泛珠三角物理竞赛第八届综合试题
第八届泛珠三角物理奥林匹克暨中华名校邀请赛 力学基础试赛题
F. 370
(题 18-19) 在盛水(ρ0=103kg/m3)的容器内把一个边长 a=10cm 的立方铝块(ρ=2.7×103kg/m3) 放在倾角α=300 的容器 底面上且静止不动，立方块上边到水面距离 d=40cm。若水没有浸透到立方块底面和容器底面之间，那么
18. 立方块对器底的压力 P ≈
间的距離为
3m m
A. 0.051
B. 0.104
C. 0.166
D. 0.237
E. 0.381
F. 0.484
(题 13-15) 两个半径均为 R 的均匀球体 A 和 B，质量分别为 M 和 4M，两球中心距离为 6R。质量为 m 的拋射体，
在 A 球表面向 B 球中心发射。设拋射体从 A 球的发射速率为 vi = ki GM / R (i=1,2,3)。
A. 6.0m/s B. 6.9m/s C. 10.2m/s D. 11.5m/s E. 13.0m/s F. 15.0m/s 8. 斜面的滑动摩擦系数µ ≈ A. 0.09 B. 0.15 C. 0.21 D. 0.27 E. 0.33 F. 0.39
u
u0
H
α
L v
(题 9-10) 一个物体以 128J 的初动能，从不光滑斜面上的 A 点沿斜面向上滑动，它经过 B 点时，动能减少了 80J， 机械能减少了 35J。已知 A、B 间的距离是 5m，并设起始点 A 为重力势能的零点，则 9． 物体运动到最高点 C 时的机械能为
22. (13 分)
(1) 质量均为 m= 2000kg 的两艘飞船，位于地球表面高度 h= 400km 的圆形轨道上，如图上实线所示。已知地球
质量 M = 5.98×1024 kg 和半径 R=6.37×106m，试求飞船的速度 v0 和周期 T0。(2) 飞船 1 到达轨道上的 P 点比较飞
2016年泛珠三角物理竞赛综合试卷一答
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 20162016 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛Sponsored by Institute for Advanced Study, HKUST香港科技大学高等研究院赞助Simplified Chinese Part-1 (Total 5 Problems) 简体版卷-1（共5题）(9:00 am – 12:00 pm, 18 February, 2016)1. Electrostatic Force (4 marks) 静电力（4分）Consider a 2017-side regular polygon. There are 2016 point charges, each with charge q and located at a vertex of the polygon. Another point charge Q is located at the center of the polygon. The distance from the center of the regular polygon to its vertices is a. Find the force experienced by Q.考虑一2017-边正多边形。
其中2016个角上各有一点电荷q。
另有一个点电荷Q位于多边形的中心。
中心到每一个角的距离为a。
求Q所受的力。
Consider the polygon with a charge q at each vertex. In other words, there are 2017 charges. The system has a discrete rotational symmetry and hence the force acting on Q must be zero. Now our system is equivalent to the above system but with a charge –q added to one vertex. Hence theforce isF=Qq4πε0a2âwhere â is a unit vector pointing from the center to the empty vertex.2.Capacitors (13 marks)电容器（13分）(a-c) Consider two clusters of electric charges. Cluster A consists of N charges q1, q2, …, q N, located at positions r⃑1,r⃑2,…,r⃑N respectively. Cluster B consists of M charges q1′,q2′,…,q M′, located at positions r⃑1′,r⃑2′,…,r⃑M′ respectively.(a-c) 考虑两组电荷。
(word完整版)年泛珠三角及名校物理奥林匹克邀请赛
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 20072007年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛Part-1 (Total 7 Problems) 卷-1（共7题）(9:30 am – 12:30 pm, 02-26-2007)Q.1 (3 points) 题1（3分）An airplane is initially rising up at speed v 0 at an angle θ to the horizon. Find the trajectory of the plane such that weightless condition can be achieved in the plane.一架飞机以与水平面成θ 角的初速度v 0上升。
求飞机以什么样的轨迹飞行，能使飞机里的物体处于失重状态。
Q.2 (6 points) 题2（6分）As shown, two identical weights are fixed on the two ends of a uniform rigid rod oflength L . The upper weight is restricted to move on a smooth horizontal rail and therod is free to swing along the rail. The masses of the weights and the rod are equal.Find the small angle vibration frequency of the system.如图所示，两个质量为m 的重块分别固定在一根长度为L 质量为m以沿光滑的水平轨道滑行，杆可沿轨道方向自由摆动。
求整个系统的小角度振动频率。
Q.3 (6 points) 题3（6分）(a) A disc shaped medium block of radius R and thickness d (<<R )is uniformly magnetized with magnetization to the disc plane. Find the magnetic field at point-O on thecentral axis of the disk and at a distance h 一半径为R ，厚度为d (<< R )的圆盘形均匀磁化介质，磁化强度为。
泛珠三角物理竞赛1~11届大全
3 L 5
2
(b) 取点 D 为重力势能零点，则小球从 B 摆动到 D 的过程中机械能守恒，有
mg L R2 R2 cos
2
1 2 mv D ; 2
(1)
向心力
v m D T mg cos , 其中 T 0 R2 R2 cos v D sin t R2 sin v D cos t 1 2 gt , 2
图(a)
图(b)
-3-
【题 6】(26 分)
如图所示，长度为 2 l 重量为 P 的均质杆 AB 放在半圆形的半径为 r 的光滑槽内 ( r l 2r )。
(a)
试 (i) (6 分) 绘出 AB 杆的受力图； (ii) (8 分) 求 AB 杆平衡时与直径 CD 的夹角，及 A、D 两点的约束反力 NA、ND。 (用参量 l, r 及 P 表示。)
