物理竞赛选拔赛打印版
初二物理竞赛选拔赛试卷
初二物理竞赛选拔赛试卷班别： ；姓名： ；成绩 。
一、选择题：(每小题3分，共24分)1．两个定值电阻R 1和 R 2，且R 1＞R 2，若将它们并联后接在电压为U 的电路上，R 1和R 2消耗的电功率分别是P 1和P 2；若将它们串联后仍接在电压为U 的电路上，R 1和R 2消耗的电功率分别是P 1′和P 2′．下列关系式中正确的是（ ）A ．P 1＋P 2＝P 1′＋P 2′B ．P 1＋P 2＜P 1′＋P 2′C ．P 2＞P 1＞P 1′＋P 2′D ．P 2＜P 1＜P 1′＋P 2′2．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现在相比将（ ） A ．提前 B ．延后 C ．相同 D ．不确定3．一盏灯上标有“10W”，灯丝的电阻不随温度的变化而变化，为了确定该灯泡的额定电压，下述方法中正确的是（ ）A ．将灯泡接入任意一个电路，用电压表测出灯泡两端电压和用电流表测出灯丝电流值，用P ＝UI ，R P U ⋅=额求出灯的额定电压B ．将灯泡与滑动变阻器串联，用电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，移动滑动变阻器滑片，用R ＝U ／I ，R P U ⋅=额，并求出灯的额定电压C ．将灯泡与电流表串联接入电路，测出灯的电流值，用U ＝P 额／I 求出灯泡的额定电压D ．将灯泡接入电路，当感觉到灯发光正常时，用电压表测出电压值即为额定电压4．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R 3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如下表电压表读数U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 电流表读数I/A0.180.210.240.270.300.335．如图所示，电源电压恒定，当S 接a 时，电流表A 1与A 2的示数之比为3︰5；当S 接b 时，电流表A 1与A 2的示数之比为2︰3，则R 2与R 3的电阻之比为（ ） A ．9：10 B ．4：3 C ．3：4 D ．5：2 6．下列对家用电器的描述中正确的是（ ） A ．电冰箱内的照明灯泡与电动压缩机是串联的 B ．用久了的白炽灯泡发光变暗是因为额定功率变小 C ．电饭锅是利用电流的热效应来工作的D ．彩色电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的7．小华在研究凸透镜成像实验中，当物距等于40cm 时，在光屏上得到一个放大的像，那么当物距等于20cm 时，它的像一定是（ ）第4题图 第5题图A ．放大的虚像B ．放大的实像C ．缩小的虚像D ．缩小的实像8．如图为某同学的实验电路。
初三物理竞赛选拔赛试题
一、选择题（2分×15=30分）A、卫星由近地点向远地点运行B、跳伞运动员在空中匀速下降C、滚摆旋转着下降，越转越快D、火箭发射升空2、甲、乙两同学进行爬杆比赛，甲用9秒钟，乙用10秒钟爬到同样高的杆的顶端，甲乙两人的体重之比是5：6，则他们两人爬杆时的平均功率之比是（）A、3：4B、4：3C、25：27D、27：253、如图，是自卸车的示意图，车箱部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）A、B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B、B点是支点，物体A放在车箱前部可省力C、C点是支点，物体A放在车箱前部可省力D、C点是支点，物体A放在车箱后部可省力4、一个工人用如图所示的滑轮组提起2000牛的货物，所用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米，下列说法中正确的是（）A、总功是3200焦，机械效率是40%B、有用功是8000焦，机械效率是40%C、有用功是3200焦，机械效率是62.5%D、总功是3200焦，机械效率是62.5%5、质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热。
加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线，比较两液体的比热容是（）A、两种液体比热容一样大B、a液体比容热大C、b液体比容热大D、无法判断6、在下列现象中，利用热传递的方式使物体内能增加的是（）A、用锯锯木头，锯条发热B、小孩从滑梯上滑下，臀部有灼热感C、流星在大气层中高速下落，发出光和热D、烧水时，水逐渐变热7、如图所示的电路中（）A、若S1、S2和S3都闭合时，则L1和L2并联B、若S1、S2和S3都闭合时，则L1和L2串联C、若S1断开、S2和S3都闭合时，则L1和L2串联D、若S2断开、S1和S3都闭合时，则L1和L2并联8、R1和R2是阻值大小不同的两个电阻，且R1<R2，按图所示四种方法连接后，分别接在同一电源两极，则电路中电流最小的是：9、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（）A、白炽灯仍然能发光B、电动机仍然能转动C、电饭锅仍然能煮饭D、电熨斗仍然能熨衣服10、如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑入P向左移动时，下列判断正确的是（）A、三只电表的示数都变大B、三只电表的示数都变小C、A1表、A2表示数变小，V表示数不变。
2019年第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷(纯WORD版)
2019年第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷(纯WORD版)个电压值的差C.保持电流方向不变,改变磁场方向(B→-B),求出改变前后的两个电压值的差D.同时改变电流方向和磁场方向,求出改变前后的两个电压值的差5.如图,一根长为L的均匀细杆质量为m,可绕过其中一端点O作为转动轴在竖直平面内转动。
现将杆从竖直向下的位置缓慢放开,使其绕O匀速旋转,旋转速度为。
设在杆上距离O的位置为x处有一质量为M的小球,小球与杆的碰撞是完全弹性碰撞。
当小球与杆相碰后,杆的角速度为'。
若碰撞后小球向上弹起的高度为h,则h与L、M、m、、'的关系式为[]A.h=ML 22mg MLB.h=ML 2mg ML2C.h=2ML 2mg MLD.h=2ML 22mg ML6.一物体沿x轴正方向做直线运动,第1秒的位移为1m,第2秒的位移为3m。
则第3秒的位移为[]A.5mB.7mC.9mD.11m7.如图,一平板电由两块平行的金属板组成,板间距为d,面积为S。
一电荷为Q的点电荷从板间距离为L处沿垂直于板面方向飞向电。
最终停在下金属板上。
若点电荷在飞行过程中做功W,则电荷Q与电的电容C、板间电势差V和电场强度E的关系式为[] A.W=Q2d20C=20SdB.V=QC,C.E=Q0SB.W=Q2dC=0S2dD.V=Q2C,D.E=Q20S8.如图,一电阻为R的电阻器,两端分别接有电压为U的电源和一电容为C的电。
一开始电未充电,然后接通电源,此时电的电荷Q(t)随时间t的变化关系式为[]A.Q(t)=CU(1-e-t/RC)B.Q(t)=CU(1-e-t/2RC)C.Q(t)=CU(1-e-t/3RC)D.Q(t)=CU(1-e-t/4RC)9.如图,一根长为L的均匀细杆质量为m,可绕过其中一端点O作为转动轴在竖直平面内转动。
现将杆从竖直向下的位置缓慢放开,使其绕O匀速旋转,旋转速度为。
