高中物理奥林匹克竞赛试题

高中物理奥林匹克竞赛试题

一、单项选择题：

1. 下列运动中，满足符合力学第二定律“力等于质量乘以加速度”的是（）

A. 抛体运动

B. 弹簧的压缩

C. 自由落体

D. 水平下抛体

2. 以下哪一种要素是正确的：（）

A. T型锁里的L型插杆的长度

B. 计算机的处理速度

C. 钢棒的弹性模量

D. 小车的最大速度

3. 绝热过程中，容积V，温度T关系为（）

A. V不变，T不变

B. V不变，T升高

C. V增大，T不变

D. V增大，T升高

4. 下列物理学术语中，错误的是（）

A. 功率：功/时

B. 电流：电位变化/时

C. 劲度：力/时

D. 速度：距离/时

二、多项选择题：

1. 关于光电效应，以下说法哪些正确（）

A. 光电效应可以产生电流

B. 光电效应是物体受到光照射后发生电磁波变化

C. 光电效应可用于探测物体的运动

D. 光电效应是原子核发射粒子时产生的现象

2. 有关烧结温度的制定，以下说法哪些正确（）

A. 烧结温度是晶体结构稳定的最低温度

B. 烧结温度较高，则晶粒较大

C. 烧结温度较高，则相的凝固程度较高

D. 烧结温度较低，则晶粒较大

3. 关于电磁波的性质，以下哪些说法正确（）

A. 电磁波的双稳态传播速度与光的传播速度相同

B. 电磁波可以反射和折射

C. 电磁波可以向物体传输能量

D. 电磁波不能靠固体传播

高中物理奥林匹克竞赛专题重点习题(有答案)-精选文档

8-6 长=15.0cm 的直导线AB 上均匀地分布着线密度 =5.0x10-9C ·m -1 的正电荷．试求：(1)在导线的 延长线上与导线B 端相距=5.0cm 处点的场强； (2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距=5.0cm 处点的场强． 解： 如题8-6图所示 (1)在带电直线上取线元 ，其上电量在点产生场强为 用，, 代入得 方向水平向右 (2)同理 方向如题8-6图所示 由于对称性，即 只有 分量， 以 , ,代入得 ，方向沿轴正向 8-7 一个半径为的均匀带电半圆环，电荷线密度为,求环心处点的场强． 解: 如8-7图在圆上取 题8-7图 ，它在点产生场强大小为 方向沿半径向外 则 积分 ∴ ，方向沿轴正向． 8-9 (1)点电荷位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量； (2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?*(3)如题8-9(3) 图所示，在点电荷 的电场中取半径为R 的圆平面．在该平面轴线上的点处，求：通过圆平面的电 通量．( ) 解: (1)由高斯定理 立方体六个面，当在立方体中心时，每个面上电通量相等 ∴ 各面电通量 ． (2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长 的立方体，使处于边长的立方体中心，则边长的 正方形上电通量 l λ1a P 2d Q x d q d P 15=l cm 9 10 0.5-?=λ1m C -?5.12=a cm 21074.6?=P E 1C N -?22 20d d π41d += x x E Q λε?=l Qx E d Q E y 9100.5-?=λ1cm C -?15=l cm 5d 2=cm 21096.14?==Qy Q E E 1C N -?y R λO ?Rd dl =?λλd d d R l q ==O 2 0π4d d R R E ε?λ= ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = =R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ ==? R E E x 0π2ελ = =x q q q A x R arctan =α0 d εq S E s ?=? q 06εq e = Φa 2q a 2a 20 6εq e = Φ

