-
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。
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。
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。
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。
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。
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。
< br>
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。
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。
三、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：
< br>
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。
1
．重力
物体的重心与质心
重心：从效果上看
，我们可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重
心。
质心：物体的质量中心。
设物体各部分的重力分别为
G
1
、
G
2
……
G
n
，且各部分重力的作用点在
oxy
坐标系中的坐标分
别是（
x
1
，
y
1
）
（
x
2
，
y
2
）……（
< br>x
n
，
y
n
）
,
物体的重心坐标
x
c
，
y
< br>c
可表示为
x
c
=
?
G
x
?
G
i
i
i
=
G
1<
/p>
x
1
?
G
2
x
2
?
?
?
G
n
x
n
?
G
i
y
i
=
G
1
y
1
?<
/p>
G
2
y
2
?
?
?
G
n
y
n
，
y
c
=
G
1
?
G
2
?
?
?
G
n
< br>G
1
?
G
2
?
?
?
G
n
?
G
i
2
．弹力
胡克定
律：在弹性限度内，弹力
F
的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度
x
成正比，即
F
=
k x
，
k
为
弹簧的劲度系数。
两根劲度系数
分别为
k
1
，
k
2
的弹簧串联后的劲度系数可由
1<
/p>
1
1
=
+
求得，并联后劲度系数为
k
k
1
k
2
k
=
k
1
+
k
2
.
3
．摩擦力
最大静摩擦力：
可用公式
F
m
=
μ
0
F
N
来计算。
F
N
为正压力，
μ
0
为静摩
擦因素，
对于相同的接触面，
应有
μ<
/p>
0
>
μ
(
μ
为动摩擦因素
)
摩擦角：若令
μ
0
=
F
m
=tan
< br>φ
，则
φ
称为摩擦角。摩擦角是
正压力
F
N
与最大静摩擦力
F
m
的合力
F
N
与接触面法线间的夹角。
4
．力的合成与分解
余弦定理：计算共点力
F
1
与
F
2
的合力
F
F
=
F
1
?
F
2
?
2
F
1
F
2
cos
?
φ
=arctan
2
2
F
2
sin
?
（
φ
为合力
F
与分力
F
1
的夹角）
F
1<
/p>
?
F
2
cos<
/p>
?
三角形法则与多边形法则：
多个共点共
面的力合成，
可把一个力的始端依次画到另一个力的终端，
则从
第一个力的始端到最后一个力的终端的连线就表示这些力的合力。
拉密定理：三个共点力的合力为零时，任一个力与其它两个力夹角正弦的比值是相等的。
5
．有固定转动轴物体的平衡
力矩：力
F
与力臂
L
的乘积叫做力对转动轴的力矩。即
M
=
FL
,
单位：
N
·
m
。
< br>
平衡条件：力矩的代数和为零。即
M
< br>1
+
M
2
+
M
3
+
…
…
=0
。
6
．刚体的平衡
刚体：在任何情况下形状大小都不发生变化的力学研究对象。
力偶、力偶矩：二个大小相等、方向相反而不在一直线上的平行力称为力偶。力偶中的一
个力与
力偶臂（两力作用线之间的垂直距离）的乘积叫做力偶矩。在同一平面内各力偶的
合力偶矩等于
各力偶矩的代数和。
平
衡条件：合力为零，即∑
F
=0
；对任
一转动轴合力矩为零，即∑
M
=0
。<
/p>
7
．物体平衡的种类
分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三种类型。
稳度及改变稳度的方法：处于稳定平衡的物体，靠重力矩回复原来平衡位置的能力，叫稳度。降
低重心高度、加大支持面的有效面积都能提高物体的稳度；反之，则降低物体的稳度。
一
.
