2024年廣西高考物理壓軸題解析點評溯源及教學(xué)啟示

［摘 要］2024年廣西實施了新高考模式，新高考物理試題展現(xiàn)了明確的命題動向，給廣西不少高中學(xué)校的物理教學(xué)帶來了沖擊。2024年廣西高考物理壓軸題在物理情境和物理模型上展現(xiàn)出獨特性，具有明顯的區(qū)分度，不僅對高校相關(guān)人才的選拔具有重要作用，還對重點高中物理拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了引導(dǎo)和啟示作用。文章對2024年廣西高考物理壓軸題進行了分析探討，旨在為高中物理教學(xué)，特別是高中物理復(fù)習(xí)教學(xué)提供有益的啟示和參考。

［關(guān)鍵詞］廣西；高考物理；壓軸題；解析；點評；溯源；教學(xué)啟示

［中圖分類號］" " G633.7" " " " " " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2025）05-0031-04

2024年廣西高考物理試題緊扣《中國高考評價體系》和《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》進行命題，充分展現(xiàn)了高考評價體系和課程改革的核心要求。2024年廣西高考物理試題注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活和社會熱點，鼓勵他們運用所學(xué)的物理知識去解決實際問題。特別地，試題強調(diào)了情境化設(shè)計，要求學(xué)生能夠從現(xiàn)實情境中抽象出物理模型，并靈活運用物理規(guī)律來列方程解題。這就要求廣西的高中物理教學(xué)，尤其是高中物理復(fù)習(xí)教學(xué)，必須緊密結(jié)合現(xiàn)實情境來開展，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們樂于思考、善于探究，從而有效提升他們的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

2024年廣西高考物理不再采用理綜模式，而是由廣西地區(qū)相關(guān)單位組織命題，與2023年相比，其考試時間、題目數(shù)量及試卷結(jié)構(gòu)均發(fā)生了較大變化，且選考題不再出現(xiàn)。這些變化引起了很多廣西高中物理教師的廣泛關(guān)注，他們迫切想了解2024年廣西高考物理試題的具體變化情況，以及這些變化對高中物理教學(xué)產(chǎn)生的影響。2024年廣西高考物理壓軸題在物理情境和物理模型上展現(xiàn)出獨特性，具有明顯的區(qū)分度，不僅對高校相關(guān)人才的選拔具有重要作用，還對重點高中物理拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了引導(dǎo)和啟示作用。本文從以下三個方面對2024年廣西高考物理壓軸題進行分析探討。

一、2024年廣西高考物理壓軸題解析

【題目】（2024年廣西高考物理第15題）某興趣小組為研究非摩擦形式的阻力設(shè)計了如圖1甲的模型。模型由大齒輪、小齒輪、鏈條、阻力裝置K及絕緣圓盤等組成。K由固定在絕緣圓盤上兩個完全相同的環(huán)狀扇形線圈[M1]、[M2]組成。小齒輪與絕緣圓盤固定于同一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸軸線位于磁場邊界處，方向與磁場方向平行，勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為[B]，方向垂直紙面向里，與[K]所在平面垂直。大、小齒輪半徑比為[n]，通過鏈條連接。[K]的結(jié)構(gòu)參數(shù)見圖1乙，其中[r1=r]，[r2=4r]，每個線圈的圓心角為[π-β]，圓心在轉(zhuǎn)軸軸線上，電阻為R。不計摩擦，忽略磁場邊界處的磁場，若大齒輪以[ω]的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動，以線圈[M1]的ab邊某次進入磁場時為計時起點，求[K]轉(zhuǎn)動一周。

（1）不同時間線圈[M1]受到的安培力大??；

（2）流過線圈[M1]的電流有效值；

（3）裝置[K]消耗的平均電功率。

【解析】

（1）根據(jù)“同軸轉(zhuǎn)動，線速度不變”的規(guī)律，可得到小齒輪的轉(zhuǎn)動角速度[ω小=nω]。接下來，從第一個階段切割磁感線情境切入，列出電動勢的表達式，再利用歐姆定律求出電流，從而求出安培力的表達式。

