第四届全国中学生物理竞赛预赛试题

上海市第四届高一物理竞赛预赛试卷及答案第四届上海市高一物理竞赛初赛一单选题（每小题5分）1 关于物体的惯性下面说法中正确的是（）（A ）物体受摩擦力越小惯性越大，（B ）物体速度越大惯性越大，（C ）物体密度越大惯性越大，（D ）物体质量越大惯性越大。

2 从静止开始作匀加速直线运动的物体，第一个2 s 内、第二个2 s 内和第5 s 内三段位移之比为（）（A ）2 : 6 : 5，（B ）2 : 8 : 7，（C ）4 : 12 : 9，（D ）2 : 2 : 1。

3 从高h 处自由下落一个物体，落地时间为t ，则物体下落到离地面的高度为h / 3时，所经历的时间为（）（A ）t ／3，（B ） 2 t ／3，（C ） 3 t ／3，（D 6 t ／3）。

4 如图，在倾斜的天花板上用力F 压住一木块，则关于木块受力的正确说法是（）（A ）可能只受二个力作用，（B ）可能只受三个力作用，（C ）必定受四个力作用，（D ）以上说法都不对。

5 如图，在具有水平转轴O 的圆柱体A 点放一重物P ，圆柱体缓慢地匀速转动，P 从A 转至A ’过程中与圆柱体始终保持相对静止，则P 受到的摩擦力大小变化情况，下列图中正确的是（）6 子弹速度为v 时能打入固定木块的深度为L ，若阻力恒定，子弹速度为2 v 时能打入木块的深度为（）（A ）L ，（B ）2 L ，（C ）4 L ，（D ）8 L 。

7 作速度逐渐减小的曲线运动的物体，若它所受的一切外力都突然消失，那么它的运动情况是（）（A ）立即停下来，（B ）保持速度逐渐减小的状态，（C ）变为匀速直线运动，（D ）保持曲线运动状态。

8 关于站在电梯里的人，以下说法中正确的是（）（A ）电梯向下加速时，电梯对人的支持力大于重力，（B ）电梯向上加速时，电梯对人的支持力等于人对电梯的压力，（C ）电梯对人的支持力在电梯上升时总比下降时大，（D ）人对电梯的压力在电梯下降时总比上升时小。

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；11C ．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。

ABP 甲PCD 乙图4-118．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 。

2024年第41届全国中学生物理竞赛预赛试卷一、单选题：本大题共3小题，共36分。

1.n mol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，其体积绝对温度图如图所示。

已知此过程中当时，温度达到最大值其中和分别是状态P的压强和体积，R是普适气体常量。

若状态P和Q的温度和都等于，则该过程的压强图为()A. B.C. D.2.一个动能为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，光在真空中的速度为，电子电量的大小和普朗克常量分别为和。

所放出的光子的波长最接近的值是()A.79nmB.91nmC.107nmD.620nm3.某人心跳为60次每分钟，每次心跳心脏泵出60mL血液，泵出血液的血压为100mmHg。

已知。

该人的心脏向外泵血输出的机械功率最接近的值为()A. B. C. D.二、多选题：本大题共2小题，共24分。

4.一边长为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两点的距离远小于处自静止释放。

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5.如图，两竖直墙面的间距为l，一个质量为m、边长为d的正方形木块被一轻直弹簧顶在左侧墙面上，弹簧右端固定在右侧墙面上，且弹簧与墙面垂直。

已知木块与墙面之间的静摩擦因数为，弹簧原长为l，劲度系数为k，重力加速度大小为g。

下列说法正确的是()A.如果，则木块不处于平衡状态B.如果，则墙面对木块的正压力为C.如果，则木块受到的静摩擦力大小为D.为使木块在此位置保持平衡状态，k最小为三、填空题：本大题共5小题，共100分。

6.时间、长度、质量、电荷的单位通常和单位制有关。

量子论的提出者普朗克发现利用真空中的光速c、万有引力常量G、普朗克常量h、真空介电常量可以组合出与单位制无关的质量单位、长度单位、时间单位、电荷单位，这些量分别称为普朗克质量、普朗克长度、普朗克时间、普朗克电量。

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷解析版一、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) －T B ．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) +T 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 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 )1/3 B ．2 arcsin( 4π2R 0T 2g )1/3 C ．arccos ( 4π2R 0T 2g )1/3 D ．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。

