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嘉兴市物理竞赛高二试题卷

嘉兴市物理竞赛高二试题卷
嘉兴市物理竞赛高二试题卷

2008年嘉兴市物理竞赛高二试题卷 2008/05/25

考生须知:1、考试时间120分钟;计算中g 取10m/s 2

2、可以使用计算器;答案写在答题卷上有效。

3、在答题卷上空白栏内打√,以确认自己是A 类还是B 类考生.

一、单项选择题

1、在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带,传送带匀速前进的速度大小为0.25m/s ,质量为5kg 的木箱在传送带上相对传送带滑动时所受的摩擦力为30N ,则这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹长约为( )

A .5mm

B .10mm

C .15mm

D .20mm

2、如图,质量为m 的两个小球甲、乙所带电荷量分别为q 和-q ,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂于天花板上。现在两球所在空间加上水平向左的电场强度为E 的匀强电场,重新平衡时两根细线都被拉紧,则细线的拉力大小为( )

A .22122,()()T mg T mg qE >=+

B .22122,()()T mg T mg qE ><+

C .22122,()()T mg T mg qE ==+

D .22122,()()T mg T mg q

E =<+

3、美国一位物理学家卡布莱拉曾用实验寻找磁单极子。实验根据的原理就是电磁感应现象,仪器的主要部分是由超导体做成的线圈,设想有一个磁单极子从上向下穿过超导线圈(如图),将在超导线圈中引起感应电流,关于感应电流的说法中正确的是( )

A .磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变

B .磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中产生的感应电流的方向变化

C .N 磁单极子,与S 磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应

电流方向相同 D .假若穿过超导线圈的磁单极子为N 磁单极子,则线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)

4、在均匀介质中选取平衡位置在

同一直线上的9个质点,相邻两质

点的距离均为L ,如图(a )所示。一列简谐横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt 第一次出现如图(b )所示的波形。则该波的( )

A .周期为Δt ,波长为8L

B .周期为23

t ?,波长为4L

C .周期为Δt ,波速为8L/Δt

D .周期为23t ,波速为12L/Δt 5、如图,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于水平方向的匀强磁场和匀强电场中。两个相同的带等量正电的小球同时从两轨道右端最高点由静止释放。M 、N 为轨道的最低点,设两带电小球都能

到达轨道最低点M 、N ,则下列说法中正确的是( )

A .两个小球到达轨道最低点的速度M v <N v

B .两个小球第一次沿轨道下滑时, 匀强电场中的小球将先到达轨道最低点

C .两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力M F >

N F

D .两个小球都能到达轨道的左端最高处

6、在2008年北京奥运会的蹦床项目上,我国运动员将在上届第三名的基础上冲击金牌。假设表演时运动员仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上绘制出如图所示的曲

线。依据图象给出的信息可以判断运动过

程中,运动员的最大加速度和离开弹簧床

上升的最大高度分别是( )

A .250/m s 5m

B .240/m s 5m

C .

250/m s 3.2m D .2

40/m s 3.2m

7、在一些电路中,我们常可以将一部分含电源的未知电路等效成一个不知内阻和电动势的电源。如图所示,电路虚线框内的各元件参数未知,当它的输出端a 、b 间分别接入不同阻值的电阻R x 时,电流表有不同读数I ,则表格中①、②的数值应为( )

A .①=28.0②=0.10

B .①=38.0 ②=0.20

C .①=48.0②=0.30

D .①=58.0②=0.40

8、如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O ,将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x 0时,物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零的过程中,物块的加速度大小a 随下降位移大小x 变化的图象,可能是下图中的( )

1 2 3 4 R x /Ω 10.0 18.0 ① 118.0 I/A 1.00 0.60 0.40 ②

9、空间存在着垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间作周期性变化,磁感应强度B 随时间t 变化的图线如图所示,规定B >0时,

磁场的方向穿出纸面。现在磁场区域中有一电

荷量q =5π?10-7C 、质量m =5?10-10kg 的带电

粒子,在t =0时刻以初速度v 0=π m/s 沿垂直

于磁场方向开始运动。不计重力的作用与磁场

的变化可能产生的其它一切影响。则在磁场变

化N 个(N 为整数)周期的时间内,带电粒子

的平均速度的大小等于( )

A 2 m/s

B .22m/s

C .π /2 m/s

D .π m/s

10、一滑块在竖直圆环内至少可作n 次圆周运动,当它第(2)n -次经过圆环的最低点时速度大小为7/m s ;第(1)n -次经过圆环的最低点时的速度大小为5/m s ,则滑块在第n 次经过圆环最低点时的速度v 为( )

A .1/v m s >

B .1/v m s =

C .1/v m s <

D .不能确定

二、不定项选择题

11、我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a ,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b ,卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则( )

A .卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

B .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为b

a C .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为3b

D .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为2b

a

12、如图所示,激光器放在半径为r 的圆上P 点处,并绕P 点以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转。则关于细光束在圆屏上形成的光点Q 的说法中正确的是( )

A .Q 做的是以O 为圆心的匀速圆周运动

B .Q 的周期是激光器转动周期的2倍

C .Q 做圆运动的加速度大小是2

4r ω

D .Q 在直径PA 上的投影的运动是以O 为平衡位置的简谐运动

13、如图所示,一条足够长的水平张紧的弹性绳上,有两列小振幅的简谐横波a (实线)和b (虚线),分别沿相反方向传播,a 波向右,b 波向左,两列波的波长λa=1.5λb ,振幅均为A 。图为在t 0时刻两列波相遇的情况,在此时刻,绳上P 点的合位移恰好为零。为了在以后的t 1时刻P 点的合位移为2A ,且位于平衡位置上

方,这两列波在t 0至t 1时间内沿水平方向各自传播的距离

可以是( )

