2023年高考物理（全國甲卷）試題賞析

唐昌琳　劉政

［摘 要］2023年高考結(jié)束，許多考生都覺得今年物理試題不難，仔細(xì)分析一下，發(fā)現(xiàn)2023年高考物理（全國甲卷）確實(shí)不難。但它尤其重視對基礎(chǔ)知識和基本方法的考查，重視對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的考查，凸顯了對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。如果考生的學(xué)科素養(yǎng)達(dá)不到相應(yīng)的要求是很難得高分的。

［關(guān)鍵詞］高考物理；全國甲卷；試題賞析

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）17-0027-04

從教育部教育考試院發(fā)布的權(quán)威文件《2023年高考物理全國卷試題評析》中可以發(fā)現(xiàn)，2023年高考物理全國卷有以下幾點(diǎn)值得重視，具體來說就是命題者希望通過高考試題：（1）激發(fā)學(xué)生崇尚科學(xué)、探索未知的興趣；（2）引導(dǎo)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中注意夯實(shí)知識基礎(chǔ)、發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)；（3）服務(wù)拔尖創(chuàng)新人才選拔，為新時(shí)代教育評價(jià)改革和教育強(qiáng)國建設(shè)服務(wù)。命題的基本思路是：（1）依托中國高考評價(jià)體系，銜接高中課程標(biāo)準(zhǔn)；（2）注重深化基礎(chǔ)，豐富問題情境；（3）強(qiáng)化試題的探究性，突出思維考查。整套試卷基本延續(xù)了“參照課標(biāo)編制試題”，依照《中國高考評價(jià)體系》的要求突出應(yīng)用性、探究性的考查要求［1］。

高考的改革方向是明確的，2023年高考全國甲卷也契合這一改革方向。2023年高考全國甲卷的實(shí)驗(yàn)題與前幾年相比難度明顯下調(diào)，在試題命制上充分體現(xiàn)了對高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的導(dǎo)向作用，這也與新高考實(shí)施以來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)潮流契合［2］——愈發(fā)注重考查學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)原理的理解、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本測量方法的掌握和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。引導(dǎo)教學(xué)重視實(shí)驗(yàn)探究，重視讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，希望教師提高實(shí)驗(yàn)在日常物理教學(xué)中的占比，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用。

本文從三個(gè)方面對2023年高考物理（全國甲卷）試題做簡要賞析。

一、重視基礎(chǔ)知識和基本方法

［例1］（第14題）一同學(xué)將鉛球水平推出，不計(jì)空氣阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，鉛球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中（ ）。

A. 機(jī)械能一直增加

B. 加速度保持不變

C. 速度大小保持不變

D. 被推出后瞬間動(dòng)能最大

解析：本題考查物體平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅受重力作用，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒為g，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。下落過程中動(dòng)能越來越大，重力勢能越來越小，機(jī)械能守恒。輕松排除ACD。

［例2］（第15題）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程X + 147? ?N → Y + 178? ?O，Y + 73? ?Li → 2X中，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（ ）。

A. [Z=1，A=1]? ? ? ? ? ? ? ? B. [Z=1，A=2]

C. [Z=2，A=3]? ? ? ? ? ? ? ? D. [Z=2，A=4]

解析：本題考查核反應(yīng)方程中的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷守恒。設(shè)原子核Y的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為n和m，再改寫兩個(gè)核反應(yīng)方程AZ? ?X + 147? ?N → mn? ?Y + 178? ?O， mn? ?Y + 73? ?Li → 2AZ? ?X。考慮到質(zhì)量數(shù)守恒、電荷守恒有[A+14=m+17]， [Z+7=n+8]；[m+7=2A]， [n+3=2Z]，聯(lián)立可求得[Z=2]，[A=4]。

［例3］（第16題）一小車沿直線運(yùn)動(dòng)，從[t=0]開始由靜止勻加速至[t=t1]時(shí)刻，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)，到[t=t2]時(shí)刻速度降為零。在下列小車位移[x]與時(shí)間[t]的關(guān)系曲線中，可能正確的是圖1中的（ ）。

解析：本題考查學(xué)生對[x-t]圖像中圖線斜率的物理意義的理解，只要知道其斜率表示速度，就可“秒殺”該題。

［例4］（第19題） 用水平拉力使質(zhì)量分別為[m甲]、[m乙]的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為[μ甲]和[μ乙]。甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)后，所受拉力[F]與其加速度[a]的關(guān)系圖線如圖2所示。由圖可知（ ）。

A. [m甲<m乙]? ? ? ?B. [m甲>m乙]

C. [μ甲<μ乙]? ? ? ? ?D. [μ甲>μ乙]

解析：本題難度較第16題稍高，需要通過受力分析，再利用牛頓第二定律列出方程：[F-μmg=ma]，整理出[F=ma+μmg]的表達(dá)式，再結(jié)合圖像分析可知圖線的斜率表示質(zhì)量，進(jìn)而可確定甲的質(zhì)量大。當(dāng)[a=0]時(shí)，[F]相等，即[μ甲m甲g=μ乙m乙g]，可判斷[μ甲<μ乙]。

