2026年高中物理基于思维训练的设计

2026年高中物理基于思维训练的高中命题 评比设计 命题相关信息（选择题） 多维细目表 高考常考题型主要考查知识点：万有引力提供向心力公式的应用，圆周运动参数（周期、半径）关系、数学比例运算、开普勒第三定律的推导应用。 思维能力：原始公式应用能力、比例推理能力、代数化简能力、近似估算能力。 此题难度设计为中等水平。 试题内容 我国科学家发现一颗新的系外行星“苍梧星”，绕其恒星做匀速圆周运动。已知地球绕太阳的公转周期为 ，轨道半径为。苍梧星的公转周期为 ，轨道半径为r 。若苍梧星所在恒星的质量是太阳质量的2倍，万有引力常量为G ，则r约为： A.2R0 B.4R0 C.6R0 D.8R0 试题类型 ☑原创题 □改编题 改编原题 （原创题无需填写） 参考答案及评分细则 答案：C 命题立意与情境 题目以我国新发现的系外行星“苍梧星”为科研真实情境，以及契合的县名吸引学生，引导学生从万有引力提供向心力这一基本规律出发，推导出中心天体质量对轨道半径与周期关系。体现物理中“重推导、轻死记”的学习理念，同时增强了归属感和科学前沿意识。 关键能力（聚焦思维点） 对于原始公式应用能力、圆周运动参数关系记忆能力，结合数学比例推理能力、以 ，代数化简能力以及近似估算能力。 解题思路 详解： 由万有引力提供向心力公式， 对于地球-太阳系统： 设太阳质量为 ，地球质量为 ，轨道半径 ，周期 。 得 苍梧星—恒星系统： 设苍梧星所在恒星质量为 ，苍梧星质量为 ，轨道半径r ，周期 。 得 ，由1.2式得 所以 因为 ，则：。所以选C。 失分 剖析 1. 应用万有引力公式时距离平方写错以及向心力公式中半径位置写错； 2. 代数化简时漏掉或G ，导致比例关系混乱； 3. 容易忽略地球和苍梧星绕转的中心天体质量不同，仍用相同比例常数； 4. 不懂开128立方根并与答案对应。 创新 点 1. 从万有引力提供向心力基本公式出发，逐步结合开普勒第三定律的推导应用，并非直接套用开普勒第三定律结论。 2. 利用“苍梧星”的科研真实情境，增强学科育人价值； 3. 选项虽设计为整数倍 ，但学生需进行近似估算，考查学生计算能力； 4. 题目设计符合新高考“重概念、重推导、轻技巧”的命题导向 命题相关信息（综合大题） 多维细目表 高考常考题型13题，主要考查知识点：盖—吕萨克定律（等压变化），气体压强计算模型-活塞模型应用方法：对活塞进行受力分析利用平衡条件或牛顿第二定律列式、气体对外做功以及热力学第一定律应用。 物理解题思维能力：活塞模型建构、气体变化多过程分析、气体做功热力学第一定律综合计算。 本题设计难度为中等偏上水平。 试题内容 一竖直放置的圆柱形气缸内封闭有一定质量的理想气体，活塞质量为m ，横截面积为S，活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。初始时气缸内气体温度为，活塞静止在离气缸底部h处。现对气缸内气体缓慢加热，使活塞上升了0.5h的距离。已知外界大气压强为，重力加速度为g。求： （1）求初始时气缸内气体的压强 ； （2）求加热后气缸内气体的温度 ； （3）若在加热过程中，气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化量 。 试题类型 ☑原创题 □改编题 改编原题 参考答案及评分细则 参考答案 (1）对活塞受力分析分） 解得分） （2）加热过程为等压变化（活塞缓慢上升，受力平衡不变） 由盖—吕萨克定律分） ，分） 代入得分） 解得分） （3）气体对外做功分） 由热力学第一定律分） 解得分） 命题立意与情境 本题以气体压强计算模型-活塞模型为情境，综合考查气体实验定律、热力学第一定律、气体对外做功综合计算能力。情境较为经典、过程清晰，为高考常见题型，题目注重处理物理模型思维的有序性和规范性。 关键能力（聚焦思维点） 建构气体压强计算模型-活塞模型能力，对活塞受力分析、等压变化判断能力、平衡到等压多过程分析能力、热力学第一定律及气体对外做功综合计算能力。 解题思路 解题思路：（1）初始时活塞静止，受力平衡：所受重力，大气压力，内部气体压力： 。 （2）加热过程活塞缓慢上升，受力平衡，故气体压强不变，为等压变化。由盖—吕萨克定律：。其中初体积hS ，末体积 1.5hS ，初温，代入得末温 。 （3）由气体对外做功： ， ， 。由热力学第一定律 ，代入得结果。 失分剖析 1. 对活塞受力分析时对于大气压力，重力，内部压力三者方向判断错误； 2. 无法判断出加热过程是等压变化； 3. 公式中温度误用摄氏温度而非热力学温度； 4. 气体做功公式 写成 W= pV ； 5. 热力学第一定律符号混淆:对外做功为正还是负。 创新点 1. 本题三问层层递进：先压强→再温度→后内能，体现物理思维梯度； 2. 从“缓慢加热+活塞静止”推导出等压过程，而非直接给出等压条件； 3. 综合了受力平衡、气体实验定律、热力学第一定律，综合性极强又分步清晰，便于学生得分。 学科网（北京）股份有限公司 $