2022年全国中学生物理奥林匹克竞赛预赛试卷及答案试卷纯文档

全国中学生物理竞赛初赛试卷 本卷共16题，满分200分， ．一、选择题．本题共5小题，每题6分．在每题给出旳4 个项中，有旳小题只有一项符合题意，有旳小题有多项符合题意．把符合题意旳选项前面旳英文字母写在每题背面旳方括号内．所有选对旳得6分，选对但不全旳得3分，有选错或不答旳得0分． 1．（6分）一线膨胀系数为α旳正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．αB．α1/3C．α3D．3α 2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度旳秤，称为密度秤，其外形和一般旳杆秤差不多，装秤钩旳地方吊着一体积为1 cm3旳较重旳合金块，杆上有表达液体密度数值旳刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆正好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度旳液体中时，移 动秤砣旳悬挂点，直至秤杆正好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体 旳密度，下列说法中错误旳是 A．密度秤旳零点刻度在Q点 B．秤杆上密度读数较大旳刻度在较小旳刻度旳左边 C．密度秤旳刻度都在Q点旳右侧 D．密度秤旳刻度都在Q点旳左侧 3．（6分）一列简谐横波在均匀旳介质中沿x轴正向传播，两质点P1和p2旳平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波旳传播速度为24m/s，则该波旳频率也许为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 4．（6分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关旳一种新型驱动 方式．电磁驱动旳原理如图所示，当直流电流忽然加到一固定线圈上，可以将置于 线圈上旳环弹射出去．目前同一种固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成旳 形状、大小和横截面积均相似旳三种环,当电流忽然接通时，它们所受到旳推力分

奥林匹克物理竞赛试题及答案

奥林匹克物理竞赛试题及答案 比赛设立了由参赛成员国组成的国际物理奥林匹克委员会。竞赛章程规定，目的是促进中学物理教学的国际交流，通过竞赛促进物理课外活动，加强不同国家青少年之间的友好关系和人与人之间的相互了解与合作。同时，它有助于参赛者开发他们在物理方面的创造力，并将他们在学校学到的知识应用到解决实际问题的能力中。 国际物理奥林匹克竞赛每年举行一次。它由会员国轮流主办，由各代表团团长和东道国指定的一名主席组成。国际委员会的任务是公正合理地评价论文，监督章程的实施，决定竞赛结果。 每个成员国可派出五名高中生或技校学生参加比赛。参赛者在比赛当天之前不得超过20岁。参赛队伍要有两个团长，两个团长都是国际委员会成员，前提是能胜任解决竞赛问题，能参与竞赛试卷的讨论和评分，熟悉国际物理奥林匹克的工作语言。国际体育奥林匹克的工作语言是英语、法语、德语和俄语。当代表团到达东道国时，代表团团长应向东道国的组织者说明学生和团长的情况。 竞赛于每年6月底举行。竞赛分两天进行。第一天进行3道理论计算题竞赛，另一天的竞赛内容是1—2道实验题。中间有一天的休息。参赛者可使用计算尺、不带程序编制的计算器和对数表、物理常数表和制图工具，但不能使用数学和物理公式一览表。 比赛题目由参赛国提供，主办国命题。比赛前，问题要保密。竞赛内容包括中学物理四个部分(力学、热力学与分子物理、光学与原子核物理、电磁学)，要求使用标准的中学数学而不是高等数学解题。东道国提出评估标准并指定审查人员。

每道题满分10分。同时，各代表团团长将对其成员的竞赛论文复印件进行评审，并最终协商决定结果。 评奖标准是以参赛者前三名的平均分数计为100%，参赛者达90% 以上者为一等奖，78—90%者为二等奖，65—78%者为三等奖，同时发给证书。50—65%者给予表扬，不满50%者发给参赛证明。竞赛只计个人名次，不计团体总分。最后竞赛结果由国际委员会决定宣布。 国际物理奥林匹克竞赛流程 赛期一般为9天。第1天报到后，队员和领队分开居住，住地一般相距几公里以上。东道国为每一参赛队学生配备1名翻译兼导游，这对东道国来说是一种很大的负担，有些国家难以承办IPhO活动，其部分原因也在于此。因华裔子弟遍布世界各地，东道国为我们代表队配备的翻译几乎都是在该国读研究生的华人学子。 第二天上午是开学典礼，通常在大学礼堂举行。气氛优雅庄重，学术氛围浓厚。开幕式结束后，领队和队员之间暂时没有交流，有意识地没有电话联系。一切都是通过翻译传达的。第二天下午由主办方组织学生旅游或参观，领导参加国际委员会正式会议，集体讨论、修改、通过理论竞赛题。然后各国领导人会把问题翻译成本国语言，交给组委会抄写。会议开始，各国领导人和观察员分别入座，组委会执行主席及其助手的座位安排在正前方。东道国将向各国领导人发送三原则议题的标题和解决方案的四种文本(英、俄、德、法)中的一种。大约一个小时后，命题人代表用英语向大家介绍了该题的命题思路和解题思路，然后在会上进行讨论，提出修改建议，最终通过题目。这三个问题会一一解答。如果其中一个问题被否决，组委会将公开备用的第四个问题。

