全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编 力学

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第16场预赛

1.（15分）一质量为m的平顶小车，以速度v0沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为m的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为?。

1.如果要求砌块不会从车顶后缘掉落，车顶的最小长度是多长？

2.如果屋顶长度满足问题1的要求，整个过程中摩擦力做了多少功？参考溶液

1.物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。令v表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即

mv0？（M？M）V（1）就能量而言，在上述过程中，块体动能的增量等于块体上摩擦力所做的功，即

12mv??mgs1（2）2其中s1为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即

1212mv？mv0Mgs2（3）22，其中S2是小车的移动距离。L是屋顶的最小长度

l?s2?s1（4）由以上四式，可解得

2毫升？（5）

2?g(m?m)2mv0即车顶的长度至少应为l?。

2.G（M？M）2。根据函数关系，摩擦所做的功等于系统动量的增量，即

2w?(m?m)v2?mv0（6）

1212可从方程式（1）和（6）中获得

1

2mmv0w？？（7）

2(m?m)

2.（20分）一个大容器装满两种不相容的液体，它们的密度是？1和？2（？1×2）。现在将一根长度为L、密度为（？1×2）的均匀木棍垂直放置在上面的液体中，其下端与

两种液体之间的距离为

123l，由静止开始下落。试计算木棍到达最低处所需的时间。假定由于4木棍运动而

产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未

露出液面，也未与容器相碰。参考解答

1.用s表示木棍的横截面积，从木棍静止到其下端到达两种液体之间的界面。在这个

过程中，木棍受到向下的重力（？1×2）？LSG和向上浮力？根据牛顿第二定律，物体下

落的加速度

a1?12?2??1g（1）

1.2用T1表示所需的时间，然后

312（2）l?a1t142由此解得

t1？3l（？1×2）（3）

2(?2??1)g2．木棍下端开始进入下面液体后，用l'表示木棍在上面液体中的长度，这时木棍所受重力不变，仍为(?1??2)?lsg，但浮力变为?1l?sg??2(l?l?)sg．当l?l'时，浮力小于重力；当l'?0时，浮力大于重力，可见有一个合力为零的平衡位置．用l0?表示在此平衡位置时，木棍在上面液体中的长度，则此时有

(?1??2)? lsg？？1l0？sg？？2（l？l0？）SG（4）可通过以下方式获得：

1212l0??l（5）2即木棍的中点处于两液体交界处时，木棍处于平衡状态，取一坐标系，其原点位于交界面

二

上，竖直方向为z轴，向上为正，则当木棍中点的坐标z?0时，木棍所受合力为

零．当中点坐标为z时，所受合力为

11 1.(?12)? lsg 1.LZsg？？2.LZsg（？2？1）sgz？？kz2？？2.k在哪里？（？2±1）SG（6）此时，斗杆的运动方程为

kz(12)lsaz

12az是沿z方向的加速度AZ？？2（？2×1）gz2z

(?1??2)l?2?2(?2??1)g（7）

（？1×2）l可以看作是简谐振动，其周期T？2.2.（？1×2）l（8）

2(?2??1)g为了求同时在两种液体中运动的时间，先求振动的振幅a．木棍下端刚进入下面液体时，其速度

五、A1t1（9）由机械能守恒定律可知

1?111??(?1??2)sl?v2?kz2?ka2（10）

2.222? Z在哪里？1L是此时斗杆中心与坐标原点之间的距离。V可以从方程（1）、（3）和（9）中得到，然后从方程（6）中的K代（10）中得到2

a?l

（11）

由此可知，从木棍下端开始进入下面液体到棍中心到达坐标原点所走的距离是振幅的一半，从参考圆（如图预解16-9）上可知，对应的?为30?，对应的时间为t/12。因此木棍从下端开始进入下面液体到上端进入下面液体所用的时间，即棍中心从z?ll到z??所用的时间为223

t2？2t？（？1×2）l（12）？1232（？2×1）G3。从木棍完全浸入以下液体的那一刻起，应力情况的分析与1中的分析类似，但浮力大于重力，因此它会进行均匀的减速运动。加速度值与A1中的值相同，其过程与1中的过程相反，后者需要时间

t3?t1（13）4．总时间为

Tt1？t2？t3？

第17届预赛题.

1.（20点）如图17-8所示，在水平工作台上放置一块长木板c，c的右端为固定挡板P，小木块a和B分别放置在c的左端和中点。a和B的尺寸以及P的厚度可以忽略

66?2?6(?1??2)l（14）

（2×1）GB与B、P之间的距离为L，板C与桌面之间没有摩擦，a与C、B与C之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数为？；a、 B和C（连同挡板P）具有相同的质量。开始时，B和C是静止的，a以一定的初始速度向右移动。以下情况会发生吗？当这些条件可能发生时，需要定量计算a区初速度V0应满足的条件，或定量解释其无法发生的原因

