物理竞赛模拟试题(一)

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2012级物理竞赛最后模拟

2012级物理竞赛最后模拟（一）1．如图所示，总能量为E的相对论性高能电子(其动能大于静能)与频率为v的低能光子(能量小于电子静能)相向运动而碰撞，碰后光子沿与原入射方向成θ角的方向散射(散射电子图中没有画出)，求散射光子的能量(用E，v，θ和电子静能E0表示)。

当θ为何值时，散射光子的能量最大?并求此最大能量。

2．在静止车厢内有一幅角θ为常量（0<θ<90°）的圆锥摆，当摆球处以图中所示的最左位置时，车厢开始以常量a向右作水平匀加速运动。

试问：摆球相对车厢是否有可能恰好从此时刻开始以θ′（0<θ′<90°）为幅角作圆锥摆运动？3.为了近距离探测太阳并让探测器能回到地球附近，可发射一艘以椭圆轨道绕太阳运行的携带探测器的宇宙飞船，要求其轨道与地球绕太阳的运动轨道在同一平面内，轨道的近日点到太阳的距离为0．01 AU(AU为距离的天文单位，表示太阳和地球之间的平均距离：l AU=1.495×1011m)，并与地球具有相同的绕日运行周期(为简单计，设地球以圆轨道绕太阳运动)．试问从地球表面应以。

(发射速度是指在关闭火箭发动机，停止对飞船加速时飞船的速多大的相对于地球的发射速度u度)发射此飞船，才能使飞船在克服地球引力作用后仍在地球绕太阳运行轨道附近(也就是说克服了地球引力作用的飞船仍可看做在地球轨道上)进入符合要求的椭圆轨道绕日运行?已知地球半径R＝6.37×106 m，地面处的重力加速度g=9.80m/s2，不考虑空气的阻力．e4.如图所示，在竖直向下的足够宽广的O xy平面中，每隔d的区域内就有一段d的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场（电场强度为E，磁感强度为B＝0.1T）。

有一带电荷量为q＝+2.0×10-10C，质量为m＝1.1×10-11kg的带电粒子从O点自由下落，且qE＝mg。

（1）求粒子到达第几个电场和磁场分布的区域时，带电粒子不能从该区域的下方射出来？（2）求粒子在该区域内运动的时间。

全国中学生物理竞赛复赛模拟试题汇编(PDF版共6套)

M 3m T g (2分) 1 2 T M m g (2分) 2 2
第 29 届复赛模拟赛题
12
其中 M sv0 (
3gl 2l l 2l l ) s ( ) g u1 g u1 2
第三题（20 分）在光滑平面上放有一个质量为 m 的匀质圆环，内径为 r 。从圆环的三个三等分点上各连出一根轻质弹簧，原长几乎为 0，劲度系数为 k ，三根弹簧连到一个质量为 m 的质点上。（1）用一个恒力 F 沿着 x 方向作用于圆环，若质点与圆环保持相对静止，则 m 相对圆心位移为多少？（2）初态圆环和质点保持静止，沿着某根弹簧方向给圆环一个冲量，使得速度为 v0 圆环和质点的运动方程。
A
B k。 t
C B
第 29 届复赛模拟赛题
7
第七题（20 分）井底之蛙在一个圆柱形的井底中心有一只青蛙。当水注满整个井的时候，青蛙刚好能看见全部天空，水的折射为 n 1.33 。（1）若此时月亮位于天顶，则青蛙看见的月亮和此时地上的人看到的月亮的大小之比为多少？（2）当水漏掉一半的时候，青蛙看到的星星数目和此时地上的人看到的星星数目之比约为多少？（认为星星很多，均匀的分布在天空中）（3）接上一问，青蛙的视野中， “天空”的边缘与“天空”的中心，星星的密度之比为多少？
度。记下段绳子为 n 方向，上段绳子为方向。轮子的角加速度为 a0 r a0
M
第 29 届复赛模拟赛题
10
在地面上看 B 的加速度：
aBn a0 2 2 r
2 2 ， aB 2 r 2 2
（3 分）
地面上看墙角 M 加速为 aM 0 ，由于下段绳子没有转动，所以下端绳子上靠近滑轮的点沿绳加速度为 0，所以相对滑轮下段绳子进入绳子的加速度为

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0C.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F 1；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 F 2（如图Ⅰ-3），关于F 1 和 F 2 的大小，下列判断中正确的是A.F 1 = F 2＞(M + m )gB.F 1＞(M + m )g ,F 2＜(M + m )gC.F 1＞F 2＞(M + m )gD.F 1＜(M + m )g ，F 2＞(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-3 图Ⅰ-2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图Ⅰ-11B = 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图Ⅰ-13图Ⅰ′-1R 1 = 2 Ω R 2 = 2 Ω……(2分)（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 +≥224E ……（2分） 19.（12分）由G 2rMm =r m v 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 h R 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 =qm g 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 m g 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 =rm I r I L k ⋅⋅⋅-⋅4)3(ε（2分）。

全国初中物理竞赛模拟卷(一)全国初中物理竞赛试题精编(原卷版)

全国初中物理竞赛模拟卷（一）全国初中物理竞赛试题精编学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图甲所示，一个滑轮组竖直固定在水平支架上，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有重为G的物体A，用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A，重物A向上运动的速度为v，力F做功的功率P随物体上升速度v之间的关系图象如图乙所示。

滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计，g取10N/kg。

则下列说法正确的是（）A．拉力F的大小为120NB．滑轮组对水平支架的拉力为140NC．拉力F的功率为1.2W时，10s内滑轮组对物体A做功12JD．若在物体A下再加挂30N的重物，滑轮组的机械效率可以达到86.7％2．质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑，每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。

则甲、乙在斜面上运动的过程中（）A．平均速度之比为3︰5B．甲的重力势能转化为动能C．到达斜面底端的动能相等D．乙重力做功的功率比甲大3．如图甲所示为边长为20cm的薄壁正方体容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2、高为10cm。

向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终竖直，圆柱体对容器底部的压力与注入液体的质量关系如图乙所示。

