江苏省第38届全国中学生物理竞赛复赛实验试题
第38届物理竞赛决赛理论试题与解答(含参考解答及评分标准)
2r0 (1 cos) 12
目标 A 的轨道长轴为 2r0 。由开普勒第三定律得
Tc TA
a r0
3/2
1
cos 12
3/2
⑦（1 分） ⑧（2 分）
⑨（2 分） ⑩（4 分）
6
（4）现将点火后速度用点火参数表达。取极坐标，径向（从圆轨道中心即焦点指向追击者 c
所在位置的矢径方向）速度为
点为球心，P 点到小孔中心 O 的距离为 r0 （ r0 ），
分别以
r0
2
、 r0
2
2
、 r0
3
2
、 为半径做球
面，将小孔所在平面的波面划分成 N 个环带（ N 为自
图 1a
然数），P
点到小孔边缘
M
的距离为
r0
N
2
，半径最小的环带则是一个圆面，这样划分出
的环带称为半波带（因为相邻环带的相应边缘到
rc (c
)
1
R cos(c
)
⑥（3 分）
初始条件为
rc r0 ， 当c 0
代入⑥式得
于是
R r0(1 cos)
rc
(c
)
1
r0
(1 cos) cos(c
)
（3）由⑥式可得点火后的椭圆轨道的长轴长度 2a 为
2a
r近
r远
r0 (1 1
cos )
r0 (1 1
cos )
P
点的光程差为
2
）。显然，环带的数目
N
决定了 P 点的位置。在需要将原有半波带重新划分或合并时，只考虑将已有的每个半波带
重新划分为若干个新的半波带，或者将已有的若干个半波带重新合并为一个新的半波带。 （1）（8 分）若 N 2n 1 ，试分别求相应于 n 0 和 n 1 时 P 点的位置 P0 （ P0 为轴上最右 侧的亮点，称为主焦点）和 P1 （ P1 也为亮点，称为 次焦点）。
山东省第38届全国中学生物理竞赛复赛实验试题
电学：测量小电阻
已知：R bc=10000Ω,R cd为mΩ量级
仪器：电位器W1约为470Ω，电阻R3约为100KΩ,2个六旋钮电阻箱，2个单刀双掷开关，1个长断开关，一个灵敏电流计，高内阻电源E2,电压9V.
题目：（1）设计方案，测量小电阻R cd，要求五位有效数字，最后保留四位有效数字。
（2）采用与（1）相同的实验方案，测量电阻R de,并且说明限制电流大小的措施
要求：测量过程中限制电流大小，通过任何电阻的电流不能超过200mA.
精准安全地测量
求出测量量的A类不确定度。
力学：基于单摆的实验
仪器：2个相同钢球，仪器架，支架，台座，复写纸，坐标纸，秒表，2个钢板尺（量程20cm,30cm,20cm的已安装在仪器架上）
题目：1.测量双线钢球的等效摆长（不能直接用钢板尺测量）
2.利用仪器，测量两小球间的碰撞动量转换率。
要求：1，小球的碰撞后的水平位移多次测量，求出其不确定度并正确表达2，写出为提高测量精度采取措施及注意事项。
第精编全国中学生物理竞赛复赛试题及参考答案精校版
除卫星旋转的一种方法就是所谓消旋法，其原理如图所示半径为R,质量为M 的薄壁圆筒，，其横截面如图所示，图中O 是圆筒的对称轴，两条第28届全国中学生物理竞赛复赛试题（20分）如图所示，哈雷彗星绕太阳S 沿椭圆轨道逆时针方向运动，其周期T 为76.1 年，1986年它过近日点P o 时与太阳S 的距离r °=0.590AU, AU 是天文单位, 与太阳的平均距离，经过一段时间， 它等于地球 彗星到达 轨道上的P 点，SP 与SP 的夹角9 已知：1AU=1.50X 1011m,弓I 力常量 10一 11Nrr/kg 2，太阳质量 m=1.99 X 求P 到太阳S 的距离r p 及彗星过P 的大小及方向（用速度方向与SR 的 示）。
p =72.0 °。
