2023年高中学业水平考试物理必备知识点总结.docx

高中学业水平考试物理必备知识点总结

一、电场知识点总结
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引｝
3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q：检查电荷的电量(C)｝
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m),Q：源电荷的电量｝
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)｝
6.电场力：F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)｝
7.电势与电势差：UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与途径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝
9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)｝
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)｝
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω：介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分派规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布规定熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场自身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处在静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算：1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕.
二、恒定电流知识点
电荷的定向移动形成电流。大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)｝
2.欧姆定律：I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)｝
3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)｝
4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)｝
5.电功与电功率：W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)｝
6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)｝
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η：电源效率｝
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3 U总=U1=U2=U3
功率分派 P总=P1+P2+P3 P总=P1+P2+P3
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx相应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡.
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零.
三、匀变速直线运动的规律知识点
匀变速直线运动，速度均匀变化的直线运动，即加速度不变的直线运动。以下是匀变速直线运动的规律知识点，请大家参考。
(一)匀变速直线运动的规律
1.条件：物体受到的合外力恒定，且与运动方向在一条直线上.
2.特点：a恒定，即相等时间内速度的变化量恒定.
3.规律：
(1)vt=v0+at
(2)s=v0t+ at2
(3)vt2-v02=2as
4.推论：
(1)匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即
Δs=si+1-si=aT 2=恒量.
(2)匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即vt/2= (v0+vt)/2
以上两个推论在"测定匀变速直线运动的加速度"等学生实验中经常用到，要纯熟掌握.
(3)初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔)：
①1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为：
v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n
②1T内、2T内、3T内……位移的比为：
s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2
③第一个T内、第二个T内、第三个T内…… 位移的比为：
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比：
t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )
5.自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动，初速度为零的匀加速运动的所有规律和比例关系均合用于自由落体运动
(二)解题方法指导
(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动，画出草图可使运动过程直观，物理图景清楚，便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多，且各公式间有互相联系，因此，本章的题目常可一题多解。解题时要思绪开阔，联想比较，筛选最简捷的解题方案。解题时除采用常规的公式解析法外，图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。
四、自由落体运动知识点总结
只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动。
(一)自由落体运动。
1、什么是自由落体运动。
