第三屆全國中學生物理競賽決賽

Ⅰ 全國中學生物理競賽三等獎是省賽區三等獎嗎(是復賽時的全國三等獎)

是賽區三等獎的，全國中學生物理競賽競賽分為預賽、復賽和決賽，對於在專預賽和復賽中成績優秀的學生屬設立的是賽區一、二、三等獎。

根據《全國中學生物理競賽章程》規定：

第十六條 對於在預賽和復賽中成績優秀的學生，全國競委會設立賽區一、二、三等獎，由地方競委會按學生成績進行評定。賽區一等獎的評定以復賽總成績為准。賽區二等獎的評定以復賽理論成績為准。

賽區三等獎的評定標准由地方競委會根據學生成績和當地實際情況決定。賽區一、二、三等獎獲獎者均頒發相應的獲獎證書。賽區一等獎的名額由常委會決定。賽區二、三等獎的名額由各省（自治區、直轄市）物理學會確定。對獲獎學生的獎勵要有利於學生的健康成長。

(1)第三屆全國中學生物理競賽決賽擴展閱讀：

相關規定：

1、全國中學生物理競賽只評選個人獎，不搞省、地、市、縣或學校之間的評比。根據決賽成績和參加決賽人數，每屆評選出決賽一等獎、二等獎和三等獎。一等獎和二等獎人數各占參加決賽人數的1/6和1/3。

2、若一（或二）等獎最後一個名額有兩名或兩名以上的學生總成績相同，則都評為一（或二）等獎。由全國競委會給予獎勵。在舉行決賽的城市召開授獎大會，頒發全國中學生物理競賽獲獎證書。

Ⅱ 第10屆全國中學生物理競賽決賽試題 答案詳解！急！ 或幫我解一道題

兩點間電勢=Kq/r^2.這個要積分的
首先因為任意一點電量q=Q/(4/3*πR^3)*1
圓心r距離處平面的電勢=圓心r距離處任意一點的電勢
以球心為原點建立建坐標系，設圓心r距離處任意一點為（r，0，0）
再設球內任意一點為（x，y，z）
則兩點間電勢為Kq/（（x-r）^2+y^2+z^2）
x,y,z在x^2+y^2+z^2<=r^2上積分，這是多元積分，我們還沒教，我不會，但方法是對的
剩下的你去問一下這個式子怎麼算