G=6.67 X 1030kg ，试 点时速度 夹角表 二、 （20分）质量均匀分布的刚性杆 AB 点与水平地面接触，与地面间的静摩擦系数为点与光滑竖直墙面接触，杆 AB 和CD 接触处的 为卩c ，两杆的质量均为m 长度均为I 。
1、 已知系统平衡时AB 杆与墙面夹角为9，求 夹角a 应该满足的条件（用a 及已知量满足的 示）。
2、 若卩 A =1.00，卩 c =0.866， 9 =60.0 °。
求系 的取值范围（用数值计算求出）。
三、 （25分）在人造卫星绕星球运行的过程中， 对称转轴稳定在规定指向，一种最简单的办法 在其运行过程中同时绕自身的对称轴转，但有CD 如图放置，A （1 A ， B 、D 两静摩擦系数 CD 杆与墙面方程式表 统平衡时a 为了保持其 _就是让卫星 时为了改变 卫星的指向，又要求减慢或者消除卫星的旋转,减慢或者消足够长的不可伸长的结实的长度相等的轻绳的 一端分别固 定在圆筒表面上的Q Q'（位于圆筒直径两端） 拴有一个质量为m 的小球，正常情况下，绳绕2 面上，两小球用插销分别锁定在圆筒表面上的 与卫星形成一体，绕卫星的对称轴旋转，卫星 度为3 0。
2023年江苏省中考物理奥赛试题试卷附解析
2023年江苏省中考物理奥赛试题试卷学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________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一、单选题1．室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。
如图所示为室内垃圾桶的结构示意图，使用时有两个杠杆ABC和DEF在起作用。
则（）A．ABC和DEF都是省力杠杆B．ABC和DEF都是费力杠杆C．ABC是省力杠杆，DEF是费力杠杆D．ABC是费力杠杆，DEF是省力杠杆2．两手对拉一弹簧秤，它的示数是10 N，这两手的拉力分别为（）A．5 N，5 N B．10 N，10 NC．0 N，0 N D．20 N，20 N3．如图4所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W．设灯丝电阻不变．下列说法中正确的是（）A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2∶3B．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1C．甲图中灯L1、L2的功率之比是2∶1D．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶24．通过人体电流过大会危及人的生命安全。
两手间电阻约为2kΩ穿干燥胶鞋时，手与地间电阻约为800kΩ。
如果分别加220V电压，则前一种情况通过人体的电流约为后一种的（）A．2倍 B．400倍 C．220倍 D．800倍.5．如图所示的电路中，开关只控制灯L2的电路是........................................................................... （）6．（4分）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小欣记录的部分实验数据如下表焦距次数物距u/cm像距v/cm像的性质虚实大小倒正f＝ l0cm 14513实像a 2301531822实像b 41625（1（2）实验过程中小欣观察到第2次所成的像________（填“大于”、“等于”或“小于”）第1次所成的像。
38届物理竞赛预赛解析
38届物理竞赛预赛解析导言38届物理竞赛预赛作为一场重要的学术竞赛，吸引了众多物理爱好者的参与。
