物理学业水平考试复习资料
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物理学业水平考试复习资料
一、 物理学业水平考试要求
1．质点 没有形状、 大小， 而具有质量的点。理想化模型， 实际并不存在。
参考系 在描述一个物体的运动时， 用来做参考的物体称为参考系。
2矢量：速度，加速度，位移，力，电场强度，其余都是标量
3． 路程和位移
路程 ；运动轨迹的长度 ，位移 ；初位置指向末位置的一条有向线段
在物体做单向直线运动时， 位移的大小等于路程。
4．速度是描述物体运动快慢的物理，
平均速度v=
Δx
Δt
， 方向与运动方向相同。
匀速直线运动 速度不变的运动。
/
v—t图像的交点代表速度相同，x—t图像交点代表相遇。
加速度 描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大。
a=
Δv
Δt
=
??
??
?
??
0
Δt
，其方向与速度变化量Δv的方向相同， 与速度的方向无关。
若a与v同向，物体加速；若a与v反向，物体减速
7． 用电火花计时器（或电磁打点计时器） 测速度
使用交流电源 电磁打点计时器， 工作电压8V 。 电火花计时器，工作电压 220V。
当电源的频率是 50Hｚ 时， 它们都是每隔 0.02ｓ 打一个点。
/
??
??
=
????+????
2??
??
??
=
????+????
2??
??=
??
??
?
??
??
??
=
?????????
??
2
=
?????????
??
2
=
?????????
2??
2
8、 匀变速直线运动的规律，自由落体运动也是匀变速直线运动
速度公式：v=
??
0
+at
位移公式：x=
??
0
t +
1
2
??
??
2
位移速度公式：
??
2
-
??
0
2
=2ax
平均速度公式：物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度
自由落体运动 ：
??
0
=0，只受重力 a=g
重物和轻物一块落地。g随纬度的升高而增大，
11．
12． 。
13． 伽利略对自由落体运动的研究
伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。
14． 力是一个物体对另外一个物体的作用， 有受力物体必定有施力物体。
15． 重力 由于地球的吸引而使物体受到的力， 不等于万有引力。
（2） 大小： G=mg， g 是自由落体加速度。
（3） 方向： 方向竖直向下
（4） 重心： 重力的作用点。 重心可以不在物体上， 对于均匀的规则物体， 重心在其几何中心， 对不规则形状的薄板状的物体， 其重心位置可用悬挂法确定。 质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关某某， 还跟物体内质量的分布有关。
16． 形变与弹力 A
（1） 弹性形变： 物体在形变后能够恢复原状， 这种形变叫做弹性形变。
（2） 弹力：由于施力物体发生弹性形变而产生的
（3） 产生条件： 直接接触、 相互挤压发生弹性形变。
（4） 方向： 与形变方向相反， 作用在迫使这个物体形变的那个物体上， 绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向， 压力和支持力都是弹力， 方向都垂直于某某的接触面。
（5） 弹簧弹力的大小： 在弹性限度内有 kx F = ， x 为形变量， k 由弹簧本身性质决定， 与弹簧粗细、 长短、 材料有关。
17． 滑动摩擦力XX摩擦力 A
（1） 滑动摩擦力： 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候， 会受到另一个物体阻碍它滑动的力， 这个力叫做滑动摩擦力。
（2） 滑动摩擦力的产生条件： a、 直接接触 b、 接触面粗糙 c、 有相对运动 d、 有弹力
（3） 滑动摩擦力的方向： 总是与相对运动方向相反， 可以与运动同方向， 可以与运动反方向， 可以是阻力， 可以是动力。 运动物体与静止物体都可以受到滑动摩擦力。
（4） 滑动摩擦力的大小： uN f = ， N 为正压力， u 为动摩擦因数， 没有单位， 由接触
面的材料和粗糙程度决定。（0 ? u ? 1， N 与 G 无关）
（5） 静摩擦力： 当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势所受到的另一个物体对它
的阻碍作用
（6） 产生条件： a、 直接接触 b、 接触面粗糙 c、 有相对运动趋势 d、 有弹力
（7） 方向： 总是与相对运动趋势方向相反， 可用平衡法来判断。， 可以是阻力， 可以是动
力， 运动物体也可以受静摩擦力。
（8） 大小：
max
0 f f ≤ ?