第届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答(一)

第届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答(一) 第50届国际物理奥林匹克竞赛是2021年7月17日至7月24日在立陶宛首都维尔纽斯举办的一场国际性的高中物理竞赛。比赛采用英语作为交流语言，共有来自78个国家和地区的340名高中生参加。本次比赛的试题难度较大，接下来将展示文本及其解答。 试题一：水球侦探 有一个可预知的机器人，它能在20秒中将一个水球从一个瓶子上落下并射入一个篮子内。现在，在较短的时间内，你需要发现该机器人和瓶子的相对位置，因为您希望以类似的方式射击水球。您可以使用网球球拍（无障碍物的情况下）将水球从篮子向上弹起，并发现您需要瓶子的相对位置的任何信息；您还可以在所需的任何时间内以水平或垂直方向挡板的形式放置障碍物；在一次试验中，您可以在网球球拍打水球的起始位置上放几个记号来记录启动点。您可以使用水球、网球球拍、篮子、木板和绳索等物品，还可以在最多五米范围内的工作桌上使用软件和硬件，但不能直接使用摄像机或激光仪来获取机器人方位信息和 distances.1 并且您需要在3次尝试中从一个新的启动点开始，每次都在20秒内打入水球。 问题1: 说明确定机器人的位置最少需要多少次尝试? 您将如何确定第一次尝试的起点和方向？如何优化您的尝试策略？ 解答1：最小值为3次尝试。机器人与起始位置之间的最小距离为y，射中目标的距离为 x 在不知道任何具体数据的情况下，我们可以进行如下操作。第一次尝试可以进行在中心处的最高点，平移到一个 $y+\sqrt{2}x$的位置，这种位置需要花费一定的时间来判断，但如果我们成功射入目标，我们就可以找到100％精确的$y_0$值，后续垂直位移的知识问题。而对于水平位置的了解，我们可以首先考虑将水球

高中物理奥林匹克竞赛模拟题及答案

图2 图3 高中物理奥赛模拟试题一 1. (10分)1961年有人从高度H=2 2.5m 的大楼上向地面发射频率为υ0的光子，并在地面上测量接收到的频率为υ，测得υ与υ0不同，与理论预计一致，试从理论上求出0 υυυ-的值。 2. (15分)底边为a ，高度为b 的匀质长方体物块置于斜面上，斜面和物块之间的静摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，当θ较小时，物块静止于斜面上(图1)，如果逐渐增大θ，当θ达到某个临界值θ0时，物块将开始滑动或翻倒。试分别求出发生滑动和翻倒时的θ，并说明在什么条件下出现的是滑动情况，在什么条件下出现的是翻倒情况。 3. (15分)一个灯泡的电阻R 0=2Ω，正常工作电压U 0= 4.5V ，由电动势U =6V 、内阻可忽略的电池供电。利用一滑线变阻器将灯泡与电池相连，使系统的效率不低于η=0.6。试计算滑线变阻器的阻值及它应承受的最大电流。求出效率最大的条件并计算最大效率。 4. (20分)如图2，用手握着一绳端在水平桌面上做半径为r 的匀速圆周运动，圆心为O ，角速度为ω。绳长为l ，方向与圆相切，质量可以忽略。绳的另一端系着一个质量为m 的小球，恰好也沿着一个以O 点为圆心的大圆在桌面上运动，小球和桌面之间有摩擦，试求： ⑴ 手对细绳做功的功率P ； ⑵ 小球与桌面之间的动摩擦因数μ。 5. (20分)如图3所示，长为L 的光滑平台固定在地面上，平台中间放有小物体A 和B ，两者彼此接触。A 的上表面是半径为R 的半圆形轨道，轨道顶端距台面的高度为h 处，有一个小物体C ，A 、B 、C 的质量均为m 。在系统静止时释放C ，已知在运动过程中，A 、C 始终接触，试求： ⑴ 物体A 和B 刚分离时，B 的速度； ⑵ 物体A 和B 分离后，C 所能达到的距台面的最大高度； ⑶ 试判断A 从平台的哪边落地，并估算A 从与 B 分离到落地所经历的 时间。 6. (20分)如图4所示，PR 是一块长L 的绝缘平板，整个空间有一平行于PR 的匀强电场E ， 图1

