第三届全国学生物理竞赛预赛试题

2013年上海市第3届全国中学生物理竞赛预赛试卷一、选择题（以下每题只有一个选项符合题意．每小题4分，共32分）1．（4分）在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。

当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是（）A．清晰的红色“E”字B．清晰的黑色“E”字C．清晰的红底白色“E”字D．几乎看不出“E”字2．（4分）小明把粗细均匀的细铜丝紧密地绕在铅笔杆上。

用刻度尺测得绕有17匝细铜丝的铅笔的长度L=18.4mm．如图所示。

则正确的表示细铜丝直径的是（）A．1.1mm B．1.08mm C．1.079mm D．1.0787mm3．（4分）在弹性限度内。

当弹簧的长度为16cm时。

它产生的弹力大小为20N；弹簧的长度变为7cm时。

它产生的弹力大小为10N．则弹簧的劲度系数为（）A．1.25N/cm B．1.43N/cm C．3.33N/cm D．1.11N/cm4．（4分）某中学的科技研究小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水壶。

其中合理的是（）A．B．C．D．5．（4分）将阻值相等的电阻R1和R2串联后接在一个电压恒定的电源两端。

若其中R1的电阻值不随温度的变化而变化。

而R2的电阻值随温度升高而增大。

随温度的下降而减小。

则对R2加热或冷却，R2的电功率的变化情况为（）A．加热升温时，电功率增大，而冷却降温时，电功率减小B．加热升温时，电功率减小，而冷却降温时，电功率增大C．无论是加热还是冷却，电功率均增大D．无论是加热还是冷却，电功率均减小6．（4分）夜晚有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，相距d．他们分别站在路灯下，O′点是路灯在地面上的投影。

A、B两人的连线通过O′点，如图所示。

他们头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′，当两人沿过O′点的直线，以相同的速度行进时。

A′和B′的距离将（）A．不断增大B．不断减小C．先增大，后减小 D．先减小，后增大7．（4分）一焦距为f的凸透镜。

目录第二十届全国中学生物理竞赛预赛试卷2003年9月 (1)第二十届全国中学生物理竞赛预赛题参考答案、评分标准 (6)第21届全国中学生物理竞赛复赛题试卷 (14)第22届全国中学生物理竞赛复赛题 (25)第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (45)第24届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答 (70)第24届全国中学生物理竞赛预赛试卷2007.9.2 (90)第25届全国中学生物理竞赛预赛题试卷 (104)第26届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (113)第27 届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (123)第二十届全国中学生物理竞赛预赛试卷2003年9月一、（20分）两个薄透镜L1和L2共轴放置，如图所示．已知L1的焦距f1=f , L2的焦距f2=—f，两透镜间距离也是f．小物体位于物面P上，物距u1＝3f．（1）小物体经这两个透镜所成的像在L2的__________边，到L2的距离为_________，是__________倍（虚或实）、____________像（正或倒），放大率为_________________。

（2）现在把两透镜位置调换，若还要给定的原物体在原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向____________边移动距离_______________．这个新的像是____________像（虚或实）、______________像（正或倒）放大率为________________。

二、(20分)一个氢放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为4.86×10-7m．试计算这是氢原子中电子从哪一个能级向哪一个能级（用量子数n表示）跃迁时发出的？已知氢原子基态（n＝1）的能量为E l=一13.6eV＝－2.18×10-18J，普朗克常量为h=6.63×10－34J·s。

三、(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℃的1.200 kg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t0=10℃升温到66.0℃以上（含66.0℃），并通过计算验证你的方案．已知铝合金的比热容c＝0.880×l03J·(Kg·℃)-1，水的比热容c0 =4.20×103J·(Kg·℃)-1，不计向周围环境散失的热量。

