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高中物理竞赛内容提要(新旧版)
2015-11-14 | 阅:  转:  |  分享 
  
中学生物理竞赛大纲:全国中学生物理竞赛内容提要--理论基础

(2013年开始实行)

说明:本次拟修改的部分用楷黑体字表示,新补充的内容将用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容;※※则表示原属预赛考查内容,在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。

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

运动的合成与分解抛体运动圆周运动※曲线运动中的切向加速度和法向加速度

相对速度伽里略速度变换

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※协变和协强※杨氏模量和切变模量

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)视重

※非惯性参考系※平动加速参考系(限于匀变速直线和匀速圆周运动)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※平行力的合成重心

刚体的平衡条件物体平衡的种类

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.※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

简谐振动振幅频率和周期相位

振动的图像

参考圆振动的速度

准弹性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)

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

※※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

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※气体分子速率分布律(定性)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.气体的性质

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

理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温过程中的应用定容热容量和定压热容量等温过程中的功(不推导)绝热方程(不推导)

※热机及其效率致冷机和致冷系数

4.※热力学第二定律

※热力学第二定律的定性表述※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※球形液面下的附加压强

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※和导热系数对流辐射

※黑体辐射※斯忒番定律

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

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)※长直导线电流的磁场表示式、圆电流轴线上磁场表示式、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※反电动势

※感应电场(涡旋电场)※电子感应加速器

自感和互感自感系数

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

电磁场和电磁波电磁波谱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

球面镜球面镜成像公式及作图法

※球面镜焦距与折射率、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

光的衍射单缝衍射(定性)※分辩本领(不要求推导)

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

质子中子原子核的组成

核反应方程

质能方程裂变和聚变

4.粒子

“基本”粒子

※夸克

四种作用

※实物粒子的波粒二象性※德布罗意波

※不确定关系

5.※狭义相对论

爱因斯坦假设时间膨胀和长度收缩

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.※初等函数的微分和积分

全国中学生物理竞赛内容提要--实验

(2013年开始实行)

说明:.

本次拟修改的部分用楷黑体字表示,新补充的内容将用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容;※※则表示原属预赛考查内容,在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。

一.实验

全国中学生物理竞赛常委会组织编写的《全国中学生物理竞赛实验指导书》中的34个实验是全国中学生物理竞赛复赛实验考试内容的范围.这34个实验的名称是:

实验一实验误差;

实验二气轨上研究瞬时速度;

实验三杨氏模量;

实验四用单摆测重力加速度;

实验五气轨上研究碰撞过程中动量和能量变化;

实验六测量声速;

实验七弦线上的驻波实验;

实验八冰的熔化热;

实验九线膨胀率;

实验十液体比热容;

实验十一数字万用电表的使用;

实验十二制流和分压电路;

实验十三测定直流电源的参数并研究其输出特性;

实验十四磁电式直流电表的改装;

实验十五用量程为200mV的数字电压表组成多量程的电压表和电流表;

实验十六测量非线性元件的伏安特性;

实验十七平衡电桥测电阻;

实验十八示波器的使用;

实验十九观测电容特性;

实验二十检测黑盒子中的电学元件(电阻,电容,电池,二极管);

实验二十一测量温度传感器的温度特性;

实验二十二测量热敏电阻的温度特性;

实验二十三用霍尔效应测量磁场;

实验二十四测量光敏电阻的光电特性(有、无光照时的伏安特性;光电特性);

实验二十五研究光电池的光电特性;

实验二十六测量发光二极管的光电特性(用eU阈=hc/λ估算发光波长);

实验二十七研究亥姆霍兹线圈轴线磁场的分布;

实验二十八测定玻璃的折射率;

实验二十九测量薄透镜的焦距;

实验三十望远镜和显微镜;

实验三十一光的干涉现象;

实验三十二光的夫琅禾费衍射;

实验三十三分光计的使用与极限法测折射率;

实验三十四光谱的观测.

各省(自治区、直辖市)竞赛委员会根据本省的实际情况从《全国中学生物理竞赛实验指导书》的34个实验中确定并公布不少于20个实验作为本省(自治区、直辖市)物理竞赛复赛实验考试的内容范围,复赛实验的试题从公布的实验中选定,具体做法见《关于全国中学生物理竞赛实验考试、命题的若干规定》.

全国中学生物理竞赛决赛实验以本《内容提要》中的“理论基础”和《全国中学生物理竞赛实验指导书》作为命题的基础.

