第29屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷.pdf

眇甲舯鍶蟬殷桊蟬邵斟 呻 仁 兇 密 第 屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷 本卷共16題 滿分2 分 選擇題 本題共5小題 每小題6分 在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng) 中 有的小題只有 項(xiàng)符合題意 有的小題有多項(xiàng)符合題意 把符合 題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫在每小題后面的方括號(hào)內(nèi) 全部選對(duì) 的得6分 選對(duì)但不全的得3分 有選錯(cuò)或不答的得0分 1 下列說法中正確的是 A 水在0 C時(shí)密度最大 B 一個(gè)絕熱容器中盛有氣體 假設(shè)把氣體中分子速率很大的如大于h 的分子全部取 走 則氣體的溫度會(huì)下降 此后氣體中不再存在速率大于v 的分子 C 杜瓦瓶的器壁是由兩層玻璃制成的 兩層玻璃之間抽成真空 抽 成真空的主要作 得分閱卷復(fù)核 封 用是既可降低熱傳導(dǎo) 又可降低熱輻射 D 圖示為一絕熱容器 中間有一隔板 隔板左邊盛有溫度 為r 的理想氣體 右邊為真空 現(xiàn)抽掉隔板 則氣體的 最終溫度仍為丑 如圖 一半徑為R電荷量為o 的帶電金屬球 球心位置0固定 P為球外一點(diǎn) 幾位 同學(xué)在討論P(yáng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)時(shí) 有下列一些說法 其中哪些說法是正確的 A 若P點(diǎn)無限靠近球表面 因?yàn)榍虮砻鎺щ?根據(jù)庫(kù)侖定律可推知 P點(diǎn) 的場(chǎng)強(qiáng)趨 于無窮大 墾耄攣苔 場(chǎng)強(qiáng)處處為0 若 P點(diǎn)無限靠近球表面 則P點(diǎn)的場(chǎng) C 若o 不變 P點(diǎn)的位置也不變 而令R變小 則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變 D 若保持o 不變 而令R變大 同時(shí)始終保持P點(diǎn)極靠近球表面處 則 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 不變 圖中L為一薄凸透鏡 a b 為一發(fā)光圓面 二者共軸 s 為與L平行放置的屏 已知這 時(shí)曲可在屏上成清晰的像 現(xiàn)將透鏡切除一半 只保留主軸以上的一半透鏡 這時(shí) 曲在s 上的像 A 尺寸不變 亮度不變 B 尺寸不變 亮度降低 C 只剩半個(gè)圓 亮度不變 D 只剩半個(gè)圓 亮度降低 物理競(jìng)賽預(yù)賽卷 第1頁 r 真 空 線 1 56 78 總分 910 12 1314 1516 共8頁 5 4 一輕質(zhì)彈簧 一端固定在墻上 另一端連一小物塊 小物塊放在摩擦系數(shù)為u 的水平 面上 彈簧處在自然狀態(tài) 小物塊位于0處 現(xiàn)用手將小物塊向右移到乙處 然后從 靜止釋放小物塊 發(fā)現(xiàn)小物塊開始向左移動(dòng) A 小物塊可能停在 點(diǎn) B 小物塊停止以后所受的摩擦力必不為 0 C 小物塊無論停在0點(diǎn)的左邊還是右邊 停前所受的摩檫力的方向和停后所受摩擦 力的方向兩者既可能相同 也可能相反 D 小物塊在通過0點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)直到最遠(yuǎn)處的過程中 速度的大小總是減小 小物 塊在由右邊最遠(yuǎn)處回到0點(diǎn)的過程中 速度的大小總是增大 如圖所示 一內(nèi)壁光滑的圓錐面 軸線00 是豎直的 頂點(diǎn)o 在下方 錐角為 若有兩個(gè)相同的小珠 均視為質(zhì)點(diǎn) 在 圓錐的內(nèi)壁上沿不同的圓軌道運(yùn)動(dòng) 則有 A 它們的動(dòng)能相同 B 它們運(yùn)動(dòng)的周期相同 C 錐壁對(duì)它們的支撐力相同 D 它們的動(dòng)能與勢(shì)能之比 相同 設(shè)0點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn) 填空題和作圖題 把答案填在題中的橫線上或把圖畫在題中指定的地方 