Physics Bowl物理杯曆年試題總結和分析

Physics Bowl 物理杯

距離Physics Bowl 物理杯正式開賽越來越近，相信報名參賽的小夥(huo) 伴此時此刻都在忙著備賽衝(chong) 刺。

在這個(ge) 最關(guan) 鍵的時間節點，我們(men) 請來了物理競賽資深導師老師，給大家講解往年物理碗題⽬的總結和分析，以及對即將到來的物理杯賽事的充分預測。

力學 Mechanics

必考內(nei) 容

⾸先，我們(men) 來看力學。 力學題⽬D1加D2去年⼀共24道，並且集中在前40道⽽且前10題有8道，也就是說D1的學⽣60%都是⼒學部分，D2的學⽣40%是⼒學題⽬。

這個(ge) 比例往年的情況也⽐較類似，⼀般在20-26道左右，整體(ti) 而言，這⼀部分是所有學生拿分的部分，也是確保能夠得獎的關(guan) 鍵部分。

⼒學的題⽬類型⼤致分布如下

1-10	基礎運動，力，能量等概念問題，⼀維運動，簡單力學計算等
11-20	簡單圖像問題，運動計算問題，受力計算問題，浮⼒，壓強
21-30	勻速圓周運動，⼆維運動，動量衝量相關問題，伯努利原理
31-40	複雜圖像問題，複雜運動問題，旋轉體係問題（力矩，⻆動量，天體運動等）
41-50	旋轉體係問題

這裏我們(men) 有⼏個(ge) 可以加速解題的具體(ti) 點，⽐如說：

① 拋體(ti) 運動中滯空時間，射程，最⼤⾼度的推導公式。

② 動量衝(chong) 量，動量守恒問題中⽮量加減法代替直⻆坐標係分解。

③ 利⽤能量守恒代替運動題⽬的計算。

④ 圖像問題中明確測量內(nei) 容與(yu) 正負⽅向，以及將圖像與(yu) ⽣活中情況結合。

這⼀部分上述的內(nei) 容基本都屬於(yu) 必考內(nei) 容，鑒於(yu) 題⽬太多，⼤家挨著練熟就⾏，如果這⼀部分都不熟悉的話，需要在之後的學習(xi) 中從(cong) 概念和計算兩(liang) 個(ge) ⻆度都有充分的理解，然後今年重在參與(yu) 即可。

總體(ti) 來講，力學部分除了力矩，⻆動量能量部分都是⼤家⽐較熟悉的，所以這⾥的題⽬不管對於(yu) D1還是D2都需要保證速度和準確率。

 

振動和機械波

力學中有另外⼀部分，屬於(yu) 振動和機械波，我這⾥⽐較喜歡單獨揪出來看。去年的題⽬中我們(men) 有4道，⼀道機械波，⼀道聲⾳強度，⼀道單擺，⼀道物理擺。

前三道題較為(wei) 容易且不涉及計算，但是第四道物理擺就變成了全年正確率最低的題⽬，甚⾄這道題提供答案的⽼師給出的解釋都不太正確。

對於(yu) 今年的比賽，機械擺的題目應該會(hui) 取消掉，所以出題的類型，就剩下了下麵幾種⽐較高頻的題目大家可以重點複習(xi) ：

① 樂(le) 器中駐波有關(guan) 頻率的計算

② 振動⽅程的考察

③ 彈簧振⼦或者單擺周期公式，⽐如換個(ge) 星球會(hui) 發⽣什麽(me)

④ 聲波⼲涉問題

⑤ 波有關(guan) 的概念性題⽬，⽐如惠更斯原理，偏振等

 

電學 Electricity

下⼀個(ge) 部分，電學，前40道題中有4道，集中在庫侖(lun) 力部分和電阻計算部分，最後10道題中⼀共有5道，集中在電路，磁場部分。這⾥有⼀道LC電路問題，屬於(yu) ⽐較生僻的內(nei) 容。

整體(ti) 來說，2021年電學題目計算較多，整體(ti) 難度不⼤，除了LC電路需要對電感有⼀定了解外，其他題⽬都⽐較基礎。

所以除了在做明白去年題目的基礎上，還需要注意下麵幾種題型：

① 電勢，電勢能的考慮和計算。

② 洛倫(lun) 茲(zi) ⼒，電場⼒磁場⼒的平衡。

③ 電磁感應，法拉第定律，楞次定律的概念問題。

到此，我們(men) 覆蓋到了2021年全部50道題⽬中37道。

 

熱學 Thermal

下⾯⼀個(ge) 板塊是熱學。熱學部分的話D1有兩(liang) 道，出現在 39，40。其中39是理想⽓體(ti) 變化過程，40題考察到了⿊體(ti) 輻射。D2部分有⼀道，出現在46，是⼀道熱機功率計算問題。

相⽐前些年很過分的PV圖像有關(guan) 熱量，問題的計算問題，2021年的熱學問題⽐較簡單，屬於(yu) 理解了對應的熱學內(nei) 容就⼀定會(hui) 做的情況。

所以今年的話，我們(men) 就得多準備點熱學問題了，⽐如：

① ⽐熱，熱量溫度變化。

② 熱傳(chuan) 導，受熱膨脹等。

③ PV圖像的不同⽓體(ti) 變化過程的計算。

④ PV圖像做功，內(nei) 能等識別判斷。

 

光學 Optics

下⼀個(ge) ，光學。光學部分的在2021年均為(wei) 透鏡成像問題，D1和D2各⼀道，但難度差別很明顯。光學這⼀塊 2021年考的有點過少，所以⼩膽預測，這⼀部分的題⽬在今年會(hui) 有個(ge) 爆發。

除了透鏡問題為(wei) 必考題，還可能考察的題型有：

① 光學的概念問題，認識單詞及含義(yi) 問題。

② 光的⼲涉問題。

③ 光的反射，折射，全反射問題。

 

原⼦/核物理

Atomic / Nuclear Physics

最後，2021的物理杯中，最為(wei) 爆發的題⽬為(wei) 現代物理板塊中，原子/核物理有關(guan) 的內(nei) 容。

現代物理這⼀塊⼀共有4道題⽬，其中3道和原⼦物理有關(guan) （D1兩(liang) 道，D2⼀道），所以今年的話應該不會(hui) 這麽(me) 多了。

預測題⽬如下：

① 相對論中碰撞，或者時間、⻓度計算問題。

② 光電效應。

③ 核反應⽅程式配平。

⾄此，2021年的題⽬分析還剩4道，其中兩(liang) 道是⽐較簡單的計算問題（關(guan) 於(yu) 密度、質量、體(ti) 積的計算），另外兩(liang) 道常識類型的問題是關(guan) 於(yu) 半導體(ti) 的，⼀道諾⻉爾獎的題⽬在D1，⼀道P-type的半導體(ti) 的原理問題在D2。

從(cong) 宏觀背景來講，應該是和去年⼤規模的芯⽚荒有關(guan) ，畢竟造芯⽚不能光靠Intel，AMD和砂紙打磨，還得從(cong) ⾼中生做起。

今年的話，諾貝爾獎含⾦量⼀般，不太會(hui) 考，可能會(hui) 問點核聚變的內(nei) 容，畢竟⼤家都在想辦法商業(ye) 化，真要考出來的話，如果不是問的氘氚反應出氦原⼦和中⼦的話，那就想辦法去猜吧。

總結發⾔

2021年物理杯⼒學有點多，光熱有點少，電學有點簡單，整體(ti) 難度中等偏下。

2022應該有個(ge) 調整，難度會(hui) 有所上升。