学文网物理竞赛试题篇1
一、思考与表达（每空1分，共16分）
1、近两年的物理学习，相信聪明的你不仅学到了很多物理知识，还从众多科学家身上学会了如何发现、探究物理规律的能力。请在空线上写出一位你印象深刻的科学家及其他对科学的一项贡献。例如：奥斯特――电流的磁效应__________________________。
2、今年春节，不少城市对烟花爆竹的燃放改为限放，过年时大街小巷不时会听到阵阵鞭炮声，鞭炮声是由于鞭炮爆炸时引起周围空气________而产生的。同时，一阵风吹来还能闻到一股硝烟味，这是_____________ 现象。
3、不看电视画面，我们能从声音判断出来是朱***还是李咏，是因为他们的__________不同， 周涛的声音比李咏的声音尖细，是因为周涛的__________高。
4、电磁波的应用非常广泛，写出下列两种电磁波在生活、生产当中的应用。
红外线：______________________;
紫外线：______________________。
5、小强在探究串联电路的规律时，将一只“6V 6W”和一只“12V36W”的灯泡串联，通过该串联电路的电流不能超过__________A，电源电压不能超过_______________V。
6．将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如***1所示，你认为甲液体的密度一定____乙液体的密度（选填“小于”、“大于”或“等于”）。
7、生活处处有物理，留心观察皆学问。你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识。
（1）厨房地面一般铺上防滑瓷砖，是为了_________摩擦（选填“增大”或“减小”）；
（2）电饭锅是利用电流的_____效应制成的；
（3）包饺子时用手捏饺子可捏出漂亮的花纹，这是捏力使饺子皮发生了_______（选填“弹性”或“塑性”）形变；
（4）筷子实质上是一种_______杠杆（选填“省力”、“费力”或 “等臂”）；
8、 如***2所示，2007年1月30日，在长春举行的第6届亚冬会短道会速滑女子500m决赛中，我国选手王以43.869s夺得冠***并打破亚洲纪录，为中国代表团夺得了金牌。短道速度滑冰是一项比速度、比技术的项目，为了取得最好成绩，选手们在比赛时采用了很多有效措施。（a）起跑时，运动员采取蹲立式； (b) 跑鞋下装有长而锋利的冰刀；（c)起跑后尽量占据内跑道；(d)穿紧身运动衣；(e)转弯时用手撑地。请你任选其中两条，写出利用的物理知识。
(1)_________________________，
(2)________________________。
二、去伪存真（单项选择，每小题2分，共30分）
1、为了纪念物理学家对科学的贡献，很多物理量的单位是用物理学家的名字来命名的，在国际单位制中，下列哪组物理量的单位，全部是用物理学家的名字来命名的（ ）
A.长度、质量、力。 B.时间、速度、温度。
C.压强、电压、能量。D.长度、密度、电流。
2、下列关于声音的说法中不正确的是( )
A.“响鼓也要重锤敲”，说明声音是由振动产生的，且振幅越大响度越大。
B.“震耳欲聋”说明声音的音调高。
C.“闻其声知其人”，说明可以根据音色来判断说话者。
D.“隔墙有耳”，说明固体能传声。
3、如果水的密度、沸点、熔点、比热容等性质发生变化，日常生活现象将发生意想不到变化，下列说法中错误的是：（ ）
A.如果水的密度变得与水银一样大，那么地上的人、石头、铁块都可以在水面上漂浮。
B.如果水的沸点升高到120℃，那么煮熟、煮烂食物变得更容易些。
C.如果水的比热容比酒精还小，那么其他条件相同时将水烧开所用的时间会更长。
D.如果水的熔点降低到-150℃，那么地面上所有的冰山将不会存在。
4．中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止，如***所示。此时棋子受到的摩擦力（ ）
A．方向竖直向上，大小等于它的重力。
B．方向竖直向下，大小等于它的重力。
C．方向竖直向上，大小大于它的重力。
D．方向竖直向下，大小大于它的重力。
5．如***4所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是（ ）
A．0.1m； B．0.2m；
C．0.3m； D．0.5m。
6．如***5所示的四种情景中，属于光的折射现象的是( )
7、如***6所示为某同学的脸庞外形和大小，通过凸透镜看同学的脸庞时，不可能看见的像为***7所示中的( )
8、现代建筑业出现一种新材料，这种材料低于15℃时为固态，15℃时开始熔化，超过40℃时完全熔化，把这种材料制成小颗粒，均匀混入水泥等材料中，制成地板或墙板，用于昼夜温差变化大的地区修筑房屋，在***8所示中，能表示这种材料凝固过程的***像是( )
9、球雕是祖先留给我们的一件无价的艺术瑰宝．它是经过钻磨、镂空、雕刻等一系列工序加工而成，如***9所示。在加工过程中，没有发生变化的是球体的（ ）
A．质量。B．体积。
C．密度。D．重量。
