高中物理 竞赛试题 分类汇编5 光热部分(含答案解析)

物理应用知识比赛试题五( 光热部分 )一．单调选择题： (每题 3分，共 36分 )题123456789101112答案1．对于电冰箱，以下说法中正确的选项是：A．电冰箱内温度比较低，这是液体蒸发吸热造成的B．电冰箱散热器摸起来烫手，这主若是电流的热效应造成的C．夏季，翻开冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气D．家用电冰箱的耗电功率往常超出 1000瓦。

2．两支内径不同、下边玻璃泡内水银量相等的合格的温度计，同时插入一杯热水中，过一会儿则会看到：A．两支温度计水银柱上涨的高度相同，示数相同B．内径细的温度计水银柱升得较高，示数较大C．内径粗的温度计水银柱升得较高，示数较大D．内径粗的温度计水银柱升得较低，两支温度计示数相同3．以下图，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去。

要使平面镜中小球的像沿竖直方向着落，则镜面与桌面间的夹角A．30°B． 45°C．60°D． 90°α 应为：4．酷热的夏季，当你走在晒得发烫的柏油路上时，碰巧来了一辆洒水车，洒湿了路面。

这时你会感觉更为闷热，产生这类感觉的主要原由是：A．洒水车中的水经过曝晒，内能增添，温度很高B．洒水后空气的湿度增添，身上的汗较难蒸发C．地面上的水反射了阳光，使身体获得更多的热量D．水蒸发时把地面的热带到了人的身上5．小明拿着一个直径比较大的放大镜挺直手臂观看远处的物体，能够看到物体的像，下边说法中正确的选项是：A．射入眼中的光必定是由像发出的C．像必定是倒立的B ．像必定是虚像D．像必定是放大的6.将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从俯视图中的P 点沿水平方向看到的应当是下边哪个图中的情况？7．天高气爽的夜里，当我仰望天空时会感觉星光闪耀不定，这主若是因为：A、星星在运动C、地球在自转B 、地球在绕太阳公转D、大气密度散布不稳固，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化8．生物显微镜的镜筒下边有一个小镜子，用来增添进入镜筒的光强。

高中物理竞赛题(含答案)一、单项选择题1. 在自由落体过程中，物体的势能增加，动能减小。

A. 正确B. 错误2. 一列火车以$v$速度行驶，它的长度为$L$，宁静的人听到车头发出声音后$T$秒后听到车尾发出的声音。

则$v$为：A. $\frac{L}{2T}$B. $\frac{2L}{T}$C. $\frac{L}{T}$D. $\frac{T}{L}$3. 两个均质、半径相等、长度不同的均匀圆筒A、B，均可在竖直平面内以固定点O为转轴转动，轴线分别与定点OA、OB平行。

当它们同时从静止转动起来时，轮毂周向速度$V_1$比$V_2$：A. $V_1=V_2$B. $V_1>V_2$C. $V_1<V_2$D. 不确定4. 一个长为$L$的导线，施加电流$I$，沿任意方向在匀强磁场中运动，做完一周回路时，会发生电流改变的原因是：A. 因为改变导线的长度B. 因为导线被磁场力拉直了C. 因为导线切割磁力线D. 不确定5. 一根长度为$l$，截面积为$S$，长度均匀分布电荷$q$的细长直线，经过小球$O$（$O$到直线距离为$r$）的电场强度$E$是：A. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{r^2}$B. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{\sqrt{l^2+r^2}}$C. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{ql}{\sqrt{l^2+r^2}}$D. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{l^2+r^2}$答案：1.A 2.B 3.C 4.C 5.A二、填空题1. 一个直导线，垂直于均匀磁场B，长度为$l$，电流为$I$，受到的磁感应强度$B_1$是$______$2. 单色光的波长为500nm，折射率为1.5，其在空气和该介质交界面的发射角是$______°$3. 质量为$m$，长度为$l$，弹性系数为$k$的弹簧在自由状态下的振动周期是$______$4. 质量为$m$的物体在竖直向下的重力作用下自由下落的过程中，重力势能不断$______$，动能不断$______$5. 一列火车以$v$速度行驶，铁轨相对静止。

一、选择题.本题共4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.1、下列说法正确的是（ ）A . 物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B . 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C . 物体温度降低，其内能一定增大D . 物体温度不变，其内能一定不变2、如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）．初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是（ ）A . 初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B . 系统重新达到平衡时，氢气物理竞赛线上1对1辅导答疑 Q 。

q ：3429866816的内能比初始时的小C . 松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D . 松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小3、如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为R ，外圆半径为r R 2=.现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B 射出．设透明柱体的折射率为n ，光在透明柱体内传播的时间为t ，若真空中的光速为c ，则（ ）A . n 可能为3B . n 可能为2C . t 可能为c r 22D . t 可能为cr 64、如图所示，将一个折射率为n 的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P 点，入射角为θ。

AD AP 21=，则（ ）A . 若要使光束进入长方体后能射至AD 面上，角θ的最小值为n 21arcsin B . 若要使光束进入长方体后能射至AD 面上，角θ的最小值为5arcsin 5n C . 若要此光束在AD 面上发生全反射，角θ的范围应满足25arcsin arcsin 1n n θ<<- D . 若要此光束在AD 面上发生全反射，角θ的范围应满足225arcsinarcsin 1n n θ<<-二、填空题。

