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泛珠三角物理奥林匹克竞赛大纲

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泛珠三角物理奥林匹克竞赛大纲
一般说明
(a)要求简单微积分、微分方程、复数计算。

较复杂的积分、微分方程会给出答案。

(b)题目若包含大纲以外的内容，会给出详细的描述和解释。

1. 质点力学
(a)质点运动：用矢量和微积分表述位移、速度、加速度。

直线参照系、旋转参照系
(b)牛顿定律，惯性参照系，直线、旋转非惯性参照系，惯性力，惯性力势
(c)动量、能量、作功，冲量。

多质点体系动量守恒、能量守恒
(d)弹性力，胡克定律，静、动摩擦力，万有引力，引力势能
(e)中心力场里的运动：向心加速度，圆周运动，椭圆轨道，角动量，开普勒定律
2. 刚体力学
(a)刚体平衡：力矩，质心，多刚体体系平衡条件
(b)刚体运动：直线运动，转动运动方程，角速度，角加速度，转动轴的变化，简单物
体的转动惯量计算，平行轴定律，转动刚体的动能，简单进动
3. 热力学和分子物理
(a)内能，功，热量，平衡态，热力学第一定理，熵，热力学第二定理，可逆、不可逆
过程，一般循环过程内能、功、热量、熵的计算
(b)理想气体的分子模型，气体动力学，理想气体方程，绝对温度
(c)液体蒸发、固体熔化、溶化的简单分子模型
4. 几何光学
多球面折射和反射成像，像的放大率
5．简谐振动和波（包括光波）
(a)简谐振动：条件，振动方程的推导，阻尼振动，受迫振动的解
(b)波的传播：简谐波的传播，横波、纵播，波长，波速，波矢，多普勒效应，反射、
折射，最短路径（费马）定律
(c)光的偏振：一般光波方程，线偏振、圆偏振、椭圆偏振光波方程，线偏振器，双折
射晶体，1/4、1/2波片
(d)波的干涉：波的叠加、相干，驻波，波的相干长度，各种情况下（包括多束波）波
的干涉
(e)波的衍射：连续分布子波源的波的叠加，单孔远场衍射，透镜、反射镜的分辩率，
多孔远场衍射，光栅及其分辩率
6. 静电学
(a)电荷，库仑定律，电场，电势场，高斯定律，电偶极子的电场和电势场（会推导，
无需牢记公式）
(b)导体：导体的一般性质，表面电荷密度与电场，表面张力，镜像电荷
(c)电介质，电极化率，电位移，体内和表面束缚电荷，介电常数，边界条件，电场能
量密度，导体的电容，电容器
(d)导电介质：恒稳电流场，导电率，欧姆定理，边界条件
7. 磁场
(a)电流产生的磁场，磁偶极子的磁场（无需牢记公式），磁偶极子在外磁场里受的力
矩，安培定理，洛伦兹力
(b)磁介质：磁化率，体内和表面束缚电流，简单形状磁介质的磁场
(c)电磁感应：磁通量，法拉地定律，自感，互感，磁场能量密度
8. 电路
(a)直流电路：电流，电压，电阻，欧姆定律，回路定律，功率，包含已知曲线的元件
的简单电路
(b)交流电路：电流，电压，电阻，电容，电感，欧姆定律，回路定律，功率，包含已
知曲线的元件的简单线路
(c)简单电路瞬间过程，时间常数，充电、放电
9. 电动力学与电磁波
(a)麦克斯韦方程组：位移电流，平面波解，将微分运算代数化后的麦克斯韦方程组
(b)介质中的电磁波，波的色散关系，坡印廷矢量，电场、磁场的边界条件，电磁波在
界面的折射、反射（菲涅尔公式不用记）
(c)光子的能量、动量，光压，光电效应
10. 相对论
(a)相对论原理，时-空四矢，洛伦兹变换，原时，速度四矢，动量-能量四矢，能量-质
量转换，波矢四矢，四矢不变量
(b)简单相对论效应：动钟变慢，动尺变短，时间相对性，多普勒效应，常规速度相加。

