全國物理競賽試題

A. 歷屆全國中學生物理競賽試題與答案

中學生物理競賽歷屆試題的各種版本（有上千份此類文檔）

以及最全最新的答案，包括評論，分內析，統計容

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B. 全國初中物理競賽試卷

2008年全國初中應用物理知識競賽試題
注意事項：
1．請在密封線內填寫所在地區、學校、姓名和考號。
2．用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。
3．本試卷共有七個大題，滿分100分。
4．答卷時間：2008年3月30日(星期日)上午9：30~11：10。

一、選擇題(共10分)以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題後的括弧內。
1．長途汽車經過長時間行駛後，駕駛員常常會停下車，拿根鐵棒敲打車輪，憑借聲音可以判斷輪胎內的空氣是否充足。這主要是因為敲擊的輪胎內空氣充足時發出聲音的（ ）
A．響度較大 B．音調較高 C．音調較低 D．響度較小
2．檢查視力時，要求眼睛與視力表相距5 m。醫院里常按圖1所示的方式檢查視力，讓被檢查者面對平面鏡而坐，身後是視力表。已知人距平面鏡2 m，那麼視力表離平面鏡的距離是 （ ）
A.5m
B.2m
C.3m
D.4m

3．光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，小紅直不明白：在光纖通信中，光信號是怎樣經過漫長而又曲折的線路，從一端傳到另一端的呢?後來通過「探究光纖怎樣傳輸光信號」的活動中，她終於明白了：光信號在光纖中 （ ）
A.是靠光纖壁不斷地反射而向前傳播
B.就像電流沿彎曲導線那樣傳播
C.就像水流沿彎曲水管流動那樣傳播
D.是靠光纖壁不斷地折射而向前傳播
4.某工廠要製造一種特殊用途的鋼罐，要求在鋼罐內表面牢牢地壓接上一層0．25mm厚的鋁膜。技術人員聯合攻關提出了以下方案：先把鋁膜緊貼到鋼罐內表面，排出鋁膜與鋼罐之間的空氣，冉向鋼罐內灌滿水並插入冷凍管使水結冰，鋁膜就可以與鋼罐接觸牢了。對於使鋁膜與鋼罐接牢的方法，下列分析中正確的是 （ ）
A.鋁膜與鋼罐之間的水把它們凍牢了
B．水結冰時放出的熱量使鋁膜焊接在鋼罐表面上了
C.大氣壓的作崩把鋁膜壓接到鋼罐上了
D.水結冰膨脹產生的壓力把鋁膜與鋼罐緊緊地壓牢在一起了
5.圖2所示的是高壓輸電線路，其中高壓輸電線與變壓器之司安裝有避雷器，它的作用是防止變壓器遭受雷擊。關於這種避雷器，下列說法正確的是 （ ）
A．避雷器在通常電壓下是導體，在遇
到雷擊的電壓時是絕緣體
B．在任何電壓下避雷器都是導體
C．在任何電壓下避雷器都是絕緣體
D．避雷器在遇到雷擊的電壓下是導體，
在通常電壓下是絕緣體
二、填空題(共18分)
1．金秋十月，小琪一家人來到郊區遊玩，看到農民過去用來舂米粉的工具(如圖3所示)和
磨面的工具(如圖4所示)。小琪聯想學過的簡單機械，發現這兩件工具其實就是_______都是物理知識在生活生產中的應用。

2．國慶假期，愛動腦的小明和李志乘坐火車去旅遊。並計劃在途中觀賞車外景色的同時，做次測定火車速度的活動，事先商定了方案，明確了分工。當他們發現有另一列客車迎面開來時，記錄了如下數據：對面客車從他們窗邊駛過的時間約為8 s；對面客車共有17節車廂，而日與他們乘坐的車的車廂是相同的；他們所乘坐的車廂內電子顯示屏上顯示的時速為108 km／h。在火車停靠車站時，小明又觀察到車廂外表面標有「換長2 2」的字樣，並通過詢問列車員得知，「換長」就是換算長度的意思，且1個換長＝11 m。根據這些信息．他們估算出迎面開來的客車的行駛速度約為______________.
3．圖5所示的是醫院為病人輸液時用的吊瓶，瓶中插入兩條管子，A管是輸液管、B管是空氣管。在輸液的過程中，如果發現病人的血液沿輸液管迴流，可將吊瓶適當地升高，血液就會隨著葯液重新流入患者的血管而不再迴流。這是因為當吊瓶升高後，增大了流入患者血管葯液的______ ，阻止了血液的流出。B管的作用是_______。

4．圖6所示為種環保型手電筒，筒內沒有電 池。使用時，只要來回搖晃手電筒，使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來回運動．燈泡就能發光。而且來回搖晃的越快，燈泡越亮。這種手電筒能發電的依據是_______原理，這個原理足英國科學家_______發現的。
5．1821年，德國物理學家塞貝克發現了一種奇怪的現象：把兩根銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計串聯成閉合電路，然後把銅絲和鐵絲的一個連接點放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫：另一個連接點放在火焰上加熱。發現靈敏電流計的指針發生丁偏轉，這一現象表明這時閉台電路中產生了電流。塞貝克把這種電流叫做「熱電流」．把這一電路叫「熱電偶電路」。

某研究小組的同學們按如圖7所示的電路，模擬塞貝克實驗，探究了決定「熱電流」
大小的因素．通過實驗測得了電流的大小與溫差關系的一組數據：
請根據以上資料數據說明：
(1)產生熱電流的條件是___________
(2)根據熱電流的特點，猜想並寫出熱電偶電路的一種應用：___________

三、簡答下列各題(共22分)
1．(6分)如圖8是一把廚房裡常見的多功能剪刀，特別是圖中標有l、2、3、4、5序號的部位都具有一定的功能，且每一項功能都與物理知識息息相關。請你寫出其中的三項功能，並說明所用到的物理知識

2．據報道：2005年4月20日上午8時38分，由重慶飛往上海的CA4541航班在重慶江北機場起飛後撞上一群鴿子，飛機多處破損．左發動機停止工作，直接經濟損失達295萬元人民幣。所幸機長沉著冷靜依靠右發動機單機工作，在空中盤旋59min後成功迫降，機上所有人員安然無恙。小小的鴿子怎能把結實的飛機撞壞昵?請你應用學過的知識解釋鴿子撞壞飛機的原因。

3．圖9是李陽把刻度尺直立在玻璃鏡面上拍得的一張照片，請根據照片上的信息，估算一下玻璃鏡的厚度，並說明估算的依據。

4．為什麼汽車前燈的玻璃燈罩要用有一些橫豎條紋的玻璃(如圖10所示)製成•

5．我國南方某些地區有用「番薯、酒麴、水」做原料釀造「地瓜酒」的習俗。首先將番薯煮熟，晾到一定的溫度後，把「番薯、酒麴、水」按。定比例混合並攪拌均勻，經艘酵40天左右，其間每天攪拌一、二次；最後在「酒料」中分離山「地瓜酒」。圖11是從「酒料」中提取「地瓜酒」的裝置示意圖。
小馴同學利用放假期間，在家協助爺爺完成了釀
造「地瓜酒」的最後一道工序
①在小鍋中加入冷水；
②取適量消料放入大鍋里加熱；
③在大杯中得到「地瓜酒」：
④適時用冷水替換小鍋中變熱的水；
⑤把「渣」取出．重復以上步驟。
請你說叫釀造「地瓜酒」的這最後一道工序中用到了哪些物理知識。