18． 力的合成和力的分解 B
（1） 合力与分力： 一个力产生的效果与原来几个力共同作用产生的效果相同， 这个力就叫
那几个力的合力。 那几个力就叫这个力的分力。 求几个力的合力叫力的合成， 求一个力的分力
叫力的分解。
（2） 力的合成方法： 用平行四边形定则。 合力随夹角的增大而减小。
两个力合力范围
2 1 2 1
F F F F F ? ≥ ≥ +
力的合成是唯一的。
（3） 力的分解方法： 用平行四边形定则， 力的分解是力的合成的逆运算， 同一个力可以分
解为无数对大小、 方向不同的分力， 一个已知力究竟怎样分解， 这要根据实际情况来决定。
（4） 在什么情况下力的分解是唯一的？ ①已知合力和两分力的方向（不在同一条直线上），
求两分力的大小。 ②已知合力和一个分力的大小、 方向， 求另一个分力的大小和方向。
19． 共点力作用下物体的平衡 A
（1） 共点力的概念： 共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。
（2） 共点力作用下物体平衡的概念： 物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡
状态。
（3） 共点力作用下物体的平衡条件： 物体所受合外力为零， 即 F 合 =0， 也就是物体的加速
度为零。 如果用正交分解法， 可以立以下两个方程（F 合 x =0 和 F 合 y =0）。
20． 力学单位制
国际单位制（SI） 中的基本单位：
力学 长度的单位米， 国际符号 m、 质量的单位千克， 国际符号3彙?时间的单位秒， 国际符号 s。
电流强度的单位安培， 国际符号 A； 物质的量的单位摩尔， 国际符号 mol； 热力学温度的单位开尔文， 国际符号 K； 发光强度的单位坎德拉， 符号
cd
牛顿第一定律 A
（1） 伽利略理想实验
（2） 牛顿第一定律的内容
（3） 力与运动的关系：
①历史上错误的认识是“运动必须有力来维持” ---------亚里士多德的观点；
②正确的认识是“运动不需要力来维持， 力是改变物体运动状态的原因”。
（4） 对“改变物体运动状态” 的理解——运动状态的改变就是指速度的改变， 速度的改变
包括速度大小和速度方向的改变， 速度改变就意味着存在加速度。
（5） 维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性， 这一本质属性就是惯性． 质量是惯
性大小的量度。
22． 实验： 探究加速度与力、 质量的关系 A
（1） 实验思路： 本实验的基本思路是采用控制变量法。
（2） 实验方案： 本实验要测量的物理量有质量、 加速度和外力。 测量质量用天平， 需要研
究的是怎样测量加速度和外力。
①测量加速度的方案： 采用较多的方案是使用打点计时器， 根据连续相等的时间 T内的位
移之差Δ S = aT 2 求出加速度。
②测量物体所受的外力的方案： 由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运
动， 所以我们必须给物体提供一个恒定的外力， 并且要测量这个外力。
23． 牛顿第二定律 B
（1） 顿第二定律的内容和及其数学表达式： 牛顿第二运动定律的内容是物体的加速度与合
外力成某某， 与质量成反比， 加速度的方向与合外力的方向相同。 F 合 =ma 。
（2） 力和运动的关系：
①物体所受的合外力产生物体的合加速度：
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、 合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向
相同， 则物体做匀加速直线运动。
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、 合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向
相反， 则物体做匀减速直线运动。
在物体受到的合外力是随时间变化的情况下， 物体的合加速度也随时间性变化。
②加速度的方向就是合外力的方向。
③加速度与合外力是瞬时对应的关系。（有力就有加速度）
④当物体受到几个力的作用时， 物体的加速度等于各个力单独存在时所产生加速度的矢量
和， 即 a=a 1 +a 2 +a 3 ……
24． 牛顿第三定律 A
（1） 牛顿第三运动定律的内容： 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等， 方向相反，
作用在一条直线上。
（2） 要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、 反作用力。
一对力
比较
项目
一对平衡力 一对作用力与反作用力
不
同
点
两个力作用在同一物体上
两个力分别作用在两个不同物体
上
可以求合力， 且合力一定为零 不可以求合力
两个力的性质不一定相同 两个力的性质一定相同
两个力共同作用的效果是使物体平衡
两个力的效果分别表现在相互作
用的两个物体上
一个力的产生、 变化、 消失不一定影响
另一个力
两个力一定同时产生、 同时变化、
同时消失
共同点 大小相等、 方向相反、 作用在一条直线上
牛顿运动定律应用一
关于力和运动有两类基本问题： 一类是已知物体的受力情况， 确定物体的运动情况； 另一
类是已知物体的运动情况， 确定物体的受力情况。
a=F/m at v v + =
0
受力分析 物体受力情况 F 合
2
0
2
1
at t v x + = 物体运动情况
F 合 =ma ax v v 2
2
0
2
= ?
