高中物理学业水平复习手册.docx

1、高中物理学业水平复习手册高中物理学业水平复习手册Lex Li一、试卷结构01、试卷题型结构全卷包括单项选择题和多项选择题，共60题。其中： 单项选择题30题，每题1分，共30分 单项选择题20题，每题2分，共40分 多项选择题10题，每题3分，共30分，全选对给3分，少选且正确给1分，错选给0分。（单项选择题、单项选择题按照不同的能力要求进行区分）02、试卷内容比例知识内容约占85，实验约占15。 二、水平测试知识点（一）运动的描述01、参考系：在描述一个物体的运动时,假定为不动的物体叫做参考系. 参考系的选取可以是任意的;一般情况下常选地面或相对地面不动的物体为参考系;同一运动,选取的参考系

2、不一样,观察的结果可能不一样.)02、怎样的物体才能称为质点：研究物体运动时,如果物体的大小和形状对我们研究的问题产生的影响可以忽略不计时,这样的物体可视为质点03、位移：位移是描述物体位置变化的物理量，从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段称位移位移和路程区别：位移矢量，路程标量；位移的大小总是小于等于路程04、速度：速度是描述物体运动方向和快慢的物理量 平均速度：反映物体一段时间或一段位移内运动快慢；, 单位：m/s;瞬时速度：反映物体在某一时刻或某一位移的运动快慢05、加速度： 是描述速度变化快慢程度的物理量.速度的变化与发生这个变化所用时间的比值去定义. a= 单位：m/s2, 矢量

3、.加速度的大小用速度变化率去度量；注意：加速度与速度无直接的联系；加速度为零时，速度可能很大，反之加速度很大时，速度可能很小.（二）直线运动01、匀速直线运动：在任意相等时间内，位移都相等的直线运动叫做匀速直线运动.特点：a=0；v=恒量；位移公式：S=vt02、匀变速直线运动：在任意相等时间内速度变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.匀变速直线运动相关的公式：a=恒量 平均速度： 瞬时速度三个位移公式：S= vt2-v02=2as, 03、匀变速运动的几个推论： （1）初速为零的匀加速运动(T为等分时间间隔) (1T,2T,3TnT末的瞬时速度比)d1:d2:d3:dn=12:22:32n2

4、 (前1T, 前2T, 前3T,前nT内的位移比) (第1T内，第2T内，第3T内位移比)（2）做匀变速直线运动物体(初速度不为零也适用) (在任意连续相等时间内的位移差是个恒量) (相等时间内不相邻的位移差)6 (在某段时间内的平均速度等于这段时间时中点瞬时速度)时间中点速度04、国际单位制中7个基本单位，高中阶段涉及6个：长度单位：米 时间单位：秒质量单位：千米kg 热力学温度单位：开尔文（开） 电流单位：安培（安） 物质的量的单位：摩尔（摩）mol05、运动图线S-t图线斜率表示速度 v-t图线斜率表示加速度 v-t图中面积中斜率为0,速度为0(静止) 中斜率为0,匀速运动 反映位移.和

5、斜率恒定(速度恒定) 和斜率恒定(加速度恒定) 速度图线和时间所以都是匀速运动 所以作匀加速运动 轴所围成的面积 的斜率比的斜率小, 的加速度比的加速度小 即为位移的大小故的速度比的速度小 位移最大的位移最小（三）相互作用01、力的分类按力的性质分：重力，弹力，摩擦力，电场力，磁场力按力的效果分：拉力，推力，压力，支持力，动力，阻力等等02、弹力（1）产生条件：接触形变（主要讨论的是挤压形变和拉伸形变）（2）方向：跟形变方向相反（与接触面垂直）（3）弹簧的弹力F与形变量的关系：（胡克定律）03、摩擦力（1）条件：接触挤压接触面粗糙有相对运动或有相对运动的趋势（2）方向：总是跟相对运动方向或相对

6、运动趋势方向相反（与接触面平行）（注意：总是跟相对方向相反，可以跟运动方向一致，也可以跟运动方向相反）（3）大小：静摩擦力：滑动摩擦力： N为正压力（4）最大静摩擦力略大于滑动摩擦力04、力的合成与分解（1）合力与分力的关系是等效代替关系；（2）合力与它两分力的关系必须遵循平行四边形法则；（3）其大小关系： （四）牛顿定律01、牛顿第一定律（1）定义：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止（2）牛顿第一定律的理解：力不是维持物体运动状态的原因, 而是改变物体运动状态的原因质量是衡量惯性大小的唯一标准（质量大则惯性大；质量小则惯性小）惯性不是一种力，它是物体固

