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1、全国中学学生物理理竞赛大大纲一、 理论基础础 力学 11运运动学 参照照系质点点运动的的位移和和路程、速速度、加加速度相对速速度 矢量和和标量矢矢量的合合成和分分解 匀速及及匀变速速直线运运动及其其图象运运动的合合成抛体体运动 园周周运动 刚体体的平动动和绕定定轴的转转动 质心质心运运动定律律 22牛牛顿运动动定律力学中中常见的的几种力力 牛牛顿第一一、二、三三运动定定律惯惯性参照照系的概概念 摩擦力力 弹弹性力胡胡克定律律 万万有引力力定律均均匀球壳壳对壳内内和壳外外质点的的引力公公式 不要求求导出)开开普勒定定律行星星和人造造卫星运运动 惯性力力的概念念 33物物体的平平衡 共点力力作用下
2、下物体的的平衡 力矩矩刚体的的平衡条条件重心心 物物体平衡衡的种类类 44动量量 冲冲量动量量动量定定量 动量守守恒定律律 反反冲运动动及火箭箭 55。冲量量矩质质点和质质点组的的角动量量角动动量守恒恒定律 6.机械能能 功和功功率 动能和和动能定定理 重力势势能引力力势能质质点及均均匀球壳壳壳内和和壳外的的引力势能公公式(不不要求导导出)弹弹簧的弹弹性势能能 功功能原理理机械能能守恒定定律、碰碰撞 7.流流体静力力学 静止流流体中的的压强 浮力力 88.振动动 简简谐振动动振幅幅频率和和周期位位相 振动的的图象 参考考圆振振动的速速度和加加速度 由动动力学方方程确定定简谐振振动的频频率 阻尼
3、振振动受受迫振动动和共振振(定性性了解) 9.波和声声 横横波和纵纵波波长长、频率率和波速速的关系系波的图图象 波的干干涉和衍衍射(定定性)驻波 声波波声音的的响度、音音调和音音品声音音的共鸣鸣乐音和和噪音 热学 11分子子动理论论 原原子和分分子的量量级 分子的的热运动动布朗运运动温度度的微观观意义 分子子力 分于的的动能和和分子问问的势能能物体的的内能 2热力学学第一定定律 热力学学第一定定律 3热热力学第第二定律律 热热力学第第二定律律可逆逆过程和和不可逆逆过程 4.气体的的性质 热力力学温标标 理理想气体体状态方方程普普适气体体恒量 理想想气体状状态方程程的微观观解释(定性) 理理想气
4、体体的内能能 理理想气体体的等容容等压压等温温和绝热热过程(不要求求用微积积分计算算) 5.液液体的性性质 液体分分子运动动的特点点 表表面张力力系数 浸润润现象和和毛细现现象(定定性) 6.固体的的性质 晶体体和非晶晶体空空间点阵阵 固固体分子子运动的的特点 7.物态变变化 溶解和和凝固熔点溶解热热 蒸蒸发和凝凝结饱饱和气压压沸腾腾和沸点点汽化化热临临界温度度 固固体的升升华 空气的的湿度和和湿度计计露点点 88.热传传递的方方式 传导对流和和辐射 9.热膨胀胀 热热膨胀和和膨胀系系数 电学学 1.静电电场 库仑定定律电电荷守恒恒定律 电场场强度电场线线点电电荷的场场强场场强的叠叠加原理理均
5、匀匀带电球球壳壳内内的场强强公式(不要求求导出)匀电电场 电场中中的导体体静电电屏蔽 电势势和电势势差等等势面点电荷荷电场的的电势公公式(不不要求导导出)电势叠叠加原理理均匀匀带电球球壳壳内内和壳外外的电势势公式 (不不要求导导出) 电容容电容器器的连接接平行行板电容容器的电电容公式式(不要要求导出出) 电容器器充电后后的电能能 电介介质的极极化介电电常数 2稳恒电电流 欧姆定定律电电阻率和和温度的的关系 电功功和电功功率 电阻的的串、并并联 电动势势闭合电电路的欧欧姆定律律 一一段含源源电路的的欧姆定定律 电流表表电压压表欧欧姆表 惠斯斯通电桥桥补偿电电路 3物物质的导导电性 金属属中的电电
