物理奥赛题

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，A O=B O，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°，O C = 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?

6、图4中细杆AB长L ，端点A 、B分别被约束在x和y轴上运动，试求：（1）杆上与A相距（0＜a＜L）的P点的运动轨迹；

（2）如果图中θ角和v A为已知，那么P点的x 、y方向分运动速度v px、v py是多少?

7、（全国中学生力学竞赛题）如图5所示，平板A长L = 5m ，质量M = 5kg ，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐。在A上距右端s = 3m处放一物B(大小可忽略，即可看成质点)，其质量m = 2kg 。已知A 、B间动摩擦因数μ1 = 0.1 ，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数都是μ2 = 0.2 ，原来系统静止。现在板的右端施大小一定的水平力F ，作用一段时间后，将A从B下抽出，且使B最后恰停于桌的右侧边缘。试求：（1）力F大小为多小?

（2）力F最短作用时间为多少?

8、（吉林省高中物理竞赛题）如图6所示，质量为m的链条，围成半径为R的圆，套在半张角为θ的光滑圆锥上。如果链条以恒定的角速度ω绕竖直轴旋转，试求链条内的张力。

9、1844年杰出的数学家和天文学家贝塞耳发现天狼星的运动偏离直线路径的最大角度α为2.3°，周期T为50年，且呈正弦曲线（与地球上观察者的运动无关），如图7所示．贝塞耳推测天狼星运动路线的弯曲是由于存在着一个较小的伴星。如果天狼星自身的质量M为2.3M日，求它的伴星质量与太阳质量M日之比。已知从天狼星看地球轨道半径R0的张角β为0.276°，可以把天狼星和它的伴星的轨道看作圆形，并且轨道平面垂直于太阳系到天狼星的方向。

10、（上海市高中物理竞赛题）如图8所示，竖直放置的质量为4m ，长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg 。圆管从下端离地面距离为H处自由落下，落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等。试求：

（1）圆管弹起后圆球不致滑落，L应满足什么条件。

（2）圆管上升的最大高度是多少?

（3）圆管第二次弹起后圆球不致滑落，L又应满足什么条件?

11、（全国中学生物理竞赛题）从地球表面向火星发射火星探测器，设地球和火星在同一平面上绕太归作圆周运动，火星轨道半径R 。为地球轨道半径R0的1.5倍，简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行：第1步，在地球表面用火箭对探测器进行加速，使之获得足够动能，从而脱离地球引力作用成为一个沿着地球轨道运动的人造卫星。第二步，在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度数值增加到适当值，从而使得探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道正好射到火星上，如图9-a所示，问：

（1）为使探测器成为沿地球轨道运行的人造卫星，必须加速探测器，使之在地面附近获得多大的速度(相对地球)?

（2）当探测器脱离地球并沿地球公转轨道稳定运行后，在某年3月1日0时测得探测器与火星之间的角距离为60°，如图9-b所示，问应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机，方能使探测器恰好落在火星表面（时间计算需要精确到日）?已知地球半径R0 = 6.4×106m ，重力加速度g取9.8m/s2。

12、如图10所示，有一绝缘水平台面，处于一个足够大空间有互相正交的匀强电场和匀强磁场的区域。电场强度E = 10N/c ，方向水平向右；磁感应强度B = 5T ，方向垂直于纸面向里。今有一质量m = 1g ，带电量g = +4×10－4C的可视为质点的小球A由静止开始在台面上运动，g = 10m/s2，求在A运动中速度能达到的最大值。

参考解答（或答案）

1、解答：

设人以速度v0持牵绳奔跑时，风筝恰能水平飞行，设此时风筝面与地面夹角为α（如图11所示），则风对风筝的作用力：

F = Kv0absinα

其竖直分量应与重力平衡，即：

F y = Kv0absinα?cosα = Mg

即：1

2

Kv0absin2α = Mg

（2）当2α = 90°，即α = 45°时，v0取最小值，且：

（1）v0min =2M g

K a b

sin90°= 2.5m/s

2、解答：

将等螺距线展开成图12所示的三角形，其中倾角α满足：

tanα =h

D

π

在转过n周过程中，有：

nπD =1

2

at2

nh =1

2

gt2

消去时间t ，可得：a =g D

h

π

3、解答：

（1）设人在岸上跑的时间为t1，到达A点下水，其过程如图13所示。若能使t3≤t2，则表示人能追上（或超过）小艇。由余弦定理，可得追上的条件为：

(v1t1)2 + [v0(t1 + t2)]2－2(v1t1) [v0(t1 + t2)]cos15°≤(v2t2)2

整理并代入数据后，可得：

2.852

1

t－6.9t1t2 + 2.2522t≤0

对于任意确定的t1，t2必有正解，应为：

0.493t1≤t2≤2.573t1

（2）

4、解答：

如图14所示，取轮轴为坐标原点，设雨滴车轮上A点脱离车轮，其脱离瞬时速度v A = v ，其竖直分量v y = v?sinα，水平分量v x = v－v?cosα

抛出点离地高度：h A = R(1－cosα)

则水滴上升的最大高度：H = h A +2

(v sin)

2g

α

即：H = R(1－cosα) +22

v sin

2g

α= R－Rcosα +2v

2g

(1－cos2α)

可见H与α有关，将上式进一步整理，得：

2

v

2g

?cos2α + Rcosα + (H－R－

2

v

2g

) = 0

可解得：cosα =－

2

g R

v

要cosα有意义，必须满足：

（1）Δ≥0 ，即：(1 +

2

g R

v

)2－

2

2g H

v

≥0 ，可得：H≤2v

2g

(1 +

2

g R

v

)2

（2）cosα≤1 。这又需要分两种情况讨论：

①若

2

g R

v

＞1 ，则只有cosα=－

2

g R

v

+是可能的。如H有最大值，只有

取

α = π（cosα =－1）时，H max = 2R

②若

2

g R

v

≤1 ，则只有cosα=－

2

g R

v

－是可能的。如H有最大值，只有

取

α = 0（cosα = 1）时，H max = 0 。

5、解：

（1）由BO面起，每隔α角作一对称面，如图15所示。令其从BO面起，依次为第1 、第2 、…、第n 、第(n + 1)面。再作射线CD ，作为出射路径，使其依次和所有可能相交的对称面相交，且最后一个相交的面为n ，其交点为K ，则有：

