16高一物理竞赛试题与解答全集

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高一物理竞赛选拔试题及答案

高一物理竞赛选拔试题及答案一、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，第1s内、第2s内、第3s内位移之比为：A. 1:3:5B. 1:2:3C. 1:3:6D. 1:4:9答案：B2. 一个质量为m的物体从高度为h的斜面顶端无初速度滑下，斜面与水平面的夹角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到斜面底端时的速度大小为：A. √(2gh(1-μ))B. √(2gh(1+μ))C. √(2gh(1-μ/2))D. √(2gh(1+μ/2))答案：C3. 一个质量为m的物体以初速度v0沿水平方向抛出，不计空气阻力，经过时间t后，其速度方向与水平方向的夹角θ为：A. θ = arctan(2gt/v0)B. θ = arctan(gt/v0)C. θ = arctan(v0/gt)D. θ = arctan(2v0/gt)答案：B4. 一个质量为m的物体从高度为h的光滑斜面顶端无初速度滑下，斜面与水平面的夹角为θ，物体滑到斜面底端时的动能为：A. mghB. mg(h-1/2h)C. mg(h-1/2hcosθ)D. mg(h-1/2hcos²θ)5. 一个质量为m的物体以初速度v0沿水平方向抛出，不计空气阻力，经过时间t后，其速度大小为：A. v = v0 + gtB. v = v0 - gtC. v = √(v0² + (gt)²)D. v = √(v0² - (gt)²)答案：C6. 一个质量为m的物体从高度为h的光滑斜面顶端无初速度滑下，斜面与水平面的夹角为θ，物体滑到斜面底端时的重力势能变化量为：A. -mghB. -mg(h-1/2h)C. -mg(h-1/2hcosθ)D. -mg(h-1/2hcos²θ)7. 一个质量为m的物体以初速度v0沿水平方向抛出，不计空气阻力，经过时间t后，其水平位移为：A. x = v0tB. x = v0t - 1/2gt²C. x = v0t + 1/2gt²D. x = v0t - gt²答案：A8. 一个质量为m的物体从高度为h的光滑斜面顶端无初速度滑下，斜面与水平面的夹角为θ，物体滑到斜面底端时的重力势能变化量为：A. -mghB. -mg(h-1/2h)C. -mg(h-1/2hcosθ)D. -mg(h-1/2hcos²θ)9. 一个质量为m的物体以初速度v0沿水平方向抛出，不计空气阻力，经过时间t后，其竖直位移为：A. y = 1/2gt²B. y = v0t - 1/2gt²C. y = v0t + 1/2gt²D. y = v0t - gt²答案：A10. 一个质量为m的物体从高度为h的光滑斜面顶端无初速度滑下，斜面与水平面的夹角为θ，物体滑到斜面底端时的动能为：A. mghB. mg(h-1/2h)C. mg(h-1/2hcosθ)D. mg(h-1/2hcos²θ)答案：D二、填空题（每题4分，共20分）11. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1:3:5，那么第4s内、第5s内、第6s内位移之比为________。

16高一物理竞赛试题与解答全集

高中基础物理知识竞赛初赛试卷一单选题（每题5分）1 关于物体惯性的认识，下列说法中正确的是（）（A）物体的速度越大，其惯性也一定越大，（B）物体的加速度越大，其惯性也一定越大，（C）物体在运动过程中，惯性起着与外力平衡的作用，（D）在同样大小的外力作用下，运动状态越难改变的物体其惯性一定越大。

2 下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（）（A）速度大小不变的运动一定是匀速直线运动，（B）物体在每分钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动，（C）物体在每分钟内通过的镁移相等的运动一定是匀速直线运动，（D）物体的即时速度不变的运动一定是匀速直线运动。

3 有关牛顿第二定律的以下说法中错误的是（）（A）则m＝F／a，可知运动物体的质量与外力F成正比，与加速度a成反比，（B）运动物体的加速度方向必定与合外力的方向一致，（C）几个力同时作用在同一物体上，当改变其中一个力的大小或方向，该物体的加速度就会发生变化，（D）作用在物体上的所有外力突然取消后，物体的加速度立即变为零。

4 跳高比赛时，在运动员落地的地方，必须垫上厚厚的软垫，这是为了（）（A）减小运动员落地时的动量，（B）减小运动员落地过程中动量的变化，（C）减小运动员落地过程中所受的平均冲力，（D）减小运动员落地过程中所受的冲量。

5 雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风（不计空气阻力），下列说明中正确的是（）（A）若风速越大，雨滴下落时间将越长，（B）若风速越大，雨滴下落时间将越短，（C）若风速越大，雨滴着地时速度就越大，（D）若风速越大，雨滴着地时速度就越小。

