2013年物理竞赛复赛模拟试题-第一套
2013年物理模拟试卷
2013年物理模拟试卷班级姓名1.一瓶纯净水喝掉一半后，剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较A.质量减小，密度不变B.质量不变，密度不变C.体积减小，密度减小D.体积不变，密度减小2.停放在水平地面上静止不动的汽车，受到彼此平衡的两个力是A.汽车受到的重力和汽车对地面的压力B.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力C.地面对汽车的支持力和汽车对地面的压力D.地面对汽车的摩擦力和汽车对地面的压力3.医用的B超机是利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是因为A.声音的响度太大B.声音的音调太低C.声音的频率太低D.声音的频率太高4.下列事例中，不是用做功的方法使物体内能增加的是A.用气筒给自行车车胎打气，气筒会发热B.用锯锯木头，锯条会发烫C.冬天，在房间内用暖气取暖，室内空气温度升高D.冬天，两手相互摩擦，手感到暖和5.下列单位中，属于电功率单位的是A.瓦特B.焦耳C.千瓦·时D.欧姆6.人能够看到物体，是因为A.物体一定是光源B.人眼发出的光射到物体上C.物体反射或发出的光进入人的眼睛D.物体一定很鲜艳7.下列符合用电安全常识的做法是A.用湿抹布擦拭电器B.在高压线附近放风筝C.用湿手触摸电动机感觉它的发热D.高压带电体要挂上警示牌8. 下列摩擦力中属于有害摩擦的是A.药瓶盖上的凸凹条纹B.汽车行驶时与空气之间的摩擦C.汽车车轮与地面之间的摩擦D.人走路时鞋底与地面之间的摩擦9. .磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法中不正确的是A.通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮B.使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石C.由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小D.列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳10. 体积相同的甲、乙两实心球，同时轻轻放入盛水的烧杯中，最终甲球悬浮在水中，乙球下沉到水底，如图所示，则下列说法正确的是A.乙受到的浮力大于甲受到的浮力B.乙球的密度大于1.0× 103kg/m 3C.甲球受到有浮力大于乙受到的浮力D.甲球的密度大于1.0× 103kg/m 311.下图是几位同学连接的实物电路图，其中连接正确的是12．如图所示是电压表的表盘，下面读数中正确的是A.若量程为3V ，示数为1.7 VB.若量程为15V ，示数为9.7 VC.若量程是3V ，示数为1.35 VD.若量程为15V ，示数为5.7 V二、填空题（本题共24分。
13全国中学生物理竞赛复赛试卷及答案
第26届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、填空（问答）题（每题5分，共25分）1．有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。
这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。
2．海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字） 。
3．用测电笔接触市电相线，即使赤脚站在地上也不会触电，原因是 ；另一方面，即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作，测电笔仍会发亮，原因是 。
4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E 0，所有电阻器的电阻值均为R 0，所有电容器的电容均为C 0，则图示电容器A 极板上的电荷量为 。
5．如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。
一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O ，此时摩擦力f 的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。
”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释： 。
二、（20分）图示正方形轻质刚性水平桌面由四条完全相同的轻质细桌腿1、2、3、4支撑于桌角A 、B 、C 、D 处，桌腿竖直立在水平粗糙刚性地面上。
已知桌腿受力后将产生弹性微小形变。
现于桌面中心点O 至角A 的连线OA 上某点P 施加一竖直向下的力F ，令c OAOP，求桌面对桌腿1的压力F 1。
三、（15分）1．一质量为m 的小球与一劲度系数为k 的弹簧相连组成一体系，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固定墙面相连，小球做一维自由振动。
试问在一沿此弹簧长度方向以速度u 作匀速运动的参考系里观察，此体系的机械能是否守恒，并说明理由。
A。
2．若不考虑太阳和其他星体的作用，则地球-月球系统可看成孤立系统。
若把地球和月球都看作是质量均匀分布的球体，它们的质量分别为M 和m ，月心-地心间的距离为R ，万有引力恒量为G 。
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何老师高三物理竞赛复赛模拟题（01）参考答案1．（1）由子弹和木块组成的系统,动量守恒，设子弹射击木块时，木块的速度为v ′． 列系统动量守恒方程v m mv mv ′+=22100 ① 041v v =′ 列系统能的转化与守恒方程fl v m v m mv =′+−])2(21)21(21[2122020 ② 对木块列动能定理方程 12)2(21fL v m =′ ③ 把v ′代入②式，求出ffl v m v m mv =+−⋅])41()2(21)21(21[21202020 整理，得 20165mv fl = ④ 20165mv lf = ⑤ 把v ′和f 代入③式，得12020165)41()2(21L mv l v m =⋅ ∴ l L 511= （2）子弹在木块中运动的过程中，由于木块受到传送带的作用力，使子弹和木块组成的系统动量不守恒，所以不能用动量守恒来处理这个问题．子弹在木块中运动的速度v 若达到与传送带的速度相同时，子弹相对木块不再移动，从此以后子弹和木块以共同的速度u 一起运动，这样子弹就射不出木块．由此可以想到：当u 大于某一值时，子弹射不出木块，子弹的速度就是u ；当u 小于或等于某一值时，子弹射出木块，子弹最终的速度不小于u ，而这个参考值一定与子弹的初速度0v 有关．在处理这类问题时，按照子弹射出木块的情形列方程求解，在求出的结果中进行讨论，就能得出两种情形的结果．设子弹射穿木块过程用的时间为t ．取水平向右为列方程的正方向，对子弹列动量定理方程-ft ＝mv -0mv ⑥ fv v m t )(0−= 对子弹列动能定理方程)(2121202ut l f mv mv +−=− ⑦ 把前面求出的fl 、t 代入，整理得0)316(1682002=−+−v uv uv v202085)(v v u u v −−±= ∵ 根据题意v ≥u ∴ 202085)(v v u u v −−+= 上面这个式子要求：085)(2020≥−−v v u ，题中的条件：u ＜0v ． 