上海市第8届高一物理竞赛-高中物理批注版(精品高中高考物理学习资料)
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。
(完整版)上海高二物理竞赛试卷及参考答案
上海市第十五届高二物理竞赛(川沙中学杯) 复赛试题 说明： 1、本卷共四大题，24小题．满分150分．答卷时间为120分钟． 2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第 三、四大题要求写出完整的解答过程． 3，本卷中重力加速度用g表示，需要求教数值时取10m／s2。 一，选择题(以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题5分，共40分) l、发现静止点电荷间相互作用规律的科学家是 (A)安培；(B)法拉第； (C)麦克斯韦；(D)库仑。 2、如图所示，有一条形磁铁在自由下落的过程中遇到一导体圆环，磁 铁沿着圆环的轴线运，则磁铁的加速度 (A)在环的上方时大于g；(B)在环的上方时小于g； (C)在环的下方时大于g；(D)在环的下方时小于g． 3、如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中，由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力N。则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为 （A）1 (3) 2 R N mg -（B） 1 (3) 2 R mg N - （C）1 () 2 R N mg -（D） 1 (2) 2 R N mg - 4、如图所示，在水平面上匀加速前进的车厢内，有一与车厢相对静止的观测者测得与水平 面成θ角的光滑斜面上的物块相对于斜面向下的加速度a′=1 3 g sinθ，由此可以推断车厢在水 平面上的加速度为 (A)a0=2 3 g tgθ；(B) a0= 2 3 g ctgθ
(C) a0=2 3 g sinθ：(D) a0= 2 3 g cosθ 5、如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平面上，物块两侧联接劲度系数为k的相同弹簧。左侧弹簧左端固定。力F作用在右侧弹簧右端P，开始时弹簧均为自由长度。第一次缓慢地将P点向右拉l距离，所做功为A s．第二次迅速地将P点向右拉l距离，所做功为A f，则有(A)A f=4A s；(B) A f=2A s； (C)4A f=A s；(D)2 A f=A s。 6、如图所示，弹簧下面挂着质量分别为m 1＝0.5kg和m2＝0.3kg的两个物体， 开始时它们都处于静止状态。突然把m1和m2的连线剪断后，m2的最大速率是 (设弹簧的劲度系数k=10N／m) (A)0.77m／s；(B)0.98m／s； (C)1.34m／s：(D)1.94m／s。 7、如图所示，有一导热板把绝热气缸分成A和B两部分，分别充满两种不同气体。在平衡态下，A和B两种气体的温度相同。当活塞缓慢运动压缩绝热气缸内的气体A时 (A)A的内能增加了； (B)B的温度升高了； (C)A和B的总内能增加了； (D)A的分子运动比B的分子运动更剧烈。 8、如图所示，两导体板平行放置可构成一平板电容器C，将其接到电源上充电，直到两导体板的电压与电源的电动势E相等。当电容器被充满电荷时两导体板分别带电Q、-Q，电容 器存储的电能为1 2 QC，同时电路中电流为零，在整个充电过程中 (A)在电阻上产生的热量与电源电动势E无关； (B)在电阻上产生的热量与R成正比； (C)在电阻上产生的热量与R成反比； (D)在电阻上产生的热量与R无关。 二、填空题(每小题5分，共50分)
新版高一物理竞赛讲义
高中物理《竞赛辅导》力学部分 目录 ：力学中的三种力 【知识要点】 （一）重力 重力大小G=mg，方向竖直向下。一般来说，重力是万有引力的一个分力，静止在地球表面的物体，其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力，但向心力极小。 （二）弹力 1．弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间)，两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行，作用点在两物体的接触面上．2．弹力的方向确定要根据实际情况而定． 3．弹力的大小一般情况下不能计算，只能根据平衡法或动力学方法求得．但弹簧弹力的大小可用．f=kx(k 为弹簧劲度系数，x为弹簧的拉伸或压缩量)来计算． 在高考中，弹簧弹力的计算往往是一根弹簧，而竞赛中经常扩展到弹簧组．例如：当劲度系数分别为k1,k2,…的若干个弹簧串联使用时．等效弹簧的劲度系数的倒数为：，即弹簧变软；反之．若
