高考全国卷理综解析：精选试题情境，天问一号、碳中和入题
6月8日上午11:30，全国高考文科综合和理科综合考试结束。澎湃新闻（www.thepaper.cn）从教育部考试中心获得全国甲、乙卷理科综合的权威解析。
根据专家评析，理科综合中的各科考试都强调基础性内容考核，注重情景化问题设计，在保持稳中求进的同时，重视价值引领。如“天问一号”、碳中和、新冠病毒核酸检测技术等内容都被融入到了试题情境中。
专家指出，2021年高考物理贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》要求，依托高考评价体系，强化基础性考查，优化情境设计，增强试题灵活性，深化关键能力考查，充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用，引导教学减少死记硬背和“机械刷题”的现象，助力高中育人方式改革。
2021年高考化学命题坚持稳中求进的总体原则，持续稳妥推进高考考试内容改革。试题充分发挥化学特点，精选试题情境，弘扬学科核心价值，创新呈现形式，优化设问方式，聚焦学科核心素养，突出考查关键能力，助力基础教育改革和高考综合改革稳步推进。
类似的，2021年高考生物围绕立德树人根本任务，以中国高考评价体系为依托，进一步深化考试内容改革，注重发挥生物学科的育人功能。试题立足学科本质，精心创设问题情境，延续近年试题风格，以稳为主、稳中有进，加强价值引领和文化渗透；关注学情变化，引导学生核心素养培养和发展，助力高考综合改革和高中课程改革平稳推进。
以下为全国卷理科综合分科解析内容：
物理：强化基础性考查，增强试题灵活性
2021年高考物理贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》要求，依托高考评价体系，强化基础性考查，优化情境设计，增强试题灵活性，深化关键能力考查，充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用，引导教学减少死记硬背和“机械刷题”的现象，助力高中育人方式改革。
一、强化基础性考查，引导教学回归课标和教材
高考评价体系提出了基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求，2021年高考物理以高考评价体系为依托，进一步丰富基础性考查的内涵，拓展考查的方式方法。物理概念和规律是高中物理的基础性内容，是学生形成和深化物理观念的重要途径。2021年高考物理依据课程标准，贴近中学物理教学实际，创设典型的问题情境，考查学生对基本物理概念、物理规律全面深刻地理解和掌握，引导教学遵循教育规律，回归课程标准和教材，注重概念和规律的形成过程，引导学生加强对基础内容的融会贯通，促进学生物理观念的形成和深化。比如，全国甲卷第17题创新试题呈现方式，给出某原子核经过α、β衰变后的中子数和质子数的图像，考查学生对α、β衰变机制的理解；第19题以电场中的等势面为情境，考查学生对电场力做功、电势能等内容的系统理解。第24题设计无动力小车通过减速带的情境，考查学生对机械能、功、动能定理等核心物理概念、规律的理解和运用。全国乙卷第14题以小车、弹簧和滑块组成的系统为研究对象，考查学生对多质点系统的动量和机械能是否守恒的理解和掌握；第15题设置一负电荷固定在接地金属平板上方的情境，考查学生对电场强度、等势面、电势能等概念的深刻理解；第20题设计不同荷质比带电粒子在电场中的偏转情境，考查学生对类平抛运动规律的掌握。
物理试题还突出对基础实验的考查。比如，全国甲卷第23题探究小灯泡的伏安特性、全国乙卷第23题测量电池的电动势和内阻，这些实验均是教材中的基础实验。加强基础实验的考查，有利于考教衔接，引导中学教学认真开展基础性实验，注重培养学生扎实的实验能力。
二、创设真实问题情境，引导学生加强学以致用