香港物理奥林匹克委员会主办中国教育学会物理教学专业委员会和台北市资优教育发展协会协办第五届泛珠三角暨中华名校物理奥林匹克邀请赛力学基础试赛题第五届泛珠三角暨中华名校物理奥林匹克邀请赛力学基础试赛题第五届泛珠三角暨中华名校物理奥林匹克邀请赛力学基础试赛题第五届泛珠三角暨中华名校物理奥林匹克邀请赛力学基础试赛题2009以下选择题1至1442分答案唯一和解答题15至1958共计19题做在答题纸上
3
m mB m mB B X l cos , Y l sin B A l cos , A l sin M M
2. (12 分) (a) 设碰撞后两球速度为 u1, u2. 由动量守恒定律,
mv ( mv) mu1 mu 2 u1 u 2 u
一个石子带走的角动量矩
2023年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题解答
2023年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题解答2023年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛是一项备受瞩目的学术竞赛活动，吸引了来自各地的优秀学生参与。
本文将为大家提供对该竞赛试题的详细解答，帮助参赛学生更好地理解和掌握物理知识。
试题一：一辆质量为m的火车以初速度v0水平匀速行驶，经过一段路程之后，以相同的初速度v0垂直向上爬升到一定高度h，再以同样的初速度自由下落回到原来的轨道。
假设忽略空气阻力和能量损耗，求火车所行驶的路程和时间。
解答：首先，我们可以根据爬升高度h计算火车的势能变化。
在上升过程中，火车所受的重力做正功，而势能增加的大小为mgh。
由于火车以相同的初速度下落，所以下落过程中的势能变化为-mgh。
因此，火车在整个过程中势能的变化为0。
根据机械能守恒定律，火车的动能在整个过程中保持不变。
在水平行驶的过程中，火车的动能为(1/2)mv0^2；在垂直上升和下降的过程中，火车的动能也分别为(1/2)mv0^2。
由此可知，火车在水平行驶的过程中动能没有变化，所以没有受到任何外力的做功。
因此，火车所行驶的路程和时间只与水平行驶的过程相关，而与爬升和下降的过程无关。
所以，火车所行驶的路程为火车在水平行驶的过程中所经过的路程，即为v0乘以时间t，记为S。
火车的行驶时间t可以通过已知的路程和初速度计算得出，即t = S/v0。
综上所述，火车所行驶的路程和时间分别为S和t，其中S为火车在水平行驶的过程中所经过的路程，t为火车行驶的时间，且S = v0 * t。
试题二：一根长为L的均质杆，两端分别有一个质量为m的小球，杆的质量可以忽略不计。
当小球在竖直方向以角速度ω0作匀速圆周运动时，杆的中点O所受到的支持力的大小是多少？解答：根据动力学的知识，小球在竖直方向以角速度ω0作匀速圆周运动时，它所受的向心力Fc由向心加速度ac产生。
向心力Fc与向心加速度ac的关系为Fc = mac，其中m为小球的质量，ac为向心加速度。
2023泛珠三角物理竞赛力学基础试
主题：2023泛珠三角物理竞赛力学基础试一、比赛背景1.1 2023泛珠三角物理竞赛的意义泛珠三角地区一直以来是我国经济最活跃、科技最发达的地区之一，举办物理竞赛旨在通过竞赛活动激发青少年学生对物理学科的兴趣，提高学生的物理学科综合素质，培养学生的创新能力和实践能力，促进学科交流与发展。
二、比赛内容2.1 竞赛试题类型力学基础试题是2023泛珠三角物理竞赛的主要题目之一。
比赛试题设置涵盖了力学的基本概念、原理和问题解答。
2.2 竞赛试题范围(1) 力学基础概念(2) 牛顿运动定律(3) 等速直线运动(4) 运动方程(5) 力的合成分解(6) 物体平衡条件(7) 动量定理(8) 质点系的力学问题(9) 弹性碰撞(10) 万有引力(11) 静力学、动力学基本问题等三、参赛要求3.1 参赛对象本次比赛针对泛珠三角地区的中学生，参赛者需为在校学生，并具备一定的物理学基础知识和解题能力。
3.2 报名方式参赛学校可通过线上报名及线下确认报名资格的方式报名，具体报名流程将在冠方全球信息站上公布。
3.3 参赛规则(1) 比赛时间：具体比赛时间将在规定报名截止日期后公布；(2) 参赛方式：笔试形式，试卷采用闭卷考试；(3) 参赛人数：每所学校每类别不限参赛人数；(4) 参赛资格：确保报名学校和学生信息真实准确，如有不实信息，组委会将取消其参赛资格。
四、比赛奖项4.1 奖项设立本次比赛将评选设立一、二、三等奖，以及优秀奖和参与奖等奖项。
4.2 奖项评选标准(1) 参赛成绩：参赛者在比赛中的得分情况及成绩排名；(2) 解题能力：参赛者对试题的解答方法和思路的清晰程度及逻辑性；(3) 作弊情况：参赛者是否存在违规作弊行为。
五、比赛宗旨5.1 提高学科素质通过比赛活动，提高参赛学生的物理学科综合素质，增强其应对问题的能力和行动能力。
5.2 促进交流与联谊通过比赛活动，促进泛珠三角地区学校之间的学术交流和友谊，增进师生之间的交流合作。
泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛综合试试题
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 20142014 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛Sponsored by Institute for Advanced Study, HKUST香港科技大学高等研究院赞助Part-1 (Total 6 Problems) 卷-1（共6 题）(9:00 am – 12:00 pm, 6 February, 2014)1. Sunset Twice a Day (6 points) 一天两观日落 （6分）Presently the tallest tower in the world is Burj Khalifa in Dubai. Its height is 828 m. An Internet news article reported that one can watch sunset twice in one day with this tower.杜拜的哈利法塔是现时世界上最高的建筑，高度为828米。
互联网上有新闻文章报导，可以利用这塔在一天内两次观看到日落。
(a) What is the time range of sunset between the bottom and the top of the tower? Give youranswer in minutes. Parameters: Earth’s radius = 6400 km. Distance between Sun and Earth =1.5 ⨯ 1011 m. (3 points)试求塔底和塔顶之间日落时间的范围。
答案请以分钟为单位。
参数：地球半径 = 6400公里。
太阳和地球之间的距离 = 1.5 ⨯ 1011米。
（3分）(b) Burj Khalifa also has the world’s third fastest elevator (lift) with a speed of v = 10 m/s.Immediately before the elevator starts moving upwards at the speed v from the bottom of the tower, a tourist in the elevator views the sunset. When he reaches the observatory at the height of 452 m, he found that the Sun has risen. Calculate the inclination angle of the Sun above the horizon. Give your answer in degrees. (3 points)哈里发塔还拥有世界第三快的电梯，速度可达v = 10 m/s 。
泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题及答案 test solution
pressure, denoted as dr(������, ������) and d������(������, ������) respectively. Express the change in
dr(������, ������) and d������(������, ������) in terms containing the gradient ������������/������������. Assume that
89:
Hence ;< ������ = 1 Þ ������ = 89:.
