第11届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案.doc

1、 1 第十一届全国中学生物理竞赛预赛试卷第十一届全国中学生物理竞赛预赛试卷 班别_姓名_ 1、有以固定的斜面，倾角为 45，斜面长为 2 米， 在斜面下端有一与斜面垂直的挡板。 一质量为 m 的质点， 从斜面的最高点沿斜面下滑，初速度为 1 米/秒。质点沿斜面下滑到斜面最底端与挡板发生弹性碰撞。已知质点 与斜面间的滑动摩擦因数为 0.20。（1）试求此质点从开始运动到与挡板发生第 10 次碰撞的过程中的总路程。 （2）求质点从开始运动到最后停下来的过程中的总路程。 2如图所示为两个横截面积均为 S=100cm2 的圆筒。左筒内充满氧气，体积 V 左=22.4L，压强=760mmHg， 温度 T

2、 左=273K；右筒内有同种气体，质量 M 右=64g 体积 V 右=22.4L，温度 T 右=273K，左筒筒壁绝热，右筒靠 大热库维持恒定的 00C 的温度。整个系统在真空中，放开左、右筒相联的活塞后，活塞移动了 L=50cm 后达到平 衡而静止，设活塞与筒壁之间无摩擦。求右筒内的气体吸收了多少热量？ 3半径分别为 r1 和 r2（r1：r2=5：1）的；两金属细齿轮互相吻合地装配在一起，如图所示，它们的转轴 半径均为。 整个装置放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中， 磁场的方向平行于转轴。 两转轴通过金属支架互相连通。 当两齿轮互相接触时，量得两齿轮边缘之间的电阻为 R。现将一其质量为 m

3、 的物体用轻绳绕在大齿轮的轴上，忽 略摩擦损耗，求悬挂物体在重力作用下匀速下落的速度。 4、如图所示，一质量为 M，长为 l 的长方形木板 B，放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为 m 的小 木块，且 m0)的小物块，该物块与一细线相连，细线的另一端 B 穿过位于坐标原点 O 的光滑小孔，可通过它牵引 小物块。现对该系统加一匀强磁场，场强方向垂直于 X 轴，与 Z 轴的夹角为（如图所示）。设小物块和绝缘 平面间的摩擦系数，且静止摩擦系数和滑动摩擦系数相同。不计重力作用。现通过细线来牵引小物块， 使之移动。在牵引过程中，我们约定：细线的 B 端只准沿 Z 轴向下缓慢移动，不得沿 Z 轴向上移

4、动；小物块的 移动非常缓慢，在任何时刻，都可近似认为小物块处于平衡状态。若已知小物块的移动轨迹是一条二次曲线，试 求此轨迹方程。 3 第十一届全国初中应用物理知识竞赛试题 参考答案 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 水平向后 3.20 24 57 4.356 12 5.响度（或音量，声音） 音调（或频率） 双耳 6.凹 长 7.A、B、C、D 处开全状态如图 8.白炽 日光 霓虹 答案填空第 7 题图 三、1.连通器 轮轴 2.不能。因为电冰箱的制冷机工作后，冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低，吸收空气的热量

5、，与此同时，冰箱 外部的冷凝器温度升高，将热量传给空气，室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出，所以室温不会降低。 3.有两种可能。一是因为高空中的气体逐渐稀薄，压强降低，气球上升过程中，球内压强大于球外压强，气 球不断膨胀，最后“爆炸”破裂。 另一是因高空的空气较稀薄，气球上升过程中所受浮力逐渐减小，当浮力等于重力时，气球上升的速度最 大然后，浮力小于重力，气球开始向上做减速运动在气球的速度为零之后，又加速下落，浮力逐渐变大，当 气球通过浮力等于重力的位置后，浮力大于重力，气球开始作向下的减速运动在气球的速度减为零之后，又开 始加速上升如此反复，气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上、下往复

6、运动 4制作量杯 用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度 作液体侧压强实验器 在瓶的测壁不同的高度处扎等大的小孔， 倒入水后， 从水流的情况可以直观地反映 液体内部的压强随深度的增大而增大 演示喷雾器 用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出 四、1需要用的测量工具是直尺；需测量细管的直径 D 和细管沉入水中的深度 H1，H2 2实验步骤：测出细管的直径 D；在细管中加入少量砂粒，将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直 尺测出细管沉入水中的深度 H1；增加细管中的砂粒，再将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管 沉入水中的深度 H2 3.导出计

7、算压强的公式。平衡时，细管（含砂粒）所受重力 G管与所受浮力 F浮相等，即 G管F浮， 又 G管p1S 2 1 ) 2 ( D p F浮 1 V 水g 1 2 ) 2 (H D g 故得 p1= 1 H 水g 4同样可证 p2= 2 H 水g 所以 1 2 1 2 H H p p 说明水的内部压强与水深是成正比的 五、1水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收，所以冷却所丢失的功率（即散热功率）为 P散Q吸/t t t m c 4 4.2103焦/（千克）15103千克/秒（3016） 8.8210 8瓦 2水蒸汽的能量转化为电能的效率 P用/P总P电/（P机+P散）100% P机56010 6W

8、/0.8700106W 所以 %4 .35%100 1088210700 10560 66 6 WW W 六、电路如图的所示 R 线为导线的电阻， L1为“220 V 100 W”灯泡，L2为“220V 200 W”灯泡 R线 L1 L2 答案第六题图 R线（0.018 欧/米）2250 米9 欧 L1和 L2的电阻分别为 484 1 2 1 P U R 欧， 242 2 2 2 P U R 欧 L1和 L2的总电阻 RL=1 欧/（ 242 1 484 1 ）161 欧 所以，导线上消耗的功率为 P线I总 2R 线15 瓦 两灯泡实际消耗的总功率为 PLI总 2R L270 瓦 L1消耗的功率 P13 L P 90 瓦 L2消耗的功率 P22P1180 瓦