1上海市第一届高一物理竞赛复赛试卷及答案
第届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
第届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。
现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。
每隔一相等的确定的时间间隔T 拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。
从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。
求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H 表示）的可能值以及与各H 值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。
二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2l ，两端和中心处分别固连着质量为m 的小球B 、D 和C ，开始时静止在光滑的水平桌面上。
桌面上另有一质量为M 的小球A ，以一给定速度0v 沿垂直于杆DB 的方间与右端小球B 作弹性碰撞。
求刚碰后小球A,B,C,D 的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。
三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。
缸内盛有一定质量的气体。
缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。
轴穿过气缸处不漏气。
如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 图1其中a ,k 均为常量, a ＞1（其值已知）。
可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。
如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度ω做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量p ∆和经过的时间t ∆遵从以 图2 下的关系式式中V 为气体的体积，L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。
高中生物理竞赛复赛试题及答案
全国中学生物理竞赛复赛试题全卷共六题，总分为140分。
一、（20分）一汽缸的初始体积为0V ，其中盛有2mol 的空气和少量的水（水的体积可以忽略）。
平衡时气体的总压强是3.0atm ，经做等温膨胀后使其体积加倍，在膨胀结束时，其中的水刚好全部消失，此时的总压强为2.0atm 。
若让其继续作等温膨胀，使体积再次加倍。
试计算此时：1.汽缸中气体的温度；2.汽缸中水蒸气的摩尔数；3.汽缸中气体的总压强。
假定空气和水蒸气均可以当作理想气体处理。
二、（25分）两个焦距分别是1f 和2f 的薄透镜1L 和2L ，相距为d ，被共轴地安置在光具座上。
1. 若要求入射光线和与之对应的出射光线相互平行，问该入射光线应满足什么条件？2. 根据所得结果，分别画出各种可能条件下的光路示意图。
三、（25分）用直径为1mm 的超导材料制成的导线做成一个半径为5cm 的圆环。
圆环处于超导状态，环内电流为100A 。
经过一年，经检测发现，圆环内电流的变化量小于610A －。
试估算该超导材料电阻率数量级的上限。
提示：半径为r 的圆环中通以电流I 后,圆环中心的磁感应强度为02I B rμ= ,式中B 、I 、r 各量均用国际单位，720410N A μπ=⨯⋅－－。
四、（20分）经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形势和分布情况有了较深刻的认识。
双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。
一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。
现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M ，两者相距L 。
他们正绕两者连线的中点作圆周运动。
1. 试计算该双星系统的运动周期T 计算。
2. 若实验上观测到的运动周期为T 观测，且:1:1)T T N =>观测计算。
为了解释T 观测与T 计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。
历届上海市高一物理竞赛试题
历届上海市高一物理竞赛试题首届初赛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（ C ）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 （ D ）（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。
