2022年第届全国中学生物理奥林匹克竞赛预赛试卷及答案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第 31 届全国中同学物理竞赛预赛试卷本卷共 16 题,总分值 200 分,一、挑选题此题共 5 小题,每题 6 分在每题给出的 4 个项中,有的小题只有一项符合题意,有的小题有多项符合题意把符合题意的选项前面的英文字母写在每题后面的方括号内全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答的得 0 分1 6 分一线膨胀系数为 的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于AB1/3C3D32 6 分按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤,其形状和一般的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着一体积为1 cm3 的较重的合金块,杆上有表示液体密度数值的刻度,当秤砣放在Q 点处时秤杆恰好平稳,如下图当合金块完全浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,直至秤杆恰好重新平稳,便可直接在杆秤上读出液体的密度,以下说法中错误的选项是A密度秤的零点刻度在 Q 点B秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边C密度秤的刻度都在 Q 点的右侧D密度秤的刻度都在 Q 点的左侧3 6 分一列简谐横波在匀称的介质中沿 x 轴正向传播,两质点 P1 和p 2 的平稳位置在 x 轴上,它们相距 60cm,当 P1 质点在平稳位置处向上运动时,P2 质点处在波谷位置,假设波的传播速度为 24m/s,就该波的频率可能为A50Hz B60Hz C400Hz 0Hz 4 6 分电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式 电磁驱动的原理如下图,当直流电流突然加到一固定线圈上,可以将置于线圈上的环弹射出去现在同一个固定线圈上,先后置有分别用铜、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环,当电流突然接通时,它们所受到的推力分别为 F1、F2 和 F3；假设环的重力可忽视,以下说法正确的选项是A. F1> F2> F3 B. F2> F3> F1C. F3> F2> F1 D. F1 = F2 = F35 6 分质量为 m A 的 A 球,以某一速度沿光滑水平面对静止的 B 球运动,并与 B 球发生弹性正碰,假设B 球的质量 m B 可选取为不同的值,就A当 m B=mA 时,碰后 B 球的速度最大B当 mB=mA 时,碰后 B 球的动能最大C在保持 mB>mA 的条件下, m B 越小,碰后 B球的速度越大D在保持 m B<m A 的条件下, m B 越大,碰后 B 球的动量越大二、填空题把答案填在题中的横线上只要给出结果,不需写出求得结果的过程名师归纳总结 6 10 分用国家标准一级螺旋测微器直标度尺最小分度为0. 5mm ,丝杆螺距为0.5mm,套管上分为50格刻度测量小球直径测微器的初读数如图a历示,其值为_mm,测量时如图b所示,其值为_mm ,测得小球直径d=_mm. 第 1 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 7 10 分为了缓解城市交通拥堵问题,杭州交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“ 直行待行区”行人可从天桥或地下过道过公路,如下图,当其他车道的车辆右拐时,直行道上的车辆可以提前进入“ 直行待行区” ；当直行绿灯亮起时, 可从“ 直行待行区”直行通过十字路口 假设某十字路口限速 50km/h ,“ 直行待行区” 的长度为 12m,从提示进入“ 直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为 4s.假如某汽车司机看到上述提示时立刻从停车线由静止开头匀加速直线运动,运动到“ 直行待行区”的前端虚线处正好直行绿灯亮起,汽车总质量为 1. 5t,汽车运动中受到的阻力恒为车重的倍,就该汽车的行驶加速度为 _；在这 4s 内汽车发动机所做的功为 _；重力加速度大小取 10m/s28 10 分如下图,两个薄透镜 L1 和 L2 共轴放置已知 L1 的焦距 f1=f,L2 的焦距 f2=-f,两透镜间的距离也是 f,小物体位于物面 P 上,物距 u1=3f 1小物体经过这两个透镜成的像在L2 的_边,到 L2 的距离为_,是_像填“ 实”或“ 虚” 、_像填“ 正”或“ 倒” ,放大率为 _ _. 