（1）物块a与b发生碰撞；

（2） a块与B块碰撞后（设置为弹性碰撞），B块与挡板p碰撞；（3）块B与挡板P碰撞（设置为弹性碰撞）后，块B与a在板C上再次碰撞；

（4）物块a从木板c上掉下来；（5）物块b从木板c上掉下来．参考解答

1.块a、B和板c的质量以M表示。当块a以初始速度V0向右移动时，板c施加的块

a尺寸为？MG通过滑动摩擦减速，电路板c由块a施加。块的大小取决于电路板c？Mg的

滑动摩擦力和B块施加的F摩擦力加速，

施加的摩擦力f作用而加速，设a、b、c三者的加速度分别为aa、ab和ac，则由牛

顿第二定律，有

四

mgmaamgfmacfmab

事实上，在这个问题上，AB？也就是说，B和C之间没有相对运动，因为当AB？当为AC时，可通过上述公式得出

f?1?mg（1）2它小于最大静摩擦力?mg．可见静摩擦力使物块b、木板c之间不发生

相对运动。若物块a刚好与物块b不发生碰撞，则物块a运动到物块b所在处时，a与b

的速度大小相等．因为物块b与木板c的速度相等，所以此时三者的速度均相同，设为v1，由动量守恒定律得

mv0？3mv1（2）

在此过程中，设木板c运动的路程为s1，则物块a运动的路程为s1?l，如图预解17-

8所示．由动能定理有

1212mv1？mv0镁（s1？l）（3）2212（2m）v1？？Mgs1（4）2，或者，在这个

过程中，整个系统动能的变化等于系统内滑动摩擦所做功的代数和（（3）和（4）在等号

两边相加），也就是

22(3m)v1?mv0mgl（5）

在方程式1212中，l是块a相对于板C移动的距离。求解方程式（2）和（5）以获得

v0?3?gl（6）即物块a的初速度v0?3?gl时，a刚好不与b发生碰撞，若v0?3?gl，

则a将与b发生碰撞，故a与b发生碰撞的条件是

v0？3.德国劳埃德船级社（7）

2.当物块a的初速度v0满足（7）式时，a与b将发生碰撞，设碰撞的瞬间，a、b、

五

全国中学生高中物理竞赛集锦(力学)答案

全国中学生物理竞赛集锦（力学）答案 第21届预赛（2020.9.5） 二、第一次，小物块受力情况如图所示，设T 1为绳中张力，a 1为两物块加速度的大小，l 为斜面长，则有 1111 m g T m a -= （1） 1221 sin T m g m a α-= （2） 2 11 2 l a t = （3） 第二次，m 1与m 2交换位置．设绳中张力为T 2，两物块加速度的大小为a 2，则有 2222m g T m a -= （4） 2112sin T m g m a α-= (5) 2 2123t l a ?? = ??? (6) 由（1）、（2）式注意到α ＝30?得 12 11222() m m a g m m -= + （7） 由（4）、（5）式注意到α ＝30?得 21 21222() m m a g m m -= + （8） 由（3）、（6）式得 2 19 a a = （9） 由（7）、（8）、（9）式可解得

1211 19 m m = （10） 评分标准：本题15分，（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）式各2分，求得（10）式再给3分。 七、由题设条件知，若从地面参考系观测，则任何时刻，A 沿竖直方向运动，设其速度为v A ，B 沿水平方向运动，设其速度为v B ，若以B 为参考系，从B 观测，则A 杆保持在竖直方向，它与碗的接触点在碗面内作半径为R 的圆周运动，速度的方向与圆周相切，设其速度为V A 。杆相对地 面的速度是杆相对碗的速度与碗相对地面的速度的合速度，速度合成的矢量图如图中的平行四边形所示。由图得 A A sin V v θ= （1） B A cos V v θ= （2） 因而 B A cot v v θ= （3） 由能量守恒 A 22 B B A A 12 1cos 2m gR m v m v θ=+ （4） 由（3）、（4）两式及m B ＝2m A 得 A 22cos sin 1cos gR v θ θ θ =+ （5） B 2 2cos cos 1cos gR v θ θ θ =+ （6） 评分标准： 本题（15）分．（1）、（2）式各3分，（4）式5分，（5）、（6）两式各2分。 九、设从烧断线到砝码1与弹簧分离经历的时间为△t ，在这段时间内，各砝码和砝码 图1

高中物理竞赛辅导习题力学部分

力、物体的平衡 补充：杠杆平衡（即力矩平衡），对任意转动点都平衡。 一、力学中常见的三种力 1.重力、重心 ①重心的定义： ++++=g m g m gx m gx m x 212211，当坐标原点移到重心上，则两边的重力矩平衡。 ②重心与质心不一定重合。如很长的、竖直放置的杆，重心和质心不重合。 如将质量均匀的细杆AC （AB =BC =1m ）的BC 部分对折,求重心。 以重心为转轴，两边的重力力矩平衡（不是重力相等）： （0.5-x ）2G =(x +0.25)2 G ,得x =0.125m （离B 点）. 或以A 点为转轴：0.5?2G +(1+0.5)2 G =Gx ', 得x '=0.875m ，离B 点x =1-x '=0.125m. 2.巴普斯定理： ①质量分布均匀的平面薄板：垂直平面运动扫过的体积等于面积乘平面薄板重心通过的路程。 如质量分布均匀的半圆盘的质心离圆心的距离为x ， 绕直径旋转一周，2321234R x R πππ?=，得π 34R x = ②质量分布均匀的、在同一平面内的曲线：垂直曲线所在平面运动扫过的面积等于曲线长度乘曲线的重心通过路程。 如质量分布均匀的半圆形金属丝的质心离圆心的距离为x ， 绕直径旋转一周，R x R πππ?=242，得π R x 2= 1. （1）半径R =30cm 的均匀圆板上挖出一个半径r =15cm 的内 切圆板，如图a 所示，求剩下部分的重心。 （2）如图b 所示是一个均匀三角形割去一个小三角形 AB 'C '，而B 'C '//BC ，且?AB 'C '的面积为原三角形面积的4 1，已知BC 边中线长度为L ，求剩下部分BCC 'B '的重心。 [答案：(1) 离圆心的距离6R ；(2)离底边中点的距离9 2L ] 解(1)分割法:在留下部分的右边对称处再挖去同样的一个圆,则它关于圆心对称,它的重心在圆心上,要求的重心就是这两块板的合重心,设板的面密度为η，重心离圆心的距离为x . 有力矩平衡: ),2()2(])2(2[222x R R x R R -=-ηπηπ得6 R x ==5cm. 填补法:在没挖去的圆上填上一块受”重力”方向向上的圆,相当于挖去部分的重力被抵消,其重 心与挖去后的重心相同,同理可得6 R x =. 能量守恒法:原圆板的重力势能等于留下部分的重力势能和挖去部分的重力势能之和,可得 6 R x =. (2) ?AB 'C '的面积为原三角形面积的1/4，质量为原三角形质量的4 1，中线长度应为原三角形中线长度的2 1。 设原三角形BC 边的中线长为L 。原重心离BC 边的距离为3 L ，且在中线上。