7、有的属性牛顿第一定律不能用实验直接验证，因为不受力的物体是不存在的，但是建立在大量实验现象的基础之上推理而发现的.02、牛顿第二定律（1）定义：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.（2）牛顿第二定律的理解矢量性:是指加速度的方向与合外力的方向相同.瞬间性:是指加速度与合外力存在瞬间关系,合外力改变,加速度随即改变.独立性:是指作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度,合外力产生的加速度即是这些加速度的矢量和.03、牛顿第三定律（1）定义：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上（2）作用力和反作

8、用力（用表示）与一对平衡力（用表示）的区别作用对象不同：作用在两个不同的物体上；而作用在同一物体上力的性质不同：一定是同一性质的力；而可以是也可以不是力的作用效果：的作用效果不能抵消；而的作用效果可以抵消力的依存关系：一定是同时产生、同时变化、同时消失；而不然04、超重和失重：（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于超重的物体，支持面对它的支持力F（或悬挂对它的拉力）大于物体的重力即Fmg= ma. (加速度方向向上)（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体支持面对它的支持力F（或悬挂它的拉力）小于物体的重力mg即mgF=ma (加速度方向向下,当a=g时，F=0

9、,即物体处于完全失重状态) 注意：不管处于超重还是失重状态，物体重力依然存在，大小也不变（五）抛体运动01、运动的合成与分解（1）合运动与分运动的关系遵循平行四边形定则（2）合运动与分运动间的关系：独立性：各分运动是独立进行的互不影响等时性：各分运动和合运动是同时进行的，时间是相等的等效性：各分运动共同作用的效果就是合运动02、抛体运动（1）抛体运动条件：有一定的初速度，仅受重力作用 加速度为重力加速度，恒定，故抛体运动是匀变速运动（2）抛体运动：是直线运动：初速度的方向与重力的方向在同一直线上（上抛下抛）是曲线运动：初速度的方向与重力的方向不在同一直线上（平抛斜抛）（3）曲线运动的条件：速度

10、方向与合外力的方向不在同一直线上，运动轨迹夹在这两方向之间，而且往力的方向弯曲（4）平抛运动：如果以水平方向为x轴，以竖直向下为y轴，以抛出点为坐标原点建立坐标系，并从这一时刻开始计时，经历时间：速度：水平分速度vx=v0竖直分速度vy=gt合速度合速度方向与水平方向的夹角为位移：x=vt 合位移S=合位移与水平方向的夹角tan=（六）圆周运动01、匀速圆周运动（1）定义：在相等的时间内通过圆弧长度度相等： 在相等的时间内通过弧度相等： （2）匀速圆周运动是变加速运动（加速度的方向时时刻刻在变化）（3）相关的公式： （4）匀速圆周运动特点：所有的标量都不变，、所有的矢量大小不变,方向时时刻刻在

11、发生变化合外力全部用来提供向心力合外力对物体不做功(动能变化为0,所以速度大小没有发生变化)注意：作圆周运动的物体，如果合外力时刻指向圆心，则是匀速圆周运动；如果合外力并不是时刻指向圆心，则是变速圆周运动）（5）离心现象：作圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象（七）万有引力定律01、开普勒三大定律第一定律：行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上；第二定律：行星和太阳的连线，在相等时间内扫过的面积相等；第三定律：公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比02、万有引力定律：（1）定义：宇宙间任意两

12、个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比（2）公式：（为引力常量）（3）天体间万有引力提供向心力作圆周运动相关公式：（此向心力由万有引力提供）（联立进行相关的计算）（4）万有引力定律的应用：天体间万有引力提供向心力作圆周运动，相关的物理量： 这些物理量中只要一个物理量的变化知道，其他物理量都可以借助上面两公式地讨论出来（5）注意相关字眼：同步卫星（即周期同地球自转周期一样） 近地卫星（即半径等于地球半径）03、宇宙速度:（1）第一宇宙速度：人造地球卫星在地球附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，称为第一宇宙速度第一宇宙速度（环绕速度）=7.

