29届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==29届物理竞赛复赛篇一:201X年第29届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案第29届全国中学生物理竞赛复赛试卷参考答案一、由于湖面足够宽阔而物块体积很小,所以湖面的绝对高度在物块运动过程中始终保持不变,因此,可选湖面为坐标原点并以竖直向下方向为正方向建立坐标系,以下简称x系. 设物块下底面的坐标为x,在物块未完全浸没入湖水时,其所受到的浮力为fb?b2x?g (x?b) (1)式中g为重力加速度.物块的重力为fg?b3??g (2)设物块的加速度为a,根据牛顿第二定律有b3??a?fg?fb (3)?g????将(1)和(2)式代入(3)式得a???x???b??b? (4)??将x系坐标原点向下移动?b/? 而建立新坐标系,简称X系. 新旧坐标的关系为X?x????b (5) 把(5)式代入(4)式得a???g??bX(6)(6)式表示物块的运动是简谐振动. 若X?0,则a?0,对应于物块的平衡位置. 由(5)式可知,当物块处于平衡位置时,物块下底面在x系中的坐标为x0????b(7)物块运动方程在X系中可写为X(t)?Acos??t???(8) 利用参考圆可将其振动速度表示为V(t)??A?sin??t??? (9) 式中?为振动的圆频率??(10)在(8)和(9)式中A和?分别是振幅和初相位,由初始条件决定. 在物块刚被释放时,即t?0时刻有x=0,由(5)式得X(0)?????b(11)V(0)?0 (12)由(8)至(12)式可求得 A????b(13) ??? (14)将(10)、(13)和(14)式分别代人(8)和(9)式得X(t)????bc?o?s?t??(15)V(t)???t???(16)由(15)式可知,物块再次返回到初始位置时恰好完成一个振动周期;但物块的运动始终由(15)表示是有条件的,那就是在运动过程中物块始终没有完全浸没在湖水中. 若物块从某时刻起全部浸没在湖水中,则湖水作用于物块的浮力变成恒力,物块此后的运动将不再是简谐振动,物块再次返回到初始位置所需的时间也就不再全由振动的周期决定. 为此,必须研究物块可能完全浸没在湖水中的情况. 显然,在x系篇二:第29届全国中学生物理竞赛复赛试卷及答案(完整Word版)第29届全国中学生物理竞赛复赛试卷本卷共8题,满分160分。
第29届全国部分地区大学生物理竞赛主办单位:上海市物理学会比赛时间:2012年12月9日我校学生获奖结果:我校获奖名单如下:物理学类:一等奖(5名):唐云浩、柴凌云、姜逸坤、梁斯航、李林蔚二等奖(8名):康雨毫、任之韵、吴凡、张宇豪、刘文晶、戴于淳、楼厦、包一天三等奖(11名):俞寒迪、胡名翔、陈文朴、沈策、苏子瑜、丁佳杰、陆海宇、顾星宇、梁驭辰、李哲、齐含瑜非物理学类A组:一等奖(2名):王翀、黄耀二等奖(12名):姜熠阳、姜昕鸣、方冠华、曾宇、谭潇颉、李扬、缪赟、张文戎、邹晨、黄策、吴殷哲、娄琦彬三等奖(8名):陈涛、李学兵、郑恺、许昊天、胡震浩、曹腾飞、杨晟祺、吴蒙医学类:特等奖(1名):时若晨二等奖(1名):孙冬三等奖(1名):柳芸文科经管类:特等奖(1名):柯淑强一等奖(1名):吕智渊二等奖(1名):闫瑞睿三等奖(3名):付梦昱、顾智恺、孙冠球第28届全国部分地区大学生物理竞赛主办单位:上海市物理学会比赛时间:2011年12月11日我校学生获奖结果:我校获奖名单如下:物理学类:一等奖(3名):屠济群、许迪、何志帆二等奖(4名):郑益峰、虞豪驰、肖迪、刘文璐三等奖(6名):