2012年北京市高中新课程高考物理试卷评析

陶昌宏

(北京教科院基教研中心物理室 北京 100045)

2012年的高考是北京市实施高中新课程以来的第三次高考．第三次高考的物理试卷，是一份教考和谐、导向正确、内涵丰富、信效俱佳、形成特色的试卷．再一次有力地体现北京市教委提出的稳定、优化和特色发展的课改理念，物理试卷有利于高校选拔合格新生，有利于中学物理学科实施素质教育、深化教学改革．试卷是一份形成北京特色的物理试卷．

通过本次物理试题的展示，我想，会让教师感到，教物理真好！物理学大气、基础、普适、实用、亲切、简捷．

通过本次物理试题的考试，我想，会让学生感到，学物理真好！物理学重事实，做实验，讲方法，真探究，有体验．

通过本次物理试题的展示，我想，会让教师感到，我们有信心、有条件、有能力摒弃题海．

通过本次物理试题的考试，我想，会让学生感到，学习物理能够获得成功感．学习物理学，可以学到重要的研究方法．物理学是简捷的，科学是简捷的，科学是可以学好的，科学是有用的，科学是崇高的．

本次高考物理试卷在发扬优良传统的基础上，形成了试卷的特色．下面就发扬优良传统，形成特色以及命题建议等方面提出本人的一些粗浅认识，仅供参考．

1 试卷发扬优良的命题传统

本次试卷很好地发扬了北京物理命题中的优良传统．

1.1 试卷结构试题类型科学合理

北京物理试卷共12个题目， 总分120分．其中八个单选题，一道实验题，三道计算题．

12个题目的结构、分数设置、难易程度与绝大多数考生答题时间相匹配，与考试的选拔目的相符合．

从题目的内容上看，其中8个选择题分别涉及光学、原子物理、机械振动机械波、万有引力定律、电磁感应、带电粒子在磁场中的运动、交直流电、物理学单位制等内容．

实验题涉及实验技能、实验原理和实验理论．三道计算题，涉及牛顿运动定律、匀变速运动、动能定理、功、功率、机械能守恒定律、能量守恒定律等主干知识，涉及图像的知识．这些内容是共同必修1、共同必修2、必选3-1、3-2、3-4、3-5中的基础性知识．

物理试卷，在仅有12个题目的前提下，试卷的结构、题目类型是科学合理的．

不难想象，在12个题目不变的基础上，增加或减少选择题、或增加填空题、或改变试题的难易程度等所形成的试卷，对答题时间、选拔学生都不会有利．

1.2 试题从易到难排布整体难度有效控制

本次试卷的试题从易到难排布．主观上的难易与客观结果的达成度比较高．

八个选择题，难易程度是渐进的；实验题难易程度是渐进的；三道计算题的难易程度是渐进的，同时每个计算题中的3问，难易程度也都是渐进的，这符合教育规律，符合学生心理．学生获得成功感的同时，能够发挥个人水平和潜能，因此有效提高试卷的效度和信度，实现考试的选拔功能．

试题对考试说明中的5种能力均进行了考查，如第16题主要考查理解和推理能力， 第19题主要考查理解能力和实验能力，第20题主要考查理解能力、推理能力和探究能力，第23题主要考查应用能力和探究能力，第24题主要考查应用能力和探究能力．有效地控制试卷难度，试卷就会有很好的区分度．

1.3 注重对基础知识进行考查

试卷注重对基础知识进行考查．试卷中的多个试题都是考查物理学的基础性知识．如，试卷中的第13题涉及原子物理中的能级、跃迁等基础性知识；第14题涉及光学中的光的传播特性、折射率、波速、频率与波长等概念；第15题涉及欧姆定律、功率、交流电的有效值、最大值等内容；第17题涉及简谐振动、回复力、牛顿第二定律等内容；第21题考查学生的基本技能、实验原理，涉及选择电路，实验连接，数据处理，实验误差分析等内容；第22题涉及平抛运动、机械能守恒定律、动能定理等内容；第23题中的第一问，涉及牛顿第二定律的内容；第24题的第一问，涉及电场强度，牛顿第二定律等内容．

试卷注重对基础知识进行考查，对中学物理教学有很好的导向作用．基础性知识、基础性实验是中学物理教学中要给予重视的，基础的是最重要的．

1.4 试卷突出考查能力

试卷通过基础知识，考查各种能力．如16题，原题如下.

