摘 要：2018年全國(guó)高考理科綜合新課標(biāo)卷Ⅰ物理試題，進(jìn)一步深化考試內(nèi)容改革，落實(shí)物理核心素養(yǎng)的考查。試題注重考查考生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任核心素養(yǎng)，不僅有利于高等學(xué)校對(duì)人才的選拔，也有利于課程改革的深入實(shí)施。

關(guān)鍵詞：物理試題；核心素養(yǎng)；物理觀念；科學(xué)思維；科學(xué)探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2019）1-0039-4

在深化基礎(chǔ)教育課程改革和考試招生制度改革的背景下，2018年全國(guó)高考理科綜合新課標(biāo)卷Ⅰ物理試題以“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系為依托，進(jìn)一步深化考試內(nèi)容改革，“核心素養(yǎng)”成為命題老師關(guān)注的焦點(diǎn)。試題分析如表1所示。 1 立足基礎(chǔ)模型，考查物理觀念[2]

2018年全國(guó)卷I物理試題立足物理學(xué)的基礎(chǔ)模型（機(jī)車啟動(dòng)、木塊彈簧、二力平衡、導(dǎo)體切割、小磁針、雙星模型、豎直上拋、反沖、類平拋、帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)等）考查物理觀念。

例1 （全國(guó)卷Ⅰ·14）高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能（ ）

A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比

B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比

D.與它的動(dòng)量成正比

評(píng)析 本題從物理觀念立意，利用經(jīng)典的機(jī)車啟動(dòng)模型，通過(guò)列車的動(dòng)能與時(shí)間、位移、速度和動(dòng)量等物理量之間的關(guān)系在頭腦中的提煉，考查考生的運(yùn)動(dòng)觀念（列車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)）、相互作用觀念（列車受到重力、支持力、阻力和牽引力）和能量觀念（列車動(dòng)能）以及它們之間的相互聯(lián)系。

例2 （全國(guó)卷Ⅰ·15）如圖1所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像（圖2）可能正確的是（ ）

評(píng)析 本題從物理觀念立意，考查考生運(yùn)用相互作用觀念和運(yùn)動(dòng)觀念思考力隨位移變化的函數(shù)關(guān)系：力 F 作用在 P 上，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前彈簧形變量減小，彈簧彈力減小，F(xiàn) 要增大，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F+kΔx-mg=ma。

2 創(chuàng)設(shè)實(shí)際情景，考查科學(xué)思維

2018年全國(guó)卷I物理試題還創(chuàng)設(shè)實(shí)際情景（雙中子星合并的引力波、煙花彈等），考查科學(xué)思維，主要包括物理模型的建構(gòu)、科學(xué)思維的推理和論證等相關(guān)要素。

例3 （全國(guó)卷Ⅰ·20）2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100 s時(shí)，它們相距約400 km ，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（ ）

A.質(zhì)量之積 B.質(zhì)量之和

C.速率之和 D.各自的自轉(zhuǎn)角速度

評(píng)析 本題以雙中子星合并的引力波為背景素材，基于科學(xué)思維立意，考查考生的科學(xué)思維過(guò)程。

（1）模型建構(gòu)：天體運(yùn)動(dòng)——雙星。

（2）科學(xué)思維推理：雙星轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度和周期相同，各自圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之和即為雙星間距，由此推測(cè)可以計(jì)算的應(yīng)是兩個(gè)物理量之和，排除 A 選項(xiàng)；而自轉(zhuǎn)信息沒(méi)有提供，排除 D選項(xiàng)。

（3）科學(xué)思維論證：雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=12 Hz（周期T=1/12 s）。由萬(wàn)有引力等于向心力，可得Gm1m2/r2=m1r1（2πf）2，Gm1m2/r2=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40 km，聯(lián)立解得（m1+m2）=（2πf）2Gr3，B選項(xiàng)正確，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得v1+v2=2πfr，C選項(xiàng)正確。

例4 （全國(guó)卷Ⅰ·24）一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求：

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間；

（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。

評(píng)析 本題以煙花彈升空爆炸為背景，基于科學(xué)思維立意，考查考生的科學(xué)思維過(guò)程。

（1）模型建構(gòu)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)、爆炸反沖。

（2）科學(xué)思維推理：煙花彈爆炸前，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求運(yùn)動(dòng)時(shí)間；當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)爆炸，滿足動(dòng)量守恒、能量守恒。煙花彈爆炸后，向上運(yùn)動(dòng)的部分做豎直上拋，求上升高度。

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，考查科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

2018年全國(guó)卷I物理題靈活運(yùn)用教材上研究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)方法，考查學(xué)生基于證據(jù)的猜想和假設(shè)獲取證據(jù)信息和處理信息的能力。

例5 （全國(guó)卷Ⅰ·23）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖3所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值（25 ℃時(shí)的阻值）為900.0 Ω；電源E（6 V，內(nèi)阻可忽略）；電壓表（量程150 mV）；定值電阻R0（阻值20.0 Ω），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω）；電阻箱R2（阻值范圍0～999.9 Ω）；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖3連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃，實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)如表2。

回答下列問(wèn)題：

（1）在閉合S1前，圖3中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_____（填“a”或“b”）端；

（2）在圖4的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出R2-t曲線。

（3）由圖4可得到RT在25 ℃ ～80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0 ℃時(shí)，可得RT=____Ω；

（4）將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖5所示，該讀數(shù)為____Ω，則手心溫度為______°C。

評(píng)析 本題將熱敏電阻與R2-t曲線聯(lián)系起來(lái)創(chuàng)設(shè)新的情境，探索不同溫度時(shí)熱敏電阻的阻值，利用R2-t曲線來(lái)測(cè)定手心的溫度。

（1）基于證據(jù)的猜想和假設(shè)

運(yùn)用教材上研究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)方法，利用等效替代實(shí)驗(yàn)思想，即電阻箱和熱敏電阻并聯(lián)連接探究熱敏電阻的溫度特性。

（2）獲取證據(jù)信息和處理信息

證據(jù)信息：將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃。

處理信息：用單刀雙擲開關(guān)和電阻箱取代電流表，等效替代法測(cè)電阻，用描點(diǎn)法描繪熱敏電阻在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性曲線，根據(jù)R2-t曲線找出44.0 °C時(shí)熱敏電阻的阻值。

（3）探究過(guò)程和結(jié)果的分析和評(píng)估

為了保護(hù)電路安全和熱敏電阻，在連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑至最大值，即滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端。這也體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)探究的正確態(tài)度和責(zé)任感。根據(jù)R2-t曲線測(cè)定手心的溫度，測(cè)出的溫度和人的正常體溫比較，也進(jìn)一步彰顯了科學(xué)探究的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹義才，柯曉露. 深化高考內(nèi)容改革 強(qiáng)化關(guān)鍵能力考查——2016年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題賞析與啟示[J].物理教師，2017，38（1）：77-80.

[2]曹義才.基于核心素養(yǎng)立意的物理考試評(píng)價(jià)和啟示——以2016年高考為例[J].物理教學(xué)探討，2017，35（2）：45-47.（欄目編輯 陳 潔）