李泓昊、张枫、廖李明、戚桢翊、张喆、刘盛非物理学类A组:特等奖(1名):倪佳峰一等奖(2名):王恩、潘望白二等奖(5名):王烁、宋阳、杨智、李童、马宇三等奖(9名):李远帆、周智、宿冉冉、何楠、舒天民、王灿、秦瑛迪、王圣、贾其璋医学类:特等奖(2名):虞豪骋、汪斯衡一等奖(1名):王子龙二等奖(3名):陈聿同、艾沓杉、刘嘉运三等奖(1名):刘望原文科经管类:一等奖(1名):袁嘉坤三等奖(1名):张怡皓第27届全国部分地区大学生物理竞赛主办单位:上海市物理学会比赛时间:2010年12月12日我校学生获奖结果:我校获奖名单如下:物理学类:一等奖(4名):罗伟杰、李耀轩、张擎、陈苏迪二等奖(1名):张大鹏三等奖(4名):曹昱、戚宏建、石梦瑶、王娟非物理学类A组:一等奖(5名):施道航、纪文彬、盛嘉奕、杨钊、章丹颂二等奖(5名):章少骏、郭竞凯、沈周锋、董书剑、王勉之三等奖(6名):张校捷、丁雪健、郑逢飞、李一寒、杨曦中、汤泓灏文科经管类:一等奖(1名):陈柏佑。
第29届全国中学生物理竞赛预赛试题一、选择题. 1. 答案:D 2. 答案:C 3. 答案:B 4. 答案:AC 5. 答案:CD二、填空题和作图题. 6. 答案:82,206(各3分)7. 答案:i .当外电路与内电路电阻值相等时电源的输出功率最大,电阻条上消耗的功率也最大,因此需用6根电阻条并联。
(7分) ii .如图所示(任意6根电阻条并联均可)(3分)。
8. 答案:2gd c ν-(10分)解析:由能量守恒得h h mgd νν'=+,而光子能量2h mc ν'=,联立消除质量即得221gd c gd cννν'-=+,其中21gd c ,所以2gd cννν'-=。
9. 答案:()M m gμγ+,22()2g M m μγ+ (各5分)解析:由牛顿第二定律得ta M mγ=+,两物块刚发生相对运动的条件为a gμ>,解得()M m gt μγ+=;由动量定理得()Ft M m =+v ,代入F t γ=和t 解即得。
10. 答案:逐渐增大,最后趋向一恒定值。
(4分) 逐渐减小,最后变到零。
(4分)1212V V eνν--,122112V V νννν--(各4分)解析:滑动触头向右滑动时,加在光电管上的电压向正向增大,光电流随正向电压的增大先逐渐增大,当达到饱和光电流值后不再改变。
滑动触头向左滑动到某位置后,光电管加反向电压,反向电压随滑动触头向左滑动而增大,当确定遏止电压时,光电流减小为0。
由爱因斯坦光电效应方程可得0k h W E ν=+ 而k eV E =代入相关量解得1212V V h eνν-=-1221012V V W νννν-=-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. 解:设球A 刚要离开地面时联接球B 的绳与其初始位置的夹角为θ,如图所示,这里球B 的速度为v ,绳对球B 的拉力为T ,根据牛顿第二定律和能量守恒,有2sin T mg mlθ-=v ①21sin 2m mgl θ=v ②当A 球刚要离开地面时,有 Tmg =③以h 表示所求高度差,有 sin h l θ=④ 由①②③④解得13h l =⑤评分标准:①②式各6分,③⑤式各3分。
第29届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第4套(共6套)答案及评分答案及评分标准满分160分第一题(20分)一个半径为r的圆环能在水平地面上做纯滚动,在圆环边缘固定有一个半径可以忽略的小滑轮,某时刻滑轮恰好处于水平位置。