Ⅲ 17、18、23、24屆全國中學生物理競賽決賽試卷及解答

一、（本題分）
質量均為m的三個小球A,B,C處於光滑水平面上。A和B，B和C之間分別用長為l的細線相連。AB的延長線與BC的夾角α=π/3。在平面內建立xOy系，其中O點與B球重合。x軸和y軸的方向如圖所示。今有一質量同為m的小球D，沿y軸負方向以速度v0向B球運動。在碰撞結束的一瞬間，兩條繩均斷。問在此之後，經多長時間D球與ABC三球的質心間距最小？
二、（本題20分）
為了近距離探測太陽並讓探測器能回到地球附近，可發射一艘以橢圓軌道繞太陽運行的攜帶探測器的宇宙飛船，要求其軌道與地球繞太陽的運動軌道在同一平面內，軌道的近日點到太陽的距離為百分之一AU（AU為距離的天文單位，表示太陽和地球之間的平均距離，1AU=1.495*10 E12m），並與地球具有相同的繞日運行周期（為簡單計算，設地球以圓軌道繞太陽運動）。試問從地球表面應以多大的相對於地球的發射速度u(發射速度是指在關閉火箭發動機，停止對飛船加速時飛船的速度)發射此飛船，才能使飛船在克服地球引力作用後，仍在地球繞太陽運行軌道附近（也就是說克服了地球引力作用的飛船仍可看作在地球軌道上）進入符合要求的橢圓軌道繞日運行？
已知地球半徑R=6.37*10E6m,地面處的重力加速度g=9.80m/s2，不考慮空氣阻力。
三、（本題10分）
如圖所示，在一個封閉的高為H的桶中，內橫截面積為S的絕熱氣缸中，有一個質量為m的活塞A把氣缸分成上下兩部分，活塞可在缸內貼著缸壁無摩擦地上下滑動。氣缸頂部與A之間串聯著勁度系數分別為k1和k2的輕質彈簧。A的上方為真空，下方充有一定質量的理想氣體。已知體系處於平衡狀態，A所在處的高度（其下表面距氣缸地面的距離）與兩彈簧總共的壓縮量相等，皆為h1=H/4。獻給電爐絲R通以電流對氣體加熱，使A從高度h1處開始上升，停止加熱後系統達到平衡時，活塞的高度為h2=3H/4.求此過程中氣體吸收的熱量ΔQ。
已知當體積不變時，每摩爾該氣體溫度每升高1K吸收的熱量為3R/2。R為普適氣體常量。在整個過程中假設彈簧始終服從胡克定律。
四、（本題25分）
為了減少線路的輸電損耗，電力的遠距離輸送一般採用高電壓的交流電傳輸方式。在傳輸線路上建造一系列接地的鐵塔，把若干絕緣子連成串（稱為絕緣子串，如圖1）。其上端A掛在鐵塔的橫臂上，高壓輸電線懸掛在其下端B。絕緣子的圖示如圖2所示。在半徑為R1的導體球外緊抱有耐高壓的半球形陶瓷絕緣介質。介質外是一內半徑為R2的導體球殼。已知導體球與導體球殼之間的電壓為U時，介質中離球心距離為r處的場強為E=R1R2U/[(R1-R2)r2],場強方向沿徑向。
1.已知絕緣子導體球殼的內半徑R2=4.6cm,陶瓷介質的擊穿強度為Ek=135kV/cm,當介質內任一點的場強E>Ek時，介質即被擊穿，失去絕緣性能。為使絕緣子所能承受的電壓（即加在絕緣子的導體球和導體球殼間的電壓）為最大，導體球的半徑R1應取什麼值？此時對應的交流電壓的峰值是多少？
2.一個鐵塔下掛有四個絕緣子組成的絕緣子串（如圖1），每個絕緣子的兩極間有電容C0,每一絕緣子的下部導體（即導體球）對於鐵塔（即對地）有分布電容C1（導體球與鐵塔相當於電容器的兩個極板，它們之間有一定的電容，這種電容稱為分布電容），每個絕緣子的上部導體（即導體球殼）相對於高壓輸電線有分布電容C2，若高壓輸電線對地電壓有效值？？，試計算系統所能承受的最大電壓。
3.若C0=70pF=7×10-11F,C1=5pF,C2=1pF,試計算系統所能承受的最大電壓（指有效值）。
五、（本題25分）
如圖所示，G為一豎直放置的細長玻璃管，以其底端O為原點，建立一直角坐標系Oxy，y與玻璃管的軸線重合。在x軸上與原點距離為d處固定放置一帶電量為Q的正點電荷A，一個電荷量為q(q>0)的粒子P位於關內，可沿y軸無摩擦地運動。設兩電荷間的庫侖相互作用力不受玻璃管的影響。
1.求放在管內的帶電粒子P的質量m滿足什麼條件時，可以在y>0的區域內存在平衡位置。
2.上述平衡狀態可以是穩定的，也可能是不穩定的，它依賴於粒子的質量m。以y(m)表示質量為m的帶電粒子P處於平衡位置時的y坐標。當粒子P處於穩定平衡狀態時，y（m）的取值區間是 ;當粒子P處於不穩定平衡狀態時，y(m)的取值區間是 。
3.已知質量為m的粒子P處於穩定平衡狀態，粒子的y坐標為y1。現給P沿y軸一微小擾動，試證明以後的運動為簡諧運動，並求此簡諧運動的周期。
4.已知質量為m的粒子P的不穩定平衡位置的y坐標為y2,先設想把P放在坐標y3處，然後由靜止開始釋放P，求釋放後P能夠到達玻璃管底部的所有可能的y3。（只要列出y3滿足的關系式，不需要求解）
六、（本題20分）
透明球體置於n0=1的空氣中，其球心位於圖中光軸的O處，左右球面與光軸的交點為O1與O2,球體右半球面為一球面反射鏡，組成球形反射器。光軸上O1左側有一發光物點P，P到球面頂點O1的距離為s，由P發出的光線滿足傍軸條件。不考慮其他球面上的反射。
1.問發光物點P經此反射器後，最後的像點位於何處？
2.當P沿光軸方向以大小為v的速度由左向右移動時，試問最後的像點將以怎樣的速度運動？並說明當玻璃折射率n股取何值時，像點亦作勻速運動。
七、（本題15分）
已知鈉原子從激發態(記作P3/2)躍遷到基態（記作S1/2）,發出的光譜線的波長λ0=588.9965nm。現有一團鈉原子氣，其中的鈉原子作無規則的熱運動（鈉原子的運動不必考慮相對論效應），被一束沿z軸負方向傳播的波長為588.0080nm的激光照射。以θ表示鈉原子的運動方向與z軸正向之間的夾角（如圖所示）。問在30o<θ<45o的角度區間內的鈉原子中速率u在什麼范圍內能產生共振吸收，從S(1/2)態激發到P(3/2)？並求共振吸收前後鈉原子速度（矢量）變化的大小。（已知鈉原子質量為M=3.79×10-26kg,普朗克常量h=6.626069×10-34J•s，真空中的光速c=2.997925×108m•s-1）