这样我们得到下面一组不等式 <≥−0202085)(v u v v u这组不等式的解是：04101(v u −≤，即子弹能打穿木块时，要求传送带运动的速度u 要满足这个关系；反之子弹不能打穿木块时，则要求传送带运动的速度u 满足下列的关系 00)4101(v u v <≤− ∴ 解得 =<<−−−+=−≤u v v u v v v u u v v u 时，时，当当0020200)4101(85)()4101(（3）当04101(v u −≤时， 设：子弹在木块中运动的时间为t ，取水平向右为正方向，对子弹列动量定理方程 0mv mv ft −=− fv v m t )(0−= 把20165mv l f =及202085)(v v u u v −−+=代入，得)85)((5162020020v v u u v v l t −−−−= ∴ )85)((61620200202v v u u v v ul ut L −−−−== 当00)4101(v u v <<−时， 设：子弹在木块中运动的时间为t ′，对子弹列动量定理方程0mv mu ft'−=− fu v m t )(0−=′ 把f 代入，得 )(516020u v v l t −=′ ∴ )(516202u v v t u L −=′= 2、在点电荷形成的电场中一点的电势与离开该点电荷的距离成反比。
第30届(2013年)全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
第30届全国中学生物理竞赛复赛试题一、（15分）一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上，开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度，其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g .二、（20分）一长为2l 的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上，杆的两端分别固定一质量为m 的小物块D 和一质量为m α（α为常数）的小物块B ，杆可绕通过小物块B 所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m 的小环C 套在细杆上（C 与杆密接），可沿杆滑动，环C 与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l ，劲度系数为k ，两端分别与小环C 和物块B 相连. 一质量为m 的小滑块A 在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D ，并与之发生完全弹性正碰，碰撞时间极短. 碰撞时滑块C 恰好静止在距轴为r （r >l ）处.1. 若碰前滑块A 的速度为0v ，求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量；2. 若碰后物块D 、C 和杆刚好做匀速转动，求碰前滑块A 的速度0v 应满足的条件.三、（25分）一质量为m 、长为L 的匀质细杆，可绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内自由转动. 杆在水平状态由静止开始下摆， 1. 令mLλ=表示细杆质量线密度. 当杆以角速度ω绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内转动时，其转动动能可表示为 k E k L αβγλω=式中，k 为待定的没有单位的纯常数. 已知在同一单位制下，两物理量当且仅当其数值和单位都相等时才相等. 由此求出α、β和γ的值.2. 已知系统的动能等于系统的质量全部集中在质心时随质心一起运动的动能和系统在质心系（随质心平动的参考系）中的动能之和，求常数k 的值.3. 试求当杆摆至与水平方向成θ角时在杆上距O 点为r 处的横截面两侧部分的相互作用力. 重力加速度大小为g .提示：如果)(t X 是t 的函数，而))((t X Y 是)(t X 的函数，则))((t X Y 对t 的导数为d (())d d d d d Y X t Y X t X t=例如，函数cos ()t θ对自变量t 的导数为dcos ()dcos d d d d t t tθθθθ=四、（20分）图中所示的静电机由一个半径为R 、与环境绝缘的开口（朝上）金属球壳形的容器和一个带电液滴产生器G 组成. 质量为m 、带电量为q 的球形液滴从G 缓慢地自由掉下（所谓缓慢，意指在G 和容器口之间总是只有一滴液滴）. 液滴开始下落时相对于地面的高度为h . 设液滴很小，容器足够大，容器在达到最高电势之前进入容器的液体尚未充满容器. 忽略G 的电荷对正在下落的液滴的影响.重力加速度大小为g . 若容器初始电势为零，求容器可达到的最高电势max V .五、（25分）平行板电容器两极板分别位于2dz =±的平面内，电容器起初未被充电. 整个装置处于均匀磁场中，磁感应强度大小为B ，方向沿x 轴负方向，如图所示.1. 在电容器参考系S 中只存在磁场；而在以沿y 轴正方向的恒定速度(0,,0)v （这里(0,,0)v 表示为沿x 、y 、z 轴正方向的速度分量分别为0、v 、0，以下类似）相对于电容器运动的参考系S '中，可能既有电场(,,)xy z E E E '''又有磁场(,,)x y z B B B '''. 试在非相对论情形下，从伽利略速度变换，求出在参考系S '中电场(,,)xy z E E E '''和磁场(,,)x y z B B B '''的表达式. 已知电荷量和作用在物体上的合力在伽利略变换下不变.2. 现在让介电常数为ε的电中性液体（绝缘体）在平行板电容器两极板之间匀速流动，流速大小为v ，方向沿y 轴正方向. 在相对液体静止的参考系（即相对于电容器运动的参考系）S '中，由于液体处在第1问所述的电场(,,)xy z E E E '''中，其正负电荷会因电场力作用而发生相对移动（即所谓极化效应），使得液体中出现附加的静电感应电场，因而液体中总电场强度不再是(,,)x y z E E E '''，而是0(,,)x y z E E E εε'''，这里0ε是真空的介电常数. 这将导致在电容器参考系S 中电场不再为零. 试求电容器参考系S 中电场的强度以及电容器上、下极板之间的电势差. （结果用0ε、ε、v 、B 或（和）d 表出. ）六、（15分）温度开关用厚度均为0.20 mm 的钢片和青铜片作感温元件；在温度为20C ︒时，将它们紧贴，两端焊接在一起，成为等长的平直双金属片. 若钢和青铜的线膨胀系数分别为51.010-⨯/度和52.010-⨯/度. 当温度升高到120C ︒时，双金属片将自动弯成圆弧形，如图所示. 试求双金属片弯曲的曲率半径. (忽略加热时金属片厚度的变化. )七、（20分）一斜劈形透明介质劈尖，尖角为θ，高为h . 今以尖角顶点为坐标原点，建立坐标系如图(a)所示；劈尖斜面实际上是由一系列微小台阶组成的，在图(a)中看来，每一个小台阶的前侧面与xz 平面平行，上表面与yz 平面平行. 劈尖介质的折射率n 随x 而变化，()1n x bx =+，其中常数0b >. 一束波长为λ的单色平行光沿x 轴正方向照射劈尖；劈尖后放置一薄凸透镜，在劈尖与薄凸透镜之间放一档板，在档板上刻有一系列与z 方向平行、沿y 方向排列的透光狭缝，如图(b)所示. 入射光的波面（即与平行入射光线垂直的平面）、劈尖底面、档板平面都与x 轴垂直，透镜主光轴为x 轴. 