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湖南省湖南师大附中初中竞赛物理试题(word档含答案)

2019年湖南省湖南师大附中初中物理竞赛试卷

一、选择题

1.电冰箱是常用的家电，当压缩机工作时，制冷剂（俗称“药水”）在冰箱内外管道中不断循环流动．下列说法正确的是（）

A. 在冰箱内的管道中，制冷剂膨胀并放出热量

B. 在冰箱内的管道中，制冷剂被压缩并吸收热量

C. 在冰箱外的管道中，制冷剂膨胀并放出热量

D. 在冰箱外的管道中，制冷剂被压缩并放出热量

2.人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置Q相比（）

A. “日出”时S在Q的下方，“日落”时S在Q的上方

B. “日出”时S在Q的上方，“日落”时S在Q的下方

C. “日出”或“日落”时S均在Q的上方

D. “日出”或“日落”时S均在Q的下方

3.如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池．下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（）

A. 装水的池中标杆影子较长

B. 未装水的池中标杆影子较长

C. 两池中标杆影子长度相同

D. 装水的池中标杆没有影子

4.两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成

的像为（）

A. 四个虚像，三个实像

B. 四个虚像，一个实像 C 三个虚像，一个实像

D. 三个虚像，两个实像

5.两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S 和2S ，

大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N 1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N 2，若大气压强为p 0，则N 2与N 1相比（）

A. 减小p 0S

B. 增大p 0S

C. 减小2p 0S

D. 增大

2p 0S

6.如图所示，密度均匀的细杆AB 与轻杆BC 用光滑铰链铰在B 端，A 、C 两端也用光滑铰链铰于墙上，AB ＝BC ，BC 杆水平，AB 杆与竖直方向成37°，此时AB 杆与BC 杆之间的作用力为F 1．若将两杆的位置互换，AB 杆与BC 杆之间的作用力为F 2，则F 1：F 2为（）

A. 3：5

B. 5：3

C. 4：5

D. 5：4

7.在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R 1＝0.6欧，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为2安时，滑动变阻器的电功率为3.6瓦，当电流表的示数为3安时，滑动变阻器的电功率为（）

A. 1.2瓦

B. 2.4瓦

C. 3.6瓦

D. 4.8瓦

8.在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的完整图线如图（b）中①、②图线所示，在图（c）中能正确反映该过程的电压表V3随电流表A示数变化的完整图线是

A. B. C.

9.在如图所示的电路中，V1、V2、V3是三个完全相同的电压表，R1、R2是两个定值电阻，若电压表V1、V2的示数分别为3伏和1伏，则A、B之间的电压可能为（）

A. 7伏

B. 6伏

C. 5伏

D. 4伏

10.在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为定值电阻，R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器的右端向左端滑动的过程中，下列叙述中正确的是（）

A. V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小

B. A1的示数不断变大，A2的示数不断变小

C. R1消耗的电功率先变小后变大

D. R3消耗的电功率先变小后变大

11.柱状容器内放入一个体积为200 cm3的柱状物体，现不断向容器内注水，并记录水的总体积V和所对应的水的深度h，如下表所示，则下列判断中正确的是(g取10 N/kg，物体只与容器底接触，不密合)

A. 物体的底面积S1为8 cm2

B. 容器的底面积S2为12 cm2

C. 物体的密度为0.7×103 kg/m3

D. 物体受到的最大浮力为1.4 N

二、填空题

12.物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度＝路程/时间，即v＝s/t，单位是m/s．初中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．我们在高中物理当中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后两故速度之差；加速度用字母a表示，国际单位是m/s2）．由加速度的定义可知：

（1）加速度的定义公式为a＝_____．

（2）若一个物体开始运动的速度为2m/s，经过5s后它的速度变为8m/s，则这个物体在5s 内的速度变化量为△v＝_____m/s．

（3）若问题（2）中的物体做匀变速直线运动（单位时间内速度的变化量相等），求出物体的加速度大小为a＝_____m/s2．

13.如图所示，放在桌面上的物体m1重100牛，通过滑轮挂有重为30牛的物体m2，刚好使m1在桌面上作匀速运动，则物体和桌面间的摩擦力为_____．（忽略滑轮重及滑轮摩擦）

14.在一个底面积为200cm2、高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10cm的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体．图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h（0～6cm）之间的关系．由此可知这种液体的密度大小为________kg/m3，当倒入液体的深度h为l2cm时，物块对容器的底部压力的大小F为________N．

15.长度为1米双股电线，其左端分别为A 1和A 2，右端分别为B 1和B 2．该双股导线某处由于导线绝缘层老化剥落，发生漏电现象，可等效认为漏电处两导线之间连接了一个电阻R 0．为寻找漏电处位置进行如下测量：（1）断开B 1、B 2，测得R A 1A 2为0.7欧，（2）连接B 1、B 2，测得R A l A 2为0.3欧，（3）断开A 1、A 2，测得R B l B 2为0.9欧．漏电处距离A 1（A 2）为_____米，漏电处的电阻R 0为_____欧．

16.如图所示的电路，L 1和L 2是分别标有“8V ，16W ”和“6V ，6W ”的两个灯泡，A 、B 间的电压为10V ．若L 1、L 2都能正常发光，则电路消耗的总功率是_____．R 1和R 2的功率分别是_______，________．

17.长江是我国第一大河，长江全长s 米，源头海拔H 米，全年平均水流量为Q 米3/秒．长江蕴藏着丰富的水力资源，假定不考虑支流并入及途中损失的水量，则长江蕴藏的水力资源为_____瓦．

三、实验与探究

18.物理课上小明、小丽和圆圆三位同学对如图所示的电路中滑动变阻器的滑片P 从a 滑到b 的过程中滑动变阻器的电功率如何变化展开了讨论：

小明说：滑动变阻器的功率变大了，因为滑动变阻器的电压变大了；小丽说：滑动变阻器的功率变小了，因为电路中的电流减小了；

圆圆说：滑动变阻器的功率变大了变小了还不一定，因为P ＝2U R

，U 、R 都在增大，谁增

大更快还不一定．

的

他们争论相持不下，一起请教老师，老师告诉他们：“实践是检验真理的唯一标准．”在老师的启发下，他们三人一起合作对这一问题进行了实验探究，并将探究的实验数据记录在下表中（R1＝9Ω）：

仔细分析表中的数据，回答下列问题：

（1）你认为小明、小丽、圆圆三位同学的观点中较为正确的是_____同学．

（2）从数据分析中你得出的滑动变阻器的功率变化的结论是：_____．

（3）当滑动变阻器的阻值R2与R1的关系满足_____的条件时，变阻器的功率达到最大．19.在如图所示的电路中，可以通过调整变阻器R和R'，使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2，并由电流表指示出其电流值．