设在杆上距离O的位置为x处有一质量为M的小球,小球与杆的碰撞是完全弹性碰撞。
2019年第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷及参考答案与评分标准word版
第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷〕f 5678总分910111213141516本卷共M 题，满分200企 一、选择题.本题共5小题,每小题6分.在毎小題给出养」个选项 中■有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合霆意.把符 合题意的选项前面的英文字母写在毎小题后面的方tS 号耳全部 选对的得勺分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得。
分.h 如图，球心枉坐标很点0的球面上有三个彼此绝缘的金属环, 它们分别与—y 平心 7平Iin M Y 平血与球面的交銭（大 ED 章合「各白通有大小相等的电流，电流的流向如图中箭头所 示。
必标原点处的磁场方向与北轴j紬w 轴的夹您分别足B* ancsjnt-已rr&in —-11 aicsin arcsin 亠,-arcsin * A /3 运D. ai<r &in arcsin — t arcsin丄 為 打畐2. 从褛顶边缘以大小为先的初速度竖玄上抛 小球;经过切时间后在楼顶边建讥爭1E 开始释放另…小球。
若要求两小球同时落地,忽略空气阻力，则珂的取值范貳三兀出点的得分阅卷复核I ------------------------- -----arcfiin —r物螂竟赛预赛试卷第】页（共「页）3.如图価牛学径相同的小陳（构成-个体系）置于水平桌面的-条直线上，其中一个是徴永碱琢（新有北擁W利稱极巧’其金三个足钢球;致球与右边两个钢球相互接触二让另一钢球在敛球左边一定距离处从静止释放,逐渐加敢直奎与抜球碰撞毗时最右边的钢球立即以很大的速度战弾开"卅于整个过程的始来，下列说法正确的是工休系动能増加，体系碍能减少乩松系动能减少，体系磁能增加C.休系动能减少.体系磁能减少a休系动能墟加，体系E?•能増加如图，一带£电荷Q的绝缘小球]可視为点电荷）固定呑）t滑絶燥平根上，另-“绝缘小球（可視为点电荷）听带电荷用（其值可任盍选耗）表代可在平桓上移动、并逹在轻弹簧的一燭，轻弹簧的另一端连在固宦拦椀卜昇踴小球的球心在弹薇的轴线上口不考虑可移动小球与固走小球相互接触的情形，且弹賞的光变处于弹性限度内C关于可移动小球的平衡位矍，下列说法正确的星A,若謹有一个平衡的位骨B.若“匸趴没冇平衡位宜G若v<O t可能冇一个或两个平衡位覺D.若7<0,没有平衡位臂I 】乞如鬲，小物块a』和匚静冏于光滑冰平地面上「现让玄以速度V向右运动+与b发生弹性if fit磁后h与瓷也侵牛弹性正确:.若h和c的瞳爼可任意选释，碰后匚的摄大速度接近于A. 2V H, 3V C,4V D 5V [ 1二”填空题.把答案填在题中的横线上.只宴给出结果、不需写出求俺结果的过理•6,（10分）20茁年2月11 R美国国家科学基金会区布：美国的”激光于涉吋为波天立台・心£0）的网台尊生引力波捱测器誉次直接探测到了引力波口该引力波足由得分阅卷夏核门亿光年之外的两颗黑机在合并的兹后阶段产住的。
八年物理竞赛选拔赛试题
⼋年物理竞赛选拔赛试题三、实验、探究题8、⼩明在“测⼩车的平均速度”的实验中，设计了如图所⽰的实验装置：⼩车从带刻度（分度值为1mm）的斜⾯顶端由静⽌下滑，图中的⽅框内是⼩车到达A、B、C三处时电⼦表的显⽰。
（1）该实验是根据公式____________进⾏测量的。
（2）实验中为了⽅便计时，应使斜⾯坡度较_______。
（填“⼤”或“⼩”）（3）请根据图中所给信息回答：S AB＝_______cm，t BC＝_______s，V AC＝________m/s。
（4）实验前必须学会熟练使⽤电⼦表，如果让⼩车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度V AC偏_______。
（填“⼤”或“⼩”）（5）通过计算可知：V AC________V BC。
（填“⼤于”、“⼩于” 或“等于”）1、噪声是城市环境污染的⼀个主要来源，其中有三⼤部分：⼯业噪声、交通噪声、居民噪声。
请你分别列举出⼀个噪声的实例。
⼯业噪声：。
交通噪声：。
居民噪声：13．在地震或⽕⼭爆发之前，⼈通常没有任何感觉，⽽狗、猫等动物有反常⾏为，这是什么原因？利⽤这些⾏为对我们有什么⽤？14．由实验探究知，声⾳是由物体的振动产⽣的，因此⼩明同学说，只要物体振动，就⼀定能听到声⾳。
这种说法对吗？请举例说明。
11、⼈⽿听不到声⾳的原因很多，但并不⼀定都是由于听不到“超声”和“次声”的缘故，也有其他原因，请列举三个⽣活中的例⼦并概括说明⼀下⼈⽿听不到声⾳的各种原因。
4、科普展览会上有⼀种神奇的⾦属花，它的花瓣是⽤⼀种特殊的⾦属⽚——形状记忆合⾦制成的(如图2-12)。
它具有记忆能⼒，制作时先将记忆合⾦制成的花瓣制成开放状态，然后在低温下将花瓣闭合。
当灯光⼀照它会，如图(填“左”或“右”)，当关上灯它⼜会，如图(填“左”或“右”)。
5、⽬前，我国在对纳⽶技术的研究⽅⾯已经跻⾝世界前列，尤其是对“超级纤维”——碳纳⽶管的研制上⾛在世界前沿。
已知我国已研制成的碳纳⽶管的强度（可理解为“单位⾯积能承受的最⼤拉⼒”）是钢的100倍，⽽碳纳⽶管的密度仅为钢的1/6。
2021年全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案WORD版
全国中学生物理竞赛初赛试卷1-5 6 7 8 总分9 10 11 1213 14 15 16本卷共16题，满分200 分．一、选取题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出得分阅卷复核4个选项中，有小题只有一项符合题意，有小题有多项符合题意．把符合题意选项前面英文字母写在每小题背面方括号内．所有选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分．1．惯用示波器中扫描电压u随时间t变化图线是（）2．下面列出某些说法中对的是（）A．在温度为200C 和压强为1个大气压时，一定量水蒸发为同温度水蒸气，在此过程中，它所吸取热量等于其内能增量．B．有人用水银和酒精制成两种温度计，她都把水冰点定为0度，水沸点定为100度，并都把0刻度与100刻度之间均匀等提成同数量刻度，若用这两种温度计去测量同一环境温度（不不大于0度不大于100度）时，两者测得温度数值必然相似．C ．一定量抱负气体分别通过不同过程后，压强都减小了，体积都增大了，则从每个过程中气体与外界互换总热量看，在有过程中气体也许是吸取了热量，在有过程中气体也许是放出了热量，在有过程中气体与外界互换热量为0 .D ．地球表面一平方米所受大气压力，其大小等于这一平方米表面单位时间内受上方作热运动空气分子对它碰撞冲量，加上这一平方米以上大气重量．3．把以空气为介质两个平行板电容器a和b串联，再与电阻R和电动势为E直流电源如图连接．平衡后，若把一块玻璃板插人电容器a中，则再达到平衡时，（）A．与玻璃板插人前比，电容器a两极间电压增大了B．与玻璃板插人前比，电容器a两极间电压减小了C．与玻璃板插入前比，电容器b贮存电能增大了D．玻璃板插人过程中电源所做功等于两电容器贮存总电能增长量4．多电子原子核外电子分布形成若干壳层，K壳层离核近来，L壳层次之，M壳层更次之，……，每一壳层中可容纳电子数是一定，当一种壳层中电子填满后，余下电子将分布到次外壳层．当原子内壳层中浮现空穴时，较外壳层中电子将跃迁至空穴，并以发射光子（X光）形式释放出多余能量，但亦有一定概率将跃迁中放出能量传给另一种电子，使此电子电离，这称为俄歇（Auger）效应，这样电离出来电子叫俄歇电子．