四、(13分)圖12是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖。
水箱底部有一出水孔，底蓋A甲時頂住水箱的出
水孔．一旦飲水槽水位下降，浮球C受到的浮力
減小，底蓋A打開，水就通過出水孔從水箱流入飲
水槽。設計水箱的最高水位為60 cm．水箱出水孔
橫截面積是30 cm2。底蓋A及豎桿B的總質量是
400 g，浮球c的質量是600 g，體積是2dm3，g取
10N/g。
(1)寫出此裝置應用到的物理知識(至少說出 2條)；
(2)通過計算說明，這個自動裝置在水箱蓄滿水時是否能正常工作：
(3)若能正常工作，請分析說明影響此自動裝置能否正常工作的因素：若不能正常工作，請提出使該自動裝置正常工作的改進方案。

五、(13分)如圖l 3是一個電熱器的工作原理圖，電熱器內有兩個阻值分別為R1=60Ω和R2=120Ω的電熱絲；旋轉開關內有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2，—— 9共10個金屬觸點；可以繞中心軸轉動的開關旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉動開關旋鈕可以將相鄰的觸點連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時，金屬滑片將2、3觸點接通，同時另一端將7、8觸點接通。用這個旋轉開關可以實現電熱器有多擋位工作的要求。請回答：
(1)這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?並指出每個加熱檔位旋轉開關的箭頭指向的位置：
(2)將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。

六、(12分)2000年8月12日．在巴倫支海參加 軍事演習的俄羅斯北方艦隊「庫爾斯克」號核潛艇(圖14)．意外沉沒，所有艙室都灌滿了海水，艇上118名官兵全部遇難。引起了國際社會的普遍關注。已知「庫爾斯克」號核潛艇的質量m=1．4X10kg，海水密度近似取作ρ水=l.0xl03kg／m3．製造潛艇的材料的平均密度取作p M=7．0x103kg／m3．
g取10N／kg。請回答：
(1)核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩種途徑，核潛艇中反應堆的核能是通過哪種選徑獲得的?
(2)為了精確地探測到潛艇沉沒的位置，在潛艇正上方海面向下發出超聲波，從發出信號至接收到由潛艇反射舊來的信號經歷的時間t= 146 s，如果超聲波在海水中的傳播速度v=1450m／s，則潛艇沉沒的實際深度h約為多大?(計算結果取整數)
(3)有人提出一種打撈「庫爾斯克」號的方案，就是在潛艇周圍纏滿可充氣的負載量大的浮力袋，若每隻浮力袋的質量為50 kg，充氣後的體積V0=10 m3，試估算要將「庫
爾斯克」號核潛艇打撈起來，至少需用多少只浮力袋?

七、(12分)頻率為300MHz-300GHz的電磁波，它的波長很短，通常稱之為微波。微波能沿直線傳播，在遇到金屬材料時能發生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料叫可以穿透；遇到含有水分的蛋白質、脂肪等介質可被吸收，並將微波的電磁能量變為內能。 人們熟悉的手機就是利用微波進行通訊的。GSM手機的工作頻率般為
900 MHz~／1800 MHz波段。使用手機通話時，微波會對人體產生一種「加熱效應」，微波頻率越高，人對其能量吸收率就越尚，危害也就越大。下表提供了某種型號手機的技術參數。請根據這砦技術參數和微波的上述特性解決下列問題。
(1)手機的最大工作電流約是多少?在300 min的通話時間內．手機的平均功率約為多少•
(2)請列舉兩項減小手機微波輻射危害的措施。
(3)某網站卜蹙載了一則「手機煮雞蛋」的消息：兩名實驗人員將一個生雞蛋放置在陶瓷杯子里，在雞蛋兩側各放置部手機，讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2 cm左右。用其中一部手機撥通另一 部手機，並保持通話狀態。在實驗進行到65 min時，實驗人員取出雞蛋，發現已經完全熟透。請判斷這則消息的真偽，並簡要說明理由。

C. 求第26屆全國中學生物理競賽復賽試題以及答案

樓主，不好意思、試題找了好久沒找到

第26屆全國中學生物理競賽復賽試卷
參考解答與評分標准

一、填空（問答）題.每小題5分，共25分.按各小題的答案和評分標准評分.
1. 答案與評分標淮：
這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等於0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）
2．答案與評分標淮：
1.5．（5分）
3．答案與評分標淮：
測電筆內阻很大，通過與之串聯的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內；（2分）
市電為交流電，而電工鞋相當於一電容器，串聯在電路中仍允許交流電通過．（3分）
4．答案與評分標淮：
．（5分）
5．答案與評分標淮：
該學生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應守恆，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恆，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）

二、
參考解答：
設桌面對四條腿的作用力皆為壓力，分別為 、 、 、 ．因輕質剛性的桌面處在平衡狀態，可推得
． (1)
由於對稱性，
． (2)
考察對桌面對角線BD的力矩，由力矩平衡條件可得
． (3)
根據題意， ，c=0對應於力F的作用點在O點，c=1對應於F作用點在A點.
設桌腿的勁度系數為 , 在力F的作用下，腿1的形變為 ，腿2和4的形變均為 ，腿3的形變為 ．依題意，桌面上四個角在同一平面上，因此滿足 , 即
． (4)
由(1)、(2)、(3)、(4)式，可得
， (5)
， (6)
當 時， . ，表示腿3無形變； ，表示腿3受到桌面的作用力為拉力，這是不可能的，故應視 ．此時(2)式(3)式仍成立．由(3)式，可得
． (7)
綜合以上討論得
, . (8)
， . (9)
評分標准：本題20分.
(1)式1分，(2)式1分，(3)式2分，(4)式7分，得到由(8)式表示的結果得4分，得到由(9)式表示的結果得5分．

三、
參考解答：
1.否．原因是牆壁對於該體系而言是外界，牆壁對彈簧有作用力，在運動參考系裡此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．
2.因地球受月球的引力作用，月球受地球的引力作用，它們相對慣性系都有加速度，故它們都不是慣性參考系．相對非慣性參考系，牛頓第二定律不成立．如果要在非慣性參考系中應用牛頓第二定律，必須引入相應的慣性力；而這兩位學生又都未引入慣性力，所以他們得到的結果原則上都是錯誤的．
以地心為參考系來求月球的加速度.地心系是非慣性系，設地球相對慣性系的加速度的大小為 ，則由萬有引力定律和牛頓第二定律有
， (1)
加速度的方向指向月球．相對地心參考系，月球受到慣性力作用，其大小
， (2)
方向指向地球，與月球受到的萬有引力的方向相同．若月球相對地心繫的加速度為 ，則有
． (3)
由(1)、(2)、(3)三式，得
， (4)
加速度的方向指向地球．
以月心為參考系來求地球的加速度.月心系也是非慣性系，設月球相對慣性系的加速度的大小為 ，則由萬有引力定律和牛頓第二定律有
， (5)
加速度的方向指向地球．相對月心參考系，地球受到慣性力作用，慣性力的大小
， (6)
方向指向月球，與地球受到的萬有引力的方向相同．若地球相對月心繫的加速度為 ，則有
． (7)
由(5)、(6)、(7)三式得
， (8)
加速度的方向指向月球． (4)式與(8)式表明，地球相對月心繫的加速度 與月球相對地心繫的加速度 大小相等(方向相反)，與運動的相對性一致．
評分標准：本題15分.
第1小問5分.
第2小問10分.指出不正確並說明理由，佔2分；(1)至(8)式，每式1分．

