2013江西人教版初中物理竞赛101168
初中
整体难度：偏难
2014-11-10
题号
一
二
三
四
五
评分
一、计算题 (共10题)
添加该题型下试题
1.
下面是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体A和B经反弹后，B能上升倒比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球，质量m1=0.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量m2=0.10kg的木棍B。B只是轻轻地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25m处由静止释放。实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离A开始上升，而球A恰好停留在地板上，求B上升的高度。（g=10m/s2）
难度：
知识点：物理竞赛
使用次数：119
【答案】
1解答4.05m
2.
俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章，因不能保障其继续运行，3月20号左右将坠入太平洋.设空间站的总质量为ｍ，在离地面高度为ｈ的轨道上绕地球做匀速圆周运动坠落时地面指挥系统使空间站在极短时间内向前喷出部分高速气体，使其速度瞬间变小，在万有引力作用下下坠.设喷出气体的质量为
m，喷出速度为空间站原来速度的37倍，坠入过程中外力对空间站做功为W.求：
(1)空间站做圆周运动时的线速度.
(2)空间站落到太平洋表面时的速度.
(设地球表面的重力加速度为ｇ，地球半径为R)
难度：
知识点：物理竞赛
使用次数：140
【答案】
⑴空间站做圆周运动的速度为ｖ１，地球质量为M.由牛顿第二定律得：
①
地表重力加速度为ｇ，则：
② 由①、②式得：
③
（2） 出气体后空间站速度变为ｖ２，由动量守恒定律得：
④
设空间站落到太平洋表面时速度为ｖ３，
由动能定理得：
⑤
由③、④、⑤式得：
⑥
3.
如图甲，A、B两板间距为
，板间电势差为U，C、D两板间距离和板长均为L，两板间加一如图乙所示的电压.在S处有一电量为q、质量为m的带电粒子，经A、B间电场加速又经C、D间电场偏转后进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感强度为B.不计重力影响，欲使该带电粒子经过某路径后能返回S处.求：
(1)匀强磁场的宽度L′至少为多少?
(2)该带电粒子周期性运动的周期T.
难度：
知识点：物理竞赛
使用次数：101
【答案】
(1)AB加速阶段，由动能定理得：
①
偏转阶段，带电粒子作类平抛运动偏转时间
②
侧移量
③
设在偏转电场中，偏转角为θ
则
即θ＝ 
④
由几何关系：Ｒｃｏｓ45°＋Ｒ＝Ｌ′⑤
Ｒsin45°＝ ⑥ 则 Ｌ′＝
⑦
注：L′也可由下面方法求得：
粒子从S点射入到出偏转电场，电场力共做功为Ｗ＝２ｑＵ ⑧
设出电场时速度为ｖ′，有
解得ｖ′＝
⑨
粒子在磁场中做圆周运动的半径：
∴
⑩
(2)设粒子在加速电场中运动的时间为ｔ２
则ｔ２＝
带电粒子在磁场中做圆周运动的周期
实际转过的角度α＝２π－２θ＝
在磁场中运动时间ｔ３＝
故粒子运动的周期T＝２ｔ２＋２ｔ１＋ｔ３＝４Ｌ
评分标准：本题14分，第(1)问8分，其中①、②、③式各1分，④式2分，⑤、⑥、⑦式各1分.第(2)问6分，其中 
、
、
、式各1分，
式2分.
4.
1951年，物理学家发现了“电子偶数”，所谓“电子偶数”就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为me，普朗克常数为h，静电力常量为k，假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足量子化理论：2mevnrn=nh/2π，n=1,2……，“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正负电子相距为L时的电势能为Ep=-k
，试求n=1时“电子偶数”的能量.
难度：
知识点：物理竞赛
使用次数：144
【答案】
解：由量子化理论知 n=1时，2mev1r1=
解得
①
设此时电子运转轨道半径为r，由牛顿定律有me
②
由①②联立可得v1＝πke2／h 系统电势能Ep=-k
=－2mev12
而系统两电子动能为Ek=2×
系统能量为E=Ep+Ek＝-mev12=-π2mk2e4／h2
评分：解答①式正确得2分；解答②式正确得3分；正确分析系统势能得2分；解答动能正确得3分；正确列式、得出总能量表达式得3分.
5.
如图12是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下：①按电路图接好实验电路;②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U0＝6.2 V和微安表读数I0＝490 μA;③断开电键S并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则：
(1)根据图示中的描点作出图线.
(2)试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义.
(3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U0所带的电量Q0，并计算电容器的电容.
图12
难度：
知识点：物理竞赛
使用次数：142
【答案】
解：(1)根据描点绘出圆滑的曲线如图所示.
注：(a)绘出折线不得分；(b)绘出的曲线应与横轴相切，否则酌情扣分.
(2)图中i-t图线下所围的“面积”表示断开电键后通过电阻R的电量，即电容器两端电压为U0时所带电量为Q.
(3)根据绘出图线，估算“面积”格数约32～33格(此范围内均得分，下同).
因此，电容器电容为U0时，带电量(Q0)约为8.00×10－3 C～8.25×10－3 C
由C=
得，电容器电容(C)约为：1.30×10－3 F～1.33×10－3 F
评分：(1)绘图正确得4分；(2)“面积”意义分析正确得5分；(3)电容计算正确得5分
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11
总体难度：
偏难
难度统计
难度系数
数量
占比
偏难
10
90.90%
中等
1
9.09%
题型统计
大题类型
数量
占比
计算题
10
90.90%
综合题
1
9.09%
知识点统计
知识点
数量
占比
物理竞赛
11
100.0%
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