奧賽物理題選第三版？4.答卷時間: 2010年3月28日(星期日〉上午9:30-11:00一、選擇題（每小題2分，共20分）:以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在醒后的括號內。1. 2009年的諾貝爾物理學獎由三人分享，那么，奧賽物理題選第三版？一起來了解一下吧。
IYPT 2024競賽的部分賽題如下：
01. 創(chuàng)新發(fā)明：研究通過晃動裝有相同物體的盒子來確定物體數(shù)量的方法，以及盒子、物體性質和裝載密度對準確性的影響。
02. 液滴顯微鏡：探索水滴作為成像系統(tǒng)的放大率和分辨率。
03. 剛性斜面行走器：研究行走器幾何特征和相關參數(shù)對行走最終速度的影響。
04. 電荷測量計：分析測量球上電荷量的裝置精度，優(yōu)化裝置以測量最小電荷。
05. 乒乓球火箭：研究使用2升水能達到的最大高度。
06. 非接觸式電阻：通過觀察電路響應，推斷插入的非磁性金屬桿或鐵磁桿的電磁特性。
07. 大型發(fā)聲板：解釋并研究大型柔韌板彎曲時發(fā)出響亮呼嘯聲的現(xiàn)象。
08. 磁懸浮現(xiàn)象：研究在非磁性導電板上放置圓盤狀磁鐵和小磁鐵之間的磁力懸浮現(xiàn)象。
09. 果汁太陽能電池：制作Gr?tzel電池并研究獲得最大效率的參數(shù)。
10. 磁力齒輪：研究多個指尖陀螺在磁場作用下的旋轉現(xiàn)象。
11. 吸管水泵：研究幾何形狀和其他相關參數(shù)如何影響泵水速度。
12. 肥皂螺旋：研究肥皂膜前端的移動現(xiàn)象。
13. 發(fā)射橡皮筋：優(yōu)化旋轉帶有旋轉的橡皮筋可以到達的距離。
14. 尺子把戲：解釋尺子被投擲后落下，而紙覆蓋部分的尺子仍保留在桌面上的物理現(xiàn)象。
物理奧賽初賽試題
本卷共九題，滿分140分．
一、（15分）填空
1．a(chǎn)．原子大小的數(shù)量級為 m．
b．原子核大小的數(shù)量級為m．
c．氦原子的質量約為kg．
d．一個可見光光子的能量的數(shù)量級為J．
e．在標準狀態(tài)下，1cm3氣體中的分子數(shù)約為．
（普朗克常量 h = 6.63×10－34J·s阿伏伽德羅常量 NA＝ 6.02×1023 mol-－1）
2．已知某個平面鏡反射的光能量為入射光能量的80％．試判斷下列說法是否正確，并簡述理由．
a． 反射光子數(shù)為入射光子數(shù)的80％；
b． 每個反射光子的能量是入射光子能量的80％．
二、（15分）質量分別為m1和m2的兩個小物塊用輕繩連結，繩跨過位于傾角a ＝30°的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖所示．第一次，m1懸空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間．第二次，將m1和m2位置互換，使m2懸空，m1放在斜面上，發(fā)現(xiàn)m1自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間為 ．求m1與m2之比．
三、（15分）測定電子荷質比（電荷q與質量m之比q /m）的實驗裝置如圖所示．真空玻璃管內，陰極K發(fā)出的電子，經(jīng)陽極A與陰極K之間的高電壓加速后，形成一束很細的電子流，電子流以平行于平板電容器極板的速度進入兩極板C、D間的區(qū)域．若兩極板C、D間無電壓，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的O點；若在兩極板間加上電壓U，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間加一方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，則打到熒光屏上的電子產(chǎn)生的光點又回到O點．現(xiàn)已知極板的長度l = 5.00cm， C、D間的距離d = 1.50cm，極板區(qū)的中點M到熒光屏中點O的距離為L = 12.50 cm，U = 200V，P點到O點的距離 ， B = 6.3×10-4T．試求電子的荷質比．（不計重力影響）．
四、(15分) 要使一顆人造地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）能覆蓋赤道上東經(jīng)75.0°到東經(jīng)135.0°之間的區(qū)域，則衛(wèi)星應定位在哪個經(jīng)度范圍內的上空？地球半徑R0 = 6.37×106m．地球表面處的重力加速度g = 9. 80m/s2．
