第27-33届全国物理竞赛预赛试题案与答案

《第27-33届全国物理竞赛预赛试题案与答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第28届全国中学生物理竞赛复赛试卷参考答案及评分标准一、选择题答案：l.C2.C3.BC4.A5.D评分标准：本题共5分，每小题6分。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。二、填空题答案与评分标准6.2.5m（6分）7.°S（10分）5占（6分）2”2分〉9.9（10分）10.i如图所示。（8分）（图错不给分，图不准确酌情评分）ii并联电阻两端的电压=2.3V（2分），通过电阻1的电流I10=l.2A（3分），通过电阻2的电流I20=2.2A（3分）（读数第一位必须正确，第二位与答案不同，可酌情评分。）in.2.8W（2

2、分），4.9W（2分）11•参考解答：i.设空间站离地面的高度为〃，因为同步卫星的周期和地球自转周期相同，根据开普勒第三定律以及题意有J(1)即T1H=(R+H°X〒F-R(2)代入数据得H=376km(3)卫星的高度/:=//—/=365km(4)卫星在细绳的拉力F和地球引力作用下跟随空间站一起绕地球作周期为卩的圆周运动,有G“皿F=m(27l)2(R^h)(5)(R+A)2T式中G为万有引力常量,M为地球质量，空间站在地球引力作用下绕地球作周期为T的圆周运动，故有2n2(6)(R+H)2T式中加为空间站的质量,由（5）、（6）两式得"吟E

3、喘”⑺将（3）、（4）式及其他有关数据代入（7）式得F=38.2N（8）ii.细绳脱落后，卫星在地球引力作用下绕地球运动的轨道为一椭圆，在脱落的瞬间，卫星的速度垂直于卫星与地心的连线，所以脱落点必须脱落点必是远地点（或近地点），Ftl（4）式可知，此点到地面的高度(9)h=356km根据机械能守恒，有丄处LG如=丄加已）农+心G如（11）2R+H2TR+h联立（10）、（11）两式并利用（6）式得护=迟学上（12）2（R+H）3-（R+h）3代入有关数据有方'=238km由（9）、（13）两式可知，远地点到地面的高度为356km,近地点到地面

4、的高度为238kmo设卫星的周期为厂，根据开普勒第三定律，卫星的周期(14)代入数据得7*=90.4min（15）评分标准：本题17分。第i小题9分。（1）式2分，（5）式3分，（6）式2分，（8）式2分。第ii小题8分，（9）、（10）式各1分，（11）式2分，（12）、（13）、（14）、（15）式各1分12.参考解答：解法一因为下坡时自行车匀速行驶，可知阻力大小(1)f=mgsin0由题意可知，自行车沿斜坡匀速向上行驶时，轮盘的角速度设轮盘边缘的线速度为片•曲线速度的定义冇设E轮边缘的线速度为^后乍轮边缘的线速度为因为轮盘与E轮之间川链

5、条连结，它们边缘上的线速度相同,即V

6、=v2(4)因飞轮上与后车的转动角速度相同，故冇勺』⑸%R,因车轮与坡面接触处无滑动，在车后绕其中心轴转动一周的时间卩内，车内轮中心轴前进的路程车后轮的中心轴炯进的速度及字形成行驶速度的大小由以上有关各式得(7)(8)卩二2财&R.tA人骑自行车上坡的功率为克服阻力/的功率加上克服重力沿斜面分里的功率，即P=JVmgVsinO由(1)、(9)、(10)式得p严nN/%。(10)(11)评分标准：本题17分(1)式3分，求得(9)式共8分，(10)式5分，(11)式1分解法二因下坡时自行车匀速行驶，若自行车

7、出发点的高度为力，则克服阻力所做的功硏等于势能的减少，有Wf=mgh(1)用$表示自行车行驶的路程，有h^ssinO(2)自行车沿斜坡匀速向上行驶时，骑车者所做的功炉，等于克服阻力的功比与势能增量zng力之和，即W=+mgh(3)设骑车者蹬踩踏板N圈到达下坡时的出发点，因路板转N圈可使轮转恺圈，所说义自行车行驶的距离S•为(4)由(1)到(4)式，得(5)I:式除以所用时间八即得骑车者功率4rNRR、R.t•mgsin0(6)评分标准：本题17分(5)式1分，(6)式2分(1)式3分'(2)式1分，(3)式4分，(4)式6分,13•参考解答

8、：当环的角速度到达叫时，环的动能Ek^m(Rco^(1)若在时刻八环转动的角速度0,则环上电荷所形成的等效电流1=丄血=^1(2)2nRlit感应电动势AOA/£==k—(3)A/△/由(2)、(3)式得*丄凹(4)2nA/环加速度转动时，要克服感应电动势做功，功率为(5)R=e1因为是匀加度转动，所以❻和/都随时间/线性增加。瘦弱角速度从零开始增加到5经历的A6)时间为厶，则有(6)若与©对应的等效电流为/0,则在整个过程中克服感到电动势做的总功(7)由以上有关各式得(8)外力所做的总功评分标准：本题20分。（1）式3分，（2）式4分，（3

9、）2分，（5）式3分，（6）式2分，（7）式3分，（8）式1分，（9）式2分14•参考解答：i由于/弹射入摆球至停留在球内经历的时间极短，可以认为在这过程中摆球仅获