2011年第七届泛珠物理竞赛综合试试题

2011年第七届泛珠物理竞赛综合试试题
2011年第七届泛珠物理竞赛综合试试题

Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2011

2011年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛

Part-1 (Total 6 Problems) 卷-1(共6题)

(9:00 am – 12:00 pm, 02-10-2011)

Math hints 数学提示: (1)1x x αα+≈+ for x << 1, 11,11

n n x dx x n n +=≠?∫+.

Q1 (8 points) 题1(8分)

(a) A compound pendulum consists of a uniform rigid rod of mass m and

length L and a small ball of mass m attached to the end of the rod, as

shown in the figure. The upper end of the rod is attached to the joint

on the ceiling about which the rod can rotate freely. Find the simple

harmonic oscillation frequency of the pendulum. (4 points)

如图,一均匀硬杆,质量为m ,长度为L ,上端以光滑铰链系在

天花板上,下端有一质量也为m 的小球。求系统的简谐振动频率。 (4分)

(b) Two point charges q and 2q are fixed on a smooth horizontal rail separated by a

distance L . A small cart carrying charge q and with mass m

can move freely on the rail, as shown in the figure. Find the simple harmonic oscillation frequency of the cart. (4 points)

如图,两个点电荷q 和2q 分别固定在长为L 的水平光滑导轨的两端。一质量为

m 的小车,带电q ,可在导轨上自由滑行。求小车的简谐振动频率。 (4分)

Q2 (9 points) 题2(9分)

The mass of an electron at rest, in the unit of energy using the mass-energy equivalence relation, is 0.511 × 106 eV, or 0.511 MeV, and eV is electron-Volt. Find the momentum of an

electron, in the unit of MeV/c (c is the speed of light in vacuum) and keep only two digits,

when its kinetic energy is (i) 1.0 × 10-6 MeV, (ii) 1.0 MeV, and (iii) 1.0 × 106 MeV.

一静止电子的质量,若以质量-能量的等价关系而用能量为单位,为0.511 × 106 eV, 或

是 0.511 MeV 。eV 是电子伏特的缩写。求电子有以下动能时的动量。(以MeV/c 为单

位, c 是真空中的光速。保留2位有效数字。)(i) 1.0 × 10-6 MeV, (ii) 1.0 MeV, and (iii)

1.0 × 106 MeV 。

Q3 (8 points) 题3(8分)

(a) Find the capacitance per unit length between a pair of parallel cylindrical conductors with

radius R and separated by a distance d (>> R ), as shown in Fig. a. (b) A cylindrical conductor

with radius R is placed at a distance d (>> R ) above a grounded conductor plate , as shown in

Fig. b. Find the capacitance per unit length between the two conductors.

(b) (a) 如图a ,两平行圆柱形导体半径为R ,间距为d (>> R )。求单位长度两导体之间的电

容。 (b) 如图b ,一圆柱形导体半径为R ,离一接地导体板距离为d (>> R )。求单位长度

两导体之间的电容。

This problem demonstrates why the energy density of gravitational field is negative.

本题演示为何重力场的能量密度是负的。

(a) First, consider two large parallel flat sheets separated by a distance D, one carrying

uniform electric charge area density σ, and the other carrying –σ.

首先考虑两块平行大薄板,板之间的间距为D,一板带均匀面电荷σ,另一板带均匀面电荷–σ。

(i)Find the electric force from one sheet exerted on a unit area of the other sheet. (1

point)

求一板对另一板单位面积的作用力。(1分)

(ii)Find the electric field E near the sheets. (1 point)

求板附近的电场E。(1分)

(iii)Assume the total area of a plate is A. Let the separation distance D decrease by a δ. Find the work done by the electric force. (1 point)

small amount D

δ,求电场作的功。(1分)设板的面积为A。令板的间距D减少一小量D

(iv)Using the answer in (iii), find the energy density of the electric field and express the energy density in terms of E. (2 point)

利用(iii)的答案,求电场的能量密度,并以电场E来表达。(2分)

(b) Now, consider two neutral parallel flat sheets of uniform area mass density σ separated

by a distance D.

现在考虑两块中性平行大薄板,板之间的间距为D,质量面密度为σ。

(i)Find the gravitational force from one sheet exerted on a unit area of the other sheet.

(1 point)

求一板对另一板单位面积的引力。(1分)

(ii)Find the gravitational field g near the sheets. (1 point)

求板附近的引力场g。(1分)

(iii)Assume the total area of a plate is A. Let the separation distance D decrease by a δ. Find the work done by the gravitational force. (1 point) small amount D

δ,求引力场作的功。(1分)设板的面积为A。令板的间距D减少一小量D

(iv)Using the answer in (iii), find the energy density of the gravitational field and express the energy density in terms of g. (2 points)

利用(iii)的答案,求引力场的能量密度,并以引力场g来表达。(2分)

Q5(5 points) 题5(5分)

notebook computer to prevent peeping at large angles. Give a brief

explanation of a possible working principle of such sheet.

将一‘神奇’透明膜贴在手提电脑的屏幕上,就可防止旁边的人

偷看。试给出一个‘神奇’透明膜的工作原理。

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The operation of an internal combustion engine in automobiles can be modeled by the following four-stroke cycle in the pressure-volume (P-V) diagram as shown in the figure:

A)Adiabatic compression from V1 to V2.

B)Heating raising the temperature from T1 to T2 at constant volume.

C)Adiabatic expansion from V2 to V1, producing mechanical work.

D)Cooling at constant volume lowering the temperature from T3 to T4.

Let n be the number of moles of gas operated in a cycle, C V and C P be the molar specific heat of the gas at constant volume and constant pressure, respectively. Also let γ = C P/C V.

(a)Express the temperature ratios T2/T3 and T1/T4 in terms of the volume ratio V1/V2. (2

points)

(b)Let Q be the heat absorbed by the gas in the heating stroke, and W1 and W3 be the

work done by the gas in the compression and expansion strokes respectively.

Calculate the ratios W1/Q and W3/Q. (6 points)

(c)Find the efficiency of the engine in terms of V1, V2, and γ. (2 points)

21V

P

汽车内燃机的运转过程可用以上的四冲程过程在压强-体积(P-V)图上表述:

A)从V1到V2的绝热压缩过程。

B)等体积燃烧过程将气体温度从T1提升到T2。

C)从V2到V1的绝热膨胀过程,并作功。

D)等体积冷却过程将气体温度从T3降到T4。

设n为气体的摩尔量,C V和C P分别为单位摩尔的等体积和等压热容量,γ = C P/C V。

(a)将温度比T2/T3和T1/T4以体积比V1/V2来表达。(2分)

(b)设Q为等体积燃烧过程中气体吸的热量,W1和W3分别为气体在压缩和膨胀过

程中作的功,求功热比W1/Q、W3/Q。(6分)

(c)求内燃机的效率,并以V1、V2、γ来表达。(2分)

《THE END 完》

Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2011

2011年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛

Part-2 (Total 3 Problems) 卷-2(共3题)

(2:30 pm – 5:30 pm, 02-10-2011)

Math hints 数学提示: cos()sin()x dx x =∫; (1)1x x αα+≈+ for x << 1.