13、9 km/s（2）对第一宇宙速度的几点理解：第一宇宙速度是最小的发射速度第一宇宙速度是绕地球作匀速圆周运动的最大运行速度第一宇宙速度其圆周运动半径等于地球半径（3）第二宇宙速度(又叫脱离速度 11.2 km/s ）（4） 第三宇宙速度(又叫逃逸速度 16.7 km/s )（八）机械能01、功（1）定义：力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦的乘积（2）公式：（功是个标量；功是能量转化的量度）（当位移的方向和力的方向一致是：WFs；相反时：WFs）02、功率：（1）平均功率：（2）瞬时功率：（当为0时，）03、动能定理（1）定义：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化（2

14、）公式： （3）合外力做功，其他相关的公式： 04、重力做功和重力势能的关系：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大（注意：重力势能具有相对性，选择的参考点不一样，重力势能也不一样）05、机械能守恒定律（1）定义：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而总的机械能保持不变（2）公式： （九） 电场01、两种电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮带正电。从微观角度来看，质子带正电，中子不带电，电子带负电；整个原子表现为中性。对固体物质来说，原子核不能自由移动，而电子可以移动；当物体失去电子时，显示出正电；当物体得到电子时，显示出

15、负电。物体的电性与电子的得失有关。（1）物体所带电荷数量用带电量表示，带电量单位是库伦，用C表示。最小带电单位是：1.6*10-19C，称作元电荷；注意：元电荷是最小带电量，不是实际电荷。一个质子带+1.6*10-19C；一个电子带-1.6*10-19C；由于物体都由质子、电子组成，因此带电量只能是元电荷的整数倍。一般带电体都带有两种电荷，哪种数量多，整体显示哪种电性。（2）同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引；带电体能吸引轻小的物体；电荷的这三个性质，引起了诸多静电现象。注意：若两个物体相互吸引，可能带异种电荷，也可能一个带电，另一个不带电；若两个物体相互排斥，可能带同种电荷。（3）使物体带电

16、有三种方法：接触起电、摩擦起电、感应起电。两个导体接触时，所带电荷均匀分布；两个相同的球形导体，若一个带电量为4C，一个不带电，接触后，电荷均匀分布，各带2C；若一个带4C，一个带-2C，接触后，电荷均匀分布，整体表现为2C，各带1C。两个中性绝缘体摩擦时，吸引电子能力强的得电子，带负电；失去电子的物体带正电。一个带电体靠近一个导体时，由于同性相斥、异性相吸，靠近带电体的一端带异号电荷，较远端带同号电荷：02、电荷守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量不变注意：电荷的中和不是被消灭了，而是正负电荷数量

17、相等，整体表现为中性。03、点电荷：当带电体的大小比起研究问题中涉及的距离小得多，以致它的形状大小对研究的问题产生的影响可以忽略时，此时的带电体可称为点电荷04、库仑定律：当带电体的体积相对研究的问题可以忽略时，可看成点电荷，类似于质点；（1）定义：真空中的两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上（2）公式： 类似于万有引力定律；k为静电力常量9.0*109（Nm2/C2），r为带电体中心的距离。注意：当两个带电体靠得较近时，不能看成点电荷，或不在真空中，不适用于该公式。（3）公式适用范围：真空中；点电荷05、电场强度

18、带电体间通过电场发生相互作用，电场是实际存在的一种物质。带电体产生的电场的强弱和方向用电场强度描述，用字母E表示，电场强度是矢量，注意和能量的符号区分。（1）定义式：（适用范围：任何电场都适用）（其中q：检验电荷；F：检验电荷受到的电场力）（2）点电荷电场强度：（适用范围：点电荷电场） （其中Q：场源电荷）（3）电场方向和电场力方向关系：正电荷受力跟场强方向一致；负电荷受力跟场强方向相反06、电场线（1）电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向（2）电场线的疏密表示电场强度大小（密：大；疏：小）（3）电场线不相交（4）电场线从正电荷（或无穷远）出发，终止于负电荷（或无穷远）（注意：电场是客观存

19、在的，而电场线人为假想出来的）典型的电场线如下：正电荷：由内而外发散；负电荷：由外而内汇聚；匀强电场中：电场强度的大小、方向均相同，电场线是间隔相等的一组平行线。 等量同种电荷 等量异种电荷 匀强电场06、静电现象 常见的几种放电现象：火花放电、闪电、尖端放电、接地放电。 火花放电：当导体间存在很高的电压时，强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离，形成短时放电。冬天脱毛衣时，身上会发出电火花和噼啪的响声，就是火花放电。闪电：是自然界中的强烈的放电现象。在旷野遇到雷雨，应远离高处、高大树木、高大建筑物，躲在低洼处，不要打雨伞、拨手机；在家中听到打雷时，应关闭电视机、音响等用电器并拔出插头。尖端放电