则下列表述正确的是（）①圆柱体的密度小于液体的密度②当注入液体质量为2kg时，圆柱体所受的浮力为20N③当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时，注入液体质量为3kg④当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时，圆柱体下表面受到的液体压力为32.5NA．只有①③正确B．只有②③正确C．只有②④正确D．只有②③④正确4．如图所示，足够高的柱形容器底面积为200cm2。

容器内放有一密度为0.4g/cm3、边长为10cm 的正方体木块A，将一物块B放在A的正上方，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。

物理竞赛模拟试题1

练习41．如图所示，半径为r 的轮子在高低不平的路面上纯滚动。

在图示瞬间，路面曲率半径R ，轮心O 的速度0v 及切向加速度0a τ均为已知量，求此时轮子边缘上A 、B 、C各点的速度和加速度。

2．如图甲所示，AB 是以恒定速度v 0顺时针传动的水平传送带，CD 是以v=5m/s 的恒定速度顺时针传动的倾斜传送带、其倾角θ=30°，倾斜传送带两端点C 、D 的高度差h=lm ，C 点与水平传送带在同一水平面，两传送带通过一段光滑的水平面相连。

现将一质量m 1=1kg 的物块a(可视为质点)在A 处放到水平传送带上，放置时初速度为零，经2s 运送到水平传送带的最右端B 处，从物块a 放到水平传送带上开始计时，其速度－时间图象如图乙所示，物块a 离开水平传送带之后与水平面上静止的另一质量m 2=2kg 物块b(可视为质点)发生弹性碰撞，碰后物块b 向右运动一小段距离后滑上倾斜传送带。

已知两传送带均由不同的电动机带动，传送带与轮子间尤相对滑动，不计轮轴处的摩擦，两物块与倾斜传送带之间的动摩擦因数均为，忽略两物块在水平面与传送带之间转移时的能量损失，重力加速度g 取10m/s 2，求：(1)两物块在水平面上碰撞后的速度大小分别是多少；(2)由于传送物块b ，带动倾斜传送带的电动机多消耗的电能；(3)物块a 与水平传送带因摩擦所产生的热量为多少。

3.在如图所示的平衡系统中，光滑的滑槽轨道内，不计重力的滑块A 与均匀重杆相连。

已知：均匀杆重力为P ，030θ=，060β=。

试求当绳子突然断开瞬时滑槽的支持力1．如图所示，半径为r 的轮子在高低不平的路面上纯滚动。

在图示瞬间，路面曲率半径R ，轮心O 的速度0v 及切向加速度0a 均为已知量，求此时轮子边缘上A 、B 、C 各点的速度和加速度。

2．如图甲所示，AB是以恒定速度v0顺时针传动的水平传送带，CD是以v=5m/s的恒定速度顺时针传动的倾斜传送带、其倾角θ=30°，倾斜传送带两端点C、D的高度差h=lm，C点与水平传送带在同一水平面，两传送带通过一段光滑的水平面相连。

高中物理竞赛初赛模拟试题(有答案)