Q1 Neutrino Oscillation (15 points) 题1 中微子振荡(15分)

(a) Neutrinos are very light particles with masses below 10 eV. Estimate the speed of a neutrino

with total energy of 108 eV in the unit of the speed of light in vacuum c . (3 points)

中微子是具有很小质量(10电子伏以下)的粒子。估算一个总能量为108电子伏的中微

子的速度(以真空中光速c 为单位)。(3分)

(b) Neutrinos have one fascinating property that no other particles have, namely they keep

changing continuously from one type to another and changing back as time goes by. For

example, an electron neutrino (state-1) will change to a muon neutrino (state-2) and change

back over a time period of T . Its mass will change from m 1 in state-1 to m 2 in state-2. This

phenomenon is called neutrino oscillation . Quantum mechanics says that the period T is determined by 12||

h T E E =?, where E 1 and E 2 are the total energy of the neutrino in state-1 and state-2, respectively, 21||E E ? is the absolute value of the energy difference, and h is the

Planck constant. For a neutrino of fixed momentum p , find T in terms of m 1, m 2, h , p , and c . (7 points)

中微子有个很有趣的独特性质。随着时间的流逝,它可以逐渐从一种中微子变成另一种中微子,再逐渐变回原来的中微子,周而复始,永不停止。比如,电子中微子(状态-

1)可以逐渐变成渺子中微子(状态-2),再逐渐变回成电子中微子。这一现象称为中微子振荡。一个循环所需的时间,即振荡周期,为T 。根据量子力学,振荡周期为

12||

h T E E =?,其中E 1和E 2分别为中微子在状态-1和状态-2的总能量,是两者之差的绝对值,h 为普郎克常数。若中微子的动量p 为恒定值,m 1、m 2、h 、p 、c 为已

知,求振荡周期T 。(7分)

21|E E ?||(c) Suppose electron neutrinos with energy of 108 eV change to muon neutrinos after traveling

through the Earth, (You need to recall roughly the order of magnitude of the Earth diameter.)

estimate the minimum value 2212|| in the unit of (eV)2. You may find the constant

6 useful. (5 points)

m m ?1.2410 hc eV m ?=×?若能量为108电子伏的电子中微子在穿过地球的过程中变成了渺子中微子,估求

的最小值(以(电子伏)2为单位)。你需要自己给出地球直径的近似值,并可能

会用到。(5分)

2212|m m ?hc 61.2410 eV m ?=×?

Q2 Bending Light with Gravity (15 points) 题2 引力场里弯曲的光线(15分)

(a) The path of light bent by gravitational field is an effect of General Relativity. However, one can analysis such phenomenon and obtain an approximate answer using Newtonian mechanics by assuming that a light beam is made of photons traveling at speed c , with the effective mass of each photon being equal to , where E is the energy of the photon. Let us first consider the case of a classical particle flying by a fixed point mass M at high initial speed v . The trajectory of the particle

2/m E c =

will be bent due to the gravity of the point mass. Because of the high speed of the particle, the bending angle is very small and can be approximately calculated in the following way.

根据广义相对论,光线在引力场里会弯曲。若把光束看作是以光速c 运动的具有能量E

的光子,并赋予光子有效质量,则此现象也可以用牛顿力学来解释,并得到近似的答案。首先,我们考虑一初始速度v 很高的经典粒子,飞过一质量为M 的固定质点。由于引力作用,粒子的轨迹会弯曲。但由于粒子的初速度很高,弯曲的角度很小,因此可用以下的近似方法求得。

2/m E c =(i) Assume that the trajectory of the particle remains straight, as if the point mass was not there.

The distance from the trajectory to the fixed point mass is b , as shown in the figure. Calculate

the total impulse the particle receives from the point mass as it travels from the far left to the

far right in terms of M , b , G the universal gravity constant, and m the mass of the particle. You may find it easier to use the angle θ as the integration variable. (4 points)

如图所示,假设粒子的轨迹一直为直线,不受引力的影响,轨迹离固定质点的距离为b ,求粒子从左到右飞过固定质点的过程中固定质点对粒子的冲量。在冲量的表达式里可能要用到引力常数G 和粒子质量m 。用角度θ作变量可能简化积分运算。(4分) (ii)

Determine the bending angle of the particle. (1 point)

求粒子轨迹的弯曲角度。(1分)

(b) The angular distance of two stars in the sky happens to be the same as the sun’s angular diameter.

天空中有两颗星的角距离刚好和太阳的角直径一样。

(i) The sun-earth distance is 1.5 × 1011 m, and the sun’s diameter is 1.4 × 109 m. Calculate the

sun’s angular diameter in the sky. (1 point)

已知日-地距离为1.5 × 1011米,太阳的直径为1.4 × 109米。求太阳的角直径。(1分)

(ii) When the sun happens to be right between the two stars in the sky, the stars appear to be ‘pushed outwards’ by the sun, as shown in the figure.

Draw a diagram to briefly explain the phenomenon. (2 points)

当太阳刚好位于这两颗星的中间时,两颗星好象从它们原来的位置

(Original Position) 被推到现在观察到的视觉位置(Apparent Position)。

作简图解释此现象。(2分)

(iii) Calculate the apparent angular distance between the two stars in (ii). The mass of the sun is 2.0 × 1030 kg. The speed of light in vacuum

is . The universal gravity constant is . (5 points)

83.010/c =×Original Position Apparent Position m s kg m s kg 11226.6710/G N m ?=×?求(ii)中观察到的两星之间的视觉角距离。已知太阳质量为2.0 × 1030 kg ,真空光速为

,引力常数为。(5分)

83.010/c =×11226.6710/G N m ?=×?(iv) With the present technology, why the phenomenon in (ii) can only be observed during a total

solar eclipse? (1 point)

为何上述现象用现有的技术只有在日全食时才能观察到?(1分)

(v) If the moon’s orbit size were doubled, could we still observe total solar eclipse? (1 point)

若月球的轨道半径为现在的两倍,还会有日全食现象吗?(1分)

Q3 Magnetic monopoles (20 points) 题3 磁单极子(20分)

The uniqueness theorem of the theory of electric and magnetic fields ensures that virtual (image) charges could be placed outside the closed space in which the fields are to be determined to mimic the original boundary conditions. The fields in the closed space are then the same as the ones generated by the real charges inside the space and the virtual charges outside the space. For an interface without free charge and free electric current, the boundary conditions for electric field E G , electric displacement , magnetic field D G B G , and auxiliary field H G are ////12E E =G G , 12D D ⊥⊥=G G , 12B B ⊥⊥=G G , ////12H H =G G . Here ‘’means the components perpendicular to the interface, and ‘//’ means the components parallel to the interface.

