2017年普通高考全國卷理綜物理試題評析①

何 龍 孟衛東

(清華大學附屬中學永豐學校 北京 100094)

2017年普通高考全國卷理綜物理試題評析①

何 龍 孟衛東

(清華大學附屬中學永豐學校 北京 100094)

2017年的高考盛事正式落下帷幕，期間社會各界對高考的關注度空前高漲，相信在正式成績及相關錄取信息公布前，與“高考”相關的所有話題會一直火熱下去，而人們談論最多的除了自家考生情況外，無疑就是高考試題與此次大刀闊斧的高考改革之間的博弈了．這里，我們僅從全國高考卷的理綜物理試題入手，淺析此次高考命題與高考改革的關系．

1 高考改革的“一體、四層、四翼”

從國家層面來講，教育改革是與時俱進的人才培養的必要條件，社會需求、國家需求甚至全球人才需求的改變，必然會導致終端教育系統的改變，隨著時間的積累階段性的教育改革就應運而生．早在2014年9月召開的黨的十八屆三中全會上，中央就對全國的考試招生制度改革做出全面部署，隨后頒布《關于深化考試招生制度改革的實施意見》，文中強調高考考試內容改革要“依據高校人才選拔要求和國家課程標準，科學設計命題內容，增強基礎性、綜合性，著重考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力”，以此作為考試招生制度改革的綱領性文件．此次教改中，中國教育部考試中心主任姜鋼提出:要更加注重高考系統的頂層設計、統籌謀劃，突出考試內容的整體設計和科學構建，形成“一體、四層、四翼”的高考評價體系[1]．

“一體”指以高考為核心的評價體系，明確高考“為什么考”，即其主旨在于“立德樹人、服務選拔、導向教學”；“四層”明確高考“考什么”，包括“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”四層考查目標；“四翼”回答高考“怎么考”，要求試題考查體現“基礎性、綜合性、應用性、創新性”4個方面．

縱觀此次理綜物理試題，命題者很好地領會到此次教改要求，“一體、四層、四翼”的命題思路得到有效貫徹．

2 試題評析

2.1 一體：立德樹人，科技興邦

“立德樹人”是2017年高考考試大綱一個十分重要的取向與特征．由于“立德樹人”的定調是基于學生個體甚至是國家戰略層面的整體構架．物理作為一門自然科學學科，用近些年我國物理科技領域的成就來強調我國科學技術的長足進步，展示我國向科技強國邁進的步伐，可以極大增強考生的家國情懷和民族自豪感．

全國理綜Ⅰ卷的第17題提到的“人造太陽”就取材于我們國家聯合其他六國實施的“國際熱核聚變實驗堆計劃”．該計劃是目前全球最具規模、影響最為深遠的國際科研合作項目之一，其裝置是一個能完成大規模可控核聚變反應的超導托克馬克．而中國的自行研制的EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)裝置是國際首個全超導托卡馬克裝置，也就是試題中提到的“人造太陽”，它標志我們國家在可控核聚變能源領域已邁入國際先進行列．還有全國Ⅲ卷第14題引入了天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室完成首次交會對接的情景，彰顯我國在航空航天等空間科學領域的雄厚實力．

高考試題素材取材劃時代的科技成就，其目的在于考查學生科學素養的同時，突出學科育人功能，發揮高考的積極導向作用，激發青年人銳意進取、振興中華民族的使命感和責任感．

2.2 四層：注重學科知識架構，強調學科能力考查(考查內容)

首先，從高考考核的知識層面來說，此次高考內容進行了較大規模的增刪調整，最突出的就是將《物理·選修3-5》作為了必考內容．從培養學生學科知識素養的角度出發，修訂后的物理考試大綱將動量、近代物理等內容納入必考范圍，有利于完善學生整體物理世界觀的構建，有利于學生進入高校后的專業化學習，同時也滿足高校甚至后期國家社會對科技創新人才選拔的需求．

本次高考也積極響應了這一變化：全國Ⅰ卷中第14題就是對動量知識的考查，前文提到的第17題則用到了近代物理中核聚變的相關知識，此外還有全國Ⅱ卷的第15題、全國Ⅲ卷的第20題等．從題目難度來看，試題很好地控制了新增內容的綜合度和難度，題型多采用選擇題形式，并且把考查的重點放到學生基本學科知識的應用理解，并提供多種解題渠道降低難度．

【例1】(2017年高考全國Ⅲ卷第20題)一質量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動．F隨時間t變化的圖線如圖1所示，則

A．t=1 s時物塊的速率為1 m/s

B．t=2 s時物塊的動量大小為4 kg·m/s

C．t=3 s時物塊的動量大小為5 kg·m/s

D．t=4 s時物塊的速度為零

圖1 例1題圖

解析：本題可用動量定理Ft=mv′-mv快速求解，也可以利用牛頓第二定律F=ma和運動學公式vt=v0+at來求解．通過方法的多樣性降低動量知識的考查難度．

其次，基本概念和規律、基本方法、基本實驗技能是物理學科能力的根基，通過考查內容的基礎性，指導一線教學依然要注重夯實學生的學科基礎．如，全國Ⅱ卷第14題通過豎直面上圓周運動的情景，考查了學生對彈力方向的判斷以及做功概念的理解；全國Ⅲ卷第15題則考查了電磁感應現象，要求學生能夠綜合運用楞次定律、安培定則等方法解決問題；全國Ⅰ卷第22題通過變型的打點計時器模型，考查學生真實的實驗操作能力和數據分析能力．

【例2】(2017年高考全國Ⅰ卷第22題)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間．實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖2(a)所示．實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車．在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖2(b)記錄了桌面上連續的6個水滴的位置．(已知滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴)