20、：一个带电导体上尖端的部分电荷密度大，电场强，容易使附近的空气分子发生电离，而发生放电现象。高压输电导线和高压设备的金属元件，表面要很光滑，为的是避免尖端放电。避雷针做成针状，则是利用了尖端放电的原理，通过尖端放电中和云层中电荷。接地放电：地球是良好的导体，带电导体与大地接触，会导走所带的电荷。运油车中油与油筒摩擦容易产生静电，因此车下要接一段铁链将静电导入大地。毛织地毯中夹有导电纤维，人在走动时产生的静电，可通过导电纤维导入大地。07、静电的利用：静电除尘、静电复印、静电喷涂等，都利用了异性相吸原理。（十）磁场01、磁感线（1）磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向（磁感应强度方向）（2）

21、磁感线的疏密表示磁感应强度大小（密：大；疏：小）（3）磁感线不相交（4）磁感线是闭合曲线：磁体外面：从北极出来回到南极；磁体的里面：从南极回到北极形成闭合曲线（注意：磁场是客观存在的，而磁感线人为假想出来的）02、常见磁场方向判断（1）磁体和电流的周围都存在着磁场，磁场对铁磁性物质和电流等有力的作用。磁体作用规律类似电荷：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。（2）规定在磁场中任一点，小磁针静止时 N极 所指方向为该点的磁场方向。用磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的 疏密 反映磁场的强弱；磁感线上一点的 切线方向 表示该点磁场方向。磁场的方向总是从N极指向无穷远或S极。典型磁场的磁感线如图

22、：即：小磁针北极的受力方向即为该点磁场方向小磁针静止时的北极指向即为该点磁场方向 地磁场 （3）地球是一个大磁场，地理的北极是地磁场的S极，地理的南极是地磁场的N极。（4）电流周围存在磁场（即电流的磁效应），首先是由丹麦物理学家奥斯特发现的。03、注意两种电流的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则（安培定则）（1）直线电流的磁场：右手大拇指指向电流方向，四指弯曲，则四指指向磁场环绕方向。 （2）环形电流/通电螺线管的磁场：右手四指弯曲，方向与螺线管中电流环流方向相同，则大拇指指向螺线管内部的磁场方向。通电螺线管相当于一个条形磁铁。注意：下面两图中电流进入方向不一样，螺线管的绕线不一样，但螺线管中电

23、流的环流方向一样，磁场方向相同，注意磁感线分布： 注意：若在磁场中放入小磁针，磁针N极将偏转至与该点磁场方向相同，应掌握上述电流的磁场判断方法及磁感线图象。04、磁感应强度：磁体通过磁场发生作用，磁场的强弱由磁感应强度描述，用字母B表示。（1）公式：（2）成立条件：BL；（3）定义式，B可借助这一比值算出，但不由它们所决定）同电场线类似，磁感线密集的地方磁感应强度（磁场）强，磁感线稀疏的地方磁感应强度（磁场）弱，磁感线的切线方向表示磁感应强度（磁场）方向。05、磁场对电流的作用力安培力（1）大小（匀强磁场中）：（条件：BL）F0 （条件：BL） （B与L的夹角为）安培力的大小F=BILsin，

24、B是该处磁场强度，I是导线中的电流大小，L是磁场区域中导线的长度，是B与I的夹角。（2）方向判定：左手定则（伸出左手，让磁感线垂直穿过掌心（不是掌背），四指方向指向电流方向，则大拇指方向就是安培力方向）（3）三方向：磁场方向：垂直穿入掌心；四指指向：电流方向3 拇指指向：安培力方向（4）安培力的应用：电动机（通电线圈在磁场中受安培力绕固定轴转动，电能转化为机械能）。06、洛仑兹力（1）大小： （条件：B）（条件：B）（2）方向判定：左手定则（同安培力判定，注意将速度方向跟电流方向关系）左手定则判断洛伦兹力：伸出左手，让磁感线垂直穿过掌心（不是掌背），四指方向指向电荷运动方向，则大拇指方向是正电

