广东高考理科综合基础物理部分考纲解析

广东高考理科综合基础物理部分考纲解析

说明：该部分黑体字部分是考纲知识点内容，其余部分为编者对考点的解析与完善。

一、质点的直线运动

1．参考系、质点

参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的物体。通常以地球为参考系。

质点：研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，就用一个有质量的点来代替物体，这个点就叫质点。

2．位移、速度与加速度

位移：描述物体位置的变化，是指从物体运动的初位置指向末位置的有向线段。位移是矢量。 速度：描述物体运动的方向和快慢的物理量。速度是矢量。

加速度：描述物体速度变化的快慢和方向的物理量，是速度的变化量和所用时间的比值。加速度是矢量，方向和速度变化量的方向相同。

3．匀变速直线运动及其公式、图象

（1）匀变速直线运动：在相等的时间内速的变化相同的直线运动叫做匀速直线运动。

其特点：加速度a ＝恒量

（2）公式：

at v v t +=0

2021at t v s +

= as v v t 2202=-

t v v s t 2

0+= 公式说明：○

1以上公式只适用于匀变速直线运动； ○

24个公式中，只有2个是独立的，即只要知道其中2个就能推导出另外两个。方程中有5个物理量，所以解题需要3个已知量才能有解。

○

3除时间t 外，其余物理量均为矢量，所以注意各物理量的方向。 （3）图像：x-t 图像和v-t 图像。

x-t 图像：表示物体的位移随时间的变化规律，与物体的运动轨迹无任何直接关系；图中的交点表示相

遇；图线的斜率表示速度。

v-t 图像：表示物体运动的速度随时间的变化的规律，与物体的运动轨迹无任何直接关系；图中的交点

表示运动物体速度相同；图线的斜率表示加速度。

二、相互作用与牛顿运动定律

1．滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数

滑动摩擦（力）：两个相互接触的物体，发生相对运动时产生的摩擦（力）。

静摩擦（力）：两个相互接触的物体，因有相对运动的趋势产生的摩擦（力）。

动摩擦因数：摩擦力公式F=μF N 中，μ是比例常数，叫做动摩擦因数，它由制成物体的材料和接触面的粗糙程度决定。

2．形变、弹性、胡克定律

形变：物体的形状或体积的改变。常见的如拉伸、压缩、弯曲、扭转等。任何物体都会发生形变。 弹性形变：物体受外力作用而发生形变，当撤销外力后，物体又恢复原状的现象叫弹性形变。

3．矢量与标量

矢量：既有大小又有方向的物理量。平行四边形法则是矢量合成的普遍法则。

标量：只有大小没有方向的物理量。

4．力的合成和分解

力的合成：求几个力的合力，叫力的合成。

力的分解：求一个力的分力，叫力的分解。

5．牛顿运动定律、牛顿定律的运用

牛顿第一运动定律：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。运用：力不是维持运动状态的原因，而是改变运动状态（产生加速度）的原因。

牛顿第二运动定律：物体的加速度a 跟物体所受的合外力F 成正比，跟物体的质量m 成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。运用：公式F=ma ，力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的标志；因为是矢量，在同一平面内加速度和力可以对应分解或合成。

牛顿第三运动定律：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、作用在同一条直线上。特点：同时产生、同种性质、作用在不同物体上，各产生效果；与运动状态无关。运用：冲量定理、动量守恒。注意：与平衡力区分。

6．超重和失重

（1）超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的情况称为超重（现象），即视重大于实重的现象。

失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的情况称为超重（现象），即视重小于实重的现象。

（2）物体超重或失重的本质是竖直方向的合加速度不为零的问题。

三、抛体运动与圆周运动

1．运动的合成与分解

（1）分运动与合运动：一个物体实际运动产生的效果和另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把物体的实际运动叫合运动，另外两个运动叫做实际运动的分运动。

