全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷詳解+物理競(jìng)賽訓(xùn)練題

全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷詳解+物理競(jìng)賽訓(xùn)練題

第31屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷詳解

本卷共16題，滿分200分，

.一、選擇題.本題共5小題，每小題6分.在每小題給出的4個(gè)項(xiàng)中，有的小題只有一

項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意.把符合題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫(xiě)在每小題后

面的方括號(hào)內(nèi).全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得。分.

1.（6分）一線膨脹系數(shù)為a的正立方體物塊，當(dāng)膨脹量較小時(shí)，其體膨脹系數(shù)等于

A.aB.a必C.a3D.3a

解析：設(shè)立方體的邊長(zhǎng)為1,則升高l°c后，邊長(zhǎng)為1+a,則體脹系數(shù)〃=（l+a）3?l=3a

故正確答案為【D】

2.（6分）按如下原理制作一桿可直接測(cè)量液體密度的秤，稱(chēng)為密度秤，其外形和普通的桿

秤差不多，裝秤鉤的地方吊著一體積為1cm3的較重的合金塊，桿上有表示液體密度數(shù)值的

刻度，當(dāng)秤花放在Q點(diǎn)處時(shí)秤桿恰好平衡，如圖所示.當(dāng)合金塊完全浸沒(méi)在待測(cè)密度的液

體中時(shí)，移動(dòng)秤砧的懸掛點(diǎn)，直至秤桿恰好重新平衡，便可直接在桿秤上讀出液體的密度，

下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.密度秤的零點(diǎn)刻度在Q點(diǎn)

B.秤桿上密度讀數(shù)較大的刻度在較小的刻度的左邊干]。

C.密度秤的刻度都在Q點(diǎn)的右側(cè)

D.密度秤的刻度都在Q點(diǎn)的左側(cè)自

解析：根據(jù)杠桿原理，設(shè)合金的密度為功，體積為v,液體

密度為p,合金離提扭的距離為a,開(kāi)始Q離提扭距離為bo,則有g(shù)va=mb。，浸入液體

后，（夕1-夕》va=mb,解得夕=q（l-2_）,所以，密度秤的零點(diǎn)刻度在Q點(diǎn)，A項(xiàng)正

b。

確；密度越大，b越小，密度讀數(shù)較大的刻度在較小刻度的左邊，B項(xiàng)E確，由于P>O,b<b°,

所以，密度秤的刻度都在Q的左側(cè)。D項(xiàng)正確，C項(xiàng)答案出錯(cuò)。

本題答案為【C】

3.（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻的介質(zhì)中沿x軸正向傳播，兩質(zhì)點(diǎn)Pi和P2的平衡位置在x

軸上，它們相距60cm,當(dāng)Pi質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P2質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置，若波的

傳播速度為24m/s,則該波的頻率可能為

A.50Hz

C.400Hz

D.410HZ

解析：由波形圖易知，（n+,）/l=60cm,f=10（4n+l）”z,其中,n是正整數(shù)。符合題

4

意的選項(xiàng)為AD,

本題答案（AD]

4.（6分）電磁驅(qū)動(dòng)是與炮彈發(fā)射、航空母艦上飛機(jī)彈射起飛有關(guān)的一種新型驅(qū)動(dòng)方式.電

磁驅(qū)動(dòng)的原理如圖所示，當(dāng)直流電流突然加到一固定線圈上，可以將置于線圈上的環(huán)彈射出

去.現(xiàn)在同一個(gè)固定線圈上，先后置有分別用銅、鋁和硅制成的形狀、大小和橫截面積均相

同的三種環(huán),當(dāng)電流突然接通時(shí)，它們所受到的推力分別為Fi、Fz和卜。若環(huán)的重力可忽略,

下列說(shuō)法正確的是

A.Fi>F2>F3B.Fz>Fj>Fi

C.Fs>p2>FiD.Fi=F2=F3

解析：三圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，由于銅的電阻率小于鋁的電阻率小于硅的電阻率，所以

銅環(huán)中的電流大于鋁環(huán)的電流大于硅環(huán)中的感應(yīng)電流。若沿三個(gè)圓環(huán)徑向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B,則環(huán)受到豎直向上的安培力為尸=2成8,所以，F(xiàn)1>F2>F3.

