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1、中中学学物物理理奥奥赛（选修修课）1全国中学生物理竞赛复赛试验指导书全国中学生物理全国中学生物理竞赛简介介 全国中学生物理全国中学生物理竞赛是在中国科是在中国科协的的领导下，由中国物理学会主下，由中国物理学会主办，各省，各省(自治区、自治区、直直辖市市)自愿参加的群众性的自愿参加的群众性的课外学科外学科竞赛活活动。各。各项活活动得到教育部的同意和支持。得到教育部的同意和支持。竞赛的目的是激的目的是激发学生学学生学习物理的物理的兴趣和主趣和主动性性,促使他促使他们改改进学学习方法，增方法，增强学学习能能力；帮助学校开展多力；帮助学校开展多样化的物理化的物理课外活外活动，活活跃学学习空气；空气；发
2、现具有突出才能的青少年，具有突出才能的青少年，以便更好地以便更好地对他他们进行培养行培养。2全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 竞赛分分为预赛、复、复赛和决和决赛。预赛由全国由全国竞赛委委员会会统一命一命题，采取笔，采取笔试的形式，只考物理理的形式，只考物理理论部分，部分，满分分为200分。所有在校的高中学生都可分。所有在校的高中学生都可以以报名参加。在名参加。在预赛中成中成绩优秀的学生由地方秀的学生由地方竞委委会确定参加复会确定参加复赛。复。复赛包括理包括理论和和实验两部分。理两部分。理论部分由全国部分由全国竞赛委委员会会统一一题，满分分为160分；分；实验部分由各省（自治区、直部分由各省（自
3、治区、直辖市）市）竞赛委委员会命会命题，满分分为40分。根据复分。根据复赛中理中理论和和实验的的总成成绩，由省（自治区、直由省（自治区、直辖市）市）竞赛委委员会推荐成会推荐成绩优秀秀的三名学生参加决的三名学生参加决赛。决。决赛由全国由全国竞赛委委员会命会命题和和评奖。每届决。每届决赛设一等一等奖30名左右（占参加决名左右（占参加决赛人数的人数的1/6），二等），二等奖60名左右（占参加决名左右（占参加决赛人数人数的的1/3），三等），三等奖80名左右。此外，名左右。此外，还设总成成绩最最佳佳奖、理、理论成成绩最佳最佳奖、实验成成绩最佳最佳奖和女学生和女学生成成绩最佳最佳奖等等单项特特别奖。3全
4、国中学生物理竞赛复赛试验指导书全国中学生物理全国中学生物理竞赛开始于开始于19841984年，每学年，每学年年举行一次。行一次。历届届竞赛的基本情况如下表：的基本情况如下表： 届次届次预预赛赛时时间间参赛参赛人数人数决决赛赛时时间间地地点点参赛人数参赛人数184.114307985.2北京北京76286.15292586.4上海上海104386.115876687.2天津天津105487.105752388.1兰州兰州101588.1055855 89.1广州广州106689.105309689.12长春长春1274全国中学生物理竞赛复赛试验指导书届次届次预预赛赛时时间间参赛参赛人数人数决决赛
5、赛时时间间地地点点参赛人数参赛人数790.1054393 90.12福州福州105891.67380691.9桂林、南宁桂林、南宁104992.96061792.10合肥合肥1011093.94684393.10长沙长沙1051194.96514694.10西安西安1091295.95586795.10太原太原1125全国中学生物理竞赛复赛试验指导书届次届次预预赛赛时时间间参赛参赛人数人数决决赛赛时时间间地地点点参赛人数参赛人数1396.986173 96.10杭州杭州1141497.690607 97.10南昌南昌11815 98.9134559 98.10大庆大庆1211699.91692
6、82 93.10南京南京1261700.922568300.10武汉武汉1431801.9267363 01.10海口海口1456全国中学生物理竞赛复赛试验指导书届次届次预预赛赛时时间间参赛参赛人数人数决决赛赛时时间间地地点点参赛人数参赛人数1902.932204302.10郑州郑州1462003.935983503.10济南济南17021 04.9328134 04.10重庆重庆1732205.9363139 05.10沈阳沈阳1672306.9426673 06.11深圳深圳1732407.11宁波宁波7全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 从第从第2届开始，由全国中学生物理届开始，由全国中学
7、生物理竞赛决决赛的一等的一等奖获得者中得者中选出我国准出我国准备参加国参加国际物理奥林匹克物理奥林匹克竞赛的的集集训队(15人左右人左右)。经过短期培短期培训及及队内多次理内多次理论和和实验测验,从中从中选出正式参出正式参赛的代表的代表队(5人人)。1986年年7月，我月，我国首次参加了在英国国首次参加了在英国伦敦敦举行的第行的第17届国届国际物理奥林匹物理奥林匹克克竞赛，3名名选手全部手全部获奖。在以后的。在以后的历届国届国际竞赛中，中，我国每年我国每年选派派5名学生参名学生参赛(2003年第年第34届在台湾届在台湾举行，行，我国大我国大陆未派未派选手参加手参加)，至，至2006年年为止，共
