2026年高考物理（北京卷）真题详细解读及评析

2026年北京高考物理真题完全解读试卷总评试卷总评本试卷整体难度定位为中等，以基础性为主，兼顾综合性、应用性与创新性。全卷共20题，分为单选题(14题)、实验题(2题)、解答题(3题)与综合题(1题)四大部分。单选题覆盖力、热、光、电磁、近代物理等全部主干知识模块，以概念辨析、现象辨识、图像分析、动态分析为主要考查形式，起点低、覆盖面广。实验题注重基本实验操作规范、数据处理与误差分析，考查学生真实的实验素养。解答题以电磁感应单杆模型、单摆与圆锥摆、二级质谱分析为载体，考查物理过程的建模与综合推理。综合题以暗物质探测与米格达尔效应为背景，将碰撞模型、能量守恒与数据分析论证有机结合，是全试卷对物理学科核心素养形成整体覆盖：物理观念方面，渗透运动与相互作用观念、能量观念、物质观念；科学思维方面，突出模型建构(单杆模型、质谱模型)、科学推理(图像法、守恒分析)与科学论证(综合题数据论证);科学探究方面，通过两道实验题考查操作、数据与误差分析；科学态度与责任方面，以捷龙三号卫星发射、PET医学成像、二级质谱药物研发、暗物质探测等真实科技情境落实学科育人价值。一、情境创设真实化：试题紧密联系真实生活、生产实际与科技前沿，通过具体情境考查知识应用。第1题筷子插入水中的生活现象、第4题汽车刹车性能测试、第10题蹦极运动，将物理规律还原到真实场景；第2题PET医学成像、第8题捷龙三号运载火箭发射、第19题药物研发中的二级质谱分析、第20题我国科学家团队观测米格达尔效应，则体现物理学科在医学、航天与前沿科学中的社会价值。二、考查方式综合化：试题注重知识间的内在联系，通过多知识点融合、多模型串联的方式考查综合分析能力。第7题将理想变压器与动态电路分析结合；第18题把单摆简谐运动、动量定理与圆锥摆模型并置比较；第19题串联电场加速、磁场偏转与径向电场的开放设计；第20题综合动量守恒、能量守恒与定量数据分析，均体现出鲜明的综合化倾向。三、能力考查层次化：试卷梯度清晰。第1—4题为基础概念与简单计算，第5—9题涉及图像与动态分析，第10—14题进入较高思维层次(如第14题霍普菲尔德模型的跨学科类比),实验题与解答题逐层深入，综合题通过多小问设置体现从建模到论证的能力递进，有效区分不同水平的学生。四、创新开放导向化：第19题(2)问”请设计D区中的场”属于开放性设问，需推导论证后给出方案；第20题(2)b问要求”结合数据分析说明”米格达尔效应的优势，考查科学论证与表达能力；第14题引入2024年诺贝尔物理学奖成果霍普菲尔德模型，体现物理思想方法向人工智能领域的迁移创新。一、强化基础考查，构建知识体系：未来命题将继续重视基础概念、基本规律与基本方法的考查。本卷大量题目以概念辨析(如第3、6、13题)、规律应用(第2、4题)为切入点，提示备考应回归教材，理清概念间的区别与联系，构建完整、准确的知识网络。捷龙三号、PET成像、质谱分析、暗物质探测等情境提示考生要关注科技前沿与社会热点，提升”读情境一建模型—用规律”的能力。三、聚焦实验探究，回归实验本源：两道实验题覆盖力学与电学实验，涉及操作规范、故障排除、数据处理与误差分析。未来命题将持续强化对实验原理理解与真实实验素养的考查，反对死记硬背实验步骤，要求理解每一个操作背后的物理原因。四、强化思维品质，鼓励多元论证：第19题开放设计与第20题数据论证表明，命题趋势是减少套路化计算，增加对推理过程、论证表达与创新设计的考查，引导学生多角度分析问题、规范表达物理过程。五、坚持素养导向，落实育人目标：命题围绕物理学科核心素养展开，通过前沿科技与重大科研成果情境，引导学生形成正确的价值观与科学态度，实现立德树人的根本任务。考情分析考情分析题号知识点设问角度1现象辨识2正电子发射断层成像(PET)核反应方程的书写、质量数与电荷数守恒守恒推理3理想气体等温膨胀玻意耳定律、分子平均动能、热力学第一定律4牛顿第二定律、匀变速直线运动5简谐横波的波形图图像分析678卫星绕地球运动万有引力定律、天体运动、开普勒第三定律9电容器的动态分析(Q不变、U不变)蹦极运动简谐运动、超重与失重、机械能守恒直线电流的磁场、安培力实验探究图像与过程分析霍普菲尔德模型重力势能、能量函数类比建模迁移题号知识点设问角度探究加速度与力的关系、气体等温变化、实验操作、故障排除、实验操作、数据分析导体棒切割磁感线电磁感应、安培力、牛顿第二定律、能量守恒摆带电粒子在电磁场中运动、动能定理暗物质探测(米格达尔效应)题号分值占比力学(含机械振动与波、万有引力)电磁学电路动态分析、电磁感应、带电粒子运动光学1光现象辨识热学3实验探究(跨模块)1.回归教材，夯实基础：梳理力、热、光、电、近代物理各模块的核心概念、公式与定理，理解其内涵与适用条件，构建完整知识体系。2.强化模型训练，提升建模能力：重点掌握匀变速运动、圆周运动、简谐运动、单杆切割、碰撞、质谱等典型模型的建立过程与分析思路，做到见情境即能抽象出对应物理模型。5.注重规范表达，训练论证能力：针对开放性与论证性设问，练习先定性后定量、先列式后联解、先分析后结论的规范书写，强化逻辑链完整性。1.概念混淆：警惕相似概念的辨析，如本题卷中”外界对气体做功”与”气体对外做功”的正负号、动量守恒与机械能守恒的适用条件、超重与失重的判断依据。2.图像误读：注意区分波动图像与振动图像，正确识别坐标轴含义、斜率、截距与面积意义(如第12题I-t图像面积对应电荷量)。4.公式适用条件：注意公式成立的前提，如玻意耳定律仅适用于等温过程、机械能守恒需排除摩擦等非保守力做功、简谐运动近似条件。5.计算与单位失误：注意单位换算(如第20题GeV/c²与kg的换算)、科学计数法与有效数字，避免代入数据时错用单位。真题解读真题解读第1题如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于()A.光的全反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射【学科材料分析】图中筷子倾斜插入盛水容器中，水面以下部分明显出现侧移错位。这一现象的直接信息是：光线从水中斜射到空气与水的界面时，传播方向发生了偏折，人眼沿折射光线反向延长线方向观察，看到的是筷子水下部分的虚像，其位置与实际位置不符，因而产生”侧移”的视觉效果。图像为我们提供了光从水进入空气、在界面发生偏折的典型光路情境。【命题透视】(2)问题设计：直接设问”这种现象属于”,属于”是什么”层面的现象辨识题，四个选项分别对应折射、全反射、干涉、衍射四种光现象，考查学生对基本光现象特征的分辨能力。(3)考查目标：侧重考查物理观念中的物质观念与科学思维中的信息提取能力，属于基础性考查，引导学生在观察中理解光学现象的本质。【解析】插入水中的筷子，其水下部分反射的光线传播时，传播方向会发生偏折，是光的折射现象。人眼逆着折射光线看去，会认为光线沿直线传播，因此感知到的筷子虚像位置和实际位置发生偏移，造成筷子看上去侧移的效果。故选B。【易错点】易把”插入水中的筷子侧移”误判为光的全反射。全反射是光线从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时发生的现象，本现象中光线进入空气后仍能进入人眼，属于普通的折射偏折，不是全反射。①核心概念：折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。人眼观察物体依据的是光沿直线传播的经验，看到的物体位置是物体所发光(或反射光)反向延长线的交点。②解题要点：判断光现象类型时，抓住现象特征——折射看”偏折”,全反射看”光不能射出”,干涉、衍射看”明暗条纹”。本题筷子看似侧移，本质是光在界面处偏折所致，故选折射。