6、流欧欧姆定律律的微观观解释 液体体中的电电流法法拉第电电解定律律 气气体中的的电流被激放放电和自自激放电电(定性性) 真空中中的电流流示波波器 半导体体的导电电特性P型半半导体和和N型半半导体 晶体体二极管管的单向向导电性性三极极管的放放大作用用(不要要求机理理) 超导现现象 4磁磁场 电流的的磁场磁感应应强度磁感线线匀强强磁场 安培培力洛洛仑兹力力电子子荷质比比的测定定质谱谱仪回旋加速速器 5电电磁感应应 法法拉第电电磁感应应定律 楞次次定律感应电电场(涡涡旋电场场) 自感系系数 互感和和变压器器 66交流流电 交流发发电机原原理交交流电的的最大值值和有效效恒 纯电阻阻、纯电电感、纯纯电容电
7、电路 整流、滤滤波和稳稳压 三相交交流电及及其连接接法感应应电动机机原理 7电磁振振荡和电电磁波 电磁磁振荡振荡电电路及振振荡频率率 电电磁场和和电磁波波电磁磁波的波波速赫赫兹实验验 电电磁波的的发射和和调制电电磁波的的接收、调调谐、检检波 光学学 1几何光光学 光的直直进、反反射、折折射全反反射 光的色色散折射射率与光光速的关关系 平面镜镜成像球球面镜成成像公式式及作图图法 薄透镜镜成像公公式及作作图法 眼睛睛放大镜镜显微镜镜望远镜镜 22波动动光学: 光的干干涉和衍衍射(定定性) 光谱谱和光谱谱分析电电磁波谱谱 33光的的本性 光的的学说的的历史发发展 光电效效应爱爱因斯但但方程 波粒粒二
8、象性性 原子和和原子核核 1原子结结构 卢瑟福福实验原子的的核式结结构 玻尔模模型用用玻尔模模型解释释氢光谱谱玻尔尔模型的的局限性性 原原子的受受激辐射射激光 2原子核核 原原子核的的量级 天然然放射现现象放射射线的探探测 质子的的发现中中子的发发现原子子核的组组成 核反应应方程 质能能方程裂裂变和聚聚变 “基本本”粒子子夸克克模型 3.不确定定关系实物粒粒子的波波粒二象象性 4.狭狭义相对对路论爱因斯斯坦假设设时间间和长度度的相对对论效应应 55.太阳阳系银银河系宇宙和和黑洞的的初步知知识 数学基基础 1中中学阶段段全部初初等数学学(包括括解析几几何) 2矢量的的合成和和分解极极限、无无限大
9、和和无限小小的初步步概念 3不要求求用微积积分进行行推导或或运算 二、实实验基础础 11要求求掌握国国家教委委制订的的全日日制中学学物理教教学大纲纲中的的全部学学生实验验。 2要要求能正正确地使使用(有有的包括括选用)下下列仪器器和用具具: 米尺游标卡卡尺螺螺旋测微微器天天平秒秒表温温度计量热器器电流流表电电压表欧姆表表万用用电表电池电阻箱箱 变变阻器电容器器变压压器开开关二二极管光具座座(包括括平面镜镜、球面面镜、棱棱镜、透透镜等光光学元件件在内)。 3有些没没有见过过的仪器器,要求求能按给给定的说说明书正正确使用用,例如如电桥、电电势差计计、示波波器、稳稳压电源源、信号号发生器器等。 4除
10、了国国家教委委制订的的全日日制中学学物理教教学大纲纲中规规定的学学生实验验外,还还可安排排其他的的实验来来考查学学生的实实验能力力,但这这些实验验所涉及及到的原原理和方方法不应应超过本本提要第第一部分分(理论论基础),而而所用仪仪器应在在上述第第23指指出的范范围内。 5对数据据处理,除除计算外外,还要要求会用用作图法法。关于于误差,只只 要要求直读读示数时时的有效效数字和和误差、计计算结果果的有效效数字(不不作严格格的要求求)和主主要系统统误差来来源的分分析。 三、其其他方面面 物理竞竞赛的内内容有部分分有较大大的开阔阔性,主主要包括括以下三三方面: 11物理理知识在在各方面面的应用用。对自