2022年全国高中物理奥林匹克竞赛试卷及答案

高中物理竞赛试卷 ．一、选择题．本题共5小题，每题6分．在每题给出旳4 个项中，有旳小题只有一项符合题意，有旳小题有多项符合题意．把符合题意旳选项前面旳英文字母写在每题背面旳方括号内．所有选对旳得6分，选对但不全旳得3分，有选错或不答旳得0分． 1．（6分）一线膨胀系数为α旳正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．αB．α1/3C．α3D．3α 2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度旳秤，称为密度秤，其外形和一般旳杆秤差不多，装秤钩旳地方吊着一体积为1 cm3旳较重旳合金块，杆上有表达液体密度数值旳刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆正好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度旳液体中时，移 动秤砣旳悬挂点，直至秤杆正好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体 旳密度，下列说法中错误旳是 A．密度秤旳零点刻度在Q点 B．秤杆上密度读数较大旳刻度在较小旳刻度旳左边 C．密度秤旳刻度都在Q点旳右侧 D．密度秤旳刻度都在Q点旳左侧 3．（6分）一列简谐横波在均匀旳介质中沿x轴正向传播，两质点P1和p2旳平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波旳传播速度为24m/s，则该波旳频率也许为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 4．（6分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关旳一种新型驱动 方式．电磁驱动旳原理如图所示，当直流电流忽然加到一固定线圈上，可以将置于 线圈上旳环弹射出去．目前同一种固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成旳 形状、大小和横截面积均相似旳三种环,当电流忽然接通时，它们所受到旳推力分 别为F1、F2和F3。若环旳重力可忽视，下列说法对旳旳是

高中物理奥林匹克竞赛专题--13.电介质习题(有详细答案)

习题 13-1. 如图为半径为R 的介质球，试分别计算下列两种情况下球表面上的极化面电荷密度和极化电荷的总和.已知极化强度为P (沿x 轴). （1）0P P =；（2）R x P P 0=. 解：（1）⎰⎰='= 'ds P ds q θσcos 由于0P P =介质被均匀极化，所以 0='q （2）在球面上任取一个球带 2 c o s 22s i n x q d s P d s P R R d R π σθπθθ''= = =⋅⋅⎰⎰⎰ )(cos cos 201 20θθd R P ⎰ -= 2 043 P R π= 13-2. 平行板电容器，板面积为2 cm 100，带电量C 109.87 -⨯±，在两板间充满电介质后，其场强为V/m 104.16 ⨯，试求 ：（1）介质的相对介电常数r ε (2)介质表面上的极化电荷密度. 解：（1）S Q E r εε0= 18.710 100104.11085.8109.84 6127 0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ES Q r εε （2）5201 (1)7.6610r Q P D E C m S σεε-'==-= -=⨯ 13-3. 面积为S 的平行板电容器，两板间距为d ，求：（1）插入厚度为3 d ，相对介电常数为r ε的电介质，其电容量变为原来的多少倍？（2）插入厚度为3 d 的导电板，其电容量又变为原来的多少倍？ 解：（1）d S C 00ε= S Q E 01ε= S Q E r εε02= 3 3200d S Q d S Q U r ⋅+⋅= εεε

0021323C d d S U Q C r r r r εεεεε+=+== （2）插入厚度为 3 d 的导电板，可看成是两个电容的串联 d S C C 0213ε= = 0021212 3 23C d S C C C C C ==+= ε 13-4. 在两个带等量异号电荷的平行金属板间充满均匀介质后，若已知自由电荷与极化电荷的面电荷密度分别为0σ与σ'(绝对值)，试求：（1）电介质内的场强E ；（2）相对介电常数r ε. 解：（1） 00 ()S d σσε'-∙=⎰ E S '00 () E σσε-= （2） 0 0r E σεε= 0000 0000r E σσεσεεεσσσσ= =⋅='' -- 13-5. 电学理论证明：一球形均匀电介质放在均匀外电场中会发生均匀极化.若已知此极化介质球的半径为R ，极化强度为P .求极化电荷在球心处产生的场强E '. 解：球面上极化电荷的面密度 θP σcos =' 球面上极化电荷元在球心处产生的场强 2 04R πεq d E d ' = ' 由对称性可知只有场强的z 分量对球心处的电场有贡献 θE d E d Z c o s '-=' 把球面分割成许多球带，它在球心处产生的场强 θR πεθ Rd θR πσθE d E d Z cos 4)sin 2(cos 2 0'-='-=' ⎰-='-='20 02 03cos 4)sin 2(2π Z εP θR πεθRd θR πσE