2013年上海市第3届全国中学生物理竞赛预赛试卷一、选择题（以下每题只有一个选项符合题意．每小题4分，共32分）1．(★★★★)在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字．当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是（）A．清晰的红色“F”字B．清晰的黑色“F”字C．清晰的红底白色“E”字D．几乎看不出“E”字2．(★★★★)小明把粗细均匀的细铜丝紧密地绕在铅笔杆上．用刻度尺测得绕有17匝细铜丝的铅笔的长度L=18.4mm．如图所示．则正确的表示细铜丝直径的是（）A．1.1mmB．1.08mmC．1.079mmD．1.0787mm3．(★★)在弹性限度内．当弹簧的长度为16cm时．它产生的弹力大小为20N；弹簧的长度变为7cm时．它产生的弹力大小为10N．则弹簧的劲度系数为（）A．1.25N/cmB．1.43N/cmC．3.33N/cmD．1.11N/cm4．(★★★★)某中学的科技研究小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水壶．其中合理的是（）A．B．C．D．5．(★★)将阻值相等的电阻R 1和R 2串联后接在一个电压恒定的电源两端．若其中R 1的电阻值不随温度的变化而变化．而R 2的电阻值随温度升高而增大．随温度的下降而减小．则对R 2加热或冷却，R 2的电功率的变化情况为（）A．加热升温时，电功率增大，而冷却降温时，电功率减小B．加热升温时，电功率减小，而冷却降温时，电功率增大C．无论是加热还是冷却，电功率均增大D．无论是加热还是冷却，电功率均减小6．(★★★)夜晚有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，相距d．他们分别站在路灯下，O′点是路灯在地面上的投影． A、B两人的连线通过O′点，如图所示．他们头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′，当两人沿过O′点的直线，以相同的速度行进时．A′和B′的距离将（）A．不断增大B．不断减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大7．(★★★)一焦距为f的凸透镜．主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源．点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（）A．一直向右移动B．一直向左移动C．先向右移动．接着向左移动D．先向左移动，接着向右移动8．(★★)如图所示．A为电磁铁．B为铁芯．C为套在铁芯B上的绝缘磁环．现将A、B、C放置在天平的左盘上．当A中通有电流I时，C悬停在空中．天平保持平衡．当增大A中电流时．绝缘磁环C将向上运动．在绝缘磁环C上升到最高点的过程中．若不考虑摩擦及空气阻力．则下列描述正确的是（）A．天平仍保持平衡B．天平左盘先下降后上升C．天平左盘先上升后下降D．天平左盘一直下降至最低点二、填空题（每小题6分，共30分）9．(★★★★)如图所示，用细线将术块A和金属块B连接在一起，放入水中．A、B恰好悬浮在水中，此时，B受到 3 个力的作用．若木块A的密度为O.8X103kg/m 3．木块A与金属块B的体积之比为79：2，则金属块的密度为 8.9X10 3 kg/m 3．10．(★★)火车以20m/s的速度沿某一段直线轨道驶向道口，为厂提醒看守道口的工作人员，司机在距道口940m处开始鸣响汽笛，每次笛声持续1s，停5s，然后再次拉响汽笛．当道口工怍人员听到第三次笛声结束时，火车距道口的距离为 640 m．道口工作人员昕到火车司机前后两次拉响汽笛的时间间隔为 5.65 s．（已知声波在空气中传播的速度为340m/s）11．(★★★)如图所示，在一根长为2m，质量为2kg的细金属杆AB（质最分布不均匀）的A端施加一个与杆垂直的拉力 F．使杆静止在图示位置．已知杆与地面成37o 角，地面对杆作用的静摩擦力大小为3.6N，地面对杆的支持力大小为15.2N．则杆的重心距B端的距离为 0.75 m．F的大小为 6 N．（已知：sin37o=O.6．cos37o=0.8）12．(★★★)如图所示，A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上，A的密度为ρA，B的密度为ρB，若它们的边长比为l A：l B=1：1，A对B的压强与B对桌面的压强之比P A：P B=2：3，则ρA：ρB= 2：1 ．若不断地缩小A立方体的体积，但始终保持A的形状为立方体，使A、B两立方体的边长l A：l B的比值由1：1逐渐变为1：2，则压强P A：P B的比值变化情况为先增大后减小（提示：通过计算分析后．写出变化情况）．13．(★★)如图所示，容器底部一根中间为圆柱形的管子与大气相连，管的直径为20cm，不计管壁的厚度．现在管子上方压一个边长为50cm的塑胶立方体，将管口封住．使容器中盛有一定质量的水．已知大气压强为1．OX10 5Pa．塑胶立方体的密度为O.6XlO3kg/m 3．当水面恰好在塑胶方立体高的中点时．塑胶立方体受到水对它的浮力大小为 547 N．当容器中所盛水的水面到塑胶立方体底面的高度满足一定的条件时，塑胶立方体能封住管口，不让水从管子的孔中流水．该条件是大于1.59m或小于0.34m ．（计算时保留小数点后两位）三、计算题（本题共28分）14．(★★★)某食盐溶液的密度随深度h变化而变化，其变化规律为ρ=ρ0+kh，式中ρ3kg/m 3．为了求出式中的k值，现向溶液中投入两只用一根细线系在一起的小球A0=1．OX10和B，每个球的体积为V=1cm 3，其质量分别为 m A=1.2g和m B=1.4g．当将小球A置于水下，球心距水面的距离为O.25m时．A、B两个球在溶液中均处于静止，且线是拉紧的，两球心的距离为10cm．试求k值的大小．15．(★★★)现有两个不同材料制成的．粗细相同的圆柱形长导体，它们的电阻均会随温度变化而发生变化．下表列出了两个导体在不同温度时的电阻．试问：怎样利用这两个导体（可以截取导体的一部分或使用导体的全部）制成一个阻值最大，但不随温度变化的电阻？16．(★★)阅读下列两段材料，回答相关问题．材料一、实验表明：用一台输出功率恒定的电动牵引机拖动静止在光滑水平面上的物体时，物体获得的速度与牵引时间的平方根成正比；如果从静止开始，拖动不同质量的物体，经过相等的拖动时间．物体获得的速度与物体质量的平方根成反比．材料二、实验表明：在相同高度用不同的水平速度抛出的物体，在空中飞行的时间相等．现用安装在一个大贮水池的两台水泵从中抽水，如图所示．已知水泵抽水的功率相等．离地面高度相等．喷出水的水平射程分别为D和2D，并分别射入两个深度相等．底面积为1：2的空池A和B中．试求为A、B两池注满水所需的时间t A和t B的比值．设在抽水过程中，大贮水池内水面保持不变．四、实验题（本题共14分）17．(★★★)有一块如图所示的均匀薄板abcd，用作图法标出薄板的重心位置．18．(★★)现有A、B两杯液体，其中A杯内液体为纯水，密度为ρA，B杯内液体的密度ρB未知．为测量B杯内液体的密度，某同学在实验室内利用刻度尺制作了一个有固定转轴的杠杆，两力臂长之比l 1：l 2=1：2．并用不同材质、相同厚度的板制成形状相同的甲、乙两把毫米刻度直尺，并将甲、乙两把尺分别悬挂在杠杆的两侧端点上，如图所示．此外，该同学还取来了一些橡皮泥．请你顺着以上叙述，写出某同学接下来的实验步骤、需要测量的物理量，并推导得出用这些物理量求B杯内液体密度的计算公式．五、判断与说理题（本题共46分）19．(★★★)小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤．杆秤的刻度模糊不清．秤砣遗失，只有5kg和6kg的刻度清晰可辨．小组成员对杆秤的外形进行了测量，测量结量如图所示．请根据以上情况，判断该杆秤的重心（不包括秤砣）应该在提扭的哪一侧．并求出秤砣的质量．20．(★★★)人类对火的认识和利用，改变了世界．也改变了自己，可以说人类文明史，就是火的利用史．（1）如果你身处遥远的古代．你有哪几种获得火种的方法，请写出三种获取火种的方法：（2）由于对流，热空气上升，在日常我们所见的烛焰，如图所示．但假如在完全失重充满空气的太空船里，你认为烛焰的形状是 BA、 B、 C、 D、不能点燃（3）由于火焰温度很高．会使空气发生电离．从而火焰周围充满了正、负离子．如果你用手摩擦一束细塑料包扎带，由于静电作用，包扎带会张开，如图．当你把火焰靠近包扎带时会发生BA．包扎带张得更开B．包扎带会合拢．C．包扎带张开的情况不变．D．包扎带先合拢后张开．（4）如果在一个比较深且窄的直筒型玻璃容器的底部点燃一根蜡烛，一段时间后，蜡烛会熄灭或火焰变得很小．请利用剪刀和一张足够大的硬纸片，设计一个简单方案，让蜡烛能长时间正常地燃烧．把设计图画在纸上，并对操作步骤作简要说明．21．(★★)在图1所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻．图2为一个暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路．盒外的a、b、c、d是该电路的四个接线柱，某同学按图1所示的电路连接电路进行实验．实验时，某同学先把接线柱a、d，a、b（或b、d），a、c（或c、d），b、c分别连接到图1电路中A、B两端．测得各电表的示数，如表1所示．请你根据实验数据，回答下列问题：（1）表1中有几个空格漏填，请你根据题意完成表1的填写．表1：实验数据表（2）某同学对表1中实验序号l与2（或2-3或3-4）中电压表V1、V2、V示数进行深入地研究后发现，三个电压表读数的变化量之间存在一定的关系，该关系的表达式为： U=U 1+U2．（3）某同学为了研究通过电阻R2的电流跟它两端电压关系，设计了如表2所示的表格．请你利用表1中的实验数据在表2的空白处填写数据．根据填入表2中的实验数据，分析得出你的结论（填在表格中）．表2：通过电阻R 2的电流跟它两端电压关系（4）某同学为了验证实验数据．依照表1的实验序号重新实验．在某次实验过程中，某同学发现两个电流表示数相等．两个电压表示数电相等，电压表V3示数为1.2伏．请你完成表3的填写，并分析产生这现象原因是 R 2断路．表3：第三次实验测得数据（5）根据表l中的实验数据，请通过分析，在图2中画出黑盒内的电路图．12 22。

