全国高中物理竞赛试题，2022年全国高中物理竞赛试题？

疫情之下，全国几乎所有的中小学的正常教学活动都难以得到保障，在全体学生网课的背景下，常规教学的效果已经是大打折扣了。而作为小众化的学科竞赛培训，此时更是举步维艰，日常的培训时间已经大幅缩水，必要的外出培训也因疫情难以成行。加之近年来学科竞赛与升学关联政策的摇摆，经不起折腾的学校甚至直接退出了竞赛培训。然而，今天我们仍然看到，将竞赛培训坚持到今天的学校与学生依然成众，不仅传统的竞赛学校没有放弃，优秀的学生没有放弃，更有一批学校带着自己优秀的学生加入到了竞赛培训的行列，共同走到了今天。作为一位深度认同竞赛培训的教练，向这些学校与学生致敬!

与此同时，我还要借此时机向学科竞赛的组织方致敬，上至全国竞委会，下至各承办学校。是组织方协调方方面面，克服疫情带来的种种困难，以保证那些优秀的学子能顺利地走进赛场。尤其是从去年开始，为了满足疫情防控的要求，竞赛根据防疫的要求，复赛分作了两次进行，这无疑对命题与组织带来的前所未有的困难。今天的赛事是今年的第一次，下一次是三周后，那时离决赛已经很近了，愿参加第二次复赛的同学与教练能克服焦虑。物竞人是无惧困难的。

作为竞赛载体的试题，是广大学生与教练最为关注的内容。笔者近年来都对复赛试题从中学教练的角度予以评析，这些评析虽然有很多不到位乃至错误的地方，但基本上都是中肯之言，得到了许多教练的认同。在去年的评析中，笔者就过往的复赛命题中的问题发了点“牢骚”，但也为去年的命题点了个大大的赞，希望去年的是试题拨乱反正的开局年，因此也希望今年的试题更能体现竞赛的特点，产生出经典的试题来。

说到今年，想必很多教练会联想到第33届物理竞赛，因为那一年与今年一样，都是由湖北省承办决赛，亦承担相应的命题工作。于是，是不是有教练希望从33届的试题中找到今年试题特点的影子？或者风格什么的。但我想，希望找到试题的共同特点这种想法固然不错，但其实基本上是自我过于焦虑的行为表现，自扰罢了。因为所有的试卷评价都是结果评价，事后评价，而超前预测，大体具有忽悠成份。且不说物理竞赛试题的从来没有相关的连续性，况且，已经6年了，早已物是人非了。譬如，33届复赛中的某道题是来自当年负责竞赛组织工作的一位教授赛前发表的论文中的一道原题，难不成今年我们要将相关教授的论文都翻出来看看？但教授今年已经不再参与竞赛的组织工作了，而且，若用类似的方式真能找到赛题的话，恐怕就涉嫌故意了。再如，当年那道蹦极的试题，最初出现国外的一本刊物上，后来被一高校老师翻译后署名出现中《物理教学》上，这种发文方式算不算抄袭我判断不了，只是这道题出现在试卷中后，对其模型的理解至今争议不断。我个人认为，33届的赛题整体并谈不上优秀。但愿今年首先不至于出现这类争议极大的试题，再则不要出现表述不明的试题。总之，要从当年的试题中找今年的影子，估计会泡汤。

另外，即便是试卷中有你做过僅讲过的原题，你就能说你捉到了题么，也不能。因为历年的考试从来都有“原题”的要素。

当然，教练也应习惯于从预赛试题的特点来预判复赛试题的特点，虽然也不是十分地靠谱，但肯定要比通过不同年份的试题找规律要有实效一些。从今年的预赛试题看，整体上中规中矩，没有出现上33届预赛试题中“粉尘干涉”类型的不可能有中学生能完成的试题。但今年的预赛试题也有一个明显的特点，那便是过程较为复杂，内容呈现普物化。但愿复赛不要太过于普物化，不要将中学物理竞赛变身为微积分大赛。但基于复赛难度肯定不会低于预赛，可以预见，今年赛题的难度可能不会很低，但愿不使用超纲式的王炸，不使用无来由的近似。

上述文字写于试题公布之前，当然，我们也可顺便预测一下今年的试题，共8道，其中力学背景3道、热学1道、电学2道、光学1道，近代物理1道、每道40分。唉，这种预测有意义么？没有!