全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编 力学

全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编力学全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编力学 第16场预赛 1.（15分）一质量为m的平顶小车，以速度v0沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为m的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为?。 1.如果要求砌块不会从车顶后缘掉落，车顶的最小长度是多长？ 2.如果屋顶长度满足问题1的要求，整个过程中摩擦力做了多少功？参考溶液 1.物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。令v表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即 mv0？（M？M）V（1）就能量而言，在上述过程中，块体动能的增量等于块体上摩擦力所做的功，即 12mv??mgs1（2）2其中s1为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即 1212mv？mv0Mgs2（3）22，其中S2是小车的移动距离。L是屋顶的最小长度 l?s2?s1（4）由以上四式，可解得 2毫升？（5） 2?g(m?m)2mv0即车顶的长度至少应为l?。 2.G（M？M）2。根据函数关系，摩擦所做的功等于系统动量的增量，即 2w?(m?m)v2?mv0（6） 1212可从方程式（1）和（6）中获得 1 2mmv0w？？（7） 2(m?m)

2.（20分）一个大容器装满两种不相容的液体，它们的密度是？1和？2（？1×2）。现在将一根长度为L、密度为（？1×2）的均匀木棍垂直放置在上面的液体中，其下端与 两种液体之间的距离为 123l，由静止开始下落。试计算木棍到达最低处所需的时间。假定由于4木棍运动而 产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未 露出液面，也未与容器相碰。参考解答 1.用s表示木棍的横截面积，从木棍静止到其下端到达两种液体之间的界面。在这个 过程中，木棍受到向下的重力（？1×2）？LSG和向上浮力？根据牛顿第二定律，物体下 落的加速度 a1?12?2??1g（1） 1.2用T1表示所需的时间，然后 312（2）l?a1t142由此解得 t1？3l（？1×2）（3） 2(?2??1)g2．木棍下端开始进入下面液体后，用l'表示木棍在上面液体中的长度，这时木棍所受重力不变，仍为(?1??2)?lsg，但浮力变为?1l?sg??2(l?l?)sg．当l?l'时，浮力小于重力；当l'?0时，浮力大于重力，可见有一个合力为零的平衡位置．用l0?表示在此平衡位置时，木棍在上面液体中的长度，则此时有 (?1??2)? lsg？？1l0？sg？？2（l？l0？）SG（4）可通过以下方式获得： 1212l0??l（5）2即木棍的中点处于两液体交界处时，木棍处于平衡状态，取一坐标系，其原点位于交界面 二 上，竖直方向为z轴，向上为正，则当木棍中点的坐标z?0时，木棍所受合力为 零．当中点坐标为z时，所受合力为 11 1.(?12)? lsg 1.LZsg？？2.LZsg（？2？1）sgz？？kz2？？2.k在哪里？（？2±1）SG（6）此时，斗杆的运动方程为 kz(12)lsaz 12az是沿z方向的加速度AZ？？2（？2×1）gz2z (?1??2)l?2?2(?2??1)g（7） （？1×2）l可以看作是简谐振动，其周期T？2.2.（？1×2）l（8）

高中物理竞赛题(含答案)

高中物理力学部分竞赛题 （本试卷满分150分，，三个大题，共21小题。请考生务必请将所有题目的答案答在答题卡上相应的位置，答在试卷上的不给分，只交答题卡） 一、选择题（共70分；在每小题给出的四个选项中，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5分，选对但不全的得2.5分，有错选的得零分。） 1、如图所示，在一条直线上两个振源A 、B 相距6m ，振动频率相等，从t 0时刻A 、B 开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，振动图像A 为甲，B 为乙。若A 向右传播的波与B 向左传播在t 1 = 0.3s 时相遇，则 （ ） A ．两列波在A 、 B 间的传播速度 均为10m/s B ．两列波的波长都是4m C ．在两列波相遇过程中，中点C 为振动加强点 D ．t 2 = 0.7s 时刻B 点经过平衡位置且振动方 向向下 2、1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小．2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义．行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球．一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上．假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是（其中万有引力常量为G ） （ ） A ．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径 B ．冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径 C ．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径 D ．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径 3、如图所示，两个轮子的半径R =0.20 m ，由电动机驱动以角速度ω=8.0 rad/s 匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L ＞2d ，木板条与 轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上 方所需的时间是 （..） A ．1 s B ．0.785 s C ．1.5 s D ．条件不足，无法判断 4、如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，则在整个过程中（ ） A ． 木板对物块做功为212mv B ． 擦力对小物块做功为mgL sin α C ． 支持力对小物块做功为mgL sin α D ． 滑动摩擦力对小物块做功为21sin 2mv mgL α-

