中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛大纲一、理论基础〖力学〗1.运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度矢量和标量矢量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图象运动的合成抛体运动园周运动刚体的平动和绕定轴的转动质心质心运动定律2.xx运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性参照系的概念摩擦力弹性力xx万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式不要求导出)开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类4.动量冲量动量动量定量动量守恒定律反冲运动及火箭5。
冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律6.机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律、碰撞7.流体静力学静止流体中的压强浮力8.振动简谐振动振幅频率和周期位相振动的图象参考圆振动的速度和加速度由动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)9.波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图象波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪音〖热学〗1.分子动理论原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义分子力分于的动能和分子问的势能物体的内能2.热力学第一定律热力学第一定律3.热力学第二定律热力学第二定律可逆过程和不可逆过程4.气体的性质热力学温标理想气体状态方程普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)理想气体的内能理想气体的等容\等压\等温和绝热过程(不要求用微积分计算) 5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化溶解和凝固熔点溶解热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导\对流和辐射9.热膨胀热膨胀和膨胀系数〖电学〗1.静电场xx电荷守恒定律电场强度电场线点电荷的场强场强的叠加原理均匀带电球壳壳内的场强公式(不要求导出)匀电场电场中的导体静电屏蔽电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)电容电容器的连接平行板电容器的电容公式(不要求导出)电容器充电后的电能电介质的极化介电常数2.稳xx电流xx电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、xx电动势闭合电路的xx一段含源电路的xx电流表电压表xxxx通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流xx的微观解释液体中的电流xx电解定律气体中的电流被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象4.磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器5.电磁感应xx电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效xx纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速xx实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波〖光学〗1.几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜xxxx2.波动光学:光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱3.光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯但方程波粒二象性〖原子和原子核〗1.原子结构xx实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光2.原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型3.不确定关系实物粒子的波粒二象性4.狭义相对路论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应5.太阳系银河系宇宙和xx的初步知识数学基础1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何)2.矢量的合成和分解极限、无限大和无限小的初步概念3.不要求用微积分进行推导或运算二、实验基础1.要求掌握国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中的全部学生实验。
全国高中物理竞赛大纲
全国高中物理竞赛大纲
一、力学
a) 运动学
参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度
向量和标量向量的合成和分解
匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成抛体运动圆周运动
刚体的平动和绕定轴的转动
质心质心运动定理
b) 牛顿运动定律力学中常见的几种力
牛顿第一、二、三运动定律惯性系的概念
摩擦力弹性力胡克定律
万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)
开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念
c) 物体的平衡
共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类 d) 动量
冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭
e) 冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律
f) 机械能
功和功率动能和动能定理
重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内与壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的
弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞
g) 流体静力学
静止流体中的压强浮力
h) 振动
简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆振动的速度和加速度由
动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解) i) 波和声
横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像
波的干涉和衍射(定性)驻波
声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应
二、热学
a) 分子动理论
原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义。
2023年广东省中学物理竞赛范围和提纲
2023年广东省中学物理竞赛范围和提纲比赛范围
1. 力学:
- 物体的运动学与动力学
- 力和运动的基本原理
- 胡克定律和弹簧振子
- 动量和动量守恒
- 能量守恒与机械能
- 简谐振动与机械波
2. 热学:
- 热学基本概念与温度度量
- 热力学第一定律
- 理想气体的状态方程
- 热机和热机效率