高中物理奥林匹克竞赛专题11.静电场习题(有答案)

习题 11-1.直角三角形ABC 的A 点上，有电荷C 108.19 1-⨯=q ，B 点上有电荷C 108.492-⨯-=q ，试求C 点的电场强度(设m 03.0m , 04.0==AC BC ). 解：1q 在C 点产生的场强 20114AC q E πε= 2q 在C 点产生的场强 22204q E BC πε= C 点的合场强 43.2410V E m ==⨯ 方向如图 11-2. 用细的塑料棒弯成半径为cm 50的圆环，两端间空隙为cm 2，电量为 C 1012.39-⨯的正电荷均匀分布在棒上，求圆心处电场强度的大小和方向. 解： 棒长 m d r l 12.32=-=π 电荷线密度 19100.1--⋅⨯==m C l q λ 若有一均匀带电闭合线圈，则圆心处的合场强为0，有一段空隙，则圆心处场强等于闭合线圈产生电场再减去m d 02.0=长的带电棒在该点产生的场强。由于r d ，该小段可看成点电荷 C d q 11100.2-⨯=='λ 圆心处场强 1211 920072.0)5.0(100.2100.94--⋅=⨯⨯⨯=' =m V r q E πε 方向由缝隙指向圆心处 11-3. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为λ，四分之一圆弧AB 的半径为R ，试求圆心O 点的场强． 解：设O 为坐标原点，水平方向为x 轴，竖直方向为y 轴 半无限长导线∞A 在O 点的场强 )(40j i E 1-=R πελ 半无限长导线∞B 在O 点的场强 )(40j i E 2+-=R πελ AB 圆弧在O 点的场强 )(40j i E 3+=R πελ 总场强 j)i E E E E 321+= ++=(40R πελ

高中物理奥林匹克竞赛专题--12导体电学习题(有详细答案)

习题 12-1. 一半径为10.0米的孤立导体球，已知其电势为V 100(以无穷远为零电势)，计算球表面的面电荷密度． 解：0 04εR σR πεQ U == 2912 01085.81 .01085.8100m C R εU σ--⨯=⨯⨯== 12-2. 两个相距很远的导体球，半径分别为cm 0.61=r ，cm 0.122=r ，都带有C 1038-⨯的电量，如果用一导线将两球连接起来，求最终每个球上的电量． 解：半径分别为1r 的电量为，2r 电量为2q 2 0210144r πεq r πεq = （1） 821106-⨯=+q q （2） 联立 C q 81102-⨯= C q 82104-⨯= 12-3. 有一外半径为1R ，内半径2R 的金属球壳，在壳内有一半径为3R 的金属球，球壳和内球均带电量q ，求球心的电势． 解： 01=E 3R r 2 024r πεq E = 23R r R 03=E 12R r R 20442r πεq E = 1R r ⎰⎰⎰⎰∞•+•+•+•= 12312300R R R R R R d d d d U r E r E r E r E 4321 dr r πεq dr r πεq R R R ⎰⎰∞+=1232020424 )211(41 230R R R πεq +-= 12-4. 一电量为q 的点电荷位于导体球壳中心，壳的内外半径分别为1R 、2R ．求球壳内外和球壳上场强和电势的分布，并画出r E ~和r V ~曲线. 解： 2014r πεq E = 10R r