8、派出止，共派出98人，人，全部全部获奖。共。共获金牌金牌67块、银牌牌20块、铜牌牌9块、表、表扬奖2名，位居参名，位居参赛各国前列。其中第各国前列。其中第22届、届、23届、届、26届、届、27届、届、29届、届、31届、届、35届、届、36届及届及06年的年的37届，我国所届，我国所派参派参赛学生全部学生全部获金牌。我省江金牌。我省江门一中一中陈涵同学、涵同学、华师附中附中陈阳同学分阳同学分别参加了第参加了第23届、第届、第33届届竞赛，都，都获得得了金牌。了金牌。20多年来，全国中学生物理多年来，全国中学生物理竞赛受到广大中学受到广大中学生的生的欢迎和社会各界的好迎和社会各界的好评。8全
9、国中学生物理竞赛复赛试验指导书全国中学生物理全国中学生物理竞赛内容提要内容提要（2005年年1月修月修订，2006年年实行）行）一、理一、理论基基础力学力学1.运运动学学参照系参照系质点运点运动的位移和路程、速度、加速度的位移和路程、速度、加速度相相对速度速度矢量和矢量和标量量矢量的合成和分解矢量的合成和分解*矢量的矢量的标积和矢和矢积匀速及匀匀速及匀变速直速直线运运动及其及其图像像运运动的合成的合成抛体运抛体运动圆周运周运动刚体的平体的平动和和绕定定轴的的转动2.牛牛顿运运动定律定律力学中常力学中常见的几种力的几种力牛牛顿第一、二、三运第一、二、三运动定律定律惯性参考系的概念性参考系的概念摩
10、擦力摩擦力弹性力性力胡克定律胡克定律万有引力定律万有引力定律均匀球壳均匀球壳对壳内和壳外壳内和壳外质点的引力公式（不要求点的引力公式（不要求导出）出）开普勒定律开普勒定律行星和人造行星和人造卫星运星运动*惯性力的概念性力的概念9全国中学生物理竞赛复赛试验指导书3物体的平衡物体的平衡共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩力矩刚体的平衡条件体的平衡条件重心重心物体平衡的种物体平衡的种类4动量量冲量冲量动量量质点与点与质点点组的的动量定理量定理动量守恒定律量守恒定律*质心心*质心运心运动定理定理反冲运反冲运动及火箭及火箭5*冲量矩冲量矩*角角动量量*质点和点和质点点组的角的角动量定理量定理
11、（不引入（不引入转动惯量）量）*角角动量守恒定律量守恒定律6机械能机械能功和功率功和功率动能和能和动能定理能定理重力重力势能能引力引力势能能质点及均匀球壳壳内、外的引力点及均匀球壳壳内、外的引力势能公式能公式(不要求不要求导出出)弹簧的簧的弹性性势能能功能原理功能原理机械能守恒定律机械能守恒定律碰撞碰撞恢复系数恢复系数10全国中学生物理竞赛复赛试验指导书7流体静力学流体静力学静止流体中的静止流体中的压强浮力浮力8振振动简谐振振动(表达式表达式)振幅振幅频率和周期率和周期相位相位振振动的的图像像参考参考圆振振动的速度的速度(表达式表达式)由由动力学方程确定力学方程确定简谐振振动的的频率率简谐振振
12、动的能量的能量同方向同同方向同频率率简谐振振动的合成的合成阻尼振阻尼振动受迫振受迫振动和共振（定性了解）和共振（定性了解）9波和声波和声横波和横波和纵波，波波，波长、频率和波速的关系率和波速的关系波的波的图像像平面平面简谐波的表示式波的表示式波的干涉和衍射波的干涉和衍射（定性）（定性）*驻波波声波声波声音的响度、音声音的响度、音调和音品和音品声音的共声音的共鸣乐音和噪声音和噪声*多普勒效多普勒效应11全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 热学学1分子分子动理理论原子和分子的量原子和分子的量级分子的分子的热运运动布朗运布朗运动温度的微温度的微观意意义分子力分子力分子的分子的动能和分子能和分子间的的势
13、能能物体的内能物体的内能2热力学第一定律力学第一定律热力学第一定律力学第一定律3*热力学第二定律力学第二定律*热力学第二定律力学第二定律*可逆可逆过程与不可逆程与不可逆过程程4气体的性气体的性质热力学温力学温标理想气体状理想气体状态方程方程普适气体恒量普适气体恒量理想气体状理想气体状态方程的微方程的微观解解释（定性）（定性）理想气体的内能理想气体的内能理想气体的等容、等理想气体的等容、等压、等温和、等温和绝热过程（不要求用微程（不要求用微积分运算）分运算）12全国中学生物理竞赛复赛试验指导书5液体的性液体的性质液体分子运液体分子运动的特点的特点表面表面张力系数力系数浸浸润现象和毛象和毛细现象（
14、定性）象（定性）6固体的性固体的性质晶体和非晶体晶体和非晶体空空间点点阵固体分子运固体分子运动的特点的特点7物物态变化化熔解和凝固熔解和凝固熔点熔点熔解熔解热蒸蒸发和凝和凝结饱和气和气压沸沸腾和沸点和沸点汽化汽化热临界温度界温度固体的升固体的升华空气的湿度和湿度空气的湿度和湿度计露露点点8热传递的方式的方式传导、对流和流和辐射射9热膨膨胀热膨膨胀和膨和膨胀系数系数13全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 电学学1静静电场库仑定律定律电荷守恒定律荷守恒定律电场强度度电场线点点电荷的荷的场强场强叠加原理叠加原理均匀均匀带电球壳壳内、壳球壳壳内、壳外的外的场强公式公式(不要求不要求导出出)匀匀强电场电场
