全国高中物理竞赛模拟试题
高中物理竞赛全国试题
高中物理竞赛全国试题一、选择题1. 下列选项中，哪一种是一种标量？A. 速度B. 加速度C. 力D. 位移2. 一个小球从斜面上滚下来，速度越快的小球是哪一个？A. 直径为2cm的小球B. 直径为4cm的小球3. 一个绳子的一端系在墙上，一个质量为m的小球系在绳子的另一端，此时稳定挂在绳子上的小球的受力情况是（若有不必要的小范围误差仍应坚持正确答案）：A. 绳子对小球的重力G作用的力B. 绳子的张力TC. 自由圆周运动向心力FD. 又多受到一绳索方向的水平力4. 如果板材上升的加速度是g/3，那么在附加一竖直下降加速度为g 的物体的加速度为多少？A. g/3B. 2g/3C. g5. 一个绳子的一端系在墙上，一个质量为m的小球系在绳子的另一端，此时稳定挂在绳子上的小球的受力情况是（若有不必要的小范围误差仍应坚持正确答案）：A. 绳子对小球的重力G作用的力B. 绳子的张力TC. 自由圆周运动向心力FD. 又多受到一绳索方向的水平力6. 一个直径为4m的液滴，由高65cm处落下，它的平均速度是多少？A. 12m/sB. 10m/sC. 8m/s7. 甲、乙两块木板，相同的木板距离与磁米孔等，其中甲木板外发之磁场背景地相比乙木板强大，分别如下图所示：甲→乙→磁米孔。
那么感到背景地磁场最强时面色什么样？A. 甲木板面色红红B. 乙木板C. 无法比较8. 一架飞机飞翔的时速是520千米，速度方向跟地面平行是，机身飞机若有轮胎触地滚动，轮胎滚动速度是多少？A. 520千米B. 200千米C. 无法确定9. 两个火炮连续开炮轰击靶，第一颗子弹在这个周期发现靶子，在300米的距离消失，第二颗子弹在600米处的靶的上，她离发射点不到多少米之远射击的？A. 300米B. 270米C. 。
D.受目两个火炮连续发炮轰击靶子，第一颗子弹在这个回合打靶这快E.200米F.225米10. 从运动到静止液体的压缩力是使液体扩散的压强是30x105米，在恒定的35米深处，求转捩面数。
全国高中物理竞赛试题
全国高中物理竞赛试题1. 选择题1.1 下列哪个选项是正确的？A. 物态是物质的一种，其特征主要由它的组成和结构所决定。
B. 物质的不同物态之间的转变与物质的组成和结构无关。
C. 物质由其中的元素组成，元素间的结合方式不影响物质的性质。
D. 物质的物态只与温度、压力有关，与组成和结构无关。
1.2 高空中的飞机通常选用哪种燃料？A. 煤炭B. 天然气C. 汽油D. 航空煤油1.3 热传导是通过哪种方式进行能量传递的？A. 粒子间的相互碰撞B. 粒子内部的运动C. 粒子的空间位置移动D. 粒子的色散与吸收1.4 光线经过一透镜后经过折射，下列哪个选项是正确的？A. 平行光线经过凸透镜折射后汇聚于焦点B. 凸透镜对平行光线折射的光线不会汇聚于焦点C. 凹透镜对平行光线折射后与凸透镜相同D. 凸透镜对平行光线折射后发生发散2. 解答题2.1 请使用公式说明能力与功率之间的关系。
根据定义，功率是单位时间内完成的功的量。
功的计算公式为功 = 力 ×距离。
能力是单位时间内所完成的功的数值，因此功率可以表示为功率 = 力 ×距离 ÷时间，即功率等于能力除以时间。
2.2 简述电流、电压和电阻之间的关系。
电流、电压和电阻是电路中的三个重要概念。
电流是电荷通过导体的数量与时间的比率，它与电压和电阻成正比。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，或者用公式I = V/R表示，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
3. 分析题3.1 两个力的合力为零，能否判断这两个力一定相等？不能。
两个力的合力为零只能说明两个力的大小和方向相互抵消，但不能确保这两个力的大小相等。
只有在另外给定的条件下，才能判断这两个力的大小是否相等。
3.2 如果一个物体绕着固定轴做匀速圆周运动，哪个方向的力依据牛顿第二定律的公式算的负？为什么？根据牛顿第二定律，F = m × a，其中F为物体所受的合外力，m为物体的质量，a为物体在给定方向上的加速度。
高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案
高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案模拟训练试卷①第一题 (16分)1．天文学家根据观测宣布了如下研究成果：银河系中心可能存在一个大黑洞．黑洞是一种神秘的天体，这种天体的密度极大，其表面的引力如此之强，以至于包括光在内的所有接近黑洞的物体都不能逃脱其引力的作用．人们用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体，进行了长达6年的观测，发现距黑洞6×1012m的星体以2000km ／s的速度绕其旋转．另外，根据相对论知识，光子在运动时有质量．设光子在运动时质量为m0，光子与黑洞间的吸引力同样符合万有引力定律。
