物理奥赛综合测试题(一)

1.物理奥赛综合测试题（一）

班别________姓名_________成绩________

1、三根长度均为2米，质量均匀的直杆，构成一正三角形框架ABC，C点悬挂在一光滑水平转轴上，整个框架可绕转轴转动。杆AB是一导轨，一电动玩具松鼠可在导轨上运动，如图所示，现观察到松鼠正在导轨上运动，而框架却静止不动，试论证松鼠的运动是一种什么样的运动。

2、水平放着一个凹面镜，曲率半径为60cm，里面装满了水。求出这个镜子的焦距，水的折射率为

4/3。（假设水的厚度和镜子的曲率半径相比很小）

3、A、B、C为三个完全相同的表面光滑的小球，B、C球各被一长为2米的不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，两球刚好接触，以接触点O为原点做一直角坐标系Oxyz，z轴竖直向上，Ox轴与两球的连心线重合，如图所示。今让A球射向B、C两球，并与两球同时发生碰撞。碰撞前，A球速度方向沿y轴正方向，速度的大小为4米/秒。相碰后，A球沿y轴负方向反弹，速率为0.4米/秒。求（1）B、C两球被碰后偏离O点的最大位移量。（2）讨论长时间内B、C两球的运动情况（忽略空气的阻力，取g=10米/秒2）

4、如图所示，在x>0的空间各点，存在沿x轴正方向的电场，其中在xd区域中，电场是非均匀电场，电场强度E的大小随x增大，即E=bx，b>0，为已知量；在xd的区域中，电场是匀强的，场强为E=bd。在x<0的空间各点，电场的分布与x>0的空间分布对称，只是场强的方向沿x轴的负方向。一电子，其电荷为-e，质量为m，在x=5d/2处以沿y轴正方向的初速度v0开始运动。求：（1）电子的x方向分运动的周期；（2）电子运动的轨迹与y轴的各交点中，任意两个相邻交点间的距离。

5、有如下的实验事实：从地球上看到的太阳的视角是32‘；每秒钟内通过1cm2、垂直于地球—太阳连线的地球表面的辐射照射能量为0.135J/（cm2S）；斯—玻常数为=5.67×10-12J/（cm2SK4）；太阳辐射时实际上象一个理想黑体。

（1）求地球表面的温度，计算时可假定地球温度是一个常数，不随时间变化；地球是理想黑体和热传导体，后面的假设意味着地球表面每个点的温度都是一样；

（2）求太阳表面的温度。

（注意：依据斯—玻定律，1cm2理想黑体表面，1秒钟内辐射的全部热量为T4，是斯—玻常数，而T 是物体的绝对温度。)

6．考虑一个原子序数为Z的经典原子模型，忽略电子间相互作用。设原子中某一电子e1在离核r0处作平面匀速圆周运动。突然，由于某个过程，外面的另一个电子被俘获进原子核。假设这俘获过程进行得如此之快，以至电子e1的速度未受到任何影响，且仍然留在原子系统中。试把描述电子e1在这种情况下运动的量（能量、轨道参数、周期）都用r0、电子质量m、电子电荷绝对值e、原子序数Z表达出来，并与原来的运动作比较。

7、用两个雪橇在水平雪地上运送一根质量为m、长为l的均匀横梁，横梁保持水平，简化示意图如图所示，每个雪橇的上端A与被运送的横梁端头固连，下端B与雪地接触，假设接触面积很小。一水平牵引力F作用于前雪橇，作用点到雪地的距离用h表示。已知前雪橇与雪地间的动摩擦因数为k1，后雪橇与雪地间的动摩擦因数为k2。问要在前后两雪橇都与雪地接触的条件下，使横梁沿雪地匀速移动，h应满足什么条件？水平牵引力F应多大？设雪橇的质量可忽略不计。

8、在由电阻R和电动势为、内阻r=R/3的电源组成的电路上，接以电容量分别为C1、C2的两个电容器，如图所示。分别将接头1与2、3与4、5与6连接。连接前，电容器C2带电量为q0；连接后，电容器C1两极电压等于/2，而且接点3的电势高于接点2，求电量q0。

物理奥赛综合测试题（三）

班别_________姓名__________成绩_________

1、一个质量M=0.2千克的小球放置在垂直柱上，柱高h=5米。一粒子弹水平地穿过球心，子弹质量m=0.01千克，速度v0=500米/秒。球落在距离柱s=20米的地面上。问子弹落在地面何处？子弹动能中有多大部分转换成热？

2、将一个长方形物体投到理想的弹性墙上，木块的一个面整个时间都和墙面平行，它的速度v与墙的法线成 a角，木块对墙的摩擦系数为。求出反射角与入射角的关系式，画关系式的函数图象。

3、在容积为2×10-3m3的容器中装有1摩尔的氢气和少量的水，开始时容器中压强为17atm，然后加热容器，使其中压强增大到26atm，求容器的初态温度及末态温度以及被蒸发的水的质量，表中列出的是在一些温度下水的饱和蒸气压强的数值：

4、两个大小一样的，平行的滚轮，以同样的速度按图中标明的方向旋转。在滚轮上平放着一个均匀的平台，重量为P，台面的中心和两个滚轮间距离和中心稍微错开一些。两个滚轮轴心的饿距离为2L。滚轮和台面的摩擦系数为f。试描述台面的运动。答案要用计算来证实。

5、在垂直于匀强磁场B的平面内有两根互相垂直的长直导线棒联接成固定的十字架。边长为a的刚性的正方形线框以速率v匀速向左移动，在移动过程中线框与导体棒始终保持光滑接触，且线框的两个顶点A、C始终在图中水平导体棒上，如图所示。设线框在图中实线位置时开始计时，运动过程中通过图中竖直棒的电流记为I。试求：（1）作为时间t的函数I（t），并画出相应的曲线；（2）为维持线框作匀速运动所需的外力F的方向和大小，以F（t）函数表示，并画出相应曲线。设导体棒与线框单位长度的电阻均为r，磁感应强度为B。

6、现在讨论和研究的是关于某空间研究规划，把宇宙飞船发射到太阳系外去的两种发射方案。第一种是以足够大的速度发射飞船，使其直接逃逸出太阳系。第二种方案是使飞船接近某一颗外行星并依靠它的帮助，改变飞船的运动方向以达到逃逸出太阳系所需的速度。假定飞船仅仅在太阳或行星的引力场中运动。那么究竟是在太阳的引力场中运动还是在行星的引力场中运动，这要由该点是哪一个场较强而定。

（1）按照方案一确定发射飞船所需的相对地球运动的最小速度v1和它的方向。

（2）假定飞船已按照（1）中确定的方向发射，但具有另一个相对于地球的速度v2。求飞船穿过火星轨道时的速度，亦即相对于此轨道的平行分量和垂直分量。当飞船穿过火星轨道时，火星不在此交点附近。

（3）设飞船进入火星的引力场，试求从地球发射飞船使其逃逸出太阳系所需的最小速度。

提示：从结果（1）可知飞船在脱离火星引力场后逃逸出太阳系所需的最佳速度的大小和方向（不必考虑在穿越火星轨道时火星的精确位置）。求这个最佳速度与飞船进入火星引力场以前的速度分量，即在（2）中确定的速度分量之间的关系。飞船的能量守恒情况又是怎样？

（4）估算第二方案比第一方案所能节省能量的最大百分比。

注：设所有行星在同一平面内以同一方向绕着太阳在圆轨道上运转。忽略空气的阻力，地球的自转以及从地球引力场逸出所消耗的能量。

数据：地球绕太阳旋转的速度为30公里/秒，地球到太阳与火星到太阳的距离之比为2/3。

物理奥赛综合测试题（四）

班别_________姓名___________成绩________

1、质量为M的宇航站和对接上的质量为m的飞船沿圆形轨道围绕地球运动着，其轨道半径是地球半径R的n倍（（n=1.25）。某一瞬间，飞船从宇航站沿运动方向射出后沿椭圆轨道运动，其最远点到地心的距离为8nR。问质量比m/M为何值时，飞船绕地球运行一周后正好与宇航站相遇。