A.1λa 和1.5λb B.2λa 和3λb

C.2λa 和4.5λb D.4λa 和6λb

14、如图所示,在水平面上相距L 的两根平行直导轨间有竖直方向等距离、相间排列的匀强磁场B 1和B 2,B 1=B 2=B ,方向相反,每个磁场的宽都是L 。跨在两导轨上的正方形金属框abcd 边长为L 、质量为m 、总电阻为R ,金属框与导轨间的最大静摩擦力为f (等于滑动摩擦力)。现使所有磁场都以加速度a 向右做初速度为零的匀加速直线运动,短时间后金属框也将向右运动,则金属框在运动过程中( )

A .最大速度为

22fR 4B L

B .最大速度为22(f ma)R 4B L

+ C .最大加速度为a

D .最大加速度为f m

15、如图所示,空间有一水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里,在磁场中有一长度为L ,内壁光滑的绝缘细筒竖直放置,筒的底部有一质量为,m 电荷量为q 的正电小球。现使细筒沿着垂直于磁场方向水平向右匀速运动,则( )

A .无论筒的速度多大,小球都不能沿筒壁上升

B .当筒的速度0mg v qB

>

时,洛仑兹力对小球做正功 C .当筒的速度0mg v qB

>时,小球离开细筒前对筒左壁有压力 D .当筒的速度0mg v qB >时,小球离开细筒前做匀变速曲线运动

三、填空题

16、据报道:2008年北京奥运会,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务。光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输。如图所示,一条圆柱形的光导纤维,长为L ,它的玻璃芯的折射率为1n ,外层材料的折射率为2n ,光在空气中的传播速度为c ,光由它的一端射入经多次全反射后从另一

端射出( 图中所标的?为全反射的临界角),则:

(1)1n _____2n (填“>”,“=”或“<”);

(2)光通过光缆的时间为__________

17、如图所示,P Q 、是偏振片,R 是电阻值随入射光强度增强而减小的光敏电阻,

12R R 、是定值电阻,C 是一平行板电容器,电源电动势为E 、

内阻为r 。现有一束平行光自左向右射向偏振片P ,则

当偏振片Q 由图示位置转过0

90的过程中,电阻R 的

阻值将___________;电容器所带的电荷量将_______

(填“增大”、“减小”或“不变”)

18、如图甲所示,ABCD 为一液体槽,AB 、CD 所在的侧面为铜板,其他侧面及底面为绝缘板,槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解)。现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆,铜丝的上端固定在O 点,下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触(小球与液体不接触).O 点与液体槽的中央在同一条竖直线上.在AB 、CD 所在的铜板面上接上图示电源,

电源内阻可忽略,电动势E =8V.将

电源负极和细铜丝的上端点分别连接

到传感器上.现将摆球拉离平衡位置

使其在垂直于AB 、CD 的竖直面上

做简谐运动.图乙为闭合开关S 后某

段时间内传感器显示的摆球与CD 板

之间的电压波形,根据这一波形,可

以得出:(1)单摆的摆长为___________ m (取2π=10)

(2)设AB 、CD 所在的侧面两铜板内侧之间的距离为cm L 4=,则细铜丝与导电液体的接触点偏离CD 的最大距离m L 为__________cm

19、如图所示,在距水平地面高为0.4m 处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P 点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P 点的右边,杆上套有一质量m=2kg 的小球A 。半径R =0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O

在P 点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg 的小球B 。用

一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半

圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小

的影响。现给小球A 一个水平向右的恒力F =55N 。则:

(1) 把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点过程中,力F 做功为_____J

(2)小球B 运动到C 处时的速度大小为____________m/s

(3)小球B 被拉到与小球A 速度大小相等时,OPB ∠=_______(可用反三角函数表示)

20、一位同学为研究磁悬浮列车的运动,将一个盛着水的玻璃方口杯放在车内的水平台面上(如图)。方口杯内水面AB 边长为8cm ,列车在做直线运动中的某

一时刻,他发现电子信息屏上显示的车速为20m/s ,杯中的前侧水面比

后侧水面低1cm ,此现象一直稳定到车速为80m/s ,前侧水面才开始回

升;问:(1)在前述稳定阶段列车的位移为___________m

(2)若该列车所受阻力为2f kv =(已知22

2/,k N s m v =?为速率),

则前述稳定阶段列车克服阻力做的功为_______J

21、如图所示,磁场的方向垂直于oxy 平面向里,磁感应强度B 沿y 方向没有变化,沿x 方向每经过0.01m ,增加量为4

1.010T -?,即21.010/B T m x

-?=??。有一个长0.2L m =,宽0.1h m =、电阻0.02R =Ω的不变形的矩形

金属线圈,以0.2/v m s =的速度沿x 正方向运动。问:

(1)线圈中感应电动势E =________V

(2)为保持线圈的匀速运动,所施加外力的机械功率是______W

22、两个质量为m的质点相距为L,其中质点A固定,质点B仅在A的万有引力作用下由静止开始向A运动,则B与A相撞前经过时间t=_______(已知万有引力常量为G)四、计算题

的第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场,第二、三23、如图所示,在直角坐标系0xy

象限有垂直于纸面的匀强磁场,第四象限内无电场和磁场。质量为m、带电荷量为q的粒

v沿y轴正方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经y轴上的N、子从x轴上的M点以速度

P点(P点未画出)后又回到M点。设OM=L,ON=2L,求:

(1)电场强度的大小为_________

(2)磁感应强度B的大小和方向如何?

(3)带电粒子从M点出发第一次回到M点的时间为多少?

(4)带电粒子回到M点后第二次离开电场区域时的纵坐标是

多少?