本文将对此次竞赛的题目进行解析，以帮助读者更好地理解和掌握其中的物理知识。
一、第一题第一题主要考察了电路的基本知识。
题目要求根据已知的电阻值和电源电压，计算电路中的电流强度，并求出电源所消耗的功率。
解题时，我们可以根据欧姆定律和功率公式进行计算，得出最终结果。
需要注意的是，题目中提到了电源的两个端点，我们要正确判断电流的流向，以保证计算结果的准确性。
二、第二题第二题涉及到了光的折射现象。
题目给出了两个介质的折射率和入射角度，要求计算出折射角度。
在解答这道题时，我们可以运用折射定律，根据已知的数据进行计算，最终得出结果。
此外，还需要注意角度的单位，确保计算过程的准确性。
三、第三题第三题是一道力学题，考察了物体在斜面上的运动。
题目给出了物体的质量、斜面的倾角和摩擦系数，要求计算物体在斜面上的加速度。
解答这道题时，我们可以运用牛顿第二定律和斜面上物体的受力分析，得出加速度的表达式，并进行计算。
需要注意的是，题目中提到了摩擦系数，我们要根据具体情况选择合适的模型进行计算。
四、第四题第四题是一道热学题，涉及到了热传导和温度变化。
题目给出了两个物体的初始温度和热传导系数，要求计算它们达到热平衡时的温度。
解答这道题时，我们可以运用热传导定律，根据已知的数据进行计算，最终得出结果。
需要注意的是，题目中提到了热传导系数，我们要根据具体情况选择合适的公式进行计算。
五、第五题第五题是一道电磁学题，涉及到了电场和电势能。
题目给出了电场强度和电荷间的距离，要求计算电势能的变化。
解答这道题时，我们可以运用电势能的定义和电场强度的公式，根据已知的数据进行计算，最终得出结果。
需要注意的是，题目中提到了电场强度的方向，我们要正确判断电势能的变化情况。
六、第六题第六题是一道光学题，涉及到了光的干涉现象。
题目给出了两束光的波长和相位差，要求计算出干涉条纹的间距。
第38届物理复赛试题
第38届全国中学生物理竞赛复赛试题(第38届全国中学生物理竞赛复赛试题)一、1、一宽束平行光正入射到折射率为n 的平凸透镜左侧主轴平面上，会聚于透镜主轴上的F点，系统过主轴的截面如图，已知透镜顶点0到F点的距离为r0，在极坐标系中求透镜凸面的形状，并表示成直角坐标系的标准形式2、在图中的光学系统中，共轴地插入一个折射率为n'的平凹面镜(在凸透镜的右侧)，顶点在0、F之间的光轴上，到F的距离为山代，使原来会聚光最后平行射出(1)、在极坐标系中求透镜凹面的形状，并表示成直角坐标系的标准形式(2)、已知凸透镜的汇聚光线和主轴的最大夹角为Omax，求入射平行圆光束与出射圆光束的横截面半径之比(第38届全国中学生物理竞赛复赛试题)二、一端开口的薄玻璃管竖直放置，开口向上，玻璃管的总长度L=75cm,横截面积S=10cm2，玻璃管内有水银封闭一段理想气体，水银和气体之间有一薄而轻的绝缘光滑活塞，气柱高度与水银柱高度均为h=25cm，已知该理想气体初始温度T0=400K,定容摩尔热容C V=5R/2，其中R=8.31J/(molK),水银密度P=13.6*103Kg/m3，大气压强P0=75cmHg，重力加速度g=9.8m/s2(1)、过程A,对封闭气体缓慢加热，使水银上液面恰好到达玻璃管开口处，求过程A中封闭气体对外做的功(2)、过程B，继续对封闭气体缓慢加热，直到水银恰好全部流出，计算说明过程B 能否缓慢稳定地发生，及气体吸收的热量（第38届全国中学生物理竞赛复赛试题）三、一个半径为r的超球在上、下两个固定的平行硬板之间运动，与两板连碰3次后，几乎返回原处，开始球心的速度（V°x,V0y,V0z=0）,角速度3。
（轴过球心，平行Z轴），重力不计。