第三届全国物理竞赛决赛题参考解1第三届全国物理竞赛决赛题参考解答1.[解答]: (1) 用V 0表示容器的体积,V 表示抽气筒的体积,则每一次抽气之前,容器内的体积为V 0 ,抽后 该气体的体积变为V 0+V,抽前与抽后容器内的气体压强之比应为0V VV +.若总共抽了N 次,则最初的压强p 0与最后的压强p 之比应为 N V V V p p )(000+= 或 000loglogV V V P P N +=代入数值，经计算(取301.021=og )可得 N = 27 (次)所以工作时间为 )(4.3827分==&t (2) (i)用m μ，a 和v 分别表示μ-子的质量，第一轨道半径和速度，根据库仑定律和牛顿定律，可列出第一轨道上的运动方程。

⋅=&avm a e A k 222|)21(.μ据量子化条件，对第一轨道有 πμ2hva m =同理，对氢原子可得下式 02202a v m a e k e&= π200h a v m e = 式中m e ，a 0和v 0分别表示电子的质量．。

第一轨道半径和速度．由以上四式，可得μm m A a a e ⋅=02 代入数值，经计算可得 )(1011.513m Aa -⨯=(ii)由上面已知 μm m A a a e⋅=02 要使μ-子轨道进入原子核内，则要满足下式 R m m A a e<⋅μ02 将题中已知的各量代入：可解得 94>A2.[解答] 由题意R 《 L 所以下面的解答中，都是设物体尚未离开平台（1）在物体C 下滑的过程中，C 对A 的作用力沿水平方向的分力是向右的，推动A 和B 一起向右加速运动，当C 到达轨道的最低位置时，C 对A 的作用力的水平分力为零，这时A ．B 向右运动的速度达到最大．继续下去，C 对A 的作用力的水平分力将开始向左，A 将开始做减速运动，从而和B 分离．由此可知，当C 滑到轨道最低位置时，A ，B 开始分离．这时A ，B 向右运动,由动量守恒可知C 是向左运动的．设用v A 、v B 、v C 分别表示三者此时速度的大小，根据动量守恒和能量守恒可知 0=-+C B A mv mv mv222212121C B A mv mv mv mgR ++= 且有 B A v v =由以上各式联立，可解得 gR v B 331= 方向向右．(2)A ．B 分离后，B 的动量为m v B 方向向右，当C 达到最高点时，A ，C 两物体无相对运动，具有同样大小的速度v ，方向向左．根据动量守恒可知。

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．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.一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u 0，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< u 0B.若A 板面积很小，B 板面积很大，则u< u 0C.若A 、B 两板间的距离很大，则u< u 0D.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 u 03. 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m 1，β粒子的质量是m2，则α粒子与β粒子的动能之比是A. m 2m 1B. m 1m 2C. m 14m 2D. 4m 2m 14. 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．把答案填在题中的横线上或把图画在题中指定的地方．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133Cs 原子的频率f=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m 1的小滑块，沿一倾角为θ的光滑斜面滑下，斜 8. 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______________________________9. （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______________之间.10. （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，绕过轻滑轮连接B 和C 的轻细绳都处于水平位置.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.在这种情况时，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_______________.11. （14分）i.在做“把电流表改装成电压表”的实验中，12. 必须测出电流表的内阻和用标准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，不需改动连线，就能：（1）在与电阻箱断路的条件下测出电流表的内阻；（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1cm 与2cm 之间.现用直尺（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面的空格处.板的长度_______________cm ，板的宽度_______________cm ，板的厚度_______________cm ，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.13. （20分）在水平地面某处，以相同的速率v 0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 在空中运行的时间为T A ，求小球B 在空中运行的时间T B .重力加速度大小为g ，不考虑空气阻力.14. （20分）从地球上看太阳时，对太阳直径的张角θ=53°.取地球表面上纬度为1°的长度l=110km ，地球表面处的重力加速度g=10m/s 2，地球公转的周期T=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.15. （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℃.当线圈两端加上一定的电压后，油温渐渐上升.0℃时温度升高的速率为5.0K·min -1，持续一段时间后，油温上升到30℃，此时温度升高的速率变为4.5K·min -1，这是因为线圈的电阻与温度有关.设温度为θ℃时线圈的电阻为R θ，温度为0℃时线圈的电阻为R 0，则有R θ= R 0 (1+αθ)，α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；对油加热过程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.16. （18分）如图所示，一摩尔理想气体，由压强与体积关系的p-V 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12，若要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？已知此理想气体每摩尔的内能为32RT ，R 为普适气体常量，T 为热力学温度.17. （23分）如图所示，匝数为N 1的原线圈和在数为N 2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L ，其电阻可不计.在虚线的左侧，存在方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场，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.假设在任何同一时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t=0时开始施一外力，使杆从静止出发以恒定的加速度a 向左运动.不考虑连接导线的自感.若已知在某时刻t 时原线圈中电流的大小I 1，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？试分别求出它们的大小.18. （23分）如图所示，一质量为m 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η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O 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v 0沿水平的OC 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k .求P 刚进入C 孔到刚再由C 孔出来所经历的时间.。

全国中学生物理竞赛预赛试题参考解答、评分标准一、参考解答（1）在地面附近，沙尘扬起要能悬浮在空中，则空气阻力至少应与重力平衡，即201Av mg αρ= ① 式中m 为沙尘颗粒的质量，而2A r π= ②3s 43m r πρ= ③得 1v =④ 代入数据得 11 4.0m s v =⋅－ ⑤（2）用h ρ、h 分别表达19.0m s v =⋅－时扬沙到达的最高处的空气密度和高度，则有0h (1)Ch ρρ=- ⑥此时式①应为2h Av mg αρ= ⑦由②、③、⑥、⑦可解得20s 4113r g h C v ραρ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑧ 代入数据得 36.810m h =⨯ ⑨评分标准：本题15分。

1. 第一小题8分。

其中①式3分，②式1分，③式1分，④式2分，⑤式1分。

2. 第二小题7分。

其中⑥式1分，⑦式1分，⑧式3分，⑨式2分。

二、参考解答（1）212C E ，0 （2）214C E ，212C E评分标准：本题20分。

（1）10分。

其中每个空5分。

（2）10分。

其中每个空5分。

三、参考解答（1）神舟3号（2）设飞船飞行时间为t ，绕地球飞行的圈数为N ，周期为T ，飞船的质量为m ，离地面的平均高度为h ，地球半径为R ，地球质量为M ，则有t T N= ① 222()()mM G m R h T R h π⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭② 2Mm Gmg R = ③ 由①、②、③式解得 1/322224gR t h R N π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ④由题给数据可知55.853610s t =⨯，代入t 及其它有关数据得52.910m h =⨯ ⑤评分标准：本题20分（1）4分（2）16分。