∠AOK = nα

由于第（n + 1）个对称面和CD 无交点（但和第n 个对称面有交点），故n 应满足： nα + β＜180°≤(n + 1)α + β 即：n ＜

o

180-β

α

≤n + 1

将α = 15°，β = 30°代入，得：n ＜10

所以n = 9 ，即质点自C 点出发后，还将分别与OB 面和OA 面共发生9次碰撞，由此可以确定其最后一次碰撞是发生在OB 面上。

（2）由于质点自出发至最后一次碰撞所通过的路程总长度等于C K ，则在ΔCOK 中，由正弦定理可得：

o

C K s in 135

=

o

O C s in 15

即：C K = 2.73m

则质点由C 点出发至最后一次碰撞所经历的总时间为： t =C K v

=

2.733

= 0.91s

6、答案：

P 点的轨迹为椭圆方程，v px = a ?cotθ?v A 、v py = (1－a)v A

7、答案：

（1）26N ；（2）1.5S

8、答案： T =2

m (R g co t )

2ω+θπ

9、答案：

m M

= 1.49

10、解答：

（1）取竖直向下为正方向，则： 球与管第一次碰地前的瞬时速度v 0

碰地后瞬间，管的速度v 管 =

v 球

v 相

碰后，管受重力作用及向下的摩擦力作用，加速度a 管 = 2g ；球受重力和向上的摩擦力作用，加速度a

球

=－3g 。球相对管的加速度a 相 =－5g 。

以管为参考系，则球与管相对静止前，球相对管下滑的距离为： s 相1 =

2

0v 2a -相相

2(5g )

?-4

5

H

要使球不滑出圆管，应满足：L ＞s 相1 =4

5

H

（2）设管从碰地到它弹到最高点所需时间为t 1（设球与管这段时间内摩擦力方向不变），则： t 1 =

v 2a -管管

2g

设管从碰地到与球相对静止所需的时间为t 2 ，则： t 2 =

v 2a -相相

5g

因为t 1＞t 2 ，说明球与管先达到相对静止，再以共同速度上升到最高点。设球和管达相对静止时的高度为h ′，共同速度为v ′，则：

h ′= v 管?t 2－

12

?

a 管?

2

2

t =

1225

H

v ′= v 管－a 管?t 2 =

1

5

此后，球和管以初速度v ′竖直上抛。设再上升的高度为h ″，则： h ″=

2

v 2g

'

=

125

H

因此，管上升的最大高度H ′= h ′+ h ″=

1325

H

（3）当球与管第二次共同下落时，离地高度为1325

H ，球距管顶4

5

H 。类比第（1）问可解出两者在第

二次反弹中发生的相对位移：

s 相2 =4

5H ′=

52125

H

则当s 相1 + s 相2＜L 时，球不会滑出管外，即：L ＞152125

H

11、答案：

（1）11.2×103m/s ；

（2）3月1日之后的38天即同年的4月7日。

12、答案与提示：

将即将飞起的速度分解成v1 = 5.4m/s 、v2 = 2m/s ，方向和重力和电场力的合力垂直，并且bqv1 = F合，当v1和v2方向相同时，获得最大的速度7.4m/s 。

物理竞赛辅导综合练习题

物理竞赛辅导——综合练习题 一、如图1所示，两个截面相同的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装由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，阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为T 的单原子理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空，现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，求此时左边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，其中R为摩尔气体常量，T为气体的热力学温度。 二、位于竖直平面内的矩形 平面导线框abcd，ab长为l1，是 水平的，bc长为l2，线框的质量 为m，电阻为R，其下方有一匀强 磁场区域，该区域的上、下边界 PP'和QQ'均与ab平行，两边界间 的距离为H，H>l2，磁场的磁感强 度为B，方向与线框平面垂直，如 图2所示，令线框的dc边从离磁 场区域上边界PP'的距离为h处自 由下落，已知在线框的dc边进入 磁场以后，ab边到达边界PP'之 前的某一时刻线框的速度已达到 这一阶段的最大值。问从线框开 始下落到dc边刚刚到达磁场区域 下边界QQ'的过程中，磁场作用于 线框的安培力作的总功为多少？ 三、一平凸透镜焦距为f，其平面上镀了银，现在其凸面一侧距它2f处，垂直于

主轴放置一高为H的物，其下端在透镜的主轴上（如图）。 1、用作图法画出物经镀银透镜所成的像，并标明该像是虚、是实； 2、用计算法求出此像的位置和大小。 四、一个大容器中装有互不相溶的两种液体，它们的密度分别为ρ 1和ρ 2 （ρ 1<ρ 2 ）。现让一长为L、密度为(ρ 1 +ρ 2 )／2的均匀木棍，竖直地放在上面液 体内，其下端离两液体分界面的距离为3L／4，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，既未露出液面，也未与容器相碰。 五、将一根长为100多厘米的均匀弦线，沿水平的x轴放置，拉紧并使两端固定。现对固定的右端 25cm处（取该处为原点O，如图一所示）的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向（即y轴方向）的扰 动，其位移随时间的变化规律如图二所示。该扰动将沿弦线传播而形成波（孤立的脉冲波）。已知该 波在弦线中的传播速度为2.5cm／s，且波在传播和反射过程中都没有能量损失。 1、试在图一中准确地画出自O点沿弦向右传播的波在t=2.5s时的波形图。