考点联系密切，后续常结合光路图定量计算折射角。第2题氟18是正电子发射断层成像(PET)中常用的放射性核素，可通过1H+80→18F+O核反应制备，括号内的粒子为()【学科材料分析】材料给出核反应方程H+10→98F+(),反应前后质量数与电荷数守恒。左侧质量数为1+18=19、电荷数为1+8=9;右侧氟核质量数为18、电荷数为9,据此可推算括号内未知粒子的质量数与电荷数，从而判定粒子种类。核反应方程式的书写与配平是本题的核心材料信息。【命题透视】▶链接教材：人教版选择性必修第三册第五章”原子核”。(1)情境创设：以医学诊断技术——正电子发射断层成像(PET)中氟18的制备为背景，将核物理知识与现代医学影像技术相联系，体现物理学科的应用价值。(氦核、电子、正电子、中子),考查学生对核反(3)考查目标：侧重考查科学思维中的科学推理能力，即运用质量数守恒、电荷数守恒规律进行定量推算，属于基础性考查。【解析】根据题意，设括号内未知粒子为X,根据质量数守恒和电荷数守恒可知，A=1,Z=0则括号内未知粒子为中子n。①核心概念：核反应方程遵循两个守恒规律——质量数守恒(核子数守恒)与电荷数守恒。书写核反应方程时，用左上角标注质量数、左下角标注电荷数，配平即为所求粒子。③拓展关联：核反应方程与”结合能”“核裂变”“核聚变”“放射性衰变”等考点联系紧密，PET成像还涉及正负电子湮灭产生光子的知识，可与近代物理综合题结合考查。第3题一定质量的理想气体在等温膨胀过程中()A.气体压强减小B.外界对气体做正功C.气体分子平均动能增大D.气体与外界无热量交换【学科材料分析】题干明确给出”等温膨胀”这一过程条件：温度保持不变、体积增大。由玻意耳定律pV=C知，体积增大时压强减小；等温意味着理想气体分子平均动能不变；理想气体内能只与温度有关，故内能变化△U=0。该过程条件直接决定各选项中物理量的变化方向，是逐项判断的依据。【命题透视】(1)情境创设：以”一定质量的理想气体等温膨胀”这一经典热学过程为背景，简洁而直指热学核心规律，考查学生对气体状态变化规律的全面理解。(2)问题设计：采用”下列说法正确的是”的单项选择形式，四个选项分别对应压强变化、做功正负、分子平均动能、热量交换四个方面，从不同侧面综合考查同一物理过程，干扰项设置典型。(3)考查目标：侧重考查物理观念中的能量观念与物质观念，要求学生综合运用气体定律与热力学第一定律进行逻辑判断，属于基础性、综合性考查。【解析】A.一定质量的理想气体等温过程满足玻意耳定律pV=C(C为常量),膨胀时体积V增大，因此压强p减B.气体膨胀时体积增大，是气体对外界做功，外界对气体做负功，故B错误；C.理想气体分子平均动能仅由温度决定，等温过程温度不变，分子平均动能不变，故C错误；D.理想气体内能仅与温度有关，等温过程内能变化△U=0;根据热力学第一定律△U=Q+W(W为外界对气体做的功),本题中W<0,可得Q=-W>0,即气体从外界吸收热量，存在热量交换，故D错误。故选A。①核心概念：玻意耳定律pV=C(等温);理想气体分子平均动能仅由温度决定；热力学第一定律△U=Q+W,其中W为外界对气体做的功。②解题要点：分析气体状态变化问题时，先明确过程特征(等温/等压/等容/绝热),再依次判断压强、③拓展关联：等温膨胀(等温压缩)、等压、等容、绝热四种过程常综合考查，可与p-V图像、p-T图像、V-T图像结合，考查图像分析与能量转化的综合能力。车过程中所受合力为2.0×10⁴N,则刹车距离为()【答案】C【学科材料分析】材料给出三个关键数据：汽车质量m=2.0×10³kg、刹车初速度vo=30m/s、刹车过程所受合力F=2.0×10⁴N。合力恒定提示刹车过程为匀变速直线运动，可先由牛顿第二定律求加速度，再由匀变速运动的速度一位移公式求位移，代入数据时需注意单位统一。这些数据构成”已知受力求运动”的标准动力学问题条件。【命题透视】▶核心考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度一位移关系。链接教材：人教版必修第一册第四章”运动和力的关系”与第二章”匀变速直线运动的研究”。(1)情境创设：以”汽车刹车性能测试”这一真实生活与交通安全情境为背景，将动力学知识应用于车辆性能评价，体现物理在工程实践中的应用。(2)问题设计：直接设问”刹车距离为”,属于”怎么办”层面的定量计算题，四个选项给出四个数值，计算过程为”先求加速度、再求位移”,选项数值的设置考查计算的准确性。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的科学推理能力与规范计算能力，属于基础性、应用性考查，是”【解析】根据牛顿第二定律F=ma,代入数据得加速度大小m/s²方向与运动方向相反。刹车过程是末速度为0的匀减速直线运动，由匀变速直线运动速度位移公式0-v?=-2ax故选C。【易错点】将加速度符号代错：刹车时加速度方向与运动方向相反，速度一位移公式中应写为0-v?=【知识总结】①核心概念：牛顿第二定律F=ma;匀变速直线运动速度一位移公式v²-v?=2ax(或0-v?=②解题要点：解决”已知受力求运动”问题分两步：先由牛顿第二定律求出加速度(注意方向),再选择合适运动学公式求位移、时间或末速度。刹车类问题末速度为零，可直接用v?=2ax。③拓展关联：本题可延伸为”刹车时间”“刹车前车距”“反应时间+刹车距离”等交通安全问题，还可与动能定理、动量定理结合，多角度求解同一过程。一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，此时x=3m处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，经过1s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播C.一个周期内质点P运动的路程为4mD.t=0.5s时，质点P的加速度沿y轴负方向【答案】D【学科材料分析】图中横轴为传播方向上的位置x,纵轴为质点位移y,是典型的”波动图像”。由图像可读出波长λ=4m、振幅A=10cm=0.1m;图中x=3m处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，结合”上下坡法”可判断波的传播方向。题干给出P经过1s第一次回到平衡位置，据此可推得周期T=2s,进而求波速、判断特定时刻质点的状态。【命题透视】▶核心考点：波的图像、波长波速周期关系、质点振动状态分析。▶链接教材：人教版选择性必修第一册第三章”机(1)情境创设：以”简谐横波t=0时刻波形图”为背景，属典型的图像类物理情境，考查学生从波形图(2)问题设计：四个选项分别考查波传播方向判断、波速计算、质点路程计算与特定时刻加速度方向判断，综合性强，干扰项设置覆盖图像分析的主要易错点。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的图像分析能力与模型建构能力，要求学生把波动图像与质点振动过程联系起来，属于中档综合性考查。【解析】A.此时x=3m处的质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动，根据”上下坡法”可知，波沿x轴负方向传B.从波形图可直接读出波长λ=4mt=0时P在平衡位置且沿y轴正方向运动，它离开平衡位置后第一次回到平衡位置的过程是：向上运动到波峰、再向下返回平衡位置，该过程对应半个周期，即C.从图中读出振幅A=10cm=0.1m简谐运动中质点一个周期内的路程为4A=0.4m,C错误；D.,t=0时P从平衡位置沿y轴正方向运动，经过恰好到达正向最大位移处。