其中①、②、③、④式各3分，⑤式4分（答案在52.710m ⨯～53.110m ⨯之间均给这4分）四、参考解答根据题设的条件，可知：开始时A 中氦气的质量3He 4.00310kg m -=⨯，B 中氪气的质量3Kr 83.810kg m -=⨯，C 中氙气的质量3Xe 131.310kg m -=⨯。

第32届全国中学生物理竞赛预赛试卷本卷共l6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日凌晨2点40分，马来西亚航空公司一架波音777-200飞机与管制中心失去联系．2014年3月24日晚，初步确定失事地点位于南纬31o52′、东经115o52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域．有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域正上方对海面拍照，则A.该卫星一定是地球同步卫星B.该卫星轨道平面与南纬31o52′所确定的平面共面C.该卫星运行周期一定是地球自转周期的整数倍D.地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍2.23892U（铀核）衰变为22288Rn（氡核）要经过A.8次α衰变，16次β衰变B.3次α衰变，4次β衰变C.4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的固定的光滑绝缘圆环，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)，只能在环上移动，静止时两小球之间的距离为R。

现用外力缓慢推左球a使其到达圆环最低点c，然后撤除外力．下列说法正确的是A.在左球a 到达c 点的过程中，圆环对b 球的支持力变大 B ．在左球a 到达c 点的过程中，外力做正功，电势能增加。

C.在左球a 到达c 点的过程中，a 、b 两球的重力势能之和不变 D.撤除外力后，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，闪光频率为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/s 2．下列说法正确的是 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0．15m 5．某同学用电荷量计(能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量)测量地磁场强度，完成了如下实验：如图，将面积为S ，电阻为"的矩形导线框abcd 沿图示方位水平放置于地面上某处，将其从图示位置绕东西轴转180o ，测得通过线框的电荷量为Q 1；将其从图示位置绕东西轴转90o ，测得通过线框的电荷量为Q 2。