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第八届泛珠三角物理奥林匹克暨中华名校邀请赛 力学基础试赛题

第八届泛珠三角物理奥林匹克暨中华名校邀请赛 力学基础试赛题


F. 370
(题 18-19) 在盛水(ρ0=103kg/m3)的容器内把一个边长 a=10cm 的立方铝块(ρ=2.7×103kg/m3) 放在倾角α=300 的容器 底面上且静止不动，立方块上边到水面距离 d=40cm。若水没有浸透到立方块底面和容器底面之间，那么
18. 立方块对器底的压力 P ≈
间的距離为
3m m
A. 0.051
B. 0.104
C. 0.166
D. 0.237
E. 0.381
F. 0.484
(题 13-15) 两个半径均为 R 的均匀球体 A 和 B，质量分别为 M 和 4M，两球中心距离为 6R。质量为 m 的拋射体，
在 A 球表面向 B 球中心发射。设拋射体从 A 球的发射速率为 vi = ki GM / R (i=1,2,3)。
A. 6.0m/s B. 6.9m/s C. 10.2m/s D. 11.5m/s E. 13.0m/s F. 15.0m/s 8. 斜面的滑动摩擦系数µ ≈ A. 0.09 B. 0.15 C. 0.21 D. 0.27 E. 0.33 F. 0.39
u
u0
H
α
L v
(题 9-10) 一个物体以 128J 的初动能，从不光滑斜面上的 A 点沿斜面向上滑动，它经过 B 点时，动能减少了 80J， 机械能减少了 35J。已知 A、B 间的距离是 5m，并设起始点 A 为重力势能的零点，则 9． 物体运动到最高点 C 时的机械能为
22. (13 分)
(1) 质量均为 m= 2000kg 的两艘飞船，位于地球表面高度 h= 400km 的圆形轨道上，如图上实线所示。已知地球
质量 M = 5.98×1024 kg 和半径 R=6.37×106m，试求飞船的速度 v0 和周期 T0。(2) 飞船 1 到达轨道上的 P 点比较飞
中学物理奥林匹克竞赛竞赛大纲

中学物理奥林匹克竞赛竞赛大纲

中学物理奥林匹克竞赛竞赛大纲说明：1、2021版和2021版相比拟，新增了一些容，比方☆科里奥利力，※质心参考系☆虚功原理，☆连续性方程☆伯努利方程☆熵、熵增。

另一方面，也略有删减，比方※矢量的标积和矢积，※平行力的合成重心，物体平衡的种类。

有的说法更严谨，比方反冲运动及火箭改为反冲运动※变质量体系的运动，※质点和质点组的角动量定理(不引入转动惯量)改为质点和质点组的角动量定理和转动定理，并且删去了对不引入转动惯量的限制，声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声增加限制〔前3项均不要求定量计算〕。

2、知识点顺序有调整。

比方刚体的平动和绕定轴的转动2021版在一、运动学的最后，2021版独立为一个新单元，---很早以前的版本也如此。

3、2021年开场实行的“容提要〞中，凡用※号标出的容，仅限于复赛和决赛。

2021年开场实行的进一步细化，其中标☆仅为决赛容，※为复赛和决赛容，如不说明，一般要求考察定量分析能力。

全国中学生物理竞赛容提要(2021 年4月修订，2021年开场实行)说明：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)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?中关于命题原那么的规定，结合我国中学生的实际情况，制定了?全国中学生物理竞赛容提要?，作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。

它包括理论根底、实验、其他方面等局部。

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场试行。

1991年9月11日在经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过，开场实施。

经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原那么同意，对?全国中学生物理竞赛容提要?做适当的调整和补充。