要求通过各狭缝的透射光彼此在透镜焦点处得到加强而形成亮纹. 已知第一条狭缝位于y =0处；物和像之间各光线的光程相等. 1. 求其余各狭缝的y 坐标；2. 试说明各狭缝彼此等距排列能否仍然满足上述要求.图(a)图(b)八、（20分）光子被电子散射时，如果初态电子具有足够的动能，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射. 当低能光子与高能电子发生对头碰撞时，就会出现逆康普顿散射. 已知电子静止质量为e m ，真空中的光速为 c . 若能量为e E 的电子与能量为E γ的光子相向对碰，1. 求散射后光子的能量；2. 求逆康普顿散射能够发生的条件；3. 如果入射光子能量为2.00 eV ，电子能量为 1.00´109 eV ，求散射后光子的能量. 已知m e =0.511´106 eV /c 2. 计算中有必要时可利用近似：如果1x <<»1-12x .第30届全国中学生物理竞赛复赛解答与评分标准一参考解答：x以滑块和地球为系统，它在整个运动过程中机械能守恒. 滑块沿半球面内侧运动时，可将其速度v 分解成纬线切向 (水平方向)分量ϕv 及经线切向分量θv . 设滑块质量为m ，在某中间状态时，滑块位于半球面内侧P 处，P 和球心O 的连线与水平方向的夹角为θ. 由机械能守恒得2220111sin 222m mgR m m ϕθθ=-++v v v (1) 这里已取球心O 处为重力势能零点. 以过O 的竖直线为轴. 球面对滑块的支持力通过该轴，力矩为零；重力相对于该轴的力矩也为零. 所以在整个运动过程中，滑块相对于轴的角动量守恒，故0cos m R m R ϕθ=v v .(2)由 (1) 式，最大速率应与θ的最大值相对应max max ()θ=v v .(3)而由 (2) 式，q 不可能达到π2. 由(1)和(2)式，q 的最大值应与0θ=v 相对应，即max ()0θθ=v .(4)[(4)式也可用下述方法得到：由 (1)、(2) 式得22202sin tan 0gR θθθ-=≥v v .若sin 0θ≠，由上式得22sin 2cos gRθθ≤v .实际上，sin =0θ也满足上式。
2013届高考理综模拟物理一(含答案)
物理模拟测试一一．选择题：(本题共8小题，每小题6分，共48分.)14、15、16、21题只有一个选项正确，其他题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.14．以下是物理学中的四个实验装置或仪器，由图可知这四个实验或仪器共同的物理思想方法是A. 极限的思想方法B. 猜想的思想方法C. 控制变量的方法D. 放大的思想方法15．天宫一号目标飞行器相继与神舟八号和神舟九号飞船成功交会对接，标志着我国太空飞行进入了新的时代。
天宫一号在运行过程中，由于大气阻力影响，轨道高度会不断衰减。
2011年11月16日18时30分，神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离后，为减少对天宫一号轨道维持的次数，18日19时22分，天宫一号成功实施升轨控制，轨道高度由337km抬升至382km，在大气阻力的影响下，其轨道高度缓慢降低，以满足约一年后能与神舟九号在343km的轨道交会对接。
假定在轨道高度缓慢降低的过程中不对天宫一号进行轨道维持，则在大气阻力的影响下，轨道高度缓慢降低的过程中A．天宫一号的运行速率会缓慢减小B．天宫一号的运行速度始终大于第一宇宙速度C．天宫一号的机械能不断减小D．天宫一号的运行周期会缓慢增大16．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1原线圈输入交变电压阻R，电容器的电容C = 2.0x10-6 F,并联在电阻R两端，电阻阻值R=10Ω。
关于电路分析，下列说法中正确的是A. 电流表的示数是1AB. 电容器C所带的电荷量Q= 2.0x10-5 CC. 电阻R消耗的电功率为10WD. 电容器的耐压值至少是10V17．如图，质量为M、倾角为α=37°的斜面B上放置一质量为m的物块A，在力F的作用下使AB两物块一起向左做匀加速直线运动，当作用在B上的外力F增大时，物块A仍保持与斜面相对静止，下列情况中可能正确的是A．斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力增大B．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力减小C．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力大小不变D．斜面对A的支持力减小、斜面对A的摩擦力大小不变18．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab = U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，c的电势最高B．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大C．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大19．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s．从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F．力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图l和图2所示，则（两图取同一正方向，取g=l0m／s2）A．滑块的质量为0．5kgB．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0．05C．第1s内摩擦力对滑块做功为－1JD．第2s内力F的平均功率为1．5W20. 20．如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。
高考物理模拟题及其答案(共六套)
2013年高考物理模拟题及其答案（共六套）高考标准预演(一)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．时间：70分钟，满分110分．注意事项：1.答卷前，考生务必用钢笔、签字笔或圆珠笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上，用铅笔将考试科目(物理)填涂在答题卡上，并将相应的准考证号信息涂黑．2.选择题每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上．3.非选择题必须用钢笔、签字笔或圆珠笔作答，答案必须写在各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效．4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回．第Ⅰ卷一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)14.(2012·湖北八校联考)16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．以下说法与事实相符的是( )A．根据亚里士多德的论断，两物体从同一高度自由下落，重的物体和轻的物体下落快慢相同B．根据亚里士多德的论断，力是改变物体运动状态的原因C．