Ⅳ 第28屆全國中學生物理競賽決賽獲獎名單

第28屆全國中學來生物理競賽決賽金牌（一源等獎）獲獎名單及名次排序：
湖北華師一附中 舒馳 總成績最佳獎 成績；181分/理論成績最佳獎 成績；139分
湖北華師一附中 黃文卓
浙江杭州二中 虞躍
江蘇 曾逸飛
天津南開中學 諸兆軒
浙江溫州中學 李大可
浙江溫州中學 謝怡然（女） 女生成績最佳獎 成績；170.5分
遼寧 姜一君
湖南 蔣智
四川 葉偉成
浙江鎮海中學 竺俊博
湖南 張劍寒
江蘇 江一葦
四川 王森
北京 周恆昀
北京 王東皡
遼寧 張昊天
湖北 高飛
湖北 張成鍇
山西 趙軒宇
湖南 喻凱東
陝西 憨家豪
上海 唐家興
吉林 池雨澤
山東 劉恕
四川 劉芮杉（女）
湖北 程威
湖南 付星昱
遼寧 於躍
遼寧 陳鑫
上海 周舟航
遼寧 鄭澤林
浙江溫州中學 項卓倫 實驗成績最佳獎 成績；53分
河北 劉尚
湖南 羅恆
湖南 曹奧
陝西 李航
江西 嚴朝鵬
上海 衛斯遠
陝西 張易凡
遼寧 徐竟成
湖南 傅庶佳（女）
浙江諸暨中學 陳泠融
北京 關梓軒
河北 賈偉嘉
湖南 袁思涵
湖南 李毛川
湖南 姚文傑
山東 鞠安
上海 樂天昊

Ⅳ 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

Ⅵ 歷屆全國中學生物理競賽預賽、復賽、決賽試題

http://sky.lamost.org/forumdisplay.php?fid=49 這里全有速度還很回快答

Ⅶ 重賞,求23屆全國中學生物理競賽決賽試題及答案

我有試題和答案，但是是寫在紙上的，能給你么？
如果你可以給我個你的地址，我可以寄給你，我在上海，不知道你是不是很急
如果你是要答案的話，我可以用照片的形式發郵件給你，給我個你的郵箱，不需要選我為最佳答案，你可以先告訴我你的郵箱
我無法把照片傳到網路空間上，你可以在問題結束之前把郵箱給我。
我已經給你發消息了，你收到了么？
最後，我要說的是，我不是為了積分，是為了幫你解決問題。
我也是搞物理競賽的。

Ⅷ 全國高中生物理競賽決賽

有可能，因為預賽已過，決賽全是高手，如果不是太離譜，排在後面的也會得獎

Ⅸ 全國中學生物理競賽復賽跟決賽是什麼關系國三是指復賽國三還是決賽國三啊

全國中學生物理競賽是在中國科協的領導下，由中國物理學會主辦，各省、自治區、直轄市自願參加的群眾性的課外學科競賽活動。各項活動得到教育部的同意和支持。競賽的目的是促進中學生提高學習物理的主動性和興趣，改進學習方法，增強學習能力；促進學校開展多樣化的物理課外活動，活躍學習空氣；發現具有突出才能的青少年，以便更好地對他們進行培養。

競賽分為預賽、復賽和決賽。預賽由全國競賽委員會統一命題，採取筆試的形式，所有在校的中學生都可以報名參加。在預賽中成績優秀的學生由地、市、縣推薦，如以參加復賽。復賽包括理論和實驗兩部分。理論部分由全國競賽委員會統一題，滿分為160分；實驗部分由各省、自治區、直轄市競賽委員會命題，滿分為40分。根據復賽中理論和實驗的總成績，由省、自治區、直轄市競賽委員會推薦成績優秀的學生參加決賽。決賽由全國競賽委員會命題和評獎。每屆決賽設一等獎15名左右，二等獎30名左右，三等獎60名左右。此外，還設總成績最佳獎、理論成績最佳獎、實驗成績最佳獎和女同學成績最佳獎等單項特別獎。
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