北京高考物理試卷部分選擇題的分析與思考＊

楊 君 任 濤

（北京教育考試院 北京 1000 83 ）

《普通高中物理課程標準（實驗）》指出，高中物理課程評價應關注學生對概念、原理、規律的理解和應用，提高其物理實驗的基本技能及對物理學基本思想和觀點的了解［1］．

自2004 年起，北京高考物理自主命題至今已有10 年．10 年來，北京卷依據《普通高中物理課程標準（實驗）》，根據北京市實施高中課程改革方案的具體要求，堅持能力立意［2］，在常規中力求突破，平穩中體現創新，逐步形成了北京卷的特色及優勢［3］．本文試圖通過近年高考物理的部分典型選擇題，從基礎概念、基本方法、基本規律和實驗能力4方面的考查來分析北京卷試題的特點及特色，供讀者參考．

1 基礎概念的考查

【例1】（2012 年高考北京理綜卷第16 題）處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動．將該粒子的運動等效為環形電流，那么此電流值

A．與粒子電荷量成正比

B．與粒子速率成正比

C．與粒子質量成正比

D．與磁感應強度成正比

本題正確答案為選項D，考后統計數據顯示難度系數為0．37 ．圖1為本題考后的難度分布圖．

從知識點上看，本題考查了電流、磁場、帶電粒子在磁場中運動的知識．試題要求考生對電流的概念、帶電粒子在磁場中的運動規律、勻速圓周運動中力與運動的關系等有較清晰的認識，能夠按照題設條件建立物理模型，同時能夠根據物理知識，應用數學進行簡單推導，得出環形電流的表達式．

圖1201 2年高考北京理綜卷第16 題難度分布曲線

從考后數據看，37 % 的考生回答正確，有23 %的考生錯誤選擇了選項A，27 %的考生錯誤選擇了選項B［3］．考生錯選的一個重要原因是不理解環形電流的概念，沒有建立相應的物理模型，根本沒有推導出環形電流的表達式．這部分考生運用對電流概念I＝的模糊理解，簡單地認為，電流與粒子電荷量成正比而選擇選項A；或者認為粒子速率越大，運動時間越短，電流越大，因而選擇選項B．

從難度分布上看，本題對理綜得分在200 分以上的考生（一本線對應理綜得分為187 分）有良好區分，理綜得分低于200 分的考生在本題的得分率約為0．3，略大于四選一的概率25 %．說明中等學生對該題的解答沒有正確的思路和方法，不知道如何分析而盲目猜測，反映出這部分學生對基礎概念的掌握停留在表面的粗淺認識上．

物理概念是物理學的基礎，它不僅是學習基礎學科知識的紐帶，也是進一步學習物理規律，理解物理方法的基礎．物理學的教學通常是從物理概念的引入開始，對概念深入精確的理解是學習物理的前提和基礎．很多學生對題中的“環形電流”概念比較陌生，對題目不知如何分析，原因應可追溯到學習“電流”這一基本概念時學生未能深入理解，對電流概念中的“定向移動”的理解單一、片面．其實，高中物理教材也多次提及環形電流，如解釋磁體磁性的安培“分子電流假說”，另外，在講解氫原子的結構以及帶電粒子在磁場中的運動時，均涉及到環形電流，但未引起學生的注意及教師的重視．因此，在物理概念的教學中，應注重引導學生立體的掌握概念的內涵和外延．教師一方面應深入挖掘概念的內涵及本質，另一方面，也應對概念進行適度的擴展，將其放置于物理情境中延伸．

2 基本方法的考查

【例2】（2013 年高考北京理綜卷第16 題）如圖2所示，傾角為α，質量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質量為m的木塊靜止在斜面體上．下列結論正確的是

A．木塊受到的摩擦力大小是m gcosα

B．木塊對斜面體的壓力大小是m gsinα

C．桌面對斜面體的摩擦力大小是m gsinαcosα

D．桌面對斜面體的支持力大小是（M＋m）g

圖2

本題正確答案為選項D，考后統計數據顯示，難度系數為0．77 ．圖3為本題考后的難度分布圖．

從知識點上看，本題考查的是高中物理的基本技能即受力分析，考查的物理情境為高中常見的斜面模型，解題所用的受力分析方法為考生在高一階段反復訓練的整體法和隔離法．

圖3201 3年高考北京理綜卷第16 題難度分布曲線

值得一提的是有20 %的考生錯選了選項C．反映這部分考生對整體法和隔離法不能正確理解和運用，不知如何選擇研究對象進行受力分析，顯然，這部分考生的物理基礎不扎實，在備考復習中忽視了基礎的鞏固．

受力分析是貫穿整個中學階段物理學習的一個基本技能，而整體法和隔離法的思想則是受力分析的基本方法．掌握受力分析的技能是學習高中物理的基礎．掌握程度直接影響整個高中階段物理的學習．因此，在日常教學和備考復習中，都應該重視學生對學科基本技能的培養，對學科基本方法的深刻領悟．

3 實驗能力的考查

【例3】（2012 年北京理綜卷第19 題）物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環實驗”．如圖4所示，她把一個帶鐵芯的線圈L，開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環．閉合開關S的瞬間，套環立刻跳起．