本題答案【A】

5.（6分）質(zhì)量為mA的A球，以某一速度沿光滑水平面向靜止的B球運(yùn)動(dòng)，并與B球發(fā)生

彈性正碰，假設(shè)B球的質(zhì)量mB可選取為不同的值，則

A.當(dāng)ms=mA時(shí)，碰后B球的速度最大

B.當(dāng)mB=mA時(shí)，碰后B球的動(dòng)能最大

C.在保持mB>mA的條件下，ms越小，碰后B球的速度越大

D.在保持mB<mA的條件下，me越大，碰后B球的動(dòng)量越大

解析：設(shè)A球的速度為vO,彈性碰撞后B球的速度為VB,根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，有

vB=2mM,,由題意，當(dāng)mA?ms時(shí)，VB最大為2v0?選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

m.+m?

/ID

當(dāng)mB=mA時(shí)，VA=0,此時(shí)，B的匆能等于A的初動(dòng)能最大，選項(xiàng)B正確；在保持mB>mA的條

件下，mg越小，碰后B球的速度越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；碰撞后PB=m』m"匕二」!逅,所

mA+mB]+吆

以，me越大，碰后B球的動(dòng)量越大。選項(xiàng)D正確。

正確答案[BCD]

二、填空題.把答案填在題中的橫線上.只要給出結(jié)果，不需寫(xiě)出求得結(jié)果的過(guò)程.

6.（10分）用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)螺旋測(cè)微器（直標(biāo)度尺最小分度為0.5mm,絲桿螺距為0.5mm,

套管上分為50格刻度）測(cè)量小球直徑.測(cè)微器的初讀數(shù)如圖⑻歷示，其值為mm,

測(cè)量時(shí)如圖（b）所示，其值為mm,測(cè)得小球直徑d=____________________mm.

圖（a）圖（b）

解析:螺旋測(cè)微器的精度是O.Olmn,故a的讀數(shù)為0.022mm-0.024mm；b的讀數(shù)要注意0.5mm

的半分線，所以，b的讀數(shù)為3.772mm-3.774mm。所以球的直徑最小為

3.772mm-0.024mm=3.748mm；最大為3.774mm-0.022mm=3.752mmo

7.（10分）為了緩解城市交通擁堵問(wèn)題，杭州交通部門(mén)在禁止行人步行的十字路口增設(shè)“直

行待行區(qū)”（行人可從天橋或地下過(guò)道過(guò)馬路），如圖所示，

當(dāng)其他車(chē)道的車(chē)輛右拐時(shí)，直行道上的車(chē)輛可以提前進(jìn)入——1：1——

“直行待行區(qū)”；當(dāng)直行綠燈亮起時(shí)，可從“直行待行區(qū)”：

直行通過(guò)十字路口.假設(shè)某十字路口限速50km/h,“直行待十字路口；鼾嚏車(chē)］

行區(qū)”的長(zhǎng)度為12m,從提示進(jìn)入“直行待行區(qū)”到直行綠，舞/丁?一

燈亮起的時(shí)間為4s.如果某汽車(chē)司機(jī)看到上述提示時(shí)立即從舄Z—

停車(chē)線由靜止開(kāi)始勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到“直行待行區(qū)”

的前端虛線處正好直行綠燈亮起，汽車(chē)總質(zhì)量為1.53汽

車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的阻力恒為車(chē)重的0.1倍，則該汽車(chē)的行駛加速度為：在這4s內(nèi)汽

車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為，

（重力加速度大小取10m/s2）

解析：汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x=—at2＞代入x=12m,t=4s,解得。=1.5機(jī)/s

2

由動(dòng)能定理w=fs+」m/,其中，v=6m/so代入數(shù)據(jù)求得

w=4.5XlO'j

2

8.（10分）如圖所示，兩個(gè)薄透鏡Li和LZ共軸放置.已七1八七7

知L1的焦距fi=f,L2的焦距f2=?f，兩透鏡間的距離也是f,

小物體位于物面P上，物距ui=3f

⑴小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡成的像在L2的邊，

到L2的距離為,是像（填“實(shí)”

或“虛”）、像（填“正”或“倒）放大率

為.