⊥利用电、磁场理论的唯一性定理,我们可在一闭合空间外用虚拟电荷分布来产生和原来相同的边界条件,并用这些虚拟电荷分布和空间内原来的电荷分布求出闭合空间内的电、磁场。在一个无自由电荷、自由电流的界面,电场E G 、电位移矢量D G 、磁场B G 、磁辅助场的边界条件分别为H G ////12E E =G G , , 12D D ⊥⊥=G G 12B B ⊥⊥=G G , G G 。这里‘//1H =//H 2⊥’、‘//’分别代表垂直、平行于界面的分量。

(a) Consider the case of a point charge q inside medium-1 at a distance d from the

interface between two ordinary dielectric media with dielectric constants 1ε and 2ε,

respectively. The Z-axis is perpendicular to the interface, the point charge q is on the Z-

axis, and the interface is at z = 0. Two image charges q 1 and q 2 are used to solve this

problem. In medium-2, the electric field is equal to what is generated by a point charge

of (1/q q 12x z

1ε+) at position (0, 0, d ). The field in medium-1 is equal to the total field by a

point charge 1/q ε at position (0, 0, d ) and a point charge q 2 at position (0, 0, –d ). 已知介质-1、介质-2为介电常数分别为1ε、2ε的普通绝缘体。一点电荷q 在介质-1内,

离两介质之间的界面的距离为d 。坐标Z 轴与界面垂直,点电荷q 在Z 轴上,界面位置为z = 0。求解本题需要用到两个虚拟电荷q 1 、q 2。在介质-2内的电场由在(0, 0, d )的点电荷11/q q ε+产生;在介质-1内的电场由在(0, 0, d )的点电荷1/q ε和在(0, 0, –d )的点电荷q 2共同产生。 (i) Apply the above boundary conditions to determine q 1 and q 2. (3 points)

利用上述边界条件,求q 1、q 2。(3分)

(ii) Determine the total surface charge density at the interface. (1 point)

求界面上的总电荷面密度。(1分)

(iii) Verify your answer with the special condition 12εε=. (1 point)

用特殊情况12εε=来验证你的答案。(1分)

(iv) Verify your answer with the special condition 12εε<<. (1 point)

用特殊情况12εε<<来验证你的答案。(1分)

(b) A magnetic dipole is made of a south pole and a north pole. Interestingly, so far no magnetic monopoles, namely the objects carrying only a south pole or a north pole, have ever been discovered. If a magnetic monopole of ‘magnetic charge’ g ever exists, it will generate a magnetic field in the same way as an electric point charge generates an electric field. Recently, pseudo particles behaving like magnetic monopoles generated by the collective motions of electrons in a particular type of

materials, called the ‘topological insulators’, was theoretically predicted. Such particle can be induced by an external electric point charge. Similar to part-a, a point electric charge q is placed at a distance d from the interface between an ordinary dielectric medium (medium-1) with dielectric constant 1εand

magnetic permeability 1μ, and a topological insulator (medium-2) with dielectric constant 2ε, magnetic

permeability 2μ, and a magneto-electric coupling constant β. The relations between various fields in medium-1 are 1D 11E ε=G G , and 111B H μ=G G .Those in medium-2 are 222D E 2B εβ=?G G G , and 2222

B H E βμ=+G G G . The electric field and the magnetic field in both media can again be found by using image charges as in part-a. For simplicity, let us use a set of specially chosen units such that the electric field at position generated by a point electric charge q at position r G 0r G is 030()E r ||r r q r r ?=?G G G G G G , and the magnetic field produced by a magnetic monopole of magnetic charge g in a similar spatial setting is 030()r r B r g r r ||?=?G G G G G G 1. In medium-2, the electric field is generated by a point electric charge of (1/q q ε+) at position (0, 0, d ), and the magnetic field is generated by a magnetic monopole with charge g 1 at position (0, 0, d ). In medium-1, the electric field is generated by a point electric charge of 1/q ε at position (0, 0, d ) and a point charge q 2 at position (0, 0, –d ), and the magnetic field is generated by a magnetic monopole with charge g 2 at position (0, 0, –d ).

磁偶极子由一对南、北极组成。有趣的是,到现在为止我们还没能找到只带南极或北极的所谓磁单极子。一个带‘磁荷’ g 的磁单极子产生的磁场和一个点电荷产生的电场的表达式是一样的。最近,有理论预言,在一种叫拓扑绝缘体(topological insulator )的物质里,电子的运动可以产生象磁单极子这样的准粒子。这种粒子可由点电荷感应产生。与(a)部分类似,一点电荷q 在普通的介质-1内,离介质-1与拓扑绝缘体(介质-2)的界面的距离为d 。介质-1的介电常数为β,磁化率为1μ。介质-2的介电常数为1ε2ε2μ,磁化率为,电磁偶合系数为。介质-1内各个场之间的关系为11D E 1ε=G G ,111

B H μ=G G 。介质-2内各个场之间的关系为222D E 2B εβ?=G G G , 222E 2B H βμ=+G G G 。与(a)部分类似,介质里的电、磁场也能用虚拟电、磁荷来求解。为方便起

见,我们选用一套特殊的单位,使一位于0r G 的点电荷q 在r 030()E r =G G G 处的电场为||r r q r r ??G G G G ,而磁荷g 产生的磁场为030||

r r r r ??G G G G ()B r G G g =。在介质-2内的电场由位于(0, 0, d )的电荷1/q q 1ε+产生,磁场由位于(0, 0, d )的磁荷g 1产生。在介质-1内的电场由位于(0, 0, d )的电荷1/q ε和位于(0, 0, –的电荷q 2共同产生,磁场由位于(0, 0, –d )的磁荷g 2产生。

d )(i) Us

e the boundary conditions to determine q 1, q 2, g 1, and g 2. (10 points)

利用边界条件,求q 1、q 2、g 1、g 2。(10分)

(ii) Find the total surface electric charge density at the interface. To shorten the answers, you may

treat q 1 and g 1 as known. (1 point)

求界面上的总电荷面密度。为简化起见,可把q 1、g 1当作已知。(1分)

(iii) Find the total electric current density at the interface. As the electric current density is a vector,

you should find both the components parallel and perpendicular to the interface. To shorten the answers, you may treat q 1 and g 1 as known. (3 points)

求界面上的总电流密度。由于电流密度是矢量,你必须给出电流密度垂直和平行于界面的分量。为简化起见,可把q 1、g 1当作已知。(3分)

