2010年第27届全国中学生物理竞赛预赛试卷和参考解答与评分标准
第27届全国中学生物理竞赛预赛复赛决赛试卷及答案
、第27 届全国中学生物理竞赛复赛试卷本卷共九题，满分160 分．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．有数字计算的题．答案中必须明确写出数值和单位．填空题把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求解的过程．一、（15 分）蛇形摆是一个用于演示单摆周期与摆长关系的实验仪器（见图）．若干个摆球位于同一高度并等间距地排成一条直线，它们的悬挂点在不同的高度上，摆长依次减小．设重力加速度g = 9 . 80 m/ s2 ,1 ．试设计一个包含十个单摆的蛇形摆（即求出每个摆的摆长），要求满足：( a ）每个摆的摆长不小于0 . 450m ，不大于1.00m ; ( b ）初始时将所有摆球由平衡点沿x 轴正方向移动相同的一个小位移xo ( xo <<0.45m ) ，然后同时释放，经过40s 后，所有的摆能够同时回到初始状态．2 ．在上述情形中，从所有的摆球开始摆动起，到它们的速率首次全部为零所经过的时间为________________________________________.全国中学生物理竞赛复赛17--71二、（20 分）距离我们为L 处有一恒星，其质量为M ，观测发现其位置呈周期性摆动，周期为T ，摆动范围的最大张角为△θ．假设该星体的周期性摆动是由于有一颗围绕它作圆周运动的行星引起的，试给出这颗行星的质量m所满足的方程．若L=10 光年，T =10 年，△θ= 3 毫角秒，M = Ms （Ms为太阳质量），则此行星的质量和它运动的轨道半径r各为多少？分别用太阳质量Ms 和国际单位AU （平均日地距离）作为单位，只保留一位有效数字．已知 1毫角秒=11000角秒，1角秒=13600度，1AU=1.5×108km,光速 c = 3.0×105km/s.全国中学生物理竞赛复赛18--71三、（22 分）如图，一质量均匀分布的刚性螺旋环质量为m，半径为R ，螺距H =πR ，可绕竖直的对称轴OO′，无摩擦地转动，连接螺旋环与转轴的两支撑杆的质量可忽略不计．一质量也为m 的小球穿在螺旋环上并可沿螺旋环无摩擦地滑动,首先扶住小球使其静止于螺旋环上的某一点 A ，这时螺旋环也处于静止状态．然后放开小球，让小球沿螺旋环下滑，螺旋环便绕转轴O O′，转动．求当小球下滑到离其初始位置沿竖直方向的距离为h 时，螺旋环转动的角速度和小球对螺旋环作用力的大小．全国中学生物理竞赛复赛19--71四、（ 12 分）如图所示，一质量为m、电荷量为 q ( q > 0 ）的粒子作角速度为ω、半径为 R 的匀速圆周运动.一长直细导线位于圆周所在的平面内，离圆心的距离为d ( d > R ) ，在导线上通有随时间变化的电流I, t= 0 时刻，粒子速度的方向与导线平行，离导线的距离为d+ R .若粒子做圆周运动的向心力等于电流 i ,的磁场对粒子的作用力，试求出电流 i 随时间的变化规律．不考虑变化的磁场产生的感生电场及重力的影响．长直导线电流产生的磁感应强度表示式中的比例系数 k 已知．全国中学生物理竞赛复赛20--71五、（20分）如图所示，两个固定的均匀带电球面，所带Array电荷量分别为+Q和-Q (Q >0) ，半径分别为R和R/2，小球面与大球面内切于C点，两球面球心O和O’的连线MN 沿竖直方在MN与两球面的交点B、0和C 处各开有足够小的孔因小孔损失的电荷量忽略不计，有一质量为m，带电荷为q(q>0的质点自MN线上离B点距离为R的A点竖直上抛。
2010年第27届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案解析
第 27 届全国中学生物理比赛决赛试题及答案一、（ 25 分）填空题1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M ，劲度系数为k，无形变时半径为 R 。
现将它使劲抛向空中，忽视重力的影响，设稳准时其形状仍旧保持为圆形，且在平动的同时以角速度绕经过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为。
2．鸽哨的频次是 f 。
假如鸽子飞翔的最大速度是u ，因为多普勒效应，察看者可能观察到的频次范围是从到。
（设声速为V。
）3．以下图，在一个质量为M 、内部横截面积为 A 的竖直搁置的绝热气缸中，用活塞关闭了必定量温度度为T0的理想气体。
