2021 年河北省中考物理试题分析

温 唱，李 巧，段海宁

（1.保定市教育科学研究所，河北 保定 071000；2.保定师范附属学校，河北 保定 071000）

2021 年的河北省中考物理试题立足于课本，题型稳重又不失新意，考查方向全面又突出重点。命题者根据物理学科核心素养，进行了一定程度的创新和改革，从对物理知识的考查向对物理知识的表达和运用转变，从对计算能力的考查向对科学思维的培养转变，从对物理实验结论的考查向对科学探究过程的考查转变，体现了以评促教，以评促研，以评促进初中生物理学科核心素养的培养。下面我们将从试题特点、典型试题、教学建议三个方面对其进行具体分析：

一、试题特点分析

（一）突出实验，聚焦探究，再现探究过程

科学探究要求学生具备在真实情境中提出物理问题、形成猜想和假设、获取和处理信息、基于证据得出结论并做出解释以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。今年的实验探究题考查的都是《课标》中要求学生必做的实验，中考理综试题第32 题历来是变化比较大的试题，今年其从创新小实验回归到学生必做的凸透镜成像实验。第33 题是力学实验探究题，测量吸水性物质的密度，即分别从基本方法和结合浮力测密度两个角度设置问题。第34题往年常考的热点是焦耳定律和测量小灯泡的电功率，而今年考查的是电学实验中最为基础的串联电路的特点。所有的实验探究题都从对实验结论的考查转变为更加注重实验细节，突出实验过程，考查具体操作，这么做的目的就是为了考查学生有没有亲自动手做过实验。因为有没有真正动手做过实验，学生的收获是不同的，探究能力只有在学生进行探究的过程中才能真正养成。

（二）注重基础，考查能力，突出学习过程

受疫情防控形势的影响，参加本次考试的学生初二、初三阶段的学习都是在线上进行的，这导致出现了一定程度的知识浅表化和两极分化的情况。命题人针对这一情况对试卷做出了一些调整，即试题以大量基础试题和少量中等难度试题为主，基础题的占比达到了70%.例如往年的第16 题一般从声现象和电磁波综合的方面进行考查，而今年只涉及到了声现象的基本特征，不仅没有考查电磁波，也没有考查超声波和次声波，噪声也没有涉及，并且还将正确答案设置到声现象中最为基础的“声音是由物体振动产生的”这一知识点上。从题目的设置上看，主观题当中选填的题目达到了6 问，从分值的设置上看，本套试题压轴的第38 题中最简单的第一问的分值就达到了4 分，这些做法都极大程度地降低了本套试题的难度。

试题在注重基础知识的同时，也增强了对学生基本能力的考查。审题能力往往是物理教学中容易忽视的问题，本套试题中的多个题目将试题条件甚至答案放到了题干当中，如果学生能够认真审题，答案将唾手可得。例如第27题“车顶部装有高效的光电转换器，它可将____能转化为电能，”答案就直接放在了“光电转换器”五个字当中。此外试题还对学生利用数形结合思想分析物理模型的能力进行了考查，第26题、第34 题和第37 题都将题目的关键信息隐含在图像和表格当中，学生能否从图像中提取信息是解题的关键。同时今年的第25 题还考查了学生做重力示意图的能力，做图能力是科学思维中重要的一环，它能够将抽象思维转化为具象思维，进而帮助学生清晰地建构物理模型。

（三）立足生活，来源课本，落实物理观念

物理观念包括物质观、运动观、能量观等要素，是运用物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。考量学生物理观念是否形成最重要的标准就是能否从物理的角度去观察生活，并用所学的物理知识去解决生产和生活中的实际问题。本次考试中多道试题的设计都是以日常生活为情景，比如第20 题的雾凇、白霜，第21 题的拦河大坝、吸盘、火车站的安全线，第23 题的天问一号等，这些都充分体现出物理课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。第23 题当中的“天问一号”发射时间为5 月15 日，而中考物理的考试时间为6 月21 日，仅仅间隔一个多月，这充分体现出中考试题关注国内科技前沿动态的特点。