简谐运动的加速度方向与位移方向相反，指向平衡位置，因此此时加速度沿y轴负方向，D正确。①核心概念：波动图像描述的是某一时刻各质点相对平衡位置的位移；波长a、波速u、周期T满简谐运动中质点在一个周期内路程为4A。②解题要点：读波形图先看坐标轴确定波长与振幅，再看质点振动方向判断波的传播方向(“上下坡法”“同侧法”)。周期可由某质点相邻两次经过同一状态的时间间隔推得。判断质点加速度方向时，记住加速度始终指向平衡位置、与位移方向相反。③拓展关联：波动图像与振动图像的区别与联系、波的叠加与干涉、多解问题(传播方向不确定、距离与波长关系不确定)都是高频考点，可与第12题感应电流图像分析思路相互迁移。第6题如图所示，一物块在固定斜面上匀速下滑，不计空气阻力。物块在下滑过程中()A.所受合力的冲量为零B.所受支持力的冲量为零C.所受重力与摩擦力的合力做正功D.机械能守恒【命题透视】(1)情境创设：以”物块在固定斜面上匀速下滑”这一经典力学情境为背景，将动量与能量两条主线放在同一过程中综合考查。(2)问题设计：四个选项分别考查合力冲量、支持力冲量、合力做功与机械能守恒判断，从动量和能量两个角度全面考查学生对匀速直线运动过程的理解。(3)考查目标：侧重考查物理观念中的运动与相互作用观念、能量观念，以及科学思维中的证据推理能力，属于中档综合性概念辨析题。【解析】A.合外力冲量等于物块动量变化，匀速运动速度不变、动量变化量为0,因此物块所受合力的冲量为零，A正确；B.支持力大小不为零，物块下滑过程的作用时间不为零，根据冲量定义1N=N·t,支持力的冲量不为零，C.物块三力平衡，重力、支持力、摩擦力的总合力为0,因此重力与摩擦力的合力与支持力等大反向，方向垂直斜面向下，而物块位移沿斜面向下，该合力与位移方向垂直，做功为0,C错误；D.物块在下滑过程中，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，D错误。故选A。①核心概念：冲量I=Ft;动量定理I=△p;机械能守恒条件：只有重力(或弹簧弹力)做功。冲量是力对时间的积累，功是力对位移的积累，两者物理意义不同。否守恒，看是否只有重力(弹力)做功。匀速运动物体所受合力为零，合力冲量为零，合力做功为零。③拓展关联：斜面类问题还可结合牛顿第二定律分析物体沿斜面运动的加速度、结合摩擦因数考查滑行距离，或结合能量转化考查摩擦生热，是力学综合题的高频载体。第7题如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1,原线圈接在u=Umsin(wt+φ)的交流电源上，副线圈接定值电阻R₀和滑动变阻器R,电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器R的滑片由a端向b端缓慢滑动()A.电压表V₁、V₂的示数之比为2:1B.电流表A₁示数不变C.电流表A₂示数增加D.变压器输出功率减小【答案】C【学科材料分析】电路图显示：原线圈接交流电源u=Umsin(wt+φ),副线圈由定值电阻R₀与滑动变阻器R串联，电压表V₁测原线圈电压、V₂测滑动变阻器R的分压，电流表A₁、A₂分别测原、副线圈电流。图像信息与文字”匝数比2:1”共同构成变压器动态电路分析的条件，注意V₂测的是R的分压而非副线圈总电压。【命题透视】核心考点：理想变压器的变压、变流规律，含变压器的动态电路分析。▶链接教材：人教版选择性必修第二册第三章”交变电流”。(1)情境创设：以”理想变压器带滑动变阻器负载”为背景，是远距离输电、家用电器等实际问题的简化模型，贴近生产生活实际。(2)问题设计：四个选项分别考查电压表示数之比、原线圈电流变化、副线圈电流变化与输出功率变化，覆盖变压器动态分析的主要判断点，A项是精心设置的干扰项。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的动态分析能力与证据推理能力，要求学生理清”负载变化一副线圈电流—原线圈电流一功率”的因果链，属于中档综合性考查。【解析】A.理想变压器原副线圈的电压比等于匝数比，即原线圈两端电压(也就是V₁的示数)和副线圈两端总电压的比值为2:1。但V₂测量的是滑动变阻器R的分压，并非副线圈的总电压，因此V₁、V₂的示数之比不等于C.滑片从a向b滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小。由于原线圈接的交流电源有效值恒定，根据副线圈的总电压有效值保持不变，副线圈回路总电阻为R₀+R,总电阻减小，由欧姆定律可知副线圈总电流(即A₂的示数)增大，C正确；B.根据变流规律,副线圈电流I₂增大时，原线圈电流I₁(即A₁的【易错点】一是误认为V₂测副线圈总电压：电路中V₂与滑动变阻器R并联，测量的是R的分压，故V₁、V₂示数之比不等于匝数比；二是动态分析顺序混乱：应先判断副线圈总电压不变(由电源与匝数比决定),再依次判断总电流、原线圈电流与输出功率的变化。【知识总结】①核心概念：理想变压,原线圈电压由电源决定，副线圈电压由匝数比决定，输入功率等于输出功率。②解题要点：变压器动态电路分析遵循固定顺序：①判断副线圈电压(由U₁、匝数比决定，不变);②分析负载电阻变化；③由欧姆定律求副线圈电流；④由变流规律求原线圈电流；⑤由P=UI判断功率变化。③拓展关联：变压器问题常与远距离输电(升压、降压变压器)、交流电的图像与有效值、功率损耗等考点结合，是交变电流模块的综合性高频考点。2026年2月，我国捷龙三号运载火箭成功发射七颗卫星。假设某卫星在距离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为T。地球的半径为R,下列说法正确的是()A.若已知引力常量G,可计算地球的质量B.该卫星的运行速度大于第一宇宙速度C.该卫星的加速度大于地球表面的重力加速度D.h越大，卫星运行的周期T越小【答案】A【学科材料分析】材料给出卫星轨道高度h、运行周期T与地球半径R,隐含轨道半径r=R+h。文字还提及捷龙三号运载火箭这一真实发射背景。卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，据此可建立天体运动模型，逐项判断能否由已知量求地球质量、比较速度与加速度、分析周期随轨道高度的变化。【命题透视】▶核心考点：万有引力定律与天体运动、开普勒第▶链接教材：人教版必修第二册第七章”万有引力与宇宙航行”。(1)情境创设：以”2026年2月捷龙三号运载火箭成功发射七颗卫星”这一真实航天事件为背景，将教材天体运动知识与我国航天成就相联系，具有鲜明的时代性与育人价值。(2)问题设计：四个选项分别考查地球质量的计算、运行速度与第一宇宙速度的比较、加速度与地面重力加速度的比较、周期与轨道高度的关系，覆盖天体运动的核心结论。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的模型建构能力与科学推理能力，要求学生熟练运用”万有引力提供向心力”建立方程并推导结论，属于中档综合性考查。【解析】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有G(R+h)约去卫星质量m可得地球质量已知G、T、R、h即可计算地球质量，故A正确；r为轨道半径，第一宇宙速度是近地卫星(r=R)的环绕速度，是所有地球卫星的最大环绕速度，该卫星轨道半径r=R+h>R,故运行速度小于第一宇宙速度，B错误；D.由开普勒第三定律(k为常量),轨道半径r=R+h越大，周期T越大，故h越大T越大，D错误。故选A。