正确操作的步骤是：

①电路接通前，变阻器R的滑片应放在_____（选填：“A”或“B”）端，变阻器R'的滑片应放在_____（选填：“a”或“b”）端；

①电路接通后，先调节电阻_____（选填：“R”或“R'”），使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2，再调节_____（选填：“R”或“R'”），使电流表_____（选填：“A1”或“A2”）的示数达到_____（选填：“I1”或“I2”）．

四、综合应用题

20.卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空．（1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？

（2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？

21.在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发，自行设计了一个电子秤，其原理如图2所示，他试图用电压表（图中暂没画出）的示数来反应物体质量的大小．设电源的电压为恒定U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器的总电阻为为R，总长度为L，滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起自由滑动，已知对托盘每施加1N的压力时，弹簧的长度就会缩短a．当托盘中不放物体时，滑动触头指在最上端，此时电表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，于是电压表就指示出相应的示数．

（1）若在托盘上放一质量为m的物体，则滑动触头向下移动多大的距离？

（2）请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表；

（3）求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式（用已知量的符号表示）．

2019年湖南省湖南师大附中初中物理竞赛试卷

一、选择题

1.电冰箱是常用的家电，当压缩机工作时，制冷剂（俗称“药水”）在冰箱内外管道中不断

循环流动．下列说法正确的是（）

A. 在冰箱内的管道中，制冷剂膨胀并放出热量

B. 在冰箱内的管道中，制冷剂被压缩并吸收热量

C. 在冰箱外的管道中，制冷剂膨胀并放出热量

D. 在冰箱外的管道中，制冷剂被压缩并放出热量

【答案】D

【解析】

【详解】氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质；工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩

而液化，压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出；冷凝器里的液态氟利昂，经过一段很细的毛

细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化，从冰箱的内部吸收热量，使冰箱内部的

温度降低．

2.人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播影响，太阳的真实位置S与

人们看到的太阳的位置Q相比（）

的

A. “日出”时S在Q的下方，“日落”时S在Q的上方

B. “日出”时S在Q的上方，“日落”时S在Q的下方

C. “日出”或“日落”时S均在Q的上方

D. “日出”或“日落”时S均在Q的下方

【答案】D

【解析】

【详解】由于大气层下部密度大，上部密度小，“日出”“日落”时阳光穿过大气层发生折

射，折射光线向下偏折，我们逆着折射光线看过去，认为太阳在折射光线的反向延长线上，

我们看到太阳的位置Q比太阳的实际位置S高．

3.如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立

一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池．下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（）

A. 装水的池中标杆影子较长

B. 未装水的池中标杆影子较长

C. 两池中标杆影子长度相同

D. 装水的池中标杆没有影子

【答案】B

【解析】

【详解】该题中，对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的后方会形成影子；但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线（沿直线传播的情况）更靠近杆，故此时影子的长度会变小．

4.两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为（）

A. 四个虚像，三个实像

B. 四个虚像，一个实像

C. 三个虚像，一个实像

D. 三个虚像，两个实像

【答案】B

【解析】

【详解】S通过两个平面镜成3个虚像，（因为其中两个重合了），分别是S1、S2、S3；

S1、S2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的

光心，可以成一个实像S4；

S在凸透镜的焦点以内，由u＜f，成正立放大的虚像S′；综上分析，通过该系统，光源S 所成的像有四个虚像，一个实像．

5.两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为p0，则N2与N1相比（）

A. 减小p0S

B. 增大p0S

C. 减小2p0S

D. 增大

2p0S

【答案】A

【解析】

【详解】小试管缓慢地竖直拉出时变化如下图所示：

（1）小试管的底部恰好与大试管内的液面相平时，

∵小试管内水银上方是真空，

∴小试管内水银产生的压强和大气压强相等；

∵F＝pS，且小试管底部受到的压力和自身的重力相等，

∴小试管内水银的重力

G2＝F＝p0S．

（2）又∵大试管内水银对底部的压力和大试管内水银的重力相等，

∴N1﹣N2＝G1﹣G3＝G2＝p0S．

6.如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑铰链铰在B端，A、C两端也用光滑铰链铰于墙上，AB＝BC，BC杆水平，AB杆与竖直方向成37°，此时AB杆与BC杆之间的作用力为F1．若将两杆的位置互换，AB杆与BC杆之间的作用力为F2，则F1：F2为（）

A. 3：5

B. 5：3

C. 4：5

D. 5：4【答案】A

【解析】

【详解】如图，

以A为支点，AD为动力臂，AD＝AB×cos37°＝0.8AB；AE为阻力臂，AE＝AB×sin37°＝0.3AB；

∵杠杆AB平衡，

①F1×AD＝G×AE，

即：F1×0.8AB＝G×0.3AB，

∴F1＝3

8 G；

如图，

①BAN＝①θ＝37°，以A为支点，AN为动力臂，AN＝AB×cos37°＝0.8AB；

AM为阻力臂，AM＝1

2 AB；

∵杠杆AB平衡，

①F2×AN＝G×AM，

即：F2×0.8AB＝G×0.5AB，

∴F2＝5

8 G；

∴F1：F2＝3

G：

G＝3：5．

7.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R 1＝0.6欧，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为2安时，滑动变阻器的电功率为3.6瓦，当电流表的示数为3安时，滑动变阻器的电功率为（）

A. 1.2瓦

B. 2.4瓦

C. 3.6瓦

D. 4.8瓦

【答案】C 【解析】

【详解】当电流为I 1＝2A 时，电源电压为：

U ＝2A×0.6Ω+

3.6W

；当电流为I 2＝3A 时，设滑动变阻器的功率为P x ，电源电压为：

U ＝3A×0.6Ω+

P ．已知电源电压相等，即：

2A×0.6Ω+

3.6W

2A ＝3A×0.6Ω+x 3A

P ，解得P x ＝3.6W ．

8.在图（a ）所示的电路中，电源电压保持不变，R 1、R 2为定值电阻，R 为滑动变阻器，闭合电键S ，将滑动变阻器的滑片P 从右端滑到左端的过程中，电压表V 1、V 2的示数随电流表A 示数变化的完整图线如图（b ）中①、②图线所示，在图（c ）中能正确反映该过程的电压表V 3随电流表A 示数变化的完整图线是

