重磅|2019第36届物理竞赛复赛真题解读!(附参考答案+评析)
2019年9月21日早上9:00-12:00,历经三个小时,第36届全国中学生物理竞赛复赛理论考试结束,本次考试共7大题,总分320分。百加整理了本届试题的原题、参考答案和评析,供各位考生参考。
试题总评
今年复赛题从往年的8道缩减为7道,与过去3力2电磁1热1光1近的模式相比,今年第4题兼考力热,第7题兼考电热,考察面并没有变窄。而题目难度相比几年前的复赛,堪称进入了新境界。别的不说,第七题的题目光是读下来就不知过去多少时间……相比之下,就连去年的题目也不算多难了。总结一下,今年题目有三大特点:
(1)全部为能够使用物理竞赛知识解决的真实模型问题,不落俗套,读罢令人感叹其精彩。但对同学们来说难度也可想而知--每一道都需要灵活运用物理原理实打实地建模分析,套公式、猜结果的路线不再管用!
(2)一改新考纲初出时“犹抱琵琶半遮面”地考微积分的状态,开始大力使用微积分,题目中不再现给积分公式,需要同学们自行掌握。
(3)考察的知识难度继续上升:与复赛联系紧密的知识点,如狭义相对论速度变换,直接考,不再像去年科里奥利力那样给出公式;但考纲中没有的体积弹性模量仍然现场教学。
第一题
三脚凳上的茶杯,静力学
第一问为基础的考虑重心最低情况,求导即可,第二问初看答案以为是空间力系,但本题其实是几何关系。
这一题考察静力学知识,用到了最基本的力矩分析和受力分析,在本套卷子中属于送分题,认真拿下本题难度不大。
第二题
被卡住的农用平板车,刚体动力学
以前一道国际竞赛题考虑能量守恒,转动定理,质心运动定理等基本知识,但本题第一问考察了基础的刚体动力学的知识,较为基础,但要考虑碰撞时间分两种情况。
第二问分两种情况:又滚又滑和纯滚,要考虑车轮的不同运动状态,讨论两种情况的临界,计算结果较复杂。方程繁多,讨论复杂,大部分同学能做出来,但要一直算对得高分很难,考验细心程度与计算能力。
第三题
电磁炮,电磁感应
本题的关键主要在于找到磁场产生的原因,分析清楚磁场由导轨产生。
总体而言,属于基础的电磁感应题,考察基础的电磁感应以及能量转换关系,如法拉第电磁感应定律,全电路欧姆定律,并且将载流导轨视为半无限长直导线。但很容易错认为无限长直导线,这样就会从第一问错到底。其余部分与第二题相同,计算繁杂,但认真算不踩雷应该也不太难。
第四题
理想气体热力学过程 + 简谐振动
提出一个新概念:亥姆霍兹共振器,但其实是一道力热题,考察了声学中亥姆霍兹共振腔的模型,第一问绝热条件算声速,较简单。第二问要列出谐振方程需要构建物理模型。
此题难点在于如何找到该系统等效为一个简谐振子的方法。关键点在于看出动能存储在细颈而势能储存在底部的大空腔。,主要在于其中的等效思想,计算较为简单。
第五题
几何光学
光学题,模型为较为熟悉的光纤模型,考察折射及透镜成像。第一问考全反射,第二问两次球面成像,傍轴条件。第三问使用傍轴近似进行小量处理可以得到答案。
第六题
粒子反应
较为常规的相对论粒子碰撞题目,熟练掌握洛伦兹变换和参考系选取即可轻易解决。相对论粒子,能量动量守恒,可以先换质心系再换回来,这是一种基本方法,应该掌握,粒子衰变属于简单内容,属于基础题送分题一类。
第七题
静电学+运动学+热学
本题风格较为接近国际比赛,属于阅读理解性质的题目,要求较强的长文本阅读能力。题目中将电磁学的各个知识串联在一起,需要考生对电像法、电偶极子等知识熟练掌握。
对于这种题目,关键是心理素质要强。看了第一眼,某些同学可能会望而却步,但只要认真看了题,就会发现这题其实起点高落点低,除了第四问对物理建模思维要求较高,其余题都应该拿下。
(我是新高考研究者叶骏翔,百加教育创始人,关注新高考、高校综合评价以及高中生生涯规划。随时欢迎交流。请加微信baijiaztt,添加请备注姓名、年级。)
作者:叶骏翔
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