高中物理竞赛模拟试题三及答案
高中物理竞赛模拟试题三及答案
1、一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m 1的物体，在另一侧有一质量为m 2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大?2.如图（a ）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h 高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v ＝4m/s ，方向如图。
滑块离开传送带后在离地H 高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为s 。
改变h 的值测出对应的 s 值，得到如图（b ）所示h ≥0.8m 范围内的s 2随h 的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为H ＝__________m ，图中h x ＝__________m 。
3 (12分）过山车质量均匀分布，从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图所示，已知过山车的质量为M ，长为L ，每节车厢长为a ，竖直圆形轨道半径为R, L > 2πR ，且R >>a ，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h 至少为多少？（用R ．L 表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力）4．（20分）如图所示，物块A 的质量为M ，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。
三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。
现将物块A 下方的细线剪断，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C 落地后不影响物块A 、B 的运动。
求： （1）物块A 上升时的最大速度； （2）若B 不能着地，求mM满足的条件；（3）若M ＝m ，求物块A 上升的最大高度。
5．（12分）如图所示，一平板车以某一速度v 0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置sx （b ）于平板车上，货箱离车后端的距离为l =3m ，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。
38届高中物理竞赛试题及答案
38届高中物理竞赛试题及答案在第38届高中物理竞赛中，试题设计旨在考察学生的物理基础知识、分析问题和解决问题的能力。
以下是本次竞赛的试题及答案。
试题一：力学问题题目描述：一个质量为m的物体从高度h处自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
解答：根据自由落体运动的公式，物体落地时的速度v可以通过公式v = √(2gh)计算得出。
其中，g为重力加速度，取9.8m/s²。
试题二：电磁学问题题目描述：一个长为L的导线，通有电流I，导线与电流方向垂直的磁场强度为B，求导线受到的安培力。
解答：根据安培力公式F = BIL，其中B为磁场强度，I为电流，L为导线长度。
将已知数值代入公式，即可求得导线受到的安培力。
试题三：光学问题题目描述：一束单色光从折射率为n1的介质入射到折射率为n2的介质，入射角为θ1，求折射角θ2。
解答：根据斯涅尔定律，n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)。
已知n1、n2和θ1，可以通过公式求得折射角θ2。
试题四：热学问题题目描述：一个理想气体在等压过程中从状态A变化到状态B，已知状态A的温度为T1，体积为V1，求状态B的温度T2。
解答：根据理想气体状态方程PV = nRT，其中P为压强，n为摩尔数，R为气体常数，T为温度，V为体积。
在等压过程中，P和n为常数，因此T1 * V1 = T2 * V2。
已知T1和V1，以及状态B的体积V2，可以求得T2。
试题五：现代物理问题题目描述：一个电子在磁场中做圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，磁场强度为B，求电子运动的轨道半径r。
解答：根据洛伦兹力公式F = evB，其中F为洛伦兹力，e为电子电荷量，v为电子速度，B为磁场强度。
由于电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，因此有F = mv²/r。
将两个公式联立，解得r = mv/eB。
以上是第38届高中物理竞赛的部分试题及答案，这些题目覆盖了物理学的多个重要领域，旨在全面考察学生的物理知识和应用能力。
高三物理三模试卷含答案解析
河北省唐山市高考物理三模试卷一、选择题：本题共8小题，每题6分。
在每小题给出的四个选项中，1-5题只有一项符合题目要求，6-8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。
1．将一只篮球从高处自由释放，篮球下落过程中空气阻力大大小与速度大小成正比，下落描述篮球下落的加速度a的大小与实践t的关系图象正确的是（）A． B． C． D．2．美国物理学家欧内斯特•劳伦斯1932年研制成功回旋加速器．它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属D形盒隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场．置于中心的粒子源产生的带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内不受电场力，仅受磁极间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动，其结构如图所示，若D 形盒等设备不变，需要获得动能更大的粒子，可以只增加（）A．两D形盒间电压 B．真空室内磁感应强度的大小C．交变电压的周期 D．带电粒子的质量3．如图所示，虚线是小球由空中某点水平拋出的运动轨进，A、B为其运动轨迹上的两点，小球经过A点时，速度大小为1Om/s，与竖直方向夹角为60°；它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度取lOm/s2．