2014年4月17日星期四

香港獨立媒體: 2014香港中學文憑試 物理科 卷一乙部分析

 
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2014香港中學文憑試 物理科 卷一乙部分析
Apr 17th 2014, 01:35, by 進步教師同盟

文:梁嘉裕

第一題(熱與氣體:熱、內能與比熱容量):難度一粒星

這個標準的實驗是差不多每一位物理老師都會講及的,甚至叫學生做校本評核,此題放在第一題,的確可以為考生熱熱身。此題利用實驗數據計算金屬的比熱容量(measure the specific heat capacity of metal),標準的提問方式,沒有設置任何陷阱位(例如問考生「為甚麼當關掉電熱器後溫度仍會上升?」、「你預期量度的實驗值比理論值高還是低?為甚麼?」、「為甚麼此實驗不適合用作量度木材的比熱容量?」)。如有溫習兼做好過往試題(CELQ-1992-04、CEMC-1992-20),七分全分不難達到。

第二題(熱與氣體:氣體):難度兩粒星

氣體是舊會考(至2005)及高考的課題,概念亦抽象,每次出現都可以殺死很多考生(例如DSELQ-2013-02),但今次的氣體題目真的很淺白。題(a)(i)只要求考生運用公式(普適氣體定律,ideal gas law)來證明答案,只要方法正確,得分毫無懸念。唯一要求考生運用分子運動論(kinetic theory)的概念以解釋粒子增加,可增加與容器表面的碰撞頻率(frequency of collision),從而使壓強(pressure)增加,可以難倒一些對概念不清的考生。

第三題(力學:運動、力與運動、功率):難度兩粒星

只要你對基本運動關係線圖(位移-時間、速度-時間、加速度-時間)溫得熟,也有對關係線中斜率及面積的物理意義了解,基本上由(a)至(c)(i)都在送分。要求較高階思維的是(c)(ii),要求考生使用關係線圖的面積,設算式求時間。(翻炒CELQ-1997-01及CELQ-2005-01)而(d)題要求考生使用比例作答,而一般考生對用比例作答問題都較難掌握。而(d)題中更運用了P = Fv這一條較少使用,考生常錯誤使用的公式,或對能力為第三級或以下的同學構成難度。

第四題(力學:力與運動):難度五粒星

牛頓第二運動定律(Newton's 2nd law of Motion)實在易學難精,尤其在於解釋表觀重量(apparent weight)及無重狀態(weightlessness)的概念。在會考選擇題中實在考了很多次,學生學得吃力,老師也要不停地重覆解釋「乘升降機」的概念。

設卷者在(a)題藉隔離體圖的概念,希望考生解釋物體在彈簧秤的懸掛下如何垂直移動。但本人認為,這條題目對考生要求實在很高。或者有過半考生畫懂隔離體圖,但是要從圖推論至牛頓第二運動定律,再推至彈簧秤張力增加,再推至離地高度減少。還更重要的是,學生在處理這題目前必先閱讀文章,對語文理解能力稍遜的考生會構成壓力。恐怕很多考生,甚至第四級能力的考生,都有可能招架不住。

(b)題其實包含了兩個問題:「求彈簧秤讀數」及「求物體的加速度」,設題者應該出兩個分題,否則很容易漏答。文憑試範圍不包含虎克定律,縱使該定律很容易被理解,但讀數要包含物體重量,才求得答案是6 N,要求稍高。其後才是問題難度所在,三個要求:運用牛頓第二定律,正確列出淨力,正確計算物體質量,到最後才能計到最後答案。這題目應該是第五級考生才能應付的題目,能準確無誤地完成(b)題的考生實在要讚賞。

相信捱得過(b)題的考生並不多,(c)還有一大段文字,還要有足夠想像力把升降機例子運用至加速度傳感器(accelerometer),還要計算-g cos θ = -0.5g,捱得過應該有星,真係叻叻。

第五題(光學:折射與全內反射):難度兩粒星

很典型的光學題,甚至可以給中三同學小試牛刀。(a)題是「小伏」,因為入射角和折射角都要以90度來減,但只要認真做功課,應該唔會中陷阱。(b)題只是考考出現全內反射的兩個條件,光線在光密介質,且入射角大於臨界角值(考生須計算臨界角值),難度都不難。(c)題只是考光線從圓周逃逸出空氣,是不會偏折。(d)題亦不困難,改用白光,自然想問色散效果,題目出得太赤祼了。