2014全国高中物理竞赛初赛试题与标准答案(全Word版)

2014 第 31 届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准 一、选择题.本题共 5 小题,每小题 6 分,在每小题给出的 4个选 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. 1.一线膨胀系数为α的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于 A.α1/3 B.α 3 C.α D. 3α 2.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 lcm 3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 3.一列简谐横波在均匀的介质中沿z 轴正向传播,两质点P1和 P2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 24 m/s,则该波的频率可能为 A. 50Hz B . 60Hz C. 400Hz D . 410Hz 4.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,先后置有分别用钢、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>F 2>F3B. F2 >F3 >F1 C. F3 >F 2> F 1 D . F1=F2=F3 5.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

高中物理竞赛辅导(2)

高中物理竞赛辅导(2) 静力学力和运动 共点力的平衡 n个力同时作用在物体上,若各力的作用线相交于一点,则称为 共点力,如图1所示。 作用在刚体上的力可沿作用线前、后滑移而不改变其力 学效应。当刚体受共点力作用时,可把这些力沿各自的作用 线滑移,使都交于一点,于是刚体在共点力作用下处于平衡 状态的条件是:合力为零。 (1) 用分量式表示: (2) [例1]半径为R的刚性球固定在水 平桌面上,有一质量为M的圆环状均匀 弹性细绳圈,原长为,绳 圈的弹性系数为k。将圈从球的正上方 轻放到球上,并用手扶着绳圈使其保持 水平,最后停留在平衡位置。考虑重力, 不计摩擦。①设平衡时绳圈长 ,求k值。②若 ,求绳圈的平衡位置。

分析:设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段, 长为,质量为,今将这元段作为隔离体,侧视图和俯视图分别由图示(a)和(b)表示。 元段受到三个力作用:重力方向竖直向下;球面的支力N方向沿半径R 指向球外;两端张力,张力的合力为 位于绳圈平面内,指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内,如图示(c)所示。将它们沿经线的切向和法向分 解,则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解:(1)由力图(c)知:合张力沿经线切向分力为: 重力沿径线切向分力为: (2-2) 当绳圈在球面上平衡时,即切向合力为零。 (2-3) 由以上三式得 (2-4) 式中

由题设:。把这些数据代入(2-4)式得。于是。 (2)若时,C=2,而。此时(2-4)式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内,上式无解,即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小,绳圈在重力作用下,套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内,它们的中心同在一水平面内,今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时,则四球将互相分离。试求k值。 分析:设每个球的质量为m,半径为r ,下面四个球的相互作用力为N,如图示(a)所示。 又设球形碗的半径为R,O' 为球形碗的球心,过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3(b)所示。 当系统平衡时,每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的,所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时,其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的,它们之间的相互作用力N, 大小相等以表示,方向均与铅垂线成角。

第届全国中学生物理竞赛预赛试题含答案

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷 一、选择题。本题共 6小题,每小题6分。在每小题给出的 4个选项中,有的小题只有一项是正确 的,有的小题有多项是正确的。把正确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. 如图所示,两块固连在一起的物块 a 和b ,质量分别为 m a 和m b ,放 在水平的光滑桌面上。现同时施给它们方向如图所示的推力 F a 和拉力 F b ,已知F a >F b ,贝y a 对b 的作用力 A. 必为推力 B.必为拉力 C.可能为推力,也可能为拉力 D.可能为零 2. 用光照射处在基态的氢原子,有可能使氢原子电离。下列说法中正确的是 A. 只要光的光强足够大,就一定可以使氢原子电离 B. 只要光的频率足够高,就一定可以使氢原子电离 C. 只要光子的能量足够大,就一定可以使氢原子电离 D. 只要光照的时间足够长,就一定可以使氢原子电离 3?如图所示,一 U 形光滑导轨串有一电阻 R ,放置在匀强的外磁 导轨平面与磁场方向垂直。一电阻可忽略不计但有一定质量的金 ab 跨接在导轨上,可沿导轨方向平移。现从静止开始对 ab 杆施 的恒力F ,若忽略杆和 U 形导轨的自感,则在杆运动过程中,下 说法是正确的 A. 外磁场对载流杆ab 的作用力对ab 杆做功,但外磁场的能量是不变的 B. 外力F 的功总是等于电阻 R 上消耗的功 C. 外磁场对载流杆ab 作用力的功率与电阻 R 上消耗的功率两者的大小是相等的 D. 电阻R 上消耗的功率存在最大值 4. 如图所示,放置在升降机地板上的盛有水的容器中,插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管 和b ,管的上端都是封闭的,下端都是开口的。管内被水各封有一定质量 体。平衡时,a 管内的水面比管外低,b 管内的水面比管外高。现令升降 止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内, 且经历的过 为绝热过程,则在此过程中 A. a 中气体内能将增加,b 中气体内能将减少 B. a 中气体内能将减少, b 中气体内能将增加 C. a 、b 中气体内能都将增加 D. a 、b 中气体内能都将减少 5. 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的 双 U 形管” a 、b 、c 、d 为其四段竖直的部分,其中 a 、 d 上端是开口的,处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在 b 、 c 内, 平衡时,管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度, 的水银面上升了一小段高度 A h ,则 A. b 中的水银面也上升 A h B. b 中的水银面也上升,但上升的高度小于 A h C. 气柱中气体压强的减少量等于高为 A h 的水银柱所产生的压强 场中, 属杆 以向右 列哪种 的气 机从静 程可视

高二物理竞赛试题 及答案()

