2021年高考物理北京卷试题分析

　　2021年北京市学业水平等级性考试物理试卷准确把握等级考的定位和课程改革的新要求，紧紧围绕“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能，体现出稳中求进、特色创新的特点，突出了对物理学科核心素养的考查。

　　试卷通过创设真实问题情境，关注知识技能的结构化，考查考生科学思维发展水平，呈现出物理学科的特色，发挥了物理学科独特的育人功能。

　　试卷强调育人导向，坚持五育并举；强调素养导向，发挥考试选拔甄别功能；强调教学导向，引导中学实施素质教育。

　　试卷在结构、题型、题量、分值设置方面保持稳定，在试题素材选取、情境创设、试题呈现方式上体现发展，有利于考生发挥出应有水平。

　　试卷在整体难度、任务情境、设问方式等方面精细设计，兼顾科学性、合理性与适宜性。

　　从整体上看，2021年北京市学业水平等级性考试物理试卷立意高远、宽广融通，是一份富有时代特色、具有北京风格的试卷。

　　一、发挥学科育人价值

　　落实“立德树人”根本任务

　　试题坚持正确的价值取向，引导考生关注社会生活和科技进步。试题注重选用人类文明的成果，增长考生见识，丰富考生学识，引导考生关注科学和技术发展对人类文明的深远影响。

　　例

　　第1题硼中子俘获治疗癌症的先进技术，让考生了解科学在促进人类健康生活方面发挥的作用。

　　试题立足物理学科特点，围绕劳动教育、体育、美育创设问题情境，引导考生崇尚劳动精神、增强健康意识、涵养审美情趣，促进考生全面发展。

　　例

　　▲ 第11题的情境是某同学在搬运磁电式电流表过程中发现表针晃动剧烈的问题，并在老师指导下解决问题，引导考生在劳动中善于观察、善于思考、发现科学问题并运用所学知识寻求合理解释。

　　▲ 第20题的情境是体育运动中的荡秋千，引导考生运用所学物理知识层层递进地探究体育运动中的科学原理。

　　▲ 第9题展现了电场分布的对称美。

　　▲ 第19题通过力学、电磁学之间的类比，让考生感悟物理学科中的普适性、统一性、对称性，发现物理规律中所蕴含的科学美。

　　二、创设真实问题情境

　　深入考查考生的核心素养

　　试题围绕高中物理主干知识创设不同类型的真实情境，深入考查考生的核心素养。试题情境贴近生产生活实际，体现学以致用，要求考生用物理知识和思想方法解释生活现象，解决实际问题，增强考生获得感，激发持续学习的兴趣和动力。

　　例

　　▲ 第8题以“汽车定速巡航”作为问题情境，考查汽车输出功率特点；

　　▲ 第20题以学生熟悉的“荡秋千”情境，考查考生通过阅读理解、提炼信息，结合已有知识分析解决问题的能力。

　　试题的问题情境关注科学技术进步，结合我国重大科技成果，增强考生的民族自豪感和国家认同感。

　　例

　　▲ 第6题以“天问一号”探测器成功在火星软着陆为背景，让考生体验到作为“世界上第一个首次探测火星就实现‘绕、落、巡’三项任务的国家”之人民的自豪感。

　　▲ 第14题以“北京高能光源”为背景，考查发光机理、氢原子电离、光的衍射和电子能量变化等规律，在新旧知识密切联系的关键处创设有效的问题情境，激励考生主动探索新知。

　　这些试题贴近生活实际，反映国家最新科技成就，从不同角度考查物理学科核心素养，渗透社会主义核心价值观，有助于培育考生的爱国情感。

　　三、加强问题设计

　　甄别考生知识和技能的结构化水平

　　试题以课标中学业质量水平划分为依据，通过设计多角度、多层次的问题，全面考查考生知识和技能的结构化水平。

　　针对同一情境，多角度设计问题。

　　例

　　▲ 第2题，以光束射入半圆形玻璃砖的情境为任务载体，从光的折射率、波长、传播速度、干涉现象等方面设计选项，考查考生对光学基础知识的整体认识。

　　▲ 第3题，呈现了一列简谐横波某时刻的波形图，给出了两个质点的振动情况，一方面，考生需要通过这两个点的振动情况，分析这列波的运动情况；另一方面，考生需要根据这两个质点的某些运动情况，分析其他方面的运动特点，侧重考查考生对机械振动和机械波相关内容的关联整合。