10、当室内温度为20℃时，用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，在***10所示中哪幅***基本反映了温度计的读数随时间的变化（ ）
11、水是人类生存不可缺少的物质，***11所示中能正确描述水的各物理量之间关系的***像是（ ）
12、如***12所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（ ）
A.F1
B.F1>F2 , W1>W2 , P1>P2。
C.F1
D.F1P2。
13、如***13所示，赛车尾部气流偏导器的作用主要是为了让汽车在高速行驶时，对地面的压力更大，提高车轮的抓地性能。在***14所示中表示气流偏导器横截面形状的是：（ ）
14、如***15所示，是一种门铃按钮开关构造的截面***，其中（ ）
A．A、B、是导体，C、D是绝缘体。
B．C、D是导体，A、B是绝缘体。
C．A、D是导体，B、C是绝缘体。
D．A、B、C、D都是导体。
15、如***16所示中的几种用电器的额定功率最接近1 000W的是（ ）
三、作***（第1、2题每题3分，第3、4题每题2分，共10分）
1．如***17所示在透镜的焦点处有一平面镜,有一束平行于透镜主轴的光射向透镜，请你画出光路***。
2．如***18所示中小磁针静止在通电螺线管旁，请你在***上标明：(1)电源的正负极；(2)通电螺线管的N、S极；(3)磁感线的方向．
3、如***19所示是安装在安全文明小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意***。当在 A处施加一个压力F时，可将栏杆拉到如***所示位置，请在***中画出此时压力F的力臂L1，和重力G的力臂L2。
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4、用滑轮组拉出陷人泥中的汽车。在如***20所示中画出最省力的绳子绕法．
四、实验与探究（第1题6分，第2题8分， 第3题8分，共21分）
1、（5分）人眼中的晶状体相当于____，眼球后的视网膜相当于光屏，人眼看物体时，在视网膜上形成___、缩小、____像。如***21所示为鱼眼与人眼的结构示意***，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加宽厚一些。如鱼这样的眼睛，若到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面。童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴_________（近视眼镜/远视眼镜），在***22所示中____（甲或乙）为远视眼镜。
2、（8分）在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：
A.与物体质量大小有关。
B.与物体运动速度有关。
C.与物体间的接触面积大小有关。
D.与物体间接触面的粗糙程度有关。
实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。
（1）小方用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了三次实验，实验数据如下表所示，表中数据可以验证猜想_______（填序号），实验中采用控制变量法，则该实验注意保持木块与桌面间的____不变，可得到的结论是_______。
（2）用上述器材还可以验证猜想_____（填序号），实验中要水平匀速拉动弹簧测力计，是因为______________，若实验中再提供一块长玻璃板，利用上述器材还可以验证猜想_______（填序号）。
次数木块运动快慢弹簧测力计示数F/N
1较快1.8
2慢1.8
3较慢1.8
3、（8分）学习了电流、电压和电阻这三个物理量后，某小组同学决定探究通过电阻的电流与其两端电压的关系，他们作了如下猜想：
A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
C：加在电阻两端的电压变化，通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确，该小组的同学设计了如***23所示的实验电路，并按设计方案测量了有关数据。
⑴请根据23电路***，用笔画线代替导线把***24中的滑动变阻器接入电路。
⑵下表是该组同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为_____的几组数据，可以验证猜想______（选填“A”、“B”或“C”）是正确的。
⑶归纳表中实验序号为1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成______的关系。
⑷请你尝试将表中每次测量的电压值除以电流值，你还能发现：
五、综合应用（第1题10分，第2题13分，共23分）
