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年第12届全国高中应用物理竞赛模拟试题及答案

２０１0年全国高中应用物理知识竞赛试题一、本题包括11小题，考生只需做1０小题，每小题５分,共5０分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的（ )内。全选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分。

1.斜坡型的房顶具有保温、节能、美观等优点,农村的平房大都采用这种房顶，城市中的一些居民楼也进行了“平改坡”的改造。在进行这种斜坡型房顶的设计中，考虑到下雨时落至房顶的雨水要能尽快地淌离房顶，以减少房顶漏水的可能。在如图１所示的四种情景中最符合上述要求的是（ )

2．如图２所示为直升机在飞行过程中的两种姿态，对于这两种姿态，下列说法中正确的是（）

A.甲图所示为降落过程

Ｂ.乙图所示为降落过程

C ．甲图所示为起飞过程

Ｄ.乙图所示为起飞过程３.如图3所示，荡秋千是一种往复运动,人在秋千上可以越荡越

高,这时系统的机械能是增大的。为达到越荡越高的目的，下列做法中

正确的是( )

A.在秋千由最高点荡向最低点的过程中,人由站立缓缓下蹲，当秋

千到最高点时，迅速由下蹲到站立

Ｂ.在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由下蹲缓缓站立，当秋千到最高点时，迅速由站立到下蹲

C ．人一直保持站立姿势Ｄ.人一直保持下蹲姿势

4．在我国的甘肃酒泉和四川西昌有两个著名的卫星发射基地,它们为我国的航天事业立下了汗马功劳。如果请你参与卫星的发射工作，要发射一颗地球同步通信卫星，从节能的角度分析,你认为在这两个基地中的发射地点和发射方向应选（ )

Ａ．酒泉，向西发射Ｂ.酒泉，向东发射

C.西昌,向西发现Ｄ．西昌,向东发射

5．对于地磁场的起源,科学家们提出了多种假说,但到现在仍没有一个统一的结论。在众多的假说中,有一种根据安培的“磁现象的电本质” 提出的说法：地核在6000K 的高温和３６０万个大气压的环境中会使得地壳和地核间的地幔中形成带电层，而地球自转

得分评卷人

15° 30° 45° 60° 图1

甲乙图2

图3

必然会造成地幔的带电层旋转，从而产生了地磁场。则根据地磁场的情况可知，地幔层的带电情况是( ）

A ．带负电荷

B ．带正电荷

Ｃ．南、北半球的地幔分别带正、负电荷

Ｄ.南、北半球的地幔分别带负、正电荷

6.欧姆为了探索通过导体的电流和电压、电阻的关系做了很多实验，当时没有输出电压稳定的电源和测量电流用的仪器，在波根道夫的建议下,他采用温差电偶做电源,用小磁针的偏转检测电流。具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。当通过该导线电流为Ｉ0时,小磁针偏转了角度α１而后静止。若直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比,当他发现小磁针偏转了角度α２而后静止时,则通过该直导线的电流为 ( ） A.012sin sin I αα B.012tan tan I αα C ．012cos cos I αα D ．01

2cot cot I αα 7.某输电线路横穿公路时,要在地下埋线。为了保护输

电线不至于被压坏,可预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过。电线穿过钢管的方案有两种(如图4所示）：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过。如果输电导线输送的电流很强大,那么，以下说法正确的是（ )

A.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的

Ｂ．若输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的

Ｃ.若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的,甲方案是不可行的

D ．若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的

8.埃及的古夫(Khu ｆu ）金字塔内有一条狭窄通道,尽头处被一块镶有两个铜制把手的石块堵住,如图5所示。考古学家曾利用一台机器人来探测石块后面隐藏的秘密,该机器人上配备的探测设备有：(甲)超声波回声探测器、（乙)导电性传感器、(丙)可穿透石块的雷达。机器人沿着通道到达石块前，进行了以下探测工作：

(1）两个铜把手在石块背面是否彼此连接 (2）石块是否能够移动

(3）在石块后面是否还有其它物体（4)石块的厚度

针对上述各项探测工作,

图4

请考生注意：下面的第9、1０、11三个小题中,只选择两个题做答。若三个小题均做答，则只按第9、1０两题的解答情况给分。

９.夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂。关于这一事例有以下描述(设爆裂前的过程中内胎容积几乎不变）,其中正确的是（）

A.车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果

B ．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，分子热运动加剧,气体压强增大的结果

C ．在车胎爆裂前，胎内气体吸热,内能增加

D.在车胎突然爆裂的瞬间,胎内气体内能减少

１0．根据光的薄膜干涉原理,可用图6甲的装置检查被检

平面是否平整，如果被检平面是平整的，那么被检平面就与透明标准样板之间形成一层很薄的、横截面为三角形的空气层,此时若用平行的单色光按图6甲所示的方式照射透明样板，便

可看到彼此平行的、等间距的、明暗相间的条纹,如图６乙所

示。如果在某次检验中看到了如图6丙所示的条纹，则据此可

知,被检平面有缺陷处的缺陷类型属于 ( ) A.凸起 ?B ．凹下 C.可能凸起，也可能凹下Ｄ．无法判断

1１．在研制礼花弹的测试中，发现有一个礼花弹在上升到最高点炸裂成三块碎片,其中一块首先沿竖直方向落至地面，另两块稍后一些同时落至地面。则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是图７中的( ）

二、本题包括5小题，考生只需做4小题，共40分。请按题目的要求做简要的回答。

1．

（10分）我们都知道,使用任何机械都不省功，那么我们每天从家到学校，为什么通常骑自行车会比步行要感觉轻松一些呢？试从物理学的角度加以分析。

图

A B C 图6

薄片被检查平面

甲乙丙

2．（10分）如图8所示,飞船a 和空间站b 分别

绕地球做匀速圆周运动，它们的圆轨道半径分别为

r a 和ｒb （r ａ<ｒb )，

为了使飞船追上空间站实现对接，可以通过改变速度大小的方法来实现。关于飞船的速度如何改变,一个

学生分析如下:

飞船所受到的万有引力提供做圆周运动时所需的向心力,设飞船的质量为m 、轨道半径为r a 、运动速度为v ，地球的质量为Ｍ，列出:ＧＭm/r ａ２

=mv 2/r ａ，解得v ＝a r GM /，即要使飞船与空间站对接,ｒa 应增大，因而飞船的速度ｖ应减小，飞船应采取继续向前运动但减速的措施。

请问：这个学生的上述分析是否正确？若不正确,请指出他的错误,并给出正确解答。

3.（10分）一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻R 随温度T 变化的关系如图９中粗虚线所示。由于环境温度以及熨烫的衣物厚

度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣服。有一种用称为“PTC”的新材料做发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点，PTC 材料的

电阻随温度变化的关系如图9中实线所示。已知T １~T ２为通常室温的变化范围,试根据图图

8 图9 1 4 2 3

线分析:

（１)为什么原处于室温状态的P ＴC 熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?

(2）通电一段时间后使用“PTC”新材料的电熨斗的温度T 可能会自动稳定在一定定范围内，请说明其可能稳定的温度范围。

(３）简析ＰTC 发热元件的自动控温过程。

请考生注意:下面的第4、5两个小题中，只选择一个题做答。若两个小题均做答，则只按第4小题的解答情况给分。

４．(10分）在一个艳阳高照的日子里,正行走在密密大森林中的小明和伙伴们，迷失了方向。这时他们感到有阵阵凉风从背后吹来，小明他们都很害怕,想尽快走出森林。请你分析说明，小明他们应该沿什么方向走,才能尽快走出大森林，并说明你的理由。

5．(1０分)如图１0所示为一种健身器材,利用这种器材

可以锻炼身体的协调能力，改善心肺功能。有很多人不抓

扶手站在这种器材上来回荡悠。通过观察我们发现小孩荡

悠起来很从容,幅度大,而成年人荡悠时很急促而且幅度小。

从物理学角度考虑对上述现象作出解释。

三、本题包括５小题,考生只需做４小题，每小题15分，共6０分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

1．（15分)小明同学骑着一辆变速自行车上学,他想测一下骑车的最大速度。在上学途中他选择了最高的变速比，并测得在这种情

况下蹬动轮盘的最大转速是每1s 轮盘转动一周,然后他数得自行得分评卷人

得分评卷人

图11

轮盘飞轮

图10

车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如下表所示，并测得后轮的直径

2．(1５分)如图12所示是医生给病人输液用

的普通输液器,在输液时，Ａ管与大气相通，B管下

面连接一小容器C,然后再用皮管经调节器连接到

注射针头。药液沿皮管向下流，到容器C中被隔断（C内有少量空气)，

并以液滴形式下滴，再经皮管和注射针头进入人体。（１)试分析容器

Ｃ的作用；(2）设输液瓶口到注射针头Ｄ的平均高度h=70cm，人体血

管内血液的平均压强约为 1.0atm，普通注射针头的内壁直径为

0.30mm，假设通过调节输液管上的调节器，使得从瓶口到针头间的液

体在流动过程中受到的粘滞阻力为其所受重力的９/10,试估算按上述

条件输50０mｌ药液所需的时间。

3.(15分）有一种电荷

控制式喷墨打印机的打印头

的结构简图如图1３所示。其

中墨盒可以喷出半径为1０-5m的墨汁微粒，此微

粒经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算

机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电

后的微粒以一定的初速度进入偏转电场,带电微粒经过偏转电场发生偏转后，打到纸上,

图12

调节器

图13

显示出字符。无信号输入时,墨汁微粒不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。

设偏转板长１.6cm,两板间的距离为0．５0cm,偏转板的右端距纸３.２cm 。若一个墨汁微粒的质量为１.6×1０-11k ｇ,以４０m ／s 的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×1０2V,此打印机的打印头运动一次可打印的字迹的高度为4.0０mm ，所打印字迹的下边缘与墨汁微粒不带电沿直线打到位置的距离为2.00mm 。

（1）试分析完成上述打印过程中有信号输入时墨汁微粒通过带电室所带电荷量的情况。

（２)为了使打在纸上的字迹缩小，请你提出一个可行的方法。

请考生注意：下面的第４、５两个小题中,只选择一个题做答。若两个小题均做答,则只按第4小题的解答情况给分。

4. 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管

具有工作电压低(有的仅一点几伏）、工作电流很

小（有的仅零点几毫安即可发光）、抗冲击和抗震

性能好、可靠性高、寿命长、通过调节电流可以方便地调节发光的强弱等特点,被广泛应用于电

子显示屏和新型照明光源等领域。通常发光二极

管的成品是将发光二极管的管芯封装在一个半球

形的透明介质中的（如图1４所示），有一种用于电子显示屏的发光二极管,其管芯的发光区域为

直径等于２mm 的圆盘，封装用的透明介质的折射率为1.７。为了使人们能在更大的角度范围内最清晰的看到发光二极管发出的光,试分析在制

作发光管时半球介质球的半径R 应满足什么条件。

5.(15分）太阳内部进行着多种核聚变反应过程，反应过程可简化为：四个质子聚变为一个氦核同时放出24.7 Me Ｖ的能量。这个核反应释放出的能量就是太阳不断向外辐射能量的来源。

(1)请写出这个核聚变简化的反应方程;