89:
;<
When a pressure wave propagates vertically in the atmosphere, the particles will experience small vertical displacements. Let ������(������, ������) denote the vertical displacement of the gas particles at time ������ whose undisturbed position is ������. 当压力波在大气中垂直传播时，粒子将经历细小的垂直位移。设������(������, ������)为气体粒子在 時間������時的垂直位移，������为其不受干扰时的位置。
Problem 1: Oscillations of the Sun (22 points) 太阳的振荡（22 分）
The sun is made of compressible gas. It can oscillate in a variety of ways. Investigating these oscillations has provided rich information on the interior of the Sun. In this problem we study two kinds of waves: pressure waves and gravity waves. 太阳的成份是可压缩气体。它可以以各种方式振荡。研究这些振荡提供了有关太阳内
2007年泛珠三角物理竞赛综合试答案
ε ε −1 Finally, the bound surface charge is σ b = P = ε 0 vB( ) . The upper surface ε
carries positive bound charge, and the lower surface carries negative charge. (1 point) ε −1 最後得束縛電荷密度 σ b = P = ε 0 vB( ) ，上表面帶正電，下表面帶負電。
上下半部的電流密度為 J1 = σ 1 E ， J 2 = σ 2 E 。 總電流為
I = 2π R12 ⋅ J1 ( R1 ) + 2π R12 ⋅ J 2 ( R1 ) = 2π K (σ 1 + σ 2 ) . = 2πε 0ε1 R12 ⋅ E1 ( R1 ) = 2π K ε 0ε1 on the upper half The total free charge is Q1
K ˆ , where K proportional to r2, J must be proportional to 1/r2. So let J = 2 r r
is a constant to be determined, and the expression holds in both media. (1 point) 由對稱性可知，電場和電流密度 J 須沿半徑方向。穩態時，流過每個包住
= 2πε 0ε1 R12 ⋅ E1 ( R1 ) = 2π K ε 0ε1 ，下半部總自 內球面上半部總自由電荷為 Q1
由電荷為 Q2 = 2π K ε 0ε 2 。外球面的電呵與內球面相反。 Q6. (12 points) a) Ph − Ph + dh = ρ gdh ⇒ dP = −ρ g dh (1 point)
【精品】高中物理竞赛选拔综合经典习题(Word版含详细答案)
高中物理竞赛复赛经典练习题1. （本题6分）一长度为l 的轻质细杆，两端各固结一个小球A 、B （见图），它们平放在光滑水平面上。
另有一小球D ，以垂直于杆身的初速度v 0与杆端的Α球作弹性碰撞．设三球质量同为m ，求：碰后（球Α和Β）以及D 球的运动情况．2. （本题6分）质量m =10 kg 、长l =40 cm 的链条，放在光滑的水平桌面上，其一端系一细绳，通过滑轮悬挂着质量为m 1 =10 kg 的物体，如图所示．t = 0时,系统从静止开始运动, 这时l 1 = l 2 =20 cm< l 3．设绳不伸长，轮、绳的质量和轮轴及桌沿的摩擦不计，求当链条刚刚全部滑到桌面上时，物体m 1速度和加速度的大小．3. （本题6分） 长为l 的匀质细杆，可绕过杆的一端O 点的水平光滑固定轴转动，开始时静止于竖直位置．紧挨O 点悬一单摆，轻质摆线的长度也是l ，摆球质量为m ．若单摆从水平位置由静止开始自由摆下，且摆球与细杆作完全弹性碰撞，碰撞后摆球正好静止．求： (1) 细杆的质量．(2) 细杆摆起的最大角度θ．4. （本题6分）质量和材料都相同的两个固态物体，其热容量为C ．开始时两物体的温度分别为T 1和T 2（T 1 > T 2）．今有一热机以这两个物体为高温和低温热源，经若干次循环后，两个物体达到相同的温度，求热机能输出的最大功A max ．5. （本题6分）如图所示，123415641 为某种一定量的理想气体进行的一个循环过程，它是由一个卡诺正循环12341 和一个卡诺逆循环15641 组成．已知等温线温度比T 1 / T 2 = 4，卡诺正逆循环曲线所包围面积大小之比为S 1 / S 2 = 2．求循环123415641的效率η．6. （本题6分）将热机与热泵组合在一起的暖气设备称为动力暖气设备，其中带动热泵的动力由热机燃烧燃料对外界做功来提供.热泵从天然蓄水池或从地下水取出热量，向温度较高的暖气系统的水供热.同时，暖气系统的水又作为热机的冷却水.若燃烧1kg 燃料，锅炉能获得的热量为H ，锅炉、地下水、暖气系统的水的温度分别为210℃，15℃，60℃.设热机及热泵均是可逆卡诺机.试问每燃烧1kg 燃料，暖气系统所获得热量的理想数值（不考虑各种实际损失）是多少？7. （本题5分） 如图所示，原点O 是波源，振动方向垂直于纸面，波长是λ ．AB 为波的反射平面，反射时无相位突变π．O 点位于A 点的正上方，h AO =．Ox 轴平行于AB ．求Ox 轴上干涉加强点的坐标（限于x ≥ 0）．8. （本题6分）一弦线的左端系于音叉的一臂的A 点上，右端固定在B 点，并用T = 7.20 N 的水平拉力将弦线拉直，音叉在垂直于弦线长度的方向上作每秒50次的简谐振动（如图）．这样，在弦线上产生了入射波和反射波，并形成了驻波．弦的线密度η = 2.0 g/m ， 弦线上的质点离开其平衡位置的最大位移为4 cm ．在t = 0时，O 点处的质点经过其平衡位置向下运动，O 、B 之间的距离为L = 2.1 m ．试求：12T 1 6543 VpOT 2A(1) 入射波和反射波的表达式； (2) 驻波的表达式．9. （本题6分）用每毫米300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱．已知红谱线波长λR 在 0.63─0.76μm 范围内，蓝谱线波长λB 在0.43─0.49 μm 范围内．当光垂直入射到光栅时，发现在衍射角为24.46°处，红蓝两谱线同时出现． (1) 在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现？(2) 在什么角度下只有红谱线出现？10. （本题6分）如图所示，用波长为λ= 632.8 nm (1 nm = 10-9 m)的单色点光源S 照射厚度为e = 1.00×10-5 m 、折射率为n 2 = 1.50、半径为R = 10.0 cm 的圆形薄膜F ，点光源S 与薄膜F 的垂直距离为d = 10.0 cm ，薄膜放在空气（折射率n 1 = 1.00）中，观察透射光的等倾干涉条纹．问最多能看到几个亮纹？（注：亮斑和亮环都是亮纹）．11. （本题6分）507⨯双筒望远镜的放大倍数为7，物镜直径为50mm .据瑞利判据，这种望远镜的角分辨率多大？设入射光波长为nm 550.已知眼睛瞳孔的最大直径为7.0mm .求出眼睛对上述入射光的分辨率.用得数除以7，和望远镜的角分辨率对比，然后判断用这种望远镜观察时实际起分辨作用的是眼睛还是望远镜.12. （本题6分）一种利用电容器控制绝缘油液面的装置示意如图. 