2023年高考物理（全国甲卷）试题赏析

唐昌琳　刘政

［摘 要］2023年高考结束，许多考生都觉得今年物理试题不难，仔细分析一下，发现2023年高考物理（全国甲卷）确实不难。但它尤其重视对基础知识和基本方法的考查，重视对实验原理和实验操作的考查，凸显了对学科核心素养的考查。如果考生的学科素养达不到相应的要求是很难得高分的。

［关键词］高考物理；全国甲卷；试题赏析

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）17-0027-04

从教育部教育考试院发布的权威文件《2023年高考物理全国卷试题评析》中可以发现，2023年高考物理全国卷有以下几点值得重视，具体来说就是命题者希望通过高考试题：（1）激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣；（2）引导学生在日常学习中注意夯实知识基础、发展物理学科核心素养；（3）服务拔尖创新人才选拔，为新时代教育评价改革和教育强国建设服务。命题的基本思路是：（1）依托中国高考评价体系，衔接高中课程标准；（2）注重深化基础，丰富问题情境；（3）强化试题的探究性，突出思维考查。整套试卷基本延续了“参照课标编制试题”，依照《中国高考评价体系》的要求突出应用性、探究性的考查要求［1］。

高考的改革方向是明确的，2023年高考全国甲卷也契合这一改革方向。2023年高考全国甲卷的实验题与前几年相比难度明显下调，在试题命制上充分体现了对高中实验教学的导向作用，这也与新高考实施以来的实验教学潮流契合［2］——愈发注重考查学生对基本实验原理的理解、基本实验仪器的使用、基本测量方法的掌握和实验数据的处理等。引导教学重视实验探究，重视让学生动手做实验，希望教师提高实验在日常物理教学中的占比，最大限度地发挥实验的作用。

本文从三个方面对2023年高考物理（全国甲卷）试题做简要赏析。

一、重视基础知识和基本方法

［例1］（第14题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（ ）。

A. 机械能一直增加

B. 加速度保持不变

C. 速度大小保持不变

D. 被推出后瞬间动能最大

解析：本题考查物体平抛运动，平抛运动是运动学中的一种基本运动形式。铅球做平抛运动时，仅受重力作用，水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，加速度恒为g，是匀变速曲线运动。下落过程中动能越来越大，重力势能越来越小，机械能守恒。轻松排除ACD。

［例2］（第15题）在下列两个核反应方程X + 147   N → Y + 178   O，Y + 73   Li → 2X中，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则（ ）。

A. [Z=1，A=1]                B. [Z=1，A=2]

C. [Z=2，A=3]                D. [Z=2，A=4]

解析：本题考查核反应方程中的质量数守恒、电荷守恒。设原子核Y的电荷数和质量数分别为n和m，再改写两个核反应方程AZ   X + 147   N → mn   Y + 178   O， mn   Y + 73   Li → 2AZ   X。考虑到质量数守恒、电荷守恒有[A+14=m+17]， [Z+7=n+8]；[m+7=2A]， [n+3=2Z]，联立可求得[Z=2]，[A=4]。

［例3］（第16题）一小车沿直线运动，从[t=0]开始由静止匀加速至[t=t1]时刻，此后做匀减速运动，到[t=t2]时刻速度降为零。在下列小车位移[x]与时间[t]的关系曲线中，可能正确的是图1中的（ ）。

解析：本题考查学生对[x-t]图像中图线斜率的物理意义的理解，只要知道其斜率表示速度，就可“秒杀”该题。

［例4］（第19题） 用水平拉力使质量分别为[m甲]、[m乙]的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为[μ甲]和[μ乙]。甲、乙两物体运动后，所受拉力[F]与其加速度[a]的關系图线如图2所示。由图可知（ ）。

A. [m甲<m乙]       B. [m甲>m乙]

C. [μ甲<μ乙]         D. [μ甲>μ乙]

解析：本题难度较第16题稍高，需要通过受力分析，再利用牛顿第二定律列出方程：[F-μmg=ma]，整理出[F=ma+μmg]的表达式，再结合图像分析可知图线的斜率表示质量，进而可确定甲的质量大。当[a=0]时，[F]相等，即[μ甲m甲g=μ乙m乙g]，可判断[μ甲<μ乙]。