高中物理竞赛模拟试题（初赛）一、现有一个长方形的抽屉,其俯视图如图所示AD=L,AB=W.抽屉面板上左、右对称地安装着E 、F 两个把手,它们之间的距离为d,该抽屉上下底面是光滑的,左、右侧壁的摩擦系数为μ,不拉动抽屉时左、右抽屉与抽屉腔之间有一定的间隙,如果用平行AD 的力作用在一个把手上将抽屉拉开,对μ有什么要求？二、一条轻氢绳两端各系着质量为m 1和m 2的物体,通过定滑轮悬挂在车顶上,m 1>m 2,如图绳与滑轮的摩擦忽略不计,若车以加速度a 向右运动,m 1仍然与车厢地板相对静止,试求：（1）此时绳上的张力T ；（2）m 1三、两个质量都为m 的小球,用一根长为2l 的轻绳连接起来,置于光滑桌面上,绳恰好伸直.用一个垂直绳方向的恒力F 作用在连线中点O 上,问：在两小球第一次碰撞前的瞬间,小球在垂直于F 方向上的分速度是多少？四、一车在平直公路上以加速度匀加速a g直线运动,用长为L 的轻绳将一小球B 悬挂于车厢顶上,待小求相对车厢静止之后,将其在竖直平面内稍稍拉离平衡位置,然后由静止释放,小球将在平衡位置附近作小幅振动,求小球的振动周期.CBAm五、一根一端封闭的均匀玻璃管长96cm,内有一端长20cm 为的水银柱水银柱下方为一空气柱,当温度为27°时玻璃管开口竖直向上,空气柱长60cm,此时外界大气压为76cmHg,试问：为使水银柱不全部从玻璃管中溢出,温度可达到多少度？六、三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状,若每一金属圈的原长电阻（即它断开时测两端的电阻）为R,试求图中A 、B 两点之间的电阻.七、在倾角为30°的斜面上,固定两根足够长的光滑平行导轨,一个匀强磁场垂直斜面竖直向上,磁感强度为B=0.4T,导轨间距L=0.5m 两根金属棒ab 、cd 水平地放在导轨上,金属棒质量m ab =0.1kg.、m cd =0.2kg 两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计,现使金属棒ab 以ν=2.5m/s 的速度沿斜面向上匀速运动,求：（1）金属棒cd 的最大速度；（2）在cd 有最大速度时,作用在ab 的外力的功率.八、由折射率为n=1.5的玻璃制成的对称的双凸透镜,在空气中焦距为30cm （1）把它放在平面镜上形成一个折、反射系统,该系统的焦距为多少？（2）在透镜和批改平面镜之间注满水,水的折射率为4/3,这个系统的折射率为多少？A(b)(a)参考答案一、如果F 作用在E 把手上,那么抽屉有一个沿逆时针转动的趋势,在D 、B 两个角上产生两个弹力N 1和N 2,以防止抽屉旋转,在D 、B 两处也会受到两个摩擦力f 1和f 2121210:0:()20:xy B FN N F F N N W d F N W N L M μμ=⎧⎪=⎪==+⎨⎪+⎪=+⎩=∑∑∑ 可解得 μ≤L d二、如图所示为的受力,以车厢为非惯性参照系,在竖直和水平方向上有22cos sin T m g T m aθθ==联立此二式可解得T m =m 1物体的受力如图所示,仍以车厢为非惯性参照系,在竖直和水平方向有11T N m g f m a N μ'+==≤静式中T ′=T,联立这二式,可解得11()m m g T μ≥=- 三、设作用力F 的方向为x 方向.当绳子与x 方向成α角时,绳上的张力T 为 T=2cos Fa此张力使小球在x 轴方向上的加速度为cos 2x T Fa m mα==AL可见,xa与a无关,小球在x轴方向做匀加速运动.设由初始到两球第一次相碰前,力F的作用点共移动的距离为s,则两小球在x方向都运动了距离s-l,则小球在碰撞前在x方向的分速度为xν==（1）在这段过程中,F做的功为Fs,根据动能定理2212()2x yFs mνν=⨯+(2)联立（1）、（2）两式可得Fs=F(s-l)+mνy2所以νy四、如图所示,在小车参照系中,小球受到三个力而平衡,重力mg,惯性力m a和轻绳拉力T.在小车参照系中,等效的重力加速度为g'=因此小球的振动周期22Tπ==五、如图,初态空气柱长L0=60cm,压强p0=96cmHg,温度T0=300K,而后从T0开始升温分阶段如下.第一阶段：温度从T0升高,空气柱长度增高,水银柱上升,但可保持空气柱压强仍维持在p0=96cmHg.当水银柱上端面与管口并齐时,此阶段温度达最高值,记为T1,有000001/(16)/p L T p L T=+解得1000(16)/380T L T L K=+=第二阶段：温度从T1继续上升,水银柱开始外溢,但留下的x<20cm长水银柱仍能维持空气柱内外压强平衡,水银柱也可以不全部溢出,设此时的温度为T x,则可建立方程00(76)(96)xp L x xT T+-=将p0、L0、T0各量代入后,可得22096(76)05xTx x--⨯-=为使x有实数解,要求二次方程判别式60cm20cm16cm220496(76)05xT =+⨯⨯-≥ 成立,即要求 T x ≤385K这样,可实现平衡x 的有两格外值1010x cmx cm⎡⎢⎣⎡=⎢⎣大小开始时T x =T 1=380K,对应x 大=20cm,x 小=0,显然实际情况是x 大而不是x 小,所以水银并未溢出.当T大从380K 向上逐渐增高时,x 大从20cm 逐渐减小（这可x 大从T 大关系看出）,当T 大=385K 时,x 大降到10cm,当T 大再增高时,便不可能有平衡x 的解,这意味着：（1）水银柱继续外溢,x 继续减小,但无论x 小到什么值维持平衡；（2）x 减小到某值时,水银柱（长度已减小到x 值）向下压回以达到新的平衡位置,但这是不可能的,因为水银柱外溢时空气柱压强大于外部压强,若水银柱能向回压下,则空气柱压强小于外压强,这两种情况都处于连续变化过程,因此刚要向回压下时内、外压强必相等,即此时的x 对应平衡状态,而这是已被否定的.结论：当温度刚超过385K 时,水银柱便会从管中全部溢出.综合所示可知,为使水银柱不会全部从管中溢出,温度至少可达385K,即112℃.六、从图看出,整个电阻网络相对A 、B 两点具有上、下对称性,因此可上、下压缩成图所示的等效简化网络,其中r 为原金属圈长度部分的电阻,即有 r=R/4图网络中从A 点到O 点电流与从O 点到B 点的电流必相同；从A ′点到O 点的电流与从O 点到B ′点电流必相同.因此可将O 点断开,等效成图所示简化电路,继而再简化成图所示的电路.最后可算得 R AB =1225512r r r -+=（）即有R AB =5R/48七、开始时,cd 棒速度为零,只有ab 棒有感应电动势,此时可计算出回路中的电流进而求出cd 棒所受的安培力F （可判断出安培力的方向沿斜面向上）如果F>m cd gsin30°,cd 将加速上升,产生一个和电流方向相反的电动势,这样回路中的电流将会减小,cd 棒受到的安培力F 将会减小,直到F=m cd gsin30°如果开始时F<m cd gsin30°,cd 将会加速下滑产生一个和电流方向相同的电动势,回路中的B ′ A ′AB ′BA ′AAB ′BA ′电流将增大,cd 棒受到的安培力F 将会增大,直到F=m cd gsin30°. （1）开始时,ab 棒速度为零,回路中的电流0.40.5 2.52.50.2Blv I A A r ⨯⨯=== 这时cd 受到平行斜面向上的安培力 F=B l I=.4 2.50.50.5O N N ⨯⨯=而0sin 300.2100.51cd m g N =⨯⨯=故cd 将加速下滑.当cd 的下滑速度增加到νm 时,需要有安培力此时回路中的电流()m mm Blv Blv Bl v v I r r++==cd 受到的安培力0sin 30m cd F BI l m g ==所以 2.5/m v m s =即金属棒的最大速度为 2.5/m v m s =. （2）当cd 棒达到最大νm 时,回路中的电流 I m =()5m m Bl v v I A r+== 作用在ab 棒上的外力 F=BI m l +m ab gsin30°=1.5N外力做功的功率为P F =F ν=3.75W。

全国物理竞赛复赛模拟试题(一)