6 小钢球从油面上自静止开始下落，设油槽足够深，钢球所受的阻力大小与运动速度成正比，则（）（A）小钢球的加速度不断增大，速度也不断增大，（B）小钢球的加速度不断减小，速度也不断减小，（C）小钢球的加速度不断减小，速度也不断增大，（D）小钢球的加速度不断减小，最终加速度为零。

7 如图所示，质量为M的劈块，静止在水平面上，质量为m所有接触面均光滑），则劈块出现最大速度是在（）（A）滑块到达能到达的块斜面最高位置时，（B）滑块的速度为零时，（C ）滑块的速率与劈块的速率相等时，（D ）滑块在滑回劈块的底端时。

全国高中物理竞赛第16动力学试题集锦含答案

全国中学生高中物理竞赛第16届—22届预赛动力学试题集锦（含答案）一、第16届预赛题. （15分）一质量为M 的平顶小车，以速度0v 沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。

现将一质量为m 的小物块无初速地放置在车顶前缘。

已知物块和车顶之间的动摩擦系数为μ。

1. 若要求物块不会从车顶后缘掉下，则该车顶最少要多长？2. 若车顶长度符合1问中的要求，整个过程中摩擦力共做了多少功？参考解答1. 物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。

令v 表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即0()Mv m M v =+ （1）从能量来看，在上述过程中，物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功，即2112mv mg s μ= （2）其中1s 为物块移动的距离。

小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即22021122Mv mv mgs μ-=- （3）其中2s 为小车移动的距离。

用l 表示车顶的最小长度，则21l s s =- （4）由以上四式，可解得22()Mv l g m M μ=+ （5）即车顶的长度至少应为202()Mv l g m M μ=+。

2．由功能关系可知，摩擦力所做的功等于系统动量的增量，即22011()22W m M v Mv =+- （6）由（1）、（6）式可得22()mMv W m M =-+ （7）二、第16届预赛题.（20分）一个大容器中装有互不相溶的两种液体，它们的密度分别为1ρ和2ρ（12ρρ<）。

现让一长为L 、密度为121()2ρρ+的均匀木棍，竖直地放在上面的液体内，其下端离两液体分界面的距离为34L ，由静止开始下落。

试计算木棍到达最低处所需的时间。

假定由于木棍运动而产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未露出液面，也未与容器相碰。

(完整版)高一物理竞赛初赛试题(含答案),推荐文档

⑤改变____________________________________，重复上述测量和计算．
⑥求出的平均值．
（2）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了以
下的方案：
A．选用总长度 l 较长的木板．
B．选用质量较大的木块．
C．使木块从斜面开始下滑的起点 D 离斜面底端更远一些．
C．A 环做的是匀速运动 D．B 环做的是匀加速运动答案：A
水泥圆筒放在两木棍的上部，则( )
A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变
B．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大
C．圆筒将静止在木棍上答案：AC
D．圆筒将沿木棍减速下滑
2．半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板 MN。在半圆柱
C．Q 所受的合力逐渐增大 D．地面对 P 的摩擦力逐渐增大
答案：D
3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d……等为网
绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为 m 的运动员从高处落下，并恰好落在 O 点上，该处下
凹至最低点时，网绳 dOe，bOg 均为 120° 张角，如图乙所示，此时 O 点受到向下的冲击力大
③用米尺测量长木板顶端 B 相对于水平桌面 CA 的高度 h 和长木板的总长度 l．设木块所受重
力为 mg，木块与长木板之间的动摩擦因数为，则木块所受的合外力 F ＝_____ ． ④根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式＝____________________ ，代入测量
值计算求出的值．
我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙龙课反倒是龙卷风前一天我分页符ZNBX吃噶十

山东省滕州市第一中学2015-2016学年高一物理3月竞赛试题(含解析)

山东省滕州市第一中学2015-2016学年高一3月竞赛物理试题1. 已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2。

一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动。

依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。

求O与A的距离。

【答案】【解析】试题分析：设物体的加速度为a，到达A点的速度为v0，通过AB段和BC段所用的时间为t，则①②联立①②式得：l2－l1=at2③3l1－l2=2v0t④设O与A的距离为l，则有⑤联立③④⑤式得：考点：匀变速直线运动的规律.2. 小明同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体。

一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为μ= ≈0.58。

试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?（已知，）【答案】【解析】先将摩擦力与支持力合成，设合力为T，合力与支持力夹角为a（也称为摩擦角）；；由；解出；即a=30°。

物体受力为T（方向不变），G（大小、方向均不变），F（方向、大小未知）。

刚拉动时可理解为平衡状态。

根据三力平衡知识，当F垂直于T时为临界状态。

由；解出...【答案】【解析】设长方体底面积为S，小上大下，刚好没过大的，所以浮力等于重力，即：若小下大上，使液面刚好没过小的，所受浮力为SH2ρ0g刚松开一瞬间，大的向下运动，由牛顿第二定律可得：解得加速度：4. 如图所示，可视为质点的两物块A、B，质量分别为m、2m，A放在一倾角为30°并固定在水平面上的光滑斜面上，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，两端分别与A、B 相连接。