圖2 例2題圖

(1)由圖2(b)可知，小車在桌面上是______(填“從右向左”或“從左向右”)運動的．

(2)該小組同學根據圖2(b)的數據判斷出小車做勻變速運動．小車運動到圖2(b)中A點位置時的速度大小為______m/s，加速度大小為______m/s2．(結果均保留2位有效數字)

解析:這道實驗題脫胎于利用打點計時器探究勻加速直線運動的學生實驗，其關鍵是找到實驗中對應的打點周期T，然后利用常規打點計時器的紙帶分析方法計算某點瞬時速度和加速度．要求學生真正地理解為什么做實驗和知道怎么做實驗，是對學生實驗探究能力的考查．

同時，本次高考命題還增強了物理學科內多板塊知識的綜合度，強調內容之間的統一性和聯動性，考查學生綜合運用物理學科的概念、規律分析問題和解決問題的能力．如，全國Ⅰ卷的第20題和全國Ⅱ卷第25題．前者從兩個物理量的函數圖像入手，綜合考查了點電荷、電勢、電場強度、功的概念，不僅要求學生能從圖像中提取到有效信息，還需要綜合掌握靜電場、以及保守力做功的相關知識；后者則以兩個質量相同、帶有等量異號電荷的小球在重力和電場力作用下沿不同軌跡運動為物理情境，要求考生綜合分析解決問題．

【例3】(2017年高考全國Ⅰ卷第20題)在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關系如圖3所示．電場中4個點a，b，c和d的電場強度大小分別Ea，Eb，Ec和Ed．點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra，φa)標出，其余類推．現將一帶正電的試探電荷由a點依次經b，c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab，Wbc和Wcd．下列選項正確的是

A．Ea∶Eb=4∶1

B．Ec∶Ed=2∶1

C．Wab∶Wbc=3∶1

D．Wbc∶Wcd=1∶3

圖3 例3題圖

解析:正確選項為A，C，綜合考查了靜電場以及保守力做功問題．

2.3 四翼：關注知識實際應用，突出探究、創新意識

今年物理命題特別突出理論聯系實際，題目多是從科研進展、生產實踐、生活實際出發，通過真實的物理情境創設，考查學生靈活運用物理基本概念和知識、基本規律和方法解決實際問題的能力，培養學生學以致用、格物致知的科學態度，引導學生關心身邊的物理，關注物理前沿的科學進展．

如全國Ⅰ卷第18題以掃描隧道顯微鏡(STM)為背景考查學生對電磁感應規律的理解；全國Ⅱ卷第21題通過手工自制的簡易電動機為考查電動機工作原理；全國Ⅱ卷第24題更是聯系2022年將要召開的北京冬奧會，從冰球運動員冰上訓練切入，考查了經典力學與運動學的相關知識；全國Ⅲ卷第16題，用質量均勻的細繩去考查學生對重心以及重力做功的認識，對實際情景分析要求較高．

【例4】(2017年高考全國Ⅰ卷第18題)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺寸上的形貌，為了有效隔離外界震動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小震動，如圖4所示，無擾動時，按下列4種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右震動的衰減最有效的方案是

圖4 例4題圖

圖5 例4施加磁場的4種方案

解析：正確選項為A．通過以真實科研設備為背景的題目設置，考查電磁阻尼相關知識，讓學生切實體會到學習物理是有用的．

本次命題通過開放性試題的設立，考查學生的創新意識和發散性思維，對問題多角度的討論，是創新人才培養模式的體現．

如，全國Ⅱ卷第23題，考查的知識背景是利用等電勢方法測量微安表內阻，題目的最后一問要求學生寫出一條提高測量精度的建議．開放性的提問，要求學生綜合考評題設實驗方案，用嚴謹的科學態度和正確的物理知識體系去提出改進構想，并言之成理，這對學生發現問題、分析問題、解決問題的能力以及科學表述有較高的要求．

3 備考建議

總體而言，2017高考全國理綜卷物理命題部分較好貫徹了《2017年普通高等學校招生全國統一考試大綱(理科)》的命題指導思想，考試內容堅持立德樹人，緊緊抓住中學教育“立德樹人”的實質核心，不僅考查學生的知識和能力，還要把社會主義核心價值體系融入考試內容，考查學生的綜合素養，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀、榮辱觀．同時物理學科的命題還兼顧以生活、科技、社會、環境為背景，關注當代科學技術發展的重要成果，強調理論聯系實際，突出“理解能力”、“推理能力”、“分析綜合能力”、“應用數學處理物理問題的能力”和“實驗能力”5種能力考核[2]，引導考生關注自然科學發展的最新成果及其對社會的影響．相信這也將成為未來的高中物理教學指明方向，以下是在前文分析的基礎上對新一輪高考備考的建議：

(1)日常教學注重對基礎知識、基本技能和基本方法學習和討論，端正教科書在教學中的主體地位．

(2)堅持把學科能力培養放在首要位置，認真研修教學大綱和考試說明，避免出現偏離考綱、脫離教材，而陷于茫茫無邊的題海中的被動局面．

(3)注重聯系實際和體現中國先進生產力的相關話題，引導教學更加重視育人功能，落實好立德樹人的根本任務．

(4)通過適度開放設問，培養學生的創新性思維．

希望高中物理教學能夠向著“摒棄題海”、“回歸課本”、“學科育人”和 “培養物理學科素養”的方向繼續前進．

1 姜鋼.中國教育報.2016年10月11日第3版

2 教育部考試中心. 普通高等學校招生全國統一考試大綱.北京：高等教育出版社，2016

何龍(1985- )，男，博士，中教高級，主要從事中學物理教育及研究.

孟衛東(1957- )，男，中教高級，市特級教師，本刊副主編.主要從事中學物理教育研究及教育管理.

2017-06-09)

①《物理通報》北京工作室供稿.