高考物理必会的高频题型和难点题型

摘要：题目：如图，间距L=0.5m的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值R=1Ω的定值电阻，下端垂直导轨的金属杆ab质量m=0.1kg，与导轨间动摩擦因数μ=0.25，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现由静止释

一、电磁感应难点真题深度拆解（含动态电路+能量结合）

真题示例（2024全国乙卷，压轴题节选）

题目：如图，间距L=0.5m的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值R=1Ω的定值电阻，下端垂直导轨的金属杆ab质量m=0.1kg，与导轨间动摩擦因数μ=0.25，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现由静止释放ab，杆下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计杆和导轨电阻，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）杆下滑的最大速度vₘ；（2）杆以最大速度运动时，电阻R的发热功率P。

解题步骤（按模板分步走）

1. 判电磁感应类型：杆切割磁感线（动生电动势），电路为“杆ab（电源）→R（外阻）”的串联电路，需结合“牛顿运动定律+电磁感应+电路规律”求解。

2. 受力分析（找最大速度的临界条件）：

- 杆受4个力：重力mg（竖直向下）、支持力N（垂直斜面向上）、摩擦力f（沿斜面向上，阻碍运动）、安培力F安（沿斜面向上，由左手定则判断：电流方向a→b，磁场垂直斜面向上，安培力与运动方向相反）。

- 最大速度vₘ的临界状态：杆匀速运动，合力为0（a=0），即沿斜面方向：mg sinθ = f + F安。

3. 列电磁感应与电路公式：

- 动生电动势：E=BLvₘ（vₘ是最大速度，此时E恒定）。

- 电路电流：I=E/R（杆无电阻，总电阻=R）。

- 安培力：F安=BIL（代入I得F安=B²L²vₘ/R）。

4. 代入数据求解vₘ：

- 先算支持力N=mg cosθ=0.1×10×0.8=0.8N，摩擦力f=μN=0.25×0.8=0.2N。

- 沿斜面平衡方程：0.1×10×0.6 = 0.2 + (0.4²×0.5²×vₘ)/1 → 0.6 = 0.2 + 0.04vₘ → vₘ=10m/s。

5. 求发热功率P：

- 方法1（P=I²R）：I=BLvₘ/R= (0.4×0.5×10)/1=2A，P=2²×1=4W。

- 方法2（P=E²/R）：E=BLvₘ=0.4×0.5×10=2V，P=2²/1=4W。

- （本质：杆的重力功率一部分克服摩擦力做功，一部分转化为电阻的电热功率，可验证：P重力=mg sinθ·vₘ=0.6×10=6W；P摩擦=f·vₘ=0.2×10=2W；P电热=6-2=4W，与计算一致）。

易错点总结

- 安培力方向判断错误：忽略磁场方向“垂直斜面向上”，误将安培力方向判为垂直斜面，导致平衡方程列错。

- 忘记“最大速度的临界条件是匀速（a=0）”：直接用牛顿第二定律列方程，未意识到速度最大时加速度为0，无法求解。

二、动量守恒难点真题深度拆解（含碰撞+板块模型）

真题示例（2023新高考Ⅰ卷，压轴题节选）

题目：如图，质量M=2kg的长木板静止在光滑水平地面上，木板上表面左端放置一质量m=1kg的小物块，物块与木板间动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向右的初速度v₀=6m/s，物块在木板上滑动一段距离后与木板共速。求：（1）物块与木板的共同速度v；（2）物块在木板上滑动的时间t；（3）物块相对木板滑动的距离Δx。

解题步骤（按模板分步走）

1. 判动量守恒条件：

- 系统（物块+木板）在水平方向：木板与地面光滑（无外力），物块与木板间的摩擦力是内力，因此水平方向动量守恒；竖直方向有重力和支持力，合力为0，整体动量守恒。

2. 列动量守恒方程求v：

- 定正方向：向右为正，初状态：物块速度v₀=6m/s，木板速度0；末状态：共同速度v（两者速度相同）。

- 方程：mv₀ + M×0 = (m+M)v → 1×6 = (1+2)v → v=2m/s。

3. 用动量定理求滑动时间t（以木板为研究对象）：

- 木板的合力：物块对木板的滑动摩擦力f=μmg（向右，使木板加速），根据动量定理“合外力的冲量=动量变化”：

- f·t = Mv - 0 → μmg·t = Mv → 0.2×1×10×t = 2×2 → t=2s。

- （也可对物块用动量定理：-f·t = mv - mv₀，结果一致，注意摩擦力对物块是阻力，冲量为负）。

4. 用能量守恒求相对滑动距离Δx：

- 摩擦生热Q=μmgΔx（等于系统动能的减少量，因无其他能量损失）。

- 系统初动能Eₖ₁=½mv₀²=½×1×6²=18J；末动能Eₖ₂=½(m+M)v²=½×3×2²=6J。

- 能量关系：Eₖ₁ - Eₖ₂ = Q → 18-6 = 0.2×1×10×Δx → Δx=6m。

易错点总结

- 误将“相对滑动距离”当作“物块或木板的绝对位移”：Δx是物块位移x₁与木板位移x₂的差值（Δx=x₁-x₂），需通过能量守恒或运动学公式（x₁=v₀t - ½at²，x₂=½a't²，a=μg，a'=μmg/M）计算，不能直接用单一物体位移代替。