现用一能量为40.00keV光子照射Cd（镐）原子，击出Cd原子中K层一种电子，使该壳层浮现空穴，己知该K层电子电离能为26.8keV．随后，Cd原子L 层中一种电子跃迁到K层，而由于俄歇效应，L层中另一种电子从Cd原子射出，已知这两个电子电离能皆为4.02keV，则射出俄歇电子动能等于（）A．( 26.8－4.02－4.02 ) keV B．(40.00－26.8－4.02 ) keVC．( 26.8－4.02 ) keV D．( 40.00－26.8 + 4.02 ) keV5．一圆弧形槽，槽底放在水平地面上，槽两侧与光滑斜坡aa’、bb’相切，相切处a 、b 位于同一水平面内，槽与斜坡在竖直平面内截面如图所示．一小物块从斜坡aa’上距水平面ab 高度为Zh 处沿斜坡自由滑下，并自a 处进人槽内，到达b 后沿斜坡bb’向上滑行，已知到达最高处距水平面ab 高度为h ；接着小物块沿斜坡bb’滑下并从b 处进人槽内反向运动，若不考虑空气阻力，则（ ） A ．小物块再运动到a 处时速度变为零 B ．小物块尚未运动到a 处时，速度已变为零C ．小物块不但能再运动到a 处，并能沿斜坡aa’向上 滑行，上升最大高度为2hD ．小物块不但能再运动到a 处，并能沿斜坡aa’向上滑行，上升最大高度不大于h 二、填空题和作图题．把答案填在题中横线上或把图画在题中指定地方．只要给出成果不需写出求得成果过程．6．( 6分）在大气中，将一容积为 0.50m 3一端封闭一端开口圆筒筒底朝上筒口朝下竖直插人水池中，然后放手．平衡时，筒内空气体积为0.40m 3．设大气压强与10.0m 高水柱产生压强相似，则筒内外水面高度差为 ．7．(10分）近年来，由于“微构造材料”发展，研制具备负折射率人工材料光学性质及其应用，已受人们关注．对正常介质，光线从真空射人折射率为n 介质时，人射角和折射角满足折射定律公式，人射光线和折射得分 阅卷 复核得分 阅卷 复核光线分布在界面法线两侧；若介质折射率为负，即n<0，这时人射角和折射角仍满足折射定律公式，但人射光线与折射光线分布在界面法线同一侧．现考虑由共轴两个薄凸透镜L 1和L 2构成光学系统，两透镜光心分别为O 1和O 2，它们之间距离为s ．若规定以与主光轴成很小夹角光线人射到O 1能从O 2出射，并且出射光线与人射光线平行，则可以在O 1和O 2之间放一块具备负折射率介质平板，介质板中心位于OO’中点，板两个平行侧面与主光轴垂直，如图所示．若介质折射率n= -1.5，则介质板厚度即垂直于主光轴两个平行侧面之间距离 d = ．8．( 10分）已知：规定一种K （钾）原子与Cl （氯）原子相距很远时，她们互相作用势能为0；从一种K 原子中移走最外层电子形成K +离子所需能量（称为电离能）为E K ，一种Cl 原子吸取一种电子形成Cl -离子释放能量（称为电子亲和能）为E Cl ；K ＋离子（视为质点）与Cl -离子（视为质点）之间吸引力为库仑力，电子电荷量大小为e ，静电力常量为k ．运用以上知识，可知当KCI 分子中K +离子与Cl -离子之间库仑互相作用势能为0时，K +离子与Cl -离子之间距离r s ，可表达为 ．若已知E K = 4.34ev ， E Cl =3.62eV ，k =9.0 ×109N·m 2·C -2 ，e =1.60×10-19C ，则r s = m ．9．(10分）光帆是装置在太空船上一种面积很大但很轻帆，运用太阳光对帆光压，可使太空船在太空中飞行．设想一光帆某时刻位于距离太阳为1天文单位（即日地间平均距离）处，已知该处单位时间内通过垂直于太阳光辐射方向单位面积辐射能量E =1.37×103J·m -2· s -1，设平得分 阅卷 复核得分 阅卷 复核面光帆面积为1.0×106m 2，且其平面垂直于太阳光辐射方向，又设光帆对太阳光能所有反射（不吸取），则光帆所受光压力约等于 N ．10．(20分）有两个电阻1和2，它们阻值随所加电压变化而变化，从而它们伏安特性即电压和电流不再成正比关系（这种电阻称为非线性电阻）．假设电阻1和电阻2伏安特性图线分别如图所示．现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E=9.0V 、内电阻r 0 = 2.0Ω电源上．试运用题给数据和图线在题图中用作图法读得所需数据，进而分别求出电阻1和电阻2上消耗功率P 1和P 2．规定：i ．在题图上画出所作图线．（只按所画图线评分，不规定写出画图环节及理由）ii ．从图上读下所需物理量数据（取二位有效数字），分别是： iii ．求出电阻R 1消耗功率P 1= ，电阻R 2消耗功率P 2＝ ．三、计算题．计算题解答应写出必要文字阐明、方程式和重要演算环节，只写出最后成果不能得分．有数值计算，答案中必要明确写出数值和单位．11．(17分）宇航员从空间站（绕地球运营）上释放了一颗质量m=500kg 探测卫星．该卫星通过一条柔软细轻绳与空间站连接，稳定期卫星始终在空间站正下方，到空间站距离l =20km ．已知空间站轨道为圆形，周期T = 92 min （分）．i ．忽视卫星拉力对空间站轨道影响，求卫星所受轻绳拉力大小．ii ．假设某一时刻卫星突然脱离轻绳．试计算此后卫星轨道近地点到地面高度、远地点到地面高度和卫星运营周期．取地球半径R = 6.400×103km ，地球同步卫星到地面高度为H 0 =3.6000×104km ，地球自转周期T0 = 24 小时．12．(17分）得分阅卷复核某同窗选了一种倾角为θ斜坡，她骑在自行车上刚好能在不踩踏板状况下让自行车沿斜坡匀速向下行驶，当前她想估测沿此斜坡向上匀速行驶时功率，为此她数出在上坡过程中某一只脚蹬踩踏板圈数N（设不间断匀速蹬），并测得所用时间t，再测得下列有关数据：自行车和人总质量m，轮盘半径R l，飞轮半径R2，车后轮半径R3．试导出估测功率表达式．己知上、下坡过程中斜坡及空气作用于自行车阻力大小相等，无论是在上坡还是下坡过程中，车轮与坡面接触处都无滑动．不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗能量．13．(20分）电荷量为q正电荷，均匀分布在由绝缘材料制Array成质量为m 半径为R均匀细圆环上，现设法加外力使圆环从静止开始，绕通过环心垂直于环面轴线匀加速转动．试求从开始转动到环角速度达到某一值ω0整个过程中外力所做功．已知转动带电圆环等效电流为I时，等效电流产生磁场对整个以圆环为周界圆面磁通量Ф＝kI，k为一已知常量．不计电荷作加速运动所产生辐射效应．14．(20分）如图所示，一木块位于光滑水平桌面上，木块上固连一支架，木块与支架总质量为M ．一摆球挂于支架上，摆球质量为m ，12m M摆线质量不计．初始时，整个装置处在静止状态．一质量为m 子弹以大小为v 0、方向垂直于图面向里速度射人摆球并及时停留在球内，摆球和子弹便一起开始运动．已知摆线最大偏转角不大于900，在小球来回运动过程中摆线始终是拉直，木块未发生转动．i ．求摆球上升最大高度． ii ．求木块最大速率．得分 阅卷 复核iii．求摆球在最低处时速度大小和方向．15．(20分）图得分阅卷复核中坐标原点O(0，0）处有一带电粒子源，向y≥0一侧沿Oxy平面内各个不同方向发射带正电粒子，粒子速率都是v，质量均为m，电荷量均为q．有人设计了一方向垂直于Oxy平面，磁感应强度大小为B 均匀磁场区域，使上述所有带电粒子从该磁场区域边界射出时，均能沿x轴正方向运动．试求出此边界线方程，并画出此边界线示意图．16．(20分）在海面上有三艘轮船，船A以速度u向正东Array方向航行，船B以速度2u 向正北方向航行，船C以速度B和C正好同步通过船A航线并位于船A 前方，船B到船A距离为a，船C到船A距离为2a．若以此时刻作为计算时间零点，求在t时刻B、C两船间距离中点M到船A连线MA绕M 点转动角速度．