賞析：歷年高考物理卷的命題風(fēng)格都是不出偏題、怪題，2023年也延續(xù)了往年風(fēng)格，第14題考查高一運(yùn)動(dòng)學(xué)概念，第15題考查高二核反應(yīng)方程，第16、19題考查圖像的物理意義，均是對基礎(chǔ)知識和基本方法的考查。雖然新高考十分強(qiáng)調(diào)對考生創(chuàng)新思維的考查，但要想獲取高分，仍然需要重視基礎(chǔ)。扎實(shí)掌握基本概念，既有利于應(yīng)對上述較簡單的基礎(chǔ)考題，也是解決復(fù)雜問題的基礎(chǔ)。以第20題為例，由于只有洛倫茲力提供向心力，粒子軌跡為圓軌跡的一部分，就能快速判斷A、D選項(xiàng)，大大降低得分難度。又以第25題為例，雖然是壓軸題，但也并不難，只要具備一定的物理學(xué)科素養(yǎng)，能厘清下列物理知識：彈性碰撞、平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、絕緣桿不會導(dǎo)電、安培力、克服安培力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，電流經(jīng)過電阻又將電能轉(zhuǎn)化成熱能等，就能輕松得分。

二、關(guān)注實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作

［例5］（第22題） 某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6 V、額定功率為3 W的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為[6 kΩ]，電流表內(nèi)阻約為[1.5 Ω]。實(shí)驗(yàn)中有圖3（a）和（b）兩個(gè)電路圖供選擇。

（1）實(shí)驗(yàn)中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖3（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖3? ? ? ? ? ?（填“a”或“b”）。

（2）若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖。

（b）實(shí)驗(yàn)，電壓表測量的電壓并非小燈泡兩端的電壓，而是滿足[U=U燈+IRA]，當(dāng)電流分別為200 mA、[400 mA]、500 mA時(shí)，由上式可得小燈泡的電壓分別約為1.3 V、4.0 V、6.75 V，作圖如圖3（d）所示。

［例6］（第23題）某同學(xué)利用如圖4（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖4（b）所示。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度[v]隨時(shí)間[Δt]的變化關(guān)系，如圖4（c）所示。在答題卡上的圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。

（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小[vA=]? ? ? ? ?，小車的加速度大小[a=]? ? ? ? ? 。（結(jié)果用字母[k]、[b]表示）

解析：（1）（2）（3）問考查有效數(shù)字的讀取、平均速度概念，由[v=xt]算出[vAD]，作圖［如圖4（d）］，再由圖像算出圖線的斜率和截距即可。

［例7］（第21題）一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離，如圖5（a）所示?，F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖5（b）所示，則（ ）。

A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快

B.下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次

C.下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變

D.與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大

解析：此題考查學(xué)生對楞次定律的理解。由圖可知小磁體每穿越一次線圈后，電流的峰值都越來越大，對磁體的電磁阻力也將增大，易知小磁體在依次穿過每個(gè)線圈的過程中磁通量的變化率越來越快，因此小磁體的速度越來越大，故AD正確，C錯(cuò)誤。一些考生會將電流方向的顛倒與N、S極的顛倒混淆，故而錯(cuò)選B，實(shí)際上二者并不關(guān)聯(lián)，由于小磁體很小，每次穿越線圈都只受最近一匝線圈的作用，假設(shè)小磁體是N極向下穿過線圈，則在靠近每匝線圈的過程中磁通量向下增加，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針的電流，而在遠(yuǎn)離每匝線圈的過程中磁通量向下減少產(chǎn)生順時(shí)針的電流，即電流方向相反，與題干信息相符，感應(yīng)電流的變化如圖5（b）所示，但磁體下落過程中磁極的N、S極并不顛倒。