(2)已知地球的半径R =６400 ｋm ，地球到太阳的距离r=１．5×101１ｍ,太阳能照射 B R O A 发光管内部结构发光面半球形介质图14

到地球上时,有约30%在穿过大气层的过程中被云层或较大的粒子等反射，有约20%被大气层吸收。现测得在地球表面垂直太阳光方向每平方米面积上接收到太阳能的平均功率为P０＝6．8×10２W,求太阳辐射能量的总功率；

(３）若太阳辐射的能量完全来源于上述第（1）问中的核反应,假设原始太阳的质量为２．0×10３0 kg,并且只有其1０%的质量可供核反应中“亏损”来提供能量，质子的质量m H=１.６7×１0－２７kg,试估算太阳的寿命。(保留1位有效数字）

?2010年全国高中应用物理知识竞赛

参考解答和评分标准

说明:

1．提供的参考解答除选择题外，不一定都是惟一正确的。对于那些与此解答不同的正确解答,同样得分。

2．评分标准只是按一种思路与方法给出的。在阅卷过程中会出现各种不同情况,可按照本评分标准的精神定出具体处理办法,但不要与本评分标准有较大偏离。

3.计算题是按照分步方法给分的。若考生并未写出这个式子,而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的,不能得分。

4．参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的，但对考生不做要求。不要因为有效数字的错误而扣分。

5.在最后定奖时，如果得分相同的人数超过获奖名额,从而难于选拔,可对待选试卷进行加分评判。加分评判的基本依据是：

（1）所用方法或原理不是课本所讲的，具有创新性,应加分；

(2）方法简便,应加分;

(3）提出多种正确解法，应加分;

（4)试卷表达规范，条理清楚，能充分利用数学工具,应加分。

上述各项的执行都需由竞赛领导小组做出规定(省统一分配奖励名额的由省决定,地、市分配奖励名额的由地、市决定)。

一、本题共10小题，每小题5分，共５0分。

1．C ２．BC 3．Ａ 4.D 5.Ａ6．B 7.BC 8．C 9.BCD 10．B 1１．Ｄ

二、本题包括5小题,考生只需做4小题,共40分。

1.(１0分）在水平路面上骑车和步行有以下不同点:(1）骑车过程中，人的重心位置几乎不变;步行过程中，当人迈开双腿时重心降低，双腿靠拢时重心升高。（2)骑车过程中人的运动近似为匀速；步行过程中人双腿靠拢时速度较大,双脚着地时瞬时速度为零,即人每迈出一步都有一个加速和减速的过程。（3）骑车过程中人的大部分体重都压在车上；步行过程中身体的全部重力几乎都压在腿上。

正是由于人在步行时，每向前迈出一步都不得不将重心“举高”一次、不得不做一次加速和减速的动作。这些动作是要消耗人的能量,而骑车的过程是不需要消耗这些能量做功的，同时骑车时人腿承受的力一般也小于步行时腿承受的力。所以通常骑自行车会比步行要感觉轻松一些。

说明：每个要点3分;论述清楚再得1分。其它正确的论点同样得分。

2.(10分)不正确。飞船速度减小,由于万有引力所提供向心力将大于其做匀速圆周运动所需的向心力，因此飞船会做向心运动而越来越靠近地面,不可能实现对接。………………………(５分）正确的做法是使飞船适当地加速，从而由于万有引力小于其做匀速圆周运动所需的向心力,飞船会向远离地球方向运动,方能实现对接。…………………………………………………………（5分)

3.(10分)(1)与合金丝相比，冷态时ＰTＣ电阻较小,在工作电压相同的情况下,其电功率较大，所以升温较快。……………………………………………………………………………………（3分) （2)稳定在Ｔ3—T４范围内。……………………………………………………………………(3分）(3）当熨斗温度升高到T3后，PＴC的电阻急剧增大，电功率快速变小，使得生热与散热趋于平衡,熨斗温度趋于稳定；当温度降低至Ｔ４以下时，电阻又急剧变小,电功率快速增大,使得散热与生热趋于平衡，熨斗温度也会趋于稳定。因而熨斗的温度能稳定在T３—T4的范围内。…………（4分)

４.(10分）小明他们应该保持现有方向继续走,就能尽快走出大森林。………………(2分)

因为在艳阳高照的日子里，森林外的土地和森林同时吸热,但森林中水分大,温度上升慢,所以森林内外相比,森林内的空气密度大，气压高，空气从森林内流向森林外,即森林中的风是从内向外吹的。只要沿着风的方向走,就能尽快走出大森林。……………………………………………（8分)

5.(１0分）(1）小孩站上去，振动系统重心到转轴的距离比大人站上去时长;

(2）这个振动系统是一个自由振动;

（3)可以将这个转动系统等效为单摆的摆动；

（4)单摆的固有周期与系统质量无关，摆长越长周期越大;

（5）小孩站上去后振动时振动周期大,容易调节,所以荡悠起来很从容,而且容易做到幅度大。

说明:每个要点2分。

三、本题包括5小题,考生只需做4小题，每小题15分，共６0分。

1．(15分）用齿数多的轮盘和齿数少的飞轮组合,车速较大。…………………………(4分）

1ｓ内轮盘转动一周，转过的齿数为48，此过程中飞轮也转过48齿,转过的圈数n＝48／15=３.２。……………………………………………………………………………………………（5分) 即车轮将前进s=πＤn＝6．6３ｍ。……………………………………………………………………(3

分）

所以最大车速为v=s ／t =6.6３m/1s=６.6３m/s 。……………………………………………………(3分）

2．（15分）（1）液体在皮管内连续流动，它的速度是很难观察的，而液滴下落的快慢是很容易观察的,因此,小容器C 是用来观察输液的快慢。开始输液时，医生总是先观察C 中液滴下落的快慢,并通过适当的调节以控制输液的速度。………………………………………………………………（5分)

