物理竞赛试题(答案解析)05

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台湾高中物理竞赛试题解答05

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2005年第22届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案解析

一
小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑．
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1. 若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处？（用该处到01 的连线与竖直线的夹角表示）．农
2. 凡能在0 点脱离滑道的小滑块，其落水点到02的距离如何？
二、如图所示，O 为半径等于R的原来不带电的导体球的球心，01、02、03为位千球内的 R =002 =003 =—．在00 小三个半径皆为r的球形空腔的球心，它们与O共面，已知
002的连线上距01、纺为仁的Pi、历点处分别放置带电董为q1和q2的线度很小的导体（视为点电荷），在03处放置一带电董为q3的点电荷，设法使q1、q2和q3固定不动．在导体球外的P点放一个电呈为Q的点电荷，P点与01、02、03共画位于的距离可又2R
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1. 求q3的电势能．化？
2. 将带有电董 q i、q2的小导体释放，当重新达到静电罕衡时，各表面上的电荷分布有何变此时q3的电势能为多少？
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小

2005年第15届初中物理竞赛(附答案)

第十五届全国初中应用物理知识竞赛试题一、单项选择题（每小题3分，共12分）1.在铁路道口常设有如图1所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。

与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。

对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是（）A.常闭型道闸，重心应在O点左侧B.常开型道闸，重心应在O点右侧C.常闭型道闸，重心应在O点右侧D.以上说法都不对2.有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应。

一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应生成的。

只要大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV—20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。

在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是（）A.化学能转化为电能B.内能转化为电能C.光能转化为电能D.机械能转化为电能3.用可变焦的光学相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的景物与相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。

关于这个过程，下列说法中正确的是（）A.焦距变大，像距也变大B.焦距变小，像距也变小C.焦距变大，像距变小D.焦距变小，像距也变大4.我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。

现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。

小明家的住房面积约为110m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，空气的密度约为 1.3 kg/ m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃），所需柴油约为（）A. 0.01kgB.0.1kgC.1kgD.10kg二、填空题（共13分）1.（3分）在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图2所示。

浙江省中考物理竞赛试卷附解析

浙江省中考物理竞赛试卷学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1．某型号太阳能热水器采光面积可达1m2，可储水100kg，在阳光充足时，日照一天所储存水的温度可由15℃升高至75℃。

求：水吸收的热量。

〔C水＝4.2×103J/（kg・℃）〕2．下面是日常生活中与压强有关事例的描述，其中正确的是................................... （）A．图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强B．水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大C．用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力D．高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点降低3．树叶落在马路上，当一辆高速行驶的汽车驶过路面时，树叶将 ........................... （）A．从路中间飞向路边B．只向上扬C．从路旁被吸向汽车D．不受影响4．下列常用工具属于费力杠杆的是............................................................................... （）A．吃饭用的筷子B．撬瓶盖的起子C．剪断钢丝的钳D．拧螺帽的扳手5．一个中学生的质量约为:（）A．500 kg; B. 50 kg; C． 5 kg; D.0.5 kg.6．如图所示,在条形磁铁周围放置有甲、乙、丙三个小磁针,小磁针N极指向正确的是:（）A．甲、乙对，丙错; B. 甲、丙对,乙错;C．乙、丙对,甲错; D甲、乙丙都对 .7．手握圆柱形水杯，手和水杯都在空中静止，杯底所在的平面是水平面，如图所示。

下列各对力属于平衡力的是......................................................................................................... （）A．手对水杯的压力和水杯对手的压力B．水杯的重力与手对水杯的压力C．水杯的重力与手对水杯的静摩擦力D．水杯对手的静摩擦力与手对水杯的静摩擦力8．下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一................................................... （）A．导体两端的电压B．导体的实际功率C．导体中的电流D．导体的材料9．如图所示（1）当S1、S2断开，S3闭合时，L1、L2组成____电路.（2）当S1、S2闭合，S3断开时，L1、L2组成____电路.（3）当S1闭合，S2、S3断开时，L1是____路，L2是____电路.（4）当S1断开，S2、S3闭合时，L1是____路，L2是____电路.10．在研究凸透镜成像的实验中，在光屏上得到了烛焰放大清晰的像，如要在光屏上得到清晰缩小的像，可采用的方法是( ）A．其它不动，将凸透镜向蜡烛方向移动B．其它不动，将光屏向凸透镜方向移动C．其它不动，将凸透镜向光屏方向移动D．其它不动，将蜡烛向凸透镜方向移动11．光污染已成为21世纪人们关注的问题。

物理竞赛题及答案解析

物理竞赛题及答案解析
物理竞赛一直是许多年轻人追逐的梦想之一。

本文将给大家介绍几个常见的物理竞赛题目及其答案解析，希望能帮助大家更好地备战物理竞赛。

一、动量守恒定律
问题：一颗弹球以速度v1撞击一个质量为M的静止球，撞后弹球反弹回来，速度变成v2，求静止球的质量M。

答案：根据动量守恒定律，即初始动量等于末动量，可得M = (v1 + v2) / v1 * v2 。

二、能量守恒定律
问题：一个滑轮自由下滑到底时，其末速度为v，滑轮上的物体质量为m1，滑轮质量为m2，试求物体最初高度h。

答案：根据能量守恒定律，机械能在下滑过程中守恒，即E = mgh = (m1 + m2) * v^2 / 2 ，可得h = (m1 + m2) * v^2 / 2mg。

三、运动学
问题：质点做匀加速直线运动，初速度为v1，末速度为v2，加速度为a，运动时间为t，求运动路程。

答案：根据匀加速直线运动的公式，可得路程为s = (v1 + v2) * t / 2。

四、电动势与电流
问题：一个电源其内阻为R，电动势为E，一根电阻为r的电缆并联于此，求电缆中的电流强度。

答案：根据电动势原理和欧姆定律，电源电动势E = I(R+r), I = E / (R + r) 。

以上四个问题是物理竞赛中常见的题目，掌握这些知识点对参加物理竞赛非常有帮助。

因此，在备战中应该加以重视，多做一些相关的练习题，提高自己的思维和解题能力。

总的来说，物理竞赛题目需要考生掌握相关的知识点，并具备较高的思维分析能力。

只有通过平时艰苦的学习和不断的练习，才能在物理竞赛中取得好成绩。

高中物理竞赛(详细答案)

高中物理竞赛试题卷考生须知：● 本卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ，卷Ⅰ卷Ⅱ均做在答题卷上,满分140分，竞赛时间2小时。

● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。

●本卷g=10m/s 2卷Ⅰ一、单项选择题（每题8分，共48分）1、如图，O 是一固定的点电荷，另一点电荷P 从很远处以初速度0v 射入点电荷O 的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN 。

a 、b 、c 是以O 为中心，c b a R R R 、、为半径画出的三个圆，a b b c R R R R -=-。

1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点。

以12W 表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小，34W 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则1、2、 3A ．34122W W =B ．34122W W >C ．P 、Q 两电荷可能同号，也可能异号D ．P 的初速度方向的延长线与O 之间的距离可能为零2．如图，在00>>y x 、的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy 平面向里，大小为B 。

现有一质量为m 电量为q 的带电粒子，在x 轴上到原点的距离为0x 的P 点，以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场。

不计重力的影响。

由这些条件可知，A ．不能确定粒子通过y 轴时的位置B ．不能确定粒子速度的大小C ．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D ．以上三个判断都不对3、如图，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是1q ，在b 、d 两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是2q ，21q q >。