2023年全国高中生物理奥赛高难题目一、题目背景高中生物理奥赛是全国性的竞赛，旨在考察学生在物理知识、实验技能、科学研究能力等方面的综合素养。

2023年，该竞赛的高难题目将继续挑战学生的智力和创造力，以下是本届高难题目的内容介绍。

二、题目内容题目：长长的电流导线上有一根磁铁，当将磁铁从距离导线a处拉远至距离导线b的位置时，确认下列说法的正确与否：说法一：当磁铁靠近导线时，导线上会产生感应电流。

说法二：当磁铁远离导线时，导线上会产生感应电流。

说法三：当磁铁靠近导线时，导线上的磁感应强度会增大。

说法四：当磁铁远离导线时，导线上的磁感应强度会减小。

三、解析与论证针对以上题目，我们将对每个说法进行解析与论证，来判断其正确性。

说法一：当磁铁靠近导线时，导线上会产生感应电流。

对于这个说法，我们可以引用法拉第电磁感应定律来解释。

根据法拉第电磁感应定律，导线在磁场变化时会感应产生电动势和感应电流。

当磁铁靠近导线时，磁场的变化会导致导线中出现感应电流，因此说法一是正确的。

说法二：当磁铁远离导线时，导线上会产生感应电流。

同样地，根据法拉第电磁感应定律，当磁铁远离导线时，导线中的磁场变化也会引起感应电流。

因此，说法二也是正确的。

说法三：当磁铁靠近导线时，导线上的磁感应强度会增大。

为了判断这个说法的正确性，我们需要了解导线中磁感应强度的变化情况。

根据安培环路定理，当磁场的变化导致感应电流产生时，会在导线周围产生磁感应强度。

根据右手定则，可以得出，磁铁靠近导线时，磁感应强度的方向与磁铁相同，但是并没有明确的表明磁感应强度的增大或减小。

因此，说法三需要进一步论证。

说法四：当磁铁远离导线时，导线上的磁感应强度会减小。

同样地，安培环路定理可以帮助我们解释说法四。

当磁铁远离导线时，导线中的感应电流减小，因此周围的磁感应强度也会减小。

所以，可以得出说法四是正确的。

四、结论综上所述，根据解析与论证，我们可以得出以下结论：说法一：当磁铁靠近导线时，导线上会产生感应电流。

河南高二高中物理竞赛测试班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.以下说法正确的是（）A．汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型B．查德威克通过实验证实了原子核内存在中子C．放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子D．结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定2.下列光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性3.一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是（）A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加4.在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法（）A．增加光照时间B．增大入射光的波长C．增大入射光的强度D．增大入射光频率5.船和人的总质量为M，原来静止在水面上，质量为m的人从船头水平跳出后，船获得的反冲速度为V，则人跳出去时的速度为（）A．MV/m B．(m-M)V/m C．MV/(M-m)D．mV/(M+m)6.如图所示，放在光滑水平地面上的小车质量为M，它两端各有弹性挡板P和Q，车内表面动摩擦因数为μ。

质量为m的物体放在车上，在极短时间内给物体施加向右的冲量I，物体与Q作弹性碰撞，后又返回，再与P做弹性碰撞，这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后，最终物体的速度为（）A．0B．I/m C．I/(M+m)D．无法确定7.下列说法正确的是（）A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性8.目前，在居室装修中经常用到花岗石、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。

一、1. 操作方案：将保温瓶中90.0t =℃的热水分若干次倒出来。

第一次先倒出一部分，与温度为010.0t =℃的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度已升高到1t ，将这部分温度为1t 的水倒掉。

再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为1t 的构件充分接触，并达到热平衡，此时构件温度已升高到2t ，再将这些温度为2t 的水倒掉。

然后再从保温瓶中倒出一部分热水来使温度为2t 的构件升温……直到最后一次，将剩余的热水全部倒出来与构件接触，达到热平衡。

只要每部分水的质量足够小，最终就可使构件的温度达到所要求的值。

2. 验证计算：例如，将1.200kg 热水分5次倒出来，每次倒出0m ＝0.240kg ，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中，水放热为1001()Q c m t t =- （1）构件吸热为110()Q cm t t '=- （2） 由11Q Q '=及题给的数据，可得1t ＝27.1℃ （3）同理，第二次倒出0.240kg 热水后，可使构件升温到2t ＝40.6℃ （4）依次计算出1t ～的数值，分别列在下表中。

可见＝66.0℃时，符合要求。

附：若将1.200kg 热水分4次倒，每次倒出0.300kg ，依次算出1t ～4t 的值，如下表中的数据：由于4t ＝65.2℃＜66.0℃，所以如果将热水等分后倒到构件上，则倒出次数不能少于5次。

5t 5t v zv ⊥vθv二、设计的磁场为沿z 轴方向的匀强磁场，O 点和M 点都处于这个磁场中。

下面我们根据题意求出这种磁场的磁感应强度的大小。

粒子由O 点射出就进入了磁场，可将与z 轴成θ角的速度分解成沿磁场方向的分速度Z v 和垂直于磁场方向的分速度v ⊥（见图预解20-4-1），注意到θ很小，得cos Z v v v θ=≈ （1） sin v v v θθ⊥=≈ （2）粒子因具有垂直磁场方向的分速度，在洛仑兹力作用下作圆周运动，以R 表示圆周的半径，有2v qBv m R⊥⊥=圆周运动的周期2RT v π⊥=由此得2mT qBπ=（3） 可见周期与速度分量v ⊥无关。

