喬明磊老師重點收集并認真研究了2017年第34屆和2018年第35屆全國中學生物理競賽復賽(省級)試題，從中找到與目前高中物理教學相關的結合點，并在課堂上有針對性的引入并強化。

　　一、對第34屆全國中學生物理競賽復賽(省級)試題的初步研究。試題及詳解地址(長按復制粘貼到瀏覽器即可)：

　　第一題 剛體+振動模型

　　第一問注意計算公轉角度和自轉角度的關系。第二問先從自由度分析，發(fā)現(xiàn)有兩個獨立自由度，所以需要考慮簡振模，用能量或者受力的方法都可以解。然而細心的同學會發(fā)現(xiàn)存在一個模式并沒有“滾動”，滾動的只有一個解。本題與高中物理選修3-4 機械振動與機械波的簡諧振動相聯(lián)系。

　　第二題 極坐標天體軌道

　　同樣經典的天體軌道問題，題目非常仁慈的把極坐標方程中參數和軌道能量角動量關系都給出來了，減少了部分計算量。第一問計算掃過面積，由于題目已經給出了積分公式可以直接積分。個別同學轉化成直角坐標也可以做。第二問計算速度，由于已經有了軌道方程，所以直接帶能量方程或者角動量方程就可以。本題與高中物理必修二 萬有引力與航天的行星運動規(guī)律相聯(lián)系。

　　第三題 牛頓第二定律加運動學

　　題目難度并不大，為了保證正確率，建議同學們畫v-t圖像分情況討論，可能滑動/不滑動，可能碰撞/不碰撞，可能先停/先撞，保證不重不漏。本題與高中物理必修一 牛頓運動定律的板塊模型相聯(lián)系，是高中物理力學部分也是較常見的題目，只是計算量較大。

　　第四題 電磁感應電動勢

　　計算動生電動勢和安培力，沒有什么陷阱，仔細計算即可。本題與高中物理選修3-2 電磁感應的動生電動勢相聯(lián)系。

　　第五題 非常規(guī)的回旋加速器

　　回旋加速器是高考必練的五個帶電粒子場中運動模型之一。但是高考學習中的回旋加速器中間的電場部分是通過整個回旋加速器的，但本題，加速的電場只存在長度為D的一部分。同學們只要把這個長度差別考慮清楚就行了。難度不大，問的問題也是回旋加速器常規(guī)問題。本題與高中物理選修3-1 磁場中的回旋加速器有關內容相聯(lián)系。

　　第六題 弗蘭克赫茲實驗

　　該題是一個近代物理里面的重要實驗，本題中，將弗蘭克赫茲實驗使用的電子和汞原子的碰撞，改為相對好計算的電子和氫原子的碰撞。利用近代物理和碰撞的知識，就可以進行相應的計算。題目中還給出了可見光波長范圍，只需進行簡單的計算即可，注意能級躍遷的順序。本題與高中物理選修3-5 原子結構中的能級躍遷和玻爾模型相聯(lián)系。

　　第七題 氣體狀態(tài)的P-V圖像

　　通過P-V圖像分析斜線上的zui高溫度，等價于求橫縱坐標之積的大小，相對簡單。 后面的吸熱放熱的轉變溫度，也有很多種求法。循環(huán)過程中的做功可以直接通過圖像面積積分得到結果。本題與高中物理選修3-3 氣體實驗定律和熱力學第一定律相聯(lián)系。

　　第八題 菲涅耳透鏡

　　菲涅耳透鏡的核心原理是利用相差方法計算成像位置，使其達到一種凸透鏡的效果。 本題引導大家用平行光入射進行計算，把折射考慮進去之后，就能計算出斜邊多出來的相位差，包括最后要求的有效環(huán)帶的條數，都是菲涅耳透鏡的常規(guī)計算。本題與高中物理3-4 光的折射等有關內容相聯(lián)系考察幾何光學，重點在于光路圖的繪畫。

　　二、下面是對第35屆全國中學生物理競賽復賽(省級)試題的初步研究：整體這套試卷考察了同學們的物理思想、建模能力和一定的解模能力。試題及詳解地址：

　　第一題 天體運動

　　第一問臨界場景對應最小的軌道，即相切場景，由軌道能量得到答案。第二問利用角動量守恒能量守恒得到速度，然后開普勒第二定律算面積得到時間。本題與高中物理必修二 萬有引力和航天中的天體運動及開普勒行星運動定律相聯(lián)系。

　　第二題 簡諧振動

　　可以用能量求解，然而用圖像法—以速度v為縱坐標和位移x為橫坐標，畫出體系的運動狀態(tài)，這樣是兩個不同中心的橢圓。本題對應高中物理選修3-4中機械振動和機械波的簡諧振動。

　　第三題 角動量守恒的碰撞問題

　　第一問需要知道打擊中心的定義，即讓軸上沖量等于0。第二問牛頓運動定律即可。第三問第四問質心平拋加圓周運動即可。本題牽涉知識點較多，也是對應高中物理中轉動定律、動量守恒、牛頓運動定律的綜合問題。

　　第四題 磁場+小量展開

　　本題計算量比較大。把磁場做泰勒展開之后，利用對稱性和場的約束條件做題會簡化計算。后面的小問用直接用能量求導可以。本題雖然與高中物理中電流的磁效應相關，但大多是數學的計算。

　　第五題 在旋轉系中洛侖茲力恰好能平衡科氏力。

　　第六題 利用“畫圈守恒”，類似于高斯定理。

　　第七題 光的干涉

　　首先明白最細的干涉條紋由ZD的間距，即螺距形成，而較寬的單縫條紋由鐵絲的直徑提供。兩組條紋之間的夾角產生的原因是兩組斜鐵絲的夾角形成。這樣結合螺線的平面展開圖就能得到答案。

　　第八題 能級躍遷

　　三、反思

　　通過分析2017年和2018年兩年的物理競賽復賽試題，重在考察學生的物理思想、物理建模和解模能力，另外利用數學解決物理問題的能量要求特別高。現(xiàn)在單從多年的物理課堂教學上看，高中學生如果沒有經過專門的競賽培訓，學生是不具備物理競賽能力的，缺乏高一級的物理建模能力。因此接下來我們在優(yōu)班課堂上有意識的滲透大學普通物理知識還是很有必要的，另外需要拿出一部分時間針對有望參加自主招生的學生進行重點輔導，旨在提高他們的核心競爭力。

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