第28届全国中学生物理竞赛初赛试卷参照解答与评分原则一、选取题．答案：1．C 2．C 3．BC 4．A 5．D评分原则：本题共5小题，每小题6分．所有选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分．二、填空题答案与评分原则：6．2.5m ( 6分）7．35s (10 分） 8．2lk C ke E E ( 6分） 2.0×10-9 (2分）9．9 ( 10 分）10．i ．如图所示．( 8分）（图错不给分，图不精确酌情评分．)ii ．并联电阻两端电压U 0=2.3V (2分），通过电阻1电流I 10＝1.2A (3分），通过电阻2电流I 20= 2.2A ( 3分）（读数第一位必要对的，第二位与答案不同，可酌情评分．)iii ．2.5 W ( 2 分），4 .9W ( 2 分）11．参照解答：i ．设空间站离地面高度为H ，由于同步卫星周期和地球自转周期相似，依照开普勒第三定律以及题意有323200)()R H T R H T +=+（ (1) 即 2/300()()T H R H R T =+- (2) 代人数据得 H= 376km (3)卫星高度 h =H 一l =356km (4)卫星在细绳拉力 F 和地球引力作用下跟随空间站一起绕地球作周期为 T 圆周运动，有222()()()Mm G F m R h R h Tπ-=++ (5) 式中G 为万有引力常量， M 为地球质量．空间站在地球引力作用下绕地球作周期为 T 圆周运动 故有222()()()Mm G m R h R h Tπ''=++ (6) 式中m ’为空间站质量．由（5）、（6）两式得2222()()()[1]()R H F m R h T R h π+=+-+ (7) 将（3）、（4）式及其她关于数据代人（7）式得 F=38.2N (8)ii ．细绳脱落后，卫星在地球引力作用下绕地球运动轨道为一椭圆．在脱落瞬间，卫星速度垂直于卫星与地心连线，因此脱落点必是远地点（或近地点），由( 4）式可知，此点到地面高度h =356km (9)设卫星在近地点（或远地点）高度为h '，速度为v '，依照开普勒第二定律，有22()()R h v R h T π''+=+ (10) 依照机械能守恒，有222112()()22Mm Mm mv G m R h G R h T R hπ'-=+-'++ (11) 联立（10）、（11）两式并运用（6）式得433()2()()R h h R H R h +'=+-+ (12) 代人关于数据有 h ' = 238km (13 )由（9）、（13）两式可知，远地点到地面高度为356km ，近地点到地面高度为238km .设卫星周期为T '，依照开普勒第三定律，卫星周期3/22()22R h h T T R H'++'=+ (14) 代人数据得T '= 90 . 4min (15)评分原则：本题 17 分．第i 小题9分． ( l ）式2分， ( 5）式3分， ( 6）式2分， (8）式2分．第ii 小题8分． (9）、（10）式各l 分， (11）式 2 分， (12）、（13）、（14）、（15）式各1分．12．参照解答：解法一由于下坡时自行车匀速行驶，可知阻力大小f=mgsinθ (1)由题意，自行车沿斜坡匀速向上行驶时，轮盘角速度2N tπω= (2) 设轮盘边沿线速度为v 1，由线速度定义有v 1=ωR 1 (3)设飞轮边沿线速度为v 2，后车轮边沿线速度为v 3，由于轮盘与飞轮之间用链条连结，它们边沿上线速度相似，即 v 1=v 2 (4)因飞轮与后车轮转动角速度相似，故有2233v R v R = (5) 因车轮与坡面接触处无滑动，在车后轮绕其中心轴转动一周时间T 内，车后轮中心轴迈进路程32s R π∆= (6 )而 332R T v π= (7) 车后轮中心轴迈进速度即自行车行驶速度大小s V T ∆=(8) 由以上关于各式得 1322NR R V R tπ= (9) 人骑自行车上坡功率为克服阻力f 功率加上克服重力沿斜面分力功率，即P=fV+mgVsin θ (10)由（l ）、（9）、（10）式得1324sin mg NR R P R tπθ= (11) 评分原则：本题 17 分．( l ）式 3 分，求得（9 式共 8 分， (10）式5分， (11）式1分．解法二因下坡时自行车匀速行驶，若自行车出发点高度为h ，则克服阻力所做功W f 等于势能减少，有W f =mgh (1)用s 表达自行车行驶路程，有h =s sin θ (2 )自行车沿斜坡匀速向上行驶时，骑车者所做功W ，等于克服阻力功W f 与势能增量mgh 之和，即W=W f +mgh (3)设骑车者蹬踩踏板N 圈到达下坡时出发点，因踏板转N 圈可使后轮转NR 1/R 2圈，因此自行车行驶距离s 为 122NR s R R π=⋅ (4) 由（1）到（4）式，得1324sin NR R W mg R tπθ=⋅ (5) 上式除以所用时间t ，即得骑车者功率1324sin mg NR R W P t R tπθ== (6) 评分原则：本题17分．( I ）式3分， ( 2）式l 分， (3）式4分， (4）式6分， (5）式 l 分， (6）式 2 分．13．参照解答：当环角速度到达ω0时，环动能201()2k E m R ω= ( l ) 若在时刻t ，环转动角速度为ω，则环上电荷所形成等效电流22q q I R Rωωππ== (2) 感应电动势 I k t tφε∆∆==∆∆ (3) 由（2）、（3）式得 2q k tωεπ∆=∆ (4) 环加速转动时，要克服感应电动势做功，功率为P 1=εI (5) 由于是匀加速转动，因此ω和I 都随时间t 线性增长．若角速度从零开始增长到ω0经历时间为t 0，则有00t tωω∆=∆ (6) 若与ω0相应等效电流为I 0，则在整个过程中克服感到电动势做总功10012W I t ε= (7) 由以上关于各式得220128q W k ωπ= (8) 外力所做总功22201021()82k q W W E k m R ωωπ=+=+ (9) 评分原则：本题20分．(1）式3分，(2）式4分，(3）式2分，(5）式3分， (6）式2分， (7）式3分，(8) 式l 分，(9）式2 分14．参照解答：i ．由于子弹射人摆球至停留在球内经历时间极短，可以以为在这过程中摆球仅获得速度但无位移．设摆球（涉及停留在球内子弹）向前（指垂直于图面向里）速度为u ，由动量守恒定律有mv 0=2mu (l)摆球以速度u 开始向前摆动，木块亦发生运动．当摆球上升至最高时，摆球相对木块静止，设此时木块速度为V ，摆球上升高度为h ，因水平方向动量守恒以及机械能守恒有 2mu =(2m +M)V (2)221(2)22mu m M V mgh =++ (3) 解（l ）、（2）、（3）三式得208(2)Mv h g m m =+ (4) ii ．摆球升到最高后相对木块要反向摆动．由于在摆球从开始运动到摆线返回到竖直位置前整个过程中，摆线作用于支架拉力始终向斜前方，它使木块向前运动速度不断增大；摆线通过竖直位置后，直到摆线再次回到竖直位置前，摆线作用于支架拉力将向斜后方，它使木块速度减小，因此在摆线（第一次）返回到竖直位置那一时刻，木块速度最大，方向向前以V ’表达摆线位于竖直位置时木块速率，u ’表达此时摆球速度（相对桌面），当u' >0，表达其方向水平向前，反之，则水平向后．因水平方向动量守恒以及机械能守恒，故有22mu mu MV ''=+ (5)22212mu mu MV ''=+ (6) 解（1）、（5）、（6）三式可得摆线位于竖直位置时木块速度大小0V '= (7)022mv V m M'=+ (8) (7）式相应于子弹刚射人摆球但木块尚未运动时木块速度，它也是摆球在后来相对木块往复运动过程中摆线每次由后向前通过竖直位置时木块速度；而题中规定木块最大速率为（8）式，它也是摆球在后来相对木块往复运动过程中摆线每次由前向后通过竖直位置时木块速度．