- 热平衡与热传递
3. 光学:
- 光的传播和折射定律
- 光的反射和镜像
- 光的干涉和衍射
- 光的波粒二象性
- 光的光路与成像
4. 电磁学:
- 静电场和静电场能
- 电流和电路的基本概念
- 电磁感应和电磁感应定律
- 电场和电势
- 交变电流和交流电路基本知识
竞赛提纲
1. 选择题:
- 根据给定的条件和数据,选择正确的答案- 考察对物理概念和定律的掌握程度
- 需要进行简单的计算和推理
2. 解答题:
- 根据题目要求,详细阐述解题思路和步骤
- 考察对物理知识的理解和应用能力
- 需要展示计算过程和推理逻辑
3. 实验题:
- 根据实验步骤和数据,进行数据处理和分析
- 考察对物理实验原理和数据处理方法的掌握
- 需要进行实验结果的推断和解释
4. 计算题:
- 根据给定的数据,进行物理量的计算和推导
- 考察对物理公式和计算方法的掌握
- 需要准确计算并给出结果和解释
以上为2023年广东省中学物理竞赛的范围和提纲,参赛同学应充分掌握所列内容,注重理解和应用能力的培养。
祝愿所有参赛者取得出色的成绩!。
全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行)说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议,由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》,作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过,开始实施。
经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意,对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神,《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》,不增加修改补充后的内容。
2005年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程,决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》,作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,并决定从2013年开始实行。
修订后的“内容提要”中,凡用※号标出的内容,仅限于复赛和决赛。
2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力。
力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出) ※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能关系式 裂变和聚变 质量亏损4.粒子“基本粒子” 轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※德布罗意关系※不确定关系π∆∆4h x p ≥5.※狭义相对论爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应 多普勒效应☆速度变换相对论动量 相对论能量 相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1. 中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2. 矢量的合成和分解,矢量的运算,极限、无限大和无限小的初步概念.3.※微积分初步及其应用:含一元微积分的简单规则;微分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数,函数乘积和商的导数,复合函数的导数。
全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行)说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议,由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》,作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过,开始实施。
经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意,对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神,《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》,不增加修改补充后的内容。
2005年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程,决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》,作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,并决定从2013年开始实行。
修订后的“内容提要”中,凡用※号标出的内容,仅限于复赛和决赛。
2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力。
力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10.振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11.波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声(前3项均不要求定量计算)※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算;※分子热运动自由度※能均分定理;温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出) ※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能关系式 裂变和聚变 质量亏损4.粒子“基本粒子” 轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※德布罗意关系※不确定关系π∆∆4h x p ≥5.※狭义相对论爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应 多普勒效应☆速度变换相对论动量 相对论能量 相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1. 中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2. 矢量的合成和分解,矢量的运算,极限、无限大和无限小的初步概念.3.※微积分初步及其应用:含一元微积分的简单规则;微分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数,函数乘积和商的导数,复合函数的导数。