高考物理加强理论联系实际，设计与生产实践、体育运动、科技前沿等方面紧密联系的实际情境，考查学生灵活运用所学物理知识分析解决问题的能力，激发学生学习物理的兴趣，引导学生注重学以致用，在真实问题的解决中促进物理学科核心素养的达成。比如，全国甲卷第15题以一种传统游戏“旋转纽扣”为情境，贴近生活实际，考查学生对圆周运动规律的理解与应用；第18题以执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器进入环绕火星椭圆形停泊轨道为情境，考查学生运用开普勒第三定律等知识解决实际问题的能力，鼓励学生拓展学科视野，关注国家科技进展，增强民族自信心与自豪感。全国乙卷第17题以医学治疗中常用放射性核素为背景，考查学生对半衰期的理解和应用；第18题以2020年诺贝尔物理学奖为情境，呈现出银河系中心附近的恒星多年的运动轨迹，考查学生从图像中获取运动的周期，以及利用开普勒第三定律、万有引力定律等知识综合解决实际问题的能力，引导学生关注前沿科技领域；第24题以运动员拍篮球创设情境，考查学生对动能、功、牛顿第二定律、匀变速直线运动等概念和规律的理解与应用，引导学生增强体育锻炼，渗透健康第一的理念。
三、增强试题的灵活性，引导学生培养关键能力
高考物理通过丰富试题的呈现形式、设置新颖的问题角度等方式，增强试题的灵活性，考查学生推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力等，引导学生培养关键能力和学科素养，提高人才选拔质量。比如，全国甲卷第16题提供了一根无限长通电直导线所产生磁场的磁感应强度与距离的关系，考查学生利用所学的叠加原理解决此新信息中的问题，对学生的迁移能力有一定要求；第21题设计了质量相等、横截面积不同、匝数不同的两线圈，在常规的情境中有所变化，考查学生综合运用法拉第电磁感应定律、安培力公式、电阻率公式、密度公式等解决复杂问题的能力，要求学生对相关考查内容融会贯通；第25题以带电粒子在磁场中的偏转为情境，要求学生能够将题干的约束条件用数学公式表达，对学生应用数学处理物理问题的能力要求较高；第34（2）题要求学生理解“此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同”的含义，能够分析质点A、B振动的关系，对学生推理能力要求较高。全国乙卷第21题通过呈现拉力随时间的变化图像以及木板加速度随时间的变化图像，要求学生综合分析两幅图像的特点，建立物块和木板的整个运动过程，从而提取图像中的关键信息进行逻辑推理，对学生信息加工能力、推理能力、分析综合能力要求较高；第25题对常规的金属棒在导体框上运动的情境进行了创新，呈现导体框和金属棒在斜面上下滑经过磁场区域的情境，研究对象、研究过程和受力情况更为复杂，考查学生在复杂的情境中解决问题的能力，对学生分析综合能力要求较高。
化学：加强逻辑推理能力考查，坚持全面科学评价选拔
2021年高考化学命题坚持稳中求进的总体原则，持续稳妥推进高考考试内容改革。试题充分发挥化学特点，精选试题情境，弘扬学科核心价值，创新呈现形式，优化设问方式，聚焦学科核心素养，突出考查关键能力，助力基础教育改革和高考综合改革稳步推进。
一、加强核心价值引领，落实立德树人根本任务
2021年高考化学试题聚焦基础化学理论和化学工程技术对国民经济和社会发展的重大贡献，精心创设问题情境，既引导学生关注化学对国家科学、经济和社会发展的贡献，又深化了对基本概念的理解、基本原理的应用以及综合分析问题能力的考查，培育学生正确的价值观。
