全國中學生物理競賽內容提要 2019理論

2022-12-25 14:15:05 字數 5474 閱讀 8513

全國中學生物理競賽內容提要

(2023年4月修訂,2023年開始實行)

說明:按照中國物理學會全國中學生物理競賽委員會第9次全體會議(2023年)的建議,由中國物理學會全國中學生物理競賽委員會常務委員會根據《全國中學生物理競賽章程》中關於命題原則的規定,結合我國中學生的實際情況,制定了《全國中學生物理競賽內容提要》,作為今後物理競賽預賽、複賽和決賽命題的依據。它包括理論基礎、實驗、其他方面等部分。

2023年2月20日經全國中學生物理競賽委員會常務委員會擴大會議討論通過並開始試行。2023年9月11日在南寧經全國中學生物理競賽委員會第10次全體會議通過,開始實施。

經2023年全國中學生物理競賽委員會第19次全體會議原則同意,對《全國中學生物理競賽內容提要》做適當的調整和補充。考慮到適當控制預賽試題難度的精神,《內容提要》中新補充的內容用「※」符號標出,作為複賽題和決賽題增補的內容,預賽試題仍沿用原規定的《內容提要》,不增加修改補充後的內容。

2023年,中國物理學會常務理事會對《全國中學生物理競賽章程》進行了修訂。依據修訂後的章程,決定由全國中學生物理競賽委員會常務委員會組織編寫《全國中學生物理競賽實驗指導書》,作為複賽實驗考試題目的命題範圍。

2023年對《全國中學生物理競賽內容提要》進行了修訂,修訂稿經全國中學生物理競賽委員會第30次全體會議通過,並決定從2023年開始實行。修訂後的「內容提要」中,凡用※號標出的內容,僅限於複賽和決賽。

2023年對《全國中學生物理競賽內容提要》進行了修訂,其中標☆僅為決賽內容,※為複賽和決賽內容,如不說明,一般要求考查定量分析能力。

力學1. 運動學

參考係座標系直角座標系

※平面極座標 ※自然座標系

向量和標量

質點運動的位移和路程速度加速度

勻速及勻變速直線運動及其影象

運動的合成與分解拋體運動圓周運動

圓周運動中的切向加速度和法向加速度

曲率半徑角速度和※角加速度

相對運動伽裡略速度變換

2.動力學

重力彈性力摩擦力

慣性參考係

牛頓第一、二、三運動定律胡克定律萬有引力定律

均勻球殼對殼內和殼外質點的引力公式(不要求匯出)

※非慣性參考係 ※平動加速參考係中的慣性力

※勻速轉動參考係慣性離心力、視重

☆科里奧利力

3.物體的平衡

共點力作用下物體的平衡

力矩剛體的平衡條件

☆虛功原理

4.動量

衝量動量質點與質點組的動量定理動量守恆定律

※質心 ※質心運動定理

※質心參考係

反衝運動

※變質量體系的運動

5.機械能

功和功率

動能和動能定理 ※質心動能定理

重力勢能引力勢能

質點及均勻球殼殼內和殼外的引力勢能公式

(不要求匯出)

彈簧的彈性勢能

功能原理機械能守恆定律

碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞恢復係數

6.※角動量

衝量矩角動量

質點和質點組的角動量定理和轉動定理

角動量守恆定律

7.有心運動

在萬有引力和庫侖力作用下物體的運動

克卜勒定律

行星和人造天體的圓軌道和橢圓軌道運動

8.※剛體

剛體的平動剛體的定軸轉動

剛體繞軸的轉動慣量

平行軸定理正交軸定理

剛體定軸轉動的角動量定理剛體的平面平行運動

9.流體力學

靜止流體中的壓強

浮力☆連續性方程 ☆伯努利方程

10.振動

簡諧振動振幅頻率和週期相位

振動的影象

參考圓簡諧振動的速度

(線性)恢復力由動力學方程確定簡諧振動的頻率

簡諧振動的能量

同方向同頻率簡諧振動的合成

阻尼振動受迫振動和共振(定性了解)