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 ）（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。
首届复赛4 关于运动的合成，下列说法中正确的是 （ B D ）（A ）两直线运动的合运动一定是直线运动，（B ）两匀速直线运动的合运动一定是直线运动，（C ）两匀加速直线运动的合运动一定是直线运动，（D ）初速为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动。
1 一辆车子作直线运动，从甲地到乙地的平均速度是10 m / s ，所用时间是30 s ，甲地到丙地（途经乙地）的平均速度是15 m / s ，所用时间是40 s ，则车从乙地到丙地的平均速度是＿＿＿30＿＿＿＿＿。
6 如图所示，为一物体的s －t 图象，它是一抛物线， 从图象中可以判定物体作 匀变速曲线 运动，物体在8 s 内的位移是＿＿＿80＿＿＿m ，物体运动48 m 所经历的时间是＿＿6＿＿＿＿s ，物体在第7 s 末的瞬时速度大小是＿＿16＿＿＿m / s 。
上海市第二届高一物理竞赛复赛试卷
第二届上海市高一物理竞赛复赛一 单选题（每小题4分）1 光滑小球放在光滑斜面上，释放后，它的运动方式是（） （A ）连滚带滑， （B ）只滚不滑，（C ）只滑不滚， （D ）不滚不滑。
2 如图所示，均匀直棒AB 的A 端在水平力F 作用下，处于静止状态，则地面对直棒的作用力方向是（ ） （A ）F 1方向， （B ）F 2方向， （C ）F 3方向， （D ）F 4方向。
3 一根弹簧秤，不挂重物时，读数为2 N ，挂100 N 重物时，读数为92 N ，当读数为20 N 时，所挂重物的实际重为 （ ）（A ）16 N ， （B ）18 N ，（C ）20 N ， （D ）22 N 。
4 一个内壁光滑的四角呈圆弧状的长方形管腔，放在竖直平面内，两个小球甲和乙同时自管口A 放入，分别由路径ADC 和ABC自由滑下，若B 、D 两点等高，则到达底部（ ） （A ）甲球先到， （B ）乙球先到，（C ）两球同时到达， （D ）无法确定。
5 一人站在水平地面上，手握细线的一端，细线的另一端拴一金属球，使球以手为圆心O 在竖直平面内作圆周运动，如图所示，则球通过什么位置时，地面对人的支持力最大（ ） （A ）通过a 点时， （B ）通过b 点时，（C ）通过c 点时， （D ）上述三个位置都不是。
6 质量为m 的匀质木杆，上端可绕固定水平光滑轴O 转动，下端搁在木板上，木板置于光滑水平面上，棒与竖直线面45︒角，棒与木板间的摩擦系数为1／2，为使木板向右作匀速运动，水平拉力F 等于 ( ) （A ）1／2mg ， （B ）1／3mg ，（C ）1／4mg ， （D ）1／6mg 。
7 如图所示，AB 为一端放在地上另一端搁在墙上的木棒，以速度v 1匀速抽动A 端，当B 沿墙下滑速度为v 2，木棒与地面夹角为α 时（ ）（A ）v 2＝v 1／sin α， （B ）v 2＝v 1／cos α，（C ）v 2＝v 1／stg α， （D ）v 2＝v 1／ctg α，。
上海市第1届高二物理竞赛复赛试卷
首届高二物理竞赛试卷（94决）一、 填空题（每格2分，共20分）1 理想气体是一种理想化的气体模型，真实气体只有在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的情况下可以看作理想气体。
2 熔丝盒中的熔丝被熔断后，仔细观察熔丝因熔断产生的端点，发现其端面呈球面状，这是因为熔丝在熔化时，熔液表面在＿＿＿＿＿＿＿作用下收缩的缘故。
3 长为0.6 m ，通过的电流为0.4 A 的直流电，在磁感强度为0.1 T 的匀强磁场中受到的最大安培力是＿＿＿＿＿＿＿N 。
4 一定质量的理想气体，经过等压过程或等容过程，使它升高相同温度，则吸热较多的是＿＿＿＿＿＿＿过程。
5 如图，在匀强电场中将一带电粒子从电势为400 V 的A 点移到电势为100 V 的B 点电场力所做的功为4.8⨯10－8 J ，则这个粒子带电为＿＿＿＿＿＿＿＿C ，若AB 连线跟电场线方向的夹角为60︒，连线长10 cm ，则匀强电场的场强为＿＿＿＿＿＿＿＿N ／m 。
6 如图电路，电动势ε＝12 V ，电容C 1＝2 μf ，C 2＝1 μf ，K 为单刀比掷开关，先将K 置于1端对C 1充电，待稳定后再将K 置于2端，待稳定后，电容C 2两端电压为＿＿＿＿＿V ，C 2中的电场能为＿＿＿＿＿J ，电C 1容中的电场能的减少量为＿＿＿＿＿＿＿J 。
7 用相同的电源分别对电阻为4 Ω和64 Ω的电势器供电，在相同时间里测得电热器放出的热量相等，则该电源的内阻是＿＿＿＿＿＿Ω。