2、一个半径为R的球形玻璃鱼缸放置在直立的平面镜前。缸壁很薄，其中心距镜面为3R，缸中充满水。观察者在远处通过球心并与镜面垂直的方向注视鱼缸。一条小鱼以速度v在离镜面最近处沿缸壁游动。求观察者看到的鱼的两个像的相对速度。水的折射率n=4/3。

3、在如图所示电路中，电源的电动势1=2=12伏，内阻r1=2欧姆，r2=2欧姆，电阻R1=6欧姆，R2=4欧姆，R3=8欧姆。求：（1）总电流I和各支路电流I1和I2；（2）若2=20伏，其他条件不变，是否会形成对电源1充电，为什么？

4、有一木板可绕其下端的水平轴转动，转轴位于一竖直墙面上，如图所示，开始时木板与墙面的夹角为150，在夹角中放一正圆柱形木棍，截面半径为r，在木板外侧加一力F使其保持平衡。在木棍与木板

之间的静摩擦因数分别为，。若极缓慢地减小所加的力F，使夹角慢慢张开，木棍下落。问当夹角张到600时，木棍端面上的箭头指向什么方向？附三角函数表：

5、在一张纸上有一个光学图（如图所示），由于墨水褪色只留下三个点；光源S，薄透镜的焦点F 和透镜上的一点M。此外，还留下一部分从光源S画到其像S‘的直线a。从纸上的文字中知道S点比S‘更靠近透镜，有可能恢复这张图吗？如有可能，把它画出来，并确定图中透镜的焦距。

6、在20cm长的细棒中间固定着一个质点。棒贴着光滑的墙站着，棒的下端可以沿地面滑动，没有摩擦。棒处于不稳定的平衡状态，将棒稍微歪一点，让它的下端从墙滑开，棒在整个时间内都处于一个平面内。棒的中心接触地面时，就马上站住不动。求棒的中心偏离墙的最后距离。

7、如图所示，在无限长直线电流旁，有边长分别为a和b的矩形线框，线框绕它的一长边（平行于直线电流）为固定轴，以角速度旋转。已知直线电流强度为I，它与转轴的距离为a+c，求线框转到什么位置时，感生电动势最大？此最大感生电动势的值是多少？

8、摩尔的理想气体从初状态（P0、V0）出发先经等容过程变为（aP0、V0）接着经等压过程变为（aP0、

V0），再经过等压过程变为（P0、V0），最后经等压过程变为初状态，从而经历一个循环。已知

。循环中最高温度与最低温度之差为100K，R=8.31J/mol.K，求在此循环过程中气体对外作的作功。

、

、

物理奥赛综合测试题（五）

班别_________姓名___________成绩________

1、火车路铺设在两个相距很远的山崖之间，山崖的壁是竖直的，互相平行的，路轨和崖壁是垂直的。在某段路上，正好有一个火车头在行进。匀速运动的火车头不断鸣笛，火车的速度为v，鸣笛的频率为f，声音在大气中速度为V。回声返回火车头处的频率是多少？

2、用直径分别为1mm的超导体材料制成的导线一个半径为5cm的圆环。圆环处于超导体状态，环内电流为100A。经过一年，经检测发现，圆环内的电流变化量小于10-6A。试估计算该超导体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

。

3、在坚硬不动的垂直棒的端点固定着一根绳子，绳子上栓一个小球，让球在水平平面绕圆周运动。绳子的轨迹是一个张角为2a的圆锥表面。上述系统开始时是在一个静止的电梯中，在某一个瞬间，电梯开始降落。假定绳子是细、轻、软的，且是年、不能伸长的。试描述电梯降落前和降落时球的运动。

4、设热气球具有不变的容积为1.1m3。气球蒙皮体积可略去不计，其质量为0.187Kg。在外界气温为200℃，正常外界气压为1.013×105Pa的条件下，气球开始升空，此时外界空气的密度为1.2Kg/m3。

（1）气球内部的热空气的温度应为多少，才能使气球恰好浮起？

（2）先把气球系牢在地上，并把其内部的空气加热到稳定温度110℃，试问这时绳子拉力是多少？

（3）设气球下端被系住（气球内部空气密度保持不变）。在内部空气保持稳定温度100℃的情况下，气球升入地面压强为1.013×105Pa的20℃的等温大气层中，在这些条件下，气球能上升到的高度h是多少？

（4）在上升到问题（3）中的高度h时，把气球从竖直方向拉离平衡位置10cm，然后再予以释放。试定性地推理气球将作何种运动？

提示：在高度h处的大气压强P与在零高度处的大气压强P0间有的关系，其中

是在零高度的大气的密度，当高度变化很小时，随高度的增大而按指数规律变化的压强下降（或密度的减小），可近似地看成是高度的线性函数。

5、设有一块透明的光学材料，由折射率略有不同的许多相互平行、厚度为d=01mm的薄层的折射率为nk，其数值为nk=n0—kv，n0=1.4142，v=0.0025，今有一光线PO以入射角=300射向O点，如图所示，求此光线在材料内能够到达的离OO‘的最远距离。

6、在某自行车赛场直行跑道的一侧有一外高内低、倾角为的斜面，直行跑道长度为L，斜面上端高度为h，如图所示，运动员有A点出发，终点为A‘。运动员可以选行直线AA’行进，或沿对称折线AMA ‘行进的路线。若出发时自行车的速度均为v0，且在行进途中运动员蹬车时的驱动力等于所受的阻力，又设车轮与地面间的侧向摩擦足以阻止车轮侧滑，若要取得较好的成绩，运动员应采用哪种路线？

7、如图所示，在无限长的光滑导轨上有一辆载有磁铁的小车，磁铁N极在下，S极在上。磁铁的端面是边长为a的正方形（设磁场全部集中在端面，且竖直向下，磁感应强度为B），两条导轨之间焊有一系列短金属条，相邻两金属条之间的距离等于金属条的长度，且都等于a。每条金属条的电阻和每小段导轨的电阻均为r，今要使磁铁沿导轨向下以速率v做匀速运动，则导轨的倾角应为多大？（磁场可以认为是匀强磁场）

8、平台A的质量为m，由劲度系数为k的弹簧来支持，小物体B的质量也是m，自由地放在平台中

心，现以力F=mg把弹簧压下（仍在弹簧弹性限度以内），并在系统静止时撤去外力，求：（1）A、B分别到达的最大高度hA和hB；（2）请描述撤去外力后A、B的运动情况。

物理奥赛综合测试题（六）

班别_______姓名________

1、兄弟五个在连续靠近放置的跳板上表演杂技。他们各自的质量分别为60kg、50kg、40kg、30kg、20kg。第一个最重的演员从2m高度跳到第一个跳板上，老二、老三、老四接着一个个被弹起落到相邻的跳板上。假定演员的肌力刚好都用于克服各种阻力，并且跳板的质量可忽略。试求最后一个兄弟被弹起的高度h是多少？

2、水中的发光体位于距鱼缸壁x处，从外面往鱼缸上贴一个平凸透镜，透镜在空气中的焦距等于f。平凸透镜和器皿壁是非常薄的，水的折射率为4/3，而玻璃的折射率为3/2。物体位于透镜的光轴上。求出并讨论像的位置y和物体位置x的关系。作为特例，求出x=f时像的位置和放大倍数。如果透镜是贴在鱼缸内部，那时候情况是否变化和怎样变化？

