北京.2021
物理试卷与题目分析
物理考试特点
稳中求进，落实立德育人任务；
突出特色，引领教育方式转变。
2021年物理水平考试试卷依据《普通高中物理课程标准》（2017年版）和《北京市普通高中物理教学指南（2018年版）》，兼顾疫情对一线教学的影响，努力处理好稳定与发展、继承与创新的关系，确保物理水平考试顺利进行。
（一）坚持稳中求进工作总基调，进一步巩固改革成果，稳步推进改革
1.保持总体稳定，巩固改革成果。保持试卷形式总体稳定。与去年相比，2021年物理分级试卷结构、题型与数量、分数分布基本一致。保持命题理念总体稳定，保持试题特点和整体风格稳定。
2丰富素材范围，创新呈现方式。
例子
第1题的“硼中子俘获治疗技术”源于前沿科技应用，第6题的“天问一号”、第14题的“北京高能光源”均选自我国前沿科技发展的最新成果。
另外，我们注重理论联系实际，根据学习和生活场景选取材料。
例子
第8题中的汽车在高速公路巡航场景、第11题中的“携带磁电式测量仪”的实验室工作场景、第13题中的制作“垂直加速度计”的场景、第20题中的“摆动”场景等均来源于学生日常生活、学习中的真实场景。
在丰富题材选取范围的同时，进一步创新考试题目呈现方式，丰富能力测试路径。
例子
第15题和第19题分别在实验题和论述题的呈现方式上进行了大胆创新。
2.发挥学科优势，坚持育人导向，落实立德树人根本任务。
1.关注时代发展，展现新时代我国科技发展和技术应用的新成果，增强考生民族自豪感和自信心。
例子
第六题以“天问一号”为背景，考查考生运用万有引力相关知识理解和思考“停泊轨道”相关问题的能力。
第14题以北京高能光源为例，要求考生应用所学的力学、电磁学、光学和原子物理知识，解决一些同步辐射问题，同时学习新的知识。
2.联系实际生活，贴近教学实际，在实践能力考试中体现劳动教育，在体育活动中检验能力。2021年物理试卷选取生活中实际的劳动情境，通过合理的简化、模型抽象，引导学生思考劳动过程中的物理规律，利用学科优势，在考试中渗透劳动教育。
例子
11题针对电表在搬动过程中，表针剧烈、连续抖动的现象进行思考与解决问题，引导学生在劳动过程中运用科学规律解决问题，提高效率。
第20题从生活中常见的“荡秋千”活动场景中抽象出一个简单的单摆模型，引导学生思考秋千能够越荡越高的内在物理原理，并进行开放式思维，考察学生结合实际分析问题、解决问题的能力。
3、发挥学科特色优势，呈现物理学科外在的形式美和内在的逻辑美，在能力考核过程中渗透美感教育。2021年物理试卷充分发挥学科特色优势，灵活选取情境，巧妙设题，在此基础上呈现物理学科独特的美。
例子
第9题呈现了等量不同电荷电场空间分布的对称性，第19题则充分展现了不同情境所蕴含的物理规律表现形式的相似性，引导学生跨不同物理情境所涉及的物理量、物理过程、函数关系等不同维度进行类比，从而深刻理解不同情境所蕴含的物理机制，体会物理这门学科独特的美。
三、深化考试内容改革，积极引导教学，有效引导中学减轻学生负担
1、注重中学教材选材、课程标准出题，引导中学物理教学回归课程标准和教材的常态化教学高中物理力学选择题，摒弃“超前学习、超纲学习”。成绩统计显示，近75%的考试材料来自教材。在出题方面，要按照课程标准出题。
例子
第13题是根据《物理课程标准》中的活动建议设计的：“根据牛顿第二定律，设计一个能显示加速度大小的装置。”
2.重视学科思想和方法的考察，引导中学回归物理本质，注重能力培养、学科素养培育，摒弃“题海战术、重复训练”。
例子
全卷中的选择题14、非选择题19、20，没有复杂的流程和艰难的计算，都是考察考生对情境的深入思考、对思想方法的深刻领悟、对知识规则的灵活运用，并非是依靠“题海战术”就能有效解答的题目，引导中学教学摒弃“题海战术”。
3、注重中学教学实际，避免出现复杂、偏颇、奇葩的试题，引导中学教学摒弃盲目的“深化、增加难度”。整个试卷不分散大学物理内容，不改编竞赛题，引导中学不盲目“深化、增加难度”。考生正确答题需要的是扎实的基础知识和学科能力，而不是生搬硬套的解题技巧。有效引导中学教学按照课程标准规范教学，打破一线教学希望通过竞赛辅导提高考试成绩、获得高分的固有观念。
4.落实课程理念，丰富学科核心素养考核路径，体现对不同层次核心素养的考核与区分