下列叙述正确的（）A．小球通过B的速度为12m/sB．小球的抛出速度为5m/sC．小球从A点运动到B点的时间为1sD．A、B之间的距离为6m4．如图所示，光滑水平面放有一个质量为5kg的光滑斜面体A，将另一个质量为3kg物块B 放在斜面上，为了保持物块与斜面相对静止，需用水平向左80N的力F推斜面．现将斜面固定，对B施加用水平向右的力F1使其静止在斜面上，g取1Om/s2．则F1大小为（）A．30N B．15N C．5ON D．80N5．某天文爱好者想了解某行星的平均密度，他在互联网査阅资料时，只查到了该行星的卫星的最小公转周期为120min．已知万有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2，π取3.14．请你帮该天文爱好者估算一下该行星的平均密度为（）A．2.7×102kg/m3B．2.7×103kg/m3C．2.7×l04kg/m3D．2.7×105kg/m36．如图所示为远距离输电的原理图，各变压器均为理想变压器，己知升压变压器的原线圈的匝数n2可通过滑片P改变，现保待升压变压器原线圈的电压和输送功率不变，现仅使n1的匝数变为原来的十分之一，则下列说法正确的是（）A．输电线上的功率损失变为原来的百分之一B．输电线上的电压损失变为原来的百分之一C．用户得到的电压高于原来电压的十倍D．用户得到的功率变为原来的十倍7．如图所示，边长为a的正方形狀ABCD的四个顶点上分別固定电荷量为+q的正电荷，直线MN过正方形几何中心O且垂直正方形平面，在直线MN上有两点P和Q关于正方形平面对称，不计重力．下列说法正确的是（）A．O点的电场强度为零B．P点和0点的电场强度相同C．一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点，该过程电荷的电势能增加D．若在O点放一电量合适的负电荷，仅在电场力作用下，五电荷均能处于平衡状态8．如图所示，倾角为θ的斜面上，固定一内壁光滑且由绝缘材料制成的圆筒轨道，轨道半径为R，轨道平面与斜面共面，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中．一质量为m、电荷量为+q的小球，从轨道内的最高点M，无初速变沿轨道滑下，运动到轨道最低点N恰好对轨道无沿半径方向的压力（小球半径r＜＜R），下列说法正确的是（）A．带电小球运到最低点N时所受洛伦兹力大小为mgsinθB．带电小球在圆筒轨道内沿顺时针运动C．带电小球在整个运动过程中机械能不守恒D．匀强磁场的磁感应强度大小为二、非选择题.9．一质量为0.5kg，额定功率为10W的玩具小车，运动时所受的阻力（包含各种阻力）恒为车重的λ倍，为测定该小车的阻力系数λ，现做如下实验，让遥控玩具小车以额定功率从静止沿粗糙水平面起动，经时间t用遥控器关闭发动机，小车继续向前滑行一段距离后停止运动，设小车从起动到停止运动的总位移为x，如图所示，从同一位置释放小车，重复上述实验操作，多次改变小车的遥控器控制时间t，测量与之相对应的小车运动的总位移x，（2）由图象可得斜率的数值k= ，由此可求阻力系数λ= （结果均保留两位有效数字、g=10m/s2）10．某同学设计测量金属丝电阻率的实验方案如下：（1）他用刻度尺测出了接入电路金属丝的长度L、用螺旋测微器测出金属丝的直径d，测量情况如“图1”“图2”所示，金属丝的长度L= cm，金属丝的直径d=mm（2）该同学采用如“图3”实验电路测量金属丝接入电路的电阻，测得电流表的读数I=0.28A，电压表的读数U=11.0V，已知电流表的内阻R g=20Ω，定值电阻R0=5Ω，则该金属丝的电阻R= Ω（计算结果保留两位有效数字）（3）根据该同学的实验方案测得的实验数据，计算金属丝的电阻率ρ= Ω•m （保留两位有效数字）11．在平直的测试汽车加速性能的场地上，每隔l00m有一个醒目的标志杆，两名测试员驾车由某个标志杆静止开始匀加速起动，当汽车通过第二个标志杆开始计时，t1=10s时，恰好经过第5个标志杆，t2=20s时，恰好经过第10个标志杆，汽车运动过程中可视为质点，如图所示，求：（1）汽车的加速度；（2）若汽车匀加速达到最大速度64m/s后立即保持该速度匀速行驶，则汽车从20s末到30s 末经过几个标志杆？12．如图“图A”所示，边长为a的正方形金属线框（共有n匝），内存在着如“图B”所示的随时间变化的磁场，磁场垂直纸面向里为正方向，现使线圈通过导线与两电容器相连，在t=0时刻在左侧电容器紧靠A板如图所示位置，无初速度释放质子和α粒子（不计重力），已知质子质量为m1、电量为q，α粒子质量为m2、电量为2q（2m1＜m2），两粒子在两电容器中的电场和右侧的磁场作用下，最终分别在屏MN上的E点和F点，图中未标出，MN右侧磁场磁感应强为B1，且宽度无限大，图象中给定数据为已知量，求：（1）0.5t时正方形线框的磁通量？2t时的电动势？（2）两粒子最终打在屏MN上E、F两点的间距？【物理——选修3-3】13．下列关于热学现象说法中正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算理想气体分子间的平均矩离C．第二类永动机不可制成是因为违反了能量守恒定律D．布朗运动是液体分子运动，它说明分子永不停息地做无规则运动E．一定质量的理想气体体积不变，温度升高压强增大14．如图甲所示，用面积为S、质量为m的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体，当水平放置时，汽缸内的气体的温度为T1、空气柱的长度为L1，现将汽缸开口向上缓慢竖直放置，经过一段时活塞稳定后，再对汽缸缓缓加热，使活塞回到原位置图乙所示，封闭气体吸收的热量为Q．设大气压强为P0，活塞与汽缸无摩擦，汽缸导热性能良好．求：I．活寒回到原位置时，汽缸内气体的温度；Ⅱ．加热过程中封闭气体的内能变化了多少？【物理——选修3-4】15．下列说法正确的是（）A．医学上用的内窥镜用来检査人体胃、肠、气管等赃器的内部，内窥镜的连线是用光导纤维制成的，利用了光的全反射原理B．利用双缝干涉实验装置，测出双缝到屏的距离L，n个亮条纹间的距离a及双缝之间的距离d，可算出入射光波长λ=C．光的偏振现象应用很广，比如电子表的液晶显示就用到了偏振现象D．在同一种物质中，不同波长的光传播速度不同，波长越短，传播速度越慢E．当障碍物或孔的尺寸比光的波长大很多时，光可以发生明显的衍射现象16．如图所示，在某种介质中、位于原点的波源S，t1=0时刻开始向上，做振幅为4cm的箭谐振动，形成沿x轴正、负向传播的两列简谐波，t2=11s时，x1=﹣4m质点P刚好完成4全振动，x3=9m质点Q刚好完成3全振动．求：（I）简谐波的速度大小；（II）x2=3m质点M的位移和路程．