高考必会的物理题模板

B站影视 日本电影 2025-09-27 15:31 1

摘要:高考物理命题紧扣“必备知识、关键能力、学科素养”,核心题型集中在力学、电磁学、热学、光学、近代物理五大模块,且每类题型均有固定解题模板。以下按模块拆解高频必考题型,涵盖解题步骤、公式应用、易错点,助力快速破题。

高考物理命题紧扣“必备知识、关键能力、学科素养”,核心题型集中在力学、电磁学、热学、光学、近代物理五大模块,且每类题型均有固定解题模板。以下按模块拆解高频必考题型,涵盖解题步骤、公式应用、易错点,助力快速破题。

一、力学模块:高考占比40%+,核心是“受力分析+运动规律”

力学是物理基础,必考题型包括“匀变速直线运动”“平抛运动”“圆周运动”“牛顿运动定律应用”“机械能守恒”“动量守恒”,解题核心是“先定研究对象,再析受力/运动,最后选公式”。

题型1:匀变速直线运动(运动学公式应用)

解题模板

1. 判类型:明确运动是“匀加速”(a与v同向)还是“匀减速”(a与v反向,注意刹车问题的“停止时间”陷阱)。

2. 列已知量:标出v₀、v、a、t、x中已知的3个物理量(未知量用“?”表示,避免漏量)。

3. 选公式:

- 缺“t”:用 v^2 - v_0^2 = 2ax

- 缺“a”:用 x = \frac{v_0 + v}{2}t

- 缺“v”:用 x = v_0t + \frac{1}{2}at^2

- 缺“x”:用 v = v_0 + at

4. 算结果:注意单位统一(如v用m/s,x用m,a用m/s²),刹车问题需先算“停止时间t停 = v₀/a”,若题干时间t > t停,需用t停计算位移。

真题示例(2024全国甲卷)

题目:汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后做匀减速直线运动,经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车过程中的加速度;(2)刹车后6s内汽车的位移。

解题步骤:

1. 判类型:匀减速直线运动,v₀=10m/s,t₁=2s时v₁=6m/s,求a和t₂=6s的x。

2. 算加速度:缺x,用 v = v_0 + at ,代入得 6 = 10 + a×2 ,解得a=-2m/s²(负号表减速)。

3. 算停止时间:t停 = v₀/|a| = 10/2 = 5s,因6s > 5s,实际运动时间为5s。

4. 算位移:缺v,用 x = v_0t + \frac{1}{2}at^2 ,代入t=5s,得 x = 10×5 + \frac{1}{2}×(-2)×5² = 25m 。

易错点:直接用t=6s计算,忽略汽车5s已停止,导致位移算错。

题型2:平抛运动(分解为“水平匀速+竖直自由落体”)

解题模板

1. 分解运动:

- 水平方向:匀速直线运动,vₓ = v₀,x = v₀t(核心:时间t由竖直方向决定)。

- 竖直方向:自由落体运动,vᵧ = gt,y = \frac{1}{2}gt², v_y^2 = 2gy 。

2. 求关键量:

- 求时间t:优先用竖直位移y,由 t = \sqrt{\frac{2y}{g}} 计算(必考点)。

- 求初速度v₀:用水平位移x,v₀ = x/t。

- 求末速度v:大小 v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} ,方向 \tan\theta = \frac{v_y}{v_x} (θ为v与水平方向夹角)。

3. 注意场景:若平抛落点在斜面,需结合“x = Lcosθ,y = Lsinθ”(L为斜面长度,θ为斜面倾角)联立方程。

真题示例(2023全国乙卷)

题目:将小球从距水平地面高h=20m处水平抛出,初速度v₀=15m/s,不计空气阻力,g取10m/s²。求:(1)小球在空中运动的时间;(2)小球落地时的水平位移;(3)小球落地时的速度大小。

解题步骤:

1. 算运动时间:竖直方向自由落体,y=h=20m,由 t = \sqrt{\frac{2h}{g}} = \sqrt{\frac{2×20}{10}} = 2s 。