全国中学生物理竞赛真题汇编--- 热学1. （ 19Y4）四、（ 20 分）如图预19-4 所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A、B、C，用带有阀门 K1、K2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差h 1.00 m ．初始时，阀门是关闭的，A 中装有 1mol 的氦（ He） ,B 中装有 1mol 的氪（ Kr ） ,C 中装有 lmol 的氙（ Xe），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门 K 、K ，三种气体相互混合，1 2最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为4.003 10 3 kg mol 1He3kg mol 1Kr 83.8 103 kg mol 1Xe 131.3 10在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K，所吸收的热量均为3R/ 2，R为普适气体常量．2．（ 20Y3）（ 20 分）在野外施工中，需要使质量m＝ 4.20 kg 的铝合金构件升温；除了保温瓶中尚存有温度t ＝ 90.0 oC的 1.200kg 的热水外，无其他热源。

试提出一个操作方案，能利用这些热水使构件从温度t 0＝ 10.0 oC升温到66.0 oC 以上 ( 含 66.0 oC)，并通过计算验证你的方案．已知铝合金的比热容 c＝0.880 × 103 J· (k g·o C)－1，水的比热容 c＝4.20 × 103J·(kg ·o C)－1，不计向周围环境散失的热量．3．（ 22Y6）(25 分 ) 如图所示。

两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨，处于恒定磁场中。

磁场方向与导轨所在平面垂直．一质量为m的均匀导体细杆，放在导轨上，并与导轨垂直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导轨的电阻均可忽略不计．导轨的左端与一根阻值为尺 0 的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，电阻丝的热容量不计．容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一截面为 S 的小液柱 ( 质量不计 ) ，液柱将 l mol 气体 ( 可视为理想气体 ) 封闭在容器中．已知温度升高1K时，该气体的内能的增加量为5R／2(R 为普适气体常量 ) ，大气压强为po，现令细杆沿导轨方向以初速V0向右运动，试求达到平衡时细管中液柱的位移．4．（ 16F1）20 分）一汽缸的初始体积为V0，其中盛有2 mol的空气和少量的水（水的体积可以忽略）。

物理应用知识竞赛试题五(光热部分)一．单一选择题：(每题3分，共36分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案1．关于电冰箱，以下说法中正确的是：A．电冰箱内温度比较低，这是液体蒸发吸热造成的B．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的C．夏天，打开冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气D．家用电冰箱的耗电功率通常超过1000瓦。

2．两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计，同时插入一杯热水中，过一会儿则会看到：A．两支温度计水银柱上升的高度相同，示数相同B．内径细的温度计水银柱升得较高，示数较大C．内径粗的温度计水银柱升得较高，示数较大D．内径粗的温度计水银柱升得较低，两支温度计示数相同3．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去。

要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为：A．30°B．45°C．60°D．90°4．炎热的夏天，当你走在晒得发烫的柏油路上时，刚巧来了一辆洒水车，洒湿了路面。

这时你会感到更加闷热，产生这种感觉的主要原因是：A．洒水车中的水经过曝晒，内能增加，温度很高B．洒水后空气的湿度增加，身上的汗较难蒸发C．地面上的水反射了阳光，使身体得到更多的热量D．水蒸发时把地面的热带到了人的身上5．小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下面说法中正确的是：A．射入眼中的光一定是由像发出的B．像一定是虚像C．像一定是倒立的D．像一定是放大的6. 将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是下面哪个图中的情形？7．秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：A、星星在运动B、地球在绕太阳公转C、地球在自转D、大气密度分布不稳定，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化8．生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。