【物理——选修3-5】17．下列说法正确的是（）A．放射性元素无论是以单质还是以化含物形式存在元素都具有放射性，说明射线与核外电子无关而是来自原子核B．絶大多数原子核的质量与原子核的电荷量之比都大于质子质量与质子的电量之比说明原子核不仅由质子组成C．结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定D．α衰变中产生的γ射线是发生衰变的原子核从高能級向低能级跃迁时，能量以γ光子的形式辐射出来E．用频率一定、强度不同的光照射某金属，发现遏止电压相同，说明光电子的能量只与入射光频率有关18．如图所示，质量分别为m A=1kg，m B=2kg，m C=3kg的A、B、C三金属物块静止在光滑水平面上，且BC两物块间有一压缩的轻弹簧由细线锁定，此时弹簧的弹性势能为12J，轻弹簧两端分别与金属块B和C焊接在一起，A与B靠在一起但不粘连，现烧断细线．求：（I）当弹簧恢复原长时B的速度多大？（Ⅱ）当弹簧恢复原长以后第一次出现弹性勢能最大值，该最大值多大？河北省唐山市高考物理三模试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每题6分。
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。
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。
高中物理竞赛试卷
高中物理竞赛试卷一、选择题（每题5分，共40分）1. 一个小球从高处自由落下，忽略空气阻力，它在下落过程中（）。
A. 速度越来越慢B. 速度越来越快，加速度不变C. 速度不变，加速度越来越大D. 速度和加速度都不变答案：B。
解析：根据自由落体运动的公式v = gt，g是重力加速度，是个定值，t不断增大，所以速度v越来越快，加速度不变。
2. 两个电荷之间的库仑力大小与（）有关。
A. 电荷的电量和它们之间的距离B. 电荷的电量和它们的形状C. 电荷的形状和它们之间的距离D. 只和电荷的电量有关答案：A。
解析：库仑定律表明库仑力 F = kq1q2/r²，其中k是静电力常量，q1、q2是两个电荷的电量，r是它们之间的距离，所以与电量和距离有关。
3. 一个物体在光滑水平面上受到一个水平力的作用开始做匀加速直线运动，力突然撤去后（）。
A. 物体立刻停止运动B. 物体继续做匀加速直线运动C. 物体做匀速直线运动D. 物体做减速直线运动直到停止答案：C。
解析：当力撤去后，物体在光滑水平面上不受力，根据牛顿第一定律，物体将保持原来的运动状态，也就是做匀速直线运动。
4. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）。
A. 只有闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流B. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流C. 只要有磁场就会产生感应电流D. 感应电流的方向只与磁场方向有关答案：A。
解析：电磁感应产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，B选项中导体如果平行于磁感线运动就不会产生感应电流，C选项只有磁场没有切割磁感线运动不会产生电流，D选项感应电流方向与磁场方向和导体运动方向都有关。
5. 以下关于机械能守恒的说法正确的是（）。
A. 物体做匀速直线运动，机械能一定守恒B. 物体所受合外力为零，机械能一定守恒C. 只有重力和弹力做功时，机械能守恒D. 除重力和弹力外的力做功不为零，机械能一定不守恒答案：C。
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（）。
高考三模物理试题及答案
高考三模物理试题及答案一、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在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量增加一倍，而作用在物体上的力保持不变，则物体的加速度将：A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 无法确定答案：B2. 光在真空中的传播速度是：A. 2.998×10^8 m/sB. 3.0×10^8 m/sC. 3.3×10^8 m/sD. 3.5×10^8 m/s答案：B3. 以下哪种情况不会改变电磁波的频率？A. 改变电磁波的传播介质B. 改变电磁波的波长C. 改变电磁波的振幅D. 改变电磁波的传播方向答案：C4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，其动能保持不变。
如果物体的质量增加，那么物体的：A. 速度增加B. 速度减少C. 速度保持不变D. 无法确定答案：C5. 根据能量守恒定律，一个封闭系统的总能量是：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案：C6. 在理想情况下，一个完全弹性碰撞的结果是：A. 动量守恒，动能不守恒B. 动量不守恒，动能守恒C. 动量守恒，动能守恒D. 动量和动能都不守恒答案：C7. 以下哪种情况会导致电流的增加？A. 电阻增加，电压保持不变B. 电阻减少，电压保持不变C. 电阻和电压都增加D. 电阻和电压都减少答案：B8. 一个物体从静止开始自由下落，其加速度为重力加速度g。
在下落过程中，物体的机械能：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案：C9. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于：A. 系统对外做的功B. 系统吸收的热量C. 系统对外做的功和系统吸收的热量之和D. 系统对外做的功和系统释放的热量之和答案：C10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，其向心力的来源是：A. 重力B. 摩擦力C. 静摩擦力D. 向心力答案：C二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
(新高考)2022届高三物理第三次模拟考试卷(三)解析版
（新高考）2022届高三第三次模拟考试卷物理（三）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共10小题，共46分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。