2015年全国中学生物理竞赛复赛模拟（一）撰题人：于万堂一．(素质)（15分）一半径为R的轮子在水平面上以角速度ω作匀速无滑动滚动，在轮上有一质点A以轮心为平衡位置沿其一固定直径做振幅为R，角频率为ω的简谐运动，设t=0时刻质点A恰好在轮与水平面的接触处，相对于xoy系，求：（1）质点A的运动方程（3）质点运动轨迹的曲率半径二．(舒奥)（20分）地球质量为M=5.982410⨯kg ，月球质量为m=7.3kg 2210⨯,月球中心和地球中心相距m r 801084.3⨯=，万有引力常量2311/1067.6s kg m G •⨯=-（1）只考虑地球和月球之间的万有引力，试求月球中心绕地—月系统质心做圆周运动的周期T 0（以天为单位）（2）将中国农历一个月的平均时间记为T （以天为单位），形成T 0和T 之间差异的主要原因是什么？（3）已知月球绕地球运动的轨道平面与地球绕太阳运动的轨道平面几乎重合，某时刻太阳、地球、月球的相对位置以及地球绕太阳运动的方向如图所示，试在图中画出此时月球绕地—月质心运动的方向，并简叙述原因（4）结合生活常识，计算中国农历一个月的平均时间T （以d 为单位）太阳地球月球 C ：地—月系统质心三．（舒力145）（15分）光滑桌面上有一轻质细杆，杆可以绕着过中心O点的竖直轴无摩擦地转动，有四个质量相同的小球，其中两个分别固定在杆的两端A1A2处，另外两个穿在细杆上可沿杆无摩擦地滑动，他们的位置分别在OA1和OA2的中点。

今使系统在极短的时间内获得绕O轴转动的角速度，而后让其自由运动，可动小球将沿杆朝固定小球撞去，试求动球相对于细杆初始径向加速度与最后和固定球碰前瞬间径向加速度之比。

四．（素质）（15分）三块半径为a的金属板A、B、C平行放置，间距为l(l《a.B板的质量为m，先让B板带上电量Q0，然后用绝缘材料在常温常压下密封，使所围的A和B、B和C 两个区域不漏气，气压均为P0，且A、C板固定不动，B板可以无摩擦地沿轴向移动，把电源两极（电动势为，内阻不计）接上A、C系统充电。

第36届物理竞赛复赛模拟题(第1套)_解析

全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第一套（解析与评分标准）满分140第一题（15分）【解】αβ=-无磁单极子，所以任取一个封闭体，总磁通量为0。

取一个长宽高各在XYZ 正半轴，顶点在原点O 的长方体。

其在XYZ 轴上的边长分别为0x 、0y 、0z ，总磁通为零有：0000x z z x αβ⋅=⋅，得αβ=-评分标准：得出αβ=-得5分。

说明无磁单极子得5分。

取封闭体算磁通为零得5分。

第二题（12分）【解】如图设支持力摩擦力为N 1、N 2、N 3、f 2、f 3，小球半径为R ，讨论：当1μ<时，上式恒成立。

当1μ≥时，θ为任意值都不会滑动。

评分标准：有受力分析得2分，写出（1）（2）（3）各得2分，判断出3N 大于2N 得2分，计算得答案（5）式得2分。

讨论不加分，不讨论不扣分，因为正常情况下μ不大于1。

爆炸后落地时间差为132t t -=（8）爆炸后竖直方向上有 233312v t gt h += （9）211112v t gt h -+=（10）中间鸟落地时，空中鸟离地距离211()2'h h v t gt h v t∆=--+∆=或（11）由（7）式有13v v =令其为'v把（9）式减（10）式联立（8）式有'v =（12）把（1）式（6）式（12）式代入（11）或把（1）式（12）式代入（11）得： 2d h ∆=（13）（3）设爆炸增加的速度为'v ，则从质心系看爆炸增加的能量为212'2E mv ∆=⋅（14）代入（5）式有'v =令爆炸前水平速度02v v =，以爆炸点为原点列抛物线方程 02'cos 1'sin 2x v t v ty v t gt θθ=+=- （15）消去t 有2200'sin 1'cos 2('cos )v g y x x v v v v θθθ=-++ （16）这是一个(,)y f x θ=的方程，取x 为定值，求()y f θ=的最大最小值。

初中物理竞赛奥赛模拟试题集(23套)

