從2020年高考物理試題看命題新變化
——對近幾年高考理綜全國卷Ⅱ的分析與思考

方明月 周少娜

(華南師范大學物理與電信工程學院 廣東 廣州 510006)

自恢復高考以來，高考試題一直緊跟時代發展，不斷改革創新.物理學是自然科學領域的一門基礎學科，高考物理命題更是緊貼實際發展創新.《普通高中物理課程標準(2017年版)》修訂以后，高考物理命題進入新一輪改革.從2020年的高考試題(理綜全國卷Ⅱ)可以發現一些命題新趨勢，本文將就此做一些分析.

1 選擇題新變化

無論考試還是現實生活，都會面臨選擇，從選擇中能夠看出人們對某種現象或事物的分析能力與情感態度.選擇題相對于其他題型，最大的不同是給出答案供學生選擇.雖然提供答案，學生也不能盲目猜測，需要明確題目要求，通過定性或定量的方法探索并選擇答案.對于單選題，學生可以通過不同方法得出同一個答案，有利于擴寬學生的思維.多選題則通過不同素養水平的答案考查學生的能力，由于多選答案的不確定性，學生只有真正探索出結果才能全部得分，有助于培養學生大膽猜測、謹慎求解的科學思維和求實態度.一道好的選擇題，學生在完成試題的過程中可以體現自身的認識水平和選擇能力.新課程標準修訂以后，選擇題逐漸不搞偏題、怪題，注重對學生核心素養和綜合能力的考查.這一特點在今年更加凸顯，如2020年第14題，該題顯性考查物理學史，在考查科學文化素養的同時，體現出對學生快速分析問題和提取有效信息的能力要求；第21題通過對動量知識點設置不同素養水平的答案，實現這一部分內容綜合應用能力的考查.

1.1 顯性考查物理學史

考題回顧：

【例1】(2016年高考理綜全國卷Ⅱ第20題)法拉第圓盤發電機的示意圖如圖1所示.銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P和Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中.圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是( AB )

圖1 例1題圖

A.若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定

B.若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動

C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小發生變化，則電流方向可能發生變化

D.若圓盤轉動的角速度變為原來的兩倍，則電流在R上的熱功率也變為原來的兩倍

分析：該題利用法拉第圓盤考查電磁感應定律.法拉第圓盤是課本上的裝置，學生解題時需要進行電源的等效和熟記求解感應電動勢的公式

考題回顧：

【例2】(2020年高考理綜全國卷Ⅱ第14題) 管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接.焊機的原理如圖2所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產生的交變磁場使圓管中產生交變電流，電流產生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接.焊接過程所利用的電磁學規律的發現者為( D )

圖2 例2題圖

A.庫侖 B.霍爾

C.洛倫茲 D.法拉第

分析：該題通過簡單介紹管道高頻焊機產生熱量的原理，考察電磁學的發展史.

通過研究近5年高考理綜全國卷Ⅱ的題目，發現涉及物理學史的題目只有2016年第20題和2020年第14題，但2016年是通過法拉第圓盤發電機考查電磁感應定律，真正意義上考查物理學史知識的只有2020年的第14題，所以2020年是新課改后高考理綜全國卷Ⅱ首次顯性考查物理學史.雖然該題顯性考查物理學史，但并不是單純地考查物理學發展史知識.而是緊貼生產生活，以生產中的管道高頻焊機為物理情境，要求學生根據題目分析焊接中有關電磁學的原理并找出該原理的發現者.

雖然該題較易，仔細分析就可以得出題目考察 “磁生電”的發現者，但從中卻可以看到高考理綜全國卷Ⅱ命題已經按照新課程標準中的“物理學科核心素養”邁出了新的一步.

物理學科核心素養是學生通過學習形成的正確價值觀、探究能力、堅毅品格、科學態度和情感的體現.而物理學史記載了科學家們各具特色的探究過程，蘊含豐富的科學思想和人文底蘊，也包括失敗的教訓和研究方法的改進過程.學習物理學史可以讓學生近距離地體會科學家們嚴于律己、堅持不懈、實事求是的科研態度，能在潛移默化中提升學生物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任4個方面的能力[1].今后的高考命題可能會逐漸出現顯性考查物理學史的新型考題，比如結合現代生活生產技術或科學家著名實驗成果考查物理學史知識等，傾向于考查學生對物理學史和相關知識的理解.面對新課改下的物理學史題，學生單純硬背是不夠的，學習時需要結合相關物理概念加強理解和靈活記憶，解題時必須根據題目進行具體分析和推理.