【例1】(2012年高考北京卷第16题)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值

A.与粒子电荷量成正比

B.与粒子速率成正比

C.与粒子质量成正比

D.与磁感应强度成正比

带电粒子在磁场中所做的圆周运动考生比较熟悉．对圆周运动的轨道半径和运动周期公式，记忆得比较扎实，对等效为一环形电流的要求，考生也容易接受．但是要确定出等效电流值，就需要一定的能力了，因为没有现成的公式可用，没有靠记忆就能够做出判断的经验．本题要求考生对电流的定义有清楚的认识，并且要把电流的定义及定义方法迁移到具体的环形电流上，考生要建构环形电流模型，这种建构模型、迁移能力是需要一定积累才能形成的，绝非一朝一夕之功．

如第23题，原题如下.

【例2】(2012年高考北京卷第23题)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米，电梯的简化模型如图1(a)所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a随时间t是变化的．已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图1(b)所示．电梯总质量m=2×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g=10 m/s2．

(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；

(2)类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法对比加速度和速度的定义，根据图1(b)所示a-t图像，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速度v2；

(3)求电梯以最大速度上升时，拉力做功的功率P，再求0 ～11 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W．

图1

题干阐述了电梯模型，要求考生运用加速度随时间变化的图像解决几个问题．这个图像对考生来说不熟悉．高中阶段，学生接触比较多的是速度-时间图像、位移-时间图像．这要求考生要从速度的定义、速度图像中的斜率、“面积”等知识中受到启发，并做出类比．解决问题的过程中，涉及牛顿运动定律、匀变速直线运动、功率、动能定理等内容，涉及多个知识间的联系．考生要能够对电梯运动过程进行正确的分析，要掌握加速度增大、减小时电梯的运动情况，要对电梯以最大速率上升过程的受力情况有正确的分析．本题很好地考查学生的理解能力、推理能力、应用能力和探究能力．

试卷中的第20,21,22,24题等也都很好地考查学生的各种能力．

本试卷考查的能力有层次，使不同的考生都能发挥自己的学习水平和智力潜能，很好地保证试卷的区分度，有利于高校选拔新生．

2 初步形成北京物理学科的试卷特色

几年来，北京市新课程下的高考物理试卷，是一种“温和”的状态．这种状态，对物理教学有很好的导向作用，它有利于中学实施素质教育，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于深化教学改革，有利于学生科学素养的提升．在保持试题“温和”的状态下，形成了难能可贵的试卷特色．笔者以学习和欣赏的目光，纵观近些年，特别是新课程下的高考试卷，我认为初步形成如下特色.

特色之一：实验创设问题情境

物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验是物理教学的基础．教好实验、做好实验、理解实验、考查实验是物理教学的必然要求和考查的重要内容．北京物理试卷，不仅很好地考查学生的实验能力，而且在试卷中用不同的实验装置，不同的实验现象，不同的实验事实，创设了不同的问题情境，在问题情境中让考生做出选择和判断．这种题目，对于日常教学有很好的导向作用，因为教师不做好演示实验，不组织学生做好分组实验，学生不清楚实验条件，不清楚实验现象，不能解释实验现象，当学生面对这些题目时很难读懂、看懂题目，无法理解实验所创设的情境，对提出的问题也就不能从容做答．

如，第19题，原题如下.

图2

【例3】(2012年高考北京卷第19题)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图2，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是

A．线圈接在了直流电源上

B．电源电压过高

C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同

本题利用课上教师做的“跳环实验”创设一个问题情境．

再如，2011年的第19题，2010年的19题均是利用实验创设问题情境．

特色之二：将探究能力的考查落到实处

新课程倡导的探究不仅是一种教育理念，更应该是一种教育行为．培养学生的探究能力，提升学生的科学素养是物理课程的重要目标．北京物理试卷将探究能力的考查落到实处．

如第20题，原题如下.

【例4】(2012年高考北京卷第20题)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν=kU．已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为

题目叙述的内容对考生来说是新知识，其中的“ν与U成正比，即ν=kU．”要求学生现场应用的新知识．采用什么方法运用这一新知识，需要考生进行设计．在考生决定运用物理学中的量纲进行解决时，还需对普朗克常量h的单位做出推理判断．这种获取新知识，应用新知识，选用方法的过程对学生来说是一种探究能力．

再如，第23题，原题见本文上.

其中，加速度时间图像对学生来说是新知识，考生要获取新知识，理解新知识，并用类比方法运用新知识，有效地考查了学生的探究能力．

再如，第24题，原题如下.