二 、 选择题（单选，每小题2分）1 如图，一根水平放置、两端封闭、粗细均匀的玻璃管中，有一段水银柱D ，水银柱左、右两侧的玻璃管内分别封有一些氧气和氮气，室温时氧气的体积大于氮气的体积，现把此玻璃管水平浸没在沸水或冰水中，则下列正确的是 （ ）（A ）浸没于沸水中时D 将向左移动，（B ）浸没于冰水中时D 将向左移动，（C ）浸没于沸水或冰水中时D 均不动，（D ）浸没于沸水或冰水中时D 均向右移动。
上海市第一届高一物理竞赛复赛试卷
首届上海市高中基础物理知识竞赛复赛试卷(93)一 单选题（每题5分）1 如图所示，两板间夹一木块A ，向左右两板加压力F 时，木块A静止，若将压力各加大到2F ，则木块A 所受的摩擦力（ ）（A ）是原来的2倍， （B ）是原来的4倍，（C ）与原来相同， （D ）因摩擦系数未知无法计算。
2 如图所示，质量 初速大小都相同的A 、B 、C 三个小球，在同一水平面上，A 球竖直上抛，B 球斜向上抛，抛射角为θ，C 球沿倾角也为θ 的光滑斜面上滑，若空气阻力不计，用h A 、h B 、h C 表示三球上升的最大高度，则 （ ）（A ）h A ＝h B ＝h C ， （B ）h B ＝h C ＜h A ，（C ）h A ＝h C ＞h B ， （D ）h A ＞h B 和h C 。
3 如图所示，小球被两根细线BA 和AC 拉住，BA 在水平方向，CA 跟竖直方向成θ角，此时CA 上的拉力为F 1，现将BA 剪断，小球开始摆动，当小球返回A 点时CA 上拉力为F 2，则F 2／F 1为（ ）（A ）sin 2 θ， （B ）cos 2θ ， （C ）tg θ ， （D ）1。
4 如图所示，用力F 推三个搁在光滑水平面上的物体P 、Q 、R ，使这三个物体一起做匀加速直线运动，若Q 的质量为2 Kg ，P 和Q 之间的作用力为6 N ，Q 和R 之间的作用力为4 N ，那么R 的质量是 （ ）（A ）2 Kg ， （B ）3 Kg ， （C ）4 Kg ， （D ）5 Kg 。
5 有两个相同小球A 、B 分别拴在细绳的两端，绳子穿过一根光滑管子，B 球在水平面上作半径为r 的匀速圆周运动，A 球静止不动，则 （ ）（A ）B 球受到绳的拉力等于A 球受到绳的拉力，（B ）若A 球静止在较高位置时，B 球角速度较小， （C ）若A 球静止在较低位置时，B 球角速度较小，（D ）B 球角速度改变时，A 球可以不升高也不降低。
全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考解答
全国中学生物理竞赛复赛试卷（本题共七大题，满分160分）一、（20分）如图所示，一块长为m L 00.1=的光滑平板PQ 固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。
平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。
平板与弹簧构成的振动系统的振动周期s T 00.2=。
一小球B 放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P 端的正上方，到P 端的距离为m h 80.9=。
平板静止在其平衡位置。
水球B 与平板PQ 的质量相等。
现给小球一水平向右的速度0μ，使它从水平台面抛出。
已知小球B 与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。
要使小球与平板PQ 发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，0μ的值应在什么范围内？取2/8.9s m g =二、（25分）图中所示为用三角形刚性细杆AB 、BC 、CD 连成的平面连杆结构图。
AB 和CD 杆可分别绕过A 、D 的垂直于纸面的固定轴转动，A 、D 两点位于同一水平线上。
BC 杆的两端分别与AB 杆和CD 杆相连，可绕连接处转动（类似铰链）。
当AB 杆绕A 轴以恒定的角速度ω转到图中所示的位置时，AB 杆处于竖直位置。
BC 杆与CD 杆都与水平方向成45°角，已知AB 杆的长度为l ，BC 杆和CD 杆的长度由图给定。
求此时C 点加速度c a 的大小和方向（用与CD 杆之间的夹角表示）三、（20分）如图所示，一容器左侧装有活门1K ，右侧装有活塞B ，一厚度可以忽略的隔板M 将容器隔成a 、b 两室，M 上装有活门2K 。
容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。
隔板和活塞可用销钉固定，拔掉销钉即可在容器内左右平移，移动时不受摩擦作用且不漏气。
整个容器置于压强为P 0、温度为T 0的大气中。
初始时将活塞B 用销钉固定在图示的位置，隔板M 固定在容器PQ 处，使a 、b 两室体积都等于V 0；1K 、2K 关闭。
2021年上海市初中物理竞赛复赛试题及解答
上海市初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题及解答阐明：1、本试题共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分。
2、答案及解答过程均写在答卷纸上。
