2021年中考物理試題中的幾種典型錯誤分析

任少鐸

(廈門市海滄區(qū)東孚中學(xué) 福建 廈門 361000)

物理學(xué)是一門嚴謹?shù)淖匀粚W(xué)科，中考通常被認為是一場“權(quán)威”的考試，然而一些中考試題卻存在各種各樣的錯誤，盡管一些錯誤看似微不足道，但卻會影響考試的公平性，擾亂學(xué)生的知識體系．筆者僅以2021年各地中考物理試卷中的幾處錯誤為例，將其總結(jié)成了5種類型，以期促進中考命題的科學(xué)性和嚴謹性．

1 科學(xué)性錯誤

不少現(xiàn)象的原理并不簡單，但不少試題未經(jīng)嚴格考證就隨意編造理論解釋其原理，導(dǎo)致科學(xué)性錯誤，非常不利于學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系，不利于嚴謹科學(xué)思維的培養(yǎng)．

【例1】(2021年廣西北部灣中考卷第4題)詩句“一朝秋暮露成霜”中的“露成霜”蘊含的物態(tài)變化是( )

A．凝固 B．熔化

C．液化 D．升華

參考答案:A．

錯誤分析:“露成霜”從字面意思上看，好似“液態(tài)的露凝固成固態(tài)的霜”，然而原詩并非此意；實際上，露凝固也不會形成霜．

霜，是由水蒸氣在物體表面凝華成的小冰晶[1]，形成于溫度低于零攝氏度的天氣．露是由水蒸氣在物體表面液化成的水珠，形成于溫度高于零攝氏度的天氣．露并不能直接凝固形成霜，在露珠形成后，即使氣溫降低至零攝氏度以下，露珠凝固也不會形成霜，而是形成凍露！凍露與霜有本質(zhì)不同，凍露是白色堅硬的小冰珠，而霜為疏松的晶體結(jié)構(gòu)．

本句詩是左河水的《霜降》一詩的第一句，原詩的意思是：暮秋時節(jié)，霜降之后，秋盡冬來，植物上的露水也由原來的白露變?yōu)榱怂@然“露成霜”并不是描述“露直接凝固成了固態(tài)的霜”，而是表達“霜降前植物上還是露水，而霜降后植物上就變成霜”！可見“露成霜”并不單單只包含一種物態(tài)變化．本題既曲解了詩歌的原意，也錯誤理解了霜的形成機理！

【例2】(2021年懷化中考卷第18題)寒冷的冬天，我們可以坐在電火箱內(nèi)取暖，也可以跳繩使身體發(fā)熱．前者是通過______的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能，后者是通過______的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能．

參考答案:熱傳遞，做功．

錯誤分析:跳繩使身體發(fā)熱，并不是通過做功改變身體的內(nèi)能！無論是跳繩還是其他運動，運動后人的全身血液循環(huán)就會加快，體內(nèi)的ATP(腺苷三磷酸，水解時會釋放大量能量，是人體內(nèi)最直接的能量來源)消耗也會加快，導(dǎo)致產(chǎn)熱量加快，從而使身體發(fā)熱．顯然身體發(fā)熱的最主要原因是ATP水解時釋放了大量的熱，而非跳繩對人體做功使得自身內(nèi)能增大！

2 表述不嚴謹

準(zhǔn)確地描述物體的具體位置、運動狀態(tài)以及具體變化等情況是分析物理問題的關(guān)鍵，然而不少試題對研究對象的位置、運動狀態(tài)等信息并未有明確的表述，導(dǎo)致試題極不嚴謹．

2.1 物體運動快慢的表述不準(zhǔn)確

【例3】(2021年邵陽中考卷第6題)下列對“清風(fēng)不識字，何必亂翻書”的解釋最符合科學(xué)道理的是( )

A.空氣流速越慢的地方，氣體壓強越小

B.氣體壓強隨高度的增加而增大

C.氣體壓強隨高度的增加而減小

D.空氣流速越快的地方，氣體壓強越小

參考答案:D．

錯誤分析:物體運動的快慢用速度表示，從概念上分析，運動應(yīng)當(dāng)用“快慢”搭配，而速度應(yīng)當(dāng)用“大小”搭配，即“運動的快慢”“速度的大小”．本題的選項A和選項D，流速(流動的速度)應(yīng)當(dāng)用“大小”搭配，但試題卻將流速與“快慢”搭配，極不嚴謹！

出現(xiàn)此種搭配錯誤，是對“速度”認識不足導(dǎo)致的．“速度”是“快慢”的量化表示，既然是量化，便只能搭配“大小”，不能再搭配“快慢”！

2.2 物體的具體運動狀態(tài)表述不明確

【例4】(2021年昆明中考卷第6題)下列4個現(xiàn)象中，一個力作用的效果與另外幾個力同時作用的效果不等效的是( )

