高中物理竞赛试题1
高中物理高中物理竞赛系列训练题一
高中物理高中物理竞赛系列训练题(一)姓名:年级:学号:评卷人得分一、简答题(共2题)1.如图5所示,长为L、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。
【答案】解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单。
答案:距棒的左端L/4处。
难度:容易知识点:共点力的平衡2.放在斜面上的均质长方体,按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗?【答案】解:将各处的支持力归纳成一个N,则长方体受三个力(G 、f、N)必共点,由此推知, N 不可能通过长方体的重心。
正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时,N 就过重心了)。
答:不会。
用9难度:容易知识点:共点力的平衡二、计算题(共6题)1.如图7所示,在固定的、倾角为a斜面上,有一块可以转动的夹板(B不定),夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体,试求:B取何值时,夹板对球的弹力最小。
【答案】解说:方法一,平行四边形动态处理。
对球体进行受力分析,然后对平行四边形中的矢量G和N1进行平移,使它们构成一个三角形,如图8的左图和中图所示。
由于G的大小和方向均不变,而N1的方向不可变,当B增大导致N2的方向改变时,N2的变化和N1的方向变化如图8的右图所示。
显然,随着B增大,N1单调减小,而N2的大小先减小后增大,当N2垂直N1时,N2取极小值,且N2min = Gsina。
方法二,函数法。
看图8的中间图,对这个三角形用正弦定理,有:值二由“尸,即:N2 = sm ,B在0至lj180°之间取值,N2的极值讨论是很容易的。
答案:当B=90°时,甲板的弹力最小。
难度:容易知识点:共点力的平衡2.如图11所示,一个重量为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k,自由长度为L(LV2R), 一端固定在大圆环的顶点A,另一端与小球相连。
环静止平衡时位于大环上的B点。
全国高一物理竞赛试题
全国高一物理竞赛试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 物体做匀加速直线运动,已知初速度为2m/s,加速度为1m/s²,求物体在第3秒末的速度。
A. 3m/sB. 4m/sC. 5m/sD. 6m/s2. 一个质量为2kg的物体从静止开始自由落体,忽略空气阻力,求物体在第5秒末的速度。
A. 10m/sB. 20m/sC. 30m/sD. 40m/s3. 根据牛顿第二定律,已知力F=10N,质量m=2kg,求加速度a。
A. 1m/s²B. 2m/s²C. 5m/s²D. 10m/s²4. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力,已知摩擦系数μ=0.3,拉力F=50N,求物体的加速度。
A. 1m/s²B. 2m/s²C. 3m/s²D. 4m/s²5. 一个质量为1kg的物体在竖直方向上受到一个向上的拉力F=20N,求物体的加速度。
A. 9m/s²B. 10m/s²C. 19m/s²D. 20m/s²6. 已知一个物体的动能为50J,求其速度v,假设物体质量为5kg。
A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s7. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,已知半径r=2m,角速度ω=π rad/s,求物体的线速度。
A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s8. 一个物体在竖直方向上做简谐振动,已知振幅A=2m,周期T=4s,求物体在第2秒末的位置。
A. 0mB. 1mC. 2mD. -2m9. 已知两个物体的动量分别为p1=3kg·m/s和p2=4kg·m/s,求它们的动量之和。
A. 5kg·m/sB. 7kg·m/sC. 8kg·m/sD. 10kg·m/s10. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度a=2m/s²,求物体在第4秒内的位移。
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛试题及答案一、选择题(每题5分,共40分)1. 一个物体从静止开始,以加速度a=2m/s²做匀加速直线运动,经过时间t=3s,其位移s是多少?A. 9mB. 12mC. 18mD. 24m2. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦系数为μ,求物体的加速度a。
A. F/mB. (F-μmg)/mC. μgD. F/(2m)3. 一个电子在电场中受到的电场力F=qE,其中q是电子的电荷量,E 是电场强度。
如果电子的初速度为v₀,那么电子在电场中做匀速直线运动的条件是什么?A. qE = mv₀²/2B. qE = mv₀C. qE = 0D. qE = mv₀²4. 一个质量为m的物体从高度h自由落下,忽略空气阻力,经过时间t时的速度v是多少?A. v = gtB. v = √(2gh)C. v = √(gh)D. v = 2gh5. 两个相同的弹簧,将它们串联起来,挂在天花板上,然后在下方挂一个质量为m的物体,求弹簧的伸长量。
A. mg/2kB. mg/kC. 2mg/kD. mg/k - m6. 一个质量为m的物体在光滑的水平面上,受到一个恒定的水平力F,求物体经过时间t后的速度v。
A. v = F/mB. v = F*t/mC. v = √(2Ft)D. v = √(Ft/m)7. 一个物体在水平面上以初速度v₀开始做匀减速直线运动,加速度大小为a,求物体在时间t内通过的位移s。
A. v₀t - 1/2at²B. v₀²/2aC. v₀t + 1/2at²D. v₀²/2a - 1/2at²8. 一个质量为m的物体在竖直方向上做自由落体运动,经过时间t时,其动能Ek是多少?A. 1/2mv₀²B. 1/2mgt²C. mg*tD. 1/2mgt二、计算题(每题15分,共60分)1. 一个质量为2kg的物体,在水平面上以10m/s²的加速度加速运动,如果物体与地面之间的摩擦系数为0.05,求作用在物体上的水平拉力F。
2024物理竞赛高中试题
2024物理竞赛高中试题一、选择题(每题3分,共15分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量为2kg,受到的力为10N,那么它的加速度是多少?A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²2. 光在真空中的传播速度是3×10^8 m/s。
如果一束光从地球到月球需要1.28秒,那么月球到地球的距离是多少?A. 3.84×10^8 mB. 4.16×10^8 mC. 4.48×10^8 mD. 5.12×10^8 m3. 一个简单的电容器,其电容为10μF,当电压变化为5V时,储存的电荷量是多少?A. 50 μCB. 100 μCC. 150 μCD. 200 μC4. 根据热力学第一定律,能量守恒。
在一个封闭系统中,如果系统放出了500J的热量,同时做了300J的功,那么系统的内能变化了多少?A. -200JB. -800JC. 200JD. 800J5. 波长为600nm的光在折射率为1.5的介质中传播,其波速是多少?A. 2×10^8 m/sB. 1.5×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 0.75×10^8 m/s二、填空题(每空2分,共10分)6. 根据爱因斯坦的质能方程 E=mc²,其中E代表能量,m代表质量,c代表光速。