其中第一大题～第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三大题～第五大题除选取题以外，均要写出完整解答过程。
试题一、选取题(如下每题只有一种选项符合题意．每小题4分，共32分)1．在寻常生活中．有时会发现这样现象，在商场中，通过挑选．自己感到满意衣服．回家后却发现衣服色彩发生了变化，导致这种状况重要因素是 ( )(A)衣服染料质量有问题。
(B)商场和家中环境湿度不同。
(C)商场和家中环境温度不同(D)商场和家中照明用光源不同。
2．0℃冰块所有熔化为0℃水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成水所具备内能．下列说法中对的是： ( )(A)它们具备相等内能。
(B)O℃冰具备较大内能。
(C)O℃水具备较大内能。
(D)无法拟定3．既有甲、乙、丙三个通草球．将其中任意两个接近时都互相吸引．则它们也许有几种不同带电状况。
( )(A)3种。
(B)4种． (C)5种。
(D)6种．4．将一种小灯泡(2．5V、O．3A)和一种家用照明白炽灯(22OV、40W)串联后接到220伏电源上．将发生状况是： ( )(A)小灯泡和白炽灯都发光。
(B)小灯泡和白炽灯都被烧坏。
(C)小灯泡被短路．白炽灯正常发光。
(D)小灯泡被烧坏．白炽灯完好．但不发光。
5．在制造精密电阻时．经常采用双线绕法．即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来。
如果电流方向如图l所示，那么 ( )(A)螺线管左、右两端都没有磁极。
(B)螺线管左端为N极，右端为S极。
(C)螺线管左端为S极．右端为N极。
(D)螺线管左端有磁极。
右端无磁极。
6．在图2所示电路中，两只电压表是相似抱负电表，它们量程均为0～3～15V。
电键K 闭合后，发现两只电表指针偏转角度相似．电路中R，、R：值也许是（）(A)100欧，200欧。
全国高中物理竞赛复赛试题及答案
全国高中物理竞赛复赛试题及答案第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（15分）给定一个半径为R的均匀带电球体a，球心为O。
已知球表面处的电势为U=1000V，取无限远处的电势为零。
一个动能为2000eV的质子b以与O O平行的方向射向a。
设b与O O线之间的垂直距离为l，求l的最大值，使得质子b能够与带电球体a的表面相碰。
再将质子换成电子，求l的最大值。
二、（15分）一个U形管包含两支管A、B和水平管C，它们都是由内径均匀的细玻璃管制成的。
三部分的截面积分别为SA=1.0×10^-2 cm^2，SB=3.0×10^-2 cm^2，SC=2.0×10^-2cm^2.在C管中有一段空气柱，两侧被水银封闭。
当温度为t1=27℃时，空气柱长为l=30cm，C中气柱两侧的水银柱长分别为a=2.0cm和b=3.0cm，A、B两支管都很长，其中的水银柱高均为h=12cm。
大气压强保持为p=76cmHg不变。
不考虑温度变化时管和水银的热膨胀。
试求气柱中空气温度缓慢升高到t=97℃时空气的体积。
三、（20分）有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想。
其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两个出口处A 和B，分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放。
只要M比m足够大，碰撞后，质量为m的物体，即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道。
设待发卫星上有一种装置，在待发卫星刚离开出口B时，立即把待发卫星的速度方向变为沿该处地球切线的方向，但不改变速度的大小。
这样待发卫星便有可能绕地心运动，成为一个人造卫星。
若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动，则地心到该通道的距离为多少？已知M=20m，地球半径R=6400km。
假定地球是质量均匀分布的球体，通道是光滑的，两物体间的碰撞是弹性的。
四、(20分)一个半径为R、折射率为n的玻璃半球放在空气中，平表面中央半径为h的区域被涂黑。
上海市第一至第三届高三物理竞赛
目录目录 (1)上海市第一届高三物理竞赛 (2)上海市第二届高三物理竞赛 (6)上海市第三届高三物理竞赛 (11)答案 (16)上海市第一届高三物理竞赛答案 (16)上海市第二届高三物理竞赛答案 (17)上海市第三届高三物理竞赛答案 (18)上海市第一届高三物理竞赛说明：1．本卷分I 、II 两卷，共六大题，满分150分，答题时间为120分钟。
2．答案及解答过程均写在答题纸上。
其中第一、二、三、四、五大题只要写出答案，不写解答过程；第六大题尽可能写出完整的解答过程。
3．本卷未加说明时g 取10 m/s 2。
4．本卷可能用到的部分数据：铝的密度 ρAl ＝2.7⨯103 kg/m 3 空气密度 ρ0＝1.29 kg/m 3氢原子基态能量E 1＝－13.6 eVI 卷一．（40分）单项选择题。