15、中的中的导体体静静电屏蔽屏蔽电势和和电势差差等等势面面点点电荷荷电场的的电势公式公式(不要求不要求导出出)电势叠加原理叠加原理均匀均匀带电球壳壳内、球壳壳内、外的外的电势公式公式(不要求不要求导出出)电容容电容器的容器的连接接平行板平行板电容器的容器的电容公式容公式(不要求不要求导出出)电容器充容器充电后的后的电能能电介介质的极化的极化介介电常常数数2稳恒恒电流流欧姆定律欧姆定律电阻率和温度的关系阻率和温度的关系电功和功和电功率功率电阻的串、并阻的串、并联电动势闭合合电路的欧姆定律路的欧姆定律一段含源一段含源电路的欧姆定律路的欧姆定律*基基尔霍夫定律霍夫定律电流表流表电压表表欧姆表欧姆表惠斯通
16、惠斯通电桥补偿电路路14全国中学生物理竞赛复赛试验指导书3物物质的的导电性性金属中的金属中的电流流欧姆定律的微欧姆定律的微观解解释液体中的液体中的电流流法拉第法拉第电解定律解定律气体中的气体中的电流流被激放被激放电和自激放和自激放电（定性）（定性）真空中的真空中的电流流示波器示波器半半导体的体的导电特性特性P型半型半导体和体和N型半型半导体体晶体二极管的晶体二极管的单向向导电性性三极管的放大作用（不要求机理）三极管的放大作用（不要求机理）超超导现象象4磁磁场电流的磁流的磁场磁感磁感应强度度磁感磁感线匀匀强磁磁场长直直导线中的中的电流的磁流的磁场安培力安培力洛洛仑兹力力电子荷子荷质比的比的测定定
17、质谱仪回旋加速器回旋加速器5电磁感磁感应法拉第法拉第电磁感磁感应定律定律楞次定律楞次定律*感感应电场（涡旋旋电场）自感系数自感系数互感和互感和变压器器15全国中学生物理竞赛复赛试验指导书6交流交流电交流交流发电机原理机原理交流交流电的最大的最大值和有效和有效值纯电阻、阻、纯电感、感、纯电容容电路路整流、整流、滤波和波和稳压三相交流三相交流电及其及其连接法接法感感应电动机原理机原理7电磁震磁震荡和和电磁波磁波电磁振磁振荡振振荡电路及振路及振荡频率率电磁磁场和和电磁波磁波电磁波的磁波的波速波速赫赫兹实验电磁波的磁波的发射和射和调制制电磁波的接收、磁波的接收、调谐、检波波光学光学1几何光学几何光学光
18、的直光的直进、反射、折射、反射、折射全反射全反射光的色散光的色散折射率和光速的关折射率和光速的关系系平面平面镜成像成像球面球面镜成像公式及作成像公式及作图法法薄透薄透镜成像公式及作成像公式及作图法法眼睛眼睛放大放大镜显微微镜望望远镜2波波动光学光学光程光程光的干涉和衍射光的干涉和衍射双双缝干涉干涉单缝衍射衍射光光谱和光和光谱分析分析电磁波磁波谱16全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 近代物理近代物理1.光的本性光的本性光光电效效应爱因斯坦方程因斯坦方程光的波粒二象性光的波粒二象性光的能量与光的能量与动量量2.原子原子结构构卢瑟福瑟福实验原子的核式原子的核式结构构玻玻尔模型模型用玻用玻尔模型解模型
19、解释氢光光谱玻玻尔模型的局限性模型的局限性原子的受激原子的受激辐射射激光激光3.原子核原子核原子核的量原子核的量级天然放射天然放射现象象放射放射线的探的探测质子的子的发现中子的中子的发现原子核的原子核的组成成核反核反应方程方程质能方程能方程裂裂变和聚和聚变“基本基本”粒子粒子*夸克模型夸克模型4*不确定关系不确定关系*实物粒子的波粒二象性物粒子的波粒二象性5*狭狭义相相对论爱因斯坦假因斯坦假设时间和和长度的相度的相对论效效应相相对论动量与能量量与能量6*太阳系太阳系银河系河系宇宙和黑洞的初步知宇宙和黑洞的初步知识17全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 数学基数学基础1.中学中学阶段全部初等数学（
20、包括解析几何）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合成和分解极限、无限大和无限小的初步概念极限、无限大和无限小的初步概念3.不要求用微不要求用微积分分进行推行推导或运算或运算二、二、实验1.复复赛实验试题从全国中学生物理从全国中学生物理竞赛常委会常委会组编的的全国中学全国中学生物理生物理竞赛实验指指导书中中选定定.2.本内容提要的本内容提要的“理理论基基础”和和全国中学生物理全国中学生物理竞赛实验指指导书是决是决赛实验的基的基础.三、其它方面三、其它方面物理物理竞赛的内容有一部分有的内容有一部分有较大的开大的开阔性，主要包括以下方面：性，主要包括以下方面：1物理知物理知识在