在距离滑轮r 处有一墙高为2r的墙,一根不可伸长的绳子从墙根连出,绕过滑轮,从墙顶处绕出(由几何条件可以算出来绳子绕出的是等腰直角三角形的两条边),某人在墙顶处以速度v匀速拉绳子,为了让绳子即不拉断,也不松弛,则此刻①圆环的角速度为多少?②圆环中心相对地面加速度a为多少?ωvar【解】:(1)易知此时滑轮的速度方向与AB垂直,vB2r以滑轮为系,上段绳子的延绳速度为v,因此下段绳子的沿绳速度也为v。
所以2rv2v(5分)2rvBB'A(2)球心的速度为v02r,球心加速度为a0,B相对于A的加速度由向心加速度和加速转动加速度。
记下段绳子为n方向,上段绳子为方向。
轮子的角加速度为a0/rN2rBa0ra0在地面上看B的加速度:M第29届复赛模拟赛题第四套aBna022r22,aB2r(3分)22地面上看墙角M加速为aM0,由于下段绳子没有转动,所以下端绳子上靠近滑轮的点沿绳加速度为0,所以相对滑轮下段绳子进入绳子的加速度为a入aBna022r22(3分)地面上看墙顶N加速度为aN0,由于上段绳子转动角速度'靠近滑轮的点沿绳加速度为22r2r,所以上段绳子上2r(1分)所以相对滑轮上段绳子出绳子的加速度为a出22raB2由于绳子长度不变,所以a入a出32r(3分)2a022r232(1分)=2r22v2解得a0=2r(4分)只要答案正确,方法没有明显错误给全分r2第二题(20分)一个长度为l的扁平的水槽与水平夹角为30o,水槽的质量为m,在两端用细线将水槽吊起来。
在水槽最下端有一个质量为m的喷水机,从水槽中抽水,以速度v0将水沿着与水槽夹角为30o的方向喷出,水则刚好能喷到水槽上端,水落回水槽后受到水槽底部阻力的影响,匀速流到水槽底端,形成稳定的水流。
第29届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第4套(共6套)答案及评分标第29届复赛模拟赛题第四套答案和评分标准满分160分问题一(20分)一个半径为r的圆环能在水平地面上做纯滚动,在圆环边缘固定有一个半径可以忽略的小滑轮,某时刻滑轮恰好处于水平位置。
在距离滑轮r处有一墙高为2r的墙,一根不可伸长的绳子从墙根连出,绕过滑轮,从墙顶处绕出(由几何条件可以算出来绳子绕出的是等腰直角三角形的两条边),某人在墙顶处以速度v匀速拉绳子,为了让绳子即不拉断,也不松弛,则此刻①圆环的角速度?为多少?② 环相对于地面a的加速度是多少?ωvar[解决方案]:(1)易知此时滑轮的速度方向与ab垂直,vb?2r?以滑轮为系统,上钢丝绳的延伸速度为V,下钢丝绳的延伸速度也为V。
那么?2r?五、2V(5分)2rvbb'a(2)球心的速度为v0?2r,球心加速度为a0,b相对于a的加速度由向心加速度和加速转动加速度。
注意绳子是n方向的,上面的绳子是?方向车轮的角加速度是??a0/rn2rba0?RA0从地面观察B的加速度:m第29届复赛模拟赛题第四套一abn?a02??2r22,ab2r(3分)22从地面看,墙角m的加速度是am?0.由于下钢丝绳不旋转,沿着钢丝绳的下钢丝绳上滑轮附近的点的加速度为0,因此进入钢丝绳的钢丝绳相对于滑轮下钢丝绳的加速度为0a入?abn?a02??2r22(3分)地面上看墙顶n加速度为an?0,由于上段绳子转动角速度?'?靠近滑轮的点沿绳加速度为?2?2r2r??,所以上段绳子上2R(1分)所以相对滑轮上段绳子出绳子的加速度为输出??22r?ab二由于绳子长度不变,所以a入?a出32r(3分)2a02??2r232(1分)=?2r22v2解得a0=2?r?(4分)只要答案正确,方法没有明显错误给全分R2问题二(20分)一个长度为l的扁平的水槽与水平夹角为30o,水槽的质量为m,在两端用细线将水槽吊起来。