11.波動

橫波和縱波

波長頻率和波速的關係

波的影象

※平面簡諧波的表示式

波的干涉 ※駐波波的衍射(定性)

聲波聲音的響度、音調和音品

聲音的共鳴樂音和雜訊(前3項均不要求定量計算)

※都卜勒效應

熱學1. 分子動理論

原子和分子大小的數量級

分子的熱運動和碰撞布朗運動

※壓強的統計解釋

☆麥克斯韋速率分布的定量計算;

※分子熱運動自由度 ※能均分定理;

溫度的微觀意義

分子熱運動的動能

※氣體分子的平均平動動能

分子力分子間的勢能

物體的內能

2.氣體的性質

溫標熱力學溫標

氣體實驗定律理想氣體狀態方程

道爾頓分壓定律

混合理想氣體狀態方程

理想氣體狀態方程的微觀解釋(定性)

3.熱力學第一定律

熱力學第一定律

理想氣體的內能

熱力學第一定律在理想氣體等容、等壓、等溫、

絕熱過程中的應用

※多方過程及應用

※定容熱容量和定壓熱容量

※絕熱過程方程

※等溫、絕熱過程中的功

※熱機及其效率 ※卡諾定理

4.熱力學第二定律

※熱力學第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述

※可逆過程與不可逆過程

※巨集觀熱力學過程的不可逆性

※理想氣體的自由膨脹

※熱力學第二定律的統計意義

☆熱力學第二定律的數學表示式

☆熵、熵增

5.液體的性質

液體分子運動的特點

表面張力係數

※球形液面兩邊的壓強差

浸潤現象和毛細現象(定性)

6.固體的性質

晶體和非晶體空間點陣

固體分子運動的特點

7.物態變化

熔化和凝固熔點熔化熱

蒸發和凝結飽和氣壓沸騰和沸點

汽化熱臨界溫度

固體的昇華

空氣的濕度和濕度計**

8.熱傳遞的方式

傳導 ※導熱係數

對流輻射 ※黑體輻射的概念 ※斯忒番定律

※維恩位移定律

9.熱膨脹

熱膨脹和膨脹係數

電磁學1.靜電場

電荷守恆定律

庫侖定律

電場強度電場線

點電荷的場強場強疊加原理

勻強電場

均勻帶電球殼內、外的場強公式(不要求匯出)

※高斯定理及其在對稱帶電體系中的應用

電勢和電勢差等勢面

點電荷電場的電勢

電勢疊加原理

均勻帶電球殼內、外的電勢公式

電場中的導體靜電遮蔽,

※靜電映象法

電容平行板電容器的電容公式

※球形、圓柱形電容器的電容

電容器的連聯接

※電荷體系的靜電能,※電場的能量密度,

電容器充電後的電能

☆電偶極矩

☆電偶極子的電場和電勢

電介質的概念

☆電介質的極化與極化電荷

☆電位移向量

2.穩恆電流

歐姆定律電阻率和溫度的關係

電功和電功率

電阻的串、併聯

電動勢閉合電路的歐姆定律

一段含源電路的歐姆定律 ※基爾霍夫定律

電流錶電壓表歐姆表

惠斯通電橋

補償電路

3.物質的導電性

金屬中的電流歐姆定律的微觀解釋

※液體中的電流 ※法拉第電解定律

※氣體中的電流 ※被激放電和自激放電(定性)

真空中的電流示波器

半導體的導電特性 p型半導體和n型半導體 ※p-n結

晶體二極體的單向導電性※及其微觀解釋(定性)

三極體的放大作用(不要求掌握機理)

超導現象 ☆超導體的基本性質

4.磁場

電流的磁場 ※畢奧-薩伐爾定律

磁場疊加原理

磁感應強度磁感線

勻強磁場

長直導線、圓線圈、螺線管中的電流的磁場分布(定性)

