第三届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题及解答
第30届-32届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案
第30届全国中学生物理竞赛预赛试卷本卷共16题，满分200分.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.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.下列说法正确的是：A.一束单色光从真空射入玻璃时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的传播速度不同于在真空中的传播速度有关B.白纸上有两个非常靠近的小黑斑，实际上是分开的，没有重叠部分.但通过某一显微镜所成的象却是两个连在一起的没有分开的光斑，这与光的衍射现象有关C.雨后虹的形成与光的全反射现象有关D.老年人眼睛常变为远视眼，这时近处物体通过眼睛所成的像在视网膜的前方（瞳孔与视网膜之间），故看不清2.图中A、B是两块金属板，分别与高压直流电源的正负极相连.一个电荷量为q、质量为m的带正电的点电荷自贴近A板处静止释放（不计重力作用）.已知当A、B两板平行、两板的面积很大且两板间的距离较小时，它刚到达B板时的速度为u0，在下列情况下以u表示点电荷刚到达B板时的速度A.若A、B两板不平行，则u<u0B.若A板面积很小，B板面积很大，则u<u0C.若A、B两板间的距离很大，则u<u0D.不论A、B两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少，u都等于u03.α粒子和β粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动.若α粒子的质量是m1，β粒子的质量是m2，则α粒子与β粒子的动能之比是A.m2m1B.m1m2C.m14m2D.4m2m14.由玻尔理论可知，当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，有可能A.发射出光子，电子的动能减少，原子的势能减少B.发射出光子，电子的动能增加，原子的势能减少C.吸收光子，电子的动能减少，原子的势能增加D.吸收光子，电子的动能增加，原子的势能减少5.图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB为其主光轴.P是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q点.该光学元件可能是A.薄凸透镜B.薄凹透镜C.凸球面镜D.凹球面镜二、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的地方。
高中试卷试题复习模拟高考全国物理竞赛预赛第一试试题
然顿市安民阳光实验学校第十二届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题全卷共八题，总分为140分一、（20分）1．（5分）一木版竖直地立在车上，车在雨中匀速行进一段给定的路程。
木版板面与车前进方向垂直，其厚度可忽略。
设空间单位体积中的雨点数目处处相等，雨点匀速竖直下落。
下列诸因素中与落在木版面上雨点的数量有关的因素是：A．雨点下落的速度B．单位体积中的雨点数C．车行进的速度D．木版的面积2．（5分）放映电影时，看到影片中一辆马车从静止起动，逐渐加快。
在某一时刻车轮开始倒转。
已知电影放映机的速率为每秒30幅画面，车轮的半径是0.6米，有12根辐条。
车轮开始倒转时马车的瞬时速度是_________米/秒。
3．（5分）镭226的半衰期是1600年。
如已知现在地球上镭226的总量，能否据此确定4800年前地球上镭226的总量？为什么？4．（5分）图1所示的A、B是两个管状容器，除了管较粗的部分高低不同外，其他一切全同。
将此两容器抽成真空，再同时分别插入两个水银池中。
当水银柱停止运动时，问二管中水银的温度是否相同？为什么？设水银与外界没有热交换。
二、（16分）如图2所示，原长L0为100厘米的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一小球。
这一装置可以从水平位置开始绕O点缓缓地转到竖直位置。
设弹簧的形变总是在其弹性限度内。
试在下述（a）、（b）两种情况下，分别求出这种装置从原来的水平位置开始缓缓地绕O点转到竖直位置时小球离开原水平面的高度h0。
在转动过程中，发现小球距原水平面的高度变化出现极大值，且极大值h m 为40厘米。
在转动的过程中，发现小球离原水平面的高度不断增大。
三、（16分）两端封闭的均匀玻璃管内，有一段水银柱将管内气体分为两部分。
玻璃管与水平面成α角如图3，管内气体处于平衡状态。
现保持α角不便，将玻璃管整个浸入较热的水中，重新达到平衡。
试论证水银柱的位置是否变化。
如果变化，如何变？四、（16分）已知太阳每秒辐射出3.8*1026焦的能量。
30届预赛,全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案.docx