2现把两个透镜位置调换,假设仍要使给定的原物体在原像处成像,两透镜作为整体应沿光轴向_边移动距离 _这个新的像是 _像填“ 实” 或“ 虚” 、_像填“ 正” 或“ 倒”,放大率为 _ 9 10 分图中所示的气缸壁是绝热的缸内隔板 塞 B 是绝热的, 它与缸壁的接触是光滑的,但不漏气A 是导热的,它固定在缸壁上活 .B 的上方为大气 .A 与 B 之间以及A 与缸底之间都盛有 n mol 的同种抱负气体系统在开头时处于平稳状态,现通过电炉丝 E 对气体缓慢加热在加热过程中,A、B 之间的气体经受 _过程, A 以下气体经受 _过程；气体温度每上升 1K,A、 B 之间的气体吸取的热量与 A 以下气体净吸取的热量之差等于 _已知普适气体常量为 R10.10 分宇宙空间某区域有一磁感应强度大小为B=1.0 x10-9T 的匀称磁场,现有一电子绕磁力线做螺旋运动该电子绕磁力线旋转一圈所需的时间间隔为 _s；假设该电子沿磁场方向的运动速度为× 10-2cc 为真空中光速的大小 ,就它在沿磁场方向前进×10-3 光年的过程中, 绕磁力线转了 _圈已知电子电荷量为 1. 60× 10-19C电子质量为×10-31kg. 三、运算题运算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最终结果的不能得分有数值运算的,答案中必需明确写出数值和单位11.15 分如下图,一水平放置的厚度为 t 折射率为 n 的平行玻璃砖,下外表镀银成反射镜一物点 A位于玻璃砖的上方距玻璃砖的上外表为 h 处观看者在 A 点邻近看到了 A 点的像, A 点的像到 A 点的距离等于多少？不考虑光经玻璃砖上外表的反射名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12.20 分通常电容器两极板间有多层电介质,并有漏电现象为了探究其规律性,采纳如下图的简洁模型电容器的两极板面积均为1A,其间充有两层电介质1 和 2,第 1 层电介质的介电常数、电导率即电阻率的倒数和厚度分别为1 和 d1,第 2 层电介质的就为2 2 和 d2.现在两极板加始终流电压U,电容器处于稳固状态1画出等效电路图；2运算两层电介质所损耗的功率；3运算两介质交界面处的净电荷量；提示：布满漏电电介质的电容器可视为一不漏电电介质 的理想电容和一纯电阻的并联电路13.20 分如下图,一绝缘容器内部为立方体空腔,其长和宽分别为a 和 b,厚度为 d,其两侧等高处装名师归纳总结 - - - - - - -有两根与大气相通的玻璃管可用来测量液体两侧的压强差容器内装满密度为 的导电液体,容器上下两端装有铂电极A 和 C,这样就构成了一个液体电阻该液体电阻置于一方向与容器的厚度方向平行的匀称恒定的磁感应强度为B 的磁场中, 并通过开关K 接在一电动势为 内阻为r 的电池的两端 闭合开关 假设稳固时两侧玻璃管中液面的高度差为h,求导电液体的电导率 重力加速度大小为g. 第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 14.20 分 1 mol 的抱负气体经受一循环过程 1 -2 -3 -1,如 p-T 图示所示,过程 1-2 是等压过程,过程 3 -1是通过 p-T 图原点的直线上的一段,描述过程 2-3 的方程为c1p 2+ c2p = T 式中 c1 和 c2 都是待定的常量,p 和 T 分别是气体的压强和肯定温度已知,气体在状态 1 的压强、绝对温度分别为 P1 和 T1,气体在状态 2 的肯定温度以及在状态 3 的压强和肯定温度分别为 T2 以及 p3 和 T3气体常量 R也是已知的1求常量 c1 和 c2 的值；2将过程 1-2 -3 -1 在 p-v 图示上表示出来；3求该气体在一次循环过程中对外做的总功15.20 分一个 介子飞行时衰变成静止质量均为m 的三个 介子,这三个 介子的动量共面,已知：衰变前后介子运动的速度都远小于光在真空中的速度 c；衰变后的三个 介子的动能分别为 T1、T2 和 T3,且第一、二个 介子飞行方向之间的夹角为 1,其次、三个 介子飞行方向之间的夹角为 2如下图；介子的动能等于介子的能量与其静止时的能量即其静止质量与c2的乘积之差,求 介子在衰变前的瞬时的名师归纳总结 飞行方向用其飞行方向与衰变后的其次个介子的飞行方向的夹角即图中的角表示及其静止质量第 4 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 16.25 分一圆盘沿顺时针方向绕过圆盘中心O 并与盘面垂直的固定水平转轴以匀角速度=4. 43rad/s 转动圆盘半径,圆盘正上方有一水平天花板设圆盘边缘各处始终有水滴被甩出,现发觉天花板上只有一 点处有水取重力加速度大小 g=9. 80m/s2.求 1天花板相对于圆盘中心轴 O 点的高度；2天花板上有水的那一点的位置坐标名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页