對多數(shù)學(xué)生而言，通常根據(jù)動生電動勢得出：

二、2024年廣西高考物理壓軸題點評及溯源

【點評】2024年廣西高考物理壓軸題以某興趣小組研究非摩擦形式的阻力為情境，旨在考查學(xué)生的建模能力和綜合分析能力。這不僅符合新一輪教學(xué)改革的要求，而且對高中物理教學(xué)起到了良好的引領(lǐng)作用。此外，該試題綜合性強，區(qū)分度明顯，有效滿足了高校選拔優(yōu)秀人才的需求。

情境建模方面：某興趣小組設(shè)計了一個研究非摩擦形式阻力的模型，該模型以兩個環(huán)狀扇形線圈在有界勻強磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線為情境，這與桿在勻強磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線的情境相似，但又有所不同。雖然這是一個虛擬情境，但它向高中物理教師傳達了一個重要信息：在日常教學(xué)中，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，鼓勵學(xué)生勇于發(fā)明創(chuàng)造，同時還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。這為人才培養(yǎng)指明了方向。

學(xué)科融合方面：第（1）題通過求解線圈受到的安培力[F1]的大小，考查數(shù)學(xué)中分類討論思想在物理問題中的運用；第（2）題則通過求解線圈的電流有效值，體現(xiàn)了物理學(xué)科中的等效思維方法的應(yīng)用。這些題使學(xué)生深刻認識到，不同學(xué)科知識的融合對于解決生產(chǎn)生活中的實際問題至關(guān)重要。要想較好地解答這類壓軸題，學(xué)生需要具備以下幾點能力：（1）開闊的視野；（2）良好的理解能力和一定的創(chuàng)造力；（3）相應(yīng)的綜合分析能力。

考查難度方面：第（1）題考查內(nèi)容較為基礎(chǔ)，為第（2）（3）題做了鋪墊。第（2）題創(chuàng)新性地將磁場邊界分為四個區(qū)域，要求學(xué)生運用分段思維，并熟練掌握電流有效值的定義，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建等效求解模型，這對學(xué)生的思維能力提出了較高的要求。第（3）題求解平均功率，學(xué)生需要弄清楚四個階段的關(guān)系，并特別注意此處容易漏掉的系數(shù)2，解答此小題需要學(xué)生具備較強的模型理解與應(yīng)用能力。這三個小題呈進階式設(shè)問，既能讓不同能力水平的學(xué)生分別獲得相應(yīng)的分數(shù)，又具有良好的區(qū)分度。

【溯源】有豐富教學(xué)經(jīng)驗的畢業(yè)班教師不難發(fā)現(xiàn)，此題既源于課本，又高于課本。他們同樣能深刻體會到，此題既有高考真題的風(fēng)格，又融入了創(chuàng)新性的元素。下面，我們一起來欣賞和溫習(xí)兩道高考真題。

【溯源1】（2014年新課標Ⅱ卷第25題節(jié)選）半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面上，一長為r，質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌的中心O，裝置的俯視圖如圖4所示。整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下。在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點和外圓導(dǎo)軌的D點之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度[ω]繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為[μ]，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為[g]，求：

（1）通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小。

從以上兩道高考真題中，我們都能找到2024年廣西高考物理壓軸題的“影子”，但兩者又各有不同。平時接觸過這些高考真題的學(xué)生，在解答2024年廣西高考物理壓軸題第15題時，容易產(chǎn)生“心有靈犀”的感覺。這種情境素材既源于課本（或往年高考題）又高于課本（有別于往年高考題），能夠有效考查學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)和解決問題能力，這也正是高考評價體系所倡導(dǎo)的。

2024年高考結(jié)束后，筆者在與同事的交流過程中發(fā)現(xiàn)，大家都達成了共識，并且我們還復(fù)盤了解了部分學(xué)生的答題情況。這些學(xué)生都能夠清晰地記得往年高考中類似的易錯題。在這些往年類似的高考題中，涉及線框在有界磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線、區(qū)間性討論情境、電流有效值分析，以及勻強磁場中桿繞桿外某點（非桿端點）轉(zhuǎn)動切割磁感線的模型，這些都是高中物理中常見且重要的模型。當我們將這些知識點逐一分解時，對學(xué)生來說并不陌生，然而，當這些知識被綜合到一道題目中時，就形成了一道既具有一定難度又具有區(qū)分度的考題。這樣的題目能夠較好地考查學(xué)生的思維能力和綜合分析能力。

