立足课程标准 明确素养考查——2019年全国高考新课标Ⅰ卷物理选择题评析

张 超

(广东省佛山市顺德区均安中学 528329)

2018年初《普通高中课程方案和学科课程标准(2017年版)》由国家教育部正式颁布实施，相较于2004年版本有着重大的发展和革新.首先是系统性的改革，高考和学考评价方式的改革，重构高中课程方案，选课走班的教学管理模式已成高中教学新常态；其次是观念的变化，基于中国学生发展核心素养框架，明确划分各学科核心素养，提升学生学科核心素养成为学科教学核心任务；第三是课程结构的变化，由传统的“必修+选修”转变为“必修+选择性必修+选修”，减少必修学分，增加选择性必修学分，着重提升了物理学科的必修分量；第四是明确学业要求与质量水平，为教学内容和考试命题提供重要参考.

“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”和“科学态度与责任”是《普通高中课程方案和学科课程标准(2017年版)》对于高中物理学科素养最精准的概括.同时，其明确提出“物理学科核心素养的水平划分”的五个层次，可以说，物理学科四大核心素养和五层水平划分，已成为高中物理教学和考试命题的重要标准和参考，因此，深度提升学生物理学科素养是高中物理教学的核心目标.

一、试题评析

立足课程标准，深入研究高考物理命题规律，明确素养考查及其水平层次，对高中教学的开展有着极其重要和积极的指导意义.以下基于自身理论学习和教学实践研究，评析2019年全国高考新课标Ⅰ卷物理试题，总结命题规律，以供参考与探讨.

1.氢原子能级示意图如图1所示.光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光.要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( ).

A. 12.09eV B. 10.20eV

C. 1.89eV D. 1.51eV

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分1氢原子由高能级向低能级跃迁时,所辐射的光子能量等于能级差,由氢原子的能级图可知:不可能由高能级向基态跃迁,所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子能量进行求解.具有物理观念,能应用物理知识解决实际问题.物理观念水平3能对比较简单的物理现象进行分析和推理,获得结论.科学思维水平2答案A课标要求“通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构.”题目点评本题的关键是掌握氢原子在能级跃迁时,吸收或辐射的光子能量与各能级差间的关系.

2.如图2所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则( ).

A.P和Q都带正电荷

B.P和Q都带负电荷

C.P带正电荷，Q带负电荷

D.P带负电荷，Q带正电荷

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分2明确两小球均受电场力和库仑力作用而处于平衡状态,根据库仑力和电场力的方向进行分析,从而明确两球的电性.具有物理观念,能应用物理知识解决实际问题.物理观念水平3能对常见的物理现象进行分析和推理,获得结论并作出解释.科学思维水平3答案D课标链接“能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题;知道电场是一种物质,会用电场线描述电场.”题目点评本题考查带电小球在电场力的作用下处于平衡状态的分析,关键是明确电场力和库仑力的方向特点,同时注意共点力平衡条件的应用是解题的关键.

3.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为( ).

A. 1.6×102kg B. 1.6×103kg

C. 1.6×105kg D. 1.6×106kg

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分3以气体为研究对象,根据动量定理列方程求解1s时间内喷射的气体质量.具有物理观念,能应用物理知识解决实际问题.物理观念水平3能将实际问题中的对象和过程换成物理模型.科学思维水平4认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释,并需要接受实践的检验.科学态度与责任水平2答案B课标链接“理解动量定理和动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象.”题目点评本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题时,要注意分析运动过程中物体的受力情况,知道合外力的冲量才等于动量的变化.

4.如图3所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接.已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( ).

A. 2FB. 1.5FC. 0.5FD. 0

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分4先由已知条件可知MLN边的有效长度与MN相同,等效后的电流方向也与MN相同,先根据并联电路的电阻关系得出电流关系,再由F=BIL即可分析MLN边所受安培力,由力的合成即可求得线框LMN所受安培力的大小.具有物理观念,能应用物理知识解决实际问题.物理观念水平3能将实际问题中的对象和过程换成物理模型.能对常见的物理现象进行分析和推理,获得结论并作出解释.科学思维水平4答案B课标链接“能判断安培力的方向,会计算安培力的大小.”题目点评本题的关键是要明白安培力求解公式F=BIL中的L是指通电导线的有效长度.