21、各方面的在各方面的应用。用。对自然界、生自然界、生产和日常生活中一和日常生活中一些物理象的解些物理象的解释.2.近代物理的一些重大成果和近代物理的一些重大成果和现代的一些重大消息代的一些重大消息.3.一些有重要一些有重要贡献的物理学家的姓名和他献的物理学家的姓名和他们的主要的主要贡献献.18全国中学生物理竞赛复赛试验指导书附附录：全国中学生物理：全国中学生物理竞赛章程章程 全国中学生物理全国中学生物理竞赛章程章程(中国物理学会常中国物理学会常务理事会理事会1991年年2月月12日制定，日制定，2004年年11月月30日修日修订) 第一章第一章总则第一条全国中学生物理第一条全国中学生物理竞赛(对
22、外可以称中国物理奥林外可以称中国物理奥林匹克，英文名匹克，英文名为（ChinesePhysicsOlympiad，缩写写CPhO）是群众性的）是群众性的课外学科外学科竞赛活活动这项活活动由中国科学由中国科学技技术协会主管，中国物理学会主会主管，中国物理学会主办，并得到国家教育部批准，并得到国家教育部批准竞赛的目的是激的目的是激发学生学学生学习物理的物理的兴趣和主趣和主动性，促使性，促使他他们改改进学学习方法，增方法，增强学学习能力；帮助学校开展多能力；帮助学校开展多样化的化的物理物理课外活外活动，活，活跃学学习空气；空气；发现具有突出才能的青少年，具有突出才能的青少年，以便更好地以便更好地对他
23、他们进行培养行培养19全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第二条全国中学生物第二条全国中学生物竞赛要要贯彻“教育要面向教育要面向现代化、面向世界、面向未来代化、面向世界、面向未来”的精神，的精神，竞赛内容的深内容的深度和广度可以比中学物理教学大度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和和教材有所提高和扩展展第三条参加全国中学生物第三条参加全国中学生物竞赛者主要是者主要是对物理学物理学习有有兴趣并学有余力的在校普通高中学生趣并学有余力的在校普通高中学生竞赛应坚持持学生自愿参加的原学生自愿参加的原则竞赛活活动主要主要应在在课余余时间进行，行，不要搞不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序拔，不要
24、影响学校正常的教学秩序第四条学生参加第四条学生参加竞赛主要依靠学生平主要依靠学生平时的的课内外内外学学习和个人努力学校和教和个人努力学校和教师不要不要为了准了准备参加参加竞赛而而临时突突击，不要，不要组织“集集训队”或搞或搞“题海海战术”，以，以免影响学生的正常学免影响学生的正常学习和身体健康学生在物理和身体健康学生在物理竞赛中中的成的成绩只反映学生个人在只反映学生个人在这次活次活动中所表中所表现出来的水平，出来的水平，不不应当以此来衡量和当以此来衡量和评价学校的工作和教价学校的工作和教师的教学水平的教学水平20全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第二章第二章组织领导第五条全国中学生物理第五条全国
25、中学生物理竞赛由中国物理学会主由中国物理学会主办中国物中国物理学会常理学会常务理事会制定理事会制定全国中学生物理全国中学生物理竞赛章程章程；设立全立全国中学生物理国中学生物理竞赛委委员会会(简称全国称全国竞委会委会)，统一一领导全国中全国中学生物理学生物理竞赛活活动全国中学生物理全国中学生物理竞赛委委员会由主任一人、会由主任一人、副主任和委副主任和委员若干人若干人组成主任和副主任由中国物理学会常成主任和副主任由中国物理学会常务理事会聘任，理事会聘任，组成全国中学生物理成全国中学生物理竞赛委委员会常会常务委委员会会(简称称常委会常委会)全国中学生物理全国中学生物理竞赛委委员会可会可设名誉主任，由
26、中国物名誉主任，由中国物理学会常理学会常务理事会聘任理事会聘任全国全国竞委会委委会委员任期一年，任期一年，产生生办法如下：法如下：每省（自治区、直每省（自治区、直辖市）物理学会各委派委市）物理学会各委派委员1人；人；承承办本届和下届决本届和下届决赛的省（自治区、直的省（自治区、直辖市）各委派市）各委派3人；人；由常委会根据需要聘由常委会根据需要聘请若干人任特邀委若干人任特邀委员21全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第六条常委会在中国物理学会常第六条常委会在中国物理学会常务理事会理事会领导下下主持全国主持全国竞委会工作；制定有关委会工作；制定有关竞赛工作的各工作的各项实施施细则全国全国竞委会在决委
27、会在决赛期期间召开全体会召开全体会议，研究和，研究和讨论与本届和下届与本届和下届竞赛有关事宜，交流有关事宜，交流组织竞赛活活动的的经验，提出意提出意见和建和建议；审议通通过决决赛获奖学生名学生名单全国全国竞委会委委会委员在任期内在任期内负责常委会和本省（自治常委会和本省（自治区、直区、直辖市）市）竞赛委委员会工作上的会工作上的联系系第七条常委会下第七条常委会下设全国中学生物理全国中学生物理竞赛命命题组（简称命称命题组）和全国中学生物理）和全国中学生物理竞赛办公室（公室（简称称办公室）等工作机构公室）等工作机构命命题组成成员由常委会聘由常委会聘请专家担任命家担任命题组负责预赛、复复赛理理论试题及
