第34届全国中学生物理竞赛预赛试题及答案

第 34 届全国中学生物理比赛初赛试卷一、选择题．此题共 5 小题，每题 6 分．在每题给出的 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．下述实验或现象中，能够说明光拥有粒子性的是()A．光的双缝干预实验B．黑体辐射 C．光电效应 D．康普顿效应1．黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完整汲取而无任何反射的物体，但黑体未必是黑色的，比如太阳是一个黑体在黑体辐射中，跟着温度不一样，光的颜色各不相同，黑体表现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。

普朗克由黑体辐射提出能量子的看法！ CD显然正确！选 BCD．系统l 和系统2质量相等，比热容分别为1和2，两系统接触后达到共同温度T；整个过2 C C程中与外界 ( 两系统以外 ) 无热互换。

两系统初始温度T1和 T2的关系为 ( )A．T1 C2 T－T2)－T ． T1 C1 T－T2)－ T =C1(B=C2(C．T1 C1 T－T2 T ．T1 C2 T－T2 T=C2()+ D=C1()+从表达式看，应是物体 1 的放热 =物体 2 的吸热，成立方程： C1m(T1－ T)=C2m(T－ T2)选 D3．假定原子核可视为均匀球体。

质量数为 A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式R=R0A1/3 表示，此中 R0为一常量。

关于核子数相同的原子核，以下说法正确的选项是() A．质量密度是基真相同的B．电荷密度是基真相同的C．表面积是基真相同的D．体积是基真相同的核子数相同→质量数相同→由题知半径相同→CD对；质量数相同→质量基真相同→质量密度基真相同选ACD4．一颗人造地球通信卫星 ( 同步卫星 ) 对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ 0－θ 到东经θ 0+θ 之间的地区。

已知地球半径为R0，地球表面处的重力加快度大小为g，地球自转周期为 T . Δθ的值等于 ( )4π2R0 1/3 4π2R01/3A．arcsin( T2g) B．2 arcsin( T2g )C．arccos ( 4π2R01/3 D 4π2R01/32 ) ．2arccos ( 2 )T g T gR第一算出同步卫星绕地球公转的半径r ，地球自己半径为R，几何关系如右图所示，同步卫星选 C r θ地球5．有 3 种不一样波长的光，每种光同时发出、同时中止，且光强都相同，总的光强为I ，脉冲宽度 ( 发光连续时间 ) 为τ，光脉冲的光强 I 随时间 t 的变化如下图。

第34届全国中学生物理竞赛预赛卷（满分120分）2017-5-14一、选择题。

本题共4小题，每小题6分共24分，在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多项是正确的。

把正确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. 如图所示，两块固连在一起的物块a和b，质量分别为m a和m b，放在水平的光滑桌面上。

现同时施给它们方向如图所示的推力F a和拉力F b，已知F a>F b，则a对b的作用力（）A. 必为推力B. 必为拉力C. 可能为推力，也可能为拉力D. 可能为零2. 用光照射处在基态的氢原子，有可能使氢原子电离。

下列说法中正确的是（）A. 只要光的光强足够大，就一定可以使氢原子电离B. 只要光的频率足够高，就一定可以使氢原子电离C. 只要光子的能量足够大，就一定可以使氢原子电离D. 只要光照的时间足够长，就一定可以使氢原子电离3. 如图所示，一U形光滑导轨串有一电阻R，放置在匀强的外磁场中，导轨平面与磁场方向垂直。

一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移。

现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F，若忽略杆和U形导轨的自感，则在杆运动过程中，下列哪种说法是正确的？（）A. 外磁场对载流杆ab的作用力对ab杆做功，但外磁场的能量是不变的B. 外力F的功总是等于电阻R上消耗的功C. 外磁场对载流杆ab作用力的功率与电阻R上消耗的功率两者的大小是相等的D. 电阻R上消耗的功率存在最大值4 图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池E可构成闭合回路。

