2014年高考北京物理试卷评析

2014年高考北京物理试卷评析

尹德利

(北京市东方德才学校北京100025)

摘 要：分析总结了2014年高考北京物理试卷的特点，认为2014年高考北京物理试卷对于回归中学物理教学的本质、纠正当前物理总复习的题海战术、促进考生的继续学习和终身发展具有良好的导向作用.

关键词：高考试卷评析物理教学

收稿日期：(2014-07-19)

2014年高考北京理综卷物理试题延续了2013年高考北京物理试题的命题思路，在总体难度保持相对稳定的基础上，题目更加亲切、灵活、大气，并有一定的区分度，对中学物理教学落实“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程目标，具有良好的导向作用.

1试题由温和走向温柔

2014年高考北京物理试卷，无论是题目涉及的内容还是题目的问题情境，大部分都是考生所熟悉的，如选择题第13～19题、第21题以及第22题、第24题的情景图都是学生在平时的练习中常见到的.与前些年相比较，2014年的北京高考物理试题显得更加温柔和亲切.选择题按照由易到难的顺序排列，实验题和计算题分步设问，有利于平和考生的心态，使考生能够发挥出自己的真实水平，同时也能让学生在做题的过程中感受到：一份耕耘一份收获，只要平时努力学习，就一定会取得较好的成绩.

2注重基础 考查能力

注重基础，考查能力是北京高考物理命题一贯坚持的原则，2014年北京高考物理命题秉持了这一传统.从整份试卷看，既有对物理学基础知识和基本技能的考查(第13～17题)，也有对物理学思想、方法的考查(第19题和第24题)；既有对考生运用已学知识解决实际问题能力的考查(第18题)，也有对考生通过阅读获取新知识、解决新问题能力的考查(第20题)，还有对学生科学探究能力的考查[第23题第(2)问、第24题第(3)问].

【例1】(第18题)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出.对此现象分析，正确的是

A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D. 在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

【例2】(第19题)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图1所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫3种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1,2,3.根据3次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是

A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

图1

评析：本题取材于教材，以物理学史为素材考查物理学家研究物理问题的方法，这与以往全国各地的高考卷对物理学史的考查方式是不同的.往年全国各地的高考物理卷对物理学史的考查，往往局限在物理学家及其所作出的科学发现上，考查的只是考生的识记水平.本题以著名的伽利略斜面实验为背景，考查考生根据实验现象作出逻辑推断的能力，可谓棋高一着.

评析：本题以物理学发展的前沿知识为背景，考查考生的阅读理解能力以及获取新知识、应用新知识解决物理问题的能力.正确解题的关键是抓住题干中给出的3个解题信息：

二是折射线与入射线位于法线的同一侧；

三是该材料对于电磁波的折射率n=-1.

3突出对基本物理量间本质联系的考查

第23题(文字叙述略)考查重力、万有引力和向心力等基本概念及其内在的本质联系，以及牛顿第二定律、万有引力定律的应用等知识.本题可以看成是2013年高考北京卷第24题第(1)小题(b)问的命题思想的延续，考查安培力与洛伦兹力内在的本质联系：安培力是导体内大量粒子所受的洛伦兹力的总和.这一命题思想的延续，反映出北京高考物理命题的新动向——注重对物理学基本物理概念及其内在的本质联系的考查.

以往北京乃至全国其他省市的高考物理试题对万有引力的考查基本上是以选择题的形式出现，偶尔出现计算题或证明题，难度也不大.像2014年这样，从重力和万有引力的关系的角度进行考查，出乎人们的意料，但仔细一想，又在情理之中，而且让人拍案叫绝.

重力是人们最熟悉的一种常见力，万有引力是自然界4种最基本的相互作用力之一.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的大小既随着物体在地球上所在位置的纬度变化而变化，又随着物体所在高度的变化而变化，这是为什么？重力和万有引力之间究竟是什么关系？ 这些问题，对于即将高中毕业的考生来说是不是都弄清楚了？这正是本题第(1)问的出题意图.

随着地球的自转，地面上的物体也在绕着地球的自转轴做匀速圆周运动，因此需要一个向心力，向心力的大小

F向=mω2r

式中m为物体的质量.在北极上空高出地面h处称量，重力仍等于万有引力

由此可求出F1与F0的比值.若在赤道地面称量，物体受万有引力和弹簧测力计的拉力F2(等于物体的重力)，由牛顿第二定律得

由此可求出F2与F0的比值，计算结果略.