求每一次碰后球心的水平分速度和转动的角速度（第38届全国中学生物理竞赛复赛试题）四、一个小磁针可看成一个半径很小的电流环，其磁矩卩的大小为U=IS（I为固定不变的环电流强度，S=nR2,R为电流环的半径），方向与电流所在的平面垂直，且与电流方向成右手螺旋关系，如图，两个小磁针A和B的磁矩大小保持不变均为卩，质量均为m，取竖直向下的方向为z轴正方向建立坐标系。
宝应县中学高中物理竞赛复赛模拟卷(二)答案与分析
高中物理竞赛复赛模拟试题（二）答案与分析第一题（25分）本题中，物体受耗散力的作用，做减幅振动。
物体在水平方向仅受弹性力x F 20-=和摩擦力、合力为： mg x F μ±-=20合物体向左运动时，第二项取正号，向右运动取负号，设弹性力与滑动摩擦力平衡时的位置为a.ma m g a 2.0020±==±-μ显然，物体速度为零时的位置在m x 2.00≤≤区间时，静摩擦力能与弹性力平衡，物体将静止。
1、开始时，物体从x 0向左运动，受力为：)(2020a x mg x F --=+-=μ合由此可知，物体从00→x 是作平衡点为x=a 的简谐振动的一部分，振幅和周期分别为：m a x A 9.001=-= s k m T 4.1/2==π从00→x 运动时间为1t ∆，如图所示，物体在x=0处反弹，速度大小不变，方向相反。
2、物体向右运动受力为：)(2020a x mg F +-=--=μ合所以物体向右运动可看成是平衡点为x=－a 的简谐振动的一部分，周期不变： s k m x T 4.1/2==3、由于在x=0，振动的总能量对于平衡点为a 和－a 的振动是相等的，所以两振动的振幅一样，即物体从x=0向右运动到m a x a A x 7.02011=-=-=处再向左运动，时间为2t ∆（如图）。
显然，2/21T t t =∆+∆①同理，物体从x 1=0.7m 处向左运动（振幅m a x A 5.012=-=）经碰撞后向右运动至.3.0212m a x x =-=时间仍为半个周期②从x 2=0.3m 再向左运动，其振幅为m a x A 1.023=-=，以m a x 2.0==为平衡点，所以运动至x=0.1m 处物体停止，这一段时间也是半个周期。
③所以物体运动的时间为： )(1.2)2/(3s T t =⨯=∆④物体克服摩擦力做功为： )(122/)(2/)(220J kx kx A =-⑤评分标准：结果①、8分；②、4分；③、4分；④、4分；⑤、5分。
第38届物理竞赛决赛实验试题二
3.实验内容
A.
用低频正弦信号测量同轴电缆的等效电容与等效电感（8分）
当正弦信号的频率
0很低、波长远大于待测同轴电缆的长度时，待测同轴电缆可近似用图 2 所示电路等
效，其中1、1分别是低频条件下整条待测同轴电缆的等效电容和等效电感，且满足以下关系：
图 1 同轴电缆(a) 及其结构(b) 和示意图(c) 。为简便起见，示意图( c) 中只画出了中心导体和外层
导体。在同轴电缆两端，中心导体和外层导体都可与导线、负载等相连接。
本实验用不同的方法测量同一根均匀同轴电缆的多个特征参数。忽略同轴电缆的损耗。所有结果都不评
估不确定度。
2.实验装置
长度为 5.00 米的待测同轴电缆、信号源（内阻为 R0，可以产生不同频率、不同波形的信号）、交流电压
应的反射系数为 1。末端反射的信号沿−方向传输至始端后，透射出去的部分被信号源内阻0和交流电阻消
耗，反射的部分在同轴电缆中沿+方向传输。由（3）式可知，此时始端的反射系数
1为：
1=
(
0+)−0
(
0+)+0
（5）
所以，第二个台阶电压
2=
1+
1+
1
1，其中第一个
m，末端开路，始端的中心导体与交流电阻 =1000
Ω相连。信号源内阻
0=50
.
0Ω，可产生幅度
.
0V、脉宽=50
.