初中物理竞赛模拟试题一、以下各题所列答案中只有一个是正确的．请把正确答案前面的字母序号填写在题后的括号内（本题共12分，每小题3分）．1．斜拉索大桥以其造型优美、建造方便等优点在现代跨江（河）大桥中占主导地位．根据你的观察和思考，你认为相邻两根斜拉钢绳间的距离应该是（）．A．离主桥墩越远的地方钢绳间的距离越大B．离主桥墩越近的地方钢绳间的距离越大C．大桥上各处钢绳间的距离都相等D．不同的斜拉索大桥钢绳间的距离分布不一样2．一家中外合资工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难倒了焊接专家和锻压专家．后经中外科学家联合攻关解决了这一难题．他们先把薄薄的(的)铝片装到钢罐内表面相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管使水结冰，冷冻后铝膜就与钢罐接触牢了．这里使铝膜与钢罐接牢的原因是（）．A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了B．水结冰时放出的热量把它们焊牢了C．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了D．水结冰时铝膜和钢罐间的冰把它们粘牢了3．摄影师帮我们拍摄完全班合影后，又用同一照相机帮我们每个人拍照，这时摄影师应该（）．A．使照相机离人远些，同时将镜头向外旋出B．使照相机离人近些，同时将镜头向内旋进C．使照相机离人远些，同时将镜头向内旋进D．使照相机离人近些，同时将镜头向外旋出4．赵军同学在电学实验中连接了如图1所示的电路，当他闭合开关后，发现灯不亮、电流表无示数．老师给了他一个电压表，当他将电压表分别接在ab之间和bc之间时，电压表示数均为零，而接在bd之间或cd之间时，电压表示数均不为零．这说明（）．A．灯泡灯丝断了或灯座接触不良B．电流表接线柱接触不良C．开关的触片或接线柱接触不良D．电源接线柱接触不良二、填空（本题共18分）５．（4分）如图2是家用自来水表的表盘．张浩的妈妈告诉他这种水表的读数方法跟电阻箱的读数方法相同．张浩经过思考后读出了该水表的示数为______m3．６．（6分）据传有一夏天洋人宴请林则徐，其中一道甜心为冰淇淋，因其上方白气不断，林则徐以为必烫故以嘴吹之，谁知入口却冷，洋人笑以为柄；林则徐声色不动，过几日，回宴洋人，其中一道热汤刚刚煮沸，浮有厚油，无一丝白气冒出，林则徐热情请之，洋人一口吞下一匙，顿时龇牙咧嘴，哈哈有声，不停乱弹，出尽洋相．试分析那冷冷的冰淇淋上方的白气是由于_____________形成的；而滚滚的热汤反而无白气，是由于______________；据生活经验，浮有厚油的沸汤比普通开水还要烫，其原因是______________．７．（4分）生活中我们会看到各种各样的镜子．舞蹈演员健身训练房中墙壁上安装的镜子是_____镜，幻灯机的镜头是______镜，多数汽车观后镜安装的是______镜，大型太阳灶通常利用的是______镜．８．（4分）灯具研究所为了研究白炽灯丝的温度对白炽灯平均寿命的影响，做了如下实验：保持灯丝内惰性气体的压强为0.1atm，钨丝粗细为250μm，通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度，测得灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流间的关系如下表所示：灯丝温度（K）电流（A）平均使用寿命（h）2400 6.05 80002600 6.61 3772800 7.48 29.53000 8.34 3.4分析表中实验数据可以预测：在与上述实验相同的条件下，钨丝温度在2200K时，其平均使用寿命应最接近于________h，你作出这样的预测的理由是_______________________________________________．三、简答下列各题（本题共30分）９．（6分）用飞机向云层喷洒干冰（固体的CO2）是一种人工降雨的方法．试说明这种人工降雨的过程中发生了哪些物态变化过程？1０．（6分）如图3所示，一农户在塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干柴，夏天大雨之后，正值正午，阳光格外强烈，干柴居然冒烟，险些着火．请你分析，造成这种现象的原因是什么？1１．（6分）在农村，一些个体加工厂的大功率用电器（如电动机）往往直接接在民用照明电路上．当这些用电器工作时，由于负荷不稳定，常常造成照明电灯的亮度出现一闪一闪的现象．试从电学角度分析一下电灯亮度为什么会出现一闪一闪的现象？1２．（6分）在炎热的夏天，向晒得发烫的地面上洒一些水，有时会感到凉爽，有时却感到更热了，这是为什么？请用你学过的知识解释这一现象．1３．（6分）2003年3月下旬，香港淘大花园爆发“SARS”．经香港卫生署及世界卫生组织的调查，发现引起淘大花园“SARS”病毒大面积传播的原因之一：是当地一些家庭很少使用地漏排泄地面上的污水，从而造成与卫生间地漏相连的U形存水弯头内没有存满足够的水，有的甚至是干的，因此不能发挥作用．请你从物理学的角度对上述事件的原因作出简要分析．四、综合题（本题共40分）1４．（10分）大刚家自制了一个太阳能热水器，其主要装置是一个晒水箱．经多次观察和实验知道，该晒水箱的效率在夏天可达到50%．查表可知，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/（m2·s）．如果晒水箱内有45kg的水，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是2.0m2，试问：要使水温从25℃升高到55℃需要多长时间？1５．（8分）现有下列器材和物品：电流表、电压表、滑动变阻器、开关、干电池2节、导线若干、刻度尺、天平（有砝码）、温度计、量筒、烧杯、铅笔、适量开水、自来水．请你在其中选择器材和物品，设计一个实验，来鉴别一段金属丝是由什么物质做成的？1６．（10分）盼盼同学家买了一辆五星牌电动自(制)行车，它行驶的动力是*蓄电池提供的电能．当它的工作电压为35V，工作电流为6A时．试求：（1）如果蓄电池的持续放电时间为3h，则该车以5m/s的速度匀速行驶的最大行程是多少km？在这一过程中，蓄电池消耗的化学能为多少？（2）电动车蓄电池的电功率一部分转化为无用功率，另一部分转化为车行驶的有用功率，其效率为80%．当电动车以6m/s的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多少？1７．（12分）每个家庭都需要照明电灯，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟选择哪一种好呢？实验中学STS课题组的同学们就这个问题进行了市场调查，了解到在正常工作时，25W的白炽灯与5W的电子节能灯、40W的白炽灯与9W的电子节能灯、60W 的白炽灯与11W的电子节能灯……的发光效果相当．课题组的同学选择其中一组数据进行研究，收集了有关数据如下表：额定电压（V）额定功率（W）寿命（h）每只售价（元）每度电费（元）白炽灯220 60 1000 1.5 0.4电子节能灯220 11 5000 30 0.4 根据上表数据，通过计算，说明你将作怎样的选择（要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明）．参考答案1．B2．C3．D4．C5．2423.7t；6．空气中水蒸汽遇冷液化成大量的小水珠滚滚的热汤不能使空气中的水蒸气液化成小水珠油膜阻碍了沸汤的蒸发，其沸腾的温度比普通开水的温度高７．平面凸透凸面凹面８．15623h 由表中数据可知，温度越低，灯丝的使用寿命越长，且变化越明显当温度由2400K降为2200K时，灯丝的平均使用寿命的增加量应大于（8000-377）h，故其平均使用寿命最接近15623K．９．发生了三种物态变化：一是喷洒到云层中的干冰迅速从云层吸热升华；二是云层中的水蒸汽遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶在下落过程中遇到暖气流熔化成雨滴．10．略. 11．略12．略13．略．14．1.25h 15．略16（1）54km 2.268×106J （2）28N．17．应选择电子节能灯．初中物理竞赛辅导测试题一一、选择题：1．贮油库中，某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．汽车驾驶室前面的挡风玻璃不采用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2厘米，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．如图所示，滑动变阻器R的总电阻为60Ω，定值电阻R=60Ω，电源电压18伏。

初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)

上海市第二十六届初中物理竞赛(模拟题)初赛试卷第一部分：选择题1. 在平直公路上，甲乘汽车以10m/s 的速度运动，乙骑自行车以5m/s 的速度运动，关于甲、乙运动情况说法正确的是( ) ①同向运动时，甲观察到乙以5m/s 的速度远离。