下列有关电子的说法，正确的是（）A．电子的发现说明原子核是有内部结构的B．根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大C．光电效应中，入射光频率一定时，逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关D．β射线是原子核外电子电离形成的电子流【答案】C【解析】电子的发现说明原子是有内部结构的，故A错误；根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，电子的轨道半径增加，动能减小，故B错误；根据爱因斯坦对光电效应的解释可知，逸出光电子的最大初动能由入射光频率和逸出功决定，当频率一定时，最大初动能与入射光强度无关，故C正确；β射线是原子核内中子转化为质子的过程中释放出的，故D 错误。
2．将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。
下列判断正确的是（）A ．手的起振方向向下B ．若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化C ．若增大手的振动频率，绳波的波长将增大D ．若停止手的振动，绳中波形立即消失【答案】B【解析】根据“同侧法”可知，A 点的起振方向为向上，由于A 点的起振方向与手的起振方向相同，故手的起振方向向上，A 错误；由于波的传播速度只与介质有关，故减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化，B 正确；根据公式v f λ=可知，又波的传播速度只与介质有关，绳波的传播速度不发生变化，若增大手的振动频率，绳波的波长将减小，C 错误；若停止手的振动，绳中波形会继续传播，不会立即消失，D 错误。
高中物理竞赛题(含答案)
高中物理竞赛题(含答案)高中物理竞赛题(含答案)一、选择题1. 以下哪个量纲与能量相同？A. 动量B. 功C. 功率D. 力答案：B. 功2. 以下哪个力不属于保守力？A. 弹簧力B. 重力C. 摩擦力D. 电场力答案：C. 摩擦力3. 一块物体在重力作用下自由下落，下列哪个物理量不随时间变化？A. 动能B. 动量C. 速度D. 位移答案：B. 动量4. 在以下哪个条件下，物体落地时速度为零？A. 重力作用下自由下落B. 匀加速直线运动C. 抛体运动D. 飞机减速降落答案：B. 匀加速直线运动5. 下列哪个现象可以说明动量守恒定律？A. 质点在外力作用下保持做直线运动B. 物体上升时速度减小C. 原地旋转的溜冰运动员脚迅速收回臂伸直D. 跳板跳高运动员下降时肌肉突然放松答案：C. 原地旋转的溜冰运动员脚迅速收回臂伸直二、填空题1. 单个质点的能量守恒定律表达式为________。
答案：E1 + K1 + U1 = E2 + K2 + U22. 一个质量为2.0 kg的物体从静止开始下滑，下滑的最后速度为4.0 m/s，物体下滑的高度为5.0 m，重力加速度为9.8 m/s²，摩擦力大小为2.0 N，那么物体所受到的摩擦力的摩擦因数为________。
答案：0.53. 在太阳系中，地球和太阳之间的引力为F，地球和月球之间的引力为f。
已知太阳质量为地球质量的300000倍，月球质量为地球质量的0.012倍。
下列哪个关系式成立？A. F = 300,000fB. F = 0.012fC. F = 300,000²fD. F = 0.012²f答案：A. F = 300,000f4. 一个质点从A点沿一固定的能量守恒定律表达式为E1 + K1 + U1 = E2 + K2 + U2路径运动到B点，以下哪个表达式正确？A. E1 + K1 + U1 = E2 + K2 + U2 + WB. E1 + K1 + U1 = E2 + K2 + U2 - WC. K1 + U1 = K2 + U2D. E1 - E2 = U2 - U1答案：D. E1 - E2 = U2 - U1三、解答题1. 一个木块沿水平面内的光滑竖直墙壁从静止开始下滑，当木块下滑一段距离后，由于摩擦力的作用，木块的速度减小。
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________。
高三物理第三次模拟考试试题含解析
高三物理第三次模拟考试试题含解析一、选择题1. 随着直流电通过一根导线时，由导线两端产生的磁场（）。
A. 单向B. 随时间变化C. 无方向D. 无变化解析：A。
根据安培环路定理，通过电流所产生的磁场是呈环形且方向垂直于导线的。
2. 一个质点从A点以初速度v0沿半径为R的半圆弧运动，到达B 点时质点的速度为（）。
A. 2v0B. v0C. v0/2D. v0/4解析：C。
在圆弧运动中，沿圆周的速度是变化的，根据运动学公式v=ωr，当运动到圆弧的终点B时，质点的速度只有初始速度v0的一半。
3. 以下哪项不是相对论效应的体现?A. 光的折射现象B. 时间膨胀C. 空间收缩D. 质量变化解析：A。
光的折射现象并不涉及相对论效应，而是基于光的波动性和光在不同介质中传播速度的差异导致的。
4. 电动势的单位是（）。
A. 度B. 伏C. 牛D. 瓦解析：B。
电动势的单位是伏特（V），表示单位正电荷在电路中绕一圈所获得的能量。
5. 若一个样品的杨氏模量越大，那么材料的（）越大。
A. 密度B. 质量C. 回复力D. 体积解析：C。
杨氏模量是衡量材料抗拉性能的指标，其值越大表示材料的回复力越大。
二、填空题1. 如果在电容器充电时的电压变化满足V=V0(1-e^(-t/T))，那么V0代表电容器的（），T代表电容器的（）。
解析：V0代表电容器充电时的最大电压，T代表电容器的充电时间常数。
2. 在电感线圈中，当电流的变化速率增大时，感生电动势的大小（）。
解析：增大。
根据法拉第电磁感应定律，感生电动势的大小与电流变化速率成正比。
3. 红外线在自由空间中传播的速度是（）。
解析：光速。
红外线属于电磁波的一种，它们在自由空间中的传播速度与其他电磁波一样，都是光速。
4. 当一根导线的长度和电阻相同，但截面积减小一半时，它的电阻将（）。
解析：增大4倍。
根据欧姆定律，电阻与导线长度和截面积成反比，当截面积减小一半时，电阻将增大4倍。
5. 当两个音源发出频率相同的声波时，声音的强度与两个音源之间的距离的平方成（）关系。
高中物理竞赛复赛模拟卷(三)参考答案 .doc