今年许多题目的立意来自于物理教材中的实验探究、家庭小实验等内容，比如第20 题的小实验就来自于人教版八年级上P66“动手动脑学物理”，第21 题中拦河大坝的图片直接采用的是人教版“液体压强”一课中“想想议议”的原图。这些素材对于学生来说都是非常熟悉的，这充分体现出中考物理试题紧扣课本，还原知识本质的特点。

（四）继承创新，强化表达，彰显综合能力

2021 年的中考物理试题淡化了对知识的死记硬背，注重对物理规律灵活运用的综合考查。比如第24 题，虽然从形式上回归了往年第23题的开放问答形式，但撑杆跳的情境要更为复杂，其中涉及到了两个对象和多个过程，不同的对象在不同的过程中机械能的变化是不同的，这不仅要求学生要有审题能力、观察能力、理解能力、分析能力，还要求学生具备用规范严谨的物理语言进行表达的能力。又如实验探究题中的第34 题，其中第4 到第6 问考查的都是串联电路中的基础知识，但学生能否用规范的物理语言将简单的结论表达准确是制约学生得分的主要因素。本次试题在继承经典试题精华的基础上，思维开放、内涵丰富，注重在知识和方法的交汇处进行有机迁移、巧妙整合，并要求学生多方面、多角度地获得解决问题的方法。

二、典型试题分析

（河北省中考物理第24 题）如图1所示是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。

图1

（1）问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？回答：______________________________。

（2）请从机械能角度提出一个问题并回答。

问题：______________________________。

回答：______________________________。

【解题思路】运动员撑竿跳高是一个复杂的运动过程。因此提出的问题可以针对某一时刻，例如“被压弯的竿具有什么能？”“运动中的运动员是否具有动能？”“运动员运动到最高点时是否具有重力势能？……”也可以针对某个过程提问，例如“运动员在起跳上升过程中重力势能如何变化？”“运动员在越过横杆下落过程中重力势能如何变化？……”撑竿跳高的具体过程比较复杂，涉及到人和竿两个主体及其之间的能量转化，因此在作答时应注意表述清楚问题的主体和具体情境。此过程大体的能量转化过程分析如下：1.运动员在加速助跑过程中，运动员和竿具有的动能增加，重力势能不变，机械能增加；2.当运动员开始撑竿，在竿从直变弯的过程中，竿的弹性势能增加，运动员的机械能减少，运动员的机械能转化成竿的弹性势能；3.在竿从弯变直的过程中，竿的弹性势能减少，运动员的机械能增加，竿的弹性势能转化成运动员的机械能；4.运动员从离开竿之后到上升到最高点的过程中，运动员的动能转化成重力势能；5.运动员从最高点下落的过程中，运动员的重力势能转化成动能。由于题目中并未明确说明不计空气阻力，因此本题的能量转换过程中还有人和竿的部分机械能在克服空气阻力的过程中因摩擦生热转化成内能，但此部分内能相对机械能较小不是能量转化中的主要因素。

【试题分析】首先，这道题目源于课本（人教版八年级下第7 章第2 节“弹力”第6 页图7.2-1 撑竿跳高；教科版八年级下第12 章第一节“机械能”第99 页12-1-4（b）图），所以学生不感到陌生；其次，以撑竿跳高运动为情境凸显了体育运动对中学生的重要性，顺应了时代要求，凸显了立德树人的重要性。第一问考查了力的作用效果，属于比较简单的题目。第二问要求学生能从能量转化的角度提出问题并回答，属于开放性题目，注重对学生发散思维能力的考查。学生在提出问题时要注意题干中“请从机械能角度提出一个问题并回答”的要求，即是在撑竿跳这个具体情境中提出与机械能相关的问题并回答，如果问题的主体不明确、情境不明确，或者提出的问题虽与情境相符但不是与机械能相关的，这两空也很难得分。