⑵現(xiàn)把兩個(gè)透鏡位置調(diào)換，若還要使給定的原物體在原像處成像，兩透鏡作為整體應(yīng)沿光

軸向邊移動(dòng)距離這個(gè)新的像是像（填“實(shí)”或

“虛”）、像（填“正”或“倒”），放大率為

解析：小物體經(jīng)過(guò)L成像的象距為V”」-+」-二L解得vFl.5f,對(duì)透鏡L2而言，U2=-0.5f

3fv,f

」：+」-=-!，解得V2=f，故所成像在L2的右側(cè)，到1_2的距離為f，是倒立的實(shí)像，放

-0.5fv2f

L5f

大率為k=——-------=1

0.5f

根據(jù)光的可逆原理，第二次的物距等于第一次的象距，所以，光具組應(yīng)整體向左平移3f-f=2f,

最終得到的是倒立等大的實(shí)像。

9.（10分）圖中所示的氣缸壁是絕熱的.缸內(nèi)隔板A是導(dǎo)熱的，

它固定在缸壁上.活塞B是絕熱的，它與缸壁的接觸是光滑的，

但不漏氣.B的上方為大氣.A與B之間以及A與缸底之間都盛有

物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷第4頁(yè)（共8頁(yè)）

12.（20分）通常電容器兩極板間有多層電介質(zhì)，并有漏電現(xiàn)象.為了探究其規(guī)律性，采用

如圖所示的簡(jiǎn)單模型.電容器的兩極板面積均為A,其間充有兩層電介質(zhì)1和2,第1層電

介質(zhì)的介電常數(shù)、電導(dǎo)率（即電住率的倒數(shù)）和厚度分別為￡1。1和di，第2層電介質(zhì)的則

為82。2和d2.現(xiàn)在兩極板加一直流電壓U,電容器處于穩(wěn)定狀態(tài).

⑴畫(huà)出等效電路圖：

A

⑵計(jì)算兩層電介質(zhì)所損耗的功率；

T-

⑶計(jì)算兩介質(zhì)交界面處的停電荷量；4/

提示：充滿漏電電介質(zhì)的電容器可視為一不漏電電介質(zhì)T

的理Q021

想電容和一純電阻的并聯(lián)電路.

13.（20分）如圖所示，一絕緣容器內(nèi)部為立方體空腔，其長(zhǎng)和寬分別為a和b,厚度為d,

其兩側(cè)等高處裝有兩根與大氣相遇的玻璃管（可用來(lái)測(cè)量液體兩側(cè)的壓強(qiáng)差）.容器內(nèi)裝滿

密度為P的導(dǎo)電液體，容器上下兩端裝有鉗電極A和C,這樣就構(gòu)成了一個(gè)液體電阻.該液

體電阻置于一方向與容器的厚度方向平行的均勻恒定的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，并通過(guò)開(kāi)

關(guān)K接在一電動(dòng)勢(shì)為￡內(nèi)阻為r的電池的兩端.閉合開(kāi)關(guān).若穩(wěn)定時(shí)兩側(cè)玻璃管中液面的高

度差為h,求導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率。重力加速度大小為

g-

物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷第5頁(yè)（共8頁(yè)）

14.（20分）1mol的理想氣體經(jīng)歷一循環(huán)過(guò)程1-2-3-1,如p-T圖示所示，過(guò)程1-2是等壓

過(guò)程，過(guò)程3-1是通過(guò)p-T圖原點(diǎn)的直線上的一段，描述過(guò)程2-3的方程為

2

Cip+c2p=T

式中C］和C2都是待定的常量，p和T分別是氣體的壓強(qiáng)和絕對(duì)溫度.已知，氣體在狀

態(tài)1的壓強(qiáng)、絕對(duì)溫度分別為Pi卻「，氣體在狀態(tài)2的絕對(duì)溫度以及在狀態(tài)3的壓強(qiáng)和絕

對(duì)溫度分別為丁2以及P3和T3.氣體常量R也是已知的.

⑴求常量C1和C2的值；

⑵將過(guò)程1-2-3-1在P-V圖示上表示出來(lái)；

⑶求該氣體在一次循環(huán)過(guò)程中對(duì)外做的總功.

物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷第6頁(yè)（共8頁(yè)）

15.（20分）一個(gè)3介子飛行時(shí)衰變成靜止質(zhì)量均為m的三個(gè)n介子，這三個(gè)n介子的動(dòng)量

共面，已知：衰變前后介子運(yùn)動(dòng)的速度都遠(yuǎn)小于光在真空中的速度c；衰變后的三個(gè)兀介子

的動(dòng)能分別為T(mén)1、Tz和T3,且第一、二個(gè)口介子飛行方向之間的夾角為0】，第二、三個(gè)兀

介子飛行方向之間的夾角為。2（如圖所示）；介子的動(dòng)能等于介子的能量與其靜止時(shí)的能

量（即其靜止質(zhì)量與c2的乘積）之差，求3介子在衰變前的瞬間的飛行方向（用其飛行方

向與衰變后的第二個(gè)介子的飛行方向的夾角即圖中的9角表示）及其靜止質(zhì)量.