任何一个物体在重力作用下下落时都会受到空气阻力的作用，从而使运动情况变的复杂。若想办法排除空气阻力的影响(如：改变物体形状和大小，也可以把下落的物体置于真空的环境之中)，让物体下落时之受重力的作用，那么物体的下落运动就是自由落体运动。
物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的特点。
从自由落体运动的定义出发，显然自由落体运动是初速度为零的直线运动;由于下落物体只受重力的作用，而对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的，因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。并且，对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。关于这一点各种实验都可以证明，如课本上介绍的“牛顿管实验”以及同学们会做的打点计时器的实验等。综上所述，自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
(二)自由落体加速度。
1、在同一地点，一切物体在自由落体运动中加速度都相同。这个加速度叫自由落体加速度。由于这个加速度是在重力作用下产生的，所以自由落体加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表达，而用符号“g”来表达自由落体加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同学们可以参看课本或其他读物就会发现在不同的地点自由落体加速度一般是不同样的。如：广州的自由落体加速度是9.788m/s2，杭州是9.793m/s2，上海是9.794m/s2，华盛顿是9.801m/s2，北京是9.80122m/s2，巴黎是9.809m/s2，莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不同样的。如在北京海拔4km时自由落体加速度是9.789m/s2，海拔8km时是9.777m/s2，海拔12km时是9.765m/s2，海拔16km时是9.752m/s2，海拔20km时是9.740m/s2。
尽管在地球上不同的地点和不同的高度自由落体加速度的值一般都不相同，但从以上数据不难看出在精度规定不高的情况下可以近似地认为在地面附近(不管什么地点和有限的高度内)的自由落体加速度的值为：g = 9.765m/s2。在粗略的计算中有时也可以认为重力加速度g = 10m/s2。重力加速度的方向总是竖直向下的。
五、速度和时间的关系知识点
时速论即宇宙定律与背景无关，任何定律在宇宙里面都是同样的。以下是速度和时间的关系知识点，请大家认真掌握。
1. 速度——时间图象 速度——时间图象描述了物体运动的速度随时间变化规律，由图象可以作出下列判断：
(1)读出物体在某时刻的速度或具有某一速度在哪一时刻如图7—1所示，0=t时刻速度为v。速度2vv=则在2t时刻。
(2)求出物体在某一段时间内速度的变化量，如图7—1，在1t～2t时间内速度变化量12vvv
(3)判断运动方向。若速度为正值(横轴以上)表达物体沿规定的正方向运动，若速度为负则运动方向与规定的正方向相反。如图7—2所示，20t--时间内速度为正，虽然速度大小改变，运动方向没变，与规定正方向相同，在21tt--时间内速度减小但位移还是增大的。32tt--时间内速度为负与2t前运动方向相反，位移减小。
(4)可判断运动性质VT图象是倾斜的，变速运动、倾斜的直线则表达匀变速直线运动，图象是平行于横轴的直线则表达匀速直线运动。见图1207t时间内物体做匀加速直线运动，21tt--则是匀减速直线运动。
32tt是负向匀加速运动。
(5)比较速度变化快慢。VT-图象若是直线则直线的倾斜限度表达速度变化快慢。图象与t轴角越大则速度变化越快。见图7—2，10t--速度图象与横轴夹角比21tt--图象与横轴夹角小，10t--时间内速度增长得慢
21tt时间内速度减小得快。
(6)求位移，速度图象与横轴或两轴所围面积就是给定期间内的位移，在横轴以上位移为正，横轴以下位移为负。
两物体相遇时它们的速度——时间图象与坐标轴所围面积相等，不是图象的交点。
六、时间和位移知识点
1、时刻和时间间隔
(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表达出来。时间轴上的每一点都表达一个不同的时刻，时间轴上一段线段表达的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。
(2)在学校实验室里常用秒表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
2、路程和位移
(1)路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。
(2)位移：是表达质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表达，位移的大小等于质点始、末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初、末位置，与运动途径无关。
(3)位移和路程的区别：
(4)一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。
3、矢量和标量
(1)矢量：既有大小、又有方向的物理量。
(2)标量：只有大小，没有方向的物理量。
4、直线运动的位置和位移：在直线运动中，两点的位置坐标之差值就表达物体的位移。
常见考点考法
常见误区提醒
时间与时刻：时间表达一个积累过程它是由无数个连续时刻即时间点累积的结果，包含了物体运动、发展所经历的过程，相应的是一个运动过程。而时刻则表达某一个时间点没有延续更不能累积，是物体运动、发展过程中到达的某一个状态。假如我们把时间当成一个录像过程，那么时刻就只能是一张照片.
位移与路程：路程是学生在初中甚至小学就接触到的一个概念，在同学们的意识中根深蒂固，难以改变。然而为了物理的学习我们大家不得不去逼迫自己接受位移这一概念。路程很容易理解也就是我们所走过的途径的总长度，而位移则表达是物体始末位置的改变，表达为始末位置之间的线段长度。在物理中路程需要考虑物体的具体运动过程，而位移则不需要考虑这些。例如：小明从家走到学校有5公里的路程，我们就要具体考虑小明的运动路线，但要考虑小明的位移，我们只需要从小明的起始位置(家)到小明的末位置(学校)之间做一条有向线段，线段的长度就表达位移的大小，线段的方向就是位移的方向，而不必再考虑具体小明走的什么路线.
矢量与标量：由于标量只有大小没有方向，因此对与标量只需直接对其进行代数运算即可，而矢量由于存在方向性，因此对矢量进行运算时应当遵循平行四边形法则.