伽利略通过数学推算并用实验验证了小球在斜面上从静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比D．伽利略通过理想斜面实验，总结出了牛顿第一定律15.如图甲所示，一物块m在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是( )A ．地面对斜面的摩擦力逐渐减小B ．地面对斜面的摩擦力逐渐增大C ．物块对斜面的摩擦力可能一直增大D ．物块对斜面的摩擦力可能一直减小16.(2012·山西四校第一次联考)如图所示是某质点做直线运动的v －t 图象，由图可知这个质点的运动情况是( )A ．前5 s 做匀速运动B ．5 s ～15 s 内做匀加速运动，加速度为1 m/s 2C ．15 s ～20 s 内做匀减速运动，加速度为3.2 m/s 2D ．质点15 s 末离出发点最远，20 s 末回到出发点17.中国第四个航天发射场——海南航天发射场，2009年9月14日在海南省文昌市开始动工建设．海南航天发射场建成后，我国将实施登月工程，我国宇航员将登上月球．若已知月球质量为m 月，半径为R ，引力常量为G ，以下说法正确的是( )A ．如果在月球上以初速度v 0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为R 2v 202Gm 月鲑绝綰濒B ．如果在月球上以初速度v 0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为R 2v 0Gm 月約C ．如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为 R Gm 月篑帻螄虧D ．如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π R Gm 月桡渖谊贍18.(2012·济南模拟)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m 的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F .那么在他减速下降深度为h 的过程中，下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)( )A．他的动能减少了Fh B．他的重力势能减少了mghC．他的动能减少了(F－mg)h D．他的机械能减少了Fh19.(2012·襄阳高三3月调研)在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个用特殊材料制成的同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合稳定后( )A．通过L1电流的大小为通过L2电流的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2消耗的电功率约为0.3 W D．L2的电阻为6 Ω20.(2012·江苏三校联考)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上，以下判断正确的是( )A．b点场强大于d点场强B．b点电势高于d点电势C．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能D．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差21.如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为( )A．d随v0增大而增大，d与U无关B．d随v0增大而增大，d随U增大而增大C．d随U增大而增大，d与v0无关D．d随v0增大而增大，d随U增大而减小第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分．第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第35题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(4题，共47分)22.(6分)(2012·山西太原月考)如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带．图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T ＝0.1 s．由图中的数据可计算得出，打C点时小车的速度大小是________m/s，小车运动的加速度大小是________m/s2.(保留两位有效数字)23.(9分)用电流表和电压表测一个电阻值约为25 kΩ、额定功率为120W的电阻R x的阻值，备用器材有：①量程0～100 μA，内阻约为500 Ω的电流表A1②量程0～500 μA，内阻约为300 Ω的电流表A2③量程0～1 V，内阻约为10 kΩ的电压表V1④量程0～15 V，内阻约为100 kΩ的电压表V2⑤量程0～50 V，内阻约为500 kΩ的电压表V3⑥直流稳压电源，两端的输出电压为16 V⑦滑动变阻器，阻值范围0～500 Ω，允许最大电流1 A⑧待测电阻R x，开关和导线若干(1)为了测量准确，电压表应选________，电流表应选________(填写仪器前的序号)．(2)在如图所示的方框内画出实验电路图．(3)若测量值为R测，真实值为R真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R测________R真(选填“大于”、“等于”或“小于”)．24.(14分)(2012·南京模拟)如图所示，质量m＝1.0 kg的物块放在倾角为θ的斜面上，从A点由静止开始释放，过B点时速度为2.0 m/s，过C点时速度为3.0 m/s.已知BD长为2.1 m，CD长为1.6 m．(g取10 m/s2)(1)物块下滑的加速度多大？(2)选D处为零势能面，写出物块下滑过程中最大重力势能与倾角θ的关系式．(3)假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角θ是多少？25.(18分)如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，PQ板带正电，MN板带负电，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：(1)两金属板间所加电压U的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小．(二)选考题(共45分．请考生从给出的3道题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑．注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则按所做的第一题计分)33.(物理——选修33)(15分)(1)(6分)下列叙述中，正确的是________(填入正确选项前的字母．选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)．A．布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映B．分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能也越小C．