试题解析

涉考知识点：迈克尔逊干涉仪，薄膜干涉，等倾干涉，位相，光的折射，光程等。

去年第1题考察的几何光学，今年则是一道涉及波动光学与几何光学的综合题，知识点的涉及面扩大。

对于光的波动，从原理角度是几乎不可能难住考生，能让考生害怕的是干涉模型。今年看上去是大家都熟悉的迈克尔逊干涉仪，但命题人将着力点放在了干涉场（也可理解为视场）上，将其与薄膜干涉等效，而薄膜的倾角是发散光的角度造成的。如果考生对迈克尔逊干涉仪的理解局限于舒力上的处理，而试题并没有就此问题植入太多相应的信息，要求考生通过干涉场中心与干涉场外侧的的明暗变化不同，倒推出模型特点，难度较大，而学生若不能突破这一点，后续较基本的折射问题（第3问）又可能主动放弃。实际上，第3问应该可以撇开前面两问，只考虑中心亮纹的情况作答，亦能得到结果。从评分标准看，这一问有12分的分值。

关于干涉，笔者在一题一议的栏目反复强调，30多年的竞赛中出现了太多的干涉模型，但干涉模型难以穷尽，而且，即便是原有的干涉模型，也有新着力点产生。譬如，笔者就曾将舒力上的关于迈克尔逊干涉仪用来寻找以太的模型单列出来，进行相关的讲解。其工作原理是十分清楚的，但发散光形成的干涉场问题却从未涉及。

关于波的干涉，近年我一起感觉有可能向多光速干涉发展，这一感觉今年再次落空。

作为复赛试题，本人给予此题4星的评级。假设最高级别为5星级。

涉考知识点：功的计算，弹簧的劲度系数，弹性势能，磁场的能量，通电螺线管的磁场，自感，功能原理，小量处理等。

从功能原理的角度切入本题的解答，涉及外力做功，恒流源做功与弹性势能与磁场能量变化之间的关系，尤其是恒流源克服感应电动势做功的问题，考生可能在日常学习中接触较少，产生遗漏。

在求等效的劲度时，是以lp为原长进行相关计算的，不可以l0为原长。

在求解I0的取值范围时，均值不等式的应用体现了答题者的数学知识的掌握与运用能力，否则，若选用求导，则计算量会大增。

第2问实质上是在电磁感应问题中植入的超导模型，这是一种比较常见的处理模式，作为有竞赛培训背景的学生，处理起来应该难度不大。

本题整体上非常契合复赛要求，而且有相应的区分度。

作为复赛试题，本人给予此题4星的评级。

涉考知识点：抛体运动，牛顿运动定律，动量定理，转动定律，机械能守恒定律。

读完此题，我们自然很容易想到据说是费曼十分喜爱的“超球”，是一个经典的物理模型。由于这一模型去年复赛中出现过，今年再次出现，虽然背景有所差别，但于竞赛生而言，处理上就没有了知识与思维难度了！

有人怀疑本题的模型有问题，其实，只要理解了摩擦无限与超球的超级弹性，就不存在问题了。千万不要与实际情形等效。

但本题的命题人、审题人及最终的定稿人，似乎都有疏忽！

作为复赛试题，虽然模型经典，但考虑到去年考过此模型，本人给予此题2星的评级。

涉考知识点：转动定律，机械能守恒定律，转动动能，柯尼希定理，转动系，转动惯量的计算，平衡状态分析等，本题分值60分，值 ！

以转动为背景的力学综合问题是每年必考的内容，今年亦不例个，上一题是这类问题，本题亦是。

本题的模型也比较经典，匀质杆转动过程中的惯性力的力矩需要通过积分求解，为要误认为惯性力作用在其质心上，这一点易错。

一般说来，此处命题人应给出相应的积分公式！

对匀质平衡的讨论在原理上并不难，但数学处理要求较高，一般学生可能难以做到很全面。这里面不仅有数学能力要求，情境的想象亦十分重要。

但是，只要是此类复杂模型平衡稳定性的讨论，其计算量一般都很大，阅读了答案的，可能已经能感觉到其运算的复杂。当然，对这个复杂运算处理的本身也代表了作为竞赛生本身所需要的数学能力。

关于平衡状态的分析，近几年清、北组织的强基考试均有涉及，关注这方面信息的学生在处理本题时，可能在心理上更放松一些，

笔者在竞赛辅导中，一直将力学分为四大块，即“四大力学 ”，其中“以圆周运动与转动为背景的力学综合问题”是四大力学之首，是竞赛年年必考的内容，去年复赛涉及三个大题，今年这两题的点分比值也很大，而且是单一的力学板块问题。