高中物理竞赛复赛模拟卷（三）参考答案第一题（18分）如图所示时，设小环与重物的速率分别为v 1和v 2；加速度大小分别为a 1和a 2，则 1．由机械能守恒，可得222121212sin Mv mv MgL +⨯=θ ① 而θθsin cos 21v v =②联立①、②可得（考虑到M=2m ） θ31sin 2gL v =θθ22cos sin 2gL v =2．由牛顿第二定律： 对小环：1cos ma T =θ③ 对重物：Ma T Mg =-θsin 2④小环相对重物与绳的结点作圆周运动，以该结点（即重物）为参照物，则有1sin v v =θ（v 为m 相对M 的速度）⑤212cos sin /a a v L θθ-=⑥并考虑到M=2m ，联立各式得 θsin 3mg T = 第二题（20分）1.'q 是q 的球面镜像电荷。
如图所示，可以肯定镜像电荷'q 一定在对称轴上，设其电量为'q ，距球心O 的间距为r ，则考察对称轴与球面的两交点B 、'B 的电势，可得r R q KR d q KU B -+-='① rR q K R d q K U B +++=''② 而球接触，0'==U U B③联立①、②、③得'Rq q d=-dR r 2=2．要使带电小球d 能在圆周上做匀速圆周运动，必须使轨道上各点的电势相等。
然而由两点电荷（A 与'A 处的）在空间产生的电场中等势面若是1个球面，则该等势面的电势一定为零。
由此可知A 与'A 互为镜像电荷。
由1的结论易得：2',''R R q q r r r =-=（其中''OA r =），解出：q rRq R r q d R r -=-=='','2 第三题（18分）取与金属环上一小段孤长一起做加速运动的坐标系，该坐标系与构成金属晶格的离子相连。
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。
近期高中物理竞赛试题及答案
近期高中物理竞赛试题及答案试题一：牛顿第二定律的应用题目描述：一个质量为5kg的物体，在水平面上受到一个水平向右的力F=10N。
如果摩擦系数为0.2，求物体的加速度。
答案：首先计算摩擦力：f = μN = 0.2 × 5kg × 9.8m/s² = 9.8N。
然后应用牛顿第二定律：F - f = ma。
将已知数值代入：10N - 9.8N = 5kg × a。
解得加速度：a = 0.02m/s²。
试题二：动能定理的应用题目描述：一个质量为2kg的物体从静止开始，经过5秒后，速度达到10m/s。
求物体所受的恒定力。
答案：根据动能定理：F × s = 1/2 × m × v² - 0。
首先计算物体的动能变化：1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J。
然后根据位移公式：s = 1/2 × a × t²，其中a为加速度，t为时间。
由于v = at，可得a = v/t = 10m/s / 5s = 2m/s²。
代入位移公式：s = 1/2 × 2m/s² × (5s)² = 25m。
最后将动能变化和位移代入动能定理：F × 25m = 100J。
解得力：F = 100J / 25m = 4N。
试题三：理想气体状态方程题目描述：一个理想气体的初始状态为：压强P₁=1.0atm，体积V₁=2m³，温度T₁=300K。
当压强增加到P₂=2.0atm，温度不变，求气体的体积V₂。
答案：根据理想气体状态方程：P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂。
由于温度不变，T₁=T₂，方程简化为：P₁V₁ = P₂V₂。
代入已知数值：1.0atm × 2m³ = 2.0atm × V₂。
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. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s2. 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。
以下说法正确的是（）。
A. 质量越大，加速度越小B. 作用力越大，加速度越大C. 质量越小，加速度越大D. 以上说法都正确3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t后的速度为v，那么在时间t内的平均速度是（）。
A. v/2B. vC. 2vD. 04. 根据能量守恒定律，以下说法错误的是（）。
A. 能量既不能被创造也不能被消灭B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式C. 能量的总量在转化过程中会减少D. 能量的总量在转化过程中保持不变5. 一个物体在水平面上受到水平方向的力F作用，物体与水平面之间的摩擦系数为μ，以下说法正确的是（）。
A. 如果F小于μmg，物体将保持静止B. 如果F大于μmg，物体将做匀加速运动C. 如果F等于μmg，物体将保持静止D. 以上说法都正确6. 一个质量为m的物体从高度h处自由落下，忽略空气阻力，落地时的速度v与高度h的关系是（）。
A. v = √(2gh)B. v = √(gh)C. v = 2ghD. v = gh7. 根据欧姆定律，电流I与电压V成正比，与电阻R成反比。
以下说法错误的是（）。
A. 电阻R越大，电流I越小B. 电压V越大，电流I越大C. 电流I与电阻R成正比D. 以上说法都正确8. 一个理想变压器的原副线圈匝数比为1:2，当原线圈的电压为220V 时，副线圈的电压为（）。
A. 110VB. 440VC. 220VD. 44V9. 一个点电荷q在电场中受到的电场力F与电场强度E的关系是（）。
A. F = qEB. F = E^2C. F = q^2D. F = E/q10. 一个物体的体积为V，密度为ρ，其质量m与体积V的关系是（）。
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛试题及答案1. 题目：一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移为15米，求物体的加速度。
答案：根据匀加速直线运动的位移公式，第3秒内的位移为\(\frac{1}{2}a(3^2) - \frac{1}{2}a(2^2) = 15m\)，解得\(a =4m/s^2\)。
2. 题目：一个质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的速度做匀速直线运动，若受到一个大小为5N的水平力作用，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律，\(F = ma\)，所以\(a = \frac{F}{m} =\frac{5N}{2kg} = 2.5m/s^2\)。