【答题分析】本届学生是在疫情防控形式相对严峻的2019～2020 学年的下学期通过网课完成力学部分的学习的，因此部分学生对力的作用效果不能理解到“形变”这个层面上，所以第一问用相似的语言进行表述也可，如“使竿弯曲”“使竿变弯”等。后两空是从机械能的角度提问并回答，从学生的答题情况看，不少学生不清楚自己问题的主体和具体情境，更不清楚自己提出的问题应该如何回答。部分学生笼统地问“机械能是如何变化的？”因为本题涉及两个主体，还有复杂的运动过程及能量转化过程，所以这是无效问题。因此我们教师在今后的日常教学中应该教给学生在提出问题前要好好思考一下，怎么问才能方便自己回答，而不是使学生绕进自己设置的困境中，比如如果问运动员的重力势能在某一过程中的变化就比较简单。

（河北省中考物理第25 题）斧子的斧头变松了，人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上（如图2示），这是因为_______，这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了。斧柄下端撞击木墩时，以斧柄为参照物，斧头是______（选填“运动”或“静止”）的。请在图2中画出斧头所受重力的示意图。

图2

【解题思路】本题是对力与运动及惯性知识的考查，斧柄接触树桩突然停止时，斧头由于具有惯性会维持原来的运动状态而继续向下运动一段距离，所以斧头就紧紧套在斧柄上了；第二问是以斧柄为参照物，判断斧头的运动情况，斧柄下端撞击木墩时，斧头相对斧柄是运动的；第三问画出斧头所受重力的示意图是常见的关于力的描述的考查，重心在题目中已经标注。

【试题分析】本题目的情境立足于生活，配图源于课本（人教版八年级下第8 章第1 节第18页图8.1-4 利用惯性紧固锤头；教科版八年级下第8 章第1 节“牛顿第一定律 惯性”第27 页8-1-8（c）图的简单变式），要求学生用所学的惯性知识解释生活中和自然中的有关现象，难度不大。第一问考查惯性知识，第二问考查相对运动，第三问做重力的示意图。

【答题分析】第25 题总分为3 分，在某地的网阅中发现学生的平均分不到2 分，其错误主要集中在第一空关于惯性的表述上，所出的错误主要有以下几种情况：“受到惯性力的作用”“受到惯性”“斧头具有向下的惯性”“斧头因为撞击产生惯性”“斧头的惯性比斧柄惯性大”…… 从学生的答题情况来看，在教学过程中教师还需进一步强化落实学生对于“惯性”的理解，并通过实例分析使学生准确理解惯性既不是力，也不是作用更没有方向，惯性的大小只取决于物体的质量，与物体的受力及运动情况无关。第二问大部分学生基本能准确作答，最后一问作图题，学生失分的主要原因是重力符号没有正确标注。

（河北省中考物理第34题）小明利用图3所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=2Ω、R2=4Ω、R3=5Ω、R4=10Ω，电源电压可调。

图3

图4

（1）请根据图3所示电路图用笔画线代替导线将图4所示实物图补充完整。（此时电源电压为3V）

（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数：小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是_____（选填字母）。

A.R1处短路B.R2处断路C.电流表处短路

（3）排除故障后，继续实验。实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC 和AC 两端，收集的数据如下表。

①表格中第4次实验空格处的数据为___。

②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可得其规律是_____________________。

③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是_____________________。

④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得其关系是_________________。

图5

【拓展】完成实验后，小红连接了如图5所示电路，已知Rx>R1。

调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC 和AC 两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二。则所有符合上述情况的Rx的最大值与最小值之比是____。

【解题思路】（1）电路中的电流I=U/R=3V/6Ω=0.5A，故选择0～0.6A 的量程。

（2）电压表、电流表均无示数，说明电路中存在断路。将电压表并联后有示数，而电流表无示数，证明了R2存在断路。

（3）①由表格中数据可知，电阻R总=R1+R4=12Ω，电路中的电流I=U/R总=6V/12Ω=0.5A，所以表中数据为0.5A.②根据UAB、UBC、UAC的数据可以判断串联电路两端的电压等于各串联导体两端电压之和。③根据I 与UAC的关系可以求出实验的总电阻，再与两个串联电阻的阻值进行比较，发现串联电路的总电阻等于各串联导体电阻之和。④根据表格中的数据可以判断出电压随电阻的增大而增大，但此问还需得出定量的规律，即串联电路中导体两端的电压与导体的电阻成正比。

【拓展】需要对电压表的量程和不同部分电路两端的电压值进行分类讨论。

Rx为最小阻值时：要满足Rx>R1，当R1两端电压为此量程的三分之二，Rx两端电压为满偏时，Rx为最小值。继续对电压表量程进行讨论，当量程为（0～15V）时，UAC超过了电压表的量程，不符合题意。当电压表量程为（0～3V）时，两电压表示数之和为5V，根据分压规律得出最小值Rx=3Ω.

