2021年廣東選擇性考試物理試題分析

李紅偉

2019年12月教育部考試中心制定的《中國高考評(píng)價(jià)體系》正式發(fā)布，評(píng)價(jià)體系由“一核”“四層”“四翼”三部分內(nèi)容組成，其中：“一核”為核心功能，即立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)，回答“為什么考”的問題;“四層”為考查的內(nèi)容，即核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)，回答“考什么”的問題;“四翼”為考查的要求，即基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性，回答“怎么考”的問題.

在“四層”內(nèi)容構(gòu)建中，核心價(jià)值指明了立德樹人的根本任務(wù)，具有方向引領(lǐng)的作用;學(xué)科素養(yǎng)是指學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的綜合品質(zhì)，上承接核心價(jià)值，下統(tǒng)攝關(guān)鍵知識(shí)與必備能力，將課標(biāo)核心素養(yǎng)要求與高校人才選拔目標(biāo)有機(jī)融合.“四翼”是考查內(nèi)容與高考命題實(shí)踐之間聯(lián)系的紐帶，確保高考“服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”功能得以落實(shí).

基于高考評(píng)價(jià)體系的視角，本文對(duì)2021年廣東選擇性考試物理試題“怎么考”做具體分析，探尋高考評(píng)價(jià)體系指導(dǎo)下的廣東選擇性考試物理試題命題的特點(diǎn)，并提出高三備考復(fù)習(xí)的建議.

一、試卷分析

1.?試卷結(jié)構(gòu)分析.

試卷總分100分，考試時(shí)間75分鐘，題型包含單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題5種類型.

從反映學(xué)生水平準(zhǔn)確程度來看，客觀題（單選題和多選題）不如主觀題（實(shí)驗(yàn)題、填空題和解答題），單選題不如多選題，填空題不如解答題.?本套選擇性考試試卷具有層次性、開放性，試卷保證學(xué)生具有足夠的發(fā)揮空間，很好地反映學(xué)生的學(xué)業(yè)水平層次，體現(xiàn)了高考評(píng)價(jià)體系的命題理念.

2.?試卷內(nèi)容分析.

二、試卷命題特點(diǎn)分析

1.?強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，突出主干知識(shí)的考查.

2021年是廣東省高考綜合改革的落地之年，物理試題穩(wěn)中求變、變中求新，立足必備知識(shí)，降低從情境中提取物理信息的難度，沒有人為設(shè)置思維陷阱.?試題注重考查基本概念、基本規(guī)律和基本方法，突出對(duì)學(xué)科主干內(nèi)容考查，重視學(xué)生運(yùn)用“力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)”“能量的觀點(diǎn)”分析解決問題方面的能力考查.

【例1】2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行.?若核心艙繞地球的運(yùn)行視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，己知引力常量，由下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是

A.?核心艙的質(zhì)量和繞地半徑

B.?核心艙的質(zhì)量和繞地周期

C.?核心艙的繞地角速度和繞地周期

D.?核心艙的繞地線速度和繞地半徑

【答案】D

試題以空間站核心艙繞地球的運(yùn)行為情境，考查萬有引力定律的應(yīng)用，是一道定性判斷的基礎(chǔ)性試題.?應(yīng)用萬有引力定律求地球質(zhì)量有兩種方法：（1）根據(jù)地球表面物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力求出，即mg=G;（2）根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力求出，即

G=m=m？棕2r?=m（）2r?得：M===

故D選項(xiàng)正確.

【例2】截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對(duì)稱分布的四根平行長直導(dǎo)線.?若中心直導(dǎo)線通入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1>>I2，電流方向如圖1所示.?下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是

【答案】C

試題以通電直導(dǎo)線間的相互作用為情境，考查右手螺旋定則、左手定則等內(nèi)容，是一道定性判斷的基礎(chǔ)試題.?兩平行直導(dǎo)線電流方向相同時(shí)，由右手螺旋定則及左手定則，可知導(dǎo)線相互吸引;同理，當(dāng)兩直導(dǎo)線電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互排斥.?注意試題中的附加條件：I1>>I2，隱含著只考慮中心直導(dǎo)線I1對(duì)長管外表面直導(dǎo)線I2的作用，長管外表面的四根導(dǎo)線相互間的作用力可以忽略不計(jì).

2.?增強(qiáng)綜合性，突出物理模型的建立.

