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物理奥赛综合测试题(2)

物理奥赛综合测试题(2)
物理奥赛综合测试题(2)

物理奥赛综合测试题(二)

班别________ 姓名_________

成绩________

1、如图所示,在倾角为a和B

的两个斜面之间放有均质杆

AB。设a+B=900,杆与两斜面间

的摩擦因数为,求平衡时杆AB与斜面OA的夹角是多少?

2、如图所示的电路中,当电容器C

1

上的电压为零的各时刻,开关S交替闭合、断开,请画出电感线圈L上的电压随时间持续变化的图线,忽略电感线圈及导线中的电阻

3、如图所示的光学仪器中,为增加聚光效率,而又不改变像和物的位置,第三个透镜应加在何处?透镜的最佳焦距为多少?

4、在一个与水平方向成角的斜面上,固定一个半径为R的光滑圆环,AB为直径,小球从A处沿切线方向射入并在环内运动,如图所示,若斜面光滑,小球刚好落在C点,求在A点入射时的初速度v0多大?

5、在O x轴的原点O处有一固定的、电量为Q(Q>0)的点电荷。在x= -l处有

一固定的、电量为-2Q的点电荷。今有一正试验电荷q

放在x轴上x>0的位置,

并设斥力为正,吸引力为负。(1)当q

0的位置限制在O x轴上变化时,求q

受力平衡位置,并讨论平衡的稳定性。(2)试定性地画出试验电荷q

所受地合力F与q在Ox轴上的位置x的关系曲线。

6、用n摩尔的理想气体作为某热机的工作物质。随着热机做功,气体状态的变化,完成一个在T—V图上1—2—3—1的循环过程(如图所示)。其中过程1—2为经过原点的直线,过程2—3为等容过程,过程3—1可表达为

是在图中的坐标轴上标出的给定

式中是一个未知常量,T

1

的绝对温度。试求气体在一个循环过程中做的功。

7、一个边长为L的正方形平板电容器,板面竖直地串联在线路中(如图所示)。

。I为一电流计。今有一块矩形金属板,长度也为L,电池保证电压电源稳定为V

宽为L‘(L>>L’),厚为电容器板间距离D的1/p(p>>1)。开始时金属板竖直放在电容器正中线上方,下端与电容器板上端对齐,然后自由下落。求t时刻电容器板上的电量。忽略所有边缘效应以及电磁力对金属板下落的影响。

8、广而深的静水池中竖立一固定的细杆,其露出水面部分套着一个长度为L,密度为,截面均匀的匀质细管,细管可沿杆无摩擦地、竖直上下滑动,因套在杆上,故不会倾倒。现用手持管,使管的下端刚刚与水面接触,放手后管竖直下沉,,不计水的阻力和表面张力。(1)当管能下沉到刚好全部浸没

设水的密度为

入水中,求管的密度等于多少?(2)在上述(1)情形下,求管由静止下沉所经历的时间是多少?(3)当管的密度等于水的密度的2/3倍时,求管下沉到最后位置所用的时间。

第届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案

第届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷 一、(23分)有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管,管内为真空,管内有一小球自某处自由下落(初速度为零),落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞.以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机,用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T 拍摄一张照片,照相机的曝光时间极短,可忽略不计。从所拍到的照片发现,每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离(用H 表示)的可能值以及与各H 值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。 二、(25分)如图所示,一根质量可以忽略的细杆,长为2l ,两端和中心处分别固连着质量为m 的小球B 、D 和C ,开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为M 的小球A ,以一给定速度0v 沿垂直于杆DB 的方间与右端小球B 作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D 的速度,并详细讨论以后可能发生的运动情况。 三、(23分)有一带活塞的气缸,如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片,转轴伸到气缸外,外界可使轴和叶片一起转动,叶片和轴以及气缸壁和活塞都是 绝热的,它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动,而令活塞缓慢移动,则在这 种过程中,由实验测得,气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 图1 其中a ,k 均为常量, a >1(其值已知)。可以由上式导出,在此过程中外界对气体做的功为 式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。 如果保持活塞固定不动,而使叶片以角速度ω做匀角速转动,已知在这种过程中,气体的压强的改变量p ?和经过的时间t ?遵从以 图2 下的关系式 式中V 为气体的体积,L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体,现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识,求出图2中气体原来所处的状态A 与另一已知状态B 之间的内能之差(结果要用状态A 、B 的压强A p 、B p 和体积A V 、B V 及常量a 表示) 四、(25分)图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能,称为整流倍压电路。图中1D 和2D 是理想的、点接触型二极管(不考虑二极管的电容),1C 和2C 是理想电容器,它们的电容都为C ,初始时都不带电,G 点接地。现在A 、G 间接上一交变电源,其电压A u ,随时间t 变化的图线如图2所示.试

第24届全国中学生物理竞赛复赛试题及详解(WORD版)