1、（10分）科学家公认，太阳能是未来人类最合适，最安全，最理想的能源，大规模的利用太阳能是在距地面36000km的地球同步轨道上，建造一个面积为10km2的太阳能电池板，然后用微波把电能送回地面。
（１）用微波把电能从太阳能站送到地面需要多长时间？
（２）为什么太阳能电站要建在36 000km的高空？
（３）光的照射会产生一定的光压，太阳能板单位面积上受到的太阳光压力为2×10-8N，这个太阳能收集板受到太阳光照的压力为多少？
2、（13分）小明家新安装了一台电热水器，铭牌如***2所示，小明按照说明书上的要求，给热水器加满水，将调温开关调到如***所示的位置。接通电源，加热指示灯亮，达到设定温度时，指示灯熄灭。
（1）这台热水器正常加热时，家庭干路电流增加多少？
（2）小明测出自来水的温度为10℃，加热指示灯从亮到熄灭一共要吸收多少热量？已知水的比热容c =4.2×103/J・（kg・℃）-1
（3）小明想测量这台热水器的加热效率，他还需要测量什么物理量？写出可用测量物理量表示的效率表达式。
（4）电热水器的铭牌旁边，还贴有一个特别警告如下：
1、必须确认电热器贮满水后，才能通电加热。
2、严禁湿手插拔电源插头。
3、在气温低于0℃的寒冷季节，长时间停用热水器，请排空电热水器中的水，请你根据物理知识对上述警告的原因给予合理解释。（任选1条）
（ ）解释_______________________。
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物理竞赛试题篇2
一、选择题
1．如***1所示，有一种感应门，广泛应用于银行、酒店及商业场所。当人走近门到一定距离时，这种门就会自动打开，人离开一定距离后就会自动关闭。这种门利用了下列哪一种看不见的光实现了自动控制？( )
A．红光。B．红外线。
C．紫光。D．紫外线。
2．想很快打开刚煮好食物的高压锅盖，应该使很烫的高压锅尽快冷却，让锅内的气压减小。最快的冷却、减压方法是( )
A．把锅底浸在凉水里。
B．用凉水淋锅盖。
C．在空气中自然冷却。
D．取下限压阀
3．会堂和剧院的四壁和屋顶都做成凹凸不平，或用蜂窝状的材料，这是为了（ ）
A．减弱声波的反射。
B．增强声波反射。
C．增强声音的响度。
D．装饰。
4．在一次校运动会，小明骑一辆质量为m的独轮车，以速度v匀速通过一重为G、长为L的水平独木桥，独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着，如***2所示。设独轮车骑上A端支柱处为初始时刻（t=0），***3所示中哪一个***正确地表示了B端支柱所受压力FB与时间t的关系？（不考虑独木桥的形变）( )
二、填空题
1．(4分)为了改善室内的居住环境，现在的建筑师在设计窗户时常采用双层真空玻璃，这样做的主要优点是：⑴_____________________；⑵_____________________。
2．(3分)一个身高为h的人面对竖直墙站立(眼睛到地面的高度近似等于h)，身后有一棵高为H的树，人到墙和人到树的距离相等，在墙面上挂一面镜子，为了使人能从镜子中看到树的最高点，则平面镜的最高点离地面的最小高度是_______________________。
3．(4分)如***4所示，是商店常用称量货物质量的台秤。台秤测量货物质量，利用的物理原理是___________；如果调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，则测量结果将偏_____________________。
4．(6分)我国于2003年10月和2005年10月，利用“长征2号F”运载火箭成功发射了“神舟5号”、“神舟6号”载人飞船。我国已成为世界上第三个***开展载人航天活动的国家。
⑴“神舟6号”载人飞船的两名宇航员是_____________________、__________________；
⑵火箭载着飞船加速上升的过程中机械能_______________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向_____________________（选填“偏东”或“偏西”）方向飞行。
⑶在飞船的返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在高温时要熔化、汽化而_______________大量的热量，从而防止飞船在返回地面时与大气层摩擦而被烧毁。
⑷“神舟5号”飞船在太空中飞行了21h，绕地球14r，在此过程中宇航员能够看到_______________次日出。
5．BCD-195K型电冰箱铭牌上有“输人电压220V、耗电量0.7 kW・h /24h、输入总功率120W”等数据．其中“耗电量0.7kW・h /24h”这个数据的含义是：该冰箱______________。如果按照输人总功率120W和工作24h计算，则消耗的电能是_____________kW・h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大，这是由于冰箱具有_____________工作的特点而造成的。