第30届全国中学生物理竞赛预赛试卷本卷共16题，满分200分.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.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.下列说法正确的是：A.—束单色光从真空射入时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的传播速度不同于在真空中的传播速度B.白纸上有两个非常靠近的小黑斑，实际上是分开的，没有重叠部分.但通过某一显微镜所成的象却是两个连在一起的没有分开的光斑，这与光的衍射现象有关C.雨后虹的形成与光的全反射现象有关D.老年人眼睛常变为远视眼，这时近处物体通过眼睛所成的像在视网膜的前方（瞳孔与视网膜之间），故看不清2.图中A、B是两块金属板，分别与高压直流电源的正负极相连.一个电荷量为q、质量为m的带正电的点电荷自贴近A板处静止释放（不计重力作用）.已知当A、B两板平行、两板的面积很大且两板间的距离较小时，它刚到达B板时的速度为“°，在下列情况下以“表示点电荷刚到达B 板时的速度A.若A、B两板不平行,则B.若A板面积很小，B板面积很大，则u< uoC.若A、B两板间的距离很大，则H<W OD.不论A、B两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少，"都等于«（）3.□粒子和B粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动.若a粒子的质量是nn，B粒子的质量是m2,则a粒子与B粒子的动能之比是m? * m】一m】=4m?A•百 B.云 C.阪 D.孟4.由玻尔理论可知，当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，有可能A.发射出光子，电子的动能减少，原子的势能减少B.发射出光子，电子的动能增加，原子的势能减少C.吸收光子，电子的动能减少，原子的势能增加D.吸收光子，电子的动能增加，原子的势能减少5.图示两条虚线Z间为一光学元件所在处，AB为其主光轴.P是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q点.该光学元件可能是QA.薄凸透镜p•B.薄凹透镜A•BC.凸球面镜D.凹球面镜二、填空题和作图题•只要给出结果，不需写出求得结果的过程.6.（8分）国际上已规定,33Cs 原子的频率/=9192631770Hz （没有误差）•这样，秒的定义______________________________ •国际上已规定一个公认的光速值c=299792458m/s （没有误差）.长度单 位由时间单位导出，则米定义为 __ .7. （8分）质量为g 的小滑块，沿一倾角为e 的光滑斜面滑下，斜面质量为m2,置于光滑的水平桌面上.设重力 加速度为g ，斜面在水平桌面上运动的加速度的大小为& （8分）一线光源，已知它发出的光包含三种不同频率的可见光，若要使它通过三棱镜分光，最后能在屏上看到这三种不同频率的光的谱线，则除了光源、三棱镜和屏外，必须的器件至少还应有 •其中一个的位置应在 和 之间，另一个的位置应在 和 之问.绕过轻滑轮连接B 和C 的轻细绳都处于水半位置.现用水平方向的恒定外力F 拉滑轮，使A 的加速度等于0.20g, g 为重力加速度.在这种情况吋，B 、A 之间沿水平方向的作用力的大小等于 ________________ , C 、A之间沿水平方向的作用力的大小等于 ______________ ，外力F 的大小等于 _______________ •10. （14分）i.在做“把电流表改装成电压表”的实验中，必须测出电流表的内阻和用标進电压表对改装成的电压表 进行校准.某同学对图示的器材进行了连线，使所连成的电路 只要控制单刀双掷开关的刀位和调节电阻箱及变阻器，不需.J.改动连线，就能：（1）在与电阻箱断路的条件下测出电流表 单刀双掷开关 的内阻；（2）对改装成的电压表所有的刻度进行校准•试在图 中画出该同学的全部连线.ii. ------------------------------------------------------------------------------------ 有一块横截面为矩形的长板，长度在81cm 与82cm 之间， --------------------------- |宽度在5cm 与6cm 之间，厚度在lcm 与2cm 之间.现用直尺 电阻箱（最小刻度为mm ）、卡尺（游标为50分度）和千分尺（螺 旋测微器）去测量此板的长度、宽度和厚度，要求测出后的 最后一位有效数字是估读的.试设想一组可能的数据天灾下单刀开关9. （12分）如图所示，A 为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B 和C.A 、B 、C 的质量分别为m 、5m 、m.B 、C 与A 之间的静 摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.10, K 为轻滑轮,nKAr-i>fcl —c "1标准电压表面的空格处.板的长度 ClTb 板的宽度 cm,板的厚度 cm,电流表变阻器电池三、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. （20分）在水平地面某处，以相同的速率巾用不同的抛射角分别抛射两个小球A和B,它们的射程相同•已知小球A在空中运行的吋间为7\,求小球B在空中运行的时间几•重力加速度大小为g，不考虑空气阻力.12.（20分）从地球上看太阳时，对太阳直径的张角〃二53°.取地球表面上纬度为1 °的长度匸110km,地球表面处的重力加速度g=10m/s2,地球公转的周期7=365天.试仅用以上数据计算地球和太阳密度之比. 假设太阳和地球都是质量均匀分布的球体.13.