第三届全国中学生数理化学科能力展示活动八年级物理学科能力解题技能初赛试题(A 卷)总分考生须知:1.请在密封线内填写所在地区㊁学校㊁姓名和考号;2.本试卷分共做题和选做题两部分,共做题部分必须作答,选做题部分任选其一,如果二者均作答成绩以选做试题一为准,满分120分;3.考试时间为120分钟.共做题部分(共计90分)本题得分评卷人一㊁选择题(每小题5分,共25分,每小题只有1个选项正确)1.下列各过程经历的时间最接近1秒的是( ).A 人眼睛迅速一眨B 人心脏跳动一次C 人正常呼吸一次D 人打一个呵欠2.小名游览一座古寺时发现里面有一个变音钟,钟下燃烧的香火越旺,敲出的声音越高亢.分析原因可能是( ).A 香火使钟周围的空气温度升高,传声效果越来越好B 任何物体温度升高时,振动发出的声音音调都会变高C 香火使振动的振幅加大,使声音响度变大D 香火使钟的温度升高,材料的微观结构发生变化,钟振动频率改变3.如果不考虑散热的影响,给一定质量的水加热,水的温度与时间的关系如图中实线a 所示,其他条件不变,仅将水的质量增加,则水的温度与时间的关系在图像中正确的是( ).A aB bC cD d4.将几根相同的弦的一端固定,另一端系上各种不同质量的物块a ㊁b ㊁c 让它们自然下垂,使弦紧绷,做成图甲的装置,M ㊁N 是两根劈状长木条,把弦架起来.拨动M N 间弦的中心,使其振动进行试验,研究振动频率f 随小物块的质量m 及MN 间弦的长度L 而变化的规律,只让L 或只让m 变化得到图乙或图丙两个图像中的一些数据点,你认为表示频率f 随物块的质量m 及弦的长度L 变化的式子应为(式中K 为比例系数)( ).A f =KL m B f =Km L C f =K m L D f =K m L5.有一个在地球赤道上空绕地球飞行的人造地球卫星,日落1h 后,可以在A 点正上方看到它.下面能够反映出该现象的图是(图中圆表示地球,圆中的箭头表示地球自转方向)( ).本题得分评卷人二、填空题(每空5分,共45分)6.用t 1表示太阳表面的温度,用t 2表示火箭燃烧室内燃气的温度,用t 3表示液态氮的沸点,用t 4表示南极洲的最低温度,则他们的温度从高到低正确的顺序是:.7.微波有以下重要特性:1)微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样发生反射.2)微波遇到绝缘材料,如玻璃㊁塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过.3)微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈振动,达到加热食品的目的.4)过量的微波照射对人体有害.微波炉是利用微波加热食品的灶具.为避开对通信的干扰,微波炉使用频率为2450MH z的微波.微波炉接通电后,磁控管产生超高频率的微波,微波在炉内壁来回反射,它穿透食物,使食物内外同时加热,只需很短的时间就能熟透,没有热量散失,既快又清洁,人们称它为 烹调之神”.(1)除了利用微波加热食物之外,请你写出微波的另一种应用:.(2)微波的传播速度为m /s .角射向金属板,反射时反射角为(4)微波会对人体造成伤害,在微波炉门内侧装有的屏蔽网,其材料可为( ).A 铝合金B 不锈钢C 玻璃 D耐热塑料8.如右图所示,在一个支架上放置一排长短不同的同种材质且规格相同的金属管,用小锤子敲击不同的金属管,就会发出不同音调的声音,金属管发出的声音音调(即声音的频率)和有关.图中哪根金属管发出的声音音调最高?.9.声呐是指利用声波在水中探测目标及其状态的一种仪器.有人做过这样一个试验:在澳洲南部投下一颗深水炸弹,爆炸产生的声波顺着这个通道,绕过好望角,又折向赤道,经过3小时43分钟以后,竟被北美洲百慕大群岛的监听站听到了,传导全程共19200千米,在海洋中环绕了地球半圈.由此计算声波在水中的传播速度约为m /s (结果保留整数部分).10.有两支最小分度值相同的刻度尺A 和B ,在室温下测同一细棒的长度时结果相同;在40℃的室内测同一细棒长度时分别为L A 和L B ,但L A >L B .若将这两支尺拿到-20℃的室外测同一长度,结果分别为L 'A 和L 'B ,则L 'AL 'B .(填 >” <”或 =”)本题得分评卷人三、综合题(每小题5分,共20分)11.小明在研究凸透镜成像规律”的实验中,为了比较像与物的大小,他们用发光二极管代替蜡烛做光源,并在光屏上画出一组等距的平行线,使相邻两条横线间的距离等于发光二极管的高度d ,如右图所示.他们按正确的方法安装并调节好实验装置,在光具座上固定焦距为f 1的凸透镜,按表1中的物距依次进行实验,每次都使光屏上的像最清晰,并将相应的像距与像在光屏上的高度记录在表1中.然后他们换用焦距为f 2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表2中.(已知f 1<f2)表2 凸透镜的焦距为f 2实验序号物距u /c m 像距v /c m 像的高度430200.7d 524241.0d 614846.0d表1 凸透镜的焦距为f 1实验序号物距u /c m 像距v /c m 像的高度130150.5d 220201.0d 314352.5d分析比较实验数据中的物距与像距的变化关系及像的大小,简述初步结论.12.人在白炽灯下的影子与在日光灯下的影子相比,哪一个更清楚?为什么?13.如图所示,把反射面向上的凹面镜放在容器内,上方有一点光源S ,射到凹面镜上的光线经反射后,反射光线平行射出.现向容器内注水,使水面处于光源和凹面镜之间.要使光源S 射到凹面镜的光线反射后仍平行射到空气中,光源的位置应适当降低还是适应升高,请解释说明.14.一个人用铁锤敲打一块钢板,每秒敲打3下,一个观察者在远处看到他刚好把铁锤举起时,听到敲打的声音.问:观察者与此人至少相距多少米?(设声音在空气中的传播速度是340m /s ,结果保留三位有效数字).选做题部分本题得分评卷人选做试题一 力学模块(共计30分)1.(5分)一皮带传动装置如图所示,皮带做无滑传动时,大轮上a 点的速度和小轮上b 点的速度相比有( ).A va >vb B v a <v bC v a =v bD 两轮的速度大小由两轮半径比决定2.(5分)家用吊扇接通电源后,向下排风使人感到凉爽.这时吊扇的拉杆对吊扇的拉力与没有接通电源以前相比( ).A 拉力变大B 拉力变小C 拉力不变D 无法知道3.(6分)小明的家与学校之间有一座山,每天上学的过程中,有五分之二的路程是上坡路,其余是下坡路.小明从家到学校要走36分钟,如果小明上坡行走速度不变,下坡行走速度也不变,而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二.那么小明放学回家要走m i n .4.(7分)不给量筒(杯),只给天平,小烧杯和足量的水,能否测出几颗砂石的密度,其步骤如何?(水的密度氀水已知)5.(7分)公路路边每隔1千米有一个里程碑,标明公路起点到此碑的距离,单位是千米.设计一种方法,利用里程碑和手表测量自行车以中等速度匀速行驶时的速度,简述设计方法并给出计算公式,计算结果以k m /h 为单位.为了减少测量中的误差,请你至少提出两点注意事项.选做试题二 电学模块(共计30分)本题得分评卷人1.(5分)干电池有不同的型号,某卡式录音机用三节1号电池,某石英钟用一节5号电池.若设法将一节1号电池接至石英钟电源处,则会出现( ).A 石英钟被烧毁B 石英钟不运行石英钟正常运行条件不足,无法判断2.(5分)右图所示的电路由8个不同的电阻组成,已知R1=24Ω,其余电阻阻值未知,测得A㊁B间的总电阻为8Ω.今将R1换成12Ω的电阻,则A㊁B间的总电阻变为( ).A 8ΩB 10Ω C3.(6分)某人设计了如右图所示的电路,电路中变阻器的总阻值与电阻R的阻值相同,电源电压恒定,在他将滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表示数变化情况是.4.(7分)现有一个双刀双掷开关㊁一个电源㊁一个电动机㊁若干根导线,请设计一个电路,使得双刀双掷开关拨到一边,电动机正转,拨到另一边,电动机反转.要求画出电路图.5.(7分)10月5日,瑞典皇家科学院宣布,将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学的两位科学家 海姆和诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度.已知电流的定义为单位时间内通过导体某横截面的电荷量.现有一根铜导线,横截面积为1.0 mm2,载有1.0安电流,铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3,每个电子电荷量为1.6×10-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度.第三届全国中学生数理化学科能力展示活动九年级物理学科能力解题技能初赛试题(A 卷)总分考生须知:1.请在密封线内填写所在地区㊁学校㊁姓名和考号;2.本试卷共有四道大题,17道小题,满分120分;3.考试时间为120分钟.本题得分评卷人一㊁选择题(每小题5分,共40分,每小题只有1个选项正确)1.汽车拉力赛是一项汽车道路比赛项目,赛段为各种临时封闭后的普通道路,包括山区和丘陵的盘山公路㊁沙石路㊁泥泞路等.假设某选手上午7:00从起点出发,途经三个不同的路段,先是沙石路,然后是山坡路,最后一段是平直公路,三段路的长度均相同,在三个路段上的行驶速度之比为1∶2∶3,该选手上午11:00正好到达终点.则上午9:00时他行进在( ).A 沙石路段B 山坡路段C 平直路段D 无法判断2.下列关于声音的说法,错误的是( ).A 用橡皮锤敲击一下音叉,然后将音叉放在水中,能激起很大的水花,说明声音是由振动的物体发出的B 吉他的琴弦有粗有细,有长有短,拨动不同的琴弦,发出声音的音调也不同,说明音调是由声源的材料㊁结构决定的C 不同乐器发出的声音不同,说明音色是由声源的材料㊁结构决定的D 噪声完全是由于声音的响度太大造成的3.如右图所示,有三只底面积均为S ㊁水面高度相同,但形状不同的盛水容器a ㊁b ㊁c .现将三只相同的实心铝球分别放入容器a ㊁b ㊁c 中,铝球受到的浮力为F .设水对容器底部压强的增大值分别为Δp a ㊁Δp b 和Δp c ,容器对桌面的压力增大值分别为ΔF a ㊁ΔF b 和ΔF c ,则下列说法中正确的是(.A Δp a=Δp b=Δp c,ΔF a=ΔF b=ΔF cB Δp b<Δp a<Δp c,ΔF a=ΔF b=ΔF cC Δp b<Δp a<Δp c,ΔF b<ΔF a<ΔF cD Δp b>Δp a>Δp c,ΔF b>ΔF a>ΔF c4.抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电.如右图所示,假设上㊁下游蓄水库可视为长方体,若上蓄水库长150m,宽30m,每日从深夜11时至清晨4时抽水,使上蓄水库的水面增加20m,而下蓄水库的水面下降5m,已知开始抽水时,上㊁下蓄水库的水面高度差为400m.已知:抽水机的效率为90%,发电机的效率为70%.关于此电站有以下几个结论,其中正确的是( )(g取10N/k g).①该电站日抽水用电量约为1.1×105k W㊃h②该电站日发电量约为7.2×104k W㊃h③抽水机的平均功率约为2.3×104k W④若该电站每天工作相同的时间,则年发电量约为2.6×107k W㊃hA 只有①正确B 只有②③正确C 只有①②④正确D ①②③④均正确5.在炒花生㊁葵花子或栗子时,锅中总要放入些沙子.这样做主要是为了( ).A 使炒锅的温度升高B 让沙子吸收一些水分,使炒货更脆C 使炒货均匀受热且不直接与锅底接触D 让沙子吸收一部分热,防止因温度过高而使炒货变焦6.右图所示为迈克尔逊用转动八面镜法测定光速的实验示意图,图中S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统.八面镜距反射系统的距离为L(L可长达几十千米),且远大于O㊁B间的距离以及S和T到八面镜的距离.现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当八面镜每秒转动n圈时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是( ).A c=4L nB c=8L nC c=16L nD c=32L n7.寒冷的冬天,路面上的冻雪久积不化,影响交通.人们发现,如果向积雪上喷洒盐水,可以促进冻雪的熔化.对此,下列解释正确的是( ).A 盐水能向雪传热,从而促进冻雪的熔化盐水能降低冻雪的熔点,可使冻雪能在以下熔化C 盐水能提高冻雪的熔点,可使冻雪能在0℃以下熔化D 盐水渗入冻雪后,能提高吸收太阳热辐射的本领,从而促进冻雪的熔化8.把 220V,100W”的灯和 220V,15W”的灯串联起来,接在电压为380V的电路中,其后果是( ).A 两个灯泡都被烧毁B 只有 220V,100W”灯被烧毁C 只有 220V,15W”灯被烧毁D 不会烧毁灯泡本题得分评卷人二㊁填空题(每空5分,共35分)9.一个密度为ρ木,高为h的空心木制长方体被放入一个圆柱形容器中,如右图,长方体的横截面内外分别是边长为d和2d的正方形,容器的直径为3d,现向容器中灌水,使长方体可在其中自由漂浮,则此容器的最小高度为.(已知水的密度为ρ水,10.如右图所示锥形容器中装满水,左边容器中有一个用细线拴接的木球,右边容器中是一个用细线拴接的铁球,将两容器突然向右加速运动,则铁球将向方摆动,木球将向方摆动(填 左”或 右”).11.右图中,A㊁B间有恒定的电压.S1闭合S2断开时,电阻R3上的功率为P3,A B间的总功率为P A B.S1断开S2闭合时,电阻R3上的功率为P'3,A B间的总功率为P'A B.如P3∶P'3=2∶3,则P A B∶P'A B=.12.右图是拉萨市街道旁电线杆上的两个装置,它们为路灯提供电能.(1)装置A将能转化为电能,装置B将能转化为电能.(2)装置B中的部位C的作用是.本题得分评卷人三㊁实验与探究题13.(9分)劲度系数描述的是单位形变量时所产生弹力的大小,劲度系数越大,说明形变单位长时需要的力越大,或者说弹簧 硬”.某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验时,将原长约的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g ),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量.当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.下表为实验记录的数据(g 取10N /k g ).挂在橡皮筋下端的钩码个数橡皮筋伸长量(Δl /mm )增挂钩码减挂钩码1711212183202742837540496535377390891111911112210131131 (1)根据测量数据,在坐标系中作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl 与拉力F 关系的图像.伸长量比减挂钩码时的小,试分析这是为什么?(3)分析橡皮筋的伸长量跟受力的关系,说明橡皮筋的劲度系数怎样变化?14.(6分)现有一个弹簧测力计(可随便找地方悬挂),一把匀质的长为l 的有刻度㊁零点位于端点的直尺,一个木块及质量不计的细线.试用这些器件设计一实验装置(要求画出示意图),通过一次测量(弹簧测力计只准读一次数),求出木块的重力和尺的重力.本题得分评卷人四、作图与解答题(解答应写出必要的文字说明㊁方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值及单位)15.(8分)如下图,人眼E 位于(30,0),平面镜垂直y 轴介于(0,40)和(-10,40)之间,物体A B 长10c m ,从原点沿x 轴负方向运动,运动中A B 保持与x 轴垂直,求:A B 在哪个区域间运动时,人眼能从平面镜中看到A B 完整的像?要求画出光路.16.(10分)我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气.所谓沙尘暴可简化为如下情景:快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡,风对沙尘的作用力大小可近似表达为f =12ρS v 2,其中ρ为空气密度,S 为沙尘颗粒的横截面积,v 为风速.如果沙粒的密度ρ沙为3×103k g /m 3,沙粒半径r 为2.5×10-4m ,地面处的空气密度0(1)要形成沙尘暴现象,地面的风速至少为多大?(2)假设空气密度ρ随地面高度h 的变化关系如右图所示,那么当风速为8m /s 时,当地沙尘暴的最大高度为多少千米?(沙粒可近似看成球体,且体积V =43πr 3,g 取10N /k g ,结果保留3位有效数字)17.(12且均匀的相同电阻丝,另有一根电阻丝E F,其长度略大于A B㊁C D两轨道间的宽度,可以在A B㊁C D上滑行并保持垂直,E F与A B㊁C D接触良好,图中电压表为理想电压表.当E F处于图中位置时电压表读数为6.0V,将E F由图中位置向左移动一段距离ΔL后电压表的读数变为5.0V.(1)若将E F由图中位置向右移动一段相同距离ΔL后,电压表读数是多少?(2)如果A B㊁C D电阻丝单位长度上的电阻为λΩ,电源电压为U V,则电阻丝E F的电阻是多少?第三届全国中学生数理化学科能力展示活动高一物理学科能力解题技能初赛试题(A 卷)总分考生须知:1.请在密封线内填写所在地区㊁学校㊁姓名和考号;2.本试卷共有三道大题,16道小题,满分150分;3.考试时间为120分钟.本题得分评卷人一㊁选择题(每小题6分,共48分,每小题至少有1个选项正确,选不全的得3分,错选或不选得0分)1.2010年11月15日下午,上海静安寺一幢正在翻新施工的教师公寓楼发生火灾,火灾共造成58人死亡.火灾逃生再次成为社会关注的焦点.若因情况特殊别无选择,某人在火灾发生后只能利用一根绳子从高处逃生,他估计这根绳子所能承受的最大拉力小于他的重量,于是,他将绳子的一端固定,然后沿着这根绳子从高处竖直下滑.绳子足够长,为了使他能安全落地,避免绳断人伤,此人应该( ).A 以合理的速度匀速下滑B 以合理的加速度加速下滑C 小心翼翼地㊁慢慢地下滑 D 最好是能够减速下滑2.国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半球形,一保洁人员为执行保洁任务,必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如右图),他在向上爬的过程中( ).A 屋顶对他的摩擦力不变B 屋顶对他的摩擦力变大C 屋顶对他的支持力不变D 屋顶对他的支持力变大3.如图所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯.为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,运行方向斜向左上方.则电梯在运送乘客的过程中( ).①乘客始终受摩擦力作用②乘客先处于超重状态,后处于平衡状态③乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下④在处于匀加速运动的时候,乘客受到的摩擦力与加速度的方向相同,沿扶梯斜向上A ①②正确 B ①③正确C ②③正确D ②④正确4.在第16届亚洲运动会中,10米移动靶团体冠军被我国选手获得.右图为简化的比赛现场图,设移动靶移动的速度为v 1,运动员射出的子弹的速度为v 2,移动靶离运动员的最近距离为d ,要想在最短的时间内射中目标,则运动员射击时离目标的距离应该为( ).A d v 2v 22-v 21B d v 22+v 21v 2 C d v 1v 2 D d v 2v 15.某同学根据自己的生活体验设置了这样一个问题:甲物体沿直线MN 做匀速直线运动,速度为v 1.P 点到MN 的垂直距离为s ,如图所示.乙物体由P 点开始运动,要追上甲物体.设乙物体可沿任意方向运动且速度大小始终是v 2.已知v 2>v 1,上的点时,乙物体由P 点开始运动,问:乙物体能否追上甲物体?哪种追赶方式用时最短?同学们通过分析以后得出以下几种不同的观点,你认为正确的选项是( ).A 乙物体沿P F N 的路线追赶甲物体时,用时最短B 乙物体追赶过程中,保持其速度的方向总是指向甲物体,这样运动方式用时最短C 通过计算,使乙物体沿某直线P E 运动,到达直线MN 时正好与甲物体相遇,这种方式用时最短D 在以上三种追赶方式中,乙物体都能追上甲6.如右图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P 处时速度恰好沿着斜面方向,紧贴斜面P Q 无摩擦滑下.下图为物体沿x 方向和y 方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象,可能正确的是( ).7.高血压已成为危害人类健康的一种常见病,现已查明,血管变细是其诱因之一.为研究这一问题,我们可做一些简化和假设:设血液通过一定长度血管时受到的阻力f 与血液流速v 成正比,即f=k v(其中k与血管粗细无关),为维持血液匀速流动,在血管两端需要有一定的压强差.设血管内径为d时所需的压强差为Δp,若血管内径减为d'时,为了维持在相同时间内流过同样多的血液,压强差必须变为( ).A d d'ΔpB (d d')2ΔpC (d d')3ΔpD (d d')4Δp8.如右图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A㊁B均静止.已知A和B的质量分别为m A㊁m B,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g,则( ).①物体B受到的摩擦力可能为零②物体B受到的摩擦力为m A g c o sθ③物体B对地面的压力可能为零④物体B对地面的压力为m B g-m A g s i nθA ①②正确B ①③正确C ②③正确D ②④正确本题得分评卷人二、填空题(每空6分,共42分)9.一个质量为m的物块由静止开始沿斜面下滑,拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如右图所示.已知闪光频率为每秒10次,根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为A B=2.40c m,B C=7.30c m,C D=12.20c m,D E=17.10c m.由此可知,物块经过D点时的速度大小为m/s;若此斜面的倾角θ为37°,则物块与斜面间的动摩擦因数为.(g取9.8m/s2,s i n37°=0.60,c o s37°= 0.80,保留3位有效数字)10.如图有一物块A被一水平轻质弹簧压在竖直墙上保持静止,墙与物块A的动摩擦因数μ1=0.5,弹簧的另一端顶在重力为98N的B物体上,B物体与固定斜面的动摩擦因数μ2=0.3,斜面的倾角α=37°;最大静摩擦力等于滑动摩擦力.物块A重力大小的范围为(保留位有效数字) 11.一根绳子的一端固定在竖直的墙面上,另一端施以20N的水平拉力.绳子与墙面夹角为30°,形状如右图所示,则绳子的质量为k g(g取10m/s2,结果保留2位有效数字).12.某组同学设计了 探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.(1)图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50H z.根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2.(结果保留2位有效数字)(2)在 探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数1m的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标纸上进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学(填 甲”或 乙”)的方案更合理.(3)在 探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.答:.。

