高考理综全国卷Ⅰ物理实验题答题分析

2007年高考理综全国卷Ⅰ的第22题（实验题）打破了自2004年以来以电学实验为主的命题格局。第（1）小题考查示波器的正确使用；第（2）小题利用验证动量守恒定律的实验装置，验证新的物理量――恢复系数，考查考生对原有实验过程以及所测量的物理量的理解，是实验命题的一种创新。

2007年全国高考理综卷I第22题第（1）小题：

用示波器观察频率为 900Hz 的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。

①当屏幕上出现如图 1 所示的波形时，应调节竖直位移（或）钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节衰减钮或Y增益钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将扫描范围钮置于1k位置，然后调节扫描微调钮。

试题及答题失误分析：

本小题考生得分普遍较低（平均得分约2~3分），得满分的考生非常少。原因是大部分考生对示波器不了解，特别是对“衰减”“扫描”“外X”等功能的认识不够清晰。作为电学测量仪器，示波器的原理复杂，使用要求高，该仪器的使用在新课标中已不作要求，在历年高考（除2003年江苏卷）中也一直没有出现过。

在答题过程中很多考生将“正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围”这句话理解成竖直和水平两个方向都超出了屏幕的范围，这样就需要同时调节两个钮，比如“衰减”和“扫描范围”，而题目要求只调节一个钮。

2007年全国高考理综卷Ⅰ第22题第（2）小题：

碰撞的恢复系数的定义为e=■，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e

实验步骤如下：

安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。

第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A 点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM，OP，ON的长度。

上述实验中，

①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置，M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置，N点是（在实验的第二步中）小球2落点的平均位置。

②请写出本实验的原理OP=v10 t，OM=v1t，ON=v2 t，v20=0，写出用测量量表示的恢复系数的表达式e=■=■。

③三个落地点距O点的距离 OM，OP，ON与实验所用的小球质量是否有关？

OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关。

试题及答题失误分析：

考生对本实验中恢复系数的概念较为陌生，恢复系数的大小是由碰撞时两个物体的材料所决定的。有关弹性碰撞与非弹性碰撞时的恢复系数可用已学过的碰撞知识进行推导。

根据动量守恒有：m1v10+m2v20=m1v1+m2v2，

根据动能关系有：■m1■+■m2■≥■m1■+■m2■，

由上述两式可得： ｖ10+ｖ1≥ｖ2+ｖ20或ｖ2-ｖ1≤ｖ10-ｖ20。

由恢复系数定义得：e=■≤1，即弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的恢复系数e

本小题考生平均得分约为5分，主要存在以下错误。

1. 将落点P和N所对应的小球位置对调了。这是由于考生对实验不熟悉，没有用理论来分析落点的位置，误以为球1单独抛出时一定飞得最远。

2. 不懂得什么叫实验原理，把平抛运动的规律或教材中验证动量守恒定律实验的结论误作为本实验的原理。

3. 对恢复系数的定义不理解，推导表达式时，将该表达式的分子与分母的位置对调了。

4. 缺乏用物理语言表达现象的能力。如很多考生将小球1和小球2描述成小球A和小球B，与题目情景不符。

注:“本文中所涉及到的图表、公式注解等形式请以PDF格式阅读原文。”