2021年高考物理北京卷試題分析

　　2021年北京市學(xué)業(yè)水平等級性考試物理試卷準(zhǔn)確把握等級考的定位和課程改革的新要求，緊緊圍繞“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能，體現(xiàn)出穩(wěn)中求進、特色創(chuàng)新的特點，突出了對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。

　　試卷通過創(chuàng)設(shè)真實問題情境，關(guān)注知識技能的結(jié)構(gòu)化，考查考生科學(xué)思維發(fā)展水平，呈現(xiàn)出物理學(xué)科的特色，發(fā)揮了物理學(xué)科獨特的育人功能。

　　試卷強調(diào)育人導(dǎo)向，堅持五育并舉；強調(diào)素養(yǎng)導(dǎo)向，發(fā)揮考試選拔甄別功能；強調(diào)教學(xué)導(dǎo)向，引導(dǎo)中學(xué)實施素質(zhì)教育。

　　試卷在結(jié)構(gòu)、題型、題量、分值設(shè)置方面保持穩(wěn)定，在試題素材選取、情境創(chuàng)設(shè)、試題呈現(xiàn)方式上體現(xiàn)發(fā)展，有利于考生發(fā)揮出應(yīng)有水平。

　　試卷在整體難度、任務(wù)情境、設(shè)問方式等方面精細設(shè)計，兼顧科學(xué)性、合理性與適宜性。

　　從整體上看，2021年北京市學(xué)業(yè)水平等級性考試物理試卷立意高遠、寬廣融通，是一份富有時代特色、具有北京風(fēng)格的試卷。

　　一、發(fā)揮學(xué)科育人價值

　　落實“立德樹人”根本任務(wù)

　　試題堅持正確的價值取向，引導(dǎo)考生關(guān)注社會生活和科技進步。試題注重選用人類文明的成果，增長考生見識，豐富考生學(xué)識，引導(dǎo)考生關(guān)注科學(xué)和技術(shù)發(fā)展對人類文明的深遠影響。

　　例

　　第1題硼中子俘獲治療癌癥的先進技術(shù)，讓考生了解科學(xué)在促進人類健康生活方面發(fā)揮的作用。

　　試題立足物理學(xué)科特點，圍繞勞動教育、體育、美育創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)考生崇尚勞動精神、增強健康意識、涵養(yǎng)審美情趣，促進考生全面發(fā)展。

　　例

　　▲ 第11題的情境是某同學(xué)在搬運磁電式電流表過程中發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈的問題，并在老師指導(dǎo)下解決問題，引導(dǎo)考生在勞動中善于觀察、善于思考、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題并運用所學(xué)知識尋求合理解釋。

　　▲ 第20題的情境是體育運動中的蕩秋千，引導(dǎo)考生運用所學(xué)物理知識層層遞進地探究體育運動中的科學(xué)原理。

　　▲ 第9題展現(xiàn)了電場分布的對稱美。

　　▲ 第19題通過力學(xué)、電磁學(xué)之間的類比，讓考生感悟物理學(xué)科中的普適性、統(tǒng)一性、對稱性，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律中所蘊含的科學(xué)美。

　　二、創(chuàng)設(shè)真實問題情境

　　深入考查考生的核心素養(yǎng)

　　試題圍繞高中物理主干知識創(chuàng)設(shè)不同類型的真實情境，深入考查考生的核心素養(yǎng)。試題情境貼近生產(chǎn)生活實際，體現(xiàn)學(xué)以致用，要求考生用物理知識和思想方法解釋生活現(xiàn)象，解決實際問題，增強考生獲得感，激發(fā)持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣和動力。

　　例

　　▲ 第8題以“汽車定速巡航”作為問題情境，考查汽車輸出功率特點；

　　▲ 第20題以學(xué)生熟悉的“蕩秋千”情境，考查考生通過閱讀理解、提煉信息，結(jié)合已有知識分析解決問題的能力。

　　試題的問題情境關(guān)注科學(xué)技術(shù)進步，結(jié)合我國重大科技成果，增強考生的民族自豪感和國家認同感。

　　例

　　▲ 第6題以“天問一號”探測器成功在火星軟著陸為背景，讓考生體驗到作為“世界上第一個首次探測火星就實現(xiàn)‘繞、落、巡’三項任務(wù)的國家”之人民的自豪感。

　　▲ 第14題以“北京高能光源”為背景，考查發(fā)光機理、氫原子電離、光的衍射和電子能量變化等規(guī)律，在新舊知識密切聯(lián)系的關(guān)鍵處創(chuàng)設(shè)有效的問題情境，激勵考生主動探索新知。

　　這些試題貼近生活實際，反映國家最新科技成就，從不同角度考查物理學(xué)科核心素養(yǎng)，滲透社會主義核心價值觀，有助于培育考生的愛國情感。

　　三、加強問題設(shè)計

　　甄別考生知識和技能的結(jié)構(gòu)化水平

　　試題以課標(biāo)中學(xué)業(yè)質(zhì)量水平劃分為依據(jù)，通過設(shè)計多角度、多層次的問題，全面考查考生知識和技能的結(jié)構(gòu)化水平。

　　針對同一情境，多角度設(shè)計問題。

　　例

　　▲ 第2題，以光束射入半圓形玻璃磚的情境為任務(wù)載體，從光的折射率、波長、傳播速度、干涉現(xiàn)象等方面設(shè)計選項，考查考生對光學(xué)基礎(chǔ)知識的整體認識。

　　▲ 第3題，呈現(xiàn)了一列簡諧橫波某時刻的波形圖，給出了兩個質(zhì)點的振動情況，一方面，考生需要通過這兩個點的振動情況，分析這列波的運動情況；另一方面，考生需要根據(jù)這兩個質(zhì)點的某些運動情況，分析其他方面的運動特點，側(cè)重考查考生對機械振動和機械波相關(guān)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)整合。

