2020-2021高考物理試題研究

■ 西北農林科技大學附屬中學 肖 媛

助力學生通過高考試煉，進入理想大學，是高中教學的核心任務。高考成績，既是影響學校聲譽與發展的考核標準，也是關系千家萬戶幸福感的重要因素，更是幫助學生改變命運的重要階梯。基于對高考重要性的清晰認識，及時研究試題，總結規律就顯得至關重要。通過分析最新的高考試題，筆者希望從宏觀上發現試題的變化規律，從微觀上總結新的題目模型，從而更好地助力日常教學。

1 全國卷分析

陜西省高考使用全國卷，通過對2020年全國卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和2021年全國甲乙卷進行整理歸納，筆者有以下幾點感受。

1.1 題目難度適中且穩定

2020年新冠肺炎疫情防控工作持續開展的大背景下，高考前同事間交流，大家對于試題難度的預測普遍是較為穩定或略有降低，實際難度基本和近幾年持平，而總體學生水平也基本和往年持平，可見疫情對中等或中等偏上學生的影響沒有想象中的那么大。具體來看，2020年14、15、16都為簡單題，考查的知識點單一且直觀，多集中在簡單的受力分析，基本的運動分析，常見的萬有引力問題，保證絕大多數的學生能上手。17題往后多為中檔題，題目類型常規，但分析運算的量加大，多選題中個別選項具有迷惑性，學生想得高分不易。用作選拔尖子生的21題和25題一如既往地背景新穎，運動過程復雜，數學運算量大，但跟物理試題最難的2013、2014年初的相比，仍然屬于難題中的中檔題。2021年則表現得更為明顯，選擇題整體難度均不大，用于體現區分度的21題也只分別考察了最基礎的正方形的電磁感應、雙物體的粗糙類板塊模型，甚至放在往年只能算中等題程度。24題難度相比往年則略有上升，分別考察了多個重復過程的斜面上能量損失問題和兩個過程的拍球問題，對學生分析復雜運動的能力提出了進一步要求。

1.2 選修3-5的考點分布細致

2017新高考改革第一次將3-5模塊由選修調整為必修，改革伊始，當年的高考題關于3-5的部分只有一道6分的簡單程度選擇題，2018年則變為了24題，考查動量守恒知識，難度提升綜合性更強。2019年對3-5的考察范圍和考察難度進一步提高，不僅在選擇題中考查了核反應方程，氫原子光譜等較為冷門的知識點，更是在壓軸的25題中考查了動量定理和動量守恒這一物理學的主干核心知識，考查的難度達到最高。2020年則考查了核反應方程，動量守恒實驗，有遞推的碰撞問題，沖量知識，和上年比難度有所下降。2021年全國甲乙卷都在17題圍繞粒子的衰變進行分析，同時乙卷19題以外力拉木塊為原型涉及了沖量的計算。梳理過往五年的3-5的考點，可以發現高考題不僅僅看重3-5的核心知識動量守恒的考察，也同時注重兼顧光電效應、氫原子光譜等零碎冷門的考點。

1.3 強調數學能力對解決物理問題的作用

數學方法中涉及了歸納遞推法和分類討論思想，數學知識中涉及了三角函數值、三角函數變化。大量的數字運算也消耗了答題時間增加了解題難度，這一點在力學實驗題上反映的尤為明顯。兩年五道實驗題分別是利用氣墊導軌驗證動量定理，利用定滑輪驗證牛頓第二定律，利用打點計時器紙帶驗證動能定理，斜面問題求動摩擦因素，以平拋運動為背景求速度、求重力加速度，原理均較為常規，核心都是常規勻變速運動模型，是學生備考時反復訓練的模型，但題目的數據具有一般性，導致運算量巨大，學生因此處于明明會做卻失分嚴重的境地。

1.4 注重圖像對于解決物理問題的助力

比如2020年Ⅰ卷17題是含容電路和圖像的結合題，20題是斜面模型和圖像結合問題，33題是分子間的作用力和分子勢能圖像，Ⅲ卷15題以碰撞為背景結合v-t圖像；21年圖像問題數量上更是呈現井噴式增長，甲卷4題基于質子-中子圖像考察元素衰變，6題一般情況的等勢面圖像分析，33題理想氣體體積-溫度圖像，與之形成對應的乙卷33題理想氣體壓強-體積比值圖像，34題波形圖，這些題目要求學生有很強的讀圖能力，能根據已有知識分析直線斜率、橫縱軸截距的含義，提取有效信息，解決問題。其次還要求學生具有一定繪圖能力，比如2020年I卷和III卷的18題，都要求在帶電粒子在磁場中的運動中學生能大致描繪粒子運動軌跡；2020年Ⅱ卷和Ⅲ卷的34題，均為30°直角三角形玻璃磚，2021年甲卷和乙卷34題，都為矩形玻璃磚，雖然玻璃磚形狀不斷變化，但考察的能力是一以貫之的，都要求學生能利用刻度尺等工具準確繪制光路圖。基于這一特點，在平時的教學中我們也應該投注更多的注意力來培養學生規范作圖的習慣。