如果一个物体的质量为1kg,那么它对应的能量是_______J。
7. 在电路中,电阻R、电流I和电压V之间的关系由欧姆定律描述,即V=IR。
如果电路中的电阻为100Ω,电流为0.5A,那么电压是_______V。
8. 一个物体在自由落体运动中,忽略空气阻力,其加速度为9.8m/s²。
如果物体从静止开始下落,那么在第2秒末的速度是_______ m/s。
高中的物理竞赛试题及答案
高中的物理竞赛试题及答案高中物理竞赛试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,经过4秒后速度达到4m/s。
求物体的加速度。
A. 0.5 m/s²B. 1 m/s²C. 2 m/s²D. 4 m/s²2. 两个质量分别为m1和m2的物体,通过一根轻绳连接并悬挂在无摩擦的定滑轮上。
如果m1 > m2,系统将如何运动?A. 系统静止不动B. 系统加速下降C. 系统加速上升D. 系统减速上升3. 一个电子在电场中受到的电场力大小为F,如果电场强度增加到原来的两倍,电子受到的电场力将如何变化?A. 保持不变B. 增加到原来的两倍C. 增加到原来的四倍D. 增加到原来的八倍4. 一个物体在水平面上以初速度v0开始滑行,摩擦系数为μ。
求物体停止滑行所需的时间。
A. 无法确定B. \( \frac{v_0}{\mu g} \)C. \( \frac{v_0}{\sqrt{\mu g}} \)D. \( \sqrt{\frac{v_0}{\mu g}} \)5. 一个弹簧振子的振动周期为T,当振幅减半时,振动周期将如何变化?A. 保持不变B. 减半C. 增加到原来的两倍D. 增加到原来的四倍6. 一个点电荷Q产生电场的强度在距离r处为E,当距离增加到2r时,电场强度将如何变化?A. 保持不变B. 减半C. 增加到原来的两倍D. 增加到原来的四倍7. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,忽略空气阻力。
经过时间t后,物体的速度和位移分别是多少?A. 速度v=gt,位移s=1/2gt²B. 速度v=2gt,位移s=gt²C. 速度v=gt,位移s=gt²D. 速度v=2gt,位移s=2gt8. 一个物体从高度h自由落下,不计空气阻力。
求物体落地时的速度。
A. \( \sqrt{2gh} \)B. \( \sqrt{gh} \)C. \( 2\sqrt{gh} \)D. \( \sqrt{h/g} \)9. 一个物体在水平面上以初速度v0开始滑行,经过时间t后,其速度变为v。
高中物理竞赛试题卷子及答案
高中物理竞赛试题卷子及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,下列哪个因素不影响其运动状态?A. 物体的质量B. 物体所受的摩擦力C. 物体的初速度D. 物体的加速度2. 根据牛顿第二定律,下列哪个表述是错误的?A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力的大小与物体的质量成正比C. 力的方向与加速度方向相同D. 力的作用效果与物体的质量无关3. 光在真空中的传播速度是多少?A. 2.99×10^8 m/sB. 3.00×10^8 m/sC. 3.01×10^8 m/sD. 2.98×10^8 m/s4. 以下哪个现象不属于电磁波的应用?A. 无线电广播B. 微波炉加热食物C. 光纤通信D. 声纳探测5. 根据能量守恒定律,下列哪个过程是不可能发生的?A. 完全非弹性碰撞B. 完全弹性碰撞C. 机械能转化为内能D. 内能完全转化为机械能6. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的位移与时间的关系是?A. 位移与时间成正比B. 位移与时间的平方成正比C. 位移与时间的立方成正比D. 位移与时间的四次方成正比7. 电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关?A. 电流的强度B. 导体的电阻C. 通电时间D. 所有上述因素8. 以下哪个是描述物体转动的物理量?A. 速度B. 加速度C. 角速度D. 位移9. 根据热力学第一定律,下列哪个表述是错误的?A. 能量不能被创造或消灭B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式C. 能量的总量在封闭系统中保持不变D. 能量的转化和转移具有方向性10. 以下哪个现象是量子效应的体现?A. 光电效应B. 牛顿的万有引力定律C. 热力学第二定律D. 欧姆定律答案:1. D2. B3. B4. D5. D6. B7. D8. C9. D 10. A二、填空题(每题2分,共20分)11. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力_______、_______、_______。
高中物理竞赛题(含答案)
高中物理竞赛题(含答案)一、单项选择题1. 在自由落体过程中,物体的势能增加,动能减小。
A. 正确B. 错误2. 一列火车以$v$速度行驶,它的长度为$L$,宁静的人听到车头发出声音后$T$秒后听到车尾发出的声音。
则$v$为:A. $\frac{L}{2T}$B. $\frac{2L}{T}$C. $\frac{L}{T}$D. $\frac{T}{L}$3. 两个均质、半径相等、长度不同的均匀圆筒A、B,均可在竖直平面内以固定点O为转轴转动,轴线分别与定点OA、OB平行。
当它们同时从静止转动起来时,轮毂周向速度$V_1$比$V_2$:A. $V_1=V_2$B. $V_1>V_2$C. $V_1<V_2$D. 不确定4. 一个长为$L$的导线,施加电流$I$,沿任意方向在匀强磁场中运动,做完一周回路时,会发生电流改变的原因是:A. 因为改变导线的长度B. 因为导线被磁场力拉直了C. 因为导线切割磁力线D. 不确定5. 一根长度为$l$,截面积为$S$,长度均匀分布电荷$q$的细长直线,经过小球$O$($O$到直线距离为$r$)的电场强度$E$是:A. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{r^2}$B. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{\sqrt{l^2+r^2}}$C. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{ql}{\sqrt{l^2+r^2}}$D. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{l^2+r^2}$答案:1.A 2.B 3.C 4.C 5.A二、填空题1. 一个直导线,垂直于均匀磁场B,长度为$l$,电流为$I$,受到的磁感应强度$B_1$是$______$2. 单色光的波长为500nm,折射率为1.5,其在空气和该介质交界面的发射角是$______°$3. 质量为$m$,长度为$l$,弹性系数为$k$的弹簧在自由状态下的振动周期是$______$4. 质量为$m$的物体在竖直向下的重力作用下自由下落的过程中,重力势能不断$______$,动能不断$______$5. 一列火车以$v$速度行驶,铁轨相对静止。
