2013年国际青年物理学家竞赛IYPT题目
2013年第26届国际青年物理学家竞赛IYPT题目(参考翻译)
1.自己创造
如果一张纸被“手风琴式”折叠或者被卷成筒，那么它将更加难以弯曲。使用一张单一的A4纸和少量胶水，如果需要的话，构建一座跨越280毫米间隙的桥梁。介绍相关参数，用以描述该桥梁的强度，并优化其中的部分参数或全部参数。
2．弹性空间
大球在水平拉伸膜上滚动的动态效果和它们之间明显的相互作用通常用于说明引力场。进一步探究该系统。在这样一个“引力场世界”确定和测量明显的“引力常数”是否可能？
3．弹力球
如果你站在地面上拿着乒乓球，并释放它，它会反弹。如果乒乓球内含有液．体，碰撞的性质会发生变化。探究碰撞的性质如何取决于球内液体的含量和其他相关参数。
4．孤子
沿水平轴等距离安装一链相似的摆，相邻的摆用轻绳相连接。每一个摆可以绕轴旋转，但不能侧向移动（见图）。探究沿着这样一条链的一种旋转的传播。当各摆都经历360o旋转时，孤立波的速度是多少？
5．悬浮空中，可以被向上的气流所支撑。气流的方向可以倾斜，一个轻球（如乒乓球）得出在保持球处探究气流倾斜的影响，然而它仍然可以支撑球。并优化该系统，于稳定状态的情况下，气流倾斜的最大角
度。．
6．彩色塑料
在明亮光线的照射下，一个透明的塑料物体（如一张空白的CD外壳）有时可以呈现各种不同的颜色（见图）。研究和解释这种现象。确定一下，当使用各种不同颜色的光源时，是否也可以看到这些颜色。
7．聆听光的声音
将一个罐子内表面的一半涂一层锅灰，并在它的盖子上钻一个孔（见图）。当连接交流电的灯泡发出的光线射到罐子的黑墙（锅灰层）时，可以听到明显的声音。
解释和探究这种现象。
8．喷射和薄膜
喷射的细液体流对肥皂薄膜的作用（见图）。喷射的液体流可以渗透通过薄膜或者与薄膜合并，产生有趣的形状，这取决于相关参数。解释和探究这种相互作用，以及由此产生的形状。
9．碳麦克风
一个麦克风的设计已经涉及碳颗粒的使用很多年了。入射声波在颗粒上产生的压力变化会产生电的输出信号。探究这样一个装置的组成，并确定其特性。
水上升10.
在一个装有水的碟子中间垂直放置一根蜡烛。点燃蜡烛,然后罩上一个透明的烧杯。探究并解释发生的现象。
11.滚珠轴承电机
一种被称为“滚珠轴承电机”的装置通过使用电能产生转动。该电机的效率和转速取决于哪些参数?(高电流工作时一定要小心！)
2013国际物理奥林匹克竞赛理论试卷(2)
Introduction In this problem we study an efficient process of steam production that has been demonstrated to work experimentally. An aqueous solution of spherical nanometer-sized silver spheres (nanoparticles) with only about particles per liter is illuminated by a focused light beam. A fraction of the light is absorbed by the nanoparticles, which are heated up and generate steam locally around them without heating up the entire water solution. The steam is released from the system in the form of escaping steam bubbles. Not all details of the process are well understood at present, but the core process is known to be absorption of light through the so-called collective electron oscillations of the metallic nanoparticles. The device is known as a plasmonic steam generator. Figure 2.1(a)A spherical charge-neutral nanoparticle of radius R placed at the center of the coordinate system. (b) A sphere with a positive homogeneous charge density (red), and containing a smaller spherical charge-neutral region (0, yellow) of radius , with its center displaced by. (c) The sphere with positive charge density of the nanoparticle silver ions is fixed in the center of the coordinate system. The center of the spherical region with negative spherical charge density –(blue) of the electron cloud is displaced by , where . (d)An external homogeneous electric field . For time-dependent , the electron cloud moves with velocity . (e) The rectangular vessel () containing the aqueous solution of nanoparticles illuminated by monochromatic light propagating along the -axis with angular frequency and intensity . A single spherical silver nanoparticle Throughout this problem we consider a spherical silver nanoparticle of radius and with its center fixed at the origin of the coordinate system, see Fig. 2.1(a). All motions, forces and driving fields are parallel to the horizontal -axis (with unit vector ). The nanoparticle contains free (conduction) electrons moving within the whole nanoparticle volume without being bound to any silver atom. Each silver atom is a positive ion that has donated one such free electron.