第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (本题共七大题,满分160分) 一、(20分)如图所示,一块长为m L 00.1=的光滑平板PQ 固定在轻质弹簧上端,弹簧的下端与地面固定连接。平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间(图中未画出竖直导轨),从而只能地竖直方向运动。平板与弹簧构成的振动系统的振动周期s T 00.2=。一小球B 放在光滑的水平台面上,台面的右侧边缘正好在平板P 端的正上方,到P 端的距离为m h 80.9=。平板静止在其平衡位置。水球B 与平板PQ 的质量相等。现给小球一水平向右的速度0μ,使它从水平台面抛出。已知小球B 与平板发生弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞过程中重力可以忽略不计。要使小球与平板PQ 发生一次碰撞而且只发生一次碰撞,0μ的值应在什么范围内?取2 /8.9s m g = 二、(25分)图中所示为用三角形刚性细杆AB 、BC 、CD 连成的平面连杆结构图。AB 和CD 杆可分别绕过A 、D 的垂直于纸面的固定轴转动,A 、D 两点位于同一水平线上。BC 杆的两端分别与AB 杆和CD 杆相连,可绕连接处转动(类似铰链)。当AB 杆绕A 轴以恒定的角速度ω转到图中所示的位置时,AB 杆处于竖直位置。BC 杆与CD 杆都与水平方向成45°角,已知AB 杆的长度为l ,BC 杆和CD 杆的长度由图给定。求此时C 点加速度c a 的大小和方向(用与CD 杆之间的夹角表示) 三、(20分)如图所示,一容器左侧装有活门1K ,右侧装有活塞B ,一厚度可以忽略的隔板M 将容器隔成a 、b 两室,M 上装有活门2K 。容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。隔板和活塞可用销钉固定,拔掉销钉即可在容器内左右平移,移动时不受摩擦作用且不漏气。整个容器置于压强为P 0、温度为T 0的大气中。

历届全国初中物理竞赛(质量与密度)

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题6--质量和密度 一.选择题 1.(2011年上海初中物理知识竞赛题)夏日炎炎,气温节节上升,小徐发现温度计内的水银液面慢慢升高。水银液面升高的原因,是因为水银的 ( ) A .体积变大了 B .比热容变大了 C .质量变大了 D .密度变大了 1. 答案:A 解析:由于水银热胀冷缩,气温节节上升,水银液面升高的原因是因为水银的体积变大了,选项A 正确。 2.(2007年上海初中物理知识竞赛题)现有密度分别为ρ1和ρ2的两种液体,且ρ1<ρ2。在甲杯中盛满这两种液体,两种液体的质量各占一半;在乙杯中也盛满这两种液体,两种液体的体积各占一半。假设两种液体之间不发生混合现象,甲、乙两个杯子也完全相同,则 ( ) A .甲杯内液体的质量大 B .乙杯内液体的质量大 C .两杯内液体的质量一样大 D .无法确定 2.答案:B 解析:由???? ??+21 112ρρm =V 解得甲杯中液体质量m =2ρ1ρ2V/(ρ1+ρ2),乙杯中液体质量M =ρ1V/2+ρ2V/2=(ρ1+ρ2)V/2 ,m —M =—(ρ1—ρ2)2V/(ρ1+ρ2)<0,乙杯中液体质量大。选项B 正确。 点评:比较两个物理量的大小,可以采用作差法和作商法。所谓作差法就是两个物理量相减,若差值是正值,则被减数大于减数;若差值是负值,则被减数小于减数。所谓作商法就是两个物理量相除,若商大于1,则被除数大于除数;若商小于1,则被除数小于除数。 3.(2008河南初中应用物理知识竞赛预赛题)为了铸造金属工件,事先用密度为ρ1的实木材料制成木模,木模的质量为1.8kg .再用密度为ρ2的合金铸造30个这样的工件,这些合金的总质量为648kg ,则木模与合金材料密度之比为( ) A .1︰4 B .1︰12 C .1︰30 D .1︰360 3.答案:B 解析:每个合金铸造工件质量为648kg/30=21.6kg ,木模与合金材料密度之比为ρ1︰ρ2=1.8︰21.6=1︰12,选项B 正确。 4.(2007年上海初中物理知识竞赛题)某冰块中有一小石头,冰和石头的总质量是64克,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6厘米,若容

物理竞赛辅导综合练习题

物理竞赛辅导——综合练习题 一、如图1所示,两个截面相同的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装由阀门的极细管道相连通,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时,阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为T 的单原子理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空,现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡,求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。 提示:一摩尔单原子理想气体的内能为,其中R为摩尔气体常量,T为气体的热力学温度。 二、位于竖直平面内的矩形 平面导线框abcd,ab长为l1,是 水平的,bc长为l2,线框的质量 为m,电阻为R,其下方有一匀强 磁场区域,该区域的上、下边界 PP'和QQ'均与ab平行,两边界间 的距离为H,H>l2,磁场的磁感强 度为B,方向与线框平面垂直,如 图2所示,令线框的dc边从离磁 场区域上边界PP'的距离为h处自 由下落,已知在线框的dc边进入 磁场以后,ab边到达边界PP'之 前的某一时刻线框的速度已达到 这一阶段的最大值。问从线框开 始下落到dc边刚刚到达磁场区域 下边界QQ'的过程中,磁场作用于 线框的安培力作的总功为多少? 三、一平凸透镜焦距为f,其平面上镀了银,现在其凸面一侧距它2f处,垂直于