(2）因为瓶口处和针头接触的血液处压强近似相等,液体的流动近似看作只受重力和阻力作用下的运动，由功能关系得:（mg-f ）h=m ｖ2/2，……………………………………………………(３分)

即ｖ2=5

1gh ，代入数据得:v=1．1８m/s 。……………………………………………………(2分）针头内的横截面积为S ＝πr ２

=７.１×10-8m 2，每秒注入液体的体积为Ｖ０＝vS =8.4×１0－8m 3,……………………………………………………(3

分）

所需的时间为ｔ=V

液／V ０=５952s=99ｍi ｎ。…………………………………………………………

（２分)

3．(１5分)(1）因带电微粒的质量、初速度相同,所经过的偏转电场情况也相同,所以其偏转的距离由所带电荷量决定。…………………………………………………………………………(2分）

设两偏转板间的距离为d 、长度为l ,其右端距纸为L ,质量为m 、带电荷量为q 的微粒进入电场后做匀变速曲线运动，在电场中偏转距离20

2)(2121v l md qU at y ==。带电微粒出电场后做匀速直线运动，就像从板间中点射出，由几何关系得2

/2/l L l Y y +=,解得:)

2(220L l Ul Y mdv q +=。…………………………………………………………………………………………(2

分）

打在字迹下边缘和上边缘的带电微粒所带电荷量分别为q 1和q 2，它们与墨汁微粒不带电沿直线打到位置的距离分别为Y １=２.00mm 和Y 2=2.00mm+4.００mm=6．０0mm 。…………………………（2分）

解得q 1=5.０×10

－1３Ｃ，q 2=1.5×1０-12C 。即墨汁微粒通过带电室所带电荷量的情况为５．0×1０-13C≤ｑ≤1.５×10-12C 。…………………（4分）

(2)由上述讨论可知,墨汁微粒在打在纸上时沿竖直方向的侧移量0

2)2(mdv L l qUl Y +=。当打印机制成成品后,关于极板的l 、L 、d 均为定值,欲使Y 减小,可以采取的措施有:

减小墨汁微粒所带的电荷量;减小偏转电压;增大墨汁微粒的质量；增大墨汁微粒的喷出速度。……………………………………………………………………………………………………(5分)

4.（１５分)为使人们能在更大的角度范围内最清晰的看到发光二极管发出的光,则要求管芯发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出。………………………………………………（3分)

根据几何关系可知，越接近O 点的发光点发出的光，照射到半球表面时的入射角越小，因此越不容易发生全反射。最靠近边缘的Ａ点和Ｂ发出的光照到半球表面时的入射角将有最大值,即最有可能发生全反射。因此只要A 点和Ｂ点发出的光能够从整个半球面全部射出,那么发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出。…………………………………………………………………（4分）

从B 点(或者Ａ点)发出的光照在球面上,入射角最大的一束光是垂直于发光面的一束光,其入射角α若小于临界角C ，不发生全反射，则题目的条件完全满足。

设半球的半径为Ｒ，发光圆盘直径为D ,从B 点垂直于圆盘射出的光与球面交于点B ′(如图所示)，

B B ′与Ｏ B ′夹角为α,则 /2sin 2D D R R α==………………………(3分）不发生全反射的条件是1sin sin

C n α<=，即 12

D R n

<……………………………………………………（3分) 解得2

nD R >

=１．7mm 。…………………………………………(2分) 5．(15分）(1）4H 11→He 42＋2e 01+24．７ MeV ……………………………………………………

（3分）

（2)太阳辐射到地球表面垂直太阳光方向每平方米面积上的平均功率

P 1= Ｐ0/(1-η1-η2)=1.36×１0３W 。………………………………………………………………（3分) 太阳辐射能量的总功率Ｐ=4πｒ２Ｐ１=3．8×1０26 Ｗ。 ……………………………………………(3分）

(3)每秒消耗的质子质量

m ０=E P

×4m Ｈ＝19626

106.1107.24108.3-????×4×1.67×10-２７kg=6.4×1０１1 ｋ

ｇ …………………………(3分)

太阳寿命ｔ=

0m m ?=113010

4.6%10100.2???＝3×1017ｓ=1×１010年。 ……………………………………（3分）

(完整版)2017年度全国初中应用物理竞赛试题及答案

2017 年度全国初中应用物理竞赛试题、单选题：（每题2分，共20 分） 1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的目的是（ A. 减弱声音的反射 B. 增强声音的反射 C. 增大声音的响度 D. 提高装饰的效果 2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（） A. 将热茶冷却2min ，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中 B. 把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2min C. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中 D. 把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min 3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（） A. 都高于初始时刻杯中的水面 B. 都和初始时刻杯中的水面相平 C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面 D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平 4. 小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮，但放在凉开水中却不会，如图所示。对此现象的分析，下列说话中正确的是（） A. 吸管密度小于汽水密度，因此会上浮 B. 吸管很细，由于内部液体表面张丽的作用导致上浮 C. 从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上，使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮 D. 由于吸管内外大气压强的作用，使吸管上浮 5. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（） A. 这块电池能提供的电能大约为2.3 ×104J B.

