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2023年AP物理1考试FRQ真题及答案讲解

来源: 留求艺 更新时间:2024-10-21 10:56

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2023年的AP物理1考试已于5月11日举行完毕,目前CB官网也已经放出了AP物理1考试FRQ真题,今天留求艺留学老师为大家分享一下2023年AP物理1考试FRQ真题及答案讲解,赶紧来看!

2023年AP物理1考试FRQ真题及答案讲解

本试卷题目整体难度不大,题目和出题情景都比较常规,都是常见的物理模型和考法。对于转动的内容考察占比很高,有两道FRQ均以转动作为出题背景,出题更多侧重与从系统角度思考问题。

运动学和动力学单元考察的内容和形式都比较简单,只出现了斜面上的匀变速直线运动,没有出现二维的平面运动以及相关规律,实验题以斜面上的直线运动为背景,考察了图像斜率的意义。

圆周运动考察了水平面上的运动规律,以弹簧弹力提供向心力为主要考点 ,与2014的第一题十分相似,但更简单。万有引力部分和动量部分则几乎没有出题。

简谐运动主要考察了水平弹簧振子的周期公式,利用公式求解频率之比,比较简单。

能量占比例很高,虽然没有单独的题目考察,但会和不同的物理模型进行结合,并且成为贯穿题目的主线,需要同学们深入理解功与能量的关系,并能灵活运用。

相比于2022年,这次转动问题考察比例很高,有两道完整的题目以转动为背景,涉及到转动中的力矩的计算、牛顿第二定律、转动动能等知识,转动部分考察较为完整。

FRQ1

1、给出水平方向由小车和弹簧组成的弹簧振子系统,以及动能和弹性势能的函数图像。

a.解释为什么K-U图像中横轴与纵轴截距应该相等。

考点:机械能守恒

思路:本题中的小车和弹簧组成的水平方向的弹簧振子系统,满足机械能守恒的条件,故动能和弹性势能相关转化,故两种能量的最大值相同,都等于总机械能,所以截距也相同。
b.质量为原小车3倍的物块,在小车瞬时速度为0时,粘连在小车上。求组成新系统的振动频率和原有振动频率之比。

考点:弹簧振子系统的周期公式、频率与周期的关系

思路:利用弹簧振子的周期公式:,求解出周期之比;再根据求出频率之比即可。

c.给出新组成系统的K-U图像,i解释为什么新系统的K-U图像与原系统的K-U图像相同;ii绘制仅由小车和弹簧组成系统的K-U图像。

考点:系统机械能

思路:i小车-物块-弹簧系统与初始的小车-弹簧系统相比,没有机械能损失,故动能和势能的关系没有变化;ii小车-物块-弹簧中仅考虑小车和弹簧的机械能情况,此时最大的弹性势能不变,但最大动能减小为1J,故图像通过(0,1)与(4,0)。

FRQ2

2、给出小车在斜面上的运动情景。

a.给出位置和时间的关系表格,i如何选取横纵轴所代表的物理量,进而计算加速度;ii根据表格数据画图;iii根据图像特点计算沿斜面向下的加速度。

考点:数据处理、利用图像特征计算物理量

思路:根据小车在斜面上做匀加速直线运动,可知,故横轴可选,纵轴可选x;根据表格计算出相应数据并画拟合图线;利用图像的计算slope,a=2slope,注意不要用原始数据点。

b.根据实验求出重力加速度g,i由a求解g还需要知道哪些物理量;ii写出用a表达g的关系式。
考点:受力分析、牛顿第二定律

思路:在斜面上进行受力分析,可知,故还需要知道斜面和地面的夹角;由上。

c.测出的g数值明显偏小,i除空气阻力和摩擦力外,什么原因使g的测量值明显偏小;ii如何减小上述误差

考点:实验分析、转动

思路:由于车轮的转动,使小车沿斜面平动的加速度变小,进而使g的计算值偏小;改用轻质车轮。

d.画出x-t图像与v-t图像。

考点:匀加速直线运动的规律

思路:,v=at,故x-t图像为向上的抛物线,v-t图像为直线。

【微语】你踏上异国的土地, 追逐梦想的翅膀, 愿风总是顺着你的方向, 让每一步都充满力量。

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