线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。

电键K1和K2都处在断开状态。

设在t=0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在t=t l时刻，再接通电键K2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的哪个图？（）A. 图lB. 图2C. 图3D. 图4二、填空题和作图题。

第34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．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是( )A．光的双缝干涉实验 B．黑体辐射 C．光电效应 D．康普顿效应1．黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，……但黑体未必是黑色的，例如太阳是一个黑体……在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。

……普朗克由黑体辐射提出能量子的观点！CD明显正确！……选 BCD2．系统l和系统2质量相等，比热容分别为C1和C2，两系统接触后达到共同温度T；整个过程中与外界(两系统之外)无热交换。

两系统初始温度T1和T2的关系为( )A．T1=C2C1(T－T2) －T B．T1=C1C2(T－T2) －TC．T1=C1C2(T－T2) +T D．T1=C2C1(T－T2) +T从表达式看，应是物体1的放热=物体2的吸热，建立方程：C1m(T1－T)=C2m(T－T2)……选D3．假设原子核可视为均匀球体。

质量数为A的中重原子核的半径R可近似地用公式R=R0A1/3表示，其中R0为一常量。

对于核子数相同的原子核，下列说法正确的是( ) A．质量密度是基本相同的 B．电荷密度是基本相同的C．表面积是基本相同的 D．体积是基本相同的核子数相同→质量数相同→由题知半径相同→CD对；质量数相同→质量基本相同→质量密度基本相同……选 ACD4．一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ0－Δθ到东经θ+Δθ之间的区域。

已知地球半径为R0，地球表面处的重力加速度大小为g，地球自转周期为T . Δθ的值等于( )A．arcsin( 4π2R0T2g)1/3 B．2 arcsin(4π2R0T2g)1/3C．arccos ( 4π2R0T2g)1/3 D．2首先算出同步卫星绕地球公转的半径r，地球自身半径为R选C5．有3种不同波长的光，每种光同时发出、同时中断，且光强都相同，总的光强为I，脉冲宽度(发光持续时间)为τ，光脉冲的光强I随时间t的变化如图所示。

第34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。

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。

全部选多的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是A ．光的双缝干涉实验B ．黑体辐射C ．光电效应D ．康普顿效应2．系统1和系统2质量相等，比热容分别为C 1和C 2，两系统接触后达到共同温度T ；整个过程中与外接（两系统之外）无热交换．两系统初始温度T 1和T 2的关系为A ．()2121C T T T T C =−−B ．()1122C T T T T C =−− C ．()1122C T T T T C =−+D ．()2121C T T T T C =−+3．假设原子核可视为均匀球体．质量数为A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式1/30R R A =表示，其中R 0为一常量．对于核子数相同的原子核，下列说法正确的是A ．质量密度是基本相同的B ．电荷密度是基本相同的C ．表面积是基本相同的D ．体积是基本相同的4．一颗人造地球通讯卫星（同步卫星）对地球的张角能覆盖赤道上空东经0θθ−∆到东经0θθ+∆之间的区域．已知地球半径为R 0，地球表面处的重力加速度为g ，地球自转周期为T ．Δθ的值等于A ．1/32024arcsin R T g π⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．1/320242arcsin R T g π⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．1/32024arccos R T g π⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．1/320242arccos R T g π⎛⎫ ⎪⎝⎭ 5．有3种不同波长的光，每种光同时发出、同时中断，且光强都相同，总的光强为I ，脉冲宽度（发光持续时间）为τ，光脉冲的光强I 随时间t 的变化如图所示．该光脉冲正入射到一长为L 的透明玻璃棒，不考虑光在玻璃棒中的传输损失和端面反射损失．在通过玻璃棒后光脉冲的光强I 随时间t 的变化最可能的图示是（虚线部分为入射前的总光强随时间变化示意图）二、填空题。