（16分）一个用电阻丝绕成的线圈，浸没在量热器所盛的油中，油的温度为0°C.当线圈两端加上一定的电压后，油温渐渐上升.0°C时温度升高的速率为5.0K・miJ,持续一段时间后，油温上升到30°C,此时温度升高的速率变为4.5K・ min1,这是因为线圈的电阻与温度有关.设温度为旷C时线圈的电阻为肌，温度为0°C 吋线圈的电阻为则有R.= R.（1+a 0）, a称为电阻的温度系数.试求此线圈电阻的温度系数. 假设量热器及其中的油以及线圈所构成的系统温度升高的速率与该系统吸收热量的速率（即单位时间内吸收的热量）成正比；对油加热过稈中加在线圈两端的电压恒定不变；系统损失的热量可忽略不计.14.（18分）如图所示，一摩尔理想气体，由压强与体积关系的图中的状态A出发，经过一缓慢的直线过程到达状态B,已知状态B的压强与状态A的压强之比为* ,若耍使整个过程的最终结果是气体从外界吸收了热量，则状态B与状态A的体积之比应满足什么条件？己知此理想气体每摩尔的内能瑯T , R为普适气体常量，卩为热力学温度.15.（23分）如图所示，匝数为N、的原线圈和在数为M的副线圈绕在同一闭合的铁心上，副线圈两端与电阻R相联，原线圈两端与平行金属导轨相联.两轨之间的距离为厶，其电阻可不汁.在虚线的左侧，存在方向与导轨所在平血垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B. pq是一质量为m电阻为r与导轨垂直放置的:金属杆，它可在导轨上沿与导轨平行的方向无摩擦地滑动•假设在任何同-•吋刻通过线圈每一匝的磁通都相同，两个线圈的电阻、铁心中包括涡流在内的各种损耗都忽略不计，且变压器中的电磁场完全限制在变压器铁心中•现于1=0时开始施一外力，使杆从静止出发以恒定的加速度Q向左运动•不考虑连接导线的自感. 若已知在某吋刻t时原线圈中电流的大小/<,i.求此时刻外力的功率ii.此功率转化为哪些其他形式的功率或能量变化率？试分别求岀它们的大小.16.（23分）如图所示，一质量为加半径为R的由绝缘材料制成的薄球壳，均匀带正电，电荷量为Q,球壳下面有与球壳固连的底座，底座静止在光滑水平面上•球壳内部有一劲度系数为"的轻弹簧（质量不计），弹簧始终处于水平位置，其一端与球壳内壁固连，另一端恰位于球心处，球壳上开有一小孔C,小孔位于过球心的水平线上.在此水平线上离球壳很远的0处有一质量也为m电荷量也为Q的带正电的点电荷P,它以足够大的初速比沿水平的0C方向开始运动.并知P能通过小孔C进入球壳内，不考虑重力和底座的影响.已知静电力常量上求P刚进入C孔到刚再由C孔出来所经历的时间.t 令F 表示此时刻外力的大小小表示此时杆的速度，P 表示外力的功率，则有 P = FxFat (1) 在*时刻，由牛顿定律有 (2) 由上两式得P = (ma ^I }BL)at(3)u.在*时刻，杆运动产生的电动势 & = BLat (4)令囲、鶴分别表示原、副线圈两端的感应电动势，并有浜二炭 5、4分别表示原、 副线圈两端的电压，厶表示副线圈中的电流，由欧姆定律有 鶴=» S 二 I Q R根据题的假设，利用法拉弟电磁感应定律.有歹I N* 由(4)、(5)、(6)、(7)式可得U x = atBL -ZjT〃2 晋 WBU r M电阻厂上消耗的功率 电阻R 上消耗的功率变压器内场能的变化率第30届全国中学生物理竞赛预赛试卷参考解答与评分标准 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・ 答案：1. A 、 B 2. D 3・ D 4. B 、 C 5・ D 二、 填空题和作图题. 答案与评分标准： （共8分）康Cs 跃迁时所对应的电磁波振动9192631770个周期的时间（4分）・ 6. 7. 9. 光在真空中在丽扇面秒的时间内所传播距离的长度（4分） （共8分） /Hjsin &cos&m 2 + ^（Sin 2^（共8分）两个凸透镜（4分）.光源（1分）三棱镜（1分）.三棱镜（1分）屏（1分）（共12分）0. 10mg （4 分）0. \Qrng （4 分） 2. 2mg （4 分）（共14分）i.连线如图所示（8分）分.只要小数扌是二位数，都给这2分）5. 532 （2分.只要小数点后是三位数.都给这2分）1.8424 （2分.只要小数点后是四位数，都给 这2分）10.电流表电阻箱单刀开关电池单刀双掷开关物理竟赛预赛卷参考解答与评分标准 第1页 共6页标准电压表变阻器(5)(6)(7)N 、R (血一") 外力的功率转化为：杆的动能的变化率 Pg =ma 2^既=〃上-〃上=(叫BL-冷)-(制“(8)(9)(10)(11) (12)(13)(14)Pg 恥atBL — /jf)2三、计算题.计算题的解答应写出必要的文字说明.方程式和靈要的演算步骤.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・参考解答：取抛射点为坐标原点，兀轴沿水平方向，y轴竖直向上，抛射角为8・抛出时刻时间/取为0,对任何斜抛小球有x = tv^cosO (1)y = ^o sin0 -(2)消去:得小球运动的轨迹方程为(3)取尸0,解出％即为射程d砧sin20a = -------g利用（4）式可彳Q小球在空中运行的时间其中，G为引力恒址，％和松分别为地球和太阳的质M, r为日地距离，T为地球公转周期.令心表示太阳半径，根据题意有(2)由（1）和（2）式得物理竞赛预赛卷参考解答与评分标准第2页共6页d 2v0sing 2"V O COS0 " g \'°以臥表示小球A的抛射角，弘表示小球B的抛射角，现要两小球射程相同，由（4）式有按题意有sin20A = sin20B而2/ =拓如由（5）式，小球A和B在空中运行的时间分别为2%血去g2%sin&Bg(6)(7)(8)(9)(10)本题20分.