两个铅块紧压后能连在一起，说明分子间有引力D．用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E．温度升高，物体的内能却不一定增大(2)(9分)两个完全相同的钢瓶，甲装有3 L的液体和1 L、6个大气压的高压气体；乙内有1个大气压的4 L气体；现将甲瓶倒置按如图所示连接，将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强)．①试分析在压装过程中随着甲瓶内液体减少，甲瓶内部气体压强如何变化，试用分子动理论做出解释．②甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体？34.(物理——选修34)(15分)(1)(5分)以下说法正确的是________．A．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化(2)(4分)如图所示，用手握住长绳的一端上下抖动，长绳形成了向前传播的一列波．如果在长绳中间某一位置做一个标记，在抖动过程中，这个标记将________运动(选填“上下”或“左右”)．运动过程中，标记振动的周期________手抖动的周期(选填“大于”、“小于”或“等于”)．(3)(6分)玻璃球的折射率为3，直径为D.一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入．光在空气中的速度为c.求折射光线与该玻璃球直径的夹角和在玻璃球中的传播时间．35.(物理——选修35)(15分)(1)(6分)(2012·湖北黄冈七市联考)已知氢原子前4个能级的能量为E1＝－13.6 eV，E2＝－3.4 eV，E3＝－1.51 eV，E4＝－0.85 eV.若要让氢原子从基态E1跃迁到激发态E4，需要用光子能量为________的光照射基态的氢原子；当用此光照射大量处于基态氢原子时，这些氢原子可发出________种频率的光；若其中某个氢原子被激发后在回到基态的过程中放出了2个光子，则这2个光子能量可能具有的最大值为________．(2)(9分)质量为m1＝2.0 kg的物块随足够长的水平传送带一起匀速运动，传送带速度大小为v0＝3.0 m/s，方向如图所示．在m1的右侧L＝2.5 m处将质量为m2＝3.0 kg的物块，无初速度放上传送带，在m1、m2碰后瞬间m2相对传送带的速度大小为1.0 m/s.设两物块与传送带间的动摩擦因数均为0.1，传送带的运动情况不受m1、m2的影响，且m1、m2碰撞时间极短．求：①物块m2刚开始滑动时的加速度；②碰撞后两物块的速度．高考标准预演(二)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．时间：70分钟，满分110分．注意事项：1.答卷前，考生务必用钢笔、签字笔或圆珠笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上，用铅笔将考试科目(物理)填涂在答题卡上，并将相应的准考证号信息涂黑．2.选择题每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上．3.非选择题必须用钢笔、签字笔或圆珠笔作答，答案必须写在各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效．4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回．第Ⅰ卷一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)14.一滑块放在粗糙带的斜面体上，用水平推力推着斜面体和滑块一起向左加速运动，下面关于滑块的受力分析，说法正确的是( )A．可能受到了四个力B．一定受到了三个力C．可能受到了两个力D．合力方向一定水平向左15.(2012·长春模拟)质量m＝1 kg的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示，根据图象可知，下列说法中正确的是( )A ．物体在0～8 s 内的平均速度方向与1 s 末的速度方向相同B ．物体在0～2 s 内的速度变化比2～4 s 内的速度变化快C ．物体在2～4 s 内合外力做的功为零D ．物体在2 s 末速度方向发生改变16.甲物体在水平外力F 的作用下静止在乙物体上，乙物体静止在水平地面上．现增大外力F ，两物体仍然静止，则下列说法正确的是( )A ．乙物体对甲物体的摩擦力一定增大B ．乙物体对甲物体的摩擦力一定沿斜面向上C ．乙物体对水平地面的摩擦力一定增大D ．乙物体对水平地面的压力一定增大17.(2012·江苏三校联考)已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G .有关同步卫星，下列表述正确的是( )A ．卫星距离地面的高度为 3GMT 24π2B ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C ．卫星运行时受到的向心力大小为G MmRD ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度18.(2012·福建高考名校联考)如图所示，A 、B 两小球用轻杆连接，竖直放置．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽运动，B 球沿水平光滑槽运动．则在A 球到达底端的过程中( )A ．A 球的机械能一直减小B ．A 球的机械能先增大，后减小C ．轻杆对A 球做负功，对B 球做正功D ．A 球到达竖直槽底部时B 球的速度为零19.(2012·济南模拟)如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有一正方形ABCD ，对角线AC 与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是( )A．A点的电场强度等于B点的电场强度B．B、D两点的电场强度及电势均相同C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先增大后减小D．一电子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功20.(2012·海淀模拟)某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为理想电压表．实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数．再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电．电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示．然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数．对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是( )A．流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同B．图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量C．电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关21.