2018年全国初中应用物理竞赛试题及答案

2018年全国初中应用物理竞赛试题及答案注意事项： 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题，满分100分。 ―、本题共10小题，每小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.如图1所示为伦敦四大地标性摩天大楼：“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，你认为这座大楼最可能是（ ) 2.当今，世界性的能源危机断地加深，节约能源义不容辞。下面四种符号中，为中国节能标志的是（ ) 3.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出，关于这个“白气”，下列说法中正确的是（） A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降 4.如图3所示为双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、b之间连接一根较细的导线；c、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列连接方式中磁性最强的方法是（） A.将bc相连，然后a、d分别接电源两极 B.将cd相连，然后a、b 分别接电源两极 C.将ab相连、cd相连，然后分别接电源两极 D.将ad相连、bc相连，然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池，下列说法中正确的是（） A.它能提供的电能约10.8 kJ B.它正常工作时的电流是2 A

高中物理竞赛知识系统整理

物理知识整理知识点睛一．惯性力先思考一个问题:设有一质量为m 的小球，放在一小车光滑的水平面上，平面上除小球(小球的线度远远小于小车的横向线度）之外别无他物，即小球水平方向合外力为零。然后突然使小车向右对地作加速运动，这时小球将如何运动呢？地面上的观察者认为：小球将静止在原地，符合牛顿第一定律；车上的观察者觉得：小球以－a s 相对于小车作加速运动；我们假设车上的人熟知牛顿定律，尤其对加速度一定是由力引起的印象至深，以致在任何场合下，他都强烈地要求保留这一认知，于是车上的人说：小球之所以对小车有 -a s 的加速度，是因为受到了一个指向左方的作用力，且力的大小为 - ma s ；但他同时又熟知，力是物体与物体之间的相互作用，而小球在水平方向不受其它物体的作用, 物理上把这个力命名为惯性力。惯性力的理解： (1) 惯性力不是物体间的相互作用。因此，没有反作用。 (2)惯性力的大小等于研究对象的质量m 与非惯性系的加速度a s 的乘积，而方向与 a s 相反，即 s a m f -=* （3）我们把牛顿运动定律成立的参考系叫惯性系，不成立的叫非惯性系，设一个参考系相对绝对空间加速度为a s ，物体受相对此参考系加速度为a',牛顿定律可以写成：a m f F '=+* 其中F 为物理受的“真实的力”，f*为惯性力，是个“假力”。（4）如果研究对象是刚体，则惯性力等效作用点在质心处，说明：关于真假力，绝对空间之类的概念很诡异，这样说牛顿力学在逻辑上都是显得很不严密。所以质疑和争论的人比较多。不过笔者建议初学的时候不必较真，要能比较深刻的认识这个问题，既需要很广的物理知识面，也需要很强的物理思维能力。在这个问题的思考中培养出爱因斯坦2.0版本的概率很低（因为现有的迷惑都被1.0版本解决了），在以后的学习中我们的同学会逐渐对力的概念，空间的概念清晰起来，脑子里就不会有那么多低营养的疑问了。极其不建议想不明白这问题的同学Baidu 这个问题，网上的讨论文章倒是极其多，不过基本都是民哲们的梦呓，很容易对不懂的人产生误导。二．惯性力的具体表现（选讲） 1.作直线加速运动的非惯性系中的惯性力这时惯性力仅与牵连运动有关，即仅与非惯性系相对于惯性系的加速度有关。惯性力将具有与恒定重力相类似的特性，即与惯性质量正比。记为： s a m f -=* 2.做圆周运动的非惯性系中的惯性力这时候的惯性力可分为离心力以及科里奥利力： 1）离心力为背向圆心的一个力： r m f 2ω=*

全国高中物理竞赛-历年赛题分析电学+力学

24届二、（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， a的大小和方向已知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 （用与CD杆之间的夹角表示） 27复 28复二、（20分）质量均匀分布的刚性杆AB、CD如图放置，A点与水平地面接触，与地面间的静摩擦系数为μA，B、D两点与光滑竖直墙面接触，杆AB和CD接触处的静摩擦系数为μC，两杆的质量均为m，长度均为l。 1、已知系统平衡时AB杆与墙面夹角为θ，求CD杆与墙面夹角α应该满足的条件（用α及已知量满足的方程式表示）。 2、若μA=1.00，μC=0.866，θ=60.0°。求系统平衡时 α的取值范围（用数值计算求出）。

26复二、（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。 25复三、（22分）足球射到球门横梁上时，因速度方向不同、射在横梁上的位置有别，其落地点也是不同的。已知球门的横梁为圆柱形，设足球以水平方向的速度沿垂直于横梁的方向射到横梁上，球与横梁间的滑动摩擦系数0.70μ=，球与横梁碰撞时的恢复系数e=0.70。试问足球应射在横梁上什么位置才能使球心落在球门线内（含球门上）？足球射在横梁上的位置用球与横梁的撞击点到横梁轴线的垂线与水平方向（垂直于横梁的轴线）的夹角θ（小于 90 ）来表示。不计空气及重力的影响。 27复 24届一、（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 A

(完整版)2017年度全国初中应用物理竞赛试题及答案

2017年度全国初中应用物理竞赛试题一、单选题：（每题2分，共20分） 1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的目的是（） A. 减弱声音的反射 B. 增强声音的反射 C. 增大声音的响度 D. 提高装饰的效果 2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（） A. 将热茶冷却2min ，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中 B.把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2min C. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中 D.把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min 3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（） A. 都高于初始时刻杯中的水面 B. 都和初始时刻杯中的水面相平 C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面 D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平 4. 小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮，但放在凉开水中却不会，如图所示。对此现象的分析，下列说话中正确的是（） A. 吸管密度小于汽水密度，因此会上浮 B.吸管很细，由于内部液体表面张丽的作用导致上浮 C. 从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上，使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮 D. 由于吸管内外大气压强的作用，使吸管上浮 5. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（） A. 这块电池能提供的电能大约为2.3×104J B.