江1

物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷第7頁(yè)（共8頁(yè)）

16.（25分）一圓盤(pán)沿順時(shí)針?lè)较蚶@過(guò)圓盤(pán)中心。并與盤(pán)面垂直的固定水平轉(zhuǎn)軸以勻角速度

3=4.43rad/s轉(zhuǎn)動(dòng).圓盤(pán)半徑r=1.00m,圓盤(pán)正上方有一水平天花板.設(shè)圓盤(pán)邊緣各處始終

有水滴被甩出，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)天花板上只有一點(diǎn)處有水.取重力加速度大小g=9.80m/s2.求

⑴天花板相對(duì)于圓盤(pán)中心軸0點(diǎn)的高度：

⑵天花板上有水的那一點(diǎn)的位置坐標(biāo).

物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷第8頁(yè)（共8頁(yè)）

第31屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽演賽試卷

參考解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

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6(10?

答案：0022-0.84M*.3公

3.7723分

3.748-1731?.,4分(若盯蚊位教S.不綸送4分)

7.(1。分)

l.5“V?5?i4-5M10*J.5分

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(2)左.￥.實(shí)。M.?每Q1分

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式中,"力?M■像4的距鼻

利刖小角廈正四關(guān)M

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w

A?更.IT-A

n

?”與d點(diǎn)的距■力

招=2(A.9電

A分標(biāo)液：Q式3分.3*^各2??收各3分.

U.(M分)

(I)等效用H初圖所示.

(2)缽效電容G和G為

G?竽./

等效由用3期用為

九.土.r.A.

”41r/

用唁電介及所描疑的功率為

*?”i~Z。,?“、

⑶設(shè)兩F介目上下界面之間蚪電壓分期力&?%.上星分潢界面上的電荷為

QMGU/4.&S=，臼?

**'4用?兒4.y

EB介改界曲上的由荷為

。'=2二：笠；

■理真，華多卷出再加善與律分行淮?2R(???)

網(wǎng)反介IR交界面姓的小電得■力

評(píng)分標(biāo)設(shè)：?（1）向4分，?效屯9陽(yáng)正^（及甘僅粕廢字母暢■費(fèi)的，tHW

正■）,4分?第（2）網(wǎng)9分.SID或備3分,第（3）只7分.④

⑤i￡番2分.⑥式3分.

I*（20分）

沿■電泣號(hào)值/的方向點(diǎn)柱長(zhǎng)度力明似版柱受■的安地力大小為:

4?Rlu

凌柱兩?!唐受男的曲隕強(qiáng)覆產(chǎn)生的施力大小力

由水平方向上力的平■條件內(nèi)

人“，

由我蠅定律蹲

式中

由以上各式解修

gV?--JNBhS

A1k-

砰分標(biāo)準(zhǔn)：球4分,②033求各3分，⑥或4分，

M.420分）I__________

<0設(shè)氣體在狀態(tài)，（i?l.2和3）下的后強(qiáng)、體根和絕耳H一分

r.由?設(shè)條件看

。鬲*3*n

3；+3=心

由此解稱(chēng)

-

f2i

c,*—i----f-1-*

PH-p>h

（2）軻用FMU/養(yǎng)"=葡;以及

八三府口，3座

PiPtA

司將過(guò)程2-3的方程改引為

可蛆.在r-卜府水上近程2-3艙以（外，/）e（外?y，）為狀布

物理電賽他史。參考解答與即分k選?J?（??*）

(MBW)MUM?打8?八世?金，11?我?新歌町

聲

?

聲

◎

聲

?

手

*早生吐寡?

M礙?W》.行蚓去，4。三與蠢號(hào)01土4.?靠為(?@fr..)Vty

場(chǎng)士''"三q西祥M；￡ug修露整可停行一腳攻身》身M。三*9時(shí)?￥4》

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式中,P：由刈式蛤出-另一解勺.，HMg唳近似條仲./qj矛崎，拿者