【易错点】一是误认为卫星轨道越高速度越大：环绕速度随轨道半径增大而减小，轨道越高速度越小；二是混淆环绕速度与发射速度；三是把卫星加速度与地球表面重力加速度等同，忘记对应的【知识总结】①核心概念：万有引力提供向心力(;第一宇宙速度最大环绕速度、最小发射速度。②解题要点：天体运动问题统一建立”万有引力=向心力”方程，需要的物理量(周期、线速度、角速度、加速度)由轨道半径决定，半径越大，周期越大，线速度、角速度、加速度越小。③拓展关联：本题可与同步卫星、近地卫星、极地卫星的比较，“高轨低速大周期”的口诀，以及开普勒三大定律结合考查，还可延伸至双星系统、宇宙速度等考点。将直流电源E、电阻R、平行板电容器C与开关S连接成如图所示的电路。闭合开关S,电路达到稳定状态。下列说法正确的是()A.此过程电源输出的能量等于电容器存储的电场能B.若增大电容器两极板间距离，有从b到a的电流流过电阻C.若断开开关，减小电容器两极板间距离，极板间电场强度增大D.若断开开关，在电容器两极板间插入电介质后，两极板间电势差增大【答案】B【学科材料分析】电路图显示直流电源E、电阻R、平行板电容器C与开关S串联，电路中标注了a、b两点。闭合开关稳定后，电容器两端电压等于电源电动势，电路处于充电后的稳定态；断开开关后，电容器电荷量Q保持不变。图像为”电压不变”与”电荷量不变”两类电容器动态分析提供了电路前提，是逐项判断各选项的【命题透视】▶链接教材：人教版必修第三册第十章”静电场中的(1)情境创设：以”直流电源、电阻、平行板电容器与开关组成的电路”为背景，是电学中典型的电容器动态分析问题，贴近电路实验的实际情境。(2)问题设计：A项考查充电过程中的能量关系，B项考查增大板间距时的放电电流方断开开关(Q不变)条件下板间场强与电势差的变化，四种情况覆盖电容器动态分析的全部类型。(3)考查目标：侧重考查物理观念中的能量观念与科学思维中的动态分析、逻辑推理能力，要求学生灵活区分”U不变”与”Q不变”两种情境，属于中档综合性考查。【解析】A.闭合开关给电容器充电的过程中，有一部分能量在充电过程中通过电阻R转化为焦耳热耗散，因此电B.闭合开关稳定后，电容器两端电压等于电源电动势E保持不变。若增大极板间距，由电容决定式C=可知C减小，根据Q=CU,电容器带电量Q减小，电容器放电，即存在从b到a的电流，B正确；C.断开开关后，电容器带电量Q保持不变。推导极板间场强：可见场强和极板间距d无关，因此减小极板间距时电场强度不变，C错误；【易错点】一是把”闭合开关稳定”误作”电荷量不变”:稳定时电容器电压等于电源电动势保持不变，改变板间距引起的是电荷量变化；二是对”Q不变”条件下场强与d无关这一结论不熟，误判C;三是把代入时方向弄反，插入电介质C增大则U减小。【知识总结】①核心概念：电容决定式定平行板电容器板间场强在Q不变时,与d无②解题要点：电容器动态分析先判断”谁不变”——接电源则U不变，断开电源则Q不变；再分析C的变化(由决定式),再判断电荷量或电压变化，最后由判断场强变化。③拓展关联：本题可与带电粒子在电容器电场中的偏转、静电计、电容式传感器(如测位移、测液面)等实际应用结合，是静电场与电路交汇的综合考点。第10题将蹦极运动简化为直线运动。如图所示，轻质弹性绳的一端固定在0点，另一端和人(视为质点)相连。人从a点静止下落，经b点时绳恰好伸直，到达最低点c后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比，不计空气阻力。下列说法正确的是()A.人运动到bc中点处速度最大B.人在b点的加速度大于在c点的加速度C.从b点到c点的过程中，人一直处于失重状态D.从a点到c点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大【学科材料分析】图中标注了固定点O、释放点a、绳恰好伸直位置b与最低点c。绳的弹力与伸长量成正比，说明弹性绳等效为轻质弹簧。人从a点静止下落的文字信息提示：到达b点时已具备初速度，最低点c不在b点下方对称位置，这对分析速度最大点位置、b、c两点加速度与能量转化起关键作用。【命题透视】▶核心考点：简谐运动的受力与能量、超重与失重、机械能守恒。▶链接教材：人教版选择性必修第一册第二章”机械振动”与必修第二册第八章”机械能守恒定律”。(1)情境创设：以”蹦极运动”这一真实生活与极限运动情境为背景，将弹性绳抽象为轻质弹簧，考查弹簧类动态问题的分析能力。(2)问题设计：A项考查速度最大点的位置判断，B项比较b、c两点加速度，C项考查超重失重状态的转化，D项考查系统能量的转化，四个选项从力、加速度、运动状态、能量四个角度全面考查弹簧类运动。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的模型建构能力(将蹦极抽象为弹簧振子)与动态过程分析能力，难度较大，属于中高档综合性考查。【解析】A.人速度最大的位置在合力为零处，即重力与弹力平衡的位置(设为d点),此时mg=kx₀(x₀为b到d的距离)。若人从b点静止释放，根据简谐运动对称性，最低点应在b点下方2x₀处；现人从a点下落，到达b点已有速度，故最低点c在b点下方大于2x₀处，即bc>2x₀。bc中点处的伸长量此时弹力F=k△x>kxo=mg,合力向上，人处于减速阶段，故速度最大位置在bc中点上方，故A错误；B.在b点，绳刚伸直，弹力为零，人只受重力，加速度ab=g在c点，由A项分析可知伸长量,弹力Fc=k·bc>2mg根据牛顿第二定律Fc-mg=mac可得mac>mg即ac>g,所以c点加速度大于b点加速度，故B错误；C.从b点到c点，人先做加速度减小的加速运动mg>F,加速度向下，人处于失重状态，过平衡位置后做加速度增大的减速运动F>mg,加速度向上，人处于超重状态，故人先处于失重状态后处于超重状态，故D.对于人、地球和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，从a点到c点的过程中，人的动能先增大后减小，所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D正确。【易错点】一是误认为”从b点开始”时最低点在b下方2x₀处，而本题人从a点下落到达b点已有速度，最低点应低于对称位置，导致A项判断失误；二是超重失重的判断依据是加速度方向而非运动方向，向下加速为失重、向上加速为超重；三是能量分析时误用”机械能守恒”于单个物体，正确做法是对”人、地球、绳”系统整体使用机械能守恒。【知识总结】①核心概念：速度最大处为合力为零处；超重失重看加速度方向(向下加速或向上减速为失重，反之超重);“人、地球、绳”系统只有重力和弹力做功时机械能守恒。②解题要点：分析弹簧类动态问题，先找平衡位置(合力为零处，速度最大),再定性划分”加速—减速”阶段，利用对称性或伸长量比较各点加速度；能量方面，用”系统机械能守恒”或”动能+势能总量不变”③拓展关联：蹦极问题与竖直弹簧振子、简谐运动对称性、超重失重综合应用联系紧密，还可与机械能守恒定律中的”弹簧弹性势能”计算结合，是力学综合的高频情境。第11题如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究()A.磁场强弱与距离的定性关系B.磁场强弱与电流大小的定性关系C.磁场是否可以叠加D.磁场有无沿电流方向的分量【学科材料分析】图中两根平行直导线水平放置、两端固定，通以电流时导线受到安培力发生形变，形变程度反映受力大小。材料信息强调”可分别改变每根导线中的电流”,说明实验变量为电流大小，而导线间距固定不可调，据此可判断该装置可探究的关系类型。