8-6 长=15.0cm的直导线AB 上均匀地分布着线密度=5.0x10-9C ·m-1的正电荷．试求：(1)在导线的延长线上与导线B 端相距=5.0cm 处点的场强；(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距=5.0cm处点的场强． 解： 如题8-6图所示(1)在带电直线上取线元，其上电量在点产生场强为用，, 代入得方向水平向右(2)同理 方向如题8-6图所示由于对称性，即只有分量，以, ,代入得，方向沿轴正向8-7 一个半径为的均匀带电半圆环，电荷线密度为,求环心处点的场强．解: 如8-7图在圆上取题8-7图，它在点产生场强大小为方向沿半径向外则积分∴，方向沿轴正向．8-9 (1)点电荷位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?*(3)如题8-9(3)图所示，在点电荷的电场中取半径为R 的圆平面．在该平面轴线上的点处，求：通过圆平面的电通量．() 解: (1)由高斯定理立方体六个面，当在立方体中心时，每个面上电通量相等∴ 各面电通量．(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长的立方体，使处于边长的立方体中心，则边长的正方形上电通量l λ1a P 2d Qx d q d P 15=l cm 9100.5-⨯=λ1m C -⋅5.12=a cm 21074.6⨯=P E 1C N -⋅2220d d π41d +=x x E Q λε⎰=lQxEd QEy 9100.5-⨯=λ1cm C -⋅15=l cm 5d 2=cm 21096.14⨯==Qy Q E E 1C N -⋅y R λO ϕRd dl =ϕλλd d d R l q ==O 20π4d d R R E εϕλ=ϕϕελϕd sin π4sin d d 0RE E x ==RR E x 000π2d sin π4ελϕϕελπ==⎰R E E x 0π2ελ==x q q q A x Rarctan=α0d εq S E s ⎰=⋅ q 06εqe =Φa 2q a 2a 206εq e =Φ对于边长的正方形，如果它不包含所在的顶点，则，如果它包含所在顶点则．如题8-9(a)图所示．题8-9(3)图题8-9(a)图 题8-9(b)图 题8-9(c)图 (3)∵通过半径为的圆平面的电通量等于通过半径为的球冠面的电通量，球冠面积**关于球冠面积的计算：见题8-9(c)图8-10 均匀带电球壳内半径6cm ，外半径10cm ，电荷体密度为2×C ·m -3求距球心5cm ，8cm ,12cm 各点的场强．解: 高斯定理,当时，,时， ∴， 方向沿半径向外． cm 时,∴沿半径向外.8-11 半径为和(＞)的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量和-,试求:(1)＜；(2) ＜＜；(3) ＞处各点的场强． 解: 高斯定理取同轴圆柱形高斯面，侧面积 则对(1)(2)∴沿径向向外(3)8-16 如题8-16图所示，在，两点处放有电量分别为+,-的点电荷，间距离为2，现a q 024εqe =Φq0=Φe R 22x R +510-0d ε∑⎰=⋅q S E s2π4ε∑=qr E 5=r cm 0=∑q 0=E 8=r cm ∑q 3π4p =3(r )3内r -()2023π43π4r r r E ερ内-=41048.3⨯≈1C N -⋅12=r 3π4∑=ρq -3(外r ）内3r ()420331010.4π43π4⨯≈-=r r r E ερ内外1C N -⋅1R 2R 2R 1R λλr 1R 1R r 2R r 2R 0d ε∑⎰=⋅q S E srl S π2=rlE S E Sπ2d =⋅⎰1R r <0,0==∑E q 21R r R <<λl q =∑rE 0π2ελ=2R r >0=∑q A B q q AB R将另一正试验点电荷从点经过半圆弧移到点，求移动过程中电场力作的功．解: 如题8-16图示8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于．试求环中心点处的场强和电势．解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，和段电荷在点产生的场强互相抵消，取则产生点如图，由于对称性，点场强沿轴负方向题8-17图(2)电荷在点产生电势，以同理产生半圆环产生8-24 半径为的金属球离地面很远，并用导线与地相联，在与球心相距为处有一点电荷+，试求：金属球上的感应电荷的电量． 解: 如题8-24图所示，设金属球感应电荷为，则球接地时电势8-24图由电势叠加原理有：得9-6 已知磁感应强度Wb ·m-2的均匀磁场，方向沿轴正方向，如题9-6图所示．试求：(1)通过图中面的磁通量；(2)通过图中面的磁通量；(3)通过图中面的磁通量．解： 如题9-6图所示题9-6图(1)通过面积的磁通是(2)通过面积的磁通量 (3)通过面积的磁通量(或曰)题9-7图9-7 如题9-7图所示，、为长直导线，为圆心在点的一段圆弧形导线，其半径为．若通以电流，求点的磁感应强度．解：如题9-7图所示，点磁场由、、三部分电流产生．其中产生产生，方向垂直向里q O C λR O AB CD O θd d R l =θλd d R q =O Ed O y AB O 0=∞U CD 2ln π402ελ=U 0034π4πελελ==R R U R R d 3=q q '0=O U -='q 3q0.2=B x abcd befc aefd abcd 1S befc 2S aefd 3S 24.0545.03.02cos 5.03.0233=⨯⨯⨯=θ⨯⨯⨯=⋅=S B ΦWb 24.0-Wb AB CD C BO R I O O AB C BCD AB 01=B CD RIB 1202μ=段产生 ，方向向里 ∴，方向向里．9图9-9 如题9-9图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的，两点，并在很远处与电源相连．已知圆环的粗细均匀，求环中心的磁感应强度． 解： 如题9-9图所示，圆心点磁场由直电流和及两段圆弧上电流与所产生，但和在点产生的磁场为零。

高中物理力学部分竞赛题（本试卷满分150 分，，三个大题，共 21 小题。

请考生务必请将所有题目的答案答在答题卡上相应的位置，答在试卷上的不给分，只交答题卡）一、选择题（共70 分；在每小题给出的四个选项中，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 5 分，选对但不全的得 2.5 分，有错选的得零分。