(2012·东城区模拟)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻．当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab 以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab 上升的最大高度为h.两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好．关于上述情景，下列说法中正确的是( )A．两次上升的最大高度比较，有H＝hB．两次上升的最大高度比较，有H<hC．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分．第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第35题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(4题，共47分)22.(6分)(2011·高考江苏卷)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．23.(9分)(2012·南京模拟)在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验电路图如图所示．(1)实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器________(填写选项前对应的字母)．A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约0.8 Ω) B．电流表A2(量程3 A，内阻约0.5 Ω)C．滑动变阻器R1(0～10 Ω) D．滑动变阻器R2(0～200 Ω)(2)实验中要求电流表测量通过干电池的电流，电压表测量干电池两极的电压，根据图示的电路，电流表测量值________真实值(选填“大于”或“小于”)．(3)若测量的是新干电池，其内阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化________(选填“明显”或“不明显”)．24.(14分)如图所示，长为l＝2.0 m、高为h＝0.2 m、质量为M＝2 kg的木板静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，在木板的左端放一质量为m＝1 kg的小铁块(可视为质点)，铁块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.1，现以F＝11 N的水平拉力向左拉动木板，取g＝10 m/s2，求：(1)木板运动时的加速度；(2)经过多长时间小铁块将从木板右端脱落．25.(18分)(2012·合肥模拟)如图甲所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E＝2.5×102N/C的匀强电场(上、下及左侧无界)．一个质量为m＝0.5 kg、电荷量为q＝2.0×10－2C的可视为质点的带正电小球，在t＝0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t＝t1时刻在电场所在空间中加上一如图乙所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/π.设磁感应强度垂直纸面向里为正．(g＝10 m/s2)(1)如果磁感应强度B0为已知量，使得小球能竖直向下通过D点，求磁场每一次作用时间t0的最小值(用题中所给物理量的符号表示)；(2)如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件的时刻t1的表达式(用题中所给物理量的符号表示)；(3)若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小(用题中所给物理量的符号表示) (二)选考题(共45分．请考生从给出的3道题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑．注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则按所做的第一题计分)33.(物理——选修33)(15分)(1)(6分)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.(2)(9分)2012年8月9日广州白云区一居民房，因煤气泄漏引发爆炸起火事故，造成家中一名20多岁男子烧伤被困，该男子幸被消防员救出送医．消防员称厨房内泄漏的煤气与厨房内的空气混合，当混合后厨房内气体的压强达到1.05 atm时(厨房内原来的空气压强为1.0 atm)，遇到火星将发生爆炸．设该居民家厨房(4 m×2 m×3 m)发生煤气泄漏时门窗紧闭．煤气管道内的压强为 4.00 atm，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变．①求管道内有多少升煤气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星就会发生爆炸？②设煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm时遇到了火星并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27°C迅速上升至2000°C，估算此时的气体压强．34.(物理——选修34)(15分)(1)(6分)如图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图象，波速为v＝10 m/s，此时波恰传到I点，下列说法中正确的是________(填入正确选项前的字母．选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错一个扣3分，最低得分为0分)．A．此列波的周期为T＝0.4 sB．质点B、F在振动过程中位移总是相等C．质点I的起振方向沿y轴负方向D．当t＝5.1 s时，x＝10 m的质点处于平衡位置处E．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同(2)(9分)桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中的虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L ，如图所示．有一半径为L3的圆柱形平行光束垂直底面射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃圆锥的折射率为3，求：①光在玻璃圆锥中的传播速度；②光束在桌面上形成光斑的面积．35.(物理——选修35)(15分)(1)(6分)(2012·郑州三模)下列与α粒子相关的说法中正确的是( )A ．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强B.238 92U(铀238)核放出一个α粒子后就变为234 90Th(钍234)C ．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为42He ＋14 7N →16 8O ＋10nD ．