3、在一个很轻的细皮筋上挂一个小锤，因而使皮筋伸长为10cm。把小锤从平衡位置挪开，计算这个

小锤垂直振动的周期，假定作用在小锤的力可用下式表示：，此处表示皮筋的长度比原来的值增长的值，而常数k1=294N/m，k2=9800N/m。当小锤的质量改变了，振动周期怎样变化？

4、一簇离子，质量都为m，在P点以相同速度向不同方向散开，如图。垂直于纸面的均匀磁场B将这些离子聚焦于R点，距离PR=2a。离子的轨道为轴对称。试确定磁场的边界。

5、一架宇宙飞船的质量为12吨，在月球上空100公里处围绕月球的轨道上旋转。为了降落在月球表面，喷气引擎在X点做了短时间发动。从喷口射出的高温气体的速度，相对宇宙飞船为10000米/秒。月球的半径为1700公里，月球表面的自由落体加速度为1.7米/秒2。飞船可以用两种不同的方式到达月球（如图所示）：（1）到达月球的A点，该点与X点正好相对；（2）在X点给出一个向月球中心的动量后，与月球表面相切于B点。试计算在各种情况里所需的燃料量。

物理奥赛综合测试题（七）

班别________ 姓名_________

1、在半径r=2米、孔径d=05米的凹面镜的焦点位置上，放置一块圆形屏，使平行于轴的所有入射光线，经凹镜反射后都将达到圆形屏。试求圆形屏直径。如果圆形屏直径减小到仅有原来的八分之一，问有多少部分的光可以到达在同一位置的屏上？

2、绳的两端系着质量m1和m2，此绳跨在双斜面的顶部，如图。斜面质量为m，与水平的夹角为

。开始时整个系统处于静止。求放开后斜面的加速度和物体的加速度。斜面保持静止的条件是什么？摩擦可忽略。

3．质量为m的小球，带有正电荷q，小球只能沿半径为r的圆形水平绝缘轨道运动。圆柱形空间内存在着分布均匀但随时间变化的磁场B（t），圆柱形的轴线过轨道圆心并垂直于轨道平面（如图所示）。当t=0，B=0时，小球静止于环上；当00时小球的运动情况及其对轨道的作用力（重力和摩擦力忽略不计）

4．极板相同的两平行板电容器充以同样电量Q。第一个电容器板间距离是第二个的两倍。若把第二个电容器插在第一个电容器的两极板间，并使所有极板都相互平行，问系统的静电能如何改变？

5、1摩尔理想气体缓慢地经历了一个循环过程，在P—V图中这过程是一个椭圆，如图6—14所示，已知此气体若处在与椭圆中心O‘点对应的状态时，其温度为T0=300K，求在整个循环过程中气体的最高温度T1和最低温度T2各是多少？

6、足球运动员在11米远处的罚球点准确地从横梁下边踢进一球。横梁下边沿离地面高度为2.5米，足球的质量为0.5千克，空气阻力不计，求必须传递给这个足球的最小能量为多大？

7、十二根电阻均为R的电阻丝，连接成正六面体框架，然后按图所示在其中两条棱上连接电动势分别为1和2的直流电源，各电源正、负极之间的距离及内阻均可忽略不计。另外，在图示的五条棱上分别连接电容量均为C的电容。设1=2I0R，2=I0R，试求：（1）棱AB上的电流；（2）棱A‘B’上的电容器所带的电量。

物理奥赛综合测试题（八）

班别_________姓名_________

1、在水平光滑的桌子上，有一个均匀的薄圆板（如图所示），按一定的角速度，围绕着垂直轴旋转。同时还给圆板的中心一个的线速度。圆板和桌子的摩擦系数不为零。证明圆板中心的运动是直线运动。

2．如图所示A、B是同心薄壁导体球壳，D是一导体球。A与D间利用穿过B球壳上的绝缘导线相连，且B球壳接地。A与D的球心间距离为l，a、b、c、d分别为球A、B、C、D的半径，而l>>a，试求A与大地间的有效电容。

3、将三个不计重量的、劲度系数分别为K1，K2和K3的弹簧按图连起来，挂一个质量为m的小锤，推动小锤使其垂直振动。问这是什么振动？并求出振动的周期。

4、将焦距为f的一块透镜沿其表面的垂直方向切割成两部分。把两块半透镜移开一小段距离。如果在透镜的一方距离t>f处放置一个单色点光源，问在透镜的另一方面距离H处的屏幕上，将出现多少条干涉条纹？

5、在如图所示的电路中，K是一单刀双掷开关，A1和A2为二个平行板电容器，K掷向a时，A1获得电荷电量为Q，当K再掷向b时，A2获得电荷电量为q，问经过很多次K掷向a，再掷向b后，A2将获得多少能量？

6、匀速运动着的水平传送带，其速度为5m/s。在不太高的地方放下一个正方形的粉笔头，它的一个面是水平的。发现在转送带上粉笔留下一个长度为5cm的划线。稍后，转动装置受阻碍，转送带作减速运动，加速度为5m/s2。问是否粉笔在转送带上还继续留下划线？如有则划线有多长？请准确计算出，为使粉笔不留下划线，转送带的作减速时的加速度应有什么限制？

7、如图所示的电路中，变阻器的总阻值R1为12欧姆，R2为12欧姆，R3为2.5欧姆，变阻器的滑动头与中心点接触。当开关K接通时，电压表读数为3伏，这时电源消耗的总功率为9瓦，求开关K断开时变阻器R1上消耗的功率。

8、在如图所示的装置中，上下两个容器和连接它们的细长管都是用热容量很小的良导热体做成的，管长为l，K为阀门，整个装置与外界绝热。开始时，阀门关闭，两容器中都盛有质量为m，单位质量的热容量为C的某种液体。平衡时，温度都是T0。由于该液体的蒸气分子受到重力的作用，所以平衡时，在管

内的气体分布并非均匀分布，而是上疏下密，已知其蒸气压强是按指数规律分布式中h是管内某点距下面容器中液面的高度，Ph是该点的蒸气的压强，P0是下面容器中液面处（即h=0处）蒸气的

压强，m是一个蒸气分子的质量，T是热力学温度，K是一个常数。现在打开阀门，试论述该系统的状态将发生怎样的变化，并估算出变化最后的结果。

物理奥赛综合测试题（九）

班别______ 姓名_________

1、一束白光以300角射在肥皂膜上，反射光中波长为0.2微米的绿光显得特别明亮

（1）薄膜的最小厚度为多少？

（2）从垂直方向观察，薄膜呈什么颜色？肥皂膜液体的折射率为1.33。

2、在平行的水平轨道上有一个均匀的滚轮，缠着绳子，绳子的末端固定着一个重锤。开始时，滚轮被按住，滚轮和重锤系统保持不动，。在某一瞬间，放开滚轮，过一段时间后，滚轮轴得到了固定的加速度a（如图所示）。假定滚轮没有滑动，请确定：

（1）重锤的质量和滚轮的质量之比；

（2）滚轮对平面的最小滑动摩擦因数（滚动摩擦忽略）

3、一个半径为1米的金属球，充电后的电势为U，把10个半径为1/9米的布不带电的小金属球顺次分别与这个大金属球相碰后拿走，然后把这10个充了电的小金属球彼此分隔摆在半径为10米的圆周上，并拿走大金属球。求圆心处的电势（设整个过程中系统的总电量无泄漏）