0μs
、频率为100
Hz
的脉冲信号。脉冲信号的脉宽远大于信
0=10
号在同轴电缆中往返一次的时间，即≫ 2
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第九题 实验题 1（50 分）
题文大致介绍实验原理，给出了//
2MB I T π=
1、导出实验公式。
2、画出实验电路图。
3、写出实验步骤。
4、如何判断线圈连线正确？
5、如何判断电流的正反方向。
6、给出①②行数据，要求作图计算出B //
1. 导出公式 （5 分）
根据简谐振动方程，振动周期为//
2MB I
T π
=， 导出实验公式
⎪⎭
⎫ ⎝⎛
+=i R N B I M T 0//227155.041μπ 2. 电路图（5 分）
3. 实验步骤：（15 分）
（1） 调整两个线圈之间的距离，使之等于线圈的半径，构成一个亥姆霍兹线圈。
（2） 调节小磁针位置，使其位于亥姆霍兹线圈中心处，调节亥姆霍兹线圈方位使其轴线与小磁针指向相同。
(3)按电路图接好线后，观察小磁针摆动情况，确定亥姆霍兹线圈产生的磁场 B e 的方向与 B //
是同向还是反向；改变线圈中的电流方向和大小，测出磁针n 次振动的时间。
4. 改变线圈中的电流值，观察磁针振动的周期变化。
如果磁针振动周期随着线圈电流而变化，说
明线圈串接正确。
（4 分）
5. 电流正向时，磁场大，磁针的振动快；电流反向时，磁针的振动慢。
保持电流大小不变，改变
电流方向，根据磁针的振动快慢，确定电流的正反方向。
（4 分） 6. 数据处理和结果（17 分）
序号 1 2 3 4 5 6
① i(mA) 2.00 1.00 0.00 -1.00 -2.00 -3.00 ②t 20(s) 14.87 15.75 16.86 18.28 20.21 22.39 T(s) 0.7435 0.7875 0.8430 0.9140 1.010 1.120 1/T 2(s -2) 1.809 1.612 1.407 1.197 0.9803 0.7972 序号 7 8 9 10 11 12 ①i(mA)
-4.00 -5.00 -9.00 -10.00 -11.00 -12.00 ②t 20(s)
25.62 31.35 33.16 26.95 23.21 20.48 T(s) 1.281 1.568 1.658 1.348 1.160 1.024 1/T 2(s -2) 0.6094 0.4067 0.3638 0.5503 0.7432 0.9537
数据计算（5 分）
作图（10 分）：
i 0=-7.16mA
计算结果（2 分）
B // = -B e = 3.22⨯10-5T
（数值 3.14---3.30 均可）
i (mA)
T (s )
第十题 实验 2（30 分）
1. 导出公式（5 分）
s
b d LDF
E D
s b L ∆=
∆⋅=
∆282π
2 计算杨氏模量（12 分）
累加法（9 分）
累加法
∑F i
=15⨯9.80 =147N ， ∑∆s i
=16.34cm 代入杨氏模量计算公式，可得
结果 E = 8LD ∑ F
i
π d 2
b ∑∆s
= 1.97 ⨯1011
N m 2
（3 分）
2. 误差（8 分）
由误差传递公式⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫
⎝⎛=∑∑15512
2
2
2
4i d b D L E S d b D L E 标尺σσσσσσ,将各个量的测量误差用仪器的精度来估算，
σ L = 0.05cm
σ D = 0.05cm σb = 0.002cm σd = 0.0005cm σ标尺 = 0.05cm
∆E 范围 0.02--0.08 ⨯1011
都正确。
3. 对于本实验中拉伸法测量，增加负重和减轻负重时，钢丝变形存在一定的驰豫效应，因而测量
值不同。
(5 分)
i
第十题、题文：给出原理图（光路图）及各个字母
1.导出实验公式
2.用累加法计算杨氏模量
2分析仪器精准带来的误差
3.为何增重、减重时负重相同，测得伸长量却不同？。