四、
參考解答：
於火箭燃燒室出口處與噴氣口各取截面 與 ，它們的面積分別為 和 ，由題意， ，以其間管道內的氣體為研究對象，如圖所示．設經過很短時間 ，這部分氣體流至截面 與 之間， 間、 間的微小體積分別為 、 ，兩處氣體密度為 、 ，流速為 、 ．氣流達到穩恆時，內部一切物理量分布只依賴於位置，與時間無關．由此可知，盡管 間氣體更換，但總的質量與能量不變．
先按絕熱近似求噴氣口的氣體溫度 ．質量守恆給出
， (1)
即 氣體可視為由 氣體絕熱移動所得．事實上，因氣流穩恆， 氣體流出噴口時將再現 氣體狀態．對質量 的氣體，利用理想氣體的狀態方程
(2)
和絕熱過程方程
， (3)
可得
． (4)
再通過能量守恆求氣體的噴射速率 ．由(1)式及 ，可得
， (5)
再利用(1)、(3)式，知 ，因 ， ，故
． (6)
整個體系經 時間的總能量（包括宏觀流動機械能與微觀熱運動內能）增量 為 部分與 部分的能量差．由於重力勢能變化可忽略，在理想氣體近似下並考慮到(6)式，有
． (7)
體系移動過程中，外界做的總功為
． (8)
根據能量守恆定律，絕熱過程滿足
， (9)
得
， (10)
其中利用了(2)、(4)兩式．
評分標准：本題20分.
(2)式1分，(3)式2分，(4)式3分，(6)式1分，(7)式6分，(8)式4分，(9)式1分，(10)式2分．

五、
參考解答：
旋轉拋物面對平行於對稱軸的光線嚴格聚焦，此拋物凹面鏡的焦距為
． (1)
由(1)式，旋轉拋物面方程可表示為
． (2)
停轉後液面水平靜止．由液體不可壓縮性，知液面上升．以下求拋物液面最低點上升的高度．
拋物液面最低點以上的水銀，在半徑 、高 的圓柱形中占據體積為 的部分，即附圖中左圖陰影部分繞軸線旋轉所得的回轉體；其餘體積為 的部分無水銀．體 在高度 處的水平截面為圓環，利用拋物面方程，得 處圓環面積
． (3)
將體 倒置，得附圖中右圖陰影部分繞軸線旋轉所得的回轉體 ，相應拋物面方程變為
， (4)
其高度 處的水平截面為圓面，面積為
． (5)
由此可知
， (6)
即停轉後拋物液面最低點上升
． (7)
因拋物鏡在其軸線附近的一塊小面積可視為凹球面鏡，拋物鏡的焦點就是球面鏡的焦點，故可用球面鏡的公式來處理問題.兩次觀察所見到的眼睛的像分別經凹面鏡與平面鏡反射而成，而先後看到的像的大小、正倒無變化，這就要求兩像對眼睛所張的視角相同．設眼長為 ．凹面鏡成像時，物距 即所求距離，像距v與像長 分別為
， (8)
． (9)
平面鏡成像時，由於拋物液面最低點上升，物距為
， (10)
像距 與像長 分別為
， (11)
． (12)
兩像視角相同要求
， (13)
即
， (14)
此處利用了(8)—(12)諸式．由(14)式可解得所求距離
． (15)
評分標准：本題20分.
(1)式1分，(7)式4分，(8)、(9)式各2分，(10) 、(11)、 (12)式各1分，(13)式6分，(15)式2分．

六、
參考解答：
1．先求兩慣性系中光子速度方向的變換關系．根據光速不變原理，兩系中光速的大小都是 ．以 和 分別表示光子速度方向在 和 系中與 和 軸的夾角，則光速的 分量為
， (1)
． (2)
再利用相對論速度變換關系，得
． (3)
系中光源各向同性輻射，表明有一半輻射分布於 的方向角范圍內， 系中，此范圍對應 ．由上式求得
． (4)
可以看出，光源的速度v越大，圓錐的頂角越小．
2． 系中，質點靜止，在 時間內輻射光子的能量來自質點靜能的減少，即
， (5)
式中 為 時間內質點減少的質量． 系中，質點以速度v勻速運動，由於輻射，其動質量減少 ，故動量與能量亦減少．轉化為光子的總動量為 ，即
； (6)
轉化為光子的總能量為 ，即
． (7)
系中光源靜止，測得的輻射時間 為本徵時，在 系中膨脹為
， (8)
由以上各式可得在S系中單位時間內輻射的全部光子的總動量與總能量分別為
， (9)
． (10)
評分標准：本題20分.
第1小問7分.(3)式4分，(4)式3分.
第2小問13分.(5)、 (6) 、(7)式各2分，(8)式3分，(9) 、(10) 式各2分．

七、
參考解答：
1．光子與反射鏡碰撞過程中的動量和能量守恆定律表現為
， (1)
． (2)
其中 為碰撞後反射鏡的速度．從上兩式消去 ，得
． (3)
(4)
當 時， ，可得
． (5)
2.考察時刻 位於垂直於光傳播方向的截面A左側的長為光在1s時間內所傳播的距離c1s、底面積為單位面積柱體內的光子，如圖1所示．經過1s時間，它們全部通過所考察的截面．若單位體積中的光子數為 ，根據光強的定義，入射光的強度
（6）
若A處固定一反射鏡，則柱體的底面S2處的光子在時刻t到達位於A處的反射鏡便立即被反射，以光速c向左移動；當柱體的底面S1在t+1s到達A處被反射鏡反射時，這柱體的底面S2已到達A左邊距離A為c1s處，所有反射光的光子仍分布在長為c1s、截面積為單位面積的柱體內，所以反射光的強度與入射光的強度相等．
如果反射鏡不固定，而是以恆定的速度V向右移動，則在時刻t+1s柱體的底面S1到達A處時，反射鏡已移到A右邊距離為V1s的N處，這時底面S2移到A左側離A的距離為c1s處，如圖2中a所示.設再經過時間 ，S1與鏡面相遇，但這時鏡面己來到 處，因為在 時間內，鏡面又移過了一段距離 ，即在時刻 ，底面S1才到達反射鏡被反射．亦即原在S1處的光子須多行進cΔt的距離才能被反射．因此

得
(7)
而這時，底面S2又向左移了一段距離 ．這樣反射光的光子將分布在長為 的柱體內．因反射不改變光子總數，設 為反射光單位體積中的光子數，有

故有
． (8)
根據光強度的定義，反射光的強度
． (9)
由(4)、(8)、(9)各式得
． (10)
注意到 有
． (11)
評分標准：本題20分.
第1小問9分. (1)、(2)式各2分，(4)或(5)式5分.
第2小問11分.(8)式5分，(9)式3分，(10) 或(11)式3分．