习近平主席代表我国政府向世界庄严承诺：我国在2030年前实现碳中和、2060年前实现碳达峰的目标，展现了我国在应对全球气候变化问题的责任与担当。化学科学在实现碳达峰、碳中和发挥重要的作用。我国化学科研工作者在二氧化碳等温室气体的转化和利用、清洁新能源开发方面做了大量研究工作。乙卷第7题以碳中和为情境，考查如何利用化学技术减少二氧化碳，并向学生普及了多种实现碳中和的手段和技术。甲卷第28题和第35题以被形象地称为“液态阳光”计划的我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目为情境，呈现硅晶体太阳能发电、电能分解水制氢气、氢气与温室气体二氧化碳反应制备燃料甲醇的技术，展示我国科学家在绿色发展和清洁能源开发利用的创新成果。试题选择硅晶体、甲醇合成、二氧化碳结构以及我国科学家研发的高选择性的金属氧化催化剂等为考查载体，多层次、多方位考查化学原理和物质结构理论。
二、加强关键能力考查，坚持全面科学评价选拔
2021年高考化学试题立足化学科学特点，注重选取新材料、新药物、新催化技术等真实情境，呈现生产生活中的实际问题，进一步深化对信息获取加工、逻辑推理、归纳论证思维等关键能力的考查，提升对学科核心素养考查的有效性，进一步提高人才选拔质量。
一是完善信息获取与加工能力考查。信息获取与加工是整个化学学科能力发展的基础。高考化学试题通过表格、图像等方式提供丰富的数据信息，深入考查学生信息整理能力。例如，乙卷第13题提供难溶盐的饱和溶液中阳离子浓度随氢离子的变化关系图，要求学生获取图中数据信息推导酸的电离常数、难溶电解质的沉淀溶解平衡的关系，并对不同物理量的关系进行深层次的推导，得到金属离子的浓度平方与氢离子浓度定量关系之后再解决问题。甲卷第28题提供合成甲醇的反应焓及分步反应快慢信息，让学生获取反应能量变化的基本信息，并判断物质等温和等压下甲醇物质的量分数的变化曲线。
二是加强逻辑推理能力考查。通过创设复杂的问题情境，加强对学生逻辑推理能力的考查。对于真实的工业生产过程，在信息获取加工能力的基础上利用化学基础知识和基本原理，分析或选择反应条件、解读并挑选操作具体条件，推测实际工艺单元过程的操作目的。例如，乙卷第26题呈现从炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁的工艺流程，提供有关金属离子沉淀的数据等信息，要求学生综合分析整个工艺流程，并根据物质性质推理流程中的物质转化关系及工艺具体参数。
三是探索归纳与论证能力考查。高考化学试题在往年的基础上继续探索通过数据图的形式向学生提供丰富的信息，让学生通过化学反应原理分析数据曲线代表的物理量之间的关系，考查学生利用数据进行归纳论证的能力。例如，乙卷第28题巧妙地将两个反应平衡常数的对数与温度的倒数绘制成线性关系图，要求学生利用图中数据信息归纳平衡常数与温度内在关系，并在此基础上论证第三个反应的平衡常数与温度的关系。甲卷第12题提供硫酸钡、碳酸钡中阴阳离子浓度的对数关系图，要求学生转换图中的数据，计算两种难溶电解质的电离平衡常数，并论证离子浓度等物理量之间的关系。
三、加强考教衔接，发挥考试积极导向作用
2021年高考化学试题密切关注课程标准中的学业要求和中学教学实际，落实《深化新时代教育评价改革总体方案》，保障基础性，增强灵活性，引导减少死记硬背和“机械刷题”现象，充分发挥高考命题积极导向作用。
一是夯实学科基础知识，倡导教学回归基础。高中化学的基础知识包括典型化合物的性质、基本反应类型、物质结构基础理论、物质基本转化规律、基本化学实验操作方法等。试题对这些基础知识的考查，能有效地鉴别学生对学科基础的掌握程度，以引导中学教学遵循教育教学规律，严格按照课程标准和教材进行教学。高考化学试题对高中阶段化学基础知识的考查并不是直接考查概念定义，而是考虑不同学段的差异，以普通高中课程标准和各个版本的教材为依据，创设一定的场景，将基础知识融入物质合成与转化、材料结构性质以及实验探究等方面，考查学生对相似概念、重要学科术语的比较辨析。