②同向运动时，乙观察到甲以5m/s 的速度靠近。

③反向运动时，甲观察到乙以15m/s 的速度远离。

④相向运动时，乙观察到甲以15m/s 的速度靠近。

A.只有一句是正确的B. 只有二句是正确的C. 只有三句是正确的D. 四句全是正确的2.同一容器中装有密度不同且不能混合的三种液体，甲、乙、丙三条有阀门的细管均与大气相通，如图所示．打开阀门后，关于管内液面高度说法正确的是 ( )①甲管内液面与容器内液面相平 ②甲、乙、丙三条管内液面相平③甲管液面最低，丙管液面最高 ④甲管液面最高，丙管液面最低A.只有①②正确B. 只有②③正确C.只有③④正确D.只有①④正确3.水平地面上放着一只箱子,小孩用力向上提,却没有提起,在小孩向上提箱子时( )A.箱子对地面压力减小,人对地面的压力增大B.箱子对地的压力减小,人对地面的压力不变C.箱子和人对地面的总压力增加D.箱子和人对地的总压力减小4. 如图所示：F1赛车尾部有后翘的合金板,它的作用是（）A.为了让赛车更坚固B.减小空气对车的阻力C.增大车对地面的压力而增大摩擦D.使赛车更加美观5. 10位小朋友在干木板搭成的舞台上手拉手表演节目，由于不慎，第一位小朋友的手碰到了裸露的火线上，而第十位小朋友的手恰巧也碰到了零线上，则：（）A.第一位小朋友一定会触电。

B.第十位小朋友一定会触电。

C.十位小朋友一定同时触电。

D.十位小朋友都不会触电。

6. 一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W 。

若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知导线上损失功率是9 W ，那么此时电灯实际消耗功率是（）A ．91 WB ．小于91 WC ．大于91WD ．条件不足，无法确定7. 混凝土便宜且坚固耐压，但不耐拉。

蔡子星模拟题-第三届物理竞赛贴吧排位赛第1次比赛

第三届物理竞赛贴吧排位赛第1次比赛试题时间180分钟满分160分命题人：唐鹏、蔡子星作答说明1、比赛旨在提升物理学习兴趣，发现和培养物理青年人才，促进竞赛教学交流，并方便同学自我定位；2、为方便阅卷，题目全部为填空题，答案正确即给分；如果答案不正确，将按步骤适当给分，所以请尽量给出步骤（可另加纸写步骤）；3、答案扫描或拍照上传，如果有附加页写步骤，请务写明页码，格式为（当前页/总页数）。

题一【悠悠球】黄俏老师悠悠球玩的不错，蔡子星老师决定用悠悠球玩学生。

如图，将悠悠球视作质量为m、半径为R的匀质圆柱，中间有质量可忽略不计、半径为r 的轴，轻绳绳十分柔软，已经在轴上绕了若干圈。

桌面有缝，可以使轻绳通过。

（1）基础知识考察，此悠悠球以其中心轴为轴转动时的转动惯量I1为：；（2）轻绳下挂一质量为nm（已知）的小重物A，若悠悠球与桌面间光滑，先用手保持如图所示的静止状态，则释放的瞬间，A物体的加速度a1为；（3）利用平行轴定理，可以知道悠悠球沿平行于中心轴且过B点的轴转动时的转动惯量I2为；（4）若第（2）问中，悠悠球与桌面间摩擦系数足够，释放后悠悠球纯滚动，则释放瞬间A物体的加速度a2为，悠悠球中点的加速度a2为，B点处正压力N1为，摩擦力f1为，摩擦系数至少为μ1=；（5）在悠悠球右边放一个匀质长方体，若B处光滑，（填“能”或“不能”）通过调节CD处摩擦及长方体尺寸、质量的方法使系统在放手后仍保持平衡？简述理由：（50字以内，越少越好）。

（6）第（5）问中，长方体质量km（已知），宽度l（未知），C处光滑，则要使系统在放手后仍静止，则需要B处摩擦系数μB满足条件，D处摩擦系数μD满足条件，宽度l满足条件。

题二【橡皮筋】弹簧或弹性绳的劲度系数被定义为k =F/x ，其中F 为弹力，x 为相应的伸长量。

现有一长度l 0截面积为S 的橡皮筋，测得其劲度系数为k 。

（1）基础知识考察，将两根这样的橡皮筋并列放置，其劲度系数k 1为；然后再用刚性轻绳与第三根串起来，并绕过光滑动滑轮（如图），此时整个系统的劲度系数k 2为；（2）从（1）中可以看出，同种材料制作成不同形状的的橡皮筋之后表现出来的劲度系数是不一样的，如果我们想定义一个物理量来表示材料本身的弹性，而与其形状无关，这个量通常叫做弹性模量，例如沿着物体长度方向上的此弹性模量叫做杨氏模量，若有一材料制成的长度l 0截面积为S 的橡皮筋，在长度方向上有一个较小的伸长量x 时的弹力为F 。

2021全国高中物理竞赛复赛模拟试题(含详解)

失。
a.假设板平行于 xOy 平面，则驻波沿 z 方向,考虑到所有可能的模式后，计算极板间的总能量 ET 。
（此问仅需写出 ET 的求和表达式）
（10 分）
b.注意到金属在高频下并不是一个良导体，再进一步假设任何指数平滑的高频截止都能产生相同
n
的结果，因此采用指数调节 en e nc 不会造成任何影响。其中 nc 为截止模式数，使得对于与
d.算出稳定平衡下系统的振动角频率 (认为圆盘可光滑地越过 x 0 处，即不考虑碰撞以及速
度的不连续变化所导致的能量损失）（4 分） 2.我们为了获得一个圆盘中心位置不在 ਻ 处的平衡态，可以考虑让抛物线旋转起来，形成一
个旋转抛物面，并令该抛物面以
a. 写出此时系统的势能V
਻ 绕 y 轴旋转
而在固体的内部产生声子。因此，声子从第一个界面传输到第二个界面。由于声子是热载体，当
卡西米尔力将声子通过真空间隙从一个界面（具有模量声速 c ）传输到另一个界面( ，c )
时，如果第二个界面保持在比第一个界面更低的温度，它们就会引起热传递。在经典情形下的德拜模型中，占据某些区域的固体中的热载流子可以用与位移矢量场
动（可以认为是通过弹性弹簧相互连接）产生了声子振子 m a ,其中为固体密度， a 为
第 3 页共 12 页
等效声子振子距离。在这些声子的作用下，一个对象接近另一个对象时，由于与其表面的起伏相
互作用而受到时变的吸引力
F
的作用，由第一部分的两种极限，我们假设
F
C h3
，并有 C
为
某一常量， h 为两界面距离。则对应有真空中 h dF ,因此，第二个界面受到拉力作用，从 dh
与热传递有关的这些影响之一是卡西米尔力，这是由真空间隙隔开的两个中性原子彼此作用的力。当量子涨落在这些原子中引起波动的电荷密度时，电荷密度然后通过它们的电场相互作用, 就会产生卡西米尔力。将壁虎的脚粘到墙上的力是卡西米尔力宏观体现的一个例子。它是由于在所有情况下波动的电荷密度之间的相互作用共同产生的。 1.先考虑经典情形下的一个类似问题。（30 分）