圖4

某同學另找來器材再探究此實驗．他連接好電路，經重復試驗，線圈上的套環均未動．對比老師演示的實驗，下列4個選項中，導致套環未動的原因可能是

A．線圈接在了直流電源上

B．電源電壓過高

C．所選線圈的匝數過多

D．所用套環的材料與老師的不同

正確答案為選項D，考后統計數據顯示本題難度為0．46 ，區分度為0．48 ．圖5為本題考后的難度分布圖．

圖5201 2年高考北京理綜卷第19 題難度分布曲線

本題以跳環實驗為載體，考查了考生對電磁感應定律的理解．題中呈現的實驗及實驗現象雖然有的考生并不熟悉，但考生運用已經掌握的分析問題的基本方法及已有的相關知識，經過推理解決此問題并不困難．

選項分析：考后數據顯示，有35 %的考生誤選了選項A．這部分考生未能真正理解電磁感應定律的核心原理．感應電流產生的條件是閉合回路的磁通量發生改變，對于“改變”的理解不到位是學生錯選了選項A的主要原因．這部分考生對規律的理解往往停留在表面，簡單地認為只有交流電才能產生電磁感應現象．反映出學生對基本規律及原理的理解不夠扎實、深入．

區分度分析：難度分布曲線顯示，本題對中上等的考生有良好區分，尤其對二本線以上的考生區分明顯，是一道設問靈活新穎，知識考查基礎，能力考查深入的優秀高考試題．

值得一題的是，本題的一個重要啟示是北京理綜卷物理試題對實驗能力考查的深入和細化．在選擇題中涉及實驗能力的考查是近年北京試卷的一個特點，但本題在實驗能力考查上進一步深入，不僅考查實驗原理、實驗器材的選擇及實驗現象的分析，而且突出考查了對實驗中可能遇到的問題及故障進行分析的能力．能力考查上既考查了學生的實驗分析及動手能力，也考查了學生的實驗探究能力．

4 基本規律的考查

【例4】（2013 年高考北京理綜卷第20 題）以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實．

光電效應實驗裝置示意圖如圖6所示．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發生光電效應．換用同樣頻率ν的強激光照射陰極K，則發生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在K，A之間就形成了使光電子減速的電場．逐漸增大U，光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）

圖6

正確答案為選項B，考后統計數據顯示本題難度系數為0．53 ．圖7為本題考后的難度分布圖．

本題以教材中傳統的光電效應為素材，結合物理學前沿大膽拓展，介紹了強激光照射下的多光子光電效應，但最終考查的仍是學生對傳統光電效應原理的深入理解及通過素材獲取新知識的能力．試題基于教材，同時也結合前沿體現時代性．

圖7201 3年高考北京理綜卷第20 題難度分布曲線

選項分析：選擇選項A的學生占考生人數的35 %，理綜卷平均得分為208 ．6分；選擇正確選項B的考生比例為53 %，理綜卷平均得分為210 ．13 分．可以看出，選擇選項A和選項B的考生理綜得分相當，扣除本題分數的影響，錯選本題的考生理綜得分甚至高于正確做答的考生．表明現階段的物理教學及考試在能力培養及考查上的不足．高的考分卻不一定能體現高學科能力．

難度分析：本題難度系數為0．53 ．從難度分布圖中可看出，理綜得分位于220 ～240 分之間的考生難度系數最低．而這一分數區間處于一本線左右，可知一本線左右的學生做該題時難度最大．反映出該分數段的考生對于物理規律及概念的掌握停留在表面，未能深入理解物理規律的本質．也反映出，該分數段考生通過閱讀材料獲取新知識的能力較低．在復習備考中也沒有注重加強學生對基本概念和規律的理解．

區分度分析：本題區分度為0．11 ，偏低．從難度分布也可看出，本題對理綜得分在240 分以下的考生幾乎無區分，對高分段的考生區分明顯．這也恰恰暴露出中學物理教育對學生探究能力及自主學習能力培養上的缺失．

自2010 年北京市進入高中新課程改革后的高考，北京高考物理卷更加關注考生的學習能力和科學素養，希望在自主學習和探究方面對考生進行適度考核．本題既考查了考生對已有傳統光電效應知識的掌握及運用情況，同時也考查了考生在處理新問題時的學習能力和心態．本題測試結果反映出的不僅有新課程學習過程中，知識學習和能力培養的問題，也有學生的學習態度和心理因素等問題，希望能夠對中學教學有所啟發．

5 小結

總之，北京高考理綜卷物理選擇題知識點考查基礎主干，能力考查靈活深入．通過基礎知識、主干知識考查學生對基礎概念、基本規律、基本物理方法的深入理解，同時涉及對考生實驗能力的考查．因此，在中學物理教學和高三復習備考中，應注重加深學生對知識，概念，規律的理解和深化，對學科思維和方法的認知和領悟；應在知識點的復習中滲透物理思想和物理方法的領悟，加強基本物理能力的培養．

1 中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標準（實驗）．北京：人民教育出版社，2003 ．04

2 北京教育考試院．高考北京卷考試說明（2013 版）．北京：開明出版社，2012 ．234 ～237

3 北京教育考試院．高考北京卷理綜試題分析（2012 版）．北京：開明出版社，2012 ．80 ～184