由以上知识可以求出黑洞的最大半径R= m．已知引力恒量G=6.67×10-11N•m2／kg2。
计算结果取l位有效数字．2．电子电量为e，质量为m，经过电压为U的加速电场加速后，电子具有的德布罗意波的波长表达式是λ= ．若le=1.6×10-19C，m=9.1×10-31kg，代人数据计算，当U=150V时，λ= m．第二题 (20分)如图所示，半径为r的孤立金属球远离其他物体，通过电阻可以忽略的理想细导线和电阻为R的电阻器与大地连接．电子束从远处以速度v射向金属球面，若稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目为n，电子质量为m，电子电量数值为e，不考虑电子的重力势能，试求：1．稳定后金属球每秒钟自身释放的热量Q和金属球所带电量q；2．稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目n不会超过多少?第三题 (20分)在水平地面某一固定点用枪射击，射出的子弹在水平地面上落点所能够覆盖的最大面积是A．若在这一固定点正上方高度为h的位置用同一支枪射击．射出的子弹在水平地面上落点所能覆盖的最大面积是多大?不计空气阻力，不计枪支的长度，每次射出的子弹初速度大小相同．第四题 (18分)如图所示，固定在竖直平面内的椭圆环，其长轴沿竖直方向．有两个完全相同的小圆环套在椭圆环上，不计质量的轻线将两个小圆环连接在一起，轻线跨过位于椭圆焦点F的水平轴，小圆环与轻线系统处于平衡状态．不计各处的摩擦，小圆环的大小忽略不计．试分析说明，系统属于哪一种平衡状态?第五题 (20分)摩尔质量是μ、摩尔数是n的单原子理想气体发生了未知的状态变化(我们称之为x过程)．状态变化过程中，可以认为气体在每一状态都处于平衡状态．气体的x过程曲线在P—V图像中，向下平移P0后恰好与温度是T0的等温曲线重合，如图所示．1．试写出x过程中气体体积V随温度T变化的关系式；2．试写出x过程中气体的比热容c与压强P变化的关系式．第六题 (24分)如图所示，真空中平行板电容器水平放置，电容器下极板固定不动，上极板用轻弹簧连接在极板中心位置悬挂起来．已知电容器极板面积是A．当上极板静止不动时，弹簧伸长量为x0，此时两极板间距为d0．现将电容器与电势差为U的电源连接，使两极板充上等量电荷，上面是正电荷，下面是负电荷，上极板会发生小幅度振动．上极板在振动的平衡位置时两极板间距为d l，不计电容器边缘效应，不计电源内阻，试求：1．弹簧的劲度系数k；2．上极板做小幅度振动的周期T；3．若弹簧的劲度系数k为某一确定值，上极板做小幅度振动时，电容器充电电压不会超过多少?第七题 (22分)如图所示，在焦距f=0.15m的凸透镜L主轴上有一小光源S，凸透镜L另一侧有两个反射面相向放置的平面镜OM l和OM2．平面镜OM l和OM2彼此垂直，且与透镜L主轴成45°，两平面镜的交线与透镜主轴垂直．已知小光源中心到两平面镜的交线距离SO=0.9m，透镜到两平面镜的交线距离010=0.3m，试求：1．小光源S在透镜主轴上共成多少个像?2．小光源S在透镜主轴外共成多少个像?分别指出像的虚实、位置及放大率．答案与分析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.v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(,,)xy z E E E '''，而是0(,,)xy 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xm 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：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)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220sin 2cos gRθθ≤v .实际上，sin =0θ也满足上式。
高中物理竞赛国初试题
高中物理竞赛国初试题高中物理竞赛是一项旨在选拔和培养具有物理学科特长的学生的竞赛活动。
国初试题通常具有较高的难度和创新性，考察学生对物理概念的理解、物理规律的应用以及解决实际问题的能力。
以下是一份模拟的高中物理竞赛国初试题内容：一、选择题（每题5分，共30分）1. 一个质量为m的物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力。
在下落过程中，物体的机械能守恒。
若物体下落的高度为h，求物体落地时的速度v。
