祝秋文
2007年全國高考理科綜合能力測試(湖北)第22 題第(1)小題:用示波器觀察頻率為900 Hz 的正弦電壓信號。把該信號接入示波器Y 輸入。①當屏幕上出現如圖1所示的波形時,應調節豎直位移( 或↑↓)鈕。如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍,應調節衰減鈕或Y增益鈕,或這兩個鈕配合使用, 以使正弦波的整個波形出現在屏幕內。②如需要屏幕上正好出現一個完整的正弦波形,應將掃描范圍鈕置于1 k位置,然后調節掃描微調鈕。
筆者對該試題的參考答案和考查方式持有異議,現討論如下。
一、答案的表述形式問題
全日制普通高級中學教科書《物理》第二冊(人教版2005)第263頁學生實驗十一(練習使用示波器)中介紹J2459型示波器面板上“掃描范圍”旋鈕時這樣表述:“掃描范圍旋鈕——用來改變掃描電壓的頻率范圍,有四個擋,左邊第一擋是10 Hz~100 Hz,向右旋轉每升高一擋,掃描頻率增大10倍。”依此類推出各擋頻率范圍分別是:第二擋100 Hz~1 kHz,第三擋1 kHz~10 kHz,第四擋10 kHz~100 kHz。而J2459型示波器面板上的“掃描范圍”擋位標識從左往右分別是10、100、1 k、10 k。由此可見示波器面板上的“掃描范圍”擋位與頻率范圍對應關系是:10(10 Hz~100 Hz)、100(100 Hz~1 kHz)、1 k(1 kHz~10 kHz)、10 k(10 kHz~100 kHz)。因此要在屏幕上正好出現一個完整的900Hz正弦波形,應將“掃描范圍”鈕置于“100”位置,然后調節“掃描微調”鈕。從這個角度來說,上述②問參考答案應該是“100”,而不是“1 k”。
二、答案的不確定性問題
為研究答案是否唯一,筆者專門取幾臺J2459 型學生示波器進行了實際操作:由低頻信號發生器向示波器輸入900 Hz的正弦電壓信號。實驗結果顯示:多數示波器,無論是將“掃描范圍”鈕置于“100”還是“1 k”,只要配合調節“掃描微調”,在屏上均可出現一個完整的正弦波形。……