2023年高中物理竞赛试题分类汇编力学部分

物理知识竞赛试题二(力学部分) 一、单一选择题（每题3分，共33分） 1．摩托车做飞跃障碍物旳演出时为了减少向前翻车旳危险，下列说法中对旳旳是：A．应当前轮先着地 B. 应当后轮先着地 C. 应当前后轮同步着地 D. 哪个车轮先着地与翻车旳危险没有关系 2. 下列有关激光应用旳说法中，错误旳是： A. 运用激光进行室内照明 B. 运用激光进行通信 B．运用激光加工坚硬旳材料 D. 运用激光进行长距离测距 3. 从地面上看，通信用旳地球同步卫星是静止不动旳。它运行一周所用旳时间是： A. 24小时 B. 23小时56分 C. 24小时4分 D. 24小时56分 4. 我们可以辨别钢琴和小提琴旳声音，这是由于它们发出声音旳： A. 音调不一样 B. 音色不一样 C. 响度不一样 D. 频率不一样 5. 一艘宇宙飞船关闭发动机后在大气层外绕地球飞行，飞船内也许出现旳现象是： A. 物体旳质量消失 B. 物体自由下落旳速度变快 C. 蜡烛正常燃烧 D. 水滴呈球形漂浮在空气中 6．山间公路往往围绕山坡，盘山而上，这样可以使上山旳汽车： A．提高功率 B．提高机械效率 C．减小所需旳牵引力 D．减小所需旳功 7．在抗洪救灾中，大堤上旳许多人都身穿厚厚旳“背心”，这种“背心”旳重要作用是：A．能阻碍热传递，从而可以抵御风寒

B．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体旳作用力，起保护作用 C．不一样旳背心反射不一样颜色旳光，便于识别 D．以上说法都不对 8．车站上，坐在火车里旳乘客从窗口发既有两列火车沿相反旳方向运动，由此得出旳下列判断中错误旳是： A．乘客坐旳火车和看到旳两列火车中一定有两列在沿相反方向运动 B．乘客坐旳火车也许在运动 C．三列火车也许沿同一方向运动 D．三列火车中也许有一列是静止旳 9．航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。假如科学家要在其中进行试验，下列哪些操作不能正常进行： A．用温度计测温度 B．用弹簧秤测力 C．用天平测质量 D．用电子表测时间 10．有两个鸡蛋，毕生一熟，让它们在光滑旳水平桌面上以同样旳速度同步开始转动：A．生鸡蛋很快停止转动，熟鸡蛋转了一会儿才停止 B．熟鸡蛋很快停止转动，生鸡蛋转了一会儿才停止 C．两个鸡蛋都很快停止转动 D．两个鸡蛋都转了一会儿，然后同步停止 11．有一架飞机沿水平向左做匀速直线运动，每隔1秒钟从 飞机上轻轻释放一小球，当三只小球落下且均未落至地 面时，若不计空气阻力，则这三只小球在空中旳排列状况应是下图中旳哪一种：

第25届全国中学生物理竞赛预赛试题

第25届全国中学生物理竞赛预赛试题 是中国学生智力比赛中的一种，涵盖了广泛的物理知识和技能，需要高中生具备深厚的物理基础和良好的思维能力。这篇文章将 从试题的难度、内容、意义等多个方面介绍。 一、试题的难度 难度较大，尤其是第一题和第五题，需要考生掌握高水平的数 学知识和物理理论，同时要具备能够独立思考、解决问题的能力。这对参加比赛的学生来说是一个很大的挑战，需要付出更多的努 力和时间才能够获得高分。 二、试题的内容 内容主要涉及物理学中的力学、电学、热学、光学等方面。其中，第一题要求考生利用牛顿第二定律以及矩阵计算等数学方法，求解物体运动的速度和位移。第二题则考查了考生对电学中电荷 守恒定律以及电场强度的理解，要求考生求解电荷分布和电场强度。第三题以热力学为背景，考察了考生对理想气体压强和体积 的数量关系掌握情况，要求考生解决相关问题。第四题是一道光

学题目，考查了光的衍射和干涉等知识点，要求考生推导出光路差和明暗环的位置。第五题则是一道复杂的物力学问题，需要考生掌握牛顿定律、动量守恒定律、能量守恒定律等物理原理，同时需要考生具备分析问题和求解问题的能力。 三、试题的意义 意义重大，不仅是一次学生自我检验的机会，更是激发学生学习物理的热情和兴趣的重要途径。通过比赛，学生们能够深入了解物理学的知识，掌握物理学的理论和方法，提高思维能力和创新思维能力。同时，竞赛还能够锻炼学生的自信心和团队合作精神，培养学生的竞争意识和发展潜力。 总之，是一次有意义的比赛，从试题的难度、内容、意义等多个方面切入对其进行了分析。对参加比赛的学生来说，需要充分准备，努力提高自身的物理基础和思维能力，以此迎接即将到来的挑战。同时，比赛也提供了一个学习交流的重要平台，有助于促进学生在物理学方面的全面发展和成长。

第届全国中学生物理竞赛预赛试卷和答案

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷 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．下述实验或现象中;能够说明光具有粒子性的是 A．光的双缝干涉实验B．黑体辐射C．光电效应D．康普顿效应 1．黑体辐射：在任何条件下;对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体;……但黑体未必是黑色的;例如太阳是一个黑体……在黑体辐射中;随着温度不同;光的颜色各不相同;黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程..……普朗克由黑体辐射提出能量子的观点CD明显正确……选BCD 2．系统l和系统2质量相等;比热容分别为C 1和C 2 ;两系统接触后达到共同温度T；整个过程中与 外界两系统之外无热交换..两系统初始温度T1和T2的关系为 A．T1=B．T1= C．T1=D．T1= 从表达式看;应是物体1的放热=物体2的吸热;建立方程：C1mT1－T=C2mT－T2……选D 3．假设原子核可视为均匀球体..质量数为A的中重原子核的半径R可近似地用公式R=R0A1/3表示;其中R0为一常量..对于核子数相同的原子核;下列说法正确的是 A．质量密度是基本相同的B．电荷密度是基本相同的 C．表面积是基本相同的D．体积是基本相同的 核子数相同→质量数相同→由题知半径相同→CD对；质量数相同→质量基本相同→质量密度基本相同……选ACD 4．一颗人造地球通讯卫星同步卫星对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ0－Δθ到东经θ0+Δθ之间的区域..已知地球半径为R0;地球表面处的重力加速度大小为g;地球自转周期为T.Δθ的值等于 A．arcsin1/3B．2arcsin1/3 C．arccos1/3D．2arccos1/3 首先算出同步卫星绕地球公转的半径r; 地球自身半径为R;几何关系如右图所示;…… 选C

