賞析高考真題 鉆研備考策略
——2023年高考全國乙卷理綜中的物理試題評析與備考建議

■安徽省安慶高河中學 江金蘭

2023 年高考全國乙卷理綜(適用地區(qū):河南、江西、甘肅、青海、內蒙古、寧夏、新疆、陜西)中的物理試題以“一核四層四翼”的高考評價體系為依托,遵循“價值引領、素養(yǎng)導向、能力為重、知識為基”的命題要求,嚴格遵從普通高中物理課程標準,聚焦教材主干內容,突出基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性。整套試題與2022 年高考全國乙卷理綜中的物理試題相比,結構無明顯變化,難度近乎持平,題目在情境設置、模型構建和思想方法上有較大的創(chuàng)新性。

一、2023年高考全國乙卷理綜中的物理試題的考點(如表1)

表1

二、2023年高考全國乙卷理綜中的物理試題的新動態(tài)

1.以學科素養(yǎng)為導向,突出基礎性。

試題嚴格依據課程標準,注重對高中物理核心、主干內容的考查,不偏不怪,注重考查一些通用性的物理方法,強化對必備基礎知識的考查,引導復習備考回歸課程標準和教材。例如,第15題考查力與曲線運動的關系、第22題考查力的合成與分解、第24題考查點電荷形成電場的場強疊加,試題素材均源于教材,貼近課程標準的基礎要求。再如,第14題以體育項目排球為背景,考查學生對拋體運動規(guī)律的掌握及應用,促使學生思考體育運動中所蘊含的物理原理。

例1(第14 題) 一同學將排球自O點墊起,排球豎直向上運動,隨后下落回到O點。設排球在運動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比,則該排球( )。

A.上升時間等于下落時間

B.被墊起后瞬間的速度最大

C.達到最高點時加速度為零

D.下落過程中做勻加速運動

解析：上升過程和下降過程的位移大小相同,上升過程的末狀態(tài)和下降過程的初狀態(tài)排球的速度均為零。對排球進行受力分析,上升過程中排球的重力和阻力方向相同,下降過程中排球的重力和阻力方向相反,根據牛頓第二定律可知,排球在上升過程中任意位置的加速度比在下降過程中對應位置的加速度大,因此排球在上升過程中的平均加速度較大。根據位移與時間的關系可知,上升時間比下落時間短,選項A 錯誤。排球在上升過程中做減速運動,在下降過程中做加速運動。在整個過程中空氣阻力一直做負功,排球的機械能一直減小,下降過程中最低點的速度小于上升過程中最低點的速度,故排球被墊起后瞬間的速度最大,選項B 正確。達到最高點時排球的速度為零,空氣阻力為零,加速度不為零,選項C 錯誤。下落過程中,排球速度在變,所受空氣阻力在變,故排球所受的合外力在變,排球在下落過程中做變加速運動,選項D 錯誤。

答案：B

素養(yǎng)解讀:本題以同學墊排球為情境,將物理與體育鍛煉相結合,引導學生熱愛體育運動、積極參加體育鍛煉?？疾榍擅钪?將上拋運動與排球在運動過程中受到的阻力大小和速度大小成正比的條件相結合。

2.重視實驗探究,關注拓展創(chuàng)新。

實驗是物理學的基礎,是培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)的重要途徑和方式。試題創(chuàng)新設問角度,注重考查學生對基本實驗原理的理解、基本實驗儀器的使用、基本測量方法的掌握和實驗數據的處理等,引導教學重視實驗探究,引導學生自己動手做實驗。例如,第23題的電學實驗以探究金屬絲的電阻率為背景,重在考查學生的問題解決能力和實驗探究能力。

例2(第23題)一學生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現(xiàn)有實驗器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0 Ω)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。如圖1 所示是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空:

圖1

(1)實驗時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調至最大,閉合開關S。

(2)將開關K 與1端相連,適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數記為U1,然后將開關K 與2 端相連,此時電壓表讀數記為U2。由此得到流過待測金屬絲的電流I=____,金屬絲的電阻r=_____。(結果均用R0、U1、U2表示)

(3)繼續(xù)微調R,重復(2)的測量過程,得到多組測量數據,如表2所示。

表2

(4)利用表2中的數據,得到金屬絲的電阻r=14.2Ω。

(5)用米尺測得金屬絲長度L=50.00 cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數如圖2 所示,該讀數為d=_____mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰好與d相等。