主轴放置一高为H的物,其下端在透镜的主轴上(如图)。 1、用作图法画出物经镀银透镜所成的像,并标明该像是虚、是实; 2、用计算法求出此像的位置和大小。 四、一个大容器中装有互不相溶的两种液体,它们的密度分别为ρ 1和ρ 2 (ρ 1<ρ 2 )。现让一长为L、密度为(ρ 1 +ρ 2 )/2的均匀木棍,竖直地放在上面液 体内,其下端离两液体分界面的距离为3L/4,由静止开始下落。试计算木棍到达最低处所需的时间。假定由于木棍运动而产生的液体阻力可以忽略不计,且两液体都足够深,保证木棍始终都在液体内部运动,既未露出液面,也未与容器相碰。 五、将一根长为100多厘米的均匀弦线,沿水平的x轴放置,拉紧并使两端固定。现对固定的右端 25cm处(取该处为原点O,如图一所示)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰 动,其位移随时间的变化规律如图二所示。该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波)。已知该 波在弦线中的传播速度为2.5cm/s,且波在传播和反射过程中都没有能量损失。 1、试在图一中准确地画出自O点沿弦向右传播的波在t=2.5s时的波形图。

26届物理竞赛复赛试题及答案

第26届全国中学生物理竞赛复赛试卷 一、填空(问答)题(每题5分,共25分) 1.有人设想了一种静电场:电场的方向都垂直于纸面并指向纸里,电场强度的大小自左向右逐渐增大,如图所示。这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。 2.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字) 。 3.用测电笔接触市电相线,即使赤脚站在地上也不会触电,原因是 ;另一方面,即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作,测电笔仍会发亮,原因是 。 4.在图示的复杂网络中,所有电源的电动势均为E 0,所有电阻器的电阻值均为R 0,所有电容器的电容均为C 0,则图示电容器A 极板上的电荷量为 。 5.如图,给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度,使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程:“把参考点设于如图所示的地面上一点O ,此时摩擦力f 的力矩为0, 从而地面木块的角动量将守恒,这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误,并给出正确的解释: 。 二、(20分) 图示正方形轻质刚性水平桌面由四条完全相同的轻质细桌腿1、2、3、4支撑于桌角A 、B 、C 、D 处,桌腿竖直立在水平粗糙刚性地面上。已知桌腿受力后将产生弹性微小形变。现于桌面中心点O 至角A 的连线OA 上某点P 施加一竖直向下的力F ,令 c OA OP ,求桌面对桌腿1的压力F 1。

三、(15分) 1.一质量为m 的小球与一劲度系数为k 的弹簧相连组成一体系,置于光滑水平桌面上,弹簧的另一端与固定墙面相连,小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u 作匀速运动的参考系里观察,此体系的机械能是否守恒,并说明理由。 。 2.若不考虑太阳和其他星体的作用,则地球-月球系统可看成孤立系统。若把地球和月球都看作是质量均匀分布的球体,它们的质量分别为M 和m ,月心-地心间的距离为R ,万有引力恒量为G 。学生甲以地心为参考系,利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到月球相对于地心参考系的加速度为2R M G a m =;学生乙以月心为参考系,同样利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到地球相对于月心参考系的加速度为 2R m G a e =。这二位学生求出的地-月间的相对加速度明显矛盾,请指出其中的错误,并分别以地心参考系(以地心速度作平动的参考系)和月心参考系(以月心速度作平动的参考系)求出正确结果。 四、(20分)火箭通过高速喷射燃气产生推力。设温度T 1、压强p 1的炽热高压气体在燃烧室内源源不断生成,并通过管道由狭窄的喷气口排入气压p 2的环境。假设燃气可视为理想气体,其摩尔质量为μ,每摩尔燃气的内能为u =c V T (c V 是常量,T 为燃气的绝对温度)。在快速流动过程中,对管道内任意处的两个非常靠近的横截面间的气体,可以认为它与周围没有热交换,但其内部则达到平衡状态,且有均匀的压强p 、温度T 和密度ρ,它们的数值随着流动而不断变化,并满足绝热方程C pV V V c R c =+(恒量) ,式中R 为普适气体常量,求喷气口处气体的温度与相对火箭的喷射速率。

初中物理奥林匹克竞赛试题初赛

初中物理奥林匹克竞赛试题初赛 智浪教育–普惠英才文库 初中物理奥林匹克竞赛试题初赛 满分:150分时间:120分钟 姓名: 学校: 班级: 1.,本题共10分,在图10所示的装臵中~A、B是动滑轮~C是定滑轮~D是轮轴~D的轮半径R=10厘米~轴半径r=5厘米~物重G=500牛顿~每个动滑轮重 P=50牛顿。如果不计绳重和摩擦~各段绳的方向保持相平行~那么: (1)为把重物提起~作用在轮上的动力F至少要大于多少牛顿?,3分, (2)若把重物提起0.1米~动力F的作用点要移动几米?,3分, (3)该装臵的机械效率是多少?,4分, 2.,本题共10分, 在用电压表、电流表测电阻的试验中~假定电压表和电流表是准确的~但由于实验电路的不完善~也会给实验结果带来误差。例如~用图12所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时~实际测得的阻值为1.00千欧,而用图13所示电路测量时~实际测得的阻值为2.00千欧。