（1）、（2）式各4分，（4）、（7）式各3分，（8）、（9）、（10）式各2分.12.参考解答：地球绕太阳运行时，由万冇引力定律和牛顿定律有G響叫科(1)由⑺、（8由万有引力定律和牛顿定律，对地球表面处质ht 为加的物体有G 哝 ftl=^g其中R E 为地球半径.摇题意已知 2TT /?E = ：360Z代入上式得G%_ 窗g180/风二T -7pL= T -^7(4)(5)(6)⑺由⑶、(6)、(7)式得代入数据，得— = 3.92 Ps评分标准：本题20分.(1)、(2)式各3分，(3)式 (7)、(8)式各2分，(9)式2分(在3・参考解答： /扯热器、油和线圈构成的系统在单位时间内吸收的热员等于通过线圈的电流的电 功率.设加在线圈两端的电压为/当线圈的电阻为他时，电流的功率(1)式中％为0。
第41届全国中学生物理竞赛预赛试题及答案
第41届全国中学生物理竞赛预赛试题解答及评分标准（2024年9月7日9:00-12:00）一. 选择题（本题60分，含5小题，每小题12 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。
将符合题意的选项前面的英文字母写在答题纸对应小题后面的括号内。
全部选对的给 12分，选对但不全的给6分，有选错或不答的给0分。
）1.B C2. D3. A4. BD5. B二. 填空题（本题100 分，每小题20分，每空10分。
请把答案填在答题纸对应题号后面的横线上。
只需 给出结果，不需写出求得结果的过程。
6. ch G ，0ch ε7. 0.875，0.1258. 2g τ，竖直向上 9. 153.310⨯ Hz ，103.710⨯Hz 10.073150p S ，0p S N μ≥三. 计算题（本题 240分，共6小题，每小题40 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给分。
有数值计算的, 答案中必须明确写出数值，有单位的必须写出 单位。
）11.（1）（1.1）如题解图11a ，由牛顿第二定律知，硬币受到的静摩擦力f ma = ① 由力平衡条件知，硬币受到的支撑力N mg = ②以硬币重心为支点，由力矩平衡条件有fh Nd = ③由①②③式得d a g h= ④ （1.2）静摩擦力大小满足f N μ≤ ⑤由①②⑤式得a g μ≤ ⑥可见加速度超过g μ时硬币将滑动。
（2）（2.1）如题解图11b ，设高铁在圆轨道上转动的角速度为ω，以硬币和桌面的接触点为支点，由力矩平衡条件得2(sin cos )(cos sin )mg h d m R h d θθωθθ+=− ⑦mg Nf a 题解图11a 题解图11b由⑦式得cos sin 0h d θθ−>因此ω=⑧（2.2） 仍如题解图11b ，设硬币受到桌面的支撑力为N '，静摩擦力为f '（解题图中只画了静摩擦力斜向上的情形）。
2005年第22届全国中学生物理竞赛预赛和复赛试题(附标准答案)
九、 （30 分）如图所示，水平放置的金属细圆环半径为 a，竖直放置的 金属细圆柱（其半径比 a 小得多）的端面与金属圆环的上表面在同一平 面内，圆柱的细轴通过圆环的中心 O． 一质量为 m， 电阻为 R 的均匀导 体细棒被圆环和细圆柱端面支撑，棒的一端有一小孔套在细轴 O 上， 另一端 A 可绕轴线沿圆环作圆周运动，棒与圆环的摩擦系数为．圆环 处于磁感应强度大小为 B Kr 、方向竖直向上的恒定磁场中，式中 K 为大于零的常量，r 为场点到轴线的距离．金属细圆柱与圆环用导线 ed 连接．不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦，也不计细圆柱、圆环及导线 的电阻和感应电流产生的磁场． 问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力 作用于棒的 A 端才能使棒以角速度 匀速转动． 注： x Δx x 3 3x 2 Δx 3xΔx Δx
(4)
评分标准：本题 17 分． 正确画出装置示意图给 5 分．（1）式、（2）式各 4 分，（3）式、（4）式各 2 分．
三、
S
M r S O N
S
M S
2R
2R
R
r O O N
图1
图2
自 S 作球的切线 S，并画出 S 经管壁反射形成的虚像点 S ，及由 S 画出球面的切线 S N，如图 1 所示， 由图可看出，只要 S M 和 S N 之间有一夹角，则筒壁对从 S 向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方， 不会完全落在球上被吸收． 由图可看出，如果 r 的大小恰能使 S N 与 S M 重合，如图 2，则 r就是题所要求的筒的内半径的最大值．这 时 SM 与 MN 的交点到球心的距离 MO 就是所要求的筒的半径 r．由图 2 可得
(2)
在温度升高T 的同时，气体体积膨胀，推动液柱克服大气压力做功．设液柱的位移为 Δl ，则气体对外做功
第届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案
第 32 届全国中学生物理比赛初赛试卷1~5678总分910111213141516本卷共 16 题，满分 200 分．得阅卷复一、选择题．此题共 5 小题，每题 6 分．在分核每题给出的 4 个选项中，有的小题只有一项切合题意，有的小题有多项切合题意。