2016高平一中高二物理竞赛专题讲座 命题人:李文锋 一、选择题(每题4分,共28分) 1.若质点做直线运动的速度v 随时间t 变化的图线如图1所示,则该质点的位移s (从t =0开始)随时间t 变化的图线可能是图2中的哪一个?( ) 2.烧杯内盛有0?C 的水,一块0?C 的冰浮在水面上,水面正好在杯口处。最后冰全部熔解成0?C 的水,在这过程中( ) (A )无水溢出杯口,但最后水面下降了 (B )有水溢出杯口,但最后水面仍在杯口处 (C )无水溢出杯口,水面始终在杯口处 (D )有水溢出杯口,但最后水面低于杯口 3.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 4.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲 5.如图Ⅰ-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab= Ubc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 A.三个等势面中,a 的电势最高 B.带电质点通过 P 点时电势能较大 C.带电质点通过 P 点时的动能较大 D.带电质点通过 P 点时的加速度较大 6.如图所示,电容量分别为C 和2C 的两个电容器a 和b 串联接在电动势为E 的电池两端充电,达到稳定后,如果用多用电表的直流电压挡V 接到电容器a 的两端(如图),则电压表的指针稳定后的读数是( ) E/3 (B )2E/3 (C )E (D )0 7. 如图所示电路中,电源的内电阻为r ,R2、R3、R4均为定值电 阻,电表均为理想电表。闭合电键S ,当滑动变阻器R1的滑动触头P 向右滑动时,电流表和电压表的示数变化量的大小分别为 I 、U ,下列说法正确的是( ) A .电压表示数变大 B .电流表示数变大 C .DU DI >r D .DU DI <r 二、填空题(每题5分,共20分) 8.在国际单位制中,库仑定律写成 22 1r q q k F =,式中静电力常量 922 8.9810N m C k -=???,电荷量 q1和q2的单位都是库仑,距离r 的单位是米,作用力F 的单位是牛顿.若把库仑定律写成更简洁的形式 22 1r q q F = ,式中距离r 的单位是米,作用力F 的单位是牛顿,由此式可定义一种电荷量 q

高中物理竞赛试题及答案

高中物理竞赛模拟试卷(一) 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间 120 分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的 4 个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子,笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F 1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为 F 2(如图Ⅰ-3),关于 F 1 和 F 2 的大小,下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2>(M + m )g B.F 1>(M + m )g ,F 2<(M + m )g C.F 1>F 2>(M + m )g D.F 1<(M + m )g ,F 2>(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时,分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之 图Ⅰ -3 图Ⅰ -4 图Ⅰ-2

全国高中物理竞赛初赛试题及标准答案

2014第31届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准 一、选择题.本题共5小题,每小题6分,在每小题给出的4个选 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. 1.一线膨胀系数为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.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lcm3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 3.一列简谐横波在均匀的介质中沿z轴正向传播,两质点P1和P2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24 m/s,则该波的频率可能为 A.50Hz B.60Hz C.400Hz D.410Hz 4.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,先后置有分别用钢、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>F3B.F2>F3 >F1 C.F3 >F2> F1D.F1=F2=F3 5.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

高二物理竞赛试题

高二物理竞赛试题 考试时间:2014年5月30日 20:30----22:00 一、选择题(本题10小题。每小题6分) 1.我国于2010年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥2号”(CE-2),(CE-2),椭圆轨道近月点Q 完成近月拍摄任务后,到达椭圆轨道的远月点P 变轨成圆轨道。如图,忽略地球对(CE-2)的影响则:( ) A .在由椭圆轨道变成圆轨道的过程中机械能不变 B .在椭圆轨道上由Q 点运动到P 点,机械能减少 2.在光滑的水平面内有一沿x 轴的静电场,其电势?随x 坐标值的变化图线如图所示,一质量为m 带电荷量为q 的带正民的小球(可视为质点)从O 点以初速度0v 沿轴正向移动。下列说法中准确的是:( ) A .若小能运动到1x 处,则该过程中小球所受到的电场力逐渐增大 B .若带电小球从1x 处运动到3x 的过程中,电势能先减少后增大 C .若该小球能运动到4x 处,则初速0v 至少为m /20?? D .若0v 为m /20??,带电粒子在运动过程中的最大速度为m /60?? 3.如图所示,质量为M 的斜面体静止在粗糙的水平面上,斜面体的两个斜面均是光滑的,顶角为直角,两个斜面的倾角分别为α、β,且α>β.两个质量均为m 的物体P 、Q 分别在沿斜面向上的力F 1、F 2的作用下处于静止状态.则以下说法中准确的是( ) A .水平地面对斜面体的静摩擦力方向水平向左 B .水平地面对斜面体有摩擦力 C .地面对斜面体的支持力等于(M +2m )g D .地面对斜面体的支持力等于(M +m )g 4.如图所示,质量均为m 的两个木块P 、Q 叠放在水平地面上,P 、Q 接 触面的倾角为θ,现在Q 上加一水平推力F ,使P 、Q 保持相对静止一起向左做匀加速直线运动,则( ) A .物体Q 对地面的压力一定为2mg B .若P 、Q 之间光滑,则加速度a =g tan θ C .若Q 与地面间的动摩擦因数为μ,则μ=F 2mg D .若运动中逐渐减小F ,则地面与Q 间的摩擦力也逐渐减小 5.如图甲所示,倾角为θ的充足长的传送带以恒定的速率v 0沿逆时针 方向运行.t =0时,将质量m =1 kg 的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v -t 图象如图乙所示.设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g =10 m/s 2.则( ) A .传送带的速率v 0=10 m/s B .传送带的倾角θ=30° C .物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5 D .0~2.0 s 摩擦力对物体做功W f =-24 J 6.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC 是 以O 为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从一水平桌面的边缘P 点向右水平飞出,该小球恰好能从A 点沿圆弧的切线方向进入轨道.OA 与竖直方向的夹角为θ1,PA 与竖直方向的夹角为θ2.下列说法准确的是( ) A. tan θ1tan θ2=2 B .cot θ1tan θ2=2 C .cot θ1cot θ2=2 D .tan θ1cot θ2=2 7.一物体静止在水平地面上,在竖直向上的拉力F 的作用下开始向上运动,如图甲所示.在物体运动过程中,空气阻力不计,其机械能E 与位移x 的关系图象如图乙所示,其中曲线上点A 处的切线的斜率最大.则( ) A .在x 1处物体所受拉力最大 B .在x 2处物体的速度最大 C .在x 1~x 3过程中,物体的动能先增大后减小 D .在0~x 2过程中,物体的加速度先增大后减小 8.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存有着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L ,一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t 1时刻ab 边刚越过GH 进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度v 1做匀速直线运动;t 2时刻ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置,此时线框又恰好以速度v 2做匀速直线运动.重力加速度为g ,下列说法中准确的是( ) A .线框两次匀速直线运动的速度之比v 1∶v 2=2∶1 B .从t 1到t 2过程中,线框中通过的电流方向先是a →d →c →b ,然后是a →b →c →d C .从t 1到t 2过程中,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量 D .从t 1到t 2过程中,有3mgL sin θ2+m v 2 1-v 22 2 的机械能转化为电能 9.如图所示,理想变压器初级线圈接一正弦式交变电流,交变电流的电压有效值恒定不变.则下列说法中准确的是( ) A .只将S 1从2拨向1时,电流表示数变小 B .只将S 2从4拨向3时,电流表示数变小 C .只将S 3从闭合变为断开,电阻R 2两端电压增大 D .只将变阻器R 3的滑动触头上移,变压器的输入功率减小 10.下列说法准确的是( ) A .普朗克以前大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子 B .α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 C .由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大 D .在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,所以,光子散射后波长变短 二、填空与实验题(本题2小题) 11.图中K 是密封在真空玻璃管内的金属电极,它受光照射后能释放出电子;W 是能够透光的窗口,光线通过它可照射到电极K 上;C 是密封在真空玻璃管内圆筒形的收集电极,它能收集K 所发出的光电子.R 是接在电池组E (电压充足高)两端的滑动变阻器,电极K 通过导线与串联电池组的中心端O 连接;G 是用于测量光电流的电流计.已知当某一特定频率的单色光通过窗口照射电极K 时,能产生光电子.当滑动变阻器的滑动接头处在某一点P 时,能够测到光电流,当滑动头向右移动时,G 的示数增大,使滑动头继续缓慢向右持续移动时,电流计G 的示数变化情况是: .当滑动变阻器的滑动接头从P 点缓慢向左持续移动时,电流计G 的示数变化情况是: .