第五届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛试题答案与评分标准(考后修改卷)[1]

第五届全国高中应用物理知识竞赛（北京赛区）决赛试题答案与评分参考标准 1.（9分）光线在水与空气的界面上一般要同时发生反射和折射。反射光和折射光的能量之和等于入射光的能量。反射光与折射光的能量分配与入射角有关，入射角越大，反射光的能量越强而折射光的能量越弱。（3分）人站在水边观察，近处水下物体的光线射到界面上，入射角较小，反射光弱而折射光强，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中。（2分）而水面下远处物体的光线，能射到人眼处的光线都是入射角很大的光线，它们的大部分能量都反射回水下而只有很少部分射出水面，从而进入人眼睛的光很弱而不被觉察。（2分）反之对岸物体的光线射到水面处能到达人眼睛的光线，入射角很大，大部分入射光的能量都经水面反射，人能清楚地看到对岸是景物经水面反射而生成的倒像。（2分）注：答水面下物体的光线发生全反射，因此水面上的人看不到的，不能得分。 2.（9分）（1）由题意可知，这个装置有电流通过，电流从电池正极经导线D 、磁铁（其本身是导体）、钉子、电池负极、电池内部、回到正极形成回路。（1分）（2）电流在磁体中的部分为由导线和磁铁侧壁接触处指向轴心的径向电流。而磁铁自身的磁场在其内部大体沿（圆柱体）轴向。因而径向电流受到垂直于电流方向的安培力。（3分）（3）这个安培力产生力矩使磁铁（连带铁钉）产生转动。（3分）（4）当将磁铁的两个端面对调后，磁场方向相反，而电流方向不变，则安培力方向反向，从而磁铁（及钉子）的转动方向也反过来了。（2分） 3.（9分）由题意，火箭在越过塔架的过程中做匀加速直线运动。加速度大小是 2 2 2 2 2.0m/s m/s 10 10022=?= =t h a (3分) 设喷气推力大小为F ，则 ma mg F =- (3分) 解得 )8.90.2(104803+??=+=mg ma F N=5.7×106 N (3分)

全国初中应用物理竞赛考试及答案

全国初中应用物理竞赛考试及答案 1 / 15

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2018年度全国初中应用物理竞赛试卷注意事项： 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题，满分100分。题号一二三四五六总分分数复核人 ―、本题共10小题，每小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.如图1所示为伦敦四大地标性摩天大楼：“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，你认为这座大楼最可能是（) 2.当今，世界性的能源危机断地加深，节约能源义不容辞。下面四种符号中，为中国节能标志的是（) 3.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出，关于这个“白气”，下列说法中正确的是（） A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降

4.如图3所示为双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、b之间连接一根较细的导线；c、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列连接方式中磁性最强的方法是（） A.将bc相连，然后a、d分别接电源两极 B.将cd相连，然后a、b分别接电源两极 C.将a b相连、cd相连，然后分别接电源两极 D.将a d相连、bc相连，然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池，下列说法中正确的是（） A.它能提供的电能约10.8 kJ B.它正常工作时的电流是2 A C.它提供的最大电功率为3 W D.它在电路中是提供电荷的装置 6.在平缓的海滩上经常可以看到如图4所示的情景：不论远处的海浪沿什么方向冲向海岸，到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向。发生这个现象的原因可能是（） A.在海岸边，风的方向总是与海岸线垂直 B.在海岸边，风的方向总是与海岸线平行 C.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越快 D.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越慢 7.小明在宠物店买了淡水热带鱼，为方便带回家，商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着魚且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中，则图5中最有可能发生的情况是( ) 8.微波在传播过程中，如果遇到金属会被反射，遇到陶瓷或玻璃则几乎不被吸收的透射，而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸收导致这些物质的温度升高。如图6所示为家用微波炉工作过程的示意图。根据这些信息，你认为以下关于微波炉的说法不正确．．．的是（） A.炉的内壁要使用金属材料 B.炉内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷 C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况 D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网 9.静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氦气球，一个悬挂在车顶的小球。若客车突然启动向左驶出，图7中氦气球与悬挂小球最可能出现的相对位置变化是（）

历届全国初中物理竞赛(简单机械)

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题12--简单机械一、选择题 1. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）某次刮大风时把一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了如图l2所示的四种方案，每个人所需拉力最小的方案是 ( ) 1.答案：B 解析：根据滑轮知识，AB图绳中拉力为二人拉力之和，且拉树的力为两根绳中的拉力。根据杠杆知识，B图在动力臂大，所以每个人所需拉力最小的方案是B。 2.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是 ( ) A.省力杠杆，费力杠杆 B.费力杠杆，省力杠杆 C省力杠杆，省力杠杆 D.费力杠杆，费力杠杆 . 答案：A解析：手把动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，夹爪动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 3.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 ( ) A.仅仅是为了利用“镁粉”，吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑 B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦” C仅仅是为了利用“镁粉”，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀 D.上述各种功能都具有

.答案：D解析：体操运动员在上杠前在手上涂擦“镁粉”的目的是为了利用“镁粉”吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑；利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”；利用“镁粉”填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀，所以选项D正确。 4. (2011上海初中物理知识竞赛题)某人在车后用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到的合力大小为( ) A．40牛 B．80牛 C．120牛 D．200牛 3. 答案：D解析：用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，说明车运动受到的阻力为80N。改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到人向后拉力120N，阻力80N，所以车受到的合力大小为120N+80N=200N. ，选项D正确。 5. （2011上海初中物理知识竞赛题）分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为m1的水后总重为G1；铝杯装满质量为m2的水后总重为G2。下列关系不可能正确的是（） A．G1G2,m1>m2 C．G1m2 D．G1>G2,m1G2,所以A不可能正确。 6. （2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，两根硬杆AB、BC用铰链连接于A、B、C，整个装置处于静止状态。关于AB杆对BC杆作用力的方向正确的是（） A．若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，由A指向B B．若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，由C指向B C．若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，由B指向A D．若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，由B指向C 答案：C解析：若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，取A点为支点，由杠杆平衡条件，BC杆对AB 杆作用力的方向竖直向上，由牛顿第三定律，AB杆对BC杆作用力的方向竖直向下，选项AB错误；若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，取C点为支点，由杠杆平衡条件，AB杆对BC杆作用力的方向由B指向A，选项C正确D错误。