托住B使两物块处于静止状态，此时B距地面高度为h，轻绳刚好拉紧，A和滑轮间的轻绳与斜面平行。

现将B从静止释放，斜面足够长。

重力加速度为g。

求：（1）B落地前绳中张力的大小T；（2）整个过程中A沿斜面向上运动的最大距离L。

【答案】（1）T=mg（2）L=2h点睛：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，在B落地前，A、B的加速度大小相等．5. 一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。

第16届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答

第16届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答一、参考解答1. 五，杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦2. 反物质3. 月球，月球、火星二、参考解答1. 物块放到小车内以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车现在的速度，则物块就刚好不脱落。

令v 表示现在的速度，在那个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，因此此方向上动量守恒，即0()Mv m M v =+ （1）从能量来看，在上述过程中，物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功，即 2112mv mg s μ= （2）其中1s 为物块移动的距离。

小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即 22021122Mv mv mgs μ-=- （3）其中2s 为小车移动的距离。

用l 表示车顶的最小长度，则21l s s =- （4）由以上四式，可解得202()Mv l g m M μ=+ （5）即车顶的长度至少应为202()Mv l g m M μ=+。

2．由功能关系可知，摩擦力所做的功等于系统动量的增量，即 22011()22W m M v Mv =+- （6）由（1）、（6）式可得 202()mMv W m M =-+ （7）三、参考解答设容器的截面积为A ，封闭在容器中的气体为ν摩尔，阀门打开前，气体的压强为0p 。

由理想气体状态方程有00p AH RT ν= （1）打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为0p 。

活塞对气体的压强也是0p 。

设达到平稳时活塞的高度为x ，气体的温度为T ，则有0()p H x A RT ν+= （2）依照热力学第一定律，活塞对气体所做的功等于气体内能的增量，即 003()()2p H x A R T T ν-=- （3）由（1）、（2）、（3）式解得 25x H =（4） 075T T = （5）四、参考解答设线框的dc 边刚到达磁场区域上边界'PP 时的速度为1v ，则有 2112mv mgh = （1） dc 边进入磁场后，按题意线框尽管受安培力阻力作用，但依旧加速下落．设dc 边下落到离'PP 的距离为1h ∆时，速度达到最大值，以0v 表示那个最大速度，这时线框中的感应电动势为10Bl v =E线框中的电流 10Bl v I R R==E 作用于线框的安培力为 22101B l F Bl I Rv == （2）速度达到最大的条件是安培力F mg =由此得 0221mgR v B l = （3）在dc 边向下运动距离1h ∆的过程中，重力做功1G W mg h =∆，安培力做功F W ，由动能定理得 22011122F G W W mv mv +=-将（1）、（3）式代入得安培力做的功 32214412F m g R W mg h mgh B l =-∆+- （4）线框速度达到0v 后，做匀速运动．当dc 边匀速向下运动的距离为221h l h ∆=-∆时，ab 边到达磁场的边界'PP ，整个线框进入磁场．在线框dc 边向下移动2h ∆的过程中，重力做功G W '，安培力做功F W '，但线框速度未变化，由动能定理0F G W W ''+=221()F G W W mg h mg l h ''=-=-∆=--∆ （5）整个线框进入磁场后，直至dc 边到达磁场区的下边界'QQ ，作用于整个线框的安培力为零，安培力做的功也为零，线框只在重力作用下做加速运动。

高一物理竞赛试题与解答全集

高一物理竞赛试题(含答案)+物理竞赛预赛试卷及答案

高一物理竞赛试题(含答案)+物理竞赛预赛试卷及答案高一物理竞赛试题一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分）1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为µ1，A 与地面间的动摩擦因数为µ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（）A ． 211μμ B ．2121-1μμμμC ． 21211μμμμ+D ．21212μμμμ+ 2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（）A ．保持不变B ．逐渐增大C ．逐渐减小D ．先增大后减小3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。

现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。

与稳定在竖直位置时相比，小球高度A 一定升高B 一定降低C 保持不变D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。

水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。

发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。

不计空气的作用，重力加速度大小为g 。

若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是 A ．12266g g v h h LL << B ．22112(4)46gg v h hLL L +<<C ．22112(4)12626g g v h h L L L +<<D ．22112(4)1426g g v h h LL L +<<5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。