第33届全国中学生物理竞赛预赛试题

第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷 本卷共16题,满分200分. 一、选择题.本题共5小题,每小题6分.在每小题给出的4个选项中,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页的括号内.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.如图,球心在坐标原点O 的球面上有三个彼此绝缘的金属环,它们分别与x y -平面、y z -平面、z x -平面与球面的交线(大圆)重合,各自通有大小相等的电流,电流的流向如图中箭头所示.坐标原点处的磁场方向与x 轴、y 轴、z 轴的夹角分别是 A .- ,-, B ., C . arcsin D .,, [ ] 2.从楼顶边缘以大小为0v 的初速度竖直上抛一小球;经过0t 时间后在楼顶边缘 从静止开始释放另一小球.若要求两小球同时落地,忽略空气阻力,则0v 的取值范围和抛出点的高度应为 A .00012gt v gt ≤<,2 2000001122v gt h gt v gt ?? ?-= ? ?-?? B .00v gt ≠,20020001122v gt h gt v gt ??- ?= ?- ??? - - -arcsin - arcsin

C .00012gt v gt ≤<,20020001122v gt h gt v gt ??- ?= ?- ??? D .0012v gt ≠,22000001122v gt h gt v gt ?? ?-= ? ?-?? [ ] 3.如图,四个半径相同的小球(构成一个体系)置于水平桌面的一条直线上,其中一个是钕永磁球(标有北极N 和南极S ),其余三个是钢球;钕球与右边两个钢球相互接触.让另一钢球在钕球左边一定距离处从静止释放,逐渐加速,直至与钕球碰撞,此时最右边的钢球立即以很大的速度被弹开.对于整个过程的始末,下列说法正确的是 A .体系动能增加,体系磁能减少 B .体系动能减少,体系磁能增加 C .体系动能减少,体系磁能减少 D .体系动能增加,体系磁能增加 [ ] 4.如图,一带正电荷Q 的绝缘小球(可视为点电荷)固定在光滑绝缘平板上,另一绝缘小球(可视为点电荷)所带电荷用(其值可任意选择)表示,可在平板上移动,并连在轻弹簧的一端,轻弹簧的另一端连在固定挡板上;两小球的球心在弹簧的轴线上.不考虑可移动小球与固定小球相互接触的情形,且弹簧的形变处于弹性限度内.关于可移动小球的平衡位置,下列说法正确的是 A .若0q >,总有一个平衡的位置 B .若0q >,没有平衡位置 C .若0q <,可能有一个或两个平衡位置 D .若0q <,没有平衡位置 [ ] 5.如图,小物块a 、b 和c 静置于光滑水平地面上.现让a 以速度V 向右运动,与b 发生弹性正碰,然后b 与c 也发生弹性正碰.若b 和c 的质量可任意选择,碰后c 的最大速度接近于 A .2V B .3V C .4V D .5V [ ] 二、填空题.把答案填在题中的横线上.只要给出结果,不需写出求得结果的