三、简答下列各题（共20分）
1．(4分)煤油可以装在铁桶里密封后贮存或运输，在向煤油桶里装油的时候，总是不能装得太满，要让铁桶里有一些空隙，这是为什么？
2．(4分) 有人说：“减少的动能一定转化为势能，减少的势能一定转化为动能。”这种说法对吗？举例说明为什么？
3．(6分) 1912年秋天，“奥林匹克”号与在距离的100m处的铁甲巡洋舰“豪克”号，沿着相同的方向平行驶向前方，一段时间后，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克”号闯去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。简要分析造成了这次意外的船祸的原因。
4．（6分）我国在成功发射“神舟五号”之后，科学家正在研制月球探测车，准备实施登月的“嫦娥工程”。月球探测车将会用太阳能电池板来做能源。
⑴请回答太阳能电池板工作时，发生的能量的转化情况。
答：______________________________________________。
⑵月球上的温度范围从-170℃到140℃，温差高于300℃。请说出两条如此大的温度变化可能对探测车产生的不良影响。
答：______________________________________________。
四、（9分）电磁灶是现代家庭烹任食物的新型灶具之一，它以加热快、效率高、省时省力、安全卫生和使用方便而被越来越多的人们所接受。
电磁灶是利用电磁感应引起涡流加热的原理来工作的，它主要是由感应加热线圈、灶台板和烹任锅等组成，如***5所示。
电磁灶的台面下布满了线圈，当通上中频交流电时，在台板与铁锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生感应电流(涡流)．这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹任食物之目的．
电磁灶产生的交变磁场，不但会产生涡流热，而且会促使金属锅体的分子运动并互相碰撞，造成分子间的摩擦生热。这两种热是直接发生在锅体本身，其热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80％，约比煤气灶高1倍，而且加热均匀，烹调迅速，节电省力。
请完成以下问题：
⑴我国供生产和生活用的交流电的频率是________________。
⑵电磁灶使用过程中，将__________________能转化成_______________能；
⑶电磁灶工作时会产生较强的__________________，因此对直径3m范围内的录音机、电视机等电器的收听或收看有干扰，同时它还能使放在近处的手表、磁带等物品被________________；
⑷在一般情况下，电磁灶可调范围自最低的100W～200W直至满负荷的1 200W～1 500W。如果单独使用它30min，电能表转过1 200R（表盘标有3 000R／kW・h）问其一共消耗了多少J的电能？此时电磁灶的功率是多少W？（解答要有计算过程）
五、（8分）为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机，请看下例。
有一把杆秤，秤砣质量为1kg，秤杆和秤盘总质量为05kg，定盘星A到提纽的距离为2cm，秤盘到提纽O的距离为10cm，如***5所示。若有人换了一个质量为08kg的秤砣，仍用此杆秤售出20kg的物品给顾客，顾客所购物品的质量差了多少kg？
六、(10分) 高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的(如***7-甲)。如***7-乙为水的沸点跟气压的关系***象。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为84g。在锅内装入质量为5kg、温度为16℃的水，盖上限压阀后，用一个标有“220V 2kW”的电炉来加热(照明电路的实际电压为240V)，求加热多长时间后水才会沸腾？(g取10N/kg，大气压值 取 ，水的比热为 ，电炉产生的热量只有60%被水吸收)
七（11分）如***8所示，某同学将一滑块沿倾角为θ的光滑斜面由静止释放，他设法测出了滑块到达斜面底端时的速度v。改变滑块在斜面上的初始位置，使它滑到斜面底端时，通过的路程s不同，并分别测出滑块到达斜面底端时的速度大小；调整斜面的倾角θ，分别测出滑块由不同的初始位置滑到斜面底端时的速度大小。他将实验数据整理成下表：
根据实验数据，回答下列问题：
⑴根据表中的数据，说明滑块在斜面底端的速度与它通过的路程s之间的关系。
⑵写出在上述斜面倾角下，滑块在斜面底端的速度v与它通过的路程s之间的定量关系式。
⑶作出v2s～sinθ***像，推测出滑块由静止自由落到地面的速度v跟下落高度H之间的定量关系式。