质点运动的基本概念
1
．位置、位移和路程位置指运动质点在某一时刻的处所，在直角坐标系中，可用质点在坐标轴上
< br>的投影坐标（
x,y,z
）来表示。在定量计算时，为了
使位置的确定与位移的计算一致，人们还引入
位置矢量（简称位矢）的概念，在直角坐标
系中，位矢
r
定义为自坐标原点到质点位置
P(x,y,z)
所
引的有向线段，故有
< br>r
?
x
2
?
y
2
?
z
2
,r
的方向为自原点
O
点指向质点
P
，如图所示。
位移指质点在运动过程中，某一段时间
?
t
内的位置变化，即位矢的增量
s
?
r
(
t
?
?
t
)
_
r
t
，它的方向
为自始位置指向末位置，如图
2
所示，路程
指质点在时间内通过的实际轨迹的长度。
2
．平均速度和平均速率
平均速度是质点在一段时间内通过的位移和所用时间之比
v
平
?
s
，平均速度是矢量，方向与位移
s
的方向相同。
?
t
平均速
率是质点在一段时间内通过的路程与所用时间的比值，是标量。
3
．瞬时速度和瞬时速率
瞬时速度是质点在某一时刻或经过某一位置是的速度，它定义为在时的平均速度的极限，简称为
速度，即
v
?
li
m
s
。
?<
/p>
t
?
0
?
t
瞬时速度是矢量，它的方向就是平均速度极限的方向。瞬时速度的大
小叫瞬时速率，简称速率。
4
．加速度
加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的变化率，即
a
?
得的加速度实际上是物体运动的平均加速度，瞬时加速度应为
a
?
lim
?
v
，这样求
?
t
?
v
。加速度是矢量。
?
t
?
0
?
t
二、运动的合成和分解
1
．标量和矢量
物理量分为两大类：凡是只须数值就能决定的物理量叫做标量；凡是既有大小，又需要方向才
能
决定的物理量叫做矢量。标量和矢量在进行运算是遵守不同的法则：标量的运算遵守代
数法则；
矢量的运算遵守平行四边形法则（或三角形法则）
。<
/p>
2
．运动的合成和分解
在研究物体运动时，将碰到一些较复杂的运动，我们常把它分解为两个或几个简单的分运动来研
究。任何一个方向上的分运动，都按其本身的规律进行，不会因为其它方向的分运动的存在而受
到影响，这叫做运动的独立性原理。运动的合成和分解包括位移、速度、加速度的合成和
分解，
他们都遵守平行四边形法则。
三、竖直上抛运动
定义：物体以初速
度
v
0
向上抛出，不考虑空气阻力作用
，这样的运动叫做竖直上抛运动。
四、相对运动
物体的运动是相对于参
照系而言的，同一物体的运动相对于不同的参照系其运动情况不相同，这
就是运动的相对
性。我们通常把物体相对于基本参照系（如地面等）的运动称为“绝对运动”
，把
相对于基本参照系运动着的参照系称为运动参照系，
运动参照系相对于
基本参照系的运动称为
“牵
连运动”
，
而物体相对于运动参照系的运动称为“相对运动”
。显然绝对速度和相对速度一般是不<
/p>
相等的，它们之间的关系是：绝对速度等于相对速度与牵连速度的矢量和。即
v
绝
?
< br>v
相
?
v
或
v
甲对地
?
v
甲对乙
?
