(完整版)高中物理学业水平测试物理知识点归纳

(完整版)高中物理学业水平测试物理知识点归纳高中物理学业水平测试物理考前必读1.质点质点是用来研究物体运动的理想化模型，它是一个有质量的点，用来代替物体。当物体的形状和大小对研究问题没有影响或影响不大时，我们可以把物体抽象为质点。2.参考系参考系是用来描述物体运动的参考物体。在描述一个物体的运动时，我们需要选取一个参考系。3.路程和位移路程是质点运动轨迹的长度，是标量。位移表示物体位置的改变，大小等于始末位置的直线距离，方向由始位置指向末位置。位移是矢量。当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。4.速度，平均速度和瞬时速度速度是描述物体运动快慢的物理量，公式为v=Δx/Δt，是矢量，方向与运动方向相同。平均速度是运动物体某一时间（或某一过程）的速度。瞬时速度是运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。5.匀速直线运动在直线运动中，如果物体在任意相等的时间内位移都相等，我们称这种运动为匀速直线运动，也叫速度不变的运动。6.加速度加速度是描述速度变化快慢的物理量，公式为a=Δv/Δt=(vt-v)/Δt，是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。7.用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度电磁打点计时器和电火花计时器都可以用来测速度。它们使用交流电源，工作电压在10V以下或220V，当电源的频率是50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。8.用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律当物体做匀变速直线运动时，物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度。9.匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律包括位移速度公式、平均速度公式和速度公式。其中，位移速度公式为v2-v1=2ax，平均速度公式为v=(v1+v2)/2，速度公式为v=v0+at，位移公式为x=v0t+1/2at^2。10.匀变速直线运动规律的速度时间图像速度时间图像是表示物体速度随时间的变化规律的图像。在匀变速直线运动中，如果物体做匀速直线运动，图像是一条水平直线；如果物体做匀加速直线运动，图像是一条斜线；如果物体做匀减速直线运动，图像是一条下降的斜线。三个运动物体的速度相等时，它们在图像上的交点的纵坐标相等。图像下的阴影部分表示物体在一段时间内的位移。11.位移时间图像的规律在位移时间图像中，纵坐标表示物体运动的位移，横坐标表示时间。该图像表示物体位移随时间的变化规律。当物体静止时，图像为点①；当物体做匀速直线运动时，图像为直线②；当物体做匀加速直线运动时，图像为抛物线③。①②③交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移相同。12.自由落体运动自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。实质上，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度又称为自由落体加速度或重力加速度。根据规律，自由落体运动的速度随时间呈线性增长，位移随时间呈二次函数增长。13.伽利略对自由落体运动的研究伽利略的科学研究方法包括对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑得出推论、通过实验对推论进行检验以及对假说进行修正和推广。伽利略的科学思想方法的核心在于将实验和逻辑推理结合起来。14.力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。力有大小、方向和作用点，是矢量。力可以用一根带箭头的线段表示。15.重力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不等于万有引力，是万有引力的一个分力。重力的大小可以用G=mg表示，其中g是自由落体加速度。重力的方向是矢量，竖直向下。重力的作用点是重心，对于均匀的规则物体，重心在其几何中心。对于不规则形状的薄板状的物体，其重心位置可用悬挂法确定。而对于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外，还跟物体内质量的分布有关。16.形变与弹力形变是指物体在力的作用下形状或体积发生改变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。弹力的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，方向都垂直于物体的接触面。在弹性限度内，弹簧弹力的大小可以用F=kx表示，其中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.摩擦力摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力。滑动摩擦力是指物体相对滑动时产生的摩擦力，大小与物体间相对速度成正比。静摩擦力是指物体相对静止时，由于物体间的不规则形状而产生的摩擦力，大小与物体间的压力成正比。产生摩擦力的条件是直接接触和相互挤压发生弹性形变。摩擦力的方向与物体间相对运动方向相反。1.滑动摩擦力是指当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。2.滑动摩擦力的产生条件包括：直接接触、接触面粗糙、有相对运动、有弹力。3.滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，可以与运动同方向或反方向，可以是阻力或动力。运动物体和静止物体都可能受到滑动摩擦力。4.滑动摩擦力的大小可以用公式f=uN表示，其中N为正压力，u为动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，没有单位，且与重力无关。5.静摩擦力是指当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，受到另一个物体对它的阻碍作用。6.静摩擦力的产生条件包括：直接接触、接触面粗糙、有相对运动趋势、有弹力。7.静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反，可以是阻力或动力。