11、自然界、生生产和日日常生活活中一些些物理现现象的解解释。 2近代物物理的一一些重大大成果和和现代的的些些重大信信息。 3一些有有重要贡贡献的物物理学家家的姓名名和他们们的主要要贡献。国际物理理竞赛附附录【附录】a所有解题过程都不能用高等数学(微分和积分)不能用复数和微分方程。 b可以来用大纲中没有的新概念和新现象,但是必须在习题正文中作解释。 c对于实验试题,高精尖仪器不应超过题目内容,仪器的应用应有详细介绍和解释 1力学 a质点运动学基础 b牛顿定律,惯性系。 c封闭系统及开放系统,动量,能量,功率。 d能量守恒,线动量守恒,冲量。 e弹性力,摩擦力,重力定律,势能,在重力场中的功。 f向心
12、加速度,开普勒定律。 2刚体力学 a静力学,质心,力矩。 b刚体的运动,平动,转动,角速度,角加速度,角动量守恒。 c外力和内力,刚体绕定轴转动的运动方程,转动惯量,平行轴定理,转动物体的动能。d加速度参考系,惯性。3流体力学这部分没有规定详细问题,但学生要知道压强,浮力和连续性定律。 4热力学和分子物理 a内能,劝和热,热力学第一定律和第二定律。 b理想气体的模型,压强和分子动能,阿伏伽德罗常数,理想气体状态方程,绝对温度。 c等温和绝热过程,气体膨胀作功(纪热过程的方程不需要证明)。 d,卡诺循环,热力学效率,可逆和不可逆过程(统计方法),玻耳兹曼因子。 5振动与波 a,简谐振动,简谐振动
13、方程。 b简谐波,线偏振,经典多普勒效应,声波。 c,简谐波的叠加原理,相干波,干涉拍,驻波 6电荷与电场 a电荷守恒,库仑定律。 b,电场电势,高斯定理,局限于简单对称系统,如球、圆柱和平板。 c电容器,电容,介电常数,电场的能量密度7电流与磁场入电流,电阻,电源的内阻,欧姆定律,基尔霍夫定律,直流和交流电路的功和功率,焦耳定律。 b电流的磁场,磁场中的电流,络仑兹力(磁场中的带电粒子)。 c安培定律,简单对称系统的磁场,如直导线、圆电流和长螺旋管。 d电鹏感应定律,磁通量,楞次定律,自感,电感,磁导率,磁场的能量密度。 e交流电,交流电路中的电阻,电感和电容,电压和电流(并联和串联)谐振。
14、 8电磁波 a振荡电路,振荡频率,由反馈和谐振产生的振荡。 b波动光学,单缝和双缝衍放衙射光栅,光栅的分辨本领,薄膜干涉,布喇格反射,费马原理(只是简单应用)。 c色散和衍射光诺,气体的线光谱。 d作为横波的电磁波,由反射产生偏振,偏振器 e成象系统的分辨本领 f黑体,斯贰藩一玻耳兹曼定律。9量子物理a光电效应,光子的能量和冲量。b德布罗意波长,海森堡测不准原理10。相对沦a相对性原理,速度相加,相对性多普勒效应。b能量和动量守恒,相对论运动方程,动量,能量,质能关系。1物质a布喇格方程的简单应用, 6原子和分子的能级(定性的),发射,吸收,类氢原子的光谱。 c,原子核的能级(定性的),o、A