A. B. C.

【答案】A

【解析】

【详解】将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，滑动变阻器接入点路的电阻变小，

根据I="U" /R 可知，电路中的电流变大；

根据U=IR可知，R1两端的电压变大，

故①表示电压表V1、②表示电压表V2．

当滑片位于左端时，R1与R2串联，

由（b）图象可知：R1两端的电压U1=4V，通过的电流I1=0.4A，

则R1=U1/ I1="4V" /0.4A =10Ω；

电源的电压U=U1+I1R2=4V+0.4A×R2--------①

当滑片位于右端时，R1、R、R2串联，

由（b）图可知，I2=0.2A，R两端的电压UR=3V，U1′=2V，

则电源的电压U=UR+U1′+I2R2=3V+2V+0.2A×R2--------②

由①②两式可得：U=6V．

因V3测电源的电压与R1两端的电压之差，

所以，当U1=4V、I1=0.4A时，V3的示数为U-U1=6V-4V=2V；

当U1′=2V、I2=0.2A时，V3的示数为U-U1′=6V-2V=4V；

结合选项可知A符合，BCD不符合．

故选A．

9.在如图所示的电路中，V1、V2、V3是三个完全相同的电压表，R1、R2是两个定值电阻，若电压表V1、V2的示数分别为3伏和1伏，则A、B之间的电压可能为（）

A. 7伏

B. 6伏

C. 5伏

D. 4伏【答案】AC

【解析】

【详解】如图：由于电压表的连接并没有采取与电阻直接并联的形式连接，所以将电压表按一个电阻分析，因V1、V2、V3是三个完全相同的电压表，设电压表的内阻为R，假设电路中的电流是从A流向B，在有电压表的支路上，通过电压表V1的电流I1方向是A→V1→C，通过电压表V3的电流I3方向是C→V3→B，而通过电压表V2的电流I2方向不能确定；

若电流I2方向是C→V2→D，则I1＝I2+I3；由欧姆定律可知：

1 U R =3

R R

+，

∴U3＝U1﹣U2＝3V﹣1V＝2V；

∴U AB＝U1+U3＝3V+2V＝5V；

若电流I2方向是D→V2→C→V3→B，则I3＝I1+I2；由欧姆定律可知：

3 U R =12

U U

R R

+，

∴U3＝U1+U2＝3V+1V＝4V；

∴U AB＝U1+U3＝3V+4V＝7V；

由此分析，A、B之间的电压可能为7V或5V．

A. V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小

B. A1的示数不断变大，A2的示数不断变小

C. R1消耗的电功率先变小后变大

D. R3消耗的电功率先变小后变大

【答案】D

【解析】

【详解】A．滑片P由滑动变阻器的右端向左端滑动的过程中，电阻R0的左半部分与R1串

联然后与R 0的右半部分并联，并联电阻先变大后变小，所以电路总电阻R 先变大后变小，电源电压U 不变，电路电流I ＝U

先变小后变大，电阻R 2不变，电压表V 2的示数U 2＝IR 2，先变小后变大，故A 错误；

BC ．电流I 先变小后变大，电阻R 2与R 3不变，所以电压U 23＝I （R 2+R 3）先变小后变大，并联电压U 并＝U ﹣U 23，先变大后变小，电阻R 1所在支路电阻R 1支路逐渐减小，所以电流I 1＝

1U R 并支路

电流增大，电流表A 2示数增大，电阻R 1的功率P 1＝I 1R 1功率变大；I 2＝I ﹣I 1，电

流表A 1示数变小，故B 、C 错误．

D ．电流I 先变小后变大，电阻R 3不变，电阻R 3两端的电压U 3＝IR 3，先变小后变大，因此电压表V 1的示数U 1＝U ﹣U 3，先变大后变小；电阻R 3的功率P 3＝I 2R 3先变小后变大，故D 正确；

11.柱状容器内放入一个体积为200

cm 3

的柱状物体，现不断向容器内注水，并记录水的总体积V 和所对应的水的深度h ，如下表所示，则下列判断中正确的是(g 取10 N/kg ，物体只与容器底接触，不密合)

A. 物体的底面积S 1为8 cm 2

B. 容器的底面积S 2为12 cm 2

C. 物体的密度为0.7×103 kg/m 3

D. 物体受到的最大浮力为1.4 N 【答案】ACD 【解析】【分析】

观察表中数据可知，h 从5-10cm ，可求水的体积变化32160cm V S S h =-=V V （）；h 从22-25cm ，水的体积变化3265'60cm V S h h V （）

=-= ，据此求出S 2和S 1的大小；知道柱状物体的体积，

可求柱状物体的高，分析表中数据，如果柱状物体的密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与h 的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与h 的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，设柱状物体浸入的深度为H 浸，当h 6=25cm 时，知道水的体积，可求柱状物体浸入的深度，进而求出此时排开水的体积，根据漂浮体积和阿基米德原理求出物体的密度；根据阿基米德原理求此时受到的浮力．【详解】A 、B.由表中数据可知，h 从5?10cm ，

水的体积变化：()()3

2110cm 5cm 60cm V S S =--=V

，① h 从22?25cm ，

水的体积变化：()3

265'60cm V S h h =-=V

，即：()3

225cm 22cm 60cm S -= ，

解得：2

220cm S = ，代入①得：

218cm S =，故A 正确、B 错；

C.柱状物体的体积：1V S H =物，

柱状物体的高：3

1200cm 25cm 8cm V H S ===物如果柱状物体密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与h 的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与h 的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，

设柱状物体浸入的深度为H 浸，当625cm h =时，

水的体积：3

261360cm S h S H -=浸，

即：223

20cm 25cm 8cm 360cm H 浸?-?=，解得：17.5cm H =浸，

此时排开水的体积：2

18cm 17.5cm 140cm V S H ==?=浸排，因为柱状物体漂浮，所以V g Vg ρρ=水排物，

即：3

110kg/m 140cm 200cm g g ρ???=??物，

的

大学生物理竞赛规则

附件3 2014年第一届河北省大学生物理竞赛（实验部分）规则参照国际青年物理学家锦标赛（IYPT）规则，本项竞赛以普通话为工作语言，以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍均参加11月29日上午的对抗赛，每轮对抗赛由三支或四支队伍参赛。最后，依据各队竞赛成绩进行排名（见附件4），前10名进入下午的决赛。每一轮对抗赛分为三个或四个阶段，若有三支队伍参赛，这三支参赛队在不同的阶段扮演三种不同角色，即：正方、反方和评论方,进行三个阶段的比赛。若有四支队伍参加，则这四支参赛队扮演四种不同角色，即：正方、反方、评论方和观摩方,进行四个阶段的比赛。每一轮对抗赛中角色的转换顺序如下：三支队伍参加比赛四支队伍参加比赛

每一阶段比赛定时50分钟，具体流程如下：对抗赛中对不同角色的要求：正方就某一问题做陈述时，要求重点突出，包括实验设计、实验结果、理论分析以及讨论和结论等。反方就正方陈述中的弱点或者谬误提出质疑，总结正方报告的优点与缺点。但是，反方的提问内容不得包括自己对问题的解答，只能讨论正方的解答。评论方对正反方的陈述给出简短评述。观摩方不发表意见。在每一阶段的比赛中，每支队伍只能由一人主控报告，其他队员只能做协助工作，可以和主控队员交流,但不能替代主控队员进行陈述。在每一轮对抗赛中每个队员最多只能作为主控队员出场两次。作为正方，在一支队伍的全部比赛中，每个队员作为主控队员进行陈述次数不能超过三次。题目挑战和拒绝规则：

