2021年高中物理优化设计答案解析，揭秘物理难题的解题思路

本文目录导读：

1. 题目分析
2. 解题思路
3. 答案解析
4. 选择题
5. 填空题
6. 简答题
7. 计算题

随着高考改革的不断深入，物理学科的优化设计题目逐渐成为高考物理试卷中的重要组成部分，这类题目通常以实际问题为背景，要求学生运用物理知识解决问题，考查学生的创新思维、实践能力和综合运用知识的能力，本文将针对2021年高中物理优化设计题目，为大家提供详细的解题思路和答案解析。

题目分析

2021年高中物理优化设计题目主要涉及以下几个方面：

1、基础物理知识的应用：题目通常要求学生运用力学、热学、电磁学等基础知识解决实际问题。

2、知识迁移与综合运用：题目可能涉及多个学科知识的交叉，要求学生具备较强的知识迁移能力。

3、实践能力与创新思维：题目往往要求学生运用物理知识解决生活中的实际问题，培养学生的创新思维。

4、解题技巧与方法：题目考查学生对物理解题技巧和方法的掌握程度。

解题思路

1、理解题目背景：仔细阅读题目，明确题目所描述的情境，理解题目所涉及的物理现象。

2、分析物理过程：根据题目描述，分析题目所涉及的物理过程，确定研究对象、受力情况和运动规律。

3、运用物理知识：结合所学物理知识，分析问题，找出解题的关键点。

4、建立物理模型：根据题目要求，建立相应的物理模型，运用物理公式进行计算。

5、分析结果：对计算结果进行分析，判断其是否符合实际情况。

答案解析

以下以2021年高考物理试卷中的一道优化设计题目为例，进行详细解析。

题目：某同学设计了一个简易的打气筒，如图所示，打气筒由一端封闭的圆筒和一端开口的圆筒组成，圆筒长度为L，内径为d，现将打气筒水平放置，一端封闭，另一端开口，当打气筒中充满空气时，气体的压强为P0，现将打气筒竖直放置，一端封闭，另一端开口，求气体的压强变化。

解题步骤：

1、理解题目背景：题目描述了一个简易打气筒的构造和操作过程，要求求解气体的压强变化。

2、分析物理过程：打气筒水平放置时，气体的压强为P0；竖直放置时，气体的压强发生变化。

3、运用物理知识：根据流体静力学原理，气体的压强与深度有关，可用公式P=P0+ρgh进行计算。

4、建立物理模型：打气筒竖直放置时，气体的压强变化与气体的高度h有关。

5、分析结果：根据题目描述，气体的压强变化为P=P0+ρgh，为空气密度，g为重力加速度，h为气体的高度。

2021年高中物理优化设计题目要求学生具备较强的综合运用物理知识的能力，在解题过程中，学生需注意以下几点：

1、理解题目背景，明确题目所涉及的物理现象。

2、分析物理过程，找出解题的关键点。

3、运用物理知识，建立物理模型。

4、分析结果，判断其是否符合实际情况。

通过以上解题思路和答案解析，相信同学们能够更好地应对2021年高中物理优化设计题目，在今后的学习中，同学们还需不断积累物理知识，提高解题能力，为高考取得优异成绩奠定基础。

选择题

1、下列关于速度的说法中，正确的是（ ）

A. 速度是描述物体运动快慢的物理量

B. 平均速度就是速度的平均值

C. 瞬时速度的方向与物体运动的方向一致

D. 匀速直线运动中，物体的速度不变

答案：A C D

2、关于重力，下列说法中正确的是（ ）

A. 重力是由于地球对物体的吸引而产生的

B. 重力的方向总是竖直向下的

C. 重力的大小可以用弹簧测力计测量

D. 地球上不同位置的物体所受重力大小相同

答案：A B C

3、下列关于力的说法中，正确的是（ ）

A. 力是物体运动的原因

B. 力是改变物体运动状态的原因

C. 物体运动状态改变时，一定受到了力的作用

D. 物体受到力的作用时，运动状态一定改变

答案：B C

填空题

1、牛顿第二定律表明，物体的加速度与所受________成正比，与物体的质量成________。

答案：合力；反比

2、在物理学中，把具有共同________、共同________和共同________的物体的运动叫做物体的平抛运动。

答案：起点；终点；方向

3、力的三要素是力的大小、________和________。

答案：力的方向；力的作用点

简答题

1、请简述牛顿第三定律的内容。

答案：牛顿第三定律表明，作用力和反作用力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。

2、请简述平抛运动的特点。

答案：平抛运动是曲线运动，具有共同起点、共同终点和共同方向，且运动轨迹为抛物线。

计算题

1、一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平推力，物体以2m/s的速度匀速前进，求物体所受摩擦力的大小。

答案：根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受合力成正比，与物体的质量成反比，设物体所受摩擦力为f，则有：F = m * a，其中F为合力，m为质量，a为加速度，由于物体匀速前进，所以加速度a = 0，则合力F = 0，因此摩擦力f = 0，所以物体所受摩擦力的大小为0N。