2010年第27届全国中学生(高中)物理竞赛初赛试题(含答案)[1]

第 27 届全国中学生物理比赛决赛试题及答案一、（ 25 分）填空题1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M ，劲度系数为k，无形变时半径为 R 。

现将它使劲抛向空中，忽视重力的影响，设稳准时其形状仍旧保持为圆形，且在平动的同时以角速度绕经过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为。

2．鸽哨的频次是 f 。

假如鸽子飞翔的最大速度是u ，因为多普勒效应，察看者可能观察到的频次范围是从到。

（设声速为V。

）3．以下图，在一个质量为M 、内部横截面积为 A 的竖直搁置的绝热气缸中，用活塞关闭了必定量温度度为T0的理想气体。

活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞随和缸之间的摩擦力都可忽视不计。

已知大气压强为p0，重力加快度为g ，现将活塞迟缓上提，当活塞抵达气缸张口处时，气缸恰好离开地面。

已知理想气体在迟缓变化的绝热过程中pV保持不变，此中 p 是气体的压强，V是气体的体积，是一常数。

依据以上所述，可求得活塞抵达气缸张口处时气体的温度为。

4．（此题答案保存两位有效数字）在电子显微镜中，电子束代替了光束被用来“照耀”被观察物。

要想分辨 1.0 10 10 m （即原子尺度）的构造，则电子的物质波波长不可以大于此尺度。

据此推断电子的速度起码需被加快到。

假如要想进一步分辨 1.0 10 12 m 尺度的构造，则电子的速度起码需被加快到，且为使电子达到这一速度，所需的加快电压为。

已知电子的静止质量31 19m e 9.1 10 kg ，电子的电量 e 1.6 10 C，普朗克常量 h 6.7 10 34 J s ，光速 c 3.0 108 m s 1。

二、（ 20 分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度 v 运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高h 2.0 m ，水平边长 L 4.0m ，传输带宽 d 2.0m ，传输带的运动速度v 3.0m/s 。