图12 图13 图14 通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因。而针对误差产生的原因~设计实验电路并通过合理的实验步骤~可以大大减小实验误差。例如~用图14所示电路(图中G为灵敏电流表~当通过它的小电流有很小的变化时~它就能指示出来)~按一 智浪教育–普惠英才文库 定的实验步骤测电阻R值时~可使测量结果非常接近1.80千欧。 根据上述内容~完成下列要求: ,1, 分别说明图12和图13所示实验电路给实验结果带来误差的原因。,2 分, ,2,说明图13中虚线框内电路的作用。,2分, ,2, 比较图14和图12所示实验电路~说明减小误差的基本方法。,2分, ,4,写出按图14测定阻值的实验步骤。,4分, R 343. ,本题共10分~不写过程不给分,已知球体的体积公式是v=πr~其中r 3为球体的半径。如图11所示~在一个大的空心球腔内放有一实心小球~空心球腔和实心

初中物理竞赛辅导综合测试题

初中物理竞赛辅导测试题一 一、选择题: 1.贮油库中一很高的圆柱钢质贮油罐内,装有大半罐煤油,当其油温升高时,煤油对容器底部产生的压强将( ) A . 增大 B .减小 C .不变 D .无法判断 2.轿车驾驶室前挡风玻璃不竖直安装的主要原因是( ) A .为了美观 B .为了减少噪音 C .为了排除像的干扰 D .使玻璃不易震碎 3.装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一半的水结成了冰,此时小瓶中的水:( ) A . 只有表面的水结冰 B .有一半的水结成冰 C .都没结冰 D .都已结冰 4.下列哪个不是海风和陆地风形成的原因:( ) A .海水的比热容高于大地 B . 海水的温度变化较慢 C . 海岸通常比海水接收更多的阳光 D .热空气密度比冷空气的密度小,有上升趋势 5.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若史将凸透镜向光屏方向移动2cn ,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f 为:( ) A .2厘米<f <4厘米 B .4厘米<f <5厘米 C .5厘米<f <8厘米 D .无法确定 6.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( ) A .将延后 B .将提前 C .不变 D .在某些地区将提前,在另一些地区将延后 二、填空题: 1.由五块相同砖块构成的桥,如图所示,若每 块砖长度为L ,则此桥的最大跨度为 。 2.甲同学的耳朵贴在足够长的自来水管(管中有水)的一端, 乙同学在管的另一端敲打一下这根管子,在水管足够长的情况下,甲同学能听到______次响声。人可分清两次声音的条件是两次声音到达耳朵的时间间隔在______钟以上。 3.滑雪人要穿长长的滑雪板,这主要是_ _ _;而滑冰的人要穿有冰刀的鞋,这主要是 ___。 三、欲测一形状不规则的铝块的密度。准备的实验器材是:细线、弹簧秤、盛有适量水的烧杯,请简要写出实验步骤和计算铝块密度的计算式。 初中物理竞赛辅导测试题二 一、选择题: 1.图中只有B 物体左面是光滑的,其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F 将物体A 和B 压紧在竖直墙上不动。则A 受到摩擦力的情况是:( ) A . 左、右都受向上的摩擦力 B . 左受向上的摩擦力,右受向下的摩擦力 C . 左、右都受向下的摩擦力 D .左受向下的摩擦力, 右受向上的摩擦力 2.地球不停地自西向东自转,运动员想利用这个自然现象跳得更远些,下列结论中正确的是:( ) A .由西向东跳有利 B .由东向西跳有利 C .由南向北跳有利 D .无论何方,效果相同 3.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止了对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是 ( ) A .大钟的回声 B .大钟在继续振动 C .人的听觉发生“暂留”的缘故 D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动 二、填空题: 1.有三个同种材料制成的圆柱体,它们的质量之比m 1:m 2:m 3=3:7:8,它们的高度相同,把它们竖直放置在水平地面上,则它们对地面的压强之比p 1:p 2:p 3= 。 2.甲、乙、丙三人参加100米赛跑,假定它们都作匀速直线运动。如果甲到达终点时乙距终点10米,乙到达终点时丙距终点10米。则:甲到达终点时丙距终点 米。 3.墨镜的颜色是由 决定的,毛线的颜色是由 决定的。 4.在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上,并使它们的中心大致在同一高度。设凸透镜的焦距是10厘米,蜡烛与光屏间的距离是50厘米。若来回移动凸透镜,在光屏上可出现烛焰的______。 三、给你一架天平,一只小烧杯,适量的水,如何测出牛奶的密度?要求:①简要写出实验步骤。②根据你测量的物理量,写出计算牛奶密度的公式。 四、一辆汽车最大载重量是10t ,容积是12.3m 3,现要运输钢材和木材两种材料,钢材的密度是7.8×103Kg/m 3,木材的密度是0.5×103Kg/m 3。问这两种材料怎样搭配才能使这辆车厢得到充分利用? 初中物理竞赛辅导测试题三 一、 选择题: 1、一空心金属球浸没在热水中,不浮不沉。当水温降低(但不低于4℃)时,金属球将会() A 、上浮到水面 B 、下沉到水底 C 、不动 D 、无法确定 2、在冬天,用手摸户外的金属比摸木块感到更冷,这是因为() A 、金属温度比木块温度低 B 、金属密度比木块密度大 C 、金属是热的良导体,木是热的不良导体 D 、金属硬度比木的硬度大 3、甲、乙两盆水里都有冰块,甲盆里的冰块多些,乙盆里的冰块少些,甲盆放在阳光下,乙盆放在背阴处,两盆里的冰块都未完全熔化,那么() A 、甲盆水的温度比乙盆的高 B 、两盆水的温度相同 C 、乙盆水的温度可能比甲盆的高 D 、不能判定,必须用温度计测量后才能知道 4、在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上,并使它们的中心大致在同一高度。移动凸透镜和光屏的位置,使光屏上出现一倒立、放大的实像。若把凸透镜的上半部分用黑纸挡住,则光屏上的像() A 、只剩下上半部分B 、只剩下下半部分 C 、全部不见了 D 、仍然存在,只是比不上原来的亮 5、一个实心球是由密度分别为ρ1和ρ2的两个半球组成的(ρ1>ρ2)。测得该球的平均密度恰好和水的密度相等,则() A 、ρ1+ρ2=ρ水 B 、ρ1-ρ2=ρ水 C 、ρ1+ρ2=2ρ水 D 、ρ1+ρ2=4ρ水 6、在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω、 R2=20Ω、R3的阻值不等于零。当开关S 断开时,电压表的示数为6V ,当开关S 闭合时,电压表的示数可能是() A 、11V B 、10V C 、9V D 、8V 二、填空题: 1.工人师傅把烧红的铁器放入水中时,会看到水面冒出“白气”。这种现象的产生有两个物理过程,先是______吸热______,后是______放热______。 2.拿一个鸡蛋分别放入盛不同液体的甲、乙、丙三个容器中,图中是鸡蛋在三个容器中的最终状态,鸡蛋受到浮力最小的是__ _容器,液体密度最小的是___容器。 3.夏天在树下乘凉,阳光透过浓密的树叶在地 上形成一片树影,在树影里找不到任何一片树叶的影子,却 看到一些圆形的光斑。这些光斑是______,它是根据____ 源电压保持不变,电