在同一轮对抗赛中，题目不能相同。反方可以向正方挑战任何一道题目，正方可以拒绝一次而不被扣分，拒绝两次，将不计名次，不参与评奖。成绩在一轮对抗赛中，每一次阶段赛过后，每位裁判就各队承担的角色表现打分，分数为1 至10 分的整数分数，裁判组的平均分数作为该阶段赛的成绩（角色成绩），计算参赛队的一轮比赛成绩时，不同角色的加权系数不同：正方：× 3.0；反方：× 2.0 评论方：×1.0 各参赛队在一轮对抗赛中的成绩为各阶段赛成绩的加权总和，并把结果四舍五入保留一位小数。各参赛队的总成绩为该队在所有对抗赛中取得的成绩总和。以参赛总成绩进行排名。 2014年第一届河北省大学生物理竞赛组委会 2014年10月14日

湖南省大学生物理竞赛试卷及答案

湖南省第4届大学生物理竞赛试卷 2０11年5月14日时间：１50分钟满分１20分一、选择题（每题3分,共１8分) １.设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ，则速率在1v ~2v 内的分子的平均速率为（ )。 (A) ?21 )(v v v d v vf ； (B ） ?2 1 )(v v v d v f v ； (C ） ? ?2 1 2 1 )()(v v v v v d v f v d v vf ; (D) ? ?∞ )()(2 1 v d v f v d v f v v 。２. 如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场,则( )。（A ）粒子向N 极移动； (B ）粒子向S 极移动; (C ）粒子向下偏转; (D) 粒子向上偏转。 3.如图所示,一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上,则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于（ )。 A 、 06εq ； B 、012εq ; C 、 024εq ； D 、0 48εq 。 4. 如图a 所示，一光学平板玻璃Ａ与待测元件Ｂ之间形成空气劈尖，用波长 nm 500=λ 的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b 所示,有些条纹弯曲部分的顶点恰好于其右边条纹的直线部分的切线相切,则工件的上表面缺陷是 ( ) 。（A ）不平处为凸起纹，最大高度为nm 500; （B ）不平处为凸起纹,最大高度为nm 250； A q c b d a

（C ）不平处为凹槽,最大高度为nm 500；（D ）不平处为凹槽,最大高度为nm 250。 5. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点Ｐ处形成的圆斑为( ) 。（A) 全明; (Ｂ) 全暗; （C) 右半部明，左半部暗; (D) 右半部暗,左半部明。 6. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： a x a x 23cos 1)(πψ?= )(a x a ≤≤- 那么粒子在6/5a x =处出现的几率密度为（）。 (Ａ) )2/(1a ； (Ｂ） a /1 ； (C) a 2/1 ； (D) a /1 。二、填空题(每题3分，共2１分) 1. 一匀质细杆长为l ，质量为m ,杆两端用线吊起,保持水平,现有一条线突然断开,则断开瞬间另一条线的张力为。 2．图示两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T 时分子按速率的分布,其中曲线 1 表示 _ _气分子的速率分布曲线,曲线 2 表示＿＿ _ 气分子的速率分布曲线。 3．一氧气瓶的容积为V ,充入氧气的压强为1P ,用了一段时间后压强降为2P ,则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为。 v f(v) 1 2 I a l V A B

江苏省常州中学高二物理竞赛辅导(电场一)

江苏省常州中学高二物理竞赛辅导（电场一） 1、相距2r的两个等量同种正电荷带电量为Q，求在其连线的中垂线上场强的最大值及位置。 2、两个完全相同的带电小球，用等长的绝缘细线悬于同一点，因相斥处于静止状态时，两球间距为d。若把其中一个带电小球固定在悬点O正下方悬线长处，另一小球静止时，测出两球间距为d’。设两小球均不得失电荷，则下列情况可能的是（） A．d’=d B．d’

7、在水平方向的匀强电场中，有一质量为m 的带电小球，用长为l 的细线悬于O 点，当小球平衡时，细线和竖直方向成θ角，如图，现给小球一个冲量，冲量方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，问：⑴小球做圆周运动过程中，在哪个位置有最小速度？并求这个速度值。⑵施加的冲量值至少有多大？ 8、如图所示，两个面积S 足够大的平行金属板正对着平行放置、中间用两根直径相同的细绝缘棒隔开，让两板带上等量异性电荷+Q 和-Q ，不计板所受重力，欲将上板提升h ，外力至少要做多少功？ 9、一半径为R ，带电量为Q 的均匀带电圆环，求过圆心垂直于环面的轴线上的场强最大值及其位置。 10、一无限长均匀带电细线弯成如图所示的平面图形，其中AB 是半径为R 的半圆弧，AD 平行于BE ，求圆心O 处的电场强度。

2016年湖南省大学生物理竞赛试卷

1 ---○---○--- ---○---○--- ……… 评卷密封线…………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 … 第三届湖南省大学物理竞赛试卷一、判断题（20分，每小题2分）判断下列说法的正确性，正确的请在每题后的括号内用“√”表示，错误的在每题后的括号内用“?”表示。 1. 任何做平面曲线运动的质点的加速度方向总是指向曲线凹侧，并且有可能在某时刻的法向加速度为零。 [ ] 2. 一个有固定轴的刚体，受到两个力的作用。当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定为零, 因此刚体相对于该定轴的角动量守恒。 [ ] 3. 根据狭义相对论，一切物体的运动速率以光在真空中的速率为极限。地球与银河系中心之间的距离大约为23000光年，因此，在一个人的有生之年不可能乘飞船从地球出发到达银河系的中心。 [ ] 4. 根据气体动理论，温度是气体分子平均平动动能的量度。如果盛有气体的容器相对某参照系做匀速运动，容器内的分子速率及动能相对该参照系也增大了，因此温度也会升高。 [ ] 5. 在相同的时间内，一束波长为λ 的单色光在真空中和在玻璃中传播的几何路程不相等，但走过的光程相等。 [ ] 6．三个等量同号的点电荷分别放在等边三角形的三个顶点上。为求该带电体系所产生的电场强度，可以以三角形中心为球心作一个球面为高斯面，再利用高斯定理求场强。 [ ] 7. 一球形导体，带电量q ，置于任意形状的空腔导体中，如图1-7所示。当用导线将 =?