全国中学生物理竞赛初赛试卷本卷共16题，满分200分，．一、选择题．本题共5小题，每题6分．在每题给出旳4 个项中，有旳小题只有一项符合题意，有旳小题有多项符合题意．把符合题意旳选项前面旳英文字母写在每题背面旳方括号内．所有选对旳得6分，选对但不全旳得3分，有选错或不答旳得0分．1．（6分）一线膨胀系数为α旳正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于A．αB．α1/3C．α3D．3α2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度旳秤，称为密度秤，其外形和一般旳杆秤差不多，装秤钩旳地方吊着一体积为1 cm3旳较重旳合金块，杆上有表达液体密度数值旳刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆正好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度旳液体中时，移动秤砣旳悬挂点，直至秤杆正好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体旳密度，下列说法中错误旳是A．密度秤旳零点刻度在Q点B．秤杆上密度读数较大旳刻度在较小旳刻度旳左边C．密度秤旳刻度都在Q点旳右侧D．密度秤旳刻度都在Q点旳左侧3．（6分）一列简谐横波在均匀旳介质中沿x轴正向传播，两质点P1和p2旳平衡位置在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，若波旳传播速度为24m/s，则该波旳频率也许为A．50HzB．60HzC．400HzD.410Hz4．（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旳一种新型驱动方式．电磁驱动旳原理如图所示，当直流电流忽然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上旳环弹射出去．目前同一种固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成旳形状、大小和横截面积均相似旳三种环,当电流忽然接通时，它们所受到旳推力分别为F1、F2和F3。