(word完整版)1.全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行)其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力.力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10.振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11.波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声(前3项均不要求定量计算) ※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算;※分子热运动自由度※能均分定理;温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出)※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性) 真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P—N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验 原子的核式结构 玻尔模型 用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱 原子的受激辐射 激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级 天然放射性现象 原子核的衰变 半衰期放射线的探测 质子的发现 中子的发现 原子核的组成核反应方程 质能关系式 裂变和聚变 质量亏损4.粒子“基本粒子" 轻子与夸克(简单知识) 四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性 ※物质波 ※德布罗意关系 ※不确定关系π∆∆4hx p ≥5.※狭义相对论爱因斯坦假设 洛伦兹变换 时间和长度的相对论效应 多普勒效应☆速度变换 相对论动量 相对论能量 相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1。
全国高中物理竞赛大纲
全国高中物理竞赛大纲一、力学a) 运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度向量和标量向量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成抛体运动圆周运动刚体的平动和绕定轴的转动质心质心运动定理b) 牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性系的概念摩擦力弹性力胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念c) 物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类d) 动量冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭e) 冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f) 机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内与壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞g) 流体静力学静止流体中的压强浮力h) 振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆振动的速度和加速度由动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)i) 波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应二、热学a) 分子动理论原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义分子力分子的动能和分子间的势能物体的内能b) 热力学第一定律热力学第一定律c) 热力学第二定律热力学第二定律可逆过程与不可逆过程d) 气体的性质热力学温标理想气体状态方程普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)理想气体的内能理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)e) 液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数浸润现象和毛细现象(定性)f) 固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点g) 物态变化熔解和凝固熔点熔解热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点h) 热传递的方式传导、对流和辐射i) 热膨胀热膨胀和膨胀系数三、电学a) 静电场库仑定律电荷守恒定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)匀强电场电场中的导体静电屏蔽电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)电容电容器的连接平行板电容器的电容公式(不要求导出)电容器充电后的电能电介质的极化介电常数b) 稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路c) 物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释液体中的电流法拉第电解定律气体中的电流被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象d) 磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器e) 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器f) 交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理g) 电磁震荡和电磁波电磁震荡震荡电路及震荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波四、光学a) 几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率和光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜b) 波动光学光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱c) 光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性五、近代物理a) 原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光b) 原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型c) 不确定关系实物粒子的波粒二象性d) 狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e) 太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识六、其它方面a) 物理知识在各方面的应用。
全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛大纲一、理论基础〖力学〗1.运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度矢量和标量矢量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图象运动的合成抛体运动园周运动刚体的平动和绕定轴的转动质心质心运动定律2.牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性参照系的概念摩擦力弹性力胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式不要求导出)开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类4.动量冲量动量动量定量动量守恒定律反冲运动及火箭5。
冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律6.机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律、碰撞7.流体静力学静止流体中的压强浮力8.振动简谐振动振幅频率和周期位相振动的图象参考圆振动的速度和加速度由动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)9.波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图象波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪音〖热学〗1.分子动理论原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义分子力分于的动能和分子问的势能物体的内能2.热力学第一定律热力学第一定律3.热力学第二定律热力学第二定律可逆过程和不可逆过程4.气体的性质热力学温标理想气体状态方程普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)理想气体的内能理想气体的等容\等压\等温和绝热过程(不要求用微积分计算)5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化溶解和凝固熔点溶解热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导\对流和辐射9.热膨胀热膨胀和膨胀系数〖电学〗1. 静电场库仑定律电荷守恒定律电场强度电场线点电荷的场强场强的叠加原理均匀带电球壳壳内的场强公式(不要求导出) 匀电场电场中的导体静电屏蔽电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)电容电容器的连接平行板电容器的电容公式(不要求导出)电容器充电后的电能电介质的极化介电常数2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释液体中的电流法拉第电解定律气体中的电流被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象4.磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效恒纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波〖光学〗1.几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜2.波动光学:光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱3.光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯但方程波粒二象性〖原子和原子核〗1.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光2.原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型3.不确定关系实物粒子的波粒二象性4.狭义相对路论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应5.太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识数学基础1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何)2.矢量的合成和分解极限、无限大和无限小的初步概念3.不要求用微积分进行推导或运算二、实验基础1.要求掌握国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中的全部学生实验。
全国高中物理竞赛大纲
全国高中物理竞赛大纲一、力学a) 运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度向量和标量向量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成抛体运动圆周运动刚体的平动和绕定轴的转动质心质心运动定理b)牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性系的概念摩擦力弹性力胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念c)物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类d) 动量冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f) 机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内与壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞g)流体静力学静止流体中的压强浮力h)振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆振动的速度和加速度由动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)i) 波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应二、热学a)分子动理论原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义分子力分子的动能和分子间的势能物体的内能b) 热力学第一定律热力学第一定律c) 热力学第二定律热力学第二定律可逆过程与不可逆过程d) 气体的性质热力学温标理想气体状态方程普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)理想气体的内能理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)e) 液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数浸润现象和毛细现象(定性)f) 固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点g) 物态变化熔解和凝固熔点熔解热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点h) 热传递的方式传导、对流和辐射i) 热膨胀热膨胀和膨胀系数三、电学a) 静电场库仑定律电荷守恒定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)匀强电场电场中的导体静电屏蔽电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)电容电容器的连接平行板电容器的电容公式(不要求导出)电容器充电后的电能电介质的极化介电常数b) 稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路c)物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释液体中的电流法拉第电解定律气体中的电流被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象d) 磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器e) 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器f) 交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理g)电磁震荡和电磁波电磁震荡震荡电路及震荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波四、光学a) 几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率和光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜b) 波动光学光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱c) 光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性五、近代物理a) 原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光b) 原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型c) 不确定关系实物粒子的波粒二象性d) 狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e) 太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识六、其它方面a) 物理知识在各方面的应用。