Rx为最大阻值时：当UAC=15V，R1两端电压表的量程选择（0～3V）且偏转角度为满偏的三分之二时，Rx最大。经计算得出Rx=13Ω，故Rx的最大值与最小值之比13∶3.

【试题分析】本题是自2016 年后第一次在电学实验题中考查“探究串联电路的电压、电阻规律”，综合了串联电路电压、电阻、电压与电阻的关系等知识。前几问中考查的内容都是电学中最基础的知识点，从第三问中的④题开始，难度上了一个小台阶。第④问不仅要求学生从表格中提取数据关系，还要求学生用准确的语言表达物理量之间的逻辑关系。拓展部分是本套试卷中最难的一问，电源电压和电压表量程均可调，电压表三次偏转中两次偏转角度的数值更增加了本题的难度。学生要对其进行分类讨论，并综合考虑电压表量程的选择，以及不同偏转角度对应的哪部分电路才能得到Rx的极值，而且最后还要验证答案是否符合题意，因为有显性限制条件Rx>R1，隐性限制条件电源电压不能超过电压表的最大量程。

【答题分析】本题的综合难度并不大，但在某地的网阅中我们发现学生的得分率却不高，平均分不到3 分，得到满分的学生更是寥寥无几。该题的前两问比较基础，学生的得分率较高，个别学生的错误主要集中在量程错选和作图不规范上。第三问则暴露出学生的物理语言表达能力问题，比如部分学生将导体“两端电压”错写为“各支路电压”“各处电压”；“串联电路的总电阻等于各串联导体电阻之和”被学生描述成“电阻处处相等”。第④问只有半数学生能得分，失分原因一是没有厘清串联电路中电压和电阻的比例关系；二是颠倒了串联电路电压和电阻这两个物理量的因果关系，不明白是电阻大小决定了其分压大小，而错写成了“电阻与电压成正比”和“在串联电路中，电压越大，电阻越大”。拓展部分的难度最大，在某地的阅卷中发现学生的得分率不足1%，其中未作答的学生占大多数。部分基础能力非常好的学生能算出电阻的最大值为13Ω，但未知电阻的最小值却基本都算错了，他们的电压表量程选用0～15V，Rx两端电压为满偏的三分之二即10V，R1两端电压为5V，由此计算得出Rx=4Ω，未能分析出3Ω 这个更小的电阻值。

三、教学建议

通过对中考试题和学生的作答情况进行分析，我们发现学生的学习效果并没有达到教师的普遍预期。为了切实解决中考物理复习备考中存在的突出问题，提升物理教学和复习的针对性，可以从以下几方面入手：

（一）加强学生物理学科核心素养的培养

课程标准是编写教材、实施教学的纲领，也是考试评价的主要依据。基于物理学科核心素养的新课标即将颁布，这就要求我们教师不仅要将物理学科核心素养纳入到日常的课堂教学中，还要将其渗透在初三复习备考工作的全过程。即将物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理学科核心素养，化大为小、变虚为实，自始至终贯穿于教学活动之中，由此可使物理教学过程成为学生物理学科核心素养的形成过程。同时还要引导学生进行高水平的思维活动，以形成物理基本观念，引导学生重演物理知识的发生过程，如此可让学生在情境中思考问题，在思考问题中掌握知识。把学科核心素养作为初中物理课堂教学的立足点和着眼点，有利于激发学生的学习兴趣、关注学生的思维过程、培养学生的学习能力，进而可全面提升学生的物理学科核心素养。