八、
參考解答：
兩個相距R的惰性氣體原子組成體系的能量包括以下幾部分：每個原子的負電中心振動的動能，每個原子的負電中心因受各自原子核「彈性力」作用的彈性勢能，一個原子的正、負電荷與另一原子的正、負電荷的靜電相互作用能.以 和 分別表示兩個原子的負電中心振動速度， 和 分別表示兩個原子的負電中心相對各自原子核的位移，則體系的能量
， (1)
式中U為靜電相互作用能
， (2)
為靜電力常量．因 ， ， ，利用 ，可將(2)式化為
， (3)
因此體系總能量可近似表為
. (4)
注意到 和 ，可將(4)式改寫為
. (5)
式中，
， (6)
， (7)
， (8)
． (9)
(5)式表明體系的能量相當於兩個獨立諧振子的能量和，而這兩個振子的固有角頻率分別為
， (10)
. (11)
在絕對零度，零點能為
， (12)
兩個孤立惰性氣體原子在絕對零度的能量分別表示為 和 ，有
， (13)
式中
(14)
為孤立振子的固有角頻率．由此得絕對零度時，所考察的兩個惰性氣體原子組成的體系的能量與兩個孤立惰性氣體原子能量和的差為
． (15)
利用 ，可得
． (16)
，表明範德瓦爾斯相互作用為相互吸引．
評分標准：本題20分.
(1)式1分，(2)式3分，(4)式3分，(10)、(11)式各4分， (12)式2分， (16)式2分，末句說明佔1分．

D. 近些年全國中學生物理競賽預賽試題（帶答案）

網路文庫中有完整的試題及解答。詳見：要點在：1、動量守恆。2、BC有對稱性。別的就是計算比較繁瑣。郵件就不發了。

E. 歷屆高中物理競賽試題和答案

其實競賽自己找最好,按省找一試和二試,最後找全國的.
不好靠,一省才30-50一等獎！！

F. 23屆全國物理競賽決賽試題及答案

2006年第23屆全國中學生物理競賽預賽試卷
總分200分 考試時間180分鍾
一、（20分，每小題10分）
1、如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用線相連。球B與球C之間用彈簧S2相連。A、B、C的質量分別為mA、mB、mC，彈簧與線的質量均可不計。開始時它們都處在靜止狀態。現將A、B間的線突然剪斷，求線剛剪斷時A、B、C的加速度。

2、兩個相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示。開始時平板及磁鐵皆處於水平位置，且靜止不動。
（i）現將AB突然豎直向下平移（磁鐵與平板間始終相互接觸），並使之停在A′B′處，結果發現兩個條形磁鐵碰在一起。
（ii）如果將AB從原位置突然豎直向上平移，並使之停在A〃B〃位置處，結果發現兩條形磁鐵也碰在一起。
試定性地解釋上述現象。

二、（20分，每1小題12分，第2小題8分）
1、老爺爺的眼睛是老花眼。
（i）一物體P放在明視距離處，老爺爺看不清楚。試在示意圖1中畫出此時P通過眼睛成像的光路示意圖。
（ii）戴了一副300度的老花鏡後，老爺爺就能看清楚放在明視距離處的物體P，試在示意圖2中畫出P通過老花鏡和眼睛成像的光路示意圖。
（iii）300度的老花鏡的焦距f= m。
2、有兩個凸透鏡，它們的焦距分別為f1和f2，還有兩個凹透鏡，它們的焦距分別為f3和f4。已知，f1>f2>|f3|>|f4|。如果要從這四個透鏡中選取兩個透鏡，組成一架最簡單的單筒望遠鏡，要求能看到放大倍數盡可能大的正立的像，則應選焦距為 的透鏡作為物鏡，應選焦距為 的透鏡作為目鏡。

三、（20分，第1小題12分，第2小題8分）
1、如圖所示，電荷量為q1的正點電荷固定在坐標原點O處，電荷量為q2的正點電荷固定在x軸上，兩電荷相距l。已知q2=2q1。
（i）求在x軸上場強為零的P點的坐標。
（ii）若把一電荷量為q0的點電荷放在P點，試討論它的穩定性（只考慮q0被限制在沿x軸運動和被限制在沿垂直於x軸方向運動這兩種情況）。
2、有一靜電場，其電勢U隨坐標x的改變而變化，變化的圖線如圖1所示。試在圖2中畫出該靜電場的場強E隨x變化的圖線（設場強沿x軸正方向時取正值，場強沿x軸負方向時取負值）。

四、（20分）一根長為L（以厘米為單位）的粗細均勻的、可彎曲的細管，一端封閉，一端開口，處在大氣中。大氣的壓強與H厘米高的水銀柱產生的壓強相等，已知管長L>H。現把細管彎成L形，如圖所示。假定細管被彎曲時，管長和管的內徑都不發生變化。可以把水銀從管口徐徐注入細管而不讓細管中的氣體泄出。當細管
彎成L形時，以l表示其豎直段的長度，問l取值滿足什麼條件時，注入細管的水銀量為最大值？給出你的論證並求出水銀量的最大值（用水銀柱的長度表示）。

五、（20分）一對正、負電子可形成一種壽命比較短的稱為電子偶素的新粒子。電子偶素中的正電子與負電子都以速率v繞它們連線的中點做圓周運動。假定玻爾關於氫原子的理論可用於電子偶素，電子的質量m、速率v和正、負電子間的距離r的乘積也滿足量子化條件，即mrv=n 式中n稱為量子數，可取整數值1,2,3,…；h為普朗克常量。試求電子偶素處在各定態時的r和能量以及第一激發態與基態能量之差。

六、（25分）如圖所示，兩個金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心並與輪面垂直的固定的光滑金屬細軸O1和O2轉動，O1和O2相互平行，水平放置。每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環組成，A1輪的輻條長為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長為a2、電阻為R2，連接輻條的金屬環的寬度與電阻都可以忽略。半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起。一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點，繩在D上繞足夠匝數後，懸掛一質量為m的重物P。當P下落時，通過細繩帶動D和A1繞O1軸轉
動。轉動過程中，A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩輪與各自細軸之間保持良好的電接觸；兩細軸通過導線與一阻值為R的電阻相連。除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬的電阻都不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與轉軸平行。現將P釋放，試求P勻速下落時的速度。

七、（25分）圖示為一固定不動的絕緣的圓筒形容器的橫截面，其半徑為R，圓筒的軸線在O處。圓筒內有勻強磁場，磁場方向與圓筒的軸線平行，磁感應強度為B。筒壁的H處開有小孔，整個裝置處在真空中。現有一質量為m、電荷量為q的帶電粒子P以某一初速度沿筒的半徑方向從小孔射
入圓筒，經與筒壁碰撞後又從小孔射出圓筒。設：筒壁是光滑的，P與筒壁碰撞是彈性的，P與筒壁碰撞時其電荷量是不變的。若要使P與筒壁碰撞的次數最少，問：
1、P的速率應為多少？ 2、P從進入圓筒到射出圓筒經歷的時間為多少？

八、（25分）圖中正方形ABCD是水平放置的固定梁的橫截面，AB是水平的，截面的邊長都是l。一根長為2l的柔軟的輕細繩，一端固定在A點，另一端系一質量為m的小球，初始時，手持小球，將繩拉直，繞過B點使小球處於C點。現給小球一豎直向下的初速度v0，使小球與CB邊無接觸地向下運動，當v02分別取下列兩值時，小球將打到樑上的何處？
1、 2、
設繩的伸長量可不計而且繩是非彈性的。