）1、如图所示，在一条直线上两个振源A、B 相距 6m，振动频率相等，从 t0时刻只振动一个周期，振幅相等，振动图像 A 为甲， B 为乙。

若 A 向右传播的波与时相遇，则（）A．两列波在A、B 间的传播速度均为 10m/sB．两列波的波长都是4mC．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点A、B 开始振动，且都B 向左传播在 t1 = 0.3sD．t2 = 0.7s 时刻 B 点经过平衡位置且振动方向向下2、1930 年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然而，经过近 30 年的进一步观测，发现它的直径只有 2300 公里，比月球还要小． 2006年 8 月 24 日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU) 第 26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义．行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球．一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50 亿亿吨以上．假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是（其中万有引力常量为G）（）A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径B．冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径C．冥王星一个的卫星查龙(charon) 围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径D．冥王星一个的卫星查龙(charon) 围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径3、如图所示，两个轮子的半径R=0.20 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s 匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，距离 d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L＞ 2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是（ ..）A． 1 s B ． 0.785 sC． 1.5 s D ．条件不足，无法判断4、如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物块，现缓慢地抬高 A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（）A．木板对物块做功为 1 mv22B．擦力对小物块做功为mgLsinC．支持力对小物块做功为mgLsin1mv2mgL sinD．滑动摩擦力对小物块做功为25、利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像车的速度—时间图像如图所示，出此可以知道（）.某同学在一次实验中得到的运动小A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8m/sC．小车的最大位移是D．小车做曲线运动0.8m6、如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB ，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。

高中物理竞赛试 题 卷考生须知：● 本卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ，卷Ⅰ卷Ⅱ均做在答题卷上,满分140分，竞赛时间2小时。

● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。

●本卷g=10m/s 2卷Ⅰ一、单项选择题（每题8分，共48分）1、如图，O 是一固定的点电荷，另一点电荷P 从很远处以初速度0v 射入点电荷O 的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN 。

a 、b 、c 是以O 为中心，c b a R R R 、、为半径画出的三个圆，a b b c R R R R -=-。

1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点。

以12W 表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小，34W 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则1、2、 3A ．34122W W =B ．34122W W >C ．P 、Q 两电荷可能同号，也可能异号D ．P 的初速度方向的延长线与O 之间的距离可能为零2．如图，在00>>y x 、的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy 平面向里，大小为B 。

现有一质量为m 电量为q 的带电粒子，在x 轴上到原点的距离为0x 的P 点，以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场。

不计重力的影响。

由这些条件可知，A ．不能确定粒子通过y 轴时的位置B ．不能确定粒子速度的大小C ．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D ．以上三个判断都不对3、如图，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是1q ，在b 、d 两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是2q ，21q q >。

已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？A ．1EB ．2EC ．3ED ．4E4、如图所示，竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨，自身的电阻不计。

磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B =0.5T 。

2024年全国五省优创名校高三上学期联考物理试题(五)一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题用一段横截面半径为、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为（）的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为。

圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为，忽略电感的影响，下列说法正确的是（ ）A．下落过程圆环中磁通量不变B．此时圆环受到竖直向下的安培力作用C．此时圆环的加速度大小为D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为第(2)题一列简谐横波沿轴传播，时的部分波形图如图1所示，、为介质中轴上相距1.4m的两个质点，其中质点正经过平衡位置，离波源更近的质点（未画出）正处于波峰，且、之间还有一个波峰。

图2为质点的振动图像。

下列判断正确的是（ ）A．该波沿轴正方向传播B．该波的波长为1.12mC．该波的波速为1.4m/sD．时，、两质点的位移相同第(3)题2022年10月12日，神舟十四号飞行乘组航天员面向广大青少年进行了“天宫课堂”第三课的授课．若天宫空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道距离地球表面的高度约为地球半径的，地球同步卫星轨道距离地球表面的高度约为地球半径的5.6倍，下列说法正确的是（ ）A．天宫空间站做圆周运动的角速度小于地球自转的角速度B．天宫空间站在轨道上运行的速度大于第一宇宙速度C．宇航员在天宫空间站受地球的万有引力为零D．天宫空间站在轨道上的运行周期小于第(4)题若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）A．B．C．D．第(5)题某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于面射入，可以看到光束从圆弧面出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（ ）A．1.2B．1.4C．1.6D．1.8第(6)题某列简谐横波在时刻的波形如图甲中实线所示，时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则（）A．这列波沿x轴负方向传播B．这列波波速为C．质点b在做简谐运动，其振动方程D．时刻质点d沿y轴负方向运动第(7)题如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为，其中斜面N光滑。

