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1、物理竞赛顸赛试卷第 1 页（共 8 页) 得分 阅卷 复核 第第 3535 届全国中学生物理竞赛预赛试卷届全国中学生物理竞赛预赛试卷 1 -5 6 7 8 总分 9 10 11 12 13 14 15 16 本卷共本卷共 16 题，题，满分满分 200 分分 一、选择一、选择题题.本题共本题共 5小小题题，每小题，每小题 6分分.在每小题绐出的在每小题绐出的 4个个选选项项 中，有的小中，有的小题题只有一项符合题只有一项符合题意，意，有的小有的小题题有多项符合有多项符合题意题意。把把 符合符合题意题意的选项前面的英文字母写在毎小题后面的方括的选项前面的英文字母写在毎小题后面的方括号号内内.全全
2、 部选对的得部选对的得 6分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3分，有选分，有选错错或不答的或不答的得得 0分分. 1、居里夫人发现了元素钋（Po).其衰变的核反应方程式为 206 82 ace bdf PoaPb 其中,a、b、c、d、e、f 的值依次为 A.211、84、4、2、1、0 B. 210、84、4、2、0、0 C.207、84、1、1、0、1 D. 207、83、1、1、0、0 2、如图，一劲度系数为 k的轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为 m的 小球，以小球的平衡位置 O作为坐标原点，x轴正方向朝下。若取坐标原点为系统 势能的零点，则当小球位于坐标为 x0的位置时，
3、系统的总势能为 A. 2 00 1 2 kxmgx B. 2 00 1 () 2 mg k xmgx k C. 2 0 1 () 2 mg k x k D. 2 0 1 2 kx 3、库伦扭摆装置如图所示，在细银丝下悬挂一根绝缘棒，棒水平静止；棒 的两端各固定一相同的金属小球 a和 b,另一相同的金属小 球 C固定在插人 的竖直杆上，三个小球位于同一水平圆周上，圆心为棒的悬点 O。细银丝 自然悬挂时，a、c球对 O点的张角 a =4。 现在使 a 和 c 带相同电荷，库 伦力使细银丝扭转，张角 a 增大，反向转动细银丝上端的旋钮可使张角 a 变小；若将旋钮缓慢反向转过角 =30，可使小球 a
4、最终回到原来位置,这 时细银丝的扭力 矩与球 a所受球 c的静电力的力矩平衡。设细银丝的扭转 回复力矩与银丝的转角 成正比。 为使最后 a、 c对 O点的张角 a=2， 旋 钮 相对于原自然状态反向转过的角度应为 A=45 B=60 C=90 D=120 物理竞赛顸赛试卷第 2 页（共 8 页) 得分 阅卷 复核 得分 阅卷 复核 得分 阅卷 复核 4、霍尔传感器的结构如图所示，图中 H为一块长方体半导体薄片，外 加磁场的磁感应强度 B 和外加电流 I的方向如相应箭头所示 (B与长方 体的前后两个表面及电流 I均垂直） ， 电压表 （可判断直流电压的正负） 按图中方式与 H的上下表面相连。以下
5、测量方法中，能正确得到霍尔 电压的值的是 A.直接读出电压表的示数 B.保持磁场方向不变，改变电流方向（I-I)，求出改变前后的两次测量值之差的一半 C.保持电流方向不变，改变磁场方向(B-B)，求出改变前后的两次测量值之差的一半 D.同时改变电流方向和进场方向（I-I，B-B）求出改交前后的两次测量值之和的一半 5、图 a 和图 b 分别表示某理想气体体系经历的两个循环过 程；前者由甲过程（实线）和绝热过程（虚线）组成，后 者由乙过程（实线）和等温过程（虚线）组成。下列说法 正确的是 A.甲、乙两过程均放热 B.甲、乙两过程均吸热 C.甲过程放热，乙过程吸热 D.中过权吸热，乙过程放热 二、
6、填空二、填空题题.把答案填在把答案填在题题中的中的横横线上线上.只要只要给出结给出结果，不果，不需需写出求得写出求得结果结果的的过过程程. 6、(10 分）田径场上某同学将一铅球以初速度 v0抛出，该铅球 拋出点的高度为 H。 铅球在田径场上的落点与铅球抛出点的最大 水平距离为 对应的抛射 角为 。重力加速度大小为 g。 7、 (10分） 两颗人造地球卫星 A 和 B都在同一平面内的圆轨道上 运行，绕向相同，卫星 A的轨道半径为 r。某时刻，B恰好在 A 的正上方 h 商处，h 1 + tan ， 2 使用全反力与摩擦角分析，要求CD两点的全反力的角度均在最大摩擦 2 角= arctan之内，