綜合性是將學(xué)科知識(shí)與能力的整合及運(yùn)用，強(qiáng)調(diào)對(duì)不同模塊知識(shí)的融會(huì)貫通，考查學(xué)生對(duì)學(xué)科內(nèi)容的融合，突現(xiàn)對(duì)學(xué)生復(fù)合能力要求.?綜合性試題難度一般較大，往往向?qū)W生提供實(shí)際的問題情境，情境涉及到諸多因素，要求學(xué)生能夠舍棄次要因素，抓住主要因素，找出客觀事物的本質(zhì)特征，構(gòu)建物理模型，從而最終解決問題.

【例3】算盤是我國古老的計(jì)算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑動(dòng)，使用前算珠需要?dú)w零.?如圖2所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b，甲、乙相隔s1=3.5×10-2m，乙與邊框a相隔s2=2.0×10-2m，算珠與導(dǎo)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1m/s，方向不變，碰撞時(shí)間極短且不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.

（1）通過計(jì)算，判斷乙算珠能否滑動(dòng)到邊框a;

（2）求甲算珠從撥出到停下所需的時(shí)間.

【答案】（1）能;（2）0.2s

試題以算盤中的算珠運(yùn)動(dòng)為情境，考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（動(dòng)能定理）、牛頓運(yùn)動(dòng)定律與動(dòng)量守恒定律等物理概念和規(guī)律.?試題難度中等，要求學(xué)生能迅速摒棄次要因素，抓住主要因素，構(gòu)建物理模型;即以甲、乙兩顆算珠為研究對(duì)象，甲以初速度0.4m/s勻減速滑動(dòng)s1，甲、乙碰撞（注意不是彈性碰撞），甲、乙向邊框勻減速滑動(dòng)的三個(gè)過程.?本題如果將動(dòng)摩擦因數(shù)取值減小，假設(shè)乙與邊框碰后，以大小不變的速度反彈，過程會(huì)更復(fù)雜，但更能突現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合能力、邏輯推理能力的考查要求.

3.?強(qiáng)化應(yīng)用性，突出物理情境的創(chuàng)設(shè).

應(yīng)用性是體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念，以實(shí)際的生活生產(chǎn)實(shí)踐、學(xué)習(xí)探索情境為載體，突出學(xué)以致用，體現(xiàn)物理學(xué)科核心價(jià)值.?在本套試卷中，情境類試題在數(shù)量和分值方面比全國卷都有明顯提升，試題自身的命制也很出彩，已經(jīng)逐漸走出簡單借用生活實(shí)踐情境外殼的現(xiàn)象，能夠切實(shí)地將知識(shí)與能力的考查融入到問題情境之中.

【例4】由于高度限制，車庫出入口采用圖3所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿OP與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn).?在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水平.?桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°的過程中，下列說法正確的是

A.?P點(diǎn)的線速度大小不變

B.?P點(diǎn)的加速度方向不變

C.?Q點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)

D.?Q點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】A

這是一道聯(lián)系生活實(shí)際的試題，以車庫曲桿道閘的升降為情境，考查圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)合成與分解等知識(shí)內(nèi)容.?解答時(shí)應(yīng)對(duì)曲桿道閘進(jìn)行模型建構(gòu)，明確P點(diǎn)是以O(shè)點(diǎn)為圓心，OP為半徑r做勻速圓周運(yùn)動(dòng);Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度始終與P點(diǎn)相同，VQ=VP，注意Q點(diǎn)不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng);Q點(diǎn)在豎直方向做變速運(yùn)動(dòng)，V1=VQcosθ=ωrcosθ?，?Q點(diǎn)在水平方向做變速運(yùn)動(dòng)V2=VQsinθ=ωrsinθ.

4.?深化創(chuàng)新性，滲透對(duì)物理思想、物理方法的考查.

創(chuàng)新性體現(xiàn)在試題以核心價(jià)值為引領(lǐng)，以技術(shù)發(fā)展等情境為載體，促使學(xué)生主動(dòng)思考，發(fā)現(xiàn)新問題，找到新規(guī)律，得出新結(jié)論，同時(shí)今年廣東選擇性考試試題突出對(duì)學(xué)生應(yīng)用物理學(xué)中的思想方法、策略技巧解決問題能力的考查.

【例5】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26.?鋁26的半衰期為72萬年，其衰變方程為2?6?13A1→2?6?12Mg+Y.?下列說法正確的是

A.?Y是氦核

B.?Y是質(zhì)子

C.?再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半

D.?再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變

【答案】C

試題以放射性同位素26鋁衰變?yōu)榍榫?，考查原子核衰變?guī)律、半衰期等知識(shí).?試題的創(chuàng)新之處在于放射性同位素鋁26的衰變是反粒子衰變，高中教材并沒有介紹這種衰變，這需要學(xué)生進(jìn)行類比推理得出，反粒子衰變與正常衰變在基本規(guī)律上是相同的.