高中物理竞赛复赛模拟试题一

高中物理竞赛复赛模拟卷（一） 姓名 分数 (本试卷与模拟试卷沈晨卷相同) 1．（20分）设想宇宙中有1个由质量分别为m 1、m 2……m N 的星体1、2……N 构成的孤立星团，各星体空间位置间距离均为a ，系统总质量为M ，由于万有引力的作用，N 个星体将同时由静止开始运动。试问经过多长时间各星体将会相遇？ 2．（25分）（1）在两端开口的竖直放置的U 型管中注入水银，水银柱的全长为h 。若把管的右端封闭，被封闭的空气柱长L ，然后使水银柱作微小的振荡，设空气为理想气体，且认为水银振荡时右管内封闭气体经历的是准静态绝热过程，大气压强相当于h 0水银柱产生的压强，空气的绝热指数为γ。试求水银振动的周期T 2。已知对于理想气体的绝热过程有γ PV =常数。 （2）在大气压下用电流加热1个绝热金属片，使其以恒定的功率P 获取电热，发现在一定的温度范围内金属绝对温度T 随时间t 的增长关系为4 /100)] (1[)(t t a T t T -+=。其中T 0、a 、t 0均为常量。求该金属片的热容量 C P 随温度T 变化的关系。 3．（20分）如图所示，当船舶抛锚时，要把缆绳在系锚桩上绕好几圈（N 圈），这样做时，锚桩抓住缆绳必须的力，经船作用于缆绳的力小得多，以避免在船舶遭到突然冲击时拉断缆绳，这两力比F 1:F 2，与缆绳绕系锚桩的圈数有关，设泊船时将缆绳在系锚桩上绕了5圈，计算比值F 1:F 2，设缆绳与锚桩间的摩擦因数2.0=μ。 4．（25分）速调管用于甚高频信号的放大，速调管主要由两个相距为b 的腔组成，每个腔有1对平行板，如图所示，初始速度为v 0的一束电子通过板上的小孔横穿整个系统。要放大的高频信号以一定的相位差（1个周期对应于2π相位）分别加在两对电极板上，从而在每个腔中产生交变水平电场。当输入腔中的电场方向向右时，进入腔中的电子被减速；反之，电场方向向左时，电子被加速。这样，从输入腔中射出的电子经过一定的距离后将叠加成短电子束。如果输出腔位于该电子束形成处，那么，只要加于其上的电压相位选择恰当。 输出腔中的电场将从电子束中吸收能量。设电压信号为周期T=1.0×10－ 9s ，电压U=0.5V 的方波。电子束的初始速度v 0=2.0×106m/s ，电子荷质比e/m=1.76×1011C/kg 。假定间距a 很小，电子渡越腔的时间可忽略不计。保留4位有效数字。计算：（1）使电子能叠加成短电子束的距离b 。（2）由相移器提供的所需的输出腔也输入腔之间的相位差。

中学物理奥赛实验

奥赛实验注意事项 考试的时候要求写出实验原理，步骤（简约，基本不算分），数据（必须是测量出来的），数据处理（这部分分值很重）。 考试的时候一般会给你一张专门的实验报告纸，你只要填空就是了。 样例 实验器材 实验原理（最好图文结合）怎么推导的，这里有分数 实验步骤基本是纪录数据，设计表格 数据处理计算出要求的数据和误差（分数最多） 全国中学生物理竞赛涉及到的34个实验及相关器材 1、实验误差不需要器材，但需要了解相关误差理论。 2、在气垫导轨上研究瞬时速度气轨、滑块、光电计时器（包括光电门）不 同宽度的U型挡光片，不同厚度的垫块，游标卡尺。 3、测定金属的杨氏模量测定杨氏模量专用装置一套（包括光杠杆、砝码、 镜尺组）带有道口的米尺、钢板尺、螺旋测径器等。 （二）用CCD成像系统测定杨氏模量器材测定杨氏模量专用支架、显微镜及支架、CCD成像系统（CCD摄像机及支架、监视器）米尺（带道口）螺旋测径器。 4、研究单摆的运动特性单摆装置，带卡口的米尺，电子停表，光电计时 器（现在实验室就有） 5、气垫导轨上研究碰撞过程中动量和能量变化气轨，光电计时器，带有黏 合器和碰簧的滑块，骑码，U形挡光片，游标卡尺，电子天平。 6、测定空气中的声速声速测定仪（包含压电陶瓷换能器）功率函数发生器， 示波器等。 7、弦线上的驻波实验弦音计装置一套（包括驱动线圈和探测线圈各一个、 1kg砝码和6根不同线密度的吉他弦），信号（功率函数）发生器一台，双踪示波器一台，螺旋测径器，米尺（长度大于80cm）电子天平（或物理天平）三通接头，水准泡等。 8、测定冰的融化热量热器，电子天平，数字温度计，冰，冷、热水，烧杯， 停表，干燥的布

高中物理竞赛模拟试题三及答案

1、一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m 1的物体，在另一侧有一质量为m 2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大? 2.如图（a ）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h 高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v ＝4m/s ，方向如图。滑块离开传送带后在离地H 高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为s 。改变h 的值测出对应的 s 值，得到如图（b ）所示h ≥0.8m 范围内的s 2随h 的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为H ＝__________m ，图中h x ＝__________m 。 3 (12分）过山车质量均匀分布，从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并 进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图所示，已知过山车的质量为M ，长为L ，每节车厢长为a ，竖直圆形轨道半径为R, L > 2πR ，且R >>a ，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h 至少为多少？（用R ．L 表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力） 4．（20分）如图所示，物块A 的质量为M ，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。现将物块A 下方的细线剪断，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C 落地后不影响物块A 、B 的运动。求： （1）物块A 上升时的最大速度； （2）若B 不能着地，求m M 满足的条件； （3）若M ＝m ，求物块A 上升的最大高度。 5．（12分）如图所示，一平板车以某一速度v 0 匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置 s x （b ）