2016校物理竞赛试题及解答

0
R 2 sin d S
z 2 R 2 2 Rz cos
0
z
2
R 2 2 Rz cos x R

由于轴对称性，P 点电场强度为

R 2 1 2 0 z 2
dU E Ez k dz R z cos 0 k z 2 R 2 2 Rz cos
8. 如图，电荷分别为 q1、q2 的两个正点电荷，某时刻分别以速度 v 1 、

v 2 ( v 1 的方向和 v 2 的方向垂直且 v1，v2 均远小于真空中光速)运动，
+
a
q1
v2
+ q2
v1
方则电荷为 q2 的点电荷该时刻所受磁力的大小为________________．向为____________．
z
2 O
14. 按照经典模型，可假设电子是一个质量均匀分布的球体，电荷均匀分布的球壳，并绕它的一条直径转动，即自旋．已知电子的自旋动量矩 S
R
1 ，质量为 m，电荷为 e，电子的 2 2 半径为 R．求电子中心处磁感应强度的大小．(球体绕中心轴的转动惯量为 mR2) 5
I1
15. 载有稳恒电流 I1 的无限长直导线(看成刚体)下用一劲度系数为 k 的轻质弹簧挂一载有稳恒电流 I2 的矩形线圈。设长直导线通电前弹簧长度为 L0．通电后矩形线圈将向下移动一段距离，求当磁场对线圈作的功满足 A = 0I1I2a / 2时，线圈、弹簧、地球组成的系统的势能变化(忽略感应电流对 I2 的影响).
14. 解：(1) 设电子自转的角速度为

dI
S J J
2 mR 2 5

第十六届全国中学生物理竞赛参考解答

第十六届全国中学生物理竞赛参考解答一、参考解答1 只要有液态水存在，平衡时汽缸中气体的总压强就等于空气压强与饱和水蒸气压强之和：3.0atm p p p =+=总空饱00〔1〕第一次膨胀后102V V =2.0atm p p p =+=总空饱11〔2〕由于第一次膨胀是等温过程，所以 0102p V p V p V ==空空空011〔3〕解〔1〕、〔2〕、〔3〕三式，得 1.0atm p =饱〔4〕 2.0atm p =空0〔5〕 1.0atm p =空1〔6〕由于1.0atm p =饱，可知汽缸中气体的温度0373K T =〔7〕根据题意，经两次膨胀，气体温度未改变。

2.设水蒸气为mol γ水．经第一次膨胀，水全部变成水蒸气，水蒸气的压强仍为p 饱，这时对于水蒸气和空气分别有10p V RT γ=饱水〔8〕1002p V RT RT γ==空1空〔9〕由此二式与〔5〕、〔6〕式可得2mol γ=水〔10〕3. 在第二次膨胀过程中，混合气体可按理想气体处理，有21p V p V =总2总1〔11〕由题意知，204V V =，102V V =，再将〔2〕式代入，得 1.0atm p =总2〔12〕二、参考解答l ．在所示的光路图〔图复解16-2-1〕中，人射光AB 经透镜1L 折射后沿BC 射向2L ，经2L 折射后沿CD 出射．AB 、BC 、CD 与透镜主轴的交点分别为P 、P '和P ''，如果P 为物点，因由P 沿主轴射向1O 的光线方向不变，由透镜性质可知，P '为P 经过1L 所成的像，P ''为P '经2L 所成的像，因而图中所示的1u 、1v 、2u 、2v 之间有以下关系：111111u v f +=〔1〕222111u v f +=〔2〕 21d u v =+〔3〕当入射光线PB 与出射光线平行时，图中的αα'=，利用相似三角形关系可求得21v h h u '=, 21uh h v '=从而求得2211v u u v =〔4〕联立方程〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕，消去1v 、2u 和2v ，可得：1112()f du d f f =-+〔5〕由于d 、1f 、2f 均已给定，所以1u 为一确定值，这说明：如果入射光线与出射光线平行，那么此入射光线必须通过主轴上一确定的点，它在1L 的左方与1L 相距1112()f du d f f =-+处，又由于1u 与α无关，但凡通过该点射向1L 的入射光线都和对应的出射光线相互平行．2．由所得结果〔5〕式可以看出，当12d f f >+时，10u >，此情况下的光路图就是图复解16-2-1．当12df f =+时，1u →∞，0α=，此时入射光线和出射光线均平行于主轴，光路如图复解16-2-2．当12df f <+时，10u <，这说明P 点在1L 的右方，对1L 来说，它是虚物．由〔1〕式可知，此时10v >，由2211f u v f =可知，20u >，又由21220u vv u =<可知，20v <，所以此时的光路图如图复解16-2-3．三、参考解答根据题中所给的条件，当圆环内通过电流I 时，圆环中心的磁感应强度012B r μ=穿过圆环的磁通量可近似为02BS Ir μφπ≈=〔1〕根据法拉第电磁感应定律，电流变化产生的感生电动势的大小02Ir t tμφπ∆∆==∆∆E〔2〕圆环的电阻02r IR I I tμπ∆==∆E 〔3〕根据题设条件0.05m r =，720410N A μπ=⨯⋅－－，100A I =，61410A/s 310A/s It∆≤≈⨯∆－－,代入〔3〕式得23310R ≤⨯Ω－〔4〕由电阻与电阻率ρ、导线截面积S 、长度L 的关系LR S ρ=与导线的直径1mm d =，环半径5cm r =，得电阻率2297.510m 8S d R RL rρ===⨯Ω⋅－〔5〕四、参考解答1．双星均绕它们的连线的中点做圆周运动，设运动速率为v ，向心加速度满足下面的方程：222/2v GM M L L =〔1〕v =2〕周期：2(/2)L Tv ππ=计算＝3〕 2．根据观测结果，星体的运动周期TT <观察计算计算〔4〕这说明双星系统中受到的向心力大于本身的引力，故它一定还受到其他指向中心的作用力，按题意这一作用来源于均匀分布的暗物质，均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作用与一质量等于球内暗物质的总质量M '位于中点处的质量点一样．考虑暗物质作用后双星的速度即为观察到的速度v 观，那么有2222(/2)v GM MM M G L L L '=+观/2〔5〕v 观6〕因为在轨道一定时，周期和速度成反比，由〔4〕式得：1v 观1＝7〕把〔2〕、〔6〕式代入〔7〕式得14N M M -'=〔8〕设所求暗物质的密度为ρ，那么有341324L N M πρ-⎛⎫=⎪⎝⎭ 故33(1)2N ML ρπ-=〔9〕五、参考解答解法一：1．〔1〕电阻图变形．此题连好的线路的平面图如图预解16-5-1所示．现将电阻环改画成三角形，1、3、5三点为顶点，2、4、6三点为三边中点，如图预解1—5-2与图预解16-5-3所示．整个连好的线路相当于把n D 的三个顶点分别接到1n D -的三个中点上，图预解16-5-1变为图预解16-5-4．这样第1问归结为求图预解16-5-4中最外层三角环任意两顶点间的等效电阻。