平行板电容器的极板插入油中，极板与电源以及测量用电子仪器相连，当液面高度变化时，电容器的电容值发生改变，使电容器产生充放电，从而控制电路工作. 已知极板的高度为a ，油的相对电容率为εr ，试求此电容器等效相对电容率与液面高度h 的关系.13. （本题6分）在平面螺旋线中，流过一强度为I 的电流，求在螺旋线中点的磁感强度的大小．螺旋线被限制在半径为R 1和R 2的两圆之间，共n 圈．[提示：螺旋线的极坐标方程为b a r +=θ，其中a ，b 为待定系数]14. （本题6分）一边长为a 的正方形线圈，在t = 0 时正好从如图所示的均匀磁场的区域上方由静止开始下落，设磁场的磁感强度为B ϖ(如图)，线圈的自感为L ，质量为m ，电阻可忽略．求线圈的上边进入磁场前，线圈的速度与时间的关系．15. （本题6分）如图所示，有一圆形平行板空气电容器，板间距为b ，极板间放一与板绝缘的矩形线圈．线圈高为h ，长为l ，线圈平面与极板垂直，一边与极板中心轴重合，另一边沿极板半径放置．若电容器极板电压为U 12 = U m cos ω t ，求线圈电压U 的大小．Bϖ16. （本题6分）在实验室中测得电子的速度是0.8c ，c 为真空中的光速．假设一观察者相对实验室以0.6c 的速率运动，其方向与电子运动方向相同，试求该观察者测出的电子的动能和动量是多少？（电子的静止质量m e ＝9.11×10-31kg ）17. （本题6分）已知垂直射到地球表面每单位面积的日光功率（称太阳常数）等于1.37×103 W/m 2．(1) 求太阳辐射的总功率． (2) 把太阳看作黑体，试计算太阳表面的温度．（地球与太阳的平均距离为1.5×108 km ，太阳的半径为6.76×105 km ，σ = 5.67×10-8 W/(m 2·K 4)）18. （本题6分））已知氢原子的核外电子在1s 态时其定态波函数为 a r a /3100e π1-=ψ，式中 220em h a e π=ε ．试求沿径向找到电子的概率为最大时的位置坐标值．( ε0 = 8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ，h = 6.626×10-34 J ·s ， m e = 9.11×10-31 kg ， e = 1.6 ×10-19 C )参考答案1. （本题6分）解：设碰后刚体质心的速度为v C ，刚体绕通过质心的轴的转动的角速度为ω，球D 碰后的速度为v '，设它们的方向如图所示．因水平无外力，系统动量守恒：C m m m v v v )2(0+'= 得：(1)20C v v v ='- 1分 弹性碰撞，没有能量损耗，系统动能不变；222220])2(2[21)2(212121ωl m m m m C ++'=v v v ，得 (2)22222220l C ω+='-v v v 2分 系统对任一定点的角动量守恒,选择与A 球位置重合的定点计算．A 和D 碰撞前后角动量均为零，B 球只有碰后有角动量，有])2([0C B l ml ml v v -==ω，得(3)2lC ω=v 2分(1)、(2)、(3)各式联立解出 lC 00;2;0vv v v ==='ω。
2015年泛珠三角物理竞赛综合试答案
Et tan 1
M
1.5233 sin[2 (0.2) 2 (0.2) / 1.88] o o At t = 0.2, 2 (0.2) tan 1 1.5233 cos[2 (0.2) 2 (0.2) / 1.88] 1 0.4538 0.454
M E RE S RM T
RM sin(Et Mt ) RM cos(Et Mt ) RE (d) Calculate the angular position of Mars at t = 0.1 y, 0.2 y and 0.3 y. Give your answer in degrees. (3 points) 试计算火星在 t = 0.1 年, 0.2 年和 0.3 年时的角位置。答案请以度数表示。（3 分） 1.5233 sin[2 (0.1) 2 (0.1) / 1.88] o o At t = 0.1, 2 (0.1) tan 1 1.5233 cos[2 (0.1) 2 (0.1) / 1.88] 1 7.963 8.00
Distant constellation 远处的星座 Star T 星T
t=0 t>0
t<0
East 东
o
West 西
20
15
o
10
o
5
o
0o
-5
o
-10
o
-15
o
-20
o
(a) What is the orbital radius RM of Mars? Give your answer in AU (Astronomical Units, 1 AU is the average distance between Sun and Earth.) (1 points) 试求火星的轨道半径 RM。答案请以 AU 为单位。(1 AU 是太阳与地球的平均距离。) （1 分）
2013年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛试题及答案
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 20132013年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛Sponsored by Institute for Advanced Study, HKUST香港科技大学高等研究院赞助Part-1 (Total 5 Problems) 卷-1（共5题）(9:00 am – 12:00 pm, Feb. 15, 2013)Q1 (9 points)A bead of mass m and initial speed v 0 hits a uniform thin rod of mass m and lengthL perpendicularly at one end, which initially rests on a horizontal plane.a) If the other end of the rod is fixed on a hinge which allows the rod to rotatefreely in the horizontal plane, and the bead stays on the rod after collision, find the mechanicalenergy loss due to the collision.b) If the rod is free to move on the plane and the bead stays on the rod after collision, find themechanical energy loss due to the collision.c) The rod is free to move on the plane. The collision is elastic. The velocity of the bead isperpendicular to the rod right after the collision. Find the angular speed of the rod, and the speeds ofthe bead and the center of mass of the rod.第一题 (9分)一质量为m 的小球以初速度0v 垂直撞击一个质量同为m 长度为L 的均匀细杆端点。
泛珠三角物理竞赛试题
泛珠三角物理竞赛试题试题一：1. 当电流通过一段导线时，导线中的自由电子会受到力的作用，电子的速度发生变化。
试解释这一现象的原因。
答案：当电流通过一段导线时，导线中的自由电子会受到电场力的作用。
导线中存在着电场，导线中的电子带有电荷，电荷受到电场力的作用会发生加速或减速。
因此，在导线中的自由电子受到电场力的作用下，其速度会发生变化。
2. 请解释电阻的概念，并简述电阻与电流、电压之间的关系。
答案：电阻是指导体阻碍电流流动的程度。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