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型(2)(9分)(2012·孝感模拟)光滑水平面有两个物块A 、B 在同一直线上相向运动，A 的速度为4 m/s ，质量为2 kg ，B 的速度为2 m/s ，二者碰后粘在一起沿A 原来的方向运动，且速度大小变为1 m/s.求B 的质量及这一过程产生的内能．高考标准预演(三)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．时间：70分钟，满分110分．注意事项：1.答卷前，考生务必用钢笔、签字笔或圆珠笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上，用铅笔将考试科目(物理)填涂在答题卡上，并将相应的准考证号信息涂黑．2.选择题每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上．3.非选择题必须用钢笔、签字笔或圆珠笔作答，答案必须写在各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效．4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回．第Ⅰ卷一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)14.(2012·合肥模拟)一物体从静止开始，所受的合力F随时间t变化的图线如图所示，规定向右为正方向．则该物体在4 s内的运动情况是( )A．0～4 s内一直向右运动B．物体在1～3 s内做匀变速直线运动C．物体在0～2 s内向右运动，2～4 s内向左运动D．物体在0～1 s内加速运动，1～2 s内减速运动15.(2012·广州普通高中毕业班综合测试)如图，节水灌溉中的喷嘴距地高0.8 m，假定水从喷嘴水平喷出，喷灌半径为4 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.则( )A．水下落的加速度为8 m/s2B．水从喷嘴落到地面的时间为0.4 sC．水从喷嘴喷出后动能不变D．水从喷嘴喷出的速率为10 m/s16.(2012·长春调研)如图所示，质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M 点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同．物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态．现从M点由静止释放物块，物块运动到N点时恰好静止．弹簧原长小于MM′.若在物块从M点运动到N点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q，物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E，物块通过的路程为s.不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能正确的是( )17.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半经为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是( )A．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍B．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍C．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救18.(2012·江南十校联考)如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是( )A．小球带负电B．当滑动触头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下。
2013物理竞赛练习试题
2013物理竞赛练习试题1．太阳与地球的距离为1.5Χ1011ｍ，太阳光以平行光束入射到地面。
地球表面的2/3面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地面表面水面部分的总能量Ｗ约为1.87χ1024j。
设水面对太阳辐射的平均反射率为7﹪，而且将吸收到的35﹪能量重新辐射出去。
太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温常压下蒸发1kg水需要2.2χ106j的能量），而后凝结成雨滴降落到地面. ①估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）②太阳辐射到地球的能量中只有约50﹪到达地面，Ｗ只是其中的一部分。
太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由。
2、如图所示是市场上的一种“逍遥椅”，关于它的说法，不符合物理规律的是（）A、躺者用脚蹬地，椅子就向后晃动，说明力的作用是相互的B、躺者用脚蹬地，椅子就向后晃动，说明力能改变物体运动状态C、椅子晃动速度越来越小，说明椅子受到的阻力越来越大D、使用这种椅子，地面上容易留下压痕，是由于压强较大3、四川境内地层深处有食盐水。
为了把地下食盐水取出来，古人发明了卓筒井。
卓筒井被誉为中国古代第五大发明，如图甲所示。
卓筒井的钻探原理是通过如下图乙所示的装置，使钻头一起一落上下运动，连续不断，即可将井中岩石击碎，然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出，直至打到食盐水层。
卓筒井一般深约100m，井口直径10~12cm，为了防止井壁坍塌，古人用一种粗如碗口大小的竹子，将竹节淘空，筒筒相连，插入井中，起到了固定井壁的作用。
取食盐水时，将钻头换成取水桶，放入井底，将食盐水装满，再扳起花车，食盐水便取出来。
请回答下列问题：（1）打井时，为了增强击碎岩石的效果，钻头的质量取大一些还是小一些好？简要说明理由。
（2）“花车”属于我们学过的一种简单机械，使用它提升重物时的优点是。
（3）把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程。
“晒”是通过太阳的晒提高食盐水的浓度，“煎”是将晒过的食盐水放入锅中，经加热获取食盐。
2013年大学物理竞赛题
中国石油大学（华东）第一届大学生物理创新竞赛试题专业班级姓名学号考试日期 2013年12月29日10:00-12:00一二三总分题号（一）（二） 1 2 3 4 5 6 1 2得分阅卷人注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共三道大题，满分150分；试卷本请勿撕开，否则作废；4. 本试卷正文共12页。
一、基本能力题（一）判断题（共15小题，每题2分）1、质量为M 的木块静止在光滑的水平面上．质量为m 、速率为v 的子弹沿水平方向打入木块并陷在其中，则相对于地面木块对子弹所作的功1W 和子弹对木块所作的功2W 相等． （ ）2、如图所示，一斜面固定在一小车上，一物块置于该斜面上．在小车沿水平方做匀速直线运动的过程中，物块在斜面上无相对滑动，此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向是沿斜面向上。