全国中学生高中物理竞赛第16届—22届预赛热学题集锦(含答案)

全国中学生高中物理竞赛第16届—22届预赛热学题集锦（含答案）一、第16届预赛题. （15分）如图预16-3所示，两个截面相同的圆柱形容器，右边容器高为H ，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。

两容器由装有阀门的极细管道相连通，容器、活塞和细管都是绝热的。

开始时，阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为0T 的单原子理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H ，右边容器内为真空。

现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡。

求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。

提示：一摩尔单原子理想气体的内能为32RT ，其中R 为摩尔气体常量，T 为气体的热力学温度。

参考解答设容器的截面积为A ，封闭在容器中的气体为ν摩尔，阀门打开前，气体的压强为0p 。

由理想气体状态方程有00p AH RT ν= （1）打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为0p 。

活塞对气体的压强也是0p 。

设达到平衡时活塞的高度为x ，气体的温度为T ，则有0()p H x A RT ν+= （2）根据热力学第一定律，活塞对气体所做的功等于气体内能的增量，即003()()2p H x A R T T ν-=- （3）由（1）、（2）、（3）式解得25x H =（4） 075T T = （5）二、第17届预赛题.（20分）绝热容器A 经一阀门与另一容积比A 的容积大得很多的绝热容器B 相连。

开始时阀门关闭，两容器中盛有同种理想气体，温度均为30℃，B 中气体的压强为A 中的2倍。

现将阀门缓慢打开，直至压强相等时关闭。

问此时容器A 中气体的温度为多少？假设在打开到关闭阀门的过程中处在A 中的气体与处在B 中的气体之间无热交换．已知每摩尔该气体的内能为52U RT =，式中R 为普适气体恒量，T 是热力学温度．参考解答设气体的摩尔质量为μ，容器A 的体积为V ，阀门打开前，其中气体的质量为M 。

第十六届全国中学生物理竞赛预赛参考答案

第十六届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答一、参考解答1. 五，杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦2. 反物质3. 月球，月球、火星二、参考解答1. 物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。

小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即22021122Mv mv mgs μ-=- （3）其中2s 为小车移动的距离。

用l 表示车顶的最小长度，则21l s s =- （4）由以上四式，可解得202()Mv l g m M μ=+ （5）即车顶的长度至少应为202()Mv l g m M μ=+。

2．由功能关系可知，摩擦力所做的功等于系统动量的增量，即22011()22W m M v Mv =+- （6）由（1）、（6）式可得22()mMv W m M =-+ （7）三、参考解答设容器的截面积为A ，封闭在容器中的气体为ν摩尔，阀门打开前，气体的压强为0p 。

由理想气体状态方程有00p AH RT ν= （1）打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为0p 。