已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？A ．1EB ．2EC ．3ED ．4E4、如图所示，竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨，自身的电阻不计。

磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B =0.5T 。

初一物理竞赛选拔试题及答案

初一物理竞赛选拔试题及答案试题一：光的折射现象1. 当光线从空气斜射入水中时，折射角与入射角的关系是什么？2. 折射现象在日常生活中有哪些应用？试题二：力的作用效果1. 力的作用效果有哪些？2. 请举例说明力如何改变物体的运动状态。

试题三：声音的传播1. 声音是如何在不同介质中传播的？2. 为什么我们能听到回声？试题四：物体的浮沉条件1. 物体在水中的浮沉状态由哪些因素决定？2. 为什么油轮能够漂浮在水面上？试题五：电与磁1. 什么是电流的磁效应？2. 请描述一下发电机和电动机的工作原理。

答案解析：试题一：1. 当光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。

2. 折射现象的应用包括：眼镜、放大镜、潜水镜等。

试题二：1. 力的作用效果包括：改变物体的形状和改变物体的运动状态。

2. 例如，当我们用力推一个静止的物体时，物体会从静止状态变为运动状态。

试题三：1. 声音在不同介质中传播的速度不同，通常在固体中最快，在气体中最慢。

2. 回声是声音遇到障碍物后反射回来的现象，我们听到回声是因为声音传播需要时间。

试题四：1. 物体在水中的浮沉状态由物体的密度和重力决定。

2. 油轮能够漂浮在水面上，是因为油轮的体积大，排开水的重量大于油轮自身的重量。

试题五：1. 电流的磁效应是指电流通过导线时，导线周围会产生磁场。

2. 发电机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能的设备；电动机则是利用电流在磁场中受力的原理，将电能转化为机械能。

结束语：以上是初一物理竞赛选拔试题及答案的简要介绍，希望对参赛的同学们有所帮助。

物理是一门探索自然现象和规律的科学，通过竞赛可以激发同学们对物理的兴趣，培养科学探究的能力。

祝愿所有参赛者取得优异的成绩。

2005年第十五届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷参考答案与试题解析

2005年第十五届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷参考答案与试题解析1、分析：要解答此题需掌握杠杆的平衡条件的应用．解答：解：当重心在O点左侧时，由于重力的作用，杠杆左端下降，右端上扬，这是常开型的；当重心在O点右侧时，由于重力的作用，杠杆右端下降，左端上扬，这是常闭型的．故选AD．2、分析：压电效应是大拇指压一下，消耗了机械能，产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，即得到了电能．解答：解：转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以为机械能转化为电能．故选D3、分析：变焦的照相机，当照相机的焦距增大时，虽然物距基本不变，但是由于照相机的焦距变大，物距相对减小，所以当物距相对减小时，像距也变大，像也变大．解答：解：照相机和被拍照的物体保持不变时，照相机的焦距增大时，物距相对减小，像距要增大，像会变大；照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小．故选A．4、分析：首先利用m=ρV求住房里空气的质量，再利用热量公式Q=cm△t求出室温升高10℃时空气所吸收的热量；根据Q放=Q吸可知柴油需放出的热量，最后利用m=求出需的柴油质量．解答：解：由题知，S=110m2，住房高度h一般为3m，ρ=1.3kg/m3，空气则住房房间里的空气质量为：m空气=ρ空气Sh=1.3kg/m3×110m2×3m=429kg，室温升高10℃时空气所吸收的热量：Q吸=c空气m空气△t=1.0×103J/（kg•℃）×429kg×10℃=4.29×106J∵Q放=Q吸，∴又Q=mq得：m===0.1kg．故选B5、分析：上端开口不连通，下部连通的容器叫连通器；静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上．解答：解：透明软管的两端开口，底部连通正符合连通器的特点，所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上．故答案为：同一等高线上；连通器．6、分析：光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射现象；看见的景物是景物反射的光线，而倒影是景物反射的光线到水面，在被水面吸收一部分后再反射出来，所以亮度肯定不及景物本身了；据此即可判断哪侧是真实景物在水中的倒影．解答：解：因为平静的水面相当于平面镜，所以看到湖水中的岸边树木的倒影是平面镜成像，即光的反射形成的．因为当光传播到水面上，光一部分反射到空气中，一部分折射入水中在观察水边风景照片，故会发现景物的“倒影”比本身暗一些；从图中可以看出：照片左侧的比较暗，故左侧是真实景物在水中的倒影．故答案为：反射；左．7、分析：沙漠冰箱是通过加快水的蒸发，蒸发吸热来降低食物温度的．因此所采取的措施也是围绕如何加快水的蒸发来展开的．解答：解：（1）干燥，既提高了液体的温度，又减小了空气的湿度，通风加快了液体周围空气的流动，这些措施都是为了加快水分的蒸发．（2）经常向沙子上洒水，保证了水分的持续蒸发，蒸发有致冷作用从而降低了食物的温度，对食物起到保鲜的作用．故答案为：加快沙中水的蒸发；水蒸发吸热，有致冷作用，对食物可起到保鲜的作用．8、分析：（1）交通指示灯采用了红光和绿光；红光不容易散射，人眼对绿光比较敏感．解决（2）（3）小题要根据串并联电路的特点，分析电流的流向，凡是有电流通过的灯泡都会发光，结合串并联电路的辨别判断灯泡间的连接情况．解答：解：（1）交通指示灯采用红灯发出的光作为交通的停止信号，因为红光的穿透能力强，并且人眼对红光比其他色光更敏感．人眼对红光比其他色光更敏感．（2）当单刀多掷开关接通位置“1”时，东西方向的两盏红灯和南北方向的两盏绿灯并联，东西方向的两盏红灯和南北方向的两盏绿灯有电流通过，因此南北绿灯发光、东西红灯发光；（3）当单刀多掷开关接通位置“3”时，电流通过的是东西方向的两盏绿灯，南北方向的两盏红灯，即东西方向的两盏绿灯亮，因此是允许东西方向的车辆通行；因此是允许东西方向的车辆通行．故答案为（1）强；（2）南北绿灯发光，东西红；并．（3）东西．9、分析：液体沸腾时，温度保持不变．即使加大火力，温度也不会有任何变化．解答：答：由于液体沸腾后温度不会发生改变，所以小冬的想法更合理．原因是只要能维持水沸腾，不论用大火还是小火，水的温度都不再改变．（或火太大，既浪费能源，又会使水因剧烈汽化而容易干锅．）10、分析：水面相当于平面镜，灯通过水面成像，因为河面总有水波起伏，像许多取向不同的平面镜，电灯在每一个小平面镜内都能成像，所以不是一盏灯，而是一条光柱．解答：解：这是因为河面总有水波起伏，像许多取向不同的平面镜，电灯在每一个小平面镜内都能成像，但各个像的位置高低不同，这些像组合起来就形成一条光柱．11、分析：在用打气筒打气时，活塞会与筒壁摩擦做功，机械能会转化为筒壁的内能；同时活塞还会压缩气体做功，气体的内能增大，温度升高，由于热传递导致筒的温度升高．解答：答：气筒壁温度升高有两方面的原因：一是由于气筒内的活塞与筒壁间的摩擦生热，引起壁温升高；二是由于气筒内的活塞不断压缩气体对气体做功，气体温度升高导致筒壁的温度升高．12、分析：能量的利用率是有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．要提高能量的利用率，就要尽量减少能量的损失．解答：答：由图知，锅炉b更合理．理由：因为①（b）图水的受热面积大，同时减少了燃烧室下方的热的损失，增加了内能的利用率；②（b）锅炉外有绝热材料，大大降低了散热损失，节约燃料；③（b）有吹风设备，燃料燃烧充分，提高燃料的利用率．13、分析：人眼好比是一架照相机，即眼球中的晶状体相当于一个凸透镜，即通过晶状体将外界物体的像成在人的视网膜上，于是人才能看到物体；同理，据图分析不难看出，果蝇的每一只小眼睛都相当于一个凸透镜，可以将不同位置的物体的像都成在视网膜上，从此角度分析即可解决该题．解答：解：从果蝇眼部的特写照片可以看出，它的每只眼睛可以看成是由许多只微型的小透镜组成．每个小透镜主光轴所指的方向各不相同；这样，几乎各个不同方向的景物均可通过不同的小透镜成清晰的像，所以它的视野是十分宽阔的；而人的每只眼睛只相当由一个凸透镜构成，与之相比，其视野的范围就小多了．14、分析：由电能表的铭牌信息可知电能表的规格，则可知1min内用电器消耗的总电能；则由W=Pt可求得显示器的待机功率．解答：解：由图电能表可知，该电能表转盘每转过3000r，消耗1kW•h的电能；这表明每转一圈用电器所消耗的电能为1200J；1分钟内消耗的总能量为W=1200J×60s=72000J．设1台电脑显示器的待机功率为P；则20P×60s=72000J；即显示器的待机功率约为P=60W．答：显示器的待机功率约为60W．15、分析：根据题意画出电路图，电压表测漏点处电阻两端的电压；由图可知电路相当于三个电阻串联，根据串联电路电阻特点求出总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流和漏电电阻两端的电压，即电压表的示数，据此分别列出两个方程，解方程即可．解答：解：根据题意画等效电路图，如图答1、图答2所示．因为已知每1km导线的电阻为2Ω，所以2km导线的电阻为4Ω，设MN为漏电处，漏电电阻为R，AM和CN电阻均为r，则MB和ND电阻均为4﹣r．依题给条件（1）可列方程：72=R，依题给条件（2）可列方程：50=R，解得r=0.8Ω，R=6.4Ω．已知每1km导线电阻为2Ω，故0.8Ω对应的长度为0.4km，即漏电处距甲地0.4km．答：漏电处距甲地0.4km；绝缘皮破损处的漏电电阻为6.4Ω．16、分析：要解决此题，需要掌握滑轮组的省力特点，知道滑轮组由几段绳子承担物重，拉起绳子的力就是物重的几分之一．此题中，配重的作用就是平衡箱体的重力及乘客的重力，但由于平时电梯不一定满载，所以电动机需要承担的是相差的人的重力．因此配重的重力最好为箱体重力和满载时重力的一半．解答：解：（1）配重是一种平衡体．其质量应选择大约跟电梯厢（包括平均搭载的乘客）的质量相等．这样，当开动电动机时，它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力．其余的重力由配重来平衡．所以，最经济的配重所受重力G D应为：箱体重G E与承载人重G人的一半之和．G=10mg=10×60kg×10N/kg=6000N．即G D=G E+G人=15000N+×6000N=18000N，所以配重的质量人为m D=1800kg．答：配重的质量最好为1800kg．（2）A点受力：F A=（G人+G E）=×（6000N+15000N）=10500NB点受力：F B=G D=×18000N=9000N．答：A点受到的拉力为10500N，B点受到的拉力是9000N．17、分析：（1）由图可知灯泡在标称电压下工作时的电压和电流，可求此时的实际功率，与额定功率比较就可．（2）根据求出的实际功率来看，实际功率大，电阻变小，说明灯丝短．（3）额定功率已知，灯泡电阻可求，从而求出实际电压．解答：解：（1）P=U1I1=220×0.467W=102.74W＞100W，消耗的功率不等于额定功率．实（2）实际上这个灯泡钨丝的长度比l0短了，因为长度变短，电阻变小，实际功率才变大．（3），加在灯泡上的实际电压U实==10V．答：加在灯泡上的实际电压应为V．18、分析：（1）踏板空载时，压力为0，从表中可知电阻的大小，再根据电压的大小可利用欧姆定律求出此时电流表的示数；（2）根据电压与电流可求出此时压力传感器的电阻值，再依据表中的变化规律可求出此时，作用在A点的压力的大小，最后根据杠杆的平衡条件得出作用在B点的人的体重；（3）已知能承受的最大压强，根据公式F=pS可求出A点的承受压力，再利用杠杆的平衡条件可求出B点的最大称量．解答：解：（1）读表格可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为300Ω，则电路中的电流I1===0.0156A=15.6mA；（2）当电流为20mA时，压力传感器的电阻为R2===234Ω，分析表中的数据可以看出，压力随电阻的变化是线性的，设此时的压力为F2列比例关系有=，解得，F2=110N．设人的体重为G，根据杠杆的平衡条件得，F2•AO=G•BO解得，G==110N×=550N；（3）传感器能承受的最大压力F′=pS=2×106Pa×2×10﹣4m2=400N，设踏板上能称量的最大重力为G′，由杠杆的平衡条件得，F′•AO=G′•BO，则G′==400N×=2000N．答：（1）该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的15.6mA处；（2）这个人的体重是550N；（3）该秤的最大称量值是2000N．。