第24届全国中学生物理竞赛复赛试题(WORD版)

第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (本题共七大题,满分160分) 一、(20分)如图所示,一块长为m L 00.1=的光滑平板PQ 固定在轻质弹簧上端,弹簧的下端与地面固定连接。平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间(图中未画出竖直导轨),从而只能地竖直方向运动。平板与弹簧构成的振动系统的振动周期s T 00.2=。一小球B 放在光滑的水平台面上,台面的右侧边缘正好在平板P 端的正上方,到P 端的距离为m h 80.9=。平板静止在其平衡位置。水球B 与平板PQ 的质量相等。现给小球一水平向右的速度0μ,使它从水平台面抛出。已知小球B 与平板发生弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞过程中重力可以忽略不计。要使小球与平板PQ 发生一次碰撞而且只发生一次碰撞,0μ的值应在什么范围内?取2 /8.9s m g = 二、(25分)图中所示为用三角形刚性细杆AB 、BC 、CD 连成的平面连杆结构图。AB 和CD 杆可分别绕过A 、D 的垂直于纸面的固定轴转动,A 、D 两点位于同一水平线上。BC 杆的两端分别与AB 杆和CD 杆相连,可绕连接处转动(类似铰链)。当AB 杆绕A 轴以恒定的角速度ω转到图中所示的位置时,AB 杆处于竖直位置。BC 杆与CD 杆都与水平方向成45°角,已知AB 杆的长度为l ,BC 杆和CD 杆的长度由图给定。求此时C 点加速度c a 的大小和方向(用与CD 杆之间的夹角表示) 三、(20分)如图所示,一容器左侧装有活门1K ,右侧装有活塞B ,一厚度可以忽略的隔板M 将容器隔成a 、b 两室,M 上装有活门2K 。容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。隔板和活塞可用销钉固定,拔掉销钉即可在容器内左右平移,移动时不受摩擦作用且不漏气。整个容器置于压强为P 0、温度为T 0的大气中。

第30届全国中学生物理竞赛复赛试题及参考答案

第30届全国中学生物理竞赛复赛考试试题 一、(15分)一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上,开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度,其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g . 二、(20分)一长为2l 的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上,杆的两端分别固定一质量为m 的小物块D 和一质量为m α(α为常数)的小物块B ,杆可绕通过小物块B 所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m 的小环C 套在细杆上(C 与杆密接),可沿杆滑动,环C 与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l ,劲度系数为k ,两端分别与小环C 和物块B 相连. 一质量为m 的小滑块A 在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D ,并与之发生完全弹性正碰,碰撞时间极短. 碰撞 时滑块C 恰好静止在距轴为r (r >l )处. 1. 若碰前滑块A 的速度为0v ,求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量; 2. 若碰后物块D 、C 和杆刚好做匀速转动,求碰前滑块A 的速度0v 应满足的条件.