牛顿运动定律应用二
超重与失重
（1）物体处于超重或失重状态时， 物体所受的重力并没有变化。
（2）超重即（支持力或拉力）比重力大，失重即（支持力或拉力）比重力小
（3）上超下失，即超重加速度向上，失重加速度向下
（4） 物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。 处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。
25． 功 （1） 做功的两个必要因素： 力， 力的方向上的位移
（2） 定义： 力对物体所做的功等于力的大小、 位移的大小、 力与位移夹角的余弦三者的乘积。 即W = FL cosα
（3） 功是标量， 单位： Ｊ ；
（4） 正负功的物义： 力对物体做正功说明该力对物体运动起推动作用； 力对物体做负功说明该力对物体运动起阻碍作用。
（5） 求总功的方法： W 1 +W 2 +W 3 +---- 求功的方法： α cos FL
W 总 = W= Pt
26． 功率 A α cos FL △E K
（1） 概念： Ｐ ＝Ｗ／ t＝Ｆ Ｖ（Ｆ 与Ｖ方向相同） 单位： 瓦特（Ｗ）
（2） 理解： 平均功率Ｐ ＝Ｗ／ t＝Ｆ
_
V
瞬时功率Ｐ ＝Ｆ Ｖ 额定功率和实际功率的区别
（3） 物意： 表示物体做功快慢的物理量
27． 重力势能 重力做功与重力势能的关系
（１ ） 概念： 重力势能
E
p
＝mgh 重力做功
W
G
＝mg(
h
1
－
h
2
)
（2）重力势能的增加量△
E
p
＝mg
h
2
－mg
h
1
W G = —△
E
p
（3）重力做功与路径无关只与始末位置的高度差有关；
重力做正功重力势能减少， 重力做负功重力势能增加； （3） 重力做功等于重力势能的减少量； （4） 重力势能是相对的， 是和地球共有的， 即重力势能的相对性和系统性．
28． 弹性势能 A
弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关。
29． 动能：
E
K
＝
1
2
????
2
30． 动能定理 A
动能定理内容： 合力在一个过程中对物体所做的功， 等于某某在这个过程中动能的变化
Ｗ＝
1
2
??
v
2
2
－
1
2
??
v
1
2
合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减少
31． 机械能守恒定律
1.机械能守恒条件： 只有重力或弹力做功
2公式：
E
2
=
E
1
，
E
K 2
+
E
P2
=
E
K 1
+
E
P1
用打点计时器验证机械能守恒定律
1． 打点计时器是一种使用交流电源的仪器， 当交流电的频率为 50Hz 时每隔 0.02s 打一次点， 电磁打点计时器的工作电压是 8V 以下， 而电火花计时器的工作电压是 220V
2． 用公式
1
2
????