第35届全国中学生物理竞赛决赛训练试题第05套解答v4

第35届全国中学生物理竞赛决赛训练试题第05套解答【第一题】40分疯狂的科学家想制造一条太空锁链.在地球赤道上两处，立起等长的足够坚固、长度可调的两根柱子，忽略地球自转，地球半径为R ，地表重力加速度为g .在两根柱子的顶端之间连接一根质量线密度为λ的链条，链条处于平衡状态. 锁链所能承受的最大张力为max T .若要求锁链最低点距离地心为0r 、有张力2002gR T r λ=，已知2max 00gR T T r λ<+，求在锁链恰好不断裂时：（1）端点处链条切线与柱子的夹角C α；（2）锁链的形状()r θ；（3）两根柱子之间的夹角C φ；解答：易知引力势能为：2P R E mg r=-[1]由虚功原理，可以得到r 处张力T 的大小：()20011T T ds dsgR r r λ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭()20011T T ds dsgR r r λ⎛⎫-=-⎪⎝⎭20011T T gR r r λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭[2]由于对称性，取一半锁链对地心有力矩平衡：00sin Tr T r α=[3]极坐标下有几何关系：sin α==[4]联立以上方程可得：22000011T gR T r r r λ⎡⎤⎛⎫+-=⎢ ⎪⎝⎭⎣ [5]作换元1u r=：()200011gR u u T u λ⎡⎤+-=⎢⎣进一步整理：()20000gR u u u u T λ⎡⎤+-=⎢⎥⎣⎦[6]由于θ↑r ↑u ↓，于是：d θ= [7]代入2002T gR u λ=及00r r θ==可以得到:()1arcsin1022rrπθθ⎡⎤⎛⎫=-+>⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦[8]()0rθ=>[9]()()()0r rθθθ=-<[10] 由[2]可知：11max0max220013CT T Trr gR r gRλλ--⎛⎫⎛⎫-=-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭[11]代入[3]有Cα：()2max00max02max max02arcsin1arcsin3CT TT T rgRT g T r gRλαλλ-⎡⎤⎡⎤=-=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦[12]代入[8]有：max0212arcsin422C CT rgRπφθλ⎡⎤⎛⎫==--⎢⎥⎪⎝⎭⎦[13][1-5]共10分[8][9]共10分[12]10分[13]10分【第二题】40分记太阳质量为sM、地球质量为eM、火星质量为MM、地球半径为er、火星半径为mr.认为地球和火星在同一平面内绕太阳圆周运动，轨道半径分别为eR和mR. 现通过某种机制使火星突然获得一指向太阳的速度v.（1）（15分）若火星此后的轨道可以与地球轨道相交，求v的最小值.（2）（25分）在（1）的条件下，设火星在到达地球轨道附近时地球恰在轨道上该位置，在地球与火星的间距d满足,,e m e mr r d R R<<<<时，火星相对地球的速度的矢量线与地球球心的距离为b（如图）. 若火星和地球可以发生碰撞，求b的最大值.解答：（1） 202m s mm m mv GM M M R R = [1]0m m m m t e M v R M v R =[2]()()22221122s m s m m m m m t m eGM M GM M M v v M v v R R +-=+-[3]由t v =22212m ms e m e R v GM v R R R ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭[4]则可知v ≥[5][1]-[4]共10分[5]5分（2） ()2220rel t e m v v v v =-+[6]由0e v =2231rels em v GM v R R ⎛=--+ ⎝[7]质心系角动量守恒()rel rel m e v b v r r μμ'=+[8]能量守恒221122e m rel relm eGM M v v r r μμ'=-+ [9]其中约化质量e me mM M M M μ=+可解得)max m e b r r =+[10][6]-[9]共15分[10]10分【第三题】（40分）如图所示, 一个粗糙的, 半径为b 的半球固定在水平面上, 其顶部有一个半径a 的匀质薄球壳. 重力加速度为g .1两球球心的连线与地面夹角为0θ。