4、如图是放置在水平面上的两根完全相同的轻质弹簧与质量为m的物体组成的振子，每根弹簧的劲度系数均为k，弹簧的一端固定在墙上，另一端与物体相连接，物体与水平面间的静摩擦因数和滑动摩擦因数均为，当两弹簧恰为原长时，物体位于O点。现将物体向右拉离O点至x0处（不超过弹性限度），然后将物体由静止释放。设弹簧被压缩及拉长时其整体并不弯曲，一直保持在一直线上。现规定物体从最右端运动到最左端（或从最左端运动到最右端）为一振动过程。求：（1）从释放到物体停止运动，物体共进行了多少个振动过程。（2）从释放到物体停止运动，物体共用了多少时间。（3）物体最后停在什么位置。（3）整个过程中物体克服摩擦力做了多少功。

5、如图所示，OABC是一桌球台面。取OA为x轴，OC为y轴，P是红球，坐标为（x，y），Q是白球，坐标为（x1，y1）（图中未画出Q球在台面上的位置）。已知OA=BC=25分米。AB=OC=12分米。（1）

若P球在坐标未：x=10分米，y=8分米。问Q球的位置在什么范围内时，可使击出的Q球顺次与AB、BC、CO和OA四壁碰撞反弹，最后击中P球？（2）P球有没有一些位置是Q球无论在什么地方出发，按上述次序从四壁反弹后都无法击中？如没有，加以证明；如有，找出这些位置的范围（白球Q同四壁的碰撞均为弹性碰撞，两球体积很小，可看作质点）。

6、玻璃球内某处有一个空气泡。试描述不破坏玻璃球而测定气泡直径的方法。

7、在广阔的平原上，由飞机喷撒液态的、无色的介质，其折射率对可见光的边缘区域为（对红光）1.460、（对紫光）1.470。接着液体珠落在地面上。由于这些液体珠的作用，在平原上空可看到虹。求紫光和红光虹弧的角径。为能观察到虹，对太阳在地平线上的高度有什么限制？

8、一个半径R为20厘米的薄金属空心球内放置一个半径r为10厘米的金属球，两球同心放置，内球用一根长导线通过外球的细孔接地。若外球带电Q为10-9库仑，求外球的电势（整个装置如图所示）

物理奥赛综合测试题（十）

1、如图所示，在一个开有小孔的原不带电导体球壳中心O点，有一个点电荷Q，球壳的内外表面半径分别为a和b，欲将电荷Q通过小孔缓慢地从O点移到无穷远处，应当做功多少？

2、从y=0的点，光线垂直射入折射率与变量y相关的介质中（如图所示）。n(y)必须是什么样的函数形式，才能使光线在介质内部沿抛物线传播？n(0)的值等于n0。

3、在水龙头上，用橡皮管接头连接了一根玻璃管，玻璃管长度为1m，内截面为0.3m2，下端弯成了直角（如图所示）。假若水流速度为2m/s，玻璃管的质量等于80g，球玻璃管偏离垂直方向的角度。（橡皮管的弹性力可以忽略）

4、把质量为100克的氮气与未知质量的氧气混合，在温度为77.4K的条件下，让单位体积的混合气体做等温压缩。混合气体的压强何体积的关系曲线如图所示；（1）确定氧气的质量；（2）计算在温度为77.4K时，饱和氧气的压强是多少？说明：77.4K是在标准大气压下液态氮的沸点，液态氧的沸点跟高。

物理竞赛辅导综合练习题

物理竞赛辅导——综合练习题 一、如图1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。两容器由装由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T 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，其中R为摩尔气体常量，T为气体的热力学温度。 二、位于竖直平面内的矩形 平面导线框abcd，ab长为l1，是 水平的，bc长为l2，线框的质量 为m，电阻为R，其下方有一匀强 磁场区域，该区域的上、下边界 PP'和QQ'均与ab平行，两边界间 的距离为H，H>l2，磁场的磁感强 度为B，方向与线框平面垂直，如 图2所示，令线框的dc边从离磁 场区域上边界PP'的距离为h处自 由下落，已知在线框的dc边进入 磁场以后，ab边到达边界PP'之 前的某一时刻线框的速度已达到 这一阶段的最大值。问从线框开 始下落到dc边刚刚到达磁场区域 下边界QQ'的过程中，磁场作用于 线框的安培力作的总功为多少？ 三、一平凸透镜焦距为f，其平面上镀了银，现在其凸面一侧距它2f处，垂直于

主轴放置一高为H的物，其下端在透镜的主轴上（如图）。 1、用作图法画出物经镀银透镜所成的像，并标明该像是虚、是实； 2、用计算法求出此像的位置和大小。 四、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ρ 1和ρ 2 （ρ 1<ρ 2 ）。现让一长为L、密度为(ρ 1 +ρ 2 )／2的均匀木棍，竖直地放在上面液 体内，其下端离两液体分界面的距离为3L／4，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，既未露出液面，也未与容器相碰。 五、将一根长为100多厘米的均匀弦线，沿水平的x轴放置，拉紧并使两端固定。现对固定的右端 25cm处（取该处为原点O，如图一所示）的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向（即y轴方向）的扰 动，其位移随时间的变化规律如图二所示。该扰动将沿弦线传播而形成波（孤立的脉冲波）。已知该 波在弦线中的传播速度为2.5cm／s，且波在传播和反射过程中都没有能量损失。 1、试在图一中准确地画出自O点沿弦向右传播的波在t=2.5s时的波形图。

高中物理竞赛复赛模拟试题一

高中物理竞赛复赛模拟卷（一） 姓名 分数 (本试卷与模拟试卷沈晨卷相同) 1．（20分）设想宇宙中有1个由质量分别为m 1、m 2……m N 的星体1、2……N 构成的孤立星团，各星体空间位置间距离均为a ，系统总质量为M ，由于万有引力的作用，N 个星体将同时由静止开始运动。试问经过多长时间各星体将会相遇？ 2．（25分）（1）在两端开口的竖直放置的U 型管中注入水银，水银柱的全长为h 。若把管的右端封闭，被封闭的空气柱长L ，然后使水银柱作微小的振荡，设空气为理想气体，且认为水银振荡时右管内封闭气体经历的是准静态绝热过程，大气压强相当于h 0水银柱产生的压强，空气的绝热指数为γ。试求水银振动的周期T 2。已知对于理想气体的绝热过程有γ PV =常数。 （2）在大气压下用电流加热1个绝热金属片，使其以恒定的功率P 获取电热，发现在一定的温度范围内金属绝对温度T 随时间t 的增长关系为4 /100)] (1[)(t t a T t T -+=。其中T 0、a 、t 0均为常量。求该金属片的热容量 C P 随温度T 变化的关系。 3．（20分）如图所示，当船舶抛锚时，要把缆绳在系锚桩上绕好几圈（N 圈），这样做时，锚桩抓住缆绳必须的力，经船作用于缆绳的力小得多，以避免在船舶遭到突然冲击时拉断缆绳，这两力比F 1:F 2，与缆绳绕系锚桩的圈数有关，设泊船时将缆绳在系锚桩上绕了5圈，计算比值F 1:F 2，设缆绳与锚桩间的摩擦因数2.0=μ。 4．（25分）速调管用于甚高频信号的放大，速调管主要由两个相距为b 的腔组成，每个腔有1对平行板，如图所示，初始速度为v 0的一束电子通过板上的小孔横穿整个系统。要放大的高频信号以一定的相位差（1个周期对应于2π相位）分别加在两对电极板上，从而在每个腔中产生交变水平电场。当输入腔中的电场方向向右时，进入腔中的电子被减速；反之，电场方向向左时，电子被加速。这样，从输入腔中射出的电子经过一定的距离后将叠加成短电子束。如果输出腔位于该电子束形成处，那么，只要加于其上的电压相位选择恰当。 输出腔中的电场将从电子束中吸收能量。设电压信号为周期T=1.0×10－ 9s ，电压U=0.5V 的方波。电子束的初始速度v 0=2.0×106m/s ，电子荷质比e/m=1.76×1011C/kg 。假定间距a 很小，电子渡越腔的时间可忽略不计。保留4位有效数字。计算：（1）使电子能叠加成短电子束的距离b 。（2）由相移器提供的所需的输出腔也输入腔之间的相位差。