【命题透视】▶链接教材：人教版必修第三册第十三章”电磁感应与电磁波初步”与选择性必修第二册第一章”安培力(1)情境创设：以”两根平行直导线演示电流间的相互作用”这一教材经典演示实验为背景，创设探究性实验情境，考查学生对实验条件与实验目的关系的理解。(2)问题设计：设问”还可以探究”,四个选项给出四种可能的探究内容，考查学生依据装置特点判断实验可行性的科学论证能力。(3)考查目标：侧重考查科学探究素养中的”提出问题、设计方案”能力与科学思维中的科学论证能力，引导学生理解实验装置的设计意图与可探究的变量关系。A.两根导线的间距不可改变，不可以定性得到磁场强弱和距离的关系，A错误；B.保持两根导线的间距不变，改变其中一根产生磁场的电流大小，通过另一根导线的受力形变程度变化，C.该装置中只有两根平行通电直导线的磁场，没有额外的磁场叠加对照场景，无法验证磁场是否可以叠D.电流方向沿导线轴向，而安培力的方向始终垂直于电流方向，无法通过该装置检测是否存在沿电流方故选B。①核心概念：通电直导线周围存在磁场，磁感应强度大小与电流成正比、与距离成反比(定性);通电导线在磁场中受安培力F=BIL,安培力方向由左手定则判断，垂直于电流方向。②解题要点：判断实验装置可探究的内容，关键看装置能控制哪些变量、能观测哪些量。本题装置能改变电流大小(定性探究磁场强弱与电流关系)、能观测受力形变，但间距固定、无叠加对照，故排除A、C、③拓展关联：本题与”奥斯特实验”“电流间的相互作用”“磁感应强度”等考点联系，可与安培定则、左手定则、安培力计算综合考查，是磁场部分的典型实验情境。第12题用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。t=0时磁铁从线圈上方某高处开始下落，穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是()A.t₁~t₂时间内，感应电流方向从b到aB.t₂时刻，穿过线圈的磁通量为0C.t₁~t₂、t₂~t₃两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等【答案】C【学科材料分析】图中左侧为实验装置：固定支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器相连，磁铁从线圈上方下落穿过线圈；右侧为电流传感器采集的I—t图像，横轴为时间、纵轴为电流，图线先正向增大后反向增大，t₁、t₂、t₃为图像与时间轴的交点与转折点。图像信息可读出磁铁进入、穿出线圈两阶段对应的时间段，为判断感应电流方向、磁通量变化与通过线圈的电荷量提供依据。【命题透视】▶核心考点：楞次定律、法拉第电磁感应定律、感应电荷量的计算。▶链接教材：人教版选择性必修第二册第二章”电磁感应”。(1)情境创设：以”用电流传感器研究磁铁穿过线圈的感应电流”这一真实实验为背景，将实验装置与I-t图像结合，考查学生对实验现象与图像的综合解读能力。(2)问题设计：A项考查感应电流方向，B项考查磁通量的极值判断，C项考查I-t图像面积的物理意义(电荷量),D项考查改变回路电阻对下落时间的影响(3)考查目标：侧重考查科学探究素养中的数据处理与分析论证能力，以及科学思维中的图像分析能力，要求学生理解图像中”面积”的物理意义，属于中高档考查。【解析】A.t₁~t₂时间内，磁铁N极向下进入线圈，穿过线圈的磁通量向下增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上。由安培定则及图中线圈绕向可知，线圈中电流方向从上端流向下端，即外部电路中电流方向从aB.t₂时刻，感应电流为0,说明感应电动势为0,即磁通量的变化率为0。此时磁铁中心位于线圈中心，穿过线圈的磁通量最大，故B错误；t₁~t₂时间内磁铁进入线圈，t₂~t₃时间内磁铁穿出线圈，两过程中磁通量变化量的大小△①相等，故通过线圈的电荷量相等，即I-t图像中曲线与时间轴围成的面积相等，故C正确；D.向左移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值减小，回路总电阻R减小。感应电流I增大，线圈对磁铁的安培力阻碍作用增强，磁铁下落的加速度减小，平均速度减小，穿过线圈的时间△t变大，故D错误。【易错点】一是误把t₂时刻感应电流为零理解为磁通量为零：I=0对应磁通量变化率为零，而磁铁中心正对线圈中心时磁通量恰为最大；二是忽视I-t图像”面积”的物理意义是电荷量q=IAt;三是分析D项时，电阻减小使感应电流增大、阻碍作用增强、磁铁减速更明显，穿过时间应变大而非变小。【知识总结】①核心概念：楞次定律判定感应电流方向；通过线圈的电荷量与时间无关，对应I-t图像中曲线与时间轴围成的面积。②解题要点：分析”磁铁过线圈”类问题，分进入与穿出两个阶段，用楞次定律判断方向，用磁通量变化率判断感应电动势与电流的瞬时值；涉及电荷量时直接用不必逐时刻积分。电磁阻尼等考点联系，可与第17题单杆模型(同样涉)相互印证。第13题光照射到某半导体上，光子能量超过特定值W₁,会激发半导体内部一些受束缚的电子，使其能够在半导体内部自由运动，从而增强导电能力，这属于光电导效应。可用如图所示电路研究光电导效应。用频率为v的单色光分别均匀照射该半导体和逸出功为W₂的金属，W₁<hv<W₂,h为普朗克常量。下列说法错误的是()直流电源A.金属不发生光电效应，半导体发生光电导效应B.增大单色光的强度，电流表示数增大C.对调电源的正负极，通过半导体的电流反向D.半导体两端电压为0时，电流表示数不为0【答案】D【学科材料分析】电路图中半导体与金属分别接入电路，单色光可均匀照射，电源通过回路为二者提供电压。材料给出光子能量满足W₁<hv<W₂,即光子能量大于半导体激发阈值W₁而小于金属逸出功W₂。图像与数值条件共同决定了光电导效应与光电效应是否发生，是逐项判断各选项正误的依据。【命题透视】▶核心考点：光电导效应、光电效应的极限频率、半导体特性。▶链接教材：人教版选择性必修第三册第四章”原子结构和波粒二象性”。(1)情境创设：以”光电导效应”研究为背景，引入半导体导电这一现代电子技术基础概念，属于教材知识的延伸与应用，具有科技情境的典型特征。(2)问题设计：本题为”下列说法错误的是”型逆向选择，A项考查两种效应的发生条件，B项考查光强与电流的关系，C项考查电源极性对电流方向的影响，D项考查电压为零时电流是否为零，需要学生准确理解光电导效应”只在半导体内部激发自由载流子”的本质。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的证据推理能力与批判性思维，要求学生在阅读理解新情境的基础上，抓住光电导效应与光电效应的本质区别进行判断，属于中高档考查。【解析】A.光电效应的发生条件是光子能量hv>W₂(金属逸出功),因此金属不会发生光电效应；而光电导效B.增大单色光强度，意味着单位时间内入射的光子数增多，半导体内部被激发的自由电子数量随之增加，半导体的电阻减小，则电路中电流会增大，所以电流表示数增大。故B正确，不符合题意；C.当对调电源的正负极后，半导体两端的电场方向变成反向，半导体内部自由电子的受力方向也变成反向，则电子的定向移动方向随之反向，因此通过半导体的电流反向，故C正确，不符合题意；D.该光电导效应仅在半导体内部激发自由载流子，不存在逸出半导体的光电子。当半导体两端电压为0时，内部没有外电场驱动自由载流子定向移动，因此电流表示数为0,故D错误，符合题意。①核心概念：光电效应是光子能量大于逸出功W₂时电子逸出金属表面；光电导效应是光子能量大于阈值W₁时，半导体内部受束缚电子变为自由载流子、导电性增强，电子不逸出。