3. 题目：一个质量为1kg的物体从10m高处自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
答案：根据自由落体运动的公式，\(v^2 = 2gh\)，代入\(g =9.8m/s^2\)和\(h = 10m\)，解得\(v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 10} = 14.1m/s\)。
4. 题目：一物体在水平面上以10m/s的速度做匀速圆周运动，半径为5m，求物体所受的向心力。
答案：根据向心力公式，\(F = \frac{mv^2}{r}\)，代入\(m = 1kg\)，\(v = 10m/s\)，\(r = 5m\)，解得\(F = \frac{1 \times 10^2}{5}= 20N\)。
5. 题目：一物体从高度为20m的斜面顶端以10m/s的初速度滑下，斜面倾角为30°，求物体滑到斜面底端时的速度。
答案：根据能量守恒定律，\(mgh + \frac{1}{2}mv_0^2 =\frac{1}{2}mv^2\)，代入\(g = 9.8m/s^2\)，\(h = 20m\)，\(v_0 = 10m/s\)，\(\theta = 30°\)，解得\(v = \sqrt{2gh\cos\theta + v_0^2} = \sqrt{2 \times 9.8 \times 20 \times\frac{\sqrt{3}}{2} + 10^2} = 22.6m/s\)。
高中物理竞赛模拟试卷带答案(三)
物理竞赛模拟试卷（三）１、在光滑的水平面上，有一个长为L的木板C，C的两端各有一竖直的挡板，在木板C的中央处有两个长度均为d的物体A和B，A的质量为m A，在A、B之间安放微量炸药，并控制炸药爆炸只对A、B产生沿木板C方向的水平冲力。
开始A、B、C都静止，A、B、C的质量之比为m A∶m B∶m C=1∶4∶9，A、B与C之间摩擦不计。
炸药爆炸产生能量为E，其中一半转化为A、B的动能。
A、B与C两端的挡板碰撞后便与C连成一体。
求（1）炸药爆炸使A、C相碰后C 的速度；（2）从A、C相碰后到B、C相碰的时间内C的位移。
2.如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+Q A和+Q B的电荷量，质量分别为m A和m B。
两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。
整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。
A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。
(1) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离；(2) 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？３．单行道上，有一支乐队，沿同一个方向前进，乐队后面有一坐在车上的旅行者向他们靠近。
此时，乐队正在奏出频率为440HZ的音调。
在乐队前的街上有一固定话筒作现场转播。
旅行者从车上的收音机收听演奏，发现从前面乐队直接听到的声音和从广播听到的声音混合后产生拍，并测出三秒钟有四拍，车速为18km/h，求乐队前进速度。
（声速=330m/s）。
４、如图所示电路中，已知,321V =ε,543,62,51,242Ω=Ω=Ω==R R R V ε 求各支路的电流。
I 3R５、某空调器按可逆卡诺循环运转，其中的作功装置连续工作时所提供的功率0P 。
(1)夏天室外温度恒为1T ，启动空调器连续工作，最后可将室温降至恒定的2T 。
高三物理竞赛模拟试题答案
高三物理竞赛模拟试题答案一、选择题1. 物体A和B的质量分别为m1和m2，它们通过一根无质量的弹簧连接。
当系统静止时，弹簧的弹性势能为零。
当物体A和B在水平面上受到相反的外力F1和F2作用时，弹簧的伸长x。
根据胡克定律，弹簧的弹性势能可以表示为(1/2)kx^2，其中k为弹簧常数。
假设m1 > m2，下列哪项描述了外力作用下系统的运动状态？A. 如果F1 > F2，则A、B一起加速，弹簧伸长。
B. 如果F1 < F2，则A、B一起减速，弹簧缩短。
C. 如果F1 = F2，则A、B保持静止，弹簧伸长x。
D. 如果F1 = 2F2，则A、B一起以恒定速度运动，弹簧伸长。
答案：C2. 一个电子以速度v进入垂直于其速度方向的磁场中。
如果电子做匀速圆周运动，下列哪个公式正确描述了电子运动的周期T？A. T = 2πm/qBB. T = 2π/(qvB)C. T = 2πmv/qBD. T = 2πm/(qv)答案：B3. 一个质量为m的物体从高度h自由落下，不考虑空气阻力。
经过时间t后，物体的速度v和下落距离d分别是多少？A. v = gt, d = (1/2)gt^2B. v = (2h/g)^(1/2), d = (1/2)htC. v = (2gh)^(1/2), d = (1/2)ht^2D. v = (2gh)^(1/2), d = ht^2/2答案：C4. 一个电路由一个电阻R和一个电感L串联组成，通过该电路的电流I随时间t的变化关系为I = (E/R)(1 - e^(-t/(R*L)))，其中E是电源的电动势。
如果R和L的值固定，那么该电路的阻尼系数ζ和自然频率ω_n分别是多少？A. ζ = R/(2L), ω_n = √(E/(R*L))B. ζ = √(R/L), ω_n = √(R/L)C. ζ = √(R/L), ω_n = √(E/(R*L))D. ζ = R/(2L), ω_n = √(R*L/E)答案：C5. 一个光波的波长为λ，频率为f，速度为c。
高中物理竞赛试题汇编及答案
高中物理竞赛试题汇编及答案试题一：力学基础题目描述：一个质量为 \( m \) 的物体，从静止开始，以加速度 \( a \) 做匀加速直线运动。
经过时间 \( t \) 后，求物体的位移 \( s \) 和最终速度 \( v \)。
答案：根据匀加速直线运动的基本公式，位移 \( s \) 可由以下公式计算：\[ s = \frac{1}{2} m a t^2 \]最终速度 \( v \) 可由以下公式计算：\[ v = a t \]试题二：电磁学题目描述：一个长为 \( L \) 的导线，以速度 \( v \) 在垂直于导线方向的匀强磁场 \( B \) 中移动。
求导线两端的感应电动势 \( E \)。