25、荷所受洛伦兹力方向；是负电荷所受洛伦兹力的反方向。注意：当电荷的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力=0。 （3）洛仑磁力特点：对粒子不做功，只改变粒子速度方向，不能改变大小（4）洛伦兹力的应用：电视机中的显像管（利用磁偏转）；回旋加速器。07、磁通量与电磁感应现象磁生电 （1）磁通量：闭合电路所包围区域中穿过的磁感线的条数，叫做磁通量。 （2）法拉第发现，当一个闭合线圈包围的磁场区域的面积发生变化，或磁场强度发生改变，引起线圈中的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势和感应电流。磁通量变化越快，感应电动势越大。关键点： 闭合线圈； 磁通量(磁感线数)变化。把磁通量想象成一捆箭：绳子必须“闭合”

26、；若绳子捆住的箭数有变化，“绳子”内就有感应电流。导体棒沿金属导轨向右运动，所捆住的“箭”变多，磁通量变大，有感应电流；线圈完全处于磁场中，向上下、左右运动，所捆住的“箭”数总不变，无感应电流图示线圈绕水平中轴（虚线）转动，所捆住的“箭”数变多，有感应电流图示线圈绕竖直中轴（虚线）转动，所捆住的“箭”数始终为0，无感应电流磁铁进入螺线管时，螺线管中磁场增强，箭的密度增大，螺线管所捆住的“箭”数变多，磁通量变大，有感应电流。磁铁离开时“箭”数变少，也有感应电流。（3）应用：发电机（线圈在磁场中绕固定轴转动，产生感应电流，如图（4），其他形式能转化为电能）、变压器、汽车防抱死制动系统（ABS）、电

27、话机等。08、麦克斯韦电磁场理论：变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，二者形成电磁场；预言电磁波，电磁波传播速度与光速相同。后来赫兹证实电磁波的存在，并证实光是一种电磁波。电磁波是能量和信息的载体。电磁场具有能量，以及与其他物质相互作用的属性，因此是客观存在的物质。09、电磁技术领域重大发明：伏打电池； 奥斯特电流的磁效应；亨利电磁铁； 法拉第电磁感应定律；西门子直流发电机； 爱迪生白炽灯；特斯拉交流输电技术10、传感器及应用传感器：通常可将温度、压力等非电学量转换为电压、电流等电学量，从而供仪器识别和利用。是自动控制技术的关键之一。几种典型传感器： （1）温度传感器：用于空调、冰箱、

28、微波炉、消毒柜等与温度控制相关的电器。 （2）红外线传感器：用于远程遥控或红外线感应；如：遥控器、非接触式红外测温仪、防火报警器、防盗装置、宾馆自动门、生命探测器等。 （3）生物传感器：用于检验特定的微小生物、化学成分；如：微生物传感器、酶传感器等。 （4）声音传感器：用于将声音信号转化为电信号；如：声控开关。 （5）压力传感器：用于感应压力变化；如：洗衣机中的水压感应装置。 （6）电流、电压传感器：用于精确测量电路中的电流、电压，取代电流表、电压表作用11、电磁波技术应用：无线电广播：通过电磁波传播音频信号； 电视：通过电磁波传播视频、音频信号；雷达：利用电磁波测距、定位； 移动电话：通过发

29、射和接受电磁波进行通信；微波炉：利用微波的热效应加热食物（微波是一种电磁波）。12、电磁危害过量的电磁辐射对人类、自然界有害，有的会造成电磁污染，如广播电视系统发射天线、通信设备、高压输变电系统等。在飞机上用手机会干扰飞机通信系统；带有心脏起搏器的人使用手机会导致起搏器工作异常，这也是电磁辐射的危害。 电能是重要能源，但电能的获得主要是通过火力发电，会造成环境污染、生态破坏。 电池中含有铅、汞、铬、锰等重金属，如处理不当，会污染土壤和水。（十一）家用电器01、常见家用电器原理：电风扇、洗衣机内部装有电动机，利用了安培力原理。电视机显像管利用电荷在磁场中偏转的原理（洛伦兹力）。电热水壶、电热器、电暖气片、电热毯利用电流的热效应，加热水等物体。微波炉利用微波的热效应加热食物。电磁炉利用电磁感应原理，使铁锅内产生感应电流而发热。02、电功率和电能的计算（1）家庭电路使用电压为220V的交流电。（2）电功率=电压*电流：P=UI，单位：瓦W、千瓦KW。一个10A的插座上，最大负载功率