2 地方新高考卷分析

隨著高考改革的不斷深入，越來越多的省份開始采用 “3＋3”或“3＋1＋2”的新高考模式，陜西省預計也將與明后年結束文理分科的傳統方式，轉而采用新的“3＋1＋2”，那么提前了解其他省份的新高考經驗，掌握題目動向，就顯得尤為必要。

2.1 地方卷新高考情況概述

資料顯示，2020年度采用新高考模式的有浙江、江蘇、山東、海南四省和北京、上海、天津三市。除江蘇采用“3＋1＋2”模式外，其余六省市均采用“3＋3”模式，其中除浙江采用“7選3”，江蘇“4選2”，其他五省市均采用“6選3”制度。考試時間除天津為60分鐘、江蘇100分鐘、上海120分鐘外，其余四省市均為90分鐘。考試分值上除上海為150分外，其余各省市均為百分制。各省市題目數量難度均有差異，浙江題目最多，共計22題；上海和北京為20題，海南和山東18題，江蘇16題，天津題目最少，只有12題。

2021年實行新高考模式的省市在以上基礎上，增加了河北、遼寧、湖北、湖南和廣東5省，江蘇省也由“4選2”改為“3＋1＋2”，和所有新增省份保持一致，即浙江繼續“7選3”，山東、北京、天津、海南和上海繼續“6選3”外，其余8省市均采用“3＋1＋2”模式。參與新高考省份個數的大量增加，極大的提高了物理科目命題的自主性和靈活性。表現在考試時間安排上，在總共14套地方試卷中，除天津市考試時間仍為60分，上海市由90分鐘降為60分鐘，浙江、山東、海南、北京90分鐘外，其余省市均為75分鐘。考試分值上，所有省市全部統一為百分制。題目數量上，除江蘇省微調為15題，已實現新高考的省份均與上年度持平，新增新高考省份均為15題或16題。具體試題結構上，除江蘇和上海沒有多選題，江蘇沒有電學實驗，上海沒有力學實驗外，絕大多數省份都采用“單選＋多選＋力學實驗＋電學實驗＋計算”的題型模式，廣東、湖南、河北三省在此基礎上再以二選一的形式將選修3-3和選修3-4的內容單列考察，顯然這樣的排布方式與全國卷不謀而合。

2.2 地方卷與全國卷的共性

同樣作為選拔性考試的試題，地方新高考卷和全國卷都非常注重物理核心主干知識的考察，受力分析、牛頓運動定律、動量守恒和電磁學都是考察的熱點和重點。表現在計算題上，全國卷每年兩道題，總是一道多過程多物體的運動能量問題，一道電磁學問題；地方卷(除上海、廣東、湖南、河北只有2題以外)均有有3個或3個以上的計算題，也是在包含上兩個題型的基礎上，再兼顧電磁感應或其他類型問題。

同時，二者也都注重和生活實際相結合，努力讓學生將物理原理和其在生活中的場景聯系起來。比如2020年全國卷的考題要求學生就能正確理解安全氣囊、蕩秋千、管道高頻焊機、CT掃描儀、潛水鐘的工作原理；而2021年山東卷的血壓儀、天津卷的水槍、手機無線充電器，也都屬于理論聯系實際的典型范例。尤其值得一提的是，很多地方卷題目也會從中國傳統文化中取材，比如2020年山東卷借助中醫拔罐考察理想氣體的狀態方程，2021年廣東卷讓學生從受力的角度感受曲轅犁和直轅犁的差異，定量分析算盤里的算珠的運動情況，這些題目不僅檢驗了學生對所學知識的掌握情況，更幫助學生從科學的角度理解傳統文化，對引導學生的全面發展無疑是有益的。

2.3 地方卷與全國卷的差異性

地方新高考卷和全國卷相比，最顯著的變化莫過于從理綜三科一起考察變為單科分科考試，而物理科目單獨考察相當于變相延長了物理考試的時間，從原先的一個小時左右普遍變為更長的75分鐘至一個半小時，所以題目數目普遍有了一定程度的增長。題目數量變多，既使得試卷的考點分布更加均勻，也使得題目綜合的程度變大，比如2020年浙江1月卷的15題，將幾何光學和波動光學相結合，打破了教材的人為界限，根據物理知識本身的內在邏輯，實現考點的巧妙融合；天津卷2020年第1題，圍繞實驗這一物理學的基本特征，將3-5的盧瑟福α粒子散射、光電效應和3-4電磁波的發射與接收、雙縫干涉放在一起；但也應注意到，這些教材考點交叉的考題雖然是全國卷所沒有的新變化，但題目本身整體難度仍然較低，仍然屬于簡單題的范疇。