2
=mgh 验证机械能定恒定律
3． 器材中没有秒表和天平
33． 能量守恒定律 能量既不会消失， 也不会创生， 它只会从一种形式转化为其他形式， 或者从一个物体转移到另一物体， 而在转化或转移的过程中， 能量的总量保持不变
34． 能源和能量转化和转移的方向性
1． 非再生能源： 不能再次产生， 也不可能重复使用的
2． 能量耗散： 在能源利用过程中， 有些能量转变成周围环境的内能， 人类无法把这些内能收集起来重新利用的现象
3． 能量虽然可以转化和转移， 但转化和转移是有方向性的
35． 运动的合成与分解
（1） 合运动与分运动的关系
① 等时性 合运动与分运动经历的时间相等
② 独立性 一个物体同时参与几个分运动， 各分运动独立进行， 不受其它分运动的影响
③ 等效性 各分运动的规律迭加起来与合运动规律有完全相同的效果
（2） 运算规则
运动的合成与分解是指描述运动的各物理量， 即速度、 位移的合成与分解， 由于它们是矢
量。 所以都遵循平行四边形法则
36. 平抛运动的规律 B
（1） 运动性质
平抛运动是匀变速曲线运动， 它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动
（自由落体运动） 的合运动， 平抛运动的轨迹是抛物线
（2） 运动规律
在水平方向： a X ＝0； V X ＝V 0 ； X=V 0 t
在竖直方向： a Y ＝g； V Y ＝gt； Y=gt 2 /2
t 时刻的速度与位移大小： S=
2 2
Y X + ； V=
2 2
0 y
V V +
37.匀速圆周运动 A
匀速圆周运动是曲线运动， 各点线速度方向沿切线方向， 但大小不变； 加速度方向始终指
向圆心， 大小也不变， 但它是变速运动， 是变加速运动
38. 线速度、 角速度和周期 A
（1） 线速度 V ： 描述运动的快慢， V=S/t， S 为 t 内通过的弧长， 单位为 m/s
（2） 角速度ω ： 描述转动快慢， ω ＝θ /t,单位是 rad/s
（3） 周期 T： 完成一次完整圆周运动的时间
（4） 三者关系： V= rω ， ω ＝2π /T V=2π r/T
39.向心加速度 A
方向： 总是沿着半径指向圆心， 在匀速圆周运动中， 向心加速度大小不变
大小： a=V 2 /r = rω
2
40. 向心力 B
（1） 向心力是使物体产生向心加速度的力， 方向与向心加速度方向相同， 大小由牛顿第二
定律可得： F=m V 2 /r = m rω
2
（2） 向心力是根据力的作用效果命名， 不是一种特殊的力， 可以是弹力、 摩擦力或几个力
的合成， 对于匀速圆周运动的向心力即为物体所受到的合外力。（注： 受力分析时没有向心力）
41． 万有引力定律 A
(1)内容： 自然界中任何两个物体都相互吸引， 引力的大小与物体的质量 m 1 和 m 2 的乘积成
正比， 与它们之间距离 r 的二次方成反比。
（2） 表达式： F = G
2
2 1
r
m m
． G ＝6.67×10
－ 11 N· m 2 /kg 2
（卡文迪许测量）
42.人造地球卫星 A
（1） 卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由它所受的万有引力提供：
F 万 = F 向 即 G
2
r
Mm
= m
r
v 2
G
2
r
Mm
=m ω
2 r G
2
r
Mm
=
r
T
m
2
2
?
?
?
? ?