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分5逆向分析可以看作是自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律,进行解答.具有物理观念,能应用物理知识解决实际问题.物理观念水平3能将实际问题中的对象和过程换成物理模型.能对常见的物理现象进行分析和推理,获得结论并作出解释.科学思维水平4答案C课标链接“理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题.”题目点评本题主要是考查匀变速直线运动的规律,解答本题要掌握匀变速直线运动的基本规律,掌握初速度为零的匀加速直线运动中,连续相等的位移内时间之比.

6.如图5所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，

另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中( ).

A. 水平拉力的大小可能保持不变

B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分6由于M、N在水平拉力作用下,整体保持静止状态,那么所受的合力为零.又由于重力恒定,水平拉力方向不变,可用三角形方法解决此类动态平衡问题.最后结合M所受力的情况进行解答即可.具有清晰、系统的物理观念,能灵活应用所学物理知识解决实际问题.物理观念水平5能对综合性物理问题进行分析和推理,获得结论并作出解释.科学思维水平4答案BD课标链接“能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题.”题目点评本题考查了动态的平衡问题,解题的关键是使用力矢量三角形方法解题;其次,在分析M的受力时,注意摩擦力的方向问题.

7.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图6(a)中虚线MN所示.一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上.t=0时磁感应强度的方向如图6(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图6(b)所示.则在t=0到t=t1的时间间隔内( ).

A. 圆环所受安培力的方向始终不变

B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分7应用楞次定律可以判断出感应电流方向,应用左手定则可以判断出安培力方向;应用法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势;应用电阻定律可以求出导线的电阻,然后应用欧姆定律可以求出感应电流.具有清晰、系统的物理观念. 物理观念水平5能对综合性物理问题进行分析和推理,获得结论并作出解释.科学思维水平4答案BC课标链接“理解楞次定律;理解法拉第电磁感应定律.”题目点评本题是电磁感应与电路相结合的综合题,根据题意应用楞次定律、左手定则、电磁感应定律、电阻定律与欧姆定律即可解题,掌握基础知识是解题的前提与关键,掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累.

8.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图7中实线所示.在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a-x关系如图7中虚线所示.假设两星球均为质量均匀分布的球体.已知星球M的半径是星球N的3倍，则( ).

A.M与N的密度相等

B.Q的质量是P的3倍

C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍

D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍

题号题目求解思路素养要素素养类型水平划分8在星球表面,根据万有引力等于重力可得GMmR2=mg,求出密度的表达式进行分析;根据平衡条件求解质量之比;根据动能定理结合图象的面积求解最大动能之比;根据简谐运动的特点求解最大压缩量之比.具有清晰、系统的物理观念,能从物理学的视角正确描述和解释自然现象.物理观念水平5能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型;能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理,获得正确结论并作出解释.科学思维水平5答案AC课标链接“知道万有引力定律.理解动能和动能定理.能用动能定理解释生产生活中的现象.”“能根据图像获得结论.”题目点评本题主要是考查了动能定理、万有引力定律及其应用、以及图象问题的分析;知道在星球表面,忽略星球自转的情况下,万有引力近似等于重力;知道图象表示的物理意义是关键.

二、试题评价

2019年全国Ⅰ卷物理选择题难度稳中有降，物理试题整体分析，能严格遵循《考试大纲》的要求，聚焦主干内容，立足课程标准，凸显素养考查.试题以高考评价体系为框架，结合物理学科特点，进一步深化高考考试内容改革，考主干、考能力、考素养，重思维、重应用、重创新，重视真实问题情境的设置，考查学生运用所学物理知识解决问题的能力，引导学生能力培养和综合素养的提升.

同时，2019年全国Ⅰ卷物理试题还具有如下两个非常显著的特点——首先是强化了“物理观念”的考查，注重对基本物理概念、物理规律、实验技能的考查，突出考试内容的基础性.全国Ⅰ卷增加了对物理基本概念、基本规律定性理解的试题，适当减少复杂的运算，引导学生加强对基础知识和基本技能的理解和掌握.试题要求学生从物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等整体的视角思考问题，能够清晰、系统地理解物理概念和规律，能够正确地解决问题，促进学生物理观念的形成与发展.其次是“科学思维”成为试题难度与区分度的关键，学生的科学思维能力的培养直接体现在物理解题能力上，如注重考查审题能力，会从题干及图象中提取有效信息，能准确运用物理知识作物体的受力及运动分析，能灵活运用物理规律推理思考，善于运用数学知识解决必要运算问题等.