A. √(2gh)B. √(gh)C. √(3gh)D. √(4gh)2. 两个相同质量的物体A和B，分别以速度v1和v2在光滑水平面上相向而行，发生完全非弹性碰撞后，两物体粘在一起。
求碰撞后两物体的共同速度v。
A. (2v1 - v2) / 3B. (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2)C. (v1+ v2) / 2 D. (v1 - v2) / 23. 一个弹簧振子做简谐运动，振幅为A，其周期为T。
若振子从最大位移处开始运动，求经过四分之一周期后，振子的位移x。
A. A/2B. AC. 3A/4D. A/44. 一个带正电的粒子在垂直于磁场方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径为R。
若磁场强度增加为原来的两倍，求粒子的新运动半径R'。
A. R/2B. RC. 2RD. 4R5. 一个质量为m的物体在水平面上以速度v0开始滑动，受到一个与滑动方向相反的恒定摩擦力F。
若物体最终停止，求物体滑动的总距离d。
A. v0^2 / (2F)B. m * v0^2 / (2F)C. F * v0 / mD. 2 * m * v0^2 / F6. 一个理想气体经历一个等压膨胀过程，其体积从V1增加到V2，温度从T1增加到T2。
求气体在这个过程中的内能变化ΔU。
A. 0B. nRT1C. nRT2D. nR(T2 - T1)二、计算题（每题15分，共45分）1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度滑行，受到一个大小为5N的摩擦力作用。
全国高中物理竞赛试题
全国高中物理竞赛试题一、选择题（每题4分，共40分）1. 一个质量为m的物体，从静止开始自由下落，忽略空气阻力，经过时间t后，其速度大小为：A. gtB. 2gtC. gt/2D. gt^22. 根据牛顿第三定律，两个相互作用的力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。
下列哪个选项描述了这一定律？A. 作用力和反作用力总是同时产生，同时消失。
B. 作用力和反作用力总是相等的，但方向相同。
C. 作用力和反作用力的大小不一定相等。
D. 作用力和反作用力的方向总是相同的。
3. 一个物体在水平面上以恒定加速度a运动，摩擦系数为μ，若物体受到的推力为F，则摩擦力的大小为：A. F - μmgB. μmgC. F + μmgD. mg - μF4. 根据能量守恒定律，一个物体在没有外力作用的情况下，其总能量保持不变。
以下哪个选项违反了能量守恒定律？A. 一个物体在没有外力作用下，其动能和势能之和保持不变。
B. 一个物体在没有外力作用下，其机械能保持不变。
C. 一个物体在没有外力作用下，其总能量增加。
D. 一个物体在没有外力作用下，其总能量减少。
5. 波长为λ的单色光在折射率为n的介质中传播，其波速v为：A. c/nB. λ/nC. cλ/nD. nλ/c6. 一个理想气体在等压过程中，温度与体积的关系是：A. 体积与温度成正比B. 体积与温度成反比C. 体积与温度无关D. 体积与温度的平方成正比7. 根据麦克斯韦方程组，以下哪个选项描述了电场与磁场之间的关系？A. 电场可以产生磁场，但磁场不能产生电场。
B. 磁场可以产生电场，但电场不能产生磁场。
C. 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场。
D. 电场和磁场之间没有直接关系。
8. 一个带正电的点电荷q在真空中产生电场，其电场强度E与距离r的关系是：A. E与r成正比B. E与r成反比C. E与r的平方成正比D. E与r的平方成反比9. 一个电子在匀强磁场B中以速度v运动，其受到的洛伦兹力大小为：A. qvBB. qv^2BC. qvB^2D. qB^2v10. 根据热力学第二定律，以下哪个选项描述了熵增原理？A. 在自发过程中，系统的熵总是增加。
全国高中物理竞赛题目
1、关于万有引力定律，下列说法正确的是：A. 万有引力定律只适用于天体之间B. 两个物体之间的万有引力与它们质量的乘积成正比C. 两个物体之间的万有引力与它们距离的平方成反比D. 万有引力定律是牛顿在伽利略和开普勒研究基础上提出的2、关于电磁感应现象，下列说法错误的是：A. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流B. 感应电流的方向总是与磁场方向相同C. 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关D. 