本大题共8小题，每小题5分。
每小题给出的答案中，只有一个是正确的。
1．在标准状态下，一个人所受空气浮力约为此人体重的 （ ）（A ）1100 （B ）11000 （C ）110000 （D ）11000002．有两个形状和大小均相同的圆台形容器，如右图所示放置。
两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的小球。
使两球脱离底部，小球浮上水面（小球上升过程中体积不变），设上浮过程中重力对两球做的功分别为W 甲和W 乙，则 （ ） （A ）|W 甲|＞|W 乙| （B ）|W 甲|＝|W 乙| （C ）|W 甲|＜|W 乙| （D ）无法确定3．在竖直向上的场强为E 的无限大匀强电场中的A 点同时向各个方向发射出若干带正电的粒子，若它们所带电量、质量和初动能都相同，则在某时刻，这些粒子处于（ ）（A ）同一平面上 （B ）不同的球面上（C ）同一球面上 （D ）视不同时刻而不同4．一初动能为E k 的带电粒子垂直于电场线进入一匀强电场区域，从另一侧离开电场时，动能变为2E k ，若该带电粒子进入电场时的速度大小是原来的2倍，则离开电场时的动能为 （ ）（A ）4E k （B ）4.25E k （C ）6.5E k （D ）8E k5．两端封闭，粗细均匀的理玻璃管竖直放置，一段水银柱将气体分隔成上下两部分，设管内气体始终与环境保持相同温度，则当温度缓慢升高时，水银柱 （ ）（A ）向上移动 （B ）向下移动 （C ）保持不动 （D ）都有可能6．如右图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场。
上海市第三届高一物理竞赛复赛 6
上海市第三届高一物理竞赛复赛 6----af7c8b19-6ea6-11ec-bad8-7cb59b590d7d上海市第三届高一物理竞赛复赛-6上海市第三届高中物理竞赛第二轮一单选题（每小题4分）1A和B为双杆，上端铰接在屋顶上，中间弯曲成弧形，灯杆C连接。
C通过光滑铰链与a和B连接，因此灯杆C的应力条件为(）ABCF1F2F2F2F2F2F2F2F2F2（a）（b）（c）（d）2指出可以实现以下悬挂框架的方案（设置壁灯）滑，黑点处为镜框的重心位置）（）（a）（b）（c）（d）沿着斜面向下移动，3如图所示，1、2两个长方体保持相对静止，迭放在光滑斜面上，并一物体1对物体2的摩擦力（（a）没有，）12（b）是的，方向是沿着斜面向上，（c）有，方向沿斜面向下，（d）有，但方向无法确定。
D4有一个斜直轨道AB，与相同材料的1/4圆形轨道BC平滑连接。
a的数据如图所示。
d点从C点滑动到a点的速度应为（不包括空气）点的正上方，距地高度为3r，现让一个小滑块从d点自由下落，沿轨道2rc减为零，则它再从a点沿轨道自由滑下所能上升到距离地面的最大高度b（）（b） 2r（c）3r，（d）在R和2R之间a?3r（a）r，间。
停下来，试着刹车（5对于以25m/s速度行驶的车辆，应在车辆上固定一个平滑的斜坡。
制动2.5s后，物体a与坡度保持相对静止，则坡度应为）（a） 30（b） 45（c）60?，（d） 756如图所示为一光滑竖直放置的圆环，ab为水平直径，甲、乙两个小处分别沿上、下两个半圆环运动，设它们到达b处所用时间分别为t甲和t乙，）（a）t甲＞t乙，（c）t甲＜t乙，（b） T a=T b，（d）无法比较。
甲ab乙球以相同速率从a然后(7如图所示，在点光源o处向竖直墙面平抛一小球，则小球在墙面上的影（）（b）匀速加速运动，（d）可变加速运动。
子的运动为（a）匀速运动，（c）匀减速运动，8.将平衡杆框架固定在固定小车上。
上海市高一物理竞赛试题与解答全集
首届上海市高中基础物理知识竞赛初赛试卷93年一单选题（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。
(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
2024年9月第41届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答（2024年9月21日9:00-12:00）一、（45分） （1）（1.1）记质量为M 的振子偏离平衡位置的位移为x （向左为正），单摆的偏转角为θ（向左为正），摆臂上的张力为T ，按牛顿第二定律，摆锤在水平方向上的运动方程为m ẍ+lθcos θ−lθ sin θ =−T sin θ ①在竖直方向上的运动方程为m −l sin θθ−lθ cos θ =m g −T cos θ ② 利用小幅度振动条件，保留到小量θ的领头阶，有sin cos 1 ， ③将③式代入①②式，并保留到小量θ的领头阶，得T mg ④ ẍ+lθ+g θ=0⑤【注: 利用悬点不动的非惯性系也可更方便地得到上述结果。
在悬点不动的非惯性系中，摆锤额外受到横向的惯性力−mẍ，有角向运动方程mlθ=−m g sin θ−mẍcosθ ①′ 同时也有径向运动方程2θcosθsin ml mx g T m ②′进一步利用小摆幅条件，保留到小量θ的领头阶，即得⑤④式。
