2022年第39届物理竞赛复赛试...

物理
2022年第39届物理竞赛复赛试题及答案

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜 更新于2022-9-17 04:51:30

试题及答案见此楼,试题评析见一楼

试题

20220917复赛试题-1.jpg

20220917复赛试题-2.jpg

20220917复赛试题-3.jpg20220917复赛试题-4.jpg

答案

1.jpg2.jpg3.jpg4.jpg5.jpg6.jpg7.jpg8.jpg9.jpg10.jpg11.jpg12.jpg13.jpg14.jpg15.jpg16.jpg17.jpg18.jpg19.jpg20.jpg21.jpg22.jpg23.jpg24.jpg25.jpg

收起
23
39
共9条回复
时间正序
用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第一题 背景是经典的迈克尔逊干涉仪,需要考生在熟悉这个这个仪器的工作原理的推导过程,而非仅记住结论。第一问考察的金属-石英面相位差与金属-空气面相位差的变化,这一内容在往年的考试中并没有直接出现,然而回到基本出发点,对不同场景计算光路,从基本公式出发是可以推导出来的。第二问如果做过实验数过圈,答案是显然的。第三问测量液体折射率的时候,一定不能简单认为光程差是厚度除以投影角的余弦,而是要画出光路,带入几何关系仔细比较,扣除掉直线传播部分。总体来说模型经典,着眼在处理细节的基本功。

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第二题 将密绕的弹簧视为电感来处理,由于电磁力的计算比较复杂,容易想到计算能量使用虚功原理来计算。要点第一问有电流源连接,所以一定要计算电源做功,这是很多考生容易犯错的点。问平衡的电流范围,可以理解为假定平衡长度存在,看电流的取值范围,这等价于问电流一定,计算平衡长度是否存在,前面过程就是一个显然的不等式了。这题难度不大,但是要有对含外力外电源做功的体系的虚功正确理解。

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第三题 在斜面上的刚体的平面平行运动中的碰撞问题。这题的处理手法和第38届复赛的第三题非常相似,不同是本题的条件换为摩擦系数速度大,且有重力的持续作用。在列出两次碰撞递推方程之后的处理手法比较多。最容易相当的是多算几次找规律,熟悉线性代数的同学可以上矩阵,或者使用不动点来处理都可以。易错点是摩擦系数足够大导致的出射纯滚条件使用,注意不是能量守恒。数学处理上不理解高级做的考生大胆暴力试算也能找到规律,不要被复杂形式吓住。

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第四题 旋转系和平衡稳定性考察,考察匀质细杆在匀速旋转圆环上可以在什么位形下平衡的问题, 要求同学们用能量法去完成问题. 第一问写出重力势和离心势关于取向角的函数, 第二问根据一阶导判断平衡位置, 第三问讨论解的合理条件, 第四问画图定性讨论检验第三问结果, 第五问根据二阶导判断前面解出的平衡位置的稳定性. 属于常规题目,计算量中等, 基本不需要思考, 按照流程仔细计算不出错即可, 属于送分给接得住的选手的送分题.

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第五题 本题考察质点弹簧系统的无阻尼受迫振动问题, 讨论的问题是哪根弹簧先断, 难点在于解出质点的运动和后续的情况讨论. 需要选手对二阶常系数非齐次微分方程的求解方法有了解, 能熟练的应用于本题场景中.第一问写出微分方程即可, 第二问给出驱动力形式,解出质点的运动解, 第三问给定拉断的时刻讨论情况, 第四问给定临界长度讨论情况. 题目计算量较大, 要求选手计算思路明确, 不然很容易算错. 

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第六题 难度较大。是金属温差电现象的一个近似经典方式模型。题目比较灵活的考察了同学们对于扩散的斐克定律的理解,以及对于二阶微分方程的求解。第二问的电中性条件和第三问的近似,会成为比较多同学卡住,或者失误的地方。 二阶微分方程的求解,边界条件以及符号也是一个易错点。 一旦搞定这两个门槛,和微分方程的计算,后面的几个小问,就问题不大了。

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

第七题 对于夸克物质的分析,使用的方法也是我们热学二轮里面经常训练的一些方法:比如考虑速度分布的积分,比如考虑了对应能量态分布概率的能量期望,比如分部积分,以及等压摩尔热容是焓的导数、等容摩尔热容是内能导数,绝热的分析等等。对热学二轮难度掌握较好的同学,第七题在全卷来看,是相比之下一个较为容易拿分的题目。

用户头像
用户头像
物理竞赛菜啊菜
2年前

总评: 试卷延续了38届的风格,整体难度不低,虽然没有在单纯计算量上太多为难考生,但是在物理场景的理解,模型的建立,细节处理,和数学工具使用上都有较高要求。许多题目有实际的物理背景,涉及经典的实验和经典的模型,可以说不是仅仅拿无坚不摧的小木块自娱自乐,而是在有血有肉的实际问题中考察综合物理素养。这也给考生提醒,一是不要闭门造车,而是要看前人的工作,二是不要走马观花,一定要上手实操才有收获。

用户头像
论坛用户【8542】
2年前

想问下有没有电子版的呀