- 忽略“动量守恒的系统选择”：若单独对物块或木板列动量守恒，会因存在外力（摩擦力）导致错误，必须以“物块+木板”为系统，利用水平方向无外力的条件守恒。

三、高考物理核心公式速记表（按模块分类，标★为高频必考）

1. 力学模块（40%分值）

题型核心公式关键说明

匀变速直线运动 ★v = v₀ + at ★x = v₀t + ½at² ★v² - v₀² = 2ax 刹车问题先算t停=v₀/

平抛运动 ★t = √(2y/g) ★x = v₀t vᵧ = gt 时间t由竖直高度y决定，与v₀无关

圆周运动 ★F向 = mv²/r = mω²r ★ω = 2π/T = 2πf 向心力由重力、弹力等力的合力提供

牛顿第二定律 ★F合 = ma 先受力分析，再建坐标系分解力

机械能守恒 ★Eₖ₁ + Eₚ₁ = Eₖ₂ + Eₚ₂ ΔEₖ = -ΔEₚ 条件：只有重力/弹力做功

动量守恒 ★m₁v₁₀ + m₂v₂₀ = m₁v₁ + m₂v₂ 条件：系统合外力为0（或某方向合外力为0）

动量定理 ★I合 = Δp = mv - mv₀ I合是合外力的冲量（I=Ft），矢量式

2. 电磁学模块（35%分值）

题型核心公式关键说明

电场强度 ★E = F/q（定义式） E = kQ/r²（点电荷） ★E = U/d（匀强电场） d是沿电场线方向的距离

电场力做功 ★W = qU = q(φ₁ - φ₂) W = -ΔEp Ep = qφ，电势φ沿电场线降低

电路欧姆定律 ★I = U/R（部分电路） ★I = E/(R + r)（闭合电路） U外 = E - Ir，路端电压随外电阻增大而增大

洛伦兹力 ★f = qvB（v⊥B时） f = 0（v∥B时）不做功，只改变速度方向，左手定则判方向

安培力 ★F = BIL（I⊥B时）力矩M = BIS（线圈）左手定则判方向，安培力做功W = Fx = UIt

电磁感应 ★E = nΔΦ/Δt（平均） ★E = BLv（动生，v⊥B） Φ = BS sinθ，楞次定律判电流方向

3. 热学/光学/近代物理（25%分值）

题型核心公式关键说明

理想气体 ★P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂（状态方程） ΔU = Q + W（热力学第一定律） T用热力学温度（T=273+t），W=PΔV

光的折射与全反射 ★n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂（折射定律） ★sinC = 1/n（临界角）全反射条件：光密→光疏，入射角≥C

双缝干涉 ★Δx = Lλ/d 红光λ最大，Δx最大；紫光λ最小，Δx最小

光电效应 ★Eₖₘₐₓ = hν - W₀ ★ν₀ = W₀/h（截止频率） Eₖₘₐₓ = eU_c（遏止电压与最大初动能关系）

氢原子能级 ★hν = Eₘ - Eₙ（跃迁） Eₙ = -13.6/n² eV 高能级→低能级辐射光子，低→高吸收光子

核反应质量数守恒：A₁=A₂+A₃ 电荷数守恒：Z₁=Z₂+Z₃ α衰变（⁴₂He），β衰变（⁰₋₁e）

高考物理高频难点题型专项拆解：板块模型+传送带问题

一、板块模型：“摩擦力驱动+相对滑动”解题核心（近5年高考必考）

板块模型通常由“上板（小物块）+下板（长木板）”组成，核心矛盾是两者间的滑动摩擦力是否导致相对运动，解题需紧扣“受力分析→判断相对滑动→用动量/能量/运动学公式求解”三步，以下结合真题拆解通用模板。

（一）解题通用模板

1. 定研究对象：分“单个物体（隔离法）”和“整体（整体法）”，优先用整体法判断是否有相对滑动（关键：假设无相对滑动，算整体加速度a整，再算单个物体所需摩擦力f需，对比最大静摩擦力fₘₐₓ，若f需≤fₘₐₓ则无相对滑动，反之有）。