前者需要外电路收集逸出电子，后者仅在内部产生自由载流子。②解题要点：抓住两类效应的发生条件hv与阈值(W₂/W₁)的比较；分析”电压为零时电流是否为零”,关键看是否存在逸出半导体外的电子——光电效应有、光电导效应无。第14题简单来说，该模型以0或1表示神经元的状态，所有神经元状态的集合表示神经网络状态；并给神经网络定义了一个”能量函数”(以下简称函数),通过训练使函数变化产生多个极小值，每个极小值对应的神经网络状态代表一个存储信息，也就是记忆。在信息检索与重现过程中，神经网络状态向函数值降低的方向演化，最终达到某个极小值为止，实现已存储信息的重现。该过程可做如下类比：在如图所示的峰谷交错地形中某位置释放一个小球，小球始终沿着重力势能减小的方向运动，直至停在某个山谷底部；小球的位置对应神经网络状态，势能对应函数值。例如，输入模糊字母对应设定小球的初始位置a,小球到达谷底b对应重现出已存储的字母J。下列说法正确的是()A.信息的重现过程可类比小球在光滑的凹凸曲面上运动B.输入具有微小差别的两个模糊字母，可能重现出不同的已存储字母C.输入函数值相等的模糊字母，都可以重现出相同的已存储字母D.函数变化使某个谷底消失，仍可重现出原来对应的存储信息【学科材料分析】图中显示峰谷交错的地形曲面，标注了初始位置a与谷底b。小球沿重力势能减小的方向运动、最终停在谷底，位置对应神经网络状态、势能对应函数值。图像信息为理解”信息重现=到达函数极小值谷底”的类比关系提供了直观载体，是判断各选项类比是否合理的关键：光滑曲面会往复运动、不能停在谷底；微小差异的初始位置可能落入不同山谷。【命题透视】▶链接教材：人教版必修第二册第八章”机械能守恒定律”(重力势能),跨学科关联信息技术领域的人(1)情境创设：以2024年诺贝尔物理学奖成果——霍普菲尔德模型为背景，将物理能量观念与人工智能神经网络技术相联系，体现物理学思想方法的跨学科创新价值，是鲜明的热点情境。(2)问题设计：四个选项均以”小球一地形一谷底”类比为核心，考查学生对”信息重现过程”本质(有阻尼、沿势能降低方向演化、最终停在极小值)的理解，干扰项围绕光滑与粗糙、势能相等与状态相同、谷底消失等关键细节设置。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的类比推理能力、批判性思维与信息读取能力，要求学生透过新颖情境抓住物理本质，属于全卷难度较大的创新性考查。【解析】A.若曲面光滑，小球运动过程中动能和重力势能相互转化，小球会在山谷间往复运动，无法最终停在谷底。而信息重现过程要求小球最终停在势能极小值点，类比的是存在阻力、小球沿势能持续减小方向运动直到B.若两个有微小差别的初始位置(对应微小差别的模糊字母),恰好分属两个不同山谷的势力范围，小球会沿各自的路径滑入不同的谷底，对应重现出不同的已存储字母，因此该情况是可能存在的，B正确；C.函数值相等仅对应初始位置的重力势能相等，两个势能相等的初始位置完全可能分属不同山谷的吸引D.每个谷底对应一个已存储的记忆信息，若该谷底消失，不存在对应的势能极小值点，无法重现原来对故选B。①核心概念：霍普菲尔德模型用能量函数的极小值点对应存储的记忆；信息重现是网络状态向函数值降低方向演化、最终稳定在某一极小值的过程。类比中”小球停在谷底”对应”到达极小值”。②解题要点：处理类比类信息题，先把题干中的类比映射关系理清(位置←状态、势能←函数值、谷底→极小值/存储信息),再逐项用物理规律(能量转化、有阻尼运动、极值点性质)检验每个选项的类比是否成③拓展关联：本题与重力势能、能量守恒、临界点与极值思想联系，跨学科关联神经网络、联想记忆等人工智能概念，体现新高考”物理思想方法向其他领域迁移”的命题趋势，与第20题暗物质探测共同构成前沿科技情境题组。第15题(1)图1为”探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。平衡阻力后，认为桶和砂所受的重力等于小车所受的合力，则桶和砂的总质量m与小车的质量M满足的关系是0(2)下列实验操作，正确的是(填选项前的字母)。B.在”探究气体等温变化规律”实验中，快速拉动柱塞改变空气柱体积C.在”测量玻璃的折射率”实验中，为准确确定入射光线的方向，两枚大头针的距离应适当大些(3)在”测量金属丝的电阻率”实验中，某同学将实验器材连接成如图2所示的电路。闭合开关后，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线可排除故障(填图中导线字母编号)。排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差，电阻率的测量值(选填”偏大”、“偏小”或”没有影响”)。【答案】(1)m<<M(3)c/ac偏小【学科材料分析】本题包含两幅实验图。图1为”探究加速度与力的关系”装置：小车在细绳牵引下沿斜面运动，桶和砂通过绳拉小车，平衡阻力后以桶砂重力近似为小车合力；图2为”测量金属丝的电阻率”电路：电流表外接，滑动变阻器与电阻丝串联，图中标出导线a、c等连接关系。两图分别为(1)(3)两问的”近似条件”分析、“故障排查”与”误差分析”提供依据，A、B、C三个选项则对应三个经典实验的操作规范。【命题透视】▶链接教材：人教版必修第一册第四章”运动和力的关系”、选择性必修第三册第二章”气体”、必修第三册第十一章”电路及其应用”。(1)情境创设：以三个经典力学、热学、电学实验为载体，通过”实验条件判断”“操作正误辨析”“电路故障排查”“误差方向分析”多层次设问，综合考查实验素养。(2)问题设计：第(1)问考查m《M的近似条件及其原因；第(2)问用三组操作辨析实验规范；第(3)问先考查电路故障判断(拆线法),再考查电流表外接引起的系统误差方向，设问角度多样、层次分明。(3)考查目标：侧重考查科学探究素养中的实验操作、故障排除、数据处理与误差分析能力，要求”知其然更知其所以然”,是全卷实验考查的核心题。【解析】(2)A.使用打点计时器的实验都需遵循”先接通电源，待打点稳定后再释放重物”的操作规范以保证B.探究气体等温变化规律时，需要保证气体状态变化过程温度始终和环境温度一致，快速拉动柱塞会使气体温度发生变化，违背等温条件，B错误；C.测量玻璃折射率时，两枚大头针间距适当大些，可以减小确定入射光线方向的角度误差，提高实验精故选AC。(3)[1]故障分析：图中导线c直接将滑动变阻器的右上接线柱和开关相连，此时滑动变阻器的全部电阻被接入电路，相当于定值电阻，因此移动滑片时电路总电阻几乎不变，电表示数几乎不变。拆除多余的导线c,滑动变阻器即可恢复正常的调节功能，排除故障，也可以拆除导线ac,故答案为c或ac。[2]误差分析：该电路为电流表外接法，电压表测量的是电阻丝的真实电压，但电流表测量的是电阻丝和电压表的总电流，电流测量值偏大。根据电阻测量值偏小，再由电阻率公,因此电阻率的测【易错点】一是第(1)问只写”m远小于M“而不理解原因：近似条件来自,m《M时T≈mg;二是把”快速拉动柱塞”误认为可减少实验时间而选B,实际快速拉动破坏等温条件；三是测电阻率时对”外接法”电流偏大、R偏小、p偏小的因果链不熟，误答”偏大”。【知识总结】①核心概念：探究加速度实验中m《M的近似条件及其推导；打点计时器”先通电源、后释放纸带”的规范；气体等温变化需缓慢操作；电流表外接法因电压表分流使电流测量值偏大，导致电阻与电阻率测量值偏②解题要点：对实验”故障”先判断连接方式，找使滑动变阻器失去调节作用的”多余导线”;对”系统误差”,由出发，分析电流或电压的测量偏差，再由推得电阻率偏差方向。