也可能會遇到這樣一類題目，即在題目中并沒有顯示地用到物理學史的結論，而是把結論隱含在題目中，需要考生根據題目作出綜合分析、推理和判斷，才能做出正確解答.相比較而言，這樣的題目要求是比較高的，考生應加強這方面的訓練.

1.2 動量知識考試形式再變化

自2017年新課程標準將選修3-5模塊納入必考模塊后，理綜全國卷Ⅱ每年都會考查3-5的知識內容，表1統計了近4年高考全國卷Ⅱ對“動量、動量定理、動量守恒定律及其應用”部分內容的考查形式和能力要求.

表1 近4年高考理綜全國卷Ⅱ對“動量、動量定理、動量守恒定律及其應用”內容的考查情況

從表1可以看到，今年動量部分的知識第一次以多選題形式出現，難度和思維量都較大.理綜全國卷Ⅱ關于這一部分內容的考查，從2017年的單選題題型逐漸變化到2019年的最后一道計算題、2020年的壓軸多選題，能力要求由低到高.筆者認為，2017年剛剛進行改革，所以2017和2018兩年3-5模塊的內容在高考中以單選和簡單計算題出現，讓學生實現一個過渡的過程.2019年第25題第(3)小問結合汽車運動的f-t圖像考查了沖量、動量定理以及動能定理的分析等綜合運用能力，難度較大.2020年高考理綜全國卷Ⅱ對動量部分的知識考查難度與2019年相近，但題型較前3年再次發生變化，以多選題的形式出現并增大了思維量.

考題回顧：

【例3】(2020年高考理綜全國卷Ⅱ第21題)水平冰面上有一固定的豎直擋板.一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質量為4.0 kg 的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0 m/s 的速度與擋板彈性碰撞.總共經過8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小大于5.0 m/s ，反彈的物塊不能再追上運動員.不計冰面的摩擦力，該運動員的質量可能為 ( BC )

A.48 kg B.53 kg

C.58 kg D.63 kg

分析：該題主要注重過程的分析以及牛頓第三定律和動量知識的綜合運用，需要用動量守恒定律依次推出第7次和第8次運動員推開物塊后的速度v1，v2，再聯立題目給出的限定條件“反彈物塊不再追上運動員”，即v1<5.0 m/s

中學的力學問題基本可以從牛頓運動定律、能量和動量3個角度出發進行解決.動量定理是動力學的普遍定理之一，而動量守恒定律又和能量守恒定律、角動量守恒定律一起稱為現代物理學三大基本守恒定律，可見“動量”的知識內容在整個高中力學學習中至關重要[2,3].從近幾年高考理綜全國卷Ⅱ對動量知識點的考查形式和難度也可以看出這部分知識點的重要性，在表1中，命題者對動量知識點的考查形式多樣，2017-2019年難度呈上升趨勢，但2020年考查難度與2019年相近.筆者推測今后的選擇題、計算題甚至實驗題中都有可能加強對動量知識點的考查，考查難度可能與2019年和2020年持平，或考查分值增加，這些變化值得引起教師和學生的注意.

2 計算題高要求考查物理學術語表達能力

計算題被稱作高考物理試卷的半壁江山，計算量和思維量都比較大，通常要求寫出具體的求解過程，對學生的邏輯思維和綜合分析能力要求較高.計算題一般是拉開分值的轉折點，近幾年來計算題也逐漸發生變化，以更好地體現對學生綜合素養能力的考查.表2簡單統計了近5年高考計算題題目的考查要求.

表2 近5年高考物理計算題題目的考查要求

從表2看到，2020年第24題對學生在物理學術語表達能力方面出現了新的考查要求“分析說明”.

考題回顧：

【例4】(2020年高考理綜全國卷Ⅱ第24題)如圖3所示，在0≤x≤h，-≤y≤+區域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度B的大小可調，方向不變.一質量為m,電荷量為q的粒子以速度v0從磁場區域左側沿x軸進入磁場，不計重力.

圖3 例4題圖

(1)若粒子經磁場偏轉后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應強度的最小值Bm；

分析：該題第(1)問需要學生根據粒子的射出位置，分析粒子所受磁場力進而說明磁場方向，要求學生熟練運用物理語言表達并進行分析說明[4].