第六題(光學:透鏡):難度一粒星

繼練習卷、2012、2013後,第四度出現透鏡題,第四度考凸透鏡。(a)題考背書,問「會聚透鏡等於哪類型透鏡?」,(b)和(c)題考考生怎樣使用射進光心的光線作參考線,全都是日常做功課所涵蓋了,難度不高。而(d)題,教授學生使用「無限遠物投映法(projection from infintite far object)」以找出凸透鏡焦距,實在是物理科老師的基本動作,全無難度。

第七題(光學:繞射光柵):難度三粒星

四粒星高考課題,一粒星會考提問方式。此題是很典型的繞射光柵實驗題,ALLQ-2010-02亦曾出過類似的題目。題(a)唯一難度是使用d sin θ = nλ時,考生遺忘了怎樣計算光柵間距 d (separation between slits)。另外,(a)(iii)的題目層次很低,(b)題的內容,物理科老師都應該講授使用兩邊的繞射光束夾角計算平均值,特別有些較資深的老師會講授光譜儀(spectrometer)的運作,學生應能掌握。

第八題(電學:家居電學):難度三粒星

簡直是CELQ-2003-08(熨斗)和CELQ-2010-09(吹風機)的翻版,今次換上電暖爐。(a)只是一般代公式,得1分。而整個題目的核心在(b)和(c),要考生有閱讀串聯(series)和並聯(parallel)電路的能力,如操練足夠,理應過關。(d)就考學生對家居電路運作的熟識程度,(a)和(c)較顯淺,而(b)需要考生有「活線處於高電勢,中線處於零電勢」的概念,難度較高。

第九題(電學:電磁感應):難度四粒星

這類型的題目,每年都起碼有一條,難度在於要求考生的書寫能力,能否列寫步驟及解釋實驗結果。今次設題是圍繞感生電流(induced current)。今次題目在(a)題使用直流電(d.c.),(b)(i)使用交流電(a.c.)。考生需要分清楚使用兩種電源後之區別。使用直流電時,無論是閉合電源或使開關打開,鋁環會向上跳動一次,而鋁環在交流電下,會保持懸浮在半空。此外,如果使用英文作答,一般考生的詞彙較貧乏,例如不能使用induced current(感生電流)或mutual induction(互感)等字眼。而(b)(ii)中,部分考生應未能察覺如鋁環有缺口,則不能使感生電流通過,所以鋁環不會跳動。

第十題(原子物理學):難度四粒星

以往的原子物理學都較顯淺,但今年的第十題要征服實在有難度,因為計算部分的內容確實不淺。(b)(i)要做兩步才求到答案,先用半衰期 = (ln 2/k),以求k的值。然後再用放射強度A = kN。在(b)(ii),考生先要知道放射強度的定義是每秒發生多少次核衰變,以求得每秒釋放多少MeV的能量,最後再轉化成W。而一般考生對MeV與J的單位轉換會出現偏差。(b)(iii),考生需要使用衰變公式以求得百分比,而沒有修讀M2的同學可能對衰變公式(decay formula)有陌生的情況。

結語:請及早準備

從上年2013年試卷講起,上年第4題電子進入磁場產生圓周運動是其中一條困難的題目,上年的第10題電學加插了熱敏電阻,也難倒不少考生,而上年的第11條問電勢,對一般考生都不易。

對比起2013年的卷一乙部,今年的內容明顯容易,除了一條特別困難的力學,其餘的題目只是換湯不換藥。所以,無論是Past paper還是街書,只要多加操練,其實你會看到竅門的。

2014文憑試已過,在此鼓勵即將面對的2015考生。只要你肯耐心看完整篇分析,其實發現物理考得好,不外乎多加操練,以提升自己的物理概念及熟練各類題目的考法。而如果你對高階的物理未能掌握,即使你能完成所有較淺的,你都會有60%,奪四並不難。所以,希望同學別要因為成績未能達到高水平就輕易放棄,因為大學學科一般只需要你得到第四級,求得一分得一分。

還有,最後一句:「若要到更遠的目的地,請及早起行。」

作者梁嘉裕,中學教師,進步教師同盟成員。

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