賞析：2023年高考全國甲卷的實(shí)驗(yàn)題考查的內(nèi)容與教材實(shí)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性很高，第22 題第（2）問雖然不是教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)的素材，但考查的內(nèi)容卻是伏安特性曲線的變形，通過測繪小燈泡伏安特性曲線考查學(xué)生在電阻測量過程中對電流表內(nèi)接、外接兩種基本測量電路原理的理解。要畫出按照另外一種電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電流—電壓關(guān)系曲線的示意圖，就要求考生能找出小燈泡兩端的實(shí)際電壓，這是對串聯(lián)電路的理解。在新教材中不再安排描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，保留了測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)，采用的仍是電流表外接的方式測定金屬絲的電阻，教材中也沒有介紹內(nèi)接法、外接法，這就要求對該單元進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。第23題探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系，雖然是學(xué)生從未接觸過的全新實(shí)驗(yàn)，但與教材實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)核基本一致，難點(diǎn)主要集中在學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基本原理的理解及對紙帶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的處理上，以保留3位有效數(shù)字的形式加大了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算和答案書寫方面的難度，第（4）問的處理需要引入數(shù)學(xué)技巧對圖像解析式進(jìn)行處理。從物理學(xué)史的角度來看，第23題與伽利略最初研究斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)探究位移和時(shí)間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)十分類似。若教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入物理學(xué)史內(nèi)容，對學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟是有很大幫助的，有利于學(xué)生逐步從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律，真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。這種對實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)原理的關(guān)注不僅在實(shí)驗(yàn)題中有所表現(xiàn)，在選擇題中亦有滲透。以第21題為例，常見演示多為金屬球沿通電螺線管會緩慢下落，引出楞次定律即可。但第21題則以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為例，考查學(xué)生對演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)識，需要學(xué)生通過演示現(xiàn)象認(rèn)識物理規(guī)律，最后還要再利用規(guī)律解釋現(xiàn)象。穿過線圈的小強(qiáng)磁體到底在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？這就要求教師對演示過程中的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，從過去主要用于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)節(jié)奏，到利用演示現(xiàn)象解釋現(xiàn)實(shí)問題。

三、重視主干知識與科學(xué)思維

［例8］（第25題）如圖6，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為l，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、長度也為l的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3 m的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為[v0]的速度向P運(yùn)動(dòng)，并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求：

（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大??；

（2）金屬棒[P]在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量；

（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

解析：（1）絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞后速度分別為[vQ]、[vP]，則有：

[3mv0=3mvQ+mvP]

（2）P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，克服安培力做功，把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成焦耳熱，即

（3）P、Q碰撞后， P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為[Δt]，碰撞點(diǎn)到軌道右端的距離為[x]，則有[-BIlΔt=mv'P-mvP]。

賞析：2023年壓軸題的第（1）、（2）問考查的是：彈性碰撞過程中動(dòng)量守恒；碰撞前后動(dòng)能守恒；平拋物體從同一點(diǎn)拋出又落到同一點(diǎn)，則拋出的初速度必相同，在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡必重合；能量守恒等力學(xué)主干知識。第（3）問在電磁感應(yīng)中考查動(dòng)量定理及電量是電流的時(shí)間積累；法拉第電磁感應(yīng)定律；平均電流與平均電動(dòng)勢的關(guān)系；磁通量與磁通量變化量等電學(xué)主干知識。要順利解答本題，考生要能根據(jù)事件發(fā)生的本質(zhì)建立物理模型，再根據(jù)物理模型遵循的物理規(guī)律對相關(guān)事件進(jìn)行科學(xué)推理，并對事件做出合理解釋。特別是第（3）問牽涉力電綜合，需要考生對力電基本規(guī)律有系統(tǒng)性了解，并掌握它們的內(nèi)在聯(lián)系，能用它們對事件進(jìn)行綜合分析與推理。可見，2023年高考物理試題強(qiáng)化了對物理規(guī)律的運(yùn)用，以及對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。

四、結(jié)束語

通過試題分析可以發(fā)現(xiàn)，2023年高考物理（全國甲卷）試題對基礎(chǔ)知識的考查是廣泛、深入的，雖然從考查內(nèi)容上來看，大部分都是對基礎(chǔ)知識、基本方法的考查，但是對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查也同樣凸出。如果學(xué)科素養(yǎng)達(dá)不到一定高度，就很難得到高分。由此可見，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)突出物理觀念與情境的聯(lián)系，對常見情境要重點(diǎn)分析，以幫助學(xué)生搭建學(xué)習(xí)新知識的“腳手架”。復(fù)習(xí)時(shí)，教師要巧用情境題復(fù)習(xí)模型，再總結(jié)模型特點(diǎn)，幫助學(xué)生將特定的模型與規(guī)律一一對應(yīng)。

從命題導(dǎo)向來看，2023年高考物理（全國甲卷）試題在繼續(xù)貫徹“一核四層四翼”命題總要求的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)關(guān)注了應(yīng)用性、創(chuàng)新性，如第14題中的拋鉛球情境引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的物理問題，第18題的電子束約束情境可引導(dǎo)學(xué)生體會物理學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值，第21題的楞次定律演示現(xiàn)象，第22題的伏安法測燈泡電阻，第23題的探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系等，可引導(dǎo)學(xué)生將物理概念、物理規(guī)律與真實(shí)的問題情境相聯(lián)系，要求學(xué)生抓住情境的核心要素構(gòu)建物理模型，考查學(xué)生靈活運(yùn)用物理知識和方法解決實(shí)際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變。在這種背景下，僅靠刷題的考生是很難得到高分的。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 教育部考試中心.中國高考評價(jià)體系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］? 魏廷智.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究考查 發(fā)揮正向?qū)蜃饔茫?022年全國乙卷理科綜合物理第23題評析與啟示［J］.物理教師，2023（4）：87-89.