15、 y衰变,辐射的吸收,半衰期和指数衰变,原子核的组成,质量亏损,核反应全国中学学生物理理竞赛章章程第一章 总 则第一条 全国国中学生生物理竞竞赛(对对外可以以称中国国物理奥奥林匹克克,英文文名为CChinnesee Phhysiics Olyympiiad,缩缩写为CCPhOO)是群群众性的的课外学学科竞赛赛活动。这这项活动动由中国国科学技技术协会会主管,中中国物理理学会主主办,并并得到国国家教育育部的批批准。竞赛的目目的是激激发学生生学习物物理的兴兴趣和主主动性,促促使他们们改进学学习方法法,增强强学习能能力;帮帮助学校校开展多多样化的的物理课课外活动动,活跃跃学习空空气;发发现具有有突出才
16、才能的青青少年,以以便更好好地对他他们进行行培养。 第二条条 全全国中学学生物理理竞赛要要贯彻“教教育要面面向现代代化、面面向世界界、面向向未来”的的精神。竞竞赛内容容的深度度和广度度可以比比中学物物理教学学大纲和和教材有有所提高高和扩展展。 第三条条 参参加全国国中学生生物理竞竞赛者是是对物理理学习有有兴趣并并学有余余力的在在校普通通高中学学生。竞竞赛应坚坚持学生生自愿参参加的原原则。竞竞赛活动动主要应应在课余余时间进进行,不不要影响响学校正正常的教教学秩序序。 第四条条 学学生参加加竞赛主主要依靠靠学生平平时的课课内外学学习和个个人努力力。学校校和教师师不要为为了准备备参加竞竞赛而临临时突
17、击击,不要要组织“集集训队”或或搞“题题海战术术”,以以免影响响学生的的正常学学习和身身体健康康。学生生在物理理竞赛中中的成绩绩只反映映学生个个人在这这次活动动中所表表现出来来的水平平,不应应当以此此来衡量量和评价价学校的的工作和和教师的的教学水水平。组织领导导第五条 全国国中学生生物理竞竞赛由中中国物理理学会主主办。中中国物理理学会常常务理事事会制定定全国国中学生生物理竞竞赛章程程;设设立全国国中学生生物理竞竞赛委员员会(简简称全国国竞委会会) ,统统一领导导全国中中学生物物理竞赛赛活动。全全国中学学生物理理竞赛委委员会由由主任一一人、副副主任和和委员若若干人组组成。主主任和副副主任由由中国
18、物物理学会会常务理理事会聘聘任,组组成全国国中学生生物理竞竞赛委员员会常务务委员会会(简称称常委会会)。全全国中学学生物理理竞赛委委员会可可设名誉誉主任,由由中国物物理学会会常务理理事会聘聘任。全国竞委委会委员员任期一一年,产产生办法法如下:1每省省(自治治区、直直辖市)物物理学会会各委派派委员11人;2承办办本届或或下届决决赛的省省(自治治区、直直辖市)物物理学会会各委派派3人;3由常常委会根根据需要要聘请若若干人任任特邀委委员。第六条 常委委会在中中国物理理学会常常务理事事会领导导下主持持全国竞竞委会工工作;制制定有关关竞赛工工作的各各项实施施细则。全国竞委委会在决决赛期间间召开全全体会议
19、议,研究究和讨论论与本届届和下届届竞赛有有关事宜宜,交流流组织竞竞赛活动动的经验验,提出出意见和和建议;审议通通过决赛赛获奖学学生名单单。全国竞委委会委员员在任期期内负责责常委会会和本省省(自治治区、直直辖市)竞竞赛委员员会工作作上的联联系。第七条 常委委会下设设全国中中学生物物理竞赛赛命题组组(简称称命题组组)和全全国中学学生物理理竞赛办办公室(简简称办公公室)等等工作机机构。命题组成成员由常常委会聘聘请专家家担任。命命题组负负责预赛赛、复赛赛理论试试题及决决赛的理理论、实实验试题题的命题题工作。办公室负负责处理理有关竞竞赛的日日常事务务。第八条 每年年承办决决赛的省省(自治治区、直直辖市)