2 两者连接后，与未用导线连接相比，系统静电场能量将减小。 [ ] 8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =?，因此我们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。 [ ] 9. 根据麦克斯韦电磁场理论，真空中电磁波的电场强度与磁感应强度大小之比等于光在真空中的速率c ，即 E c B =。真空中电磁波的能量密度22 00 122B w E εμ=+，因此电磁波的能量中，电场能量所占的比例大于磁场能量。 [ ] 10. 一维无限深势阱中运动的粒子，其归一化定态波函数为()n x x a πψ= ，其能量为 222 2 2n n E ma π=，因此当取0n = 时，粒子的最小可能能量(零点能)00E =. [ ] 二、填空题（20分，每小题4分） 1. 2.0 mol 的单原子理想气体经历了一可逆过程，该过程的温度与熵的关系如图2-1所示，则在该过程中（a ）气体吸收的热量为；（b ）气体所做的功为。 2. 如图2-2所示，边长为a 的正方形线圈载有电流I ，处在水平方向的均匀外磁场B 中，线圈可以绕通过中心的竖直光滑轴OO ' 转动，转动惯量为J 。则线圈在平衡位置附近作微小摆动的周期为。图2-1 图2-2 图2-3 3. 如图2-3所示，二胡的“千斤”（弦的上方固定点）和 “码子”（弦的下方固定点）之间的距离是L = 0.3 m 。其上一根弦的质量线密度为μ = 3.8?10-4 kg/m ，拉紧它的张力F = 9.4 N 。则此弦所发出的声音的基频及三次谐频分别为；。图1-7

湖南省大学生物理竞赛试卷

湖南省大学生物理竞赛试卷精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

---○---○--- ---…… 评卷密封线…………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 ……… 第三届湖南省大学物理竞赛试卷总分120分时间150分钟 2016年5月21日

两者连接后，与未用导线连接相比，系统静电场能量将减小。 [ ] 8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =?，因此我们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。 [ ] 9. 根据麦克斯韦电磁场理论，真空中电磁波的电场强度与磁感应强度大小之比等于光在真空中的速率c ，即 E c B =。真空中电磁波的能量密度22 00 122B w E εμ=+ ，因此电磁波的能量中，电场能量所占的比例大于磁场能量。 [ ] 10. 一维无限深势阱中运动的粒子，其归一化定态波函数为 2()sin n x x a a πψ=，其能量为 222 2 2n n E ma π=，因此当取0n = 时，粒子的最小可能能量(零点能)00E =. [ ] 二、填空题（20分，每小题4分） 1. 2.0 mol 的单原子理想气体经历了一可逆过程，该过程的温度与熵的关系如图2-1所示，则在该过程中（a ）气体吸收的热量为；（b ）气体所做的功为。图1-7

2.如图2-2所示，边长为a的正方形线圈载有电流I，处在水平方向的均匀外磁场B中，线圈可以绕通过中心的竖直光滑轴OO转动，转动惯量为J。则线圈在平衡位置附近作微小摆动的周期为。图2-1图2-2 图2-3 3. 如图2-3所示，二胡的“千斤”（弦的上方固定点）和“码子” （弦的下方固定点）之间的距离是L = m。其上一根弦的质量线密度为 = 104 kg/m，拉紧它的张力F = N。则此弦所发出的声音的基频及三次谐频分别为；。 4. 测量星球表面温度的方法之一是将星球看成绝对黑体，利用维恩位移来决定温度T。天狼星是天空定律，通过测量其单色辐出度的峰值波长 m

第36届全国物理竞赛复赛试题2019-9-21PDF版

1）为了使茶水杯所盛茶水尽可能多并保持足够稳定，杯中茶水的最佳高度是多少？ 2）现该茶水杯的底面边缘刚好缓慢滑移到与圆凳的边缘内切于D 点时静止（凳面边有小凸缘，可防止物体滑出；凳面和凳面边的凸缘各自的质量分布都是均匀的），且OD AC （见图b ），求此时旅行车内底板对各凳脚的支持力相对于滑移前（该茶水杯位于凳面中心处）的改变．图b G R D A B O a G R A B O a 图a 第 36 届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题 2019年 9月 21 日一（40 分）、如图 a ，旅行车上有一个半径为 R 的三脚圆凳(可视为刚性结构)，三个相同凳脚的端点连线（均水平）构成边长为 a 的等边三角形，凳子质心位于其轴上的 G 点．半径为 r 的一圆筒形薄壁茶杯放在凳面上，杯底中心位于凳面中心 O 点处，茶杯质量为 m （远小于凳子质量），其中杯底质量为m （杯壁和杯底各自的质量分布都是均匀的），杯高为 H 5 （与杯高相比，杯底厚度可忽略）．杯中盛有茶水，茶水密度为．重力加速度大小为g ．

二（50分）、农用平板车的简化模型如图a 所示，两车轮的半径均为r （忽略内外半径差），质量均为m （车轮辐条的质量可忽略），两轮可绕过其中心的光滑细车轴转动（轴的质量可忽略）；车平板长为l 、质量为2m ，平板的质心恰好位于车轮的轴上；两车把手（可视为细直杆）的长均为2l 、质量均为m ，且把手前端与平板对齐．平板、把手和车轴固连成一个整体，车轮、平板和把手各自的质量分布都是均匀的．重力加速度大小为g ． 1）该平板车的车轮被一装置（图中未画出）卡住而不能前后移动，但仍可绕车轴转动．将把手提至水平位置由静止开始释放，求把手在与水平地面碰撞前的瞬间的转动角速度． 2）在把手与水平地面碰撞前的瞬间立即撤去卡住两车轮的装置，同时将车轮和轴锁死，在碰后的瞬间立即解锁，假设碰撞时间较短（但不为零），碰后把手末端在竖直方向不反弹．已知把手与地面、车轮与地面之间的滑动摩擦系数均为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．求在车轮从开始运动直至静止的过程中，车轴移动的距离．把手末端图a. 农用平板车的简化模型

湖南省大学生物理竞赛试卷

---○---○--- ---○---○--- ……… 评卷密封线 …………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 ……… 第三届湖南省大学物理竞赛试卷 4. 根据气体动理论，温度是气体分子平均平动动能的量度。如果盛有气体的容器相对某参照系做匀速运动，容器内的分子速率及动能相对该参照系也增大了，因此温度也会升高。 [ ] 5. 在相同的时间内，一束波长为? 的单色光在真空中和在玻璃中传播的几何路程不相等，但走过的光程相等。 [ ] 6．三个等量同号的点电荷分别放在等边三角形的三个顶点上。为求该带电体系所产生的电场强度，可以以三角形中心为球心作一个球面为高斯面，再利用高斯定理求场强。 [ ] 7. 一球形导体，带电量q ，置于任意形状的空腔导体中，如图1-7所示。当用导线将两者连接后，与未用导线连接相比，系统静电场能量将减小。（） 8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =?r r r ，因此我们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。（） Question One. Fill in the blanks (24 marks total ，4 marks each) 1. A particle moves in circular motion with radius 0.5 m and speed described by 21v t =+ (SI). At any time t , the tangential acceleration of the particle is and its centripetal acceleration is . 2. A particle moves along a parabolic path 22y x =. The force acting on it is 3i 4j F y =+r r r (N). Work done on the particle as it moves from x = ?1 m to x = 2 m is _______; the change in kinetic energy of the particle in this process is___________. 3. A 2.0-kg particle moves so that its position (in meters) as a function of time (in seconds) is 2i 4j r t =+r r r . At any time t , the angular momentum of the particle about the origin is __________; the torque acting on the particle about