八、（10分）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量。如***9所示，托盘和弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放被测物体时，电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电压为U（恒定不变），限流电阻的阻值为R0，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U′，求此时被称量物体的质量。（弹簧缩短的长度x跟受到的压力大小F的关系为F=kx，其中k为恒定的常数）
物理竞赛试题篇3
摘要：对一道有关质点运动规律的物理竞赛题目进行了解析，突出了物理量的矢量性和分量形式，强调了微积分方法在大学物理中的应用，旨在启发学生规范解题。
关键词：大学物理；竞赛试题；微积分
中***分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0180-02
在2013年上海理工大学大学物理竞赛中，选取了一道试题，题意如下：已知空间同时存在均匀电场（电场强度为E），均匀磁场（磁感应强度为B）和的重力场（重力加速度为g），且三者方向相互垂直。一质量为m、带正电荷q的质点在此空间运动，保持速度的大小在运动过程中不变。（1）说明此质点作何种运动（无须求出运动的轨迹方程）。（2）若电场和磁场在某时刻突然同时消失，并且将此时（即电磁场刚要消失时）的动能称为初始动能，那么，已知该质点在此后的运动过程中的动能最小值为其初始动能的一半，试求在电磁场刚要消失时，质点速度在三个场方向的分量。
当时提供的参考解答如下：
（1）如***1所示，建立直角坐标Oxyz，其中电场方向沿着Ox轴，磁场方向沿着Oy轴，而Oz轴与重力方向相反。根据洛仑兹力公式 =q × [1]可知，磁场对质点的作用力垂直于磁场方向，位于Oxz平面内；另外，重力方向向下，电场力方向沿着x轴正向，因此在y轴方向质点不受力，由此可知质点沿y方向的分速度（包括大小和方向）不变；依题意，质点速度的大小在运动中是恒定的，故质点在Oxz平面内的分速度大小也一定是恒定不变的；其次，质点速度大小保持不变，意味着合力做功为零，而洛仑兹力对质点不做功，因此，电场力和重力对质点所做的功也为零，由此可推断质点在Oxz平面内的分速度垂直于电场力和重力的合力，而电场力和重力的合力的方向在运动中是不变的，故此分速度的方向保持不变。综上所述，质点速度的方向保持不变的，因此质点在给定的三个场中做匀速直线运动，其轨迹在Oxz平面内且垂直于电场力和重力的合力。
（2）设电场和磁场都存在时质点速度大小为v0，题中所要求的速度在三个场方向的分量分别用v0x、v0y和v0z表示。根据问题（1）中的分析，质点作匀速直线运动，这意味着质点所受合力F等于0。将此合力也分解为三个分量Fx、Fy和Fz，则有
F =qE-qv B=0，得v = （1）
F =0，F =-mg+qv B=0，得v = ，v =v -v -v （2）
电场和磁场同时消失后，则粒子仅在重力作用下做抛体运动，因此任意时刻t时质点速度为
v =v ，v =v ，v =v -gt （3）
显然，当v =0时，粒子的动能最小，为E = m
（v +v ），依题意E = （ mv ），因此有v =2（v +
v ），结合（1）和（2），得
v = （4）
该题也是第25届全国中学生奥林匹克物理竞赛预赛试题[2]。上述解答中，问题（1）是通过说明性的论证来说明质点做匀速直线运动的，比较适合高中学生。而作为大学物理竞赛题目，则应更突出学生对质点运动规范解题方法的应用和掌握，即从定义式和基本定理出发，突出物理量的矢量性和分量形式，突出微积分方法的应用，以利解决更复杂的问题。这也是大学物理教学中的重点和难点，因此，本文从这个角度，用解析的方式来解答这个问题，这对于学生用矢量和微积分方法规范解题不失为一个好的练习。
根据***1所示的电场、磁场和重力场的方向假设，以及电场力和洛伦兹力公式，由牛顿第二定律，可列出质点动力学方程
q ×B +qE -mg =m =m （5）
在***1所示的直角坐标系下，分解为分量形式
qE-qBv =m （6）
m =0 （7）
m =qBv -mg （8）
由式（6）和（8）得
m =-qB =-qB ，m =qB =qB ，
整理得 + = ， + =
求解上述微分方程[3]，可得
v = +A cos（ t+φ ），v = +A cos（ t+φ ） （9）
根据题意，质点速度大小保持不变，即v +v +v =常数，由式（7）可知v =常数，因此v +v =常数，根据式（9），必有A =A =0，即v = =常数，v = =常数。由于v ，v ，v 均为常数，所以质点作匀速直线运动。
参考文献：
[1]袁艳红.大学物理学（下）[M].北京：清华大学出版社，2010：80.
[2]第25届全国中学生物理竞赛预赛试题及解答[J].物理教学，2008，30（12）：34-40.
[3]朱健民，李建平.高等数学（上）[M].北京：高等教育出版社，2007：423.
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