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比3、关于牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 物体的加速度与它所受合外力成正比，与它的质量成反比B. 物体的加速度方向总是与它所受合外力的方向相同C. 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体，不适用于微观高速粒子D. 物体所受合外力为零时，加速度一定为零，但速度不一定为零4、关于光的干涉现象，下列说法正确的是：A. 干涉现象是光波叠加的结果B. 任何两束光都能发生干涉现象C. 干涉条纹的间距与光的波长成正比D. 干涉现象说明光具有波动性5、在双缝干涉实验中，若将其中一缝挡住，则屏幕上：A. 出现一条亮纹B. 出现等间距的明暗相间的条纹C. 出现不等间距的明暗相间的条纹D. 出现一片黑暗6、关于热力学第二定律，下列说法正确的是：A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 在一定条件下，热量可以从低温物体传向高温物体C. 热量不能从低温物体传向高温物体，但内能可以D. 第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”7、关于光的折射现象，下列说法错误的是：A. 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定会发生改变B. 折射光线、入射光线和法线都在同一平面内C. 折射角的大小与入射角的大小和两种介质的性质都有关D. 在折射现象中，光路是可逆的8、关于电磁波谱，下列说法错误的是：A. 电磁波谱按照波长从长到短排列包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线B. 紫外线的波长比可见光的波长短，所以它的热效应显著C. X射线具有较强的穿透能力，医学上常用它进行人体透视D. γ射线是原子核内部发生衰变时放出的射线，它的电离本领很强9、关于动量守恒定律，下列说法正确的是：A. 系统不受外力作用时，系统动量一定守恒B. 系统所受合外力为零时，系统动量一定守恒C. 系统所受合外力不为零，但内力远大于外力时，系统动量近似守恒D. 动量守恒定律是自然界最普遍的定律之一，它适用于低速、宏观物体，也适用于高速、微观粒子10、关于原子物理，下列说法正确的是：A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会放出光子，且原子电势能减小B. 汤姆生发现了电子，并提出了原子的核式结构模型C. 原子核发生衰变时，会同时放出三种射线：α射线、β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强D. 根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁时，会放出光子，且电子的轨道半径减小。
高中物理竞赛模拟试题及参考答案
物理竞赛模拟试题及参考答案1．在听磁带录音机的录音磁带时发觉，带轴于带卷的半径经过时间t1=20 min减小一半．问此后半径又减小一半需要多少时间？2.一质量为m、电荷量为q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点，求（1）该匀强电场的场强E的大小和方向；（即求出图中的θ角，并在图中标明E的方向）（2）从O点抛出又落回O点所需的时间。
3.两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示。
（1）现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。
（2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。
试求出图中P A和AB连线的夹角θ。
4.（16分）如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。
AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连。
一条长为L的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC面上，其一端D至B的距离为L－a。
现自由释放链条，则：⑴链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由；⑵链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？5.（22分）一传送带装置示意图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。