28、决及决赛的理的理论、实验试题的命的命题工作筹工作筹备与与组织工作工作办公室公室负责处理有关理有关竞赛的日常事的日常事务22全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第八条第八条每年承每年承办决决赛的省（自治区、直的省（自治区、直辖市）物市）物理学会与有关方面理学会与有关方面协商商组成成该届全国中学生物理届全国中学生物理竞赛组织委委员会（会（简称称组委会），委会），组委会委会负责决决赛期期间各各项活活动的筹的筹备与与组织工作以及命工作以及命题会会议的会的会务工作工作组委会工作接受常委会指委会工作接受常委会指导第九条第九条各省（自治区、直各省（自治区、直辖市）物理学会与各有市）物理学会与各有关方面关方面协商
29、商组成省（自治区、直成省（自治区、直辖市）中学生物理市）中学生物理竞赛委委员会会(简称地方称地方竞委会委会)地方地方竞委会要按照委会要按照全国中全国中学生物理学生物理竞赛章程章程和常委会制定的有关和常委会制定的有关竞赛工作的各工作的各项实施施细则，负责组织和和领导本省（自治区、本省（自治区、直直辖市）市）有关有关竞赛的各的各项活活动地方地方竞委会的工作受全国委会的工作受全国竞委会的指委会的指导和和监督督23全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 第三章第三章竞赛程序程序第十条全国中学生物理第十条全国中学生物理竞赛每年每年举行一行一次，包括次，包括预赛、复、复赛和决和决赛，在校高中学生可，在校高中学生
30、可向学校向学校报名，名，经学校同意，由学校到地方学校同意，由学校到地方竞委委会指定的地点会指定的地点报名凡名凡报名参加全国中学生物名参加全国中学生物理理竞赛的学生均在地方的学生均在地方竞赛委委员会指定的地点会指定的地点参加参加预赛，预赛由全国中学生了由全国中学生了竞赛命命题组统一命一命题和制定和制定评分分标准准,办公室公室统一制卷各地一制卷各地方方竞委会委会组织赛事和事和评定成定成绩预赛满分分为200分，分，竞赛时间为3小小时地方地方竞委会不得委会不得组织其它考其它考试来确定学生参加来确定学生参加预赛的的资格格24全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第十一条第十一条复复赛包括理包括理论和和实验两部
31、分两部分理理论题由全国中学生物理由全国中学生物理竞赛命命题组统一命一命题和和制定制定评分分标准，准，办公室公室统一制卷理一制卷理论考考试满分分为160分分,时间为3小小时各地方各地方竞委会委会组织赛事事和和评定成定成绩复复赛实验由地方由地方竞委会命委会命题和和评定定成成绩，满分分为40分，分，实验时间为3小小时复复赛实验的日期、地点和的日期、地点和组织办法法由各地方由各地方竞委会根委会根据据实际情况自行决定情况自行决定参加复参加复赛的学生由人数地方的学生由人数地方竞委会根据委会根据预赛成成绩确定参加复确定参加复赛理理论考考试的人数不得少于本的人数不得少于本赛区区一等一等奖名名额的的5倍参加复倍
32、参加复赛实验考考试的人数不的人数不得少于本得少于本赛区一等区一等奖名名额的的1.2倍倍25全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第十二条各地方第十二条各地方竞委会根据学生复委会根据学生复赛的的总成成绩（理（理论考考试成成绩和和实验考考试成成绩之和）之和）择优推荐推荐3名学生参加决名学生参加决赛对于在上届于在上届竞赛中成中成绩较好的省（自治区、直好的省（自治区、直辖市）市）给予予奖励名励名额,凡有学生凡有学生获一等一等奖，一律，一律奖励励1名在当年名在当年举行的国行的国际物理物理奥林匹克奥林匹克竞赛中中获金、金、银、铜奖的学生所在省（自治区、直的学生所在省（自治区、直辖市）每有市）每有1名学生名学生获
33、奖，就，就奖励励1名名承承办决决赛的省（自治区、直的省（自治区、直辖市）参加决市）参加决赛的名的名额可增加可增加3名名若参加决若参加决赛的最后一个名的最后一个名额有两名以上的学生有两名以上的学生总成成绩相同，相同，则地方地方竞委会委会应根据他根据他们的理的理论成成绩高低高低择优确定确定1名；若理名；若理论成成绩最高的学生有两名以上也相同，最高的学生有两名以上也相同，则地方地方竞委会可委会可对理理论成成绩并列最高的学生以笔并列最高的学生以笔试的形式的形式进行加行加试，选取成取成绩最好的最好的1名名决决赛由全国中学生物理由全国中学生物理竞赛命命题组命命题和制定和制定评分分标准准.决决赛包括理包括理
34、论和和实验两部分，两部分，竞赛时间各各3小小时理理论满分分为140分，分，实验满分分为60分由分由组委会聘委会聘请高校教高校教师阅卷卷评分分由常委会聘由常委会聘请专家家组成成评奖组，由，由评奖组核核审学生决学生决赛成成绩，提出提出获奖名名单，最后由全国，最后由全国竞委会委会审议通通过26全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第四章命第四章命题原原则第十三条第十三条竞赛命命题要从我国目前中学生的要从我国目前中学生的实际情况出情况出发，但不必拘泥于，但不必拘泥于现行的教学大行的教学大纲和教材常和教材常委会要根据此原委会要根据此原则编写写全国中学生物理全国中学生物理竞赛内容提内容提要要和和全国中学生物理全
