追本溯源 殊途同归

葛静 董耀 孙伟军

摘   要：江苏省中考、高考物理试卷频现类似题型。文章通过对四例同源试题的对比分析，提出一些个人的浅薄看法，以期对一线教师精准把握命题方向，针对性地改善物理教学有所裨益。

关键词：江苏高考;镇江中考;同源试题;教学启示

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2019）7-0037-5

研习近年高考题和中考题，笔者发现，镇江中考试卷和江苏高考卷有着惊人的相似。笔者希望通过对同源试题的对比分析，反思归纳，为今后的教学积累经验。

1    题目的呈现与分析

1.1    运动学

（2015年江苏高考）如图1所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（    ）

A.关卡2

B.关卡3

C.关卡4

D.关卡5

解析

解法1 计算推理

由v=at可知，该同学加速到2 m/s用时1 s，此加速过程通过的位移x■=■at2=1 m;剩余4 s为匀速直线运动，此过程通过的位移x2=vt2=2 m/s×4 s=8 m，所以第一次放行5 s内已经通过9 m，到达关卡2右侧1 m处;第一次关闭时间2 s内，该同学又运动了4 m;第二次放行5 s内运动已经通过10 m，到达关卡4左侧1 m处，此时关卡关闭，该同学运动到关卡4只需要0.5 s，而关卡4在接下来的2 s内都处于关闭状态，故选择C选项。

解法2 图像推理

v-t图像与时间轴围成的面积大小等于位移大小，由图2可知该同学经关卡4时处于关闭状态，无法通行。同解法1相比，图像法更为直观明了。

（2017年镇江中考）如图3所示，电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭时间分别为5 s和2 s，当小强正通过关卡1左侧9 m远的A处时，关卡刚好放行，若他全程以2 m/s的速度做匀速直线运动，则最先挡住他前进的关卡是（）

A.关卡4

B.关卡3

C.关卡2

D.关卡1

解析 本题的关键是确定关卡打开和关闭时间内运动的路程，此路程上是不是有关卡，此时关卡处于放行还是关闭阶段。由题可知，关卡放行和打开时间分别为5 s和2 s，计算各个时段的路程分别为10 m和4 m，当小强刚好运动到第三个关卡时，正好是关闭时间，因此小强不可以通过。

比较：

上述两题都是基于“闯关游戏”的新情境命题，学生要根据问题情境确定运动的模型。高考题是考查匀加速直线运动和匀速直线运动结合，中考题是考查匀速直线运动。本题的难点并不在于运动模型的确定和对应的计算上，而在于如何运用问题中的信息证据结合科学的逻辑推理，对所研究的问题进行描述﹑解释和预测。

不少学生一看到新情境问题就发慌，这一方面是过多的题海训练，让很多学生对大部分物理问题有熟悉感，新问题的出现让他们不知所措;另一方面，学生缺乏在实际情境中解决问题的大量经验，缺少形成情境与知识相关联的意识。

运用物理知识解决实际问题能力的高低，往往取决于学生将情境与知识相联系的水平。能不能把问题中的实际情境转换成解决问题的物理情境，建立相应的物理模型，这是应用物理观念思考问题、应用物理知识分析问题的关键。物理教学中，应让学生获得在实际情境中解决问题的大量经验，形成把情境与知識相关联的意识[1]。

1.2    惯性实验

（2016年江苏高考）如图4所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）

A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左

B.鱼缸在桌布上的滑行时间和在桌面上的相等

C.若猫增大拉力，桌布对鱼缸的摩擦力要变

D.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面

解析 摩擦力方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，鱼缸相对桌布向左运动，故桌布对鱼缸的摩擦力向右，所以A选项错误;因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，所以鱼缸在桌布上的加速过程和鱼缸在桌面上的减速过程的加速度大小均为μg，且加速过程的末速度等于减速过程的初速度，而鱼缸的初末速度均为0，所以加速时间等于减速时间，所以B选项正确;因为过程中摩擦力为滑动摩擦力，由公式Ff=μmg可知，摩擦力大小不变，所以C选项错误;若减小拉力到鱼缸不会相对桌布滑动，则鱼缸会滑出桌面，所以D选项正确。综上可知，正确选项为B、D。