以上弹簧并联使用时，弹簧的劲度系数为：k=k 1+…k n ，即弹簧变硬．(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等；弹簧原长不相等时，应具体考虑) 长为 的弹簧的劲度系数为k ，则剪去一半后，剩余 的弹簧的劲度系数为2k （三）摩擦力 1．摩擦力 一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时，产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。 2．滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。 3．静摩擦力的大小是可变化的，无特定计算式，一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。其大小范围在0＜f≤f m 之间，式中f m 为最大静摩擦力，其值为f m =μs N ，这里μs 为最大静摩擦因数，一般情况下μs 略大于μ，在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。 4．摩擦角 将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ，合力F 称为全反力。在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ，则角φ为滑动摩擦角；在静摩擦力达到临界状态时，定义tgφ0=μs =f m /N ，则称φ0为静摩擦角。由于静摩擦力f 0属于范围0＜f≤f m ，故接触面作用于物体的全反力同接触面法线 的夹角≤φ0，这就是判断物体不发生滑动的条件。换句话说，只要全反力的作用线落在（0，φ0）范围时，无穷大的力也不能推动木块，这种现象称为自锁。 本节主要内容是力学中常见三种力的性质。在竞赛中以弹力和摩擦力尤为重要，且易出错。弹力和摩擦力都是被动力，其大小和方向是不确定的，总是随物体运动性质变化而变化。弹力中特别注意轻绳、轻杆及胡克弹力特点；摩擦力方向总是与物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反。另外很重要的一点是关于摩擦角的概念，及由摩擦角表述的物体平衡条件在竞赛中应用很多，充分利用摩擦角及几何知识的关系是处理有摩擦力存在平衡问题的一种典型方法。 【典型例题】 【例题1】如图所示，一质量为m 的小木块静止在滑动摩擦因数为μ=的水平面上，用一个与水平方 向成θ角度的力F 拉着小木块做匀速直线运动，当θ角为多大时力F 最小？ 【例题2】如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为 m ，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n 块这样的滑块叠放起 来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力? 【例题3】如图所示，一质量为m=1㎏的小物块P 静止在倾角为θ=30°的斜面 上，用平行于斜面底边的力F=5N 推小物块，使小物块恰好在斜面上匀速运动，试求小物块与斜面间的滑 动摩擦因数（g 取10m/s 2 ）。 【练习】 1、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知， A 、 B 间的滑动 θ F P θ F A B F C N F f m f 0 α φ
高中物理竞赛辅导讲义-7.1简谐振动
7.1简谐振动 一、简谐运动的定义 1、平衡位置：物体受合力为0的位置 2、回复力F ：物体受到的合力，由于其总是指向平衡位置，所以叫回复力 3、简谐运动：回复力大小与相对于平衡位置的位移成正比，方向相反 F k x =- 二、简谐运动的性质 F kx =- ''mx kx =- 取试探解（解微分方程的一种重要方法） cos()x A t ω?=+ 代回微分方程得： 2m x kx ω-=- 解得： 22T π ω== 对位移函数对时间求导，可得速度和加速度的函数 cos()x A t ω?=+ sin()v A t ωω?=-+ 2cos()a A t ωω?=-+ 由以上三个方程还可推导出： 222()v x A ω += 2a x ω=- 三、简谐运动的几何表述 一个做匀速圆周运动的物体在一条直径 上的投影所做的运动即为简谐运动。 因此ω叫做振动的角频率或圆频率， ωt +φ为t 时刻质点位置对应的圆心角，也叫 做相位，φ为初始时刻质点位置对应的圆心 角，也叫做初相位。
四、常见的简谐运动 1、弹簧振子 (1)水平弹簧振子 (2)竖直弹簧振子 2、单摆（摆角很小） sin F mg mg θθ=-≈- x l θ≈ 因此： F k x =- 其中： mg k l = 周期为：222T π ω=== 例1、北京和南京的重力加速度分别为g 1=9.801m/s 2和g 2=9.795m/s 2，把在北京走时准确的摆钟拿到南京，它是快了还是慢了？一昼夜差多少秒？怎样调整？ 例2、三根长度均为l=2.00m 、质量均匀的直杆，构成一正三角彤框架 ABC ．C 点悬挂在一光滑水平转轴上，整个框架可绕转轴转动．杆AB 是一导轨，一电动玩具松鼠可在导轨运动，如图所示．现观察到松鼠正在导轨上运动，而框架却静止不动，试论证松鼠的运动是一种什么样的运动?