大学生物理竞赛规则
附件3 2014年第一届河北省大学生物理竞赛（实验部分）规则 参照国际青年物理学家锦标赛（IYPT）规则，本项竞赛以普通话为工作语言，以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍均参加11月29日上午的对抗赛，每轮对抗赛由三支或四支队伍参赛。最后，依据各队竞赛成绩进行排名（见附件4），前10名进入下午的决赛。 每一轮对抗赛分为三个或四个阶段，若有三支队伍参赛，这三支参赛队在不同的阶段扮演三种不同角色，即：正方、反方和评论方,进行三个阶段的比赛。若有四支队伍参加，则这四支参赛队扮演四种不同角色，即：正方、反方、评论方和观摩方,进行四个阶段的比赛。每一轮对抗赛中角色的转换顺序如下： 三支队伍参加比赛 四支队伍参加比赛
每一阶段比赛定时50分钟，具体流程如下： 对抗赛中对不同角色的要求： 正方就某一问题做陈述时，要求重点突出，包括实验设计、实验结果、理论分析以及讨论和结论等。 反方就正方陈述中的弱点或者谬误提出质疑，总结正方报告的优点与缺点。但是，反方的提问内容不得包括自己对问题的解答，只能讨论正方的解答。 评论方对正反方的陈述给出简短评述。 观摩方不发表意见。 在每一阶段的比赛中，每支队伍只能由一人主控报告，其他队员只能做协助工作，可以和主控队员交流,但不能替代主控队员进行陈述。在每一轮对抗赛中每个队员最多只能作为主控队员出场两次。 作为正方，在一支队伍的全部比赛中，每个队员作为主控队员进行陈述次数不能超过三次。 题目挑战和拒绝规则：
在同一轮对抗赛中，题目不能相同。反方可以向正方挑战任何一道题目，正方可以拒绝一次而不被扣分，拒绝两次，将不计名次，不参与评奖。 成绩 在一轮对抗赛中，每一次阶段赛过后，每位裁判就各队承担的角色表现打分，分数为1 至10 分的整数分数，裁判组的平均分数作为该阶段赛的成绩（角色成绩），计算参赛队的一轮比赛成绩时，不同角色的加权系数不同：正方：× 3.0； 反方：× 2.0 评论方：×1.0 各参赛队在一轮对抗赛中的成绩为各阶段赛成绩的加权总和，并把结果四舍五入保留一位小数。各参赛队的总成绩为该队在所有对抗赛中取得的成绩总和。以参赛总成绩进行排名。 2014年第一届河北省大学生物理竞赛组委会 2014年10月14日
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛模拟试卷（一） 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150 分，考试时间 120 分钟. 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的 4 个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示，甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动，乙上连有一段轻弹簧，甲乙相互作用过程中无机械能损失，下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大，则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大，则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大，则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大，则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F 1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F 2（如图Ⅰ-3），关于 F 1 和 F 2 的大小，下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2＞(M + m )g B.F 1＞(M + m )g ,F 2＜(M + m )g C.F 1＞F 2＞(M + m )g D.F 1＜(M + m )g ，F 2＞(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时，分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之 图Ⅰ -3 图Ⅰ -4 图Ⅰ-2
(完整版)上海高二物理竞赛试卷及参考答案
上海市第十五届高二物理竞赛(川沙中学杯) 复赛试题 说明： 1、本卷共四大题，24小题．满分150分．答卷时间为120分钟． 2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第 三、四大题要求写出完整的解答过程． 3，本卷中重力加速度用g表示，需要求教数值时取10m／s2。 一，选择题(以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题5分，共40分) l、发现静止点电荷间相互作用规律的科学家是 (A)安培；(B)法拉第； (C)麦克斯韦；(D)库仑。 2、如图所示，有一条形磁铁在自由下落的过程中遇到一导体圆环，磁 铁沿着圆环的轴线运，则磁铁的加速度 (A)在环的上方时大于g；(B)在环的上方时小于g； (C)在环的下方时大于g；(D)在环的下方时小于g． 3、如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中，由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力N。则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为 （A）1 (3) 2 R N mg -（B） 1 (3) 2 R mg N - （C）1 () 2 R N mg -（D） 1 (2) 2 R N mg - 4、如图所示，在水平面上匀加速前进的车厢内，有一与车厢相对静止的观测者测得与水平 面成θ角的光滑斜面上的物块相对于斜面向下的加速度a′=1 3 g sinθ，由此可以推断车厢在水 平面上的加速度为 (A)a0=2 3 g tgθ；(B) a0= 2 3 g ctgθ