九、（25分）從赤道上的C點發射洲際導彈，使之精確地擊中北極點N，要求發射所用的能量最少。假定地球是一質量均勻分布的半徑為R的球體，R=6400km。已知質量為m的物體在地球引力作用下作橢圓運動時，其能量E與橢圓半長軸a的關系為E=－G 式中M為地球質量，G為引力常量。
1、假定地球沒有自轉，求最小發射速度的大小和方向（用速度方向與從地心O到發射點C的連線之間的夾角表示）。
2、若考慮地球的自轉，則最小發射速度的大小為多少？ 3、試導出E=－G 。

06年第23屆全國中學生物理競賽預賽參考答案及評分標准
一、 參考解答：
1、線剪斷前，整個系統處於平衡狀態。此時彈簧S1的彈力F1=(mA+mB+mC)g （1）
彈簧S2的彈力F2=mcg （2）
在線剛被剪斷的時刻，各球尚未發生位移，彈簧的長度尚無變化，故F1、F2的大小尚未變化，但線的拉力消失。設此時A、B、C的加速度的大小分別為aA、aB、aC，
則有F1－mAg=mAaA（3） F2+mBg=mBaB（4） F2－mCg=mCaC（5）
解以上有關各式得aA= g，方向豎直向上(6)；aB= g，方向豎直向下(7)；aC=0（8）
2、開始時，磁鐵靜止不動，表明每一條磁鐵受到另一條磁鐵的磁力與它受到板的靜摩擦力平衡。
（i）從板突然豎直向下平移到停下，板和磁鐵的運動經歷了兩個階段。起初，板向下加速移動，板與磁鐵有脫離接觸的趨勢，磁鐵對板的正壓力減小，並跟隨板一起作加速度方向向下、速度向下的運動。在這過程中，由於磁鐵對板的正壓力減小，最大靜摩擦力亦減小。向下的加速度愈大，磁鐵的正壓力愈小，最大靜摩擦力也愈小。當板的加速度大到某一數值時，最大靜摩擦力減小到小於磁力，於是磁鐵沿著平板相向運動並吸在一起。接著，磁鐵和板一起作加速度方向向上、速度向下的運動，直線停在A′B′處。在這過程中，磁鐵對板的正壓力增大，最大靜摩擦力亦增大，因兩磁鐵已碰在一起，磁力、接觸處出現的彈力和可能存在的靜摩擦力總是平衡的，兩條磁鐵吸在一起的狀態不再改變。
（ii）從板突然豎直向下平移到停下，板和磁鐵的運動也經歷了兩個階段。起初，板和磁鐵一起作加速度方向向上、速度向上的運動。在這過程中，正壓力增大，最大靜摩擦力亦增大，作用於每個磁鐵的磁力與靜摩擦力始終保持平衡，磁鐵在水平方向不發生運動。接著，磁鐵和板一起作加速度方向向下、速度向上的運動，直線停在A〃B〃處。在這過程中，磁鐵對板的正壓力減小，最大靜摩擦力亦減小，向下的加速度愈大，磁鐵的正壓力愈小，最大靜摩擦力也愈小。當板的加速度大到某一數值時，最大靜摩擦力減小到小於磁力，於是磁鐵沿著平板相向運動並吸在一起。
評分標准：（本題20分）
1、10分，（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）式各1分，aA、aB的方向各1分。
2、10分，（i）5分，（ii）5分，（必須正確說出兩條形磁鐵能吸引在一起的理由，才給這5分，否則不給分）。
二、參考答案
1、（i） （ii） （iii） 2、f1，f4
評分標准：（本題20分）1、12分，（i）4分，（ii）4分，（iii）4分。 2、8分。兩個空格都填對，才給這8分，否則0分。
三、參考答案
1、
（i）通過對點電荷場強方向的分析，場強為零的P點只可能位於兩點電荷之間。設P點的坐標為x0，則有 = （1） 已知q2=2q1 （2）
由（1）、（2）兩式解得x0= （3）
（ii）先考察點電荷q0被限制在沿x軸運動的情況。q1、q2兩點電荷在P點處產生的場強的大小分別為E10= E20= ，且有E10=E20，二者方向相反。點電荷q0在P點受到的合力為零，故P點是q0的平衡位置。在x軸上P點右側x=x0+△x處，q1、q2產生的場強的大小分別為
E′1= <E10 方向沿x軸正方向 E′2= >E20 方向沿x軸負方向
由於E′2>E′1，x=x0+△x處合場強沿x軸的負方向，即指向P點。在x軸上P點左側x=x0－△x處，q1、q2的場強的大小分別為E〃1= >E10 方向沿x軸正方向 E〃2= <E20 方向沿x軸負方向
由於E〃2<E〃1，x=x0－△x處合場強的方向沿x軸的正方向，即指向P點。
由以上的討論可知，在x軸上，在P點的兩側，點電荷q1和q2產生的電場的合場強的方向都指向P點，帶正電的點電荷在P點附近受到的電場力都指向P點，所以當q0>0時，P點是q0的穩定平衡位置。帶負電的點電荷在P點附近受到的電場力都背離P點，所以當q0<0時，P點是q0的不穩定平衡位置。
再考慮q0被限制在沿垂直於x軸的方向運動的情況。沿垂直於x軸的方向，在P點兩側附近，點電荷q1和q2產生的電場的合場強沿垂直x軸分量的主向都背離P點，因而帶正電的點電荷在P點附近受到沿垂直x軸的分量的電場力都背離P點。所以，當q0>0時，P點是q0的不穩定平衡位置。帶負電的點電荷在P點附近受到的電場力都指向P點，所以當q0<0時，P點是q0的穩定平衡位置。
2、評分標准：（本題20分） 1、12分，（i）2分
（ii）當q0被限制在沿x軸方向運動時，正確論證q0>0，P點是q0的穩定平衡位置，佔3分；正確論證q0<0，P點是q0的不穩定平衡位置，佔3分。（未列公式，定性分析正確的同樣給分）
當q0被限制在垂直於x軸方向運動時，正確論證q0>0，P點是q0的不穩定平衡位置，佔2分；正確論證q0<0，P點是q0的穩定平衡位置，佔2分。
2、8分。縱坐標的數值或圖線有錯的都給0分。縱坐標的數值、圖線與參考解答不同，正確的同樣給分。
四、參考解答：
開始時豎直細管內空氣柱長度為L，壓強為H（以cmHg為單位），注入少量水銀後，氣柱將因水銀柱壓力而縮短。當管中水銀柱長度為x時，管內空氣壓強p=(H+x)，根據玻意耳定律，此時空氣柱長度L′= （1） 空氣柱上表面與管口的距離d=L－L′= （2）
開始時x很小，由於L>H，故 >1
即水銀柱上表面低於管口，可繼續注入水銀，直至d=x（即水銀柱上表面與管口相平）時為止。何時水銀柱表面與管口相平，可分下面兩種情況討論。
1、水銀柱表面與管口相平時，水銀柱未進入水平管，此時水銀柱的長度x≤l，
由玻意耳定律有(H+x)(L－x)=HL （3） 由（3）式可得x=L－H （4）
由此可知，當l≥L－H時，注入的水銀柱的長度x的最大值xmax=L－H（5）
2、水銀柱表面與管口相平時，一部分水銀進入水平管，此時注入水銀柱的長度x>l，由玻意耳定律有(H+l)(L－x)=HL （6） x= (7) l<x= （8）
由（8）式得l<L－H或L>H+l （9） x=L－H <L－H （10）
即當l<L－H時，注入水銀柱的最大長度x<xmax。
由上討論表明，當l≥L－H時，可注入的水銀量為最大，這時水銀柱的長度為xmax，即（5）式。
評分標准：（本題20分） 正確論證當l≥L－H時，可注入的水銀量最大，佔13分。求出最大水銀量佔7分，若論證的辦法與參考解答不同，只要正確，同樣給分。
五、參考解答：
正、負電子繞它們連線的中點作半徑為 的圓周運動，電子的電荷量為e，正、負電子間的庫侖力是電子作圓周運動所需的向心力，即 (1)
正電子、負電子的動能分別為Ek+和Ek－，有Ek+=Ek－= mv2 （2）
正、負電子間相互作用的勢能Ep=－ （3） 電子偶素的總能量E=Ek++Ek－+Ep （4）
由（1）、（2）、（3）、（4）各式得E=－ (5) 根據量子化條件mrv=n n=1,2,3,…… （6）
（6）式表明，r與量子數n有關。由（1）和（6）式得與量子數n對應的定態r為
rn= n=1,2,3,…… （7）
代入（5）式得與量子數n對應的定態的E值為En= n=1,2,3,…… （8）
n=1時，電子偶素的能量最小，對應於基態。基態的能量為E1=－ （9）
n=2是第一激發態，與基態的能量差△E= （10）
評分標准：（本題20分）（2）式2分，（5）式4分，（7）式、（8）式各5分，（10）式4分。
六、參考解答：
P被釋放後，細繩的張力對D產生機械力矩，帶動D和A1作逆時針的加速轉動，通過兩個輪子之間無相對運動的接觸，A1帶動A2作順時針的加速運動。由於兩個輪子的輻條切割磁場線，所以在A1產生由周邊沿輻條指向軸的電動勢，在A2產生由軸沿輻條指向周邊的電動勢，經電阻R構成閉合電路。A1、A2中各輻條上流有沿電動勢方向的電流，在磁場中輻條受到安培力。不難看出，安培力產生的電磁力矩是阻力矩，使A1、A2加速轉動的勢頭減緩。A1、A2從起始的靜止狀態逐漸加速轉動，電流隨之逐漸增大，電磁阻力矩亦逐漸增大，直至電磁阻力矩與機械力矩相等，D、A1和A2停止作加速轉動，均作勻角速轉動，此時P勻速下落，設其速度為v，則A1的角速度 (1)