漆分標(biāo)用：本U20分.gm⑤⑥⑦式各2分.U?加式著2分.（某用和亞

詢(xún)的催情-動(dòng)取公式弭出正5結(jié)果的,同樣給分）

a（八分）

?I法一

（1）在81盤(pán)所在平面內(nèi)窿億平面直角登標(biāo)系,使

盤(pán)心。為原點(diǎn)?，輸水平向右.，a暨直向

上.按期察.大在錢(qián)上名水的■方僅僅是一

點(diǎn),嫉點(diǎn)?定是所有水族遠(yuǎn)動(dòng)就遺的量離

點(diǎn)*只有第二象期的?盤(pán)邊緣瓜出的水滴才

像到達(dá)這一?高點(diǎn).水橫甩出時(shí)的初速度大

小JMS定的

■“①

以尸點(diǎn)值于（-，，0）處時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn).電產(chǎn)點(diǎn)在時(shí)刻Q

處時(shí),。、夕逐竣與右陽(yáng)中■■負(fù)方向的央角為

這時(shí)裝過(guò)夕點(diǎn)的水族的位■（事,和at度（h.2分*為

?0?-EXA.九c2nfl?

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瞥埋史，&襄卷?nipj睜分標(biāo)商msM（^?K）

生時(shí)刻出好次海做.體運(yùn)動(dòng)設(shè)不存在天花匿.像水■在同站。

■離處.由“體前靖公式.可槨

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力?-s）-飆“4》?⑥

由3）如$⑤式*⑥中偏二X.用

%?Xi）?（養(yǎng)mg”⑦

必史元*（一）正方后那

力?誓書(shū)一用Qs-可?

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—）,A?，。⑨

時(shí)有

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依留意，上式即天花板相對(duì)于圓盤(pán)中心,。點(diǎn)的高度代入?蛤數(shù)tt（得

J-L5S??

（力南⑨大網(wǎng)囪恰數(shù)據(jù)可知.

故

舊）＞j?30°j{

由OXZxMxs式和6沖第一式,再

飛?,i?-z。+—呼W1=貪駕

代人題綸敷《（得

1?MAaa.，。?

所以.〉■與天花幔的交點(diǎn)為天花微上有水的那_點(diǎn)的位1rK您標(biāo)流

為（0.L25m）.

理分標(biāo)士扉（1）問(wèn)17分,3X3X5）式各1分,式各2分,⑩式4分.

?式2分；常（2）同8分，?或4分,“武2分.站論正?02分

立碑有?候察春與號(hào)■谷與詩(shī)分幀準(zhǔn)第6寅（共8寅）

⑴W明萩平.內(nèi)??mW,便?。。中NIA.1

一萼U向上一只有京二象段的■盤(pán)1a?4出m4■才叼

固定點(diǎn).而小型打盟火在鼓上第一區(qū)?《不止一個(gè)森八。，打，

上本浩玉出時(shí)跤初謔度大小墨M圮Mh

菖■和>分一分小為:

Q?—?**、-I

取水清從P點(diǎn)電出時(shí)為計(jì)*等點(diǎn).P<M?O?

木清的y坐標(biāo)電?的美系式為:

…~一彳/

現(xiàn)在求e的各附可修*值中?，的?大值.

對(duì)某一曾定的8值，。、“、%、、

,7.f,—j

的最大值.即求科加仔動(dòng)的“?大射nr：

對(duì)應(yīng)的

y-7?*X?

=r?inO*^-（I-

,曙L(fēng)[$fa?T?

?繆出-[支-層I1

這說(shuō)則不同的。值刈度不阿的’的■大值?只有含。的平力攻（即1注量后的

[???]）為0時(shí).才R這些??大時(shí)育”中的最大值

由此拒到天花板的高度為：

..1^^4-4-.<1?^1JUI.LOO4>0,23?1.25?8

y-432x9.802x443’

?理發(fā)?模事R參考餅騫與部分春落第7雙《舞X貝）

C）力來(lái)■■rr■天在快時(shí).

?aso

l*443；

.?30”

高一物理競(jìng)賽訓(xùn)練題f-J

姓名班級(jí)

時(shí)間：100分鐘總分：120分

一、選擇題：（每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)是正確的,

全對(duì)的得4分，對(duì)而不全的得2分，錯(cuò)選的不得分）

1.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，可能發(fā)生的是：（）

A.加速度逐漸減小，而速度逐漸增大；

B.加速度不變（不為0）,而速度也不變：

C.加速度方向不變，而速度方向改變；

D.加速度變化，而速度保持不變。

2.為了行車(chē)的方便和安全，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，其主要的目的是：（）

A.增大過(guò)橋車(chē)輛受到的摩擦力;

