2014年北京大学联考物理试题特点

一、考题点评

在拿到今年北京的理综物理试卷并粗略看过后，不少物理教师的感觉是：难度适中，乏善可陈。选择题里，热学概念、近代物理、振动与波的图像及光学每年必考，今年果然又如期而至;而另四题考察的电场线等势面、洛伦兹力、超失重问题和伽利略斜坡实验都是老生常谈，貌似平淡无奇;实验题只考了一个实验，考的是伏安法测电源电动势和内阻，难度有，但考生平时练得也多，除最后一空图像以外都十分常规，新意欠佳;计算大题的内容也与考前预期完全相符：22题北京真题和模考题中常见的三段运动，难度合理，容易上手;23题考查万有引力比较出乎意料，但整体难度平和。最后一问的本质是比例问题，问法较为新颖，但计算量并不大;而24题竟选用了与今年西城一模压轴题完全一致的电磁感应单杆模型，连图都长得一样，让他十分讶异。匆匆一瞥，发现设问的思路也与预期中的原理解读和微观受力推导相一致，而这种设计也很明显在向2013年24题致敬。因此在刚拿到这份试卷的一小段时间里，夏梦迪曾认为，一份难度平和、平淡无奇、拼凑而成而又另人失望的考题又诞生了。

但与许多事物一样，今年的物理试题的表象是具有强烈欺骗性的。在静下心来仔细思考并逐题解析之后，他有种山穷水复疑无路，柳暗花明又一村的感觉，认为自己开始的判断或许需经再度推敲。选择题波澜不惊的背后似乎潜藏着一个个门槛和陷阱，在看似常规的实验题里得到高分似乎也并不是轻而易举，而计算题中22题中规中矩容易上手但考点丰富，而23、24两题的情景设计与设问更有许多可玩味之处。因此我们决定从选择、实验和计算三个角度，来对这份看似简单平淡，事实上却亮点不断、新意迭出的2014北京大学联考物理试题进行详细的分版块解读。

　二、选择题部分

选择题一共8题每题6分，共计48分，全以单选的形式出现。这48分在每位考生的物理成绩中扮演了基石的角色，同时也是大家在做到物理部分时首先面对的挑战，因此十分重要，咱们先来看前5道：理综13题，也就是物理第1题，考察的内容不出意外，与往年完全相同，依然是热学的概念性问题。此题正确选项是2B，清晰阐释了分子平均动能与温度间的关系，很容易识别，可以说是送分题。物体内能的构成、分子平均动能与分子势能的决定因素、热力学第一第二定律的各种表述、以及布朗运动的相关概念，均是此题中最常见到的正确表述之一。14题近代物理，考察了考生对质能方程和质量亏损现象的理解，希望大家能应用上述知识判断出正确的等量关系，也十分的基础，答案应该选C，几乎是送分题。15题略微有些变化，没有出现熟悉的光学或是万有引力，考察的是电场中的电场线等势面模型，及“场强看疏密，电势看沿逆”这样的一个基本定性结论。题图中给了三根电场线和等势面，一看就可以看出来实际上是点面形成的，由于未给曲线轨迹判断受力，也未问能量关系和速度大小，因此决定了ABCD四个选项的设置必然非常简单，直接选择出4D选项对绝大多数考生来说也不是难事。16题考察带电粒子在磁场中的运动，未考有界也未考含磁复合场，而是落脚到了运动半径和运动周期这两个绝大多数学生都耳熟能详的二级结论。而题干中强调了“动量相同的两个粒子”，而我们都知道，R的表达式mv/Bq最大的特点之一便是“分子是动量”，因此这个条件就是非常清晰地在暗示大家去找R。动量相等，R又与q成反比，因此R越大q必然越小，选A。17题机械振动与机械波，每年必考，不是概念就是图像，而今年命题人选择了后者，而且是在北京真题与模拟题中反复多次出现的y-x图与y-t图互换的常规题型。我们知道，波形图与振动图都是在描述震源和介质上的一系列质点的位置和时间的关系，在本质上表达的是同样的信息。但他们的区别主要在于两点：1、前者等同于一张照片，描绘多个质点在一个确定时刻所组成的形状;而后者是一个函数关系图，表达一个质点在多个时刻的连续位置变化;2、前者的质点的运动方向需要逆着波速方向去观察未来趋势，而后者永远只需看当前质点右方的质点相对自己的上下位置便能判断振动方向。因此只需在两图中同时观察同样的时刻、同一个质点的信息。当两图中该点在该时刻所处位置与振速方向完全一致时，则说明我们找到了正确选项。此题选D。前五题波澜不惊，非常常规，也没有强干扰项和明显陷阱，只要是在复习过程中没有整块的知识缺漏并训练有素的同学，相信做完这五题所花的时间，不会超过三分钟。