电阻与电流、电压之间有以下关系：欧姆定律表明，电阻与电流和电压之间存在一定的关系。
根据欧姆定律，电阻等于电压与电流的比值。
即 R = V / I。
其中，R表示电阻，V表示电压，I表示电流。
3. 请解释电场和磁场的概念，并指出它们之间的相似与不同之处。
答案：电场是由电荷产生的力场，它可以对带电物体施加力的作用。
磁场是由磁荷(磁单极子)或电流产生的力场，它可以对带磁性物体施加力的作用。
电场和磁场之间的相似之处在于它们都是由相互作用的物理量产生的力场。
不同之处在于电场是由电荷产生的，而磁场则是由磁荷或电流产生的。
此外，电荷既可以是正电荷，也可以是负电荷，而磁单极子还没有被观察到。
试题二：1. 当我们使用开关将一个电路连接或切断时，电路中的电子会产生什么样的运动？答案：当我们使用开关将一个电路连接或切断时，电路中的电子会发生运动。
当开关打开时，电子在电源的作用下，由负极向正极移动，形成电流。
当开关关闭时，由于电路被切断，电子的移动停止，电流消失。
2. 请解释电压的概念，并简述电压与电势差之间的关系。
答案：电压是指电能与电荷之间的关系。
电压的单位是伏特(V)。
电压与电势差是相互关联的。
电势差指的是单位正电荷在电场中从一个点到另一个点所具有的电能的变化量。
在电场中，电势差可以用来表示电压的大小。
电压可以看作是电势差的一种测量方式，它表示的是单位电荷所具有的能量。
泛珠三角物理竞赛试题
泛珠三角物理竞赛试题一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的加速度为g（重力加速度）。
如果物体在第1秒内下落的距离为h，则第2秒内下落的距离为： - A. h- B. 2h- C. 3h- D. 4h2. 两个物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，且m1 > m2。
如果它们以相同的初速度v0在同一水平面上滑行，不考虑摩擦力，那么它们滑行的距离关系为：- A. A物体滑行的距离更远- B. B物体滑行的距离更远- C. 两者滑行的距离相同- D. 无法确定3. 一个理想气体在等压过程中，其体积和温度的关系是：- A. 体积与温度成正比- B. 体积与温度成反比- C. 体积与温度无关- D. 体积与温度的对数成正比4. 一个电路中，电源电压为U，电阻为R，电流为I。
根据欧姆定律，电流I与电阻R的关系是：- A. I = U/R- B. I = R/U- C. I = U * R- D. I = √(U/R)5. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F，力的方向与水平面成θ角。
如果物体开始时静止，那么它在力的作用下做匀加速直线运动的加速度a为：- A. F * cosθ / m- B. F * sinθ / m- C. F / m- D. F / (m * cosθ)6. 一个单摆的周期T与摆长L和重力加速度g的关系是：- A. T = 2π * √(L/g)- B. T = 2π * √(g/L)- C. T = π * √(L/g)- D. T = π * √(g/L)7. 一个点电荷q在电场中受到的电场力为F，那么这个电场的场强E 为：- A. E = F/q- B. E = qF- C. E = F * q- D. E = F - q8. 一个物体在斜面上下滑，斜面的倾角为θ，摩擦系数为μ。
如果斜面足够长，物体最终会达到一个恒定的速度v，这个速度v与斜面倾角θ的关系是：- A. v ∝ sinθ- B. v ∝ cosθ- C. v ∝ tanθ- D. v ∝ 1/sinθ9. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F，力的方向与水平面平行。
2022年泛珠杯物理竞赛试卷
2022年泛珠杯物理竞赛试卷一、选择题（每小题3分，满分24分）1、下列现象中，由于光的反射形成的是（）A.月光下的人影B.池塘的水底看起来比实际的浅C.拱桥在平静湖水中的倒影D.玻璃三棱镜分解了的太阳光2、下列物态变化中属于放热现象的是哪一组（）①初春，冰封的湖面解冻②盛夏，旷野里雾的形成③深秋，路边的小草上结了一层霜④严冬，冰冻的衣服逐渐变干、A.①②B.②③C.③④D.①④3、下列说法中，正确的是（）A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥B.宇航员在月球上无法用电磁波来通信C.只有镜面反射遵循光的反射定律D.只有凸透镜能成等大的像4、下列说法错误的是（）A.并联电路的干路电流等于各支路电流之和B.使用精密仪器和改进实验方法可以避免误差C.用安培定则可判断通电螺线管的极性D.1kWh=3。
6×106J5、潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后不变6、能说明将电能转化为机械能的是（）A.钻木取火B.水蒸气将塞子冲出C.通电导体在磁场中受力D.焦耳定律实验7、相向而行的甲、乙两物体的s﹣t图像，下列说法正确的是（）A.相遇时两物体通过的路程均为100mB.0﹣30s内甲、乙均做匀速直线运动C.甲的运动速度为10m/sD.甲、乙是同时出发的8、小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如果此时将开关闭合，则（）A.两表都可能被烧坏B.两表都不会被烧坏C.电流表不会被烧坏D.电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏二、填空题（每小题2分，满分20分）9、人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像与视网膜上，对于近视眼患者而言，远处物体成的像位于视网膜（），可佩戴（）透镜矫正。
10、滑冰运动员在训练中通过弯道时的情景，这一过程中她们的运动状态（）（选填“改变”或“不变”）；运动员穿的速滑冰鞋的冰刀表面要光滑、平整是为了（）。
泛珠三角物理奥林匹克竞赛
第一届泛珠三角物理奥林匹克竞赛（2005年1月29日上午）题1（5分） 光滑平面上有两条长度均为2 l 、而质量为m 的均匀蠕虫A 和B 。
它们的起始位置如图所示，蠕虫A 的质心位于x -y 坐标（0, 0）。
蠕虫B 开始慢慢从A 身上爬过，爬时两虫的身体轴线始终保持夹角。
试用参量l , θ 表示：当蠕虫B 爬过A 后，两蠕虫各个质心位置的坐标。
题2（13分）一体积为 0.001m 3 的空气泡和一质量和体积与空气泡相同的钢瓶从水下2.0 km 深处放出。
不考虑磨擦。
气泡温度不变。
空气在水面的密度为1.21 kg/m 3，大气压为1.0 x 105N/m 2。
(提示: ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+⎰a b x dx ba βαβαββαln 1 )(a) 求气泡到水面时体积。
（3分）(b)求在深度 h (h < 2.0 km)时气泡和钢瓶净得的能量的表达式。
（7分） (c) 用该表达式求气泡和钢瓶到达水面时的速度。
（3分）题3（12分）一质量为0.5M 的人站在一以角速度ω旋转的厚度质量均匀，质量为0.5M ，半径为R 的圆台上。
圆台与中心转轴间无磨擦。
该人离圆台中心距离为r （< R ） ，并带有10颗质量为0.01M 的石子。
(a) 求整个系统的总角动量。
（4分）为了减速该人准备向外扔石子。
石子扔出时相对于他的速度为v ，方向与径向成夹角ϑ.(b) 求当他扔了一石子后圆台的角速度， 并找出使角速度减少最多的夹角m ax ϑ。
（4分） (c) 求当他以m ax ϑ扔光石子后圆台的角速度。
(答案可用多项式表达) （4分）题4（8分）一均匀长竿长度为L ，质量为M ，在一半径为R (>0.5L )的光滑半球面内处于静止状态。
(a) 求竿在其平衡位置附近作小幅振荡的频率。
（4分） (b) 已知小幅振荡时长竿偏离水平线最大偏角为m ax θ。
长竿在最大偏角和水平时球面对竿端的力的强度的差可写成2max θαMg N =∆。