五、（15分）如圖所示，兩條平行的長直金屬細導軌KL、PQ固定于同一水平面內，它們之間的距離為l，電阻可忽略不計；ab和cd是兩根質量皆為m的金屬細桿，桿與導軌垂直，且與導軌良好接觸，并可沿導軌無摩擦地滑動．兩桿的電阻皆為R．桿cd的中點系一輕繩，繩的另一端繞過輕的定滑輪懸掛一質量為M的物體，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導軌平行．導軌和金屬細桿都處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面向上，磁感應強度的大小為B．現(xiàn)兩桿及懸物都從靜止開始運動，當ab桿及cd桿的速度分別達到v1和v2時，兩桿加速度的大小各為多少？
六、（15分）有一種高腳酒杯，如圖所示．杯內底面為一凸起的球面，球心在頂點O下方玻璃中的C點，球面的半徑R = 1.50cm，O到杯口平面的距離為8.0cm．在杯腳底中心處P點緊貼一張畫片，P點距O點6.3cm．這種酒杯未斟酒時，若在杯口處向杯底方向觀看，看不出畫片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口處向杯底方向觀看，將看到畫片上的景物．已知玻璃的折射率 ，酒的折射率 ．試通過分析計算與論證解釋這一現(xiàn)象．
七、（15分）如圖所示，B是質量為mB、半徑為R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A是質量為mA的細長直桿，被固定的光滑套管C約束在豎直方向，A可自由上下運動．碗和桿的質量關系為：mB ＝2mA．初始時，A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸（如圖）．然后從靜止開始釋放A，A、B便開始運動．設A桿的位置用q 表示，q 為碗面的球心O 至A桿下端與球面接觸點的連線方向和豎直方向之間的夾角．求A與B速度的大小（表示成q 的函數(shù)）．
八、（17分）如圖所示的電路中，各電源的內阻均為零，其中B、C兩點與其右方由1.0Ω的電阻和2.0Ω的電阻構成的無窮組合電路相接．求圖中10μF的電容器與E點相接的極板上的電荷量．
九、（18分）如圖所示，定滑輪B、C與動滑輪D組成一滑輪組，各滑輪與轉軸間的摩擦、滑輪的質量均不計．在動滑輪D上，懸掛有砝碼托盤A，跨過滑輪組的不可伸長的輕線的兩端各掛有砝碼2和3．一根用輕線（圖中穿過彈簧的那條豎直線）拴住的壓縮輕彈簧豎直放置在托盤底上，彈簧的下端與托盤底固連，上端放有砝碼1（兩者未粘連）．已知三個砝碼和砝碼托盤的質量都是m，彈簧的勁度系數(shù)為k，壓縮量為l0，整個系統(tǒng)處在靜止狀態(tài)．現(xiàn)突然燒斷拴住彈簧的輕線，彈簧便伸長，并推動砝碼1向上運動，直到砝碼1與彈簧分離．假設砝碼1在以后的運動過程中不會與托盤的頂部相碰．求砝碼1從與彈簧分離至再次接觸經(jīng)歷的時間．
作者：59.48.43.*2007-8-31 10:58 回復此發(fā)言
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3 回復：物理奧賽初賽試題
在△CA P’中，由正弦定理有
(9)
又有 (10)
考慮到是近軸光線，由(9))、(10)式可得
(11)
又有
(12)
由以上各式并代入數(shù)據(jù)，可得
(13)
由此可見，未斟酒時，畫片上景物所成實像在杯口距O點7.9cm處．已知O到杯口平面的距離為8.0cm，當人眼在杯口處向杯底方向觀看時，該實像離人眼太近，所以看不出畫片上的景物．
2．斟酒后，杯底凸球面兩側介質分別為玻璃和酒，折射率分別為n1和n2，如圖2所示，考慮到近軸光線有
(14)
代入n1和n2的值，可得
(15)
與(6)式比較，可知
(16)
由上式及圖2可知，折射線將與OP延長線相交于 ， 即為P點的虛像．畫面將成虛像于 處．計算可得
(17)
又有
(18)
由以上各式并代入數(shù)據(jù)得
＝13cm（19）
由此可見，斟酒后畫片上景物成虛像于P’處，距O點13cm．即距杯口21cm ．雖然該虛像還要因酒液平表面的折射而向杯口處拉近一定距離，但仍然離杯口處足夠遠，所以人眼在杯口處向杯底方向觀看時，可以看到畫片上景物的虛像．
評分標準:
本題15分．求得（13）式給5分，說明“看不出”再給2分；求出（19）式，給5分，說明“看到”再給3分．
