26年高中物理基于思维训练的设计 (2)

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 本题知识板块：力学 ，主要考查的知识点：牛顿第二定律F=ma、动能定理、运动的合成与分解、变力做功问题。 核心素养：物理观念、科学思维 本题难度设置为：中档水平 分值：4分 试题内容 气排球比赛是一项需要技巧性的比赛，假设气排球在无风的情况下，球在空气中运动时所受的阻力大小恒为 f=kv2，v 是球的速度，k是已知的常数，阻力的方向与速度方向相反。某次比赛时质量为 m的气排球在离地面高为 h处，以速度 v0水平拍出，球刚好在边界上竖直向下匀速着地。已知重力加速度为 g，则下列说法中正确的是（）。 A球刚拍出时加速度大小为 ； B球着地前瞬间的速度大小为 ； C球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功为 ； D若将球从同一地点由静止释放，则两种情况下球同时落地。 试题类型 □原创题 ☑改编题 改编原题 无风的情况下，在离地面高为 H 处，将质量为 m 的球以速度 水平抛出，球在空气中运动时所受的阻力大小 f = k v ， v 是球的速度， k 是已知的常数，阻力的方向与速度方向相反，并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动。已知重力加速度为 g ，则下列说法中正确的是 （）。 A. 球刚抛出时加速度大小 B. 球着地前瞬间的速度大小 C. 球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功 D. 若将球从同一地点由静止释放，则两种情况下的球在空中的运动时间相同 参考答案及评分细则 答案：BCD A选项：球刚拍出时，对求受力分析：重力 mg 竖直向下，阻力 水平向后。合力大小 ，加速度大小 ，故A错误。 B选项：球着地前瞬间竖直向下匀速运动，合力为零，竖直方向 ，得 ，B正确。 C选项：从抛出到着地，由动能定理 ，代入 得 ，整理得 。C正确。 D选项：水平初速度不影响竖直方向运动，两种情况下竖直初速均为0，最终匀速速度相同，故同时落地，D正确。 | 评分细则：全部选对得4分，选对2个得2分，选对1个得1分，有错选得0分。 命题立意与情境 本题以气排球运动为情境，结合与速度平方成正比的空气阻力模型，考查在变力作用下的学生对运动分析与能量观点应用，体现物理学习中“从生活走向物理”的理念，培养物理建模思维和科学推理能力。 | 关键能力（聚焦思维点） 1.模型构建能力：将实际气排球运动抽象为变力作用下的曲线运动模型； 2.分析与推理能力：分析不同运动阶段受力及运动状态的变化； 3.数学表达能力：牛顿第二定律、动能定理列式求解的规范使用； 4.批判性思维：矢量合成与代数相加的区别判断。 解题思路 解题思路： 1.球刚拍出时，对求受力分析：重力 mg 竖直向下，阻力 水平向后。合力大小 ，加速度大小 ，判断出A错误。 2.球着地前瞬间竖直向下匀速运动，合力为零，竖直方向 ，得 ，判断出B正确。 3.从抛出到着地，由动能定理 ，代入 得 ，整理得 。判断出C正确。 4.水平初速度不影响竖直方向运动，两种情况下竖直初速均为0，最终匀速速度相同，故同时落地，判断出D正确。 | 失分 剖析 1. A选项中：矢量合成运用误为代数相加； 2. C选项中：使用动能定理时符号混淆或速度代入错误； 3. 选项中：竖直运动时间由竖直高度决定，误认为水平速度影响竖直运动时间； 创新 点 1. 气排球与非线性阻力结合的情境创新； 2. 突破传统平抛忽略阻力局限的模型创新； 3. 题型同时考查牛顿第二定律、动能定理、运动独立性的综合创新； 命题相关信息（综合大题） 多维细目表 本题知识板块：力学 主要考查知识点：匀速圆周运动、向心力、几何建模、周期计算 核心素养：科学思维、物理建模 本题难度设计为：中档 水平 分值：10分 试题内容 如图是越野爱好者在“长春冰锅”里“刷锅”的过程，已知“冰锅”的“锅沿”到锅底的高度h=6m，“锅沿”的直径D=48m，假设某辆质量为m=1.5t的汽车在锅的一半高度内做匀速圆周运动，求 （1）求该汽车的速度大小。 （2）求该汽车“刷锅”一圈所需的时间。 （3）汽车驶过“锅底”时近似看作是以“锅高”为半径的圆周运动，则求汽车以10m/s驶过“锅底”时对“锅底”的压力。 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）锅沿半径 ，锅高 ，半顶角 由几何关系得 （1分）。θ h R 汽车在高度 处运动，由相似三角形 ，得 （1分）。 对汽车受力分析：所受重力 mg 和支持力 ，所以在竖直方向： （1分），水平方向： （1分） ，所以 （1分）。 （2） 求周期 （1分） （3） 汽车驶过“锅底”时，R=，对车受力分析：所受重力 mg 和支持力,在最低点：（1分）, N≈3.97×104 N（1分）,由牛顿第三定律的F压 =N≈3.97×104 N（1分） 命题立意与情境 本题以“长春冰锅”极限运动为情境，将圆锥摆模型具象化，主要考查学生对物体在曲面上的匀速圆周运动分析能力。通过数学知识几何关系求轨道半径，再结合向心力公式求圆周运动的速度和周期，体现物理在实际生活中的应用。 关键能力（聚焦思维点） 1. 几何建模能力：根据高度和直径确定倾斜角，再根据“一半高度”利用几何关系求轨道半径； 2. 受力分析能力：分析物体的重力和支持力，找出向心力来源； 3. 圆周运动公式应用能力：熟练运用 和 等圆周运动核心公式； 4. 简单的数学运算能力：规范进行根号、分数运算。 解题思路 解题思路:由题目已知锅沿半径 ，锅高 ，半顶角 利用几何关系得 。汽车在高度 处运动，由相似三角形 ，得 。 对汽车受力分析：所受重力 mg 和支持力 ，所以在竖直方向： ，水平方向： ，所以 。 （2）求周期 。 （3）汽车驶过“锅底”时，R=，对车受力分析：所受重力 mg 和支持力,在最低点：, N≈3.97×104 N,由牛顿第三定律的F压 =N≈3.97×104 N 失分剖析 1. 半径求错：误用锅沿半径 作为轨道半径； 2. 几何关系错误：不能正确建立高度与半径的比例关系； 3. 向心力来源错误：误认为摩擦力提供向心力； 4. 角度关系混淆：将误用为或 ； 5. 周期公式记忆错误。 创新点 1. 情境创新：首次将“冰锅刷锅”极限运动引入物理命题； 2. 模型创新：将圆锥摆模型与真实越野运动结合； 3. 设问创新：需要学生通过几何关系自主推导半径； 4. 拓展潜力：可进一步拓展为不同高度速度大小等探究性问题。 学科网（北京）股份有限公司 $