湖南省省物理竞赛试卷08

1 ---○---○--- ---○---○--- ………… 评卷密封线………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………评卷密封线………… 湖南省第一届大学生物理竞赛试题 2008年4月26日时间：150分钟满分120分一、填空题（每空3分，共36分） 1．一质点作直线运动，加速度为t A a ωωsin 2=，已知0=t 时，质点的初始状态为00=x ，A v ω-=0，则该质点的运动方程为。 2．用波长为400-760nm 的白光垂直照射衍射光栅，其衍射光谱的第2级和第3级重叠，则第2级光谱被重叠部分的波长范围为。 3．一远洋货轮在北冰洋中夜航，发出波长为589.3nm 的脉冲激光束，并用激光探测仪接收前方障碍物的反射光束。若货轮航线的正前方有一漂浮的冰山，该冰山在洋面上的最大高度为10m ，最大宽度为50m 。设探测仪镜头的直径为1.0cm ，当探测仪恰能显示冰山浮出洋面上的大致轮廓时，货轮距冰山的距离为 m 。 4．如图，A 、B 为两相干波源，相距4m ，波长为1m ，一探测仪由A 点出发沿x 轴移动，第一次探测到强度极大值时移动的距离为 m 。 5．将温度为1T 的1mol 2H 和温度为2T 的1mol He 相混合，在混合过程中与外界不发生任何能量交换，若这两种气体均可视为理想气体，则达到平衡后混合气体的温度为。 6．设高温热源的绝对温度是低温热源的n 倍，则在一个卡诺循环中，气体将把从高温热源吸收热量的倍放给低温热源。 7．中空球形静电高压金属电极球面半径为R ，电势为U ，其表面有一面积为S ?的极小锈孔，则球心处电场强度的大小为。

全国大学生物理竞赛25届

考场姓名准考证号所在学校 *****************************密******************封*******************线**************************** 考生类别第25届全国部分地区大学生物理竞赛试卷北京物理学会编印 2008.12.14 北京物理学会对本试卷享有版权，未经允许，不得翻印出版或发生商业行为，违者必究。一二题号 1 ~ 12 13 14 15 16 分数阅卷人三题号 17 18 19 总分分数阅卷人答题说明：前16题是必做题，满分是100分；文管组和农林医组只做必做题；非物理B 组限做17题，满分110分；非物理A 组限做17、18题，满分120分；物理组限做17、19题，满分120分。请同学们自觉填上与准考证上一致的考生类别，若两者不符，按废卷处理，请各组考生按上述要求做题，多做者不加分，少做者按规定扣分。一、填空题（必做，共12题，每题2空，每空2分，共48分） 1. 沿x 轴运动的质点，速度υ = αx ，α > 0。t = 0时刻，质点位于x 0 > 0处，而后的运动过程中，质点加速度与所到位置 x 之间的函数关系为a = ，加速度与时刻t 之间的函数关系为a = 。 2. 质量可忽略的圆台形薄壁容器内，盛满均匀液体。容器按图1所示方式平放在水平地面上时，因液体重力而使容器底面所受压强记为P 1，地面给容器底板向上的支持力记为N 1；容器按图2所示方式放置时，相应的力学参数记为P 2、N 2。那么，必定有P 1 P 2，N 1 N 2。（分别选填“小于”、“等于”或“大于”。）图2 3. 在一车厢内，有图示的水平桌面、质量分别为m A 和m B 的物块A 和 B 、轻绳和质量可忽略的滑轮装置。（1）设系统处处无摩擦，车厢具有竖直向上的匀加速度a 0，则物块B 相对车厢竖直向下的加速度a = 。（2）设B 与水平桌子侧面间的摩擦因

江苏省学物理竞赛讲义-1.3抛体运动

1.3抛体运动一、抛体运动的分解 1、平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 2、斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。斜抛运动也可以看成沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。在斜面问题中，斜抛运动经常看成沿斜面的匀变速直线运动和垂直于斜面的匀变速直线运动。例1、在倾角为α的下面顶端P点以初速度V水平抛出一个小球，最后落在斜面上的Q点，求：①小球在空中运动的时间以及P、Q间的距离②小球抛出多长时间后离开斜面的距离最大？最大距离是多少？例2、倾角为α的一个光滑斜面，由斜面上一点O通过斜面最大斜率的竖直平面内斜上抛一个小球，初速为v，抛出方向与斜面成β角，α+β<π/2． (1)若小球与斜面的每次碰撞不消耗机械能，并且小球在第n次与斜面相碰时正好回到抛射点O，试求α、β、n满足的关系式． (2)若小球与斜面每次碰撞后，与斜面垂直的速度分量满足：碰后的值是碰前值的e倍．0

此时满足关系式：e n-2e r+1=0 二、斜抛运动的性质 1、运动轨迹方程 2、射高、最大射高，射程、最远射程射高：最大射高：射程：最远射程：例3、一个喷水池的喷头以相同的速率喷出大量水射流．这些水射流以与地面成00～900的所有角度喷出，竖直射流可高达2 .0m，如图所示．取g=10m／s2，试计算水射流在水池中落点所覆盖的圆的半径．例4、从离地面的高度为h的固定点A，将甲球以速度v0抛出，抛射角为α(O<α<π／2)．若在A点前方适当的地方放一质量非常大的平板OG，让甲球与平板做完全弹性碰撞，并使碰撞点与A点等高，如图所示，则当平板倾角θ为恰当值时(0<θ<π／2)，甲球恰好能回到A点．另有一个小球乙，在甲球自A点抛出的同时，从A点自由落下，与地面做完全弹性碰撞．试讨论v0，α，θ应满足怎样的一些条件，才能使乙球与地面碰撞一次后与甲球同时回到A点? 3、包络线方程例5、初速度为v0的炮弹向空中射击，不考虑空气阻力，试求空间安全区域的边界方程． 4、曲率半径例6、求抛物线y=kx2任意位置x0处的曲率半径。

