本文从解答高考物理试题需要经历的思维过程入手，按照SOLO分类理论和高考物理试题的特点，制定出试题能力结构划分的标准，将高考物理试题的能力结构分为八个层次，分别是：单一结构层次、多点结构三层次、关联结构三层次、拓展抽象结构层次，各层次用符号U、ML、MM、MH、RL、RM、RH、E表示。依照试题能力结构划分标准，将新课程标准卷、山东卷、江苏卷近三年的高考物理试题能力结构进行划分。首先，分析各能力层次分值百分比的总体情况。其次，分析各种题型中能力层次分布状况。最后，将各能力层次以难度为基准进行分类，得出基础题、中难题、难题和拓展题分值比例。深入研究，通过对试卷能力层次分值百分比和试题难度两个方面的横剖和纵贯比较，得出试题的能力结构分布以及试题难度两方面的变化趋势与差异。数据显示，关联结构中层次RM是高考物理试题的主要能力结构，考察学生综合的分析能力和理解能力。各种题型中，选择题的能力结构相较于别的题型更加多样。试题难度主要以中难题为主；由于新课程改革的深入，RM和RH层次试题比例有下降趋势，E层次和RL层次有上升的趋势，说明高考对学生创新能力和拓展能力有了更高要求，并且更加重视基础知识的培养。试题难度方面，江苏卷的变化明显，各种难度的试题呈现均衡化的趋势，对学生的能力要求更加全面。课标卷和山东卷试题难度依然是以中难题为主，基础题为辅的模式，变化不明显。