《THE END 完》

物理竞赛心得体会doc

物理竞赛心得体会 物理竞赛 刚上高中的时候,我便下定决心要参加一门学科竞赛了。有五科竞赛放那里等待着我的选择。数、理、化、生的竞赛辅导我是都参加过一段时间的。最终我选择了物理竞赛——因为我对物理这一美妙的学科具有浓厚的兴趣,我热爱学习物理;并且初中的学科竞赛,我物理考得最好,也许我在物理方面有些天赋吧。 回首两年多的高中生活,一无所知的我跨入了物理竞赛这神话般的殿堂,迷茫的探索着前路,在孤独中奋进,我变得更加坚强。现在,我取得了自己当初想都不敢想的丰硕的果实,站在更高的台阶上,俯视两年的点点滴滴,出了不少经验和教训,写在这里,愿志同道合的师弟师妹们有所借鉴,少走些弯路,为学校取得更高的荣誉。 一、毅力与自制力。 物理竞赛要出成绩是很困难的。它需要学生具有一定的天赋、过硬的综合素质,更重要的,需要坚不可摧的意志力。特别当刚刚开始深入物理竞赛学习时,那些物理题的难度是令人绝望的。我们这一批学生,大约在高一暑假后半段及高二上半学期经历了这样一个极度痛苦的阶段。竞赛的压力重了,大家意识到需要加把劲了,但越想多做题就越做不下去——遇到的大部分题不看答案根本无从下手。有的题目需要

新的物理知识,但一般的高中教材和竞赛辅导书上对知识的讲解都不够全面、透彻、深刻;老师帮不上忙,同学之间讨论也没有结果,那些个前的题目就成了我们的心病,渐渐消磨着我们的意志。正是在这段黑暗的岁月里,有的同学选择了放弃,令人惋惜。 最痛苦的日子也是我们提高最快的日子,随着阅题量的增加和知识的不断积累(哪怕是死记硬背的),情况变得明朗起来。高二下学期,我做起题来就比较顺畅了。 另一个关键时期是考前一两个月的冲刺阶段。这一阶段里,意志薄弱的同学便有些松懈,挡不住游戏的诱惑,时不时伏在电脑前放纵一下。更有甚者,泡在网吧里几天几夜不见踪影。那些缺乏自制力的同学,浪费了大量珍贵的时光,最终在物理竞赛大决战中一败涂地,只得回去面对更加残酷的高考。天堂与地狱只有一步之遥。真希望这些同学能吸取教训,争取高考取得满意的成绩。 毅力与自制力先后淘汰了两批懦弱的人,坚强的人走到了最后,走向了成功。 二、自学能力于团队精神 独立思考与信息交流是物理竞赛学习过程中两个至关重要的元素。 高中物理还有老师粗略地串讲,而高考题、竞赛题及大学普通物理的部分知识则需要自己独立学习、独立思考。这

物理竞赛心得体会

物理竞赛心得体会 篇一:物理竞赛心得体会 物理竞赛心得体会 山大附中以竞赛著称,刚上高一时,所有同学都会选择一门或几门竞赛,我也不例外,我报名参加了物理和数学竞赛,最终我选择了物理,因为我对物理这一美妙的学科具有浓厚的兴趣,在竞赛学习的过程中,兴趣是最重要的,兴趣会支持着我们走到最后。 除了兴趣,更重要的就是坚持。刚刚开始深入物理竞赛学习时,那些物理题的难度是令人绝望的。我们这一批学生,大约在高一暑假后半段及高二上半学期经历了这样一个极度痛苦的阶段。竞赛的压力重了,大家意识到需要加把劲了,但越想多做题就越做不下去——遇到的大部分题不看答案根本无从下手。但这是绝不能轻易放弃,必须坚持。最痛苦的日子也是我们提高最快的日子,随着阅题量的增加和知识的不断积累,情况变得明朗起来。高二下学期,我做起题来就比较顺畅了。最最关键时期是考前一两个月的冲刺阶段,五楼会开自习室,这时我们不能太兼顾高考,要全力以赴冲刺竞赛,否则最后的结果只能是两败俱伤。 在漫长的两年的竞赛生活中我们要耐得住寂寞,能独自一人坐在桌前长时间、高效率地连续工作。可想而知,自学会花费更多的精力,难免走一些弯路,但自学使我们对问题

分析更透彻,理解是物更深刻。对于物理竞赛学习,我认为应该在高考能够灵活应对的前提下先扩展自己的知识面,适当看一些经典的物理竞赛难度的题目,并结合实际情况粗略涉猎大学普通物理及高等数学中于竞赛联系密切的内容。看题不能粗略地走马观花,要尽量把题目吃透,并善于总结常规题型。 不要害怕碰到重复的题目,一些经典的难题要先看懂,再做会,反复思考,提炼出解题过程的精髓。当看过一定题目并建立起一个较完整的知识体系之后,就要开始独立、完整的做题了。这时是一个巩固阶段,它极为重要,从看懂到会做,再到做对,中间需要漫长的训练过程。一定要从平时就注重规范书写,拿到题目有思路是不够的,一个题目能否做到底,能否考虑全面非常重要。解题过程规范、条理、整洁地写出来,再与标准答案对比,不断找出自己解题步骤的漏洞。细节决定成败。最后的冲刺阶段,应该按竞赛时间、题量、难度进行模拟考试训练,这样的训练会使自己熟悉考试过程,并及时发现很多自己的不足。 物理竞赛让我们学到很多,不仅是知识方面的,还有意志品质,对我们的一生都有很大的帮助。 最后,祝大家在今后的物理竞赛中取得好的成绩。 篇二:初中物理竞赛辅导的心得体会 龙源期刊 .cn

2016年泛珠三角物理竞赛综合试卷一答

Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2016 2016 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛 Sponsored by Institute for Advanced Study, HKUST 香港科技大学高等研究院赞助 Simplified Chinese Part-1 (Total 5 Problems) 简体版卷-1(共5题) (9:00 am – 12:00 pm, 18 February, 2016) 1. Electrostatic Force (4 marks) 静电力(4分) Consider a 2017-side regular polygon. There are 2016 point charges, each with charge q and located at a vertex of the polygon. Another point charge Q is located at the center of the polygon. The distance from the center of the regular polygon to its vertices is a. Find the force experienced by Q. 考虑一2017-边正多边形。其中2016个角上各有一点电荷q。另有一个点电荷Q位于多边形的中心。中心到每一个角的距离为a。求Q所受的力。 Consider the polygon with a charge q at each vertex. In other words, there are 2017 charges. The system has a discrete rotational symmetry and hence the force acting on Q must be zero. Now our system is equivalent to the above system but with a charge –q added to one vertex. Hence the force is F= Qq 4πε0a2 a? where a? is a unit vector pointing from the center to the empty vertex. 2.Capacitors (13 marks)电容器(13分) (a-c) Consider two clusters of electric charges. Cluster A consists of N charges q1, q2, …, q N, located at positions r?1,r?2,…,r?N respectively. Cluster B consists of M charges q1′,q2′,…,q M′, located at positions r?1′,r?2′,…,r?M′ respectively. (a-c) 考虑两组电荷。组A由N个电荷q1, q2, …, q N组成, 并分别位于位置r?1,r?2,…,r?N。组B 由M个电荷q1′,q2′,…,q M′组成, 并分别位于位置r?1′,r?2′,…,r?M′。 (a)Write the electric potential ?A(r?) at position r? due to the charges in cluster A. (1 mark) B|A A B|A A|B E B|A和E A|B有何关系? (1分)