(1)求A在电场中的运动时间t；

(3)为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值qm．

图3

题目中的第(2)问，求两质点相互作用能的最大值Epm．“相互作用能”对考生来说是新知识，因为高中阶段，学生从未见过这个概念．解决这个问题，考生要建立两个电荷离开电场后的运动模型，分析电荷在相互作用过程中，能量的存在形式和相互转化的规律，从而建立相互作用能，理解获得相互作用能的最大值时，电荷模型所处的状态．上述新知识的建构，运动电荷模型的建立，确定相互作用能的过程，有效地考查了学生的探究能力．用这种方式考查探究能力，对中学物理教学有正确的导向作用，一方面让教师看到，探究能力不是高不可及的能力，探究能力实实在在地体现在解决具体问题之中，学生的探究能力是逐步培养的，是可以提高的．另一方面，使教师看到，探究不仅仅为实验探究，教学中“学生在提出问题、建构知识、感悟方法、形成观念的各种活动”，均可视为探究活动．在探究活动中不断培养学生的探究能力．

例如，2010年的第23题也是很好地考查了学生的探究能力.

特色之三：设问搭台，一题三问

几年来，北京高考物理试卷的计算题， 每道题均为考生设计三问．设问科学合理，逻辑清晰，问题明确，层层深入．

如第22题，原题如下.

【例6】(2012年高考北京卷第22题)如图4所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l=1.4 m，v=3.0 m/s，m=0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45 m．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2．求：

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s；

(2)小物块落地时的动能Ek；

(3)小物块的初速度大小v0．

图4

如第23题，原题见本文上.

如第24题，原题见本文上.

计算题中的第23,24题，第一问与第二问之间有比较明显的能力要求差异，第二问与第三问仍有能力要求差异．第一问，力图让绝大多数学生都能作答，第二问力图让部分学生作答，第三问题仍希望部分学生作答，特别是让那些综合能力强，有创新思维能力的学生作答．这样设问，能让所有学生在问题面前都能比较充分地展示自己的学习能力．学生能力达到什么程度，就可以解决相应的问题，即有劲能让学生使得出来，有想法能让学生表达出来，有能力能让学生展示出来．这对考生增强自信，对高校选拔新生都是有利的．不然，第一问思维起点很高，能力要求也高，则会使试题的区分度大大减小，因为会使很多学生在考试过程处于一种煎熬和尴尬状态，这既不利于考生发挥水平，也不利于选拔新生，更为重要的是学生会对物理学产生一种不正确的认识．

现在这样的设问，即使第二问、第三问考生做不出来或做不对，学生也能面对，因为是自己能力有所不及．他不至于抱怨物理教师，不至于抱怨物理学，不至于抱怨科学．让学生不抱怨物理学，使学生相信物理学，运用物理学，喜欢物理学是物理教师的责任和光荣使命！

特色之四：试卷的“俏” 、“巧” 、“翘”

三年来，北京物理试卷中计算题的设计可以用“俏” 、“巧” 、“翘”三个字来形容．

计算题的第1题，即第22题，传统经典，源于教材——“俏”，原题见本文上．

这个题目考生、教师都愿意读，愿意看，因为这个题目感觉很亲切，图文并茂．这个题目设计的情境学生都比较熟悉，题目中的三个问题都涉及物理学中的基础性知识，解决问题所运用的方法都是物理学中既重要又经典的方法，这个题目会让绝大多数学生获得成功感，得分率比较高．

这种题目，促使教师在日常教学中注重基础，注重对学生进行基本方法、基本能力的培养，这个题目很好看——“俏”.

计算题的第2题，即第23题，情境创新，高于教材——“巧”，原题见本文上．

这个题目一般是在已有情境的基础上进行创新设计．本题是在传统电梯问题的基础上进行创新设计．这种创新设计用到现代教育技术，这种创新设计所形成的问题，考生看上去会产生联想．第一问，能让大多数学生作答，给学生一种自信和力量．这种在已有情境下的创新设计，是一种智慧，这种智慧蕴涵在物理学之中，蕴涵在命题教师头脑之中．这种创新设计，使题目确保科学性的基础上，很好地考查学生的应用能力的探究能力．这个题目的创新设计——“巧”.

