7月9日上午，2020年北京市學業水平等級性考試物理科目的考試已經結束。北京教育考試院和北京教科院基教研中心的專家對物理試卷進行了權威解析。
物理試卷整體分析
一、命題思路
相比以往，2020年尤為特殊。面臨複雜形勢，2020年北京學業水平等級性考試物理學科命題工作堅持「變中求穩」工作總基調，在積極「適應變」的同時努力「把握穩」。一方面保持命題理念的總體穩定，另一方面保持試題特色和整體風格的穩定。
高考命題對中學教學的導向是個緩慢漸變的過程，需要長時間的持續用力。2020年物理學科命題繼續堅持對「物理本質」的考查，引導中學回歸以物理觀念為核心的物理本質教學；繼續堅持回歸教材，引導中學物理教學回歸到以教材為基礎的正常物理教學；繼續堅持加強對實驗的考查，引導中學物理教學重視通過實驗教學培養學生的實踐和探究能力；繼續堅持對學科思想和研究方法的考查，引導中學教學重視對學生科學思維能力的培養。
二、試題特色
在等級考的首考之年，落地之年，物理卷命題進一步深化考試內容改革，在豐富試題選材範圍、創新試題呈現方式、深化學科能力考查以及探索核心素養的考查方式等方面進行了有益的嘗試，逐步完善命題技術，提升命題質量。具體總結如下：
1.關注科技發展前沿，引導學生聯繫所學知識理解科技前沿
第3題通過對第5代移動通信技術(簡稱5G)的特點進行介紹，使學生從物理學的角度理解5G技術的特點，引導學生結合所學的近代物理、物理光學、電磁波的知識了解5G技術諸如信號頻率、波段的相關信息，思考相關問題。試題雖涉及前沿科技，但設問貼近學生生活實際和教學實際。
第5題以「天問一號」為背景材料，引導學生依據萬有引力定律的相關知識，結合題設給出的火星相關參數信息，從物理學角度對比分析火星與地球的有關特點，思考火星探測器發射的相關問題。
第20題以高速列車的制動系統和制動過程為背景設置問題，引導學生學會依據合理簡化和模型簡化並理解日常生活中複雜的技術問題。引導學生關注時代發展，呈現我國新時代科技發展的新成就，增強考生的民族自豪感和自信心。
2.注重聯繫生活實際，引導學生從物理學視角認識理解自然
第17題截取疫情期間無人機投放抗疫物資的生活場景，考查平拋運動的基礎知識及應用。
第13題以牛頓擺為素材，通過擺起更多數量的球、更換質量不同鋼球、對鋼球塗膠使其粘在一起等情景設置，引導考生深入分析實驗現象背後蘊含的豐富的物理原理。
第14題以從高處釋放旋轉籃球的生活場景為素材，通過給定新知識，考查考生結合已有知識，並學習應用新知識解釋物理現象探究物理問題的能力。
第20題中對高速列車制動停車過程進行了深入探究。試題以列車制動的v-a圖像切入，引導學生從運動學規律入手，逐步深入，搭設臺階，建立模型，引導學生思考電氣制動的物理過程，並在此基礎上，引導學生進一步綜合分析各種制動的特點並形成對列車制動的整體認識。
3.突出實驗能力考查，引導教學關注實踐和探究能力的培養
自主命題以來，北京卷物理試題始終把對實驗能力的考查擺在十分突出的位置。2020年等級考物理卷涉及到4個學生實驗的考查，涵蓋2個力學實驗和2個電學實驗，此外還涉及物理學史上的「羅蘭實驗」和其他的實驗探究活動。總體來看，實驗考查呈現如下特點：
(1)題量大，分值佔比高，內容覆蓋面廣。同歷年高考試題相比，實驗考查分值佔比最高，達到25%。內容包含力學和電學，實驗類型涵蓋學生實驗和探究活動。
(2)能力考查全面深入。2020年物理卷實現了實驗能力考查的全覆蓋，考查了實驗儀器選擇、控制實驗條件、記錄實驗現象、處理實驗數據等實驗操作能力，也考查了實驗誤差的分析和討論、實驗結論的評價等實驗分析能力。既有定量研究，也有定性分析。
(3)教學導向積極正向。物理卷第16題是以學生實驗「測量電源的電動勢和內電阻」為背景，試題引導學生在綜合分析的基礎上選擇電路圖，使學生意識到任何一個實驗方案的確定都是需要經過認真的多角度思考後確定的，不能簡單機械的記憶。
4.體現核心素養考查，探索不同水平核心素養的考查路徑
(1)探索物理學科核心素養的考查路徑。以科學思維為例，第13、14、19、20題突出考查了模型建構要素，第13、17(3)、20(2)題則涉及對科學推理、科學論證的考查。
(2)探索學科核心素養不同水平的考查和區分。以科學思維中的模型建構要素為例，2020物理卷探索了對模型建構各水平層級的考查：