02=E 21R r R 2034r πεq E = 2R r 10R r ≤ ⎰⎰ ∞+=21202044R R r dr r πεq dr r πεq U )111(42 10R R r πεq +-= 21R r R ≤ 2020442R πεq dr r πεq U R ==⎰ ∞ 2R r ≥ r πεq dr r πεq U r 02 044==⎰∞ 12-5. 半径10.05,R m =，带电量8310C q -=⨯的金属球，被一同心导体球壳包围，球壳内半径20.07R m =，外半径30.09R m =，带电量8210C Q -=-⨯。试求距球心r 处的P 点的场强与电势。（1）r=0.10m （2）r=0.06m （3）r=0.03m 解： 10E = 1r R 22 04q E r πε= 12R r R 30E = 23R r R 42 04Q q E r πε+= 3r R （1）3r R 3420910N 4Q q E r πε+==⨯ 200 900V 44r r Q q Q q U d d r r πεπε∞∞++=•===⎰⎰4E r r （2）12R r R 42207.510N 4q E r πε==⨯ 2332200020311() 1.6410V 4444R r R q Q q q Q q U dr dr r r r R R πεπεπεπε∞++=+=-+=⨯⎰ ⎰ （3）1r R 10E = 213322*********() 2.5410V 4444R R R q Q q q Q q U dr dr r r R R R πεπεπεπε∞ ++= +=-+=⨯⎰⎰

高中物理奥林匹克竞赛专题---相对论习题及答案

第十六章相对论 题16.1：设'S 系以速率v = 0.60c 相对于S 系沿'xx 轴运动，且在t ='t = 0时，0'==x x 。（1）若有一事件，在 S 系中发生于t = 2.0×10－ 7 s ，x = 50 m 处，该事件在 'S 系中发生于何时刻？ （2）如有另一事件发生于 S 系中 t = 3.0×10－7 s ，x = 10 m 处，在 S ′系中测得这两个事件的时间间隔为多少？ 题16.1解：（1）由洛伦兹变换可得S ′系的观察者测得第一事件发生的时刻为 s 1025.1/1'72 21211-⨯=--=c v x c v t t （2）同理，第二个事件发生的时刻为 s 105.3/1'7222222-⨯=-- =c v x c v t t 所以，在S ′系中两事件的时间间隔为 s 1025.2'''721-⨯=-=∆t t t 题16.2：设有两个参考系S 和S ′，它们的原点在t = 0和t ′ = 0时重合在一起。有一事件，在 S ′系中发生在 t ′ = 8.0×10-8 s ，x ′ = 60 m ，y ′ = 0，z ′ = 0处，若S ′系相对于S 系以速率v = 0.6c 沿xx ′轴运动，问该事件在S 系中的时空坐标各为多少？ 题16.2解：由洛伦兹逆变换得该事件在S 系的时空坐标分别为 m 93/1''22=-+= c v vt x x 0'==y y 0'==z z s 105.2/1''7222-⨯=-+ = c v x c v t t 题16.3：一列火车长 0.30 km （火车上观察者测得），以 100 km/h 的速度行驶，地面上观察者发现有两个闪电同时击中火车的前后两端。问火车上的观察者测得两闪电击中火车前后两端的时间间隔为多少？ 题16.3解：设地面为S 系，火车为S ′系，把闪电击中火车前后端视为两个事件（即两组不同的时空坐标）。由洛伦兹变换可得两事件时间间隔为

2021年全国高中物理奥林匹克竞赛试卷及答案

高中物理竞赛试卷 ．一、选取题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出4 个项中，有小题只有一项符合题意，有小题有多项符合题意．把符合题意选项前面英文字母写在每小题背面方括号内．所有选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分． 1．（6分）一线膨胀系数为α正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．αB．α1/3C．α3D．3α 2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度秤，称为密度秤，其外形和普通杆秤差不多，装秤钩地方吊着一体积为1 cm3较重叠金块，杆上有表达液体密度数值刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆正好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度液体中时，移动秤砣悬挂点， 直至秤杆正好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体密度，下列说法中 错误是 A．密度秤零点刻度在Q点 B．秤杆上密度读数较大刻度在较小刻度左边 C．密度秤刻度都在Q点右侧 D．密度秤刻度都在Q点左侧 3．（6分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，两质点P1和p2平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波传播速度为24m/s，则该波频率也许为A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 4．（6分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞关于一种新型驱动方 式．电磁驱动原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈 上环弹射出去．当前同一种固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成形状、大 小和横截面积均相似三种环,当电流突然接通时，它们所受到推力分别为F1、F2和 F3。若环重力可忽视，下列说法对的是