初二物理竞赛试题及答案解析

初二物理竞赛试题及答案解析一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^7 km/sD. 3×10^6 m/s2. 以下哪个不是力的作用效果？A. 改变物体的运动状态B. 改变物体的形状C. 改变物体的质量D. 改变物体的体积3. 根据牛顿第一定律，物体在不受力的情况下将保持什么状态？A. 静止B. 匀速直线运动C. 变速直线运动D. 曲线运动4. 一个物体的质量为2kg，受到的重力是多少？A. 20NB. 4NC. 19.6ND. 2N5. 以下哪个现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子D. 光在水中传播速度变慢6. 电流通过导体时，产生的热量与哪些因素有关？A. 电流大小B. 导体电阻C. 通电时间D. 所有以上因素7. 以下哪个设备是利用电磁感应原理工作的？A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电容器8. 以下哪个现象是利用了光的反射原理？A. 光的折射B. 光的散射C. 平面镜成像D. 透镜成像9. 以下哪个选项是正确的温度单位？A. 摄氏度B. 华氏度C. 开尔文D. 所有以上都是10. 以下哪个选项是正确的功率单位？A. 瓦特B. 焦耳C. 牛顿D. 米/秒二、填空题（每题2分，共20分）11. 光的三原色是____、____、____。

12. 物体的惯性大小与物体的____有关。

13. 电流的单位是____。

14. 电压的单位是____。

15. 欧姆定律的公式是____。

16. 物体的浮沉条件是____。

17. 电能的单位是____。

18. 物体的热膨胀系数与物体的____有关。

19. 物体的机械能包括____和____。

20. 电磁波的传播不需要____。

三、简答题（每题10分，共40分）21. 简述牛顿第二定律的内容。

22. 什么是能量守恒定律？请举例说明。

全国大学生物理竞赛历年考试习题(含答案)

全国大学生物理竞赛历年考试习题(含答案)一、选择题1. 下列哪个物理量是标量？A. 速度B. 加速度C. 力D. 质量答案：D解析：质量是标量，因为它只有大小，没有方向。

而速度、加速度和力都是矢量，它们既有大小，又有方向。

2. 下列哪个物理现象可以用牛顿第一定律解释？A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 惯性答案：D解析：牛顿第一定律也被称为惯性定律，它指出一个物体如果不受外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

惯性是物体保持其运动状态的性质。

3. 下列哪个物理量是功的单位？A. 焦耳B. 牛顿C. 瓦特D. 库仑答案：A解析：焦耳是功和能量的单位，1焦耳等于1牛顿的力作用在物体上，使物体在力的方向上移动1米的距离所做的功。

4. 下列哪个物理现象可以用安培环路定理解释？A. 电流B. 电阻C. 磁场D. 电压答案：C解析：安培环路定理是电磁学中的一个重要定理，它描述了磁场与电流之间的关系。

该定理指出，通过一个闭合路径的磁场线积分等于该路径所包围的电流总和。

5. 下列哪个物理现象可以用波尔兹曼分布律解释？A. 热力学B. 统计力学C. 量子力学D. 相对论答案：B解析：波尔兹曼分布律是统计力学中的一个重要定律，它描述了在热力学平衡状态下，不同能量状态的粒子数目的分布。

该定律是统计力学的基础之一。

6. 下列哪个物理现象可以用薛定谔方程解释？A. 光的干涉B. 量子隧穿C. 原子光谱D. 相对论效应答案：B解析：薛定谔方程是量子力学中的一个基本方程，它描述了微观粒子在量子态下的行为。

量子隧穿是量子力学中的一个重要现象，它可以用薛定谔方程来解释。

7. 下列哪个物理现象可以用广义相对论解释？A. 光的折射B. 引力透镜C. 狭义相对论效应D. 光的干涉答案：B解析：广义相对论是爱因斯坦提出的一种引力理论，它描述了引力的本质和作用。

引力透镜是广义相对论的一个重要预言，它可以用广义相对论来解释。

8. 下列哪个物理现象可以用电磁感应定律解释？A. 法拉第电磁感应定律B. 安培环路定理C. 楞次定律D. 电磁感应答案：A解析：法拉第电磁感应定律是电磁学中的一个基本定律，它描述了磁场变化产生的感应电动势。

高中物理竞赛试题库附详细答案

高中物理竞赛试题库附详细答案一、选择题1. 下图是一台垂直面上的运动物体的加速度-时间图象，物体的初始速度为零。

根据图象可知，该物体的速度-时间图象为：A) 直线斜率为正的一条直线B) 曲线C) 直线斜率为负的一条直线D) 无法确定答案：A) 直线斜率为正的一条直线解析：根据加速度-时间图象的性质，直线斜率为正的一条直线表示物体在做匀加速运动。

2. 一个物体垂直抛掷，竖直上抛的速度和竖直下落的速度分别为v0和v1，则该物体上抛的时间与下落的时间比值为：A) v1/v0B) √(v1/v0)C) v0/v1D) √(v0/v1)答案：D) √(v0/v1)解析：根据物体竖直抛掷运动的性质，上抛和下落的时间比值为：上抛的时间/下落的时间= √(v0/v1)。

3. 将物体1质量为m1=2kg的铁块放在静止的光滑桌面上，物体2质量为m2=3kg的物体1上，两物体间没有任何摩擦力。

物体1与物体2在竖直方向上的加速度为：A) 7/5m/s²B) 6/5m/s²C) 5/7m/s²D) 5/6m/s²答案：A) 7/5m/s²解析：根据牛顿第二定律和叠加力的原理：F = (m1 + m2) * am1 * g - m2 * g = (m1 + m2) * a2 * 9.8 -3 * 9.8 = (2 + 3) * a19.6 - 29.4 = 5a-9.8 = 5aa = -9.8 / 5a = -1.96 m/s²因为加速度的方向与重力方向相反，所以取绝对值：|a| = 1.96 m/s²所以物体1与物体2在竖直方向上的加速度为1.96 m/s²，即7/5m/s²。