第2題考查考生對氫原子能級結構模型和第7題對點電荷模型的理解，符合水平一的要求。
第10題對分子間作用力模型以及第17題對平拋運動模型的考查符合水平二的要求。
第13題對碰撞模型的考查符合水平三的表述。
第19題涉及電流微觀模型、通量概念和守恆思想以及碰撞模型的考查，符合水平四的表述。
第20題對列車制動這一實際問題情境的考查，符合水平五的要求。
5.考慮疫情影響，照顧學生心態，體現人文關懷
物理組在命題過程中，充分考慮疫情對考生複習備考和心理狀態的影響，在試題呈現和設問上照顧考生的作答心態，體現人文關懷。
(1)突出主幹模塊和基礎知識，聚焦關鍵能力，避免繁偏怪試題；物理卷從教材選取考生熟悉的素材命制試題，用考生熟悉的語言通過簡單熟悉的物理情境考查考生的學科基礎知識。
(2)重點考查考生熟悉，教學側重的問題；試題情境均為常規和簡單情境，避免多過程、多對象等涉及複雜計算的問題。
(3)照顧考生作答的心理過程，調試考生的考試心態，整卷由低起點切入，逐層遞進，合理設置難度梯度，力求讓考生在物理考試過程中心態平和，適度緊張。
物理試卷試題解析
物理試卷立足落實立德樹人根本任務，以教育部統領四省市制定的《高中物理學科教學指導意見(2017年版)》為依據，努力實現服務選才、引導教學的功能。
試卷堅持以物理學科核心素養作為考查主線，重視對基礎知識、基本技能、基本方法的考查，突出對模型建構、推理論證、質疑創新等科學思維的考查。試卷題型結構、題目數量相對往年理綜卷的物理試卷有所變化；試題的任務情境簡潔明了，設問有梯度。整體上看，2020年等級考物理試卷堅持能力立意，重點考查物理學科本質，重在解決綜合性問題中考查考生的素養發展水平，是新高考背景下等級性考試命題的一次新探索。
一、試題注重素材類型的多樣化 強化核心價值引領
等級考應該發揮核心價值的引領作用。核心價值引領需要在真實的生產生活實踐、學習探索等生動情境中滲透，而不是把核心價值作為知識進行考查。
關注科技進步，結合我國重大科技成果，展示我國科學技術日新月異的進步，有利於考生增強民族自信心，厚植愛國情懷。
例如：
第5題以我國首次火星探測任務命名的「天問一號」為背景材料，考查了應用萬有引力定律、第一宇宙速度、第二宇宙速度等知識解決發射速度及火星表面重力加速度的問題，引領考生關注科技前沿，關注國家航天事業的發展，激發考生的愛國熱情、民族自豪感和使命感。
關注科技前沿，注意選用人類文明成果，增長考生見識，豐富考生學識，引導考生關注科學和技術發展對人類文明的深遠影響。
例如：
第3題以第五代移動通信技術為背景，考查考生對科技前沿和科技知識的了解，展示科學技術在通信領域的重大突破，體驗科技發展給人類生活帶來的巨大變化，引導考生關注國家科技發展，關注科技在人類生活中的重要作用。
關注社會生活，注重德智體美勞相結合，關注考生自身的學習探索過程，創設真實的學習探究情境。
例如：
第1題，以觀察日常生活和實驗中的光學現象為背景，引導考生觀察現象，獨立思考，理論聯繫實際。
二、注重考查內容的多角度 為高校選拔全面發展的人才
「培養什麼人」是教育的首要問題。教育應培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。等級考應在核心價值統領下對知識、素養、能力等進行全面考查。等級考應將關鍵能力和學科素養作為整個試卷考查內容的重心，作為區分考生的主要指標，提高人才選拔的效度。
試卷重視對考生必備知識及其結構化的考查，這些知識具有可遷移性，是考生終身發展、應對現代和未來社會發展挑戰的基礎。
例如：
第12題以設計簡易溫度計為背景，引導考生類比歐姆表的設計思想分析出電流和溫度的關係，考查考生的遷移能力。
第14題以考生熟悉的籃球下落為背景，引導考生從運動和相互作用的角度對籃球的運動進行分析，體現了對考生必備知識的考查。
第20題把列車電氣制動的原理簡化為金屬棒在磁場中的運動模型，引導考生分析加速度和速度的關係，體現了對考生關鍵能力的考查。
試卷強化物理實驗的基礎性地位，以實驗基本原理和實驗基本操作為基礎，多角度考查考生的科學探究能力。
例如：
第11題以考生熟悉的摩擦力測量為背景，設計了新的實驗方案，考查考生對摩擦力概念、摩擦力測量實驗原理的理解，體現了等級考對實驗設計能力的更高要求。