第二届上海市高三物理竞赛试卷及解答只是分享
上海市第二届高三物理竞赛 说明： 1．本卷分I 、II 两卷，共六大题，满分150分，答题时间为120分钟。 2．答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二、三、四、五大题只要写出答案，不写解答过程；第六大题尽可能写出完整的解答过程。 3．本卷未加说明时g 取10 m/s 2。 4．本卷可能用到的部分数据： 静电常量 k ＝9?109 Nm 2/C 2 电子电量 e ＝1.6?10－19 C 金原子核的电量Q Ag ＝79e 水的比热容c ＝4.2?103 J/kg ?C I 卷 一．（40分）单项选择题。本大题共8小题，每小题5分。每小题给出的答案中，只有一个是正确的。 1．从空间某点经大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，则它们的动能增大到射出时的2倍时的位置处于 （ ） （A ）同一直线上 （B ）同一圆上 （C ）同一椭圆上 （D ）同一抛物线上 2．质量为m 的物体以恒定加速度0.3g （g 为重力加速度）竖直向下做匀加速直线运动，下降了距离h ，则 （ ） （A ）物体的重力势能减少了0.3mgh （B ）物体的动能增加了0.3mgh （C ）物体的机械能不变 （D ）重力做功0.3mgh 3．如图所示，固定的光滑半球球心的正上方有一个定滑轮，细线的一端拴一小球，置于半球面上的A 点，另一端绕过定滑轮并施加一拉力，今缓慢地将小球从A 点拉到最高点B ，在此过程中，小球对半球面的压力N 和细线拉力T 的变化情况是 （ ） （A ）N 变大，T 变小， （B ）N 变小，T 变小， （C ）N 不变，T 变小， （D ）N 变小，T 不变。 4．如图所示，一小物块以1 m/s 的初速度沿曲面由A 处下滑，到达较低的B 处时速度恰好也是1 m/s ，如果此物块以2 m/s 的初速度沿曲面由A 处下滑，到达B 处时的速度恰为v B ，则 （ ） （A ）v B ＜2 m/s （B ）v B ≤2 m/s （C ）v B ＝2 m/s （D ）v B ≥2 m/s 5．卢瑟福在α粒子散射实验中发现，有些α粒子能到达与金原子核相距2?10－14 m 的地方，在这个距离处α粒子受到金原子核的斥力大小约相当
上海市高一物理竞赛试题与解答全集
首届上海市高中基础物理知识竞赛初赛试卷93年 一单选题（每题5分） 1 关于物体惯性的认识，下列说法中正确的是（） （A）物体的速度越大，其惯性也一定越大， （B）物体的加速度越大，其惯性也一定越大， （C）物体在运动过程中，惯性起着与外力平衡的作用， （D）在同样大小的外力作用下，运动状态越难改变的物体其惯性一定越大。 2 下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ） （A）速度大小不变的运动一定是匀速直线运动， （B）物体在每分钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动， （C）物体在每分钟内通过的镁移相等的运动一定是匀速直线运动， （D）物体的即时速度不变的运动一定是匀速直线运动。 3 有关牛顿第二定律的以下说法中错误的是（ ） （A）则m＝F／a，可知运动物体的质量与外力F成正比，与加速度a成反比， （B）运动物体的加速度方向必定与合外力的方向一致， （C）几个力同时作用在同一物体上，当改变其中一个力的大小或方向，该物体的加速度就会发生变化， （D）作用在物体上的所有外力突然取消后，物体的加速度立即变为零。 4 跳高比赛时，在运动员落地的地方，必须垫上厚厚的软垫，这是为了（） （A）减小运动员落地时的动量， （B）减小运动员落地过程中动量的变化， （C）减小运动员落地过程中所受的平均冲力， （D）减小运动员落地过程中所受的冲量。 5 雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风（不计空气阻力），下列说明中正确的是（）（A）若风速越大，雨滴下落时间将越长， （B）若风速越大，雨滴下落时间将越短， （C）若风速越大，雨滴着地时速度就越大， （D）若风速越大，雨滴着地时速度就越小。 6 小钢球从油面上自静止开始下落，设油槽足够深，钢球所受的阻力大小与运动速度成正比，则（） （A）小钢球的加速度不断增大，速度也不断增大， （B）小钢球的加速度不断减小，速度也不断减小， （C）小钢球的加速度不断减小，速度也不断增大， （D）小钢球的加速度不断减小，最终加速度为零。 7 如图所示，质量为M的劈块，静止在水平面上，质量为m的 有接触面均光滑），则劈块出现最大速度是在（） （A）滑块到达能到达的块斜面最高位置时， （B）滑块的速度为零时，
高中物理竞赛辅导讲义 第 篇 运动学