二、填空题1. 物体从A点自由下落到B点，高度差为10m，重力加速度为10m/s²，则到达B点时的速度为___m/s。

答案：14 m/s解析：根据加速度公式：v² = u² + 2as其中，v是最终速度，u是初始速度，a是加速度，s是位移。

高中物理竞赛真题及答案解析

高中物理竞赛真题及答案解析高中物理竞赛是一项能够考察学生物理功底和思维能力的重要比赛。

参与其中的学生将面对一系列的题目，需要通过思考和分析，找出正确答案。

本文将介绍一些典型的高中物理竞赛真题，并给出解析，希望能帮助读者更好地理解物理知识。

第一题：弹簧振子题目：一个质量为m的物体在无摩擦的水平面上，通过一根劲度系数为k的弹簧与固定支点连接，形成一个简谐振动系统。

当振子离开平衡位置时，弹簧的弹力恢复力与物体的位移之间存在什么样的关系？A. 弹力恢复力与位移成正比B. 弹力恢复力与位移成反比C. 弹力恢复力与位移之间存在平方关系D. 弹力恢复力与位移之间不存在简单的函数关系解析：对于弹簧振子的系统，恢复力(弹力)与位移之间存在线性关系。

当物体偏离平衡位置时，弹簧会产生与位移方向相反的恢复力，且恢复力的大小与位移的大小成正比。

因此，选择答案A。

第二题：电场强度计算题目：两个等电量的点电荷分别为q1和q2，离它们的距离分别为r1和r2。

两电荷间的电场强度关系为：A. E1 > E2B. E1 < E2C. E1 = E2D. 无法确定解析：根据电场强度计算公式E=k*q/r^2，我们可以看出，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。

由于两个电荷的大小相等，所以根据距离的不同，我们可以得出E1与E2之间的关系：E1/E2 = (q1/q2)*(r2^2/r1^2)。

由于q1=q2，所以E1/E2 = (r2^2/r1^2)。

因此，当r2>r1时，E1<E2；当r2<r1时，E1>E2；当r2=r1时，E1=E2。

因此，选择答案D。

第三题：传声器和扬声器的区别题目：欣赏音乐时，我们通常会用到传声器和扬声器。

请问，传声器和扬声器有什么区别？解析：传声器和扬声器都是将电信号转换为机械振动来产生声音的装置。

它们的主要区别在于应用场景和功能。

传声器一般用于接收声音信号，并将其转换为电信号，例如我们使用的话筒，它将声音转换为电信号通过线路传输或记录。

第34届全国中学生物理竞赛决赛试题和详细答案解析

第34 届全国中学生物理竞赛决赛试题与参考解答一、（35分）如图，质量分别为a b m m 、的小球a b 、放置在光滑绝缘水平面上，两球之间用一原长为0l 、劲度系数为0k 的绝缘轻弹簧连接。

（1）0t =时，弹簧处于原长，小球a 有一沿两球连线向右的初速度0v ，小球b 静止。

若运动过程中弹簧始终处于弹性形变范围内，求两球在任一时刻(0)t t >的速度。

（2）若让两小球带等量同号电荷，系统平衡时弹簧长度为0L ，记静电力常量为K 。

求小球所带电荷量和两球与弹簧构成的系统做微振动的频率（极化电荷的影响可忽略）。

参考解答：（1）如图，t 时刻弹簧的伸长量为u l l =-有202d uk u dtμ=- ①式中a b a bm m m m μ=+②为两小球的约化质量。

由①②式知，弹簧的伸长量u 服从简谐振动的动力学方程，振动频率为2πf ω=③最后一步利用了②式。

t 时刻弹簧的伸长量u 的表达式为sin cos u A t B t ωω=+④式中A B 、为待定常量。

0t =时，弹簧处于原长，即(0)0u B == 将0B =代入④式得sin u A tω=⑤a 相对于b 的速度为cos a b adr dr duv A t dt dt dtωω'=-== ⑥0t =时有0(0)0av v A ω'=-= ⑦由⑥⑦式得0cos av v t ω'= ⑧系统在运动过程中动量守恒0a a a b b m v m v m v =+⑨小球a 相对于地面的速度为a ab v v v '=+ ⑩由③⑧⑨⑩式可得，t 时刻小球a 和小球b 的速度分别为01cos b aa a ab m m v v m m m ⎡⎤⎫=+⎢⎥⎪⎪+⎢⎥⎭⎣⎦⑪01cos ab ab m v v m m ⎡⎤⎫=-⎢⎥⎪⎪+⎢⎥⎭⎣⎦⑫（2）若两球带等量同号电荷，电荷量为q ，系统平衡时有200020()q K k L l L =- ⑬由⑬式得q L = ⑭设t 时刻弹簧的长度为L （见图II ），有 220022()d L q k L l K dt Lμ=--+ ⑮图II令0x L L =-为t 时刻弹簧相对平衡时弹簧长度0L 的伸长量，⑮式可改写为22200002200()1d x q x k x k L l K dt L L μ-⎛⎫=---++ ⎪⎝⎭⑯系统做微振动时有0xL因而22000112x xx O L L L -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⑰利用上式，⑯式可写为22220000223000()2d x q q x k L l K k K x O dt L L L μ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=--+-++ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦⑱略去20x O L ⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，并利用⑬或⑭式，⑱式可写为2200002300322L l d x q k K x k x dt L L μ⎛⎫-=-+=- ⎪⎝⎭ ⑲由⑲式知，00320L l ->，系统的微振动服从简谐振动的动力学方程，振动频率为f = ⑳最后一步利用了②式。

初中物理竞赛试题5

1欢迎下载图2图3图4初中物理竞赛试卷5说明：1、本试卷共46道单项选择题。

第1至40题每题3分，第41至第46题每题5分，全卷满分150分。

2、考试时间为90分钟。

3、考生使用答题纸，把每题正确答案前的字母填在答卷纸相应空格内。

不填或填入不正确答案均不得分。

考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。

1.甲、乙两人分别在并列的两个升降机中，各自以自己为参照物，甲看见乙在上升，楼房也在上升，乙看见楼房在上升。

如果以地面为参照物，则他们各自运动的状态是 ( )(A)甲在上升，乙在下降。

(B)甲、乙都在下降，但乙比甲快。

(C)甲、乙都在下降，但甲比乙快。

(D)以上三种情况都不对。

2.甲、乙两地相距100千米，一辆汽车以40千米/小时的速度从甲地出发开往乙地，此时，恰好有一辆汽车从乙地开出向甲地进发，且以后每隔15分钟乙地均有一辆车发出，车速都是20千米/小时，则从甲地发出的那辆车一路可遇到从乙地发出汽车共 ( ) (A)15辆。

(B)10辆。

(D)无法确定。

3.重约3牛的物体可能是( ) (A)一枚1元硬币。

(B)一本练习本。

(C)一只鸡蛋。

(D)一听可乐。

4.在下列各种摩擦中，有害的摩擦是( )(A)人走路时脚与地面间的摩擦。

(B)电动机运转时各转动部分间的摩擦。

(C)皮带传动中皮带与皮轮间的摩擦。

(D)自行车后轮与地面间的摩擦。

5.两个完全相同的容器分别装有两种不同的液体，如图1所示。

已知甲图中的液重大于乙图中的液重，因此可以肯定( )(A)甲图中的液体密度大于乙图中的液体密度。

(B)甲图中的液体密度小于乙图中的液体密度。

(C)甲图中的液体密度等于乙图中的液体密度。

(D)上述三种答案都可能出现。

6.把一块金属放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)的杯中时，从杯中溢出8×10—3千克酒精。