三、(25分)一质量为m 、长为L 的匀质细杆,可绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内自由转动. 杆在水平状态由静止开始下摆, 1. 令m L λ= 表示细杆质量线密度. 当杆以角速度ω绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内转动时,其转动动能可表示为 k E k L αβγλω= 式中,k 为待定的没有单位的纯常数. 已知在同一单位制下,两物理量当且仅当其数值和单位都相等时才相等. 由此求出α、β和γ的值. 2. 已知系统的动能等于系统的质量全部集中在质心时随质心一起运动的动能和系统在质心系(随质心平动的参考系)中的动能之和,求常数k 的值. 3. 试求当杆摆至与水平方向成θ角时在杆上距O 点为r 处的横截面两侧部分的相互作用力. 重力加速度大小为g . 提示:如果)(t X 是t 的函数,而))((t X Y 是)(t X 的函数,则))((t X Y 对t 的导数为 d (())d d d d d Y X t Y X t X t = 例如,函数cos ()t θ对自变量t 的导数为 dcos ()dcos d d d d t t t θθθθ= 四、(20分)图中所示的静电机由一个半径为R 、与环境绝缘的开口(朝上)金属球壳形的容器和一个带电液滴产生器G 组成. 质量为m 、带电量为 q 的球形液滴从G 缓慢地自由掉下(所谓缓慢,意指在G 和容器口之间总 是只有一滴液滴). 液滴开始下落时相对于地面的高度为h . 设液滴很小,容器足够大,容器在达到最高电势之前进入容器的液体尚未充满容器. 忽略G 的电荷对正在下落的液滴的影响.重力加速度大小为g . 若容器初始电势为零,求容器可达到的最高电势max V .

历届国际物理奥林匹克竞赛试题及解答

历届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答 第1届 (1967年于波兰的华沙) 【题1】质量M=0.2kg 的小球静置于垂直柱上,柱高h=5m 。一粒质量m=0.01kg 、以速度0=500m/s 飞行的子弹水平地穿过球心。球落在 距离柱s =20m 的地面上。问子弹落在地面何处?子弹动能中有多少转换为热能? 解:在所有碰撞情况下,系统的总动量均保持不变: MV mv mv +=0 其中v 和V 分别是碰撞后子弹的速度和小球的速 度. 两者的飞行时间都是01.12== g h t s 球在这段时间沿水平方向走过20m 的距离,故它在水平方向的速度为: 8.1901 .120 == V (m/s ) 由方程0.01×500=0.01v +0.2×19.8 可求出子弹在碰撞后的速度为:v =104m/s 子弹也在1.01s 后落地,故它落在与柱的水平距离为S =vt =104×1.01=105m 的地面上。 碰撞前子弹的初始动能为=2 02 1mv 1250 J 球在刚碰撞后的动能为 =22 1 MV 39.2 J 子弹在刚碰撞后的动能为=2 2 1mv 54 J 与初始动能相比,两者之差为1250 J -93.2 J =1156.8 J 这表明原来动能的92.5%被系统吸收而变为热能。这种碰撞不是完全非弹性碰撞。在完全弹性碰撞的情形下,动能是守恒的。而如果是完全非弹性碰撞,子弹将留在球内。 【题2】右图(甲)为无限的电阻网络,其中每个电阻均为r ,求A、B两点 间的总电阻。 解:如图(乙)所示 A、B两点间的总电阻应等于C、D 两点间的总电阻与电阻r的并联,再与r串联 图(甲) 后的等效电阻。 如果网络是无限的,则A、B 两点间的总电阻应等于C、D 两点间的总电阻,设为Rx 。 根据它们的串并联关系有: m M h S s υ A B r r r r r r r r A B r r r r r r r r C D

高中物理选修3-3综合测试题

选修3-3综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是( ) A.气体的体积是所有气体分子的体积之和 B.气体温度越高,气体分子的热运动就越剧烈 C.气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 D.当气体膨胀时,气体分子的势能减小,因而气体的内能一定减少 2.(2011·深圳模拟)下列叙述中,正确的是( ) A.物体温度越高,每个分子的动能也越大 B.布朗运动就是液体分子的运动 C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变 D.热量不可能从低温物体传递给高温物体 3.以下说法中正确的是( ) A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加 C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D.水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系 4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是( ) A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 5.(2011·西安模拟)一定质量气体,在体积不变的情况下,温度升高,压强增大的原因是( ) A.温度升高后,气体分子的平均速率变大 B.温度升高后,气体分子的平均动能变大 C.温度升高后,分子撞击器壁的平均作用力增大 D.温度升高后,单位体积内的分子数增多,撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 6.(2011·抚顺模拟)下列说法中正确的是( ) A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动 B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小 7.(2011·东北地区联合考试)低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活,同时也是一种低成本、低代价的生活方式.低碳不仅是企业行为,也是一项符合时代潮流的生活方式.人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减为原来的一半,不计温度变化,则此过程中( ) A.外界对封闭气体做正功

2016全国初中物理竞赛复赛试题(含答案)

2016全国初中物理竞赛复赛试题(含答案) 初中物理是义务教育的基础学科,一般从初二开始开设这门课程,教学时间为两年。一般也是中考的必考科目。随着新高考/新中考改革,学生的综合能力越来越重要,录取方式也越来越多,三位一体录取方式十分看重学生的课外奖项获取。万朋教育小编为初中生们整理了2016年全国初中物理竞赛试卷和答案,希望对您有所帮助。 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。 一、(17分)设有一湖水足够深的咸水湖,湖面宽阔而平静,初始时将一体积很小的匀质正立方体物块在湖面上由静止开始释放,释放时物块的下底面和湖水表面恰好相接触。已知湖水密度为ρ;物块边长为b ,密度为'ρ,且ρρ<'。在只考虑物块受重力和液体浮力作用的情况下,求物块从初始位置出发往返一次所需的时间。 解: 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 2b f b x g ρ= ( x b ≤) (1) 式中 g 为重力加速度.物块的重力为 3 g f b g ρ'= (2) 设物块的加速度为a ,根据牛顿第二定律有