活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞随和缸之间的摩擦力都可忽视不计。
已知大气压强为p0，重力加快度为g ，现将活塞迟缓上提，当活塞抵达气缸张口处时，气缸恰好离开地面。
已知理想气体在迟缓变化的绝热过程中pV保持不变，此中 p 是气体的压强，V是气体的体积，是一常数。
依据以上所述，可求得活塞抵达气缸张口处时气体的温度为。
4．（此题答案保存两位有效数字）在电子显微镜中，电子束代替了光束被用来“照耀”被观察物。
要想分辨 1.0 10 10 m （即原子尺度）的构造，则电子的物质波波长不可以大于此尺度。
据此推断电子的速度起码需被加快到。
假如要想进一步分辨 1.0 10 12 m 尺度的构造，则电子的速度起码需被加快到，且为使电子达到这一速度，所需的加快电压为。
已知电子的静止质量31 19m e 9.1 10 kg ，电子的电量 e 1.6 10 C，普朗克常量 h 6.7 10 34 J s ，光速 c 3.0 108 m s 1。
二、（ 20 分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度 v 运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高h 2.0 m ，水平边长 L 4.0m ，传输带宽 d 2.0m ，传输带的运动速度v 3.0m/s 。
第27届全国中学生物理竞赛预赛加试题及解答
第27届全国中学生物理竞赛预赛加试题及解答很抱歉，由于字数限制，我不能提供2000字的答案。
以下是一个简单题目的示例和解答，以供参考。
题目：一辆汽车以匀速行驶。
当它行驶了1小时后，车速突然加快了50%。
这之后，汽车以新的速度行驶了2小时。
若在总共3小时的行驶中，汽车行驶了180公里，请计算汽车在加速前的速度和在加速后的速度。
解答：设汽车在加速前的速度为v km/h，则汽车在加速后的速度为1.5v km/h。
在汽车行驶1小时时，它以速度v km/h行驶，所以行驶的距离为v*1 = v km。
在汽车加速后的2小时内，它以速度1.5v km/h行驶，所以行驶的距离为1.5v*2 = 3v km。
根据题目中给出的情况，汽车总共行驶了180公里，即v + 3v = 180，可得4v = 180，解得v = 45。
所以汽车在加速前的速度为45 km/h，加速后的速度为67.5 km/h。
题目续：已知一个小球以初速度v0向上抛出，经过t秒后达到最高点并开始下落。
忽略空气阻力和重力加速度的变化，请计算小球从抛出到达最高点的高度和小球从抛出到回到地面的总时间。
解答：在上升过程中，小球受到重力的作用，减速直至速度为0，达到最高点后开始下落。
由于没有考虑空气阻力，小球在上升和下落过程中的速度大小是相同的。
首先计算小球从抛出到达最高点的时间。
在上升过程中，垂直向上的速度v向下减小，直至为0。
根据运动学中的自由落体运动公式v = v0 - gt，其中g为重力加速度，由于小球在上升过程中与重力方向相反，所以g为负值。
令v = 0，则有v0 - gt = 0，解得t1 = v0 / g。
通过公式s = v0t - (1/2)gt^2，可以计算小球从抛出到达最高点的高度。
将时间t1带入，得到s = v0(t1) - (1/2)g(t1)^2 = (v0^2) / (2g)。
接下来计算小球从抛出到回到地面的时间。
由于小球抛出和回到地面的高度相同，根据自由落体运动公式，可以得到下落过程的时间t2 = sqrt((2s) / g)。
27届实验参考答案及评分标准
第27届全国中学生物理竞赛决赛实验试题解答参考及评分标准实验一答案和评分标准（本实验总分30分） 1（1）测量电路图如下：（本部分共3.5分。
采用如上分压电路。
电路正确2.0分，缺一元件扣0.4分；LED 和电池正负极标示错误扣1.0分；采用安培表测量扣1.0分；未标注测试点扣05分；采用串联电路测量扣1.5分；采用其它电路根据实际情况酌情给分。
）1（2KU(原始数据记录部5.0分)(应采用最小量程测量，测量时没能采用正确量程的扣0.5分，数据有效位数错误扣1.0分，要求“死区A ”(0.1mA 以下)至少有1个数据点，正向工作区“线性区C ”至少3个数据点，“转折区B ”至少4个数据点。