（ ）3、两个滑冰运动员A 、B 的质量均为m ，以0v的速率沿相反方向滑行，滑行路线间的垂直距离为R ，当彼此交错时，各抓住长度等于R 的绳索的一端，然后相对旋转，在抓住绳索之前和抓住之后，两个滑冰运动员各自对绳中心的角动量守恒。
（ ）4、一个末端连接小球弹簧垂直悬挂在天花板上，将垂直弹簧拉伸后释放，小球做简谐振动。
不考虑空气的阻力，则可以认为弹簧、小球和地球组成的系统机械能守恒，则在小球不断振动的过程中，弹性势能、动能之和不变。
（ ）5、根据热力学第二定律的克罗修斯表述，热量不可能从低温物体传给高温物体。
（ ）6、 根据能量按自由度均分原理，对于处于一定平衡态中的大量气体分子，分子的每个自由度的平均动能是相等的。
（ ）7、空气中的肥皂泡膜，随着泡膜厚度的变薄，膜上会出现彩色，当膜进一步变薄并即将破裂时，膜上会出现黑色。
（ ）8、在狭义相对论中，质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的． （ ）9、若将放在电场中某点的试探电荷0q 改为0q ，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反 。
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命题人 蔡子星
一、(20 分)某人在设计房子的时候尽量节省空间，弄了一个立起来是储物架，放下来时床的 家具。他设计得很精巧，使得在放下的过程中，架子是保持水平的，而且人不怎么费劲。下 面我们给出一种设计。
A M D P1
AB、 CD、 AD 是三根相互铰接的轻杆，AB = CD = 2m ，AD 0.5m 。 这样就能保证架子上的东西不会掉下来。但是考虑到负重分别加在
O
B
D 点和 CD 中点 O 点 P 1 10kg ， P 2 20kg ，直接把床推上放下会 比较费力，而且容易砸到人，即使没有砸到人，砸到花花草草也不 好。为了解决这个问题，我们在 AB 杆上距离 A 点 0.5m 处的 M 点 连一根原长可以忽略的弹簧到 D 点。这样就可以自由的上下推动床76 （办公时间） cpho@
三、(23 分)如图所示，一个半径为 r 的匀质薄壁圆筒，质量为 m ，被轴承限制只能绕着其中 心轴旋转。一根长为 l 2r 的不可伸长的细绳一端系在圆筒上，另一端连接一个质量 m 的 质点，开始如图静止。沿垂直于绳子的方向给质点大小为 J mv0 的冲量。 试计算说明，求当绳子与接触点法线夹角是否能到达 30 ，如果可以求出圆筒相对地面的角 速度，如果不可以说明理由。 y
电子质量 me 0.9110
30
kg ，电子电量 e 1.6 1019 C ，普朗克常数 h 6.64 1034 Js
（1）我们利用玻尔模型和牛顿力学做一个简单估计， 的基态和第一激发态之间的能级 差为多少？用电子伏特做单位表示。 （2）计算上一问中，基态 的速度为多少？如果考虑相对论效应，会使得基态轨道半径
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二、(22 分)天宫一号圆满完成了国内第一次太空授课。在课堂演示中我们看到了如下情景， 一个水球悬浮在空中， 我们可以通过水球构成的透镜看到宇航员倒立的像。 假设水球半径为 r ，折射率为 n 。在计算中我们取傍轴近似（只计算小角度范围的光线成的像）
m
O
m
r
l
x
J
第三题解答：
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四、 (25 分)我们想做一个演示电磁感应定律的实验： 造一个大电磁铁， 正上面放一个细铁环，
7 1 1 半径为 R 10cm ，横截面为一个半径为 r 1mm 的圆，电导率为 3.7 10 m ，
3 R 。现在通过一个多孔塞让气体缓缓漏出。 2
（1）当气体漏出一半时候，箱子内温度为多少？ （2）假设漏出气体的过程中，压强差做的功全部转换为气体的动能，问气体全部漏出的过 程中箱子一共可以获得多少动量？ 提示：理想气体绝热方程为 pV 第六题解答：
CV R CV
常数 ， x n dx
P2 C
而几乎不费力了。 g 10N/kg （1） 为了尽量省力，弹簧的经度系数 k 应当为多少？ （2） 当床与墙面夹角 30 时，请计算 AD 杆上的受力。
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第一题解答：
a
b
1 (b n 1 a n 1 ) n 1
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七、(26 分)在诱导原子核衰变的时候，有会用到 （读作 muon，中文缪子）代替原子中的
一个电子。 原子核核电荷数为 Z 65 。 除了质量比电子重 207 倍之外几乎没有别的区别。
R
t RC
)
U0
t
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第五题解答
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六、 (22 分)在真空中有一个体积为 V0 的绝热硬箱子， 内部有压强为 P0 温度为 T0 的理想气体。 摩尔质量为 ，定容摩尔比热为 CV
物
r
O
l
D
像
假设物体、水球、实像之间的相对位置如图所示，由于相机没有变焦，因而只能对物体前方 距离为 D 处的物体能够清晰成像。
l2 。 （1） 随着球心到物体之间距离 l 的变化， 将发现两次能清晰成像的位置 l1 、 求 | l1 l2 | ，
以及两个实像大小的比值 （2） D 应当满足什么条件才能观察到上述现象。 第二题解答
B
B
I (t )
I (t )
t
在这种情景下是否可以造成“悬浮”的现象，如果可以，估算出 I 0 的大小，如果不可以说 明理由。 （圆环的自感约为 6 10 H ，需要计算说明是否可以忽略） 第四题解答：
7
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五、(22 分)理想的非门可以视为一个受控电压源：当输入端电压大于 U c 6V 时，输出端 相当于和地线之间短路；当输入端电压小于 U c 时，输出端相当于和地线之间有一个理想电 压源， 电源电压 U 0 12V 。 等效电路图如图所示。 不同非门中接地点可以视为是同一个点。 我们利用非门、电容和电阻能够做成一个输出方波信号的多谐振荡器。画出下图电路中 VO 2 随着时间的变换关系。
相对于牛顿力学情景相对变化多少？ （3）原子核的质量为 mn 2.34 10
25
kg ，如果考虑到原子核质量并非远大于 质量，
则玻尔量子化改为体系总角动量（不计自旋）量子化。考虑这个效应，基态能量变化百分比 为多少？ 第七题解答：
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密度为 2.7 10 kg m ，真空介电常数已知。在铁环的位置磁场大小为 B kI ，
3 3
k 0.2 102 N A2 m1 ，方向与竖直夹角 30 ，假磁铁在圆环内磁场的竖直分量不
变。在磁铁中通入如下的正弦交流电，频率均为 f 10kHz （很高） ，振幅大小均为 I 0
Vi 6V VO 0V Vi
VO 0V
Vi 6V VO 0V Vi
VO 12V
Vi
G1
VO1
R
G2
VO 2
C
提示：已知如左下图的 RC 电路，从刚接通电路开始电容上电压随时间变化规律为：
U C (t ) U 0 (1 e
t RC
)
UC
C
U C (t ) U 0 (1 e