三.其他方面

物理竞赛的内容有一部分有较大的开阔性,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、、科技、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.

指定参考书

1.全国中学生物理竞赛办公室.全国中学生物理竞赛参考资料.北京:北京教育出版社,1985~2002;全国中学生物理竞赛专辑.北京:北京教育出版社,2003~2007.

2.沈克琦.高中物理学1.北京:北京出版社,1997;高中物理学2.北京:北京出版社,1998;高中物理学3.北京:北京出版社,1998;高中物理学4.北京:北京出版社,1999.

3.全国中学生物理竞赛常务委员会.全国中学生物理竞赛实验指导书.北京:北京大学出版社,2005.

参考资料

全国中学生物理竞赛常务委员会.全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析:力学分册.北京:清华大学出版社,2005;全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析:电学分册.北京:清华大学出版社,2005;全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析:热学、光学与近代物理分册.北京:清华大学出版社,2006.

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。[2]



全国中学生物理竞赛内容提要(2011年11月修订,2013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》,作为今后物理竞赛初赛、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。考虑到适当控制初赛试题难度的精神,《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补充的内容,初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,经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,2013年开始实行。(2011年的修订内容用玄色楷体字表示)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曲线运动中的切向加速度和法向加速度相对速度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视重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平行力的合成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(不引进转动惯量)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.天体运动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()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)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叫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目级分子的热运动和碰撞布朗运动气体分子热运动速率分布(定性)温度的微观意义分子热运动的动能气体分子的均匀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、等温顺尽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)尽热过程方程(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聚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忒番定律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穷大均匀带电面的场强(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)无穷长直导线中电流的磁场的表示式圆线圈中电流的磁场在轴线上表示式无穷长螺线管中的电流的磁场的表示式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律楞次定律感应电场(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、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜看远镜2.波动光学光程光的干涉双缝干涉光的衍射单缝衍射(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)和特性3.原子核原子核的量级自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”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5.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和能量关系6.太阳系,软件工程硕士银河系,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、无穷大和无穷小的初步概念.3.导数及其应用(限于高中教学大纲所涉及的内容)二、实验全国中学生物理竞赛常委会组织编写的《全国中学生物理竞赛实验指导书》中的34个实验是全国中学生物理竞赛复赛实验考试内容的范围.