而如果你还带着和前5题一样的心态来做第18题，你会依然觉得十分轻松，但这分水岭一般的6分就注定离你而去了。本题理解难度和知识难度并不大，题干描绘了一个实际生活中特别常见的简单情景：手托着一个小球由下往上由静止开始运动直至将小球扔出去，然后对球离手前的过程和离手一瞬间的状态设置了四个选项让考生判断正误。AB分别从超重失重的角度来研究，而CD描述的是球离手和在手里的过程。很多同学简单一思考，觉得不就是从静止开始向上加速吗?老师反复强调过，加速度向上就一定是超重，再一瞟四个选项，A选项恰是此意，于是立刻兴高采烈地填个A，打完收工，6分于是就这么没了。有同学想了，我把球往上扔，最开始是静止的，后来有了速度，从零到有一个速度，难道不是在做向上的加速吗?但请注意A选项中当中有两个字叫做“始终”。当物理中出现“始终”、“一定”、“百分之百”这种绝对肯定的字样时，就是出现区分度的时候。初速度是0，末速度是V，大致或平均来看一定是加速没错，但“始终”加速就不一定了。可能先加速到一定值再匀速，可能先加后减(减速的a不大于g)，甚至可能加、减、加减交替进行。因此A选项并不严谨，是强干扰项。而正确选项D恰好击中了学生在一个重要概念的理解上的软肋，即“分离”。本来保持共速运动的物体为什么会突然分开?一定是因为速度发生了不同。而速度为什么会突然不同?一定是因为加速度不同。当球离手时，手的速度比球的速度小了才会分开。而在这一瞬间，球已经开始做竖直上抛运动，即加速度为g的匀减直;而手的减速加速度只能比g更大才能获得比小球更小的速度而导致分离，因此这道题无疑应选4D。此题突然干扰项变强，正确项较为隐蔽，借助一个生活中的常见情景考察出了考生对基本原理和重要概念的理解深度与思维的周密性，是一个突然出现的、精心设计的高门槛。试题的区分度于是便同时应运而生。

19题是探究性试验类，考的是著名的伽利略斜坡实验，虽然是次压轴题，其得分率反而会比18题高。这个题并不难，但出的也非常有意思。这个试验我们都听老师讲过，大概也觉得自己学得挺明白的。但预计一大半同学一看ABCD这四个选项就傻掉了，因为四个选项说的貌似都完全正确，一下子可能会不知所措，胡乱蒙一个了事。但如果你仔细审题了的话你会发现，此题与一般的探究性实验选择题表述是不同的。它不是让你去找正确结论，甚至也不是实验能说明的结论，而是让你去找“通过这个试验直接证明的”结论，关键词是“直接”。摩擦约小，小球上升的位置就越高越接近原高度，所以这道题正确答案是选项A，而不是其他三个干扰项。用细节性的词语，来考察学生对于实验设计思路和背后逻辑链条中某一环的深刻而准确的理解，这种出题思路颇具新意，值得好好关注。

最后是20题。在往年的真题中，选择压轴题历来都是新信息题的形式出现，今年也未能免俗。而且与去年的多光子光电效应-约瑟夫森结一样，今年考察的还是光学的情景，并引入了一个更加夸张的，只在07年亚洲国际物理奥赛中出现过的严重超纲的概念：负折射率介质。尽管如此，但这可能是近年来考的最简单的压轴题了。折射率n是不是负数，其实压根不重要。是亚洲奥赛的知识也好，是左手性媒介也罢，这题能否顺利做出只取决于一点：即你是否一直明白，折射率永远等于入射折射两角正弦值的比值。N等于负1，说明两角正弦值符号相反但绝对值相等，仅此一点就知道，折射角为负且入射折射角大小必须一样，而据此就能顺利选出B选项。而可能是命题人觉得这个引入的超纲概念太夸张了，还极为善良的直接在题干中说出了“入射反射两条光线出现在法线的同一侧”这样的重要推论，使得此题愈发简单。新信息题，虽然永远有新出现的超纲信息，但题目的本质原理和核心考点一定不超纲。看似是负折射率，其实考的还是折射定律，无非穿了一层诡异而陌生的外衣而已，是难不住真正理解的孩子的。