全国中学生高中物理竞赛预赛试卷及答案

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. 下列说法正确的是： A.一束单色光从真空射入 时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的传播速度不同于在真空中的传播速度有关 B.白纸上有两个非常靠近的小黑斑，实际上是分开的，没有重叠部分.但通过某一显微镜所成的象却是两个连在一起的没有分开的光斑，这与光的衍射现象有关 C.雨后虹的形成与光的全反射现象有关 D.老年人眼睛常变为远视眼，这时近处物体通过眼睛所成的像在视网膜的前方（瞳孔与视网膜之间），故看不清 2. 图中A 、B 是两块金属板，分别与高压直流电源的正负极相连.一个 电荷量为q 、质量为m 的带正电的点电荷自贴近A 板处静止释放（不计 重力作用）.已知当A 、B 两板平行、两板的面积很大且两板间的距离较小 时，它刚到达B 板时的速度为u 0，在下列情况下以u 表示点电荷刚到达B 板时的速度 A. 若A 、B 两板不平行，则u< u 0 B.若A 板面积很小，B 板面积很大，则u< u 0 C.若A 、B 两板间的距离很大，则u< u 0 D.不论A 、B 两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少，u 都等于 u 0 3. α粒子和β粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动.若α粒子的质量是m 1，β粒子的质量是m2，则α粒子与β粒子的动能之比是 A. m 2m 1 B. m 1m 2 C. m 14m 2 D. 4m 2m 1 4. 由玻尔理论可知，当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，有可能 A. 发射出光子，电子的动能减少，原子的势能减少 B. 发射出光子，电子的动能增加，原子的势能减少 C. 吸收光子，电子的动能减少，原子的势能增加 D. 吸收光子，电子的动能增加，原子的势能减少 5. 图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB 为其主光轴.P 是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q 点.该光学元件可能是 A.薄凸透镜 B.薄凹透镜 C.凸球面镜 D.凹球面镜

全国中学生物理竞赛第8~17届预赛题(力学部分)

全国中学生物理竞赛第8—17届预赛题 一、物体平衡和直线运动 一、足球比赛中发角球时，有经验的足球队员可发出所谓“香蕉球）。即球飞到球门前方时会拐弯进入球门。试简要地说明其道理。（第八届预赛） 二、有一水果店，所用的秤是吊盘式杆秤，量程为10千克。现有一较大的西瓜，超过此秤的量程。店员A 找到另一秤砣，与此秤砣完全相同，把它与原秤砣结在一起作为秤砣进行称量。平衡时，双砣位于6.5千克刻度处，他将此读数乘以2得13千克，作为此西瓜的质量，卖给顾客。店员B 对这种称量结果表示怀疑。为了检验，他取另一西瓜，用单秤砣正常秤得8千克，用店员A 的双秤砣法称 量，得读数为3千克，乘以2后得6千克。这证明了店员A 的办法是不可靠的。试问，店员A 卖给顾客的那个西瓜的实际质量是多少？（第九届预赛） 三、半径为R 、质量为M 1的均匀圆球与一质量为M 2的重物分别用细绳AD 和ACE 悬挂于同一点A ，并处于平衡，如图所示。已知悬点A 到球心O 的距离为L ，不考虑绳的质量和绳与球心的摩擦，试求悬挂圆球的绳AD 与竖直方向AB 的夹角 θ。（第十届预赛） 四、如图所示，两个木块A 和B ，质量分别为m A 和m B ，紧挨着并排放在水平桌面上，A 、B 间的接触面垂直于图中纸面且与水平成θ角。A 、B 间的接触面是光滑的，但它们与水平桌面间有摩擦，静摩擦系数和滑动摩擦系数均为μ。开始时A 、B 都静止，现施一水平推力F 于A ，要使A 、B 向右加速运动且A 、B 间之间不发生相对滑动，则： 1、μ的数值应满足什么条件？ 2、推力F 的最大值不能超过多少？（只考虑平动，不考虑转动问题）（第八届预赛） 五、半径为r 、质量为m 的三个相同的刚性球放在光滑的水平桌面上，两两互相接触。用一个高为1.5r 的圆柱形刚性园筒（上下均无底）将此三球套在筒内，园筒的半径取适当值，使得各球间以及球与筒壁之间均保持无形变接触。现取一质量亦为m 、半径为R 的第四个球，放在三球上方的正中。设四个球的表面、园筒的内壁表面均由相同物质构成，其相互之间的最大静摩擦系数均为μ= （约等于0.775），问R 取何值时，用手轻轻竖直向上提起园筒即能将 四个球一起提起来？（第八届预赛） 六、顶杆AB 可在竖直滑槽K 内滑动，其下端由凹轮M 推动，凸轮绕O 轴以匀

高中物理竞赛试题分类汇编1 力学部分

高中物理竞赛试题一(力学部分) 1．下列各实例中属于静摩擦的是 A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦 B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是： A．脚不痛。因人越来越轻C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B．脚越来越痛。因人越来越重D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 A．是均匀的 B．从提纽开始向后逐渐变密 C．从提纽开始向后逐渐变疏 D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能4．图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确的是 5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是 为了： A．提高传动机械的效率 B．节省燃料 C．增大拖拉机的牵引力D．提高柴油机的功率 6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高 出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后， A．将有水从烧杯中溢出 B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降 C．烧杯中水面会下降 D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出 7．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为 圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是： A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器， 故A容器底部受水的压力大于B容器 C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等 D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力 8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A．218牛 B．220牛 C．210牛 D．236牛 9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是A．帕斯卡定律 B．液体内同一深度各方向压强相等 C．物体的浮沉条件D．血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强10．某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了50g、20g和10g