A1帶動A2轉動，A2的角速度ω2與A1的角速度ω1之間的關系為ω1a1=ω2a2 （2）
A1中每根輻條產生的感應電動勢均為 （3）
軸與輪邊之間的電動勢就是A1中四條輻條電動勢的並聯，其數值見（3）式。
同理，A2中，軸與輪邊之間的電動勢就是A2中四條輻條電動勢的並聯，其數值為 （4）
A1中，每根輻條的電阻為R1，軸與輪邊之間的電動勢就是A1中四條輻條電動勢的並聯，其數值為RA1= （5） A2中，每根輻條的電阻為R2，軸與輪邊之間的電動勢就是A2中四條輻條電動勢的並聯，其數值為RA2= （6）
A1輪、A2輪和電阻R構成串聯迴路，其中的電流為I= （7）
以（1）至（6）式代入（7）式，得I= （8）
當P勻速下降時，對整個系統來說，重力的功率等於所有電阻的焦耳熱功率之和，即
mgv=I2(R+ + ) （9） 以（8）式代入（9）式得v= (10)
評分標准：（本題25分）
（1）、（2）式各2分，（3）、（4）式各3分，（5）、（6）、（7）式各2分，（9）式6分，（10）式3分。
七、參考解答：
1、如圖1所示，設筒內磁場的方向垂直紙面指向紙外，帶電粒子P帶正電，其速率為v。P從小孔射入圓筒中因受到磁場的作用力而偏離入射方向，若與筒壁只發生一次碰撞，是不可能從小孔射出圓筒的。但與筒壁碰撞兩次，它就有可能從小孔射出。在此情形中，P在筒內的路徑由三段等長、等半徑的圓弧HM、MN和NH組成。現考察其中一段圓弧MN，如圖2所示，由於P沿筒的半徑方向入射，OM和ON均與軌道相切，兩者的夾角 （1）
設圓弧的圓半徑為r，則有qvB=m （2）
圓弧對軌道圓心O′所張的圓心角 （3）
由幾何關系得r=Rcot （4）
解（2）、（3）、（4）式得v= （5）
2、P由小孔射入到第一次與筒壁碰撞所通過的路徑為s=βr（6），經歷時間為t1= （7）
P從射入小孔到射出小孔經歷的時間為t=3t1 （8） 由以上有關各式得t= （9）
評分標准：（本題25分）1、17分，（1）、（2）、（3）、（4）式各3分，
（5）式5分。2、8分，（6）、（7）、（8）、（9）式各2分。
八、參考解答：
小球獲得沿豎直向下的初速度v0後，由於細繩處於鬆弛狀態，故從C點開始，小球沿豎直方向作初速度為v0、加速度為g的勻加速直線運動。當小球運動到圖1中的M點時，繩剛被拉直，勻加速直線運動終止。此時繩與豎直方向的夾角為α=30º。
在這過程中，小球下落的距離s=l+2lcosα=l(1+ ) （1）
細繩剛拉直時小球的速度v1滿足下式：v12=v22+2gs （2）
在細繩拉緊的瞬間，由於繩的伸長量可不計而且繩是非彈性的，故小球沿細繩方向的分速度v1cosα變為零，而與繩垂直的分速度保持不變，以後小球將從M點開始以初速度v1′=v1sinα= v1 (3)
在豎直平面內作圓周運動，圓周的半徑為2l，圓心位於A點，如圖1所示，由（1）、（2）、（3）式得v12= (4)
當小球沿圓周運動到圖中的N點時，其速度為v，細繩與水平方向的夾角為θ，由能量關系有
（5）
用FT表示繩對小球的拉力，有FT+mgsinθ= （6）
1、
設在θ=θ1時（見圖2），繩開始鬆弛，FT=0，小球的速度v=u1。以此代入（5）、（6）兩式得
（7） mgsinθ1= （8）
由（4）、（7）、（8）式和題設v0的數值可求得θ1=45° （9） u1= （10）
即在θ1=45°時，繩開始鬆弛，以N1表示此時小球在圓周上的位置，此後，小球將脫離圓軌道從N1處以大小為u1，方向與水平方向成45°角的初速度作斜拋運動。
以N1點為坐標原點，建立直角坐標系N1xy，x軸水平向右，y軸豎直向上。若以小球從N1處拋出的時刻作為計時起點，小球在時刻t的坐標分別為x=u1cos45°t= u1t （11）
y= u1sin45°t－ gt2= u1t－ gt2 （12）
由（11）、（12）式，注意到（10）式，可得小球的軌道方程：y=x－g =x－ （13）
AD面的橫坐標為x=2lcos45°= l （14）
由（13）、（14）式可得小球通過AD所在豎直平面的縱坐標y=0 （15）
由此可見小球將在D點上方越過，然後打到DC邊上，DC邊的縱坐標為
y=－(2lsin45°－l)=－( －1)l（16）
把（16）式代入（13）式，解得小球與DC邊撞擊點的橫坐標x=1.75l （17）
撞擊點與D點的距離為△l=x－2lcos45°=0.35l （18）
2、v02=2(3 +11)gl設在θ=θ2時，繩鬆弛，FT=0，小球的速度v=u2。以此代替（5）、（6）式中的θ1、u1，得 （19） msinθ2= （20）
以v02=2(3 +11)gl3代入（4）式，與（19）、（20）式聯立，可解得θ2=90° （21） u2= （22）
（22）式表示小球到達圓周的最高點處時，繩中張力為0，隨後繩子被拉緊，球速增大，繩中的拉力不斷增加，拉力和重力沿繩子的分力之和等於小球沿圓周運動所需的向心力，小球將繞以D點為圓心，l為半徑的圓周打到樑上的C點。
評分標准：（本題25分）（3）式2分，（5）、（6）式各1分，（9）、（10）式各3分，得出小球不可能打在AD邊上，給3分，得出小球能打在DC邊上，給2分，正確求出小球打在DC邊上的位置給2分。求出（21）、（22）式各佔3分，得出小球能打在C點，再給2分。
如果學生直接從拋物線方程和y=－(2lsin45°－l)=－( －1)l求出x=1.75l，同樣給分。不必證明不能撞擊在AD邊上。
九、參考答案：
1、這是一個大尺度運動，導彈發射後，在地球引力作用下將沿橢圓軌道運動。如果導彈能打到N點，則此橢圓一定位於過地心O、北極點N和赤道上的發射點C組成的平面（此平面是C點所在的子午面）內，因此導彈的發射速度（初速度v）必須也在此平面內，地心O是橢圓的一
個焦點。根據對稱性，注意到橢圓上的C、N兩點到焦點O的距離相等，故所考察橢圓的長輛是過O點垂直CN的直線，即圖上的直線AB，橢圓的另一焦點必在AB上。已知質量為m的物體在質量為M的地球的引力作用下作橢圓運動時，物體和地球構成的系統的能量E（無窮遠作為引力勢能的零點）與橢圓半長軸a的關系為E=－ （1）
要求發射的能量最少，即要求橢圓的半長軸a最短。根據橢圓的幾何性質可知，橢圓的兩焦點到橢圓上任一點的距離之和為2a，現C點到一個焦點O的距離是定值，等於地球的半徑R，只要位於長軸上的另一焦點到C點的距離最小。該橢圓的半長軸就最小。顯然，當另一焦點位於C到AB的垂線的垂足處時，C到該焦點的距離必最小。由幾何關系可知2a=R+ R （2）
設發射時導彈的速度為v，則有E= mv2－ （3）
解（1）、（2）、（3）式得v= （4） 因 =mg （5）
比較（4）、（5）兩式得v= （6） 代入有關數據得 v=7.2km/s （7）
速度的方向在C點與橢圓軌道相切。根據解析幾何知識，過橢圓上一點的切線的垂直線，平分兩焦點到該點連線的夾角∠OCP，從圖中可看出，速度方向與OC的夾角θ=90º－ ×45º=67.5º （8）
2、由於地球繞通過ON的軸自轉，在赤道上C點相對地心的速度為vC= （9）
式中R是地球的半徑，T為地球自轉的周期，T=24×3600s=86400s，故vC=0.46km/s （10）
C點速度的方向垂直於子午面（圖中紙面）。位於赤道上C點的導彈發射前也有與子午面垂直的速度vC，為使導彈相對於地心速度位於子午面內，且滿足（7）、（8）兩式的要求，導彈相對於地面（C點）的發射速度應有一大小等於vC、方向與vC相反的分速度，以使導彈在此方向相對於地心的速度為零，導彈的速度的大小為v′= （11） 代入有關數據得v′=7.4km/s （12）
它在赤道面內的分速度與vC相反，它在子午面內的分速度滿足（7）、（8）兩式。
3、質量為m的質點在地球引力作用下的運動服從機械能守恆定律和開普勒定律，故對於近地點和遠地點有下列關系式 = （13） = （14）
式中v1、v2分別為物體在遠地點和近地點的速度，r1、r2為遠地點和近地點到地心的距離。將（14）式中的v1代入（13）式，經整理得 （15）
注意到r1+r2=2a （16） 得 （17） 因E= （18）
由（16）、（17）、（18）式得E=－ （19）
評分標准：（本題25分）
1、14分。（2）式6分，（3）式2分，（6）、（7）式共4分，（8）式2分。
2、6分。（11）式4分，（12）式2分。
3、5分。（13）、（14）式各1分，（19）式3分。
不好意思，看成預賽了