学科竞赛高二物理试题2013年5月6日竞赛用时：90min 满分：100分一、单项选择题：（每小题4分,共32分）1、下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是 A ．根据电场强度的定义式qFE =,电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比； B ．根据电容的定义式UQC = ,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比；C ．根据真空中点电荷电场强度公式2r Qk E =,电场中某点电场强度和场源电荷的电量无关； D ．根据电势差的公式qW U ABAB =,带电量为1C 正电荷,从A 点移动到B 点克服电场力做功为1J,则A 、B 点的电势差为-1V ．2、如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻为1.5Ω,小型直流电动机Ｍ的内阻为0.5Ω,闭合开关S 后,电动机转动,电流表的示数为2.0A,则以下判断中正确的是 A ．电动机的电功率为2W B ．电动机两端的电压为1VC ．电动机产生的热功率为2WD ．电源输出的电功率为24W3、如图所示,MN 是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子不计重力从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小B ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度C ．负点电荷一定位于M 点左侧D ．带电粒子在a 点时具有的电势能小于在b 点时具有的电势能3题图4题图4、如图所示,M 和N 是匀强电场中的两个等势面,相距为d ,电势差为U .一质量为m (不计重力)、电荷量为-q 的粒子,以速度v 0通过等势面M 射入两等势面之间,此后穿过等势面N 的速率应是 A.m2qUB.m2qUv 0+C.m2qUv 20+D.m2qUv 20-5、两电阻串联接在电压恒定的电源上,用两只精度都很高的不同的电压表分别去测量同一电阻两端的电压,甲表测得示数为10.1V,乙表测得示数为10.3V,则可知 A ．甲表示数比乙表示数更接近该电阻两端原来的电压B ．甲表内阻比乙表内阻大C ．该电阻两端原来的电压必在10.1V 和10.3V 之间D ．该电阻两端原来的电压必大于10.3V6、如下图甲所示,R ＝10Ω的电阻中有图乙所示的电流(T=0.2s)通过,则电压表的示数为A ．22VB ．102VC.2032V D ．20V7、粗细相同的同种电阻丝制成的两个半径之比为2:1的圆环置于同一匀强磁场之中,其环面与磁场方向垂直,现以相同速度将两环分别沿垂直于磁场方向匀速拉出磁场,如图所示,则此过程中大小两环中发热量之比是A ．8:1B ．4:1C ．2:1D ．1:1⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ vB ⨯ ⨯ ⨯ v ⨯ ⨯ ⨯7题图 8题图8、如图所示,一个正方形单匝线圈abcd,边长为L ,线圈每边的电阻均为R ,以恒定速度v 通过一个宽度为2L 的匀强磁场区,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里．下列ABCD 图中能正确反映ab 两端电压U ab 随时间t 变化关系的是9、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v -t 图象,如图所示（除2s ～10s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中,2s ～14s 时间段内小车的功率保持不变,在14s 末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变,则错误的是A ．小车所受到的阻力为1.5NB ．小车额定功率为6WC ．小车在变加速运动过程中位移为39mD ．0～2s 内汽车的牵引力为3N10、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是A ．副线圈输出电压的有效值为31VB ．副线圈输出电压的频率为50HzC ．P 向右移动时,原、副线圈的电流比减小D ．P 向右移动时,变压器的输出功率增加11、 粒子（e H 42）和氘核（H 21）垂直于磁感线方向进入同一匀强磁场中,它们作匀速圆周运动的半径相同,其原因可能是它们A ．进入磁场的初动量相同 B.进入磁场的初动能相同C ．进入磁场的初速度相同 D.进入磁场前均由静止起经同一电场加速12、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R 1为光敏电阻,R 2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是A ．当有光照射R 1时,信号处理系统获得高电压B ．当有光照射R 1时,信号处理系统获得低电压C ．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次D ．记数器每获得一次高电压就记数一次三、简答题：（共20分）13、（8分）某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时,采用如图所示的电路图接线,然后测出一些数据在坐标纸上画出了电池的U －I 图线如图所示.1 2 3 4 O -1 -2 -3 -4U ab /(BLv/4)t/(L/v)4132D1 2 3 4 O -1 -2 -3 -4U ab /(BLv/4)t/(L/v)4132C1 2 3 4 O -1 -2 -3 -4 U ab /(BLv/4)t/(L/v)4132A1 2 3 4 O -1 -2 -3 -4 U ab /(BLv/4)t/(L/v)4132B(1)从U －I 图线中可以得出电池的电动势ε＝____V,内电阻r ＝___Ω． (2)请根据电路图连接实物图．14、（4分）涑北中学高二物理兴趣小组,做某实验时需要完成左图所示的电路图（部分）,已知三个输入端名称为A 、B 、C,“与”门的输出端名称为Y ．现手头只有2输入“与”门集成电路,如右图所示．请问如何连接？（请使用标号较小的接头,电源连接方法省去）15、（8分）如图所示有一半径r =10cm 的金属圆环,其金属的单位长度电阻λ=0.0157Ω/m ．现将该圆环垂直于磁感线放在一匀强磁场中,该磁场的磁感应强度随时间变化的B-t 图像如图所示．（规定：磁场方向垂直于纸面指向读者为正,电流方向逆时针为正）(1)写出磁感应强度B 随时间t 变化的函数表达式．(2)在i-t 坐标中画出感应电流i 随时间t 变化的图像．三、计算题：（共28分）16、（12分）如图所示,直线OA 与x 轴成135°角,x 轴上下方分别有水平向右的匀强电场E 1和竖直向上的匀强电场E 2,且电场强度E 1＝E 2＝10N/C,x 轴下方还存在垂直于纸面向外的匀强磁场B ,磁感应强度B ＝10T ．现有一质量m ＝1.0×10－5kg,电荷量q ＝1.0×10－5C 的带正电尘粒在OA 直线上的A 点静止释放,A 点离原点O 的距离d ＝210m(g 取10m /s 2,)．求： (1)尘粒刚进入磁场区域时的速度v 的大小；(2)从进入磁场区域开始到离开磁场区域所经历的时间t ；U /V1.51.21.4 0.60.2 00.4VASε rA B &YC-2-1 12 t /s B /10-3T O 642812102 1-2-1 t /s i /mA O 64281210B• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •17、(16分)如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上．一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形．棒与导轨间动摩擦因数为 ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱．导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0．以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B．在t＝0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a．（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；（2）经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少？学科竞赛高二物理答卷页竞赛用时：90min 满分：100分 选择题涂在答题卡上 13、(1)电池的电动势ε＝__________V,内电阻r ＝___________Ω． (2)14、15、(1)B/T=__________________________16、ABCY21-2-1 t /si /mA O 64281210涑北中学高二物理 班级姓名 考号学科竞赛高二物理试题答案选择题：1-8题,每题4分,共8小题,32分；9-12题,每题5分,半对2分,共4小题,20分；总分52分13、1.450.514、A —1,B —2, 3—4, C —5,Y —6 15、B/T=1.5×10-3t 6sinπ16、（12分）解：(1)F=Eq=1×10－4N , 1分 尘粒在电场E 中受到的合外力为22)()(mg qE F += ,1分合外力F 和水平方向间的夹角φ为tan φ＝mg qE1＝1 φ＝45° 1分 尘粒在电场E1中的加速度a 大小为 a ＝2g , 1分v ＝2ad ＝2m/s ,2分(2)进入磁场后尘粒在磁场中转动的周期T 和转动半径R 分别为 T ＝2πm Bq ＝π5s,2分 R ＝mvBq ＝0.2m 2分 轨迹如图所示,由图可知,t ＝34T ＝3π20s 2分 17、（16分）解： (1) bc 边：BLv e =运动学公式：at v =联立解得：BLat e = 4分 根据题意：R 总=x R R 02+ 运动学公式：221at x = 电学公式：总R e i =联立解得：20at R R BLati +=4分(2) bc 边安培力：BIL F =1 （i I =） PQ 边支持力：BIL mg F +=2 金属导轨：Ma F F F =--21μ 2分 联立解得：2022)1(atR R atL B mg Ma F ++++=μμ 2分 令20at R R t Y +=则有：at R tR Y 01+=当at R tR0=,即aR Rt 0=时 2分 Y 有最大值：aRR Y m 0121= 故：F 的最大值：a RR aL B mg Ma F m 0221)1(21μμ+++= 2分1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DCBCDDBABBDCDAD2 1 -2-1 t /si /mA O 642811。

