基于2021年广东省普通高中学业水平选择性考试物理试卷分析及思考

广东 陈新传

2021年高考在万众瞩目中落下了帷幕。本次高考广东卷试题情境新颖，传统文化味道浓厚，图文并茂，紧密联系科技、体育和生产生活，切合《中国高考评价体系》和《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称新课标)要求，紧扣新课标要求的主干核心知识，强调运用所学知识分析问题和解决问题，着重考查学科核心素养，突出考查模型建构、科学推理、科学论证等科学思维和理解能力、推理能力等关键能力，体现新课程理念，有利于引导教师在物理课堂教学中培养学生学科核心素养和分析问题解决问题的能力。

一、2021年广东物理卷素养指向双向细目及试题特点

纵观整卷，结合试卷素养指向双向细目，可以看出：

1.突出科学思维，重视物理模型建构

2021年广东物理试卷情境新颖，图文并茂，除选择题第1题、第2题和选做题15题(1)无图以外，其他题目都配有图示，方便学生对实际的物理情境正确分析，准确建构物理模型。如第2题、第4题和第14题需要构建匀速圆周运动模型，考查学生应用所学知识分析问题和解决问题的能力。

2.理论联系实际，学以致用

物理情境均源自于生活实际，如第2、3、4、6、7、8、13、14、15、16(2)题分别提到空间站“天和”核心舱、农耕曲辕犁与直辕犁、车库出入口曲杆道闸、静电推进装置、充电装置、端午节赛龙舟、投掷手榴弹、算盘、电子加速器、注射器与药瓶、光学传感器，紧密联系科技、体育和生产生活，要求学生有广阔的视野和扎实的理论功底。如第14题以电子加速器为情境，考查带电粒子在电场和磁场中的运动，综合了牛顿运动规律、力学和功能关系的知识，还兼顾了画图，寻找与圆相关的几何关系，还要有“美”感。

3.传统文化与革命文化教育，体现核心价值

选择题第3题考查的“曲辕犁与直辕犁”，无论是曲辕犁还是直辕犁都是我国传统农耕的重要工具。唐代之前的犁是直辕犁，回转困难，耕地费力，唐代之后的曲辕犁调头转弯方便，操作灵活，节省人力畜力。随着机械化耕作的普及，传统的农耕用具不断消失，甚至难觅踪影。

选择题第9题以长征途中向敌方工事投掷手榴弹为背景，考查平抛运动及机械能守恒定律，以此教育学生幸福生活来之不易，要守正创新，落实立德树人，体现核心价值。

计算题第13题考查我国古老的计算工具“算盘”。算盘起源于中国，是我国广为使用的计算工具，算盘上半部每算珠代表5，下半部每算珠代表1，我们不得不佩服古人的智慧。

表1 2021年广东物理卷素养指向双向细目表

续表

二、试题素养指向及学业质量水平分析

《中国高考评价体系》指出，“必须以学科核心素养为导向确定关键能力”，“关键能力是高质量认识问题、分析问题、解决问题所必须具备的能力”。新课标指出，“学业质量是学生在完成本学科课程学习后的学业成就表现”，“高中物理学业质量是依据物理学科核心素养中的‘物理观念’‘科学思维’‘科学探究’‘科学态度与责任’四方面及其水平，结合课程内容的要求而制定的”。可见，新课程改革的重大变化在于培养学科核心素养。下面就素养指向及其学业质量水平举例进行分析。

【例1】(2021·广东卷·4)由于高度限制，车库出入口采用图1所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是

图1

( )

A.P点的线速度大小不变

B.P点的加速度方向不变

C.Q点在竖直方向做匀速运动

D.Q点在水平方向做匀速运动

本题以“曲杆道闸”为背景，而不是学生生活中常见的“直杆道闸”，考查匀速圆周运动和运动的合成与分解的知识，促进学生对基本物理概念和物理规律等物理观念的形成和理解，着重考查科学思维中的模型建构能力、理解能力和科学推理论证能力，凸显了对基础性、综合性和应用性的考查。

表2

【例2】(2021·广东卷·11)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图2所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L0，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

图2

表3

(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________N/m。(结果保留3位有效数字)

本题考查利用胡克定律测量弹簧的劲度系数、力的合成与分解和受力平衡条件等知识的理解和应用，着重考查科学探究的实验能力，同时考查学生利用逐差法进行数据处理的理解能力、科学推理能力等。

表4

表5

【例3】(2021·广东卷·13)算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图3所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔s1=3.5×10-2m，乙与边框a相隔s2=2.0×10-2m，算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以0.4 m/s的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取10 m/s2。

图3

(1)通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a；

(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。

本题以中国古代计算工具“算盘”为背景，考查了动力学的观点、动量的观点和能量观点的理解和应用，引导学生关注中国优秀传统文化，增强民族自豪感，着重考查了学生的模型建构能力、理解能力、分析综合能力和信息加工能力等科学思维能力，兼顾考查了审题能力和规范答题能力。

三、思考