二是创新试题呈现方式，鼓励学生理性学习。对适合学生认知特点的化学学科基本反应原理的考查，转变呈现方式和考查思路，使考生能由浅入深、由表及里地分析和解决问题，鼓励学生理性学习。例如，乙卷第35题考查HN3、H20和PH3的空间结构和相应的键角关系，并不是要求学生死记硬背键角以及中心原子杂化类型，而是给出HN3、H20和PH3的结构图，要求学生根据物质结构理论结合题目示意图分析问题。再如，甲卷第13题并不是直接考查电解质溶液、阴阳极、离子迁移等基本概念，而是以成对电合成方法（阴极和阳极同时得到目标产物）生产乙醛酸为背景，提供反应信息和装置图，引导在教学过程中利用电化学基本原理和电池结构模型分析实际电化学生产中的问题。
三是科学调控试题难度，引导落实改革理念。今年化学命题从三个方面科学调控试题难度，命制不同难度的试题，合理布局试卷中试题的难度梯度，区分不同层次的学生。第一，增加基础题数量。两套试卷的选择题均大幅度增加考查基本概念的试题数量，每套试卷只保留两道具有一定难度和选拔功能的试题。第二，减少情境陌生度。两套试卷的无机题均是以学生熟悉的铁、钙、镁、碘等元素进行设计，实验题均考查基本实验操作、基本的实验仪器名称以及基本误差分析等内容。第三，减少计算量。对于较为复杂的数据计算，在设计试题时注重考查原理。例如，乙卷第28题一氯化碘分解反应平衡常数的计算只要求学生列出计算式即可，而甲卷第28题二氧化碳加氢制甲醇的总反应平衡常数只要求学生给出表达式。
生物：以稳为主、稳中有进，加强价值引领和文化渗透
2021年高考生物围绕立德树人根本任务，以中国高考评价体系为依托，进一步深化考试内容改革，注重发挥生物学科的育人功能。试题立足学科本质，精心创设问题情境，延续近年试题风格，以稳为主、稳中有进，加强价值引领和文化渗透；关注学情变化，引导学生核心素养培养和发展，助力高考综合改革和高中课程改革平稳推进。
一、铸魂育人，促进学生全面发展
1. 弘扬中华优秀传统文化，坚定文化自信
我国制作酱油已有长达三千多年的历史，是世界上最早酿造酱油的国家。在发酵过程中，米曲霉等微生物产生多种酶，将蛋白质、淀粉、脂肪等生物分子分解为风味独特、易于吸收的多种小分子。全国乙卷第37题以米曲霉发酵制作酱油的工艺技术为素材，围绕发酵的生物学原理和过程，考查学生对微生物培养所需的营养物质类型、生长条件以及代谢特征的理解与运用，体现了劳动人民的传统智慧，彰显中华民族悠久的文化历史，坚定学生的文化自信。
2. 强调人与自然和谐发展，渗透生态文明理念
人与自然和谐发展是人类社会实现可持续发展的前提和基础。为了保护我们的家园，必须遵循自然规律，加强生态文明建设，积极倡导人与自然和谐发展的理念。全国甲卷第6题，以发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替为问题情境，传达了人类活动可改变群落演替方向和速度，提示我们要尊重科学，采取适当的措施以促进自然环境修复的群落演替，避免盲目行动给自然造成伤害，凸显生态文明发展理念。
3. 关注社会民生热点问题，体现生物学科价值
生物学与生产生活紧密相联，源于生活、用于生活。在新冠疫情肆虐全球的态势下，我国取得了有目共睹的抗疫成绩，精准快速的新冠病毒核酸检测技术功不可没。全国甲卷第38题以当前疫情防控等社会民生热点问题为情境，围绕PCR技术在病原微生物感染诊断中的应用，体现PCR在诊断检测中快速、准确的优势，传达学以致用的观念，引导学生树立运用所学知识和能力解决实际问题的自觉意识，同时引导学生关注国家发展、社会民生问题，凸显社会责任意识与个人担当；试题营造生物技术在生活中应用的典型实例，让学生感受生物科学技术的应用价值以及生物学与生活的密切联系，激发学生的学习热情与内生动力。
4. 联系生产生活实践应用，树立科学劳动观念
