2021年1月A-Level物理U5考情分析

在A-Level的多个科目当中，A-Level物理备考时会涉及到很多知识点的融合，不仅需要理论上的理解，也需要运用到实际操作中。接下来，锦秋为大家总结分析了2021年1月A-Level物理U5考情，供大家参考。

2021年1月A-Level物理U5考情分析

考试日期：2021年1月15日

考试时长：1小时45分

Question1

考查分子的动理论：在之前的真题中反复出现过类似题目。氧气和氮气在温度相等的情况下分子的平均动能相同，又因为氧气分子质量更大，所以平均速度更小。A选项平均速度大是错误的；B选项平均速率相同是错误的；C选项平均动能氧气的更大是错误的。

Question2

考查暗物质：需要将暗物质和黑洞还有反物质进行区分。A选项吸收所有电磁波是黑洞的性质；C选项暗物质有质量，所以会有引力作用；D选项暗物质非反物质。

Question3

考查辐射的穿透性和电离能力：要明确alpha粒子的电离能力最强，但穿透性差，gamma射线的电离能力最弱但穿透性最强。

Question4

考查黑体辐射：根据维恩定律，λmax与温度成反比，所以随着金属棒温度上升，λmax下降；随着金属棒温度下降，λmax上升。

Question5

考查简谐振动：总能量与振幅的平方成正比，总能量变成以前的四倍，振幅变为以前的两倍。

Question6

考查标准烛光计算：根据题目中给出的距离，光强和光度，必然需要用公式进行计算。

Question7

考查万有引力：绕地球运行的卫星，处在失重状态，所以重量为零。

Question8

考查黑体辐射Stephan-Boltzman定律：根据题目中给出的光度和温度，半径的条件，考虑应用Stephan-Boltzman定律。带入求解即可。

Question9

考查简谐振动图像：已知加速度-时间图像，又根据简谐振动的加速度与位移成正比，方向相反，可判断出A为位移-时间图像。

Question10

考查简谐振动图像：已知加速度时间图像，又根据加速度为速度-时间图像斜率判断出可判断出C为速度-时间图像。

Question11

考查万有引力：该题为简单的公式计算题，万有引力场场强计算公式为，带入求解即可。

Question12

考查比热容：

（a）利用电热器对水加热，电能转换成水的热能。水吸收的能量可用比热容进行计算，消耗的电能为功率乘以时间，另两个能量相等可求时间。注意计算水吸收热能时可用摄氏度为温度的单位。

（b）在La Paz，因为沸点降低，导致加热相同时间水已经沸腾。水吸收能量分为了两部分，一部分为加热到87.7摄氏度的能量，用比热容进行计算；另一部分为变为水蒸气吸收的能量，用潜热进行计算，即可求出蒸发的水的质量。

Question13

考查单位和单摆：

（a）能量的单位表示成基本单位，这是AS的知识点。带入任意能量计算公式即可，例如。

（b）题目中已经提示了这是一个单摆的计算，找到单摆的周期公式计算即可。

（c）写出一个利用“seconds pendulum”代替米进行长度丈量的缺点，不需要解释。可以利用上一问的计算过程和结果发散分析。例如计算过程依赖重力加速度，无法统一；比如1 seconds pendulum太小，丈量结果数值太大。

Question14

考查理想气体：

（a）题目给出气体体积V，原子数量N，和温度T，求解压强p。很容易想到带入理想气体状态方程pV=NkT进行求解。注意温度单位需要换算成开尔文K。

（b）当一部分气体放出后，温度和压强都发生了变化，但是容器体积不变，利用理想气体状态方程重新进行计算，可得新的原子数量，求解比值即可。

Question15

考查辐射的穿透性

该题题干较长，有大量阅读给出。根据阅读部分内容可知在穿过铁板的过程中，gamma射线的强度成指数衰减。根据给出的关系式，两边求对数，即可整理出线性方程。图像斜率为-µ。在图中直线上标出两点可计算出斜率。利用斜率可计算µ。并带入公式求解辐射计量下降一半的距离并进行比较。

Question16

考查红移现象

（a）（i）解释红移也是一道比较常规的论述题，需要答出两个要点：这是多普勒效应的结果，当波源远离探测者时，探测到的波的波长会增加。

（ii）计算NGC6052与地球的距离，题目中给出的条件是哈勃常数。利用哈勃常数和运动速度即可计算距离，而运动速度可由红移来进行计算。利用上面题干给出的z值可知NGC6052与地球的相对速度为光速的0.0158倍。

（b）两个相撞的星系正在加速靠近，解释为什么加速要先找到加速是因为哪种力的作用，因为这明显是引力的作用，所以可想到万有引力定律，力与距离的平方成反比，所以随着时间的推移，两个星系距离越近力越大，加速度越大。

Question17

考查万有引力

（a）（i）评价课本中对于卫星Salyut 1每天日出次数的说明，其实就是计算Salyut 1的绕地球运动的公转周期，每公转一周会看到一次日出。将地球与卫星的间万有引力和向心力联立，即可计算出卫星周期。注意要将周期带入到向心力公式中，如下所示

。

（ii）计算重力势能的改变量，需要公式求解卫星轨道和地球表面的重力势能并计算差值。

（b）解释为什么卫星进入大气层后会燃烧。进入大气层是非常明显的暗示，易想到燃烧是由于与大气摩擦生热导致的。

Question18

考查简谐振动

（a）常规论述题，简谐振动的定义。注意分值为两分，体现两个得分点：1 加速度与位移成正比；2 加速度方向与位移相反。

（b）（i）计算题，需要利用公式计算振幅，角频率ω可用频率计算得出。

（ii）计算题，需要利用公式计算。

（c）（i）定义题，弹性材料就是可以进行弹性形变的材料。

（ii）定义题，该题考察的是必考的共振定义，答案需要体现三个得分点：胁迫频率等于固有频率时，振幅的现象是共振，共振说明能量转移最强。

Question19

考查衰变反应

（a）（i）反应配平，需要准确写出β粒子的质子数为-1，核子数为0，根据守恒定律计算出其他量。

（ii）利用质能守恒定律，计算出反应前后的质量损失，利用即可计算反应过程中放出的能量。注意题目中质量是以u为单位给出的，能量单位为MeV，均需要进行单位换算。

（iii）该题要求解释为什么beta粒子的动能可能不同，考虑动量守恒定律，要求反应前后总动量不变，而反应后有三个产物，他们的总动量一定，由于发射速度方向和大小不一，导致动能的分配不一，有一定的取值范围。

（b）（i）单纯考察activity的计算的题目，先根据半衰期可计算衰变常数λ，利用公式计算即可。

（ii）单纯考察activity的计算的题目，利用A随时间的变化规律即可计算出50年后的activity，并与实验室样本进行比较得出结论。

Question20

考查恒星的演化

（a）（i）太阳为一颗中等偏下质量的恒星，在HR diagram图中为中间偏右的位置。

（ii）当星团进行演化的时候，因为质量大的恒星引力场强，密度大温度高，燃烧速度快，所以首先是大质量恒星由主序星演化成红超。H-R图中左上角的恒星逐渐进入右上角区域。

（b）（i）考察蓝移现象，从图中读出两个波谷位置的波长分别都小于393.4和396.5。可利用公式

计算Andromeda的相对速度。

（ii）空间中的尘埃会吸收一部分电磁波，使得探测到的电磁波偏小。如果用标准烛光法进行计算，不考虑尘埃的吸收，计算出的距离就会偏大。

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