运动物体也可以受到静摩擦力。8.静摩擦力的大小最大值为fmax，且满足f≤fmax。9.合力与分力是指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。10.求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。11.力的合成可以用平行四边形定则，合力随夹角的增大而减小，且力的合成是唯一的。12.力的分解也可以用平行四边形定则，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，但具体怎样分解要根据实际情况来决定。13.在已知合力和两分力的方向（不在同一条直线上）的情况下，可以求出两分力的大小；在已知合力和一个分力的大小、方向的情况下，可以求出另一个分力的大小和方向。14.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。15.共点力作用下物体平衡的概念是指物体能够保持静止或匀速直线运动状态。16.共点力作用下物体的平衡条件是物体所受合外力为零，即F合=0，也就是物体的加速度为零。可以用正交分解法得到F合x和F合y两个方程。17.国际单位制（SI）由七个基本单位和用这些基本单位导出的单位组成的单位制。2.国际单位制（SI）中的基本单位包括长度（米，国际符号为m）、质量（千克，国际符号为kg）、时间（秒，国际符号为s）、电流强度（安培，国际符号为A）、物质的量（摩尔，国际符号为mol）、热力学温度（开尔文，国际符号为K）以及发光强度（坎德拉，符号为cd）。21.牛顿第一定律是指物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动的状态，这个定律的内容源于伽利略的理想实验，反驳了亚里士多德的错误观点。正确的认识是力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动状态的必要条件。运动状态的改变即速度的改变，包括速度大小和方向的改变，而速度改变意味着存在加速度。维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一属性就是惯性，而质量是惯性大小的量度。22.本实验的基本思路是采用控制变量法，需要测量的物理量包括质量、加速度和外力。测量质量可以使用天平，而测量加速度需要使用打点计时器，根据连续相等的时间T内的位移之差ΔS=T^2求出加速度。由于这种方法只适用于匀变速直线运动，所以必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。23.牛顿第二定律的内容是物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。它的数学表达式为F=ma。物体所受的合外力会产生物体的合加速度，加速度的方向就是合外力的方向。当物体受到合外力的大小和方向保持不变、方向与初速度方向沿同一直线且方向相同时，物体做匀加速直线运动；当方向相反时，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。加速度与合外力是瞬时对应的关系，即有力就有加速度。当物体受到多个力的作用时，其加速度等于各个力单独存在时所产生加速度的矢量和。牛顿第三定律指出，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。要能够区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。一对力可以比较以下项目：两个力分别作用在两个不同物体可以求合力，且合力一定为零；两个力作用在同一物体上不能求合力。两个力的性质不一定相同，但它们的效果分别表现在相互作用的两个物体上。两个力共同作用的效果是使物体平衡。一对作用力与反作用力一定同时产生、同时变化、同时消失，大小相等、方向相反、作用在一条直线上，两个力的性质一定相同，不能求合力。运用牛顿运动定律，我们可以解决两类基本问题：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。其中，受力分析物体受力情况，F合=ma；物体运动情况，v=v0+at，x=v0t+1/2at2，v2-v0=2ax。超重和失重是指当物体具有竖直向上或向下的加速度时，物体对测力计的作用力分别大于或小于物体所受的重力。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。值得注意的是，物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力并没有变化。做功的两个必要因素是力和力的方向上的位移。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=FLcosα。功是标量，单位是焦耳（J）。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。求总功的方法是将各个功相加，求功的方法是FLcosα。功率是指单位时间内所做功的大小，即P=W/t=FV。单位是瓦特（W）。平均功率为W/t=FV，瞬时功率为FV。额定功率和实际功率的区别在于，额定功率是设备在长时间运行时所能承受的最大功率，而实际功率则是设备实际运行时的功率。27.重力势能与重力做功的关系重力势能是指物体在重力作用下所具有的能量，可以用公式E_p=mgh表示。重力做功则是指重力对物体所做的功，可以用公式W_G=mg(h1-h2)表示。重力势能的增加量可以用△E_p=mgh2-mgh1表示，而重力做功则等于重力势能的减少量，即W_G=-△E_p。需要注意的是，重力做功只与物体的始末位置高度差有关，与路径无关。当重力做正功时，重力势能减少，而当重力做负功时，重力势能增加。重力势能是相对的，是和地球共有的，因此具有相对性和系统性。28.弹性势能弹性势能是指弹簧在形变后具有的能量，只与弹簧的劲度系数和形变量有关。29.动能动能是指物体由于运动而具有的能量，可以用公式E_K=1/2mv^2表示。30.动能定理动能定理指出，合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。可以用公式W=1/2mv2^2-mv1^2/2表示。31.机械能守恒定律机械能守恒定律指出，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。具体公式为E2=E1，EK2+EP2=EK1+EP1。判断机械能守恒的方法有两种，一是看是否满足守恒条件，二是看EK+EP的总量是否不变。32.用打点计时器验证机械能守恒定律打点计时器是一种使用交流电源的仪器，可以用来验证机械能守恒定律。