③拓展关联：本题综合力学、热学、电学三类实验，可与”探究加速度与力、质量的关系”“油膜法测分子大小”“测量金属丝电阻率”等高考高频实验互相关联，实验条件的近似处理(如m《M、轻绳)与误第16题用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上。钢球沿斜槽轨道滑下后飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复实验，白纸上留下一系列印迹。重垂线A.背板调节到竖直平面内B.斜槽轨道的末端保持水平C.等间距移动挡板(3)用平滑曲线将白纸上的印迹连接起来，如图2所示。以抛出点为坐标原点0,以竖直方向和水平方向分别作为y轴和x轴，建立0xy坐标系。已知平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动，为探究水平分运动的规律，需要确定”相等的时间间隔”。简要说明如何在轨迹上选点来确定相等的时间间隔。(4)某同学实验时忘了标记抛出点的位置。为解决该问题，他以轨迹上某点为坐标原点O',建立O′xy坐标系。在轨迹上取几个点，测量各点的坐标(x,y)。作出图像为一条直线，斜率为k,截距为b,如图3所示。根据平抛运动规律，可得在O'xy坐标系中钢球做平抛运动的抛出点坐标为。(2)使钢球每次从斜槽轨道的末端飞出的速度相同(3)因为平抛竖直分运动是初速度为0的自由落体运动，满足连续相等时间内的竖直位移之比为1:3:5…(或位移差恒定);从抛出点O开始，在y轴上取纵坐标分别为y、4y、9…的点(即竖直位移满足Y₁:Y₂:y₃…=1:4:9…),过这些点作平行于x轴的水平线，与轨迹的交点对应的时间间隔就是相等的时间间隔。(或：在轨迹上取点，使相邻两点的竖直方向位移差恒定，对应的时间间隔也相等。)【学科材料分析】本题包含三幅图。图1为研究平抛运动的装置：钢球沿斜槽轨道滑下飞出，落在水平挡板上的白纸上留下印迹；图2为白纸上的印迹轨迹，以抛出点0为原点建立0xy坐标系；图3为作出的图像，为一条直线，标注斜率为k、截距为b。三图信息分别对应实验操作、轨迹采集与数据处理三个环节，其中图3”直线化”的处理手法是第(4)问求解抛出点坐标的核心条件。【命题透视】核心考点：平抛运动规律、实验操作与图像法处理数据。(1)情境创设：以教材经典”研究平抛运动”实验为背景，通过”印迹法”记录轨迹，再以图像法处理数据求抛出点坐标，考查实验与数据处理的全过程。(2)问题设计：第(1)问判断必要操作，第(2)问说明重复实验的目的，第(3)问用竖直位移关系确定相等时间间隔(简谐追问),第(4)问利用c直线图像反推抛出点坐标，设问从操作、原理到数据处理逐层深入。(3)考查目标：侧重考查科学探究素养中的实验设计、操作判断与数据处理能力，以及科学思维中的模型建构与图像分析能力，第(4)问是全卷实验题的思维制高点，属于中高档考查。【解析】(1)A.钢球的平抛运动轨迹在竖直平面内，为了印迹能准确记录运动位置，应将背板调节到竖直平面B.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，应调节斜槽轨道的末端保持水平，故B正确；C.挡板不需要等间距移动，只要能在轨迹上得到多个分布合理的点即可，故C错误。故选AB。(2)实验操作时，钢球每次从同一个位置由静止释放，目的是：使钢球每次从斜槽轨道的末端飞出的速(3)因为平抛竖直分运动是初速度为0的自由落体运动，满足连续相等时间内的竖直位移之比为1:3:5…(或位移差恒定);从抛出点O开始，在y轴上取纵坐标分别为y、4y、9…的点(即竖直位移满足Y₁:y₂:y₃…=1:4:9…),过这些点作平行于x轴的水平线，与轨迹的交点对应的时间间隔就是相等的时间间隔。(或：在轨迹上取点，使相邻两点的竖直方向位移差恒定，对应的时间间隔也相等。)(4)设钢球在O'坐标系中，经过坐标(x,y)的时刻为t,平抛初速度为v₀,抛出点在O'系中的坐标为已知作出图像为一条直线，斜率为k,截距为b,则则在O'xy坐标系中钢球做平抛运动的抛出点坐标为【答题模板】平抛实验数据处理”三步法”:①写平抛规律：水平方向x-xo=v₀t、竖直方向y-yo=;②消去时间t得到轨迹方程y=f(x);③根据图像的斜率、截距与轨迹方程系数对应关系，列方程求解未知量(如初速度、抛出点坐标)。判断”相等时间间隔”时，利用竖直分运动连续相等时间位移比1:3:5…【易错点】一是第(1)问误选C”等间距移动挡板”:挡板只需取点合理，不需等间距；二是第(3)问表述y-x二次曲线直接对比，需先由原y=kx²+bx再与轨迹方程系数对应，且注意x₀、yo带负号。【知识总结】①核心概念：平抛运动是水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动；轨迹方程连续相等时间竖直位移比1:3:5…。②解题要点：实验操作类要理解每个”必须”的原因(末端水平保证初速度水平、背板竖直保证轨迹在同一平面);数据处理类通过消去时间、比较系数(斜率、截距)求解，注意抛出点不在原点时轨迹方程为③拓展关联：本题的”图像直线化”处理手法可迁移到其他实验(如验证牛顿第二定律的图像、测重力加速度的T²-l图像),平抛规律还可与动能定理、圆周运动、斜抛运动等考点结合。第17题如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽为L的U型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为R的电阻。质量为m的导体棒ab在导轨上以初速度v₀开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求：(3)导体棒速度从vo减为0的过程中电阻R产生的热量。【学科材料分析】图中导轨宽为L、水平放置，左端接电阻R,导体棒ab在导轨上运动；文字说明匀强磁场竖直向下、磁感应强度为B。导体棒以初速度v₀切割磁感线时产生感应电动势E=BLv₀,回路中形成感应电流，导体棒受安培力而减速。图像信息明确了磁场方向、导体棒切割方向与回路连接方式，是判断感应电流方向、安培力方向及能量转化关系的基础。【命题透视】▶核心考点：导体棒切割磁感线、右手定则、安培力、牛顿第二定律、能量守恒。▶链接教材：人教版选择性必修第二册第二章”电磁感应”。(1)情境创设：以”水平导轨上导体棒以初速度运动”的无外力单杆模型为背景，是电磁感应综合题的经典载体，贴近发电、电动等实际技术情境。(2)问题设计：三问按”初始时刻电流一初始时刻加速度一全过程热量”递进，从瞬时分析到过程分析，设问层次清晰，考查模型建构与能量观点的综合运用。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的模型建构能力(单杆模型)、科学推理能力与能量观念，属于中档综合性解答题。【解析】(1)根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为a→b;刚开始运动时，感应电动势为E=BLvo(2)初始时刻导体棒所受安培力(3)根据题意，由能量守恒定律可知，电阻R产生的热量【答题模板】电磁感应单杆问题”四步法”:①由E=BLv(或法拉第电磁感应定律)求感应电动势，用右手定则判断电流方向；求感应电流，再由F=BIL(左手定则)求安培力；③对导体棒列牛顿第二定律求加速度；④涉及全过程能量变化时，用能量守恒(初动能转化为焦耳热)列式求解。【易错点】一是求安培力时忘记乘以长度L或写错F=BIL中I的表达式；二是本题导体棒受安培力减速，属于无外力单杆模型，热量恰等于初动能切勿误加其他能量项；三是电流方向判断时用错定则，切割类问题优先用右手定则。