高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)

高中物理竞赛模拟试题〔复赛〕一、某一构件由两个菱形组成，AB 和DE 是两根硬杆，各焦点都用铰链连接，大菱形的边长是2l ，小菱形的边长是l ，现设法使顶点F 以加速度a 水平向右运动，求：〔1〕C 点的加速度多大？〔2〕当两个菱形都是正方形，F 点的速度为ν时，A 点的加速度的大小和方向。

二、长为L 的杆AO 用铰链固定在O 点，以角速度ω围绕O 点转动，在O 点的正上方有一个定滑轮B ，一轻绳绕过B 滑轮的一端固定在杆的A 端，另一端悬挂一质量为M 的重物C ，O 、B 之间的距离为h ，求：〔1〕当AB 绳与竖直方向成θ角时，重物的运动速度；〔2〕此时绳上的张力为多少？三、一对半径为r 的轻轮安装在一根细轴上它们共同以某一速度ν沿图示的平面向右滚动。

斜面与平面接触的顶角A 处足够粗糙〔即轮不会产生滑动〕，斜面与水平面成α角，要求轮从平面滚动到斜面时不要离开顶角，问ν的最大值为多少？四、一架大型民航飞机在降落到机场前撞上一只正在飞行的天鹅，试估算，天鹅转击飞机的力为多少〔只要数量级正确即可〕？五、有一汽缸，除底部外都是绝热的。

上面是一个不计重量的活塞，中间是固定的导热隔板，把汽缸分成相等的两局部A 和B ，上下各有1mol 氮气，现从底部将350J 的热量传送给气体，求：〔1〕A 、B 内的气体温度各改变了多少？〔2〕它们各吸收了多少热量？假设是将中间的隔板变成一个导热的活塞其他条件不变，如此A 、B 的温度又是多少？〔不计一切摩擦〕A六、两个绝缘的相距较远的球形导体，半径分别为r 1、r 2，带电后电势分别为ν1和ν2，假设用细导线将两个球连接起来，求在导线上放出的电量。

七、一个正方形的导线框ABCD ，边长为l ，每边的电阻为R ，在它中点处内接一个小一些的正方形线框EFGH ，然后在各边中点在内接一个更小的正方形导线框一直下去，直至无穷。

如果所有正方形导线框用的导线都是一样的，所有接触点接触良好。

全国初中物理竞赛试题精编(八年级上)：第14讲—全国初中物理竞赛模拟卷(一)(原卷版)

全国初中物理竞赛模拟卷（一）考试时间：90分钟；满分：100分学校:___________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．往一个烧杯中装满水后总质量为2.55kg ，把正方体甲浸没在烧杯中，并把溢出的水擦干后，测得正方体甲、剩余水和烧杯的总质量为7.85kg 。

把甲取出后，烧杯和剩余水的质量为1.55kg （不考虑取出甲后，甲沾水的情况），另有一个实心正方体乙，其边长为0.2m ，质量为6kg （ρ水＝1×103kg/m 3），则下面说法正确的是（）A ．正方体乙的密度ρ乙=0.8×103kg/m 3B ．正方体甲的密度ρ甲=5.3×103kg/m 3C ．若沿实心正方体乙的上表面向内部挖去一个底面积为0.01m 2，高为h =0.12m 的长方如图所示，并在挖去部分中倒满水，则乙变化后的总质量与甲的质量之比为1∶2D ．正方体甲的体积为1×10﹣3m 32．观察者静止在路旁，一列动车以速度v 向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f 0，观察者听到的声音频率为f ，声音的速度为u ，f 与f 0的关系正确的是（）A ．0u f f u v B ．0u f f u v C ．0v f f u v D ．0v f f u v3．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，并迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示。

关于烧瓶内的水，下列分析正确的是（）A ．一直沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会停止沸腾B ．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾C ．因没有继续加热，浇上冷水时，水的温度降低，不会沸腾D ．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾4．如图，平面镜MN 竖直放置，镜前有一个发光物体S ，此平面镜可绕“垂直于纸面的水平轴M ”自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN ′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN ′下摆到MN 位置过程中，下列说法正确的是（）A ．S ′的轨迹为圆弧B ．S ′离轴M 越来越近C ．S ′轨迹对M 轴的张角为θD ．当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像5．科学研究表明，无论采用什么方法降温，温度也只能非常接近273.15 ℃，不可能达到该值或比它更低。