B.減小過(guò)橋車(chē)輛的重力；

C.增大過(guò)橋車(chē)輛的重力平行于引橋面向下的分力；

I）.減小過(guò)橋車(chē)輛的重力平行于引橋面向下的分力；

3.兩個(gè)大小恒定的的共點(diǎn)力，合力的最大值為為最小值為4當(dāng)兩個(gè)共點(diǎn)力互相垂直時(shí)，合

力大小為：（）

A.a+左B.；C.7a2+方;D.。

4.一質(zhì)點(diǎn)沿直線0X方向做變速運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi)。點(diǎn)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系為：X=5+2t3

（m）：它的速度隨時(shí)間t變化關(guān)系為v=6t2（m/s）,則該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度和

t=2s到t=3s間的平均速度大小分別為：（）

A.12m/s,39m/s：B.8m/s,38m/s；

C.12m/s,19.5m/s；D.8m/s,13m/s0

5.小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度一時(shí)間圖象如圖所

示，則由圖可知：

A.小球下落的最大速度為5m/s；

B.小球第?次反彈初速度的大小為5m/s；

C.小球能彈起的最大高度0.45m；

D.小球能彈起的最大高度1.25mo

6.如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們

靜靠在墻邊，然后釋放，它們同時(shí)沿豎直墻面向下滑，已

知mA>mB，貝【J：（）

A.物體B只受一個(gè)重力作用；4--------1

B.物體B的加速度大于g,A的加速度小于g；d_A

C.物體B受到重力、兩個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力作用；\B|

D.因A、B均受墻的摩擦力作用，故其的加速度均小于g。4

7.用2N的水平力拉一物體沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使物體產(chǎn)生Im/s2的加速度；用3N的水平力

拉此物體時(shí)，可使物體產(chǎn)生2111/1的加速度。那么，用4N的水平力拉此物體時(shí)，可產(chǎn)生

的加速度為（）

A、2.5m/s2；B、3m/s2C、3.5m/s2；D、4m/s2

8.如圖所示，一物體靜止在以0端為軸的斜木板上，當(dāng)其傾角。逐漸增大，旦物體尚未滑

動(dòng)之前的過(guò)程中（）

A.物體所受重力與支持力的合力逐漸增大；

B.物體所受重力與靜摩擦力的合力逐漸增大;

C.斜面對(duì)物體的作用力不變；

D.物體所受的合力增大。

9.如圖所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，與三根相同的輕彈簧相連。靜止時(shí)，相鄰的兩彈簧間的夾

角均為1200。已知彈簧a、b對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力均為F,且F>mg。則彈簧c對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力大

小可能為（）

A.F；

B.F+mg；

C.F-mg；

D.mg-Fo

10.在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，每次用彈簧秤水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)及彈簧秤的讀數(shù)如下表所示：每次木塊與桌面的接觸面相同）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)小木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧秤讀數(shù)（N）

1靜止0.4

2靜止0.6

3加速0.7

4勻速0.5

5減速0.3

則由表可知（）

A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N；

B.木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.6N；

C.在這五次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的；

D.在這五次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力大小有二次是相同的。

二、填空題：（8分+6分=14分）

11.某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，他把電磁打點(diǎn)器月鐵夾子固定在鐵架臺(tái)

上，重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，把紙帶的上端拉靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源,

后松開(kāi)紙帶，重錘帶動(dòng)紙帶自由下落，紙帶上打出一系列點(diǎn)跡，如圖所示，其中0、1、2、

3、4是連續(xù)打出的幾個(gè)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間的距離Xi=6.04cm,x2=6.43cm,x3=6.81cm,X4=

7.20cm。（以下計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字）

（1）由題中所給數(shù)據(jù)可求得重錘經(jīng)0、2兩點(diǎn)時(shí)的速度為V。=m/s,v2=m/So

（2）根據(jù)這條紙帶測(cè)出的重力加速度g的數(shù)值是m/s2

（3）若該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，則可能的原因是

A.重錘下落時(shí)受到空氣阻力；

B.電源的頻率略變大；

C.電源的頻率略變小。

12.一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面。此時(shí)其重心

位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m,達(dá)到最高點(diǎn)。落水時(shí)身體豎直，手先入

水。（在此過(guò)程中人的水平運(yùn)劭可不考慮）從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作