第27届全国中学生物理竞赛预赛加试题及解答很抱歉，由于字数限制，我不能提供2000字的答案。

以下是一个简单题目的示例和解答，以供参考。

题目：一辆汽车以匀速行驶。

当它行驶了1小时后，车速突然加快了50%。

这之后，汽车以新的速度行驶了2小时。

若在总共3小时的行驶中，汽车行驶了180公里，请计算汽车在加速前的速度和在加速后的速度。

解答：设汽车在加速前的速度为v km/h，则汽车在加速后的速度为1.5v km/h。

在汽车行驶1小时时，它以速度v km/h行驶，所以行驶的距离为v*1 = v km。

在汽车加速后的2小时内，它以速度1.5v km/h行驶，所以行驶的距离为1.5v*2 = 3v km。

根据题目中给出的情况，汽车总共行驶了180公里，即v + 3v = 180，可得4v = 180，解得v = 45。

所以汽车在加速前的速度为45 km/h，加速后的速度为67.5 km/h。

题目续：已知一个小球以初速度v0向上抛出，经过t秒后达到最高点并开始下落。

忽略空气阻力和重力加速度的变化，请计算小球从抛出到达最高点的高度和小球从抛出到回到地面的总时间。

解答：在上升过程中，小球受到重力的作用，减速直至速度为0，达到最高点后开始下落。

由于没有考虑空气阻力，小球在上升和下落过程中的速度大小是相同的。

首先计算小球从抛出到达最高点的时间。

在上升过程中，垂直向上的速度v向下减小，直至为0。

根据运动学中的自由落体运动公式v = v0 - gt，其中g为重力加速度，由于小球在上升过程中与重力方向相反，所以g为负值。

令v = 0，则有v0 - gt = 0，解得t1 = v0 / g。

通过公式s = v0t - (1/2)gt^2，可以计算小球从抛出到达最高点的高度。

将时间t1带入，得到s = v0(t1) - (1/2)g(t1)^2 = (v0^2) / (2g)。

接下来计算小球从抛出到回到地面的时间。

由于小球抛出和回到地面的高度相同，根据自由落体运动公式，可以得到下落过程的时间t2 = sqrt((2s) / g)。

第27届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________中国职业分类大全中国职业分类大全职业类别工种描述一类纯文职人员，从事非体力劳动人员：公司管理人员、研发人员、文职人员、柜面人员；教师；设计师；财务人员；法官、律师、书记员；警卫行政及内勤人员；编辑；医生、护士；工程师；试验室人员（化学、核能、放射实验人员除外）、质检员；仓库管理员等二类从事少量体力劳动非纯文职人员：机关、企事业单位外勤人员（如银行信贷员、销售人员、采购人员、报关员）；外勤记者（非战地记者）；清洁工（非从事高空作业、公路清扫）；导游；餐饮、酒店服务业服务员；制造业车间主任、领班；电影、电视业人员（非跑片员、武打演员、特技演员、机械工、电工、布景搭设人员）；高尔夫球场、保龄球场、球场、游泳池、海水浴场、游乐园的教练、球童、服务员、记分员、管理员、服务员；门卫；理发师、美容师、洗衣店工人；学生；公共事业抄表员、收费员；批发、零售业商人家政人员、退休人员、个体工商户；桌球、羽毛球、游泳、射箭、溜冰、射击、举重、民俗体育活动、手球、乒乓球教练三类农牧业人员；内陆渔业养殖工人、水产品加工人员；非营运汽车司机及随车人员；航运稽查员；厨师；造修船业工程师；建筑业监工、领班、土木建筑承包商；铁工厂、机械厂全自动车床工；电子业工人；仪器、仪表制造业工人；纺织及成衣业工人；食品饮料制造业工人；烟草业工人；文具制造业工人；塑胶业工人；橡胶业工人；包装工人；新闻杂志业装订工、送货员；印刷厂工人；舞蹈演员；酒家、歌厅工作人员；物业保安；司法警察；工商、税务执法人员；汽车教练；健身教练；体操教练；篮球教练；橄榄球教练；游泳、网球、垒球、溜冰、篮球、田径、体操、帆船、泛舟、手球、橄榄球、乒乓球职业运动员。

第27届全国中学生物理竞赛预赛试卷 1-78 9 10总分 加分人1112 13 14 15 16 17 18一、选择题•本题共7小题,每小题6分.在毎小题给出的4个选项 中，有的小题只有一项是符合题意的，有的小题有多项是符合题意 的•把符合题意的选项前面的英文字母写在毎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.图2[ ]2. 烧杯内盛有LC 的水，一块0比的冰浮在水面上，水面正好在杯口处.最后冰全部熔 解成0。