(C) a0=2 3 g sinθ：(D) a0= 2 3 g cosθ 5、如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平面上，物块两侧联接劲度系数为k的相同弹簧。左侧弹簧左端固定。力F作用在右侧弹簧右端P，开始时弹簧均为自由长度。第一次缓慢地将P点向右拉l距离，所做功为A s．第二次迅速地将P点向右拉l距离，所做功为A f，则有(A)A f=4A s；(B) A f=2A s； (C)4A f=A s；(D)2 A f=A s。 6、如图所示，弹簧下面挂着质量分别为m 1＝0.5kg和m2＝0.3kg的两个物体， 开始时它们都处于静止状态。突然把m1和m2的连线剪断后，m2的最大速率是 (设弹簧的劲度系数k=10N／m) (A)0.77m／s；(B)0.98m／s； (C)1.34m／s：(D)1.94m／s。 7、如图所示，有一导热板把绝热气缸分成A和B两部分，分别充满两种不同气体。在平衡态下，A和B两种气体的温度相同。当活塞缓慢运动压缩绝热气缸内的气体A时 (A)A的内能增加了； (B)B的温度升高了； (C)A和B的总内能增加了； (D)A的分子运动比B的分子运动更剧烈。 8、如图所示，两导体板平行放置可构成一平板电容器C，将其接到电源上充电，直到两导体板的电压与电源的电动势E相等。当电容器被充满电荷时两导体板分别带电Q、-Q，电容 器存储的电能为1 2 QC，同时电路中电流为零，在整个充电过程中 (A)在电阻上产生的热量与电源电动势E无关； (B)在电阻上产生的热量与R成正比； (C)在电阻上产生的热量与R成反比； (D)在电阻上产生的热量与R无关。 二、填空题(每小题5分，共50分)
全国高中物理奥林匹克竞赛试卷及答案
高中物理竞赛试卷 ．一、选择题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出的4 个项中，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．（6分）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．3α 2．（6分）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1 cm3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．（6分）一列简谐横波在均匀的介质中沿x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24m/s，则该波的频率可能为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 4．（6分）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，先后置有分别用铜、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> F3 B. F2> F3> F1 C. F3> F2> F1 D. F1 = F2 = F3 5．（6分）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 2015年上海市中学生物理学术竞赛 竞赛规则 1、竞赛的背景 国际青年物理学家锦标赛（International Young Physicists' Tournament）简称IYPT，也被称为物理世界杯（World physics cup）。作为当前国际上最重要的高中物理团体对抗赛事，她自1988年创始以来吸引了国际上近40个国家的优秀高中生参与。2008年中国首次派队参加了国际竞赛。2010年中国借鉴国际青年物理学家竞赛（IYPT）的模式，创办的全国性大学生赛事（CUPY），已经成功举行了四届。2014年上海市高校，也正式举办了上海市大学生物理学术竞赛（SUPT）。秉承国际赛事的理念，通过上海市物理学会与上海市大学生物理学术竞赛（SUPT）联合，举办2015年上海市首届中学生物理学术竞赛。 上海市中学生物理学术竞赛，是在上海市高中学生中开展的学生团体学术竞赛，以团队合作的形式研究实际物理问题，以辩论的形式进行竞赛。举办这项赛事旨在锻炼中学生解决复杂科学问题的能力，培养学生的开放性思维能力，通过竞赛辩论环节，培养学生的交流表达能力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。 