　　针对同一情境，设计多层次问题。考生的知识结构化是所掌握知识的提炼和升华。因此，对物理概念、规律的深层理解是知识结构化的基础。

　　例

　　第5题，给出了正弦式交变电流的i-t图像，在选项中设计了正弦式交变电流的表达式，要求考生从物理图像和数学表达式两个层次理解交变电流的内涵。

　　针对不同情境设计思维方式相似的问题，考查考生的知识关联整合程度。对不同主题内容的关联整合是考生形成物理观念的重要途径，也是发展考生迁移创新能力的基础。

　　例

　　第19题，给出了两个分别与力学和电磁感应主题相关的情境，题目要求考生首先解决物体在阻力作用下由静止开始下落的问题，这是考生比较熟悉的，然后以类比的方法解决自感回路中电流变化的问题。

　　四、着眼终身发展

　　突出考查考生的科学思维品质

　　物理学科核心素养强调科学思维，包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。引导考生学会思考、学会学习、学会创新，为考生终身发展奠定基础，是物理教学促进考生全面发展的应有价值，也是考试评价的重要导向。试题突出考查考生的思维品质。

　　试题围绕物理模型建构，考查考生的科学思维及其发展水平。

　　例

　　▲ 第2题考查光的色散，第3题考查简谐波的传播，第9题考查等量异号点电荷的电场，都需要考生“能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型”，达到物理学科核心素养水平2的要求；

　　▲ 第17题考查平抛运动，第18题考查带电粒子在电磁场中的加速与偏转，需要考生“能在熟悉的问题情境中根据需要选用恰当的物理模型解决简单的物理问题”，达到物理学科核心素养水平3的要求；

　　▲ 第20题考查荡秋千的情境，考查考生运用物理概念和规律解决实际运动中的相关问题，需要考生“能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型”，达到物理学科核心素养水平5的要求。

　　试题重视对物理思想方法的考查，引导考生根据所掌握的物理知识和思想方法进行推理论证，探究新的规律。

　　例

　　第19题考查类比方法，首先引导考生认识力学和电学现象，其次分析现象背后的规律，通过已知的力学规律运用类比方法探究电学规律，第三引导考生从能量角度进行类比，进一步认识有阻力的落体运动和含电感电路两种情境中能量转化情况的相似性。

　　创新设问方式，侧重考查考生迁移创新的能力。创新意识和创新能力的考查是能力考查的重要内容和方式。通过设计结构不良问题，增强试题的开放性，加强对考生综合能力、应用能力和创新能力的考查。

　　例

　　第12题考查带电粒子在磁场中的运动，是考生所熟悉的物理模型，要求考生根据带电粒子的初、末位置进行合理的推理判断。

　　五、突出物理实验的基础性地位

　　加强实验能力的考查

　　坚持物理实验的基础性地位，引导物理教学以教材中演示实验和分组实验为基础，坚持做实验、想实验、用实验，凸显实验试题的综合性、开放性、应用性和探究性。

　　试题重视对实验器材选择与使用、实验数据处理与分析等细节的考查。

　　例

　　▲ 第15、16题通过刻度尺、游标卡尺、多用电表的读数考查对基本测量工具的使用。

　　▲ 第16题通过依据实验目的合理选择器材、用图像法处理数据等主要实验流程来考查考生的实验能力。

　　试题重视对实验原理、实验整体认知的考查。

　　例

　　▲ 第15题（3）分析“砂桶质量比小车质量小得多”的理由，考生需要用牛顿运动定律去进行分析论证，有助于改变“重结果，轻过程”的不良习惯。

　　▲ 第11题通过创设“搬运磁电式电流表”情境，引导考生“做中学”，激发追求现象背后隐藏的物理本质的探究欲望，考查考生应用所学知识解决实际问题的能力。

　　▲ 第13题以小制作“竖直加速度测量仪”为情境，引导考生思考加速度刻度是否均匀，考生需要根据牛顿第二定律通过逻辑推理来分析作答，是对实验原理的深入考查。这个小制作在新课标的活动建议中也有明确体现。

　　试题重视在实验过程中考查考生的思维能力、探究能力。

　　例

　　第16题（4）用电流传感器来研究小灯泡的电流随时间的变化，考生需要认真观察闭合开关瞬间的电流、此后电流的变化和达到稳态时的电流，对产生的现象进行由表及里的推理分析，基于证据得出结论并作出解释。

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