活塞对气体的压强也是0p 。

设达到平衡时活塞的高度为x ，气体的温度为T ，则有0()p H x A RT ν+= （2）根据热力学第一定律，活塞对气体所做的功等于气体内能的增量，即003()()2p H x A R T T -=- （3）由（1）、（2）、（3）式解得25x H =（4） 075T T = （5）四、参考解答设线框的dc 边刚到达磁场区域上边界'PP 时的速度为1v ，则有2112mv mgh = （1）dc 边进入磁场后，按题意线框虽然受安培力阻力作用，但依然加速下落．设dc 边下落到离'PP 的距离为1h ∆时，速度达到最大值，以0v 表示这个最大速度，这时线框中的感应电动势为10Bl v =E线框中的电流10Bl v I R R==E 作用于线框的安培力为22101B l F Bl I Rv == （2）速度达到最大的条件是安培力 F mg =由此得0221mgRv B l =（3）在dc 边向下运动距离1h ∆的过程中，重力做功1G W mg h =∆，安培力做功F W ，由动能定理得22011122F G W W mv mv +=-将（1）、（3）式代入得安培力做的功32214412F m g R W mg h mgh B l =-∆+- （4）线框速度达到0v 后，做匀速运动．当dc 边匀速向下运动的距离为221h l h ∆=-∆时，ab 边到达磁场的边界'PP ，整个线框进入磁场．在线框dc 边向下移动2h ∆的过程中，重力做功G W '，安培力做功F W '，但线框速度未变化，由动能定理0F G W W ''+=221()F G W W mg h mg l h ''=-=-∆=--∆ （5）整个线框进入磁场后，直至dc 边到达磁场区的下边界'QQ ，作用于整个线框的安培力为零，安培力做的功也为零，线框只在重力作用下做加速运动。

高一物理竞赛题附答案

河南宏力学校2016~2017高一物理竞赛题（时间90分钟分数110分）一、选择题（每题4分，共48分。

其中1-7小题为单选，8-12小题为多选。

）1．下列叙述正确的是（）A ．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法B ．用质点来替代实际运动物体是采用了理想模型的方法C ．笛卡尔根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因D ．伽利略通过比萨斜塔实验证实了，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同2．最近一段时间，国内一、二线城市房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势。

王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的（） A ．速度增加，加速度减小 B ．速度增加，加速度增大C ．速度减小，加速度增大D ．速度减小，加速度减小3．某同学为研究物体运动情况，绘制了物体运动的x-t 图象，如图所示。

图中纵坐标表示物体的位移x ，横坐标表示时间t ，由此可知该物体做（） A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．匀速曲线运动 D ．变速曲线运动4．甲、乙两个物体从同一地点同时出发，在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（） A ．甲、乙两物体运动方向相反 B ．t=4s 时，甲、乙两物体相遇 C ．甲、乙两物体能相遇两次D ．在相遇前，甲、乙两物体的最远距离为20m5．在平直公路上，两辆完全相同的汽车一前一后匀速行驶，速度均为v 0，若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车，已知前车在刹车过程中所行距离为s ，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（） A ．s B ．2s C ．3s D ．4s6. 一质点做匀加速直线运动某时刻起发生位移x 对应速度变化为△v 1，紧接着发生相同位移速度变化为△v 2，且两端位移对应的时间之比为2：1，则该质点的加速度为（）A. x v 2)(3a 22∆=B. x v 2)(a 21∆=B. xv 22)(2a ∆=D.xv 4)(3a 21∆=7．如图，质量为m 的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F 1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F 2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比为（）A. θμθsin co +sB.θμθsin -co sC.θμn ta 1+D.θμn ta -18．如图，水平的皮带传送装置中，O 1为主动轮，O 2为从动轮，皮带逆时针匀速移动且不打滑。

(完整版)第十六届上海市高一物理竞赛试题及答案,推荐文档

＿＿＿＿＿m。
4
18．2009 年世界十大科学突破之一的事件是：天文学家利用高能伽玛射线光谱，发现了无线电波无法检测到的脉冲星。研究发现，脉冲星的自转周期极短且较为稳定。（万有引力常量 G＝6.6710－2/kg2）
（1）已知蟹状星云的中心星 PSO531 是一颗脉冲星，自转周期为 0.331s。设万有引力是阻止脉冲星离心瓦解的主要力，由此可以推知 PSO531 的最小密度约为＿＿＿＿。
表明 (
)
（A）在 0＜t＜10s 内伞兵重力大于空气阻力（B）第 10s 末伞兵打开降落伞，此后做匀减速运动直至第 15s 末
v /ms-1 v2
（C）在 10s＜t＜15s 内伞兵的加速度大小和速度大小都逐渐 v1
减小
（D）15s 后伞兵保持匀速下落，运动过程中机械能守恒
0
5 10 15 t/s
B A
设小圆环 A 的质量 mA＝4.0kg，小物体 B 的质量 mB＝2.0kg，轨道
C 的半径 R＝1.0m。现在把小圆环 A 移动到半圆弧轨道 C 的最低点后无初速释放，求：
（1）小圆环 A 能上升的最大高度；
（2）小圆环 A 上升过程中可能达到的最大速率。（本题可以用图形计算器工具）
23．（12 分）如图所示，光滑水平面 AB＝x，其右端 B
45
运动，落到斜面上 B 点时的速率为 vB。若调节 v0 的大小，使 vB 的大小
为 2v0。求 AB 之间的距离。
乙同学题解：
1
1
设 AB 间高度差为 h，由动能定理得：mgh＝2m（2v0）2－2mv02，AB＝ 2h＝，丙同学题解：
由运动合成分解原理，B 处速度正交分解得：（2v0）2＝v02＋vy2，竖直方向自由落体， 1