2、竞赛的有关事宜 2.1竞赛题目 2015年上海市中学生物理学术竞赛题目参考同年国际青年物理学家锦标赛题目，在力、热、光、电等物理分支下的 17个题目中选择12题作为上海市中学生物理学术竞赛的试题，第2、3、4、5、6、7、9、10、12、13、15、17题，以此通知附件一的原文题目为准，其他批注仅供参考。 2.2 参赛队组成与报名 （1）参赛队以团队形式报名，不接受个人报名； （2）每支队伍由 5 名学生组成和1位指导教师组成； （3）上海市各区县选拔一支队伍参赛，浦东新区可以选拔二支队伍参赛；另外，上海市教委直属学校的高中可以自愿组队参赛，不占区县名额。 2.3 裁判 第四届全国中学生物理竞赛预赛试题 姓名 成绩 1．将下列各量用国际单位制的主单位表示（取三位有效数字，第一横线填数字，第二横线填单位）。 （1）1光年= 。 （2）1标准大气压= 。 （3）1电子伏特= 。 （4）1原子质量单位= 。 2．在赤道上的A 处静止放置一个小物体。现在设想地球对小物体的万有引力突然消失，则在数小时内，小物体相对于A 点处的地面来说，将 。 A ．水平向东飞去 B ．原地不动，物体对地面的压力消失 C ．向上并渐偏向西方飞去 D ．向上并渐偏向东方飞去 E ．一直垂直向上飞去 3．根据现代天文知识，恒星演化到最后可成为 或 或 。 4．某地大气中的水汽没有达到饱和状态，若无其他水汽来源，则当气温升高后，以下各物理量： A ．饱和水汽压 ； B ．相对湿度 ； C ．绝对湿度 ； D ．露点 。 5．近年来，人们制成了高转变温度的超导材料，其中一种成分是钇、钡、 、 四种元素，据报导，我国研制的这类超导材料的零电阻温度已达到 K 左右。在这类超导材料出现以前，超导材料的零电阻温度只达到 左右。 6．如图4-1示，P 为一块均匀的半圆形薄电阻合 金片。先将他它按图甲的方式接在电极A 、B 之间，测得它的电阻为R 。然后再将它按图乙的方式接在电极C 、 D 之间，这时，P 的电阻为 。 7．在航天飞机坐舱中原来有两个圆柱形洁净的玻璃容 器，其中分别封装有水和水银（如图4-2示）当航天飞 机处于失重状态时，试把水和水银的表面形状分别画在两空框内。 A B P 甲P C D 乙图4-1 8．将200个电阻连成如图4-3所示 的电路，图中各P 点是各支路中连接两个电阻的导线上的点，所有导线的电阻都可忽略。现将一电动势为ε，内阻为r 0的电源接到任意两个P 点处，然后将任一个没接电源的支路在P 点处切断， 发现流过电源的电流与没切断前一样，则这200个电阻R 1、R 2、R 3…R 100，r 1、 r 2、r 3…r 100应有下列的普遍关系： 。 这时图中AB 导线与CD 导线之间的电压等于 。 9．图4-4所示的杯中盛有密度均匀的混合液体， 其密度为ρ。经过一段时间后变为密度分别为ρ1和ρ 2（ρ2>ρ1）的两层均匀液体。设其总体积不变，问杯中底面所受的液体的压强是否变化？若有变化？试证 明你的结论。 10．在一密闭的容器中装有放射性同位素氪 （3536Kr ）气，在温度为20℃时，其压强为1大气压。将容器埋入地下深处，经过22年后取出，在此期间有些氪经β衰变成铷（3537Rb ），铷最后是固体状态。现在，在温度仍为20℃时，测得容器中压强为0.25大气压，并测得容器中有固体铷0.75×10-3摩尔，铷的体积与容器体积比较可忽略不计。试计算埋入时氪的质量以及氪的半衰期。 水 水 水银 图 4-2 A B 图4-3 ρρ1ρ 2图4-4 40道有趣的物理竞赛试题及答案 1、想从镜子里看到放大的像应该使用( )。 A.凸面镜 B.凹面镜 C.平面镜 答：B 2、用手电筒同时斜射在一面镜子和一张灰色纸上，观察发现( )。 A.镜子亮 B.灰纸亮 C.一样亮 答：B 3、一朵花放在夹角为60两面镜子中间，从镜子里可以看到( )。 A .2朵 B.4朵 C.5朵 答：C 4、在游泳池的水下，仰望水面，水面( )。 A.清澈透明 B.浑浊 C.像水银一样反光 答:C 5、彩色电视荧光屏上的彩色是3种光合成的( )。 A.红、黄、蓝 B.红、黄、青 C.红、绿、蓝 答：C 6、黄昏时，太阳呈红色，是因为黄昏时( )。 A.太阳发出较多的红光 B.阳光经过空气的路途较长 C.太阳距地球较近。 答：B 7、从以下的哪种镜子中看到的像是和你自己一模一样( )。 A.平面镜 B.两个相交为90的平面镜 C.两个相交为45的平面镜 答：B 平面镜照出的人是一个反的，可以用报纸上的字在镜子上照一下试一试，你会发现镜子里的字是反的。偶镜把光线反射两次，所以镜子中看到的是和你一模一样的人。 8、高山上的平均气温比海平面的要低，原因是( )。 A.高山终年积雪 B.风大、日照少 C.高山的气压低 答：C 9、冬天触摸室外的铁器和木材，会感到冷热不一样，那么( )。 A.木头的温度高 B.铁的温度高 C.铁和木头的温度一样高 答：C 10、南极海洋上的浮冰的味道是( )。? A.淡的 B.和海水一样咸 C.比海水咸 答：A 11、两种物质被称为同位素，是因为它们( )。 A.原子核内质子数相等 B.原子核内中子数相等 C.原子核内中子加质数相等 答：A 12、大气臭氧层的主要作用( )。 A.有助于杀菌 B.反射电磁波 C.吸收阳光中的紫外线 答：C 13、冬天下雪后，为了融雪要在马路上撒盐，因为( )。 A.盐和冰混合后融点提高 B.盐和冰混合后融点降低 C.盐和冰发生化学反应 答：B 14、湖面漂浮着一条船，船里有许多块石头，现在把石头拿出来，丢进水里，湖水水面会有什么变化( )。 A.不变 B.上升 C.下降 答：C 15、水桶里装着水及大量的冰块，冰块触到桶底，冰融化以后，桶内的液面( )。 A.高于原来的液面 B.等于原来的液面 C.