现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。
稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。
高中物理竞赛模拟题一1
德钝市安静阳光实验学校全国高中物理竞赛模拟题一1.光子从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M 0，向相距为R=1.8×1061.y.（光年）的远方仙女座星飞行。
要求在25年（时间）后到达目的地。
引力影响不计。
1）、忽略加速和减速所需时间，试问的速度应为多大？2）、设到达目的地时静止质量为M 0ˊ，试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少？分析：光子是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使获得向前的动量。
求解第1问，可先将时间a 250=τ（年）变换成地球时间τ，然后由距离R 求出所需的速度。
到达目的地时，比值0M M '是不定的，所谓最小比值是指刚好能到达目的地，亦即的终速度为零，所需“燃料”量最少。
利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。
解：1）加速和减速所需时间可略，故以恒定速度υ飞越全程，走完全程所需时间（本征时间）为a 250=τ（年）。
利用时间膨胀公式，相应的地球时间为因 故解出可见，几乎应以光速飞行。
（2）、从静止开始加速至上述速度υ，的静止质量从M 0变为M ，然后作匀速运动，质量不变。
最后作减速运动，比值0M M '最小时，到达目的地时的终速刚好为零，质量从M 变为最终质量0M '。
加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。
因光子喷射的是光子，以光速c 离开，即u=c ，于是有21011⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=ββM M （1）c βυ=为加速阶段的终速度，也是减速阶段性的初速度。
对减速阶段，可应用上题（本章题11）的（4）式，式中的m 0以减速阶段的初质量M 代入。
又因减速时必须向前辐射光子，故u=-c ，即有21011⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=ββM M （2） 由（1）、（2）式，得2.如图52-1所示，地面上的观察者认为在地面上同时发生的两个事件A 和B ，在相对地面以速度u （u平行于x 轴，且与正方向同向）运动的上的观察者的判断正确的是（ ）图52-1A 、A 早于B B 、B 早于AC 、A 、B 同时发生D 、无法判断解：在地面（S 系）上，,A B x x x -=∆0=-=∆A B t t t ，在（S '系）中，⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-='-'='∆22c ux t r c ux t r t t t A A B B A B 因0>r ，0>u ，0<-B A x x ，故0<'∆t 。
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2010年全国高中物理竞赛模拟试题
（全卷10题，共200分，做题时间120分钟）
1．（10分）正点电荷ｑ１和负点电荷-ｑ２（ｑ２＞0）固定在ｘ轴上，分居于垂直ｘ轴的光滑
绝缘薄板的两侧，带正电的小球也处于ｘ轴上且靠着板，如图所示，起初，板处于负电荷不
远处，球处于平衡，板开始沿ｘ轴缓慢平移扩大与负电荷的距离，当距离扩大到Ｌ/３时，
小球从ｘ轴“逃逸”，求比值ｑ１／ｑ２。物体对电场的影响忽略，重力也不计。
2.（18分）步行者想要在最短的时间内从田野A处出发到田野B处，A、B两处相距1300m，
一条直路穿过田野，A处离道路600m，B处离道路100m，步行者沿田野步行速度为3km/h，
沿道路步行速度为6km/h，问步行者应该选择什么样的路径？最短时间为多少？讨论A、B
两处位于道路同侧与异侧两种情况。
3.（16分）滑轮、重物和绳组成如图所示系统，重物1和2的质量已知：m1=4kg、m2=6kg，
应如何设置第三个重物的质量m3，才能使系统处于平衡。滑轮和绳无重，滑轮摩擦不计，
不在滑轮上的绳均处于水平或竖直。
4.（20分）一根长金属丝烧成螺距为h、半径为R的螺旋线，螺旋线轴竖直放置，珠子沿螺
旋线滑下，求珠子的稳定速度υ0，金属丝与珠子之间的摩擦因数为μ。
5.（20分）用长1m的不可伸长的弹性轻线系上两个同样小球，使它们静止在光滑水平面上，