作为复赛试题，本人给予此题5星的评级。

涉考知识点：弹力的计算，牛顿运动定律。

相信读完此题目的人都会会心一笑，本题的模型在初中就已经出现过，高中常规教学中更不用说，只是那时都定性分析，不作定量计算，此处要求定量计算，而且连接小球的在常规教学中是轻绳，此处更换为弹簧，但至少过程对大家都是十分清晰的，剩下的便是对过程的计算了。

不算不知道，一算便知难度很大。

当小球的动力学方程呈现在我们面前时，居然是一道非齐次微分方程，这是竞赛有史以来难度最大的方程，命题人在上一题不给出相应的积分方程尚不太过分的话，而此处不给微分方程的解，于中学生而言，太过份了。大纲虽要求简单运用微积分，但此处能否认定为简单呢？等候中学教练的评论。

真心希望不要将中学物理竞赛举办成微积分大赛，上一是与本题就有微积分大赛的味道。这两题普物的特征好浓！

作为复赛试题，本人给予此题3星的评级。

涉考知识点：电荷守恒定律，扩散定律，高斯定理，热平衡等。

对于本题，笔者认为，除第1、2两问，其它的内容不论是处理方法，运算要求应该都是普物要求，故不作讨论。

作为复赛试题，本人对此题不予评级。

涉考知识点：光了气的压强，粒子统计分布，热力学第一定律，热容等。

气体压强与动能密度的关系p=32u及光子气压强与能量密度的关系p=31u的计算是竞赛的常规要求，但处不能将夸克与气体匹配，而就注意到其接近光速而与光子匹配。以此为切入点，思路上的障碍并不是太大，但运算的壁垒依然极高，尤其是第二问中的近似，如E≈pc，若没有对近代物理深层面的认识，一般学生并不敢作此近似，此外，运算过程中积分的技巧性亦很强。相反，本题中的第3、4问中的障碍相对来说要小得多。当然第4问得益于题目对过程适用条件的交待“假设“火球”的膨胀降温过程可近似为准静态的绝热过程”若无此交待，则无疑此题无效。

作为复赛试题，本人给予此题4星的评级。

试卷评析

纵观全卷，其中虽然有一定的亮点，但本卷整体又可能让中学教练与那些准备来年再战的竞赛生感到郁闷与恐惧。总体评析如下

1.全卷试题以内容主要背景而论，纯力学3道、纯光学1道、电学1道、热学与电学综合1道、热学与近代物理1道，共计7道，相对于往年，力学与热学的比例偏高，尤其是力学畸高。

2.通读全卷，似乎还没有感觉题述不清，模棱两可的地方，但模型的提示，数学条件的给予，笔者认为并没有到位，且笔者没有验证全部解答，阅读过程中感觉答案有一定逻辑上的跳跃。

3.从解答方法与数学知识应用上看，涉及到对称分析、极值与临界分析、递推规律应用、不等式的应用、小量分析、微积分知识的应用。全卷仍有较大的计算量，当然，这也是近年竞赛的一大特色，短时间内我们不要奢望有大的改变。

4．与预赛一样，本题明显地具有普物特色，或者夸张一点地说，这套试卷就是一套普物试卷。笔者感觉今年难有经典试题沉淀。

5．今年的物理竞赛大概率地又会被吐槽为微积分大赛。而且，今年对微积分的应用较往往有过之，这不应该是中学物理竞赛的初衷。怀念过去复赛解答可以用微积分，但命题人也必须提供非微积分应用的解答。这实际上是对命题人的一种约束，要求拿出思维难度而不是走出学生应掌握的知识之外的知识难度的试题。

6．作为“四大力学”（ 以圆周运动与转动为背景的力学综合问题，力与距离平方成反比的有心力，与距离成线性关系的作用力，力与速度成正比）的内容，力与距离平方成反比的有心力与力与速度成正比没有出现在试卷中。作为互补，请大家注意3周后的第二场复赛。

由于时间关系，对试卷的阅读与思考过于匆忙，不及细品，没有一一验证参考解答，所以，上述感觉或有诸多不足与错误之处，仅抛砖引玉而已。更深入的讨论，可能会在今后的一题一议中见到。

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