低于原来的液面 答：A 16、在一个密闭的屋子里，有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度，哪个做法对( )。 A.打开电冰箱的门 B.降低制冷温度后，再打开电冰箱的门 C.拔掉电源，打开电冰箱的门 答：C 17、一架抽水机，理论上最多能把多少米深的水抽到地面( )。 A.5米 B.10米 C.15米 答：B 抽水是由于大气压力，大气压只能把水提高10米。 18、在火车上观看窗外开阔的原野，会感到( )。 历届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答 第１届 （1967年于波兰的华沙） 【题１】质量Ｍ＝0.2kg 的小球静置于垂直柱上，柱高ｈ＝5m 。一粒质量ｍ＝0.01kg 、以速度0＝500m/s 飞行的子弹水平地穿过球心。球落在 距离柱s ＝20m 的地面上。问子弹落在地面何处？子弹动能中有多少转换为热能？ 解：在所有碰撞情况下，系统的总动量均保持不变： MV mv mv +=0 其中v 和V 分别是碰撞后子弹的速度和小球的速 度. 两者的飞行时间都是01.12== g h t s 球在这段时间沿水平方向走过20m 的距离，故它在水平方向的速度为： 8.1901 .120 == V （m/s ） 由方程0.01×500＝0.01v ＋0.2×19.8 可求出子弹在碰撞后的速度为：v ＝104m/s 子弹也在1.01s 后落地，故它落在与柱的水平距离为S ＝vt ＝104×1.01＝105m 的地面上。 碰撞前子弹的初始动能为=2 02 1mv 1250 J 球在刚碰撞后的动能为 =22 1 MV 39.2 J 子弹在刚碰撞后的动能为=2 2 1mv 54 J 与初始动能相比，两者之差为1250 J －93.2 J ＝1156.8 J 这表明原来动能的92.5%被系统吸收而变为热能。这种碰撞不是完全非弹性碰撞。在完全弹性碰撞的情形下，动能是守恒的。而如果是完全非弹性碰撞，子弹将留在球内。 【题2】右图（甲）为无限的电阻网络，其中每个电阻均为r ，求Ａ、Ｂ两点 间的总电阻。 解：如图（乙）所示 Ａ、Ｂ两点间的总电阻应等于Ｃ、Ｄ 两点间的总电阻与电阻ｒ的并联，再与ｒ串联 图（甲） 后的等效电阻。 如果网络是无限的，则Ａ、Ｂ 两点间的总电阻应等于Ｃ、Ｄ 两点间的总电阻，设为Ｒx 。 根据它们的串并联关系有： m M h S s υ A B r r r r r r r r A B r r r r r r r r Ｃ Ｄ 1.自己发明 建造一个无源装置——能为从2.5米固定高度坠向坚硬地面的生鸡蛋提供安全着陆，装置必须与鸡蛋一起坠落，你能实现的装置的最小尺寸是多少？ 2.气膜汽笛 一个简单的汽笛可以这样制造：用一根穿过一只小型容器（或杯子）底部的管子（如图）拉伸位于容器（或杯子）开口处的气膜。经由在容器侧壁处的小孔，鼓风可以产生一个声音。探讨相关参数如何影响声音。 3.单透镜望远镜 一架望远镜可只用一枚透镜制作，如果小光圈被用于替代目镜，那么透镜参数和孔会如何影响图像（如放大率、清晰度和亮度）？ 4.磁丘 少量置于非均匀磁场中的磁性流体会形成山丘状结构，探讨这些结构的属性如何依赖于相关参数。 5.莱氏星星 在莱氏效应中，置于热表面的水滴可存在几分钟。在某些情况下，水滴会发展为振荡的星形状态。引入不同的振荡模式并探讨它们。 6.快链条 一根链条由若干相比于水平有一定角度的木棍组成，且由两根线连接（见图），垂直悬挂然后释放。相比于自由落体，当掉至水平地面时，链条掉落更快。解释此现象并探讨相关参数如何影响运动。 7.螺旋水波 螺旋波及其他类型的波可能出现于薄层液膜流过旋转平台，探讨这些波的类型。 8.密度可视化 纹影摄影术通常用于使气体中的密度变化可视化。安装一套纹影装备并探讨它在解决密度差异中能做多好。 9.管中球 现有一根充满液体并含有一枚小球的密封透明管，此管倾斜放置且下端与马达相连，如此管沿锥形面运动。探讨球在相关参数作用下的运动。 10.分离玻璃 在两片薄玻璃之间放置一层薄薄的水，然后试着把它们分开。探讨影响所需力的参数。 11.毛发湿度计 一只简单的湿度计可仅用人的毛发制作。探讨相关参数对其准确度和响应时间的作用。 12.扭转陀螺 将轮轴固定于具有一定扭转阻力的竖直线 2010年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题 注意事项： 1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3．本试卷共有六个大题，满分为100分。 4．答卷时间：2010年4月18日（星期日）上午9：30～11：10。 一、（16分）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、 体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负 载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图1甲所示为干簧管 的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃 管上。 1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如图1乙，干簧管的 磁簧片触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时， 触点就会断开。