高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成，遵从矢量合成法则（平行四边形法则或三角形法则）。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动，质点对运动参考照系的运动称为相对运动，而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例，这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度，则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体（质点）的运动，除可以用运动的合成知识外，还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1．刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度（速度投影定理）。 2．接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3．线状交叉物系交叉点的速度，是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后，在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动： 1．平抛运动。 2．斜抛运动。 五、圆周运动： 1．匀速圆周运动。 2．变速圆周运动： 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动，它的角速度方向不变，大小在不断改变，它的加速度为a = a n + a τ，其中a n 为法向加速度，大小为2 n v a r =，方向指向圆心；a τ为切向加速度，大小为0lim t v a t τ?→?=?，方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段，每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动，向心加速度为2n v a ρ =，ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1．刚体 所谓刚体指在外力作用下，大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任
上海市第十四届高一物理竞赛试卷
第十四届上海市高中基础物理知识竞赛（TI 杯） 考生注意：1、本卷满分150分。 2、考试时间120分钟。 3、计算题要有解题步骤，无过程只有答案不得分。 4、全部答案做在答题纸上。 5、本卷重力加速度g 的大小均取10m/s 2。 一．单选题（每小题4分，共36分） 1．如图所示，质量不计的光滑滑轮用轻绳OB 悬挂于B 点，一端系住重物G 的轻绳跨过滑轮后固定于墙上A 点，此时OA 正好处于水平状态。若仅缓慢改变悬点B 在水平天花板上的位置，使滑轮位置随之移动，则可以判断悬点B 所受拉力T 大小的变化情况是（ ） （A ）若B 左移，T 将增大。 （B ）若B 右移，T 将增大。 （C ）若B 左移、右移，T 都保持不变。 （D ）若B 左移、右移，T 都减小。 2．某学生曲蹲在称量体重的磅秤上，然后快速站立起来。期间，磅秤示数（ ） （A ）保持不变。 （B ）持续增加。 （C ）先增大后减小。 （D ）先减小后增大。 3．图甲为打捞“南海一号”宝船的示意图。图中A 为沉箱，A 形状如一个中空且上下底面敞开的长方体。打捞作业时，先将沉箱沉入海底，靠控制方位及控制沉入海底深度使宝船B 全体进入沉箱腔体内，然后潜水员在海底部分清淤后，将宝船与沉箱加因成一个刚性结构。起吊时，吊钩P 起吊与沉箱连接的钢缆，使沉箱连同宝船一齐上浮。整个起吊过程极其缓慢，经历数小时。图乙是起吊宝船至海面过程中吊钩受力F 的可能示意图（G 为沉 箱与宝船的重力），其中最可能符合实际情况的图是（ ） 4．喷泉广场上组合喷泉的喷嘴竖下向上。某一喷嘴喷出水的流量Q ＝300L/min ，水的流v 0＝20m/s 。不计空气阻力，则处于空中的水的体积是 （ ） 甲 P A B （A ） （B ） （C ） （D ） 乙
高中物理竞赛辅导讲义 静力学
高中物理竞赛辅导讲义 第1篇 静力学 【知识梳理】 一、力和力矩 1．力与力系 （1）力：物体间的的相互作用 （2）力系：作用在物体上的一群力 ①共点力系 ②平行力系 ③力偶 2．重力和重心 （1）重力：地球对物体的引力（物体各部分所受引力的合力） （2）重心：重力的等效作用点（在地面附近重心与质心重合） 3．力矩 （1）力的作用线：力的方向所在的直线 （2）力臂：转动轴到力的作用线的距离 （3）力矩 ①大小：力矩=力×力臂，M =FL ②方向：右手螺旋法则确定。 右手握住转动轴，四指指向转动方向，母指指向就是力矩的方向。 ③矢量表达形式：M r F =? （矢量的叉乘），||||||sin M r F θ=? 。 4．力偶矩 （1）力偶：一对大小相等、方向相反但不共线的力。 （2）力偶臂：两力作用线间的距离。 （3）力偶矩：力和力偶臂的乘积。 二、物体平衡条件 1．共点力系作用下物体平衡条件： 合外力为零。 （1）直角坐标下的分量表示 ΣF ix = 0，ΣF iy = 0，ΣF iz = 0 （2）矢量表示 各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。 （3）三力平衡特性 ①三力必共面、共点；②三个力矢量构成封闭三角形。 2．有固定转动轴物体的平衡条件：