【知识总结】①核心概念：导体棒切割磁感线产生感应电动势E=BLv;模型中，导体棒动能最终全部转化为电阻的焦耳热。回路电安培力F=BIL;无外力单杆②解题要点：先判断切割(有效长度、磁场方向、速度方向),求电动势与电流，再分析安培力与运动状态，最后用能量守恒求热量、位移等过程量。注意”不计电阻与摩擦”意味着能量损失全部体现在电阻焦耳③拓展关联：单杆模型可延伸为”有外力匀速运动”“恒力拉动”“棒受安培力与导轨摩擦”等变式，还可与电容器充电、动量定理(求电荷量与位移)、图像分析结合，是电磁感应综合题的核心考点。第18题长为l的轻绳一端固定在0点，另一端系一个质量为m的小球。重力加速度为g,不计空气阻力。(1)如图1所示，将小球拉至某一位置，轻绳与竖直方向夹角为θ,静止释放小球。a.求小球运动到最低点时受到绳的拉力大小F;b.若θ较小，释放后小球做简谐运动。求一个周期内绳对小球拉力的冲量大小I。(2)如图2所示，使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向夹角为θ,求小球运动的周期，并与(1)b中小球运动的周期比较大小。【学科材料分析】图中包含两个情境：图1中小球由轻绳悬挂偏离竖直方向后静止释放做摆动，图2中小球在水平面内做匀速圆周运动，两图均标注轻绳长1、与竖直方向夹角θ与固定点0。图像信息将”单摆”与”圆锥摆”两个模型并置：图1对应机械能守恒求最低点拉力、单摆周期与动量定理求冲量；图2对应圆锥摆的向心力分析，为比较两者周期提供了直观条件。【命题透视】▶核心考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、单摆周期、动量定理、圆锥摆。▶链接教材：人教版选择性必修第一册第二章”机械振动”与必修第二册第六章”圆周运动”。(1)情境创设：以”轻绳悬挂小球”为载体的单摆与圆锥摆双模型为背景，将两类典型运动并置比较，(2)问题设计：第(1)问先用机械能守恒与牛顿第二定律求最低点拉力，再用单摆周期与动量定理求拉力冲量；第(2)问求圆锥摆周期并与之比较，把”摆角相同、两种运动”的周期差异设为比较点，设问层次分明、(3)考查目标：侧重考查科学思维中的模型建构、科学推理与综合分析能力，以及物理观念中运动与相互作用、能量观念的综合运用，属于中高档解答题。【解析】(1)a.小球从静止释放到最低点的过程中，根据机械能守恒可得7在最低点，由牛顿第二定律可得Fb.若θ较小，释放后小球做简谐运动；根据单摆周期公式可得根据动量定理可得I-mgT=△p=0联立解得一个周期内绳对小球拉力的冲量大小为I=2πm√gl(2)使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向夹角为θ,根据牛顿第二定律可得mgtanθ=r【答题模板】竖直面圆周与摆类问题”四步法”:①分析受力，判断属于”摆动”(最低点F-mg=)还是”圆锥摆”(n其中r=lsinθ);②对摆动过程用机械能守恒(或动能定理)求速度；③在特殊位置用牛顿第二定律列向心力方程求力；④求周期、冲量等过程量时，分别用单摆周期公式与动量定理。【易错点】一是单摆周期与圆锥摆周期的区别：相同摆角下圆锥摆周期小于单摆周期T=二是求拉力冲量时易漏掉重力冲量：一个周期内动量变化为零，绳拉力冲量I与重力冲量mgT相抵消，【知识总结】 ①核心概念：单摆周期公式圆锥摆周期动量定理△p=l合；②解题要点：摆类问题先判断模型——绳子拉力与重力是否同一直线；最低点用”拉力减重力=向心力”,圆锥摆用”重力与拉力合力提供向心力”。求周期比较时直接代入公式，注意圆锥摆r=lsinθ。③拓展关联：本题与”竖直平面圆周运动的临界问题”“单摆的回复力与简谐运动条件”“冲量计算的矢量性”等考点联系，圆锥摆可延伸为”杂技表演”等生活情境，单摆可结合图像法测重力加速度。第19题药物研发中常需要二级质谱分析。一级质谱分析只能检出与目标离子具有相同比荷的离子(母离子)。为进一步鉴别目标离子，需将母离子打碎成更小的离子(子离子),进行第二次质谱分析。某种二级串联质谱系统装置如图所示，假设离子均带正电。第一级质谱(1)第一级质谱：A区中的离子由静止经电场加离子做半径为R的匀速圆周运动进入C区。求加速电压U₁。(2)两级质谱连接：C区产生的子离子经聚焦、冷却后，由静止经电压U₂加速后进入D区。为保证不同比荷的子离子均由小孔S垂直进入第二级质谱的磁场，在D区施加某种场，使这些子离子都做以0点为圆心、半径为r的匀速圆周运动。请设计D区中的场：a.推导说明仅施加匀强磁场是否可行；b.推导说明仅施加电场是否可行。【答案】(2)a.仅施加匀强磁场不可行子离子经电压加速，由动能定理¹2若仅加匀强磁场，洛伦兹力比荷的子离子加速后速度不同，在同一匀强磁场中做圆周运动的半径各不相同，无法保证所有子离子都以固定半径r做圆周运动，因此仅施加匀强磁场不可行。b.仅施加电场可行，需施加以0为圆心的径向辐向电场若仅施加电场，要让所有子离子都以0为圆心、r为半径做匀速圆周运动，电场力需完全提供向心力，且电场方向始终指向圆心。设距离0点r处的电场强度大小为E,对任意子离子有：结合子离子的加速动能关系代入得：该结果与子离子的比荷无关，只要D区是辐向电场，在半径为r的圆周上各处电场强度大小恒、方向沿径向指向圆心，不同比荷的子离子就都能获得大小合适的向心力，完成半径为r的匀速圆周运动，最终从S垂直射出，因此仅施加该种径向电场是可行的。【学科材料分析】装置图显示离子由A区电场加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场做半径为R的匀速圆周运动进入C区，C区将母离子打碎为子离子，子离子经电压U₂加速后进入D区，最终由小孔S垂直进入第二级质谱磁场。图中标注了0点与各区域，为分析”加速—偏转一再加速—圆周运动”的完整过程提供结构信息，是设计D区场的关键依据。【命题透视】▶核心考点：带电粒子在电场中的加速、在匀强磁场中的圆周运动、径向电场中的匀速圆周运动、动能定▶链接教材：人教版选择性必修第二册第一章”安培力与洛伦兹力”与必修第三册第十章”静电场中的能(1)情境创设：以”药物研发中的二级质谱分析”这一真实科研与产业情境为背景，将质谱分析技术抽象为带电粒子在电磁场中的运动问题，体现物理在生命科学领域的应用价值。(2)问题设计：第(1)问为常规的”加速—偏转”组合计算；第(2)问为开放性设计题，先要求”推导说明仅施加匀强磁场是否可行”,再要求”推导说明仅施加电场是否可行”,把”是否可行”的判断落到严格的推导论证上，考查学生设计物理场的能力。(3)考查目标：侧重考查科学思维中的模型建构、科学推理与科学论证能力，以及科学探究素养中的方案设计能力，是全卷创新性与综合性最强的解答题，属于高档考查。【解析】(1)母离子在A区由静止经电场加速，由动能定理得：母离子进入匀强磁场后，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力：(2)a.仅施加匀强磁场不可行若仅加匀强磁场，洛伦兹力提供向心力，轨道半径满足：可见轨道半径r与子离子的比有关，不同比荷的子离子加速后速度不同，在同一匀强磁场中做圆周运动的半径各不相同，无法保证所有子离子都以固定半径r做圆周运动，因此仅施加匀强磁场不可行。b.仅施加电场可行，需施加以0为圆心的径向辐向电场若仅施加电场，要让所有子离子都以0为圆心、r为半径做匀速圆周运动，电场力需完全提供向心力，且电场方向始终指向圆心。设距离0点r处的电场强度大小为E,对任意子离子有：代入得：向沿径向指向圆心，不同比荷的子离子就都能获得大小合适的向心力，完成半径为r的匀速圆周运动，最终从S垂直射出，因此仅施加该种径向电场是可行的。【答题模板】质谱类与”场设计