第 34 届全国中学生物理比赛初赛试卷一、．本共 5 小，每小 6 分．在每小出的 4 个中，有的小只有一切合意，有的小有多切合意．把切合意的前面的英文字母写在每小后边的方括号内．所有的得 6 分，但不全的得 3 分，有或不答的得 0 分．1．下述或象中，能明光拥有粒子性的是()A．光的双干预B．黑体射C．光效D．康普效1．黑体射：在任何条件下，任何波的外来射完整汲取而无任何反射的物体，⋯⋯但黑体未必是黑色的，比如太阳是一个黑体⋯⋯在黑体射中，跟着温度不一样，光的色各不相同，黑体呈由——橙——黄——黄白——白——白的程。

⋯⋯普朗克由黑体射提出能量子的点！CD明正确！⋯⋯ BCD2．系l和系2量相等，比容分1和2，两系接触后达到共同温度T；整个C C程中与外界 ( 两系以外 ) 无交。

两系初始温度T1和 T2的关系 ( )C2C1A．T1=C1(T－T2)－ T B ．T1=C2( T－T2) －TC1C2C．T1=C2( T－T2) + T D ．T1=C1( T－T2) + T从表达式看，是物体 1 的放 =物体 2 的吸，成立方程： C1m(T1－ T)=C2m(T－ T2) ⋯⋯D3．假原子核可均匀球体。

量数 A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式R=R0A1/3表示，此中 R0一常量。

于核子数相同的原子核，以下法正确的选项是() A．量密度是基真相同的B．荷密度是基真相同的C．表面是基真相同的D．体是基真相同的核子数相同→ 量数相同→由知半径相同→CD；量数相同→ 量基真相同→ 量密度基真相同⋯⋯ACD4．一人造地球通星 ( 同步星 ) 地球的角能覆盖赤道上空θ 0－θ 到θ 0+θ 之的地区。

已知地球半径R0，地球表面的重力加快度大小g，地球自周期 T . Δθ的等于 ()A．arcsin(4π2R0)1/3B．2 arcsin(4π2R0)1/3 T2g T2gC．arccos (π2R0)1/3D．2arccos (π2R0)1/34 2 4 2T g T gR第一算出同步星地球公的半径r ，地球自己半径R，几何关系如右所示，⋯⋯同步卫星C rθ地球5．有 3 种不一样波的光，每种光同出、同中止，且光都相同，的光I ，脉冲度 ( 光持 )τ，光脉冲的光I随t的化如所示。

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷 班级__________ 姓名__________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．1．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是( )A ．光的双缝干涉实验B ．黑体辐射C ．光电效应D ．康普顿效应2．系统l 和系统2质量相等，比热容分别为C 1和C 2，两系统接触后达到共同温度T ；整个过程中与外界(两系统之外)无热交换。

两系统初始温度T 1和T 2的关系为( )A ．T 1=C 2C 1(T －T 2) －TB ．T 1=C 1C 2(T －T 2) －T C ．T 1=C 1C 2(T －T 2) +TD ．T 1=C 2C 1(T －T 2) +T3．假设原子核可视为均匀球体。

质量数为A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式R =R 0A 1/3表示，其中R 0为一常量。

对于核子数相同的原子核，下列说法正确的是( )A ．质量密度是基本相同的B ．电荷密度是基本相同的C ．表面积是基本相同的D ．体积是基本相同的4．一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ0－Δθ到东经θ0+Δθ之间的区域。

已知地球半径为R 0，地球表面处的重力加速度大小为g ，地球自转周期为T . Δθ的值等于( )A ．arcsin( 4π2R 0T 2g )1/3B ．2 arcsin( 4π2R 0T 2g )1/3C ．arccos ( 4π2R 0T 2g )1/3D ．2arccos ( 4π2R 0T 2g )1/35．有3种不同波长的光，每种光同时发出、同时中断，且光强都相同，总的光强为I ，脉冲宽度(发光持续时间)为τ，光脉冲的光强I 随时间t 的变化如图所示。