只要給出結(jié) 不需寫出求得結(jié)果的過程 一一 果 得分閱卷復(fù)核 得分閱卷 復(fù)核 個(gè)電路中電阻條上消耗的愨 電源 現(xiàn)在要使整 i 耆母畫蜥 葒 根龜陲 憎盯 T 6 6分 鈾 8 劈U 是放射性元素 若衰變時(shí)依次放出 粒子 最終形成穩(wěn) 定的核IPb 則其中X Y 7 10分 在寒冷地區(qū) 為了防止汽車擋風(fēng)玻璃窗結(jié)霜 可用通 電電阻力l 熱 圖示為10根阻值皆為3 的電阻條 和一個(gè)內(nèi)阻為 l山 I 物理競(jìng)賽預(yù)賽卷 第2頁 共8頁 得分閱卷復(fù)核 得分閱卷復(fù)核 8 10分 已知 光子有質(zhì)量 但無靜止質(zhì)量 在重力場(chǎng)中也有重力勢(shì) 能 若從地面上某處將一束頻率為v 的光射向其正上方相距為d 的 空間站 d 遠(yuǎn)小于地球半徑 令空間站接收到的光的頻率為v 1則差 V V 已知地球表面附近的重力加速度為g 9 1O分 圖中所示兩物塊疊放在一起 下面物塊位于光滑水平桌面上 其質(zhì)量為 m 上面物塊的質(zhì)量為 兩物塊之間的 靜摩擦系數(shù)為u 現(xiàn)從靜止出發(fā)對(duì)下面物 塊施以隨時(shí)間J變化的水平推力F 9 J 為一常量 則從力開始作用到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn) 動(dòng)所經(jīng)過的時(shí)間等于 此時(shí)物塊的速度等于 10 分 圖中 是密封在真空玻璃管 內(nèi)的金屬電極 它受光照射后能釋放 出 電子 W是可以透光的窗口 光線通過它 可照射到電極 上 C是密封在真空玻 璃管內(nèi)圓筒形的收集電極 它能收集K所發(fā)出的光電子 R是 接在電池組E 電壓足夠高 兩端的滑動(dòng)變阻器 電極 通過導(dǎo) 線與串聯(lián)電池組的中心端o 連接 G是用于測(cè)量光電流的電流 計(jì) 已知當(dāng)某一特定頻率的單色光通過窗口照射電極 時(shí) 能 產(chǎn)生光電子 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)接頭處在某一點(diǎn)P時(shí) 可以 測(cè)到光電流 當(dāng)滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí) G的示數(shù)增大 使滑動(dòng)頭繼續(xù)緩慢向右不斷移動(dòng)時(shí) 電流 計(jì)G的示數(shù)變化情況是 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的 滑動(dòng)接頭從P點(diǎn)緩慢向左不斷移動(dòng)時(shí) 電流計(jì)G的示數(shù)變化情況是 若測(cè)得用頻率為v 1的單色光照射電極 時(shí)的遏止電壓為匕 頻率為l 9的單色光照射電極時(shí) 的遏止電壓為 已知電子的電荷量為 則普朗克常量幾 金屬電極 的 逸出功吼 三 計(jì)算題 計(jì)算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說明 方程式和重要的演算步驟 只 寫出最后 結(jié)果的不能得分 有數(shù)值計(jì)算的 答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 巾甲妝姓 得分閱卷復(fù)核 翎昔櫸羽誰凳 囗 羽 r丶 得分閱卷復(fù)核 I1 18分 如圖所示 一根跨越一固定的水 平光滑細(xì)桿的柔軟 不可伸長(zhǎng)的輕繩 兩端 各系一個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B 球A剛好 接觸地面 球B被拉到與細(xì)桿同樣高度的水 平位置 當(dāng)球B到細(xì)桿申距離為J時(shí) 繩剛好拉直 在繩被拉直時(shí) 釋放球B 使球B從靜止開始向下擺動(dòng) 求球A剛要離開地面時(shí)球 B與其初始位置的高度差 物理競(jìng)賽預(yù)賽卷 第3頁 共8頁 三 氣 得分闋卷復(fù)核 冬甯豫 衤昔 人 宵 i i f 淹 筍澤 龐 分 段橫截茴積s 1 Om m a 的銅 g 紼接人直流龜路申七 當(dāng) 流經(jīng)該導(dǎo)線的電流 1 0A時(shí) 該段i 鏑導(dǎo)線節(jié)苜茵龜子定向 