G. 全國初中物理競賽初賽試題及答案

第十一屆全國初中應用物理知識競賽試題

作者：佚名 新課標試卷來源：本站原創 點擊數：2010 更新時間：2004-9-30

第十一屆全國初中應用物理知識競賽試題

*注意：本卷中的插圖實際大小比顯示的大小要大，如看不清可適當拉大，插圖為灰度圖，如要列印請設圖片為黑白模式，否則列印時會很模糊。

一、 選擇題：以下各題所列答案中只有一個是正確的。把正確答案前面的字母填在題後的方括弧內（共33分，每小題3分）

1. 宇宙飛船進入預定軌道並關閉發動機後，在太空運行，在這飛船中用天平測物體的質量，結果是（ ）

A.和在地球上測得的質量一樣大

B. 比在地球上測得的大

C. 比在地球上測得的小

D.測不出物體的質量

2. 秋高氣爽的夜裡，當我仰望天空時會覺得星光閃爍不定，這主要是因為：（ ）

A. 星星在運動

B. 地球在繞太陽公轉

C. 地球在自轉

D. 大氣的密度分布不穩定，星光經過大氣層後，折射光的方向隨大氣密度的變化而變化

3. 1999年以美國為首的北約軍隊用飛機野蠻地對南聯盟發電廠進行轟炸時，使用了一種石墨炸彈，這種炸彈爆炸後釋放出大量的纖維狀的石墨覆蓋在發電廠的設備上，贊成電廠停電。這種炸彈的破壞方式主要是：（ ）

A. 炸塌廠房

B. 炸毀發電機

C. 使設備短路

D. 切斷輸電線

4. 小剛家中的幾盞電燈突然全部熄滅了，檢查保險絲發現並未燒斷，用測電筆測試各處電路時，氖管都發光。他對故障作了下列四種判斷，其中正確的是：（ ）

A. 燈泡全部都燒壞

B. 進戶零線斷路

C. 室內線路發生短路

D. 進戶火線斷路

5. 下列物體都能導熱，其中導熱本領最好的是：（ ）

A. 鐵管

B. 鋁管

C. 銅管

D. 熱管

6. 室內垃圾桶平時桶蓋關閉不使垃圾散發異味，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟。根據室內垃圾桶的結構示意圖可確定：（ ）