请简述其原理。 2．某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，图2是他设计的一 部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： （1）设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件（取g=10N/kg）？ （2）他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。 二、（16分）小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图3所示。其中R1、R2、R3为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯，其所消耗的电功 率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有200W、300W、……、900W共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的表格，表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮：“×”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。 1．按照他的设想，帮他计算出R1、R2、R3的阻值各为多少？ 三、（16分）如图4为过去邮局里用来称量邮件质量的双杆台秤的主要结构简图，这种台秤的两条秤杆是固定在一起的，两条秤杆分别装有秤锤A、B，其中秤锤A只能处于其所在秤杆上有槽的特定位置处，秤锤B则可停在其所在秤杆上的任意位置。 1．这个台秤的量程和分度值分别是多少？ 2．写出用这种秤测量一个邮包的质量时的操作步骤（包括校零的具体步骤） 3．若用调整好的台秤称量一个邮包的质量时，秤杆水平平衡后，秤锤A、B所处的位置如图4所示，则这个邮包的质量为多少？ 4．由图中的信息推导出A、B两秤锤的质量m A、m B的关系 四、（16分）小华家买了新房，准备改装客厅顶灯的电路时，他发现爸爸拿来一幅如图5所示电路图，他很好奇，看了一会儿之后，发 现这幅图有些眼熟，但又和过去所看的图不 同，他拿着图去问爸爸：S3是什么开关，爸 爸告诉他这叫“双刀双掷”开关，相当于两 个单刀双掷开关“联动”。爸爸还告诉他要将 这三个开关分别装在三个与客厅相连的房间 的门旁边。这是为什么？这样装有什么好处 呢？小华决定仔细研究一下。 1．小华准备首先用列表的方法分析开关的状 态与灯泡亮灭的关系。为此他设计了如下的 表格，并用“1”和“2”表示开关接通的位置，用“1”和“0”表示灯泡的“亮”和“灭”。请你也参与到他的研究中来，并帮他在表格中记录下三个开关所有可能的组合对灯的控制情况，完成下表： 上海市第三十一届初中物理竞赛(大同中学杯) 初赛试卷 (兼区县物理竞赛试卷) 2017年2月26日上午9：00-10：30 说明： 1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题3分，共30题，计90分：第二部分为多项选择题，每题5分，全对得5分，部分选对得2分，选错或不选得0分，共12题，计60分。全卷满分150分。 2、考试时间为90分钟。 3、考生使用答题纸(卡)，把每题的正确选项填在答题纸(卡)相应位置。允许使用计算器，考试完毕后，请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。 4、常数g=10N/kg。 第一部分：单项选择题 1．最先通过科学实验发现电流磁效应的物理学家是( ) (A)法拉第(B)安培(C)库仑(D)奥斯特 解：法拉第发现了电磁感应现象,故A错误；安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B错误；库仑发现了电荷间的相互作用，即库仑定律，故C错误；奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故D正确。故选D。 2．夏天，把棒冰拿在手里，剥去纸后，棒冰周围冒出的“白气”主要是( ) (A)空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠 (B)棒冰中的水蒸发后形成的水蒸气 (C)棒冰中的冰升华为水蒸气，水蒸气再凝结成的雾 (D)人呼出的气体中的水蒸气，遇到低温棒冰而凝华成的小冰晶 解：夏天从冰箱里取出的棒冰温度较低，其周围空气中的水蒸气遇到冷的棒冰时会发生液化现象，变成小水滴形成白气。故选A。 3．如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁 针的N极向纸内偏转，这一束粒子可能是( ) (A)向右飞行的正离子束(B)向左飞行的负离子束 (C)向右飞行的电子束(D)向左飞行的电子束 解：根据右手螺旋定则可知粒子形成的电流方向是向左的，再根 据电流的方向规定为正电荷的定向移动的方向，可知选项C是正确的。故选C。 4．在如图所示的电路中，电阻R1和R2并联，则三个电表中( ) (A)表1、表2是电流表，表3是电压表 (B)表1、表2是电压表，表3是电流表 (C)表1、表2、表3都是电流表 (D)表1、表2、表3都是电压表 国际物理奥林匹克竞赛赛事流程 每一代表队包括5名年龄在20岁以下的中学生、1名领队和1名副领队，国际间旅费自负，东道国负责竞赛期间各队的食宿和旅游费用。