2022屆全國聯(lián)考物理尖子生試題集錦引言：聯(lián)考征途上的物理尖峰對于每一屆高三學(xué)子而言，全國聯(lián)考都是檢驗學(xué)習(xí)成果、磨礪應(yīng)試能力的重要戰(zhàn)場。而物理學(xué)科，因其對邏輯思維、模型構(gòu)建與數(shù)學(xué)工具應(yīng)用能力的綜合考察，往往成為尖子生們拉開差距、展現(xiàn)實力的關(guān)鍵領(lǐng)域。2022屆的全國聯(lián)考物理試題，在延續(xù)了一貫的嚴(yán)謹(jǐn)性與區(qū)分度的基礎(chǔ)上，更融入了對學(xué)科核心素養(yǎng)的深度挖掘和對實際問題的巧妙聯(lián)系。本集錦旨在從2022屆全國多套聯(lián)考物理試題中，擷取那些對尖子生能力構(gòu)成顯著挑戰(zhàn)、具有代表性和啟發(fā)性的題目，進行歸類與淺析，希望能為后續(xù)的學(xué)習(xí)者提供一份有價值的參考，助力他們在物理學(xué)習(xí)的道路上更上層樓，洞悉命題規(guī)律，錘煉解題智慧。一、力學(xué)綜合與創(chuàng)新力學(xué)作為物理學(xué)的基石，其綜合性題目歷來是聯(lián)考物理的重頭戲，也是尖子生們展現(xiàn)綜合實力的舞臺。2022屆聯(lián)考試題中，力學(xué)部分不僅注重對牛頓運動定律、能量守恒、動量守恒等核心規(guī)律的考察，更在模型的新穎性和過程的復(fù)雜性上做足了文章。（一）復(fù)雜系統(tǒng)的動量與能量綜合例題1：（改編自某頂級名校聯(lián)考壓軸題）在一光滑水平面上，有一質(zhì)量為M的長木板A，其左端放置一質(zhì)量為m的物塊B。初始時，A與B均靜止。一顆質(zhì)量為m?的子彈以水平初速度v?射入物塊B并留在其中，子彈與物塊B的作用時間極短。已知A與B之間的動摩擦因數(shù)為μ。在后續(xù)運動過程中，物塊B（含子彈）未從木板A上滑下。(1)求子彈射入物塊B后瞬間，物塊B（含子彈）的速度大?。?2)若木板A足夠長，求物塊B（含子彈）與木板A最終的共同速度大?。?3)若木板A的長度為L，為使物塊B（含子彈）恰好不從木板A上滑下，子彈的初速度v?應(yīng)滿足什么條件？在滿足此條件下，從子彈射入物塊B到二者相對靜止的整個過程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？考點分析：本題綜合考察了動量守恒定律（子彈與物塊的作用過程、物塊與木板的最終狀態(tài)）、動能定理或能量守恒定律（摩擦生熱與相對位移的關(guān)系）、牛頓運動定律（可選，用于分析運動過程）。關(guān)鍵在于清晰劃分物理過程，明確各過程的研究對象和守恒條件。思路點撥：(1)子彈射入物塊B的過程，時間極短，木板A尚未參與運動，對子彈和物塊B組成的系統(tǒng)，內(nèi)力遠大于外力（摩擦力），系統(tǒng)動量守恒。(2)子彈、物塊B、木板A組成的系統(tǒng)，在水平方向不受外力（或外力之和為零），動量守恒，可直接求得共同速度。(3)“恰好不滑下”意味著當(dāng)二者達到共同速度時，物塊B（含子彈）相對于木板A的位移恰好為L。此過程中，系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為因摩擦產(chǎn)生的熱量，熱量Q=μ(m+m?)gL。也可分別對物塊B（含子彈）和木板A應(yīng)用動能定理，結(jié)合運動學(xué)公式求解。簡要解析：(1)對子彈和物塊B：m?v?=(m?+m)v?，解得v?=m?v?/(m?+m)。(2)對系統(tǒng)：m?v?=(m?+m+M)v共，解得v共=m?v?/(m?+m+M)。(3)由能量守恒：(1/2)(m?+m)v?2-(1/2)(m?+m+M)v共2=μ(m?+m)gL。將v?和v共代入，即可解得v?的表達式。系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μ(m?+m)gL。（二）曲線運動與場力綜合例題2：（改編自某省聯(lián)考壓軸題）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，x軸水平，y軸豎直向上。在第一象限內(nèi)存在一勻強電場，場強大小為E，方向與x軸正方向夾角為θ（θ<90°）。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電小球（可視為質(zhì)點）從坐標(biāo)原點O以某一初速度v?拋出，初速度方向在第一象限內(nèi)，且與x軸正方向夾角為φ。小球在第一象限內(nèi)運動一段時間后，恰好能垂直于x軸進入第四象限。已知重力加速度為g。