初中物理竞赛辅导综合测试题

初中物理竞赛辅导测试题一 一、选择题： 1．贮油库中一很高的圆柱钢质贮油罐内，装有大半罐煤油，当其油温升高时，煤油对容器底部产生的压强将（ ） A ． 增大 B ．减小 C ．不变 D ．无法判断 2．轿车驾驶室前挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（ ） A ．为了美观 B ．为了减少噪音 C ．为了排除像的干扰 D ．使玻璃不易震碎 3．装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间，把烧杯放在电冰箱的冷冻室内，过一段时间取出烧杯，发现烧杯中有一半的水结成了冰，此时小瓶中的水：（ ） A ． 只有表面的水结冰 B ．有一半的水结成冰 C ．都没结冰 D ．都已结冰 4．下列哪个不是海风和陆地风形成的原因：( ) A ．海水的比热容高于大地 B ． 海水的温度变化较慢 C ． 海岸通常比海水接收更多的阳光 D ．热空气密度比冷空气的密度小，有上升趋势 5．当物体距凸透镜8厘米时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若史将凸透镜向光屏方向移动2cn ，则在光屏上又成一个清晰像，那么这透镜的焦距f 为：( ) A ．2厘米＜f ＜4厘米 B ．4厘米＜f ＜5厘米 C ．5厘米＜f ＜8厘米 D ．无法确定 6．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( ) A ．将延后 B ．将提前 C ．不变 D ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 二、填空题： 1．由五块相同砖块构成的桥，如图所示，若每 块砖长度为L ，则此桥的最大跨度为 。 2．甲同学的耳朵贴在足够长的自来水管（管中有水）的一端， 乙同学在管的另一端敲打一下这根管子，在水管足够长的情况下，甲同学能听到______次响声。人可分清两次声音的条件是两次声音到达耳朵的时间间隔在______钟以上。 3．滑雪人要穿长长的滑雪板，这主要是_ _ _；而滑冰的人要穿有冰刀的鞋，这主要是 ___。 三、欲测一形状不规则的铝块的密度。准备的实验器材是：细线、弹簧秤、盛有适量水的烧杯，请简要写出实验步骤和计算铝块密度的计算式。 初中物理竞赛辅导测试题二 一、选择题： 1．图中只有B 物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F 将物体A 和B 压紧在竖直墙上不动。则A 受到摩擦力的情况是：（ ） A ． 左、右都受向上的摩擦力 B ． 左受向上的摩擦力，右受向下的摩擦力 C ． 左、右都受向下的摩擦力 D ．左受向下的摩擦力， 右受向上的摩擦力 2．地球不停地自西向东自转，运动员想利用这个自然现象跳得更远些，下列结论中正确的是：( ) A ．由西向东跳有利 B ．由东向西跳有利 C ．由南向北跳有利 D ．无论何方，效果相同 3．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是 ( ) A ．大钟的回声 B ．大钟在继续振动 C ．人的听觉发生“暂留”的缘故 D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动 二、填空题： 1．有三个同种材料制成的圆柱体，它们的质量之比m 1:m 2:m 3＝3:7:8，它们的高度相同，把它们竖直放置在水平地面上，则它们对地面的压强之比p 1:p 2:p 3= 。 2．甲、乙、丙三人参加100米赛跑，假定它们都作匀速直线运动。如果甲到达终点时乙距终点10米，乙到达终点时丙距终点10米。则：甲到达终点时丙距终点 米。 3．墨镜的颜色是由 决定的，毛线的颜色是由 决定的。 4．在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上，并使它们的中心大致在同一高度。设凸透镜的焦距是10厘米，蜡烛与光屏间的距离是50厘米。若来回移动凸透镜，在光屏上可出现烛焰的______。 三、给你一架天平，一只小烧杯，适量的水，如何测出牛奶的密度？要求：①简要写出实验步骤。②根据你测量的物理量，写出计算牛奶密度的公式。 四、一辆汽车最大载重量是10t ，容积是12.3m 3，现要运输钢材和木材两种材料，钢材的密度是7.8×103Kg/m 3，木材的密度是0.5×103Kg/m 3。问这两种材料怎样搭配才能使这辆车厢得到充分利用？ 初中物理竞赛辅导测试题三 一、 选择题： 1、一空心金属球浸没在热水中，不浮不沉。当水温降低（但不低于4℃）时，金属球将会（） A 、上浮到水面 B 、下沉到水底 C 、不动 D 、无法确定 2、在冬天，用手摸户外的金属比摸木块感到更冷，这是因为（） A 、金属温度比木块温度低 B 、金属密度比木块密度大 C 、金属是热的良导体，木是热的不良导体 D 、金属硬度比木的硬度大 3、甲、乙两盆水里都有冰块，甲盆里的冰块多些，乙盆里的冰块少些，甲盆放在阳光下，乙盆放在背阴处，两盆里的冰块都未完全熔化，那么（） A 、甲盆水的温度比乙盆的高 B 、两盆水的温度相同 C 、乙盆水的温度可能比甲盆的高 D 、不能判定，必须用温度计测量后才能知道 4、在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上，并使它们的中心大致在同一高度。移动凸透镜和光屏的位置，使光屏上出现一倒立、放大的实像。若把凸透镜的上半部分用黑纸挡住，则光屏上的像（） A 、只剩下上半部分B 、只剩下下半部分 C 、全部不见了 D 、仍然存在，只是比不上原来的亮 5、一个实心球是由密度分别为ρ1和ρ2的两个半球组成的（ρ1>ρ2）。测得该球的平均密度恰好和水的密度相等，则（） A 、ρ1+ρ2=ρ水 B 、ρ1-ρ2=ρ水 C 、ρ1+ρ2=2ρ水 D 、ρ1+ρ2=4ρ水 6、在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω、 R2=20Ω、R3的阻值不等于零。当开关S 断开时，电压表的示数为6V ，当开关S 闭合时，电压表的示数可能是（） A 、11V B 、10V C 、9V D 、8V 二、填空题： 1．工人师傅把烧红的铁器放入水中时，会看到水面冒出“白气”。这种现象的产生有两个物理过程，先是______吸热______，后是______放热______。 2．拿一个鸡蛋分别放入盛不同液体的甲、乙、丙三个容器中，图中是鸡蛋在三个容器中的最终状态，鸡蛋受到浮力最小的是__ _容器，液体密度最小的是___容器。 3．夏天在树下乘凉，阳光透过浓密的树叶在地 上形成一片树影，在树影里找不到任何一片树叶的影子，却 看到一些圆形的光斑。这些光斑是______，它是根据____ 源电压保持不变，电