A．一只甲殼蟲和一群螞蟻勻速移動同一片樹葉的力

B．一個同學(xué)和兩個同學(xué)勻速地將同一桶水從地面搬到桌子上的力

C．一頭牛將一輛轎車和一群人將一輛卡車從泥沼中拉出來的力

D．兩個人坐在一艘小船上，只有其中一個人劃和兩個人劃，使船勻速運動的力

參考答案:C．

錯誤分析:選項D的描述非常不嚴謹．顯然題目是默認一個人劃和兩個人劃船的速度相同，但卻沒有明確表述．按照常識，一個人劃和兩個人劃船勻速行進的速度是不一樣的，船受到的阻力也不一樣，如此是不能等效的．顯然試題并未表述嚴謹．

2.3 物體的具體位置表述不明確

【例5】(2021年山西中考卷第18題)《流浪地球》是一部科幻電影．小陽看完這部電影后，興奮地在日記本上寫下：“假如上萬座行星發(fā)動機同時啟動，使地球突然向前加速時……”請你從物理學(xué)角度展開想象，站在“流浪地球”上的你將會________，其原因是__________．

參考答案:向后倒，人具有慣性．

錯誤分析:站在地球上的“你”，究竟“站在地球的何處”“面向什么方向站”，這些信息試題并未明確，又如何能夠判斷地球加速人會“向后倒”？倘若剛好站在地球的“最前端”那么人就不會向后倒，只是會感覺到超重．再者，如果“你”與“小陽”面對面站，小陽看來地球突然向前加速，那么“你”將會“向自己的前方傾倒”，而不是“向后倒”！

2.4 具體研究對象表述不明確

【例6】(2021年泰州中考卷第13題)2021年5月29日，我國長征七號遙三運載火箭在文昌發(fā)射成功，火箭發(fā)射升空的過程中，火箭的動能將______(選填“變大”“變小”或“不變”)．

參考答案:變大.

錯誤分析:試題并未說明“火箭”究竟是火箭框架(不包含燃料)還是火箭整體(包含燃料)．按照通常的定義，“火箭”指的是火箭整體(包含燃料和貨物)．學(xué)生在電視上看見過火箭發(fā)射的場景，火箭噴出巨大的火焰推動著火箭快速上升，此過程燃料消耗巨大，火箭整體的質(zhì)量不能認為幾乎不變！事實上，燃料占火箭總質(zhì)量比例極大[2]，僅僅發(fā)射到近地軌道需燃料的質(zhì)量就超過火箭框架(不包含燃料)質(zhì)量的15倍！即使本題“火箭”指的是火箭框架，那么火箭也有可能是三級火箭(飛行中會一級一級的脫落)，亦不能認為其質(zhì)量一定不變．因此，僅憑本題的描述，無論如何不能認為火箭的質(zhì)量不變！

顯然本題的“火箭”指的是質(zhì)量不變的“一級火箭框架”，但卻未表達明確．按照通常理解，“火箭”指的是火箭整體，那么本題中火箭整體的質(zhì)量會減小，火箭的速度會增大，根據(jù)初中的知識體系，無法判斷火箭動能的具體變化情況．

筆者建議，試題涉及到“有燃料消耗的物體”一定要給出充分的信息以明確其質(zhì)量如何變化！例如，本題不應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生分析火箭的動能變化，而應(yīng)當(dāng)分析火箭搭載的人造衛(wèi)星的動能變化，如此就非常嚴謹了．再如，對于勻速行駛的汽車、勻速飛行的飛機等研究對象，試題亦應(yīng)當(dāng)明確說明要不要忽略其質(zhì)量變化；如果認為研究對象的質(zhì)量不變，就要明確說明，不能默認學(xué)生知道；如果不說明就是要考慮燃料的消耗對研究對象總質(zhì)量的影響．

表述不嚴謹，看似沒有大問題，亦不一定影響做題(學(xué)生可以用排除法或揣測命題意圖做出)，但物理學(xué)是一門嚴謹?shù)淖匀粚W(xué)科，中考試題表述不嚴謹，勢必不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)思維，不利于發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)！

3 器材認識錯誤

生活中，不少器材的構(gòu)造是比較復(fù)雜的，但初中階段通常將復(fù)雜的器材抽象為模型，以便于學(xué)生理解．然而不少試題卻對生活中常見的器材缺乏本質(zhì)的認識，認為器材真就是像課本中“簡化模型”一樣構(gòu)造簡單．

【例7】(2021年瀘州中考卷第28題)……為防止兒童溺水，在池塘邊上安裝了攝像頭，其鏡頭是一個________透鏡……

錯誤分析:照相機的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，但不能絕對說照相機的鏡頭就是一個凸透鏡！實際上照相機或攝像頭的構(gòu)成非常復(fù)雜，為了消除像差，其鏡頭都由很多鏡片和晶片組成，而非一個凸透鏡．例7對照相機認識不足，想當(dāng)然地認為照相機或攝像頭的鏡頭就只是一個凸透鏡，導(dǎo)致錯誤．

