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2020年AP物理2考试真题考情回顾-AP物理2答题思路讲解

2020-05-14 15:47:59

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AI总结

这篇文章回顾了2023年5月14日AP物理2考试的题目，主要涵盖了电场、电势、点电荷、电势能以及流体力学的知识点。考试内容包括了电场与电势的基本模型、流体力学的基本概念和公式背后的原理，特别强调了对能量守恒、连续性方程和波努力方程的理解。题目难度较大，涉及多个独立模型，考查了学生对物理原理的理解和分析能力。

关联问题:如何理解电场与电势的关系？流体力学中的能量守恒原理？如何推导波努力方程？

嗨同学们大家好呀，在北京时间5.14号凌晨0点开考物理2的TD小伙伴们，你们考的怎么样？由于为了防止有考生作弊，CB这次也是拼尽全力，准备了多套试卷，如果大家遇到了本篇推送中没有cover到的题目，欢迎大家在评论区评论交流！

AP物理2

从同学们反馈来看，这次考试涉及到的题目较多，我们看到的这一套题考查了两个方面的知识点，一个是点电荷周边电场电势以及与其它带电粒子构成的系统的电势能相关的问题，另一个是流体力学的内容，没有复杂的定量计算，而是着重考查对公式背后原理的理解。总体题量较大，符合CB之前放出的信息，每个大题都包含了两个独立的模型，总共有11个小问。

Question 1

第一道AP物理2真题QQT的题主要考察了点电荷模型下空间里电场电势以及处于这个空间里的带电粒子电势能的知识，涉及了两个不同的模型足足有7个小问，题量稍有点大，但考查的知识点并不算偏。第一个模型是三个点电荷在一条直线上，电荷量全部一样，相邻电荷间距离也一样，左边两个是正电荷，右边一个是负电荷，两个正电荷连线中点为x,正负电荷中点连线为y。（a）第一问考查x，y两点电场强度比较，利用正负电荷周边电场方向的分布可知在点x由于来自左右两个正电荷的电场方向相反互相抵消，故电场强度小于y。 （b）第二问考查电势能相关的知识，当外力将质子移动到x点时，由于x点电势为正，故系统电势能增大，外力需要做正功。 （c）这一问考查电势能的半定量分析，比较将质子从无穷远移动到x和y点外力做功的大小，由于x电势高于y，故将带正电荷的质子移动到x后系统电势能更大，所以外力做功更大。 （d）这一问考查将质子移动到y点需要做多少功，只要根据条件算出y点电势再乘以质子电荷量就可以解决了，题目给出了两个表达式告知了一个是移动到x点需要做的功，一个是移动到y点需要做的功，从中选出正确的就行。（e）问（c）和（d）的结论是否一致，当然一致，（d）得出的答案是两个表达式中做功更少的那一个，与（c）的分析一致。（f）和（g）小问考查的是另一个模型，一正一负两个电荷给定了分布的电量处于一个正方形的右上角和左下角。 （f）计算正方形右上角的电场大小及方向，这道题考查了最基本的点电荷周边空间电场大小和方向的计算和分析，注意分析的时候时刻记得电场是矢量，总体难度不大。（g）这一问给出了四张不同的两个电荷周边的等势线图，问哪一个是可能对的。这道题CB故意隐去了正确答案的那条不闭合的0电势线，不过同性电荷周边的电场线分布可以很容易被排除掉，剩下的一个选项0电势线正好处于两个点电荷连线中垂线，但是题目里的两个电荷电量不同，所以也很容易能排出掉。

Question2

第二题涉及流体方面的内容，同样考查了两个不同的模型。前两个问基于流体在一根恒定横截面积的倾斜管道里匀速流动的模型，告诉了一段流体两端受力的大小和方向以及这段流体沿着管道方向重力的分量。 (a) 问要写出流体受到的几个力满足的一个方程。虽然披着流体的外衣，却既没有考查连续性方程以及波努力方程，而是考查了波努力方程推导时的一个基本思路即能量守恒！CB为了多出题目真的是煞费苦心。基本思路就是这段流体在外力作用下动能保持不变因此外力做功为0，以此建立方程。 (b) 要求根据（a）问的方程，得出关于流体两端压强的结论。根据方程，下端压强大于上端压强，且压强差等于流体重力沿管道分力除以管道横截面积。 后面两个问换到了流体流动的经典模型即一个管道横截面积和管道所处的高度同时变化，不过却没有直接考查往常常见的使用连续性方程及波努力方程，转而去考推导这两个方程的依据。 (c) 没有直接考查运用连续性方程回答流体流动时在管道横截面积发生变化时流速的变化，而是问在流动过程中流体的什么量是守恒的，并且利用这个守恒解释为何在狭窄处流速高。其实考查的是连续性方程的理论依据，很显然流动过程中的流体体积守恒，所以相同时间流入管道的流体体积会等于流出管道的，故而细的地方流速快。 (d) 直接给出波努力方程，需要从能量的观点解释波努力方程，考查了波努力方程的理论依据，及外力做功等于流体重力势能和动能的变化。 总的来说，这道关于流体的题偏重于考查对流体力学中方程本质的理解而非应用。