iii ．在整个运动过程中，每当摆线处在竖直位置时，小球便位于最低处．当子弹刚射人摆球时，摆球位于最低处，设这时摆球速度为u ，由（l ）式得 012u v = (9) 方向水平向前．当摆球第一次回到最低处时，木块速度最大，设这时摆球速度为u'，由 (l ）、（5）、（6）三式和（8）式可得0122m M u v M m-'=+ (10) 其方向向后．当摆球第二次回到最低处时，由（7）式木块速度减至0，设这时摆球速度为u''， 由（l ）、（5）、（6）式可得u''＝012u v = (11) 方向向前，开始重复初始运动．评分原则：本题20分．第i 小题 8 分．(1) 式 1 分，(2）、（3）式各3分， (4）式l 分第ii 小题 7 分．(5)、(6）式各3分，(8）式 l 分第iii 小题 5 分． ( 9 )式l 分， (10）式3.分， (11）式l 分．15．参照解答：先设磁感应强度为B 匀强磁场方向垂直xy 平面向里，且无边界．考察从粒子源发出速率为v 、方向与x 轴夹角为θ粒子，在磁场洛仑兹力作用下粒子做圆周运动，圆轨道通过坐标原点O ，且与速度方向相切，若圆轨道半径为R ，有2v qvB m R = （1） 得 mv R qB= (2) 圆轨道圆心O ’在过坐标原点O 与速度方向垂直直线上，至原点距离为R ，如图1所示．通过圆心 O ’作平行于y 轴直线与圆轨道交于P 点，粒子运动到P 点时其速度方向正好是沿x 轴正方向，故P 点就在磁场区域边界上．对于不同人射方向粒子，相应P 点位置不同，所有这些P 点连线就是所求磁场区域边界线．P 点坐标为x ＝—Rsin θ (3 )y ＝一R + Rcos θ (4)这就是磁场区域边界参数方程，消去参数θ，得x 2 +(y+R)2=R 2 (5)由（2）、（5）式得222222()mv m v x y qB q B ++= (6) 这是半径为R 圆心 O ’’坐标为（0，一R ) 圆，作为题所规定磁场区域边界线，应是如图 2 所示半个圆周，故磁场区域边界线方程为222222()mv m v x y qB q B ++= 0x ≤0y ≤ (7) 若磁场方向垂直于xy 面向外，则磁场边界线为如图3示半圆，磁场区域边界线方程为x 2 +(y —R)2=R 2 0x ≥ 0y ≥ （8 )或 222222()mv m v x y qB q B +-= 0x ≥ 0y ≥ （9） 证明同前评分原则：本题20分．( l ）或（2）式 2 分， (3）、（4）式各 4 分， (7）式 3 分，图（图 2 ) 2分（只要半圆位置对的就给2分），(9）式3分，图（图 3 ) 2 分（只要半圆位置对的就给2分）16．参照解答：以t =0时刻船A 所在位置为坐标原点O ，作如图1所示平面直角坐标系O xy ，x 轴指向正东，y 轴指向正北．可以把船C 速度分解成沿正东方向分速度v x 和沿正北方向分速度v y 两个分量．依照题意有v x ＝v y ＝2u (1)在t 时刻，三船位置如图1所示．B 、C 二船在y 方向位移相等，两船连线BC 与x 轴平行，两船间距离2BC a ut =+ (2)BC 中点到B 点距离为12a ut +．中点M 坐标分别为 1322M x a a ut a ut =++=+ （3） 2M y ut = （4）可见M 点沿x 方向速度为u ，沿y 方向速度为2u ，在t = 0时刻BC 中点在x 轴上，其x 坐标为3a /2．在与M 点固连参照系中考察，并建立以M 为原点直角坐标系M x 'y' ，x '轴与x 轴平行，y'轴与y 轴平行，则相对M ，船A 速度只有沿负y'方向分量，有u AM =u AM y'=—2u (5)在时刻t ，船A 在坐标系M x 'y'坐标为32A x a '=- (6) A AM y u t '= (7)可以把A 船速度分解为沿连线MA 方向分量u AM1和垂直于连线 MA 方向分量u AM2两个分量，u AM1使连线MA 长度增大，u AM2使连线 MA 方向变化，如图2所示．若用R 表达t 时刻连线MA 长度，则连线MA 绕M 点转动角速度2AM u Rω= (8) 若MA 与x '轴夹角为θ，则有2cos AM AM u u θ= (9)而 cos A x R θ'=（10） 22A A R x y ''=+ （11）由（5）到（10）各式得22212916au a u t ω=+ （12） 评分原则：本题20分．求得（5）式共6分， ( 6）、（7）式各l 分， (8）式6分， (9）式2分， (10）、(11）式各l 分，( 12 ) 式2分。
第25届全国中学生物理竞赛预赛(word版)之欧阳地创编
第25届全国中学生物理竞赛预赛卷时间：2021.03.04 创作：欧阳地一、选择题．本题共6小题．每小题6分．在每小题给出的 4 个选项中，有的小题只有一项是正确的．有的小题有多项是正确的．把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得6分．选对但不全的得3分．有选错或不答的得O分．1．如图所示，两块固连在一起的物块a和 b ，质量分别为m a和m b，放在水平的光滑桌面上．现同时施给它们方向如图所示的推力F a和拉力F b，已知F a＞F b，则a对b的作用力A．必为推力 B．必为拉力C．可能为推力，也可能为拉力 D．可能为零 [ ] 2．用光照射处在基态的氢原子，有可能使氢原子电离．下列说法中正确的是A．只要光的光强足够大，就一定可以使氢原子电离B．只要光的频率足够高，就一定可以使氢原子电离C．只要光子的能量足够大，就一定可以使氢原子电离D．只要光照的时间足够长，就一定可以使氢原子电离3．如图所示，一U形光滑导轨串有一电阻R，放置在匀强的外磁场中，导轨平面与磁场方向垂直。
一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移。
现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F，若忽略杆和U形导轨的自感，则在杆运动过程中，下列哪种说法是正确的？A．外磁场对载流杆ab的作用力对ab杆做功，但外磁场的能量是不变的B．外力F的功总是等于电阻R上消耗的功C．外磁场对载流杆ab作用力的功率与电阻R 上消耗的功率两者的大小是相等的D．电阻 R 上消耗的功率存在最大值4．如图所示，放置在升降机地板上的盛有水的容器中，插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管a和b，管的上端都是封闭的，下端都是开口的．管内被水各封有一定质量的气体．平衡时，a管内的水面比管外低，b管内的水面比管外高．现令升降机从静止开始加速下降，已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内，且经历的过程可视为绝热过程，则在此过程中A．a 中气体内能将增加，b中气体内能将减少B．a 中气体内能将减少，b中气体内能将增加C．a 、b中气体内能都将增加D．a 、b中气体内能都将减少5．图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”, a 、b 、c 、d为其四段竖直的部分，其中a 、d上端是开口的，处在大气中．管中的水银把一段气体柱密封在b、c 内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示．现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度△h ，则A．b中的水银面也上升△hB．b中的水银面也上升，但上升的高度小于△hC．气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强D．