(1)分析小球在第一象限內(nèi)的受力情況，并判斷其運動性質(zhì)；(2)若E=mg/q，θ=45°，φ=45°，求小球拋出時的初速度v?大小以及小球在第一象限內(nèi)運動的時間?？键c分析：本題考察了帶電粒子在復(fù)合場（重力場與勻強電場）中的曲線運動。需要進行受力分析，根據(jù)合力方向與初速度方向的關(guān)系判斷運動性質(zhì)（可能為勻變速直線運動或勻變速曲線運動），并運用運動的合成與分解或牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式求解。思路點撥：(1)小球受重力mg（豎直向下）和電場力qE（與x軸成θ角斜向右上）。將電場力分解到水平和豎直方向，再與重力合成，得到合力F合。根據(jù)F合的方向與初速度v?方向的關(guān)系判斷運動性質(zhì)：若共線則為勻變速直線運動，若不共線則為勻變速曲線運動。(2)當(dāng)E=mg/q，θ=45°時，電場力qE=mg，其水平分量qEcosθ=mgcos45°，豎直分量qEsinθ=mgsin45°。將重力與電場力的豎直分量合成，再結(jié)合水平分量，分析合力的水平和豎直方向分加速度。小球“恰好能垂直于x軸進入第四象限”，意味著小球離開第一象限時，其水平方向速度減為零（若初速度水平分量與合力水平分量方向相反）或達到某種特定關(guān)系，使得合速度方向豎直向下。簡要解析：(1)受力分析略。合力為恒力，故小球在第一象限內(nèi)做勻變速運動（直線或曲線，取決于合力與初速度方向）。(2)電場力豎直分量：qEsinθ=mgsin45°，方向向上。重力豎直向下。故豎直方向合力Fy=mg-mgsin45°=mg(1-√2/2)，方向向下。水平方向合力Fx=qEcosθ=mgcos45°=mg√2/2，方向向右。初速度v?的水平分量v?x=v?cosφ=v?cos45°，豎直分量v?y=v?sinφ=v?sin45°。小球垂直于x軸進入第四象限，說明進入時水平速度為零（若最終水平速度為零，則之前水平方向做勻減速運動）。設(shè)運動時間為t。水平方向：0=v?x-a?t，其中a?=F?/m=g√2/2。豎直方向：小球在豎直方向做勻變速直線運動，加速度a?=F?/m=g(1-√2/2)，方向向下。末豎直速度v?=v?y+a?t。聯(lián)立水平方向方程可解得v?和t。（具體計算過程略）二、電磁學(xué)應(yīng)用與拓展電磁學(xué)是高中物理的另一核心板塊，其與力學(xué)的結(jié)合、在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，以及復(fù)雜電磁場中的運動分析，一直是聯(lián)考區(qū)分尖子生的關(guān)鍵。2022屆聯(lián)考試題在電磁學(xué)部分更加強調(diào)了理論聯(lián)系實際和空間想象能力。（一）電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問題例題3：（改編自多省聯(lián)考模擬題）如圖所示，間距為L的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有一阻值為R的定值電阻。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)給金屬棒ab一個水平向右的初速度v?。(1)分析金屬棒ab的運動情況，并求出其最終速度；(2)從金屬棒ab開始運動到速度減為初速度一半的過程中，通過定值電阻R的電荷量q是多少？(3)若在金屬棒ab運動過程中，始終對其施加一個水平向右的恒力F，試討論金屬棒ab的最終運動狀態(tài)，并求出當(dāng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時，拉力F的功率以及電阻R上消耗的電功率。考點分析：本題考察了電磁感應(yīng)現(xiàn)象（動生電動勢）、楞次定律或右手定則（判斷感應(yīng)電流方向）、閉合電路歐姆定律、安培力公式、牛頓第二定律（分析運動狀態(tài)變化）、動量定理（求電荷量）、能量守恒定律（電功率、機械功率）。思路點撥：(1)金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬棒受到向左的安培力而做減速運動。隨著速度減小，電動勢、電流、安培力均減小，加速度減小，故金屬棒做加速度減小的減速運動，最終速度減為零（無外力時）。(2)求電荷量q，常用公式q=ΔΦ/R總=BΔS/(R+r)=BLΔx/(R+r)。也可對金屬棒應(yīng)用動量定理：-BIL·Δt=mΔv，即-BLq=m(v-v?)，從而求解q。(3)施加恒力F后，金屬棒受到向右的F和向左的安培力F安=BIL=B2L2v/(R+r)。初始時，若F>F安，則金屬棒加速，F(xiàn)安增大，加速度減小；若F<F安，則金屬棒減速，F(xiàn)安減小，加速度減小。