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析 高中物理竞赛国内竞赛主要分为:物理竞赛预赛、物理竞赛复赛、物理竞赛决赛三个流程,国际性赛事分为国际物理奥林匹克竞赛和亚洲物理奥林匹克竞赛。 一、全国中学生物理竞赛预赛(CPhO) 1、高中物理竞赛入门级赛事,每年9月上旬举办(也就是秋学期开学),由全国竞赛委员会统一命题,各省市、学校自行组织,所有中学生均可报名; 2、考试形式:笔试,共3小时,5道选择题、每题6分,5道填空题、每题10分,6道大题、每题20分,共计200分; 3、考试主要考力学、热学、电磁学、光学、近代物理等相关内容(回台回复“物竞考纲”查看明细); 4、比赛分别设置了一等奖、二等奖和三等奖,因为预赛主要是各省市为了选拔复赛选手而筹备的,所以一般一等奖可以参加复赛。 5、一般来说,考完试后2~3天即可在考点查询成绩。 二、全国中学生物理竞赛复赛(CPhO) 1、高中阶段最重要的赛事,其成绩对于自主招生及参加清北学科营等有直接影响,每年9月下旬举办(也就是预赛结束后)。 2、复赛分为笔试+实验: 笔试,共3小时,8道大题,每题40分,共计320分; 实验,共90分钟,2道实验,每道40分,共计80分; 总分400分。 3、笔试由全国竞赛委员会统一命题,各省市自行组织、规定考点,大多数省份只有预赛一等奖的同学可以参加; 实验由各省市自行命题,根据笔试成绩组织前几十名左右考生参加(也就是说实验不是所有人都考,只有角逐一等奖的同学才参加),最终根据实验和笔试的总成绩评定出一等奖、二等奖、三等。 4、各省市的实验时间稍有不同,具体可参考当地往年的考试时间。 5、考试内容在预赛的基础上稍有增加,具体考纲后台回复“物竞考纲”查看。 6、比赛设置了一等奖、二等奖、三等奖,也就是我们常说的省一、省二、省三,其中各省省一前几名入选该省省队,可参加决赛。 7、成绩有什么用? 省一等奖可基本满足除清华、北大、复旦以外其他985/211高校的自主招生条件; 省二等奖可满足部分985/211高校的自主招生条件; 省三等奖可满足大部分211学校的自主招生条件。 8、各省省队成员可参加清北金秋营、冬令营,并根据成绩获得降分优惠。

高二物理竞赛(9)参考答案

高二物理竞赛(9)参考答案 一、1. 用作图法求得物AP,的像'' A P及所用各条光线的光路如图预解16-5所示。 说明:平凸薄透镜平面上镀银后构成一个由会聚透镜L和与它密接的平面镜M的组合LM,如图预解16-5所示.图中O为L的光心,' AOF为主轴,F和'F为L的两个焦点,AP 为物,作图时利用了下列三条特征光线: (1)由P射向O的入射光线,它通过O后方向不变,沿原方向射向平面镜M,然后被M反射,反射光线与主轴的夹角等于入射角,均为α。反射线射入透镜时通过光心O,故由透镜射出时方向与上述反射线相同,即图中的' OP. (2)由P发出已通过L左方焦点F的入射光线PFR,它经过L折射后的出射线与主轴平行,垂直射向平面镜M,然后被M反射,反射光线平行于L的主轴,并向左射入L,经L折射后的出射线通过焦点F,即为图中的RFP. (3)由P发出的平行于主轴的入射光线PQ,它经过L折射后的出射线将射向L的焦点'F,即沿图中的' QF方向射向平面镜,然后被M反射,反射线指向与'F对称的F点,即沿QF方向。此反射线经L折射后的出射线可用下法画出:通过O作平行于QF的辅助线'S OS,'S OS通过光心,其方向保持不变,与焦面相交于T点,由于入射平行光线经透镜后相交于焦面上的同一点,故QF经L折射后的出射线也通过T点,图中的QT即为QF经L 折射后的出射光线。 上列三条出射光线的交点'P即为LM组合所成的P点的像,对应的'A即A的像点.由图可判明,像'' A P是倒立实像,只要采取此三条光线中任意两条即可得'' A P,即为正确的解答。 2. 按陆续成像计算物AP经LM组合所成像的伙置、大小。 物AP经透镜L成的像为第一像,取12 u f =,由成像公式可得像距 1 2 v f =,即像在平向镜后距离2f处,像的大小' H与原物相同,' H H =。 第一像作为物经反射镜M成的像为第二像。第一像在反射镜M后2f处,对M来说是虚物,成实像于M前2f处。像的大小H''也与原物相同,H H H ''' ==。 第二像作为物,而经透镜L而成的像为第三像,这时因为光线由L右方入射,且物(第二像)位于L左方,故为虚物,取物32 u f =-,由透镜公式 33 111 u v f +=可得像距 3 3 2 3 fu v f u f ==> -

第三届全国中学生物理竞赛预赛试题

第三届全国中学生物理竞赛预赛试题 1.木星的公转周期约为12年。设地球至太阳的距离为1单位(称为1天文单位),则木星至太阳的距离为 天文单位。 2.把托在手掌中的物体沿竖直方向向上抛出,在物体脱离手掌的瞬间,手掌的运动方向应是 ;手掌的加速度的方向应是 ,大小应是 。 3.如图3-1所示,一质量为m 的物体位于一质量可忽略的直立 弹簧上方h 高度处,该物块从静止开始落向弹簧。设弹簧的倔强 系数为k ,则物块可能获得的最大动能为 。 4.网球拍以速度v 1击中以速度v 0飞来的网球,被击回的网球的 最大速率为 。 (以上所有的速率都是相对于地面) 5.质量为m 的小木块,停放在水平地面上,它与地面间的静摩擦系数为μ。一人想用最小的作用力F 使木块移动,则此最小力F 的大小为 。 6.一火车沿直线轨道从静止出发由A 地驶向B 地,并停止在B 地。A 、B 两地相距s 。火车作加速运动时,其加速度最大为a 1;作减速运动时,其加速度的绝对值最大为a 2。由此可以判断出该火车由A 到B 所需的最短时间 。 7.已知氢原子n=1能级的能量为-13.6电子伏,氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时所发射的光谱线为 色。 8.一物体沿x 轴在A x -=和A x =的区间内作简谐振动,对此物体作随机观察。则该物体出现在微小间隔a x ≤≤0中的几率是 。 9.图3-2中所示为一两臂内径相同的U 形管,其中盛 有乙醚。两臂中各有一活塞与液面紧密接触起始时两活 塞在同一水平面上,现将两活塞同时十分缓慢的上提, 左右臂活塞提高的距离分别为h 和2h ,然后将两活塞 固定,两臂中液面的高度差为 。 10.设一氢气球可自由膨胀以保持球内外的压强相等, 则随着气球的不断升高,因大气压强随高度而减小,气 球将不断膨胀。如果氢气与大气皆可视为理想其他,大气的温度、平均摩尔质量以及重力加速度随高度的变化 皆可忽略,则气球在上升过程中所受的浮力将 。 图 3-2 图3-1