（：的水.在这过程中A. 无水溢出杯口，但最后水面下降了B. 有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处C. 无水溢出杯口，水面始终在杯口处D ・有水溢岀杯口，但最后水面低于杯口3. 如图所示，a 和b 是绝热气缸内的两个活塞，他们把气 缸分成甲和乙两部分，两部分中都封有等趣的理想气 体.a 是导热的，其热容扯可不计，与气缸壁固连• b是绝热的，可在气缸内无摩擦滑动，但不漏气，其右方为大气.图中k 为加热用的电 炉丝.开始时，系统处于平衡状态，两部分中气体的温度和压强皆相同.现接通电 源，缓慢加热一段时间后停止加热，系统又达到新的平衡.则A. 甲、乙中气体的温度有可能不变B. 甲、乙中气体的压强都增加了C. 甲、乙中气体的内能的增加量相等D.电炉丝放出的总热駅等于甲、乙中气体增加内能的总和[ ] 4. 一杯水放在炉上加热烧开后，水面上方有“白色气”；夏天一块冰放在桌面上，冰的 上方也有“白色气”. A. 前者主要是由杯中水变来的“水的气态物质”B. 前者主要是由杯中水变来的“水的液态物质”C. 后者主要是由冰变来的“水的气态物质”D. 后者主要是由冰变来的“水的液态物质”[ ] 得分 阅卷 复核1.若质点作直线运动的速度u 随时间f 变化的图线如图1所示，则该质点的位移s （从f =0开始）随时间f 变化的图线可能是图2中的哪一个？5. 如图所示，电容It 分别为C 和2C 的两个电容器&和b 串联 接在电动势为E 的电池两竭充电，达到稳定后，如果用多 用电表的直流电压档V 接到电容器a 的两端（如图），则电 压表的指针稳定后的读数是A ・ E/3 B. 2E/3 C. E6. 已知频率为以波长为入的光子的能= 动爲P = ?.式中人为普朗克常豪, 则光速c 可表示为7. 某种核X 经过a 衰变后变为核Y.再经过B 袞变后变为核Z,即 区一^:丫一^>;z,下列关系中正确的是A ・ a =e +4 B. c =e C. d - 1 D. b = f + 2 [ ]二、填空题.把答案填在题中的横线上或题中指定的地方.只要给出结果，不編写出求得& （12分）选择合适的卫星发射地发射卫星.对提高运载效率、节 省燃料等方面都有影响（特别是对同步卫星的发射）. 如果在地球表面纬度为卩处发射一颗绕地球表面运行的人造卫星.假设地球可视为质董均匀分布的球体.已知地球自转的角速度为地球半径为儿地球表面处的飛力加速度为g,卫星质赧为m.则至少要给卫星的能量为 __________________ • 设帝力加速度g=9.80m/J,地球半径R=6.40xl0Sn,卫星质ft m = 1.00 x 105kg,若发 射地在酒泉，其纬度为北纬40度58分，则所需的能址为 ___________________ J;若发射地在文昌, 其纬度为北纬19度19分，则所需的能駅为 __________9. （18分）图中所示为一球心在0点的不 带电的固定的导体球，仏B 、C 是球外三 点，与球心0在同一平面内，三点的位置 便⑷和OBC皆为等边三角形.当把一表 面均匀带正电的塑料小球的球心放在人点时（如图所示），己知此 时*、B 、C 三点的电势分别为/、/、g.现把另外两个与放 在X 点的小球完全相同的带正电的刻料小球的球心分别放在B 点 和C 点，已知导体球上感应电荷的分布可看作是各塑料小球单独存在时所产生感应电荷分布的叠加.此时，34两点间的电势差（/；-（/；= _____________ BC 两点间的电势差 %= ____________ AC 两点间的电势差〃 ___________________ ・如果在上面的情况下, 把导体球移到电场以外，则以两点间的电势差将（填增大、截小或不变） _______________ , BC 两点间的电势差将（填增大、滅小或不变） ______________ *C 两点间的电势差将（填 得分阅卷 复核得分 阅卷 复核D ・ 0 [ ]结果的过程.増大、截小或不变）____________ •10. （10分）用图示电路测得的数据可画出 小灯泡的伏安特性图线•小灯泡L 的额定功 率为3.6W.额定电压为6V •电源E 的电动 势为10V,内阻忽略不计•滑动电阻器R 的 全电阻约为200Q.通过调节滑动变但器，可 以调节通过L 的电流，电流/由电流表A 读岀■灯泡两端的电压〃 由电压表V 读出•根据测*数据可在方格纸上画岀在测■范围内小灯泡灯丝的伏安待性图观察屏S 上出现明暗相间的干涉条纹•若屏S 上的P 点是某一暗条纹的中心，已知P 点到缝s } 的距离为r.，则P 点到缝S 2的距离% = _______________________________ .为了求出波长 儿实验中应测量的物理量是 __________________________________________ •若实验装置中单缝.双狭缝和屏的位置都不变，只是人射光第一次为红光，第二次为蓝光，则第 二次观察到的干涉条纹与第一次比，不同之处除了条纹的顏色外,还有 _________ .物理竞赛预赛卷第3页（共8页）得分 阅卷 复核得分 阅卷 复核11.（12分）图1中的为处在匀强磁场 中的两条位于同一水平面内的平行长导轨, 一端串接电阻心磁场沿竖直方向.ab 为金 属杆■可在导轨上无摩擦滑动，滑动时保持 与导轨垂直•杆和导轨的电阻都不计•现于导轨平面内沿垂直于ab 方向对杆施一恒力几使杆从静止岀发向右运动•在以后的过程中，杆速度的大小如加速度的大小S 力F 冲量的大小人以及R 上消 耗的总能量E 随时间r 变化的图线,分别对应于图2中哪一条图线？把代表该物理量的符 号填在你所选定图线纵坐标处的方框中. 得分 阅卷 复核图212.（9分）右图为“用双缝干涉测董 光的波长”实验装■的示意图•图中S 。

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。

第27届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案一、（25分）填空题1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M ，劲度系数为k ，无形变时半径为R 。

现将它用力抛向空中，忽略重力的影响，设稳定时其形状仍然保持为圆形，且在平动的同时以角速度ω绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为 。

2．鸽哨的频率是f 。

如果鸽子飞行的最大速度是u ，由于多普勒效应，观察者可能观测到的频率范围是从 到 。

（设声速为V 。

）3．如图所示，在一个质量为M 、内部横截面积为A 的竖直放置的绝热气缸中，用活塞封闭了一定量温度度为0T 的理想气体。

活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。

已知大气压强为0p ，重力加速度为g ，现将活塞缓慢上提，当活塞到达气缸开口处时，气缸刚好离开地面。

已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pV γ保持不变，其中p 是气体的压强，V 是气体的体积，γ是一常数。

根据以上所述，可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为 。

4．（本题答案保留两位有效数字）在电子显微镜中，电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。

要想分辨101.010m -⨯（即原子尺度）的结构，则电子的物质波波长不能大于此尺度。

据此推测电子的速度至少需被加速到 。

如果要想进一步分辨121.010m -⨯尺度的结构，则电子的速度至少需被加速到 ，且为使电子达到这一速度，所需的加速电压为。

已知电子的静止质量319.110kg e m -=⨯，电子的电量191.610C e -=-⨯，普朗克常量346.710J s h -=⨯⋅，光速813.010m s c -=⨯⋅。

二、（20分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度v 运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高 2.0m h =，水平边长 4.0m L =，传输带宽 2.0m d =，传输带的运动速度 3.0m/s v =。