2. 算水平位移:x = v₀t = 15×2 = 30m。

3. 算落地速度:vᵧ = gt = 10×2 = 20m/s,v = \sqrt{15² + 20²} = 25m/s。

关键逻辑:平抛运动的“时间独立性”——水平初速度不影响运动时间,只由竖直高度决定。

题型3:牛顿第二定律应用(连接体/斜面/传送带问题)

解题模板

1. 定研究对象:

- 单个物体:直接对物体受力分析(重力、弹力、摩擦力、外力)。

- 连接体(如两个物块叠放/连接):若加速度相同,用“整体法”求加速度;若需求内力(如绳子拉力、摩擦力),用“隔离法”分析单个物体。

2. 画受力图:用“重力竖直向下,弹力垂直于接触面,摩擦力与相对运动(趋势)相反”的原则,避免漏力/多力。

3. 建坐标系:

- 斜面问题:沿斜面为x轴,垂直斜面为y轴(将重力分解为Gₓ=mg sinθ,Gᵧ=mg cosθ)。

- 水平问题:沿运动方向为x轴,竖直方向为y轴。

4. 列方程:x方向: \sum F_x = ma ;y方向: \sum F_y = 0 (匀速/静止时)或 \sum F_y = ma_y (有竖直加速度时)。

5. 解方程:代入已知量,注意摩擦力的“动/静”判断(动摩擦力f=μN,静摩擦力f≤μN,由平衡或牛顿定律算大小)。

真题示例(2024新高考Ⅰ卷)

题目:如图,物块A放在倾角θ=37°的斜面上,通过轻绳跨过定滑轮与物块B相连,A的质量m₁=2kg,B的质量m₂=1kg,A与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,不计绳重和滑轮摩擦,g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)A、B的加速度大小;(2)绳子的拉力大小。

解题步骤:

1. 定研究对象:A、B加速度相同,先整体法求a,再隔离B求拉力T。

2. 整体受力分析(沿斜面方向):

- 动力:B的重力m₂g(沿斜面向下的分力)。

- 阻力:A的重力分力m₁g sinθ + A的动摩擦力f(f=μm₁g cosθ)。

3. 列整体方程:m₂g - (m₁g sinθ + μm₁g cosθ) = (m₁ + m₂)a。

代入数据:1×10 - (2×10×0.6 + 0.25×2×10×0.8) = (2+1)a → 10 - (12 + 4) = 3a → a= -2m/s²(负号表A沿斜面向上运动,加速度大小2m/s²)。

4. 隔离B列方程:m₂g - T = m₂a → 1×10 - T = 1×(-2) → T=12N。

易错点:斜面问题中,正压力N≠m₁g,而是N=m₁g cosθ,忽略这点会导致摩擦力计算错误。

题型4:机械能守恒定律(只有重力/弹力做功)

解题模板

1. 判条件:明确系统是否“只有重力或弹力做功”(其他力不做功,或做功代数和为0,如光滑接触面、无空气阻力)。

2. 选参考面:选重力势能参考面(通常选最低点或初始位置,简化计算,势能值可正可负)。

3. 定状态:确定初状态(1)和末状态(2)的动能( E_{k} = \frac{1}{2}mv² )和势能(重力势能 E_{p} = mgh ,弹性势能 E_{p弹} = \frac{1}{2}kx² )。

4. 列方程:

- 守恒式: E_{k1} + E_{p1} = E_{k2} + E_{p2} (初机械能=末机械能)。

- 差值式: \Delta E_k = -\Delta E_p (动能增加量=势能减少量,或反之)。

5. 解方程:代入数据,注意速度、高度的相对性(如物体在参考面下方,h为负,势能为负)。

真题示例(2023新高考Ⅱ卷)

题目:如图,竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径R=0.5m,一端与水平轨道相切于A点,另一端在最高点B。质量m=0.1kg的小球从B点由静止释放,求小球运动到A点时的速度大小(g取10m/s²)。

解题步骤:

1. 判条件:圆弧轨道光滑,只有重力做功,机械能守恒。

2. 选参考面:选A点为重力势能参考面(h_A=0,h_B=2R=1m)。

3. 定状态:初状态(B):v_B=0, E_{k1}=0 , E_{p1}=mg×2R ;末状态(A):v_A=?, E_{k2}=\frac{1}{2}mv_A² , E_{p2}=0 。

4. 列方程:0 + mg×2R = \frac{1}{2}mv_A² + 0 → 约去m,得 v_A = \sqrt{4gR} = \sqrt{4×10×0.5} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5} m/s(≈4.47m/s)。

关键逻辑:机械能守恒不考虑运动过程,只看初末状态,简化复杂曲线运动的计算。

题型5:动量守恒定律(系统合外力为0)

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1. 判条件:

- 理想条件:系统不受外力(如光滑水平面、宇宙空间)。

- 近似条件:系统合外力远小于内力(如碰撞、爆炸,时间极短,外力冲量可忽略)。

- 某方向条件:系统在某一方向合外力为0,该方向动量守恒(如水平方向光滑,竖直方向有重力,水平方向动量守恒)。

2. 定系统:明确研究的系统(如两个碰撞的小球、爆炸的物体),避免漏选/多选物体。

3. 定正方向:规定某一方向为正方向(通常选初速度方向),与正方向相反的速度为负。

4. 列方程:初总动量=末总动量 → m_1v_{10} + m_2v_{20} = m_1v_1 + m_2v_2 (多物体系统同理,相加初动量=相加末动量)。

5. 解方程:注意速度的矢量性(负号表示方向),碰撞问题还需满足“能量不增加”( E_{k初} ≥ E_{k末} )和“运动合理性”(碰撞后后面物体速度不大于前面物体)。

真题示例(2024全国乙卷)

题目:质量m₁=0.2kg的小球以v₀=5m/s的速度水平向右运动,与静止的质量m₂=0.3kg的小球发生正碰,碰后m₁的速度变为v₁=1m/s,方向仍向右。求碰后m₂的速度大小和方向(不计空气阻力)。

解题步骤:

1. 判条件:水平方向无外力,动量守恒;正碰,系统为m₁和m₂。

2. 定正方向:向右为正方向,v₀=5m/s,v₂₀=0,v₁=1m/s。

3. 列方程:m₁v₀ + m₂v₂₀ = m₁v₁ + m₂v₂ → 0.2×5 + 0.3×0 = 0.2×1 + 0.3v₂。

4. 解方程:1 = 0.2 + 0.3v₂ → 0.3v₂=0.8 → v₂≈2.67m/s,正号表方向向右。

验证:初动能 E_{k初} = 0.5×0.2×5² = 2.5J ,末动能 E_{k末}=0.5×0.2×1² + 0.5×0.3×(0.8/0.3)²≈0.1 + 0.35=0.45J

二、电磁学模块:高考占比35%+,核心是“电场力/磁场力+电路/电磁感应”

电磁学是高考难点,必考题型包括“电场性质应用”“电路动态分析”“磁场对电流/电荷的作用力”“电磁感应定律应用”,解题核心是“区分电场/磁场力的特点,结合电路规律或运动公式”。

题型1:电场性质与电场力做功(电势/电场强度/电势能)

解题模板

1. 判电场类型:是“点电荷电场”(E=kQ/r²,电势φ∝1/r)还是“匀强电场”(E=U/d,电势沿电场线均匀降低)。

2. 用电场强度公式:

- 匀强电场:E=U/d(d是沿电场线方向的距离,非两点间直线距离)。

- 点电荷电场:E=kQ/r²(用于比较不同位置的场强大小)。

3. 分析电势与电势能:

- 电势φ:沿电场线方向φ降低;正电荷周围φ为正,负电荷周围φ为负。

- 电势能Ep:Ep=qφ(q正,φ正→Ep正;q负,φ正→Ep负);电场力做功W=-ΔEp(W正→Ep减,W负→Ep增)。

4. 电场力做功计算:

- 匀强电场:W=qEd(d沿电场线方向,W与路径无关,只看初末位置)。

- 任意电场:W=qU(U是初末位置电势差,U=φ₁-φ₂)。

真题示例(2023全国甲卷)

题目:在匀强电场中,A、B、C三点构成边长为L=0.2m的正三角形,电场线方向平行于三角形所在平面。已知A、B两点间的电势差U_AB=10V,C点与A点的电势差U_AC=5V。求:(1)电场强度E的大小;(2)将电荷量q=+2×10⁻⁶C的点电荷从B移到C,电场力做的功。

解题步骤:

1. 判电场类型:匀强电场,先确定等势面和电场线方向。

2. 求电势关系:U_AB=φ_A-φ_B=10V,U_AC=φ_A-φ_C=5V → φ_B=φ_A-10V,φ_C=φ_A-5V → U_BC=φ_B-φ_C=-5V。

3. 找等势点:取AB中点D,φ_D=(φ_A+φ_B)/2=φ_A-5V=φ_C → CD为等势线,电场线垂直CD指向电势降低的方向(即从A指向CD)。

4. 算电场强度:d是A到CD的距离,正三角形中,A到CD的距离= (√3/2)L × 1/2 = (√3/4)×0.2 = 0.05√3 m;U_AD=φ_A-φ_D=5V,E=U_AD/d=5/(0.05√3)= 200/√3 ≈115.47 V/m。

5. 算电场力做功:W_BC=qU_BC=2×10⁻⁶×(-5)= -1×10⁻⁵ J(负号表电场力做负功)。

关键逻辑:匀强电场中,等势面是平行平面(或直线),电场线与等势面垂直,先找等势线可快速确定d。

题型2:电路动态分析(滑动变阻器/开关变化导致的电路变化)

解题模板

1. 画电路结构:将电压表视为“开路”,电流表视为“短路”,明确电路的串并联关系(谁与谁串联,谁与谁并联,滑动变阻器的有效电阻部分)。

2. 定不变量:电源电动势E和内阻r通常不变(核心不变量)。

3. 分析电阻变化:

- 滑动变阻器:滑片移动→有效电阻R滑变化(如滑片向阻值大的方向移,R滑增大)。

- 开关通断:闭合/断开→总电阻R总变化(如闭合一个并联支路,R总减小)。

4. 用“串反并同”规律(快速判断):

- “串反”:与变化电阻串联的元件(电流表、电压表示数、灯泡功率),其变化趋势与电阻变化相反(R滑增→串联元件的电流/电压/功率减)。

- “并同”:与变化电阻并联的元件,其变化趋势与电阻变化相同(R滑增→并联元件的电压/电流/功率增)。

- (或用欧姆定律推导:R总→I总=E/(R总+r)→U内=I总r→U外=E-U内→再分析各支路电流/电压)。

5. 验证功率变化:灯泡功率P=I²R或P=U²/R,结合电流/电压变化判断亮暗(P增→变亮,P减→变暗)。

真题示例(2024新高考Ⅱ卷)

题目:如图,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,R₁=3Ω,R₂=6Ω,滑动变阻器R₃的最大阻值为10Ω。闭合开关S,滑片P从R₃的左端向右移动,求:(1)电路总电阻的变化趋势;(2)电流表(测干路电流)的变化趋势;(3)电压表(测R₂两端电压)的变化趋势。

解题步骤:

1. 画电路:R₂与R₃并联,再与R₁、电源内阻r串联;电流表测干路电流,电压表测R₂(或R₃并联部分)的电压。

2. 定不变量:E=12V,r=1Ω,R₁=3Ω,R₂=6Ω。

3. 电阻变化:滑片右移→R₃有效电阻增大→R并(R₂与R₃并联)= (R₂R₃)/(R₂+R₃) 增大→总电阻R总=R₁ + r + R并 增大。

4. 用欧姆定律推导:

- 总电流I总=E/R总→R总增→I总减(电流表示数减小)。

- 内电压U内=I总r→I总减→U内减→外电压U外=E-U内→U外增。

- R₁两端电压U₁=I总R₁→I总减→U₁减→并联部分电压U并=U外 - U₁→U并增(电压表示数增大)。

5. 用“串反并同”验证:R₃(变化电阻)增大,电流表与R₃串联→电流减小(串反);电压表与R₃并联→电压增大(并同),结论一致。

易错点:误将R₁与R₃视为串联,忽略R₂与R₃的并联关系,导致电阻分析错误。

题型3:磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力与圆周运动)

解题模板

1. 判洛伦兹力方向:用左手定则(四指指向正电荷运动方向,负电荷则相反;磁感线穿掌心,大拇指指向力的方向),洛伦兹力始终与速度垂直,不做功(速度大小不变,只改变方向)。

2. 算洛伦兹力大小:f=qvB sinθ(θ是v与B的夹角,v⊥B时θ=90°,sinθ=1,f=qvB;v∥B时θ=0°,f=0,电荷匀速直线运动)。

3. 分析运动轨迹:

- v⊥B:电荷做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力→ f=qvB = mv²/r = m(4π²r)/T²。

- 推导关键公式:轨道半径r=mv/(qB),周期T=2πm/(qB)(T与v、r无关,只与m、q、B有关,回旋加速器核心公式)。

4. 画轨迹图:确定圆心(过电荷运动轨迹上两点,作速度的垂线,交点为圆心)和半径(用几何关系,如弦长、圆心角求r),再结合r=mv/(qB)求解未知量(如v、B、m/q)。

真题示例(2023全国乙卷)

题目:如图,垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一电荷量q=+2×10⁻⁶C、质量m=1×10⁻⁶kg的粒子,以速度v=10m/s垂直进入磁场,求:(1)粒子受到的洛伦兹力大小;(2)粒子做圆周运动的轨道半径;(3)粒子运动的周期。

解题步骤:

1. 判力的方向:v垂直纸面向里的磁场(掌心向外),正电荷速度方向假设向右(四指向右),大拇指向上→洛伦兹力向上。

2. 算洛伦兹力:v⊥B,f=qvB=2×10⁻⁶×10×0.5=1×10⁻⁵ N。

3. 算轨道半径:洛伦兹力提供向心力,r=mv/(qB)= (1×10⁻⁶×10)/(2×10⁻⁶×0.5)= 10 m。

4. 算周期:T=2πm/(qB)= (2×π×1×10⁻⁶)/(2×10⁻⁶×0.5)= 2π ≈6.28 s。

关键逻辑:洛伦兹力不做功,粒子速率不变,圆周运动的半径和周期仅由粒子本身(m/q)和磁场B决定。

题型4:电磁感应定律应用(法拉第定律+楞次定律)

解题模板

1. 判感应电流产生条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化(ΔΦ≠0,磁通量Φ=BS sinθ,B、S、θ任一变化均可导致ΔΦ)。

2. 用楞次定律判方向:

- 步骤:确定原磁场方向→判断磁通量变化(增/减)→感应电流的磁场方向(阻碍原磁通量变化:增→反方向,减→同方向)→用安培定则(右手螺旋定则)判感应电流方向。

- 快速记忆:“增反减同,来拒去留,增缩减扩”(如磁铁插入线圈,线圈磁通量增,线圈对磁铁有斥力“来拒”,线圈面积有缩小趋势“增缩减扩”)。

3. 用法拉第定律算感应电动势:

- 平均电动势:E=nΔΦ/Δt(n为线圈匝数,ΔΦ=Φ₂-Φ₁,用于求平均电流、电荷量)。

- 动生电动势(导体切割磁感线):E=BLv sinθ(θ是v与B的夹角,v⊥B、v⊥L时,E=BLv;若导体绕一端转动,E=½BL²ω,ω为角速度)。

4. 结合电路算电流/电压:感应电动势视为“电源”,其内阻为线圈电阻r,结合外电路电阻R,用闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r),路端电压U=IR。

真题示例(2024全国甲卷)