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛模拟试卷(一)说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间120 分钟.第Ⅰ卷(选择题共40 分)一、本题共10 小题,每小题4 分,共40 分,在每小题给出的4 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,全部选对的得4 分,选不全的得2 分,有错选或不答的得0 分.1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状2.如图Ⅰ-2所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到0B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0图Ⅰ-2C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到03.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲4.动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2(如图Ⅰ-3),关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是A.F1 = F2>(M + m)g图Ⅰ-3B.F1>(M + m)g,F2<(M + m)gC.F1>F2>(M + m)gD.F1<(M + m)g,F2>(M + m)g5.下列说法中正确的是A.布朗运动与分子的运动无关B.分子力做正功时,分子间距离一定减小C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象D.通过热传递可以使热转变为功6.如图Ⅰ-4所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面图Ⅰ-4之间的电势差相等,即U ab = U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知A.三个等势面中,a 的电势最高B.带电质点通过 P 点时电势能较大C.带电质点通过 P 点时的动能较大D.带电质点通过 P 点时的加速度较大7.如图Ⅰ-5所示,L 为电阻很小的线圈,G 1 和G 2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关 K 处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方,那么,当K 断开时,将出现A.G 1 和G 2 的指针都立即回到零点B.G 1 的指针立即回到零点,而G 2 的指针缓慢地回到零点C.G 1 的指针缓慢地回到零点,而G 2 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.G 1 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G 2的指针缓慢地回到零点8.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的,磁头结构示意如图Ⅰ-6(a )所示,在一个环形铁芯上绕一个线圈,铁芯有一个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动,录音时磁头线圈跟话筒、放大电路(亦称微音器)相连(如图Ⅰ-6(b )所示);放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连(如图Ⅰ-6(c )所示).磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化;扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知①录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,②放音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流,④放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说法正确的是A.②③B.①④C.③④D.①②9.下列说法中正确的是A.水中的气泡有时看上去显得格外明亮,这是由于光从空气射向水时发生了全反射的缘故B.凸透镜成虚像时,物的移动方向与像的移动方向相反C.当物体从两倍焦距以外沿主光轴向凹透镜靠近时,物体与像之间的距离不断变小,而像则不断变大D.红光和紫光在同一种玻璃中传播时,红光的传播速度比紫光的大10.经典波动理论认为光的能量是由光的强度决定的,而光的强度又是由波的振幅决定图Ⅰ-5图Ⅰ-6的,跟频率无关,因此,面对光电效应,这种理论无法解释以下哪种说法 A.入射光频率v <v 0(极限频率)时,不论入射光多强,被照射的金属不会逸出电子B.光电子的最大初动能只与入射光频率有关,而与入射光强度无关C.从光照射金属到金属逸出电子的时间一般不超过 10-9 sD.当入射光频率 v >v 0 时,光电流强度与入射光强度成正比第Ⅱ卷 (非选择题 共 110 分)二、本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.11.起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物,经 t 时间物体开始以速度 v 匀速运动,此时物体离地面高度 h = ______.12.如图图Ⅰ-7所示,足够大的方格纸 P Q 水平放置,每个方格边长为 l ,在其正下方水平放置一宽度为 L 的平面镜 MN ,在方格纸上有两小孔 A 和 B ,AB 宽度为 d ,d 恰为某人两眼间的距离,此人通过 A 、B 孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点 O 和平面镜中的点 O ′在同一竖直线上,则人眼能看到方格纸的最大宽度是________,人眼最多能看到同一直线上的方格数是________.13.如图Ⅰ-8所示,固定于光滑绝缘水平面上的小球 A 带正电,质量为 2 m ,另一个质量为 m ,带负电的小球 B 以速度 v 0 远离 A 运动时,同时释放小球 A ,则小球 A 和B 组成的系统在此后的运动过程中,其系统的电势能的最大增量为________.三、本题共 3 小题,共 20 分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.14.(6分)在"测定玻璃砖折射率"的实验中,已画好玻璃砖界面的两条直线 aa ′和bb ′,无意中将玻璃砖平移到图Ⅰ-9中的虚线所示位置.若其他操作正确,则测得的折射率将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”). 15.(6分)在“研究电磁感应现象”实验中:(1)首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100μA ,电源电动势为 1.5 V ,待选的保护电阻有:R 1 = 100 k Ω,R 2 = 1 k Ω,R 3 = 10 Ω,应选用_______作为保护电阻.(2)实验中已得出电流表指针向右偏转时,电流是"+"接线柱流入的,那么在如图Ⅰ-10所示的装置中,若将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中,则电流表的指针应向______偏转.16.(8分)一种供仪器使用的小型电池标称电压为 9 V ,允许电池输出的最大电流为50 mA ,为了测定这个电池的电动势和内电阻,可用如下器材:电压表○V 内阻很大,R 为电阻箱,阻值范围为 0~9999Ω;R 0 为保护电阻,有四个规格,即:A.10 Ω,5 WB.190 Ω,21W 图Ⅰ-7 图Ⅰ- 8 图Ⅰ-9图Ⅰ-10C.200 Ω,41WD.1.2 k Ω,1W(1)实验时,R 0应选用_______(填字母代号)较好;(2)在虚线框内画出电路图.四、本题共 6 小题,共75 分,解答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.17.