（2）分运动与合运动的特征：

○

1运动的独立性：一个物体同时参与两个（或多个）运动，其中任何一个运动不会因为有另外的分运动的存在而有所改变。

○

2运动的同时性：各分运动与合运动总是同时开始、同时结束，经历的时间一定相等。 ○

3运动的等效性：各分运动的叠加与合成运动有相同的效果。 2．抛体运动

将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫抛体运动。

3．匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度

匀速圆周运动：在任意相等的时间内通过的弧长都相等的圆周运动就叫匀速圆周运动。

角速度：运动物体单位时间里绕圆心转过的角度，即ω＝θ/t （rad/s ），θ是连接质点和圆心的半径在t 时间内转过的角度。

线速度：描述质点沿圆周运动快慢的物理量，其大小v=s/t （s 是t 时间内通过的弧长），其方向是圆弧上质点所在点的切线方向。 向心加速度：描述线速度方向改变快慢的物理量，其大小r r

v a 22

ω==，其方向总是指向圆心。 4．匀速圆周运动的向心力

（1）作用效果：产生向心加速度，只改变线速度方向，不改变线速度大小，所以，向心力不做功。

（2）向心力大小：ma r m r

mv F ===22

ω

（3）向心力方向：总是沿半径指向圆心――变力。

5．离心现象

做匀速圆周运动的物体，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时，就做逐渐远离圆心的运动，这种现象就叫离心运动。

四、机械能

1．功和功率

功：物体受到力的作用且在力的方向上发生一段位移，就叫做力对物体做了功。是标量。

功率：功与完成这些功所用时间的比叫做功率。功率表示物体做功的快慢，单位：瓦特。

公式：○1t

w P =，物体在时间t 内的平均功率。 ○

2P=Fvcos α。若v 是瞬时速度，P 是瞬时功率；若v 是平均速度，P 是平均功率；α是F 与v 方向的夹角。

2．动能和动能定理

动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。

动能公式：22

1mv E k =，动能是描述物体运动状态的物理量，是标量。 动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。外力包括考察的运动过程中的所有力（可以是合力），总功是指所有力做功的代数和。

3．重力做功与重力势能

重力势能：由物体所处位置的高度决定的能量叫重力势能。

重力势能公式：E p =mgh ，h 是物体的重心到参考平面（零重力势能面）的高度。h 可以为负值，通常取地面为零重力势能面。

重力做功与重力势能：重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少；重力对物体做多少负功，物体的重力势能就增加多少。

4．机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律：在只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。机械能＝动能＋势能。

应用：○1系统机械能守恒。单个物体机械能不守恒，系统机械能守恒时可以对系统应用机械能守恒定律。○

2机械能守恒定律与圆周运动相结合。通常应用于在竖直平面内作圆周运动的运动，并结合牛顿定律，如确定最高点与最

低点的速度等。○

3碰撞中的能量变化问题，通常与系统的动量守恒结合。这种情形包括：弹性碰撞，非弹性碰撞，物体间夹有炸药、压缩的弹簧等。所以该情形下，系统的机械能可能不变，也可能减少，还可能增加。系统的机械能多少与选择的系统也有关。

五、万有引力定律

1．万有引力定律及其应用

万有引力定律：自然界中任何两个物体都是要相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟他们的距离的二次方成反比。

公式：221r m m G

F =，其中，引力常量G=6.67×10-11N ·m 2/kg 2 应用――主要应用在文学上：

（1）基本公式

R f m R T m R v m R

Mm G 2222)2()2(ππ=== （2）天体质量M 、密度ρ的估算：通常已知卫星绕天体作匀速圆周运动的半径R 和周期T 。

（3）卫星的绕行速度、角速度、周期与半径R 的关系：

○1R

GM v =，所以R 越大，v 越小； ○23R GM =

ω，所以R 越大，ω越小； ○3GM

R T 3

4π=，所以R 越大，T 越大。 2．环绕速度

人造地球卫星的最小发射速度，也叫第一宇宙速度（环绕速度），v 1=7.9km/s 。

3．第二宇宙速度和第三宇宙速度

第二宇宙速度：物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，也叫脱离速度，v 2=11.2km/s 。

第三宇宙速度：物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也叫逃逸速度，v 3=16.7km/s 。

六、电场

1．物质的电结构、电荷守恒

物质是由带正电的原子核和带负电的电子组成。原子核带的负电荷数量和周围的负电荷数量一样，所以整个原子表现为中性。

电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，者从物体的一部分转移到另一部分。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