把切合题意的选项前方的英文字母写在每题后边的方括号内．所有选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得0 分．1.2014 年 3 月 8 日清晨 2 点 40 分，马来西亚航空企业一架波音777-200 飞机与管束中心失掉联系．2014 年 3 月 24 日晚，初步确立出事地址位于南纬31o52′、东经 115 o 52′的澳大利亚西南城市珀斯邻近的海疆．有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每日上午同一时辰在该地区正上方对海面摄影，则A.该卫星必定是地球同步卫星B.该卫星轨道平面与南纬31 o 52′所确立的平面共面C.该卫星运转周期必定是地球自转周期的整数倍D.地球自转周期必定是该卫星运转周期的整数倍（铀核）衰变成22288Rn（氡核）要经过次α衰变， 16 次β衰变次α衰变，4次β衰变次α衰变， 16 次β衰变 D. 4 次α衰变，4 次β衰变3．如图，一半径为 R 的固定的圆滑绝缘圆环，位于竖直平面内；环上有两个相同的带电小球 a 和 b(可视为质点)，只好在环上挪动，静止时两小球之间的距离为 R。
现用外力迟缓推左球 a 使其抵达圆环最低点 c，而后撤掉外力．以下说法正确的选项是A.在左球 a 抵达 c 点的过程中，圆环对 b 球的支持力变大B．在左球 a 抵达 c 点的过程中，外力做正功，电势能增添。
C.在左球 a 抵达 c 点的过程中， a、b 两球的重力势能之和不变D.撤掉外力后， a、b 两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒4．如图， O 点是小球平抛运动抛出点；在O 点有一个频闪点光源，闪光频次为30Hz；在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，小球初速度与毛玻璃平面垂直．在小球抛出时点光源开始闪光．当点光源闪光时，在毛玻璃上有小球的一个投影点．已知图中O 点与毛玻璃水平距离L=1．20 m，测得第一、二个投影点之间的距离为0.05 m ．取重力加速度g=10m/s2．以下说法正确的选项是A. 小球平抛运动的初速度为4m/sB．小球平抛运动过程中，在相等时间内的动量变化不相等C．小球投影点的速度在相等时间内的变化量越来越大D.小球第二、三个投影点之间的距离0．15m5．某同学用电荷量计(能测出一段时间内经过导体横截面的电荷量)丈量地磁场强度，达成了如下实验：如图，将面积为S，电阻为 "的矩形导线框abcd 沿图示方向水平搁置于地面上某处，将其从图示地点绕东西轴转180o，测得经过线框的电荷量为Q1；将其从图示地点绕东西轴转 90 o ，测得经过线框的电荷量为Q2.该处地磁场的磁感觉强度大小应为A.R Q12Q22B.R Q12Q22C.R Q12Q1Q2 Q22D.S4S S2R Q12Q1 Q2Q22S二、填空题．把答案填在题中的横线上．只需给出结果，不需写出求得结果的过程．得阅卷复6．(10分 )水平力 F 方向确立，大小随时间的分核变化如图 a 所示；使劲F 拉静止在水平桌面上的小物块，在 F 从0 开始渐渐增大的过程中，物块的加快度 a 随时间变化的图象如图 b 所示．重力加快度大小为10m/s2。
第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案
B. 若 q 0 ，没有平衡位置
C. 若 q 0 ，可能有一个或两个平衡位置
D. 若 q 0 ，没有平衡位置
5.如图，小物块 a、b 和 c 静置于光滑水平地面上．现让 a 以速度 V 向右运动，与 b 发生弹性正碰，然后 b 与 c 也发生弹性正碰．若 b 和 c 的质量可任意选择，碰后 c 的最大速度接近于
第 33 届全国中学生物理竞赛预赛试卷
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页的括号内．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.如图，球心在坐标原点 O 的球面上有三个彼此绝缘的金属环，它们分别与 x − y 平面、y − z 平面、z − x
（1）插入金属片以后电容器的总电容； （2）金属片上表面所带电量；
（3）1、 2 、 3 三部分 电场强度；
的 （4）插入金属片过程中外力所做的功．
14.如图，两个相同的正方形刚性细金属框 ABCD 和 ABCD 的质量均为 m ，边长均为 a ，每边电阻均 为 R ；两框部分地交叠在同一平面内，两框交叠部分长为 l ，电接触良好．将整个系统置于恒定的匀强磁
ON = b ．反射镜面上的某灰尘粒子 P 与直线 ON 的距离为 r (b a ? r t ) ．观察者可以观察到明暗相间
的环形条纹．
（1）求第 m 个亮环到 N 点的距离；
（2）若 n =1.63，a = 0.0495m ，b = 0.245m ，t =1.110−5 m ， = 680nm ，
A. 2V
第41届全国中学生物理竞赛预赛试题答案与评分标准
第41届全国中学生物理竞赛预赛试题（2024年9月7日9:00-12:00）考生须知1、 考生考试前务必认真阅读本须知。
2、 本试题共4页，总分为400分。
3、 需要阅卷老师评阅的内容一定要写在答题纸相应题号后面的空白处；阅卷老师只评阅答题纸上的内容；选择题和填空题也必须在答题纸上作答；写在试题纸和草稿纸上的解答都不能给分。
一. 选择题（本题60分，含5小题，每小题12 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。