3．一般物体的平衡条件： （1）合外力为零。 （2）合力矩为零。 4．摩擦角及其应用 （1）摩擦力 ①滑动摩擦力：f k = μk N（μk－动摩擦因数） ②静摩擦力：f s ≤μs N（μs－静摩擦因数） ③滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反 （2）摩擦角：正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。 ①滑动摩擦角：tanθk=μ ②最大静摩擦角：tanθsm=μ ③静摩擦角：θs≤θsm （3）自锁现象 三、平衡的种类 1．稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使之回到平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡。2．不稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使它的偏离继续增大，这样的平衡叫不稳定平衡。 3．随遇平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它能在新的位置上再次平衡，这样的平衡叫随遇平衡。 【例题选讲】 1．如图所示，两相同的光滑球分别用等长绳子悬于同一点，此两球同时又支撑着一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态，求图中α（悬线与竖直线的夹角）与β（球心连线与竖直线的夹角）的关系。 面圆柱体不致分开，则圆弧曲面的半径R最大是多少？（所有摩擦均不计） R
2017年上海市第31届大同杯物理竞赛初赛试卷及参考答案(改)
上海市第三十一届初中物理竞赛(大同中学杯) 初赛试卷 第一部分：单项选择题 1．最先通过科学实验发现电流磁效应的物理学家是( ) A.法拉第 B.安培 C.库仑 D.奥斯特 2．夏天，把棒冰拿在手里，剥去纸后，棒冰周围冒出的“白气”主要是( ) A.空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠 B.棒冰中的水蒸发后形成的水蒸气 C.棒冰中的冰升华为水蒸气，水蒸气再凝结成的雾 D.人呼出的气体中的水蒸气，遇到低温棒冰而凝华成的小冰晶 3．如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的卞方，此时小磁针的N极向纸 内偏转，这一束粒子可能是( ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的负离子束 C.向右飞行的电子束 D.向左飞行的电子束 4．在如图所示的电路中，电阻R1和R2并联，则三个电表中( ) A.表1、表2是电流表，表3是电压表 B.表1、表2是电压表，表3是电流表 C.表1、表2、表3都是电流表 D.表1、表2、表3都是电压表 5．如图所示，把一个带负电的物体，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时( ) A.金属小球和金属箔都不带电 B.金属小球不带电，金属箔带负电 C.金属小球带正电，金属箔带负电 D.金属小球带正电，金属箔不带电
6．木块静止在水平桌面上，关于桌面对木块的弹力跟木块受到的重力之间关系的说法中，错误的是( ) A.一对作用力和反作用力 B.一对平衡力 C.一对大小相等、方向相反的力 D.作用在同一物体上的力 7．如图所示，底面积不同的柱状容器甲、乙分别盛有两种液体，液体对容器底部的压强P甲 高一物理竞赛试题及答 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 高一物理竞赛 一 、单选题(每题5分，共90分) 1 . 在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时( ) (A)必须以这一规定速度行驶 (B)平均速度不得超过这一规定数值 (C)速度的平均值不得超过这一规定数值 (D)即时速度不得超过这一规定数值 2. 一个质点受到如图所示的五个共点力F 1、F 2、F 3、F 4、F 5的 作用，则物体所受合力大小为( ) （A ）0 （B ）2 F 5 （C ）F 1+ F 2+ F 3+F 4+F 5 （D ）F 1+ F 2+ F 3+F 4 3．三木块如图迭放，在a 上作用一个水平力F ，使a ，b ，c 一起匀速运动，则( ) (A) c 与a ，c 与b 间均无摩擦 (B) c 对a ，c 对b 摩擦力向右，地对b 摩擦力向左 (C) c 对a ，c 对b 摩擦力向左，地对b 摩擦力向右 (D) c 对a 和地对b 摩擦力向左，c 对b 摩擦力向右 4．如图所示，A 、B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A 环向右，B 环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P 的速度方向和大小变化为( ) （A ）向上变小 （B ）向下变大 （C ）先向上再向下，先变小再变大 （D ）先向下再向上，先变大再变小 5．从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为30米，则该物体下落时的高度为( ) （A ）60米 （B ）100米 （C ）140米 （D ）180米 ６．