彼此相距50cm，现使其中一个球沿着垂直与两球心连线方向，以速度υ0=0.1m/s抛去，求
经过3min后两球速度。
6.（30分）质量为Ｍ的航天站和对接上的质量为ｍ的卫星一起沿着圆轨道绕地球运行，其轨
道半径为地球半径Ｒ的ｎ倍（ｎ＝１.２５）某一时刻，卫星沿运动方向从航天站上射出后，
沿椭圆轨道运行，其远地点到地心距离为８ｎＲ。当质量之比ｍ／Ｍ为何值时，卫星刚好绕
地球转一圈后再次回到航天站。（ｍ＜Ｍ）
7.（20分）在循环１－２－３－１中１－２是等温线，２－３是等容线，３－１是绝热线，
在此循环中热机效率为η１；在循环１－３－４－１中，１－３是绝热线，３－４是等温线，
４－１是等容线，在此循环中热机效率为η２；求热机沿循环１－２－３－４－１的效率η。
工作物质是理想的单原子气体。
8.（20分）半径为Ｒ的轮子以速度υ0平移，
起先轮子不转动，轮子的轴只能沿ＡＢ自由
地运动，轮子与平面以及轮轴的摩擦很小可
不计，轮缘均匀带电。轮子滑向磁感应强度
为Ｂ的平行于轮轴的匀强磁场区域，如图。
为了使轮子在离分界线ＯＯ′足够距离处能
无滑动地滚动，轮上电荷应如何分布。轮子
质量为Ｍ，且集中在轮缘，不计辐射。
9．（16分）矩形容器放在焦距均为f的两个会聚透镜之间并垂直于主光轴，如图所示，点
光源s放在透镜L1的焦点上，光屏M放在透镜L2的焦平面上。当容器是空的时，观察到屏
上光源的像，容器装入透明液体，它的折射率随高度按n(h)=n0（1+αh）规律变化，液层厚
度为L，求屏上光源的像沿竖直线移动多少。在光束直径范围内折射率随容器深度的变化小。
10．（1）（10分）按照早期的一种氢原子模型（汤姆孙模型），它是均匀带正电的球，电子
位于球心，整个原子呈电中性，试求这样原子的半径。如果已知为使电子脱离离子飞向远处，
它需要具有的最小能量等于E0，电子电量为e。
（2）（20分）惰性气体分子为单原子分子，在自由原子情形下，其电子电荷分布是球对称
的。负电荷中心与原子核重合。但如两个原子接近，则彼此能因静电作用产生极化（正负电
荷中心不重合），从而导致有相互作用力，这称为范德瓦尔斯相互作用。下面我们采用一种
简化模型来研究此问题。
当负电中心与原子核不重合时，若以x表示负电中心相对正电荷（原子核）的位移，当
x为正时，负电中心在正电荷的右侧，当x为负时，负电中心在正电荷的左侧，如图1所示。
这时，原子核的正电荷对荷外负电荷的作用力f相当于一个劲度系数为k的弹簧的弹性力，
即f=－kx，力的方向指向原子核，核外负电荷的质量全部集中在负电中心，此原子可用一弹
簧振子来模拟。
今有两个相同的惰性气体原子，它们的原子核固定，相距为R，原子核正电荷的电荷量
为q，核外负电荷的质量为m。因原子间的静电相互作用，负电中心相对各自原子核的位移
分别为x1和x2，且|x1|和|x2|都远小于R，如图2所示。此时每个原子的负电荷除受到自己核
的正电荷作用外，还受到另一原子的正、负电荷的作用。
众所周知，孤立谐振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v为质量m的振子运动的
速度，x为振子相对平衡位置的位移。量子力学证明，在绝对零度时，谐振子的能量为hω/2，
称为零点振动能，2/h，h为普朗克常量，mk/为振子的固有角频率。试计算
在绝对零度时上述两个有范德瓦尔斯相互作用的惰性气体原子构成的体系的能量，与两个相
距足够远的（可视为孤立的、没有范德瓦尔斯相互作用的）惰性气体原子的能量差，并从结
果判定范德瓦尔斯相互作用是吸引还是排斥。可利用当|x|<<1时的近似式(1+x)1/2≈1+x/2-x2/8，
(1+x)-1≈1－x+x2。
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5
6
＋
－
x
图1
＋
－
x
2
图2
＋
－
x
1
R
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29
30、人活着就会失去。你失去的不会再来，你争取的永远都会失去。
31、死亡与夜色为友，揭开了黄泉的一角，寄予这生命，时机一到，他便降临到你身边。
32、就为了这么一点点的美丽，她们可以放弃友情，亲情，爱情…这就是，所谓的TM的人性#
世界脏到羞耻，谁有资格说难过。
创伤，也是一种成熟的象征。
你知道被迷惑，说明你尚且清醒，当你不知道迷惑时，才是最可怜的。
狂妄的人有救，自卑的人没法救。
伤害别人并不能掩盖自己的缺点，不过是自欺欺人罢了。
内心各种小心算计，心中不坦白，表达颠三倒四，五官又怎么端正。
多讲点笑话，以幽默的态度处事，这样子日子会好过一点。
活在别人的赞扬与掌声中，终究会成为一个敏感脆弱的人。
沉默是毁谤最好的答覆。
对人恭敬，
无私奉献的爱心，让你拥有一切。
仇恨的心无法被治愈，只有宽容才能化解仇恨，饶过别人就是饶过自己。
接受眼前的现实，你才能超越现实。