题目:如图,矩形线圈abcd共n=100匝,面积S=0.02m²,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度ω=10π rad/s。求:(1)线圈产生的感应电动势的最大值;(2)线圈从中性面(磁通量最大位置)转过90°的过程中,平均感应电动势的大小;(3)若线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,线圈正常工作时的路端电压。

解题步骤:

1. 算最大电动势:线圈转动产生正弦式交变电流,最大值Eₘ=nBSω=100×0.5×0.02×10π= 20π ≈62.8 V。

2. 算平均电动势:从中性面转90°,ΔΦ=BS - 0=0.5×0.02=0.01 Wb,Δt=θ/ω= (π/2)/(10π)= 0.05 s;E平=nΔΦ/Δt=100×0.01/0.05= 20 V。

3. 算路端电压:正常工作时用有效值,E=Eₘ/√2=20π/√2=10√2 π ≈44.4 V;总电流I=E/(R+r)=10√2 π/(9+1)=√2 π ≈4.44 A;路端电压U=IR=√2 π×9≈39.96 V(或用U=E×R/(R+r),直接计算更简便)。

易错点:混淆“最大值”“有效值”“平均值”的应用场景——求功率、电压表示数用有效值,求电荷量用平均值,求瞬时值用最大值。

三、热学/光学/近代物理:高考占比25%,核心是“概念理解+公式应用”

这三类模块题型相对基础,侧重对基本概念和公式的记忆与应用,难度较低,是必拿分部分。

题型1:热学(理想气体状态方程/热力学定律)

解题模板

1. 理想气体状态方程(PV=nRT或PV/T=C):

- 判过程:是“等温”(T不变,PV=C)、“等容”(V不变,P/T=C)还是“等压”(P不变,V/T=C)。

- 列状态量:确定初状态(P₁、V₁、T₁)和末状态(P₂、V₂、T₂),注意温度T用热力学温度(T=273+t/℃)。

- 列方程:P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂(n不变时),代入数据求解未知量。

2. 热力学第一定律(ΔU=Q+W):

- 符号规则:ΔU(内能变化):T增→ΔU正,T减→ΔU负;Q(热量):吸热→Q正,放热→Q负;W(做功):外界对气体做功→W正,气体对外做功→W负(体积减→W正,体积增→W负)。

- 应用:结合温度变化判断ΔU,结合体积变化判断W,再求Q(或反之)。

真题示例(2023全国甲卷)

题目:一定质量的理想气体,在温度T₁=300K时,压强P₁=1×10⁵Pa,体积V₁=0.01m³。若气体经历等容变化,温度升高到T₂=600K,求此时气体的压强P₂;若气体再经历等温变化,体积膨胀到V₃=0.03m³,求此时气体的压强P₃。

解题步骤:

1. 等容变化(V₁=V₂=0.01m³):用P₁/T₁ = P₂/T₂ → P₂=P₁T₂/T₁=1×10⁵×600/300=2×10⁵ Pa。

2. 等温变化(T₂=T₃=600K):用P₂V₂ = P₃V₃ → P₃=P₂V₂/V₃=2×10⁵×0.01/0.03≈6.67×10⁴ Pa。

关键:明确每一步的变化类型,对应正确的状态方程,温度必须用热力学温度(本题T₁=300K,T₂=600K,无需转换,若给摄氏度需加273)。

题型2:光学(光的折射/全反射/干涉)

解题模板

1. 光的折射定律(折射角与折射率):

- 公式:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂(n为折射率,真空n=1,介质n>1;θ₁是入射角,θ₂是折射角,均为与法线的夹角)。

- 应用:已知两种介质的折射率和入射角,求折射角;或已知折射角,求折射率(n=sinθ₁/sinθ₂,θ₁是空气中的角,θ₂是介质中的角)。

2. 全反射(光从光密介质→光疏介质):

- 条件:①光从光密介质(n大)射向光疏介质(n小);②入射角≥临界角C。

- 临界角公式:sinC=1/n(光疏介质为真空或空气时)。

3. 双缝干涉(波长计算):