(10分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有红宝石激光器,发射功率为 P= 1.0×106 W ,所发射的每个脉冲持续的时间为Δt = 1.0×10-11 s 波长为 6693.4 nm(1 nm = 1×10-9 m)问:每列光脉冲含有的光子数是多少?(保留两位有效数字)18.(10分)两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻为 4Ω,把它们并联起来,等效电阻是 1Ω,求:(1)这两个电阻的阻值各为多大?(2)如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E ,内电阻为 r 的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于 P 1;如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于 P 2,若要求 P 1 = 9 W ,且P 2≥P 1,求满足这一要求的 E 和 r 的所有值.19.(12分)地球质量为M ,半径为 R ,自转角速度为ω,万有引力恒量为 G ,如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0,则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时,具有的万有引力势能可表示为 E p = -G rMm .国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体,可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ,如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能?20.(13分)如图Ⅰ-11所示,绝缘木板 B 放在光滑水平面上,另一质量为 m 、电量为 q 的小物块 A 沿木板上表面以某一初速度从左端沿水平方向滑上木板,木板周围空间存在着范围足够大的、方向竖直向下的匀强电场.当物块 A 滑到木板最右端时,物块与木板恰好相对静止.若将电场方向改为竖直向上,场强大小不变,物块仍以原初速度从左端滑上木板,结果物块运动到木板中点时两者相对静止,假设物块的带电量不变.试问:(1)物块所带电荷的电性如何?(2)电场强度的大小为多少?21.(15分)如图Ⅰ-12所示,质量为 M = 3.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上,AD 部分是表面粗糙的水平导轨,DC 部分是光滑的 41圆弧导轨,整个导轨由绝缘材料做成并处于 B = 1.0 T 的垂直纸面向里的匀强磁场中,今有一质量为 m = 1.0 kg 的金属块(可视为质点)带电量 q = 2.0×10-3 C 的负电,它以v 0 = 8 m/s 的图Ⅰ-11 图Ⅰ-12速度冲上小车,当它将要过 D 点时,它对水平导轨的压力为 9.81 N(g 取 9.8 m/s 2)求:(1)m 从 A 到 D 过程中,系统损失了多少机械能? (2)若 m 通过D 点时立即撤去磁场,在这以后小车获得的最大速度是多少?22.(15分)“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、航天器等装置的制导系统中,如图Ⅰ-13所示是“应变式加速度计”的原理图,支架 A 、B 固定在待测系统上,滑块穿在 A 、B 间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固定于支架 A 上,随着系统沿水平做变速运动,滑块相对于支架发生位移,滑块下端的滑动臂可在滑动变阻器上相应地自由滑动,并通过电路转换为电信号从 1、2 两接线柱输出. 已知:滑块质量为 m ,弹簧劲度系数为 k ,电源电动势为 E ,内阻为 r ,滑动变阻器的电阻随长度均匀变化,其总电阻 R = 4 r ,有效总长度 L ,当待测系统静止时,1、2 两接线柱输出的电压 U 0 = 0.4 E ,取 A 到 B 的方向为正方向.(1)确定“加速度计”的测量范围.(2)设在1、2 两接线柱间接入内阻很大的电压表,其读数为 U ,导出加速度的计算式.(3)试在1、2 两接线柱间接入内阻不计的电流表,其读数为 I ,导出加速度的计算式.答案一、(40分)1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 、D 7.D 8.B 9.CD 10.ABC二、(15分)11.vt -gv 2212.d +2l ;l l d 2+ 13.31 mv 02 三、(20分)14.(6分)不变; 15.(6分)(1)R 1;(2)右;16.(8分)(1)B ;(2)如图Ⅰ′-1所示四、17.(10分)设每个光脉冲的能量为E ,则 E = P Δt ,(3分)又光子的频率 ν=λc ,(2分)所以每个激光光子的能量为 E 0 = h λc (2分),则每列光脉冲含有的光子数 n =0E E =hc t P λ∆(2分) 即n =83491161031063.6104.693100.1101⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯---=3.5×1013(1分) 18.(10分)(1)串联电阻:R 1 + R 2 = 4(Ω)串联电阻:2121R R R R += 1 Ω⇒ (2)由题意有 P 1=)()(221212R R R R R E +++= 9 W ……(2分) 将前式代入解得:E = 6+1.5r ……(2分)由题中的条件 P 2≥P 1得 )1(22r E +≥22)4(4r E +……(2分) 图Ⅰ-13图Ⅰ′-1 R 1 = 2 Ω R 2 = 2 Ω……(2分)19.(12分)由G 2rMm =r mv 2(1分)得,卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G )(2h R Mm +(2分)卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G hR Mm +(1分) 机械能为 E 1 = E k + E p =-G )(2h R Mm +(2分) 同步卫星在轨道上正常运行时有 G 2rMm =m ω2r (1分)故其轨道半径 r =32ωMG (1分) 由③式得,同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2Mm 32GM ω=-21m (3ωGM )2(2分) 卫星在运行过程中机械能守恒,故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2,设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ,则E k x = E 2 - E p -21 32ωGM +G hR Mm +(2分) 20.(13分)(1)带负电(2分)s(2)当 E 向下时,设物块与木板的最终速度为v 1,则有mv 0 = (M + m )v 1(2分) μ(mg - qE )L =21mv 02 -21 (M + m )v 12(2分) 当 E 向上时,设物块与木板的最终速度为 v 2,则有mv 0 = (M +m )v 2(2分)μ(mg + qE )2L =21 mv 02 -21 (M + m )v 22(2分) 解得 E =qmg 2(3分) 21.