(6)由以上數據可得,待測金屬絲所用材料的電阻率ρ=_____×10-7Ω·m。(保留2位有效數字)

解析：(2)根據題意可知,R0兩端的電壓U=U2-U1,則流過R0(流過待測金屬絲)的電流,金屬絲的電阻解得。

(5)螺旋測微器的讀數為d=15.0×0.01 mm=0.150 mm。

答案：(1

(5) 0.150(填0.148～0.152均可) 5.0

素養(yǎng)解讀:本題考查測量金屬絲的電阻率實驗,與教材中通常采用的同時使用電壓表、電流表測量金屬絲的電壓、電流不同,本題通過“一表兩用”的辦法完成對電壓和電流的測量,引導學生靈活運用所學知識解決實際問題。

3.聯(lián)系實際,學以致用。

試題采用了一些從現(xiàn)代科技和生產生活中提煉出來的新穎情境,滲透了科學的思維方法和研究方法,引領學生在生活中體驗物,理,逐漸形成自覺應用物理知識分析解決實際問題的意識。引導學生注重學以致用,在真實問題的解決中促進物理學科核心素養(yǎng)的達成。例如,第17題從經典的電磁阻尼現(xiàn)象入手,設置新情境與新問題,考查學生對電磁感應現(xiàn)象的理解。

例3(第17題)一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時,進行了如下比較實驗。用如圖3 所示的纏繞方式,將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上,漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置,將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放,在管內下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖4甲和乙所示,分析可知( )。

圖4

A.圖4乙是用玻璃管獲得的圖像

B.在鋁管中下落,強磁體做勻變速運動

C.在玻璃管中下落,強磁體受到的電磁阻力始終保持不變

D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短

解析：強磁體在鋁管中運動時,鋁管會形成渦流;玻璃是絕緣體,強磁體在玻璃管中運動時,玻璃管不會形成渦流。強磁體在鋁管中加速后很快達到平衡狀態(tài),做勻速直線運動,而強磁體在玻璃管中一直做加速運動,如圖4 乙所示的脈沖電流峰值不斷增大,說明強磁體的速度在不斷增大,與強磁體在玻璃管中的運動情況相符,選項A 正確。強磁體在鋁管中下落,脈沖電流的峰值一樣,磁通量的變化率相同,故強磁體做勻速運動,選項B錯誤。強磁體在玻璃管中下落,玻璃管是絕緣體,線圈的脈沖電流峰值不斷增大,電流在不斷變化,故強磁體受到的電磁阻力在不斷變化,選項C 錯誤。強磁體分別從管的上端由靜止釋放,在鋁管中強磁體在線圈間做勻速運動,在玻璃管中強磁體在線圈間做加速運動,故用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長,選項D 錯誤。

答案：A

素養(yǎng)解讀:本題從經典的電磁阻尼現(xiàn)象演示實驗出發(fā),從多個設問角度考查學生對電磁感應原理的深入理解。

4.梯度適當,區(qū)分合理。

試題排列充分考慮了知識序、思維序、能力序、難度序,統(tǒng)籌兼顧,多序合一,合理排列,有利于考生進入最佳的答題狀態(tài),確保試題具有較好的區(qū)分度。如第25 題的難度較大,采用三問的形式,讓不同層次的學生得到不同的分數。

例4(第25 題)如圖5 所示,一豎直固定的長直圓管內有一質量為M的靜止薄圓盤,圓盤與管的上端口距離為l,圓管長度為20l。一質量的小球從管的上端口由靜止下落,并撞在圓盤中心,圓盤向下滑動,所受滑動摩擦力與其所受重力大小相等。小球在管內運動時與管壁不接觸,圓盤始終水平,小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求:

圖5

(1)第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度大小。

(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之間,小球與圓盤間的最遠距離。

(3)圓盤在管內運動的過程中,小球與圓盤碰撞的次數。

素養(yǎng)解讀:本題既突出基礎性,又考查了考生的綜合分析能力;既考查了學科素養(yǎng)物理觀念中的物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等,又考查了科學思維中的模型建構、科學推理等要素。

