2025年AP物理1北美卷考情回顾

整体难度分析:2025年AP物理1北美卷

2025年AP物理1北美卷的FRQ题目整体难度较低,没有特别费力去思考的题目,考点常规且经典,包含能量、碰撞、力矩等重点知识。FRQ 2中涉及到了多种能量的转化,对大家的要求略高。

FRQ 1 Mathematical Routine

一辆小车往右匀速运动,从天而降一个物块并粘在了小车上,之后两个物体保持恒定的速率继续往右移动。

 Part A (i): 

画出从t=0到t>t2时间间隔内,物块、小车这个系统的水平动量图像。

整个系统在水平方向受到的合力为0,所以动量守恒,直接画一条水平的直线即可。

 Part A (ii): 

推导出共同运动的速率vf。

直接用动量守恒,写出初始时刻的动量,再写出最终的动量,两者相等即可得出 vf。

 Part A (iii): 

推导出动能的变化ΔK。

先写出初始时小车的动能,再根据上一问结果,得出一块运动时这个系统的动能,最后做减法即可,但一定要注意变化量需要用末减初。

 Part B:

考虑一个新的物块落在了小车上,物块在小车上滑动了一些时间,其中有摩擦力的参与,然后两者达到共同的速度,问此时这个系统在水平方向上的动量相比之前怎么变,并解释

不管物块是否滑动,车、物块组成的系统在水平方向上始终无外力作用,所以动量依然守恒。

⭐题目评价:

物块降落并和小车碰撞的例子并不新鲜,按常规求解思路可以毫无障碍解决第一部分,最后一问看着好像难,但只要把握动量守恒的前提,是可以正确回答出来的。

FRQ 2 Translation Between Representations

给了一个物块从斜面上静止释放,压缩弹簧直至变形量最大。

 A问:

作图,给了在x=10D这个位置的能量图,让做出在x=0以及和x=6D的时候能量的柱状图。

可以先做重力势能的图,能量和高度成比例,分别找出x=0以及和x=6D位置的高度即可,再考虑弹性势能,与变形量的平方有关,需要分别找出x=0以及和x=6D相对于原长的变形,然后作图即可,最后根据能量守恒,三个能量柱的总高度不变,可以得出动能的高度。

 B问:

物块把把弹簧压缩到x=12D位置的时候,物块速度为零,推导出弹性系数k。

根据能量守恒,写出初始时系统的能量(只有重力势能),以及最终的能量(弹性势能),令两者相等即可。

 C问:

给了从x=8D到x=12D弹性势能变化的图像,让画出机械能以及重力势能变化的图像。

机械能及重力势能变化图像

机械能守恒,所以只需画一条水平的直线,在x=12D的位置,弹性势能最大,动能、重力势能皆为0,此时机械能就是弹性势能,所以机械能这条直线经过最大的势能这个点。重力势能随位置的变化是线性的,且在衰减。

 D问:

比较x=9D和x=8D两个位置的速率大小,并用上一问的图像来解释。

问的是速率,其实是动能,从上一问的图中可得出从8D到9D重力势能减少,弹性势能增大,但弹性势能的变化量小于重力势能的变化量,因此多余的能量用作动能的增加,所以x=9D时速率更大。

⭐题目评价:

本题对能量的考察较为全面,涉及到的图像画法比较综合,能量公式的使用要求不高但重在熟练。

FRQ 3 Experimental Design and Analysis

给了下图这种装置,要求测出物体的质量 m0。

 A问:

设计一个实验步骤来测量m0。

这里大家应该先清楚原理:杠杆的平衡,由物体重力产生的力矩和手的拉力产生的力矩大小相等,方向相反,从而可列Fd1=m0gd2,读取F,d1,d2, 即可找出质量,步骤的书写应围绕测量的物理量,大致可这么写:把物体悬挂在尺子右侧某个位置,读取此时距中心的距离,然后调整拉力,使尺子处于平衡状态,读取此时拉力,最后改变物体的悬挂位置重复实验。

 B问:

通过测量的数据来作图,得出质量。

测量的数据是F,d2, 所以这两个物理量一定要出现在横纵轴中,比如可以选取横纵为d2,纵轴当成F,斜率就是m0g/d1,那就可以从斜率中计算出质量m0

后面换了实验装置,改变绳子在左侧墙壁的悬挂位置(与水平的夹角),从而改变了绳子的拉力,得出了一组数据,并给出了力和角度的关系FT=5Mg/6sinɵ。

 C问:

给定了横轴1/sinɵ,问如何选取纵轴才能作图用斜率找M,以及描点作图。

直接选取FT当作纵轴,斜率中包含质量M;作图时需要标好横纵轴的刻度、单位等,以及要使用一半以上的网格。

 D问:

用所画的直线找质量M。

写出斜率的表达式,然后解出M,斜率也需要用直线上的两点来求解。

⭐题目评价:

本次实验题目,不管是自己设计的部分还是数据分析的部分,都不难,做法比较唯一,没有太多的开放性,是妥妥的拿分题。

FRQ 4 Qualitative and Quantitative Translation

潜水员把一个质量为m的物块从淡水中静止释放,水的密度为ρ1,之后物块往上加速,加速度为a1; 之后潜水员把该物块放到密度为ρ2的盐水中,再次释放,依然往上加速,加速度为a2。

 Part A: 

比较两次的加速度大小关系并给出解释,要求以物块的受力为依据,并且不能应用公式。

本题很直观,前后两种情况往下的重力不变,只有往上的浮力发生了变化,浮力和密度有关,密度增大,浮力增大,从而合力变大,加速度也变大。

 Part B: 

给定液体的密度ρ, 推导出物体的加速度,要求从物理原理出发。

直接从牛顿第二定律入手,写出合力的表达式,然后把重力、浮力分别用各自的公式代入即可。

 Part C:

指出前两问的结果是否吻合,并参考b问的结果来解释。

直接从b问推导的结果来分析,密度越大,加速度越大。

⭐题目评价:

本题难度较低,属于送分题,本题也和样题2的FRQ 2(如下图)非常相似,建议大家还是要重视做过的练习。

本文作者

TD AP物理1老师

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