高中物理基础知识竞赛试题及答案共六套高中物理基础知识竞赛试题及答案【一】1.物理学上表示速度常用什么字母？（C ）A. sB. xC.v2.牛顿第一定律又被称为什么定律？（ A ）A ．惯性定律 B. 作用力和反作用力定律 C.能量守恒定律3．普通白炽灯泡用久了就会发黑，这是由于发生了什么样的物理现象造成的？（ A ）A.升华B. 凝华C.汽化4.太阳系中有一行星绕太阳公转的轨道半径是地球公转轨道半径的4倍，那么该行星绕太阳一周需要的时间是（ B ）A ．2年 B.8年 C.16年5．下列电路符号中哪一个表示的是电容器？(C )A.B.C.6.“过山车”是游乐场中惊险刺激的一个项目，假如车厢的质量为m ，当地的重力加速度是g ，当它运动到半径为r 的圆形轨道内侧的最高点时车速为v ，此时它所受的向心力的最小值是（ B ）A.mB. mgC. m 2rv 7.一架匀速飞行的轰炸机正在进行水平飞行训练，它每隔相等的时间便投弹一枚，如果空气阻力不计，则从飞行员的角度观察，在空中未落地的炸弹排成的形状是(A )A. 直线B. 抛物线C.双曲线8.夏天人们喜欢吃西瓜，在挑选西瓜的时候总是要轻轻地拍一拍，这样做是根据什么来判断西瓜的成熟度？（C ）A. 音调B.响度C.音色9.下列哪个单位不是长度单位？（A ） A.年 B. 光年 C.天文单位10.人们常用冰山一角来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下。

事实上冰山浮在海水中的确只露一角，那么这露出的一角到底占冰山大小的多少呢?（海水密度331/1003.1m kg ?=ρ，冰密度332/109.0m kg ?=ρ）（B ） A.约占5% B. 约10% C.约占30%11.“鸡蛋碰石头”的后果是鸡蛋破碎而石头安然无恙，这说明鸡蛋受到的力比石头受到的力要大，这种看法对吗？若不对，简述你的看法。

（不对。

鸡蛋和石头受到的力一样大，之所以鸡蛋碎了石头没事，是因为它们对外力的承受程度差很多）12.一般物质都具有热胀冷缩的性质，但是水比较特别，它在某段温度之内是热缩冷胀的。

物理应用知识竞赛试题（光热部分）-、单一选择题（每小题3分，共39分）1.在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她A.全身呈绿色B.上衣呈绿色，裙了不变色C.上衣呈绿色，裙子呈紫色D.上衣呈绿色，裙子呈黑色2.已知液态氧气、氮气和二氧化碳，在一个标准大气压下的沸点是-183°C、-196°C和-78.5°Co如果在一个标准大气压下用降温的办法，川空气来提取这些气味，那么温度下降时首先液化被分离出来的是：A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.整个空气同吋液化无法分离3.小明在听讲朋时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下來。