的時(shí)間為So（g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

三、問(wèn)答和計(jì)算題：（12分+12分+12分+14分+16分）

13、建筑工地上的黃沙堆成圓錐形，而不管如何堆，其錐面的傾角總是一定的，試分析這一

現(xiàn)象的原因。

14、如圖所示，物體A、B質(zhì)量分別為mi和m2，且知AB間動(dòng)磨擦因數(shù)為Ui，A與地面間

動(dòng)磨擦囚數(shù)為u2,對(duì)A施加一水平推力F,要使AB一起向右運(yùn)動(dòng)且B不致下滑，則水平推

力大小F至少為多大？

FTAB

15、美國(guó)太空署進(jìn)行的無(wú)重力環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)中，飛行員將飛機(jī)開(kāi)到預(yù)定高度H后，讓其自

由下落，以模擬一種無(wú)重力的環(huán)境。若每次下落過(guò)程中，乘客可體驗(yàn)30s的無(wú)重力狀態(tài)，已

知乘客最大可承受自身加速度與重力加速度大小相等的超重狀態(tài)，且實(shí)驗(yàn)時(shí)飛機(jī)離地的高度

不得低于500m,則飛機(jī)所需的預(yù)定高度H至少為多少？（g=10m/s2）

16、如圖所示，傳送帶水平部分ab=2m,與水平面夾角a=37°的傾斜部分bc=4m,小物塊A

與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)P=0.25肢帶沿a-b-c-a方向運(yùn)動(dòng)，速率為2m/s0若將A物體輕放到a

處，最后被送到c點(diǎn)處。求：（DA物塊從a到b所用的時(shí)間；（2）

A物塊從b到c所用的時(shí)間。（g=10m/s2）

17、如圖所示，??根繩跨過(guò)裝在天花板上的滑輪，-?端接質(zhì)量為M的物體，另一端吊

一載人的梯子而平衡。人的質(zhì)量為m。若滑輪與繩子的質(zhì)量均不計(jì)，繩絕對(duì)柔軟，不可

伸長(zhǎng)。問(wèn)為使滑輪對(duì)天花板的作用力為零，人相對(duì)梯子應(yīng)按什么規(guī)律運(yùn)動(dòng)？

解：依題意可知，當(dāng)繩子不受拉力時(shí)，滑輪對(duì)天花板的作用力為零，則M應(yīng)作自由落

體運(yùn)動(dòng)，梯子應(yīng)向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為g,設(shè)人對(duì)梯子的作用力為F,因?yàn)?/p>

開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則有Mg=(m+mQg,可得：梯子的質(zhì)量m*(M-m),

則根據(jù)牛頓第二定律：

F

對(duì)梯子：F-(M-m)g=(M-m)g“mg

gl°

對(duì)人：F+mg=ma(M-m)gF

梯子受力圖人受力圖

反力2(M-m)g.M

解萬(wàn)程組得：a=--------^+g=2—g-g

mm

人相對(duì)梯子的加速度為：ar=a+g=2—g

m

可見(jiàn)，人應(yīng)沿梯子向下，相對(duì)梯子以2：g的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)。

m

高中物理競(jìng)賽熱學(xué)習(xí)題

熱學(xué)2

姓名：班級(jí)：成績(jī)：

1.如圖所示，一摩爾理想氣體，由壓強(qiáng)與體積關(guān)系的p?v圖中的狀態(tài)A出發(fā)，經(jīng)過(guò)一緩慢

的直線過(guò)程到達(dá)狀態(tài)B,已知狀態(tài)B的壓強(qiáng)與狀態(tài)A的壓強(qiáng)之比為1/2,若要使整個(gè)過(guò)程的

最終結(jié)果是氣體從外界吸收了熱量，則狀態(tài)B與狀態(tài)A的體積之比應(yīng)滿足什么條件？己知

此理想氣體每摩爾的內(nèi)能為,R為普適氣體常量，T為熱力學(xué)溫度.

2.有一氣缸，除底部外都是絕熱的，上面是一個(gè)不計(jì)重力的活塞，中間是一

塊固定的導(dǎo)熱隔板，把氣缸分隔成相等的兩部分A和B,上、下各有l(wèi)mol

氮?dú)猓║=）RT）,現(xiàn)由底部慢慢地將350J熱量傳送給缸內(nèi)氣體，求

2

（1）A、B內(nèi)氣體的溫度各改變了多少？

（2）它們各吸收了多少熱量。

3.使lmol理想氣體實(shí)行如圖所示循環(huán)。求這過(guò)程氣體做的總功。僅用T】，T2和常數(shù)R表示。

（在1-2過(guò)程，P=aT^）

4.如圖所示，絕熱的活塞S把一定質(zhì)量的稀薄氣體（可視為理想氣體）密封在水平放置的

絕熱氣缸內(nèi).活塞可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng).氣缸左端的電熱絲可通弱電流對(duì)氣缸內(nèi)氣體十

分緩慢地加熱.氣缸處在大氣中，大氣壓強(qiáng)為po.初始時(shí)，氣體的體積為Vo、壓強(qiáng)為po.已

知1摩爾該氣體溫度升高1K時(shí)其內(nèi)能的增量為一已知恒量。，求以下兩種過(guò)程中電熱絲傳

給氣體的熱量Qi與Q之比.