　　針對同一情境，設(shè)計多層次問題。考生的知識結(jié)構(gòu)化是所掌握知識的提煉和升華。因此，對物理概念、規(guī)律的深層理解是知識結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)。

　　例

　　第5題，給出了正弦式交變電流的i-t圖像，在選項中設(shè)計了正弦式交變電流的表達式，要求考生從物理圖像和數(shù)學(xué)表達式兩個層次理解交變電流的內(nèi)涵。

　　針對不同情境設(shè)計思維方式相似的問題，考查考生的知識關(guān)聯(lián)整合程度。對不同主題內(nèi)容的關(guān)聯(lián)整合是考生形成物理觀念的重要途徑，也是發(fā)展考生遷移創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。

　　例

　　第19題，給出了兩個分別與力學(xué)和電磁感應(yīng)主題相關(guān)的情境，題目要求考生首先解決物體在阻力作用下由靜止開始下落的問題，這是考生比較熟悉的，然后以類比的方法解決自感回路中電流變化的問題。

　　四、著眼終身發(fā)展

　　突出考查考生的科學(xué)思維品質(zhì)

　　物理學(xué)科核心素養(yǎng)強調(diào)科學(xué)思維，包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。引導(dǎo)考生學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會創(chuàng)新，為考生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，是物理教學(xué)促進考生全面發(fā)展的應(yīng)有價值，也是考試評價的重要導(dǎo)向。試題突出考查考生的思維品質(zhì)。

　　試題圍繞物理模型建構(gòu)，考查考生的科學(xué)思維及其發(fā)展水平。

　　例

　　▲ 第2題考查光的色散，第3題考查簡諧波的傳播，第9題考查等量異號點電荷的電場，都需要考生“能在熟悉的問題情境中應(yīng)用常見的物理模型”，達到物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平2的要求；

　　▲ 第17題考查平拋運動，第18題考查帶電粒子在電磁場中的加速與偏轉(zhuǎn)，需要考生“能在熟悉的問題情境中根據(jù)需要選用恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ徒鉀Q簡單的物理問題”，達到物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平3的要求；

　　▲ 第20題考查蕩秋千的情境，考查考生運用物理概念和規(guī)律解決實際運動中的相關(guān)問題，需要考生“能將較復(fù)雜的實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)換成物理模型”，達到物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平5的要求。

　　試題重視對物理思想方法的考查，引導(dǎo)考生根據(jù)所掌握的物理知識和思想方法進行推理論證，探究新的規(guī)律。

　　例

　　第19題考查類比方法，首先引導(dǎo)考生認識力學(xué)和電學(xué)現(xiàn)象，其次分析現(xiàn)象背后的規(guī)律，通過已知的力學(xué)規(guī)律運用類比方法探究電學(xué)規(guī)律，第三引導(dǎo)考生從能量角度進行類比，進一步認識有阻力的落體運動和含電感電路兩種情境中能量轉(zhuǎn)化情況的相似性。

　　創(chuàng)新設(shè)問方式，側(cè)重考查考生遷移創(chuàng)新的能力。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的考查是能力考查的重要內(nèi)容和方式。通過設(shè)計結(jié)構(gòu)不良問題，增強試題的開放性，加強對考生綜合能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考查。

　　例

　　第12題考查帶電粒子在磁場中的運動，是考生所熟悉的物理模型，要求考生根據(jù)帶電粒子的初、末位置進行合理的推理判斷。

　　五、突出物理實驗的基礎(chǔ)性地位

　　加強實驗?zāi)芰Φ目疾?br />
　　堅持物理實驗的基礎(chǔ)性地位，引導(dǎo)物理教學(xué)以教材中演示實驗和分組實驗為基礎(chǔ)，堅持做實驗、想實驗、用實驗，凸顯實驗試題的綜合性、開放性、應(yīng)用性和探究性。

　　試題重視對實驗器材選擇與使用、實驗數(shù)據(jù)處理與分析等細節(jié)的考查。

　　例

　　▲ 第15、16題通過刻度尺、游標(biāo)卡尺、多用電表的讀數(shù)考查對基本測量工具的使用。

　　▲ 第16題通過依據(jù)實驗?zāi)康暮侠磉x擇器材、用圖像法處理數(shù)據(jù)等主要實驗流程來考查考生的實驗?zāi)芰Α?br />
　　試題重視對實驗原理、實驗整體認知的考查。

　　例

　　▲ 第15題（3）分析“砂桶質(zhì)量比小車質(zhì)量小得多”的理由，考生需要用牛頓運動定律去進行分析論證，有助于改變“重結(jié)果，輕過程”的不良習(xí)慣。

　　▲ 第11題通過創(chuàng)設(shè)“搬運磁電式電流表”情境，引導(dǎo)考生“做中學(xué)”，激發(fā)追求現(xiàn)象背后隱藏的物理本質(zhì)的探究欲望，考查考生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

　　▲ 第13題以小制作“豎直加速度測量儀”為情境，引導(dǎo)考生思考加速度刻度是否均勻，考生需要根據(jù)牛頓第二定律通過邏輯推理來分析作答，是對實驗原理的深入考查。這個小制作在新課標(biāo)的活動建議中也有明確體現(xiàn)。

　　試題重視在實驗過程中考查考生的思維能力、探究能力。

　　例

　　第16題（4）用電流傳感器來研究小燈泡的電流隨時間的變化，考生需要認真觀察閉合開關(guān)瞬間的電流、此后電流的變化和達到穩(wěn)態(tài)時的電流，對產(chǎn)生的現(xiàn)象進行由表及里的推理分析，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋。

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