Physics Bowl物理杯历年试题总结和分析

Physics Bowl 物理杯

距离Physics Bowl 物理杯正式开赛越来越近，相信报名参赛的小伙伴此时此刻都在忙着备赛冲刺。

在这个最关键的时间节点，我们请来了物理竞赛资深导师老师，给大家讲解往年物理碗题⽬的总结和分析，以及对即将到来的物理杯赛事的充分预测。

力学 Mechanics

必考内容

⾸先，我们来看力学。 力学题⽬D1加D2去年⼀共24道，并且集中在前40道⽽且前10题有8道，也就是说D1的学⽣60%都是⼒学部分，D2的学⽣40%是⼒学题⽬。

这个比例往年的情况也⽐较类似，⼀般在20-26道左右，整体而言，这⼀部分是所有学生拿分的部分，也是确保能够得奖的关键部分。

⼒学的题⽬类型⼤致分布如下

1-10	基础运动，力，能量等概念问题，⼀维运动，简单力学计算等
11-20	简单图像问题，运动计算问题，受力计算问题，浮⼒，压强
21-30	匀速圆周运动，⼆维运动，动量冲量相关问题，伯努利原理
31-40	复杂图像问题，复杂运动问题，旋转体系问题（力矩，⻆动量，天体运动等）
41-50	旋转体系问题

这里我们有⼏个可以加速解题的具体点，⽐如说：

① 抛体运动中滞空时间，射程，最⼤⾼度的推导公式。

② 动量冲量，动量守恒问题中⽮量加减法代替直⻆坐标系分解。

③ 利⽤能量守恒代替运动题⽬的计算。

④ 图像问题中明确测量内容与正负⽅向，以及将图像与⽣活中情况结合。

这⼀部分上述的内容基本都属于必考内容，鉴于题⽬太多，⼤家挨着练熟就⾏，如果这⼀部分都不熟悉的话，需要在之后的学习中从概念和计算两个⻆度都有充分的理解，然后今年重在参与即可。

总体来讲，力学部分除了力矩，⻆动量能量部分都是⼤家⽐较熟悉的，所以这⾥的题⽬不管对于D1还是D2都需要保证速度和准确率。

 

振动和机械波

力学中有另外⼀部分，属于振动和机械波，我这⾥⽐较喜欢单独揪出来看。去年的题⽬中我们有4道，⼀道机械波，⼀道声⾳强度，⼀道单摆，⼀道物理摆。

前三道题较为容易且不涉及计算，但是第四道物理摆就变成了全年正确率最低的题⽬，甚⾄这道题提供答案的⽼师给出的解释都不太正确。

对于今年的比赛，机械摆的题目应该会取消掉，所以出题的类型，就剩下了下面几种⽐较高频的题目大家可以重点复习：

① 乐器中驻波有关频率的计算

② 振动⽅程的考察

③ 弹簧振⼦或者单摆周期公式，⽐如换个星球会发⽣什么

④ 声波⼲涉问题

⑤ 波有关的概念性题⽬，⽐如惠更斯原理，偏振等

 

电学 Electricity

下⼀个部分，电学，前40道题中有4道，集中在库仑力部分和电阻计算部分，最后10道题中⼀共有5道，集中在电路，磁场部分。这⾥有⼀道LC电路问题，属于⽐较生僻的内容。

整体来说，2021年电学题目计算较多，整体难度不⼤，除了LC电路需要对电感有⼀定了解外，其他题⽬都⽐较基础。

所以除了在做明白去年题目的基础上，还需要注意下面几种题型：

① 电势，电势能的考虑和计算。

② 洛伦兹⼒，电场⼒磁场⼒的平衡。

③ 电磁感应，法拉第定律，楞次定律的概念问题。

到此，我们覆盖到了2021年全部50道题⽬中37道。

 

热学 Thermal

下⾯⼀个板块是热学。热学部分的话D1有两道，出现在 39，40。其中39是理想⽓体变化过程，40题考察到了⿊体辐射。D2部分有⼀道，出现在46，是⼀道热机功率计算问题。

相⽐前些年很过分的PV图像有关热量，问题的计算问题，2021年的热学问题⽐较简单，属于理解了对应的热学内容就⼀定会做的情况。

所以今年的话，我们就得多准备点热学问题了，⽐如：

① ⽐热，热量温度变化。

② 热传导，受热膨胀等。

③ PV图像的不同⽓体变化过程的计算。

④ PV图像做功，内能等识别判断。

 

光学 Optics

下⼀个，光学。光学部分的在2021年均为透镜成像问题，D1和D2各⼀道，但难度差别很明显。光学这⼀块 2021年考的有点过少，所以⼩胆预测，这⼀部分的题⽬在今年会有个爆发。

除了透镜问题为必考题，还可能考察的题型有：

① 光学的概念问题，认识单词及含义问题。

② 光的⼲涉问题。

③ 光的反射，折射，全反射问题。

 

原⼦/核物理

Atomic / Nuclear Physics

最后，2021的物理杯中，最为爆发的题⽬为现代物理板块中，原子/核物理有关的内容。

现代物理这⼀块⼀共有4道题⽬，其中3道和原⼦物理有关（D1两道，D2⼀道），所以今年的话应该不会这么多了。

预测题⽬如下：

① 相对论中碰撞，或者时间、⻓度计算问题。

② 光电效应。

③ 核反应⽅程式配平。

⾄此，2021年的题⽬分析还剩4道，其中两道是⽐较简单的计算问题（关于密度、质量、体积的计算），另外两道常识类型的问题是关于半导体的，⼀道诺⻉尔奖的题⽬在D1，⼀道P-type的半导体的原理问题在D2。

从宏观背景来讲，应该是和去年⼤规模的芯⽚荒有关，毕竟造芯⽚不能光靠Intel，AMD和砂纸打磨，还得从⾼中生做起。

今年的话，诺贝尔奖含⾦量⼀般，不太会考，可能会问点核聚变的内容，毕竟⼤家都在想办法商业化，真要考出来的话，如果不是问的氘氚反应出氦原⼦和中⼦的话，那就想办法去猜吧。

总结发⾔

2021年物理杯⼒学有点多，光热有点少，电学有点简单，整体难度中等偏下。

2022应该有个调整，难度会有所上升。