国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-电磁学

实验十一 学习使用数字万用表 【思考题参考答案】 1．调节电阻箱的电阻为500Ω和5Ω时，电阻的误差是多大？ 答：以0.1级为例，以每个接点的接触电阻按0.002Ω为例。 对于500Ω电阻从0和9999Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?512.0002.06%1.0500R 对于5Ω电阻从0和9.9Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?009.0002.02%1.05R 2．电源电压为110V 。是否可以只用一个电阻箱控制，得到0.5A 的电流？ 答：若只用一个电阻箱控制，所需电阻为Ω2205.0110==R 。这需要电阻箱的100?R 档，此档允许电流为0.05A ，实际电流大于额定电流，不能使用。 3．对于一块四位半的数字万用电表的直流电压200mV 量程，可能出现的最大数字是多少？最小分辨率是多少？ 答：最大数字为199.99mV 。最小分辨率为0.01mV 。 4．使用数字万用电表的直流电压2V 量程测量直流电压，测量值为1.5V ，测量误差为多少？如果测量值为0.15V ，测量误差为多少？如果换用200mV 量程测量直流电压0.15V ，误差为多少？ 答：我们以0.5级的三位半表为例，()一个字+±=?x U U %5.0。 2V 量程测量直流电压1.5V 时 ()mV mV V U 5.815.1%5.0±=+?±=? 2V 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV V U 8.1115.0%5.0±≈+?±=? 200mV 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV mV U 9.01.0150%5.0±≈+?±=? 可见，测量小电压尽量选用低量程档。 5．为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻？ 答：数字万用电表电阻档内置9V 电池，而微安表头内阻在2000Ω左右。这样测通过表头的电流估计为mA A 5.40045.020009==，这个电流远大于微安表头的满量程电流。 6．为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻？ 答：电阻档的使用条件是被测电阻中无电流通过，或者被测电阻两端无电压。对电源内阻来说，一旦用电阻档测量，电源就为内阻提供了电流，这样容易烧毁电表。 实验十二 制流和分压电路 【思考题参考答案】

高中物理选修3-3综合测试题

选修3－3综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟． 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 D．当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因而气体的内能一定减少 2．(2011·深圳模拟)下列叙述中，正确的是( ) A．物体温度越高，每个分子的动能也越大 B．布朗运动就是液体分子的运动 C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变 D．热量不可能从低温物体传递给高温物体 3．以下说法中正确的是( ) A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系 4．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( ) A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 5．(2011·西安模拟)一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是( ) A．温度升高后，气体分子的平均速率变大 B．温度升高后，气体分子的平均动能变大 C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大 D．温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 6．(2011·抚顺模拟)下列说法中正确的是( ) A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小 7．(2011·东北地区联合考试)低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活，同时也是一种低成本、低代价的生活方式．低碳不仅是企业行为，也是一项符合时代潮流的生活方式．人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中( ) A．外界对封闭气体做正功

高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)

复赛模拟试题一 1.光子火箭从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M 0，向相距为R=1.8×106 1.y.（光年）的远方仙女座星飞行。要求火箭在25年（火箭时间）后到达目的地。引力影响不计。 1）、忽略火箭加速和减速所需时间，试问火箭的速度应为多大？2）、设到达目的地时火箭静止质量为M 0ˊ，试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少？ 分析：光子火箭是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使火箭获得向前的动量。求解第1问，可先将火箭时间 a 250=τ（年）变换成地球时间τ，然后由距离 R 求出所需的火箭速度。火箭到达目的地时，比值00 M M '是不定的，所谓最小比值是指火箭刚 好能到达目的地，亦即火箭的终速度为零，所需“燃料”量最少。利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。 解：1）火箭加速和减速所需时间可略，故火箭以恒定速度υ飞越全程，走完全程所需火箭时间（本征时间）为 a 250=τ（年） 。利用时间膨胀公式，相应的地球时间为 22 1c υττ- = 因 υ τR = 故 22 1c R υτυ - = 解出 () 1022 022 20210 96.0111-?-=??? ? ??-≈+ = c R c c R c c ττυ 可见，火箭几乎应以光速飞行。 （2）、火箭从静止开始加速至上述速度υ，火箭的静止质量从M 0变为M ，然后作匀速运动，火 箭质量不变。最后火箭作减速运动，比值00 M M '最小时，到达目的地时的终速刚好为零，火箭 质量从M 变为最终质量0M '。加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。 因光子火箭喷射的是光子，以光速c 离开火箭，即u=c ，于是有 2 1011???? ??+-=ββM M （1）