】质量为M 的振子在水平方向上做一维运动， 由牛顿第二定律得Mẍ=−kx +T sin θ+H cos ωt ⑥由③④⑥式得Mẍ+kx −m g θ=H cos ωt ⑦只考虑系统在强迫力下的稳定振动，稳定振动的圆频率为ω，设cos(x x A t ) ⑧ cos()l B t ⑨其中φ 、φ 是稳定振动与所受强迫力之间的位相差。
将⑧⑨式代入方程⑤⑦后，所得出的两个方程对任意时间 t 均成立，故有00x ，⑩进而有22M m k A m B H⑪ 22200A B⑫由⑪⑫式得2202222200()()()HA k M m⑬222222222000()()H B A k M m⑭其中（1.2）由⑬式可知，当没有阻尼器时（这时0m ），有2HA k M ⑮即当风的频率为⑯时，大楼受迫振动幅度最大。
当风的频率取⑮式所示的值、但有阻尼器时，由⑬式得k g H H kl Mg M l A g k gkm m l M⑰为了调节阻尼器的参数m 、l 使得A 最小，可取Mgl k， ⑱或m 尽可能大。
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题（2024年9月21日上午9:00-12:00）考生须知1、 考生考试前请务必认真阅读本须知。
2、 本试题共7道题，5页，总分为320分。
3、 如遇试题印刷不清楚的情况，请务必及时向监考老师提出。
4、 需要阅卷老师评阅的内容一定要写在答题纸上；写在试题纸和草稿纸上的解答一律不给分。
一、（45分）高层建筑（大楼）在风的作用下会发生晃动。
在特定条件下，大楼的晃动幅度会变得较大，影响到安全。
（1）为了减小晃动幅度，通常会在高层建筑上加装阻尼器，例如悬点固定在大楼上、摆锤质量为m 、摆臂长度为l 的摆，摆臂是刚性的，质量可以忽略；大楼在风作用下的运动可简化为谐振子的强迫振动，谐振子的质量为M ，恢复力等效为劲度系数为k 的弹簧，大楼在运动过程中可视为刚体。
整个摆和谐振子系统如图1a 所示，系统的总质量为m 与M 之和。
风可视为水平方向上的强迫力F （向左为正），它随时间t 的变化为cosωF t H t其中振幅H 和频率ω均为常量。
重力加速度大小为g 。
为简单起见，只考虑摆和谐振子的小幅度振动 （因而摆便成为单摆）。
（1.1）求谐振子因强迫力F 的作用产生的稳定振动的振幅；（1.2）指出在没有阻尼器的情况下，风的频率为多大时，大楼受迫振动的振幅最大？对此频率的风，阻尼器应满足何种条件会最大限度地减小大楼的受迫振动？（2）若风的频率为第（1.2）问中求出的风的频率的√0.99倍，在没有阻尼器的情况下，求此时大楼受迫振动的振幅有多大? 若安装的阻尼器参数l 符合第 （1.2）问中得到的条件，为了使得大楼在此风的作用下的受迫振动的振幅减到无阻尼器时的1%， 阻尼器的质量m 应该为M 的多少倍？（3）实际的阻尼器还装有其他装置以提供阻尼力，通常做法是将摆锤浸泡在固定于建筑物上的油池中 （相对于建筑物的质量，油的质量可以忽略；油池质量可视为已包含在大楼的质量之内）。
已知当摆锤与油的相对速度为 v 时，摆锤受到的阻尼力为f v其中γ为常量。
2019-2020年高一物理竞赛试卷附答案解析
2019-2020年高一物理竞赛试卷附答案解析一、选择题：本题共16小题,每小题4分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,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,有选错或不答的得0分1．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹。
粒子从a 经过b运动到c的过程中A．动能先增大，后减小B．电势能先较小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大2．如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中不正确．．．的是A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功3．如图甲所示，AB是电场中的一条直线．电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB从A运动到B点，其v-t图象如图乙所示，关于A、B两点的电场强度E A、E B 和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是A ．A E >B E B ．A E <B EC ．B A ϕϕ>D ．B A ϕϕ<4．如图所示，某区域电场线左右对称分布，M 、N 为对称线上两点。