这34个实验的名称是:硕士实验一实验误差;实验二气轨上研究瞬时速度;实验三杨氏模量;实验四用单摆测重力加速度;实验五气轨上研究碰撞过程中动量和能量变化;实验六丈量声速;实验七弦线上的驻波实验;实验八冰的熔化热;实验九线膨胀率;实验十液体比热容;实验十一数字万用电表的使用;实验十二制流和分压电路;实验十三测定直流电源的参数并研究其输出特性;实验十四磁电式直流电表的改装;实验十五用量程为200mV的数字电压表组成多量程的电压表和电流表;实验十六丈量非线性元件的伏安特性;实验十七平衡电桥测电阻;实验十八示波器的使用;实验十九观测电容特性;实验二十检测黑盒子中的电学元件(电阻shuoshi.china-b.com,电容,电池,二极管);实验二十一丈量温度传感器的温度特性;实验二十二丈量热敏电阻的温度特性;实验二十三用霍尔效应丈量磁场;实验二十四丈量光敏电阻的光电特性(有、无光照时的伏安特性;光电特性);实验二十五研究光电池的光电特性;实验二十六丈量发光二极管的光电特性(用eU阈=hc/λ估算发光波长);实验二十七研究亥姆霍兹线圈轴线磁场的分布;实验二十八测定玻璃的折射率;实验二十九丈量薄透镜的焦距;实验三十看远镜和显微镜;实验三十一光的干涉现象;实验三十二光的夫琅禾费衍射;实验三十三分光计的使用与极限法测折射率;实验三十四光谱的观测.各省(自治区、直辖市)竞赛委员会根据本省的实际情况从《全国中学生物理竞赛实验指导书》的34个实验中确定并公布不少于20个实验作为本省(自治区、直辖市)物理竞赛复赛实验考试的内容范围,复赛实验的试题从公布的实验中选定,具体做法见《关于全国中学生物理竞赛实验考试、命题的若干规定》.全国中学生物理竞赛决赛实验以本《内容提要》中的“理论基础”和《全国中学生物理竞赛实验指导书》作为命题的基础.三.其他方面物理竞赛的内容有一部分有较大的开阔性,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、、科技、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.附:关于全国中学生物理竞赛实验考试、命题的若干规定(2005年)为了使更多的地区、更多的优秀学生的物理实验水平和素养有较大的进步,为了让更多的优秀学生有机会参加实验培训,为了使复赛实验考试更加公正、公平,增加透明度,特制定以下规定.各省(自治区、直辖市)竞赛委员会必须严格按照本规定组织本省有关复赛实验的活动.一、全国中学生物理竞赛委员会常务委员会(以下简称常委会)组织编写的《全国中学生物理竞赛实验指导书》(以下简称《实验指导书》)中的34个实验是全国中学生物理竞赛复赛实验考试的内容范围.各省(自治区、直辖市)竞赛委员会要会同本省有关专家和高等学校结合本省实际情况,从这34个实验中确定全部或一部分实验,作为本省(自治区、直辖市)复赛实验考试的范围.确定的实验数不得少于20个,其中必须包括实验一“实验误差”、实验十一“数字万用表的使用”、实验十二“制流和分压电路”、实验十八“示波器的使用”这四个基本实验.有的实验中含有“设计实验”,这部分实验要求属于决赛的实验考试要求,复赛实验考试不涉及这部分实验.本省确定的复赛实验考试内容范围必须向本省预备参加物理竞赛的全体考生公布,公布的时间不得晚于复赛考试前6个月.各省的复赛实验试题必须从本省公布的实验中选定.二、各省(自治区、直辖市)的竞赛委员会要在省(自治区、直辖市)物理学会的领导下与本省(自治区、直辖市)有关高校协商设立物理竞赛实验培训点和组织本省(自治区、直辖市)的实验培训工作.培训点可设在省(自治区、直辖市)、市两级的高等学校.培训点要根据《实验指导书》的要求对学生进行培训,着眼于进步学生的实验水平和实验素养.三、各省(自治区、直辖市)要建立本省(自治区、直辖市)物理竞赛复赛实验命题小组.命题小组由2~4位物理实验业务水平较高、教学经验比较丰富、作风正派的高等学校教师组成.命题小组的成员在当年不得参加复赛前的任何物理竞赛实验的辅导和培训工作,并且他们的身份是保密的.省(自治区、直辖市)竞赛委员会要与命题小组一起研究确定本省(自治区、直辖市)复赛实验考场所在的高校.确定为实验考场的高校,应具有能解决本省(自治区、直辖市)公布的所有实验所需的器材和实验室条件.为了有利于考试的公平性,被指定为实验考场的高校在复赛实验考试前最好不安排与物理竞赛有关的实验培训任务.假如省(自治区、直辖市)竞赛委员会因这种或那种原因难以做到上述要求,而对考场所在的高校,在复赛实验考试前也安排了物理竞赛实验培训任务,则应做出相应的细致规定,防止因考场和培训设在同一所高校而可能带来的某些不良影响,以确保实验考试的公正与公平.请各省(自治区、直辖市)竞赛委员会结合本省(自治区、直辖市)的实际情况自己决定.各省(自治区、直辖市)公布的复赛实验考试内容的范围、确定为复赛实验考场的高校,都要报全国中学生物理竞赛办公室备案.四、复赛实验命题小组的主要任务:1.从本省(自治区、直辖市)公布的“复赛实验考试内容范围”中选定两个实验作为本省(自治区、直辖市)复赛实验考题的内容.各省(自治区、直辖市)都必须公布的四个基本实验不单独作为实验考试题目,这四个基本实验内容的考查将体现在其他有关实验之中.2.根据选定作为试题内容的两个实验和《实验指导书》对这两个实验的要求,编制本省(自治区、直辖市)复赛实验考试的试卷,试卷一般应包括以下内容:(1)实验名称.作为考题的实验名称可以与《实验指导书》中的该实验名称相同,亦可在行文上做些修改,使之符合试题的语气.(2)实验要求和实验内容.(3)实验所用的器材名称和必要的仪器描述.复赛实验考试的要求,实验原理、实验内容,所用的器材都不得超出《实验指导书》中关于该实验的规定.3.制定复赛实验考试评分标准.复赛实验根据考生的书面答卷进行评分,要求考生写在卷面的内容应在“实验要求”和“考试内容”中向考生交代清楚.4.预备实验器材、保证器材的完好性能.5.组织阅卷、评分、查分工作.全国中学生物理竞赛委员会常务委员会2005年12月22日全国中学生物理竞赛内容提要(2015年修订,2016年实行)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

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。

积分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的简单积分。























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(本文系懒汉酋长首藏)