答案：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 \( E \) 可由以下公式计算：\[ E = B L v \]试题三：热力学题目描述：一个理想气体，其初始体积为 \( V_1 \)，初始温度为 \( T_1 \)。
气体经历一个等压过程，最终体积变为 \( V_2 \)。
求最终温度\( T_2 \)。
答案：根据理想气体定律和等压过程的性质，最终温度 \( T_2 \) 可由以下公式计算：\[ T_2 = \frac{V_1}{V_2} T_1 \]试题四：光学题目描述：一束平行光通过一个焦距为 \( f \) 的凸透镜，求透镜另一侧的光斑直径 \( d \)。
答案：根据凸透镜的成像原理，光斑直径 \( d \) 可由以下公式计算：\[ d = 2f \]试题五：现代物理题目描述：一个电子在电场 \( E \) 中从静止开始加速。
求电子在 \( x \) 距离后的速度 \( v \)。
答案：根据动能定理，电子在 \( x \) 距离后的速度 \( v \) 可由以下公式计算：\[ \frac{1}{2} m v^2 = e E x \]\[ v = \sqrt{\frac{2 e E x}{m}} \]结束语：以上试题涵盖了高中物理竞赛中的力学、电磁学、热力学、光学和现代物理等基础知识点，通过这些题目的练习，可以加深学生对物理概念的理解和应用能力。
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1、一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m 1的物体，在另一侧有一质量为m 2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大?2.如图（a ）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h 高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v ＝4m/s ，方向如图。
滑块离开传送带后在离地H 高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为s 。
改变h 的值测出对应的 s 值，得到如图（b ）所示h ≥0.8m 范围内的s 2随h 的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为H ＝__________m ，图中h x ＝__________m 。
3 (12分）过山车质量均匀分布，从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图所示，已知过山车的质量为M ，长为L ，每节车厢长为a ，竖直圆形轨道半径为R, L > 2πR ，且R >>a ，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h 至少为多少？（用R ．L 表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力）4．（20分）如图所示，物块A 的质量为M ，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。
三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。
现将物块A 下方的细线剪断，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C 落地后不影响物块A 、B 的运动。
求： （1）物块A 上升时的最大速度； （2）若B 不能着地，求mM满足的条件；（3）若M ＝m ，求物块A 上升的最大高度。
5．（12分）如图所示，一平板车以某一速度v 0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置sx （b ）于平板车上，货箱离车后端的距离为l =3m ，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。
已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g =10 m/s 2。
求：⑪为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶时的速度v 0应满足什么条件？ ⑫如果货箱恰好不掉下，则最终停在离车后端多远处？6．物理学中库仑定律和万有引力定律有相似的表达形式，对带异种电荷的两粒子组成的系统而言，若定义相距无穷远处电势能为零，则相距为r 时系统的电势能可以表示为12p Q Q E kr=-。
（1）若地球质量为1m ，某人造地球卫星质量为2m ，也定义相距无穷远处引力势能为零，写出当地心与卫星相距R 时该系统引力势能表达式。
（地球可看作均匀球体，卫星可看成质点）（2）今有一颗卫星贴着地球表面绕行时速度大小为v =7.90km/s ，当该卫星在离地面高度为h =3R 地处绕行时，绕行速度v '为多大？（R地为地球半径）（3）若在离地面高度为3R 地处绕行的卫星质量为1t ，则至少需要对该卫星补充多大的能量才能使其脱离地球的束缚？7. （12分）如图所示，1和2是放在水平地面上的两个小物块（可视为质点），与地面的滑动摩擦系数相同，两物块间的距离d =170.00m ，它们的质量分别为m 1=2.00kg 、m 2=3.00kg。
现令它们分别以初速度v 1=10.00m/s 和v 2=2.00m/s 迎向运动，经过时间t =20.0s ，两物块相碰，碰撞时间极短，碰后两者粘在一起运动。
求从刚碰后到停止运动过程中损失的机械能。
8．（20分）对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A 、B 两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动。
当它们之间的距离大于等于某一定值d 时；相互作用力为零；当它们之间的距离小于d 时，存在大小恒为F 的斥力。
设A 物体质量m 1=1.0kg,开始时静止在直线上某点；B 物体质量m 2=3.0kg,以速度υ0从远处沿该直线向A 运动，如图所示。
若d =0.10m,F =0.60N, υ0=0.20m/s,求：（1） 相互作用过程中A 、B 加速的大小；（2） 从开始相互作用到A 、B 间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量； （3） A 、B 间的最小距离。