各国可自派观察员参加，费用由派出国自筹。 赛期一般为9天。第1天报到后，队员和领队分开居住，住地一般相距几公里以上。东道国为每一参赛队学生配备1名翻译兼导游，这对东道国来说是一种很大的负担，有些国家难以承办IPhO活动，其部分原因也在于此。因华裔子弟遍布世界各地，东道国为我们代表队配备的翻译几乎都是在该国读研究生的华人学子。 第2天上午是开幕式，常在大学礼堂举行，气氛淡雅肃穆，学术气氛浓厚。开幕式后领队与队员暂不往来，且自觉地互不通电话联系，有事均通过翻译转达。第2天下午学生由主办者组织旅游或参观，领队们则参加本届国际委员会正式会议并集体讨论、修改和通过理论赛题，再由各国领队将题文翻译成本国文字，交由组委会复印。会议开始时，各国领队与观察员分别就座，组委会执行主席及其助手们的座位安排在正前方。东道国将3道理论题的题文和题解，以及评分标准的4种文本(英、俄、德、法)之一发给各国领队。大约一小时后，命题者代表用英语向大家介绍该题的命题思想及解题思路等，然后大会讨论，提出修改意见，最后通过这道理论题。3道题逐题进行，若其中某道题被否决，组委会便公开备用的第4道题。 3道题通过后常已近深夜，这期间除晚餐外，还供应饮料和点心。中国领队们而后所做的翻译工作，一般都会持续到次日清晨6点左右，真可谓"通宵达旦"。 第3天上午8点开始，学生们进行5小时的理论考试，其间有饮料和点心供应，学生们用本国文字答卷。组委会为领队们安排旅游或参观活动；尽管大多数人已经非常疲乏，也许因为身临异国他乡，仍是游兴十足。第3天下午东道国安排的休息性活动常能使领队与学生有机会见面，然而师生间很少谈及上午的考试，为的是不在情绪上影响后面的实验考试。 第4天讨论、修改、通过及翻译实验赛题。实验赛题为1-2道，2道居多。 第5天学生分为两组，分别在上、下午进行5小时的实验考试。若有2道题，则每题2。5小时。实验考试后学生们的紧张情绪骤然间消失，队与队之间频繁交往，学生们"挨门串户"地互赠小礼品，最受欢迎的当数各国硬币。此时，领队们开始悉心研究由组委会送来的本队队员的试卷复印件，上面有评分结果。分数由东道国专设的阅卷小组评定，在评定我国学生试卷时，常请另一位懂中文的研究生协助阅读试卷上的中文内容。 东道国通常在第6、7天安排各国领队与阅卷小组成员面谈，商讨和解决评分中可能出现的差错和意见分歧。第7天的下午或晚上举行最后一次国际委员会会议，多数领队借此机会互赠小礼品。会议最重要的议程是通过学生的获奖名单。理论题每题10分，满分30分；实验题若有2道，则每题10分，满分20分。按现在的章程规定，前三名选手的平均积分计为100%，积分达90%者，授予一等奖(金牌)；积分低于90%而达78%者，授予二等奖(银牌)；积分低于78%而达65%者，授予三等奖(铜牌)；积分低于65%而达50%者，授予表扬奖；积分低于50%者，发给参赛证书。上述评奖积分界限均舍尾取整。例如第24届IPhO前三名平均积分为40。53分，其90%为36。48，取整为36分，即成金牌分数线。通常得奖人数占参赛人数的一半。金牌第1名被授予特别奖。此外，还可由东道国自设各种特别奖，例如女生最佳奖、 Problems for the 29th IYPT 2016 以下翻译仅供参考： 1．Invent yourself Truly random numbers are a very valuable and rare resource. Design, produce, and test a mechanical device for producing random numbers. Analyse to what extent the randomness produced is safe against tampering 1．创造你自己 真实随机数是一种很有价值而且稀有资源。请设计、制造并测试一个可以产生随机数的机械设备并分析随机性抵御恶意攻击的能力。 2．Lagging Pendulum A pendulum consists of a strong thread and a bob. When the pivot of the pendulum starts moving along a horizontal circumference, the bob starts tracing a circle which can have a smaller radius, under certain conditions. Investigate the motion and stable trajectories of the bob. 2．滞后的摆 一根坚韧的线和重物可构成一个摆。当摆的悬挂点在水平面上作圆周运动的时候，在某些情况下重物也可开始做圆周运动，并且半径更小。研究该运动以及重物的稳定轨迹。 3．Acoustic Lens Fresnel lenses with concentric rings are widely used in optical applications, however a similar principle can be used to focus acoustic waves. Design and produce an acoustic lens and investigate its properties, such as amplification, as a function of relevant parameters. 3．声学透镜 菲涅耳透镜在光学中很常用，而利用相同的原理可以汇聚声波。