中学物理奥赛实验

奥赛实验注意事项 考试的时候要求写出实验原理，步骤（简约，基本不算分），数据（必须是测量出来的），数据处理（这部分分值很重）。 考试的时候一般会给你一张专门的实验报告纸，你只要填空就是了。 样例 实验器材 实验原理（最好图文结合）怎么推导的，这里有分数 实验步骤基本是纪录数据，设计表格 数据处理计算出要求的数据和误差（分数最多） 全国中学生物理竞赛涉及到的34个实验及相关器材 1、实验误差不需要器材，但需要了解相关误差理论。 2、在气垫导轨上研究瞬时速度气轨、滑块、光电计时器（包括光电门）不 同宽度的U型挡光片，不同厚度的垫块，游标卡尺。 3、测定金属的杨氏模量测定杨氏模量专用装置一套（包括光杠杆、砝码、 镜尺组）带有道口的米尺、钢板尺、螺旋测径器等。 （二）用CCD成像系统测定杨氏模量器材测定杨氏模量专用支架、显微镜及支架、CCD成像系统（CCD摄像机及支架、监视器）米尺（带道口）螺旋测径器。 4、研究单摆的运动特性单摆装置，带卡口的米尺，电子停表，光电计时 器（现在实验室就有） 5、气垫导轨上研究碰撞过程中动量和能量变化气轨，光电计时器，带有黏 合器和碰簧的滑块，骑码，U形挡光片，游标卡尺，电子天平。 6、测定空气中的声速声速测定仪（包含压电陶瓷换能器）功率函数发生器， 示波器等。 7、弦线上的驻波实验弦音计装置一套（包括驱动线圈和探测线圈各一个、 1kg砝码和6根不同线密度的吉他弦），信号（功率函数）发生器一台，双踪示波器一台，螺旋测径器，米尺（长度大于80cm）电子天平（或物理天平）三通接头，水准泡等。 8、测定冰的融化热量热器，电子天平，数字温度计，冰，冷、热水，烧杯， 停表，干燥的布

高中物理奥林匹克竞赛专题4.动量和角动量习题

习题 4-1. 如图所示的圆锥摆，绳长为l ，绳子一端固定，另一端系一质量为m 的质点，以匀角速ω绕铅直线作圆周运动，绳子与铅直线的夹角为θ。在质点旋转一周的过程中，试求： （1）质点所受合外力的冲量I ； （2）质点所受张力T 的冲量I T 。 解： （1）根据冲量定理：???==t t P P d dt 00 ??P P F 其中动量的变化：0v v m m - 在本题中，小球转动一周的过程中，速度没有变化，动量的变化就为0，冲量之和也为0，所以本题中质点所受合外力的冲量I 为零 （2）该质点受的外力有重力和拉力，且两者产生的冲量大小相等，方向相反。 重力产生的冲量=mgT=2πmg /ω；所以拉力产生的冲量2πmg /ω，方向为竖直向上。 4-2.一物体在多个外力作用下作匀速直线运动，速度=4m/s 。已知其中一力F 方向恒与运动方向一致，大小随时间变化内关系曲线为半个椭圆，如图。求：

（1）力F 在1s 到3s 间所做的功； （2）其他力在1s 到s 间所做的功。 解： （1）由做功的定义可知： （2）由动能定理可知，当物体速度不变时，外力做的总功为零，所以当该F 做的功为125.6J 时，其他的力的功为-125.6J 。 4-3.质量为m 的质点在Oxy 平面内运动，运动学方程为j i r t b t a ωωsin cos +=，求： （1）质点在任一时刻的动量； （2）从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量。 解：（1）根据动量的定义：(sin cos )P mv m a t b t ωωωω==-+i j （2）从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量等于它在这段时间内动量的变化，因为动量没变，所以冲量为零。 4-4.质量为M =2.0kg 的物体（不考虑体积），用一根长为l =1.0m 的细绳悬挂在天花板上。今有一质量为m =20g 的子弹

初中物理竞赛辅导综合测试题

初中物理竞赛辅导测试题一 一、选择题： 1．贮油库中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．轿车驾驶室前挡风玻璃不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2cn ，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．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( ) A ．将延后 B ．将提前 C ．不变 D ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 二、填空题： 1．由五块相同砖块构成的桥，如图所示，若每 块砖长度为L ，则此桥的最大跨度为 。 2．甲同学的耳朵贴在足够长的自来水管（管中有水）的一端， 乙同学在管的另一端敲打一下这根管子，在水管足够长的情况下，甲同学能听到______次响声。人可分清两次声音的条件是两次声音到达耳朵的时间间隔在______钟以上。 3．滑雪人要穿长长的滑雪板，这主要是_ _ _；而滑冰的人要穿有冰刀的鞋，这主要是 ___。 三、欲测一形状不规则的铝块的密度。准备的实验器材是：细线、弹簧秤、盛有适量水的烧杯，请简要写出实验步骤和计算铝块密度的计算式。 初中物理竞赛辅导测试题二 一、选择题： 1．图中只有B 物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F 将物体A 和B 压紧在竖直墙上不动。则A 受到摩擦力的情况是：（ ） A ． 左、右都受向上的摩擦力 B ． 左受向上的摩擦力，右受向下的摩擦力 C ． 左、右都受向下的摩擦力 D ．左受向下的摩擦力， 右受向上的摩擦力 2．地球不停地自西向东自转，运动员想利用这个自然现象跳得更远些，下列结论中正确的是：( ) A ．由西向东跳有利 B ．由东向西跳有利 C ．由南向北跳有利 D ．无论何方，效果相同 3．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是 ( ) A ．大钟的回声 B ．大钟在继续振动 C ．人的听觉发生“暂留”的缘故 D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动 二、填空题： 1．有三个同种材料制成的圆柱体，它们的质量之比m 1:m 2:m 3＝3:7:8，它们的高度相同，把它们竖直放置在水平地面上，则它们对地面的压强之比p 1:p 2:p 3= 。 2．甲、乙、丙三人参加100米赛跑，假定它们都作匀速直线运动。如果甲到达终点时乙距终点10米，乙到达终点时丙距终点10米。则：甲到达终点时丙距终点 米。 3．墨镜的颜色是由 决定的，毛线的颜色是由 决定的。 4．在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上，并使它们的中心大致在同一高度。设凸透镜的焦距是10厘米，蜡烛与光屏间的距离是50厘米。若来回移动凸透镜，在光屏上可出现烛焰的______。 三、给你一架天平，一只小烧杯，适量的水，如何测出牛奶的密度？要求：①简要写出实验步骤。②根据你测量的物理量，写出计算牛奶密度的公式。 四、一辆汽车最大载重量是10t ，容积是12.3m 3，现要运输钢材和木材两种材料，钢材的密度是7.8×103Kg/m 3，木材的密度是0.5×103Kg/m 3。问这两种材料怎样搭配才能使这辆车厢得到充分利用？ 初中物理竞赛辅导测试题三 一、 选择题： 1、一空心金属球浸没在热水中，不浮不沉。当水温降低（但不低于4℃）时，金属球将会（） A 、上浮到水面 B 、下沉到水底 C 、不动 D 、无法确定 2、在冬天，用手摸户外的金属比摸木块感到更冷，这是因为（） A 、金属温度比木块温度低 B 、金属密度比木块密度大 C 、金属是热的良导体，木是热的不良导体 D 、金属硬度比木的硬度大 3、甲、乙两盆水里都有冰块，甲盆里的冰块多些，乙盆里的冰块少些，甲盆放在阳光下，乙盆放在背阴处，两盆里的冰块都未完全熔化，那么（） A 、甲盆水的温度比乙盆的高 B 、两盆水的温度相同 C 、乙盆水的温度可能比甲盆的高 D 、不能判定，必须用温度计测量后才能知道 4、在桌面上依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在一直线上，并使它们的中心大致在同一高度。移动凸透镜和光屏的位置，使光屏上出现一倒立、放大的实像。若把凸透镜的上半部分用黑纸挡住，则光屏上的像（） A 、只剩下上半部分B 、只剩下下半部分 C 、全部不见了 D 、仍然存在，只是比不上原来的亮 5、一个实心球是由密度分别为ρ1和ρ2的两个半球组成的（ρ1>ρ2）。测得该球的平均密度恰好和水的密度相等，则（） A 、ρ1+ρ2=ρ水 B 、ρ1-ρ2=ρ水 C 、ρ1+ρ2=2ρ水 D 、ρ1+ρ2=4ρ水 6、在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω、 R2=20Ω、R3的阻值不等于零。当开关S 断开时，电压表的示数为6V ，当开关S 闭合时，电压表的示数可能是（） A 、11V B 、10V C 、9V D 、8V 二、填空题： 1．工人师傅把烧红的铁器放入水中时，会看到水面冒出“白气”。这种现象的产生有两个物理过程，先是______吸热______，后是______放热______。 2．拿一个鸡蛋分别放入盛不同液体的甲、乙、丙三个容器中，图中是鸡蛋在三个容器中的最终状态，鸡蛋受到浮力最小的是__ _容器，液体密度最小的是___容器。 3．夏天在树下乘凉，阳光透过浓密的树叶在地 上形成一片树影，在树影里找不到任何一片树叶的影子，却 看到一些圆形的光斑。这些光斑是______，它是根据____ 源电压保持不变，电