三、2024年廣西高考物理壓軸題對高中物理教學(xué)的啟示

（一）深研高考真題，提高備考效率

高考真題是體現(xiàn)國家高考改革及課程改革精神的具體實踐，它兼具選拔與導(dǎo)向功能。研究高考真題，應(yīng)從以下關(guān)鍵方面著手：（1）研究考核目標，這包括知識目標、能力目標和素養(yǎng)目標。明確試題的能力目標和素養(yǎng)目標，有助于教師在教學(xué)中有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)能力和素養(yǎng)。（2）分析情境素材來源，特別是要將高考真題中的復(fù)雜情境分解為若干“小情境”，并對其中的核心情境進行改編、拓展，或深度創(chuàng)新，以幫助學(xué)生更深入地理解物理問題的本質(zhì)，進而更輕松地解決實際問題。（3）研究地方閱卷的評分細則，以廣西物理學(xué)科為例，其高考評卷一直嚴格遵循國家評分標準，制定了合理、公平、公正且具可操作性的評分細則。高中物理教師應(yīng)深入研究這些細則，以高效指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范、準確地答題。加強對高考真題的研究，有助于高中物理教師提高備考效率。

（二）強化建模能力，促進整體認知

近年來，高考物理試題常采用圖像呈現(xiàn)方式，以增強物理情境的真實性。在命題過程中，創(chuàng)設(shè)真實的物理情境成為考核學(xué)生信息加工能力、模型建構(gòu)能力、推理論證能力、實驗探究能力和創(chuàng)新能力的重要手段。在解題過程中，學(xué)生需具備準確構(gòu)建物理模型和處理圖像或圖表的綜合能力，并能靈活運用各種數(shù)學(xué)知識和方法解決物理問題。因此，教師在日常教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點：引導(dǎo)學(xué)生在清晰的物理模型上深入領(lǐng)悟教材章節(jié)內(nèi)容中所蘊含的物理學(xué)科思想和方法；幫助學(xué)生構(gòu)建更完善的知識網(wǎng)絡(luò)，使他們對物理知識有更全面的理解；讓學(xué)生深刻體會物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念在課程中的逐步豐富和深化。同時，教師還應(yīng)具象化地展示物理知識，使學(xué)生更容易理解和掌握，從而促進他們對物理知識規(guī)律的整體認知。

（三）培養(yǎng)科學(xué)探究能力，增強解決問題能力

新高考物理試題以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，采用多維度命題模型，聚焦關(guān)鍵能力的考查，創(chuàng)新設(shè)置實驗情境，全面考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，教師應(yīng)幫助學(xué)生樹立自主探究意識，培養(yǎng)科學(xué)思想觀，進而提升學(xué)科核心素養(yǎng)。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，理論和實驗相輔相成。將課程內(nèi)容和生活實際相結(jié)合，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，同時潛移默化地提升學(xué)生的解決問題能力。

（四）歸結(jié)備考策略，實現(xiàn)科學(xué)備考

科學(xué)備考不僅能提高復(fù)習(xí)效率，還能降低備考成本，減小備考壓力。它并非簡單模仿，而是注重方法和策略的運用，力求舉一反三，事半功倍，以提升學(xué)生的綜合運用能力。物理高考備考應(yīng)遵循學(xué)科邏輯與認知規(guī)律，以實驗為基礎(chǔ)，以思想方法為主線。通過“典型情境”的強化訓(xùn)練，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，構(gòu)建物理知識體系。同時，幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系，完成系統(tǒng)化知識建構(gòu)。具體備考策略為：抓基礎(chǔ)，固根基；抓專題，提能力；抓易錯，求準確；抓主干，重運用。為此，我們應(yīng)依托高考真題和教材，從熱題重溫到舊題鏈接，從原題改造到思路總結(jié)，從實戰(zhàn)演練到拓展延伸，全方位提升備考效果。

（責(zé)任編輯" " 黃春香）