第25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，则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，放置在匀强的外磁场中,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属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移。现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F，若忽略杆和U形导轨的自感，则在杆运动过程中,下列哪种说法是正确的？ 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a 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的气体.平衡时,a管内的水面比管外低，b管内的水面比管外高.现令升降机从静止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内，且经历的过程可视为绝热过程，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，达到平衡时，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，若c中的水银面上升了一小段高度Δh，则 A. b中的水银面也上升Δh B。b中的水银面也上升，但上升的高度小于Δh C。气柱中气体压强的减少量等于高为Δh的水银柱所产生的压强 D。气柱中气体压强的减少量等于高为2Δh的水银柱所产生的压强 6. 图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池E可构成闭合回路.线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。电键K1和K2都处在断开状态。设在t=0时刻，接通电键K1,经过一段时间，在t=t l时刻，再接通电键K2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的哪个

2022年全国中学生物理竞赛预赛试卷和答案版

全国中学生物理竞赛初赛试卷 一、选择题．本题共5小题，每题6分．在每题给出旳4个选项中，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．下述实验或现象中，可以阐明光具有粒子性旳是( ) A．光旳双缝干涉实验 B．黑体辐射 C．光电效应 D．康普顿效应 1．黑体辐射：在任何条件下，对任何波长旳外来辐射完全吸取而无任何反射旳物体，……但黑体未必是黑色旳，例如太阳是一种黑体……在黑体辐射中，随着温度不同，光旳颜色各不相似，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白旳渐变过程。……普朗克由黑体辐射提出能量子旳观点！CD明显对旳！……选 BCD 2．系统l和系统2质量相等，比热容分别为C 1和C 2 ，两系统接触后达到共同温度T；整个过 程中与外界(两系统之外)无热互换。两系统初始温度T1和T2旳关系为( ) A．T1=C 2 C 1 (T－T2) －T B．T1= C 1 C 2 (T－T2) －T C．T1=C 1 C 2 (T－T2) +T D．T1= C 2 C 1 (T－T2) +T 从体现式看，应是物体1旳放热=物体2旳吸热，建立方程：C1m(T1－T)=C2m(T－T2)……选D 3．假设原子核可视为均匀球体。质量数为A旳中重原子核旳半径R可近似地用公式R=R0A1/3表达，其中R0为一常量。对于核子数相似旳原子核，下列说法对旳旳是( ) A．质量密度是基本相似旳 B．电荷密度是基本相似旳 C．表面积是基本相似旳 D．体积是基本相似旳 核子数相似→质量数相似→由题知半径相似→CD对；质量数相似→质量基本相似→质量密度基本相似……选 ACD

2021年第38届全国高中物理竞赛预赛试题(含答案解析)

2021年第38届全国高中物理竞赛预赛试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块。弹簧的劲度系数为k ，物块质量为m ，物块与桌面之间的滑动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g 。现以恒力F （F >μmg ）将物块自平衡位置开始向右拉动，则系统的最大势能为（ ） A ． 2 12F k B ．22F k C ． 21 ()2F mg k μ- D ．22 ()F mg k μ- 2．L 型的细铜棒在磁感应强度为B 的匀强磁场中运动，已知L 型棒两边相互垂直，长度均为l ，运动速度大小均为v ，则铜棒两端电势差的最大值为（ ） A ．1 2 Blv B ．Blv C D ．2Blv 3．氢原子的基态能量为-13.6eV 。由一个电子和一个正电子结合成的束缚态（即所谓电子偶素）的基态能量近似为（ ） A ．-1.2eV B ．-3.4eV C ．-6.8eV D ．-27.2eV 4．在如图所示的电路中，电源电动势为5V ，内阻不计，R 1=2Ω，R 2=8Ω，R 3=4Ω，R 4=6Ω，电容器的电容C =10μF 。先将开关S 闭合，待电路稳定后断开S ，则断开S 后流经R 4的电荷量为（ ） A ．2μC B ．3μ C C ．4μC D ．5μC 二、多选题 5．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是（ ） A ．某种放射性元素的半衰期为T ，那么经过时间T 该放射性元素的原子核个数一定下降为原来的一半

B ．不同种的放射性元素的半衰期长短差别很大，因此同种放射性元素在不同状态下也可能具有不同的半衰期 C ．半衰期是表征放射性元素衰变快慢的物理量，故可通过放射性同位素的衰变来测定时间 D ．若有某种放射性元素的原子100个，经过一个半衰期，该种放射性元素的原子个数可能还是100个，只是概率很小 三、填空题 6．2020年11月24日，嫦娥五号发射升空，成为我国首个从月球采样返回的航天器。已知月球质量为7.4× 1022kg ，月球半径为1.7×103km ，引力常量为6.67×10-11N·m 2/kg 2，该探测器从月球起飞的第一宇宙速度为___________，第二宇宙速度为___________。（结果保留两位有效数字）。 7．一粒水银珠竖直地掉在光滑的水平玻璃板上，分成三粒小水银珠1、2、3，以相等的速率沿三个方向在玻璃板上运动，如图所示。图中，小水银珠1与2、2与3、3与1的运动方向之间的夹角分别为90°、150°、120°。小水银珠1、2的质量之比为m 1：m 2为___________，小水银珠2、3的质量之比为m 2：m 3为___________。 8．一质量为m 、半径为R 的均质小球静止在水平桌面上，小球和桌面之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g 。用一根水平轻杆击打小球，击打位置位于球心所在的水平面上，击打方向正对球心，击打时间极短，小球获得的水平冲量为P 。从击打结束开始经___________时间后小球开始纯滚动，小球开始纯 滚动时的速度为___________。已知小球绕球心的转动惯量为2 25 mR 。 9．气温为25°℃时，在体积为V 的导热容器中装有湿度为80%、压强为p （干燥空气与水蒸汽的分压之和）的空气。保持温度不变，当容器体积缓慢压缩为___________V 时开始有水蒸气液化；此时固定容器体积，将温度降低到0后，容器内的压强为___________。设25℃和0℃时水的饱和蒸汽压分别为p 1和p 2，液化后生成的水的体积可忽略。

