2023年高考物理（全國甲卷）試題賞析

唐昌琳　劉政

［摘 要］2023年高考結束，許多考生都覺得今年物理試題不難，仔細分析一下，發現2023年高考物理（全國甲卷）確實不難。但它尤其重視對基礎知識和基本方法的考查，重視對實驗原理和實驗操作的考查，凸顯了對學科核心素養的考查。如果考生的學科素養達不到相應的要求是很難得高分的。

［關鍵詞］高考物理；全國甲卷；試題賞析

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）17-0027-04

從教育部教育考試院發布的權威文件《2023年高考物理全國卷試題評析》中可以發現，2023年高考物理全國卷有以下幾點值得重視，具體來說就是命題者希望通過高考試題：（1）激發學生崇尚科學、探索未知的興趣；（2）引導學生在日常學習中注意夯實知識基礎、發展物理學科核心素養；（3）服務拔尖創新人才選拔，為新時代教育評價改革和教育強國建設服務。命題的基本思路是：（1）依托中國高考評價體系，銜接高中課程標準；（2）注重深化基礎，豐富問題情境；（3）強化試題的探究性，突出思維考查。整套試卷基本延續了“參照課標編制試題”，依照《中國高考評價體系》的要求突出應用性、探究性的考查要求［1］。

高考的改革方向是明確的，2023年高考全國甲卷也契合這一改革方向。2023年高考全國甲卷的實驗題與前幾年相比難度明顯下調，在試題命制上充分體現了對高中實驗教學的導向作用，這也與新高考實施以來的實驗教學潮流契合［2］——愈發注重考查學生對基本實驗原理的理解、基本實驗儀器的使用、基本測量方法的掌握和實驗數據的處理等。引導教學重視實驗探究，重視讓學生動手做實驗，希望教師提高實驗在日常物理教學中的占比，最大限度地發揮實驗的作用。

本文從三個方面對2023年高考物理（全國甲卷）試題做簡要賞析。

一、重視基礎知識和基本方法

［例1］（第14題）一同學將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉動的影響，鉛球在平拋運動過程中（ ）。

A. 機械能一直增加

B. 加速度保持不變

C. 速度大小保持不變

D. 被推出后瞬間動能最大

解析：本題考查物體平拋運動，平拋運動是運動學中的一種基本運動形式。鉛球做平拋運動時，僅受重力作用，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線運動，加速度恒為g，是勻變速曲線運動。下落過程中動能越來越大，重力勢能越來越小，機械能守恒。輕松排除ACD。

［例2］（第15題）在下列兩個核反應方程X + 147? ?N → Y + 178? ?O，Y + 73? ?Li → 2X中，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數和質量數，則（ ）。

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

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

解析：本題考查核反應方程中的質量數守恒、電荷守恒。設原子核Y的電荷數和質量數分別為n和m，再改寫兩個核反應方程AZ? ?X + 147? ?N → mn? ?Y + 178? ?O， mn? ?Y + 73? ?Li → 2AZ? ?X。考慮到質量數守恒、電荷守恒有[A+14=m+17]， [Z+7=n+8]；[m+7=2A]， [n+3=2Z]，聯立可求得[Z=2]，[A=4]。

［例3］（第16題）一小車沿直線運動，從[t=0]開始由靜止勻加速至[t=t1]時刻，此后做勻減速運動，到[t=t2]時刻速度降為零。在下列小車位移[x]與時間[t]的關系曲線中，可能正確的是圖1中的（ ）。

解析：本題考查學生對[x-t]圖像中圖線斜率的物理意義的理解，只要知道其斜率表示速度，就可“秒殺”該題。

［例4］（第19題） 用水平拉力使質量分別為[m甲]、[m乙]的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運動，兩物體與桌面間的動摩擦因數分別為[μ甲]和[μ乙]。甲、乙兩物體運動后，所受拉力[F]與其加速度[a]的關系圖線如圖2所示。由圖可知（ ）。

A. [m甲<m乙]? ? ? ?B. [m甲>m乙]

C. [μ甲<μ乙]? ? ? ? ?D. [μ甲>μ乙]

解析：本題難度較第16題稍高，需要通過受力分析，再利用牛頓第二定律列出方程：[F-μmg=ma]，整理出[F=ma+μmg]的表達式，再結合圖像分析可知圖線的斜率表示質量，進而可確定甲的質量大。當[a=0]時，[F]相等，即[μ甲m甲g=μ乙m乙g]，可判斷[μ甲<μ乙]。