高中物理奥赛讲义全套

目录 中学生全国物理竞赛章程 (2) 全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5) 专题一力物体的平衡 (10) 专题二直线运动 (12) 专题三牛顿运动定律 (13) 专题四曲线运动 (16) 专题五万有引力定律 (18) 专题六动量 (19) 专题七机械能 (21) 专题八振动和波 (23)

专题九热、功和物态变化 (25) 专题十固体、液体和气体的性质 (27) 专题十一电场 (29) 专题十二恒定电流 (31) 专题十三磁场 (33) 专题十四电磁感应 (35) 专题十五几何光学 (37) 专题十六物理光学原子物理 (40) 中学生全国物理竞赛章程 第一章总则 第一条全国中学生物理竞赛(对外可以称中国物理奥林匹克,英文名为Chinese Physic

Olympiad,缩写为CPhO)是在中国科协领导下,由中国物理学会主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动,这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣,改进学习方法,增强学习能力;帮助学校开展多样化的物理课外活动,活跃学习空气;发现具有突出才能的青少年,以便更好地对他们进行培养。 第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神,竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。 第三条参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生,竞赛应坚持学生自愿参加的原则.竞赛活动主要应在课余时间进行,不要搞层层选拔,不要影响学校正常的教学秩序。 第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力,学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击,不要组织“集训队”或搞“题海战术”,以免影响学生的正常学习和身体健康。学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平,不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。 第二章组织领导 第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会(以下简称全国竞赛委员会)统一领导。全国竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成。主任和副主任由中国物理学会常务理事会委任。委员的产生办法如下: 1.参加竞赛的省、自治区、直辖市各推选委员1人; 2.承办本届和下届决赛的省。自治区、直辖市各推选委员3人。

第3届泛珠三角物理竞赛试题(综合)答案

Answers Part I Q1. The plane should follow the parabola 飞机须沿抛物线运动。 2001 cos , sin 2 x t y v t gt νθθ==- (3 points) Q2 (6 points) I T ω= The center of the rod will not move in the horizontal direction 杆中心在水平方向不动。 22272()12212 ml l I m ml =+= (2 points) There are two ways to find the torque. Method-1方法-1 The forces acting upon the rod are shown. The torque to the center of the rod is 由如图力的分析,可得 3(2) 22 l l T mg mg mg θθ=-+=-. (2 points) Method-2方法-2 Given a small angle deviation θ from equilibrium, the potential energy is 给定一个角度的小位移θ ,势能为 233(1cos )24l l U mg mg θθ=-. 3 2 U l T mg θθ?=-=-? (2 points) Finally , 最后得273122ml mgl θθω=?= (2 points) Q3 (6 points) (a) The bound current density on the disk edge is 盘边的束缚电流密度为 K M n M =-?=-, (1 point) The bound current is 束缚电流I Jd Md ?==-, (1 point) The B-field is 磁场为22003322222 2 ()2() 2() R I R Md B z h R h R h μμ== =- ++ (1 point) (b) The bound current density is K M n M =-?=-, which is on the side wall of the cylinder. (1 point) 柱侧面上的束缚电流密度为K M n M =-?=-

第29届(2012年)全国中学生奥林匹克物理竞赛复赛试卷及答案

第29届全国中学生奥林匹克物理竞赛复赛试卷 本卷共8题,满分160分 填空题把答案填在题中的横线上或题给的表格中,只要给出结果,不需写出求解过程。 计算题的解答应写出改要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 一、(17分)设有一湖水足够深的咸水湖,湖面宽阔而平静,初始时将一体积很小的匀质正立方体物块在湖面上由静止开始释放,释放时物块的下 底面和湖水表面恰好相接触,已知湖水密度为ρ;物块边长为b ,密度为ρ , 且ρ, <ρ。在只考虑物块受重力和液体浮力作用的情况下,求物块从初始位置出发往返一次所需的时间。 由于湖面足够宽阔而物块体积很小,所以湖面的绝对高度在物块运动过程中始终保持不变,因此,可选湖面为坐标原点并以竖直向下方向为正方向建立坐标系,以下简称x 系. 设物块下底面的坐标为x ,在物块未完全浸没入湖水时,其所受到的浮力为 2b f b x g ρ= (x b ≤) (1) 式中g 为重力加速度.物块的重力为 3g f b g ρ'= (2) 设物块的加速度为a ,根据牛顿第二定律有 3g b b a f f ρ'=- (3) 将(1)和(2)式代入(3)式得 g a x b b ρρρρ'?? =- - ?'?? (4) 将x 系坐标原点向下移动/b ρρ' 而建立新坐标系,简称X 系. 新旧坐标的关系为 X x b ρρ ' =- (5) 把(5)式代入(4)式得 g a X b ρρ=- ' (6) (6)式表示物块的运动是简谐振动. 若0X =,则0a =,对应于物块的平衡位置. 由(5)式可知,当物块处于平衡位置时,物块下底面在x 系中的坐标为 0x b ρρ ' = (7)

胥晓宇-数学物理竞赛心得体会

序言 物理集训队最后一天,宋老师说,“人过留名,雁过留声”,我学了这么多年的竞赛,在心态,学习,考试等方面都有一些心得,要是消逝在记忆之中,未免有些遗憾。所以愿意整理出这样一份心得体会,全都是肺腑之言,希望能对广大竞赛同胞们有所帮助。 那些对竞赛有成见的人就不要喷了。认为我讲的不对的(尤其是各位学长),欢迎在“评论”里面留下自己的看法,给大家更多的帮助。可能有一些措辞失当,还请见谅。 下面讲的会比较多,而且会比较散,有些部分大家可以自行跳过。 〇学习成就大事记(还是简单说一下吧,大家给点面子不要喷) 小学五年级仁华一班一号进入一流奥数圈子 初一数学初联一等 初三数学高联一等 高二数学进北京队,CMO满分金牌,集训队前十 高二物理高联一等 高三数学物理联赛均以第一名进队,随后CMO金牌,CPhO银牌(涉险过关,太幸运了)高三物理进入IPhO国家队 出国方面TOEFL110+,SAT2300+ 课内成绩高中不出年级前十,高二CMO前不出前三 一明心见性,直指本心 是亦不可以已乎?此之谓失其本心。 ——《孟子·告子上》 细细数来,初步接触竞赛,数学是小学三年级进入华校,物理是初二;而进入MO和PhO,那都是高中的事了。 很多人都会有疑问:学这么多年的竞赛,到底是为什么? 实话实说,小学的时候学习数学竞赛,说的好听点,是出于好胜心和自尊心;说的实在点,就是好面子,听见别人夸奖心里高兴,自得。当然也有“兴趣”。注意,兴趣和自得之心是完全可以一致的。 但是到了中学,尤其是进入高中以后,上述心态固然存在(所谓本性难移是也),但更多的则是真正有求知欲,并且能在数竞中发现乐趣。我记的特别清楚的一次是去年的暑假,在上海旁听国家队培训的时候,有一个数论题。有两个参数m和k,让你证一个结论。我用了一个小时,一直对着m“使劲”,毫无斩获;后来灵机一动,对着k“使劲”,豁然而解。(好吧,没有原题就跟看笑话似的)当时就特别特别高兴,就有一种“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处”的感觉。我觉得这就是数学竞赛中的乐趣。 当然了,我学物理竞赛也经历了这样的过程,到了高二的暑假,才渐渐体会到物理的乐趣。