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷(解析汇报版)

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷解析版 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．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是( ) A ．光的双缝干涉实验 B ．黑体辐射 C ．光电效应 D ．康普顿效应 2．系统l 和系统2质量相等，比热容分别为C 1和C 2，两系统接触后达到共同温度T ；整个过程中与外界(两系统之外)无热交换。两系统初始温度T 1和T 2的关系为( ) A ．T 1=C 2C 1(T －T 2) －T B ．T 1= C 1C 2(T －T 2) －T C ．T 1=C 1C 2(T －T 2) +T D ．T 1=C 2 C 1 (T －T 2) +T 3．假设原子核可视为均匀球体。质量数为A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式R =R 0A 1/3表示，其中 R 0为一常量。对于核子数相同的原子核，下列说法正确的是( ) A ．质量密度是基本相同的 B ．电荷密度是基本相同的 C ．表面积是基本相同的 D ．体积是基本相同的 4．一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ0－Δθ到东经θ0+Δθ之间的区域。已知地球半径为R 0，地球表面处的重力加速度大小为g ，地球自转周期为T . Δθ的值等于( ) A ．arcsin( 4π2R 0T 2g )1/3 B ．2 arcsin( 4π2R 0T 2g )1/3 C ．arccos ( 4π2R 0T 2g )1/3 D ．2arccos ( 4π2R 0T 2g )1/3 5．有3种不同波长的光，每种光同时发出、同时中断， 且光强都相同，总的光强为I ，脉冲宽度(发光持续时间)为τ，光脉冲的光强I 随时间t 的变化如图所示。该光脉冲正入射到一长为L 的透明玻璃棒，不考虑光在玻璃棒中的传输损失 和端面的反射损失。在通过玻璃棒后光脉冲的光强I 随时间t 的变化最可能的图示是(虚线部分为入射前的总光强随时间变化示意图)( ) 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过程． 6．(10分)如图，一个球冠形光滑凹槽深度h =0.050m ，球半径为20m ．现 将一质量为0.10kg 的小球放在凹槽边缘从静止释放。重力加速度大小为9.8m/s ．小球由凹槽最高点滑到最低点所用时间为__________s ． 7．(10分)先用波长为λ1的单色可见光照射杨氏双缝干涉实验装置；再加上波长为λ2(λ2>λ1)的单色可见光照射同一个杨氏双缝干涉实验装置。观察到波长为λ1的光的干涉条纹的l 、2级亮纹之间原本是暗纹的位置出现了波长为λ2的光的干涉条纹的1级亮纹，则两种光的波长之比λ2：λ1=__________________。 8．(10分)某一导体通过反复接触某块金属板来充电。该金属板初始电荷量为6μC ，每次金属板与导体脱离接触后，金属板又被充满6μC 的电荷量。已知导体第一次与金属板接触后，导体上 带的电荷量为2μC ；经过无穷次接触，导体上所带的电荷量最终为______________。 9．(10分)如图，一焦距为20cm 的薄透镜位于x =0平面上，光心位于坐标原点0，光轴与x 轴重合。在z=0平面内的一束平行光入射到该透镜上，入射方向与光轴的夹角为30°．该光束通过透镜后汇聚点的位置坐标为_________________。 10．(10分)一质量为m 的小球与一劲度系数为k 的弹簧连接，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固

2021年全国中学生物理竞赛预赛试题含答案版

全国中学生物理竞赛初赛卷 一、选取题。本题共6小题，每小题6分。在每小题给出4个选项中，有小题只有一项是对的，有小题有多项是对的。把对的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. 如图所示，两块固连在一起物块a和b，质量分别为m a和m b，放在 水平光滑桌面上。现同步施给它们方向如图所示推力F a和拉力F b，已知 F a>F b，则a对b作用力 A. 必为推力 B. 必为拉力 C. 也许为推力，也也许为拉力 D. 也许为零 2. 用光照射处在基态氢原子，有也许使氢原子电离。下列说法中对的是 A. 只要光光强足够大，就一定可以使氢原子电离 B. 只要光频率足够高，就一定可以使氢原子电离 C. 只要光子能量足够大，就一定可以使氢原子电离 D. 只要光照时间足够长，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，放置在匀强外磁场中，导轨平面与磁场方向垂直。一电阻可忽视不计但有一定质量金属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移。现从静止开始对ab杆施以向右恒力F，若忽视杆和U形导轨自感，则在杆运动过程中，下列哪种说法是对的？ A. 外磁场对载流杆ab作用力对ab杆做功，但外磁场能量是不变 B. 外力F功总是等于电阻R上消耗功 C. 外磁场对载流杆ab作用力功率与电阻R上消耗功率两者大小是相等 D. 电阻R上消耗功率存在最大值 4. 如图所示，放置在升降机地板上盛有水容器中，插有两根相对容器位置是固定玻璃管a和b，管上端都是封闭，下端都是开口。管内被水各封有一定质量气体。平衡时，a管内水面比管外低，b管内水面比管外高。现令升降机从静止开