3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m M 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 s x （b ）

国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-电磁学

实验十一 学习使用数字万用表 【思考题参考答案】 1．调节电阻箱的电阻为500Ω和5Ω时，电阻的误差是多大？ 答：以0.1级为例，以每个接点的接触电阻按0.002Ω为例。 对于500Ω电阻从0和9999Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?512.0002.06%1.0500R 对于5Ω电阻从0和9.9Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?009.0002.02%1.05R 2．电源电压为110V 。是否可以只用一个电阻箱控制，得到0.5A 的电流？ 答：若只用一个电阻箱控制，所需电阻为Ω2205.0110==R 。这需要电阻箱的100?R 档，此档允许电流为0.05A ，实际电流大于额定电流，不能使用。 3．对于一块四位半的数字万用电表的直流电压200mV 量程，可能出现的最大数字是多少？最小分辨率是多少？ 答：最大数字为199.99mV 。最小分辨率为0.01mV 。 4．使用数字万用电表的直流电压2V 量程测量直流电压，测量值为1.5V ，测量误差为多少？如果测量值为0.15V ，测量误差为多少？如果换用200mV 量程测量直流电压0.15V ，误差为多少？ 答：我们以0.5级的三位半表为例，()一个字+±=?x U U %5.0。 2V 量程测量直流电压1.5V 时 ()mV mV V U 5.815.1%5.0±=+?±=? 2V 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV V U 8.1115.0%5.0±≈+?±=? 200mV 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV mV U 9.01.0150%5.0±≈+?±=? 可见，测量小电压尽量选用低量程档。 5．为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻？ 答：数字万用电表电阻档内置9V 电池，而微安表头内阻在2000Ω左右。这样测通过表头的电流估计为mA A 5.40045.020009==，这个电流远大于微安表头的满量程电流。 6．为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻？ 答：电阻档的使用条件是被测电阻中无电流通过，或者被测电阻两端无电压。对电源内阻来说，一旦用电阻档测量，电源就为内阻提供了电流，这样容易烧毁电表。 实验十二 制流和分压电路 【思考题参考答案】

全国高中物理竞赛专题十三 电磁感应训练题解答

1、 如图所示为一椭圆形轨道，其方程为()22 2210x y a b a b +=>>，在中心处有一圆形区域， 圆心在O 点，半径为()r b <，圆形区域中有一均匀磁场1B ，方向垂直纸面向里，1B 以 1B t k ??=的速率增大，在圆外区域中另 有一匀强磁场2B ，方向与1B 相同，在初始时，A 点有一带正电q 的质量为m 的粒子， 粒子只能在轨道上运动，把粒子由静止释放，若要其通过C 点时对轨道无作用力，求2B 的大小。 解：由于r b a <<，故轨道上距O 为R 的某处，涡旋电场强度为 22122B r kr E R t R ?==? 方向垂直于R 且沿逆时针方向，故q 逆时针运动。 q 相对O 转过θ?角时，1B 对其做功为 2 2kr W F x Eq x q R R θ?=?=?=? 而2B 产生的洛伦兹力及轨道支持力不做功，故q 对O 转过θ角后，其动能为 2 2122 k kr E mv W q θ==?=∑ q 的速度大小为 2kr q v m θ = q 过C 时，()3 20,1,2,2 n n θππ=+= C 处轨道不受力的条件为 2 2mv qvB ρ = 其中ρ为C 处的曲率半径，可以证明：2 a b ρ=（证明略） A C 1 B 2 B O x y

将v 和θ的表达式代入上式可得 ()22 320,1,2,2br mk B n n a q ππ?? = += ??? 2、 两根长度相等，材料相同，电阻分别为R 和2R 的细导线，两者相接而围成一半径为a 的圆环，P Q 、为其两个接点，如图所示，在圆环所围成的区域内，存在垂直于图面、指向纸内的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间增大的变化率为恒定值b 。已知圆环中感应电动势是均匀分布的，设M N 、为圆环上的两点，M N 、间的圆弧为半圆弧的一半，试求这两点间的电压()M N U U -。 解：根据法拉第定律，整个圆环中的感应电动势的大小 2E r b t π?Φ = =? （1） 按楞次定律判断其电流方向是逆时针的，电流大小为 23E E I R R R = =+ （2） 按题意，E 被均匀分布在整个圆环上，即?MN 的电动势为4E ，?NQPM 的电动势为34E ，现考虑?NQPM ，在这段电路上由于欧姆电阻所产生电势降落为()22I R R +，故 3242M N R U U E R I ? ?-=-+ ?? ? （3） 由（1）、（2）、（3）式可得 21 12 M N U U r b π-=- （4） 当然，也可采用另一条路径（?MTN 圆弧）求电势差 ()211 424321212 N M M N E R E E R U U I E r b U U R π-= -=-===--g g 与（4）式相符。 3、 如图所示，在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ，其方向垂直纸面向外。一个边长也为a 的等边三角形导轨框架ABC ，在0t =时恰好与上述磁场区域的边界重合，而后以周期T 绕其中心在纸面内顺时针方向匀速转动，于是在框架ABC 中产生感应电流，规 R T M N P Q 2R S

高中物理选修3-3综合测试题

选修3－3综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟． 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 D．当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因而气体的内能一定减少 2．(2011·深圳模拟)下列叙述中，正确的是( ) A．物体温度越高，每个分子的动能也越大 B．布朗运动就是液体分子的运动 C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变 D．热量不可能从低温物体传递给高温物体 3．以下说法中正确的是( ) A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系 4．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( ) A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 5．(2011·西安模拟)一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是( ) A．温度升高后，气体分子的平均速率变大 B．温度升高后，气体分子的平均动能变大 C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大 D．温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 6．(2011·抚顺模拟)下列说法中正确的是( ) A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小 7．(2011·东北地区联合考试)低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活，同时也是一种低成本、低代价的生活方式．低碳不仅是企业行为，也是一项符合时代潮流的生活方式．人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中( ) A．外界对封闭气体做正功