泛珠三角物理竞赛第八届综合试题
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012 2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛 Part-1 (Total 6 Problems) 卷-1（共 6 题） (9:00 am – 12:00 pm, 02-02-2012) Q1 (5 points) 题 1 （5 分） It is found that the speed v of the neutrinos with 10 MeV of total energy is (1 v / c) 2 109 . Estimate the mass of the neutrinos in terms of eV, and determine whether the value you find is an upper or lower limit. 总能量为 10MeV 的微中子的速度 v 为 (1 v / c) 2 109 。估算以电子伏特为单位的微中子质量，幷 决定你计算得到的值是上限还是下限。 Q2 (10 points) 题 2 （10 分） Usually we only consider the motion of a simple pendulum of length L in one dimension, while in fact the point mass can move in the horizontal plane, i. e., with two degrees of freedom. Find an initial condition for the point mass such that its simple harmonic motion trajectory in the horizontal plane is (a) a straight line of length D; (b) a circle of radius R; and (c) an ellipse with long axis a and short axis b. All the length scales of the motion are much smaller than L. 通常我们只考虑长度为 L 的单摆一维的运动，但是实际上质点是可以在水平面上运动的，也就是说， 有两个自由度。现在水平面上，所有运动的长度量级都远小于 L 的条件下，给出质点的初始速度和 位置，使它的简谐运动轨迹是(a)长度为 D 的直线；(b)半径为 R 的圆形；(c)长轴为 a、短轴为 b 的椭 圆。 Q3 (9 points) 题 3 （9 分） A satellite of mass m is revolving around Earth on a circular orbit of radius R with angular frequency 0 . It is then hit by a meteoroid with a small impulse I in the inward radial direction. Determine the motion of the satellite afterwards in terms of the position as function of time. 质量为 m 的卫星原来围绕着地球运动，轨道半径为 R，角频率为 0 。一颗具有很小冲量 I 的流星沿 向内的径向方向撞击了卫星。求此后卫星的位置与时间的关系。 Q4 (6 points) 题 4 （6 分） As shown in the figure, a gyroscope consists of a uniform disk of radius r and an axle of length R through its center and along its axis. The other end of the axle is hinged on a table but is otherwise free to rotate in any direction. The mass of the r disk is much larger than that of the axle. The gyroscope is spinning with angular R velocity with the axle inclined to the vertical direction. Let g be the gravitational acceleration. Find its angular velocity of precession. 如图所示，一陀螺仪由半径为 r 的均匀盘和长度为 R 的转轴组成，转轴的质量远小于均匀盘。转轴 的另外一端铰合在桌上，但是转轴可以在任何方向上自由转动。陀螺仪以角速度 转动，转轴倾斜 于垂直方向。令 g 为重力加速度。求陀螺仪进动的角速度。 Q5 (10 points) 题 5 （10 分） A point charge q is at x0 = 3R/2 on the X-axis in front of a grounded conductor hemisphere of radius R on a large conductor plate perpendicular to the X-axis and in the Y-Z plane. The center of the hemisphere is at (0, 0, 0). Find the potential energy of the point charge. (Note: You must verify that the boundary conditions are preserved if you use image charge(s).) 垂直于 X 轴幷在 Y-Z 平面的大导体平板上有一半径为 R 的接地导体半球。
泛珠赛基础试题及答案
泛珠赛基础试题及答案
1. 泛珠赛全称是什么？
A. 泛珠三角区域大学生数学建模竞赛
B. 泛珠三角区域大学生程序设计竞赛
C. 泛珠三角区域大学生机器人竞赛
D. 泛珠三角区域大学生创新创业竞赛
答案：A
2. 泛珠赛的参赛对象有哪些？
A. 广东省内高校学生
B. 泛珠三角区域内高校学生
C. 全国高校学生
D. 世界范围内高校学生
答案：B
3. 泛珠赛的主要竞赛项目包括哪些？
A. 数学建模
B. 程序设计
C. 机器人竞赛
D. 创新创业
答案：ABCD
4. 泛珠赛的举办周期是多久？
A. 每年一次
B. 每两年一次
C. 每三年一次
D. 每四年一次
答案：A
5. 泛珠赛的竞赛形式通常是怎样的？
A. 线上竞赛
B. 线下竞赛
C. 线上与线下结合
D. 仅论文提交
答案：C
6. 泛珠赛的竞赛时间一般安排在哪个季节？
A. 春季
B. 夏季
C. 秋季
D. 冬季
答案：C
7. 泛珠赛的奖项设置通常包括哪些？
A. 特等奖
B. 一等奖
C. 二等奖
D. 三等奖
答案：ABCD
8. 泛珠赛的参赛队伍通常由几名队员组成？
A. 1人
B. 2人
C. 3人
D. 4人
答案：C
9. 泛珠赛的竞赛内容是否包括跨学科知识？
A. 是
B. 否
答案：A
10. 泛珠赛是否鼓励参赛队伍进行创新思维？
A. 是
B. 否
答案：A。
泛珠综合试试题及答案-Question-10
a
dipole is
B
0 4
3mr r
r5
m
r
3
.
如图所示，地球的磁场可当作为一个磁偶极子的场，偶极子 m 在
地球中心，与地球自转轴同轴，由北指向南。香港在北纬
r HK m
22。离磁偶极子 r
处的磁场为 B
0 4
3mr r
r5
m
r
3
Hale Waihona Puke 。(a) Find the direction of the magnetic field in Hong Kong in
1
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2010