如图所示两块相同的竖直木板Ａ、Ｂ之间有质量均为m 的四块相同的砖，用两个大小均为Ｆ的水平力压木板，使砖静止不动，设所有接触面间的摩擦系数均为?，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小 为（ ） （Ａ）０ （Ｂ）mg （Ｃ）?Ｆ （Ｄ）２mg 3 v v A P B 原 子 物 理 自1897年发现电子并确认电子是原子的组成粒子以后，物理学的中心问题就是探索原子内部的奥秘，经过众多科学家的努力，逐步弄清了原子结构及其运动变化的规律并建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。本章简单介绍一些关于原子和原子核的基本知识。 §1.1 原子 1．1．1、原子的核式结构 1897年，汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子，由此认识到原子也应该具有内部结构，而不是不可分的。1909年，卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔，即α粒子的散射实验，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数发生偏转，并且有极少数偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转几乎达到180°。 1911年，卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说，这个学说的内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间里软核旋转，根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm 以下。 1、1． 2、氢原子的玻尔理论 1、核式结论模型的局限性 通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的，但它与经典论发生了严重的分歧。电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射，运动不停，辐射不止，原子能量单调减少，轨道半径缩短，旋转频率加快。由此可得两点结论： ①电子最终将落入核内，这表明原子是一个不稳定的系统； ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波。原子是一个不稳定的系统显然与事实不符，实验所得原子光谱又为波长不连续分布的离散光谱。如此尖锐的矛盾，揭示着原子的运动不服从经典理论所表述的规律。 为解释原子的稳定性和原子光谱的离经叛道的离散性，玻尔于1913年以氢原子为研究对象提出了他的原子理论，虽然这是一个过渡性的理论，但为建立近代量子理论迈出了意义重大的一步。 2、玻尔理论的内容： 一、原子只能处于一条列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。 二、原子从一种定态（设能量为E 2）跃迁到另一种定态（设能量为E 1）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这种定态的能量差决定，即 γh =E 2-E 1 三、氢原子中电子轨道量子优化条件：氢原子中，电子运动轨道的圆半径r 和运动初速率v 需满足下述关系： π2h n rmv =，n=1、2…… 其中m 为电子质量，h 为普朗克常量，这一条件表明，电子绕核的轨道半径是不连 第八届上海市高一物理竞赛试题 一、单选题（每小题4分，共40分） 1．如图所示，A 、B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A 环向右，B 环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P 的速度方向和大小变化为（ ） （A ）向上变小 （B ）向下变大 （C ）先向上再向下，先变小再变大 （D ）先向下再向上，先变大再变小 2．从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为30m ，则该物体下落时的高度为（ ） （A ）60m （B ）100m （C ）140m （D ）180m 3．如图所示，物块A 放在倾斜的木板上木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的滑动摩擦系数为（ ） （A ）12 （B ） 22 （C ） 32 （D ） 52 4．在绕地球的圆形轨道上飞行的航天飞机上，将质量为m 的物体挂在一个弹簧秤上，若轨道处的重力加速度为g ?，则下面说法中正确的是（ ） （A ）物体所受的合外力为mg ?，弹簧秤的读数为零 （B ）物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为mg ? （C ）物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为零 （D ）物体所受的合外力为mg ?，弹簧秤的读数为mg ? 5．