A. 桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿

B. 桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿

C. 桶中有兩個杠桿在起作用，用都是省力杠桿

D. 桶中有兩個杠桿在起作用，一個是省力杠桿，一個是費力杠桿

7. 小明拿著一個直徑比較大的放大鏡伸直執行手臂觀看遠處的物體，可以看到物體的像，下面說法中正確的是：（ ）

A. 射入眼中的光一定是由像發出的

B. 像一定是虛像

C. 像一定是倒立的

D. 像一定是放大的

8. 生物顯微鏡的鏡筒下面有一個小鏡子，用來增加進入鏡筒的光強。如果小鏡子的鏡面可以選擇，在生物課上使用時，效果最好的是：（ ）

A. 凹型鏡面

B. 凸型鏡面

C. 平面鏡面

D. 乳白平面

9. 小強在北京將一根質量分布均勻的條形磁鐵用一條線懸掛起來，使它平衡並呈水平狀態，懸線系住磁體的位置應在：（ ）

A. 磁體的重心處

B. 磁體的某一磁極處

C. 磁體重心的北側

D. 磁體重心的南側

10.小紅家的家庭電路進戶開關上安裝著漏電保護器，上面寫著下表中的一些數據，在以下幾種說法中，正確的是：（ ）

A. 漏電電流大於30mA，保護器會在0.1秒之內切斷電源

B. 漏電持續時間超過0.1秒時保護器才能動作

C. 當漏電電流達到15mA時就能起到可靠的保護作用

D. 只有當進戶電壓大於220V或用電電流大於20A時，才能起保護作用

11.炎熱的夏天，當你走在曬得發燙的柏油路上時，剛巧來了一輛灑水車，灑濕了路面。這時你會感到更加悶熱，產生這種感覺的主要原因是：（ ）

A. 灑水車中的水經過曝曬，內能增加，溫度很高

B. 灑水後空氣的濕度增加，身上的汗較難蒸發

C. 地面上的水反射了陽光，使身體得到更多的熱量

D. 水蒸發時把地面的熱帶到了人的身上

二、 填空：（共24分，每小題3分）

1. 李明同學放學回家，正碰上刮風下雨，他以18千米/時的速度由西向東快跑，此時他發現了奇怪的現象，雨滴成豎直下落狀態，請你確定，這時刮的是______風，風速是_____米/秒

2. 後輪驅動的汽車在平直路面上向前加速行駛時，地面對後輪的摩擦力方向中是_______，對前輪的摩擦力方向是________。

3. 下圖是根據廣西北海市一家賓館中所掛鍾表的照片繪制的示意圖，圖中秒針、分針和標有24個數字的轉盤都沿順時針方向轉動。根據鍾表的示數，這張照片是在北京時間（按24小時制計時）______時______分______秒拍攝的。

4. 小紅家上月5日自來水表的讀數為344米3，本月5日自來水表各指針的位置如圖所示，這時水表的示數是_______米3，所以一個月來她家用去_______米3水（讀數到米3即可）。

5. 音樂廳正確音樂會，男中音在放聲高歌，女高音輕聲伴唱，又有多種樂器伴奏，這時男中音的________比女高音的大，而女高音的________比男中音的高。音樂會的聲音我們聽起來有豐富的立體感，這主要是由於人的聽覺具有________效應。

6. 近視眼鏡的鏡片是一個________透鏡，它和眼球中相當於透鏡的那部分的綜合作用使得這個「照相機」的「鏡頭」的焦距變________了。

7. 圖甲所示，為農戶用的一種風箱的結構示意圖，其中在A、B、C、D四處分別裝有單向通風閥門，使得無論向左推或向右推活塞時，風箱都能向灶中送風。若此時正向左推活塞，請在丙圖中畫出這時閥門的開、閉狀態。作圖時可參照圖乙的畫法。

8. 我周圍有很多利用電能發光的燈。有的利用燈絲的高溫而發光，如________燈；有時燈有燈絲，但是不靠燈絲發光，如_______燈；有的燈根本沒有燈絲，通電後也能發光，如________燈。

三、 簡答下列各題（共17分）

1.（4分）物理學常常把實際的研究對象或實際的過程抽象成「物理模型」。如用鍘刀鍘草時，可以把鍘刀看做是一個能夠繞軸轉動的硬桿，而不必考慮刀的形狀、刀的材質，在物理學中把它稱為「杠桿」，這時「杠桿」就是鍘刀的「物理模型」。

汛期，江河中的水有時會透過大壩下的底層從壩外的地面冒出來，形成「管涌」，初中物理講過的什麼裝置可以作為「管涌」的物理模型？自行車的車把可以控制車的方向，它的「物理模型」又是什麼？

2.（3分）小峰想利用電冰箱降低室溫：他先將電冰箱的門打開，然後接通電源。他這樣做，可以達到降低室溫的目的嗎？為什麼？

3.（4分）節日里氫氣球飄向高空，越來越小，逐漸看不見了。設想，氣球最後可能會怎樣。根據你所學的物理知識作出預言，並說明理由。

4.（6分）要學好物理就要多動手實驗。請你列舉出用大塑料可樂瓶製成的三種物理實驗器具，並簡述製作過程及用它所演示的物理現象。

四、（10分）小英設計了一個實驗，驗證水的內部壓強和水深的關系，所用的裝置如圖所示，增加細管內的砂粒可以改變細管沉入水中的深度。

1. 指出所作的測量工具，並用字母表示需要測量的物理量。

2. 逐條寫出實驗步驟。

3. 根據測量量導出在不同深度處計算壓強的公式。

4. 說明怎樣通過實驗結果判斷水的內部壓強是否與水深成正比。

五、（8分）水在熱電廠的鍋爐中變為水蒸汽，通過渦輪機帶動發電機發電，用過的水蒸汽在液化器中凝結成水，再到鍋爐，循環使用。液化器中的冷卻水則流到冷卻塔中降溫，如圖。水的比熱為4.2×103焦/（千克·℃），求：

1. 夏天，來自冷卻塔的水溫為16，而回到冷卻塔的水溫為30。若冷卻塔和液化器間水的流量為15米3/秒，試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。

2. 如果發電機的發電功率是56萬千瓦，發電機把機械能轉化為電能的效率為80%，不計水蒸汽通過渦輪機過程中由於熱傳遞贊成的能量損失及渦輪機的摩擦，試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。

六、(8分)山區某工地方程式時，照明電路需用導線從離工地250米處的電源引來，工地上要用一隻「220V 100W」和一隻「220V 200W」的燈泡來照明，所用導線的電阻為每米0.018歐，如果電源兩端的電壓為220伏，且保持不變，試求照明時導線上所消耗的功率和每隻燈泡實際所消耗的功率。（計算時不考慮燈絲電阻的變化，數值只取整數，小數可四捨五入）

參考答案

一、1．D 2．D 3．C 4．B 5．D 6．D 7．C 8．A 9．C 10．A 11．B
二、1．西 5 2．水平向前 水平向後 3．20 24 57 4．356 12 5．響度（或音量，聲音） 音調（或頻率） 雙耳 6．凹 長 7．A、B、C、D處開合狀態如圖 8．白熾 日光 霓虹

答案填空第7題圖

三、1

H. 第十四屆全國物理競賽預賽試題及答案

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