精编模拟试题

1.如图所示，甲、乙两滑块由斜面的顶端自由释放，滑至地面所需的时间为t1和t2，则与时间之比t1:t2有关的因素是（ ）
A.斜面的长度
B.滑块的质量
C.斜面的高度
D.上述三个因素都有
2.一枚平常的缝衣针中包含的原子数目，最也许的是 （ ）
A.1016 B.1019 C.1022 D.1025
3.具有相等德布罗意波长的下列粒子中，动能最大的是 （ ）
A.α粒子 B.质子 C.中子 D.电子
4.一频率f=100Hz的波源，以速度v=500m/s作匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出机械波。某一时刻，发出的机械波在运动平面上到达的最远位置如图所示（图中每个上正方格的边长相等），则该机械波的波长约为 （ ）
A.1m B.3m C.5m D.7m
5.如图（1）所示的电路中，甲、乙和丙为三只相同的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图（2）所示，U、I、R和P分别表达小灯泡的电压、电流、电阻和电动率，下列关系中对的的有 （ ）
1.0
0
2.0
3.0
0.1
0.2
0.3
I/A
U/V
甲
乙
丙
A.U甲<2U乙 B. I甲<2I乙 C. R甲<2R乙 D. P甲<2P乙

6.氢原子光谱中，可见光区域的谱线如图所示，下列表述中对的的是 （ ）
A.从左向右，光谱线的波长依次增大
B.从左向右，光谱线的波长依次减小
C.从左向右，与光谱相应的较高激发能级上的电子更易被电离
D.从左向右，与光谱相应的较高激发能级上的电子更难被电离

7.如图所示，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，当以大小恒定的力F拉动细绳，将静置于A点的木箱经B点拉到C点（AB=BC），地面平直且摩擦系数处处相等。设从A到B和从B到C的过程中，F做功分别为W1、W2，摩擦力做功分别为A1、A2，木箱通过B、C时的动能和F的功率分别为EKB、EKC和PB、PC，则下列关系一定成立的有（ ）
A. W1>W2 B. A1>A2
C. EKB>EKC D. PB>PC
8.将铜片、锌片插入水果中，能制成“水果电池”.某同学采用下图所示的实物图测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。
（1）实物图的导线连接仅有两外错误，分别是导线_______和导线________。（用“A”-“F”表达）
（2）更正电路后，改变滑动变阻器的阻值，记录电压表的电流表的读数，经数据解决得：水果电池的电动势E=3.60V、内阻r=32.4Ω，由于粗心，该同学每次记录电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍，则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为：E_______V、r=________Ω。
9.某同学通过实验探究空气阻力对物体运动的关系。实验装置如图所示，位移传感器能测量并数据解决得到滑块在运动过程中任意时刻的位移s、速度v和加速度a。
（1）该一方面检查空气阻和摩擦力对滑块运动的影响。他调节气垫导轨一端A点的高度h，将滑块自由释放，得到加速度-高度（a-h)关系图线（如图所示）
该同学由a-h图线的结果判断：“在实验中，空气阻力和摩擦力对滑块运动的影响不明显，可以忽略”。
你认为该同学的判断是否对的？______。从a-h图线的特点说明低落 的判断依据：_____
(2)该同学猜想：物体运动的速度v和所受空气阻力f也许满足关系：f=kvn(幂次n取正整数，k为比例系数）。他在滑块上安装一轻质硬纸板，用以增大空气阻力的作用效果，将滑块自由释放。得到加速度a与速度v的数据如下：
v(ms-1)
0
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
a(ms-2)
2.46
2.15
1.84
1.54
1.24
0.83
0.40

a/ms-2
v/ms-1

(a)在坐标纸上作出加速度-速度图线
(b)实验表白，当速度v<1.2m/s时，若k不变，则幂次n=______;当速度v>1.2m/s时，若n不变，比例系数
k的数值______(填“变大”或“变小”）。

10.如图所示，阻值为R的电阻串于光滑的等边三角形水平导轨OPQ上，导轨在O点断开。磁感应强度为B、方向竖直向下、宽度为d的条形磁场区域与PQ平行，质量为m的导体棒边接在劲度系数为k的弹簧的一，弹簧的另一端固定。导体棒始终与PQ平行，且与导轨保持良好接触，弹簧无伸长时，导体棒停于M处，现将导体棒拉至N处后自由释放，若M至顶点O，以及M、N到磁场边沿的距离均为d，导轨和导体棒的阻值忽略不计，求：
(1)计算导体棒释放后，第一次穿越条形磁场区域过程中，电阻R中通过的电荷量q。
(2)整个过程中，电阻R中最多能产生的焦耳Q。（提醒：弹簧的弹性势能为EP=kx2/2，x为弹簧的伸长量）
15.如图所示，磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是d1，相邻磁场区域的间距为d2，x轴的正上方有一电场强度大小为E，方向与x轴和B均垂直的匀强电场区域。将质量为m、带正电量为q的粒子从x轴正上方h高度处自由释放，（重力忽略不计）
（1）求粒子在磁场区域做圆周运动的轨道半径r；
（2）若粒子只通过第1和第2个磁场区域回到x轴，求自释放到回到x轴需要的时间t；
（3）若粒子以初速度v0从h处沿x轴正方向水平射出后，最远到达第k个磁场区域并回到x轴。求d1、d2应当满足的条件。