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1、全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编 广东省鹤山市纪元中学 2023年5月全国中学生物理竞赛提纲编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，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，结合我国目前中学生的实际情况，制定了全国中学生物理竞赛内容提纲，作为此后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它涉及理论基础、实验基础、其他方面等部分。其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲中的附录，即 1983年教育部发布的高中物理教学纲要（草案）的内容相同。重要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教
2、学纲要中的说明部分。此外，在编排的顺序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。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日在南宁由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实行。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
3、（不规定导出）。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（不规定导出）。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。由动力学方程拟定简谐振动的频率。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
4、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。抱负气体状态方程。普适气体恒量。抱负气体状态方程的微观解释（定性）。抱负气体的内能。抱负气体的等容、等压、等温和绝热过程（不规定用微积分运算）。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
5、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（不规定导出）。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（不规定导出）。电势叠加原理。均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式（不规定导出）。电容。电容器的连接。平行板电容器的电容公式（不规定导出）。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
6、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。型半导体和型半导体。晶体二极管的单向导电性。三极管的放大作用（不规定机理）。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
7、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。电磁波的接受、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
8、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。核反映方程。质能方程。裂变和聚变。基本粒子。数学基础1、中学阶段所有初等数学（涉及解析几何）。2、矢量的合成和分解。极限、无限大和无限小的初步概念。3、不规定用微积分进行推导或运算。二、实验基础1、规定掌握国家教委制订的全日制中学物理教学大纲中的所有学生实验。2、规定能对的地使用（有的涉及选用）下列仪器和用品：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（涉及平面镜、球面镜、棱镜、透镜等光学元件在内）。3、有些
9、没有见过的仪器。规定能按给定的使用说明书对的使用仪器。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察学生的实验能力，但这些实验所涉及到的原理和方法不应超过本提纲第一部分（理论基础），而所用仪器就在上述第2、3指出的范围内。5、对数据解决，除计算外，还规定会用作图法。关于误差只规定：直读示数时的有效数字和误差；计算结果的有效数字（不做严格的规定）；重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。重要涉及以下三方面：1、物理知识在各方面的应用。对自然界、生产和平常生活中
10、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、一些有重要奉献的物理学家的姓名和他们的重要奉献。参考资料：1、全国中学生物理竞赛委员会办公室主编的历届全国中学生物理竞赛参考资料。2、人民教育出版社主编的高级中学课本（试用）物理（甲种本）。第30届全国中学生物理竞赛预赛试卷与答案本卷共16题，满分200分.一、选择题.本题共5小题，每小题6分.在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意.所有选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分.1. 下列说法对的的是：A.一束单色光从真空射入 时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的
11、传播速度不同于在真空中的传播速度有关B.白纸上有两个非常靠近的小黑斑，事实上是分开的，没有重叠部分.但通过某一显微镜所成的象却是两个连在一起的没有分开的光斑，这与光的衍射现象有关C.雨后虹的形成与光的全反射现象有关D.老年人眼睛常变为远视眼，这时近处物体通过眼睛所成的像在视网膜的前方（瞳孔与视网膜之间），故看不清2. 图中A、B是两块金属板，分别与高压直流电源的正负极相连.一个电荷量为q、质量为m的带正电的点电荷自贴近A板处静止释放（不计重力作用）.已知当A、B两板平行、两板的面积很大且两板间的距离较小时，它刚到达B板时的速度为u0，在下列情况下以u表达点电荷刚到达B板时的速度A. 若A、B两
12、板不平行，则u u0B.若A板面积很小，B板面积很大，则u u0C.若A、B两板间的距离很大，则u u0D.不管A、B两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少，u都等于 u03. 粒子和粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动.若粒子的质量是m1，粒子的质量是m2，则粒子与粒子的动能之比是A. B. C. D. 4. 由玻尔理论可知，当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，有也许A. 发射出光子，电子的动能减少，原子的势能减少B. 发射出光子，电子的动能增长，原子的势能减少C. 吸取光子，电子的动能减少，原子的势能增长D. 吸取光子，电子的动能
13、增长，原子的势能减少5. 图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB为其主光轴.P是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q点.该光学元件也许是A.薄凸透镜B.薄凹透镜C.凸球面镜D.凹球面镜二、填空题和作图题.只要给出结果，不需写出求得结果的过程.6. （8分）国际上已规定133Cs原子的频率f=Hz（没有误差）.这样，秒的定义_.国际上已规定一个公认的光速值c=m/s（没有误差）.长度单位由时间单位导出，则米定义为_.7. （8分）质量为m1的小滑块，沿一倾角为的光滑斜面滑下，斜面质量为m2，置于光滑的水平桌面上.设重力加速度为g，斜面在水平桌面上运动的加速度的大小为_8. （8分）一线光
14、源，已知它发出的光包含三种不同频率的可见光，若要使它通过三棱镜分光，最后能在屏上看到这三种不同频率的光的谱线，则除了光源、三棱镜和屏外，必须的器件至少还应有_.其中一个的位置应在_和_之间，另一个的位置应在_和_之间.9. （12分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C.A、B、C的质量分别为m、5m、m.B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.10，K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处在水平位置.现用水平方向的恒定外力F拉滑轮，使A的加速度等于0.20g，g为重力加速度.在这种情况时，B、A之间沿水平方向的作用力的大小等于_，C、A之间沿水平方向的作用力的大小等于_，外力F的大小等于_.10. （14分）i.在做“把电流表改装成电压表”的实验中，必须测出电流表的内阻和用标准电压表对改装成的
