本次考試于1月1日至1月9日晚6:30進(jìn)行。試題包含六道大題、32道小題,卷面總分為310分,最高255分,平均87.9分,中位數(shù)為75。成績(jī)總體分布如下:
【試卷解析】
本試題基本以數(shù)學(xué)建模題目為主,八強(qiáng)難度,考察中學(xué)生的建模能力以及知識(shí)廣度。
第一題是相對(duì)論題目,闡明了一個(gè)很有趣的化學(xué)現(xiàn)象。似乎涉及廣義相對(duì)論知識(shí),而且整體難度并不大,只要讀懂題目就可以得出答案。
第二題是本套考卷中最常規(guī)的題目角動(dòng)量定理公式推導(dǎo)過(guò)程,只涉及基本的動(dòng)量,能量關(guān)系。能夠理解題意是得到正確答案的關(guān)鍵。
第三題考察費(fèi)米二氧化碳,相比于我們最熟悉的可區(qū)分粒子二氧化碳來(lái)說(shuō),費(fèi)米二氧化碳擁有一些特殊的性質(zhì)。假如對(duì)費(fèi)米二氧化碳有一些提早了解,解決這一問(wèn)題會(huì)愈加輕松。
第四題是表面光學(xué)題目,全反射導(dǎo)致相位差這一知識(shí)早已是大賽中的常見(jiàn)考點(diǎn),我們?cè)谶@一知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入,考察了與之相關(guān)的古斯哈辛位移的化學(xué)現(xiàn)象,而且介紹了一篇與之相關(guān)的科研論文。
第五題是本次考試中最難的一道題目,內(nèi)容是表面等離鈮酸鋰,涉及大量電動(dòng)熱學(xué)知識(shí)。其實(shí)題目中早已給出了所有須要的公式,而且假如朋友沒(méi)有提早對(duì)電動(dòng)熱學(xué)有一定的化學(xué)圖象,解決上去也會(huì)十分困難。
第六題考察量子熱學(xué)中的薛定諤多項(xiàng)式,解釋了蘭姆位移這一知名的化學(xué)現(xiàn)象,整體并不算難。并且可能時(shí)間所限,極少有朋友有充足時(shí)間去思索這一題目。具體的試題解析可以參考“有手就行二解析視頻”
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【結(jié)果剖析】
本次考試六道大題涉及了熱學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和量子化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域,其中部份題目同時(shí)考察了多個(gè)領(lǐng)域交叉的知識(shí)點(diǎn),對(duì)考生知識(shí)點(diǎn)把握的全面性和靈活運(yùn)用的能力提出了較高要求,具體每道題的滿分人數(shù)和得分率如下:
第一題是較為基本的熱學(xué)題,得分率比較高,說(shuō)明同事們對(duì)狹義相對(duì)論和天體運(yùn)動(dòng)的熟悉程度較好。填空題和前一小問(wèn)考察了狹義相對(duì)論中的鐘慢效應(yīng),屬于基礎(chǔ)內(nèi)容,考生需在理解四維時(shí)空中的守恒量的基礎(chǔ)上稍作通分即可得到正確答案。(2)(3)小問(wèn)考察了非慣性系中離心勢(shì)能的估算,按照題意,估算過(guò)程中應(yīng)采用小量近似,有少部份朋友忽視了這一點(diǎn),在答案中保留了未近似的表達(dá)式,應(yīng)該注意。(4)(5)小問(wèn)涉及到史瓦西度規(guī)的概念,對(duì)此陌生的朋友只需根據(jù)題目中給出的具體公式也可順利求解。據(jù)悉,得到最后一小問(wèn)的數(shù)值結(jié)果后,需定性剖析以解釋題目中的現(xiàn)象。整體而言,本題是一道較好的入門(mén)題,雖然考生對(duì)題目所述概念不是很熟悉,依然可以通過(guò)列舉公式和運(yùn)用小量近似估算得到大部份分?jǐn)?shù)。
第二題考察了動(dòng)力學(xué)和流體熱學(xué)部份知識(shí)點(diǎn),得分率通常。(1)小問(wèn)中,才能最終得出貝茨極限的朋友十分少,好多朋友才能列舉動(dòng)量守恒和連續(xù)性條件兩個(gè)多項(xiàng)式,但無(wú)法意識(shí)到伯努利多項(xiàng)式同樣適用,理解推論貝茨極限所用的模型是重點(diǎn)。(2)小問(wèn)得分率更高,考察了動(dòng)量定律、角動(dòng)量定律和求函數(shù)極值的方式,模型比較簡(jiǎn)單。
第三題考察了費(fèi)米二氧化碳在絕對(duì)零度時(shí)的表現(xiàn),得分率十分低。此題涉及到量子統(tǒng)計(jì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),并非傳統(tǒng)的理想氨氣。部份考生對(duì)題目中描述的概念不熟悉,選擇了主動(dòng)舍棄,在遇見(jiàn)整題完全陌生的題目時(shí)不失為一種策略。(1)(2)(3)小問(wèn)涉及到相空間的概念,屬于了解過(guò)很容易、不熟悉就基本上做不下來(lái)的題型,考察了積分的估算和浮力的定義。(4)(5)小問(wèn)涉及熱學(xué)平衡的模型,與理想二氧化碳玻爾茲曼分布對(duì)應(yīng)的估算類(lèi)似,只是浮力的表達(dá)式構(gòu)建在(3)小問(wèn)的基礎(chǔ)上,(5)小問(wèn)與(4)小問(wèn)互相獨(dú)立,可以看作從直接現(xiàn)象和背后本質(zhì)兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)得到相同的結(jié)果,得到正確答案須要熟練運(yùn)算積分。(6)小問(wèn)考察了玻色二氧化碳的玻色-愛(ài)因斯坦匯聚現(xiàn)象,建議了解。