若将该金属块放入盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量 ( )(A)大于8×10—3千克。

2005试题物理竞赛试题

2005年武警学院第二届物理竞赛试卷《大学物理竞赛试卷》（考试时间：2005年10月）3分，共52分） )500 m 处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n =2r/min （转/分钟）转动．当光束与岸边成60°角时，光束沿岸边移动的速度v =__________．2、轮船在水上以相对于水的速度1v 航行，水流速度为2v ，一人相对于甲板以速度3v 行走．如人相对于岸静止，则1v 、2v和3v 的关系是___________________．3、有一火车，在水平地面上以不变的加速度a沿直线向前运动，在某时刻从火车天花板上掉下一个螺帽．则在地面上静止的人看螺帽的加速度大小为__________，方向是__________．而在火车上静止的人看螺帽的加速度大小为________________．4、一弹道火箭自身质量（含燃料）M 0 = 12.9 t (吨)，所载燃料的质量为m = 9.0 t (吨)，发动机工作时喷出气体的速率（相对于火箭体）为常量u = 2×103 m/s ，此火箭由静止开始发射后，若不计重力及空气阻力，则在燃料烧尽后，它的速度为____________________．5、质点在几个力作用下沿曲线x = t (SI) ，y = t 2(SI)运动，其中一力为i t F 5=(SI)，则该力在t = 1 s 到t = 2 s 时间内作功为_________________．m俯视图6、半径为20 cm 的主动轮，通过皮带拖动半径为50 cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动．主动轮从静止开始作匀角加速转动．在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1，则主动轮在这段时间内转过了________圈．7、质量为m 、长为l 的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量J ＝m l 2 / 12)．开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m ，在水平面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中．则子弹嵌入 0俯视图后棒的角速度ω ＝_____________________．8、如右图所示，一均匀细杆AB ，长为l ，质量为m ．A 端挂在一光滑的固定水平轴上，它可以在竖直平面内自由摆动．杆从水平位置由静止开始下摆，当下摆至θ角时，B 端速度的大小v B ＝________________________．热c V =0.314 kJ ·kg -1·K -1，则氩原子的质量m =__________．(波尔兹曼常量k =1.38×10-23J / K)10、右图为一理想气体几种状态变化过程的p －V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中：(1) 温度升高的是__________过程；(2) 气体吸热的是__________过程．11、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度分布y (m)是_______________；若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的场强分布是____________________．12、（4分）图中画出一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图，则平衡位置在P 点的振动方程是 ____________________________________________．13（5分）、一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度是原来的 _________倍；电场能量是原来的_________倍．14、有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料__________________，如果做成永磁体________________.15、一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将____________________．- 16（4分）、一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为-ωA 、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的________点．当振子处在位移的绝对值为A 、速度为零、加速度为-ω2A 和弹性力为-kA 的状态时，应对应于曲线上的____________点．17（10分）、质量为M 的匀质圆盘，可绕通过盘中心垂直于盘的固定光滑轴转动，转动惯量为21Mr 2．绕过盘的边缘挂有质量为m ，长为l 的匀质柔软绳索（如图）．设绳与圆盘无相对滑动，试求当圆盘两侧绳长之差为S 时，绳的加速度的大小．18（10分）、质量为m ，半径为R 的均匀球体，从一倾角为θ 的斜面上滚下．设球体与斜面间的摩擦系数为μ，求使该球体在斜面上只滚不滑时,θ 角的取值范围．三、计算题（共5分）19、1 mol的理想气体，完成了由两个等体过程和两个等压过程构成的循环过程(如图)，已知状态1的温度为T1，状态3的温度为T3，且状态2和4在同一条等温线上．试求气体在这一循环过程中作的功．四、计算题（共23分）20（5分）、真空中一半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q．试求此带电球面的静电能．A、B的面积都是S，极板间距离为d．接上电源后，A 板电势U A=V，B板电势U B=0．现将一带有电荷q、面积也是S而厚度可忽略的导体片C平行插在两极板的中间位置，如图所示,试求导体片C的电势．22（5分）、一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为 r的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23、一个铜球壳浮在相对介电常量为εr＝3.0的大油槽中，球的一半浸在油中，如图所示．球上净电荷为Q＝2.0×10-6 C．问球的上半部有多少电荷？下半部有多少电荷？五、计算题（共15分）24（10分）、两条细导线，长度都是L，平行齐头放置，相距为a，通有同向等值电流I．求它们之间作用力的大小和方向．[积分公式2222daxaxxx+=+⎰]B25（5分）、一导线弯成如图形状，放在均匀磁场B 中，B的方向垂直图面向里． ∠bcd=60°，bc =cd =a ．使导线绕轴OO ＇旋转，如图，转速为每分钟n 转．计算 OO ＇．六、计算题（共5分）26、一波长为λ 的简谐波沿Ox 轴正方向传播，在λ21=x 的P 处质点的振动方程是210)cos 21sin 23(-⨯-=t t y P ωω (SI) 求该简谐波的表达式．。

物理竞赛理论笔试题及答案

物理竞赛理论笔试题及答案物理竞赛是对学生物理知识掌握程度和应用能力的一种考验，它不仅要求学生具备扎实的物理基础，还要求他们能够灵活运用物理知识解决实际问题。

本文将提供一份物理竞赛理论笔试题及其答案，以供参考。

一、选择题1. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，其受力情况是（）。

A. 只受重力和支持力B. 只受摩擦力C. 受重力、支持力和摩擦力D. 受重力、支持力，可能还受摩擦力答案：D。

物体在水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，受重力和支持力，如果物体与水平面有相对运动或有运动趋势，则还会受到摩擦力。

2. 根据能量守恒定律，在一个封闭系统中，能量（）。

A. 可以创造B. 可以消失C. 不会减少D. 可以转化为其他形式答案：C。

能量守恒定律表明，在一个封闭系统中，能量不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。

二、填空题3. 光在真空中的传播速度是_________m/s。

答案：3×10^8 m/s。

光在真空中的传播速度是一个常数，也是物理学中非常重要的一个数值。

4. 一个质量为1kg的物体，其速度为2m/s，根据动量守恒定律，其动量大小为_________kg·m/s。

答案：2 kg·m/s。

动量守恒定律表明，如果一个系统不受外力作用，其总动量保持不变。

动量的大小可以通过公式 P = mv 计算，其中 P是动量，m 是质量，v 是速度。

三、简答题5. 请简述牛顿第一定律的内容及其意义。

答案：牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

这一定律的意义在于，它揭示了物体运动的自然规律，即物体倾向于保持其运动状态，除非有外力作用于它。

这一定律是经典力学的基础之一。

四、计算题6. 一个质量为2kg的物体从静止开始，受到一个恒定的力 F = 10N作用，求物体在5秒内的位移。

答案：首先，根据牛顿第二定律，F = ma，可以求出物体的加速度 a= F/m = 10N / 2kg = 5m/s²。

初中物理竞赛试题5答案

初中物理竞赛试题5答案初中物理竞赛试题5的答案如下：1. 题目：一个物体的质量为2千克，受到的重力为多少牛顿？答案：根据重力公式 \( F = m \times g \)，其中 \( m \) 为物体的质量，\( g \) 为重力加速度，一般取 \( 9.8 \, \text{m/s}^2 \)。