如果“死区A ”没有数据点扣0.5分；“线性区C ”只有2个数据点扣0.5分，只有1个数据点扣1.0分，没有数据点扣1.5分；“转折区B ”只有3个数据点扣0.2分，只有2个数据点扣0.5分，只有1个数据点扣1.0分，没有数据点扣1.5分。
没有利用限流电阻电压计算出LED 电流值或者直接用电流表测量得到LED 电流值扣1.0分。
要求数据点分配合理，测量数据正确，否则扣0.5分。
)（要求画出完整的伏安特性曲线，本部分1.5分。
）（没能正确合理地标出横坐标数值扣0.7分，数据点标示正确0.5分，连线流畅0.3分）1（3）由伏安特性曲线可得正向阈值电压U D 约为193V（此部分2.5分，要求在特性曲线上标示且答案正确。
如答案正确但未在曲线上标示或者标示错误扣0.5分，虽然答案落在合理区间但和特性曲线结果不一致扣1.5分；如有正确标示，答案落在1.90V —1.98V 区间的不扣分，否则答案落在1.88V —2.00V 区间的扣0.5分，在1.84V —2.04V 区间的扣1.0分，在1.80V —2.08V 区间的扣1.5分，在以上区间之外的扣2.0分。
）发光波长估算：1240/642D eU nm λ=（此部分1.5分，给出估算公式可得1.0分。
2010年第27届全国中学生高中物理竞赛复赛试题及评分标准
2010年第27 届全国中学生物理竞赛复赛试卷及评分标准本卷共九题，满分160 分．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．有数字计算的题．答案中必须明确写出数值和单位．填空题把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求解的过程．一、（15 分）蛇形摆是一个用于演示单摆周期与摆长关系的实验仪器（见图）．若干个摆球位于同一高度并等间距地排成一条直线，它们的悬挂点在不同的高度上，摆长依次减小．设重力加速度g = 9 . 80 m/ s2 ,1 ．试设计一个包含十个单摆的蛇形摆（即求出每个摆的摆长），要求满足：( a ）每个摆的摆长不小于0 . 450m ，不大于1.00m ; ( b ）初始时将所有摆球由平衡点沿x 轴正方向移动相同的一个小位移xo ( xo <<0.45m ) ，然后同时释放，经过40s 后，所有的摆能够同时回到初始状态．2 ．在上述情形中，从所有的摆球开始摆动起，到它们的速率首次全部为零所经过的时间为________________________________________.二、（20 分）距离我们为L 处有一恒星，其质量为M ，观测发现其位置呈周期性摆动，周期为T ，摆动范围的最大张角为△θ．假设该星体的周期性摆动是由于有一颗围绕它作圆周运动的行星引起的，试给出这颗行星的质量m所满足的方程．若L=10 光年，T =10 年，△θ = 3 毫角秒，M = Ms （Ms为太阳质量），则此行星的质量和它运动的轨道半径r各为多少？分别用太阳质量Ms 和国际单位AU （平均日地距离）作为单位，只保留一位有效数字．已知1 毫角秒=11000角秒，1角秒=13600度，1AU=1.5×108km,光速c = 3.0 ×105km/s.三、（22 分）如图，一质量均匀分布的刚性螺旋环质量为m，半径为R ，螺距H =πR ，可绕竖直的对称轴OO′，无摩擦地转动，连接螺旋环与转轴的两支撑杆的质量可忽略不计．一质量也为m 的小球穿在螺旋环上并可沿螺旋环无摩擦地滑动,首先扶住小球使其静止于螺旋环上的某一点A ，这时螺旋环也处于静止状态．然后放开小球，让小球沿螺旋环下滑，螺旋环便绕转轴OO′，转动．求当小球下滑到离其初始位置沿竖直方向的距离为h 时，螺旋环转动的角速度和小球对螺旋环作用力的大小．四、（12 分）如图所示，一质量为m、电荷量为q ( q > 0 ）的粒子作角速度为ω、半径为R 的匀速圆周运动.一长直细导线位于圆周所在的平面内，离圆心的距离为d ( d > R ) ，在导线上通有随时间变化的电流I, t= 0 时刻，粒子速度的方向与导线平行，离导线的距离为d+ R .若粒子做圆周运动的向心力等于电流i ,的磁场对粒子的作用力，试求出电流i 随时间的变化规律．不考虑变化的磁场产生的感生电场及重力的影响．长直导线电流产生的磁感应强度表示式中的比例系数k 已知．五、（20分）如图所示，两个固定的均匀带电球面，所带电荷量分别为+Q和-Q (Q >0) ，半径分别为R 和R/2，小球面与大球面内切于C点，两球面球心O和O’的连线MN沿竖直方在MN与两球面的交点B、0和C 处各开有足够小的孔因小孔损失的电荷量忽略不计，有一质量为m，带电荷为q(q>0的质点自MN线上离B点距离为R的A点竖直上抛。