将符合题意的选项前面的英文字母写在答题纸对应小题后面的括号内。
全部选对的给 12分，选对但不全的给6分，有选错或不答的给0分。
）1.一边长为a 的正方形处于水平面上，其四个顶点各固定一个正电子。
一个电子在该正方形的中心点O 的正上方P （O 、P 两点的距离远小于a ）处自静止释放。
不考虑空气阻力、重力、电磁辐射、量子效应和其他任何扰动。
该电子（ ） A. 会运动到无穷远处 B. 与正电子构成的系统的能量守恒 C. 会在过O 点的竖直线上做周期运动 D. 会在正方形上方振荡2. mol n 理想气体经过一个缓慢的过程，从状态P 沿抛物线到达状态Q ，其V （体积）-T （绝对温度）图如图2a 所示。
已知此过程中当032V V =时，温度达到最大值0max 094p V T nR=（其中0p 和0V 分别是状态P 的压强和体积，R 是普适气体常量）。
若状态P 和Q 的温度P T 和Q T 都等于002p VnR，则该过程的p （压强）-V 图为（ ）3. 一个动能为2.0eV 的电子从很远处向一个固定的质子飞去。
电子接近质子时被俘获，同时放出一个光子，电子和质子形成一个处于基态的静止氢原子。
已知氢原子的基态能量为13.6 eV −，光在真空中的速度为83.010 m/s ×，电子电量的大小和普朗克常量分别为191.610 C −×和3426.610 kg m /s −×⋅。
第40届全国中学生物理竞赛预赛试题解答与评分标准20230902
第40届全国中学生物理竞赛预赛试题解答及评分标准（2023年9月2日9:0012:00）一、选择题（本题60分，含5小题，每小题12 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。
将符合题意的选项前面的英文字母写在答题纸对应小题后面的括号内。
全部选对的得 12分，选对但不全的得6分，有选错或不答的得0分。
） 1. D 2. B 3. ABD 4. A 5. C二、填空题（本题100 分，每小题20分，每空10分。
请把答案填在答题纸对应题号后面的横线上。
只需给出结果，不需写出求得结果的过程。
） 6.17100 77.322⨯或，8 7. 9.63，50.0 8. 前倾，1arctan 26 6.2︒或 9. 3，12 10. 5210⨯，2110⨯三、计算题（本题 240分，共6小题，每小题40 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。
有数值计算的, 答案中必须明确写出数值，有单位的必须写出单位。
）11. （1）在A 、B 间的软绳刚刚被拉紧后的瞬间，B 、C 间的轻质弹簧无形变，故小球C 的速度为0 C 0=v ①在A 、B 间的软绳刚刚被拉紧后的瞬间，连接小球A 、B 的软绳与x 轴的夹角为θ，小球B 所受到的来自软绳的作用力沿拉直的绳的方向，因此，在此瞬间B 的速度沿着软绳指向A 的方向，即此时B 的速度B v 为B B ˆˆ(cos sin )xy θθ=+v v ， ②式中ˆˆxy 、分别为x 、y 坐标轴的方向，B v 是B v 的大小。
设此时A 的速度为 A A A ˆˆx y xy =+v v v ， ③A 、B 构成的体系在绳被拉紧的过程中动量守恒，有 B A 0cos x θ+=v v v ④B A sin 0y θ+=v v⑤由于轻绳柔软（完全无弹性）且不可伸长，在绳刚刚被拉紧后的瞬间A 相对于B 的相对运动速度A'v 必然垂直于AB 连线，且沿顺时针旋转方向，即A B Acos sin x θθ'-=v v v ⑥ A B A sin cos y θθ'-=-v v v⑦联立①④⑤⑥⑦式，解得2A 011ˆˆ1cos cos sin 22x y θθθ⎡⎤⎛⎫=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦v v ⑧20B ˆˆ(cos cos sin )2xy θθθ=+v v ⑨由⑧⑨式和题给数据得A 0ˆˆ(0.680.24)xy =-v v ⑩ B 0ˆˆ(0.320.24)xy =+v v ⑪【解法2：在A 、B 间的软绳刚刚被拉紧后的瞬间，B 、C 间的轻质弹簧无形变，故小球C 的速度为0 C 0=v ①如题解图11a ，在绳刚刚被拉紧后的瞬间，将A 的初速度按垂直于连线方向“⊥”和平行于连线方向“”进行分解000⊥=+v v v②’其中0000sin , cos θθ⊥==v v v v③’由轻绳约束条件，在A 、B 间的软绳刚刚被拉紧后的瞬间 B B A==v v v④’再由A 、B 间的动量守恒得B A 012==v v v ⑤’A 0⊥⊥=v v⑥’于是B 01cos 2θ=v v e ⑦’A 000B 0011cos sin 22θθ⊥⊥=+=-=+v v v v v v v e e⑧’其中，e 和⊥e 分别为平行“”和垂直“⊥”方向的方向向量。
初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)(2021年整理)
初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
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上海市第二十六届初中物理竞赛(模拟题）初 赛 试 卷第一部分：选择题1. 在平直公路上，甲乘汽车以10m/s 的速度运动,乙骑自行车以5m/s 的速度运动，关于甲、乙运动情况说法正确的是（ ）①同向运动时,甲观察到乙以5m/s 的速度远离。