下列说法正确的是A ．M 点电势一定高于N 点电势B ．M 点场强一定大于N 点场强C ．正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D ．将电子从M 点移动到N 点，电场力做正功5．如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB 运动从B 点穿出电场，a 、b 、c 、d 为该电场中的等势面，这些等势面都是相平行间距相等的竖直平面，不计粒子所受重力，则A ．该粒子一定带负电B ．此电场不一定是匀强电场C ．该电场的电场线方向一定水平向左D ．粒子在电场中运动过程动能不断减少6 汽车在平直公路以速度v 0匀速行驶，发动机的功率为P ，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，如图所示的四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系7. 水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件 放到传送带上。
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首届上海市高中基础物理知识竞赛复赛试卷(9３）一单选题(每题5分）1如图所示，两板间夹一木块A，向左右两板加压力F时，木块A静止,若将压力各加大到2Ｆ，则木块Ａ所受的摩擦力( ﻩ) (A）是原来的２倍，ﻩ（B）是原来的4倍,（C）与原来相同,ﻩ（D)因摩擦系数未知无法计算。
2 如图所示,质量ﻩ初速大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上,A球竖直上抛,B球斜向上抛，抛射角为θ，C球沿倾角也为θ的光滑斜面上滑，若空气阻力不计，用ｈＡ、ｈＢ、h C表示三球上升的最大高度，则（ﻩ）（Ａ）ｈA＝hＢ=h C，ﻩﻩ（B）h B=hＣ＜h A,(C）h A=h C＞ｈＢ，ﻩﻩ（D)ｈA〉hＢ和hＣ。
3如图所示，小球被两根细线BＡ和AＣ拉住,BA在水平方向，CA跟竖直方向成θ角,此时CA上的拉力为Ｆ1，现将BＡ剪断，小球开始摆动，当小球返回A点时CA上拉力为F2，则F2／F1为( ﻩ)(Ａ）sｉn２θ,ﻩ（B）ｃoｓ２θ，ﻩ（C）tgθ，ﻩﻩﻩ（D）1.4如图所示，用力F推三个搁在光滑水平面上的物体P、Q、R，使这三个物体一起做匀加速直线运动,若Q的质量为2 Kg，P和Ｑ之间的作用力为6 N，Ｑ和R之间的作用力为4 N,那么Ｒ的质量是ﻩﻩﻩﻩﻩ( ﻩ)（A）２Kg, ﻩ（Ｂ)3 Kg，ﻩﻩ（C)4Kｇ,ﻩ (Ｄ)5 Kg.5有两个相同小球Ａ、B分别拴在细绳的两端，绳子穿过一根光滑管子，Ｂ球在水平面上作半径为r的匀速圆周运动，A球静止不动，则ﻩﻩﻩ（ﻩﻩﻩ)（A）B球受到绳的拉力等于Ａ球受到绳的拉力,(B)若Ａ球静止在较高位置时,Ｂ球角速度较小,（Ｃ）若A球静止在较低位置时，B球角速度较小,（Ｄ）B球角速度改变时，A球可以不升高也不降低。
6 如图所示，G1＝5０N，G2＝３０N，F1=５0 N,F2=30N,设在图中物体的加速度左图为a1，中图为a2,右图为ａ3，则它们的大小关系是ﻩﻩ（ﻩﻩﻩ)（A)a1>a2＞a３，ﻩﻩ（B）a2>a３>a1，（Ｃ）a１＜ａ２＜ａ３，ﻩ（D）a2＞a１〉a３。
7 两质量相等的小球A和B,A球挂在一根长为Ｌ的细绳O'A 上,B球挂在橡皮绳O’B上,现将两球都拉到如图的水平位置上,让两绳均拉直（此时橡皮绳为原长),然后无初速释放，当两球通过最低点O 时，橡皮绳与细绳等长,小球A和B速度分别为vＡ和v B,那么v0Cﻩﻩﻩ(ﻩﻩﻩ)（A ）重力对小球A 、B 所作的功不相等，（B ）在O 点时v Ａ＞ｖB ,(Ｃ）在O 点时v A =v B ，（Ｄ)在Ｏ点时v A ＜ｖＢ。
8 如图所示，在天平的两盘中,A 盘中是砝码,Ｂ盘中是一盛有水的容器，在容器中有一木球用细线与容器底部连接，使木球悬于水中，此时天平恰能平衡，不计水的阻力，问在剪断细线后，在木球上升而未露出水面的过程中 (ﻩﻩﻩ）(A ）天平仍然平衡， ﻩ （B ）天平A 盘上升,（C ）天平B 盘上升,ﻩ ﻩﻩ（D)都有可能。
9 如图所示，一架飞机在竖直平面内沿半径为R 的横8字轨道上作飞行表演，如果飞行员体重为Ｇ，飞行速率为v ,则在A 、B 、C 、D 四个位置上,机座或保险带对飞行员的作用力相比较为ﻩ （ﻩﻩ )（A)N A =ＮＢ，ＮC =ＮＤ， ﻩ ﻩ （B ）N Ｄ＞ＮA ＝N Ｂ＞N C , （C ）ＮC ＞N A ＝ＮB >N D ,ﻩ ﻩ（D)N A =N B 〉ＮD ＞N C 。
１0 如图所示，在一支架上悬挂一排五个弹性小球,质量和大小都相同，小球恰能相互接触,当将左侧一小球拉开角，放手后与另四个静止的小球相碰，设碰撞为完全弹性碰撞,则此四球在碰撞后离开原位的有 ﻩﻩ（ ﻩ ）(A ）一个小球, ﻩ （B)二个小球，（C ）三个小球, ﻩﻩ (D ）四个小球.二 复选题(每小题5分）１1 如图所示，物体A 在倾角为θ 的斜面上静止,现在给物体Ａ一水平推力F ,使它做匀速运动，物体A 与斜面间的滑动摩擦系数为μ,物体质量为m ，则 ﻩ （ﻩﻩ ） (Ａ)物体A 将沿与斜面底边平行方向移动，（B ）物体A 所受滑动摩擦力大小等于μ mg cos θ ，方向与F 相反,（Ｃ)物体Ａ将斜向下做匀速直线运动,（Ｄ)物体Ａ所受滑动摩擦力大小等于，方向一定与F 不同直线.2 以初速v 0竖直上抛一物体，空气阻力不计，物体在上升过程中，重力对物体的瞬时功率ﻩ ﻩ ﻩ ﻩ ﻩﻩ ﻩﻩ( ）（A)在抛出时最大， ﻩ (Ｂ)上升到最大高度时最大，（C ）在上升过程中处处相等， ﻩ(D)最大时能量转化得最快。