勤劳是中华民族优秀的文化基因。生物学科的发展与劳动实践相辅相成、相互支持、紧密关联，生物学与劳动实践的内在联系使高考生物在引导学生增强劳动意识、树立劳动观念等方面具有天然优势。高考生物试题以遗传育种中的生物学原理和技术为切入点，考查学生分析和解决生产实践中具体问题的能力，引导学生树立科学劳动观念。全国甲卷第32题以研究甜瓜性状的遗传特点为情境载体，考查学生对分离定律和自由组合定律的理解及在生产实践中的运用，展现了科学知识在提高植物育种效率、促进农业发展中的作用。
二、科学选才，深化关键能力考查
1. 以考查理解能力为立足点
理解能力要求学生能够准确理解试题信息，去粗取精，把握试题核心本质，是高考能力目标考查的基础。高考生物立足理解能力的考查，检测学生对学科基本概念的掌握水平，既符合教学规律，又满足高考的选拔要求。全国甲卷第1题围绕人体内有重要功能的酶、抗体、激素、核酸等化合物，考查学生对不同生物分子结构和功能特点的比较与综合。全国乙卷第1题考查动物细胞有丝分裂不同时期染色体的行为及DNA的数量变化。这些试题紧密围绕生物学基本概念的理解进行综合考查，加强考查力度，旨在引导教学立足学科基础、强化概念认知、依循教育规律，以有效开展教学。
2. 以考查实验探究能力为着力点
高考生物着力于实验探究能力的考查，既满足高校选才的要求，也体现中学生物学教学的培育目标。实验探究能力的考查包括选取实验材料、设计实验方案、分析实验结果等方面，从多个维度评价学生的能力表现。全国甲卷第29题要求设计实验验证植物在干旱条件下进行特殊的CO2固定方式，写出实验思路与预期结果，较好地体现实验探究能力与科学语言表达能力。全国乙卷第38题要求给出利用质粒载体上抗生素抗性基因筛选目标菌株的方法，直接指向实验实际操作的考查。对实验探究能力考查的强化，旨在引导生物学教学回归学科本质、加强实验教学，助力学科核心素养的发展。
3. 以考查解决问题能力为闪光点
高考生物在真实问题情境中考查学生解决问题的能力，是发挥高考区分选拔功能的闪光点，有助于选拔具有创新意识和创新能力的学生，助力国家创新驱动发展战略。通过精心创设联系日常生活、生产实践、科学研究等问题情境，引导学生深入思考，寻求解决问题的方法，让学生体会学科的应用价值，激发学生的学习兴趣，引导学生从“解题”向“解决问题”转变，助力高中育人方式改革。全国甲卷第30题创设利用放射性同位素标记技术研究基因定位的问题情境，要求学生根据实验流程示意图分析各步骤的操作目的及所依据的原理。全国乙卷第30题创设种间竞争现象分析和预测的问题情境，考查学生依据题干信息解决科学探究问题的能力。
三、科学施策，发挥积极导向作用
1. 优化试卷结构，保持稳中有新
今年高考生物试题蓝图设计以稳定为首要原则，在试卷结构形式、内容组织、难度结构、设问方式等维度保持基本稳定，使考生能够顺利作答、展现真实水平，体现高考的人文关怀。试题设计稳中有新，试题素材选取注重弘扬传统文化、引领核心价值，春风化雨，润物无声，潜移默化地发挥生物学科的育人功能；深化关键能力考查维度，分层设计，以全方位考查能力表现水平。
2. 创新试题设计，减弱刷题收益
高考生物贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》精神，创新试题设计，紧紧围绕学科核心主干，灵活转变考查思路与切入点，减少“机械刷题”收益，引导考生讲求正确的学习方法。创设新颖问题情境，引导考生思考解决新问题，如全国甲卷第30题对基因在染色体上位置的研究方案考查样品制备、试剂作用、操作目的等问题，全国乙卷第30题要求根据所给的种间竞争相关信息判断竞争结果或原因分析，并概括归纳出竞争的结果。
3. 做好命题调控，助力高考改革
今年第三批新高考综合改革省份进行首次考试，全国卷使用省份减少，本届考生高中学习受2020年新冠疫情影响。在大规模学情调研的基础上，高考生物试题综合考量多方因素，科学制定考试难度目标，确保梯度选才功能发挥；充分考虑考生作答感受，延续近年试题风格，保持考生作答的亲切感；做好改革衔接，平滑对接缺口，助力高考改革平稳实施。