2．静电现象的解释

静电现象的实质是电子的转移。

使物体带电的方式（起电方式）有三种：摩擦起电、感应起电、传导起电。

3．点电荷

点电荷是一个理想化的物理模型。

当实际带电体的大小远小于它们间的相互距离时，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计

时，带电体可忽略不计。

4．静电场

电荷周围存在着电场，电荷和电场是不可分的，带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的，所以电场是电荷之间发生静电力作用的媒介物质，是客观存在的。

电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

5．电场强度、点电荷的场强

电场强度定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度，简称

场强。

注意：

（1）电场强度是矢量，在电场中某一点的方向为正电荷所受的电场力方向相同。电场的叠加遵循平行四边形法则。

（2）电场是反映电场本身属性的物理量，当场源的电荷确定后，场中某点的场强就确定了，与放入该点的电荷无关，与该点放不放电荷无关。

电场强度公式的形式及使用条件

（1）E=F/q ，适用于任何电场。q 充当测量工具的作用。

（2）E=kQ/r 2，真空点电荷所形成的电场的决定式。Q 是场源电荷电量。

（3）E=U/d ，只适用于匀强电场，d 为两点间沿电场方向的距离。

点电荷的场强：E=kQ/r 2

（1）大小：距离源电荷越远，场强大小越小。

（2）方向：正点电荷周围的场强方向远离正电荷方向，负电荷周围的场强方向指向负电荷。

6．电场线

电场线是（电力线）为了形象的描述电场方向和大小而引入的假想曲线。

电场线的特点：

（1）电场线上任意一点的切线方向就是该点的电场方向。

（2）电场线起于正电荷（或无穷远），止于负电荷。

（3）任意两条电场线都不相交。

（4）电场线的疏密表示该处电场的强弱。

7．电势差

电势差定义：电荷从电场中的一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB/q，叫做AB两点间的电势差，也叫电压。

注意：

（1）电势差时电场中两点电势的差值，可以反映两点电势的高低。

U AB=W AB/q=U A－U B=－U BA

（2）电场中A、B两点间的电势差只取决于A、B两点在电场中的位置，与被移动的电荷无关，与零电势点的选取无关。

（3）电势差是标量。

8．匀强电场中电势差与电场强度的关系

E=U/d

公式中，d必须是沿场强方向的距离，如果不是沿场强方向，d就表示沿场强方向的投影距离。

9．常见电容器

固定电容、可变电容

10．电容器的电压、电荷量和电容的关系

C=Q/U

（1）电势差不变。如电容器接到直流电源的两个极上。

（2）电量不变。如电容器与电源相接后断开。

（3）平板电容器的电容大小与相关影响因素。

七、电路

1．欧姆定律

I=U/R

2．电阻定律

l

R=

S

3．电阻的串联、并联

串联：电流相等，总电阻等于各电阻之和。

并联：电压相等，总电阻的倒数等于各电阻的倒数和。

4．电源的电动势和内阻

电动势：没有接入电路时电源两极间的电压。表征电源特性的物理量。

内阻：电源内部的电阻。

5．闭合电路的欧姆定律

U=E-Ir

八、磁场

1．磁场、磁感应强度、磁感线

定义：是磁极、电流周围存在的一种物质，对放在磁场中的磁极和电流具有力的作用。

方向：小磁针N 极所受的方向（小磁针静止时N 极的指向）。

（2）磁感应强度

定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受到的磁场力F 与电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，即B=IL

F ，是矢量。 方向：所在点的磁场方向，即磁感线的切线方向。

（3）磁感线

定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

特点：虚拟的闭合曲线；永不相交；磁感线的疏密反映磁场的强弱。

2．安培力、安培力的方向

安培力的定义：磁场对电流的作用力

安培力的方向：左手定则。同向电流相互吸引，方向电流相互排斥。

3．匀强磁场中的安培力

F=BILsin θ（θ为B 和I 的夹角）

4．洛仑磁力、洛仑磁力的方向

定义：运动电荷在磁场中所收到的力。

方向：左手定则。

5．洛仑磁力公式

F=Bqvsin θ（θ为B 和v 的夹角）

6．带电粒子在匀强磁场中的运动

（1）速度和磁场平行时，作匀速直线运动。

（2）速度和磁场垂直时，作匀速圆周运动。

qB

m T qB mv r π2,== 九、单位制

要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其它物理量的单位，包括小时、分、升、电子伏特（ev ）。 知道国际单位制中规定的单位符号。