全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编

精选文档全国中学生高中物理比赛初赛试题分类汇编 热学 1 第16届初赛题 如图预 16-3 所示，两个截面同样的圆柱形容器，右侧容器高为H ，上端封闭，左侧容器 上端是一个能够在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连通，容器、 活塞和细管都是绝热的。开始时，阀门封闭，左侧容器中装有热力学温度为T0的单原子理想气体，均衡时活塞到容器底的距离为H ，右侧容器内为真空。现将阀门迟缓翻开，活塞 便迟缓降落，直至系统达到均衡。求此时左侧容器中活塞的高度和缸内气体的温度。 提示：一摩尔单原子理想气体的内能为3 T 为气体的热RT ，此中R为摩尔气体常量， 2 力学温度。

（20 分）绝热容器A经一阀门与另一容积比A的容积大得好多的绝热容器 B 相连。开始时阀门封闭，两容器中盛有同种理想气体，温度均为30℃，B中气体的压强为 A 中的2倍。现将阀门迟缓翻开，直至压强相等时封闭。问此时容器A中气体的温度为多少？假定在翻开到封闭阀门的过程中处在A中的气体与处在 B 中的气体之间无热互换．已知每摩尔该气体 5 RT ，式中R为普适气体恒量，T是热力学温度． 的内能为 U 2

（24 分）物理小组的同学在严寒的冬季做了一个这样的实验：他们把一个实心的大铝球加 热到某温度 t ，而后把它放在结冰的湖面上（冰层足够厚），铝球便渐渐堕入冰内．当铝球 不再下陷时，测出球的最低点堕入冰中的深度h ．将铝球加热到不一样的温度，重复上述实验8次，最后获得以下数据： 实验次序数 1 2 3 4 5 6 7 8 热铝球的温度 t / ℃55 70 85 92 104 110 120 140 堕入深度 h /cm 9.0 12.9 14.8 16.0 17.0 18.0 17.0 16.8 已知铝的密度约为水的密度的 3 倍，设实验时的环境温度及湖面冰的温度均为0℃．已知此状况下，冰的溶化热 3.34105 J/kg ． 1．试采纳以上某些数据估量铝的比热 c ． 2．对未被你采纳的实验数据，试说明不采纳的原由，并作出解说．

第39届全国中学生物理竞赛预赛试题-605291d884f3487aad069c94d582f774

第 39 届全国中学生物理竞赛预赛试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．1964年10月16日，中国第一枚原子弹试爆成功。该原子弹核反应物的主要成分是235U 。天然235U 是不稳定的，它将通过若干次α衰变和β衰变最终成为稳定的元素Pb 。235U 衰变形成的稳定的Pb 同位素为（ ） A ．204Pb B ．205Pb C ．206Pb D ．207Pb 2．三个质量皆为m 的小球a 、b 、c 由三段长度皆为l 的不可伸长的轻细线1L 、2L 、3L 相继连接，竖直悬挂，并处于静止状态，如图所示。在某一时刻，小球a 、b 受到水平方向的冲击，分别获得向右、向左的大小为v 的速度。此时，中间那段细线2L 的张力大小为（ ） A ．2mg B ．2 42+mv mg l C ．252+mv mg l D ．2112+mv mg l 3．如图所示，由两块相距为0.50mm 的薄金属板L 、M 构成的平行板电容器，被屏蔽在一个金属盒K 内，连接M 端的导线同时与K 相连，金属盒上壁与L 板相距0.25mm ，下壁与M 板相距亦为0.25mm ，金属板面积为23040mm ⨯。忽略电容器的边缘效应。从L 、M 两端测得被屏蔽后的电容器的电容与屏蔽前的电容之比为（ ） A B C D

4．已知铜的质量密度约为38.9g /cm ，相对原子量约为64。设铜导体导电时，每个铜原子贡献1个自由电子。已知电子电量为191.60210C -⨯，阿伏加德罗常量为 2316.0210mol -⨯。在一根圆截面半径为1mm 的铜导线通过4.5A 的电流时，电子平均定向漂移速度大小约为（ ） A ．0.01mm /s B ．0.1mm /s C ．1mm /s D ．1cm/s 二、多选题 5．将相同材料做成的两根内径不同、两端开口的圆柱形毛细管竖直插入某种与管壁浸润的液体内，下列说法正确的是（ ） A ．毛细管内液面都下降，且液面与管壁接触处比液面中间低 B ．毛细管内液面都上升，且液面与管壁接触处比液面中间高 C ．内径小的毛细管内液面上升的高度比内径大的高 D ．内径小的毛细管内液面上升的高度比内径大的低 三、填空题 6．一航空母舰上的舰载机从静止开始在水平甲板上做直线加速运动，直至离开甲板起飞，如图所示。已知舰载机在甲板上运动时所受到的甲板对它的阻力的大小是其正压力大小的μ倍；当舰载机速度大小为v 时，舰载机受到与运动方向相反的空气阻力大小为2bv ，受到垂直于运动方向的升力大小为2cv ，b 、c 、为常量，且0μ>>b c 。假设驾驶员一开始就将舰载机的推力设置为允许的恒定值F ，且推力沿着机身向前的方向，舰载机在离开甲板之前的瞬间其速度已经逼近最大。此最大速度的大小为 ____________，对应的航空母舰甲板对舰载机的正压力大小为________________。已知舰载机质量为m ，重力加速度大小为()>g bmg cF 。 7．1mol 的理想气体经历一个准静态膨胀过程，其（绝对）温度T 随其体积V 变化的 过程图线T V -是一条抛物线，抛物线最高点是00423 V T （，），起点是00V T （，），终点是003V T （，）。在此过程中，气体经历的准静态p V -图线的方程为p =______________：气体对外做功为_____________。