湖南省第二届大学生物理竞赛试题及答案

湖南省第2届大学生物理竞赛试卷（2009年4月25日）时间150分钟满分120分一、填空题（共52分） 1、（4分）人造地球卫星绕地球作圆周运动，由于受到空气摩擦阻力，人造卫星速度____________（填减小或增大或不变），轨道半径________________（填减小或增大或不变）。 2、（4分）面积为S 的接地金属板，距板为d 处有一点电荷q +（q 很小），则板上离点电荷最近处的感应电荷面密度为___________________________。 3、（4分）半圆形载流线圈，半径为R ，电流为I 与B 共面，且直径与B 夹角为θ。则线圈受的磁力矩大小为 _____________________；方向___________________。 4、（3分）从单一热源吸取热量并将其完全用来对外作功，则[ ]（请选A 或B 并填空） A 、此过程违反热力学第二定律； B 、此过程不违反热力学第二定律，例如_______________过程就是这种情况。 5、（4分）图中MN 为某理想气体的绝热曲线，AB C 是任意过程，箭头表示过程进行的方向，ABC 过程结束后气体的温度_______________（填增加、减小或不变）；气体所吸收的热量为_______________（填正、负或零）。 6、（6分）标准声源能发出频率为250.0o Hz ν=的声波，一音叉与该标准声源同时发声，产生频率为1.5Hz 的拍音，若在音叉的臂上粘上一小块橡皮泥，则拍频增加，音叉的固有频率ν_________________；将上述音叉置于盛水的玻璃管口，调节管中水面的高度，当管中空气柱高度L 从零连续增加时，发现在0.34L m =和1.03m 时相继产生两次共鸣，由以上数据算得声波在空气中的传播速度_________________________。 7、（5分）一容器内储有1mol 氧气，其压强为1atm ，温度为27℃，则单位体积中的分子数n =__________________，分子的平均速率v =____________________；氧气的内能E =______________________。 8、（5分）一束光强为0I 的自然光连续通过三个偏振片，它们的偏振化方向分别为13P P ⊥， 2P 与3P 夹角为θ，当出射光强I 为0332I 时，θ角的大小为___________________。 q B

第30届江苏省中学生物理竞赛复赛考试试题解答与评分标准

第30届江苏省中学生物理竞赛复赛考试试题解答与评分标准一、（15分）一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上，开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度，其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g . 参考解答：以滑块和地球为系统，它在整个运动过程中机械能守恒. 滑块沿半球面内侧运动时，可将其速度v 分解成纬线切向 (水平方向)分量?v 及经线切向分量θv . 设滑块质量为m ，在某中间状态时，滑块位于半球面内侧P 处，P 和球心O 的连线与水平方向的夹角为θ. 由机械能守恒得 2220111sin 222 m mgR m m ?θθ=-++v v v (1) 这里已取球心O 处为重力势能零点. 以过O 的竖直线为轴. 球面对滑块的支持力通过该轴，力矩为零；重力相对于该轴的力矩也为零. 所以在整个运动过程中，滑块相对于轴的角动量守恒，故 0cos m R m R ?θ=v v . (2) 由 (1) 式，最大速率应与θ的最大值相对应 max max ()θ=v v . (3) 而由 (2) 式，q 不可能达到π 2. 由(1)和(2)式，q 的最大值应与0θ=v 相对应，即 max ()0θθ=v . (4) [ (4)式也可用下述方法得到：由 (1)、(2) 式得 222 02sin tan 0gR θθθ-=≥v v . 若sin 0θ≠，由上式得 22 sin 2cos gR θθ≤v . 实际上，sin =0θ也满足上式。由上式可知 max 22 max 0sin 2cos gR θθ=v . 由(3)式有 22 2max max 0max ()2sin tan 0gR θθθθ=-=v v . (4’) ]

湖南省大学生物理竞赛试卷及答案

湖南省第4届大学生物理竞赛试卷 2011年5月14日时间：150分钟满分120分一、选择题 (每题3分，共18分) 1.设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ，则速率在1v ～2v 内的分子的平均速率为（）。 (A) ?21 )(v v v d v vf ； (B) ?2 1 )(v v v d v f v ； (C) ? ?2 1 2 1 )()(v v v v v d v f v d v vf ； (D) ? ?∞ )()(2 1 v d v f v d v f v v 。 2. 如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场，则( )。 (A) 粒子向N 极移动； (B) 粒子向S 极移动； (C) 粒子向下偏转； (D) 粒子向上偏转。 3.如图所示，一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上，则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于（）。 A 、 06εq ； B 、012εq ； C 、 024εq ； D 、0 48εq 。 4. 如图a 所示, 一光学平板玻璃 A 与待测元件 B 之间形成空气劈尖，用波长 nm 500=λ 的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b 所示，有些条纹弯曲部分的顶点恰好于其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是 ( ) 。（A ）不平处为凸起纹，最大高度为nm 500；（B ）不平处为凸起纹，最大高度为nm 250； A q c b d a

（C ）不平处为凹槽，最大高度为nm 500；（D ）不平处为凹槽，最大高度为nm 250。 5. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为( ) 。 (A) 全明； (B) 全暗； (C) 右半部明，左半部暗； (D) 右半部暗，左半部明。 6. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： a x a x 23cos 1)(πψ?= )(a x a ≤≤- 那么粒子在6/5a x =处出现的几率密度为（）。 (A) )2/(1a ； (B) a /1 ； (C) a 2/1 ； (D) a /1 。二、填空题(每题3分，共21分) 1. 一匀质细杆长为l ，质量为m ，杆两端用线吊起，保持水平，现有一条线突然断开，则断开瞬间另一条线的张力为。 2. 图示两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T 时分子按速率的分布，其中曲线 1 表示 _ _气分子的速率分布曲线，曲线 2 表示 __ _ 气分子的速率分布曲线。 3. 一氧气瓶的容积为V ，充入氧气的压强为1P ，用了一段时间后压强降为2P ，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为。 4. 长直导线中通有电流 I ，长L 的金属棒AB 以速度V 平行于 v f(v) 1 2 I a l V A B

湖南省第三届大学生物理竞赛试题及标准答案

湖南省第三届大学生物理竞赛试题及答案

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湖南省第3届大学生物理竞赛试卷（2010年4月24日）时间150分钟满分120分一、选择题（每题3分，共12分） 1、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A ，B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 [ ] (A) 1.5λ (B) 1.5n λ (C) 1.5n λ (D) 3λ 2、氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(,,,)l s n l m m 可能取的值为 [ ] (A) 1(2,2,1,)2 - (B) 1(2,0,0,)2 (C) 1(2,1,1,)2 -- (D) 1(2,0,1,)2 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1450nm λ=和2750nm λ=（9 110nm m -=）的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2λ的谱线的级数将是 [ ] (A) 2,3,4,5…… (B) 2,5,8,11…… (C) 2,4,6,8…… (D) 3,6,9,12…… 4、长为2L 、质量为m 的均匀直棒的两端用绳自天花板竖直吊住，若一端突然剪断，剪断绳的瞬间另一端绳中的张力为： [ ] (A) 1 2 mg (B) mg (C) 34 mg (D) 14 mg 二、填空题（每题3分，共18分） 1、电子枪的加速电压4 510U V =?，则电子的速度（考虑相对论效应）__________________，电子的德布罗意波长_______________________。 2、弦上一驻波，其相邻两节点的距离为65cm ，弦的振动频率为230Hz ，则波长为__________，形成驻波的行波的波速为______________。 3、长为L 的铜棒ab 在垂直于匀强磁场B 的平面内以角速度ω作逆时针转动，B 垂直于转动平面向里，如图所示。则棒中的动生电动势为______________，a 、b 两端何端电势高_________（填a 或b ）。 4、一均匀带正电的无限长直导线，电荷线密度为λ，其单位长度上总共发出的电场线（E 线）的条数是___________________。 5、用白光垂直照射在厚度为5 410cm -?，折射率为1.5的薄膜表面上，在可见光范围内， B ? ??? ??? ? ?a b ω