十、实验与探究

实验一：研究匀变速直线运动

（1）打点计时器是一种记录时间的仪器，它必须使用交流电。

（2）对于初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式s=2at 2

1得到，从t=0开始 ○

1相同的时间间隔其位移大小的比值s 1：s 2：s 3：s 4：…＝1：3：5：7：… ○2通过连续相等的位移所用的时间比t 1：t 2：t 3：t 4：… ＝1：）－（12：)23(-：)34(-：…

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系

（1）实验结论：在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的伸长量成正比。

（2）注意事项：

○

1所挂砝码不宜过重，防止超过弹性极限。 ○

2每次所挂砝码的质量差应尽量大一些，因为描点稀图像才更精确。 ○

3弹簧长度应在弹簧竖直悬挂且处于平衡时测量。 实验三：验证力的平行四边形定则

○

1弹簧测力计用对拉读数的方法选取。 ○

2两只弹簧测力计互成角度不宜太大或太小，以60°～100°之间为宜。 实验四：验证牛顿运动定律

实验目的：验证F ＝Ma 。其中，F 由砝码提供，M 为滑块和橡皮泥的质量和，a 由已知数据（滑块的长度、经过光电门的时间、两光电门的距离）计算得到。

实验五：探究动能定理

验证：mgh =22

1mv ，简化成用图像验证2v h α。 速度的计算公式：t

h h v n n n 211-+-= 实验六：验证机械能守恒定律

222221212121A B AB A B AB v v gh mv mv mgh -=-=

，简化成用图像验证验证： 即：作出h v -22

1的图像，观察其图像在允许的误差范围内是否为一条过原点的直线。 实验七：测定电源的电动势和内阻

原理：根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir 可知，通过测量两组U 、I 值解方程得到E 、r 值。所以实验中改变负载R 使外电压和干路电流I 发生变化而得到两组（或多于两组）U 、I 值。

数据处理：可以用公式法（解方程）和作图法（公式的变换形式）。

实验八：练习使用多用电表

（1）多用电表特点：可以用来测量电流、电压、电阻，并且每一种测量都有几个量程。电流总是从电表的红表笔流入，黑表笔流出。

（2）多用电表使用注意事项：

○

1使用前应检查表针是否在零刻度线，若不在，须调整。 ○

2测电阻要断开电阻电源和其它元件，且不能用手接触表笔的金属杆。 ○3合理选择欧姆表量程（可参考指针偏转在3

1～32满刻度），量程更换后电阻须调零。 ○

4读数时，根据对应的量程选择乘以相关倍数。 ○

5测量完毕，表笔拔出，选择开关置于交流电压最高档位或“OFF ”档；长期不用，电池应取出。 1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点记时器、弹簧秤、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。

游标卡尺：测量前要看清游标尺的准确度，通常的有0.1mm 、0.05mm 、0.02mm 。

螺旋测微器：读数时注意0.5mm 的刻度线是否显示出来。对于已经显现出来0.5mm 刻度线的读数，要加上0.5mm 作为最终读数。

2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。

误差：测量值和真实值之间的偏差。

系统误差：同一条件下，多次测量同一物理量，符号和绝对值保持不变的误差。

偶然误差：同一条件下，多次测量同一物理量，测量值总是有稍许差异而变化不定，符号和绝对值经常变化的误差。

误差的消除：系统误差可以通过完善仪器、完善理论、改善环境等来减少或消除；偶然误差可以通过增加测次取平均值来减少或消除。

3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不做要求。

有效数字：反应被测量实际大小的数字叫有效数字。有效数字是由测量仪器的精度确定的，由准确数字和最后一

位有误差的数字组成。