賞析：歷年高考物理卷的命題風格都是不出偏題、怪題，2023年也延續了往年風格，第14題考查高一運動學概念，第15題考查高二核反應方程，第16、19題考查圖像的物理意義，均是對基礎知識和基本方法的考查。雖然新高考十分強調對考生創新思維的考查，但要想獲取高分，仍然需要重視基礎。扎實掌握基本概念，既有利于應對上述較簡單的基礎考題，也是解決復雜問題的基礎。以第20題為例，由于只有洛倫茲力提供向心力，粒子軌跡為圓軌跡的一部分，就能快速判斷A、D選項，大大降低得分難度。又以第25題為例，雖然是壓軸題，但也并不難，只要具備一定的物理學科素養，能厘清下列物理知識：彈性碰撞、平拋物體運動規律、絕緣桿不會導電、安培力、克服安培力做功把其他形式的能轉化成電能，電流經過電阻又將電能轉化成熱能等，就能輕松得分。

二、關注實驗原理和實驗操作

［例5］（第22題） 某同學用伏安法測繪一額定電壓為6 V、額定功率為3 W的小燈泡的伏安特性曲線，實驗所用電壓表內阻約為[6 kΩ]，電流表內阻約為[1.5 Ω]。實驗中有圖3（a）和（b）兩個電路圖供選擇。

（1）實驗中得到的電流I和電壓U的關系曲線如圖3（c）所示，該同學選擇的電路圖是圖3? ? ? ? ? ?（填“a”或“b”）。

（2）若選擇另一個電路圖進行實驗，在答題卡所給圖上用實線畫出實驗中應得到的關系曲線的示意圖。

（b）實驗，電壓表測量的電壓并非小燈泡兩端的電壓，而是滿足[U=U燈+IRA]，當電流分別為200 mA、[400 mA]、500 mA時，由上式可得小燈泡的電壓分別約為1.3 V、4.0 V、6.75 V，作圖如圖3（d）所示。

［例6］（第23題）某同學利用如圖4（a）所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關數據如圖4（b）所示。

（2）根據表中數據得到小車平均速度[v]隨時間[Δt]的變化關系，如圖4（c）所示。在答題卡上的圖中補全實驗點。

（4）根據（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小[vA=]? ? ? ? ?，小車的加速度大小[a=]? ? ? ? ? 。（結果用字母[k]、[b]表示）

解析：（1）（2）（3）問考查有效數字的讀取、平均速度概念，由[v=xt]算出[vAD]，作圖［如圖4（d）］，再由圖像算出圖線的斜率和截距即可。

［例7］（第21題）一有機玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離，如圖5（a）所示。現讓一個很小的強磁體在玻璃管內沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖5（b）所示，則（ ）。

A.小磁體在玻璃管內下降速度越來越快

B.下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次

C.下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變

D.與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大

解析：此題考查學生對楞次定律的理解。由圖可知小磁體每穿越一次線圈后，電流的峰值都越來越大，對磁體的電磁阻力也將增大，易知小磁體在依次穿過每個線圈的過程中磁通量的變化率越來越快，因此小磁體的速度越來越大，故AD正確，C錯誤。一些考生會將電流方向的顛倒與N、S極的顛倒混淆，故而錯選B，實際上二者并不關聯，由于小磁體很小，每次穿越線圈都只受最近一匝線圈的作用，假設小磁體是N極向下穿過線圈，則在靠近每匝線圈的過程中磁通量向下增加，線圈中產生逆時針的電流，而在遠離每匝線圈的過程中磁通量向下減少產生順時針的電流，即電流方向相反，與題干信息相符，感應電流的變化如圖5（b）所示，但磁體下落過程中磁極的N、S極并不顛倒。

賞析：2023年高考全國甲卷的實驗題考查的內容與教材實驗的關聯性很高，第22 題第（2）問雖然不是教材中學生實驗的素材，但考查的內容卻是伏安特性曲線的變形，通過測繪小燈泡伏安特性曲線考查學生在電阻測量過程中對電流表內接、外接兩種基本測量電路原理的理解。要畫出按照另外一種電路圖進行實驗的電流—電壓關系曲線的示意圖，就要求考生能找出小燈泡兩端的實際電壓，這是對串聯電路的理解。在新教材中不再安排描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗，保留了測量金屬絲電阻率的實驗，采用的仍是電流表外接的方式測定金屬絲的電阻，教材中也沒有介紹內接法、外接法，這就要求對該單元進行深度學習。第23題探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系，雖然是學生從未接觸過的全新實驗，但與教材實驗方案的內核基本一致，難點主要集中在學生對實驗基本原理的理解及對紙帶運動數據的處理上，以保留3位有效數字的形式加大了實驗數據計算和答案書寫方面的難度，第（4）問的處理需要引入數學技巧對圖像解析式進行處理。從物理學史的角度來看，第23題與伽利略最初研究斜面運動時探究位移和時間關系的實驗十分類似。若教師在實驗教學中引入物理學史內容，對學生了解實驗目的、改進實驗步驟是有很大幫助的，有利于學生逐步從實驗中總結規律，真正培養學生的實驗探究能力。這種對實驗操作和實驗原理的關注不僅在實驗題中有所表現，在選擇題中亦有滲透。以第21題為例，常見演示多為金屬球沿通電螺線管會緩慢下落，引出楞次定律即可。但第21題則以實驗現象為例，考查學生對演示實驗現象的認識，需要學生通過演示現象認識物理規律，最后還要再利用規律解釋現象。穿過線圈的小強磁體到底在做什么樣的運動？這就要求教師對演示過程中的現象進行解釋，從過去主要用于激發學習興趣，調節學習節奏，到利用演示現象解釋現實問題。