v
乙对地
【扩展知识】
非惯性参照系
凡牛顿第一定律成立的参照系叫惯性参照系，简称惯性系。凡相对于惯性系静止或做匀速直
线运动的参照系，都是惯性系。在不考虑地球自转，且在研究较短时间内物体运动的情况下，地
球可看成是近似程度相当好的惯性系。凡牛顿第一定律不成立的参照系统称为非惯性系，
一切相
对于惯性参照系做加速运动的参照系都是非惯性参照系。
在考虑地球自转时，
地球就是非惯性系。
在非惯性系中，物体的
运动也不遵从牛顿第二定律，但在引入惯性力的概念以后，就可以利用牛
顿第二定律的形
式来解决动力学问题。
一，直线系统中的惯性力
简称惯性力
，
例如在加速前进的车厢里，
车里的乘客都觉得自己好象受到一
个使其向后倒得力，
这个力就是惯性力，其大小等于物体质量
m
与非惯性系相对于惯性系的加速度大小
a
的乘积，方
向于
a
相反。用公式表示
，这个惯性力
F
惯
=-ma,
不过要注意：惯性力只是一种假想得力，实际上
并不存在，故不可能找出
它是由何物所施，因而也不可能找到它的反作用力。惯性力起源于物体
惯性，是在非惯性
系中物体惯性得体现。
二，转动系统中的惯性力
简称惯性离
心力，这个惯性力的方向总是指向远离轴心的方向。它的大小等于物体的质量
m
与非惯性系相对于惯性系的加速度大小
a
的乘积
。
如果在以角速度
ω
转动的参考系中，
质点到转
轴的距离为
r,
则：
2
F
惯
=m
ω
r
.
假若物体相对于匀速转动参照系以一定速度运动，则物体除了受惯性离心力之外，还
要受到另一
种惯性力的作用，这种力叫做科里奥利力，简称科氏力，这里不做进
一步的讨论。
一、
斜抛运动
（
1
）定义：具有斜向上的初速
v<
/p>
0
且只受重力作用的物体的运动。
（
2
）性质：斜抛运动是加速度
a=g
的匀变速曲线运动。
（
3
）
处理方法：
正交分解法：
将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛
运动，然后用直角三角形求解。如图所示
（
4
）斜抛运动的规律如下：
任一时刻的速度
v
x
?
v
0
cos
?
,
v
y
?
v
0
sin
?
-gt.
任一时刻的位置
x
?
v
0
cos
?
t
,
y
?
v
0
sin
?
t
?
1
2
gt
.
2
0
0
竖直上抛运动、
平抛运动可分别认为是斜抛运动在
?
?
90
和
?
?
0
时的特例
.
斜抛运动在最高点时
v
y
?
0
,
t
上
?
v
0
sin
?
2
v
sin
?
,
t
上
?
< br>t
下
，
t
总
?
t
上
?
t
下
?
0
g
g
2
v
sin
2
?
水平方向的射程斜抛物体具有最大的射程
s
?<
/p>
v
0
cos
?<
/p>
t
总
?
0
g
v
0
sin
2
?
斜抛物体的最
大高度
H
?
2
g
斜抛运动具有对称性，在同一段竖直位移上，向上和向下运
动的时间相等；在同一高度上的两点
处速度大小相等，方向与水平方向的夹角相等；向上
、向下的运动轨迹对称。
（二）
、圆周运动
1.
变速圆周运动
< br>在变速圆周运动中，
物体受到的合外力一般不指向圆心，
这时合外力可以分解在法线
（半径方向）
2
mv
2
?
m
?
2
R
充当向心力
< br>（即
F
n
?
F
向
）
和切线两个方向上。
在法线方向有
F
n
?
，
产生的法向加
R
速度
a
n
只改变速度的方向；切向
分力
F
?
?
m
a
?
产生的切向加速度
a
?
只改变速度的大小。也就是
说，
< br>F
n
是
F
合
的一个分力，
F
n
?
F
合
，且满足
F
合
?
F
< br>2
n
?
F
2
?
v
2
2.
一般的曲线运动：
在一般的曲线运
动中仍有法向力
F
n
?
m
式中
R
为研究处曲线的曲率
半径，
R
即在该处附近取一段无限小的曲线，并视为圆弧，
R
为该圆弧的曲率半径，即为研究处曲线的曲
率半径。
【扩展知识】
1
．均匀球壳的引力公式
由万有引力定律可以推出，质量为
M
、半径为
R
的质量均匀分布的球壳，对距离球心为
r
、质量
为
m
的
质点的万有引力为
F
=0
（
r
）
F
=
GMm
(
r>R
)
2
r
2
．开普勒三定律
1
．动量定理的分量表达式
I
合
x
=
mv
2x
-
mv
1x
,
I
合
y
=
mv
2y
-
mv
1y
,
I
合
z
=
mv
2z
-
mv
1z
.