（2018年镇江中考）如图5所示，将纸片从易拉罐和水平桌面间快速水平抽出，易拉罐几乎不动。则将纸片抽出的过程中，易拉罐（）

A.不具有惯性

B.在水平方向上受力平衡

C.相对纸片水平向右运动

D.受到水平向右的摩擦力

解析 任何物体都具有惯性，易拉罐原来处于静止状态，快速抽出纸片时，易拉罐还要保持原来的静止状态不变，所以A选项错误;易拉罐原来静止，在拉动纸片的瞬间，易拉罐相对纸片向左运动，易拉罐由静止变为运动，受力不平衡，故B、C选项错误;易拉罐相对纸片向左运动，摩擦力方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故易拉罐受到水平向右的摩擦力，所以D选项正确。

比较：

惯性是牛顿第一定律教学中的重点内容，惯性演示实验经常作为初中、高中新课教学的引入素材。两道題皆以典型的惯性演示实验为母版，基于实际的生活情境，贴近生活。

两道题一“动”一“静”;根据初中、高中学生不同的知识层次，在命题设计上，一题侧重于定量计算，一题侧重于定性分析。2016年江苏高考物理试题定性考查了惯性演示实验中“鱼缸”的运动细节，2018年镇江中考题则定性地进行受力分析。

但不论中考题还是高考题都关注考生对这种多物体、多过程模型的本质理解，发现背后蕴藏的物理知识。实验的演示和操作是学习兴趣的培养，实验的理论分析则是思维能力的锻炼与提高[2]。

1.3    电学

（2013年江苏高考）在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图6所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时（）

A.RM变大，且R越大，U增大越明显

B.RM变大，且R越小，U增大越明显

C.RM变小，且R越大，U增大越明显

D.RM变小，且R越小，U增大越明显

解析 当传感器接触到药液时，其阻值会发生变化，导致S两端电压U增大，则RM阻值应该变小;因为R与RM并联，并联后的总阻值R■=■，当R越大，RM减小相同值时，R■减小得越多，因此S两端电压增大越明显，C选项正确。

（2017年镇江中考）图7是一种输液时所用的报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触发警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（）

A.M的电阻RM变大

B.电路消耗的总功率变大

C.电压表与电流表的示数乘积不变

D.电压表与电流表的示数之比变大

解析 电压表测量R的电压，R电阻不变，电压增大，则电路中的电流增大，说明传感器RM在接触药液后电阻减小，A选项错误;电路中的电流增大，电压不变，总功率增大，B选项正确;电压表与电流表的示数都增大，其乘积增大，C选项错误;而电压表和电流表的示数之比是电阻的阻值，大小不变，D选项错误。

比较：

随着社会的发展，物理学已经在医疗技术中有着广泛的应用。2013年江苏高考卷和2017年镇江中考卷的问题情境是相同的，都是基于 “输液报警装置”，从不同的角度考查学生对串联、并联电路（电阻）的认识，高考卷的问题设置相对单一，四个选项的互斥性较明显;中考卷考查的知识点相对全面，各个选项的干扰性较强，能反映学生的典型错误。两道题都是结合欧姆定律对相关电学物理量进行定性判断，了解传感器的工作原理，体会其在生产、生活中的应用意义，通过物理学习认识科学的本质，认识科学·技术·社会·环境之间的联系，了解科技对人类生活和社会发展的影响。

1.4    电学实验

（2014年江苏高考）（1）图8所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中

（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了          （选填“短路”或“断路”）

（2）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。

解析 （1）电压表有读数说明电源从正极流出经过开关、滑动变阻器、电流表、电压表到电源负极是通路，所以只可能是7和9之间断路。

（2）由题意可知■=■≈0.02，■=■≈0.005 ，可知电流表内接法相对误差较小，此外减小误差常用的方法有多次测量取平均值或图像法。

（2015年镇江中考）小明用如图9所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）。

（1）请用笔画线代替导线将图9中的滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大;

（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图10所示位置，则接线柱              间（填接线柱的数字编号）出现了             （选填“短路”或“断路”）;

（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的U-I图像如图11所示，则小灯泡的额定功率是         W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的    （选填选项前字母）（      ）