1.探索丰富核心学科能力的考试路径。
例子
以科学探究为例，第15题设计了三个具体的实验背景，这样的出题方式一方面注重整体考察考生的实验素养，考生需要对物理实验的整体环节有清晰的认识和深入的思考；另一方面打破了往年一道实验题只考查一个实验的格局，拓宽了考查实验能力的途径。
2.体现对不同层次核心素养的考查和区分。2021年物理考试题目针对不同的物理情景设计，设置不同的层次和能力要求，力求体现对不同层次核心素养的考查和区分。
例子
以“科学思维”素养中的“模型建构”要素为例，选择题中的基础题（题2、3、7、9等）满足1、2级的要求；题17、18满足3级的要求；题11、13体现4级的考察；题20满足5级的要求。
2021年北京学业水平等级考试物理试卷准确把握等级考试定位和课程改革新要求，紧紧围绕“培育品德、服务选人、引领教学”核心职能，体现稳妥推进、创新鲜明的特点，突出考查物理学科核心素养。
试卷创设真实的问题情境，注重知识和技能的构建，考察考生科学思维的发展水平，呈现物理学科特点，发挥物理学科独特的教育功能。
该试卷强调教育导向，坚持五育人；强调素养导向，充分发挥考试的选拔鉴别功能；强调教学导向，引导中学实施素质教育。
试卷结构、题型、题量、分数设置等基本保持稳定，在试题选取、情境创设、呈现方式等方面有所发展，有利于考生达到应有的水平。
试卷在整体难度、任务背景、出题方式等方面经过精心设计，兼顾科学性、合理性、适宜性。
总体来看，2021年北京学术水平考试物理试卷立意高远，内容广泛，综合性强，是一张具有时代特色和北京风格的试卷。
1.充分发挥学科的育人价值
落实“立德育人”根本任务
试题坚持正确价值取向，引导考生关注社会生活和科技进步，试题着重选录人类文明成果，增长考生见识，丰富考生知识面，引导考生关注科技发展对人类文明的深刻影响。
例子
问题1是关于硼中子俘获治疗癌症的先进技术，让考生了解科学在促进人类健康生活方面所发挥的作用。
试题根据物理学科特点，围绕劳动教育、体育教育、美育等创设问题情境，引导考生重视劳动精神，增强健康意识，培养审美情趣，促进考生全面发展。
例子
▲第11题的情况是，学生在搬动磁电式电流表时发现表针剧烈抖动，并在老师的指导下解决了问题。引导考生在工作中善于观察思考，发现科学问题，并运用所学知识寻求合理的解释。
▲第20题的场景是荡秋千，一项体育运动网校头条，引导考生运用所学的物理知识，一步步探索体育运动的科学原理。
▲第9题体现了电场分布的对称美。
▲第19题通过力学与电磁学的类比，让考生体会物理学的普遍性、统一性、对称性，发现物理定律蕴含的科学之美。
2. 创造一个真实的问题情境
深入考察考生核心素养
试题围绕高中物理核心知识点创设不同类型的真实情境，深度考查考生的核心素养。试题情境贴近生产生活实际，体现知识的应用性，要求考生运用物理知识和思维方法解释生活现象、解决实际问题，增强考生的成就感，激发其持续学习的兴趣和动力。
例子
▲第8题以“汽车巡航控制”为问题情境，考察汽车输出功率的特性；
▲第20题采用学生熟悉的“摇摆”情景，考察考生通过阅读理解、提取信息、结合已有知识等分析、解决问题的能力。
考试题目聚焦科技进步，结合我国重大科技成果，增强考生民族自豪感和国家认同感。
例子
▲第六题以天问一号探测器成功软着陆火星为背景，让考生体会作为“世界上第一个实现首次火星探测‘绕、降、巡’三大任务的国家”人民的自豪感。
▲第14题以“北京高能光源”为背景，考察发光机理、氢原子电离、光的衍射和电子能量变化等规律，在新旧知识紧密衔接的关键点创设有效的问题情境，鼓励考生积极探索新知识。
这些试题贴近实际生活，反映了国家最新科技成果，从不同角度考察物理学科的核心素养，渗透了社会主义核心价值观，有利于培养考生的爱国情怀。
3.加强问题设计
确定候选人知识和技能的结构水平
考试题目依据课程标准中对学业素质水平的划分，通过多角度、多层次的试题设计，全面考查考生知识技能的结构化水平。
针对同一情况从多个角度设计问题。
例子
▲问题2以光束进入半圆形玻璃砖的场景为任务载体，从光的折射率、波长、传播速度、干涉现象等方面设计选项，考察考生对光学基础知识的全面理解。