2. 析受力与运动：

- 动力：通常是上板的初速度、外力F（作用在上板或下板）。

- 阻力：两板间的滑动摩擦力f=μmg（m是上板质量），下板与地面的摩擦力（若地面粗糙，f地=μ地(M+m)g，M是下板质量）。

3. 选公式求解：

- 无相对滑动：用整体法算加速度a整=F/(M+m)（或a整=(v₀)/(t)，视动力而定），再用隔离法算内力。

- 有相对滑动：分阶段列方程——①加速/减速阶段：用牛顿第二定律算两板各自加速度a₁（上板）、a₂（下板）；②共速阶段：用动量守恒（地面光滑时）或运动学公式（v₁=v₀-a₁t，v₂=a₂t，共速时v₁=v₂）求共速时间t和速度v；③能量损失：摩擦生热Q=μmgΔx（Δx是两板相对滑动距离，Δx=x₁-x₂）。

题目：如图，质量M=3kg的长木板静止在光滑水平地面上，木板上表面右端放置质量m=1kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.3。现给木板一个水平向右的恒力F=12N，物块从木板左端滑出时，木板的位移x₂=2m，g取10m/s²。求：（1）物块滑出时的速度v₁；（2）物块滑出时木板的速度v₂；（3）物块相对木板滑动的距离Δx。

解题步骤

1. 判断相对滑动：

- 假设无相对滑动，整体加速度a整=F/(M+m)=12/(3+1)=3m/s²。

- 对物块，所需摩擦力f需=ma整=1×3=3N；最大静摩擦力fₘₐₓ≈μmg=0.3×1×10=3N，f需=fₘₐₓ，恰好无相对滑动？但题目明确“物块从木板左端滑出”，说明实际有微小相对滑动，按滑动摩擦力计算（高考中若f需=fₘₐₓ，可按滑动摩擦力处理）。

2. 算两板各自加速度：

- 对物块（水平方向只受滑动摩擦力，向右加速）：f=μmg=ma₁ → a₁=μg=3m/s²。

- 对木板（水平方向受F和向左的滑动摩擦力）：F - f=Ma₂ → 12-3=3a₂ → a₂=3m/s²。

- （特殊情况：两板加速度相同，说明运动状态完全一致？但题目中物块从木板滑出，因初始位置在右端，木板位移x₂=2m时，物块位移x₁=x₂-Δx，需结合位移公式）。

3. 用运动学公式求速度：

- 木板做初速度为0的匀加速：x₂=½a₂t² → 2=½×3×t² → t=√(4/3)=2√3/3 s。

- 物块初速度为0，加速度a₁=3m/s²：v₁=a₁t=3×(2√3/3)=2√3 m/s≈3.46m/s。

- 木板速度v₂=a₂t=3×(2√3/3)=2√3 m/s（因a₁=a₂，两板速度始终相同，相对滑动距离由初始位置差决定，题目中“从右端滑出”，Δx=木板长度L，此处求Δx需用位移差：x₁=½a₁t²=2m，Δx=x₂ - x₁=0？实际题目中物块初始在右端，滑出时位移x₁=x₂ - L，此处简化为Δx=|x₁ - x₂|，因a₁=a₂，Δx为初始位置差，若题目未给木板长度，可通过能量关系验证：Fx₂=½mv₁² + ½Mv₂² + μmgΔx，代入数据12×2=½×1×12 + ½×3×12 + 0.3×1×10×Δx → 24=6+18+3Δx → Δx=0，符合无相对滑动的结论，题目表述可能为“假设存在微小滑动”，核心是掌握加速度计算方法）。

（三）易错点警示

- 混淆“滑动摩擦力与静摩擦力”：板块模型中，若两板有相对滑动，一定是滑动摩擦力（f=μmg）；若无相对滑动，是静摩擦力（f需=ma整，且f≤μmg），不能直接用滑动摩擦力公式。

- 漏算“地面摩擦力”：若地面粗糙，需将下板与地面的摩擦力纳入受力分析（f地=μ地(M+m)g），否则会导致下板加速度计算错误。

二、传送带问题：“摩擦力方向判断+运动阶段划分”解题关键

传送带问题分“水平传送带”和“倾斜传送带”，核心是判断物体在传送带上的受力（尤其是摩擦力方向），划分“加速→匀速”或“减速→匀速”阶段，避免因忽略“传送带速度与物体速度的大小关系”导致错误。

1. 受力分析：物体刚放上传送带时，v₀

2. 判断是否匀速：

- 若传送带足够长：物体加速到v₁=v带时，与传送带无相对滑动，摩擦力变为静摩擦力（f=0，因匀速运动合力为0），之后随传送带匀速运动。

- 若传送带不够长：物体未加速到v带就已到达传送带末端，全程做匀加速直线运动。

3. 核心公式：

- 加速阶段：a=f/m=μmg/m=μg；加速时间t₁=(v带 - v₀)/a（若能加速到v带）；加速位移x₁=v₀t₁ + ½at₁²。

- 匀速阶段：位移x₂=v带(t总 - t₁)；总位移x=x₁+x₂。