高中奥林匹克物理竞赛解题方法

高中奥林匹克物理竞赛解题方法 一、整体法 方法简介 整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。 赛题精讲 例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m 和M , 人用水平力F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向, 不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且 水平地面是光滑的,则车的加速度为 . 解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才 能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可. 将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力.在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F ,所以有: 2F=(M+m)a ,解得: m M F a +=2 例2 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图 1—2所示,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并 对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大 小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是 ( )

解析表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。图就确定了。 先以小球a、b及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a+m b)g,作用在两个小球上的恒力F a、F b和上端细线对系统的拉力T1.因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于F a、F b大小相等,方向相反,可以抵消,而(m a+m b)g的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T1的方向必然竖直向上.再以b球为研究对象,b球在重力m b g、恒力F b和连线拉力T2三个力的作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重力竖直向下,所以平衡时连线拉力T2的方向必与恒力F b和重力m b g的合力方向相反,如图所示,故应选A. 例3有一个直角架AOB,OA水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,OA上套有小环P,OB上套有小环Q,两个环的质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1—4所示.现将P环向左移动一段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比,OA杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N不变,T变大B.N不变,T变小 C.N变大,T变小D.N变大,T变大 解析先把P、Q看成一个整体,受力如图1—4—甲所示, 则绳对两环的拉力为内力,不必考虑,又因OB杆光滑,则杆在 竖直方向上对Q无力的作用,所以整体在竖直方向上只受重力和 OA杆对它的支持力,所以N不变,始终等于P、Q的重力之和。 再以Q为研究对象,因OB杆光滑,所以细绳拉力的竖直分量等 于Q环的重力,当P环向左移动一段距离后,发现细绳和竖直方向 夹角a变小,所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下,拉力T应变小.由以上分析可知应选B. 例4 如图1—5所示,质量为M的劈块, 其左右劈面的倾角分别为θ1=30°、θ2=45°, 质量分别为m1=3kg和m2=的两物块, 同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,

物理竞赛心得——不错

物理竞赛心得——不错 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

我曾经也是参加物理竞赛的,来到这个吧又让我回想起了高中的那段岁月。我是05年至08年的高中,所以可能有些竞赛书和大家已经不太一样了。对于最近新出版的书籍也没有看过。先谈谈对那时有的书的看法吧。 我高一时花了将近一半的时间在南师大的一本范晓辉老师编的书以及配套习题解答上(具体书名忘了)。这是很简单但很全面的书,认真吃透会打下一个很厚实的基础。而且由于比较简单,体型也多接近初赛和复赛,使得此书的错误比较少。建议初学者可以尝试。 之后主要看的是中科大程稼夫的三本书。选题难度同复赛,也是错误相对少的。唯一美中不足的貌似作为大学教授的作者也刻意回避的微积分而采用了令人恶心的“三角符号”Delta表增量。如果有时间的话一定要有微积分的常识,再看这些解题过程就会觉得他们“令人难以忍受”的累赘! 期间还连带的看过华师大的绿皮奥赛教程,金牌之路以及我们学校发的“官方”教材:郑永令的标准教材。后者实验部分讲的稍多一些,前两本有之前的基础看起来会有很多陈题(如果有历年的预赛、复赛和决赛试题,在之前的基础上甚至金牌之路都是多余的了,因为那上面全是陈题)。对于喜欢刷题的同学如果实在不放心可以看一下绿书,大概一周就能搞定三本。 之后一些实验上的准备差不多就要参加预赛了。我们学校实验条件不好,所以只好到邻近的大学学一下。当时时间所限,也就学了半个星期,很不系统。事实上复赛经费条件一般,能考到哪些仪器数也数的过来。 进入高二后,开始有一段迷茫期。觉得好像所有竞赛书都似曾相识,位于瓶颈很难提高。后来尝试看新概念物理,找到了方向。然后又觉得数学太差,把基本的高等数学包括微分方程都补了一下。于是开始做难题集萃,此书甚佳。错误极少,并且在那时看来陈题相对较少,因为有不少是国际奥赛题。于是后来开始顺带做往年的国际奥赛和亚赛。可能有些题目很简单,但也建议有时间可以仔细做一遍。这种探究式的解决问题的方式让我找到了物理的本质和美妙之处。 还有就是往年的决赛题也很值得用来模拟。在这一阶段,新鲜题目不多了。所以做一套就认真做吧。掐时间,相信做完会有收获的。 尤其赞的是决赛,亚赛和国际赛的实验。复赛的实验在前些年的全国中学生物理竞赛的小册子上是有题目和参考解答的。有些设计性颇强,另外之前提到的郑永令的书的实验部分也可看一下。还有全国中学生的实验指导书,想训练实验的设计不妨自己进行“想象实验”,如果有这些实验的解答(决赛,亚赛和国际赛会给出参考解)最理想。我的建议是仔细研读每一个字,包括有效位数和评分细则。最好根据原始数据自己过一遍运算过程,这样对数据处理提高很快。还有就是珍惜实验机会,包括听实验课的机会,因为这毕竟是一个积累经验的过程。 高二还有一些书是很不错的,南师大出版的俄罗斯物理竞赛里题目比较有新意。可惜不知是否翻译问题,很多地方理解困难。更高更妙我对其印象不佳,

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.α1/3C.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 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24m/s,则该波的频率可能为 A.50Hz B.60Hz C.400Hz 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

此贴一出再无神贴(蔡子星)

【此贴一出再无神贴】全!物理竞赛必修指导及推荐教材下载(蔡子星) 结合这么几年带物理竞赛的经验和自身当年竞赛的心得给出竞赛初学者的必读书目。当然啦,说是必读,如果能有类似的书替换也没有任何问题。只不过在浩如烟海的竞赛书籍中,缺的不是书,而是对书的挑选。所以下面分四个难度级别向大家提供高中物理竞赛详细培养计划 【初入殿堂篇】初赛及初赛前的准备 【强化学员篇】复赛难度 【难度补全篇】决赛难度 【究极领域篇】国家队及以上 第一阶段【初入殿堂篇】 难度:初赛;使用:选择新概念读本+任意一本;目标:决定是否开始往下看;《新概念:高中物理读本》by 赵凯华 第一册: 第二册: 第三册: 范晓辉“黑白书” 费曼第一册 北京市高中力学竞赛试题答案汇编 高中物理奥赛方法 3000物理习题经解 第二阶段【强化学员篇】 难度:复赛;使用:前三个任选2个+真题;目标:搞定复赛 程稼夫系列: 《力学篇》 《电磁学篇》 《中学奥林匹克竞赛物理讲座》 《热学光学近代物理篇》 物理竞赛教程(三册) by 张大同 第一册 第二册 第三册 《高中物理竞赛培优教程》by 舒幼生 《更高更妙的物理》 《全国中学生物理竞赛1-20届力学部分》 《全国中学生物理竞赛1-20届热学、光学及近代物理部分》 《金牌之路》 by 张大同 历年预赛复赛真题 200道物理学难题 第三阶段【难度补全篇】