若环旳重力可忽视，下列说法对旳旳是A. F1> F2> F3B. F2> F3> F1C. F3> F2> F1D. F1 = F2 = F35．（6分）质量为m A旳A球，以某一速度沿光滑水平面向静止旳B球运动，并与B球发生弹性正碰，假设B球旳质量m B可选用为不同旳值，则A．当m B=m A时，碰后B球旳速度最大B．当m B=m A时，碰后B球旳动能最大C．在保持m B>m A旳条件下，m B越小，碰后B球旳速度越大D．在保持m B<m A旳条件下，m B越大，碰后B球旳动量越大二、填空题．把答案填在题中旳横线上．只要给出成果，不需写出求得成果旳过程．6．（10分）用国标一级螺旋测微器（直标度尺最小分度为0. 5mm，丝杆螺距为0.5mm,套管上分为50格刻度）测量小球直径．测微器旳初读数如图(a)历示，其值为______mm，测量时如图(b)所示，其值为_______mm，测得小球直径d=____________________mm.7．（10分）为了缓和都市交通拥堵问题，杭州交通部门在严禁行人步行旳十字路口增设“直行待行区”（行人可从天桥或地下过道过马路），如图所示，当其她车道旳车辆右拐时，直行道上旳车辆可以提迈进入“直行待行区”；当直行绿灯亮起时，可从“直行待行区”直行通过十字路口．假设某十字路口限速50km/h，“直行待行区”旳长度为12m，从提示进入“直行待行区”到直行绿灯亮起旳时间为4s.如果某汽车司机看到上述提示时立即从停车线由静止开始匀加速直线运动，运动到“直行待行区”旳前端虚线处正好直行绿灯亮起，汽车总质量为1. 5t，汽车运动中受到旳阻力恒为车重旳0.1倍，则该汽车旳行驶加速度为________；在这4s内汽车发动机所做旳功为___________。