全国中学生物理竞赛真题汇编热学

全国中学生物理竞赛真题汇编---热学 1.（19Y4） 四、（20分）如图预19-4所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A 、B 、C ，用带有阀门K 1、K 2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差 1.00m h =．初始时，阀门是关闭的，A 中装有1mol 的氦（He ）,B 中装有1mol 的氪（Kr ）,C 中装有lmol 的氙（Xe ），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K 1、K 2，三种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为 31He 4.00310kg mol μ--=?? 在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K ，所吸收的热量均为 3/2R ，R 为普适气体常量． 2．（20Y3）（20分）在野外施工中，需要使质量m ＝4.20 kg 的铝合金构件升温；除了保温瓶中尚存有温度t ＝90.0oC 的1.200kg 的热水外，无其他热源。试提出一个操作方案，能利用这些热水使构件从温度t 0＝10.0oC 升温到66.0oC 以上(含66.0oC)，并通过计算验证你的方案． 已知铝合金的比热容c ＝0.880×103J ·(k g·oC)－1 ， 水的比热容c ＝ 4.20×103J ·(kg ·oC)－1 ，不计向周围环境散失的热量． 3．（22Y6）(25分)如图所示。两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨，处于恒定磁场中。 磁场方向与导轨所在平面垂直．一质量为m 的均匀导体细杆，放在导轨上，并与导轨垂 直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导轨的电阻均可忽略不计．导轨的左端与一根阻值为 尺0的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，电阻丝的热容量不计．容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一截面为S 的小液柱(质量不计)，液柱将l mol 气体(可视为理想气体)封闭在容器中．已知温度升高1 K 时，该气体的内能的增加量为5R ／2(R 为普适气体常量)，大气压强为po ，现令细杆沿导轨方向以初速V 0向右运动，试求达到平衡时细管中液柱的位移． 4．（16F1）20分）一汽缸的初始体积为0V ，其中盛有2mol 的空气和少量的水（水的体积可以忽略）。平衡时气体的总压强是3.0atm ，经做等温膨胀后使其体积加倍，在膨胀结束时，其中的水刚好全部消失，此时的总压强为2.0atm 。若让其继续作等温膨胀，使体积再次加倍。试计算此时： 1.汽缸中气体的温度； 2.汽缸中水蒸气的摩尔数； 3.汽缸中气体的总压强。 假定空气和水蒸气均可以当作理想气体处理。 5．（17F1）在一大水银槽中竖直插有一根玻璃管，管上端封闭，下端开口．已知槽中水银液面以上的那部分玻璃管 的长度ｌ＝76ｃｍ，管内封闭有ｎ＝1．0×10－3 ｍｏｌ的空气，保持水银槽与玻璃管都不动而设法使玻璃管内空气的温度缓慢地降低10℃，问在此过程中管内空气放出的热量为多少?已知管外大气的压强为76ｃｍＨｇ，每摩尔空 气的内能Ｕ＝ＣＶＴ，其中Ｔ为绝对温度，常量ＣＶ＝20．5Ｊ·（ｍｏｌ·Ｋ）－1 ，普适气体常量Ｒ＝8．31Ｊ·（ｍ ｏｌ·Ｋ）－1 31Kr 83.810kg mol μ--=??31Xe 131.310kg mol μ--=??

全国高中物理竞赛模拟试题

2010年全国高中物理竞赛模拟试题 （全卷10题，共200分，做题时间120分钟） 1．（10分）正点电荷ｑ１和负点电荷-ｑ２（ｑ２＞0）固定在ｘ轴上，分居于垂直ｘ轴的光滑绝缘薄板的两侧，带正电的小球也处于ｘ轴上且靠着板，如图所示，起初，板处于负电荷不远处，球处于平衡，板开始沿ｘ轴缓慢平移扩大与负电荷的距离，当距离扩大到Ｌ/３时，小球从ｘ轴“逃逸”，求比值ｑ１／ｑ２。物体对电场的影响忽略，重力也不计。 2.（18分）步行者想要在最短的时间内从田野A处出发到田野B处，A、B两处相距1300m，一条直路穿过田野，A处离道路600m，B处离道路100m，步行者沿田野步行速度为3km/h，沿道路步行速度为6km/h，问步行者应该选择什么样的路径？最短时间为多少？讨论A、B 两处位于道路同侧与异侧两种情况。

3.（16分）滑轮、重物和绳组成如图所示系统，重物1和2的质量已知：m1=4kg、m2=6kg，应如何设置第三个重物的质量m3，才能使系统处于平衡。滑轮和绳无重，滑轮摩擦不计，不在滑轮上的绳均处于水平或竖直。 4.（20分）一根长金属丝烧成螺距为h、半径为R的螺旋线，螺旋线轴竖直放置，珠子沿螺旋线滑下，求珠子的稳定速度υ0，金属丝与珠子之间的摩擦因数为μ。

5.（20分）用长1m的不可伸长的弹性轻线系上两个同样小球，使它们静止在光滑水平面上，彼此相距50cm，现使其中一个球沿着垂直与两球心连线方向，以速度υ0=0.1m/s抛去，求经过3min后两球速度。 6.（30分）质量为Ｍ的航天站和对接上的质量为ｍ的卫星一起沿着圆轨道绕地球运行，其轨道半径为地球半径Ｒ的ｎ倍（ｎ＝１.２５）某一时刻，卫星沿运动方向从航天站上射出后，沿椭圆轨道运行，其远地点到地心距离为８ｎＲ。当质量之比ｍ／Ｍ为何值时，卫星刚好绕地球转一圈后再次回到航天站。（ｍ＜Ｍ）

物理奥赛综合测试题(7)

物理奥赛综合测试题（七） 班别________姓名_________ 1、在半径r=2米、孔径d=05米的凹面镜的焦点位置上，放置一块圆形屏，使平行于轴的所有入射光线，经凹镜反射后都将达到圆形屏。试求圆形屏直径。如果圆形屏直径减小到仅有原来的八分之一，问有多少部分的光可以到达在同一位置的屏上？ 2、绳的两端系着质量m1和m2，此绳跨在双斜面的顶部，如图。斜面质量为m，与水平的 夹角为。开始时整个系统处于静止。求放开后斜面的加速度和物体的加速度。斜面 保持静止的条件是什么？摩擦可忽略。 3．质量为m的小球，带有正电荷q，小球只能沿半径为r的圆形水平绝缘轨道运动。圆柱形空间内存在着分布均匀但随时间变化的磁场B（t），圆柱形的轴线过轨道圆心并垂直于轨道平面（如图所示）。当t=0，B=0时，小球静止于环上；当00时小球的运动情况及其对轨道的作用力（重力和摩擦力忽略不计） 4．极板相同的两平行板电容器充以同样电量Q。第一个电容器板间距离是第二个的两倍。若把第二个电容器插在第一个电容器的两极板间，并使所有极板都相互平行，问系统的静电能如何改变？ 5、1摩尔理想气体缓慢地经历了一个循环过程，在P—V图中这过程是一个椭圆，如图6—14