※安培環路定理及在對稱電流體系中的應用

※圓線圈中的電流在軸線上和環面上的磁場

☆磁矩 安培力洛倫茲力帶電粒子荷質比的測定

質譜儀迴旋加速器霍爾效應

5. 電磁感應

法拉第電磁感應定律

楞次定律

※感應電場(渦旋電場)

自感和互感自感係數

※通電線圈的自感磁能(不要求推導)

6.交流電

交流發電機原理交流電的最大值和有效值

☆交流電的向量和複數表述

純電阻、純電感、純電容電路感抗和容抗

※電流和電壓的相位差

整流濾波和穩壓

☆諧振電路 ☆交流電的功率

☆三相交流電及其連線法

☆感應電動機原理

理想變壓器

遠距離輸電

7.電磁振盪和電磁波

電磁振盪振盪電路及振盪頻率赫茲實驗

電磁場和電磁波

☆電磁場能量密度、能流密度

電磁波的波速電磁波譜

電磁波的發射和調製電磁波的接收、調諧、檢波

光學1. 幾何光學

※費馬原理

光的傳播反射折射全反射

光的色散折射率與光速的關係

平面鏡成像球面鏡成像公式及作圖法

※球面折射成像公式 ※焦距與折射率、球面半徑的關係

薄透鏡成像公式及作圖法

眼睛放大鏡顯微鏡望遠鏡

※其它常用光學儀器

2.波動光學

光程※惠更斯原理(定性)

光的干涉現象雙縫干涉

光的衍射現象

※夫琅禾費衍射

※光柵 ※布拉格公式

※分辯本領(不要求匯出)

光譜和光譜分析(定性)

※光的偏振 ※自然光與偏振光

※馬呂斯定律 ※布儒斯特定律

近代物理

1.光的本性

光電效應 ※康普頓散射

光的波粒二象性光子的能量與動量

2.原子結構

盧瑟福實驗原子的核式結構

玻爾模型

用玻爾模型解釋氫光譜

※用玻爾模型解釋類氫光譜

原子的受激輻射雷射的產生(定性)和特性

3.原子核

原子核的尺度數量級

天然放射性現象原子核的衰變半衰期

放射線的探測

質子的發現中子的發現原子核的組成

核反應方程

質能關係式裂變和聚變質量虧損

4.粒子

「基本粒子」 輕子與夸克(簡單知識)

四種基本相互作用

實物粒子具有波粒二象性

※物質波

※德布羅意關係

※不確定關係

5.※狹義相對論

愛因斯坦假設

洛倫茲變換

時間和長度的相對論效應都卜勒效應

☆速度變換

相對論動量相對論能量相對論動能

相對論動量和能量關係

6.※太陽系,銀河系,宇宙和黑洞的初步知識.

全國中學生物理競賽內容提要

全國中學生物理競賽內容提要及04年試題 一 理論基礎 力學1 運動學 參照系。質點運動的位移和路程,速度,加速度。相對速度。向量和標量。向量的合成和分解。勻速及勻速直線運動及其圖象。運動的合成。拋體運動。圓周運動。剛體的平動和繞定軸的轉動。2 牛頓運動定律 力學中常見的幾種力 牛頓第一 二 三運動定...

全國中學生物理競賽集錦 熱學

第21屆預賽2004.9.5 一 15分 填空 e 在標準狀態下,1cm3 氣體中的分子數約為 阿伏加德羅常量 na 6.02 1023 mol 1 第21屆複賽 一 20分 薄膜材料氣密性能的優劣常用其透氣係數來加以評判 對於均勻薄膜材料,在一定溫度下,某種氣體通過薄膜滲透過的氣體分子數,其中t為...

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第21屆預賽2004.9.5 一 15分 填空 1 d 乙個可見光光子的能量的數量級為 j。2 已知某個平面鏡反射的光能量為入射光能量的80 試判斷下列說法是否正確,並簡述理由。a 反射光子數為入射光子數的80 b 每個反射光子的能量是入射光子能量的80 六 15分 有一種高腳酒杯,如圖所示。杯內底...