4 試題條件和題設(shè)條件混淆

對于有多個小問題的題目而言，試題的題干條件(試題條件)可用于每個小問題，而某一小問的條件(問題條件)只能用于本問，不可用于其他小問，這是命題的基本原則．然而不少試題卻將問題條件用于整道試題，導(dǎo)致錯誤．

【例8】(2021年麗水中考卷第17題)某餐館用智能送菜機器人替代人工送菜．

(1)該機器人以1 m/s的速度運行30 m將菜送到客人桌前，用時______s；

(2)若機器人工作時牽引力恒為50 N，完成本次送菜，牽引力做功______J．

【例9】(2021年南京中考卷第27題)2021年5月，“祝融號”火星車成功著陸火星，……

(1)……火星車的質(zhì)量為240 kg，……

(2)……車對火星表面的壓強多大？

錯誤分析:以上兩題中，要作答第(2)問就必須用到第(1)問所給的信息，但根據(jù)題目的命題規(guī)則，第(1)問的信息(問題條件)只適用于第(1)問，顯然題目將問題條件和題設(shè)條件混淆了．

中考試題通常會被廣泛傳播，有的試題問題條件全題通用，而有的試題問題條件又不能全題通用，如此就會導(dǎo)致學(xué)生思維錯亂，不利于學(xué)生建構(gòu)嚴謹?shù)闹R體系！因此，筆者認為，作為中考試題，更應(yīng)嚴格遵守試題的基本命題邏輯，不可隨意命制．

5 模型建構(gòu)不合理

為了考查學(xué)生的綜合能力，不少試題會建構(gòu)模型讓學(xué)生去分析和計算．然而個別試題建構(gòu)的模型卻非常不合理．

【例10】(2021年煙臺中考卷第26題)圖1為某洗手間的自動沖水裝置，此裝置可實現(xiàn)定時沖水．體積不計的支撐銷支撐著其上方的活塞，注水口可持續(xù)流出小水流．隨著水位的升高，當(dāng)水將活塞頂起時，水就會從沖水口流出，當(dāng)兩側(cè)液面相平時，活塞落下，沖水結(jié)束；杠桿AB的支點為O，OB∶OA=2∶1，豎直頂桿AC將杠桿的A端與活塞相連，杠桿的B端用一細繩繞過定滑輪連接配重M．注水口注水的速度為20 cm3/s，M的密度為2.0×103kg/m3，質(zhì)量為0.5 kg，右側(cè)蓄水箱的橫截面積為0.12 m2，活塞的橫截面積為10 cm2，細繩、活塞、杠桿AB、豎直頂桿AC的重力均忽略不計，忽略滑輪的摩擦，忽略沖水用時．當(dāng)活塞剛好被水頂起時，杠桿AB處于水平位置，裝置兩側(cè)液面的高度差為h，求：

圖1 2021年煙臺中考題圖

(1)M在水中受到的浮力；

(2)h的大小；

(3)前后兩次沖水間隔的時間；

(4)……

錯誤分析:試題建構(gòu)的模型并不合理，題目中“當(dāng)兩側(cè)液面相平時，活塞落下，沖水結(jié)束”無法實現(xiàn)．

本體的模型中，杠桿B端由于受到向上的拉力，活塞就被豎直頂桿AC向下按壓并將液體堵住使其無法流出．當(dāng)兩側(cè)液面差達到一定值后，活塞受到液體向上的壓力大于頂桿AC向下的壓力，活塞就會被液體向上頂起，水就會從出水口流出．然而當(dāng)水流出一點后，容器兩側(cè)的液面差就會減小，由于杠桿B端受到向上的拉力大小未變，頂桿AC向下的壓力也未變，而液體對活塞向上而壓力變小了，此時活塞就會在頂桿AC的壓力下再將液體堵住，使得液體無法再流出！題目的描述“當(dāng)兩側(cè)液面相平時，活塞落下，沖水結(jié)束”無法實現(xiàn)，根據(jù)題目建構(gòu)的模型，水流出少許，活塞就會落下，沖水就會結(jié)束！顯然，本題建構(gòu)的自動沖水裝置模型非常不合理．

由于中考試題通常會被廣泛研究和參考，因此各地中考命題應(yīng)當(dāng)慎之又慎，務(wù)必嚴謹準(zhǔn)確，以彰顯物理學(xué)科的嚴謹性，為各種教輔和市區(qū)質(zhì)檢起到正確的引領(lǐng)作用，切實幫助學(xué)生建立良好的知識體系，幫助提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)[3]．