2020年第二十届全国应用物理竞赛试题及答案(word版) 新人教版精品

2020年第二十届全国应用物理竞赛试题一、选择题（每小题2分，共20分）：以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1．2020年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中在光纤通信技术方所做的原创性工作而被称为“光纤之父”的美籍华人是（） A．钱永健B．朱棣文C．高锟D．丁肇中 2．晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”，如图1所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是（） A．熔化B．液化C．蒸发D．升华 3.2020年1月2日起，我国北方大部分地区遭大范围降雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速工路等交通，如图2所示。在遇到这种天气时，为了尽快清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐”，这是因为（） A.“融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化 B.“融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化 C.使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化 D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化 4.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型，如图3所示。其主要原因是（） A.为了避开行人和建筑物 B.为了美观 C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏 D.为了方便工人师傅安装和检修 5.体操、投掷、攀岩等体育活动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。体操运动员在杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 A.仅仅是为了利用“镁粉”吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑 B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦” C.仅仅是为了利用“镁粉”填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面积增大，将握力变得更加实在和均匀 D.上述各种功能都有 6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时。指针最可能停在如图4所示的哪个位置附近（） 7.小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机）

全国第31届高中物理竞赛初赛试题

全国第31届中学生物理竞赛预赛试题一、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． 1．一线膨胀系数为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．α1/3 C．α3D．3α 2．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lcm3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 3．一列简谐横波在均匀的介质中沿z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24 m/s，则该波的频率可能为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D．410Hz 4．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，先后置有分别用钢、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 A．F1>F2>F3B．F2>F3 >F1 C．F3 >F2> F1D．F1=F2=F3 5．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

全国高中物理应用知识竞赛试题

注意事项： 1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3．答卷过程中可以使用普通型计算器。 4．本试卷共有三个大题，总分为150分。 5．答卷时间：2018年4月7日（星期六)上午9:30?11:30。得分评卷人 2018年度全国高中应用物理竞赛试卷题号一二三总分 1 2 3 4 1 2 3 4 分数复核人选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的( )内。全选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得分。 1.如图1所示，消防队员在进行训练时有一项爬绳练习，如果队员用双手握住竖直的绳索匀速攀上和匀速下滑时，绳索对他的摩擦力分别为F 上和F 下，那么关于F 上和F 下的下列说法中正确的是（） A ．F 上向上F 下向下，F 上与F 下等大 B ．F 上向下F 下向上，F 上大于F 下 C ．F 上向上F 下向上，F 上与F 下等大 D ．F 上向上F 下向下，F 上大于F 下 2．由乎地磁场的作用，可有效地减少来自宇宙射线中的高能带电粒子对地球的“侵袭”。若宇宙射线中一颗带负电的粒子从太空沿指向地心方向射向地面，则哲它在接近地球附近时的实际运动方向可能是（） A.竖直向下 B.偏西斜向下 C.偏东斜向下 D.偏北斜向下 3.电铃的结构原理如图2所示，如果在使角过程中发现这个、电铃小锤敲击铃的频率过，现要将敲击频率调高一些，则下列措施中一定可行的是（） A.适当提高电的电压 B.增大小锤的质量 C.换用更软一点的簧片 D.将电源改用交流电来供电 4.由青岛大学学生自主设计研发的墙壁清洁机器人，利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过这8只“爪子”的交替伸

《全国中学生物理竞赛大纲》2020版

《全国中学生物理竞赛大纲2020版》 (2020年4月修订，2020年开始实行) 2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订，修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过，并决定从2020年开始实行。修订后的“内容提要”中，凡用※号标出的内容，仅限于复赛和决赛。力学 1.运动学参考系坐标系直角坐标系 ※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换 2．动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出) ※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力 ※匀速转动参考系惯性离心力、视重 ☆科里奥利力 3．物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件 ☆虚功原理 4．动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心 ※质心运动定理 ※质心参考系反冲运动 ※变质量体系的运动 5．机械能功和功率

动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数 6．※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律 7．有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动 8．※刚体刚体的平动刚体的定轴转动绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9．流体力学静止流体中的压强浮力 ☆连续性方程☆伯努利方程 10．振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度（线性）恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解) 11．波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像 ※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性) 声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声

2018年度全国初中应用物理竞赛试卷及答案

2018年度全国初中应用物理竞赛试卷注意事项： 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题，满分100分。把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.如图1所示为伦敦四大地标性摩天大楼：“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，你认为这座大楼最可能是（) 2.当今，世界性的能源危机断地加深，节约能源义不容辞。下面四种符号中，为中国节能标志的是（) 3.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出，关于这个“白气”，下列说法中正确的是（） A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降

高中物理竞赛教程(超详细)电场

第一讲电场 §1、1 库仑定律和电场强度 1．1．1、电荷守恒定律大量实验证明：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，正负电荷的代数和任何物理过程中始终保持 k 数， 0ε q F E = 式中q 是引入电场中的检验电荷的电量，F 是q 受到的电场力。借助于库仑定律，可以计算出在真空中点电荷所产生的电场中各点的电场强度为 2 2r Q k q r Qq k q F E === 式中r 为该点到场源电荷的距离，Q 为场源电荷的电量。