【精品】第27届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案
第27届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________中国职业分类大全中国职业分类大全职业类别工种描述一类纯文职人员，从事非体力劳动人员：公司管理人员、研发人员、文职人员、柜面人员；教师；设计师；财务人员；法官、律师、书记员；警卫行政及内勤人员；编辑；医生、护士；工程师；试验室人员（化学、核能、放射实验人员除外）、质检员；仓库管理员等二类从事少量体力劳动非纯文职人员：机关、企事业单位外勤人员（如银行信贷员、销售人员、采购人员、报关员）；外勤记者（非战地记者）；清洁工（非从事高空作业、公路清扫）；导游；餐饮、酒店服务业服务员；制造业车间主任、领班；电影、电视业人员（非跑片员、武打演员、特技演员、机械工、电工、布景搭设人员）；高尔夫球场、保龄球场、球场、游泳池、海水浴场、游乐园的教练、球童、服务员、记分员、管理员、服务员；门卫；理发师、美容师、洗衣店工人；学生；公共事业抄表员、收费员；批发、零售业商人家政人员、退休人员、个体工商户；桌球、羽毛球、游泳、射箭、溜冰、射击、举重、民俗体育活动、手球、乒乓球教练三类农牧业人员；内陆渔业养殖工人、水产品加工人员；非营运汽车司机及随车人员；航运稽查员；厨师；造修船业工程师；建筑业监工、领班、土木建筑承包商；铁工厂、机械厂全自动车床工；电子业工人；仪器、仪表制造业工人；纺织及成衣业工人；食品饮料制造业工人；烟草业工人；文具制造业工人；塑胶业工人；橡胶业工人；包装工人；新闻杂志业装订工、送货员；印刷厂工人；舞蹈演员；酒家、歌厅工作人员；物业保安；司法警察；工商、税务执法人员；汽车教练；健身教练；体操教练；篮球教练；橄榄球教练；游泳、网球、垒球、溜冰、篮球、田径、体操、帆船、泛舟、手球、橄榄球、乒乓球职业运动员。
2010年第27届全国中学生物理竞
2010年第27届全国中学生物理竞赛预赛试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一质点沿直线运动的速度v随时间t变化的图线如图1所示，则该质点的位移x（从t开始）随时间t变化的图线为图2中的哪一个()=A．B．C．D．2．烧杯内盛有0C︒的水，一块0C︒的冰浮在水面上，水面正好在杯口处。
最后冰全部︒的水，在这过程中（）熔解成0CA．无水溢出杯口，但最后水面下降了B．有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处C．无水溢出杯口，水面始终在杯口处D．有水溢出杯口，但最后水面低于杯口3．如图所示，a和b是绝热气缸内的两个活塞，他们把气缸分成甲和乙两部分，两部分中都封有等量的理想气体。
a是导热的，其热容量可不计，与气缸壁固连。
b是绝热的，可在气缸内无摩擦滑动，但不漏气，其右方为大气·图中k为加热用的电炉丝。
开始时，系统处于平衡状态，两部分中气体的温度和压强皆相同。
现接通电源，缓慢加热一段时间后停止加热，系统又达到新的平衡。
则（）A ．甲、乙中气体的温度有可能不变B ．甲、乙中气体的压强都增加了C ．甲、乙中气体的内能的增加量相等D ．电炉丝放出的总热量等于甲、乙中气体增加内能的总和4．一杯水放在炉上加热烧开后，水面上方有“白色气”；夏天一块冰放在桌面上，冰的上方也有“白色气”（ ）A ．前者主要是由杯中水变来的“水的气态物质”B ．前者主要是由杯中水变来的“水的液态物质”C ．后者主要是由冰变来的“水的气态物质”D ．后者主要是由冰变来的“水的液态物质”5．如图所示，电容量分别为C 和2C 的两个电容器a 和b 串联接在电动势为E 的电池两端充电，达到稳定后，如果用多用电表的直流电压档V 接到电容器a 的两端（如图），则电压表的指针稳定后的读数是（ ）A ．3EB ．23EC ．ED ．06．已知频率为v 、波长为λ的光子的能量E hv =，动量h P λ=，式中h 为普朗克常量，则光速c 可表示为（ ）A ．P EB ．E PC ．EPD ．22E P二、多选题7．某种核X 经过α衰变后变为核Y ，再经过β衰变后变为核Z ，即c ead f b X Y Z αβ−−→−−→，下列关系中正确的是（ ） A ．ae 4=+ B ．c e = C ．df 1=- D ．b f 2=+三、填空题8．选择合适的卫星发射地发射卫星，对提高运载效率、节省燃料等方面都有影响（特别是对同步卫星的发射）。