20、物物理学会会与有关关方面协协商组成成该届全全国中学学生物理理竞赛组组织委员员会(简简称组委委会),组组委会负负责决赛赛期间各各项活动动的筹备备与组织织工作以以及命题题会议的的会务工工作。组委会工工作接受受常委会会指导。第九条 各省省(自治治区、直直辖市)物物理学会会与各有有关方面面协商组组成省(自自治区、直直辖市)中中学生物物理竞赛赛委员会会(简称称地方竞竞委会)。地方方竞委会会要按照照全国国中学生生物理竞竞赛章程程和常常委会制制定的有有关竞赛赛工作的的各项实实施细则则,负责责组织和和领导本本省(自自治区、直直辖市)有有关竞赛赛的各项项活动。地方竞委委会的工工作受全全国竞委委会的指指导和监监督
21、。 竞赛程序序第十条 全国国中学生生物理竞竞赛每年年举行一一次,包包括预赛赛、复赛赛和决赛赛。在校校高中学学生可向向学校报报名,经经学校同同意,由由学校到到地方竞竞委会指指定的地地点报名名。凡报报名参加加全国中中学生物物理竞赛赛的学生生均在地地方竞委委会指定定的地点点参加预预赛。预预赛由全全国中学学生物理理竞赛命命题组统统一命题题和制定定评分标标准,办办公室统统一制卷卷。各地地方竞委委会组织织赛事和和评定成成绩。预预赛满分分为2000分,竞竞赛时间间为3小小时。地地方竞委委会不得得组织其其它考试试来确定定学生参参加预赛赛的资格格。第十一条条 复复赛包括括理论和和实验两两部分。理理论题由由全国中
22、中学生物物理竞赛赛命题组组统一命命题和制制定评分分标准,办办公室统统一制卷卷。理论论考试满满分为1160分分,时间间为3小小时。各各地方竞竞委会组组织赛事事和评定定成绩。复复赛实验验由地方方竞委会会命题和和评定成成绩,满满分为440分,实实验时间间为3小小时。复复赛实验验的日期期、地点点和组织织办法由由各地方方竞委会会根据实实际情况况自行决决定。参加复赛赛的学生生由地方方竞委会会根据预预赛成绩绩确定。参参加复赛赛理论考考试的人人数不得得少于本本赛区一一等奖名名额的55倍。参参加复赛赛实验考考试人数数不得少少于本赛赛区一等等奖名额额的1.2倍。第十二条条 各各地方竞竞委会根根据学生生复赛的的总成
23、绩绩(理论论考试成成绩和实实验考试试成绩之之和)择择优推荐荐3名学学生参加加决赛。对对于在上上届决赛赛中成绩绩较好的的省(自自治区、直直辖市)给给予奖励励名额,凡凡有学生生获一等等奖者,一一律奖励励1名。在在当年举举行的国国际物理理奥林匹匹克竞赛赛中获金金、银、铜铜奖的学学生所在在省(自自治区、直直辖市)每每有1名名学生获获奖,就就奖励11名。 承办决决赛的省省(自治治区、直直辖市)参参加决赛赛的名额额可增加加3名。 若参加加决赛的的最后一一个名额额有两名名以上的的学生总总成绩相相同,则则地方竞竞委会应应根据他他们的理理论成绩绩高低择择优确定定一名;若理论论成绩最最高的学学生有两两名以上上也相
24、同同,则地地方竞委委会可对对理论成成绩并列列最高的的学生以以笔试的的形式进进行加试试,选取取成绩最最好的11名。 决赛由全全国中学学生物理理竞赛命命题组命命题和制制定评分分标准,决决赛包括括理论和和实验两两部分。竞竞赛时间间各3小小时。理理论满分分为1440分,实实验满分分为600分。由由组委会会聘请高高校教师师阅卷评评分。由常委会会聘请专专家组成成评奖组组,由评评奖组核核审学生生决赛成成绩,提提出获奖奖名单,最最后由全全国竞委委会审议议通过。第四章 命题题原则 第十三条条 竞竞赛内容容要从我我国目前前高中学学生的实实际情况况出发,但但不必拘拘泥于现现行的教教学大纲纲和教材材。常委委会要根根据