全国中学生物理竞赛内容提要(考纲)
全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行)说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议,由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》,作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过,开始实施。
经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意,对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神,《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》,不增加修改补充后的内容。
2005年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程,决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》,作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,并决定从2013年开始实行。
修订后的“内容提要”中,凡用※号标出的内容,仅限于复赛和决赛。
2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力。
力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10.振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11.波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声(前3项均不要求定量计算)※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算;※分子热运动自由度※能均分定理;温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出)※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能关系式裂变和聚变质量亏损4.粒子“基本粒子” 轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※德布罗意关系※不确定关系π∆∆4h x p ≥5.※狭义相对论爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应 多普勒效应☆速度变换相对论动量 相对论能量 相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1. 中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2. 矢量的合成和分解,矢量的运算,极限、无限大和无限小的初步概念.3.※微积分初步及其应用:含一元微积分的简单规则;微分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数,函数乘积和商的导数,复合函数的导数。
高中物理奥林匹克竞赛大纲
全国中学生物理竞赛内容提要(2013 年开始实行)一.理论基础力学1. 运动学:参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标质点运动的位移和路程速度加速度矢量和标量矢量的合成和分解※矢量的标积和矢积匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度※任意曲线运动中的切向加速度和法向加速度, 曲率半径相对运动伽里略速度变换刚体的平动和绕定轴的转动角速度和角加速度2.牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性参考系摩擦力弹性力胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系中的惯性离心力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理反冲运动及火箭5.※角动量※冲量矩※角动量※质点和质点组的角动量定理(不引入转动惯量)※角动量守恒定律6.机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞恢复系数7.在万有引力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道运动和椭圆轨道运动8.流体静力学静止流体中的压强浮力9.振动简谐振动x=Acos(ωt+ Φ)振幅频率和周期相位振动的图像参考圆振动的速度v= -ωAsin(ωt+Φ)(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性)10 波和声横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式y=Acosω(t-x/v)波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子的数量级分子的热运动布朗运动气体分子热运动速率分布律(定性)温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均移动动能,玻尔兹曼常量分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质※温标,热力学温标,气体实验定律理想气体状态方程,普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温和绝热过程中的应用,※定容摩尔热容量和定压摩尔热容量※等温过程中的功(不要求导出)※绝热过程方程(不要求导出)※热机及其效率※致冷机和致冷系数4.※热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计** 8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯特藩定律9 热膨胀热膨胀和膨胀系数电学1.静电场电荷守恒定律库仑定律静电力常量和真空介电常数电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场※无限大均匀带面的场强(不要求导出)均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)静电场中的导体静电屏蔽电容平行板电容器的电容公式※球形电容器的电容公式电容器的连接电容器充电后的电能电介质的极化,介电常量2.稳恒电流欧姆定律,电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势,闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表,电压表,欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性p 型半导体和n 型半导体※ P-N 结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求机理)超导现象4.磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※无限长直导线中电流的磁场表示式※圆线圈中电流的磁场在轴线上的表示式※无限长螺线管中电流的磁场表示式(不要求导出)※真空磁导率安培力洛伦兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定楞次定律※感应电场(涡旋电场)※电子感应加速器自感和互感,自感系数,※通电自感的磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压理想变压器三相交流电及其连接法感应电动机原理7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率,电磁波谱电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学光的直进反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像,球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式,※焦距与折射率、球面镜半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜2.波动光学光程光的干涉双缝干涉光的衍射现象单缝衍射(定性)※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析近代物理1.光的本性光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光的产生(定性)和它的特性3. 原子核原子核的量级天然放射现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变4.粒子“基本”粒子,轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※德布罗意关系p=h/λ※不确定关系?p?x ≥ h/4 π5.※狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应相对论动量相对论能量相对论动量能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.数学基础1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2.矢量的合成和分解,极限、无限大和无限小的初步概念3.※导数及其应用(限于高中教学大纲所涉及的内容)。
全国中学生物理竞赛新大纲
全国中学生物理竞赛新大纲:力学a)运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度向量和标量向量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成抛体运动圆周运动刚体的平动和绕定轴的转动质心质心运动定理b) 牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律惯性系的概念摩擦力弹性力胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)开普勒定律行星和人造卫星运动惯性力的概念c)物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类d) 动量冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f) 机械能功和功率动能和动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内与壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞g) 流体静力学静止流体中的压强浮力h) 振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆振动的速度和加速度由动力学方程确定简谐振动的频率阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)i) 波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应热学a) 分子动理论原子和分子的量级分子的热运动布朗运动温度的微观意义分子力分子的动能和分子间的势能物体的内能b) 热力学第一定律热力学第一定律c)热力学第二定律热力学第二定律可逆过程与不可逆过程d) 气体的性质热力学温标理想气体状态方程普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释(定性)理想气体的内能理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)e) 液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数浸润现象和毛细现象(定性)f) 固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点g) 物态变化熔解和凝固熔点熔解热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点h) 热传递的方式传导、对流和辐射i) 热膨胀热膨胀和膨胀系数电学a) 静电场库仑定律电荷守恒定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)匀强电场电场中的导体静电屏蔽电势和电势差等势面点电荷电场的电势公式(不要求导出)电势叠加原理均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)电容电容器的连接平行板电容器的电容公式(不要求导出)电容器充电后的电能电介质的极化介电常数b) 稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路c) 物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释液体中的电流法拉第电解定律气体中的电流被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象d) 磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器e) 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器f) 交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理g) 电磁震荡和电磁波电磁震荡震荡电路及震荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学a) 几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率和光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜b) 波动光学光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱c) 光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性近代物理a) 原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光b) 原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型c)不确定关系实物粒子的波粒二象性d)狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e)太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识其它方面a) 物理知识在各方面的应用。
初三物理竞赛知识提纲