蔡子星模拟题-原创物理竞赛决第一套

原创物理竞赛决赛模拟题第一套满分140分命题人蔡子星第一题（20分）我们假设汽车前进的阻力主要来源于滚动摩擦。

假设地面很硬，轮胎被挤压变形。

当正压力为N 时，轮胎接触面接触部分的长度为kN ∆=（当然形变远小于半径）。

当轮胎滚动时，支持力将作用在接触面的边缘处。

考虑一个前轮驱动的汽车，最大牵引力矩为M ，最大功率为P 。

汽车的重力为G ，重心距离地面高度和车轮半径均为h ，重心位于前后轮的中点处，前后轮轴距离l 。

正常行驶的时候，车轮和地面之间不发生相对滑动。

车轮质量相对于汽车可以忽略。

（1）计算汽车以最大功率P 匀速行驶时的速度，以及前轮和后轮与地面之间的摩擦力，并指明方向。

（2）计算汽车以最大牵引力矩M 刚启动的时候加速度，以及前轮和后轮与地面之间的摩擦力，并指明方向。

（3）计算汽车以最大牵引力矩M 能爬上的最大坡度θ，要求在此角度爬坡时，车轮与地面不滑动，求地面与车轮之间的摩擦系数μ的最小值满足的方程。

第二题（20分）在空间中存在轴对称分布的介质，折射率随不同位置分布的函数为：()an r r=其中a 是常数，r 是参考点到z 轴的矩离。

有一个点光源位于坐标为0(,0,0)r 的位置，发射一束激光。

激光出射方向和y z -平面平行，与x y -平面夹角为α。

认为光线满足的折射定律，结果光线刚好能走过一个螺旋线达B 点0(,0,)r h （即光线距离Z 轴的距离保持位0r ）求各参数a ，α，h 应当满足的条件。

（以下不是考题：如果给定α，不要求光走螺旋线，只是要求光能到达B 点，则a 应当满足什么条件？）l '∆hG∆第三题（20分）气缸中填充有数密度为n 气体，气体粒子静质量为0m 。

气缸形状是边长为l 的立方体。

为了简单起见，我们假设粒子只能相对气缸沿着x 正向或反向以速度v 运动（v 并非远小于光速c ）。

粒子与气缸壁之间做完全弹性碰撞。

我们这里把碰撞产生的压强定义为：在单位面积上，在一定时间内容器壁碰撞的粒子与容器壁交换的动量。

初中物理竞赛模拟试题(一)

初中物理竞赛模拟试题命题人湖北黄石有色中学晨鹰一、选择题（每小题2分，共20分）1．潜泳的人，从水下向上看，会看到一彩色镶边、内有图像的圆面，那么 ( )A ．圆面内只能呈现水面上的部分景物B ．彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的C ．彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致D ．圆面中图像呈现的是水面外的景物，且看到景物的高度比实际景物要低2．磁带录放机可高速播放正常录制的声音，在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( ) A ．音调较低的声音 B ．音调较高的声音 C ．响度较小的声音 D ．响度较大的声音 3．两个人共同搬一个50 千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。

木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45o，而且木箱与楼梯平行。

如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是 ( )A ．8/3B ．7/3C ．5/3D ．5/44．月球是地球的卫星，在地球上我们总是只能看到月球的一面，是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等，请问登上月球的航天员在月球上看地球，将看到地球 ( )A ．既有绕月球的转动，又有自转B ．只有绕月球的转动，没有自转C ．只有自转，没有绕月球的转动D ．既没有绕月球的转动，也没有自转 5．在炒花生、葵花子或栗子时，锅中总要入放些沙子。

这样做主要是为了 ( ) (A)使炒锅的温度升高 (B)让沙子吸收一些水分，使炒货更脆(C)使炒货均匀受热且不直接与锅底接触 (D)让沙子吸收一部分热。

防止因温度过高而使炒货变焦 6．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD 运动，在水平轨道AB 上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB 和水平轨道CD 的高度差为1.2米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，两小球在轨道BC 上的平均速度均为6米/秒，在CD 上的速度均为7米/秒，则（）A ．两小球在水平轨道CD 上运动时仍相距10米B ．两小球在水平轨道CD 上运动时距离小于10米C ．两小球到达图示位置P 点的时间差为2秒D ．两小球到达图示位置P 点的时间差为1.4秒7．化锡的电导（电阻的倒数）随周围环境中的CO 浓度变化而变化，甲图中的直线反映了它的电导与CO 浓度的关系。

高中物理竞赛试题及答案

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：
图Ⅰ -9
（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，
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 F 1；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 F 1 和 F2 的大小，下列判断中正确的是
（ 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
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，
2

全国高中物理竞赛国际金牌全真模拟试卷

全国高中物理竞赛国际金牌全真模拟试卷（一）·竞赛时间3小时。

迟到超过30分钟者不得进场。

开赛后1小时内不得离场。

时间到，把试卷纸（背面向上）放在桌面上，立即离场。

·竞赛答案全部写在试卷指定位置上，使用黑色或蓝色圆珠笔、签字笔、钢笔答题，使用红色或铅笔答题者，试卷作废无效。

·姓名、准考证号和所属区、县、学校必须填写在答题纸指定位置，写在其它处者按废卷处理。

·允许使用非编程计算器及直尺等文具。

·试卷按密封线封装。

全国高中物理竞赛奥赛试卷答案与分析1. (10分)1961年有人从高度H=22.5m 的大楼上向地面发射频率为υ0的光子，并在地面上测量接收到的频率为υ，测得υ与υ0不同，与理论预计一致，试从理论上求出0υυυ-的值。

解：光子的重力势能转化为光子的能量而使其频率变大，有mgH=h(υ－υ0)而根据爱因斯坦的光子说和质能方程，对光子有 h υ0=mc 2解以上两式得：1528200105.2)103(5.2210-⨯=⨯⨯==-c gH υυυ 点评：本题主要考察学生的理论物理知识及相关的抽象能力，计算量不大。

只要相关基础知识扎实，具有一定抽象思维能力，解决问题比较容易。

2. (15分)底边为a ，高度为b 的匀质长方体物块置于斜面上，斜面和物块之间的静摩擦因子为μ，斜面的倾角为θ，当θ较小时，物块静止于斜面上(图1)，如果逐渐增大θ，当θ达到某个临界值θ0时，物块将开始滑动或翻倒。

试分别求出发生滑动和翻倒时的θ，并说明在什么条件下出现的是滑动情况，在什么条件下出现的是翻倒情况。

解：刚开始发生滑动时，mgsin θ0=μmgcos θ0tan θ0=μ，即θ0=arctan μ 刚开始发生翻倒时，如答图1所示，有θ1=φ， tan φ=b a ，φ=arctan ba即θ1≥arctan ba时，发生翻倒。

综上所述，可知：当μ＞b a 时，θ增大至arctan ba开始翻倒；答图1图2答图2当μ＜ba时，θ增大至arctan μ开始滑动。

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