3 A 、B 两颗人造地球卫星质量相等,离地面高度分别为h A 和h B ，且ｈＡ>ｈB ，则（ﻩﻩﻩ）(A)A 的角速度比B 小,ﻩﻩﻩ(B)A 的周期比B 大，(C ）A 的重力势能比B 大, （Ｄ）A 的线速度比B 大。
4 关于运动的合成，下列说法中正确的是ﻩ ﻩ ﻩ（ ﻩ )(A ）两直线运动的合运动一定是直线运动，（B ）两匀速直线运动的合运动一定是直线运动,（Ｃ）两匀加速直线运动的合运动一定是直线运动，(D ）初速为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动。
5 如图所示,一质量为m 的小球,竖直悬挂在长为Ｌ的细绳下,开始时，小球处于竖直平衡位置，现用球棒打击该小球,打击后，小球经过时间t 摆到水平位置而速度为零,则ﻩ ﻩﻩﻩ（ ﻩ )(Ａ)棒的打击速度v ＝错误!,ﻩ（B)小球受到棒给予的冲量大小为m 错误!，（C)小球被打击前后的动量变化量为ｍ＼R （2ｇL ) ， （D ）小球在摆到水平位置的过程中受到重力的冲量大小为mgL 。
6 如图所示，一木箱以速度v 0沿斜面上滑，箱中装有一光滑球，球相对木箱处于静止状态，则在上滑过程中,下列说法中正确的是 ﻩ ﻩ ﻩ ﻩ(ﻩﻩﻩ） （A ）若斜面光滑，则球对木箱a 壁有压力， （B ）若斜面粗糙,则球对木箱b 壁有压力，（C)若斜面光滑,则球对木箱ａ、b 壁均无压力，（D ）若斜面粗糙,则球对木箱a 壁有压力。
三 填空题(每小题5分）1 一辆车子作直线运动，从甲地到乙地的平均速度是１0 m / s ，所用时间是30 s,甲地到丙地（途经乙地)的平均速度是15 m / s,所用时间是40 s ，则车从乙地到丙地的平均速度是____＿___.2 如图所示，置于斜面上的光滑圆球被挡板挡住，处于平衡状态，当挡板受到球对它的压力最小时，挡板与斜面的夹角是＿＿_＿＿＿＿。
3 如图所示，BOA 为一轻细曲杆，Ｏ为垂直于图面的转轴，沿AC 方向用96 Ｎ的力拉它，若要使曲杆平衡,在Ｂ点沿BD 方向应加力＿＿＿＿__。
4 在光滑水平面上，细绳的一端套在竖直轴上,在绳的中点与末端分别边疆质量相等的小球，它们绕轴以角速度ω作匀速圆周运动，则两段绳中拉力大小之比T 1 : T 2为_＿＿＿。
5 如果发现一小行星，它与太阳的距离是地球与太阳距离的8倍，则它绕太阳一周的时间是地球的＿＿＿＿＿倍。
6 如图所示，为一物体的s —t 图象，它是一抛物线，从图象中可以判定物体作_＿＿_＿＿运动,物体在8 s 内的位移是__＿__＿m,物体运动48 ｍ所经历的时间是______s ，物体在第7 s 末的瞬时速度大小是_＿__＿m / s 。
7 质量均为M 的A 、B 两船静止在湖面上，设水对船的阻力不计，今A 船上有一质量为M /2的人以水平速度v 从A 船跳到B 船上,则Ａ、B 两船的速度大小之比为＿＿＿_＿_.8 如图所示，质量为２ Kg 的质点沿ＯX 方向，从O 点由静止起作匀加速直线运动,其动量与位移的关系为P =4＼R(X ） Kg m ／ s ，该质点在10 s 内受到的冲量大小为＿_＿＿＿Ns.四 计算题（每小题１0分）1 如图所示，两个小物体的质量分别为ｍ和M （M ＞m ）用细绳连接，跨在足够高的半径为R 的光滑半圆柱体的两端,当连接体从静止开始运动，试求绳将m 从底端拉至圆柱体顶这一过程中，绳对ｍ所做的功。
2 一物体以9 m / s 的速度在某一高度水平抛出，当落地时其动量大小等于抛出时动量的5/3,求物体落地点距抛出点的水平距离和垂直距离。
3 如图所示,一辆拖车用一根轻钢索拖一根不均匀的铁棒,在水平面上做匀速直线运动，棒长为L ，质量为450 Kg,它与地面间的摩擦系数为０．5,棒的重心Ｃ距A 端为Ｌ／３,棒与水平面成45︒角，求钢索的拉力大小及钢索与方向的夹角α。
４ 如图所示，细绳长为L ，一端固定于悬点O ,另一端拴一小球m １，现将细绳拉直呈现水平，从静止释放，不计空气阻力,当ｍ1下摆到θ＝3０︒时,细线中部被一铁钉P 挡住，故ｍ1继续以L /2为摆长下摆，当m 1摆至最低位置时，与光滑平台上的另一物体m 2发生正碰，m ２被碰后即滑行到与平台等高的滑板m 3上，设滑板的长度足够长，且置于光滑的地面上,已知m １＝ｍ2=ｍ，m 3＝2 ｍ，m 2和m 3之间的摩擦系数为μ，试求：（1）ｍ2在m 3上滑行的最大距离s,（2)ｍ2在m ３上滑行的时间。
参考答案:一 1 C, ２ C ， 3 B ， 4 C, 5 B, 6 Ｂ, 7 B, 8 C ， 9 A ， １０ Ａ.二 １ ＣＤ， ２ AD ， 3 ＡB Ｃ， 4 BD, ５ BCD, ６ BC.三 1 3０ m / s ， 2 90︒, 3 64 N ， 4 ３ ： 2, ５ 1６错误!， 6 匀变速，80，6,1６， 7 ３ ： 2, 8 ４0。
1四1(２+π)MmgR/２（M＋m)， 2 １0.8m、7。
2m, 32.7⨯１03、tg－12.5, 4 1／2μ、错误!/3μg。