1.從初始狀態(tài)出發(fā)，保持活塞S位置固定，在電熱絲中通以弱電流，并持續(xù)一段時(shí)間,

然后停止通電，待氣體達(dá)到熱平衡時(shí)，測(cè)得氣體的壓強(qiáng)為pi.

2.仍從初始狀態(tài)出發(fā)，讓活塞處在自由狀態(tài)，在電熱絲中通以弱電流，也持續(xù)一段時(shí)間,

然后停止通電，最后測(cè)得氣體的體積為V2.EE

5.圖示為圓柱形氣缸，氣缸壁絕熱，氣缸的右端有一小孔和大氣相通，大氣的壓強(qiáng)為poo

用一熱容量可忽略的導(dǎo)熱隔板N和一絕熱活塞M將氣缸分為A、B、C三室，隔板與氣缸固

連，活塞相對(duì)氣缸可以無(wú)摩擦地移動(dòng)但不漏氣，氣缸的左端A室中有一電加熱器已知

在A、B室中均盛有1摩爾同種理想氣體，電加熱器加熱前，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A、B兩室

中氣體的溫度均為T(mén)o,A、B、C三室的體積均為Vo?，F(xiàn)通過(guò)電加熱器對(duì)A室中氣體緩慢加

熱，若提供的總熱量為Qo,試求B室中氣體末態(tài)體積和A室中氣體的末態(tài)溫度。設(shè)A、B

兩室中氣體1摩爾的內(nèi)能U=3*7。R為普適恒量，T為熱力學(xué)溫度。

2

NM

全國(guó)高中物理競(jìng)賽模擬題試卷二

1.設(shè)法使邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形環(huán)在任何

情況下均以勻速度v沿著它的AB邊方向

運(yùn)動(dòng)，在其運(yùn)動(dòng)的空間區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)電

場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E垂直于環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)期

間，環(huán)始終在同一平面上，電場(chǎng)E相對(duì)于

環(huán)平面的傾角為0。設(shè)環(huán)上串有大量小球,

圖52-2

這些小球象珠子串在項(xiàng)鏈上那樣被串在環(huán)

上。小球的大小可忽略，各球都帶有電量q。今在相對(duì)于環(huán)不動(dòng)的參照系中設(shè)法

讓這些小球均以勻速U沿環(huán)邊運(yùn)動(dòng)，各邊上相鄰兩球的間距均為a,且L遠(yuǎn)大于

a（參見(jiàn)圖52-2）,環(huán)是用不導(dǎo)電的線制作的，在相對(duì)于環(huán)不動(dòng)的參照系中它有均

勻的電荷線密度，正好把全部小球的電荷完全抵消掉。

考慮相對(duì)論效應(yīng)，在一個(gè)從其上看環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度為v的慣性參照系上計(jì)算以

下各量：

環(huán)路各邊J-相鄰兩個(gè)小球之間的距離dAB,dBC,dCD和3DA；

2、環(huán)路各邊凈電量（各邊上線電荷與小球電荷之和）QAB,QBC,QCD和QDA;

3、使環(huán)與小球系統(tǒng)受到轉(zhuǎn)動(dòng)作用的電力矩模量M；

4、環(huán)與小球系統(tǒng)和電場(chǎng)之間相互作用的電勢(shì)能W。

所有解答均需用題中給定的量來(lái)描述。

2.如圖11-189所示，一塊均勻的細(xì)長(zhǎng)木板以?xún)A角0靜

止地放在兩根水平的固定平行細(xì)木棒A和B之間。若兩棒相

距為d,兩棒和木板間的摩擦因數(shù)均為U,試求木板重心G

與木棒A之間的距離。

3.A、B兩點(diǎn)相距s,將s平分為n等份。今讓一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A

點(diǎn)由靜止開(kāi)始向B做加速運(yùn)動(dòng)，但每過(guò)一個(gè)等分點(diǎn)，加速度都增加a/n。試求該

物體到達(dá)B點(diǎn)的