2024年全國(guó)中學(xué)物理競(jìng)賽試題

(2024年9月7日9:00-12:00)考生須知1、考生考試前務(wù)必認(rèn)真閱讀本須知。2、本試題共4頁(yè)，總分為400分。3、需要閱卷老師評(píng)閱的內(nèi)容一定要寫(xiě)在答題紙相應(yīng)題號(hào)后面的空白處；閱卷老師只評(píng)閱答題紙上的內(nèi)容；選擇題和填空題也必須在答題紙上作答；寫(xiě)在試題紙和草稿紙上的解答都不能給分。一.選擇題(本題60分，含5小題，每小題12分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意。將符合題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫(xiě)在答題紙對(duì)應(yīng)小題后面的括號(hào)內(nèi)。全部選對(duì)的給12分，選對(duì)但不全的給6分，有選錯(cuò)或不答的給0分。)1.一邊長(zhǎng)為a的正方形處于水平面上，其四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)正電子。一個(gè)電子在該正方形的中心點(diǎn)0的正上方P(0、P兩點(diǎn)的距離遠(yuǎn)小于a)處自靜止釋放。不考慮空氣阻力、重力、電磁輻射、量子效應(yīng)和其他任何擾動(dòng)。該電子()A.會(huì)運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處B.與正電子構(gòu)成的系統(tǒng)的能量守恒C.會(huì)在過(guò)O點(diǎn)的豎直線上做周期運(yùn)動(dòng)D.會(huì)在正方形上方振蕩積)-T(絕對(duì)溫度)圖如圖2a所示。已知此過(guò)程中時(shí)，溫度達(dá)到最d3.一個(gè)動(dòng)能為2.0eV的電子從很遠(yuǎn)處向一個(gè)固定的質(zhì)子飛去。電子接近質(zhì)子時(shí)被俘獲，同時(shí)放出一個(gè)光子，電子和質(zhì)子形成一個(gè)處于基態(tài)的靜止氫原子。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為-13.6eV,光在真空中的速度為dA.79nmB.91nmC.107nmD.620nm4.如圖4a,兩豎直墻面的間距為1,一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d的正方形木塊被一輕直彈簧頂在左側(cè)墻面上，彈簧右端固定在右側(cè)墻面上，且彈簧與墻面垂直。已知木。 三.計(jì)算題(本題240分，共6小題，每小題40分。計(jì)算題的解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重單位。)(1.2)若硬幣與桌面的靜摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)加速度超過(guò)多大圖11b(2)如圖11b,圖11b圖12a結(jié)構(gòu)如圖13c所示，它由9個(gè)圖13b銅的電導(dǎo)率σ=6.45×10?s-1·m-1。(1)“S”形基本單元各段導(dǎo)線的長(zhǎng)度如圖13d所示，其中L=25pm,L=200μm,S=100μm,每段連接部分的長(zhǎng)度l。=15μm;“S”形基本單元捋直后等效于一段橫截面為矩形(寬、高分分別計(jì)算圖13a、圖13b、圖13o所示的3個(gè)平面電路導(dǎo)線兩端之間的電阻的阻值R、R、R元開(kāi)始連續(xù)迭代n次。試對(duì)n=0,1,2,3,4和N(N為任意非負(fù)整數(shù)),導(dǎo)出平面電路導(dǎo)線兩端之間的電阻值的表達(dá)式(用W,t,σa,L,l?,3,l.(3)將矩形平面電路在其長(zhǎng)和寬的方向都均勻拉伸了10%,在拉伸過(guò)程中銅的密14.如圖14a,一電阻分布均勻、直徑為d的金屬環(huán)豎直固定在水平地面上，地大小為g,忽略摩擦和空氣阻力。圖14a15.一報(bào)廢衛(wèi)星的橫截面(與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向垂直)的面積S=0.50m2,質(zhì)量m=的近地軌道附近布滿密度為pa=1.6×10-lkg/m3的粉重力加速度大小g=9.8m/s2,萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-1m3/(kg·s2)。地球地球觀位置觀位置圖16a(1)試估算此時(shí)地心到太陽(yáng)實(shí)際位置的連線與地