與當年時事的緊密結合是地方卷的一大特色。眾所周知，2020年中國舉國上下經歷了新冠肺炎疫情的洗禮，借助這一大背景，同年浙江7月卷第4題以紅外測溫儀為載體，考查學生對于熱輻射基本規律的理解。天津卷第3題則將紅外測溫儀和紫外線燈放在一起，讓學生對于紅外線和紫外線進行對比辨析。在中美對抗愈發激烈的大背景下，以華為為代表的5G技術的發展與普及也受到了廣泛關注，北京卷第3題就以5G為抓手，從多個維度考察了電磁波的基本概念。2021年，中國的航天事業再次交出亮眼的成績單，發射次數再創新高，在這樣的太空探索熱潮下，浙江6月卷、湖南、天津、北京、遼寧、湖北6省市不約而同地選擇于同年5月發射的我國第一枚火星探測器“天問一號”為載體，考察衛星運行的物理參量、衛星變軌、衛星著陸受力等一系列萬有引力方面相關問題。

3 教學建議

基于對全國卷和地方新高考卷的分析，在陜西省進入新高考模式后，筆者認為一線教師的物理教學工作應該從以下幾個方面進行調整。

3.1 教學內容要增加

目前人教版物理教材一共是2本必修，5本選修。實際上課中我校學生都要學習必修，而理科生再額外學習4本選修。進入新高考后，我們的學生則要在兩年內學完全部7本教材，特別是高二一年，要完成全部5本選修教材的學習，學生的物理學習范圍、深度會進一步加大，課時進度會非常吃緊。

3.2 教學過程中知識覆蓋要全面

在目前的物理課堂中，對牛頓運動定律、電磁學、動量等主干知識的教學是非常扎實和深入的，無論是知識點講解還是配套的各種習題訓練都能做到循序漸進、反復演練、螺旋提升。但無論是從全國卷還是新高考的試題導向來看，都要求我們不能放松對非主干細節知識的把控和落實。事實上，非核心內容的考察往往難度不高，但都非常注重細節，所以這就要求我們在復習備考中不能功利主義導向，盲目舍去考點，而應該踏踏實實、認真落實完成好每一個課本上的知識內容。

3.3 繼續加強簡單題中檔題的落實，切勿輕易提升難度

物理單獨考試后，雖然題目的數量明顯增多，但是題目的難度幾乎沒有變化。幾乎所有的省市都只是增加了簡單題和中檔題的數量，采用依靠一道壓軸的選擇、一道壓軸的計算來實現區分度的命題策略。尤其是上海市，在新高考的命題中還刪減了中檔題的所占份額，將更大的篇幅給了簡單題，這對于中等水平的同學是一個非常有利的改變。同時雖然題目在跨教材、跨考點的綜合性略有上升，但整體來看仍然主要是模塊化、類型化、常規性的考題占了壓倒性多數，所以無論是日常教學還是復習備考中，都還是應該緊扣基本知識基本能力，不應盲目對偏難怪問題耗費時間。

3.4 適當加強實驗教學

這既是物理的學科特點所致，也符合高考應試的需要。無論全國卷還是地方卷，實驗題的考察都是非常穩定的力學實驗和電學實驗的組合，題型固定，考點集中，備考實效性高。尤其是新課階段應讓學生多上手操作，實踐出真知，真實的實驗情景有助于學生加深對實驗原理的理解，熟悉基本的實驗操作；并注重真實場景下的實驗數據處理和誤差分析，不盲目追求實驗結果和課本相同，面對最終現象和預期不符時，注意引導學生思考引發差異的原因，并嘗試探索如何對實驗操作、實驗設備進行改進。如果確實由于客觀原因無法實現每個學生的動手實操，也可以鼓勵學生使用“物理實驗室”“物理星球”“虛擬實驗”等軟件，在課后利用虛擬環境進行仿真實驗，作為課堂實驗的良好補充。同時，應留意DIS設備在全省的普及情況，隨著數字化實驗儀器的逐步推廣，相關的高考試題出現的概率也會增大。

3.5 高水平學生加強帶電粒子在電磁場中運動的綜合應用訓練

作為一類全面考察學生電磁學知識、受力分析能力、讀圖繪圖能力、綜合分析、邏輯推理能力的綜合試題，其作為壓軸題在地方卷中出現的概率之高幾乎是壓倒性的，將近70%。在全國卷中，結合往年來看，也有近乎50%的比率。因此，對其的強化訓練是沖刺清北學生的必由之路。其次，最好也能補充練習一些結合碰撞、能量的多物體多過程問題，這類問題模塊性強、易拆解為多個簡單過程的組合，學生相對較容易得分。對比之下，近年來電磁感應類計算題明顯難度不大，壓軸題出現的概率顯著降低，考慮到2021年全國I卷剛考過電磁感應結合板塊模型的壓軸題情況，在時間有限的情形下，可以不過分追求該類問題的習題難度。

3.6 頂尖學生適當拓展微積分教學

一方面微積分屬于高等數學的常用工具，具有很強的實用性；另一方面，高中物理在推導勻變速運動位移公式、做功與路徑無關的結論、單棒旋轉切割磁場產生的感應電動勢等地方大量涉及“微元”思想，即 “先微分再求和”，這本質上就是數學中的微積分。單從應試角度來看，2020年浙江1月卷21題電磁感應問題，利用積分思想求外力沖量；全國Ⅱ卷20題，利用積分和對稱思想求解帶等量異種電荷的圓環的電勢場強問題，都從思想和應用兩個角度對學生的微積分能力提出了較高要求。