2010 年泛珠三角及中华名校物理竞赛
Q2 (5 points) 题 2 （5 分）
(a) A spacecraft of mass m moves in a circular orbit at a distance r from the center of Earth (mass ME). What is its kinetic energy? (1 point) 一质量为 m 的飞船，在离地球中心距离为 r 的圆形轨道上运行。地球质量为 ME。求飞船 的动能。（1 分）
left circularly polarized electromagnetic wave. (1 point)
(a)一电磁波的电场为 E E0 x0ei(kzt) 。问电磁波的偏振状态是什么？（1 分）
(b)以与(a)相同的格式给出左旋圆偏振电磁波的电场。（1 分）
(iv) The electric field of an electromagnetic wave in vacuum is E E0x0ei(kzt) . Find
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《THE END 完》
2
2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012 2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛 Part-2 (Total 3 Problems) 卷-2（共 3 题） (2:30 pm – 5:30 pm, 02-02-2011) Q1 Stella Interferometer (8 points) 题 1 恒星干涉仪 (8 分) A Stella Interferometer is used to accurately measure the angular separation between two close-by stars. As Star light 星光 shown, the light from the stars can be treated as two broad parallel light waves of 5.0 107 meters in Slits 狹縫 wavelength; one (wave-1) is at normal incidence and the other (wave-2) is off by a small angle Entrance Mirrors 3.0 106 degrees. Each wave is then split into 入口鏡 two by the two entrance mirrors. The distance between the mirrors is D. There is no phase difference Screen 屏幕 between the two waves split from wave-1 at the Star light 星光 entrances. The waves at the entrances are then brought to the two narrow slits of a Young’s interference Stella Interferometer 星光干涉儀 experiment without introducing additional path difference. The entrance mirrors are moved slowly to increase the distance D until the fringes on the screen disappear. (a) Find the value of D. (6 points) (b) If an optical telescope is used to observe the two stars, what should be the minimum diameter of the primary lens or mirror? (2 points) 恒星干涉仪可用来精确地测量双星之间微小的角距离。如图所示，从两颗恒星发射出来的光可当做 7 两 束 宽 大 的 平 行 光 ，其 波 长 为 5.0 10 米 ； 光 束 -1 正 入 射 ， 而 光 束 -2 偏 移 一 个 微 小 的 角 度 6 3.0 10 度入射。随后，每束光被两个入口镜分裂成两束光。镜子间的距离为 D。在入口处， 光束-1 分裂出的两束光之间没有相位差。光束随后被引入到杨氏干涉实验的狭缝上，幷且在此过程 中没有引入任何另外的光程差。慢慢移动入口镜，增加彼此之间的距离 D 直到屏幕上的条纹消失。 (a) 求出 D 的值。（6 分） (b) 如果用光学望远镜观测这两颗恒星，初级镜的最小直径应该是多少？（2 分） Q2 Y-Meson (12 points) 题 2 Y 介子 （12 分） -mesons with rest mass mY = 1.058 1010 eV are produced by colliding electrons with positrons head-on in the reaction e e Y . Each -meson will decay immediately into a pair of B-mesons: Y B B . The rest mass of the B-mesons is mB = 5.28 109 eV and their lifetime is 0 = 1.5 1012 seconds. The rest mass of electrons and positrons is 5.11105 eV. When the momentum of the electrons is the same as the positrons in the laboratory frame, the Y-mesons are at rest. ( c 3.0 108 m / s ) (a) How large is the decay length (the distance it travels) of the B-mesons in the laboratory? (2 points) (b) Assume that the B-mesons are moving along the electron-positron trajectory. To increase the decay length of half of the B-mesons, the Y-mesons need to be given momentum in the laboratory frame. This is done by colliding electrons with positrons with different energies. What momentum (in the unit of eV/c) should the B-mesons have if they will have decay length of 0.20 mm? (3 points) (c) What is the total energy of the Y-mesons before they decay? (4 points)
x
O
1
2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012