初三物理竞赛知识提纲第一章:运动和力1.机械运动:机械运动;参照物;运动和静止的相对性2.匀速直线运动:匀速直线运动的速度;匀速直线运动公式及其应用3.变速直线运动:变速直线运动的平均速度;日常生活,生产中常用的测量平均速度的方法4.长度的测量;正确使用刻度尺;误差;日常生活、生产中常用的测量长度的方法;生活中常见物体的长度范围的常识性了解5.力的概念:物体之间力的作用的相互性;力的作用效果6.力的测量:弹簧测力计的测量原理;正确使用测力计测量力的大小7.力的图示:力的三要素;力的图示;物体受力情况示意图8.重力:物体所受重力与其质量的关系;重力的方向;g的数值、单位及意义;日常生活中使用的物体所受重力大小的常识性了解。
9.摩擦:滑动摩擦;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;日常生活、生产中增大和减小摩擦的方法;滚动摩擦、静摩擦的初步知识10.二力平衡:合力的概念;互成角度的两个力的合成;合力大小与两个力夹角大小的关系11.牛顿第一定律(惯性定律):物体的惯性;牛顿第一定律的内容;常见的惯性现象12.运动和力:运动状态的改变,力是改变物体运动状态的原因;运动和力的关系;日常生活中常见的有关运动和力关系问题的解释第二章:密度压强浮力1.质量及质量的测量:质量的概念;天平的构造、调节即利用天平测量物体的质量;对日常生活中常用物体质量的常识性了解及对测量物体质量的测量工具的了解2.密度及测量:密度的概念、定义式及单位;了解日常生活中常见物质的密度;用天平和量筒测量物质的密度;日常生活中简易可行的测量物质密度的方法3.压力和压强:压力的概念;压强的定义、定义式及其单位;日常生活、生产中增大或减小压强的实例及有关问题的解释;日常生活中常见物体对其支撑面的压强数值范围的常识性了解。
4.液体压强:液体对压强的传递;用压强计测量液体内部的压强;液体压强公式p=ρgh;连通器及其原理,连通器中的液体静止时,液面高度的分析;日常生活、生产中连通器应用的实例及有关现象的解释。
初中物理竞赛知识点提纲
初中物理竞赛知识点提纲初中物理竞赛知识点提纲随着教育的深入和物质生活的不断提高,物理科学变得越来越重要。
因此,各种物理竞赛也变得越来越普遍。
对于初中生而言,参加物理竞赛可以增加学科知识的掌握和提高学习动力。
下面是初中物理竞赛知识点提纲。
1. 物理学基本概念这部分内容主要涵盖物理的基本概念和单位。
其中,物理的基本概念包括质量、重量、力、功、能和功率等,物理单位包括米、千克、秒、牛等。
2. 运动的基本概念在这个章节中,学生将学习有关物理运动的基本概念,例如位置、位移、速度和加速度。
学生还将了解如何计算加速度和速度,以及如何利用运动图表和方程式解决问题。
3. 牛顿运动定律这部分内容涉及牛顿物理定律。
学生将学习牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,并学习如何应用它们来解决物理问题。
4. 运动和能量此章节将介绍能量的概念和热力学原理,学生将了解动能、势能、机械能和热能的基本概念。
学生还将了解如何计算机械能和如何应用能量转换原理来解决物理问题。
5. 热力学在这个章节中,学生将学习温度和热量的概念。
学生将理解热力学原理如热传导、热辐射和热导率。
学生还将了解一些热力学应用,如温度计和恒温水浴。
6. 光学这部分内容涵盖光和颜色的基本概念。
学生将理解光的反射、折射和散射。
他们还将了解颜色是如何形成的。
7. 电学在这个章节中,学生将学习什么是电,电和磁场的关系,电场和电势的概念,电流和电阻的概念,以及直流和交流电的区别。
8. 环境和环保此章节主要探讨环保的核心思想和相关方法。
学生将深入了解环保治理的现状和影响,例如能源的清洁利用和石化污染等话题。
学生还将了解如何正确地使用能源,从而减少对环境的污染和损害。
以上就是初中物理竞赛知识点提纲。
学生们应该注意,这个提纲只是基本内容,具体的考察重点可能会有所不同。
因此,学生们在学习期间应该认真听讲,积极参与课堂,课外还需要认真做好物理题目的练习,提高自身的解题能力,以期在物理竞赛中拿到好成绩。
全国中学生物理竞赛大纲
全国中学生物理竞赛大纲文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行)说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议,由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》,作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过,开始实施。
经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意,对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神,《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》,不增加修改补充后的内容。
2005年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程,决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》,作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,并决定从2013年开始实行。
修订后的“内容提要”中,凡用※号标出的内容,仅限于复赛和决赛。
2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力。
力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10.振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11.波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声(前3项均不要求定量计算)※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算;※分子热运动自由度※能均分定理;温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出)※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象 双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅 ※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振 ※自然光与偏振光※马吕斯定律 ※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应 ※康普顿散射光的波粒二象性 光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验 原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射 激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象 原子核的衰变 半衰期放射线的探测质子的发现 中子的发现 原子核的组成核反应方程质能关系式 裂变和聚变 质量亏损4.粒子“基本粒子” 轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※德布罗意关系※不确定关系π∆∆4hx p ≥ 5.※狭义相对论爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应 多普勒效应☆速度变换相对论动量 相对论能量 相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2.矢量的合成和分解,矢量的运算,极限、无限大和无限小的初步概念.3.※微积分初步及其应用:含一元微积分的简单规则;微分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数,函数乘积和商的导数,复合函数的导数。
中学生物理竞赛方案
中学生物理竞赛方案一、竞赛目标1. 激发学生对物理学科的兴趣和热情,培养他们的科学素养和创新精神。