如图所示，一单摆挂在木板上的小钉上，木板质量远大于单摆质量，木板平面在竖直平面内，并可以沿两竖直轨道无摩擦地自由下落，现使单摆摆动起来，当单摆离开平衡位置但未达到最高点时，木板开始自由下落，则摆球相对于木板的运动状态是（ ） （A ）静止 （B ）仍做简谐运动 （C ）做匀速率圆周运动 （D ）做非匀速率圆周运动 6．水平放置的轻弹簧，劲度系数为k ，其一端固定，另一端系一质量为m 的滑块A ，A 旁有一质量相同的滑块B ，如图所示，两滑块与桌面间皆无摩擦，若外力作用在B 上使A 、B 一起推进， 弹簧由原长缩短了d ，然后撤消外力，则B 离开A 时（ ） （A ）速度为d k 2m （B ）速度为d k m v v A P B A B 首届上海市高中基础物理知识竞赛复赛试卷（９5) 一单选题（每题５分) １如图所示，两板间夹一木块Ａ，向左右两板加压力F时,木块A 静止，若将压力各加大到2F,则木块A所受的摩擦力( ）（A）是原来的2倍，?(B)是原来的4倍， (C）与原来相同, ?(Ｄ）因摩擦系数未知无法计算。 2 如图所示,质量?初速大小都相同的A、B、C三个小球，在同 一水平面上，A球竖直上抛，B球斜向上抛，抛射角为θ,Ｃ球沿倾角也 为θ的光滑斜面上滑,若空气阻力不计,用h A、h B、h C表示三球上升的 最大高度，则??（???) (A）h A＝h B＝ｈC,??(B）h B=h C 上海市第二十二届初中物理竞赛（大同中学杯）初赛试卷 说明：1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题4分，共24题，计96分；第二部分也是单项选择题，每题3分，共18题，计54分，全卷满分150分。 2、考试时间为90分钟。 3、考生使用答题纸，把每题的正确答案填在答卷相应空格内，允许使用计算器，考试完毕只交答卷纸，试卷自己带回。 第一部分 1、获得诺贝尔物理学奖科学家的主要贡献是：（） A、发现“巨磁电阻效应”。 B、发现“宇宙微波背景辐射黑体形式和各向异性”。 C、发现“强粒子渐近自由现象”。 D、提出“光子相干量子理论”。 2、我国宋代诗人陈与义在《襄邑道中》写道“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”诗中描述“我”运动时选取的参照物是（） A、风。 B、船。 C、云。 D、岸。 3、如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬 间的照片。该照片经过放大后分析出，在曝光时间内， 子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知 子弹飞行速度约为500米/秒，则这幅照片的曝光时间最 接近（） A、10-3秒。 B、10-6秒。 C、A10-9秒。 D、10-12秒 4、如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与装有砝码的小盘相连，小盘与砝码的总质量为m。在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体分别是（） A、拉力和摩擦力；地球和桌面。 B、拉力和摩擦力；轻绳和桌面。 C、重力mg和摩擦力；地球和物块。 D、重力mg和摩擦力；轻绳和桌面。 5、如图所示，带有活塞的烧瓶内封闭一定的气体，不考虑烧瓶和外界 的热传递，现在外力F作用下，活塞向内移动一段距离，则烧瓶内的气体 温度会（） A、升高。 B、降低。 C、不变。 D、无法确定。 6、如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（） A、有一个放大的墨点像。 B、有一个缩小的墨点像。 C、一片漆黑。 D、没有墨点的像。 7、如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、 B保持静止，物体B的受力个数为（） A、2个。 B、3个。 C、4个。 D、5个。 8、在如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L不发光。现用电压表检查电路故障，测得U ad=6.0伏，Ucd=0伏，Ubc=0伏，U ab=6.0伏，该电路的故障可能是（） A、灯L断路。 B、电阻R断路。 C、电阻R’断路。 D、电键S断路。 9、如图所示，使带电金属球靠近不带电的验电棒，验电器的金属箔片张开。下列表示 第十七届TI 杯上海市高一物理基础竞赛试题(含解析) 一.单选题(每小题４分,共3６分) 1．某物体做直线运动，遵循的运动方程为x =６t －t ２ (其中,x 单位为m,t 单位为s)。则该物体在0-4s 时间内经过的路程为（? ） （A)８m ?（Ｂ）9ｍ ?（C ）10m (Ｄ）11m 2.假设航天飞机在太空绕地球做匀速圆周运动。一宇航员利用机械手将卫星举到机舱外，并相对航天飞机静止释放该卫星,则被释放的卫星将(??) （A)向着地球做自由落体?(B)沿圆周轨道切线方向做直线运动? (C)停留在轨道被释放处?(D)随航天飞机同步绕地球做匀速圆周运动 3．如图所示，一弹簧秤固定于O 点，滑轮质量不计，被悬挂的砝码质量分别为ｍ1、m 2和m 3，且ｍ１＝m 2＋m 3,这时弹簧秤示数为Ｔ。若把m 2从右边移挂到左边的m 1上，则弹簧秤示数将(?） (A)增大??(Ｂ)减小 ?（C ）不变 （D)无法判断 4.