赏析：历年高考物理卷的命题风格都是不出偏题、怪题，2023年也延续了往年风格，第14题考查高一运动学概念，第15题考查高二核反应方程，第16、19题考查图像的物理意义，均是对基础知识和基本方法的考查。虽然新高考十分强调对考生创新思维的考查，但要想获取高分，仍然需要重视基础。扎实掌握基本概念，既有利于应对上述较简单的基础考题，也是解决复杂问题的基础。以第20题为例，由于只有洛伦兹力提供向心力，粒子轨迹为圆轨迹的一部分，就能快速判断A、D选项，大大降低得分难度。又以第25题为例，虽然是压轴题，但也并不难，只要具备一定的物理学科素养，能厘清下列物理知识：弹性碰撞、平抛物体运动规律、绝缘杆不会导电、安培力、克服安培力做功把其他形式的能转化成电能，电流经过电阻又将电能转化成热能等，就能轻松得分。

二、关注实验原理和实验操作

［例5］（第22题） 某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为[6 kΩ]，电流表内阻约为[1.5 Ω]。实验中有图3（a）和（b）两个电路图供选择。

（1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图3（c）所示，该同学选择的电路图是图3           （填“a”或“b”）。

（2）若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图。

（b）实验，电压表测量的电压并非小灯泡两端的电压，而是满足[U=U灯+IRA]，当电流分别为200 mA、[400 mA]、500 mA时，由上式可得小灯泡的电压分别约为1.3 V、4.0 V、6.75 V，作图如图3（d）所示。

［例6］（第23题）某同学利用如图4（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图4（b）所示。

（2）根据表中数据得到小车平均速度[v]随时间[Δt]的变化关系，如图4（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点。

（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小[vA=]         ，小车的加速度大小[a=]          。（结果用字母[k]、[b]表示）

解析：（1）（2）（3）问考查有效数字的读取、平均速度概念，由[v=xt]算出[vAD]，作图［如图4（d）］，再由图像算出图线的斜率和截距即可。

［例7］（第21题）一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离，如图5（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图5（b）所示，则（ ）。

A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快

B.下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次

C.下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变

D.与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大

解析：此题考查学生对楞次定律的理解。由图可知小磁体每穿越一次线圈后，电流的峰值都越来越大，对磁体的电磁阻力也将增大，易知小磁体在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化率越来越快，因此小磁体的速度越来越大，故AD正确，C错误。一些考生会将电流方向的颠倒与N、S极的颠倒混淆，故而错选B，实际上二者并不关联，由于小磁体很小，每次穿越线圈都只受最近一匝线圈的作用，假设小磁体是N极向下穿过线圈，则在靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，线圈中产生逆时针的电流，而在远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干信息相符，感应电流的变化如图5（b）所示，但磁体下落过程中磁极的N、S极并不颠倒。

赏析：2023年高考全國甲卷的实验题考查的内容与教材实验的关联性很高，第22 题第（2）问虽然不是教材中学生实验的素材，但考查的内容却是伏安特性曲线的变形，通过测绘小灯泡伏安特性曲线考查学生在电阻测量过程中对电流表内接、外接两种基本测量电路原理的理解。要画出按照另外一种电路图进行实验的电流—电压关系曲线的示意图，就要求考生能找出小灯泡两端的实际电压，这是对串联电路的理解。在新教材中不再安排描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，保留了测量金属丝电阻率的实验，采用的仍是电流表外接的方式测定金属丝的电阻，教材中也没有介绍内接法、外接法，这就要求对该单元进行深度学习。第23题探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系，虽然是学生从未接触过的全新实验，但与教材实验方案的内核基本一致，难点主要集中在学生对实验基本原理的理解及对纸带运动数据的处理上，以保留3位有效数字的形式加大了实验数据计算和答案书写方面的难度，第（4）问的处理需要引入数学技巧对图像解析式进行处理。从物理学史的角度来看，第23题与伽利略最初研究斜面运动时探究位移和时间关系的实验十分类似。若教师在实验教学中引入物理学史内容，对学生了解实验目的、改进实验步骤是有很大帮助的，有利于学生逐步从实验中总结规律，真正培养学生的实验探究能力。这种对实验操作和实验原理的关注不仅在实验题中有所表现，在选择题中亦有渗透。以第21题为例，常见演示多为金属球沿通电螺线管会缓慢下落，引出楞次定律即可。但第21题则以实验现象为例，考查学生对演示实验现象的认识，需要学生通过演示现象认识物理规律，最后还要再利用规律解释现象。穿过线圈的小强磁体到底在做什么样的运动？这就要求教师对演示过程中的现象进行解释，从过去主要用于激发学习兴趣，调节学习节奏，到利用演示现象解释现实问题。

