2019年9月21日早上9:00-12:00,歷經三個小時,第36屆全國中學生物理競賽複賽理論考試結束,本次考試共7大題,總分320分。百加整理了本屆試題的原題、參考答案和評析,供各位考生參考。
試題總評
今年複賽題從往年的8道縮減為7道,與過去3力2電磁1熱1光1近的模式相比,今年第4題兼考力熱,第7題兼考電熱,考察面並沒有變窄。而題目難度相比幾年前的複賽,堪稱進入了新境界。別的不說,第七題的題目光是讀下來就不知過去多少時間……相比之下,就連去年的題目也不算多難了。總結一下,今年題目有三大特點:
(1)全部為能夠使用物理競賽知識解決的真實模型問題,不落俗套,讀罷令人感嘆其精彩。但對同學們來說難度也可想而知--每一道都需要靈活運用物理原理實打實地建模分析,套公式、猜結果的路線不再管用!
(2)一改新考綱初出時「猶抱琵琶半遮面」地考微積分的狀態,開始大力使用微積分,題目中不再現給積分公式,需要同學們自行掌握。
(3)考察的知識難度繼續上升:與複賽聯繫緊密的知識點,如狹義相對論速度變換,直接考,不再像去年科裡奧利力那樣給出公式;但考綱中沒有的體積彈性模量仍然現場教學。
第一題
三腳凳上的茶杯,靜力學
第一問為基礎的考慮重心最低情況,求導即可,第二問初看答案以為是空間力系,但本題其實是幾何關係。
這一題考察靜力學知識,用到了最基本的力矩分析和受力分析,在本套卷子中屬於送分題,認真拿下本題難度不大。
第二題
被卡住的農用平板車,剛體動力學
以前一道國際競賽題考慮能量守恆,轉動定理,質心運動定理等基本知識,但本題第一問考察了基礎的剛體動力學的知識,較為基礎,但要考慮碰撞時間分兩種情況。
第二問分兩種情況:又滾又滑和純滾,要考慮車輪的不同運動狀態,討論兩種情況的臨界,計算結果較複雜。方程繁多,討論複雜,大部分同學能做出來,但要一直算對得高分很難,考驗細心程度與計算能力。
第三題
電磁炮,電磁感應
本題的關鍵主要在於找到磁場產生的原因,分析清楚磁場由導軌產生。
總體而言,屬於基礎的電磁感應題,考察基礎的電磁感應以及能量轉換關係,如法拉第電磁感應定律,全電路歐姆定律,並且將載流導軌視為半無限長直導線。但很容易錯認為無限長直導線,這樣就會從第一問錯到底。其餘部分與第二題相同,計算繁雜,但認真算不踩雷應該也不太難。
第四題
理想氣體熱力學過程 + 簡諧振動
提出一個新概念:亥姆霍茲共振器,但其實是一道力熱題,考察了聲學中亥姆霍茲共振腔的模型,第一問絕熱條件算聲速,較簡單。第二問要列出諧振方程需要構建物理模型。
此題難點在於如何找到該系統等效為一個簡諧振子的方法。關鍵點在於看出動能存儲在細頸而勢能儲存在底部的大空腔。,主要在於其中的等效思想,計算較為簡單。
第五題
幾何光學
光學題,模型為較為熟悉的光纖模型,考察折射及透鏡成像。第一問考全反射,第二問兩次球面成像,傍軸條件。第三問使用傍軸近似進行小量處理可以得到答案。
第六題
粒子反應
較為常規的相對論粒子碰撞題目,熟練掌握洛倫茲變換和參考系選取即可輕易解決。相對論粒子,能量動量守恆,可以先換質心系再換回來,這是一種基本方法,應該掌握,粒子衰變屬於簡單內容,屬於基礎題送分題一類。
第七題
靜電學+運動學+熱學
本題風格較為接近國際比賽,屬於閱讀理解性質的題目,要求較強的長文本閱讀能力。題目中將電磁學的各個知識串聯在一起,需要考生對電像法、電偶極子等知識熟練掌握。
對於這種題目,關鍵是心理素質要強。看了第一眼,某些同學可能會望而卻步,但只要認真看了題,就會發現這題其實起點高落點低,除了第四問對物理建模思維要求較高,其餘題都應該拿下。
(我是新高考研究者葉駿翔,百加教育創始人,關注新高考、高校綜合評價以及高中生生涯規劃。隨時歡迎交流。請加微信baijiaztt,添加請備註姓名、年級。)
作者:葉駿翔
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