所示，已知此气体若处在与椭圆中心O‘点对应的状态时，其温度为T0=300K，求在整个循环过程中气体的最高温度T1和最低温度T2各是多少？ 6、足球运动员在11米远处的罚球点准确地从横梁下边踢进一球。横梁下边沿离地面高度为2.5米，足球的质量为0.5千克，空气阻力不计，求必须传递给这个足球的最小能量为多大？ 7、十二根电阻均为R的电阻丝，连接成正六面体框架，然后按图所示在其中两条棱上连接电动势分别为1和2的直流电源，各电源正、负极之间的距离及内阻均可忽略不计。另外，在图示的五条棱上分别连接电容量均为C的电容。设1=2I0R，2=I0R，试求：（1）棱AB上的电流；（2）棱A‘B’上的电容器所带的电量。

高考物理综合测试题

2008高考物理综合测试题 二、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多 个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 14．下列说法中正确的是（）A．一定质量的气体被压缩后，压强不—定增大 B．一定质量的气体吸热后，温度一定升高 C．一定质量的气体对外做功后，内能一定减小 D．满足能量守恒的物理过程不一定都能自发进行 15．下列说法中正确的是（）A．原子核是由质子、中子和核子组成的 B．β射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层中发射出的电子 C．由于每种原子都有自己的特征谱线，故通过光谱分析可以确定样品中包含哪些元素D．由于原子里的核外电子不停地绕核做变速运动，所以原子要向外辐射能量，这就是原子光谱的来源 16．—列简谐横波沿x轴传播，甲、乙两图分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图像，如果该波波长大于1.5m，则此波的传播速度大小可能为（） A．30m/s B．15m/s C．10m/s D．6m／s 17．OMO’N为半圆形玻璃砖的横截面，OO’为过截 面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、 b距OO’的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖 中，在半圆界面上发生反射和折射的实际情况如图所 示，由此可知（） A．a光在玻璃砖内的频率和在空气中的相等 B．a光在玻璃砖内的传播速度比在空气中的小 C．a光的频率比b光的大 D．在玻璃砖中a光的波长比b光的大 18．如图所示，绝缘固定并用砂纸打磨后的锌板A水 平放置，其下方水平放有接地的铜板B，两板正对，且面 积均为S，两板间距离为d，当用弧光灯照射锌板上表面

物理竞赛复赛模拟试题二

物理竞赛复赛模拟试题二 一、（ 24分）物理小组的同学在寒冷的冬天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，然后把它放在结冰的湖面上（冰层足够厚），铝球便逐渐陷入冰内．当铝球不再下陷时，测出球的最低点陷入冰中的深度．将铝球加热到不同的温度，重复上述实验8次，最终得到如下数据： 实验顺序数12345678 热铝球的温 55708592104110120140度t /℃ 陷入深度h 9.012.914.816.017.018.017.016.8 /cm 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℃．已知此情况下，冰的熔解热． 1．试采用以上某些数据估算铝的比热． 2．对未被你采用的实验数据，试说明不采用的原因，并作出解释．

二、（20分）如图预19-4所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A、 B、C，用带有阀门K1、K2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差．初始时，阀门是关闭的，A中装有1mol的氦（He）,B中装有1mol的氪（Kr）,C中装有lmol的氙（Xe），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K1、K2，三种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为 在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K，所吸收的热量均为，为普适气体常量． 三、（20分）图预19-5中，三棱镜的顶角为60，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为的两个完全相同的凸透镜L1和L2．若在L1的前焦面上距主光轴下方处放一单色点光源，已知其像与对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．

高中物理竞赛模拟试题四

高中物理竞赛模拟试题四 一. 如图11-16所示，两个木块A 和B ，质量的的别为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面而且与水平成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 间不发生相对滑动，则 1．μ的数值应满足什么条件？ 2．推力的最大值不能超过多少？（只考虑平动，不考虑转动问题） 解：1）、令N 表示A ，B 间的相互作用力，垂直 于接触面，如图11-17所示。若A 相对于B 发生滑动，则A 在竖直方向必有加速度。现要使A 相对于B 不滑动，则A 受的力N 在竖直方向的分力必须小 于或等于A 的重力。所以要使B 向右加速运动而同时A 相对于B 不滑动，必须同时满足下列二式： ,0)cos (sin >=+-a m N g m N B A θμθ （1） .cos g m N A ≤θ （2） 由（1），（2）二式可解得 . tan θμB A A m m m +< （3） 2）、当满足（3）式时，又由于A 的水平方向的加速度和B 相同，即 ()(), cos sin sin cos B A A A m N g m N m N N g m F θμθθθμ+-=--- （4） 由（2），（4）二式可解得 ).(tan )(μθ-+≤ g m m m m F B A B A （5） 二．有两根长度均为50cm 的金属丝A 和B 牢固地焊在一起，另两端固定在牢固的支架上（如图21-3）。其线胀系数分别为αA =1.1×10-5 /℃，αB =1.9×10-5 /℃，倔强系数分别为K A =2×106 N/m ，K B =1×106 N/m ；金属丝A 受到450N 的拉力时就会被拉断，金属丝B 受到520N 的拉力时才断， 假定支架的间距不随温度改变。问：温度由+30°C 下降至-20°C 时，会出现什么情况？（A 、B 丝都不断呢，还是A 断或者B 断呢，还是两丝都断呢？）不计金属丝的重量，在温度为30°C 时它们被拉直但张力为零。 解：金属A 和B 从自由状态降温，当温度降低t ?时的总缩短为 图11-16 图11-17 图21-3

物理竞赛练习题《电场》

物理竞赛练习题《电场》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。 2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。

3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x =0的位置。 4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。 （1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？ （2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。

E 物理竞赛练习题 《电势和电势差》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。给这系统加上一匀强电场，场强E =100kV/m ，场强方向平行图面且垂于线。某一时刻将线烧断，求当两个小球和转轴O 在同一条直线上时，杆受到的压力（杆的重力不计）。 2、半径为R 的半球形薄壳，其表面均匀分布面电荷密度为σ的电荷，求该球开口处圆面上任一点的电势。 3、如图所示，半径为r 的金属球远离其他物体，通过R 的电阻器接地。电子束从远处以速度v 落到球上，每秒钟有n 个电子落到球上。试求金属球每秒钟释放的热量及球上电量。