全国高中物理奥林匹克竞赛试卷及答案

高中物理竞赛试卷 ．一、选择题．本题共 5 小题，每小题 6 分．在每小题给出的 4个项中，有的小题只有一项符合题意，有 的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得6分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得0 分． 1．（ 6 分）一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．αB．α1/3 C．α3D．3α 2．（ 6 分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤 钩的地方吊着一体积为 1 cm3 的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q 点处时秤杆恰好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重 新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是 A．密度秤的零点刻度在Q 点 B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 C．密度秤的刻度都在Q 点的右侧 D．密度秤的刻度都在Q 点的左侧 3．（ 6 分）一列简谐横波在均匀的介质中沿x 轴正向传播，两质点P1和 p 2的平衡位置在 x 轴上，它们相距 60cm，当 P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速度为24m/s，则该波的频率可能为 A．50Hz B． 60Hz C． 400Hz D.410Hz 4．（ 6 分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动 方式．电磁驱动的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线 圈上的环弹射出去．现在同一个固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成的 形状、大小和横截面积均相同的三种环 ,当电流突然接通时，它们所受到的推力分别为 F1、 F2和 F3。若环的重力可忽略，下列说法正确的是 A. F1> F2> F3 B. F2> F3> F1 C. F3> F2> F1 D. F1 = F2 = F3 5．（ 6 分）质量为 m A的 A 球，以某一速度沿光滑水平面向静止的 B 球运动，并与 B 球发生弹性正碰，假设 B 球的质量 m B可选取为不同的值，则 A．当 m B=m A时，碰后 B 球的速度最大 B．当 m B=m A时，碰后 B 球的动能最大 C．在保持 m B>m A的条件下， m B越小，碰后 B 球的速度越大 D．在保持 m B

高中物理奥赛综合训练题(参考解答或答案)

高中物理奥赛综合训练题 1、长方形风筝如图1所示，其宽度a = 40cm ，长度b = 50cm ，质量M = 200g（其中包括以轻绳吊挂的纸球“尾巴”的质量M′= 20g ，纸球可当作质点）。AO 、BO 、CO 为三根绑绳，AO=BO，C为底边中点；绑绳及放风筝的牵绳均不可伸缩，质量不计。放风筝时，设风速为零，牵绳保持水平拉紧状态。当放风筝者以速度v持牵绳奔跑时，风筝单位面积所受的空气作用力垂直于风筝表面，量值为P = Kvsinα，K = 8N s/m3，α为风筝表面与水平面的夹角。风筝表面为光滑平面，各处所受空气作用力近似相等，g取10m/s2。试求： （1）放风筝者至少应以多大速度持牵绳奔跑，风筝才 能做水平飞行? （2）这时风筝面与水平面的夹角应为何值?假设通过调 整绑绳长度可使风筝面与水平面成任意角度α。 2、如图2是一个直径为D的圆柱体，其侧面刻有螺距为h的螺旋形凹槽，槽内有一小球，为使小球能自由落下，必须要以多大的加速度来拉缠在圆柱体侧面的绳 子? 3、（前苏联奥林匹克竞赛题）快艇系在湖边，湖岸是直线，系绳突然松 脱，风吹着快艇以恒定速度v0 = 2.5km/h沿与湖岸成15°角的方向飘去，一人 能在岸上以v1 = 4km/h行走或在水中以v2 = 2km/h游泳。试问： （1）他能否赶上快艇； （2）当快艇速度多大时，他总可以赶上快艇。

4、（北京市高中物理竞赛题）一辆汽车沿水平公路以速度v无滑动地运动，如果车轮半径为R ，试求车轮抛出的水滴上升的最大高度和抛出点的位置。 5、（全国中学生物理竞赛题）图3中，AOB是一内表面光滑的楔形槽，固定在水平桌面(图中纸面)上，夹角α = 15°，现将一质点在BOA面内从C处以速度v = 3m/s射出，其方向与AO间的夹角为β = 30°，OC= 1m ，设质点与桌面的摩擦可忽略不计，质点与OB 面及OA面的碰撞都是弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，可忽略不 计。并设OA和OB都足够长。试求： （1）上述质点的多次碰撞中，最后一次碰撞是发生在哪个面 上? （2）质点从C出发至发生最后一次碰撞，共经历了多少时间?