气柱中气体压强的减少量等于高为2△h的水银柱所产生的压强6．图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0 、电键和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负．电键K1和K2都处在断开状态．设在t=0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在：t=t l 时刻，再接通电键K2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的哪个图？A．图l B．图2 C．图3 D．图4二、填空题和作圈题．把答案填在题中的横线上或把图画在题指定的地方．只要给出结果．不需写出求得结果的过程．7．（8分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天．现将这瓶溶液倒人水库， 8 天后可以认为溶液己均匀分布在水库中，这时取 1.0m3水库中的水样，测得水样每分钟衰变20次．由此可知水库中水的体积约为m3。
全国高中物理竞赛初赛试题及标准答案(全word版)
2014第31届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准一、选择题．本题共5小题，每小题6分，在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．1．一线膨胀系数为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．3α2．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lcm3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3．一列简谐横波在均匀的介质中沿z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24 m/s，则该波的频率可能为A．50Hz B．60HzC．400Hz D．410Hz4．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，先后置有分别用钢、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>F3B．F2>F3>F1C．F3>F2> F1D．F1=F2=F35．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<m A的条件下，m B越大，碰后B球的动量越大二、填空题．把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求得结果的过程．6．（10分）用国家标准一级螺旋测微器（直标度尺最小分度为0.5mm，丝杆螺距为0.5mm，套管上分为50格刻度）测量小球直径．测微器的初读数如图(a)所示，其值为_____mm，测量时如图(b)所示，其值为_____mm，测得小球直径d=___________mm．7．（10分）为了缓解城市交通拥问题，杭州交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“直行待区”（行人可从天桥或地下过道过马路），如图所示．当其他车道的车辆右拐时，直行道上的车辆可以提前进入“直行待行区”；当直行绿灯亮起时，可从“直行待行区”直行通过十字路口．假设某十字路口限速50km/h，“直行待行区”的长度为12m，从提示进入“直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为4s.如果某汽车司机看到上述提示时立即从停车线由静止开始匀加速直线运动，运动到“直行待行区”的前端虚线处正好直行绿灯亮起，汽车总质量为1.5t，汽车运动中受到的阻力恒为车重的0.1倍，则该汽车的行驶加速度为_________；在这4s内汽车发动机所做的功为_____________（取g=10m/s2）8．（10分）如图所示，两个薄透镜L1和L2共轴放置，已知L1的焦距f1=f，L2的焦距f2=―f，两透镜间的距离也是f，小物体位于物面P 上，物距u1=3f．(1)小物体经过这两个透镜成的像在L2的_____边，到L2的距离为________，是______像（填“实”或“虚”）、_______像（填“正”或“倒”），放大率为___________．(2)现把两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体在原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向______边移动距离_________．这个新的像是______（填“实”或“虚”）、______像（填“正”或“倒”），放大率为__________．9．(10分)图中所示的气缸壁是绝热的．缸内隔板A是导热的，它固定在缸壁上．活塞B是绝热的，它与缸壁的接触是光滑的，但不漏气．B 的上方为大气．A与Ｂ之间以及A与缸底之间都盛有n mol的同种理想气体，系统在开始时处于平衡状态．现通过电炉丝E对气体缓慢加热，在加热过程中，A、B之间的气体经历____过程．A以下气体经历____过程；气体温度每上升１K，A、B之间的气体吸收的热量与A 以下气体净吸收的热量之差等于＿＿＿＿＿．已知普适气体常量为Ｒ．10.（10分）字宙空间某区域有一磁感应强度大小为B=1.0×10-9T的均匀磁场，现有一电子绕磁力线做螺旋运动．该电子绕磁力线旋转一圈所需的时间间隔为_____s；若该电子沿磁场方向的运动速度为1.0×10-2c（c为真空中光速的大小），则它在沿磁场方向前进1.0×10-3光年的过程中，绕磁力线转了_____圈. 已知电子电荷量为1.60×10-19C，电子质量为9.11×10-31kg．三、计算题，计算题的解答应写出必要的文字说明、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，答案中必须明确写出数值和单位．11．（15分）如图所示，一水平放置的厚度为t折射率为n的平行玻璃砖，下表面镀银（成反射镜）．一物点A位于玻璃砖的上方距玻璃砖的上表面为h处．观察者在A点附近看到了A点的像．A点的像到A点的距离等于多少？不考虑光经玻璃砖上表面的反射．12.（20分）通常电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象．为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型，电容器的两极板面积均为A．其间充有两层电介质l和2，第1层电介质的介电常数、电导率（即电阻率的倒数）和厚度分别为ε1、σ1和d1，第2层电介质的则为ε2、σ2和d2．现在两极板加一直流电压U，，电容器处于稳定状态．(1)画出等效电路图；(2)计算两层电介质所损耗的功率；(3)计算两介质交界面处的净电荷量；提示：充满漏电电介质的电容器可视为一不漏电电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路．13. (20分)如图所示，一绝缘容器内部为长方体空胶，其长和宽分别为a和b，厚度为d，其两侧等高处装有两根与大气相通的玻璃管（可用来测量液体两侧的压强差）．容器内装满密度为ρ的导电液体，容器上下两端装有铂电极A和C，这样就构成了一个液体电阻，该液体电阻置于一方向与容器的厚度方向平行的均匀恒定的磁感应强度为B的磁场中，并通过开关K接在一电动势为ε、内阻为r的电池的两端，闭合开关．