高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)

复赛模拟试题一 1.光子火箭从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M 0，向相距为R=1.8×106 1.y.（光年）的远方仙女座星飞行。要求火箭在25年（火箭时间）后到达目的地。引力影响不计。 1）、忽略火箭加速和减速所需时间，试问火箭的速度应为多大？2）、设到达目的地时火箭静止质量为M 0ˊ，试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少？ 分析：光子火箭是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使火箭获得向前的动量。求解第1问，可先将火箭时间 a 250=τ（年）变换成地球时间τ，然后由距离 R 求出所需的火箭速度。火箭到达目的地时，比值00 M M '是不定的，所谓最小比值是指火箭刚 好能到达目的地，亦即火箭的终速度为零，所需“燃料”量最少。利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。 解：1）火箭加速和减速所需时间可略，故火箭以恒定速度υ飞越全程，走完全程所需火箭时间（本征时间）为 a 250=τ（年） 。利用时间膨胀公式，相应的地球时间为 22 1c υττ- = 因 υ τR = 故 22 1c R υτυ - = 解出 () 1022 022 20210 96.0111-?-=??? ? ??-≈+ = c R c c R c c ττυ 可见，火箭几乎应以光速飞行。 （2）、火箭从静止开始加速至上述速度υ，火箭的静止质量从M 0变为M ，然后作匀速运动，火 箭质量不变。最后火箭作减速运动，比值00 M M '最小时，到达目的地时的终速刚好为零，火箭 质量从M 变为最终质量0M '。加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。 因光子火箭喷射的是光子，以光速c 离开火箭，即u=c ，于是有 2 1011???? ??+-=ββM M （1）

全国中学生物理竞赛真题汇编热学

全国中学生物理竞赛真题汇编---热学 1.（19Y4） 四、（20分）如图预19-4所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A 、B 、C ，用带有阀门K 1、K 2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差 1.00m h =．初始时，阀门是关闭的，A 中装有1mol 的氦（He ）,B 中装有1mol 的氪（Kr ）,C 中装有lmol 的氙（Xe ），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K 1、K 2，三种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为 31He 4.00310kg mol μ--=?? 在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K ，所吸收的热量均为 3/2R ，R 为普适气体常量． 2．（20Y3）（20分）在野外施工中，需要使质量m ＝4.20 kg 的铝合金构件升温；除了保温瓶中尚存有温度t ＝90.0oC 的1.200kg 的热水外，无其他热源。试提出一个操作方案，能利用这些热水使构件从温度t 0＝10.0oC 升温到66.0oC 以上(含66.0oC)，并通过计算验证你的方案． 已知铝合金的比热容c ＝0.880×103J ·(k g·oC)－1 ， 水的比热容c ＝ 4.20×103J ·(kg ·oC)－1 ，不计向周围环境散失的热量． 3．（22Y6）(25分)如图所示。两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨，处于恒定磁场中。 磁场方向与导轨所在平面垂直．一质量为m 的均匀导体细杆，放在导轨上，并与导轨垂 直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导轨的电阻均可忽略不计．导轨的左端与一根阻值为 尺0的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，电阻丝的热容量不计．容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一截面为S 的小液柱(质量不计)，液柱将l mol 气体(可视为理想气体)封闭在容器中．已知温度升高1 K 时，该气体的内能的增加量为5R ／2(R 为普适气体常量)，大气压强为po ，现令细杆沿导轨方向以初速V 0向右运动，试求达到平衡时细管中液柱的位移． 4．（16F1）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。 5．（17F1）在一大水银槽中竖直插有一根玻璃管，管上端封闭，下端开口．已知槽中水银液面以上的那部分玻璃管 的长度ｌ＝76ｃｍ，管内封闭有ｎ＝1．0×10－3 ｍｏｌ的空气，保持水银槽与玻璃管都不动而设法使玻璃管内空气的温度缓慢地降低10℃，问在此过程中管内空气放出的热量为多少?已知管外大气的压强为76ｃｍＨｇ，每摩尔空 气的内能Ｕ＝ＣＶＴ，其中Ｔ为绝对温度，常量ＣＶ＝20．5Ｊ·（ｍｏｌ·Ｋ）－1 ，普适气体常量Ｒ＝8．31Ｊ·（ｍ ｏｌ·Ｋ）－1 31Kr 83.810kg mol μ--=??31Xe 131.310kg mol μ--=??

高中物理竞赛专题训练

高中物理竞赛专题训练 1、一圆柱体的坚固容器，高为h，上底有一可以打开和关闭的密封阀门，现把此容器沉入深为H 的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门。设大气压强为P0， 湖水的密度为，则容器内部底面受到的向下的压强为_________，若将 此容器从湖底移动湖面上，这时容器内部底面上受到的向下的压强为 _________。（P 0+gH、P0+gH） 2、氢原子处于基态时，能量E=_________；当氢原子处于n=5的能量状态时，氢原子的能量为__________；当氢原子从n=5状态跃迁到n=1的基态时，辐射光子的能量是_________，是_________光线（红外线、可见或紫外线）。（—13.6 ev、—0.54ev 、13.06ev、紫外线） 3、质量为m的物体A置于质量为M、倾角为的斜面B上，A、B之间光滑接触，B的底面与水平地面也是光滑接触。设开始时A与B均为静止，而后A以某初速度沿B的斜面向上运动，如图所示，试问A在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面？为什么？讨论中不必考虑B向前倾倒的可能性。（不会离开斜面，因为A与B的相互作用力为(mMcos g) / [M+m(sin)2]，始终为正值） 4、一电荷Q1均匀分布在一半球面上，无数个点电荷、电量均为Q2位于通过球心的轴线上，且在半球面的下部。第k个电荷与球心的距离为，而k=1，2，3，4……，设球心处的电势为零，周围空间均为自由空间。若Q1已知求Q2。（—Q1/2）

5、一根长玻璃管，上端封闭，下端竖直插入水银中，露出水银面的玻璃管长为76 cm。水银充满管子的一部分。玻璃管的上端封闭有0.001mol的空气，如图所示。外界大气压强为76cmHg。空气的定容摩尔热容量为C V =20.5J/mol k。当玻璃管与管内空气的温度均降低100C时，试问管内空气放出多少热量？（0.247焦耳） 6、如图所示，折射率n=1.5的全反射棱镜上方6cm处放置一物体AB，棱镜直角边长为6cm，棱镜右侧10cm处放置一焦距f1=10cm的凸透镜，透镜右侧15cm处再放置一焦距f2=10cm的凹透镜，求该光学系统成像的位置和像放大率。（在凹透镜的右侧10cm处、放大率为2） 7、在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为Q的四个点电荷，在对角线交点上放一个质量为m，电量为q（与Q同号）的自由点电荷。若将q沿着对角线移动一个小的距离，它是否会做周期性振动？若会，其周期是多少？（会做周期性振动，周期为） 8、一匀质细导线圆环，总电阻为R，半径为a，圆环内充满方向垂直于 环面的匀强磁场，磁场以速率K均匀的随时间增强，环上的A、D、C三点位置对称。电流计G

物理奥赛综合测试题(7)