所以，物体受到的重力 \( F = 2 \, \text{kg} \times 9.8 \,\text{m/s}^2 = 19.6 \, \text{N} \)。

2. 题目：如果一个物体以10米/秒的速度匀速前进，那么它在5秒内通过的路程是多少？答案：根据速度公式 \( s = v \times t \)，其中 \( s \) 为路程，\( v \) 为速度，\( t \) 为时间。

物体在5秒内通过的路程 \( s = 10 \, \text{m/s} \times 5 \, \text{s} = 50 \, \text{m} \)。

3. 题目：一个电阻为10欧姆的电阻器，通过它的电流为0.5安培，求通过该电阻器的电压。

答案：根据欧姆定律 \( V = I \times R \)，其中 \( V \) 为电压，\( I \) 为电流，\( R \) 为电阻。

通过电阻器的电压 \( V = 0.5 \, \text{A} \times 10 \, \Omega = 5 \, \text{V} \)。

4. 题目：一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2米/秒²，求物体在第3秒末的速度。

答案：根据速度公式 \( v = u + at \)，其中 \( v \) 为最终速度，\( u \) 为初始速度（题目中为0），\( a \) 为加速度，\( t \) 为时间。

物体在第3秒末的速度 \( v = 0 + 2 \, \text{m/s}^2\times 3 \, \text{s} = 6 \, \text{m/s} \)。

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【精品】山东省济南第四十六中学物理竞赛试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．饺子放在水中煮，怎么煮都不会发黄或变焦，而放在油中炸，过一会儿就发黄，发生该现象的原因是由于油的（）A．密度比水小B．沸点比水高C．比热比水小D．内能比水大2．下列现象中的物态变化，属于熔化的是（）A．春天，河里的冰开始解冻B．夏天清晨，花草上有大量露水C．秋天清晨，浓雾笼罩大地D．冬天，结冰的衣服也会晾干3．下列现象中，由于光的折射而引起的是（）A．小孔成像B．湖光倒影C．雨后彩虹D．林中阳光4．如图所示，容器内盛有部分水，气球下面悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中，若大气压增大，则石块将（）A．上浮B．下沉C．静止D．先上浮后下沉5．人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置Q相比（）A．“日出”时S在Q的下方，“日落”时S在Q的上方B．“日出”时S在Q的上方，“日落”时S在Q的下方C．“日出”或“日落”时S均在Q的上方D．“日出”或“日落”时S均在Q的下方6．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回．则平面镜之间的夹角不可能是（）A．1°B．2°C．3°D．4°7．建筑工人施工时，需要将物体运送到高处，高处的建筑工人使用定滑轮拉动绳子ab，为防止物体与墙壁相碰，站定在墙面上的另一个建筑工人还需要用绳子bc控制物体，使物体与墙壁的距离始终保持不变，则在物体缓慢上升的过程中（）A．绳ab上的拉力增大，绳bc上的拉力减小B．绳ab上的拉力减小，绳bc上的拉力增大C．两根绳子上的拉力均增大D．两根绳子上的拉力均减小8．某灯泡直接连在电压不变的电源两端，灯泡的电功率为16瓦，现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为9瓦，若灯泡的电阻不变，则长导线消耗的电功率为（）A．7瓦B．5瓦C．3瓦D．1瓦9．如图，公园围墙外的小路形成一个规则的正方形，甲乙两人分别从两个对角处同时出发沿逆时针方向紧贴围墙绕公园匀速行走．已知甲绕围墙行走一圈需要48分钟，乙绕围墙行走一圈需要68分钟．从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不见乙时，所经历的时间为A．4分钟B．3分钟C．2分钟D．1分钟10．阻值相等的三个电阻R和R1，R2，R3组成如图所示的电路，且R1＝R2＝R3，若电阻R1两端的电压为20伏，电阻R3两端的电压为4伏，则电阻R2两端的电压为（）A．6伏B．8伏C．10伏D．12伏二、多选题11．如图所示，质量分布均匀的甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上，它们对地面的压强相同，若要使甲对地面的压强大于乙对地面的压强，下列叙述中正确的是( )A．沿竖直方向上切去相同的体积B．沿竖直方向上切去相同的厚度C．沿水平方向切去相同的质量D．沿水平方向切去相同的体积12．在如图所示的电路中，电流表A1和A2的示数分别为0.3安和0.4安，若将电路中的某两个电阻的位置互换，电流表A1和A2的示数却不变，则干路中的电流可能为A．0.45安B．0.50安C．0.55安D．0.60安三、综合题13．如图所示，重为600牛的人站在300牛的木块上，人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，人与木块相对静止。

若地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍，不计滑轮轴心的摩擦。

则：（1）木块受到地面的摩擦力为_____牛（2）人受到木块的摩擦力为_____牛，方向为_____；（填“向左”或”向右”）（3）木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到什么力？_____。

14．小明家新买了一条标有“220V，50W”的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图的电路，其中R为待测电阻，电源两端的电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但是，小明在测量过程中发现，无论怎样调整滑动变阻器，电表的示数都几乎没有什么变化，且查得各元件完好，电路连接无误，请分析产生这一现象的原因________．如果仍然使用这些器材，怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压？________在小明电路图的右侧画出你的电路图________15．如图甲所示的部分电路中，电源电压U保持不变，a、b、c为三个接线柱，现备有三个电阻：R 1 =9 Ω，R 2 =6 Ω，R 3 =3 Ω(1)若只在a、c间接入R 1 ，则闭合开关S后，在1 min内R 1 上产生的电能是240 J，求电源电压U；(2)若要从R 1 、R 2 、R 3 中选取两个电阻，连入图中的虚线框内，使得S闭合时电路消耗的总功率是S断开时电路消耗总功率的3倍，请你在图乙中画出两种连接电路(每个电路都应有两个电阻)，并在连入电阻的上方标出该电阻的阻值或符号；(3)在(2)中的两种连接电路中任选一种，计算出S断开和闭合两种状态下电路的总功率．四、填空题16．如图，一内部横截面积为S的圆柱形容器里盛有适量的水，另有一密度为12ρ水、底面积为12S、高度为H的圆柱形木块漂浮在水面，现用一竖直向下、逐渐增大的外力F将其缓慢压至刚好完全浸没在水中。

此时F＝_____，水面上升的高度h＝_____，水对容器底部增加的压力ΔF＝_____。

17．如图所示，AB两点间的总电压为20V，五个电阻阻值均为4Ω，则电流表的示数为________A；电压表的示数为_______________V．18．如图所示，质量为m的运动员站在质量为M的均匀长板AB的中点，板位于水平地面上，可绕通过A点的水平轴无摩擦转动。

板的B端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员的手中。

当运动员用力拉绳子时，滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向，则要使板的B端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是_____。

五、实验题19．小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的测量工具只有刻度尺．小东利用身边的器材设计出一个实验方案．首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示．下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整．（1）用刻度尺测出OE的长度L o；（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；（3）____________________________________________________________；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为：___________________．六、计算题20．如图所示装置，O为杠杆OA的支点，在离O点L0处挂着一个质量为M的物体。