若稳定时两侧玻璃管中液面的高度差为h，求导电液体的电导率σ．重力加速度大小为g．14.（20分）lmol的理想气体经历一循环过程l—2—3—1，如p—T 图示所示．过程l—2是等压过程，过程3—1是通过p—T图原点的直线上的一段，描述过程2—3的方程为c1p2+ c2p =T，式中c1和c2都是待定的常量，p和T分别是气体的压强和绝对温度．已知，气体在状态l的压强、绝对温度分别为p1和T1．气体在状态2的绝对温度以及在状态3的压强和绝对湿度分别为T2以及p3和T3．气体常量R也是已知的．(1)求常量c1和c2的值；(2)将过程l—2—3—1在p—V图示上表示出来；(3)求该气体在一次循环过程中对外做的总功．15. (20分)一个ω介子飞行时衰变成静止质量均为m的三个π介子，这三个π介子的动量共面．已知：衰变前后介子运动的速度都远小于光在真空中的速度c；衰变后的三个π介子的动能分别为T1、T2和T3，且第一、二个π介子飞行方向之间的夹角为θl，第二、三个π介子飞行方向之间的夹角为θ2（如图所示）；介子的动能等于介子的能量与其静止时的能量（即其静止质量与c2的乘积）之差．求ω介子在衰变前的辨阀的飞行方向（用其飞行方向与衰变后的第二个介子的飞行方向的夹角即图中的φ角表示）及其静止质量．16. (25分)一圈盘沿顺时针方向绕过圆盘中心O并与盘面垂直的固定水平转轴以匀角速度ω=4.43rad/s转动．圆盘半径r=1.00m，圆盘正上方有一水平天花板．设圆盘边缘各处始终有水滴被甩出．现发现天花板上只有一点处有水．取重力加速度大小g=9. 80m/s2．求(1)天花板相对于圆盘中心轴O点的高度；(2)天花板上有水的那一点的位置坐标，参考答案与评分标准一、1. (D) 2. (C) 3. (AD) 4. (A) 5. (BCD)二、6. 0.022～0.024mm (3分)；3.772～3.774mm(3分)；3.748～3.752mm(4分)(若有效位数错，无分)7. 1.5m/s 2(5分)；4.5×104J(5分)8.(1)右，f ，实，倒，1 (每空1分)(2)左，2f ，实，倒，1 (每空1分)9. 等压(2分)；等容(2分)；nR(6分)10. 3.6×10-2(5分)；8.8×107(5分)三、11.(15分) 由折射定律得：sin θi =sin θd …①由几何关系得：x 1=htan θi …②，x 2=htan θd …③，H=2(x 1+x 2)tan(900―θi )…④，H 为物A 到像A /的距离，在小角度近似下有：tan θi ≈sin θi ，tan θd ≈sin θd ，tan(900―θi )≈1sinθi…⑤，联立以上各式得：H=2(h+t n) …⑥ 评分标准：①式3分，②③④式各2分，⑤⑥各3分12.(20分)(1)等效电路如图所示 (2)等效电容C 1和C 2为：C 1=ε1A d1，C 2=ε2A d2…①等效电阻R 1和R 2为： R 1=d1σ1A ，R 2=d2σ2A…② 两层电介质所消粍的功率为：P=U2R1+R2=U2Aσ1σ2d1σ2+d2σ1…③ (3)没两层介质各自上下界面之间的电压分别为U 1和U 2，上层介质界面上的电荷为：Q 1=CU 1=ε1A d1·UR1R1+R2=ε1σ2AU d1σ2+d2σ1…④， 下层介质界面上的电荷为：Q 2=ε2σ1AU d1σ2+d2σ1…⑤ 两层介质交界面处的净电荷量为：Q=Q 1―Q 2=(ε1σ2―ε2σ1)AU d1σ2+d2σ1…⑥ 评分标准：第(1)问4分(可不标字母、箭头)，第(2)问9分，①②③式各3分，第(3)问7分，④⑤式各2分，⑥式3分13.(20分)沿着电流I 的方向液柱长度为a ，该液柱受到的安培力大小为：F 安=BIa …①液柱两侧面受到的由压强差产生的压力大小为：F P =ρghad …②水平方向上二力平衡，有：F 安=F P …③，由欧姆定律得：ε=I(R+r)…④，式中R=a σbd…⑤ 由以上各式解得：σ=ρgha b(Bε―rρghd )…⑥评分标准：①式4分，②③④⑤式各3分，⑥式4分14.(20分)(1)设气体在状态i(i=1、2和3)下的压强、体积和绝对温度分别为p i 、V i 和T i ，由题设条件有： c 1p 22 + c 2p 2 =T 2…①，c 1p 32 + c 2p 3 =T 3…②由此解得：c 1=T2p3―T3p2p22p3―p32p2=T2p3―T3p1p12p3―p32p1…③，c 1=T2p32―T3p22p2p32―p22p3=T2p32―T3p12p1p33―p12p3…④ (2)利用气体状态方程pV=RT ，以及V 1=R T1p1，V 2=R T2p2，V 3=R T3p3…⑤可将过程2―3的方程为：p V2―V3p2―p3=V+V2p3―V3p2p2―p3…⑥可见，在p ―V 图上过程2―3是以(p 2，V 2)和(p 3，V 3)为状态端点的直线段，过程3―1是通过原点直线上的一段，因而描述其过程的方程为：pT =c 3…⑦，式中c 3是一常量，利用气体状态方程pV=RT ，可将过程3—1的方程改写为：V=Rc3=V 3=V 1…⑧，这是以(p 3，V 1)和(p 1，V 1)为状态端点的等容降压过程.综上所述，过程1―2―3―1在p ―V 图上是一直角三角形，如图所示.(3)气体在一次循环过程中对外做的总功为：W=―12(p 3―p 1)(V 2―V 1)…⑨利用气体状态方程pV=RT 和⑤式，上式即W=―12R(T 2―T 1)(p3p1―1)…⑩评分标准：第(1)问8分，①②③④式各2分；第(2)问10分，⑤⑥式各2分，过程1―2―3―1在p ―V 上的图示正确得6分；第(3)问2分，⑩式2分.15.(20分)以第二个π介子的飞行方向为x 轴，以事件平面为x ―y 平面，设衰变前ω介子和衰变后三个π介子的动量大小分别为P ω、P 1、P 2和P 3，衰变前后粒子在x 和y 方向的动量分别守恒，有：P ωcos φ=P 1cos θ1+P 2+P 3cos θ2…⑴，―P ωsin φ=―P 1sin θ1+P 3sin θ2 …⑵ 衰变前后粒子的总能量守恒，有：m ωc 2+T ω=(mc 2+T 1)+(mc 2+T 2)+(mc 2+T 3)…⑶，式中左端和右端三个括号内的分别是衰变前ω介子的总能量(静能和动能之和)和衰变后三个π介子的总能量，动能可由动量和静质量表示：T ω=pω22mω…⑷，T 1=p122m …⑸，T 2=p222m …⑹，T 3=p322m…⑺ 分别由⑤⑥⑦式得p 1=2mT1…⑻，p 2=2mT2…⑼，p 3=2mT3…⑽ 联立①②⑧⑨⑩式得：φ=arctan T1sin θ1―T3sin θ2T1cos θ1+T2+T3cos θ2…⑾P ω2=2m(T 1+T 2+T 3)+4m T1T3cos(θ1+θ2)+T1T2cos θ1+T2T3cos θ2]…⑿ 由③④式得：2m ω2c 2―2m ω(3mc 2+T 1+T 2+T 3)+2m(T 1+T 2+T 3)+4m[T1T3cos(θ1+θ2)+T1T2cos θ1+T2T3cos θ2]=0 …⒀ 其解为m ω=32m+12c2(T 1+T 2+T 3)+[32m+12c2(T 1+T 2+T 3)]2―Pω22c2…⒁ 式中p ω2由⑿式给出。
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高一物理竞赛选拔题
一、选择题（每道题目有一个或两个选项是正确的，每题4分，共40分）
1．关于自由落体运动，下列说法正确的是 (AC)
A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半
B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半
C.在任何相等时间内速度变化相同