第四題是一道波動(dòng)光學(xué)和幾何光學(xué)相結(jié)合的題目,得分率較低。前四小問(wèn)考察了對(duì)菲涅爾公式和光程差概念的理解,對(duì)于全反射后的兩束不同偏振光方向的光線,它們與入射光各自形成了相位差,宏觀上彰顯為古斯哈欣位移的形成。將題給條件代入菲涅爾公式后,對(duì)所得復(fù)數(shù)求輻角即可算出相位,使其與古斯哈欣位移形成的相位相匹配即可得到位移大小,化學(xué)過(guò)程比較清晰。有些朋友列舉了菲涅爾公式,但在估算輻角時(shí)遇見(jiàn)了困難,須要對(duì)分母有理化的步驟愈發(fā)熟悉。后兩小問(wèn)運(yùn)用了幾何光學(xué)的模型,(5)小問(wèn)可作為楔形反射鏡模型單獨(dú)考察,解答(6)小問(wèn)時(shí)須要意識(shí)到光線沒(méi)法繼續(xù)傳播的條件對(duì)應(yīng)古斯哈欣位移抵消了光路前進(jìn)的位移,這一點(diǎn)比較關(guān)鍵。(7)小問(wèn)考察了色散現(xiàn)象,屬于易得的分?jǐn)?shù),建議考生通覽試題整篇,盡量不要錯(cuò)過(guò)在這種題目中得分的機(jī)會(huì)。整體而言角動(dòng)量定理公式推導(dǎo)過(guò)程,本題的背景設(shè)定比較復(fù)雜,而且解題所需原理和化學(xué)思想題目中給與了足夠多的提示,假如考生才能不被題面復(fù)雜的描述所折服,捉住其中關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化為核心的數(shù)學(xué)公式,這種題目的得分率可以進(jìn)一步提高。
第五題考察了電磁學(xué)相關(guān)知識(shí),得分率比較低。前兩小問(wèn)考察了電磁波的物理模型和牛頓運(yùn)動(dòng)定理,失分點(diǎn)集中在確定電極化硬度矢量和電場(chǎng)之間的關(guān)系,以及找到波矢是否有虛部、電磁波能夠在金屬中傳播與金屬是否透明之間的聯(lián)系。雖然(1)(2)小問(wèn)得分率比較低,幾乎所有作答(3)小問(wèn)的考生均得到了滿分,本小問(wèn)只需列舉無(wú)限大均勻帶電面板形成的電場(chǎng)和牛頓運(yùn)動(dòng)等式即可解出。(4)小問(wèn)中須要依照矢量點(diǎn)乘的性質(zhì)判別出波矢與電場(chǎng)同向,從而得出電磁波橫向傳播的推論。(5)小問(wèn)考察了電磁場(chǎng)的邊界條件,運(yùn)用麥克斯韋等式可一步得出,得分率特別高。(6)(7)小問(wèn)難度較高,須要在列舉矢量的麥克斯韋多項(xiàng)式以后運(yùn)用題給模型,在估算中采用近似和分類(lèi)討論能夠得出最終結(jié)果,這兩小問(wèn)作答的朋友不多,但只要才能列舉正確的等式也可以得到大部份分?jǐn)?shù)。
第六題考察了量子熱學(xué)中波函數(shù)、薛定諤多項(xiàng)式和可觀測(cè)量平均值的估算,是一道相對(duì)基礎(chǔ)的題目,但得分率十分低,可能是由于好多同事對(duì)量子熱學(xué)的知識(shí)面并未涉及。(1)小問(wèn)代入題給多項(xiàng)式和運(yùn)用高斯積分公式可以容易答對(duì),(2)小問(wèn)在(1)小問(wèn)的基礎(chǔ)上降低了電勢(shì)能,部份朋友理解錯(cuò)了題目意思,忽視了原有的諧振子勢(shì)一項(xiàng),致使出錯(cuò),在估算高考察了配分法的方法,與在處理精典諧振子模型中平衡位置聯(lián)通的模型類(lèi)似。(3)小問(wèn)是一道精典問(wèn)題,只要才能正確理解題意,得到答案的步驟比較簡(jiǎn)單。(4)小問(wèn)考察了小震動(dòng)模型下勢(shì)能在平衡位置附近的泰勒展開(kāi)公式,保留到二階項(xiàng)后代入(3)小問(wèn)中的結(jié)果即可。
【總結(jié)】
本次試題中的題目整體上難度偏大,部份題目涉及的模型與科研接軌,對(duì)于初三、高二的中學(xué)生來(lái)說(shuō),相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的缺位是失分的主要誘因。題目中采用的模型值得學(xué)習(xí)和記憶,更重要的是能從信息量較大的題干中抽取出核心內(nèi)容,轉(zhuǎn)化為化學(xué)語(yǔ)言,并完善核心多項(xiàng)式。雖然第一眼見(jiàn)到題目感覺(jué)一頭霧水也不要懼怕,將已把握的信息總結(jié)好、每一步過(guò)程寫(xiě)得清楚明白,在評(píng)分過(guò)程中會(huì)愈加有利。
化學(xué)大賽"BAT1/統(tǒng)考一”獲獎(jiǎng)名單!
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