从整个选择题的设置我们可以看出，此次试题的选择题前五题都相对基础。除第五题需要成型的思考方法作为指引外，其他四题都是送分送得很直接的基础题。而从18题到第20题，试题的绝对难度也没有提升，而是通过对细节、原理、干扰项、陷阱、新信息、实验逻辑等方式使试卷突然具备了很高的区分度，入手平和但极易失分。从前5题走到后3题，学生的情绪波动并不会很大，但事实上取分的门槛却在不经意间陡然变高，命题人的水准之高，对学生心态和问题把握之准，令人钦佩。

三、实验题部分

实验题考察的是电路实验中原理难度最高的一个实验：伏安法测电源的电动势E和内阻r。此题看上去非常地平和，但其中也不乏亮点。开篇的两个问题都比较正常，首先让考生选择一下仪器，结合题目给出的内外接两个电路图做出一个选择。选择器材、设计实验原理图、绘制实物图，这是做一个实验、或实验题的正常流程，是符合基本时间逻辑顺序的，非常常规，无需赘述。接下来是数据处理。本题给出一个空白图表，要求考生描点画出实验的U-I图像，对于这个实验而言也是必备之选。再紧接着，让考生通过图像读出电源的电动势和电源的内阻值。上述问题、包括出现的顺序都非常常规，而且将最复杂的误差分析问题给排除在外了，因此难度特别普通。而最后一个空突然变难。它让我们去研究：当把电源和外电阻串联后，通过调节外部电路的滑动变阻器的阻值来改变外功率P和路端电压U的图像关系，应该如ABCD中的哪个图所示。

可能很多同学看见这样的一个问题时都很难形成非常清晰的思路。在大学联考会考察的不仅仅是考生在考场上的灵机一动，更多考察的是过去的积累。如果各位在本实验上投入过大量的时间和精力去研究原理和做题的话，你一定会记得一个重要结论：“当一个可变电阻和一个电源串联起来时，我们调节外电阻的阻值，使之正好与电源内阻相等时，电源的输出功率会达到最大值。”

在这个基础上去思考，那么这题就变得容易多了。因为A和B可以被迅速地排除掉。因为我们知道当外电阻和内电阻阻值相等时它的功率会达到最大值，因此整道题一定不是一个单调函数或有最小值的函数，而一定是一个由低到高，然后再下降，先增后减的函数。而在剩下的CD两个选项中，C是一个标准的二次函数，左右对称，终结为零。D选项左右不对称，最后不为零。通过简单的定性分析不难知道，随着U的增大到电动势E，外电阻是在不断增大的。而当U与E相等时，则意味着外电阻为无穷大，此时输出功率P为零，因此答案无疑应选C。

通过对这道实验题的分析，以及最近两年北京卷实验题考法的回顾我们会发现：实验题的命题思路绝不是为了去考察考生的物理思想的深刻，计算能力的强大，或是解题技巧的高超。实验题之所以一直在大学联考物理试卷中占据18分的巨大分值，其目的只在两点：1、考察考生对实验现象背后的原理的透彻理解;2、对于实验中的关键性细节的关注。无论是什么实验，本身原理难或这简单，考前的几问一定都是一些相对比较常规的问法，然后通过最后的一些梯度较高的空来进行拔高。去年和今年的实验题的最后一空都使用了同一种方式，都是给很多图像，让大家挑选正确的那个。这个图像也许大家并不熟悉，甚至从未见过，但命题人都希望考生能通过对于相关知识的了解和迁移，以及对原理的解读与灵活使用，来得到正确的答案。或许在这两年考完之后，在实验中最后考察一个图像性的问题，去研究两个咱们并不太熟悉的物理量之间的关系的这样一种命题思路，会成为数年内，至少是来年北京各区模拟题中的一个基本趋势，令人期待。