9.如图，长木板a b 的b 端固定一档板，木板连同档板的质量为M=4.0kg ，a 、b 间距离s=2.0m 。
木板位于光滑水平面上。
在木板a 端有一小物块，其质量m=1.0kg ，小物块与木板间的动摩擦因数10.0=μ，它们都处于静止状态。
现令小物块以初速s m v /0.40=沿木板向前滑动，直到和档板相撞。
碰撞后，小物块恰好回到a 端而不脱离木板。
求碰撞过程中损失的机械能。
10柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。
在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动、锤向上运动。
现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m ，锤在桩帽以上高度为h 处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M （包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。
同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。
随后，桩在泥土中向下移动一距离l 。
已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为h （如图2）。
已知m=1.0×103 kg ，M=2.0×103 kg ，h=2.0m ，l=0.20m ，重力加速度g=10m/s 2，混合物的质量不计。
设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用F 是恒力。
求此力的大小。
1.物体受力如图所示，分别对两个物体列出动力学方程111m g f m a -=（1） 222m g f m a -=（2） 加速度满足关系式212a a a '=+（3） 解方程得：1222112()m m g m a a m m '-+=+（4）2112212()m m g m a a m m '-+=+（5） 12212(2)m m g a f m m '-=+（6）2、10，1.6，3．（12分）取过山车为研究对象，过山车从平台上滑下到车厢占满竖直圆形轨道过程中，由于只有重力做功，故机械能守恒，竖直圆形轨道上的过山车可以把这部分的重心看作在轨道的圆心上，所以有：2122M Mgh=R gR+M L π⋅⋅v ① 在竖直方向受到重力和轨道对它向下的压力，受力分析如图所示，设一节车厢质量为m ，则有：f m 2gfm 1g2mg+N=mRv ②N ≥0 ③联立解得222R R h +L π≥4．（1）A 、B 、C 三物块系统机械能守恒。
B 、C 下降L ，A 上升L 时，A 的速度达最大。
（1分）2)2(212v m M MgL mgL +=- （2分） M2m gL)M 2m (2v +-=（2分）（2）当C 着地后，若B 恰能着地，即B 物块下降L 时速度为零。
（1分）A 、B 两物体系统机械能守恒。
2)(21v m M mgL MgL +=- （2分），将v 代入，整理得：M=2m （2分） 所以2mM>时，B 物块将不会着地。
(2分) （3）由于M ＝m ，C 物块着地后，A 以速度v 匀速上升直到B 物块落地，此后做竖直上抛运动，设上升的高度为h ，则h=3)M 2m (2L )M 2m (22gv 2Lg =+-=（3分）A 上升的最大高度H ＝2L ＋h ＝37L（3分）5．60≤v m/s ；离车后端0.5 m6．（14分）解析（1）由类比可知，该系统引力势能表达式为：（2）由万有引力提供向心力得，上式中解得km/s（3）卫星在该处的动能：由系统的势能：得系统的机械能：则需要给卫星补充的能量：7. 解：因两物块与地面间的滑动摩擦系数相同，故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的，以a 表示此加速度的大小。
先假定在时间t 内，两物块始终作减速运动，都未停下。
现分别以s 1和s 2表示它们走的路程，则有21121at t v s -=(1)22221at t v s -=(2) 而s 1+s 2=d (3)解(1)、(2)、(3)三式并代入有关数据得a =0.175m/s 2 (4) 经过时间t ，两物块的速度分别为v'1=v 1−at (5) v'2=v 2−at (6) 代入有关数据得v'1=6.5m/s(7) v'2=−1.5m/s(8)v'2为负值是不合理的，因为物块是在摩擦力作用下作减速运动，当速度减少至零时，摩擦力消失，加速度不复存在，v'2不可为负。
v'2为负，表明物块2经历的时间小于t 时已经停止运动，(2)式从而(4)、(6)、(7)、(8)式都不成立。
在时间t 内，物块2停止运动前滑行的路程应是av s 2222=(9) 解(1)、(9)、(3)式，代入有关数据得a =0.20m/s 2(10)由(5)、(10)式求得刚要发生碰撞时物块1的速度v'1=6.0m/s(11) 而物块2的速度v'2=0(12) 设V 为两物块碰撞后的速度，由动量守恒定律有m 1v'1=(m 1+m 2)V (13) 刚碰后到停止运动过程中损失的机械能221)(21ΔV m m E+=(14)由(13)、(14)得21212121Δm m v'm E +=(15) 代入有关数据得ΔE =14.4J(16)评分标准：本题12分。
通过定量论证得到(9)式共4分，求得(11)式得4分，(13)式1分8.解：（1）a 1=21m/s 60.0=m Fa 2=22m/s 20.0=m F(2)两者速度相同时，距离最近，由动量守恒 m 2υ2=(m 1+m 2)υ υ=m/s 15.0)(2102=+m m m υ|△E k |=J 015.0)(2121221202=+-υυm m m （3）根据匀变速直线运动规律 υ1=a 1t υ2=υ0-a 2t当υ1=υ2时解得A 、B 两者距离最近时所用时间t =0.25ss 1=2121t a s 2=υ0t -2121t a△s =s 1+d -s 2将t =0.25 s 代入，解得A 、B 间的最小距离 △ s min =0.075m 9.解：设木块和物块最后共同的速度为v ，由动量守恒定律v M m mv )(0+= ①设全过程损失的机械能为E ，220)(2121v M m mv E +-=②用s 1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W 1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。