第 34 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．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是( ) A ．光的双缝干涉实验B．黑体辐射C．光电效应D．康普顿效应1．黑体辐射： 在任何条件下， 对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体， ⋯ ⋯但黑体未必是黑色的，例如太阳是一个黑体⋯ ⋯ 在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各 不相同，黑体呈现由 红 ——橙 红 ——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。

⋯ ⋯ 普朗克由 黑体辐射提出能量子的观点！CD 明显正确！ ⋯ ⋯ 选 BCD2．系统 l 和系统 2 质量相等，比热容分别为 C 1 和 C 2，两系统接触后达到共同温度 T ；整个过 程中与外界 ( 两系统之外 ) 无热交换。

两系统初始温度 T 1 和 T 2 的关系为 ( )C 2C 1A ．T 1= ( T －T 2) －TB ．T 1= ( T －T 2) －TC 1C 2C 1C 2C ．T 1=C 2( T －T 2) + TD．T 1=C 1( T －T 2) + T从表达式看， 应是物体 1 的放热 =物体 2 的吸热，建立方程：C1m(T1－T)=C2m(T －T2)⋯ ⋯ 选 D1/3 3．假设原子核可视为均匀球体。

质量数为 A 的中重原子核的半径 R 可近似地用公式 R=R 0A表示，其中 R 0 为一常量。

对于核子数相同的原子核，下列说法正确的是()A ．质量密度是基本相同的B ．电荷密度是基本相同的C ．表面积是基本相同的D．体积是基本相同的核子数相同→质量数相同→由 题知半径相同→ CD 对；质量数相同→质量基本相同→质量密度基本相同⋯ ⋯ 选 ACD范文范例学习参考4．一颗人造地球通讯卫星 ( 同步卫星 ) 对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ 0－Δ θ 到东经 θ 0+Δθ 之间的区域。

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷参考解析1．黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，……但黑体未必是黑色的，例如太阳是一个黑体……在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。

……普朗克由黑体辐射提出能量子的观点！CD 明显正确。

……选 BCD2．从表达式看，应是物体1的放热=物体2的吸热，建立方程：C 1m (T 1－T )=C 2m (T －T 2)……选D 3．核子数相同→质量数相同→由题知半径相同→CD 对；质量数相同→质量基本相同→质量密度基本相同……选 ACD4．首先算出同步卫星绕地球公转的半径r ， 地球自身半径为R ，几何关系如右图所示，…… 选C 5．因为能量是没有损失的，所以通过玻璃棒后 光脉冲的光强(图中实线总面积)应该与原来的光强(虚线 面积)相同。

又因为是三种不同波长的光，所以在同种介质中传播的速度都不相同，所以到达玻璃棒右端点的时间都不同，所以……选D6．典型的单摆模型：T =2πL g =8.88 s ，实际时间是14T =2.22 s 7．两束光到达I 位置的光程差记为d ；对于波长为λ1而言，d =32 λ1 ；对于波长为λ2的单色光而言，d =λ2，故λ2：λ1=38两者电势相等！由第一次知，当电荷量为4μC ：2μC 时，1时，两者电势相等。

……故最终为6μC ：3μC ！ 答案：3μC 9．过F 平行于透镜，作一副光轴。

把过原点O (薄透镜光心)延长后交副光轴于P ，则所有光汇聚于P 点。

故位置坐标为(20, 10．不守恒；墙壁对弹簧有作用力(外力)该力的作用点有位移，所做的功不为零。

11．(1)不能。

从力的平衡看，单一的A 矿泉水的重力平衡。

从力矩的平衡看，重物相对于支撑点O 有一力矩，此力矩没有其它力矩与其平衡，会使火柴棍转动直至掉下。

(2)由于火柴棍A 水平，火柴棍B 的下端正好在A 的中点的正下方，由几何关系知，火柴棍A 和B 之间的夹角为α=60°。