（二）重视基础知识和基本技能，加强解题规范的训练

许多参与本次中考物理阅卷的教师都感受到学生在备考中对于难题花费的精力过大，而忽略了对基础知识的夯实，这致使一些基础试题不得分，难题也没有突破。在2021 年的中考试题释放如此明显信号的前提下，教师必须控制教学中例题的难度，让学生在掌握基础后再融会贯通。同时在2021 年的阅卷过程中，还出现了许多诸如学生涂抹过多、单位混乱、符号书写不标准、作图不规范、物理名词书写错误等问题。这些问题不仅仅是卷面的问题，也是我们物理教学中一些错误习惯和方法的体现。这告诫我们教师在教学中应注意引导学生养成规范使用物理语言、专用符号的习惯，由此使学生能够对知识进行严谨、准确的书面表达，同时还要强调写规范字，以提高学生书面表达的准确度。而教师则要在教学中严格要求、规范指导、以身作则，由此促进学生养成主动学习、勤于思考、善于积累、细致观察、认真分析、深刻理解、总结归纳、准确表达的良好学习品质。

（三）注重知识系统的建构，加强实验探究教学

部分物理课堂的教学活动以习题为主体，过分强调学生对知识的记忆和积累，而忽视了对物理概念、规律探究过程的教学，这造成学生大脑中的知识是僵硬的。长此以往，不仅浪费了学生的学习时间，还造成了学生对物理学科刻板又片面的印象，进而会使学生更加丧失学习物理的兴趣。因此教师要引导学生深层次参与教学过程，让学生成为学习的主人，并通过比较、分析、归纳、抽象等科学思维过程，引导学生建构完整概念，掌握多种方法，灵活运用规律，如此可切实提升学生在具体情境和生活中灵活运用物理知识、科学思维去发现和解决问题的能力。物理是一门以实验为基础的学科，通过实验可以使学生获得由感性到理性的认识，使其建立起物理概念，归纳出基本规律，同时这样还能培养学生进行实践、探究、创新的能力。规范的实验操作、细心的器材组装等是优良实验技能的表现，是实验成功的关键因素，也是河北省中考物理试题考查的重点和趋势。

（四）引导学生运用数学工具解决物理问题

物理知识的理解、掌握和物理问题的解答，都离不开数学知识的应用。在初中物理教学中，运用数形结合、分类讨论等数学方法，能帮助学生理解相关物理知识，理顺解题思路，同时其还能进一步提高学生解答物理问题的能力。以数形结合为例，2021 年的中考物理试题中出现了大量涉及图像、表格的题目。第26 题、第34 题中的数据都是用图像、表格表示的，第37 题中的第2 问也是用图像表示货物上升的速度，学生只要读懂图像中的关键信息就能抓住得分点。河北省中考物理试卷中的传统难题：第22题、第34 题的拓展部分、第38 题全部都体现出对学生分类讨论能力的考查，分类讨论能力已成为获得高分、拉开差距最为关键的能力。这就要求初中物理教师在平时的教学中，要积极引导学生寻找物理与数学之间的联系，并努力培养学生运用数学工具计算物理问题的能力，以此使学生不断形成运用数学知识去解决物理问题的思维，只有这样才能在物理教学中获得更为显著的效果。

（五）以科学的问题设计统领教学活动

问题设计的水平直接影响到复习备考工作的质量和效率。物理课堂中始终存在着一些低层次如“是不是”的问题，这些问题看似活跃了课堂气氛，但实则并没有真正调动学生的思维。针对当前教学中问题设计的有效性存在缺失的现象，我们提出教师要重视物理课堂上的问题设计，即要做到：一是问题的设置要体现引领性，将学生的思维聚焦在教学目标上，使教学目标顺利完成。二是问题的设计要体现精准性，了解学生的易漏点、易错点，通过问题暴露出学生存在的问题，以查漏补缺。三是问题的编排要体现层次性，由浅入深，即从浅层次的知识回忆过渡到深层次的知识理解，最后到知识的灵活运用，逐层提高。四是问题的功能要体现拓展性，问题要打开学生的思维，使学生通过对问题的思考、解决，达到举一反三的效果。