第15題以「探究加速度與物體受力、物體質量的關係」的實驗為背景，考查實驗的基本原理、基本操作，體現了對考生探究能力的考查。
試卷以在真實情境中順利提取並靈活運用思維方式解決問題作為關鍵能力與學科素養考查的主要途徑。
例如：
第14題以籃球釋放為情境，引導考生對籃球的運動進行分析，考查考生靈活運用運動合成和分解的思維方法解決問題的能力。
第17題以無人機釋放包裹為情境，考查包裹落地的距離、速度並寫出軌跡方程。全面考查考生的模型建構、科學推理、科學論證等能力。
第20題以試驗列車的真實情境為背景，從觀察加速度—速度圖像獲取信息並進行推理，分析列車電氣制動中的加速度與速度關係，全面考查考生的科學思維能力。
三、注重問題設計多層次 全面考查考生物理學科核心素養
試卷的問題設計從基礎性、應用性、綜合性和創新性等不同層次展開，體現對物理學科核心素養的全面考查。
試卷突出基礎性，加強對基本概念、基本思想方法的考查，給考生提供深度學習和思考的空間。
例如：
第5題以「天問1號」為背景，涉及萬有引力定律、宇宙速度、重力加速度等相關知識，對考生的物理觀念進行了較為深入的考查，要求考生具備較好的應用基礎知識解決實際問題的能力和素養。
第10題涉及分子力、分子勢能和分子動能等相關內容，考查考生利用圖像信息結合對分子運動過程中作用力及能量變化進行推理和判斷，對考生的科學思維能力進行了比較具體的考查。
試卷體現綜合性、應用性與創新性，通過設置真實的問題情境，考查考生靈活運用所學知識分析問題、解決問題的能力。
例如：
第8題以帶電的橡膠圓盤附近小磁針的偏轉為背景，涉及電荷、電流、磁場的產生、磁場力等知識，要求考生關注不同知識之間的聯繫，從電流的形成原因，到磁場的產生，再到小磁針的偏轉等，引導考生整合所學知識，進行推理、判斷和解釋。
第17題選擇無人機投放包裹這一真實案例，引導考生全面研究釋放包裹飛出後的飛行距離、落地速度、飛行軌跡等運動情況，考查考生簡化問題、建構平拋運動模型並結合數學知識推導其運動軌跡，由此實現真實問題情境下對考生綜合運用知識和能力的考查，考查考生學以致用、應對生活實踐問題情境的學科素養，體現了一定程度上的創新。
第13題選取考生熟悉的牛頓擺實驗，但設問的角度富有創新，鼓勵考生擺脫思維定勢的束縛，勇於打破常規，重在考查考生基於物理過程進行獨立思考和創新的能力。
四、體現對學習能力和創新能力的考查 順應時代對科技創新人才的召喚
關鍵能力不僅包括考生已獲得的模型建構、推理論證等物理學科能力，還包括在未來獲取新知識、建構新知識體系的學習能力，以及面對新情境、新問題擺脫思維定式的束縛，大膽創新創造的創新能力。學習能力和創新能力是個體應對信息化社會為未來不確定性現實生活挑戰所必需的能力，也是國家應對國際科技競爭和解決人類面臨的共同問題對人才的要求。因此，側重對考生學習能力和創新能力的考查，是對等級考發揮服務選才和引導教學導向的必然要求。
試卷創設合理情境，引導考生獲取並理解新信息，整合新信息與已有知識，建構新知識，並解決新問題。
例如：
第14題以考生經常參加的籃球運動為背景，設置籃球既有平動又有轉動的真實問題情境。
面對新情境，考生首先要從試題中提取相關信息：轉動的籃球在運動過程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力和偏轉力的作用，然後根據力和運動的關係整合這些信息，建構籃球既有平動又有轉動的物理模型，通過推理論證，分析籃球的運動情境，從而得出結論。籃球運動貼近考生的生活實際，是考生經常參加的體育活動，引導考生從物理學的視角關注體育運動，養成從物理學視角看待客觀世界的習慣。
試題創設合理情境，設置新穎的呈現方式和設問方式，要求考生在新穎、陌生情境中主動思考，發現新問題，遷移應用已有的知識和思維方式，完成開放性和探究性任務。
例如：
第20題以試驗列車利用計算機控制制動裝置，實現安全準確進站停車為情境，創造性地以加速度隨速度的變化曲線呈現其運動規律，引導考生理解簡化的物理模型，通過推理論證列車電氣制動產生的加速度大小隨列車速度變化的關係，考查考生面對新情境，建立所學知識與新情境的聯繫的意識，引導考生在解決探究性任務中展示自己的關鍵能力與核心素養，關注科技前沿，引導考生從物理學的視角認識科學技術。