【例6】某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖5所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端，實(shí)驗(yàn)過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對(duì)應(yīng)的刻度尺示數(shù)Ln，數(shù)據(jù)如表1所示，實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi).?采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù).

（1）利用ΔLi=Li+3-Li，（i=1，2，3）計(jì)算彈簧的壓縮量：ΔL1=6.03cm，ΔL2=6.08cm，ΔL3=??????????cm，壓縮量的平均值ΔL==????????????cm

（2）上述ΔL是管中增加??????????個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;

（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，該彈簧的勁度系數(shù)為?????????N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）.

【答案】（1）?6.04?（2）?6.05?（3）?3?（4）?48.6

試題設(shè)置測量彈簧勁度系數(shù)的學(xué)習(xí)探究情境，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理能力.?通常測量彈簧的勁度系數(shù)都是測量拉伸彈簧勁度系數(shù)，而試題設(shè)計(jì)測量壓縮彈簧的勁度系數(shù)，這是試題的創(chuàng)新之一;逐差法通常用于紙帶（頻閃照相）的數(shù)據(jù)處理，而試題明確要求利用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，這是試題的創(chuàng)新之二.?試題可以說是源于教材，但高于教材，不拘泥教材，情景求新，方法求新，新而不難，新而不偏.

三、高三備考復(fù)習(xí)建議

2021年廣東選擇性考試物理試題與傳統(tǒng)全國高考試題的不同之處在于：試題更加注重對(duì)物理基本概念、基本規(guī)律的考查，強(qiáng)化試題情境的創(chuàng)設(shè)，對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力要求有所降低，試題難度主要體現(xiàn)在信息獲取、模型構(gòu)建、知識(shí)遷移等方面.?建議高三復(fù)習(xí)備考，避免題海戰(zhàn)術(shù)，搞懂基本概念、掌握基本模型、回到物理思想、物理方法主線，根本實(shí)現(xiàn)從“解題”到“解決問題”轉(zhuǎn)變.

首先，注重培養(yǎng)情境化物理問題處理的能力.?分析近年來高考物理試題可看出，試題一直非常注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重結(jié)合生產(chǎn)生活，現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展設(shè)計(jì)問題情景，凸顯現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和科學(xué)思想，考查學(xué)生學(xué)以致用的能力，呈顯物理學(xué)科在解決實(shí)際問題的應(yīng)用價(jià)值.?高三備考過程中，要回歸知識(shí)生產(chǎn)過程的本源，還原知識(shí)運(yùn)用的實(shí)際過程，充分挖掘與生活實(shí)踐、學(xué)習(xí)探究情境相關(guān)的素材，促使學(xué)生主動(dòng)思考，分析材料，提取信息，建立模型，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.

其次，注重培養(yǎng)信息獲取、知識(shí)整合能力.?近年高考物理試題注重利用圖像、圖表等方式呈現(xiàn)豐富的物理信息，增加試題信息的廣度，考查學(xué)生的信息獲取、信息加工、邏輯推理等關(guān)鍵能力;這要求學(xué)生能利用關(guān)鍵信息進(jìn)行推理判斷，建立文字、圖像、圖表等不同信息呈現(xiàn)方式之間的聯(lián)系，構(gòu)建正確的物理圖景.?高三備考過程中，要多設(shè)置新穎的問題情境，提供多元化的信息呈現(xiàn)方式;啟發(fā)學(xué)生提取有效信息，減少無關(guān)信息的干擾;引導(dǎo)學(xué)生將試題中抽象出來的信息進(jìn)行遷移，轉(zhuǎn)變成自己熟悉的信息;幫助學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行重組、加工、梳理，找出其內(nèi)在聯(lián)系，形成解題思路.

最后，注重培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力.?高考不僅要求學(xué)生掌握教材中要求的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等知識(shí)，還要求學(xué)生具備能根據(jù)問題情境自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案，完成探究實(shí)驗(yàn)的能力.?高三備考過程中，要注意在掌握教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從實(shí)驗(yàn)原理、器材與數(shù)據(jù)處理等各方面對(duì)實(shí)驗(yàn)延伸拓展，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義和實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行討論，從而達(dá)到提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精意識(shí)的目的.

責(zé)任編輯?李平安