35、国中学生物理竞赛复复赛实验指指导书第十四条第十四条预赛、复、复赛和决和决赛理理论命命题均以均以全全国中学生物理国中学生物理竞赛内容提要内容提要为依据，复依据，复赛实验题目目从从全国中学生物理全国中学生物理竞赛复复赛实验指指导书中中选定定决决赛实验命命题以以全国中学生物理全国中学生物理竞赛内容提要内容提要和和全国中学生物理全国中学生物理竞赛复复赛实验指指导书为基基础27全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第五章第五章奖励励办法法第十五条全国中学生物理第十五条全国中学生物理竞赛只只评选个人个人奖，不搞省、地、市、，不搞省、地、市、县或学校之或学校之间的的评比比根据决根据决赛成成绩和参加决和参加决赛人数
36、，每届人数，每届评选出出一等一等奖、二等、二等奖、三等、三等奖一等一等奖和二等和二等奖人数各占参加决人数各占参加决赛人数的人数的1/6和和1/3若一（或若一（或二）等二）等奖最后一个名最后一个名额有两名或两名以上的有两名或两名以上的学生学生总成成绩相同，相同，则都都评为一（或二）等一（或二）等奖由全国由全国竞委会委会给予予奖励在励在举行决行决赛的城的城市召开授市召开授奖大会，大会，颁发全国中学生物理全国中学生物理竞赛获奖证书28全国中学生物理竞赛复赛试验指导书第十六条第十六条对于在于在预赛和复和复赛中成中成绩优秀的学生，全国秀的学生，全国竞委会委会设立立赛区一、二、三等区一、二、三等奖，由地方
37、，由地方竞委会按学生成委会按学生成绩进行行评定定赛区一等区一等奖的的评定定应以复以复赛总成成绩为准准赛区二等区二等奖的的评定定以复以复赛理理论成成绩为准准赛区三等区三等奖的的评定定标准由地方准由地方竞委会根据委会根据学生成学生成绩和当地和当地实际情况决定情况决定赛区一、二、三等区一、二、三等奖获奖者均者均颁发相相应的的获奖证书赛区一等区一等奖的名的名额由常委会决定，若由常委会决定，若赛区一等区一等奖最后一个名最后一个名额有两名以上的学生有两名以上的学生总成成绩相同，相同，则地方地方竞委会委会应根据他根据他们的理的理论成成绩高低高低择优确定一名；若理确定一名；若理论成成绩最高的学生有两名以上也最
38、高的学生有两名以上也相同，相同，则地方地方竞委会可委会可对理理论成成绩并列最高的学生以笔并列最高的学生以笔试的形式的形式进行加行加试，选取成取成绩最好的最好的1名名赛区二、三等区二、三等奖的名的名额由各省由各省（自治区、直（自治区、直辖市）物理学会确定市）物理学会确定对获奖学生的学生的奖励要有利于学生的健康成励要有利于学生的健康成长第十七条第十七条对在决在决赛中中获奖和和获赛区一、二等区一、二等奖的学生的的学生的指指导教教师，由各地方，由各地方竞委会确定名委会确定名单，以全国，以全国竞委会名委会名义给予表予表彰，彰，发给荣誉荣誉证书29全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 第七章第七章经费第十九条
39、全国中学生物理第十九条全国中学生物理竞赛所需所需经费应根据中国科根据中国科协的的规定主要通定主要通过各种途径自筹，但各种途径自筹，但必必须严格遵守国家的各格遵守国家的各项法律法法律法规第二十条学生参加第二十条学生参加预赛和复和复赛应缴纳报名名费和和试卷卷费报名名费收入全部由地方收入全部由地方竞委会留委会留用，用，试卷卷费上交全国上交全国竞委会委会办公室参加决公室参加决赛的的学生要交学生要交纳决决赛参参赛费，作，作为全国全国竞委会和委会和组委委会会进行与决行与决赛有关的各有关的各项工作的部分工作的部分经费学生参加学生参加竞赛所需食、宿、交通所需食、宿、交通费用原用原则上由学上由学生自理生自理对经
40、济有困有困难的学生由地方的学生由地方竞委会与有委会与有关方面关方面协商商给予予补助助30全国中学生物理竞赛复赛试验指导书 第二十一条第二十一条决决赛活活动所需所需经费由由组委会委会负责筹措，全国筹措，全国竞赛委委员会会给予适当的予适当的补助助第二十二条第二十二条经费开支开支应贯彻勤勤俭节约的的原原则向学生收取的向学生收取的费用用应根据根据竞赛成本核定，成本核定，不以不以赢利利为目的目的第八章附第八章附则第二十三条本章程由中国物理学会常第二十三条本章程由中国物理学会常务理事会制定，本章程的解理事会制定，本章程的解释权属中国物理学会属中国物理学会常常务理事会理事会31全国中学生物理竞赛复赛试验指导