3 g b b a f f ρ'=- (3) 将(1)和(2)式代入(3)式得 g a x b b ρρρρ'?? =- - ?'? ? (4) 将x 系坐标原点向下移动/b ρρ' 而建立新坐标系,简称X 系. 新旧坐标的关 系为 X x b ρρ ' =- (5) 把(5)式代入(4)式得 g a X b ρρ=-' (6) (6)式表示物块的运动是简谐振动. 若0X =,则0a =,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 0x b ρρ ' = (7) 物块运动方程在 X 系中可写为 ()()cos X t A t ω?=+ (8) 利用参考圆可将其振动速度表示为 ()()sin V t A t ωω?=-+ (9) 式中ω为振动的圆频率 'g b ρωρ= (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0t =时刻有x =0,由(5)式得

物理奥赛综合测试题(7)

物理奥赛综合测试题(七) 班别________姓名_________ 1、在半径r=2米、孔径d=05米的凹面镜的焦点位置上,放置一块圆形屏,使平行于轴的所有入射光线,经凹镜反射后都将达到圆形屏。试求圆形屏直径。如果圆形屏直径减小到仅有原来的八分之一,问有多少部分的光可以到达在同一位置的屏上? 2、绳的两端系着质量m1和m2,此绳跨在双斜面的顶部,如图。斜面质量为m,与水平的 夹角为。开始时整个系统处于静止。求放开后斜面的加速度和物体的加速度。斜面 保持静止的条件是什么?摩擦可忽略。 3.质量为m的小球,带有正电荷q,小球只能沿半径为r的圆形水平绝缘轨道运动。圆柱形空间内存在着分布均匀但随时间变化的磁场B(t),圆柱形的轴线过轨道圆心并垂直于轨道平面(如图所示)。当t=0,B=0时,小球静止于环上;当00时小球的运动情况及其对轨道的作用力(重力和摩擦力忽略不计) 4.极板相同的两平行板电容器充以同样电量Q。第一个电容器板间距离是第二个的两倍。若把第二个电容器插在第一个电容器的两极板间,并使所有极板都相互平行,问系统的静电能如何改变? 5、1摩尔理想气体缓慢地经历了一个循环过程,在P—V图中这过程是一个椭圆,如图6—14

所示,已知此气体若处在与椭圆中心O‘点对应的状态时,其温度为T0=300K,求在整个循环过程中气体的最高温度T1和最低温度T2各是多少? 6、足球运动员在11米远处的罚球点准确地从横梁下边踢进一球。横梁下边沿离地面高度为2.5米,足球的质量为0.5千克,空气阻力不计,求必须传递给这个足球的最小能量为多大? 7、十二根电阻均为R的电阻丝,连接成正六面体框架,然后按图所示在其中两条棱上连接电动势分别为1和2的直流电源,各电源正、负极之间的距离及内阻均可忽略不计。另外,在图示的五条棱上分别连接电容量均为C的电容。设1=2I0R,2=I0R,试求:(1)棱AB上的电流;(2)棱A‘B’上的电容器所带的电量。

第29届全国高中物理竞赛复赛试题及答案

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 2b f b x g ρ= (x b ≤) (1) 式中g 为重力加速度.物块的重力为 3g f b g ρ'= (2) 设物块的加速度为a ,根据牛顿第二定律有 3g b b a f f ρ'=- (3) 将(1)和(2)式代入(3)式得 g a x b b ρρρρ'??=-- ?'?? (4) 将x 系坐标原点向下移动/b ρρ' 而建立新坐标系,简称X 系. 新旧坐标的关系为 X x b ρρ'=- (5) 把(5)式代入(4)式得 g a X b ρρ=-' (6) (6)式表示物块的运动是简谐振动. 若0X =,则0a =,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 0x b ρρ '= (7) 物块运动方程在X 系中可写为

()()cos X t A t ω?=+ (8) 利用参考圆可将其振动速度表示为 ()()sin V t A t ωω?=-+ (9) 式中ω为振动的圆频率 ω= (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0t =时刻有x =0,由(5)式得 (0)X b ρρ '=- (11) (0)0V = (12) 由(8)至(12)式可求得 A b ρρ '= (13) ?=π (14) 将(10)、(13)和(14)式分别代人(8)和(9)式得 ()()cos X t b t ρωρ '=+π (15) ()()V t t ω=+π (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 系中看,物块下底面坐标为b 时,物块刚好被完全浸没;由(5)式知在X 系中这一临界坐标值为 b 1X X b ρρ'??==- ?? ? (17)即物块刚好完全浸没在湖水中时,其下底面在平衡位置以下b X 处. 注意到在 振动过程中,物块下底面离平衡位置的最大距离等于振动的振蝠A ,下面分两种情况讨论: I .b A X ≤. 由(13)和(17)两式得 ρρ'≥2 (18) 在这种情况下,物块在运动过程中至多刚好全部浸没在湖水中. 因而,物块从初始位置起,经一个振动周期,再次返回至初始位置. 由(10)式得振动周期 22T ωπ= = (19)物块从初始位置出发往返一次所需的时间