半球的中心位于(0, 0, 0)。在半球前 X 轴上 x0 3R / 2 处有电荷量为 q 的点电荷。求点电荷的势能。 （注意：如果运用镜像电荷，则必须证明满足边界条件。） Q6 (10 points) 题 6 （10 分） As shown, a thermally insulated smooth container with a locked heavy piston Piston 活塞 contains n moles of single atom ideal gas at temperature T0 in the left chamber and vacuum in the right chamber. The piston is then released and eventually sticks to the right wall of the container. A portion of the kinetic energy of the piston is eventually absorbed as heat by the gas. The volume of Container 容器 the whole container is times the original volume of the gas. (a) Find the kinetic energy of the piston right before it hits the wall, and verify your answer for . (3 points) (b) Find the change of entropy of the gas, and proof that the change is positive. (6 points) (c) Verify your answer in (b) for the case = 1. (1 point) 如图所示，一个绝热的光滑容器带有一个被锁定的重活塞。该容器左边的腔室内有 n 摩尔的单原子 理想气体，气体温度为 T0 ，右边腔室则为真空。然后，活塞被释放，撞击容器右壁后与之相连。最 终，活塞动能中的某部分能量（假设该值为 ）被气体以热能的方式吸收。整个容器的体积是原来 气体体积的 倍。 (a) 求在活塞撞击右壁之前瞬间活塞的动能，幷用 验证你的答案。（3 分） (b) 求气体熵的变化，幷证明该变化为正值。（6 分） (c) 用 1验证你(b)中的答案。（1 分）
2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012
Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 2012 2012 年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛 Part-1 (Total 6 Problems) 卷-1（共 6 题） (9:00 am – 12:00 pm, 02-02-2012) Q1 (5 points) 题 1 （5 分） It is found that the speed v of the neutrinos with 10 MeV of total energy is (1 v / c) 2 109 . Estimate the mass of the neutrinos in terms of eV, and determine whether the value you find is an upper or lower limit. 总能量为 10MeV 的微中子的速度 v 为 (1 v / c) 2 109 。估算以电子伏特为单位的微中子质量，幷 决定你计算得到的值是上限还是下限。 Q2 (10 points) 题 2 （10 分） Usually we only consider the motion of a simple pendulum of length L in one dimension, while in fact the point mass can move in the horizontal plane, i. e., with two degrees of freedom. Find an initial condition for the point mass such that its simple harmonic motion trajectory in the horizontal plane is (a) a straight line of length D; (b) a circle of radius R; and (c) an ellipse with long axis a and short axis b. All the length scales of the motion are much smaller than L. 通常我们只考虑长度为 L 的单摆一维的运动，但是实际上质点是可以在水平面上运动的，也就是说， 有两个自由度。现在水平面上，所有运动的长度量级都远小于 L 的条件下，给出质点的初始速度和 位置，使它的简谐运动轨迹是(a)长度为 D 的直线；(b)半径为 R 的圆形；(c)长轴为 a、短轴为 b 的椭 圆。 Q3 (9 points) 题 3 （9 分） A satellite of mass m is revolving around Earth on a circular orbit of radius R with angular frequency 0 . It is then hit by a meteoroid with a small impulse I in the inward radial direction. Determine the motion of the satellite afterwards in terms of the position as function of time. 质量为 m 的卫星原来围绕着地球运动，轨道半径为 R，角频率为 0 。一颗具有很小冲量 I 的流星沿 向内的径向方向撞击了卫星。求此后卫星的位置与时间的关系。 Q4 (6 points) 题 4 （6 分） As shown in the figure, a gyroscope consists of a uniform disk of radius r and an axle of length R through its center and along its axis. The other end of the axle is hinged on a table but is otherwise free to rotate in any direction. The mass of the r disk is much larger than that of the axle. The gyroscope is spinning with angular R velocity with the axle inclined to the vertical direction. Let g be the gravitational acceleration. Find its angular velocity of precession. 如图所示，一陀螺仪由半径为 r 的均匀盘和长度为 R 的转轴组成，转轴的质量远小于均匀盘。转轴 的另外一端铰合在桌上，但是转轴可以在任何方向上自由转动。陀螺仪以角速度 转动，转轴倾斜 于垂直方向。令 g 为重力加速度。求陀螺仪进动的角速度。 Q5 (10 points) 题 5 （10 分） A point charge q is at x0 = 3R/2 on the X-axis in front of a grounded conductor hemisphere of radius R on a large conductor plate perpendicular to the X-axis and in the Y-Z plane. The center of the hemisphere is at (0, 0, 0). Find the potential energy of the point charge. (Note: You must verify that the boundary conditions are preserved if you use image charge(s).) 垂直于 X 轴幷在 Y-Z 平面的大导体平板上有一半径为 R 的接地导体半球。