2. 提高学生的物理思维能力、实验操作能力和解决实际问题的能力。
3. 发现和培养物理学科的优秀学生,为更高层次的竞赛和学术研究输送人才。
二、竞赛内容1. 理论部分:涵盖初中和高中物理知识,包括力学、热学、光学、电磁学、原子物理等。
2. 实验部分:根据理论知识和实验技能进行设计、操作和分析实验数据。
三、参赛对象全国范围内的中学生,按照年级分为初中组和高中组。
四、竞赛形式1. 初赛:以学校为单位组织,选拔出优秀学生参加复赛。
2. 复赛:在各省市组织的比赛中进行,选拔出省代表队参加决赛。
3. 决赛:在全国范围内举行,评选出各组别的奖项。
五、竞赛时间1. 初赛:每年9-11月举行。
2. 复赛:每年12月举行。
3. 决赛:次年1月举行。
六、奖项设置1. 个人奖项:设立一、二、三等奖,分别颁发荣誉证书和奖品。
2. 集体奖项:设立优秀组织奖,表彰在竞赛组织和成果方面表现突出的学校或地区。
3. 特别奖项:设立优秀指导教师奖,表彰在竞赛组织和成果方面做出突出贡献的教师。
七、组织机构1. 主办单位:教育部、物理学会等单位。
2. 承办单位:各省市教育部门、物理学会分会等单位。
3. 协办单位:各有关高校、中学等单位。
4. 专家委员会:由物理学科专家组成,负责制定竞赛大纲、评审竞赛题目等工作。
八、宣传推广1. 通过各级教育部门、学校、媒体等渠道广泛宣传竞赛的目的和意义,提高公众认知度。
2. 通过线上和线下宣传活动,吸引更多的学生参与竞赛,扩大竞赛的影响力。
3. 对获奖学生和优秀指导教师进行宣传和表彰,树立榜样作用,激励更多的学生和教师投身于物理学科的学习和研究。
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中学生物理竞赛大纲
第一部分理论基础
一、力学
1.运动学
参照系。
质点运动的位移和路程,速度,加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2.牛顿运动定律
力学中常见的几种力
牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3.物体的平衡
共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4.动量
冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5.机械能
功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学
静止流体中的压强。
浮力。
7.振动
简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振(定性了解)。
8.波和声
横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干涉和衍射(定性)。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
二、热学
1.分子动理论
原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2.热力学第一定律
热力学第一定律。
3.气体的性质
热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释(定性)。
理想气体的内能。
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。
4.液体的性质
流体分子运动的特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象(定性)。
5.固体的性质
晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动的特点。
6.物态变化
熔解和凝固。
熔点。
熔解热。
蒸发和凝结。
饱和汽压。
沸腾和沸点。
汽化热。
临界温度。
固体的升华。
空气的湿度和湿度计。
露点。
7.热传递的方式
传导、对流和辐射。
8.热膨胀
热膨胀和膨胀系数。
三、电学
1.静电场
库仑定律。
电荷守恒定律。
电场强度。
电场线。
点电荷的场强,场强叠加原理。
均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)。
匀强电场。
电场中的导体。
静电屏蔽。
电势和电势差。
等势面。
点电荷电场的电势公式(不要求导出)。
电势叠加原理。
均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)。
电容。
电容器的连接。
平行板电容器的电容公式(不要求导出)。
电容器充电后的电能。
电介质的极化。
介电常数。
2.恒定电流
欧姆定律。
电阻率和温度的关系。
电功和电功率。
电阻的串、并联。
电动势。
闭合电路的欧姆定律。
一段含源电路的欧姆定律。
电流表。
电压表。
欧姆表。
惠斯通电桥,补偿电路。
3.物质的导电性
金属中的电流。
欧姆定律的微观解释。
液体中的电流。
法拉第电解定律。
气体中的电流。
被激放电和自激放电(定性)。
真空中的电流。
示波器。
半导体的导电特性。
P型半导体和N型半导体。
晶体二极管的单向导电性。
三极管的放大作用(不要求机理)。
超导现象。
4.磁场
电流的磁场。
磁感应强度。
磁感线。
匀强磁场。
安培力。
洛仑兹力。
电子荷质比的测定。
质谱仪。
回旋加速器。
5.电磁感应
法拉第电磁感应定律。
楞次定律。
自感系数。
互感和变压器。
6.交流电
交流发电机原理。
交流电的最大值和有效值。
纯电阻、纯电感、纯电容电路。
整流和滤波。
三相交流电及其连接法。
感应电动机原理。
7.电磁振荡和电磁波
电磁振荡。
振荡电路及振荡频率。
电磁场和电磁波。
电磁波的波速,赫兹实验。
电磁波的发射和调制。
电磁波的接收、调谐,检波。
四、光学
1.几何光学
光的直进、反射、折射。
全反射。
光的色散。
折射率与光速的关系。
平面镜成像。
球面镜成像公式及作图法。
薄透镜成像公式及作图法。
眼睛。
放大镜。
显微镜。
望远镜。
2.波动光学
光的干涉和衍射(定性)
光谱和光谱分析。
电磁波谱。
3.光的本性
光的学说的历史发展。
光电效应。
爱因斯坦方程。
波粒二象性。
五、原子和原子核
1.原子结构
卢瑟福实验。
原子的核式结构。
玻尔模型。
用玻尔模型解释氢光谱。
玻尔模型的局限性。
原子的受激辐射。
激光。
2.原子核
原子核的量级。
天然放射现象。
放射线的探测。
质子的发现。
中子的发现。
原子核的组成。
核反应方程。
质能方程。
裂变和聚变。
基本粒子。
第二部分数学基础
1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何)。
2.矢量的合成和分解。
极限、无限大和无限小的初步概念。
3.不要求用微积分进行推导或运算。
第三部分实验基础
1.要求掌握国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中的全部学生实验。
2.要求能正确地使用(有的包括选用)下列仪器和用具:米尺。
游标卡尺。
螺旋测微器。
天平。
停表。
温度计。
量热器。
电流表。
电压表。
欧姆表。
万用电表。
电池。
电阻箱。
变阻器。
电容器。
变压器。
电键。
二极管。
光具座(包括平面镜、球面镜、棱镜、透镜等光学元件在内)。
3.有些没有见过的仪器。
要求能按给定的使用说明书正确使用仪器。
例如:电桥、电势差计、示波器、稳压电源、信号发生器等。
4.除了国家教委制订的《全日制中学物理教学大纲》中规定的学生实验外,还可安排其它的实验来考查学生的实验能力,但这些实验所涉及到的原理和方法不应超过本提要第一部分(理论基础),而所用仪器就在上述第2、3指出的范围内。
5.对数据处理,除计算外,还要求会用作图法。
关于误差只要求:直读示数时的有效数字和误差;计算结果的有效数字(不做严格的要求);主要系统误差来源的分析。
第四部分其它方面
物理竞赛的内容有一部分要扩及到课外获得的知识。
主要包括以下三方面:1.物理知识在各方面的应用。
对自然界、生产和日常生活中一些物理现象的解释。
2.近代物理的一些重大成果和现代的一些重大信息。
3.一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献。