七、由題設條件知，若從地面參考系觀測，則任何時刻，A沿豎直方向運動，設其速度為vA，B沿水平方向運動，設其速度為vB．若以B為參考系，從B觀測，則A桿保持在豎直方向，它與碗的接觸點在碗面內作半徑為R的圓周運動，速度的方向與圓周相切，設其速度為VA．桿相對地面的速度是桿相對碗的速度與碗相對地面的速度的合速度，速度合成的矢量圖如圖中的平行四邊形所示．由圖得
(1)
(2)
因而
(3)
由能量守恒
(4)
由(3)、(4) 兩式及 得
(5)
(6)
評分標準：
本題（15）分．（1）、（2）式各3分，（4）式5分，（5）、（6）兩式各2分．
八、設B、C右方無窮組合電路的等效電阻為 ，則題圖中通有電流的電路可以簡化為圖1中的電路．B、C右方的電路又可簡化為圖2的電路，其中 是虛線右方電路的等效電阻．由于 、 右方的電路與B、C右方的電路結構相同，而且都是無窮組合電路， 故有
(1)
由電阻串、并聯(lián)公式可得
(2)
由式(1)、(2)兩式得
解得
(3)
圖1所示回路中的電流為
(4)
電流沿順時針方向。
通常，物理競賽所需教材大致分為四類，推薦書籍如下：
第一類：銜接教材，《高中物理學》（沈克琦著，中國科技大學出版社），《新概念物理讀本》（趙凱華著，人民教育出版社）。這兩本書從零開始講解高中物理，適合初中水平或基礎較弱的學生。它們都配有題目，可以回去做。第一本偏課內，第二本偏科普。
第二類：競賽教材，《力學篇》和《電學篇》（程稼夫著，中國科技大學出版社），《高中物理競賽教程》（張大同著，華東師范大學出版社），《高中物理競賽培優(yōu)教程》（舒幼生著，浙江大學出版社），《新編高中物理奧賽指導》（范小輝著，南京師范大學出版社）。這些書籍都適合競賽初學者，遇到難題可圈出來問人或明年再做。
第三類：競賽題集，《更高更妙的物理》（沈晨著），《物理競賽專題精編》和《物理競賽解題方法漫談》（江四喜著），《物理學難題集萃》（舒幼生著），《奧賽物理題選》（舒幼生著），《新編高中物理奧賽實用題典》（范小輝著）。這些書籍適合競賽選手，難度逐漸遞增。
第四類：大學教材，《高數(shù)》（李忠著，北京大學出版社），《新概念物理》（趙凱華著，分力學、熱學、光學、電學和量子物理，部分章節(jié)可不掌握）。這些書籍適合對更高階知識感興趣的競賽選手。
并聯(lián)：k1x+k2x=5，x=0.01，所以第一個彈簧彈力為2N，第二個彈力為3N
串聯(lián)：每個彈簧受力分析，受到的拉力都是5N，所以第一個彈簧伸長2.5cm，第二個伸長1.67cm
初中物理競賽練習題（12）------電功率
電功與電功率計算的有關公式：
1、電功：W=Pt；W=UIt；
2、通用的電功率：P=W/t；P=UI；對于只用來發(fā)熱的電熱器（純電阻）可用：P=U2/R；P=I2R
3、專用的發(fā)熱功率：P=I2R
4、利用功率求電阻：R=U2/P
幾個相關的物理概念：
1、額定電壓（U額）：用電器正常工作所需的電壓，一般在生產(chǎn)制作時已確定好，不可改變。
2、額定功率（P額）：用電器在額定電壓下工作時發(fā)出的功率，不可改變。
3、實際電壓（U實）：實際電路中提供給用電器工作的電壓，隨時可能改變。
4、實際功率（P實）：用電器在實際電壓下工作時發(fā)出的功率，隨時可能改變。
5、燈泡的亮度由實際功率決定；而當實際電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率。
例題：
1、有兩個電阻，R1=4R2，將這兩個電阻串聯(lián)時，電阻兩端的電壓之比U1:U2= ，在相同時間內電流通過電阻做的功之比W1:W2= ；當這兩個電阻并聯(lián)時，電阻中通過的電流之比I1:I2=；在相同時間內電流通過電阻做的功之比W，1:W，2= 。
（奧賽解題大全P297）
2、蓄能電站是電網(wǎng)為合理用電、提高電力的經(jīng)濟效益而設計的，它的工作原理是深夜把過剩的電能通過水泵把下水庫的水抽到高處的上水庫內，白天則通過閘門放水發(fā)電，以補充電能不足。
以上就是奧賽物理題選第三版的全部內容，第三類：競賽題集，《更高更妙的物理》（沈晨著），《物理競賽專題精編》和《物理競賽解題方法漫談》（江四喜著），《物理學難題集萃》（舒幼生著），《奧賽物理題選》（舒幼生著），《新編高中物理奧賽實用題典》（范小輝著）。這些書籍適合競賽選手，難度逐漸遞增。第四類：大學教材，內容來源于互聯(lián)網(wǎng)，信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權請聯(lián)系刪除。