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。

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8 有一质量为0.4 Kg 的小球，在光滑的水平面上以10 m / s 的速度运动，经水平力F 打击后，以15 m / s 的速度沿反向运动，则小球受到F 的冲量大小为（）（A ）2 Ns ，（B ）4 Ns ，（C ）6 Ns ，（D ）10 Ns 。

9 下列速率－时间图象中，图线I 、II 分别表示物体以初速度v 0作平抛运动时，水平方向和竖直方向的两个分运动情况，其中正确的是（）10 如图所示，木棒可以绕固定轴O 转动，现用方向不变的水平力F 将木棒缓慢地拉起，则在拉起的过程中，拉力F 和拉力矩M 的变化情况是（）（A ）F 变小，M 变小，（B ）F 变大，M 变大，（C ）F 变大，M 不变，（D ）F 不变，M 变小。

11 从塔顶自由下落一小石子，它在最后1 s 内的位移是30 m ，则（）（A ）石子的末速度是30 m / s ，（B ）石子的末速度是35 m / s ，（C ）石子下落的时间是3 s ，（D ）石子下落的时间是4 s 。

12 某人从甲地到乙地，先乘火车，后乘汽车，火车的平均速度是60 Km / h ，汽车的平均速度是40 Km / h ，第一次一半时间乘火车，一半时间乘汽车，第二次是一半路程乘火车，一半路程乘汽车，设从甲地到乙地的运动是直线运动，则前后两次的平均速度分别为（）（A ）都是50 Km / h ，（B ）都是48 Km / h ，（C ）第一次是50 Km / h ，第二次是48 Km / h ，（D ）第一次是48 Km / h ，第二次是50 Km / h 。

13 汽车通过拱桥顶点的速度为10 m / s ，车对桥顶的压力为车重的3／4，如果要使汽车在桥顶时不对桥顶施加压力，则汽车的速度至少为（）（A ）15 m / s ，（B ）20 m / s ，（C ）25 m / s ，（D ）30 m / s 。

14 以水平恒力F 推一物体，使它在粗糙水平面上沿力的方向移动一段距离，力F 所做的功为W 1，平均功率为P 1，若以相同的恒力推该物体，使它在光滑水平面上沿力的方向移动相同距离，力F 所做的功为W 2，平均功率为P 2，则（）（A ）W 1＝W 2，P 1＝P 2，（B ）W 1＝W 2，P 1＜P 2，（C ）W 1＞W 2，P 1＞P 2，（D ）W 1＞W 2，P 1＜P 2。

15 一个从地面竖直上抛的小球，它两次经过较低点A 的时间间为T A ，两次经过较高点B 的时间间为T B ，则A 、B 间的距离为（）（A ）g （T A －T B ）／2，（B ）g （T A 2－T B 2）／2，（C ）g （T A 2－T B 2）／4，（D ）g （T A 2－T B 2）／8。

v v16 如图所示，一细绳跨过定滑轮，绳的一端悬挂一质量为m 的物体，以力F 拉绳的另一端时，物体向上的加速度为16 m / s 2，若拉力减为F ／2，不计绳与定滑轮的质量及摩擦，则物体的加速度为（）（A ）13 m / s 2，向上，（B ）8 m / s 2，向上，（C ）3 m / s 2，向上，（D ）3 m / s 2，向下。

17 静上在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力F 的作用，该力随时间变化的关系如图所示，则下列结论中错误的是（）（A ）拉力在2 s 内对物体做功为零，（B ）拉力在2 s 内对物体冲量为零，（C ）物体在2 s 内有位移为零，（D ）物体在2 s 末的速度为零。

18 物体A 静止在粗糙的斜面上，现用力F 推物体，当F 由零逐渐增大时，若物体仍保持静止，则可肯定（）（A ）斜面对物体的静摩擦力不断增大，（B ）斜面对物体的支持力不断增大，（C ）物体受到的合外力不断增大，（D ）物体所受重力沿斜面方向的分力将减少。

19 如图所示，AB 为一段粗糙的波浪形路面，且AB 在同一水平面上，滑块以初速v 沿粗糙曲面由A 处滑到B 处时速度大小为v 1，以大小相同的初速沿粗糙曲面由B 处滑到A 处时速度大小为v 2，则下面说法中正确的是（）（A ）v 1＜v 2，（B ）v 1＞v 2，（C ）v 1＝v 2，（D ）不能确定。