25、此原原则编写写全国国中学生生物理竞竞赛内容容提要和和全国国中学生生物理竞竞赛复赛赛实验指指导书。 第十四四条 预赛、复复赛和决决赛理论论命题均均以全全国中学学生物理理竞赛内内容提要要为依依据。复复赛实验验题目从从全国国中学生生物理竞竞赛复赛赛实验指指导书中中选定。决决赛实验验命题以以全国国中学生生物理竞竞赛内容容提要和和全国国中学生生物理竞竞赛复赛赛实验指指导书为为基础。第五章 奖励励办法第十五条条 全全国中学学生物理理竞赛只只评选个个人奖,不不搞省、地地、市、县县或学校校之间的的评比。根据决赛赛成绩和和参加决决赛人数数,每届届评选出出决赛一一等奖、二二等奖和和三等奖奖。一等等奖和二二等奖人人
26、数各占占参加决决赛人数数的16和113。若若一(或或二)等等奖最后后一个名名额有两两名或两两名以上上的学生生总成绩绩相同,则则都评为为一(或或二)等等奖。由由全国竞竞委会给给予奖励励。在举举行决赛赛的城市市召开授授奖大会会,颁发发全国中中学生物物理竞赛赛获奖证证书。第十六条条 对对于在预预赛和复复赛中成成绩优秀秀的学生生,全国国竞委会会设立赛赛区一、二二、三等等奖,由由地方竞竞委会按按学生成成绩进行行评定。赛赛区一等等奖的评评定以复复赛总成成绩为准准。赛区区二等奖奖的评定定以复赛赛理论成成绩为准准。赛区区三等奖奖的评定定标准由由地方竞竞委会根根据学生生成绩和和当地实实际情况况决定。赛赛区一、二
27、二、三等等奖获奖奖者均颁颁发相应应的获奖奖证书。赛区一等等奖的名名额由常常委会决决定。若若赛区一一等奖最最后一个个名额有有两名以以上的学学生总成成绩相同同,则地地方竞委委会应根根据他们们的理论论成绩高高低择优优确定一一名;若若理论成成绩最高高的学生生有两名名以上也也相同,则则地方竞竞委会可可对理论论成绩并并列最高高的学生生以笔试试的形式式进行加加试,选选取成绩绩最好的的1名。 赛区二二、三等等奖的名名额由各各省(自自治区、直直辖市)物物理学会会确定。对获奖学学生的奖奖励要有有利于学学生的健健康成长长。 第十七七条 对在决决赛中获获奖和获获赛区一一、二等等奖的学学生的指指导教师师,由各各地方竞竞
28、委会确确定名单单,以全全国竞委委会名义义给予表表彰,发发给荣誉誉证书。 守则和纪纪律、监监督、惩惩罚第十八条条关于于竞赛守守则和纪纪律、监监督和惩惩罚,按按中国科科协颁布布的有关关条例中中的规定定执行。第七章经 费 第十九条条全国国中学生生物理竞竞赛所需需经费应应根据中中国科协协的规定定主要通通过各种种途径自自筹,但但必须严严格遵守守国家的的各项法法律法规规。第二十条条学生生参加预预、复赛赛应缴纳纳报名费费和试卷卷费。报报名费收收入全部部由地方方竞委会会留用,试试卷费上上交全国国竞委会会办公室室。参加加决赛的的学生要要交纳决决赛参赛赛费,作作为全国国竞委会会和组委委会进行行与决赛赛有关的的各项工工作的部部分经费费。学生参加加竞赛所所需食、宿宿、交通通费用原原则上由由学生自自理。对对经济有有困难的的学生由由地方竞竞委会与与有关方方面协商商给予补补助。第二十一一条 决赛活活动所需需经费由由组委会会负责筹筹措,全全国竞委委会给予予适当补补助。 第二十十二条 经费费开支应应贯彻勤勤俭节约约的原则则。向学学生收取取的费用用应根据据竞赛成成本核定定,不以以赢利为为目的。第八章 附 则 第二二十三条条本章章程由中中国物理理学会常常务理事事会制定定。本章章程的解解释权属属中国物物理学会会常务理理事会。