(15分)(1)设 m 抵达D 点的速度为v 1 ,则:Bqv 1 +mg =N (2分)∴v 1 =Bq mg N -=0.1100.280.99813⨯⨯--= 5.0 m/s (1分) 设此小车速度为v 2,金属块由 A-D 过程中系统动量守恒则:mv 0 = mv 1 +Mv 2(1分)∴v 2 = 1.0 m/s (1分)∴损失的机械能ΔE =21mv 02 -21mv 12-21Mv 22 = 18 J (2分) (2)在 m 冲上41圆弧和返回到 D 点的过程中,小车速度一直在增大,所以当金属块回到D 点时小车的速度达到最大(2分),且在上述过程中系统水平方向动量守恒,则:mv 1 + Mv 2 = mv 1 ′+Mv 2′(2分)系统机械能守恒,则:21mv 12 + 21Mv 22 = 21mv 1′2+21Mv 02(2分)v 2′=1 m/s 和v 2′=3 m/s (1分) v 2′=1 m/s 舍去,∴小车能获得的最大速度为 3 m/s (1分)22.(15分)(1)当待测系统静止时,1、2 接线柱输出的电压 U 0 =r R +ε·R 12(1分)由已知条件 U 0 = 0.4ε可推知:R 12 = 2r ,此时滑片 P 位于变阻器中点(1分)待测系统沿水平方向做变速运动分加速运动和减速运动两种情况,弹簧最大压缩与最大伸长时刻,P 点只能滑至变阻器的最左端和最右端,故有:a 1 =m L k 2⋅(1分) a 2 =-mL k 2⋅(1分) 所以"加速度计"的测量范围为[-m L k 2⋅·m L k 2⋅](2分) (2)当1、2两接线柱接电压表时,设P 由中点向左偏移 x ,则与电压表并联部分的电阻 R 1 =(2L - x )·L r ⋅4(1分) 由闭合电路欧姆定律得:I =r R +1ε(1分)故电压表的读数为:U = IR 1(1分)根据牛顿第二定律得:k ·x = m ·a (1分)建立以上四式得:a =m L k 2⋅ -mU L k ⋅⋅⋅ε45(2分) (3)当1、2 两接线柱接电流表时,滑线变阻器接在 1、2 间的电阻被短路.设P 由中点向左偏移 x ,变阻器接入电路的电阻为:R 2 =(2L + x )·L r ⋅4 由闭合电路欧姆定律得:ε=I (R 2 +r )根据牛顿第二定律得:k ·x = m · a联立上述三式得:a =r m I r I L k ⋅⋅⋅-⋅4)3(ε(2分)。
物理高中竞赛试题及答案
物理高中竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上以初速度v0开始做匀减速直线运动,直到停止。
如果物体的加速度大小为a,那么物体运动的总位移是:A. \( \frac{v_0^2}{2a} \)B. \( \frac{v_0}{a} \)C. \( 2v_0a \)D. \( a^2t^2 \)2. 两个点电荷,一个带正电Q,另一个带负电-Q,它们之间的距离为r。
根据库仑定律,它们之间的电场力是:A. \( F = k \frac{Q^2}{r^2} \)B. \( F = k \frac{Q \cdot (-Q)}{r^2} \)C. \( F = -k \frac{Q \cdot (-Q)}{r^2} \)D. \( F = k \frac{Q}{r} \)3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,忽略空气阻力。
当物体下落到地面时,它的动能为:A. \( mgh \)B. \( \frac{1}{2}mgh \)C. \( \frac{1}{2}mv^2 \)D. \( mgh + \frac{1}{2}mv^2 \)4. 一束光从空气射入水中,入射角为θ1,折射角为θ2。
根据斯涅尔定律,以下哪个说法是正确的?A. \( \sin\theta_1 = \sin\theta_2 \)B. \( \sin\theta_1 = n \sin\theta_2 \)C. \( n \sin\theta_1 = \sin\theta_2 \)D. \( \sin\theta_1 = \frac{1}{n} \sin\theta_2 \)5. 一个电路中包含一个电阻R和一个电容C,当电路接通后,电容C 开始充电。
如果电路的初始电压为V0,经过时间t后,电容上的电压变化量为:A. \( V = V_0(1 - e^{-t/RC}) \)B. \( V = V_0e^{-t/RC} \)C. \( V = V_0(1 + e^{-t/RC}) \)D. \( V = V_0 - e^{-t/RC} \)6. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,但物体与地面之间的摩擦力f也恒定。
全国高中物理竞赛试题
全国高中物理竞赛试题一、选择题(每题4分,共40分)1. 一个质量为m的物体,从静止开始自由下落,忽略空气阻力,经过时间t后,其速度大小为:A. gtB. 2gtC. gt/2D. gt^22. 根据牛顿第三定律,两个相互作用的力大小相等,方向相反,作用在不同的物体上。
下列哪个选项描述了这一定律?A. 作用力和反作用力总是同时产生,同时消失。
B. 作用力和反作用力总是相等的,但方向相同。
C. 作用力和反作用力的大小不一定相等。
D. 作用力和反作用力的方向总是相同的。
3. 一个物体在水平面上以恒定加速度a运动,摩擦系数为μ,若物体受到的推力为F,则摩擦力的大小为:A. F - μmgB. μmgC. F + μmgD. mg - μF4. 根据能量守恒定律,一个物体在没有外力作用的情况下,其总能量保持不变。
以下哪个选项违反了能量守恒定律?A. 一个物体在没有外力作用下,其动能和势能之和保持不变。
B. 一个物体在没有外力作用下,其机械能保持不变。
C. 一个物体在没有外力作用下,其总能量增加。
D. 一个物体在没有外力作用下,其总能量减少。
5. 波长为λ的单色光在折射率为n的介质中传播,其波速v为:A. c/nB. λ/nC. cλ/nD. nλ/c6. 一个理想气体在等压过程中,温度与体积的关系是:A. 体积与温度成正比B. 体积与温度成反比C. 体积与温度无关D. 体积与温度的平方成正比7. 根据麦克斯韦方程组,以下哪个选项描述了电场与磁场之间的关系?A. 电场可以产生磁场,但磁场不能产生电场。
B. 磁场可以产生电场,但电场不能产生磁场。
C. 变化的电场可以产生磁场,变化的磁场也可以产生电场。
D. 电场和磁场之间没有直接关系。
8. 一个带正电的点电荷q在真空中产生电场,其电场强度E与距离r的关系是:A. E与r成正比B. E与r成反比C. E与r的平方成正比D. E与r的平方成反比9. 一个电子在匀强磁场B中以速度v运动,其受到的洛伦兹力大小为:A. qvBB. qv^2BC. qvB^2D. qB^2v10. 根据热力学第二定律,以下哪个选项描述了熵增原理?A. 在自发过程中,系统的熵总是增加。
物理竞赛高中试题及答案
物理竞赛高中试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD. 2×10^5 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,一个物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量增加一倍,而作用力保持不变,那么它的加速度将()。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 增加两倍答案:B3. 一个物体从静止开始自由下落,不计空气阻力,其下落过程中的加速度是()。
A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 9.8 km/h²D. 10 km/h²答案:A4. 以下哪个选项是正确的能量守恒定律的表述?()A. 能量不能被创造或销毁,但可以改变形式。
B. 能量可以被创造或销毁,但不能改变形式。
C. 能量不能被创造或销毁,也不能改变形式。
D. 能量可以被创造或销毁,也可以改变形式。
答案:A5. 一个电子在电场中受到的电场力是()。
A. 与电子的电荷成正比B. 与电子的电荷成反比C. 与电场强度成正比D. 与电场强度成反比答案:A6. 根据热力学第一定律,在一个封闭系统中,能量()。