②同向运动时，乙观察到甲以5m/s 的速度靠近。
③反向运动时，甲观察到乙以15m/s 的速度远离.④相向运动时，乙观察到甲以15m/s 的速度靠近。
A 。
只有一句是正确的B 。
只有二句是正确的C 。
只有三句是正确的 D. 四句全是正确的2.同一容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,甲、乙、丙三条有阀门的细管均与大气相通，如图所示．打开阀门后，关于管内液面高度说法正确的是 ( )①甲管内液面与容器内液面相平 ②甲、乙、丙三条管内液面相平③甲管液面最低，丙管液面最高 ④甲管液面最高，丙管液面最低A.只有①②正确B. 只有②③正确 C 。
只有③④正确 D.只有①④正确3.水平地面上放着一只箱子，小孩用力向上提,却没有提起，在小孩向上提箱子时( )A.箱子对地面压力减小，人对地面的压力增大B.箱子对地的压力减小,人对地面的压力不变C.箱子和人对地面的总压力增加D.箱子和人对地的总压力减小4. 如图所示：F1赛车尾部有后翘的合金板,它的作用是（ ）A 。
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第三届全国中学生物理竞赛预赛
第一试试题及解答
注意亨项:以下是一些物理恒和数据,解题时如有甜要可选用。万有引力恒t口=667xl少,,牛顿·米盆千克一、地球半径丑二64x10.米。静电力值t称.9·。xl沪牛顿·米,·库仑一。基本电荷e二1印xl犷.1库仑。电子质t价。二9lx1o一朴千克。质子质t饥p二167x10一”千克.真空中光速c二.sOxl沪米。秒一、普切克恒t几二663x10一“焦耳。秒。普适气体值t刀二881焦耳。本尔一,。开一、阿伏伽德罗常数N.6能xl护像尔月6(4分)质盆为,的小木块,停放在水平地面上
,
它与地面间的静摩擦系数为拼。一人想用最小的作用
力F使木块移动,则此最小作用力F的大小为
_
试题
第一部分把答案填写在题中横线上空白处,不要求写出演算过程。1(4分)木星的公转周期约为12年。设地球至太阳的距离为1单位(称为1天文单位),则木星至太阳的距离约为夭文单位。2(3分)把托在手掌中的物体沿竖直方向向上抛出,在物体脱离手掌的瞬间,手掌的运动方向应是___;手掌的加速度的方向应是_,大小应是3(4分)如图1所示,一质t为.的物块位于一质皿可忽略的直立弹黄上方h高度处,该物块从静止6(4分)一火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,并停止在B也A、B两地相距,。火车作加速运动时,其加速度最大为al;作减速运动时,其加速度的绝对值最大为气。由此可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为7(3分)已知氢原子”二1能级的能l为一136电子伏。氢原子从。二3的能级跃迁到”二2的能级时所发射的光谱线为色。8(3分)一物休沿二轴在二:。一A和`:`A的区间内作简谐振动。某人对此物体作随机观察,则该物体出现在微小间隔O`二(a中的几率是__。9(2分)图2中所示为一两臂内径相同的U形管,其中盛有乙
醚。两嘴中各
有一活塞与液面紧密接触
。
起
始时两活塞在同一水平面上
,
现将两活塞同时十分缓慢地上提,左右臂活塞提高的距离分别为几和2几,然后将两
活塞固
定,两臂中液面的高度差应为
上1生
l二于仁仁)二二刃刃}下门
l二二罗二尸二二少吧竺止二了二二IlI
图2
开始落向弹黄。设弹黄的倔强系数为气则物块可能获得的最大动能为…..10(4分)设一氢气球可自由膨胀以保持球内外的压强相等,则随着气球的不断升高,因大气压强随高度而减小,气球将不断膨胀。如果氮气和大气皆可视作理想气体,大气的温度、平均摩尔质t以及重力加
速
度随高度的变化皆可忽略,则气球在上升过程中所受
的浮力将如何变化?答:
_
丁`、
11
4(4分)网球拍以速率,:击中以速率,。飞来的网球。被击回的网球的最大速率为__二(以上所有的速率都是指相对于地面)。图111(4分)一直立的不
传
热的刚性封闭圆筒,高度为Zh,被一水平透热隔板C分成体积
皆为V的A、B两部分,如图
3所示。A中充有一摩尔较轻
的理想气体,其密度为人
;B
厌口·川J产l
}A…
匕
图3中充有一摩尔较重的理想气体,其密度为pB。现将隔板抽开,使A、B两部分的气休在短时间内均匀混合。若通、B中气体的定容摩尔热容皿(一摩尔的气体在体__~二~一、一~一一~~一二,一一、、、3。积不变的条件下温度升高IK所吸收的热里)皆为普Rr、一”入“J刁、”`~~护”刊`一`了一一~”“、、~产只~2(R为普适气体恒t),则两部分气体完全混合后的温度T:与混合前的温度T,之差T:一T:`12(息分)两个形状相同、相距很远的金属小球A和B,带有等盆同号电荷,它们之间的库仑作用力为F。现在用一带有绝缘手柄的不带电的金属小球口与小球A相触,小球c的大小与小球A、B完全相同。C和A接触后再去和B接触,最后将C移去。此时A、B之间的库仑作用力为13(3分)图4中所示为一具有金属罩壳的金箔尺度比物体大。物体越靠近凹镜,象比物体大得越18(4分)虹和觅是太阳光射入大气中的水珠时经折射、反射和色散产生的光学现象。虹的外圈是红色
的,内圈是紫色的,竟的外圈是紫色的,内圈是红色的。虹是太阳光在水珠中经过次折射和
下_
_
次全反射形成的。霓是太阳光在水珠中经过
次折射和_次全反射形成的
。
1。(4必196:年有人从高度H·26米的
大
楼上向地面发射频率为v.的,光子,并在地面测t接收到的,光子的频率气测得的,与t,。不同,与理论
预计一致,试从理论上求出号的值·答:
气生