学好高中物理竞赛

黄凯，31岁。现南京物理学会竞赛部负责人，2011届NPhO南京物理竞赛集训队领队，第三届“随园杯”南京初中物理选拔NPhO初复试命题组组长。曾任NPhO物理竞赛初复赛阅卷组组长。曾于2008——2010年6次组织江苏省的大型高中物理竞赛集训（含实验）。现以主编的身份正参与编写南京物理学会物理竞赛教程（初级、中级、高级篇）。如何学好高中物理竞赛一、高中物理竞赛简介本部分只介绍全国中学生物理竞赛，民间比赛不讨论。全国中学生物理竞赛CPhO（以下用简写）是目前教育部认可的五大学科竞赛之一，其影响力与数学联赛相当。下面以表格的形式介绍此项比赛的省级选拔。时间难度知识点通过率备注省级初赛9月第一周难度高考高中三年课内全覆盖较高省级复赛9月底难度很高，甚至在某些年份省卷难度高于全国卷。中学课本的基础上考察部分大学普物内容+实验。全省 200—300 个省一等奖，南京约 80—100 人。通过初赛即省三等奖。省前10名进入省队集训注：由于省队人员只有10人左右，对多数同学而言，物理竞赛在省级复赛后就结束了。二、第一阶段——学习高中课程。江苏省除了南京集训队的50名同学，其余同学竞赛准备期是从高一入学开始的。这里针对多数学生来谈竞赛准备，集训队的同学可直接进入第二阶段，具体的准备我会在集训时的家长会上谈到。针对省初赛的考察内容，我们务必在高一暑假结束前学完高中三年的物理

课程。我建议以如下方式完成：力学部分：9月——次年1月。学习所有力学知识（包括必修2、以及波动力学）。完成指定教材中的所有例题。力学是电磁学的基础，基础一定要打好。光学、热学部分：高一寒假。此部分是独立知识点，也可与力学部分对调时间完成。初赛中考察此部分较少，复赛考察一或两道大题。电磁学：2月——6月。学习所有电磁学知识（包括交流电等）。完成相应习题。近代物理及相对论：7月。近年来相对论题型在复赛中频繁出现且得分率很低。如能在相对论上有所突破，一等奖就会容易很多。三、第二阶段——扫题（高考篇）这是很多同学会忽略的一个阶段。往年集训时出现过这样的情况：学生在第一阶段后直接开始演练竞赛题，可在考试时竟然连初赛都没有通过。同学们急于求成的心理是可以理解的，但物理竞赛的学习必须循序渐进。有的同学会觉得此阶段放在高一暑期8月冲刺期有点浪费时间，我也这样认为。所以这一阶段应该结合第一阶段，在暑期7月完成。选用的资料应是高考总复习的资料，要做到滚瓜烂熟的程度方可进入下一阶段。如高二9月份竞赛没有取得理想的成绩，建议在高二前两个月重新“扫题”，然后再进入第三阶段。四、第三阶段——啃书（一本竞赛书）目前市面上的竞赛书很多，物理学会也在组织人手编写（即高级教程）。有同学喜欢比较各本书的优劣，其实大致上都差不多。比如我校校友范小辉主编的竞赛教程；科大程教授主编的三本；早年张大同编写的教程等等。均是不错的选择，也各有优劣。我们需要做的是认准一本适合自己的，一直用下去。除非该参考书有不适合你的硬伤，否则就不要中途换书。看书的细节：竞赛书看一遍是远远不够的；做一遍还是远远不够的；要“啃”书，把书做到每页都破了，火候就到了。通常一本书需要做到3遍方可达到这个境界。近几年组织大型集训时，总结了一个看似玩笑的规律：“桌上书本越破的学生水平越高”。记得去年暑期大集训时，本人作为领队迎接了几位湖南省的同学。在和他们聊复习的情况时，不经意间看到他们的竞赛书都是破烂不堪，很多页都是用透明胶粘上的。在往后的集训过程中，这几个孩子确实很强，老师在讲某典型例题时，他们立刻能报出此题的出处以及答案。确实做到了烂熟于胸。其中一名同学最终取得了湖南省前30名的好成绩（两湖地区的物理竞赛极强，前

江苏省学物理竞赛讲义-11.2电势

11.2电势一、电势叠加原理某点的总电势等于各场源电荷在该点产生的电势的标量和。二、几种常见电场的电势 1、距离点电荷 r 处的电势（微元法证明） r kQ = ? 2、半径为R 的均匀带电薄球壳壳外：r kQ = ? 壳内：R kQ =? 例1、（1）解释：接触起电中电量均分定理的适用条件为两个小球完全相同。（2）解释：不规则导体，尖的部位电荷面密度较大。 244kQ k R k R R R σπ?πσ=== 例2、求带电量为Q ，半径为R 的均匀带电细环在圆心处的电势 kQ R ?= 例3、半径为R 2的导体球壳包围半径为R 1的金属球，金属球具有电势U 1。如果让球壳接地。那么金属球的电势变为多少？例4、一个半径为a 的孤立带电金属丝环，其中心处电势为U 0，将此球靠近圆心为O 1、半径为b 的接地的导体球，只有球中心O 位于球面上，如图所示，试求球上感应电荷的电量。例5、如图所示，两个同心导体球，内球半径为R 1，外球是个球壳，内半径为R 2，外半径R 3.在下列各种情况下求内外球壳的电势差以及壳内空腔和壳外空间的电势分布规律. （1）内球带q +，外球壳带Q +. （2）内球带q +，外球壳不带电. （3）内球带q +，外球壳不带电且接地. b a O O 1

（4）内球通过外壳小孔接地，外球壳带Q +. 【解析】如错误!未找到引用源。所示，根据叠加原理: (1)R 1处有均匀的+q ，R 2必有均匀的-q ，R 3处当然有+(Q+q)电荷，因此：内球1123q q Q q U k k k R R R +=-+ 外球233 ()() q q k Q q k Q q U k k r r R R ++=-+ = 上式中23R r R << 电势差121212 q q U U U k k R R =-=- 腔内23()q q k Q q U k k r R R +=-+内 (R 1R 3) (2)R 1处有+q ，R 2处有-q ，R 3处有+q ，因此：内球1123q q q U k k k R R R =-+ 外球233 q q q q U k k k k r r R R =-+= 上式中23R r R << 电势差121212 q q U U U k k R R =-=- 腔内23 q q kq U k k r R R =-+内 (R 1R3) （3）R 1处有+q ，R 2处有-q ，外球壳接地，外球壳U 2=0，R 3处无电荷. 内球112 q q U k k R R =- 电势差121212 q q U U U k k R R =-=- 腔内2 q q U k k r R =-内 (R 1

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