单手抛接4个小球是一项杂技节目。假设表演过程中演员手中始终只有一个小球,且在抛出手中小球的同时即刻接到另一个下落的小球，另外,每次抛接球点的离地高度与抛接球的力度相同。已知每隔0．４s 从演员手中抛出一球,则相对抛球点,被抛出的小球能到达的最大高度为 （??） （Ａ)０.4ｍ ?(B)0．8m ??（C ）1．8m ??（D ）3.2ｍ 5．如图所示的各图分别为做平抛运动物体的重力瞬时功率P -t 和P -h 图以及重力势能E P －t 图、动能Ｅｋ－h 图，其中t 为时间,h 为下落高度。以水平地面为零势能面，则下列图中错误的图像（ ） 6．如图所示为一种“滚轮——平盘无级变速器”示意图。变速器由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,平盘转动时，滚轮会跟随平盘做无滑动的转动。图中x 为滚轮与主动轴轴线间的距离。则主动轴转速ｎ1、从动轴转速n 2、滚轮半径r 以及x 之间的关系是（ ） (A ）ｎ2=n 1ｘ/r ? (B ）n ２=n 1r /x (C)ｎ2＝n 1ｘ2/ｒ２ ? (D ）n 2＝n 1错误! ７.箩筐内盛有多只西瓜,放在倾角为θ的斜面上。给箩筐一个沿斜面向下的初速度v 0,使箩筐与西瓜一起沿斜面滑行（在滑行过程中西瓜在筐内的相对位置保持不变),滑行一段距离后停下。设箩筐与斜面间的动摩擦因数为μ,则在滑行途中，筐内质量为m 的某个西瓜（未与箩筐接触）受到周围西瓜的作用力大小为( ) (A ）μ ｍg cos θ+m ｇsin θ （B ）μｍｇcos θ－mg sin θ (Ｃ）ｍg 1＋μ2cos θ ?(D)m ｇ错误!ｃｏｓθ 8．如图所示，有一半径为R ,质量为M 的均匀实体大球,沿其水平直径方向钻出一条 半径为ｒ的光滑圆柱形通道A Ｂ(ｒ?R ）。若将质量为ｍ(m ?Ｍ)、半径为r ’（r ’略小于r ）的小球,在通道ＡB 的x 处相对实体大球静止释放，不计其它外界因素的影响,该小球在通道AB 内（??) E E （A ） （B ） （C ） （D ） 九届高二物理竞赛复赛试题 一、选择题（每小题5分，共40分） 1 如图所示，刚性细直棒长为2L ，质量不计，其一端O 用光滑铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定一个质量为4m 的小球A ， 在棒的另一端固定一个质量为m 的小球B ，将棒置于水平位置由静止 开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内作无摩擦的转动，则该 系统在由水平位置转至竖直位置的过程中 （ ） （A ）系统机械能守恒， （B ）棒对A 、B 两球都不做功， （C ）A 球通过棒对B 球做正功， （D ）B 球通过棒对A 球做正功。 2 截面积为A 的U 形管中，盛有一种密度为ρ的液体，由于底部中间 的阀门关闭着，使一边管中的液面高度为h 1，另一边管中的液面高度为h 2，如图所示，再次地阀门打开，使左右两边相通，当两边液面达到相同 高度时，重力做的功为 （ ） （A ）14 ρgA （h 1－h 2）2， （B ）12 ρgA （h 1－h 2）2， （C ）３4 ρgA （h 1－h 2）2， （D ）ρgA （h 1－h 2）2。 3 如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶里，在某一深度处静止时，管内封有一定的空气，若向广口瓶中再慢慢地倒入一些水， 试管仍保持竖直，则试管将 （ ） （A ）加速上浮， （B ）加速下沉， （C ）保持静止， （D ）相对原静止位置上下振动。 4 如图所示，一圆形金属环平放在水平桌面上，有一带负电荷的颗粒以恒定的水平速度v 贴近环的上表面沿直线AB 方向飞过金属圆环，在该电颗粒飞过环的过程中，环中 （ ） （A ）始终没有感应电流， （B ）始终有方向不变的感应电流， （C ）感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向， （D ）感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向。 5 将容积分别为500 cm 3，200 cm 3的两个玻璃容器A 、B 用容积可以忽略的细下班管连接起来，在20?C 时引入1 atm 的空气后封闭，然后将容器A 置于100?C 的环境中，容器B 的温度仍保持为20?C ，平衡后容器内的压强为 （ ） （A ）1.16 atm ， （B ）1.18 atm ， （C ）1.20 atm ， （D ）1.22 atm 。 6 如图所示，光滑水平金属导轨相互平行，且足够长，可通过电键与电容器C 连接，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 电阻为R ，开始时静止，除ab 外，其余电阻均可忽略，首先将K 板向1，使电容器充电，然后将K 板向2，其后ab 杆的运动情况是（ab 杆在整个运动中与水平导轨始终保持良好接触） （ ） （A ）向右作加速度减小的变速运动，直至最后作匀速运动， h1 2 1 K 2 a C ? ? ? ?B ? ? ? ? b高一物理竞赛试题及答案
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