计算题的第3题，即第24题，情境新颖，富于想象——“翘”．

这个题目所创设的情境学生不熟悉，中学物理教师也不熟悉．对于考生来说是一个全新的情境．

如第24题，原题见本文上．

面对全新的情境，面对情境中的新知识，学生要展开自己的想象，要在新情境中建立与之对应的物理模型，要选择恰当的方法，将新知识合理运用到解决问题之中，要将物体所做的复杂运动分解为几个简单运动，要将运动过程进行形象的描述，要进行缜密的逻辑推理，要进行一定数量的数学运算．此题很好地考查学生的综合素质，包括心理素质，否则一见新情境，一见新名词，一见新知识，心里就发慌，则无法发挥学习水平，挖掘潜能则是一句空话了．

对于高考这项承担选拔功能的目的，这个题目要有一定难度，此题应该“翘”！

对于24题这种全新的情境，会使教师意识到，平时的教学、平时的复习，不能猜、押高考题，不能死记二级结论、三级结论，不能过多关注解题技巧，不能雕虫小技．

平时教学，要加强基础知识的教学，注重对基本技能、基本方法的培养，要提高学生的探究能力，提升学生的综合素质．

3 命题建议

纵观上述，笔者认为，2012年高考北京物理试卷，是一份稳定、优化的试卷，是初步形成首都特色的试卷，试卷符合北京市高中物理教学的实际情况，对于实现课程目标，培养创新人才等都有很好的导向作用．下面仍将以学习和欣赏的目光，对本试卷提出个人的一些建议和希望，仅供参考．

3.1 试题在叙述上仍有再优化的空间

在读完和做完此份试卷后，除上述的基本认识之外，还有另外一种直接感觉，即试题在叙述上仍有进一步优化的空间．

例如，选择题第2题中的A选项：“速度变慢，波长变短”.其中 “速度变慢” 这个选项科学性没有问题，学生作答也没有问题，但是这种叙述欠妥当，因为速度用来描写运动快慢的．运动有快、有慢，速度则有大有小．不能说速度变慢，一个物理量变慢，没有道理．也如温度的概念，温度是描写物体冷热程度的物理量，物体有冷有热，温度有高有低，因此不能说温度变热．

物理学所建立的概念是科学的，它高度抽象，高度概括，高度自恰，高度简捷．让我们共同敬仰物理概念．

例如，20题中的“已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．”其中的2倍，笔者认为没有必要加上，因为加上2倍之后读起来拗口不说，也让学生费解．另外这个“仅”字包括e和h就已经有超出其含义了．不要2倍不仅无妨解决问题，而且也好理解题目．

例如，24题A，B质点离开电场后，它们所处的环境题目没明确，尽管说了不计重力，但是质点所处环境仍然是重要的，比如，若是在空气中这个理想化的运动模型就不好建立了．若题目加上“A，B质点处于一个封闭的真空环境中”，这样，一点也不会耽误优秀学生的时间了．

以上提出关于叙述上的问题，都是瑕不掩瑜！

3.2 实验题还可以进一步优化设计

记得2010年的物理试卷的实验题，一共设计了15个填空，显得过于细、碎了．2011年、2012年进行了调整，使实验题目的问题设计合理，有层次，有梯度，设问数量恰当．实验试题体现物理学科的特色．从今年的实验题目看，我认为还可以进一步优化设计．

实验题21题，部分叙述如下.

【例7】(2012年高考北京卷第21题)用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)，电流表(内阻约0.1 Ω)，电压表(内阻约3 KΩ)，滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流2 A)，开关，导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表1.

表1 实验数据

问题：关于电流表读数问题

目前中学实验室使用的电流表和电压表大多为教育部统一配置的2.5级表．

2.5级表的定义，即读数的最大误差为满量程的2.5% ．这样看来，使用量程为0.6 A的电流表，其最大误差为0.015 A．即误差出现在百分之一位上．按照读到误差位的原则，读到百分之一位即可．所以试题表格中给出的电流实验数据最后一位的“0”均应去掉．

去掉最后一位“0”具有两个方面的意义，一是上面所谈的，电流读到千分之一位上没有意义，二是在日常教学中如果采用如上的读数方法会增加负担，如增加教师说明正确读数时的负担；教师示范读数时的负担；教师示范书写实验数据的负担．

4 结语

北京市高中新课程，高考物理试卷已连续三年体现稳定、优化和特色的课改理念，并初步形成首都物理试卷的特色，为中学推进素质教育，摒弃题海，提高学生的科学素养起到了正确的导向作用．使北京市中学物理教学与考试实现了教考和谐的良好局面．

相信在北京市教委、北京考试院的领导之下，有广大一线教师大力支持和配合，有命题组全体教师的精诚合作，北京市高中新课程的高考物理试卷一定能够成为一道亮丽的风景线．