A. 可以被创造或销毁B. 可以被转移但不能被创造或销毁C. 既不能被创造也不能被销毁D. 可以被创造但不能被销毁答案:C7. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,其动能()。
A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 先增加后减少答案:A8. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系是()。
A. 入射角越大,折射角越大B. 入射角越大,折射角越小C. 入射角和折射角成正比D. 入射角和折射角成反比答案:A9. 根据电磁学理论,一个闭合电路中的感应电动势与()。
A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的变化率成反比C. 磁通量的大小成正比D. 磁通量的大小成反比答案:A10. 一个物体在竖直方向上受到的重力是50 N,若要使其保持静止状态,需要施加的力是()。
全国高中物理竞赛题目
1、关于万有引力定律,下列说法正确的是:A. 万有引力定律只适用于天体之间B. 两个物体之间的万有引力与它们质量的乘积成正比C. 两个物体之间的万有引力与它们距离的平方成反比D. 万有引力定律是牛顿在伽利略和开普勒研究基础上提出的2、关于电磁感应现象,下列说法错误的是:A. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流B. 感应电流的方向总是与磁场方向相同C. 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关D. 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比3、关于牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体的加速度与它所受合外力成正比,与它的质量成反比B. 物体的加速度方向总是与它所受合外力的方向相同C. 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体,不适用于微观高速粒子D. 物体所受合外力为零时,加速度一定为零,但速度不一定为零4、关于光的干涉现象,下列说法正确的是:A. 干涉现象是光波叠加的结果B. 任何两束光都能发生干涉现象C. 干涉条纹的间距与光的波长成正比D. 干涉现象说明光具有波动性5、在双缝干涉实验中,若将其中一缝挡住,则屏幕上:A. 出现一条亮纹B. 出现等间距的明暗相间的条纹C. 出现不等间距的明暗相间的条纹D. 出现一片黑暗6、关于热力学第二定律,下列说法正确的是:A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 在一定条件下,热量可以从低温物体传向高温物体C. 热量不能从低温物体传向高温物体,但内能可以D. 第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”7、关于光的折射现象,下列说法错误的是:A. 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定会发生改变B. 折射光线、入射光线和法线都在同一平面内C. 折射角的大小与入射角的大小和两种介质的性质都有关D. 在折射现象中,光路是可逆的8、关于电磁波谱,下列说法错误的是:A. 电磁波谱按照波长从长到短排列包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线B. 紫外线的波长比可见光的波长短,所以它的热效应显著C. X射线具有较强的穿透能力,医学上常用它进行人体透视D. γ射线是原子核内部发生衰变时放出的射线,它的电离本领很强9、关于动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 系统不受外力作用时,系统动量一定守恒B. 系统所受合外力为零时,系统动量一定守恒C. 系统所受合外力不为零,但内力远大于外力时,系统动量近似守恒D. 动量守恒定律是自然界最普遍的定律之一,它适用于低速、宏观物体,也适用于高速、微观粒子10、关于原子物理,下列说法正确的是:A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时,会放出光子,且原子电势能减小B. 汤姆生发现了电子,并提出了原子的核式结构模型C. 原子核发生衰变时,会同时放出三种射线:α射线、β射线和γ射线,其中α射线穿透能力最强D. 根据玻尔理论,氢原子从高能级向低能级跃迁时,会放出光子,且电子的轨道半径减小。
全国物理竞赛试题及答案高中
全国物理竞赛试题及答案高中一、选择题(每题5分,共20分)1. 一个质量为m的物体从静止开始下落,忽略空气阻力,经过时间t 后,物体的速度大小为:A. gtB. gt^2C. √(gt)D. √(gt^2)2. 根据牛顿第三定律,以下哪对力是作用力和反作用力:A. 人推墙的力和墙对人的力B. 地球对月球的引力和月球对地球的引力C. 运动员投掷铅球时,铅球的重力和运动员的支持力D. 运动员跳高时,运动员对地面的压力和地面对人的支持力3. 一个弹簧振子做简谐运动,振幅为A,周期为T,那么振子在一周期内通过的总路程为:A. 4AB. 2AC. 8AD. 6A4. 一个物体在水平面上以初速度v0开始做匀减速直线运动,直到停止。
已知物体与水平面之间的动摩擦因数为μ,求物体滑行的距离:A. v0^2 / (2μg)B. v0^2 / (μg)C. 2v0^2 / (μg)D. μg * v0二、填空题(每空3分,共15分)1. 根据欧姆定律,电阻R两端的电压U和通过电阻的电流I的关系是:U = _______。
2. 一个物体从高度h自由下落,其下落过程中重力势能的减少量等于_______。
3. 电磁波的波速在真空中为_______,是光速。
4. 根据能量守恒定律,一个完全非弹性碰撞中,碰撞前后动能的_______。
5. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生_______。
三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体被放在水平面上,受到一个水平方向的力F=10N。
求物体在5秒内移动的距离。
2. 一个单摆的摆长为1m,摆角为5°,求单摆完成一次全摆动所需的时间。
3. 一个电路由一个电源电压为12V,一个电阻R=6Ω,一个电容C=10μF组成。
求在充电5分钟后,电容两端的电压。
四、论述题(共35分)1. 论述牛顿运动定律在日常生活中的应用,并给出两个具体的例子。
(15分)2. 描述并解释电磁感应现象,并给出一个电磁感应在现代科技中的应用实例。
全国高中物理竞赛试题
全国高中物理竞赛试题一、选择题1. 关于牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
B. 物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积。
C. 物体在任何情况下都受到一个恒定的重力。
D. 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体。
2. 一个质量为0.5kg的物体,受到一个水平向右的力F=10N,若摩擦力为2N,求物体的加速度。
A. 4 m/s²B. 6 m/s²C. 8 m/s²D. 10 m/s²3. 一个弹簧振子的周期为2秒,振幅为0.1m,求弹簧振子的频率和振幅。
A. 频率:1Hz,振幅:0.1mB. 频率:0.5Hz,振幅:0.1mC. 频率:1Hz,振幅:0.2mD. 频率:0.5Hz,振幅:0.2m4. 关于光的折射定律,下列说法正确的是:A. 入射光线、折射光线和法线都在同一平面上。
B. 入射角和折射角随光的波长变化而变化。
C. 折射率与光的频率成反比。
D. 折射定律只适用于单色光。
5. 一个电路由一个电阻R=10Ω和一个电感L=0.1H串联,通过一个频率为50Hz的交流电源,电源电压为220V。