第13届全国中学生物理竞赛复赛试题及解答

第十三届全国中学生物理竞赛复赛试题 1.如图所示,有一由匀质细导线弯成的半径为α的圆线和一内接等边三角形的电阻丝组成的电路(电路中各段的电阻值见图)。在圆线圈平面内有垂直纸面向里的均匀磁场,磁感应强度B随时间t均匀减小,其变化率的大小 为一已知常量k。已知2r 1=3r 2 。求:图中AB两点的电势差U A -U B 。 2.长度为4毫米的物体AB由图所示的光学系统成像,光学系统又一个直角棱镜、一个汇聚透镜和一个发散透镜组成,各有关参数和几何尺寸均标示于图上,求:像的位置;像的大小,并作图说明是实像还是虚像,是正立还是倒立的。 3.如图所示,四个质量均为m的质点,用同样长度且不可伸长的轻绳连接成菱形ABCD,静止放在水平光滑的桌面上。若突然给质点A一个历时极短CA 方向的冲击,当冲击结束的时刻,质点A的速度为V,其他质点也获得一定 的速度,∠BAD=2α(α<π/4)。求此质点系统受冲击后所具有的总动量和总能量。

4.在一个半径为R的导体球外,有一个半径为r的细圆环,圆环的圆心与导体球心的连线长为a(a>R),且与环面垂直,如图所示。已知环上均匀带电,总电量为q,试问: 1.当导体球接地时,球上感应电荷总电量是多少? 2.当导体球不接地而所带总电量为零时,它的电势如何? 3.当导体球的电势为V O 时,球球上总电荷又是多少? 4.情况3与情况1相比,圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何? 5.情况2与情况1相比,圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何? 〔注〕已知:装置不变时,不同的静电平衡 带电状态可以叠加,叠加后仍为静电平衡状 态。 5、有一个用伸缩性极小且不漏气的布料制作的气球(布的质量可忽略不计), 直径为d=2.0米,球内充有压强P 1.005×105帕的气体,该布料所能承受 的最大不被撕破力为f m =8.5×103牛/米(即对于一块展平的一米宽的布料,沿布面而垂直于布料宽度方向所施加的力超过8.5×103牛时,布料将被撕 破)。开始时,气球被置于地面上,该处的大气压强为P ao =1.000×103帕, 温度T =293开,假设空气的压强和温度均随高度而线性地变化,压强的变 化为α p =-9.0帕/米,温度的变化为α T =-3.0×10-3开/米,问该气球上升到 多高时将撕破?假设气球上升很缓慢,可以为球内温度随时与周围空气的温度保持一致,在考虑气球破裂时,可忽略气球周围各处和底部之间空气压强的差别。 6.有七个外形完全一样的电阻,已知其中6个的阻值相同,另一个的阻值不同,请按照下面提供的器材和操作限制,将那个限值不同的电阻找出,并指出它的阻值是偏大还是偏小,同时要求画出所用电路图,并对每步判断的根据予以论证。 提供的器材有:1电池;2一个仅能用来判断电流方向的电流表(量程足够),它的零刻度在刻度盘的中央,而且已知当指针向右偏时电流是由哪个接线柱流入电流表的;3导线若干 操作限值:全部过程中电流表的使用不得超过三次。

第31届全国中学生物理奥林匹克竞赛预赛试卷及答案(试卷纯文档)

第31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.(6分)一线膨胀系数为α的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于 A.αB.α1/3C.α3D.3α 2.(6分)按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤,其外形和普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着一体积为1cm3的较重的合金块,杆上有表示液体密度数值的刻度,当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡,如图所示.当合金块完全浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,直至秤杆恰好重新平衡,便可直接在杆秤上读出液体的密度,下列说法中错误的是 A.密度秤的零点刻度在Q点 B.秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 · C.密度秤的刻度都在Q点的右侧 D.密度秤的刻度都在Q点的左侧 3.(6分)一列简谐横波在均匀的介质中沿x轴正向传播,两质点P1和p2的平衡位置在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,若波的传播速度为24m/s,则该波的频率可能为 A.50Hz B.60Hz C.400Hz 4.(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的一 种新型驱动方式.电磁驱动的原理如图所示,当直流电流突然加到一固 定线圈上,可以将置于线圈上的环弹射出去.现在同一个固定线圈上, 先后置有分别用铜、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种 环,当电流突然接通时,它们所受到的推力分别为F1、F2和F3。若环的重 力可忽略,下列说法正确的是 , >F2>>F3>F1 >F2>=F2=F3 5.(6分)质量为m A的A球,以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动,并与B球发生弹性正碰,假设B球的质量m B可选取为不同的值,则 A.当m B=m A时,碰后B球的速度最大 B.当m B=m A时,碰后B球的动能最大 C.在保持m B>m A的条件下,m B越小,碰后B球的速度越大 D.在保持m B

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