D.在任何相等时间内位移变化相同
2.物体作匀减速直线运动，3 s末停下，则此3 s的前1 s内、前2 s内、前3 s内的平均速度之比为（B）
（A）5 : 3 : 1，（B）5 : 4 : 3，（C）5 : 8 : 9，（D） 3 : 2 : 1。
3．如图所示，质点沿直线ab做匀变速直线运动，ao=ob,co=od。
ab段的平均速度为V1，cd段的平均速度，则有（ B ）
为V
A V1＞V2
B V1＜V2
C V1＝V2
D 因为不知道是加速减速运动，无法比较V1、V2的大小
4.如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k=4×102N/m，悬挂的重物的质量分别为
m1=2kg和m2=4kg.若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为(C)
A.5cm，10cm
B.10cm，5cm
C.15cm，10cm
D.10cm，15cm
5. 如图所示，甲、乙两玩具小车相距1.5米，甲在后，乙在前，沿相互平行的两条直线向同一方向运动，它们的速度－时间图线如图所示，则它们相遇的时刻是(A)
A 、1秒末B、2秒末C、3秒末D、4秒末
6．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）(AB)
A．小球下落的最大速度为5 m/s B．小球第一次反弹初速度的大小为3 m/s
C．小球能弹起的最大高度0. 45 m D．小球能弹起的最大高度1. 25 m
7. 甲、乙两物体相距s，同时同向沿同一直线运动。
甲在前面做初速度为零，加速度为a1的匀加速直线运动。
乙在后面做初速度为v0，加速度为a2的匀加速直线运动，则（BD ）=a2，则两物体可能相遇一次
A．若a
B．若a1>a2，则两物体可能相遇两次
C．若a1<a2，则两物体可能相遇两次
D．若a1>a2，则两物体可能相遇一次或不相遇
8.如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N，Fc=10N分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止.以Ff1、Ff2、Ff3分别表示A与B、B与C、C与桌面的静摩擦力的大小，则(C)
A.F f1=5N, F f2=0, F f3=5N
B. F f1=5N, F f2=5N, F f3=0
C. F f1=0, F f2=5N, F f3=5N
D. F f1=0, F f2=10N, F f3=5N
9．５个共点力平衡，现去掉其中3 N和５Ｎ两个力，那么，其余三个力的合力取值可能是
（BC ）
（Ａ）０，（Ｂ）2 Ｎ，（Ｃ）3 Ｎ，（Ｄ）１０Ｎ。
10.重为100 N的球放在倾角α＝30︒的光滑斜面上，并用竖直挡板挡住，使球静止，若缓慢改变挡板和斜面之间的夹角，使球始终静止，则球对挡板的作用力也随着改变，这样，球对挡板的作用力的大小可能出现
下列哪些数值（CD ）
（A）30 N，（B）４５（C）50 N，（D）1５0 N。
11．一辆火车从A 站出发到B 站停止,共行驶20min,其中加速运动时间为3min,减速运动时间为2min,其余15min 为匀速运动.若火车的加速和减速都是匀变速,AB 两站路程为42km,求火车匀速行驶那段路程时的平
均速率为 .
12.如图，已知物块A,B 的质量均为m ，上下两轻弹簧进度系数分别为k 1，k 2，已知两弹簧
原长之和为L,不计两物理的厚度，求现在图中两弹簧总长度为:L-mg/k 1 – 2mg/k 2
13.水滴从屋檐自由落下，经过高为1．8m 的窗户历时0．2s ，若不计空气阻力，g 取1Om/s 2， 则屋檐离窗顶高度为 .
14.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。
计时器所用电源的频率为50Hz ，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位：cm)。
由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v 4＝_____m/s ，v 6＝_____m/s 小车的加速度大小
a ＝___0．756_____m/s 2。
(结果都保留三位有效数字)
15. .如图，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为 4μmg
16.（16分）滑雪运动员不借助雪杖，从静止由山坡以加速度a 1为匀加速滑下，测得20s 时的速度为20m/s ，50s 到达坡底，又沿水平面以加速度a 2匀减速滑行20s 停止，求，
（1）a 1和a 2
（2）到达坡底后6s 末的速度 答案：a1=1m/s2, a2=-2.5m/s (2)35m/s
9．（16分）在一条平直的公路上，乙车以v 乙＝10m/s 的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面
作初速度为v 甲＝15m/s ，加速度大小为a ＝0.5m/s2的匀减速运动，则两车初始距离L 满足什么条件时可以使（设两车相遇时互不影响各自的运动）： （1）两车不相遇； （2）两车只相遇一次； （3）两车能相遇两次。
16.（16分） A,B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶，当B 在A 前84m 处时，B 车的速度为4m/s ，且正以2m/s2的加速度做匀加速运动，经过一段时间后，B 的加速度突然变为0，A 车一直以20m/s 的速度做匀速直线运动，经过12s 后两车相遇，问B 车的加速行驶时间是多少？
备选题：
二、（16分） 一木箱重为G ，与地面动摩擦因数为μ，现用斜向上的力F 拉木箱使之沿水平地面匀速前进，如图， 求拉力F 与水平方向夹角满足什么关系时拉力最小？这个最小值多大？
解：木箱受重力G 、弹力N 、摩擦力f 及拉力F 四个力的作用，可
以把木箱看做只受三个力作用，即重力G 、拉力F 和摩擦力f 与支
持力N 的合力F ′，设F ′与N 的夹角φ，tan φ= N / f =μ,再应用
矢量三角形求解。
显然，要使封闭的矢量三角形中F 值最小，只有
由G 的端点作F ′的作用线的垂线时，F 值最小，F 的最小值为
F min =Gsin(φ)，
此时最小的拉力F 与水平方向的夹角为θ，
θ=φ，即tan φ=tan θ=μ。
12 某人从甲地到乙地，先乘火车，后乘汽车，火车的平均速度是60 Km / h ，汽车的平均速度是40 Km / h ，第一次一半时间乘火车，一半时间乘汽车，第二次是一半路程乘火车，一半路程乘汽车，设从甲地到乙地
的运动是直线运动，则前后两次的平均速度分别为（C ）
（A ）都是50 Km / h ， （B ）都是48 Km / h ， （C ）第一次是50 Km / h ，第二次是48 Km / h ，
（D ）第一次是48 Km / h ，第二次是50 Km / h 。
5 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μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为A
（Ａ）０， （Ｂ）mg ， （Ｃ）μＦ， （Ｄ）２mg 。
7.甲汽车以10 m / s 速度匀速前进，乙汽车同时同地同向匀加速前进，乙的初速度不为零，一开始由于甲的速度比乙大，所以甲超过乙，经过10 s 钟乙追上甲，又经过10 s 钟乙超过甲100 m ，则乙追上甲时的速度为（B ） A ）10 m / s ， （B ）15 m / s ， （C ）20 m / s ， （D ）25 m / s 。