5.留意選考模塊,追求知識覆蓋面。

隨著老教材、老高考逐漸退出高考歷史舞臺,“五選三”這樣的選擇題基本上也要退出了。老教材選修3-3、3-4的模塊內容在2024 年高考中以單獨知識點考查的可能性是有的,且以四選項選擇題形式出現(xiàn)的概率較大;而以與其他模塊知識綜合考查的概率更大,畢竟高考試卷追求較廣的知識覆蓋面是一條不宜打破的潛規(guī)則。

例5[第34題(1)] 一列簡諧橫波沿x軸傳播,如圖6甲所示是t=0時刻的波形圖;P是介質中位于x=2 m 處的質點,其振動圖像如圖6 乙所示。下列說法中正確的是( )。

圖6

A.波速為2 m/s

B.波向左傳播

C.波的振幅是10 cm

D.x=3 m 處的質點在t=7 s時位于平衡位置

E.質點P在0～7 s時間內運動的路程為70 cm

解析：根據圖6 甲得波長λ=4 m,根據圖6乙得波的周期T=2 s,則波速,選項A 正確。根據圖6乙得t=0時刻P點向下運動,根據“上下坡”法可知,波向左傳播,選項B 正確。根據圖6 甲得波的振幅A=5 cm,選項C 錯誤。根據圖6甲得t=0時刻x=3 m 處的質點位于波谷,根據得t=7 s時 刻x=3 m 處的質點位于波峰,質點P在0～7 s時間內運動的路程,選項D 錯 誤,E 正 確。

答案：ABE

素養(yǎng)解讀:波形圖與振動圖像綜合題是典型的機械波動題型,需要明確兩圖像的物理意義,以及波源機械振動和波形成的機制。對于這種經典題,重視知識學習是基礎,適量做題強化知識理解是關鍵,而一味刷題,不求甚解,只會得不償失。

三、新學年復習備考建議

1.立足回歸教材,注重學科基礎。同學們在復習備考階段要腳踏實地回歸教材,回歸基礎。試題整體注重對高中物理核心、主干內容的考查,注重在考查中深化基礎性,如第15題考查力與曲線運動的關系,引導學生復習回歸課程標準,加強對基礎知識的理解和掌握。又如第34(2)題是幾何光學經典計算題,作光路圖是基礎,平移光路圖確定幾何關系是關鍵。

2.拓展情境來源,做到學以致用。高考中有很多試題是通過理論聯(lián)系實際、命制情境化試題來綜合考查考生自主分析物理過程、獲取有用信息、建立物理模型并運用數學方法來解決物理問題的能力。如第24 題以等邊三角形頂點處放置三個點電荷為背景,要求考生根據電場的方向判斷電荷的電性,結合點電荷的場強公式及疊加原理計算點電荷所帶電荷量的大小,旨在考查考生對電場知識的掌握情況。

3.注重基本實驗,重視發(fā)散創(chuàng)新。同學們在復習備考階段要注重對基本實驗原理、常用實驗方法,以及數據處理方法的掌握,除此之外還要重視一些在新情境的實驗題中培養(yǎng)自己的知識遷移能力。如第22 題驗證力的平行四邊形定則實驗,要求考生理解實驗原理,熟悉實驗步驟,能夠運用專業(yè)術語進行表達,難度較小,能夠有效鑒別考生對實驗基本內容的掌握是否扎實。

4.掌握數學方法,提升解題能力。物理是一門和數學分不開的學科,很多物理問題都涉及數學方法的應用。特別是近幾年的高考試題,在力學類試題中會采用數形結合的方式命題考查考生應用數學工具分析物理問題的能力。如第17題呈現(xiàn)的I-t圖像、第34(1)題呈現(xiàn)的波形圖和振動圖像都要求考生通過對函數圖像的分析,提取有用信息,完成物理問題的求解;第18題考查帶電粒子在有界磁場中的運動,要求考生正確作出帶電粒子的運動軌跡,利用幾何關系結合物理規(guī)律完成求解;第21題以物理觀念中的板塊模型為命題背景,推陳出新,考查了科學思維中的科學推理能力和綜合分析能力;第25題以多次碰撞問題為命題背景,綜合考查考生的信息加工能力、邏輯思維能力、批判性思維能力等。因此,同學們在復習備考階段應具備數形結合意識,提升識圖、作圖及圖像處理的能力。

2024年高考的號角已經吹響,同學們要在高三復習階段腳踏實地,科學備考,做到以不變應萬變。