高二物理竞赛试题及答案

1.宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后,在太空运行,在这飞船中用天平测物体的质量,结果是() A.和在地球上测得的质量一样大B比在地球上测得的大C比在地球上测得的小D测不出物体的质量 2.秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:() A.星星在运动B地球在绕太阳公转C地球在自转D大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化 3.1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时,使用了一种石墨炸弹,这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是:() A.炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断输电线 4.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是:() A.灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路 5.下列物体都能导热,其中导热本领的是:() A.铁管B铝管C铜管D热管 6.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:()

A桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆 7.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下面说法中正确的是:() A.射入眼中的光一定是由像发出的B像一定是虚像C像一定是倒立的D像一定是放大的 8.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择,在生物课上使用时,效果的是:() A.凹型镜面B凸型镜面C平面镜面D乳白平面 9.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在:() A.磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体重心的北侧D磁体重心的南侧 10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是:() A.漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源 B.漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作 C.当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用 D.只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A 时,才能起保护作用

第32届全国中学生物理竞赛复赛试题

第32届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题 2015年9月19日 一、(15分)在太阳内部存在两个主要的核聚变反应过程:碳循环和质子-质子循环;其中碳循环是贝蒂在1938年提出的,碳循环反应过程如图所示。图中p、+e和eν分别表示质子、正电子和电子型中微子;粗箭头表示循环反应进行的先后次序。当从循环图顶端开始,质子p与12C核发生反应生成13N核,反应按粗箭头所示的次序进行,直到完成一个循环后,重新开始下一个循环。已知+e、p和He核的质量分别为0.511 ν的质量可以忽MeV/c2、1.0078 u和4.0026 u(1u≈931.494 MeV/c2),电子型中微子 e 略。 (1)写出图中X和Y代表的核素; (2)写出一个碳循环所有的核反应方程式; (3)计算完成一个碳循环过程释放的核能。

二、(15分)如图,在光滑水平桌面上有一长为L的轻杆,轻杆两端各固定一质量均为M的小球A和B。开始时细杆静止;有一质量为m的小球C以垂直于杆的速度 v运 0动,与A球碰撞。将小球和细杆视为一个系统。 (1)求碰后系统的动能(用已知条件和球C碰后的速度表出); (2)若碰后系统动能恰好达到极小值,求此时球C的速度和系统的动能。

三、(20分)如图,一质量分布均匀、半径为r 的刚性薄圆环落到粗糙的水平地面前的 瞬间,圆环质心速度v 0与竖直方向成θ(π3π 22 θ<<)角,并同时以角速度0ω(0ω的 正方向如图中箭头所示)绕通过其质心O 、且垂直环面的轴转动。已知圆环仅在其所 在的竖直平面内运动,在弹起前刚好与地面无相对滑动,圆环与地面碰撞的恢复系数为k ,重力加速度大小为g 。忽略空气阻力。 (1)求圆环与地面碰后圆环质心的速度和圆环转动的角速度; (2)求使圆环在与地面碰后能竖直弹起的条件和在此条件下圆环能上升的最大高度; (3)若让θ角可变,求圆环第二次落地点到首次落地点之间的水平距离s 随θ变化的函数关系式、s 的最大值以及s 取最大值时r 、0v 和0ω应满足的条件。

第六届全国中学生物理竞赛预赛试题

第六届全国中学生物理竞赛预赛试题 1.1988年10月,我国基本建成了对撞机,在此机中发生对撞的粒子是 和 。 2.提出原子的核式结构模型的物理学家是 ;发现中子的物理学家是 ;发现电子的物理学家是 ;指出弱相互作用下宇称不守恒的物理学家是 和 ,在实验上,证实此结论的物理学家是 。 3.一个焦距为f 的会聚透镜,在其左侧的主光轴上离透镜2f 处有一小光源,在右侧屏上观察到此光源的清晰的像。现在光源与透镜的位置保持不变而在光路中插入一厚度为d (d

6.画出日光灯的电路图,并回答问题:如果起动器丢失,而手头只有一段两端裸露的、有绝缘外皮的导线,用什么办法能将日光灯点亮?试就你所用的办法说明道理。 7.有一只狐狸以不变速度v 1沿着直线AB 逃跑,一猎犬以不变的速率v 2追击,其运动方向始终对准狐狸。某时刻狐狸在F 处,猎犬在D 处,FD ⊥L (如图6-2),试求此时猎犬的加速度的大小。 2图6-2

高二物理竞赛试题(附答案)

高二物理竞赛试题 一、选择题I(单选每小题3分,共30分) 1.甲车速度v 1=10米/秒,乙车速度v 2=4米/秒,两车在一条公路的不同车道上作同方向的匀速直线运动,随后在甲车追上乙车相遇时,甲车立即刹车作加速度为a=2米/秒2 的匀减速运动。于是两车将再次相遇,设两车先后两次相遇的时间间隔为t ,两次相遇处的距离为s ,则( ) (A)t=6秒,s=24米 (B)t=5秒,s=20米 (C)t=5秒,s=25米 (D)t=6.25秒,s=25米 2.点光源s 位于凸透镜左侧2倍焦距(即2f)之外,由s 发出的一条光线a 如图1所示,则光线经过透镜折射后的出射光线将与主光轴0102相交于( ) (A)一倍焦距与两倍焦距之间 (B)两倍焦距之外 (C)无穷远处 (D)两倍焦距处 3.图2是某电路中的一部分,已知R 1=5欧,R 2=1欧,R 3=3欧,电流I 1=O.2安,I 2=O.1安,则通过电流表A 中的电流强度是( ) (A)0.2安,方向为b →a (B)0.1安,方向b →a (C)O.1安,方向为a →b (D)0.3安,方向a →b 4.质量为优的重物放在地面上,该地重力加速度为g ,现用一根细绳向上提重物,使绳子拉力从零开始逐渐增大,得到加速度a 与拉力T 的图线如图3所示中的OAB 。换一个地点做同样的实验,又得到OCD 的图线,关于OCD 图线所描述的物体质量m ′与新地点重力加速度g ′,下列说法中正确的是( ) (A) m ′> m ,g ′≠g (B) m ′< m ,g ′≠g (C) m ′> m ,g ′= g (D) m ′< m ,g ′= g 5.如图4所示,在通电密绕长螺线管靠近左端处,吊一金属环a 处于静止状态,在其内部也吊一金属环b 处于静止状态,两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上,当滑动变阻器R 的滑片P 向左端移动时,a 、b 两环的运动情况将是( ) (A)a 右摆,b 左摆 (B)a 左摆,b 右摆 (C)a 右摆,b 不动 (D)a 左摆,b 不动 图1 图2 图2 图4