难度:决赛;使用:新概念物理+难题集萃+任选两本;目标:搞定决赛 《物理学难题集萃》 by 舒幼生 《新编基础物理实验》 《新概念物理系列》by 赵凯华- 《力学》 《热学》 《电磁学》 新概念物理难度分级表 高等数学(上)(下) by 李忠 上册: 下册: 历届决赛题 第四阶段【究极领域篇】 难度:国际集训队;使用:结合国培搞定四大力学;目标:为从事物理行业打基础 历届IPhO试题 历届APhO试题 《国际物理奥赛的选拔与培训》 《简明理论力学教程》by 周乐柱 《经典力学》 by 梁昆淼 《电动力学》 by 郭硕鸿 《热力学与统计物理》 by 汪志诚 《量子力学》卷I卷II by 曾谨言

第二届泛珠三角物理奥林匹克力学基础试 赛题及答案

【附件】 香港物理奥林匹克委员会主办,中国物理教学专业委员会协办 第二届泛珠三角物理奥林匹克力学基础试 赛题 (2006年2月9日9:00-12:00) 【题1】(9分) 一个质量为m 的小弹丸以速度v 水平射入一个原来静止的摆球中,并留在里面和摆球一起摆动,已知摆球的质量为小弹丸质量的n 倍,摆线的长度为l 。试问: v 至少要多大,才能使摆球在竖直平面内作圆周运动。 【题2】(11 分) (a) 半径为R 的匀质半球体,半球体的质心在球心O 正下方C 点处,8/3R OC =。半球放在水平面上, 一个物体放在半球的平面上,其质量为半球体质量的1/8,且与半球平面间的动摩擦系数为μ 。求无滑动时物体到球心O 点距离x 的最大值。 (b)试指出静置在水平面上的半球体(其上无物体)的平衡状态(稳定/随遇/不稳定),并加以简单解释。 【题3】(14分) 质量为M 、倾角为α的斜面置于水平地面上,斜面顶端有一个定滑轮用一轻质线跨过滑轮连接质量为m 1和m 2两个物体。已知斜面和水平地面之间以及物体和斜面之间的滑动摩擦系数均为μ。为了使木块m 1不上下运动,可对斜面M 施加一个水平拉力F 。试求: (a) 系统水平运动的加速度a ; (b) 力F 。 【题4】(16分) 在倾角α= 450的雪坡上举行跳台滑雪比赛,运动员从坡上方A 点开始下滑到起跳点O ,已知A 点高于O 点h = 50m 。 运动员在O 点借助设备和技巧,保持同一速率并且以仰角θ 为起跳角,最后落在斜坡上B 点。取斜坡上O 、B 两点的距离L 作为此项 比赛的记录。若忽略各种阻力和摩擦,试求:运动员可以跳 得最远距离的起跳角θ 为多少度? 这个最远距离L 是多少米? 如有需要, 可使用三角公式: 2 cos 12cos , 2 ) sin()sin(cos sin ,sin cos cos sin )sin(x x y x y x y x y x y x y x +± =--+=±=±

物理竞赛知识点总结

一、理论基础 力学 1、运动学 参照系。质点运动的位移和路程,速度,加速度。相对速度。 矢量和标量。矢量的合成和分解。 匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。 刚体的平动和绕定轴的转动。 2、牛顿运动定律 力学中常见的几种力 牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。 摩擦力。 弹性力。胡克定律。 万有引力定律。均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。开普勒定律。行星和人造卫星的运动。 3、物体的平衡 共点力作用下物体的平衡。力矩。刚体的平衡。重心。 物体平衡的种类。 4、动量 冲量。动量。动量定理。 动量守恒定律。 反冲运动及火箭。 5、机械能 功和功率。动能和动能定理。 重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。弹簧的弹性势能。 功能原理。机械能守恒定律。 碰撞。 6、流体静力学 静止流体中的压强。 浮力。 7、振动 简揩振动。振幅。频率和周期。位相。 振动的图象。 参考圆。振动的速度和加速度。 由动力学方程确定简谐振动的频率。 阻尼振动。受迫振动和共振(定性了解)。 8、波和声 横波和纵波。波长、频率和波速的关系。波的图象。 波的干涉和衍射(定性)。 声波。声音的响度、音调和音品。声音的共鸣。乐音和噪声。 热学 1、分子动理论 原子和分子的量级。 分子的热运动。布朗运动。温度的微观意义。

分子力。 分子的动能和分子间的势能。物体的内能。 2、热力学第一定律 热力学第一定律。 3、气体的性质 热力学温标。 理想气体状态方程。普适气体恒量。 理想气体状态方程的微观解释(定性)。 理想气体的内能。 理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。 4、液体的性质 流体分子运动的特点。 表面张力系数。 浸润现象和毛细现象(定性)。 5、固体的性质 晶体和非晶体。空间点阵。 固体分子运动的特点。 6、物态变化 熔解和凝固。熔点。熔解热。 蒸发和凝结。饱和汽压。沸腾和沸点。汽化热。临界温度。 固体的升华。 空气的湿度和湿度计。露点。 7、热传递的方式 传导、对流和辐射。 8、热膨胀 热膨胀和膨胀系数。 电学 1、静电场 库仑定律。电荷守恒定律。 电场强度。电场线。点电荷的场强,场强叠加原理。均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)。匀强电场。 电场中的导体。静电屏蔽。 电势和电势差。等势面。点电荷电场的电势公式(不要求导出)。电势叠加原理。均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)。 电容。电容器的连接。平行板电容器的电容公式(不要求导出)。 电容器充电后的电能。 电介质的极化。介电常数。 2、恒定电流 欧姆定律。电阻率和温度的关系。 电功和电功率。 电阻的串、并联。 电动势。闭合电路的欧姆定律。 一段含源电路的欧姆定律。 电流表。电压表。欧姆表。

物理竞赛辅导工作总结

物理竞赛辅导工作总结公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

物理竞赛辅导工作总结 到温州中学事情了近三年的时间,教导学生到场天下中学有生命的物质理竞赛,取得了一些成就:倪良富同窗在本年第23届天下中学有生命的物质理竞赛决赛中喜获国度金牌、决赛一等奖、入选国度集训队。我教导的学生在天下中学有生命的物质理竞赛中获天下一等奖6人数,天下二等奖12人数,天下三等奖14人数,使成为事实了温州中学在天下物理竞赛中的三个冲破:一是倪良富同窗入选国度集训队;二是在到场第22届天下中学有生命的物质理竞赛中高二学生初次获患上天下一等奖;三是在获天下一等奖人数为积年至多。也进一步确定了温州中学在物理竞赛方面的全省领先官位地方。总结本身事情中的一些作法,供本身日后参看及偕行指正。 一、关于选苗 一、稠密的物理乐趣以及不错的进修念头是降服进修坚苦的源动力。有了对物理的乐趣以及志向,才气入选物理竞赛进修,倪天下高中物理竞赛题良富同窗在初级中学阶段就闪现了对物理的乐趣以及对物理大好的感触领悟能力。 二、优异的非智力因素很重要:志存高远要强执着,不胜掉队,具备严峻谨慎当真的独特之处,能踊跃长期地开展思维勾当,乐于自力深切研讨