每单位长度杠杆的质量为m，当杠杆的长度为多少时，可以用最小的力F维持杠杆平衡。

参考答案1．B【详解】饺子在水中煮，怎么煮也不会发黄变焦，而在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，主要是因为油的沸点大于水的沸点，且油沸腾后，会保持沸点温度（远大于水的沸点100℃）不变，饺子内的水分会很快蒸发掉，而变黄变焦．2．A【解析】【详解】A．冰雪消融是熔化现象，符合题意；B．水蒸气变成露珠是液化现象，不符合题意；C．水蒸气草木上形成小水滴是液化。

不符合题意。

D．冰冻的衣服变干是由固态直接变为气态是升华，不符合题意。

3．C【详解】A．小孔成像是由于光的直线传播引起的；B．湖光倒影是由于光的反射引起的；C．雨后彩虹是由于光的折射引起的；D．林中阳光，说明了光是沿直线传播的．4．B【解析】【详解】原来石块和气球悬浮在水中，F浮＝G；若大气压增大，增大的压强大小不变的传给气球，气球受到的压强增大，气球的体积减小，排开水的体积变小，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球受到的浮力减小，使得石块和气球受到的浮力小于总重而下沉。

5．D【解析】【详解】由于大气层下部密度大，上部密度小，“日出”“日落”时阳光穿过大气层发生折射，折射光线向下偏折，我们逆着折射光线看过去，认为太阳在折射光线的反向延长线上，我们看到太阳的位置Q比太阳的实际位置S高。

6．D【详解】根据光的反射定律，画光的反射光路图如下图所示，由图知：因为第一条入射光线平行于下面平面镜，所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为θ，光线第一次反射的入射角为：90°﹣θ；第二次入射时的入射角为：90°﹣2θ；第三次的入射角为：90°﹣3θ；第N次的入射角为：90°﹣Nθ．要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零所以有90°﹣Nθ＝0，解得：θ＝90N，由于N为自然数，所以θ不能等于4°．7．C【解析】【详解】因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：两绳拉力的合力为物体的重力不变；在题型设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小。

然后就用平行四边形定则作出图（2）8．C 【解析】【详解】设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I ，此时灯泡的功率为P ＝I 2R ＝16W ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I ′，此时灯泡的实际功率为P ′＝I ′2R ＝9W ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：I ′＝34I ，此时电路的总功率P 总＝UI ′＝U ×34I ＝34×16W ＝12W ，长导线消耗的电功率为12W ﹣9W ＝3W 。

9．B 【解析】【分析】（1）设正方形的边长为L ，根据题意求出甲与乙走L 距离的时间；（2）分析甲与乙的运动过程，找出甲第一次看到乙的时间，甲第一次看不到乙的时间，从而求出甲从看到乙到看不到乙经历的时间．【详解】1) 设正方形小路的边长为L ，甲走路程L 所用的时间48min12min 4t ==甲，乙走路程L 所用的时间68min17min 4t ==乙； (2)经过48min ，甲走过的路程是4L ，甲回到出发点；经过4821714min min min =⨯+，乙的路程大于2L ，小于3L ，设乙的路程s 乙，则23L s L <<乙；甲与乙位置如图(1)所示，甲乙在同一直线上，甲可以看到乙，这是甲第一次看到乙；(3)经过17min 351min ⨯=，乙的路程是3L;经过51min 412min 3min =⨯+，甲的路程大于4L ，小于5L ，设甲的路程s 甲，则4L<s 甲<5L ，甲与乙的位置如图(2)所示，甲乙不在同一条直线上，甲开始看不到乙；(4)从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为51min −48min=3min. 故选B. 10．B 【解析】【详解】如下图所示：设R 2两端的电压为U 2，R 1＝R 2＝R 3＝R 0，由图甲可知： R 与R 3串联，通过R 3的电流3304V U I R R == ，因最右边R 3与R 串联后再与R 2并联，所以，通过R 的电流24V R U U I R R -==，则204V 4V U R R -=① 如图乙可知：R 2与R 3R 组成的串联电路并联，通过中间电阻R 的电流I ＝2004V U R R +，中间R 两端的电压为U R 中＝IR ＝2004V R R U R ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，由图丙可得：ABE 与AF 并联，因电阻R 1两端的电压为20伏，所以200220V 4V R U U R R ⎛⎫+ +⎪⎝⎭＝ ② 由①②两式可得：U 2＝8V ，U 2＝﹣12V （舍掉）. 11．CD 【详解】实心正方体对水平地面的压强p ρgh =，由图可知：甲的边长比乙的边长大，因它们对地面的压强相同，所以ρ甲＜ρ乙（1）沿竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时，两正方体的密度和高度不变，所以它们的压强还是相等，故AB 不正确．（2）沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因S 甲＞S 乙，所以△p 甲＜△p 乙，又因p 甲=△p 乙，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强，故C 正确；（3）沿水平方向切去相同的体积时，因S 甲＞S 乙，所以△h 甲＜△h 乙，又因ρ甲＜ρ乙，所以ΔΔg h g h ρρ<甲甲乙乙，即△p 甲＜△p 乙，因p 甲=p 乙，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强，故D 正确．故选CD ． 12．BC 【分析】分析电路图，R 1、R 2、R 3并联，电流表A 1测量通过R 2、R 3的电流之和，电流表A 2测量通过R 1、R 2的电流之和；将R 1、R 2、R 3中的某两个电阻互换位置而其他条件不变时，两电流表的示数不变，三电阻两端的电压相等，根据欧姆定律可知所换的两电阻大小相等，求出三条支路的电流，再求流过干路的电流值．【详解】R 1、R 2、R 3并联，电流表A 1测量通过R 2、R 3的电流之和，电流表A 2测量通过R 1、R 2的电流之和；①若互换R 1、R 2的位置，两电流表的示数不变，则R 1=R 2，因为电流表A 2的示数为0.4A ，所以I 1=I 2=0.2A ；因为电流表A 1的示数为0.3A ，则I 2+I 3=0.3A ；所以I 3=0.1A ；所以干路上的电流：I=I 1+I 2+I 3=0.2A+0.2A+0.1A=0.5A ；②若互换R 2、R 3的位置，两电流表的示数不变，则R 2=R 3，因为电流表A 1的示数为0.3A ，所以I 2=I 3=0.15A ；因为电流表A 2的示数为0.4A ，则I 1+I 2=0.4A ；所以I 1=0.4A-0.15A=0.25A ；所以干路的电流：I=I 1+I 2+I 3=0.25A+0.15A+0.15A=0.55A ；③若互换R 1、R 3的位置，两电流表的示数不变，则R 1=R 3；而若R 1=R 3则两电流表的示数就应相同，所以不可能是互换R 1、R 3的位置．由上分析，可知电流表A 的示数可能为0.5A 或0.55A ．故选BC ．13．180 90 向右人对木块的压力、人对木块的摩擦力【解析】【详解】(1)[1]据地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍可计算出此时木块所受的摩擦力f＝0.2×900N＝180N；(2)[2]人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，即人和木块是一个整体，所以由于此时木块受到向右的摩擦是180N，所以人和木块受到向左的拉力也是180N，即左边有两端绳子拉着人和木块，故据此能判断出每一段绳子上的拉力都是90N，即此时绳子向左拉人的力是90N，由于人处于静止状态，所以此时人所受的绳子的拉力和木块对人的摩擦力是一对平衡力，所以木块对人的拉力也是90N；[3] 摩擦力方向与拉力的方向相反，为向右；(3)[4]对此时的木块进行受力分析即可知，此时木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到人对木块的压力和人对木块的摩擦力和绳对木块的拉力。