? π
(2)地球同步卫星： 是相对地面静止的跟地球自转同步的卫星。 卫星要与地球自转同步， 必
须满足下列条件：
1． 卫星绕地球的运行方向与地球自 转方向相同， 且卫星的运行周期与地球自转周期相同(即
等于 24h)。
2． 卫星运行的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合。
3． 卫星的的轨道高度一定(距地面 3． 6 万公里)。
43.宇宙速度 A
(1) 第一宇宙速度： v = 7.9 km/s
A 是发射人造地球卫星的最小速度
B 是环绕地球运行的最大速度
(2) 第二宇宙速度： v =11. 2 km/s
(3) 第三宇宙速度： v = 16. 7 km/s
44. 经典力学的适用范围： 适用于低速运动， 宏观物体， 弱相互作用。
45． 电荷 电荷守恒定律
（1） 自然界的两种电荷： 玻璃棒跟丝绸摩擦， 玻璃棒 带正电； 橡胶棒跟毛皮摩擦， 橡
胶棒带负电。
（2） 元电荷 e= 1.6×10
-19 C,所有物体的带电量都是元电荷的 整数 倍。
使物体带电的方法有三种： 接触起电、 摩擦起电、 感应起电， 无论哪种方法， 都是电荷在物体之间的转移或从物体的一部分转移到另一部分， 电荷的总量是不变。
46． 库仑定律 A
（1） 库仑定律的成立条件： 真空中静止的点电荷。
（2） 带电体可以看成点电荷的条件： 如果带电体间距离比它们自身线度的大小大得多， 以
至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计， 这样的带电体可以看成点电荷。
（3） 定律的内容： 真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力， 跟它们电荷量的乘积成正
比， 跟它们距离的二次方成反比， 作用力的方向在它们的连线上。
（4） 表达式： Ｆ ＝
2
2 1
r
Q kQ
， k= 9×10
9 Nm 2 / c 2 .
47． 电场 电场强度 电场线 A
（1） 电场： 存在于电荷周围的特殊物质。 实物和场是物质存在的两种方式。
（2） 电场强度的定义： 放入电场中某点的电荷所受到的电场力跟它的电量的比值。
表达式： Ｅ ＝F/q 。 电场强度的单位是 N/C。 电场强度的大小与放入电场中的电荷无关，
只由电场本身决定。
（3） 电场强度方向的规定： 电场中某点的电场强度的方向跟 正 电荷在该点受的电场力的
方向相同。 负电荷在该点受的电场力的方向 相反 。
（4） 电场线的特点：（1） 电场线从正电荷或无穷远出发， 终止于无限远或负电荷；（2） 电
场线在电场中不会相交； （3） 电场越强的地方， 电场线越密， 因此电场线线不仅能形象地表示
电场的方向， 还能大致地表示电场强度的相对大小。
48． 磁场 磁感线 A
（1） 磁场： 磁体和电流周围都存在磁场。
（2（磁场方向： 在磁场中的某点， 小磁针北极受力的方向， 即小磁针静止时北极所指的方
向， 就是那一点的磁场方向。
（3） 磁感线的特点： a.磁感线是假想的线 b.两条磁感线不会相交 c.磁感线一定是闭合的
49． 地磁场 A
(1)磁偏角： 地磁北极在地理南极附近， 小磁针并不准确指南或指北， 其间有一个交角，
叫磁偏角。 科学家发现， 磁偏角在缓慢变化。
(2)地磁场方向： 赤道上方地磁场方向水平向北。
50． 电流的磁场 安培定则 A
(1)电流的磁效应的发现： 1820 丹麦 奥斯特
(2)安培定则： 通电直导线， 通电圆环， 通电螺线管
51． 磁感应强度 磁通量 A
(1)磁感应强度的定义： 当通电导线与磁场方向垂直时， 导线 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 的变化； 在交流电路中起到： 通直流阻交流作用。
电感器参数： 自感系数， 用 L 表示。
线圈越大， 匝数越多， 有铁芯， 自感系数就越大。
实例： 变压器、 日 光灯中的镇流器、 电磁铁等。
61． 发电机、 电动机对能源的利用方式、 工业发展所起的作用 A
（1） 发电机： 将其它形式能转化为电能。 有交流和直流发电机之分。
发电机工作原理： 电磁感应， 当转子转动时， 线圈中的磁通量发生变化， 从而在线圈
中产生感应电流。
（2） 电动机： 将电能转化为机械能。 也有交流和直流电动机之分
电动机工作原理： 通电导线在磁场中会受到磁场力的作用（安某某）。
62． 常见传感器及其应用 A
（一） 传感器： 能将温度、 力、 声、 光等非电学量转化为电学量的元件。
（二） 常见传感器：
（1） .温度传感器：
a.双金属片温度传感器 原理： 不同材料热膨胀系数不同。
b.热敏电阻温度传感器 原理： 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（2） 光传感器：
光敏电阻： 当有光照射时， 光敏电阻的阻值减小。
（3） 压力传感器： 电容器的电容随两极板间距离的变化而变化（距离减小电容增大）
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