三、重视主干知识与科学思维

［例8］（第25题）如图6，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其平行部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为3 m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为[v0]的速度向P运动，并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。不计空气阻力。求：

（1）金属棒P滑出导轨时的速度大小；

（2）金属棒[P]在导轨上运动的过程中产生的热量；

（3）与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。

解析：（1）绝缘棒Q与金属棒P发生弹性碰撞后速度分别为[vQ]、[vP]，则有：

[3mv0=3mvQ+mvP]

（2）P在导轨上运动，克服安培力做功，把部分动能转化成焦耳热，即

（3）P、Q碰撞后， P在导轨上运动的时间为[Δt]，碰撞点到轨道右端的距离为[x]，则有[-BIlΔt=mv'P-mvP]。

赏析：2023年压轴题的第（1）、（2）问考查的是：弹性碰撞过程中动量守恒；碰撞前后动能守恒；平抛物体从同一点抛出又落到同一点，则抛出的初速度必相同，在空中运动的轨迹必重合；能量守恒等力学主干知识。第（3）问在电磁感应中考查动量定理及电量是电流的时间积累；法拉第电磁感应定律；平均电流与平均电动势的关系；磁通量与磁通量变化量等电学主干知识。要顺利解答本题，考生要能根据事件发生的本质建立物理模型，再根据物理模型遵循的物理规律对相关事件进行科学推理，并对事件做出合理解释。特别是第（3）问牵涉力电综合，需要考生对力电基本规律有系统性了解，并掌握它们的内在联系，能用它们对事件进行综合分析与推理。可见，2023年高考物理试题强化了对物理规律的运用，以及对物理学科核心素养的考查。

四、结束语

通过试题分析可以发现，2023年高考物理（全国甲卷）试题对基础知识的考查是广泛、深入的，虽然从考查内容上来看，大部分都是对基础知识、基本方法的考查，但是对学科核心素养的考查也同样凸出。如果学科素养达不到一定高度，就很难得到高分。由此可见，在日常教学中，教师应突出物理观念与情境的联系，对常见情境要重点分析，以帮助学生搭建学习新知识的“脚手架”。复习时，教師要巧用情境题复习模型，再总结模型特点，帮助学生将特定的模型与规律一一对应。

从命题导向来看，2023年高考物理（全国甲卷）试题在继续贯彻“一核四层四翼”命题总要求的基础上，重点关注了应用性、创新性，如第14题中的抛铅球情境引导学生关心身边的物理问题，第18题的电子束约束情境可引导学生体会物理学在生产生活中的应用价值，第21题的楞次定律演示现象，第22题的伏安法测灯泡电阻，第23题的探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系等，可引导学生将物理概念、物理规律与真实的问题情境相联系，要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型，考查学生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力，引导学生从“解题”向“解决问题”转变。在这种背景下，仅靠刷题的考生是很难得到高分的。

［   参   考   文   献   ］

［1］  教育部考试中心.中国高考评价体系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］  魏廷智.加强实验探究考查 发挥正向导向作用：2022年全国乙卷理科综合物理第23题评析与启示［J］.物理教师，2023（4）：87-89.