20 一位同学做平抛实验时，只在纸上记下重锤线y 方向，忘记在纸上记下斜槽末端的位置，他只得把一系列正确的记号连成一段曲线，如图所示，若在图线上任取A ’、B ’两点用刻度尺分别量出它们到y 轴的距离AA ’＝x 1，BB ’＝x 2，以及A 、B 两点在竖直方向上的高度h ，则物体平抛的初速度为（）（A ）（x 22－x 12）g ／2h ，（B ）（x 2－x 1）g ／2h ，（C ）（x 2＋x 1）g ／2h ／2，（D ）（x 2－x 1）g ／2h ／2。

二多选题（每小题5分）21 一个作匀速圆周运动的人造地球卫星，若它的轨道半径减小到原来的一半（仍作匀速圆周运动），则（）（A ）卫星的线速度将减小到原来的一半，（B ）卫星所需的向心力将增大到原来的2倍，（C ）地球提供的向心力将增大到原来的4倍，（D ）卫星绕地球的周期将减小到原来的 2 ／4。

22 如图所示，物体A 在水平拉力F 的作用下沿粗糙水平面向左运动，若物体B 保持匀速上升，那么在运动过程中（）（A ）物体A 也作匀速运动，（B ）外力F 不断增大，（C ）地面摩擦力f 不断增大，（D ）绳的拉力不断增大。

23 物体悬挂在弹簧秤上，置于某系统内，若弹簧秤的读数为零，则此系统可能的运动状态是（）（A ）自由落体，（B ）在绕地球作匀速圆周运动，（C ）以a ＝g 向上做匀加速运动，（D ）以a ＝g 向上做匀减速运动。

24 在光滑的水平面上有A 、B 两个物体，质量m A ＞m B ，初速度为v A 、v B ，初动能E kA ＝E kB ，它们各自受到与初速方向相反的恒力F A 和F B 的作用后逐渐停下，经过的位移S A ＝S B ，经历的时间为t A 和t B ，则下列正确的是（）（A ）F A ＝F B ，（B ）a A ＞a B ，（C ）v A ＞v B ，（D ）t A ＞t B 。

25 如图所示，光滑的半圆槽内，A 球从高h 处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B 球相碰，若碰撞后A 球和B 球到达的最大高度均为h ／9，A 球和B 球的质量之比为（）（A ）1 : 4，（B ）1 : 3，（C ）1 : 2，（D ）1 : 1。

三填空题（每小题5分）26 以v 0的初速竖直上抛的排球，落到抛出点时的速度减为3／4，设排球所受空气阻力大小恒定，则排球在运动过程中，上升时间与下落时间之比为t 1 : t 2＝＿＿＿＿＿，上升时的加速度与下落时的加速度大小之比a 1 : a 2＝＿＿＿＿＿＿。

27 有三个大小分别为8 N 、6 N 和4 N 的共点力，则它们的合力的最大值为＿＿＿＿＿＿，最小值为＿＿＿＿＿＿＿。

28 一个质量为5 Kg 的物体放置在光滑的水平面上，受到一个50 N 的恒力F 作用，F 的方向斜向上与水平面成60︒角，力作用2 s ，在这段时间内，力F 的冲量大小为＿＿＿＿＿，力F 做的功是＿＿＿＿＿＿，若把物体钉在桌面上，力也作用2 s ，则力F 的冲量大小为＿＿＿＿＿＿＿，力F 做的功为＿＿＿＿＿＿＿。

29 如图所示，一个质量为m 的物体A 挂在劲度系数为k 的弹簧上，弹簧的上端固定于O 点，现有一托板B 托着物体A ，使弹簧恰好恢复原长，然后设法使托板由静止开始以加速度a 竖直向下作匀加速直线运动（a ＜g ），则当托板与物体刚分离时，物体的速度为＿＿＿＿＿＿＿。

30 如图所示，质量为M 的平板小车，静止在光滑水平面上，质量为m 的滑块以水平速度v 0抛到平板车上，它们之间的滑动摩擦系数为μ，若小平板车足够长，则滑块相对小车滑行的最大距离为＿＿＿＿＿＿＿。

参考答案：一 1 D ， 2 D ， 3 A ， 4 C ， 5 C ， 6 D ， 7 D ， 8 D ， 9 C ， 10 B ， 11 B ， 12 C ， 13 B ， 14 B ， 15 D ， 16 C ， 17 C ， 18 B ， 19 B ， 20 A 。

二 21 CD ， 22 BC ， 23 AB ， 24 AD ， 25 AC 。

三 26 3 : 4，16 : 9， 27 18 N ，0， 28 100 Ns ，250 J ，100 Ns ，0， 29 2ma （g －a ）/ k ， 30 Mv 02／2μg （M ＋m ）。