7、可以列出几何关系： 2 cos( 2 ) cos( 2 ) 1 + tan 另外还有一个必要条件是重心必须在D点左侧，即 2。 9.0.34，0.73 设电池的电动势为，内阻为，外接电阻为，则外接电阻的电压与电流 满足关系 = ，所以 曲线与纵轴的截距为电源的电动势，斜率 的绝对值为内阻。 可以求得，两电源的参数为： 1= 1.2 V,1= 4 2= 1.5 V,2= 0.3 电池1的电动势小内阻大，所以电池1为旧电池。 当外接负载为 = 2.25 时，负载功率占总功率的比例为 + 1+ 2 = 0.34， 旧电池的非静电力功率为1，内阻功率为21，比例为 1 1 = 1 1+ 2 1+ 2+
8、 1 = 0.73。 10.5.5 103，14 设人体温度为= 36C = 309.15 K， 太阳温度为= (人体) (太阳) = 309.15 K 9.3 106m 5 107m = 5477C。设太阳 半径为，地球半径为，地日距离为， 应有太阳到地球的辐射功率约等于地球的辐射功率， 42 4 2 42 = 42 4 ， = 2 = 14.4C。 3 3计计计算算算题题题 llld 11.解： (1) 设正压力O点为，A点为， 当处于平衡时，应有力平衡方程+= ，以及力矩平衡方程= ， 解得= ，= 。 (2) 设加速度为，则在质心系中，人与车受到惯性力，方向向后， 当 与 的合力方向达
9、到OC直线的后方时，即不能保持平衡(翻车)。 故极限加速度为 = 。 12.解： (1)由于M手水平力为 = 为线性回复力，所以是简谐运动。 受力可以写作 = ( 0)，0= 。 即平衡位置为 = 0，振幅为0= ，频率为 1 2 ，周期为2 。 (2) = 0到 4 = 2 的时间，小物块的加速度为， 末速度为1= ,= = 1 ，所以初速度为0= 1+ = ( 2 + )， 热量为摩擦力做功即机械能损耗 = 1 2 2 0 ( 1 2( + ) 22) + 1 2 2 代入前面的结论得到 = 22 2 2 4 + ( 2) 4 13.解： 电场力为2 103N，重力为1 103N，合力为1
10、 103N，方向向上。 以B点作为势能零点，A点势能为1 103N sin = 1.2 103N m。 (1)过程AB 摩擦力大小为= 1 103Ncos1= 0.4 103N， 由动能定理， 1 2 2 = 1.2 103N m = 0.4 103N m = 22 m/s = 2.83 m/s (2)B的右侧 摩擦力大小为= 1 103Ncos2= 0.2 103N， 到达距离1时总势能为1 103N 1sin， 由动能定理： 1 2 2 = 1+ 1 103 1sin 1= 0.4 103N m 0.8 103N = 0.5 m (3)由于tan = 0.75 1 2，所以小球不会自锁，最
11、终会停于B点。 再计算从BC边回到AB边小球能走多远，设为2， 应有： 2+ 1= (1 2)sin 1 103N 2= 0.6 103N 0.6 103N + 1= 2 51 = 0.2 m 5 以此为一个周期，则一个周期内AB边的路程与BC边的路程之比为2 m + 0.2 m 2 0.5 m = 2.2, 则: = 2.2 而+ = 1.2 103N m，即2+ = 6 m， = 2.44 = 1.11 14.解： (1) = 1 m/s2 = ， = 1 2 2， = = + 2 = + 2 2 2 = 2 + 0.52 A 另外，当时间 到达1= 2 = 3 s时，棒运动到CD位置，之后电阻不再变化，电流为 = + 2 = 2 13 A (2) = sin + + = 1.2 N + 2 + 0.52 (N) = 1.2 N + 1 2 + 0.5 N 当2 = 0.5即 = 2(s)时，F有最大值， = (1.2 + 1 2) N = 1.7 N 6 15. 解： 设水银柱高，大气压为0，水银密度为，有0 = 76 cm。 对理想气体有 = ，而 = 0+ ， = (0 + ) = 为其状态方程。 (1) 水银面与小孔平齐的状态，令 = 100 cm，则 = ， (0 + )( ) = (0 +)()的函数图像为二次