41、书从一道从一道题看奥看奥赛所涉及的解所涉及的解题方法和技巧方法和技巧题目：目：设湖岸湖岸MN是一条直是一条直线，有一小船自岸，有一小船自岸边的的A点沿与湖岸成点沿与湖岸成15角的方向匀速向湖角的方向匀速向湖中中驶去，有一个人自去，有一个人自A点同点同时出出发，他先沿，他先沿岸走一段再入水中游泳去追小船岸走一段再入水中游泳去追小船.已知人在岸上已知人在岸上走的速度走的速度为v1=4m/s，在水中游泳的速度，在水中游泳的速度为v22m/s，试求小船的速度至多求小船的速度至多为多大多大时，这人人才能追上小船？才能追上小船？MNAVmax=?32全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法1：微元法：微元
42、法如如图，设人在人在D点入水并在点入水并在B点点刚好能追上小船，好能追上小船，这表表明：此明：此时人追上小船所用人追上小船所用时间最少，最少，对应的小船速度最的小船速度最大大.FECBMNAD现设C、E是是D点两点两侧附近无限靠近附近无限靠近D点的两点，并点的两点，并设分分别从从C、E点入水追小船所用点入水追小船所用总时间相等相等.现在在BC段截取段截取BF=BE， 那么那么BFE90.由于从由于从C、E点入水追小船所用点入水追小船所用总时间相等，所以，相等，所以，人在人在CE段走与在段走与在CF段游泳所用段游泳所用时间相等相等.D点两点两侧各有入水点各有入水点C和和E，使得在，使得在该处入水
43、追入水追船所用船所用时间相等相等.33全国中学生物理竞赛复赛试验指导书于是于是所以所以因因为C、E两点无限靠近两点无限靠近D点，所以点，所以BDN6060.FDAECMNBK作作BK BD交交MN于于K，于是，于是DK=2BD.又因又因为v1=2v2,则人游人游DK段与走段与走DK段所用段所用时间相等相等.所以所以人自出人自出发经D点再到点再到B点与人由点与人由A点一直走到点一直走到K点所用点所用时间相同，并都等于小船从相同，并都等于小船从A到到B所用的最少所用的最少时间.34全国中学生物理竞赛复赛试验指导书即有即有在在ABK中，中，用正弦定理可用正弦定理可得：得：那么那么FDAECMNBK3
44、5全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法2：类比法比法BD设想想MN为甲和乙两种介甲和乙两种介质的分界面，光在甲中的速度的分界面，光在甲中的速度为v1，在乙中的速度，在乙中的速度为v2，据据费马原理可知，原理可知，BDA是光从是光从B传到到A费时最少最少的路径，而的路径，而是是临界角界角.这可可类比本比本题人从人从A经D到到B的追船情况的追船情况.由此得：由此得：下面解法与方法下面解法与方法1相同相同.最后可得：最后可得：MA乙乙甲甲N36全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法3：图解法解法MNEAK如如图，设人开人开始运始运动就一直就一直游泳，那么他游泳，那么他能到达的区域能到达的区域是
45、以是以A为圆心、以心、以v2t为半径的半半径的半圆中的任何一点，若中的任何一点，若他一直沿湖岸走，那么他在他一直沿湖岸走，那么他在t时间内可以到达内可以到达AKv1t中的任何一点，若他先沿岸走一段再入水追船，那么中的任何一点，若他先沿岸走一段再入水追船，那么他可以在他可以在t时间内到达内到达图中中AEF中的任何一点中的任何一点.所以，所以，他若能追上船，船也必他若能追上船，船也必须在在t时间内到达内到达这区域区域.B由于由于题设小船沿小船沿角的方向运角的方向运动，所以沿此方向的，所以沿此方向的直直线与与EK线的交点的交点B是船以最大速度运是船以最大速度运动且又能被人且又能被人追上的地点追上的地
46、点.37全国中学生物理竞赛复赛试验指导书BMNEAK在在Rt AEK中，中，因因为AK=2AE，所以所以AKE30，于是，于是，ABK18015 30135在在ABK中中,据正弦定理得：据正弦定理得：而而所以所以38全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法4：矢量：矢量图解法解法设人先沿岸走一段，再入人先沿岸走一段，再入水追船，以船水追船，以船为参考系，参考系，由于人和船是同由于人和船是同时由由A点出点出发的，的，则人在沿岸走人在沿岸走时，船看到人正在由船所在位置逐船看到人正在由船所在位置逐渐“离去离去”，离去的相，离去的相对速度速度为：KMNA要人能追上船，即人能回到船上，要人能追上船，即人
47、能回到船上，则其返回的相其返回的相对速速度度必必须沿沿的反方向，返回的相的反方向，返回的相对速度速度为：C作作图：(1)以以MN线上的上的A点点为起点作矢量起点作矢量得得K点；点；(2)以以A点点为圆心，以心，以v2的大小的大小为半径作半径作圆;(3)作直作直线AC，使它与，使它与MN线的的夹角角为15；39全国中学生物理竞赛复赛试验指导书EBMNACK设K点与点与圆上的任一点上的任一点E的的连线与与AC线的交点的交点为B，则AB表示船速，表示船速，BK表示人相表示人相对船的船的“离开离开”速度速度，而，而BE表示人表示人相相对船的船的“返回返回”速度速度.显然，当然，当KE与与圆相切相切时，