運(yùn)動(dòng)的 平均速度乙為多大 已知 每個(gè)銅原子有 個(gè) 自 宙龜子 每個(gè)電 寧由t m g 三 i 6x 油劫嗆 癇o g 枋島 0g 幾滬 桷的縻爾庚皇 生一 答 得 超 F邴吖 甲1F叩 甲笮 羅 肀 耋 鼓鼙 藪 翠 典 婦 0 爨鑫 熬嚴(yán)津 堂 軍 舞 羚 艸 線 物理競(jìng)賚預(yù)賽卷 鏵u 頁 共s X 密 封 線 I 彳0 1 冖 圈 i 莒 復(fù)核 榪 1s 9 分 電碡蠹罅趔為 g 和0的兩個(gè)帶異號(hào) 均可視為焦電荷 礓疆嗡別為m 和訌初埤 o A在 B的右方 且與 B B距無 杰 具有向右的初 耆 受斟 冉右的作翔力硇熱勰靜嘲瀋醛鵡 某 時(shí)刻 u 涔犁 暴 大距審 丿 i 求此最大距離 求 從 卉 始 勃 誘 森 菏 菠 諸 達(dá) 動(dòng) 最 大 的 速 桎 中 所 蔽 南 訪 I i I l 言 蚶 考 生 答 題 不 得 趣 過 此 線 辶 攥 腎 鼬 線 物蝣預(yù)賽鼗I第0燹腳 頁 得分閱卷 復(fù)核 分 由 雙原子分子構(gòu)成的氣體 當(dāng) 溫度升高時(shí) 一部分雙 原子分子會(huì)分解成兩個(gè)單原子分子 溫 度越高 被 分廨的雙原子分 子的比例越大 于 是整個(gè)氣體可視為由單原子分子構(gòu)成的氣體與由 雙原子分子構(gòu)成的氣體的混合氣體 這種混合氣體的每一種成分氣 士f a Q 體都可視作理想 缽 在體積 h 郵 厶3瓦 堇菖百基蘗 i F藍(lán)薯三 蛋鱉冒 磋置籬 于不同溫度下測(cè)得容器中蒸氣的壓強(qiáng)如下 1073 I473 P Pa2 099 I05 4 120 1o 5 試求溫度分別為 1093 和I09g K時(shí) 該碘蒸氣中單原子分子碘蒸氣的質(zhì)量與碘的 J總質(zhì)量之比 值 已知碘蒸氣 的總質(zhì)量與一個(gè)摩爾的雙原子荻分子的質(zhì)量相 同 普 適氣體常量 IR 8 31J m o I丬 K 物理競(jìng)賽預(yù)賽卷 第6頁 共8頁 得分閱卷 復(fù)核 1s z O 分 圖中0是 根通電長(zhǎng)苴導(dǎo)線 早線 中的電流為工一電阻為R 每邊長(zhǎng)為z a 的導(dǎo)線方 框 其中兩條邊與L平行 可繞過其中心并與長(zhǎng) Jl l冖1 筏 11 1 卜rh i R li r 冫 I I一 IIIIIlllI11ll 一 丨 丬 卜 r 直導(dǎo)線平行的軸線 o o r 轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線與長(zhǎng)苴骨線相 距0 b 臼 初始時(shí)刻 導(dǎo)線框與直導(dǎo)線共面 現(xiàn)使線框以恒定的角速度 a 轉(zhuǎn)動(dòng) 求線框中的感應(yīng)電流的大小 不計(jì)導(dǎo)線框的自 感 已知 電流F的 長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線 處 的磁感應(yīng)強(qiáng)孝 本忄 為l 其中 括為常量 物痤競(jìng)賽預(yù)賽卷 第刁頁 共 頁 得分閱卷復(fù)核 分 一質(zhì)量為祝 3000k g 的人造衛(wèi)星在離地面的高度為 180k m 的高 空 繞 地 球 作 圓周 運(yùn) 動(dòng) 那里 的重 力 加 速 度 g 9 3m s 由于受到空氣阻力的作用 在一年時(shí)間內(nèi) 人造衛(wèi) 星的高度要下n a I 0 s 仳 已知物體在密度為 的流體中以速度 v 運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力F可表示為F 告淤C a 式中A是物體的最大橫截面積 C是拖曳系 數(shù) 與物體的形狀有關(guān) 當(dāng) J顯在高空中運(yùn)行時(shí) 可以認(rèn)為衛(wèi)星的拖曳系數(shù)C 1 取衛(wèi) 星的最大橫截面積 6 Om z 已知地球的半徑為風(fēng) k 試由以上數(shù)據(jù)估算衛(wèi)星所在 處的大氣密度 線 鈞理競(jìng)賽預(yù)賽卷 第8頁 共8頁 密 封 線 得分閱卷戤 1 分 一質(zhì)量為m g O00k g 的人造衛(wèi)星在離地面的高度為 180k m 的高 空 繞 地 球 作 圓周 運(yùn) 動(dòng) 那里 的重 力 加 速 度 g 9 3血 s 1由于受到空氣阻力的作