- 条纹间距公式:Δx = Lλ/d(L是双缝到屏的距离,d是双缝间距,λ是光的波长)。

- 应用:已知Δx、L、d,求λ;或比较不同色光的条纹间距(红光λ大→Δx大,紫光λ小→Δx小)。

真题示例(2024新高考Ⅰ卷)

题目:一束光从空气(n₁=1)射向某种玻璃(n₂=√3),入射角θ₁=60°,求:(1)折射角θ₂;(2)该玻璃的临界角C(光从玻璃射向空气时)。

解题步骤:

1. 用折射定律:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂ → 1×sin60° = √3×sinθ₂ → sinθ₂= (√3/2)/√3= 1/2 → θ₂=30°。

2. 算临界角:sinC=1/n₂=1/√3≈0.577 → C=arcsin(1/√3)≈35.3°。

易错点:全反射条件判断错误(如光从空气射向玻璃,不会发生全反射),或临界角公式记错(sinC=1/n,而非n=sinC)。

题型3:近代物理(光电效应/原子结构/核反应)

解题模板

1. 光电效应(爱因斯坦光电效应方程):

- 方程:Eₖₘₐₓ = hν - W₀(Eₖₘₐₓ是光电子最大初动能,hν是光子能量,W₀是金属逸出功;h=6.63×10⁻³⁴J·s,ν是光的频率)。

- 关键概念:截止频率ν₀=W₀/h(ν

2. 原子结构(玻尔模型):

- 能级跃迁:原子从高能级m→低能级n,辐射光子能量hν=Eₘ - Eₙ;从低能级→高能级,吸收光子能量hν=Eₘ - Eₙ(光子能量必须等于能级差)。

- 氢原子能级公式:Eₙ= -13.6/n² eV(n=1,2,3…,n=1是基态,能量最低)。

3. 核反应方程(质量数/电荷数守恒):

- 规则:反应前后总质量数A守恒,总电荷数Z守恒。

- 类型:α衰变(放出⁴₂He,A减4,Z减2)、β衰变(放出⁰₋₁e,A不变,Z加1)、裂变(重核分裂为轻核,如铀核裂变)、聚变(轻核结合为重核,如氢聚变)。

真题示例(2023全国乙卷)

题目:已知金属钠的逸出功W₀=2.3eV,用频率ν=6.0×10¹⁴Hz的光照射钠板,h=6.63×10⁻³⁴J·s,1eV=1.6×10⁻¹⁹J。求:(1)光子的能量(以eV为单位);(2)光电子的最大初动能(以eV为单位)。

解题步骤:

1. 算光子能量:hν=6.63×10⁻³⁴×6.0×10¹⁴≈3.978×10⁻¹⁹J,换算为eV:3.978×10⁻¹⁹/(1.6×10⁻¹⁹)≈2.486 eV≈2.5 eV。

2. 算最大初动能:Eₖₘₐₓ=hν - W₀≈2.5 - 2.3=0.2 eV。

关键:单位换算(J与eV的转换),以及明确“只有hν>W₀时,才有光电效应”(本题hν≈2.5eV>2.3eV,符合条件)。

四、解题通用技巧:避免失分的“3个关键”

1. 审题抓关键词:圈出“光滑”(无摩擦力)、“轻质”(质量为0,绳/杆弹力处处相等)、“匀速”(合力为0)、“足够长”(物体不会脱离轨道/平面)、“恰好”(临界状态,如恰好不滑动、恰好通过最高点),这些词直接决定受力分析和公式选择。

2. 规范书写步骤:高考物理按步骤给分,即使结果错,写对“研究对象、受力分析、公式、代入数据”也能得大部分分。例如:“以物块A为研究对象,受力分析:重力mg、支持力N、拉力T、摩擦力f…根据牛顿第二定律,沿斜面方向:T - mg sinθ - f = ma…”。

3. 检查单位与符号:单位必须统一(如速度用m/s,不能用km/h;时间用s,不能用min);矢量(速度、加速度、力)的符号要与正方向一致,避免因符号错误导致结果反向。

来源:流浪的西施菜菜

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