▲第3题给出了某一时刻简谐振动横波的波形图，并给出了两个质点的振动情况。一方面，考生需要通过这两点的振动情况，分析出此波的运动情况；另一方面，考生需要根据两质点的某些运动情况，分析出其他方面的运动特点，重点考察考生对机械振动与机械波相关内容的关联性和综合性。
针对同一情境设计多个层次的题目。考生的知识构建是对所掌握知识的提炼和升华。因此，对物理概念和规律的深刻理解是知识构建的基础。
例子
问题5给出了正弦交流电的IT形象，并在选项中设计了正弦交流电的表达式，要求考生从物理形象和数学表达两个层面理解交流电的内涵。
该系统通过设计不同情境下的相似思维方法来测试学生的知识整合水平，不同主题的整合是学生形成物理概念的重要途径，也是培养学生迁移和创新能力的基础。
例子
第19题给出了两个场景，涉及力学和电磁感应这两个主题。该题要求考生首先解决考生比较熟悉的物体在阻力作用下由静止下落的问题，然后再类比解决自感电路中电流变化的问题。
4. 关注终身发展
凸显考生的科学思维品质
物理学核心素养强调科学思维，包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑和创新等。引导考生学会思考、学会学习、学会创新，为考生终身发展奠定基础，是物理教学促进考生全面发展的应有价值，也是考试评价的重要导向。试题重点考查考生的思维品质。
考试题目以物理模型为中心，考查考生的科学思维及其发展水平。
例子
▲第2题考察光的色散，第3题考察简谐波的传播，第9题考察相等、相反点电荷的电场。这些都要求考生“能将常见的物理模型运用到熟悉的问题情境中”，满足物理学科核心素养2级的要求；
▲第17题考查水平抛射运动，第18题考查带电粒子在电磁场中的加速与偏转，要求考生“能根据需要，在熟悉的问题情境中，运用合适的物理模型解决简单的物理问题”，满足物理学科核心素养三级的要求；
▲第20题考察秋千挥杆的情形，考察考生在实际体育运动中运用物理概念和规律解决相关问题的能力，要求考生“能将较复杂的实际问题中的对象和过程转化为物理模型”，满足物理学科核心素养5级的要求。
考试题目注重考察物理思维方法，引导考生依据所掌握的物理知识和思维方法进行推理、论证高中物理力学选择题，探寻新的规律。
例子
第19题考察类比法。首先，引导考生对机械和电现象的认识；其次，分析现象背后的规律，用类比法通过已知的机械定律探究电学规律；再次，引导考生从能量的角度进行类比，进一步理解有阻力下落运动和电感电路两种情形中能量转换情形的相似之处。
创新出题方式，重点考查考生的迁移能力和创新能力。考查创新意识和创新能力是能力测试的重要内容和方法。通过设计结构性较差的试题，增强试题的开放性，强化考生的综合能力、应用能力和创新能力。
例子
第12题考查的是带电粒子在磁场中的运动情况，这是考生比较熟悉的物理模型，要求考生根据带电粒子的起始位置和最终位置，做出合理的推断和判断。
5. 突出物理实验的基础地位
加强实验能力考核
坚持物理实验的基础性地位，指导物理教学以教材演示实验、小组实验为主，坚持做实验、想实验、用实验，突出实验问题的全面性、开放性、应用性和探究性。
考试题目重点考查实验设备的选择与使用、实验数据的处理与分析等细节问题。
例子
▲15、16题通过尺子、游标卡尺、万用表的读数考察基本测量工具的使用。
▲第16题通过根据实验目的合理选择设备、利用成像方法处理数据等主要实验过程考察考生的实验能力。
考试题目侧重考察实验原理和对实验的整体理解。
例子
▲第15题（3）分析“沙桶的质量比汽车的质量小很多”的原因，需要考生运用牛顿运动定律进行分析论证，有助于改变“重结果、忽视过程”的不良习惯。
▲第11题创设“运载磁电式电流表”情景，引导考生“边做边学”，激发其探究现象背后物理本质的欲望，考验其运用所学知识解决实际问题的能力。
▲第13题以小规模的“垂直加速度测量仪”为情境，引导考生思考加速度尺度是否均匀。考生需要根据牛顿第二定律通过逻辑推理来分析解答问题，这是对实验原理的深入考查。这种小规模的制作在新课标的活动建议中也有明确的体现。
试题重点考察考生在实验过程中的思考能力和探究能力。
例子
使用电流传感器研究小灯泡中电流随时间的变化。考生需要仔细观察开关闭合瞬间的电流、此后电流的变化以及达到稳定状态时的电流。他们需要从外到内分析由此产生的现象，得出结论并根据证据做出解释。