等杰出的进修习气是必不成少的,如天下一等奖获患上者陈政同窗在这一方面表现凸起。 三、周全成长且单科凸起的同窗更容易在竞赛进修中脱颖而出,尤其要有敦实的算术底工,偏科的同窗往以后劲不足,容易顾此掉彼。 四、优异的智力,不变的生理本质以及康健的身子骨儿以及精力也是竞赛勾当入选手应具备的。 二、拟定近期规划与学期规划 高一班级的讲授培养训练规划: 一、按甲种本的教材要求完玉成部高中物理讲授内部实质意义;二、基本完玉成国中学有生命的物质理竞赛所涉及到的竞赛内部实质意义;三、让学生掌握测试的基本要领以及基本操作技术;四、完成竞赛涉及内部实质意义的通例训24届高中物理竞赛题练;五、过去各届天下中学有生命的物质理竞赛初赛、复赛卷基本做完。 方针:只管即便让每名到场物理竞赛进修的同窗都能到场复赛,有人获天下一等奖,使学生有结果就感,加强进修决议信念。

初中物理知识竞赛总结范本2篇

初中物理知识竞赛总结范本2篇 在21届全国初中物理知识竞赛中,我校在奎屯考区中获得优异的成绩,现将竞赛情况做一总结。全校共48人各类奖项,其中陈睿龙获全国一等奖,任子轩、冯黄于飞、秦宇泽、梅清同学获全国二等奖,陈飞、蒋昕、邓耀、张旭、杨海同学获全国三等奖,38位同学获自治区级各类奖项。成绩的获得与初三物理老师共同努力的结果。 首先,在初三第一学期末就制定了周密的辅导计划。辅导计划中明确培养目标,辅导内容、辅导方法和措施。 一、辅导目的和培养目标: 1、总体目的:迎接明年的初中学生升学考试;第二十一届全国初中物理应用知识竞赛。 2、目的: 1)知识目的:深透理解并掌握基本的物理概念,原理,定律,公式等基础知识;在深入理解基本概念、原理和公式等基础上,培养学生利用定律、公式等解决问题的综合运用的能力;分析概括能力。

2)能力目的:培养学生将学到的课本知识和现实中的实际问题集合起来,并用这些知识解决实际问题内化这些知识,做到所学知识的升华。 3)情感目的:进一步培养学生学习物理的兴趣,让学生在竞赛辅导中有所学,有所的,从而强化辅导效果,做到事半而功倍。 4)学习方法的学习:教给学生一定的竞赛方面问题的学习方法,做到学生自己学习和老师辅导的有机结合。 二、辅导内容: 1、资料方面:前60名学生以全国物理竞赛辅导课本为主, 剩下学生以“中考5轮”,以刻印资料为辅。 2、知识方面:初中物理两册课本中的力、热、光、电共四部分的内容。 三、辅导方法和措施:

1、分层教学,将全年级两次月考都在前60名的学生挑出来,以全国全国物理竞赛辅导课本为主,掺入历届竞赛试题,由黄成老师辅导。剩下的同学以“中考五轮”为主,掺入竞赛辅导课本上的试题。 2、想方设法,激发学生对自学探究式学习的兴趣,真正使他们自觉主动的去学习,深入下去、精益求精。 3、辅导时教师要精心备课,精讲多练,争取发挥最大的效率。 4、辅导内容由深入精,加入一部分竞赛知识、抛开课本上的基础知识、充分发挥学生的内在潜能,扩大知识面。 5讲练结合。 6课堂讲也课后练想结合。 7加强学生管理,每次打好考勤,计入学生综合素质评定。 四、及时间安排。 下午 3:30----18: 30

国际物理奥林匹克试题(第二届)

1968年第二届国际奥林匹克物理竞赛试题 (理论部分) 题1在30°的斜面上,质量m2=4千克的木块经轻绳与质量m1=8千克、半径 r=5百米的实圆柱体相连(图2-1)。求放开物体后的加速度。木块与斜面之间的摩擦 系数μ=0.2。忽略轴承中的摩擦和滚动摩擦。 题2一个杯里装有300厘米3、温度为0℃的甲苯,另一个标里装有110厘米3、温度为100℃ 的甲苯。两体积之和为410厘米3。求两杯中甲苯混合以后的最终体积。甲苯的体膨胀系数为β=0.001(℃)-1,忽略热量损失。 题3光线在垂直于玻璃半圆柱体轴的平面内,以45o角射在半圆柱体的平表面上(图2-4)。玻璃折射率为2。问光线在何处离开圆柱表面? (实验部分) 题4每人领取三个封闭的盒子,每个盒子上有两个插孔。要在不打开盒子的情况下,确定盒内有什么元件,并测量其特性。可供使用的器件有;内阻和精度已知的交流和直流仪器,以频率50周的交流电源和直流电源。 参考答案 题1: 〔解〕如果绳子拉紧的,则圆柱体与木块以同一加速度a运动。设绳中的张力为F,圆 柱体与斜面之间的摩擦力为S(图2-2)。圆柱体的角加速度等于。木块的运动方程为: m2a=m2gsinα-μm2gcosα+F。 圆柱体的运动方程为m1a=m1gsinα-S-F

圆柱体转动的运动方程为:Sr=θ 其中θ是圆柱体的转动惯量,Sr是摩擦力矩。 联立上述三个方程,解得 a=g (1) S=*g* (2) F=m2g (3) 均匀圆柱体的转动惯量为θ= 利用题中所给的数值,得到 a= S==13.01牛顿 F=m2g=0.196牛顿讨论(见图2-3) 系统开始运动的条件是a>0。 把a>0代入(1)式,得出倾角的极限α1为: tgα1=μ=0.0667 α1=3o49′

2017年第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案解析

2017年第34届全国中学生物理竞赛 预赛试卷 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 一、多选题 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.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 二、单选题 3.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= ()2 21 C T T T C -- B .T 1= ()1 22 C T T T C -- C .T 1= ()1 22C T T T C -+ D .T 1= ()2 21 C T T T C -+ 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(2024πR T g )1/3 B .2 arcsin(2024πR T g )1/3

C.arccos ( 2 2 4πR T g )1/3D.2arccos ( 2 2 4πR T g )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) ( ) A.B.C.D. 第II卷(非选择题) 三、填空题 6.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.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.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_____

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