第二届全国中学生物理竞赛预赛试题

第二届全国中学生物理竞赛预赛试题 姓名 成绩 1.至少要 颗同步卫星才能“覆盖”整个地球赤道。 2.一般人能听到的声音的频率大致在 范围。视觉暂留约为 秒。 3.电子显微镜比普通显微镜更能分辨物体的细节,这是由于 原因。 4.200度远视眼镜片的焦距是 。 5.正电子与负电子相碰湮没时,放出的能量约为 。 6.220V 、40W 的白炽灯泡的灯丝在不点亮时用电桥测出的电阻值与按公式 W V P U R 40)220(2 2==算出的值相比,其大小关系 ,理由是 。 7.房间中间有一台电冰箱,夏天时把这台正在工作的电冰箱的门打开,想用此方法来降低室内的平均温度,这 可能(“是”或“否”);理由是 。 8.落日为什么是红的? 。 9.在平缓的海滩上会看到,不论海中的波向什么方向传播,当到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向传来,这是 原因。 10.一束在空气中波长为0.65μm 的光,人眼看是红色;当它射入折射率为1.33的水中,人眼在水中看时,看到的颜色是 ,理由是 。 11.给你一把很轻的有刻度的直尺,一个已知重量的可悬挂的物体,怎样才能粗略的测出一根棉线所能承受的最大拉力?要求说明理由并画出装置图。 12.估计在室温下,真空度达到1×10 -3mm 汞高时,容器内空气分子间的平均距离(取一 位有效数字)

13.如图2-1所示的光学系统中,会聚透镜L1和L2共轴,其焦距分别为f1和f2,直径分别为D和D/2,彼此相距2(f1+f2)。物AA’与主轴垂直,长度为D,其中心O A位于主轴上,离L1的距离为2f1,屏P垂直于主轴,置于L2右侧,O P是O A经L1和L2所成的像点.这时在屏上只出现物AA’中央部分的像. (1)画出此情况的光路图,用它来解释此现象. (2)如果不改变AA’、L1、L2和屏P的位置,能否在此光学系统中加一个会聚透镜L使得AA’全物都在P上成像?如不能.请说明理由。如能请说明应放在何处,直径至少要多大?焦距f 应如何选定? 14.一个盛满水的圆柱形水桶,桶底和壁都很轻很薄,桶的半径为R,高为h,桶的上缘处在湖面下深度为H处,如果用轻绳将它缓慢的上提,直到桶的底面刚离开水面,若不计水的阻力,求上提过程中拉力所做的功。

全国高中物理竞赛初赛试题及标准答案

全国中学生物理竞赛预赛试卷 本卷共16题,满分200分. 一、选择题.本题共5小题,每小题6分.在每小题给出的4个选项中,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.下列说法中正确的是 A.水在0℃时密度最大. B.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中分子速率很大的如大于v A的分子全部 取走,则气体的温度会下降,此后气体中不再存在速率大于v A的分子. C.杜瓦瓶的器壁是由两层玻璃制成的,两层玻璃之间抽成真空,抽成真空的主要 作用是既可降低热传导,又可降低热辐射. D.图示为一绝热容器,中间有一隔板,隔板左边盛有温度为T的理想气体,右边为真空.现抽掉隔板,则气体的最终温度仍为T. 2.如图,一半径为R电荷量为Q的带电金属球,球心位置O固定,P为球外一点.几位同学在讨论P点的场强时,有下列一些说法,其中哪些说法是正确的? A.若P点无限靠近球表面,因为球表面带电,根据库仑定律可推知,P点的场强趋 于无穷大. B.因为在球内场强处处为0,若P点无限靠近球表面,则P点的场强趋于0 C.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变. D.若保持Q不变,而令R变大,同时始终保持P点极靠近球表面处,则P点的场强不变. 3.图中L为一薄凸透镜,ab为一发光圆面,二者共轴,S为与L平行放置的屏,已知这时ab可在屏上成清晰的像.现将透镜切除一半,只保留主轴以上的一半透镜,这时ab在S上的像 A.尺寸不变,亮度不变. B.尺寸不变,亮度降低. C.只剩半个圆,亮度不变. D.只剩半个圆,亮度降低. 4.一轻质弹簧,一端固定在墙上,另一端连一小物块,小物块放在摩擦系数为μ的水平面上,弹簧处在 自然状态,小物块位于O处.现用手将小物块向右移到a处,然 后从静止释放小物块,发现小物块开始向左移动. A.小物块可能停在O点. B.小物块停止以后所受的摩擦力必不为0 C.小物块无论停在O点的左边还是右边,停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向两者既可能相同,也可能相反. D.小物块在通过O点后向右运动直到最远处的过程中,速度的大小总是减小;小物块在由右边最远处回 到O点的过程中,速度的大小总是增大. 5.如图所示,一内壁光滑的圆锥面,轴线OO’是竖直的,顶点O在下方,锥角为2 α,若有两个相同的小珠(均视为质点)在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动,则有: A.它们的动能相同. B.它们运动的周期相同. C.锥壁对它们的支撑力相同. D.它们的动能与势能之比相同,设o点为势能零点.

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