第三届全国中学生物理竞赛预赛试题姓名 成绩1．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为 天文单位。

2．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．如图3-1所示，一质量为m 的物体位于一质量可忽略的直立弹簧上方h 高度处，该物块从静止开始落向弹簧。

设弹簧的倔强系数为k ，则物块可能获得的最大动能为 。

4．网球拍以速度v 1击中以速度v 0飞来的网球，被击回的网球的最大速率为 。

（以上所有的速率都是相对于地面）5．质量为m 的小木块，停放在水平地面上，它与地面间的静摩擦系数为μ。

一人想用最小的作用力F 使木块移动，则此最小力F 的大小为 。

6．一火车沿直线轨道从静止出发由A 地驶向B 地，并停止在B 地。

A 、B 两地相距s 。

火车作加速运动时，其加速度最大为a 1；作减速运动时，其加速度的绝对值最大为a 2。

由此可以判断出该火车由A 到B 所需的最短时间 。

7．已知氢原子n=1能级的能量为-13.6电子伏，氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时所发射的光谱线为 色。

8．一物体沿x 轴在A x -=和A x =的区间内作简谐振动，对此物体作随机观察。

则该物体出现在微小间隔a x ≤≤0中的几率是 。

9．图3-2中所示为一两臂内径相同的U 形管，其中盛有乙醚。

两臂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的上提，左右臂活塞提高的距离分别为h 和2h ，然后将两活塞固定，两臂中液面的高度差为 。

10．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。

如果氢气与大气皆可视为理想其他，大气的温度、平均摩尔质量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 。

11．一直立的不传热的刚性封闭圆筒，高度为2h ，被一水平透热隔板C 分成体积皆为V 的A 、B 两部分，如图3-3，A 中充有一摩尔较轻的理想气体，其密度为ρA 。

2L g 2Lg一、单选题（3 分⨯ 40=120 分） 初三物理竞赛预赛模拟考试卷（3）1. 一船在静水中以速度ｖ1，往返于沿河流方向的甲、乙两地需时间ｔ1，若水流速度为ｖ2，船仍以速度ｖ1，往返于甲、乙两地需时间ｔ2，则ｔ2 等于( )v t v 2v v 2t v 2t Ａ.1 1 .Ｂ. 1 2 t . Ｃ. 2 1 . Ｄ. 11 .v - vv 2 - v 2 1 v 2 - v 2 v 2 - v 21 21212122. 如图所示，河宽为 h ，水流流速恒定为 u ，小船在静水中的速度为ｖ.今令小船自Ａ点出发渡河，第一次小船以ＡＢ航线渡河，第二次小船沿ＡＣ航线渡河，已知ＡＢ、ＡＣ与河岸垂线间的夹角都为 a ，则两次渡河所需时间相比 ( )Ａ.沿ＡＢ航线较长. Ｂ.沿ＡＣ航线较长.Ｃ.两航线相等. Ｄ.无法比较. 3. 如图所示，均匀直杆 AB 的 A 端装有垂直于纸面的水平转动轴，B 端搁在小车上，杆与车的水平上表面间滑动摩擦系数为μ，小车静止时，杆对车的压力大小为N 1.当小车水平向左运动时，杆对车的压力大小为N 2， 则 ( )A .N 1＝N 2.B .N 1＜N 2.C .N 1＞N 2.D .无法确定. 4. 如图所示，密度为 ρ、边长为 L 的均匀立方体，表面光滑，静止在水平面上，并抵住一个小木桩.有风与水平方向成 45°角斜向上地吹到立方体的一个面上，产生压强为 p ，则使立方体刚要翻动的 p 值为 ()A . 2Lg .B . .C . Lg .D . .3 25. 如图所示，小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上.从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( )A .垂直于接触面，做功为零.B .垂直于接触面，做功不为零.C .不垂直于接触面，做功不为零.D .不垂直于接触面，做功为零. 6. 如图所示，把一端封闭的玻璃管，装满水银后竖直地倒立在水银槽内，管子的顶端高出槽中水银面 36cm ，在标准大气压下，则 ( )A ．水银对玻璃管顶的压强为零B ．水银对玻璃管顶的压强为 36 cm 水银柱C ．水银对玻璃管顶的压强为 40 cm 水银柱D ．如果在玻璃管顶端开一个小孔，水银不会从小孔中冲出7. 如图所示，一正方体小铁块放在水银与水的交界面处，处于静止状态；如果又向容器中加水，在加水过程中，则铁球将（ ）A ．下沉一些B ．静止不动C ．上浮一些D ．无法确定 8．一个凸透镜在空气中时，测出它的焦距是 f ，把它放在水中，它的焦距 f /将( )。

全国中学生(高中)物理竞赛初赛试题(含答案)一、选择题1. 下列哪个物理量在单位时间内保持不变？A. 加速度B. 速度C. 力D. 动能答案：B解析：速度是物体在单位时间内移动的距离，因此在单位时间内保持不变。

2. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列哪个力是物体所受的合力？A. 重力B. 支持力C. 摩擦力D. 合力为零答案：D解析：物体做匀速直线运动时，所受的合力为零，即所有力的矢量和为零。

3. 下列哪个物理现象是光的折射？A. 镜子成像B. 光在水中的传播速度变慢C. 彩虹D. 光在空气中的传播速度变快答案：C解析：彩虹是光的折射现象，光在通过水滴时发生折射，形成七彩的光谱。

4. 下列哪个物理量是描述物体旋转状态的？A. 速度B. 加速度C. 角速度D. 力答案：C解析：角速度是描述物体旋转状态的物理量，表示物体在单位时间内旋转的角度。

5. 下列哪个物理现象是光的干涉？A. 镜子成像B. 光在空气中的传播速度变慢C. 彩虹D. 双缝干涉答案：D解析：双缝干涉是光的干涉现象，光通过两个狭缝后发生干涉，形成明暗相间的条纹。

二、填空题1. 物体在匀速直线运动时，所受的合力为零，即所有力的矢量和为零。

这个原理称为__________。

答案：牛顿第一定律解析：牛顿第一定律指出，物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。

2. 光在真空中的传播速度为__________m/s。

答案：3×10^8解析：光在真空中的传播速度是一个常数，为3×10^8m/s。

3. 下列哪个物理现象是光的衍射？A. 镜子成像B. 光在水中的传播速度变慢C. 彩虹D. 光通过狭缝后发生弯曲答案：D解析：光通过狭缝后发生弯曲的现象称为光的衍射，是光波与障碍物相互作用的结果。

4. 物体在匀速圆周运动时，所受的向心力大小为__________。

答案：mv^2/r解析：物体在匀速圆周运动时，所受的向心力大小为mv^2/r，其中m为物体质量，v为物体速度，r为圆周半径。