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的反射损失。

第四十届物理竞赛预赛试题物理竞赛一直以来都是学生们展示自己物理知识和解决问题能力的舞台。

第四十届物理竞赛预赛试题提供了一系列有趣而具有挑战性的问题，要求学生们在规定的时间内用所学的物理知识进行分析和解答。

以下是我为你准备的回答。

题目一：质点运动首先，我们先来看题目一。

题目给出一个质点在水平方向上做光滑运动，按照规定时间内的速度变化情况，要求我们绘制出其速度-时间曲线。

这是一个典型的加速度问题。

我们可以通过计算质点在不同时间段内的加速度，然后将其叠加得到速度-时间曲线。

假设初始速度为零，我们可以得到以下结果。

在0s到1s的时间段内，质点的加速度为2m/s²，所以速度线性增加，即速度从0m/s增加到2m/s。

在1s到2s的时间段内，质点的加速度为-1m/s²，所以速度线性减小，即速度从2m/s减小到1m/s。

在2s到3s的时间段内，质点的加速度为0m/s²，所以速度不变，即速度保持在1m/s。

综合以上分析，我们可以绘制出速度-时间曲线，如下图所示：[速度-时间曲线示意图]题目二：物体自由落体运动接下来，我们来看题目二。

题目要求我们计算一个物体自由落体的高度。

根据物体自由落体运动的基本公式，我们可以利用该式计算出物体的高度。

首先，我们可以根据题目提供的时间和速度信息，计算出物体在每个时间点的位移。

根据自由落体运动的位移公式s=ut+1/2gt²，其中s是位移，u是初始速度，g是重力加速度，t是时间。

由于物体从静止开始自由落体，初始速度u为0。

重力加速度g在地球上近似为9.8m/s²。

假设物体自由落体的时间为t，我们可以得到以下结果：在0s到1s的时间段内，物体的位移为0.5m。

在1s到2s的时间段内，物体的位移为1.5m。

在2s到3s的时间段内，物体的位移为3m。

综合以上计算，我们可以得到物体自由落体的总高度为5m。

题目三：光的折射现在，让我们来解答题目三。

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( )。

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 ε 7. 0.875，0.125 8. 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+=− ⑦mgN fa 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）。

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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 。

全国中学生物理竞赛集锦（光学） 第21届预赛2004.9.5一、（15分）填空1．d ．一个可见光光子的能量的数量级为_________J 。

2．已知某个平面镜反射的光能量为入射光能量的80％。

试判断下列说法是否正确，并简述理由。

a ． 反射光子数为入射光子数的80％；b ．每个反射光子的能量是入射光子能量的80％。

六、（15分）有一种高脚酒杯，如图所示。

杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点O 下方玻璃中的C 点，球面的半径R ＝1.50cm ，O 到杯口平面的距离为8.0cm 。

在杯脚底中心处P 点紧贴一张画片，P 点距O 点6.3cm 。

这种酒杯未斟酒时，若在杯口处向杯底方向观看，看不出画片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口处向杯底方向观看，将看到画片上的景物。

已知玻璃的折射率n 1＝1.56，酒的折射率n 2＝1.34。

试通过分析计算与论证解释这一现象。

第21届复赛四、(20分)目前，大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状，通常称为激光二极管条．但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束，光能分布很不集中，不利于传输和应用．为了解决这个问题，需要根据具体应用的要求，对光束进行必需的变换（或称整形）．如果能把一个半导体激光二极管条发出的光变换成一束很细的平行光束，对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的．为此，有人提出了先把多束发散光会聚到一点，再变换为平行光的方案，其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明．如图，S 1、S 2、S 3 是等距离（h ）地排列在一直线上的三个点光源，各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为α =arctan ()41的圆锥形光束．请使用三个完全相同的、焦距为f = 1.50h 、半径为r =0.75 h 的圆形薄凸透镜，经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜，使三束光都能全部投射到这个组合透镜上，且经透镜折射后的光线能全部会聚于z 轴（以S 2为起点，垂直于三个点光源连线，与光束中心线方向相同的射线）上距离S 2为 L = 12.0 h 处的P 点．（加工时可对透镜进行外形的改变，但不能改变透镜焦距．）1．求出组合透镜中每个透镜光心的位置．2．说明对三个透镜应如何加工和组装，并求出有关数据．第20届预赛一、（20分）两个薄透镜L 1和L 2共轴放置，如图所示．已知L 1的焦距f 1=f , L 2的焦距f 2=—f ，两透镜间距离也是f ．小物体位于物面P 上，物距u 1 ＝3f ．（1）小物体经这两个透镜所成的像在L 2的__________边，到L 2的距离为_________，是__________倍（虚或实）、____________像（正或倒），放大率为_________________。