2015全國中學生物理競賽復賽試題

Ⅰ 第22屆全國中學生物理競賽復賽第二題

題中說的q1、q2、q3，是指大球邊緣感應出的電荷，這個些感應電荷在O3點的電勢等於在O點電勢。因為你要計算q3的電勢能的話，是不能算這個電荷本身產生電場的。

Ⅱ 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．

Ⅲ 第30屆全國中學生物理競賽復賽試題第一題

水平方向是受力的，受到半球面壁的彈力，做的是曲線運動，速度當然會變了，方向明顯變化了。

Ⅳ 求全國中學生物理競賽1-10屆預賽，復賽試題及答案

http://wuli.100xuexi.com/view/mustdata/20130419/8e426736-1abc-419b-bb25-3009e1dca939.html
這里有1-29屆的所有試題，可以免費下載

Ⅳ 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

Ⅵ 如何評價第三十三屆全國中學生物理競賽復賽理論試題

建模能力的確很重要。畢竟大量的物理競賽題都有建模嘛。這對於物理問題的內討論極為重要，方容向定的很好。
至於小量近似，對於經常接觸物理競賽題的同學來說呢，這次的題中的小量近似也沒什麼困難。
不過有可能你的方法和答案不一樣，導致近似的公式不一樣。可能會扣分。不知道有沒有人要回來，但是我的那個同學沒有要到分。
對比32屆那道電磁波的多普勒效應那道題，這次的小量近似簡直友善到家。

Ⅶ 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）

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Ⅷ 25屆全國中學生物理競賽復賽第四題(20)分

看不到圖。

Ⅸ 全國高中物理競賽復賽實驗試題

全國中學生物理競賽實驗指導書
山西省確定的實驗名稱
實驗基礎（不是考題范圍）
1、 實驗誤差
2、 學習使用數字萬用電表
3、 制流和分壓電路
4、 學習使用示波器
實驗內容
1、 測定金屬的楊氏模量
① 用金屬絲的伸長測定金屬的楊氏模量（光杠桿法）
② 用CCD成像系統測定楊氏模量
2、 研究單擺的運動特性
3、 弦線上的駐波實驗
4、 測定冰的熔化熱
5、 測量空氣中的聲速
6、 測定液體的熱容
7、 磁電式支流電表的改裝
8、 測量非線性元件的伏安特性

10、 觀測電容特性
11、 黑盒子
12、 用霍爾效應測量磁場
13、 測定玻璃的折射率
14、 測量薄透鏡的焦距
15、 望遠鏡和顯微鏡
16、 光的干涉現象
17、 研究光的夫琅禾費衍射現象
18、 調節分光計並用掠入射法測定折射率

山西省物理學會
關於全國中學生物理競賽
實驗考試、命題的若干規定

為了使更多的地區、更多的優秀學生的物理實驗水平和素養有較大的提高，為了讓更多的優秀學生有機會參加實驗培訓，為了使復賽實驗考試更加公正、公平，增加透明度，特規定如下：
全國中學生物理競賽委員會常務委員會（以下簡稱常委會）組織編寫的《全國中學生物理競賽實驗指導書》（以下簡稱指導書）中的34個實驗是全國中學生物理競賽復賽實驗的考試內容範圍。各省競賽委員會從這34個實驗中確定全部或一部分實驗，作為本省復賽實驗考試的范圍。確定的實驗數不得少於20個。省確定的復賽實驗考試內容範圍必須向准備參加物理競賽的全體考生公布，復賽實驗試題從本省公布的實驗中選定。
山 西 省 物 理 學 會
關於舉辦中學生奧林匹克物理培訓班的通知
(一期 三期 )
全國中學生物理競賽是在中國科協領導下,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。這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，活躍學習氣氛，發現具有特殊才能的青少年，以便更好地對他們進行培養。
鑒於競賽的內容的深度和廣度都比高考大，若不對學生進行相關培訓，很難在競賽中取得好成績，為此多年來我們舉辦中學生奧林匹克物理培訓班，參加培訓的學生物理水平有明顯提高，受到廣大家長和老師的歡迎。
按教育部的規定在各省賽區復賽中獲一等獎或二等獎的學生可以參加全國重點大學自主招生，該生可以獲加20分或一本線錄取的優惠對待，這是重點院校對五科競賽的認可和最大的支持。從2004年起一等獎從50名增至100名。二等獎從100名增至200名。
山西省物理學會在太原市組織奧林匹克物理培訓班取得良好效果，獲一等獎人數佔山西省賽區一等獎總數的五分之四，參加的學生逐年增多，我們決定本學期繼續舉辦奧林匹克物理培訓班，希望已經參加培訓的學生繼續報名參加。並請老師統一組織報名。凡一直參加省物理學會奧班培訓的學生將來初賽失誤給予優惠參加復賽。培訓班開課後不能退班，也可試聽一次再報。
現將培訓班的有關事宜通知如下：
一、 培訓對象：高一、高二在校生
二、 授課老師：蘇大春（教授） 張樹華（教授） 賈晶（副教授） 屈曉田（副教授）
三、 授課內容：力學（高一）（15次60課時） 熱學、電學（高二）（15次60課時）
四、 授課時間：9月10日------12月31日，每周日上午8：00-----11：40
下午2：00-----5：40
五、 授課地點：高一、山西省實驗中學（實驗樓五層）上午8：00-----11：40
山西大學文科樓（A01---15）上午8：00-----11：40
太原五中實驗樓四層下午2：00-----5：40
高二、太原五中實驗樓四層上午8：00-----11：40
六、 開課時間：9月10日（星期日）上午8：00
七、 培訓收費：高一每生260元 高二每生260元
八、 報名時間：即日起-----9月8日
九、 報名地點：山西大學物理樓三層物理學會辦公室
十、 聯系方式；學會辦公室電話：7018970 (O)
網址：www.sxswlxh.com.cn (獲獎學生升學情況可上網查詢)

山西省物理學會
2006．8. 28