若电感的感抗XL=2Ω,求电路的总阻抗。
A. 12ΩB. 10ΩC. 8ΩD. 6Ω二、填空题6. 一个质量为2kg的物体,受到一个力F=20N,求物体的加速度________ m/s²。
7. 一个电路中,电阻R1=5Ω,电阻R2=10Ω,并联后接在一个电压为12V的电源上,求通过R1的电流________ A,通过R2的电流________ A。
8. 一束光从空气进入水中,入射角为30°,水的折射率为1.33,求折射角________°。
9. 一个简单的单摆,摆长L=1m,摆幅θ=5°,重力加速度g=9.8m/s²,求单摆的周期________ s。
三、计算题10. 一个质量为0.3kg的物体,以初速度10m/s沿水平面运动,受到一个与其运动方向相反的阻力,阻力大小为物体速度的两倍,求物体在水平面上运动4秒后的速度。
2024物理竞赛高中试题
2024物理竞赛高中试题2024年物理竞赛高中试题一、选择题1. 一个物体从静止开始自由下落,其下落距离与时间的关系为:- A. \( s = \frac{1}{2}gt^2 \)- B. \( s = gt \)- C. \( s = gt^2 \)- D. \( s = \frac{1}{2}gt \)2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
若物体的质量为\( m \),作用力为\( F \),则加速度\( a \)的表达式为:- A. \( a = \frac{F}{m} \)- B. \( a = mF \)- C. \( a = \frac{m}{F} \)- D. \( a = \frac{F^2}{m} \)3. 以下哪个是描述电磁波的方程?- A. \( E = mc^2 \)- B. \( F = ma \)- C. \( E = h\nu \)- D. \( U = qV \)二、填空题1. 根据能量守恒定律,一个物体从高度\( h \)自由落下,其势能转化为动能,落地时的动能为\( \frac{1}{2}mv^2 \),其中\( m \)是物体的质量,\( v \)是落地时的速度。
如果物体的质量为2千克,高度为10米,则落地时的速度为_________(结果保留一位小数)。
2. 理想气体状态方程为\( PV = nRT \),其中\( P \)代表压强,\( V \)代表体积,\( n \)代表物质的量,\( R \)是气体常数,\( T \)代表温度。
若将气体从状态1的\( P_1, V_1 \)变到状态2的\( P_2, V_2 \),且变化过程中气体经历等温过程,则\( \frac{V_2}{V_1} \)等于_________。
三、计算题1. 一个质量为0.5千克的物体,从静止开始沿斜面下滑,斜面与水平面的夹角为30度。
如果物体与斜面之间的摩擦系数为0.1,求物体下滑的加速度。
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量是另一个物体的两倍,且受到相同大小的力,那么第一个物体的加速度是第二个物体加速度的多少?A. 1/2B. 2C. 1/4D. 4答案:A2. 光在真空中的速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案:A3. 电容器的电容是由什么决定的?A. 电容器的电压B. 电容器的电荷C. 电容器的板间距D. 电容器的板面积和介质常数答案:D4. 以下哪个选项是描述电磁波的?A. 需要介质传播B. 传播速度取决于介质C. 可以在真空中传播D. 速度总是比光速慢答案:C5. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的加速度是多少?A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 11 m/s²D. 12 m/s²答案:A6. 根据热力学第一定律,系统内能的增加等于系统吸收的热量与系统对外做的功之和。
如果一个系统吸收了100焦耳的热量,同时对外做了50焦耳的功,那么系统内能增加了多少?A. 50 JB. 100 JC. 150 JD. 200 J答案:A7. 以下哪个选项是描述绝对零度的?A. 物体内分子运动完全停止的温度B. 物体内分子运动速度最快的温度C. 物体内分子运动速度最慢的温度D. 物体内分子运动速度为零的温度答案:A8. 在电路中,电流的方向是如何定义的?A. 从负极流向正极B. 从正极流向负极C. 从电源流向负载D. 从负载流向电源答案:B9. 以下哪个选项是描述波长、频率和波速的关系的?A. 波长× 频率 = 波速B. 波长÷ 频率 = 波速C. 波长 + 频率 = 波速D. 波长 - 频率 = 波速答案:A10. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,其运动状态是:A. 静止B. 匀速直线运动C. 变速运动D. 无法确定答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小________,方向________。
高一物理竞赛试题及答案
高一物理竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于力的描述中,正确的是:A. 力是物体对物体的作用B. 力是物体运动的原因C. 力是物体运动状态改变的原因D. 力是物体运动状态不改变的原因答案:A2. 根据牛顿第一定律,物体在不受力的情况下:A. 静止B. 做匀速直线运动C. 做加速运动D. 做减速运动答案:B3. 一个物体从静止开始下落,其下落速度与时间的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 先加速后匀速答案:A4. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力的关系是:A. 正比B. 反比C. 不变D. 先加速后匀速答案:A5. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力,其运动状态是:A. 静止B. 做匀速直线运动C. 做加速直线运动D. 做减速直线运动答案:C6. 光在真空中的传播速度是:A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 km/hD. 299,792,458 m/h答案:A7. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量不会凭空产生D. 能量不会凭空消失答案:C8. 一个物体在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,其运动状态是:A. 静止B. 做匀速直线运动C. 做加速直线运动D. 做减速直线运动答案:D9. 根据动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 动量可以被创造B. 动量可以被消灭C. 系统总动量在没有外力作用下保持不变D. 系统总动量在有外力作用下保持不变答案:C10. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力,且摩擦力可以忽略不计,其运动状态是:A. 静止B. 做匀速直线运动C. 做加速直线运动D. 做减速直线运动答案:C二、填空题(每题4分,共20分)1. 牛顿第二定律的公式是__________。
答案:F=ma2. 光年是__________的单位。
答案:距离3. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小__________。
全国中学生(高中)物理竞赛初赛试题(含答案)
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。
高中物理竞赛试卷及答案