2
．质心与质心运动
2.1
质点系的质量中心称为质心。若质点系内有
n<
/p>
个质点，它们的质量分别为
m
1
,
m
2
,
……
m
n
,
相对
于坐标原点的位置矢量分别为
r
< br>1
,
r
2,
……
r
n
,
则质点系的质心位置矢量为
m
i<
/p>
r
i
m
1
r
1
?
m
2
r
1
?
?
?
m
n
r
n
?
r
c=
=
i
?
1
m
1
?
m
2
?
?
?
m
n
M
若将其投影到直角坐标系中，可得质心位置坐标为
n
?
m
x
i<
/p>
n
i
x
c
=
i
?
1
?
m
y
i
n
i
M
,
y
c
=
i
?
1
?
m
z
,
z
c
=
i
?
1
n
i
i
M
M
.
2.2
质心速度与质心动量
相对于选定的参考系，质点位置矢量对时间的变化率称为质心的速度。
m
i
v
i
n
?
r
c
p
总
?
i
?
1
v
c=
=
=
,
p
c
=
Mv
c
=
?
m
i
v
i
.
M
?
t
M
i
< br>?
1
作用于质点系的合外力的冲量等于质心动量的增量<
/p>
n
I
合
=
?
I
i
?
1
n
i
=
p
c
－
p
c0
=
mv
c
－
mv
c0 .
2.3
质心运动定律
作用于质点系的合外力等于质点总质量与质心加速度的乘积。
Ｆ
合
＝
Ma
c.
。
对于由
n
个质点组成的系统，若第
i
个质点的加速度为
a
i
，则质点系的质心加速度可表示为
?
m
a
i
n
i
a
< br>c
=
i
?
1
M
一、功
1
．
恒力做功
W=Fscos
α
< br>当物体不可视为质点时，
s
是力的作用点的位移。
2
．变力做功
（
1
）平均值法
如计算弹簧的弹力做功，可先
求得
F
=
W
=
F
(
x
2
-
x
1
)=
1
k
(
x
1
?
x
2
)
，再求出弹力做功为
2
1
1
2
2
kx
2
?
kx
1
2
2
（
2
）
图像法
当力的方向不变，
其大小随在力的方向上的位移成函数关变化时，
作出力—位移图
像（即
F
—
s
图）
，则图线与位移坐标轴围成的“面积”就表示力做的功。如功率
—时间图像。
（
3
）等效法
通过因果关系，如动能定理、功能原理或
Pt
等效代换可求变力做功。
（
4
）微元法
二、动能定理
1
．
对于单一物体（可视为质点）
?
W
?
E
k
2
?
E
k
1
只有在同一惯性参照
系中计算功和动能，
动能定理才成立。当物体不能视为质点时，则不能应用动能定理。<
/p>
2
．
对于几个物体组成的质点系，因内力可以做功，则
?
W
外
?
?
W
内
?
?
E
k
2
?
?
E
k
1<
/p>
同样只适用于同一惯性参照系。
3
．
在非惯
性系中，质点动能定理除了考虑各力做的功外，还要考虑惯性力做的功，其总和对应
于质
点动能的改变。此时功和动能中的位移、速度均为相对于非惯性参照系的值。
三、势能
1
．
弹性势能
E
p
?
2
．<
/p>
引力势能
（
1
）
质点之间
Ep
?
?
G
1
2
kx
2<
/p>
m
1
m
2
r
（
2
）
均匀球体（半径为
R
）与质点之间
E
p
?
?
G
（
3
）
均匀球壳与质点之间
E
p
?
?
< br>G
Mm
（
r
≥
R
）
r
Mm
（
r
≥
R
）
r
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