最終當(dāng)F=F安時，加速度為零，金屬棒做勻速運動，速度達到穩(wěn)定。此時可求出穩(wěn)定速度v，進而求拉力功率P=Fv和R上消耗的電功率P_R=I2R=(BLv/(R+r))2R。簡要解析：(1)最終速度為0。(2)由動量定理：-BLq=m(v?/2-v?)=-mv?/2，解得q=mv?/(2BL)?；蛴蓂=ΔΦ/(R+r)=BLx/(R+r)，結(jié)合運動學(xué)和動力學(xué)分析x亦可，但動量定理更簡潔。(3)穩(wěn)定時F=B2L2v/(R+r)，解得v=F(R+r)/(B2L2)。拉力功率P=Fv=F2(R+r)/(B2L2)。電阻R消耗功率P_R=(BLv/(R+r))2R=F2R/(B2L2)。三、近代物理與跨學(xué)科滲透隨著高考改革的深入，近代物理部分的考察要求有所提高，且更注重與前沿科技、生活實際的聯(lián)系。同時，學(xué)科內(nèi)乃至跨學(xué)科的綜合題目也日益增多，考驗學(xué)生的知識遷移能力和綜合應(yīng)用能力。（一）光電效應(yīng)與原子物理綜合例題4：（改編自名校協(xié)作體聯(lián)考題）已知氫原子的能級公式為En=-E?/n2，其中E?為基態(tài)能量，n=1,2,3,...?，F(xiàn)有一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子。(1)這群氫原子在向低能級躍遷時，可能輻射出幾種不同頻率的光子？其中波長最長的光子的能量是多少？(2)若上述躍遷過程中輻射出的某種頻率的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測得該金屬的遏止電壓為Uc。已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，真空中光速為c。求：a)該金屬的逸出功W?；b)對應(yīng)光子的波長λ?？键c分析：本題考察了氫原子能級躍遷規(guī)律（輻射光子的種類、能量計算）、光電效應(yīng)方程（Ek=hν-W?）、遏止電壓與最大初動能的關(guān)系（Ek=eUc）、光子能量與波長的關(guān)系（E=hν=hc/λ）。思路點撥：(1)一群氫原子從n能級躍遷，輻射光子種類數(shù)為C(n,2)=n(n-1)/2。波長最長的光子對應(yīng)能量最小的躍遷，即從n=3到n=2的躍遷。(2)由光電效應(yīng)方程，最大初動能Ek=hν-W?，而Ek=eUc。光子能量hν等于氫原子躍遷前后的能級差|Em-En|。簡要解析：(1)可能輻射的光子種類數(shù)為C(3,2)=3種。從n=3到n=2躍遷的能量差ΔE=E3-E2=(-E?/9)-(-E?/4)=(5E?)/36，此即為波長最長光子的能量（因能量最小，頻率最低，波長最長）。(2)a)設(shè)光子頻率為ν，則hν=E高-E低=|Em-En|。由eUc=hν-W?，得W?=hν-eUc。具體數(shù)值需根據(jù)題目中“某種頻率的光子”確定是哪一躍遷（如n=3→1，n=2→1，n=3→2中能發(fā)生光電效應(yīng)的）。b)由hν=hc/λ=ΔE，得λ=hc/ΔE。四、解題策略與備考建議對于尖子生而言，攻克這些綜合性強、難度大的題目，不僅需要扎實的基礎(chǔ)知識，更需要科學(xué)的解題策略和持續(xù)的能力培養(yǎng)。1.回歸本源，夯實基礎(chǔ)：任何復(fù)雜問題都是由基本概念、基本規(guī)律構(gòu)成的。深刻理解牛頓運動定律、守恒定律（動量、能量）、場的性質(zhì)等核心內(nèi)容，是解決難題的前提。2.過程分析，模型建構(gòu)：面對復(fù)雜物理情境，要學(xué)會將其分解為若干個簡單的、熟悉的物理過程。明確每個過程的始、末狀態(tài)及所遵循的規(guī)律，建立正確的物理模型。3.受力分析與運動分析并重：力學(xué)和電磁學(xué)問題中，準(zhǔn)確的受力分析是基礎(chǔ)，結(jié)合運動狀態(tài)或運動趨勢，才能正確選用規(guī)律。4.善用守恒思想，簡化運算：在滿足條件時，優(yōu)先考慮動量守恒、能量守恒（或機械能守恒），往往能避開復(fù)雜的中間過程，直達目標(biāo)。5.強化數(shù)學(xué)工具應(yīng)用：物理問題的求解離不開數(shù)學(xué)。要熟練掌握方程思想、函數(shù)思想、圖像法、微元法等在物理中的應(yīng)用，提高運算的準(zhǔn)確性和速度。6.錯題反思，提煉方法：對于做錯的題目，要深入分析錯誤原因，是概念不清、模型選錯還是計算失誤。更要總結(jié)同類題目的解題方法和技巧，做到舉一反三。7.限時訓(xùn)練，提升素養(yǎng)：在平時練習(xí)中，應(yīng)有意識地進