A.“5 Ω  2 A”

B.“15 Ω  2 A”

C.“25 Ω  2 A”

D.“30 Ω  2 A”

（4）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1            △R2（选填“>”“<”或“=”），你的理由是：                          。

解析 （1）用导线将开关右侧接线柱与滑动变阻器左侧下方接线柱相连，图略。

（2）同上題分析一致，③⑦之间出现断路。

（3）由图11可知，灯泡两端电压为额定电压2.5 V，流经灯泡的电流为0.3 A，则P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W;由图11可知，当灯泡两端电压为0.5 V、电流为0.1 A时，此时滑动变阻器的阻值最大。因为总电压为3 V，故滑动变阻器两端电压为2.5 V，此时电流为0.1 A，滑动变阻器阻值为25 Ω。

（4）电路中电流增大，总电阻减小，灯泡电阻变大，故△R1>△R2。

比较：

实验题是考查学生实验原理、方法、操作能力的重要题型，两道题均涉及实验故障的分析，但两道试题考查的重心有所不同：高考卷还考查了实验的设计改进，要求学生能分析实验中存在的误差，并能提出减小误差的方法;中考卷还考查了电路的连接，器材的选择，图像数据处理，实验问题的分析。中考题的问题设计虽然多，但注重梯度设计，起点低，落点高，从阅卷结果来看，具有很好的区分度和选拔功能。

2    对教学的启示

通过以上的分析和比较，可以发现高考物理江苏卷和中考物理镇江卷在试题内容、形式、结构、题型、难度等方面存在着千丝万缕的联系。对此，提出以下三点看法。

2.1    核心素养——学生能力培养的方向

关注学生逻辑推理能力的培养，以“闯关游戏”试题为例，经过命题者的巧妙包装设计编制成适合中考、高考的试题，为何这样的素材备受命题者的青睐，亦给教师眼前一亮的感觉？笔者认为，该类试题情境的新颖、独特是一方面，更重要的是该类试题创设真实、有趣的情境，注重对学生逻辑推理能力的考查，引导学生运用证据对研究的问题进行描述﹑解释和预测，有利于促进学生核心素养的发展。

2.2    推陈出新——中考、高考的命题方向

命题者通过创设新的问题情境，对经典物理实验模型进行加工处理，呈现新颖的问题，而解决问题的方法和思路仍与经典试题一致。

以惯性演示实验为例，此类题目经常被作为初高中牛顿第一定律教学中的引入素材，但很多时候教师“引而不用”，学生凑“热闹”难解其“门道”，对物理实验现象的认识停留在感性层次，缺乏理性分析。在一线的教学中关注经典，回归经典，引导学生对经典实验进行科学分析，在此基础上可以对经典实验进行再加工，以期实现学生科学思维能力的发展。作为教师应关注高考卷中有新意的亮点题目和初高中物理知识衔接处的题目，依据物理课程标准，立足基础，适度创新，在对原有高考试题的改编中可以渐入深出，推陈出新。

2.3    居高临下——教师的专业发展方向

许国樑教授早在上个世纪60年代就对物理教师提出了“居高临下”的要求。他明确指出，所谓“居高临下”，就是在内容上居物理理论和教学理论之“高”，临中学物理教材和教学实际之“下”。

长期以来初高中物理老师各有专攻本亦无可厚非，但不少初中物理教师长期在一线教学，已经遗忘了很多高中、大学的物理知识，而物理问题随着学生发展层次的不同，认知深度亦有不同，物理思维习惯也会随着学生逻辑能力的提升发生变化。而处于“授业解惑”的教师不能局限于任教阶段的知识层次，要研究中考题，也要研究高考题，必须站在更高的知识高度，对相应的物理问题有更本质的认识，从而找出相关的物理模型，进而开展切实有效的教学，提升学生的思维分析能力。

3    结 语

物理试题命制的目的不仅在于检测学生的学业水平，促进学生学习，发展学生的核心素养;也在于改进教师教学，反思习题教学的目的，促进教师专业素养，以期实现真正的教学相长。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]董耀，葛静.对惯性演示实验的再思考[J].中学物理，2014，32（7）：53.

（栏目编辑    陈  洁）