1．1．4、场强的叠加原理在若干场源电荷所激发的电场中任一点的总场强，等于每个场源电荷单独存在时在该点所激发的场强的矢量和。原则上讲，有库仑定律和叠加原理就可解决静电学中的全部问题。例1、如图1-1-1（a ）所示，在半径为R 、体电荷密度为ρ的均匀带电球体内部挖去半径为R '的一个小球，小球球心O '与大球球心O 相距为a ，试求O '的电场强度，并证明空腔内电场均匀。 ρ,R O 1．1．5．电通量、高斯定理、（1）磁通量是指穿过某一截面的磁感应线的总条数，其大小为θsin BS =Φ，其中θ 为截面与磁感线的夹角。与此相似，电通量是指穿过某一截面的电场线的条数，其大小为 θ?sin ES = θ为截面与电场线的夹角。高斯定量：在任意场源所激发的电场中，对任一闭合曲面的总通量可以表示为 ∑=i q k π?4 （ 041πε= k ） Nm C /1085.82120-?=ε为真空介电常数 O O ' P B r a ）

式中k是静电常量，∑i q为闭合曲面所围的所有电荷电量的代数和。由于高中缺少高等数学知识，因此选取的高斯面即闭合曲面，往往和电场线垂直或平行，这样便于电通量的计算。尽管高中教学对高斯定律不作要求，但笔者认为简单了解高斯定律的内容，并利用高斯定律推导几种特殊电场，这对掌握几种特殊电场的分布是很有帮助的。（2）利用高斯定理求几种常见带电体的场强 ①无限长均匀带电直线的电场一无限长直线均匀带电，电荷线密度为η，如图1-1-2（a）所示。考察点P到直线的距离为r。由于带电直线无限长且均匀带电，因此直线周围的电场在竖直方向分量为零，即径向分布，且关于直线对称。取以长直线为主轴，半径为r，长为l的圆柱面为高斯面， E 图1-1-5

全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编

全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编 ———广东省鹤山市纪元中学 2014年5月

全国中学生物理竞赛提要编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国目前中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它包括理论基础、实验基础、其他方面等部分。其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲》中的附录，即 1983年教育部发布的《高中物理教学纲要（草案）》的内容相同。主要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教学纲要中的说明部分。此外，在编排的次序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。1991年9月11日在南宁由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实施。一、理论基础力学 1、运动学参照系。质点运动的位移和路程，速度，加速度。相对速度。矢量和标量。矢量的合成和分解。匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。刚体的平动和绕定轴的转动。 2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。摩擦力。弹性力。胡克定律。万有引力定律。均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。开普勒定律。行星和人造卫星的运动。 3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。力矩。刚体的平衡。重心。物体平衡的种类。 4、动量冲量。动量。动量定理。动量守恒定律。反冲运动及火箭。 5、机械能功和功率。动能和动能定理。重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。弹簧的弹性势能。功能原理。机械能守恒定律。碰撞。 6、流体静力学静止流体中的压强。浮力。 7、振动简揩振动。振幅。频率和周期。位相。

全国中学生物理竞赛真题汇编(光学)

全国中学生物理竞赛真题汇编---光学 1.（19Y5）五、（20分）图预19-5中，三棱镜的顶角α为60?，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f = 的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率． 2.（21Y6）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。 3．（22Y3）三、(18分)内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为尺的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心p 和光源s.皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少? 4．（16F2）（25分）两个焦距分别是1f 和2f 的薄透镜1L 和2L ，相距为d ，被共轴地安置在光具座上。 1. 若要求入射光线和与之对应的出射光线相互平行，问该入射光线应满足什么条件？ 2. 根据所得结果，分别画出各种可能条件下的光路示意图。 5．（17F2）如图1所示，在真空中有一个折射率为ｎ（ｎ＞ｎ0，ｎ0为真空的折射率），半径为ｒ的质地均匀的小球，频率为ν的细激光束在真空中沿直线ＢＣ传播，直线BC 与小球球心O 的距离为ｌ（ｌ＜ｒ），光束于小球体表面的点Ｃ经折射进入小球（小球成为光传播的介质），并于小球表面的点D 又经折射进入真空．设激光束的频率在上述两次折射后保持不变．求在两次折射过程中激光束中一个光子对小球作用的平均力的大小．图1

2016年全国初中应用物理竞赛试题及参考答案(word版)

2016年全国初中应用物理竞赛试题一、本题共10小题，毎小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1．我国有句谚语说：“下雪不冷化雪冷”。你认为以下几个说法中一定错误的是（） A．冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的 B．冷气流的北上导致气温的降低 C．雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热导致气温的降低 D．人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外，还受空气湿度的影响 2．公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。图1所示的反光膜横截面的结构示意图中，设计最合理的是（） 3．如图2所示，生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上，下面四种方法能更好地利用斧头惯性的是( ) 图2 4．将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置，直木棒静止后从其正前方观察到的现象是下面四种情况中的哪一种（）

5．用手提起如图4甲所示长细金属链的一端，使金属链的另一端接触玻璃杯底部，然后逐渐将长金属链顺序地盘入玻璃杯中，直到金属链几乎能装满玻璃杯。将玻璃杯放置在水平桌面的最左端，使金属链的另一端伸出玻璃杯外，然后用手指按住金属链，如图4乙所示。若将手指放开，将会出现下列哪种现象（） A．没有变化 B．金属链会回到玻璃杯中 C．金属链会下落一段距离后停止滑出杯子 D．金属链会下落直到玻璃杯清空 6．如图5所示为双金属片温度计的内部结构示意图，双金属片一般是由形状相同的铜片和铁片铆合在一起制成的，其中铜的热膨胀程度比铁的大。当温度变化时，由于内外两层金属片的膨胀程度不一样而引起指针偏转，同时在弹力的平衡下，指针便指在刻度盘上相应的温度值位置上，从而显示出被测的温度。下面关于双金属片温度计的认识中，错误的是( ) A．双金属片温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的 B．被测温度越高，双金属片温度计内弹簧的弹力越大

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