验电器。A为金属小球,B
为
金属杆,口为金箔,刀为金属罩壳。验电器放在绝缘板
S上
,
现将一定t的正电荷移至小球
A上,于是两金箔将
—
_。然后用一具有绝缘柄的
金属叉K将小球A与金属罩
壳
20(5分)
图5ǔ!一一ū
,.1.1
!月
J6
ù一图
D相连,则两金箔将。最后移去金属
叉
,
再用手指触及小球A,则两金箔将
14(2分)德国物理学家冯·克利青因发现_
_而荣获1985年诺贝尔物理奖
。
15(4分)用N个相同的电池串联成的电池组对
一电容器充电。第一种充电方式是:将此电容器与一电阻串联后,接在N个串联电池的两端。第二种充电方
式是:将此电容器与同一电阻串联后,先用一个电池充电,接着改为用两个串联电池继续充电,再改为用三个串联电池继续充电,··…,最后改为用N个串联电他继
续充电。这两种充电方式的电能损失是否相同?若不同,则那种方式损耗的电能多?答:_。16(4分)太阳光通过一个三角形的小孔射在观察屏上,在改变屏到小孔的距离的过程中,(1)屏上能否出现三角形的光斑?若能,出现这种光斑的条件是什么?若不能,其理由是什么?答:_,______。(2)在屏上能否出现圆形的光斑?若能,出现这种形状光斑的条件是什么了若不能,理由是什么?答:如图6所示,一束平行白光沿劣方向通过屏P上小孔c后,射向玻璃立方体A。设A的折射率在夕方向上随粉夕值的增加而线性增大;但在与夕轴垂直的平面内是均匀的。从A射出的光线经过折射率均匀的玻璃三棱镜B后,照到与二轴垂直的观察屏(毛玻璃)E上。试在图6中定性地画出所看到的E上的图象。第二部分注意:除第一题外,其他各题答题时要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步膝。一、(16分)两滑块A:和A:盛放在水平的桌面上,如图7所示。巳知A:的质t为,:,
A
:的质t为
,:,A:与桌面间的静摩擦系数为内。设用产:表示」
:
与A:间的静摩擦系数,F表示作用于滑块A:上的水
平拉力,则当拼:和r取各种不同值时,A:和A:可能
发生的运动情况有下
列四
17(2分)物体沿主轴向凹镜靠近,当移至焦点
以
内时,无论把屏放在什么位里,屏上都得不到物体的象。但凹镜前的观察者可以看到镜后有正立的象,象的a)A,相对于桌面滑但A:与A:相对静
777
蔗蒸
图7.11
·
止种动的相对于桌面滑动,A:与A:间存在相对运
动。
`)过:相对于桌面静止,A:相对桌面滑动
。
d)相对于桌面,通,和A:都静止
。
(1)分别写出上述每种运动情况中邵:和F所满足的条件(不要求写出运算过程):a)___…。的过程中,设对气体作功平,气体的温度上升到r(K)。现开启小阀门,经过足够长的时间后,将它关闭。然后拔除销钉(让活塞可自由移动),并用电热器加热气体。加热完毕并经过一定时间后,得知左室内气体的压强变为加热前的15倍,右室的体积变为原来
的
075倍。求电热器传给气体的热t
。
四、(1。分)如图1所示,转轮1和2的轮缘都是
很薄的良导体,每个转轮都有四根轮辐,每条轮辐的长度为了,电阻为r。两轮都可绕各自的转轴转动(在图中
以找坐标表
示内,纵坐标表示F,试在圈8
、.尹
、7
、
J口、,n`卜U心扁“才`
、
的万认J拼:图上标出与上述每种运动情况相应的必:和
F的取
值范
围
。
图11
图8二、(14分)如图9所示,质t为二的长方形箱子
,
放在光滑的水平地面上。箱内有一质
t也为.的小滑
块,滑块与箱底间无摩擦。开
始时箱子静止不动,滑块以
恒定的速度”.从箱子的
A
璧处向B壁处运动,后与B
壁碰挂。假定滑块与箱壁每
们糕~薰
图9
转轴与纸面垂直)。两轮的边缘通过电刷用导线连接
。
两转轴亦通过电刷用导线连接。整个装里放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里
。
转
轮2的边缘与一阻力闸A接触。今设法使转轮1以值定的角速度。:旋转,假定电刷的阻力和导线的电阻都
可忽略不计,而阻力闸与轮2之间的阻力恒为F,则在
转轮2转动起来并达到稳定时,求(1)转轮2的角逮度。(2)使转轮1作恒定角速度。:旋转所需的功率。五、(16分)空间某一体积为V的区域内的平均电场强度(E)定义
碰扭一次,两者相对速度的大小变为该次碰挂前相对速度的。倍,一拐·(1)要使滑块与箱子这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的40男,滑块与箱壁最多可碰撞几次?(2)从滑块开始运动到刚完成上述次数的碰搜期间,箱子的平均速度是多少?三、(14分)如图10所示,在一具有绝热壁的刚性圆柱形封闭气缸内,有一装有小阀门I的绝热活塞,在气缸的通端装有电热器H,可用于加热气体。起初,活塞紧贴气缸B(E)E:dV:+E:刁乙+E.」.V+
…
刁犷:+dV
:+刁.V+
…
端的内壁,小阀门I关闭;整
个气缸内盛有
一定质t的某
种理想气体。其温度为.T
(K)。活塞与气缸壁之间的
康擦可以忽略。现设法把活
.~塑二
巴生
补玖
式中d乙为体积v内第`个非常小的体积(称为体积元),马为第`个体积元内的场强(只要体积元足够小,可以认为其中各点场强的大小和方向都相同.)革
为
累加号,例如军d乙
一d矶+`几+`
V:
+一V
今有一半径为。原来不带电的金属球,现使它处于电t为q的点电荷的电场中。点电荷位于金属球外
,
与球心的距离为R。试计算金属球表面的感应电荷所
产生的电场在此球内的平均
电场强
度
。
图1
0
塞压至气缸中央,并用销钉F把活塞固定,从而把气缸分成体积相等的左右两室(如图)。在上述压缩气体
解答
说明:(1)考生如按其他方法或步骤解答,正确的,同样给分
;