第(2)问，考查万有引力定律和向心力公式的应用.在题设条件下，计算“设想地球”绕“设想太阳”公转的周期.虽然这是学生平时常练习的题型，但在计算“地球”和“太阳”间的万有引力时，对许多考生来说，题干中的信息“……太阳的半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%”，对于轨道半径的计算可能是个干扰信息(但对质量的计算却是有用信息).

本题考查的能力：物理建模能力、推理能力、应用能力和探究能力.

4注重对物理学思想方法的考查

第24题(文字叙述略)仍延续了2013年北京高考物理24题的命题思想——考查宏观与微观相结合研究物理问题的思想方法，引导中学物理教学要重视科学思想方法的显性教育.

第(1)问，以学生熟悉的U形导线框上金属导体棒匀速切割磁感线为背景，考查安培力、功、物体的平衡条件、焦耳定律等知识，通过公式推导验证，让考生更加深刻地认识到功是能量转化的量度，从而对电磁感应现象中的能量转化规律有更深入的理解.

第(2)问，再次考查电流的微观表达式.与2013年压轴题不同的是，金属导线中的电子数密度n是未知的，因此需要根据题目中的题设条件和已知量计算出来.这给一部分考生带来一定的难度.

这两问都源于教材中的例题.第(1)问是高中教材《物理·选修3-2》(教科版第18～19页)中的例题变式，第(2)问是高中教材《物理·选修3-1》(人教版第42页)中的例题变式.虽是压轴题，但对于那些扎扎实实紧扣教材复习应考的考生来说，难度应该不大.这两问，旨在引导物理总复习要紧扣教材，要重视对物理知识获得过程的教学，纠正总复习中的题海战术和强化训练.

第(3)问考查金属电阻产生的微观机理，从微观的角度分析研究宏观的电现象.虽然问题是开放的，但问题本身的难度却是相当大的，或许只有少数参加物理奥林匹克竞赛辅导的考生(他们有机会提前接触到大学普通物理的内容，当然他们付出的代价也是相当沉重的)能够做得出来.按照经典的金属电子论，大量电子在金属导线中既做无规则的热运动，又在洛伦兹力的作用下做定向运动，运动过程中电子还与金属晶格中的原子实(金属离子)发生频繁的碰撞.为了简化，历史上物理学家引入了电子的漂移速度和平均自由程等概念.对于绝大多数的高中生来说，要让他们在紧张如战场的考场上，在如此短的时间内，“展开想象的翅膀”，构建一个合理的自由电子运动模型，并利用这个模型求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式，这几乎是不可能的.当然，高考

压轴题的最后一问，本身就是为了区分高分段的考生，这也不足为怪.

对普遍适用的科学方法进行考查可以说是2014年高考北京物理试卷的一大亮点.对于同一物理现象，从宏观和微观两个不同的角度进行研究，找出其内在联系是物理学研究常用的思想方法.例如，历史上人们对于热现象的研究就是分别从宏观和微观两个角度进行的.玻意尔、马略特、查理、盖·吕萨克、焦耳、迈尔等人从观察和实验出发，研究热运动及其变化规律，建立了热现象的宏观理论——热力学.玻尔兹曼、麦克斯韦、吉布斯等物理学家则从物质的微观结构出发，依据每个粒子所遵循的力学规律，用统计学的方法研究宏观物体的热的性质，由此建立了热现象的微观理论——统计物理学.

此外，历史上研究电现象和磁现象、研究光的本性也都是分别从宏观和微观两个角度进行的.源于物理学的这种思想方法现在已广泛应用于化学、生物学、医学等自然科学的研究以及政治学、经济学、文化学等社会科学的研究中.对源于物理学而对其他自然科学和社会科学研究也普遍适用的科学方法进行考查，对于提升学生的科学素养、促进学生的继续学习和终身发展是非常有意义的，反映了北京高考物理命题的大气和大视野.

综上所述，2014年北京高考物理试卷既注重基本知识和基本技能的考查，又注重过程和方法的考查；试题温柔但不失思维深度，既保护了考生学习物理的积极性，又有很好的区分度.不少试题取材于课本，对于减轻当前因题海战术、强化训练而造成学生过重的课业负担、引领中学物理教学回归其本源，发挥了良好的导向作用.