48、AB线最最长，表示船速最大，表示船速最大，由此有作由此有作图步步骤:由于由于AK=AE，所以，所以，AKF30，ABE45.因而因而ABE为等腰直角三角形，那么等腰直角三角形，那么（4）作）作KE与与圆相切于相切于E点，并与点，并与AC相交于相交于B点点.40全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法5：等效法：等效法MNAB设人在人在B点追上船，点追上船，则人到达人到达B点可能有很点可能有很多途径，如多途径，如ACB，ADB,AEB等等,这些途径中耗些途径中耗时最少的途径最少的途径对应着允着允许的最大船速，的最大船速，作作NAP30，并分，并分别作作CK,DH,EF垂直垂直AP，其中，其中设B
49、DH为直直线，CDEKHFP30又又设想想MN线下方也下方也变成湖水区域，成湖水区域，则因因为AC=2CK,所以人由所以人由K点游泳到点游泳到C点所用点所用时间与与人在岸上走由人在岸上走由A点到点到C点所用点所用时间是相等的是相等的.故人按故人按题设情况情况经路径路径ACB所用所用时间与假想人全与假想人全部在水中游泳游部在水中游泳游过路径路径KCB所用所用时间相等，相等，同理，人按同理，人按题设情况情况经路径路径ADB所用所用时间与假想与假想人全部在水中游泳游人全部在水中游泳游过路径路径HDB所用所用时间相等，相等，41全国中学生物理竞赛复赛试验指导书人按人按题设情况情况经路径路径AEB所用所
50、用时间与假与假想人全部在水中游泳游想人全部在水中游泳游过路径路径FEB所用所用时间相相等，等，CDEKHFP30MNAB显然，在然，在这些途径中，因些途径中，因为HDB是直是直线，因此所用，因此所用时间最少最少.由以上分析可知，人沿等效途径由以上分析可知，人沿等效途径HDB游泳就游泳就费时最少最少地地刚好追上船，好追上船，这对应着最大船速，着最大船速，设为vmax，则有有因因为AHB是等腰直角三角形，所以是等腰直角三角形，所以故得故得42全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法6：极：极值法（利用三角函数）法（利用三角函数）MNABCD如如图，设人沿岸走到人沿岸走到D点点时，船，船航行到航行到
51、C点，此点，此时人入水游泳就人入水游泳就刚好能在好能在B点追上船点追上船.在在ACD中中应用正弦定理得用正弦定理得又又设此此时船速船速为v，人由，人由A点走到点走到D点耗点耗时为t，则由以上两式得由以上两式得43全国中学生物理竞赛复赛试验指导书MNABCD又在又在CDB中中应用正弦定理得用正弦定理得设人游人游过DB段所用段所用时间为,则由以上两式得由以上两式得由（由（1）、（）、（2）式，并注意）式，并注意，可得可得44全国中学生物理竞赛复赛试验指导书MNABCD又由于又由于，要要v尽可能尽可能大，大，即需即需AC/AD尽可能大，尽可能大，而而越大，越大，则AC越大，越大，也越大，且（也越大，
52、且（）为锐角，角，则sin（）随（随（）增大而增大，故得）增大而增大，故得sin（）最大最大时，最大，最大，由于由于为恒量，恒量，则越大，越大，则由（由（3）式可）式可见，当，当sin（）1时，sin（）有最大有最大值为1/2，此，此时对应的的值为，由此得，由此得，于是于是CDB是等腰直角三角形，是等腰直角三角形，则有有45全国中学生物理竞赛复赛试验指导书MNABCD所以，所以，46全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法7：极：极值法（利用一元二次函数判法（利用一元二次函数判别式）式）如如图，设船出船出发后后经时间t被人追上被人追上.则船的位移船的位移为s=vt，又，又设人在岸上人在岸上走用
53、走用时为kt（0k1)，位移，位移为s1=kv1t,人在湖中游用人在湖中游用时为(1k)t（0k1)，位移，位移为s2=(1-k)v2t.那么，据余弦定理有：那么，据余弦定理有：把把s、s1、s2的表达式及的表达式及v1、v2的的值代入并整理可得代入并整理可得又又于是有于是有NMASBS1S2D47全国中学生物理竞赛复赛试验指导书要要这方程有方程有实数解，其判数解，其判别式式应满足：足：由此可解得：由此可解得：或或由本由本题的物理情景可知只能取：的物理情景可知只能取：48全国中学生物理竞赛复赛试验指导书方法方法8：极：极值法（利用一元二次函数判法（利用一元二次函数判别式）式）如如图，设人在岸上人在岸上D处入水追船，入水追船，运运动方向与湖岸成方向与湖岸成角角,并在并在B点点处追上船，追上船，这人由人由ADB用用时为t.则上式表明：上式表明：t与与有关，且在有关，且在d、L、v1、v2一定一定时，由，由决定决定,研究函数研究函数dDMNABL49全国中学生物理竞赛复赛试验指导书两两边平方得：平方得：整理后得：整理后得：此方程有此方程有实数解的条件是：判数解的条件是：判别式式0，即有，即有50全国中学生物理竞赛复赛试验指导书由此解得：由此解得：所以所以由（由（3）、（）、（4）式得：）式得：51全国中学生物理竞赛复赛试验指导书