三、重視主干知識與科學思維

［例8］（第25題）如圖6，水平桌面上固定一光滑U型金屬導軌，其平行部分的間距為l，導軌的最右端與桌子右邊緣對齊，導軌的電阻忽略不計。導軌所在區域有方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一質量為m、電阻為R、長度也為l的金屬棒P靜止在導軌上。導軌上質量為3 m的絕緣棒Q位于P的左側，以大小為[v0]的速度向P運動，并與P發生彈性碰撞，碰撞時間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導軌的最右端滑出導軌，并落在地面上同一地點。P在導軌上運動時，兩端與導軌接觸良好，P與Q始終平行。不計空氣阻力。求：

（1）金屬棒P滑出導軌時的速度大小；

（2）金屬棒[P]在導軌上運動的過程中產生的熱量；

（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導軌上運動的時間。

解析：（1）絕緣棒Q與金屬棒P發生彈性碰撞后速度分別為[vQ]、[vP]，則有：

[3mv0=3mvQ+mvP]

（2）P在導軌上運動，克服安培力做功，把部分動能轉化成焦耳熱，即

（3）P、Q碰撞后， P在導軌上運動的時間為[Δt]，碰撞點到軌道右端的距離為[x]，則有[-BIlΔt=mv'P-mvP]。

賞析：2023年壓軸題的第（1）、（2）問考查的是：彈性碰撞過程中動量守恒；碰撞前后動能守恒；平拋物體從同一點拋出又落到同一點，則拋出的初速度必相同，在空中運動的軌跡必重合；能量守恒等力學主干知識。第（3）問在電磁感應中考查動量定理及電量是電流的時間積累；法拉第電磁感應定律；平均電流與平均電動勢的關系；磁通量與磁通量變化量等電學主干知識。要順利解答本題，考生要能根據事件發生的本質建立物理模型，再根據物理模型遵循的物理規律對相關事件進行科學推理，并對事件做出合理解釋。特別是第（3）問牽涉力電綜合，需要考生對力電基本規律有系統性了解，并掌握它們的內在聯系，能用它們對事件進行綜合分析與推理。可見，2023年高考物理試題強化了對物理規律的運用，以及對物理學科核心素養的考查。

四、結束語

通過試題分析可以發現，2023年高考物理（全國甲卷）試題對基礎知識的考查是廣泛、深入的，雖然從考查內容上來看，大部分都是對基礎知識、基本方法的考查，但是對學科核心素養的考查也同樣凸出。如果學科素養達不到一定高度，就很難得到高分。由此可見，在日常教學中，教師應突出物理觀念與情境的聯系，對常見情境要重點分析，以幫助學生搭建學習新知識的“腳手架”。復習時，教師要巧用情境題復習模型，再總結模型特點，幫助學生將特定的模型與規律一一對應。

從命題導向來看，2023年高考物理（全國甲卷）試題在繼續貫徹“一核四層四翼”命題總要求的基礎上，重點關注了應用性、創新性，如第14題中的拋鉛球情境引導學生關心身邊的物理問題，第18題的電子束約束情境可引導學生體會物理學在生產生活中的應用價值，第21題的楞次定律演示現象，第22題的伏安法測燈泡電阻，第23題的探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系等，可引導學生將物理概念、物理規律與真實的問題情境相聯系，要求學生抓住情境的核心要素構建物理模型，考查學生靈活運用物理知識和方法解決實際問題的能力，引導學生從“解題”向“解決問題”轉變。在這種背景下，僅靠刷題的考生是很難得到高分的。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 教育部考試中心.中國高考評價體系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］? 魏廷智.加強實驗探究考查 發揮正向導向作用：2022年全國乙卷理科綜合物理第23題評析與啟示［J］.物理教師，2023（4）：87-89.