具体方法是用公式mv2/2=mgh验证，所选纸带1、2两点间距应接近2mm。需要注意的是，该实验中没有秒表和天平。33.能量守恒定律能量守恒定律指出，能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。34.能源和能量转化与转移的方向性能源分为再生能源和非再生能源，而能量转化和转移是有方向性的。在能源利用过程中，有些能量会转变成周围环境的内能，这些内能无法被收集起来重新利用。35.运动的合成与分解合运动与分运动有着特定的关系。等时性合运动与分运动经历的时间相等，独立性则是指各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。等效性则是指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。运动的合成与分解是指将运动的各物理量（如速度、位移）按照矢量的规则进行合成或分解。这些规则都遵循平行四边形法则。平抛运动是一种匀变速曲线运动，它由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动（即自由落体运动）组成，其轨迹为抛物线。在水平方向，平抛运动的速度和位移分别为X=Vt和Vx=V；在竖直方向，其位移和速度分别为Y=gt2/2和Vy=gt，t时刻的速度和位移大小分别为V=√(Vx2+Vy2)和S=√(X2+Y2)。匀速圆周运动是一种曲线运动，各点的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。线速度V描述运动的快慢，其公式为V=S/t，其中S为t时间内通过的弧长，单位为m/s。角速度ω描述转动的快慢，其公式为ω=θ/t，单位为rad/s。周期T是完成一次完整圆周运动的时间。三者之间的关系为V=rω，ω=2π/T，V=2πr/T。向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，在匀速圆周运动中，其大小不变，为V2/r或rω2。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=mV2/r=mrω2。向心力并不是一种特殊的力，它可以是弹力、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）万有引力定律表明自然界中任何两个物体都会相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。其表达式为F=Gm1m2/r2，其中G为万有引力常数，其值为6.67×10-11N·m2/kg2。人造地球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。对于地球同步卫星，它必须满足两个条件：其运行方向与地球自转方向相同，且运行周期与地球自转周期相同（即等于24h）；其圆形轨道必须与地球的赤道平面重合。卫星的轨道高度通常为距地面3.6万公里。宇宙速度分为第一、第二和第三宇宙速度，其中第一宇宙速度为发射人造地球卫星的最小速度，第二和第三宇宙速度分别为11.2km/s和16.7km/s。这些速度的计算与GM/r的值有关。经典力学适用于低速运动、宏观物体和弱相互作用，是相对论和量子力学在一定条件下的特例。电荷有正电荷和负电荷两种，其带电量是元电荷的整数倍。物体带电的方法有接触起电、摩擦起电和感应起电，无论哪种方法，电荷的总量是不变的。电荷守恒定律成立。库仑定律成立的条件是真空中静止的点电荷。带电体可以看成点电荷的条件是带电体间距离比它们自身线度的大小大得多。定律的内容是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。表达式为F=kQ1Q2/(2r)，其中k=9×10^9Nm^2/c^2。电场是存在于电荷周围的特殊物质，电场强度的定义是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。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。电场强度方向的规定是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。电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无限远或负电荷，不会相交，电场越强的地方，电场线越密。磁场存在于磁体和电流周围，磁感线是表示磁场方向和强度的线。49.地磁场地磁北极位于地理南极附近，因此小磁针并不准确指南或指北，其指向有一个交角，称为磁偏角。科学家发现，磁偏角在缓慢变化。在赤道上方，地磁场方向水平向北。50.电流的磁场安培定则1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应。安培定则指出，通电直导线、通电圆环和通电螺线管都会产生磁场。51.磁感应强度和磁通量磁感应强度是指当通电导线与磁场方向垂直时，导线所受的安培力与电流与导线长度乘积的比值，即B=F/IL。磁感应强度的方向与磁场的方向相同。磁通量是指穿过一个闭合电路的磁感线的数量。52.安培力的大小和左手定则通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力，其计算公式为F=BIL。当通电导线与磁场方向垂直时，安培力有最大值F=BIL；当通电导线与磁场方向平行时，安培力有最小值F=0。左手定则可以用来确定通电导线在磁场中所受安培力的方向。53.洛伦兹力的方向洛伦兹力是指磁场对运动电荷的作用力，而安培力是洛伦兹力的宏观表现。左手定则可以用来确定运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反。54.电磁感应现象及其应用1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。电磁感应现象是指利用磁场产生电流的现象，由电磁感应产生的电流叫做感应电流。55.电磁感应定律电磁感应定律指出，电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。感应电动势是电磁感应现象中产生的电动势。56.电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。它们在真空中传播，具有电磁相互作用的性质，是无线电通信和雷达等技术的基础。的基本原理及应用（1）电阻器的基本原理：阻碍电流通过，将电能转化为热能。应用：调节电路电阻、限流、分压、电路保护等。（2）电容器的基本原理：存储电荷，将电能转化为电场能。应用：滤波、耦合、振荡电路等。（3）电感器的基本原理：阻碍电