请设计并制造一个声学菲涅耳透镜并研究其性质（例如放大率）作为相关参量的函数。 4．Super Ball Throw a highly elastic ball into the space between two plates. The ball starts bouncing and under some circumstances can even be projected back to you. Investigate the motion of the ball and parameters influencing the motion, including the orientation of the plates. 4．超级球 向两个平板间的空隙扔一个弹性很好的球。球开始弹，在某些情况下甚至可以弹回到你手上。研究球的轨迹以及影响运动包括平板方向在内的参量。 5．Ultrahydrophobic Water Set a dish filled with soapy water onto a loudspeaker or other vibrator. When it oscillates, it is possible to hold small droplets on its surface for a long time. Explain and investigate the phenomenon. 5．极为不易打湿东西的水 把一个装满肥皂水的盘子放在扬声器或者震动台上，当它震动的时候，它有可能会把一小滴液滴留在上面很长时间，解释并研究这一现象。 6．Electric Honeycomb 初中物理竞赛试卷 姓名成绩 一、填空： 1、物理量单位国际符号用英文表示，其中用大写字母的规定是于，用小写字母的规定是由于。国际单位制的基本单位，在初中阶段已经学习到的有： （填写单位的名称）。 物理学中的正负号具有一定的物理意义：例如速度V= +5米/秒，表示；势能Ep= +5焦，表示；热量Q= +5焦，表示 。 2、在二十世纪，有六位华裔科学家获得了诺贝尔奖，他们分别是： 、、、、。 3、实验前对测量仪器必须了解它的量程和最小刻度，量程的选择主要是考虑 ，最小刻度的选择主要是考虑 用天平测量物体质量时，将物体放在盘，砝码放在盘，其原因是 。用温度计测量液体的温度，读数时应注意： 二、选择 4、一个人在岸上看到水中的鱼，则鱼的像跟实物相比较应是：（） A、变浅 B、不变 C、变深 D、不能确定 5、一艘大轮船浮在水面上，设轮船受到的浮力作用点为O1,重力作用点为O2，则（） A、O1在O2正上方 B、O1在O2正下方 C、O1和O2重合 D、不 能确定 6、一艘小船逆水而上，船上一只木箱掉落，经过时间t 后发现，立即回头寻找，自掉落后时间T 追上（设船速、水速保持不变），则T （ ） A 、>2t B 、=2t C 、<2t D 、都有可能 9、如图所示，两只 同样的杯子装有等质量 对杯底的压强p 1和p 2 （ ） A 、p 1>p 2 B 、p 1=p 2 C 、p 1 从今天早上开始一直到明天，江苏、浙江、上海三地超过1000名考生在上海交大闵行校区参加2014年上海交大江浙沪三地“自主选拔录取改革试验”，每位考生须接受两轮共计40分钟的面试。 两轮面试由6位不同学科的专家组成，其中每轮面试有3位面试专家，时间各为20分钟。考试需要在规定时间里，完成自我介绍、才华展示与专家探讨交流等环节。复试并非传统意义上的“问答”，而是考生与面试专家的“对话”，交大方面表示，鼓励考生敢于提出问题，敢于质疑权威。 为了保证复试的公平、公正，考生和面试专家都须在现场进行分组的“双盲”抽签。无论是考生的考场、复试顺序，还是面试专家组合，都需要在现场进行抽签。 为了保证复试的有序进行，整个复试过程，考场区域禁带电子设备，人员通过探测仪检验，并对信号进行屏蔽。 今年上海交大的自主招生复试特别注重考察学生的综合素质和创新潜质。面试专家将根据学生在复试时的综合表现，对学生的创新潜质、交流沟通能力、逻辑思维能力、社会责任感等给出综合评价，尤其加强对未来发展潜质的考察，力求在和考生的开放式互动中，寻找到有发展潜力的“千里马”。 根据多名考生的回忆，精选了一部分面试“神题”，快来练一练“脑细胞”，看你答得出几条？交大自主招生面试题精选： 1.钱学森夫人是干嘛的？ 2.你觉得同学之间是什么关系？ 3.知不知道本专业的历史,有那些名人？ 4.如何看待上海人与外来人员的关系？ 5.学科竞赛是否会影响课内学习？ 6.平时做什么家务？ 7.平时喜欢吃什么东西？ 8.从哪里来，平时回老家吗？ 9.想问面试官什么问题？ 10.如果把你调剂到XX专业，你会怎么办？ 11.平时看了些什么文学名著，有什么感悟？ 12.国人为何在国外疯狂购物？ 13.你为什么一直傻笑？（该同学面试时一直保持笑脸） 14.你说你喜欢XX科目，你是怎么做到自学的？ 15.超前学习是否有益？ 16.什么是成键轨道和反键轨道？ 17.你有什么优点值得让我们录取你？ 18.婴儿为什么不能喝可乐？ 19.请介绍一种新型材料，你是如何了解到它的？ 20.有没有参加过面试前培训？ 21.为何如此青睐交大？ 22.科比和詹姆斯两人有何区别？ 23.你遇到的最大挫折是什么？ 24.交大校训是什么？ 25.圆锥曲线是怎么来的？ 26.数学归纳法的定义是什么？ 27.用英语描述一下这个东西（一张A4白纸）？上海市中学生物理学术竞赛
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