考虑到适当控制预赛试题难度的精神，?容提要?中新补充的容用“※〞符号标出，作为复赛题和决赛题增补的容，预赛试题仍沿用原规定的?容提要?，不增加修改补充后的容。

2010年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题及答案

2010年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题及答案

求在香港的地球磁场方向（以东、南、西、北和水平面为基准）。（2 分）
A horizontal electric wire of 10 meters in length carrying 100 A of current is in the north-south direction. Find the magnetic force on the wire. (You need to recall roughly the strength of Earth magnetic field on Earth surface.) (3 points)
如下图所示，一点光源在玻璃内，与光轴的距离为 y，与玻璃平面的距离为 T。玻璃的折射率 为 nG。一透明塑料平凸透镜折射率为 n，厚度为 d，凸面的曲率半径为 R，与玻璃的距离为 t。
(a)
Determine the width of the air gap t so that the light from the point source forms a parallel beam after passing through the lens. (3 points) 若点光源的光经过透镜后成为平行光束，求 t 的表达式。（3 分） Find the maximum thickness of the lens dmax such that it is still possible to adjust the width of the air gap to produce a parallel beam. (1 point) 当 d 大于 dmax 时，无论怎样调节 t 都无法得到平行光束，求 dmax 的表达式。（1 分） Find the angle between the parallel beam and the optical axis. (3 points) 求平行光束与光轴的夹角。（3 分） If d is allowed to change by a small amount d, and R is allowed to change by R, find the angular change . (2 points) 若 d 改变一小值d，R 改变一小值R，求夹角的变化。（2 分） d t nG y T n
泛珠物理奥林匹克邀请赛 - UM, FST - Department of

泛珠物理奥林匹克邀请赛 - UM, FST - Department of

泛珠物理奧林匹克邀請賽力學基礎試競賽綱要1. 力和物體的平衡1.2 重力摩擦力彈性力胡克定律1.2 共點力作用下物體的平衡1.3 力矩剛體的平衡條件重心1.4 物體平衡的種類2. 物體的運動2.1 參照系質點運動的位移和路程、速度、加速度相對速度2.2 向量和標量向量的合成和分解2.3 勻速及勻變速直線運動及其圖像運動的合成拋體運動圓周運動3. 牛頓運動定律3.1 牛頓第一、二、三運動定律3.2 萬有引力定律均勻球殼對殼內和殼外質點的引力公式（不要求導出）3.3 開普勒定律行星和人造衛星運動3.4 慣性系和慣性力的概念4. 機械能4.1 功和功率4.2 動能和動能定理4.3 重力勢能引力勢能彈簧的彈性勢能質點及均勻球殼殼內與殼外的引力勢能公式（不要求導出）4.4 功能原理機械能守恆定律5. 動量5.1 衝量動量動量定理動量守恆定律5.2 碰撞5.3 反沖運動及火箭6. 振動6.1 簡諧振動振幅頻率和週期相位振動的圖像6.2 參考圓振動的速度和加速度6.3 單擺的簡諧振動6.4 由動力學方程確定簡諧振動的頻率6.5 簡諧振動原理和方法在剛體力學、流體靜力學和熱力學中的應用7. 機械波7.1 橫波和縱波波長、頻率和波速的關係波的圖像7.2 波的疊加、干涉、衍射（定性）7.3 駐波多普勒效應8. 剛體力學8.1 質心和質心運動定理8.2 剛體的平動和繞定軸的轉動8.3 品質均勻幾何體的轉動慣量8.4 角位移角速度角加速度勻角速轉動勻變角速轉動8.5 牛頓轉動定律角動量原理角動能定理角動量守恆定律9. 流體靜力學9.1 靜止流體中的壓強9.2 浮力10. 熱力學10.1 分子動理論的基本內容分子的動能和分子間的勢能物體的內能10.2 熱傳遞的方式和熱膨脹10.3 氣體的性質熱力學第一定律10.4 熱力學溫標理想氣體狀態方程和克拉伯龍方程普適氣體恒量10.5 理想氣體的內能理想氣體的等容、等壓、等溫和絕熱過程。