全国中学生物理竞赛内容提要(俗称竞赛大纲设计)2016版

说明： 1、2016版和2013版相比较，新增了一些容，比如☆科里奥利力，※质心参考系☆虚功原理，☆连续性方程☆伯努利方程☆熵、熵增。另一方面，也略有删减，比如※矢量的标积和矢积，※平行力的合成重心，物体平衡的种类。有的说法更严谨，比如反冲运动及火箭改为反冲运动※变质量体系的运动，※质点和质点组的角动量定理(不引入转动惯量) 改为质点和质点组的角动量定理和转动定理，并且删去了对不引入转动惯量的限制，声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声增加限制（前3项均不要求定量计算）。 2、知识点顺序有调整。比如刚体的平动和绕定轴的转动2013版在一、运动学的最后，2016版独立为一个新单元，---很早以前的版本也如此。 3、2013年开始实行的“容提要”中，凡用※号标出的容，仅限于复赛和决赛。2016年开始实行的进一步细化，其中标☆仅为决赛容，※为复赛和决赛容，如 不说明，一般要求考查定量分析能力。 全国中学生物理竞赛容提要 (2015年4月修订，2016年开始实行) 说明：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛容提要》，作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。它包括理论基础、实验、其他方面等部分。1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。1991年9月11日在经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过，开始实施。 经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意，对《全国中学生物理竞赛容提要》做适当的调整和补充。考虑到适当控制预赛试题难度的精神，《容提要》中新补充的容用“※”符号标出，作为复赛题和决赛题增补的容，预赛试题仍沿用原规定的《容提要》，不增加修改补充后的容。 2005年，中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。依据修订后的章程，决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》，作为复赛实验考试题目的命题围。 2011年对《全国中学生物理竞赛容提要》进行了修订，修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过，并决定从2013年开始实行。修订后的“容提要”中，凡用※号标出的容，仅限于复赛和决赛。 2015年对《全国中学生物理竞赛容提要》进行了修订，其中标☆仅为决赛容，※为复赛和决赛容，如不说明，一般要求考查定量分析能力。 力学

全国中学生物理竞赛模拟题(程稼夫)

竞赛模拟题 1. 如右图所示，平行四边形机械中，121211 22 O A O B O O AB l == ==，已知O 1A 以匀角速度ω转动，并通过AB 上套筒C 带动CD 杆在铅垂槽内平动。如以O 1A 杆为动参照系， 在图示位置时，O 1A 、O 2B 为铅垂，AB 为水平，C 在AB 之中点，试分析此瞬时套筒上销钉C 点的运动，试求：（1）C 点的牵连速度的大小V e ；（2）C 点的相对速度的大小V r ；（3）C 点的牵连加速度的大小a e ；(4) C 点的相对加速度的大小a r ；（提示：C 点绝对加 速度a e r c a a a a =++ ） （5）C 点的科里奥利加速度的大小a c ；（提示：2c r a v ω=? ） 2. 如右图所示，水平面内光滑直角槽中有两个质量均为m 的滑块A 和B ，它们由长为L 的 轻刚性杆铰链连接，初始静止，OAB α∠=，今在OA 方向给滑块A 作用一冲量I ，证 明：经过时间2sin ml t I πα = 后，A 和B 回到他们的初始状态。又证明：杆中张力在整个运 动期间保持常值，并求出它的大小。 3. 如右图所示，气枪有一气室V 及直径3mm 的球形钢弹B ，气室中空气的初态为900kP a 、 21C ? ，当阀门迅速打开时，气室中的气体压力使钢弹飞离枪管，若要求钢弹离开枪管 时有100m/s 的速度，问最小容积V 及枪管长度L 应为多少？已知空气C v =0.716kJ/(kg.k)，R 空气 =0.287kJ/(kg.k)，大气压P b =100kP a ，钢的密度3 7770/kg m ρ=。设枪管内径也为

高中物理竞赛模拟试题及参考答案

物理竞赛模拟试题及参考答案 1．在听磁带录音机的录音磁带时发觉，带轴于带卷的半径经过时间t1=20 min减小一半．问此后半径又减小一半需要多少时间？ 2.一质量为m、电荷量为q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速 度v0抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段 时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返 回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点， 求（1）该匀强电场的场强E的大小和方向；（即求出图中的θ角，并在 图中标明E的方向） （2）从O点抛出又落回O点所需的时间。 3.两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、 B两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半 圆细管两个端点的出口处，如图所示。 （1）现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放，求它在 AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。 （2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。试求出图中P A和AB连线的夹角θ。 4.（16分）如图所示，AB为光滑的水平 面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜 面(斜面体固定不动)。AB、BC间用一小 段光滑圆弧轨道相连。一条长为L的均 匀柔软链条开始时静止的放在ABC面 上，其一端D至B的距离为L－a。现自由释放链条，则： ⑴链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由； ⑵链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？

5.（22分）一传送带装置示意图，其中传送带经过 AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD 区域时是倾斜的，AB 和CD 都与BC 相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D 处，D 和A 的高度差为h 。稳定工作时传送带速度不变，CD 段 上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L 。每个箱子在A 处投放后，在到达B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC 段的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T 内，共运送小货箱的数目N 个。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均功率 。 6.（10分）如图所示，横截面为 1 4 圆（半径为R ）的柱体放在水 平地面上，一根匀质木棒OA 长为3R ，重为G 。木棒的O 端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，各处摩擦均不计。现用一水平推力F 作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢移动。问：（1）当木棒与地面的夹角θ = 30°时，柱体对木棒的弹力多大？ （2）当木棒与地面的夹角θ = 30°时，水平推力F 多大？ 7.（12分）如图所示，ABC 为一吊桥。BC 为桥板，可绕B 轴转动。AC 为悬起吊索，通过转动轮轴A 而将吊桥收起或放下。放下时，BC 保持水平，A 在B 的正上方。已知AB 距离h ；桥板BC 的长度为L ，质量为M ，桥板的重心在板的中央，求此时吊索受的力F 。