高中物理竞赛试卷及答案高中物理竞赛试卷及答案试卷第一部分:选择题(共20题,每题5分,共100分)1. 下列哪个选项是关于牛顿第一定律的正确描述?A. 一个物体只有在无外力作用时才能保持静止或匀速直线运动。
B. 一个物体只有在有外力作用时才能保持静止或匀速直线运动。
C. 一个物体只有在重力作用下才能保持静止或匀速直线运动。
D. 一个物体只有在摩擦力作用下才能保持静止或匀速直线运动。
2. 下面哪个公式用于计算物体在自由落体运动中的位移?A. v = u + atB. s = ut + 0.5at²C. v² = u² + 2asD. s = vt - 0.5at²3. 以下哪个选项最好地描述了电阻的概念?A. 电阻是导体抵抗电流流动的能力。
B. 电阻是导体容易通过电流的能力。
C. 电阻是导体产生电磁场的能力。
D. 电阻是导体吸引磁铁的能力。
4. 下列哪个物理量的单位是“焦耳”?A. 功C. 电流D. 电势差5. 成功地从地球上发射的火箭是如何克服地球的引力的?A. 通过火箭的推力大于地球的引力。
B. 通过火箭的质量小于地球的引力。
C. 通过火箭的速度大于地球的引力。
D. 通过火箭的高度高于地球的引力。
...答案1. A2. B3. A4. A5. A6. C7. D8. B9. C10. A11. C12. D13. B14. A15. A16. D17. C19. B20. C请注意,以上仅为示范试卷及答案的部分内容,实际试卷和答案请参考您所参与的具体竞赛。
高中物理竞赛试卷及答案
高中物理竞赛试卷一、单项选择题:(请将正确选项的序号填在括号内,每小题5分,共10分。
)1、如图所示,把一个架在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,达到静电平衡后,下列对导体A端和B端电势判断正确的是( )(取大地为零电势点)>U B>OA.UB.U A<U B<OC.U A=U B<OD.U A=U B>O2、一定质量的理想气体处于某一平衡状态,此时其压强为P0,有人设计了四种途径,使气体经过每种途经后压强仍为P0,这四种途径是①先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积②先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,让体积膨胀③先保持温度不变,使体积膨胀,再保持体积不变,使气体升温④先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使气体降温可以断定( )A.①、②不可能B.③、④不可能C.①、③不可能D.①、②、③、④都可能二、填空题:(请将答案填在题中的横线上,每小题5分,共10分。
)1、2003年2月1日美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中解体,造成人类航天史上又一悲剧。
若哥伦比亚号航天飞机是在轨道半径为r的赤道上空飞行,且飞行方向与地球自转方向相同,已知地球自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g, 在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方,则到它下次通过该建筑物上方所需时间为___________________。
2、如图所示,在湖面上有一个半径为45m的圆周,AB是它的直径,在圆心O和圆周上的A点分别装有同样的振动源,其波在湖面上传播的波长是10m。
若一只小船在B处恰好感觉不到振动,它沿圆周慢慢向A划行,在到达A之前的过程中,还有___________次感觉不到振动。
三、(14分)如图所示,斜面重合的两契块ABC 和ADC ,质量均为M ,DA 、BC 两面成水平,E 是质量为m 的小滑块,契块倾角为θ,各面均为光滑,系统放置在光滑的水平平台上自静止开始释放,问斜面未分离前小滑块的加速度为多少?四、(15分)某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,试问,春分那天(太阳光直射赤道)在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R ,地球表面处的重力加速度为g , 地球自转周期为T ,不考虑大气对光的折射。
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高中物理竞赛试题
1、填空题。
(10分)
(1)一圆柱体的坚固容器,高为h,上底有一可以打开和关闭的密封阀门,现把此容器沉入深为H
的湖底,并打开阀门,让水充满容器,然后关闭阀门。
设大气压强为P0,湖水的密度为,则容器
内部底面受到的向下的压强为_________,若将此容器从湖底移动湖面上,这时容器内部底面上受到的向下的压强为_________。
(P0+ gH、P0+ gH)
(2)氢原子处于基态时,能量E=_________;当氢原子处于n=5的能量状态时,氢原子的能量为__________;当氢原子从n=5状态跃迁到n=1的基态时,辐射光子的能量是_________,是_________光线(红外线、可见或紫外线)。
(-13.6 ev、-0.54ev 、13.06ev、紫外线)
2、(15分)质量为m的物体A置于质量为M、倾角为的斜面B上,A、B之间光滑接触,B的
底面与水平地面也是光滑接触。
设开始时A与B均为静止,而后A以某初速度沿B的斜面向上运动,如图所示,试问A在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面?为什么?讨论中不必考虑B向前倾倒的可能性。
(不会离开斜面,因为A与B的相互作用力为(mMcos g) / [M+m(sin )2],始终为正值)
3、(15分)一电荷Q1均匀分布在一半球面上,无数个点电荷、电量均为Q2位于通过球心的轴线上,
且在半球面的下部。
第k个电荷与球心的距离为,而k=1,2,3,4……,设球心处的电势为零,周围空间均为自由空间。
若Q1已知求Q2。
(-Q1/2)
4、(20分)一根长玻璃管,上端封闭,下端竖直插入水银中,露出水银面的玻璃管长为76 cm。
水银充满管子的一部分。
玻璃管的上端封闭有0.001mol的空气,如图所示。
外界大气压强为76cmHg。
空气的定容摩尔热容量为CV =20.5J/mol k。
当玻璃管与管内空气的温度均降低100C时,试问管内空气放出多少热量?(0.247焦耳)
5、(20分)如图所示,折射率n=1.5的全反射棱镜上方6cm处放置一物体AB,棱镜直角边长为6cm,棱镜右侧10cm处放置一焦距f1=10cm的凸透镜,透镜右侧15cm处再放置一焦距f2=10cm的凹透镜,求该光学系统成像的位置和像放大率。
(在凹透镜的右侧10cm处、放大率为2)
6、(20分)在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为Q的四个点电荷,在对角线交点上放一个质量为m,电量为q(与Q同号)的自由点电荷。
若将q沿着对角线移动一个小的距离,它是否会
做周期性振动?若会,其周期是多少?(会做周期性振动,周期为)
7、(20分)一匀质细导线圆环,总电阻为R,半径为a,圆环内充满方向垂直于环面的匀强磁场,磁场以速率K均匀的随时间增强,环上的A、D、C三点位置对称。
电流计G连接A、C两点,如图所示。
若电流计内阻为RG,求通过电流计的电流大小。
()
8、(20分)如图所示,质量为M的长滑块静止放在光滑水平面上,左侧固定在一劲度系数为K且足够长的的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细线所能承受的最大拉力为T。
使一质量为m,初速度为v0的小物体,在滑块上无摩擦地向左运动,而后压缩弹簧。
(1)求出细线被拉断的条件;(2)滑块在细线拉断后被加速的过程中,所能获得的最大的左向加速度为多大?(3)物体最后离开滑块时相对于地面速度恰为零的条件是什么?。