【正文】  【摘 要】 高考的核心功能是“立德树人、服务选才、引导教学”，本文旨在通过对2021年高考全国乙卷物理学科压轴题的分析，领会如何在高考中考查学生的学科核心素养和关键能力，高考试题怎样引领教学，期待对高中物理教学、特别是高三的备考有帮助，与一线教师共鸣。
　　【关键词】 高考物理；试题分析；学科素养；物理教学

　　一、试题展示
　　如图，一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量为M=0.06kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻R=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF；EF与斜面底边平行，长度L=0.6m。初始时CD与EF相距s0=0.4m，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离s1=■m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速直线运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小B=1T，重力加速度大小取g=10m/s2，sinα=0.6。求
　　（1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；
　　（2）金属棒的质量以及金属棒与导体之间的动摩擦因素；
　　（3）导体框匀速运动的距离。





　　二、试题分析
　　这是一道力电综合题，试题以学生熟悉的光滑斜面为背景，将生活中的滑滑梯或山坡上的滑石理想模型和科技中的电磁阻碍简化模型有机结合。信息呈现顺序与研究对象运动顺序相匹配，层层推进，情景真实，真正实现了让学生解题转变为解决问题。问题设计先易后难，符合学生的思维特点和做题习惯。试题难度跨度大，立体感强，区分度好，做到了既能“立地”，又能“顶天”。如第（1）问中整个装置从光滑的斜面下滑，利用牛顿第二定律求加速度，利用匀变速直线运动规律求金属棒的速度，再利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求感应电流，最后利用安培力公式求出安培力大小。考查的知识和能力要求不高，对教学有一定的导向作用，体现了物理教学面向全体学生，提高全体学生的科学素养的课程理念。
　　对多物体、多过程的分析，需要考察学生信息提取能力、建模能力、综合分析能力、知识迁移能力、运算能力等。本题在多物体、多过程的基础上还加入了磁场这层“面纱”，加大了问题的复杂程度。如第（2）问中，金属棒进入磁场匀速，会导致导体框与金属棒之间产生滑动摩擦力，导体框的加速度发生变化，而这个变化后的加速度又不能直接求出，需要通过牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、导体框进入磁场时匀速且金属棒刚好穿出磁场等关键信息，列式联立求解才能得到导体框运动的加速度和导体框匀速时的速度，再利用金属棒进入磁场时匀速的信息，列式求出金属棒的质量和滑动摩擦因素。过程复杂，考虑的因素较多。此问能让尖优生感受到挑战，实现了“服务选才”的目的。
　　本题最大的亮点在于将多物体、多过程与磁场的有机整合。通过金属棒进入磁场做匀速直线运动，判断导体框受力的变化以及运动规律；通过导体框EF边进入磁场做匀速直线运动判断金属棒受力的变化以及运动规律。特别是第（3）求导体框做匀速运动的距离时，需要假定金属棒和导体框速度相同，对导体框运动的距离与磁场的宽度（隐含条件）进行比较，得出二者共速时导体框是否还处于磁场中，不同情况不同解法，最终得出导体框匀速运动的距离。物体之间、过程之间、状态之间关联较多，信息点也多。此处将本题的难度推向了高潮，是对学生综合能力、科学素养和科研精神的考验。
　　附简要参考答案如下：























































　　三、同源试题展示
　　（2015年全国新课标2卷25题）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°（sin37°=0.6）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为3/8，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：









　　（1）在0~2s时间内A和B加速度的大小；
　　（2）A在B上总的运动时间。
　　四、对教学的启示
　　高考具有“导向教学”的功能，在新高考改革下，选择物理学科的学生成为主流，怎样让学生对物理学科学出信心、学有所获，课堂教学是关键，而高考试题在一定程度上给课堂教学指明了方向。
　　第一、物理教学要面向全体学生，这是课标理念，更是教育公平。从以上试题分析可以看出，整个题目难度是较大，但同样有送分的地方，只要学生的基础扎实，就算是面对最难的压轴题，也是可以得到不少分。
　　第二、课堂教学要真正落实问题引领、任务驱动，以通过解决问题来提升能力为目标。课堂上学生记住了物理知识，只能说明学生有了解决问题的基础和部分工具，没有用问题引发学生思考、用任务让学生实践，学生的学科素养和思维能力就得不到提升，记住的物理知识也会很快忘记。
　　第三、课堂教学要将问题情境化。教会学生在情境中提取有用信息，找到知识和能力的衔接点，找到问题的突破口，建构模型，各个击破。高考压轴题往往都是多物体、多过程，物理情境比较复杂，涉及的物理量较多，学生往往看不懂题，要教会学生将复杂的情景进行分解，在陌生的情境中找到熟悉的影子。复习过程就是让学生将知识网络化、用知识解决问题的实践过程，教师要根据学情和高考要求创设新情境，创造新问题，选好题、改好题、命好题（原创题），而不是一味地拿来主义。
　　第四、课堂教学要教会学生做压轴题的技巧。学生在压轴题的得分往往比老师预测的低得多，原因在于部分学生会认为压轴题是极少数尖优生的游戏，考试时直接选择放弃。我们不能要求所有学生都拿满分，不少学生可能无法理解整个题目，但要教会学生找到熟悉的对象、熟悉的过程，哪怕是一个过程，将熟悉对象在熟悉的过程中符合题意的物理规律写出来就有分了，通过日常的多次实践，让学生面对压轴题实现自我信心和能力的突破，从而在高考中会高效“偷分”，最终让学生都能在压轴题上找到成功感。