第(2)問則需要學生結合粒子做圓周運動圓心與切線的關系和三角函數公式推理出粒子的出射方向和位置，即學生需要用數學語言將結果清晰地推理出來.總的來說，該題對物理和數學的應用能力要求較高.

中學生普遍覺得物理難，那么難在哪里呢？筆者認為，物理的難點在于學生看不懂其中的“物理”語言.“物理學術語”指的是通過語音或文字來表示或限制物理學概念的約定性符號[5].學生對物理學術語不必望而生畏，簡而言之，物理的“語言”就是數學和概念，是利用數學、文字和符號描述物理現象，表征物理規律和特征的專業性語言.物理是一門科學和邏輯性很強的學科，學生只有熟練地掌握它的語言，才能在生活或者實際應用中靈活地解決問題.科學術語是對概念的精確把握和高度概括，不像語文一樣用很多詞來解釋，非常簡潔.而且物理語言意義單一，具有很強的科學性.雖然一直以來，高考計算題都要求學生運用物理學術語清晰、有邏輯地展示解題過程，但2020年高考理綜全國卷Ⅱ第24小題直接要求學生根據題目分析說明磁場的方向，加大了對學生靈活運用物理學“語言”解決問題和表達交流的能力考查.“物理學術語”是現代國際科學交流的通用語言，對其掌握并熟練運用是現代化科學研究的必備技能.隨著科技的發展，現代教育對中學生的要求越來越高.在未來的高考中，更高要求地考查學生掌握物理“語言”并靈活運用其表達交流的能力可能是一個趨勢.

3 選修題選項情境設置多樣化

2020年高考理綜全國卷Ⅱ的選做題題型相對固定，通常有兩小問.一般情況下，第一問是選擇題或填空題，較為簡單.第二問則是一道計算題，能力要求較高，側重于考查學生對相應選修知識的分析綜合能力.表3歸納了近幾年選修3-3第1小問題目或選項的物理背景和考點，從表3可以看到，與往年用抽象的汽缸作為物理背景或單純地考查知識相比，2020年選修題第1問首次嘗試結合真實具體的物理情境考查抽象的熱力學內容.

表3 近幾年選修3-3第1小問題目或選項的物理背景和考點

考題回顧：

【例5】(2020年高考理綜全國卷Ⅱ第33題，選修3-3)(1)下列關于能量轉換過程的敘述，違背熱力學第一定律的有B，不違背熱力學第一定律，但違背熱力學第二定律的有C.

A.汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱

B.冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低

C.某新型熱機工作時將從高溫熱源吸收的熱量全部轉化為功，而不產生其他影響

D.冰箱的制冷機工作時從箱內低溫環境中提取熱量散發到溫度較高的室內

分析：題目選項通過創設汽車燃燒汽油、冷水倒入保溫杯、熱機以及冰箱等生活情境，突出考查學生對熱力學定律的理解和應用探究能力.

真實的情境化試題設計，有助于考查學生運用物理知識解決實際問題的能力，同時豐富學生的學習過程，引導學生關注和思考日常生活中的物理現象，促進學生應用和實踐等綜合能力的培養.未來高考選修3-3可能會繼續增加有關前沿科學技術和日常生產生活的試題情境設計，出現各種新型模型或真實背景，學生復習時應注重理論聯系實際，提高分析實際問題的能力[6].

4 結束語

隨著教育改革創新活動的深入開展，以及普通高中物理課程標準的修訂，普通高考內容和題目形式也在與時俱進，作為一線教師的教學設計，從教學內容、形式到學生的訓練和考核，也必然要作出相應的調整和完善.

綜上分析，2020年高考理綜全國卷Ⅱ在物理學史、動量部分內容、物理學術語表達和選修3-3方面都發生了新變化，考查形式多樣，對學生的物理能力要求更加全面，凸顯新課程標準的全面發展理念.今后的高考復習中，筆者提出一些建議，供全國廣大物理教師和學生參考.

(1)教師應該多結合物理概念、公式等向學生滲透物理學史的知識，加強學生的理解.

(2)學生要加強運用動量、能量和牛頓運動定律綜合分析物理問題方面的練習.

(3)學生在復習過程中要有意識地加強自己的物理語言表達練習，尤其是涉及公式定理方面的練習，提高自己的邏輯表達能力.

(4)對于選修3-3的知識內容，教師在講課的過程中，要結合生活中的現象引導學生對氣體內能、熱力學定律部分內容的思考，同時學生也要訓練一些聯系生活背景的選擇、填空題.