物理奥赛综合测试题（七） 班别________姓名_________ 1、在半径r=2米、孔径d=05米的凹面镜的焦点位置上，放置一块圆形屏，使平行于轴的所有入射光线，经凹镜反射后都将达到圆形屏。试求圆形屏直径。如果圆形屏直径减小到仅有原来的八分之一，问有多少部分的光可以到达在同一位置的屏上？ 2、绳的两端系着质量m1和m2，此绳跨在双斜面的顶部，如图。斜面质量为m，与水平的 夹角为。开始时整个系统处于静止。求放开后斜面的加速度和物体的加速度。斜面 保持静止的条件是什么？摩擦可忽略。 3．质量为m的小球，带有正电荷q，小球只能沿半径为r的圆形水平绝缘轨道运动。圆柱形空间内存在着分布均匀但随时间变化的磁场B（t），圆柱形的轴线过轨道圆心并垂直于轨道平面（如图所示）。当t=0，B=0时，小球静止于环上；当00时小球的运动情况及其对轨道的作用力（重力和摩擦力忽略不计） 4．极板相同的两平行板电容器充以同样电量Q。第一个电容器板间距离是第二个的两倍。若把第二个电容器插在第一个电容器的两极板间，并使所有极板都相互平行，问系统的静电能如何改变？ 5、1摩尔理想气体缓慢地经历了一个循环过程，在P—V图中这过程是一个椭圆，如图6—14

所示，已知此气体若处在与椭圆中心O‘点对应的状态时，其温度为T0=300K，求在整个循环过程中气体的最高温度T1和最低温度T2各是多少？ 6、足球运动员在11米远处的罚球点准确地从横梁下边踢进一球。横梁下边沿离地面高度为2.5米，足球的质量为0.5千克，空气阻力不计，求必须传递给这个足球的最小能量为多大？ 7、十二根电阻均为R的电阻丝，连接成正六面体框架，然后按图所示在其中两条棱上连接电动势分别为1和2的直流电源，各电源正、负极之间的距离及内阻均可忽略不计。另外，在图示的五条棱上分别连接电容量均为C的电容。设1=2I0R，2=I0R，试求：（1）棱AB上的电流；（2）棱A‘B’上的电容器所带的电量。

高考物理综合测试题

2008高考物理综合测试题 二、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多 个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 14．下列说法中正确的是（）A．一定质量的气体被压缩后，压强不—定增大 B．一定质量的气体吸热后，温度一定升高 C．一定质量的气体对外做功后，内能一定减小 D．满足能量守恒的物理过程不一定都能自发进行 15．下列说法中正确的是（）A．原子核是由质子、中子和核子组成的 B．β射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层中发射出的电子 C．由于每种原子都有自己的特征谱线，故通过光谱分析可以确定样品中包含哪些元素D．由于原子里的核外电子不停地绕核做变速运动，所以原子要向外辐射能量，这就是原子光谱的来源 16．—列简谐横波沿x轴传播，甲、乙两图分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图像，如果该波波长大于1.5m，则此波的传播速度大小可能为（） A．30m/s B．15m/s C．10m/s D．6m／s 17．OMO’N为半圆形玻璃砖的横截面，OO’为过截 面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、 b距OO’的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖 中，在半圆界面上发生反射和折射的实际情况如图所 示，由此可知（） A．a光在玻璃砖内的频率和在空气中的相等 B．a光在玻璃砖内的传播速度比在空气中的小 C．a光的频率比b光的大 D．在玻璃砖中a光的波长比b光的大 18．如图所示，绝缘固定并用砂纸打磨后的锌板A水 平放置，其下方水平放有接地的铜板B，两板正对，且面 积均为S，两板间距离为d，当用弧光灯照射锌板上表面

物理竞赛复赛模拟试题二

物理竞赛复赛模拟试题二 一、（ 24分）物理小组的同学在寒冷的冬天做了一个这样的实验：他们把一个实心的大铝球加热到某温度，然后把它放在结冰的湖面上（冰层足够厚），铝球便逐渐陷入冰内．当铝球不再下陷时，测出球的最低点陷入冰中的深度．将铝球加热到不同的温度，重复上述实验8次，最终得到如下数据： 实验顺序数12345678 热铝球的温 55708592104110120140度t /℃ 陷入深度h 9.012.914.816.017.018.017.016.8 /cm 已知铝的密度约为水的密度的3倍，设实验时的环境温度及湖面冰的温度均为 0℃．已知此情况下，冰的熔解热． 1．试采用以上某些数据估算铝的比热． 2．对未被你采用的实验数据，试说明不采用的原因，并作出解释．

二、（20分）如图预19-4所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A、 B、C，用带有阀门K1、K2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差．初始时，阀门是关闭的，A中装有1mol的氦（He）,B中装有1mol的氪（Kr）,C中装有lmol的氙（Xe），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K1、K2，三种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为 在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K，所吸收的热量均为，为普适气体常量． 三、（20分）图预19-5中，三棱镜的顶角为60，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为的两个完全相同的凸透镜L1和L2．若在L1的前焦面上距主光轴下方处放一单色点光源，已知其像与对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．

高中物理奥赛专题十三 磁场

专题十三 磁场 【拓展知识】 1．几种磁感应强度的计算公式 （1）定义式：IL F B = 通电导线与磁场方向垂直。 （2）真空中长直导线电流周围的磁感应强度：r I K r I B ==πμ20 （πμ20=K ）。 式中r 为场点到导线间的距离，I 为通过导线的电流，μ0为真空中的磁导率，大小为4π×10-7H/m 。 （3）长度为L 的有限长直线电流I 外的P 处磁感应强度：)cos (cos 4210θθπμ-= r I B 。 （4）长直通电螺线管内部的磁感应强度：B=μ0nI 。 式中n 为单位长度螺线管的线圈的匝数。 2．均匀磁场中的载流线圈的磁力矩公式：M=NBISsin θ。 式中N 为线圈的匝数，S 为线圈的面积，θ为线圈平面与磁场方向的夹角。 3．洛伦兹力 F =qvBsin θ (θ是v 、B 之间的夹角) 当θ=0°时，带电粒子不受磁场力的作用。 当θ=90°时，带电粒子做匀速圆周运动。 当0°＜θ＜时90°，带电粒子做等距螺旋线运动，回旋半径、螺距和回旋周期分别为 qB mv R θsin =； qB mv h θπcos 2= ； qB m T π2= ； 4．霍尔效应 将一载流导体放在磁场中，由于洛伦兹力的作用，会在磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称为霍尔效应，这电势差称为霍尔电势差。

【典型例题】 1．如图所示，将均匀细导线做成的环上的任意两点A和B与固定电源连接起来，总电流为I，计算由环上电流引起的环中心的磁感应强度。 2．如图所示，倾角为θ的粗糙斜面上放一木制圆柱，其质量为m = 0.2kg，半径为r，长为l =0.1m，圆柱上顺着轴线绕有N =10匝线圈，线圈平面与斜面平行，斜面处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B =0.5T，当通入多大电流时，圆柱才不致往下滚动？ 3．如图所示，S为一离子源，它能各方向会均等地持续地大量发射正离子，离子的质量皆为m、电量皆为q，速率皆为v0。在离子源的右侧有一半径为R的圆屏，图中OOˊ是通过圆屏的圆心并垂直于屏面的轴线，S位于轴线上，离子源和圆屏所在的空间有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于圆屏向右。在发射的离子中，有的离子不管S的距离如何变化，总能打到圆屏面上，求这类离子的数目与总发射离子数之比，不考虑离

物理竞赛练习题《电场》

物理竞赛练习题《电场》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。 2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。

3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x =0的位置。 4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。 （1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？ （2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。

E 物理竞赛练习题 《电势和电势差》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。给这系统加上一匀强电场，场强E =100kV/m ，场强方向平行图面且垂于线。某一时刻将线烧断，求当两个小球和转轴O 在同一条直线上时，杆受到的压力（杆的重力不计）。 2、半径为R 的半球形薄壳，其表面均匀分布面电荷密度为σ的电荷，求该球开口处圆面上任一点的电势。 3、如图所示，半径为r 的金属球远离其他物体，通过R 的电阻器接地。电子束从远处以速度v 落到球上，每秒钟有n 个电子落到球上。试求金属球每秒钟释放的热量及球上电量。