由于会场比较暗，他使用了闪光灯。

这样拍出来的照片A.反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出來了B.色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了C.色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条D.与不用闪光灯时效果一样，因为扌|'|摄的是银幕上的像，而不是实际的景物4.对锅加热，锅内的水持续沸腾时，水面上的“白气”并不明显。

如果突然停止加热，水面上很快出现许多“白气”。

这是因为A.沸腾时水不蒸发B.沸腾时水面上的蒸气温度高于100°CC.停火后水开始大量蒸发D.停火后水而上方的温度明显低于水蒸气的温度，大量水蒸气液化为细小的水珠，形成“口气”。

5.往保温瓶里灌开水的过程屮，听声咅就能判断壶里水位的高低，因为A.随着水位升高，音调逐渐升高B.随着水位升高，音调逐渐降低C.灌水过程中音调保持不变，音响越来越大D.灌水过程中音调保持不变，音响越来越小。

6.在舞台上喷洒T•冰（固态二氧化碳）可以产生口雾，形成所需的效果。

这种雾气是：A.二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体C.干冰迅速升华变成的气体D.干冰升华使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶7.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。

物理竞赛热学专题精编大全（带答案详解）一、多选题1．如图所示为一种简易温度计构造示意图，左右两根内径粗细均匀的竖直玻玻璃管下端通过软管相连接，在管中灌入某种液体后环境的温度。

重复上述操作，便可在左管上方标注出不同的温度刻，将左管上端通过橡皮塞插入小烧瓶中。

调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。

多次改变烧瓶所在度，为了增大这个温度计在相同温度变化时液面变化的髙度，下列措施中可行的是（）A ．增大液体的密度B．增大烧瓶的体积C．减小左管的内径 D ．减小右管的内径【答案】BC2．如图所示为两端封闭的U 形玻璃管，竖直放置，管内左、右两段封闭空气柱A、B 被一段水银柱隔开，设原来温度分别为T A和T B，当温度分别升高△ T A和△ T B时，关于水银柱高度差的变化情况，下列说法中正确的是（）A．当T A＝T B，且△ T A＝△ T B时，h一定不变B．当T A＝T B，且△ T A＝△ T B时，h一定增大C．当T A<T B，且△ T A<△ T B时，h一定增大D．当T A>T B，且△ T A＝△ T B时，h 一定增大【答案】BD【解析】【详解】AB. 由于左边的水银比右边的高?，所以右边的气体的压强比左边气体的压强大，即???> ???，设在变化的前后???两? 部分气体的体积都不发生变化，即???做?的都是等容变化，则?? ???? ??????根据????= ??????可??知，气体的压强的变化为 ????= ??????，??当????= ???，且????= ?? ??时，由于???>??????C. 当????< ???，且 ????< ????时，由于 ???> ???，根据 ????= ??????可??知不能判断 ?? ??和?? ??变化的大小，所以不能判断 ?的变化情况，故选项 C 错误；??????D. 当???? > ??，且?????= ?????时，由于 ???> ???，根据????=??????可??知 ????> ????，?一定增大， 故选项 D 正确；3．下列叙述正确的是（）A ．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大B ．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C ．在绝热过程中外界对气体做功，气体的内能必然增加D ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【答案】 CDA .温度升高，气体分子的平均动能增大， 但是个别分子运动速率可能减小， 故 A 错误； B.温度是气体分子的平均动能变化的标志。

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.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(,,)x y zE 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m 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：x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)[(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22sin 2cos gRθθ≤v .实际上，sin =0θ也满足上式。

竞赛训练题光热1．在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。

为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示，摄影师应当将镜头适当地：（ ）。

A ．向下并且向左移B ．向下并且向右移C ．向上并且向左移D ．向上并且向右移2．有一高度为H 的田径运动员正在进行100米的比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是601秒，得到照片后测得照片中人的高度为h ，胸前号码布上模糊部分的宽度是L ，由以上数据可以知道运动员的 （ ）A ．100米成绩B ．冲线速度C ．100米内的平均速度D ．人离照相机的距离3、甲、乙两部机器单独工作时机械效率分别为80%和60%，若让甲机器带动乙机器工作，则机械效率为（ ）A 、80%B 、60%C 、70%D 、48%4. 甲、乙两个形状不相同的容器，开口都向上，现倒入部分水，如图所示，如果将两块完C 、两种都有可能性D 、无法判断是何种车辆7．物理课本第一册（人民教育出版册）第56页有一段话：“北方冬天菜窖里放几桶水，可以利用水凝固时放的热时窖内的温度不致太低，菜不致冻坏。

”水结冰而菜不被冻坏（菜结冰）的主要原因是（ ）A 、菜有外皮起保温作用。

B 、菜呼吸时能放出热量。

C 、菜内水分中含有无机盐、维生素及各种营养物质，所以凝固点比水低D 、以上都不对。

8．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）A 、晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升B 、晶体有熔点，非晶体没有熔点C 、晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热D 天上飘落的雪花，是非晶体9.2003年10月16日6时54分，“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。

（1）火箭发射时发生的能量转化主要是 __________能转化为_______能。

（2）在飞船关闭发动机后绕地球飞行时，如果在舱内进行下列实验，与在地面相比，其中最难完成的是________（填字母）：A．用温度计测温度；B．用显微镜观察洋葱表皮；C．用漏斗、滤纸过滤，除去水中的泥沙。