物理竞赛

2013年第30届全国中学生物理竞赛预赛于9月8日下午2:30—5:30在全国范围内统一举行。试题由共16题，满分为200分。试题转载自物理教研网。有关竞赛信息通知详见下面转载的浙江省物理学会发布的通知。

浙江省物理学会关于举办第30届全国中学生物理竞赛（浙江赛区）的通知

各市物理学会：

根据中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会“关于2013年举办第30届全国中学生物理竞赛通知” 的要求和我省的具体情况，兹将第30届全国中学生物理竞赛浙江赛区工作的有关事项通知如下： 一、时间地点

1．报名：2013年4月8日—4月28日。为了加强保密工作，今年仍是全国统一印卷，请各市务必在5月8日前上报参赛人数，以免耽误订卷。

2．预赛考试时间为2013年9月 8 日下午2∶30到5:30，共3小时。

3．复赛理论笔试时间为2013年9月21日上午9∶00到12：00，共3小时。考场设在浙大玉泉校区。复赛实验考试初定9月27日下午14:00~17:00报到，地点为浙大紫金港校区东区第4教学大楼121室；9月28日上午8:00开始实验考试，地点为浙大紫金港校区物理实验中心。(若遇国庆假日调整，复赛实验日期将作相应变化)。

4． 决赛及颁奖

液体和大气压强

一、 液体压强

1、液体内部压强公式：p=ρgh，h为某点到液面的距离，也称为深度。 2、液体对容器底部压力与液体重力关系：F=G液柱

容器口大底小：FG液

二、 液体对压强的传递

1、帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。

2、传递压强的条件：密闭液体，可以被固体或液体或气体密封。

例、液体密度为ρ，柱形容器横截面积为S，活塞自重G，液面下hA处A点受到的压强为？液面下hB处B点受到的压强为？

3、帕斯卡定律也适用于密闭气体。即密闭液体（气体）能大小不变地向各个方向传递压强，而固体能大小不变地沿着原方向传递压力。 4、液压机：FA:FB=SA:SB

例、两个密闭容器中均装满液体。容器中的小活塞面积为S1，大活塞面积为S2，且S1：S2=1：5。若左边小活塞S1上加100N的压力，那么需在右边大活塞S2上加多大的压力才能使整个装置平衡？

三、 气体的压强

1、大气压强

2、p0=1.01×103Pa=76cmHg=10.33mH2O 3、影响大气压强的因素：（1）海拔高度

（2）天气（温度湿度）

4、气体产生压强的本质：大量气体分子无规则运动碰撞浸在其中物体或容器底部和侧壁的结果。气体压

力学 1 直线运动

题型讲解：

例1：如图1所示，地面上有一固定的球面，球面的斜上方P处有一质点.现要确定一条从P到球面光滑斜面轨道，使质点从静止开始沿轨道滑行到球面上所经时间最短.

解析：此题求解关键是：根据点从竖直圆的顶点开始，沿圆内任一弦下滑，经历的时间都相等这一结论，找到一个顶点是P且与固定球面

相切的球面M，这样质点从P点与两球切点连线的弦上下滑所经历的时间就最短.(质点沿其他弦下滑时，经历的时间除沿弦下滑的时间外，还要再加上从球面M到固定球面的一段时间).

先证明这样一个问题：设地面附近有一空心球，顶点P上有众多的光滑斜直轨道与球面上其他点相连，试证明质点从P点自静止出发经任一轨道再到达球面所需时间相同. 证明：如图2所示，取任一与水平线夹角为φ的轨道PQ，其长为 l=2Rsinφ

此处R为球半径.质点沿PQ轨道下滑的加速度为gsinφ，因此从P到Q所需时间为

t==2.

图2

该t与轨道参量φ无关，故任一轨道对应时间相同.

根据上述结论，本题只要以P点为顶点作一球面，使其与题中固定球面相切，从P点到切点Q的光滑斜直轨道为所求.下面给出的是过P且与固定球面相切的球面的作

等效电阻方法

1、 如图所示，12个阻值都是R的电阻，组成一立方体框架，试求AC间的电阻RAC 、

AB间的电阻RAB与AG间的电阻RAG．

E F

A B

H G

D C

2、如图所示的正方形网格由24个电阻r0=8?的电阻丝构成，电池电动势ε=6.0 V，内电阻不计，求通过电池的电流．

B A

3、 如图所示，7个电阻均为R的电阻连接而成，求A、B两点间的电阻。

A

4、 如图所示的一个无限的平面方格导线网，连接两个结点的导线的电阻为r0，如果将A

和B接入电路，求此导线网的等效电阻RAB．

5、 有一无限大平面导体网络，它有大小相同的正六边形网眼

A B B 组

成，如图所示，所有六边形每边的电阻均为R0，求间位结点a、b间的等效电阻．

a b 6、如图是一个无限大导体网络，它由无数个大小相同的正三角形

网眼构成，小三角形每边的电阻均为r，求把该网络中相邻的A、B两点接入电路中时，AB间的电阻RAB．

A B

7、试求框架上A、B两点间的电阻RAB．此框架是用同种细金属制作的，单位长度的电阻为ρ．一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷，如图所示．取AB边长为a，以下每个三角形的

初中物理竞赛专题训练—热学

一、选择题（ 每题10分共计120分 ）

1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。用两种不同的液体做成两支温度计，刻度的方法，都按照摄氏度的方法。现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度，正确的说法是 ( ) A 只要两支温度计的读数相等，被测两物体的实际温度就相等 B 如果两支温度计读数相等，被测两物体实际温度肯定不等

C 最少存在两个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等 D 最多只存在一个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等

2.某刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，示数是4?C，当冰熔化后，水温度升高到某一数值时，发现它的示数恰好与真实温度相等，让水温再增加10?C，而温度计的示数只增加了9?C，那么，当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时，示数变为 （

初中竞赛专项训练—光的反射 （每空8分共计120分）

1.为了能迅速地判断出日食的食相，我们用线段MN、PQ分别表示太阳、月亮，地球上的观察者在A点。从A点作射线AP、AQ，则可出现下列四种情况，如图所示。观察者在A点看到的食相情况是：甲图中可看到____________，乙图中可看到

______________，丙图 中可看到___________， 丁图中可看到 _________________________。

2.如图所示，A、B两个平面镜平行放置，一束光线入射A

A 镜，反射后从B镜射出．若保持入射光线不变，而只让B

B 镜转动θ角，则转动后从B镜射出的光线与A镜的反射θ 间的夹角为____________________。

3.如图，在圆筒中心放一平面镜，光点Ｓ1发光射到镜面上，反射 光在筒壁上呈现光斑Ｓ2，当平面镜绕筒的中轴线Ｏ以角速度ω匀速

S1 S2 旋转一小角度时，光点Ｓ1在平面镜里的像Ｓ1′的角速度等于 ，

光斑Ｓ2在平面镜里的像Ｓ2′的角速度等于 。

O

4.如图所示,平面镜OM1与OM2成θ角,A为OM1上一点,光线从A点出发,对于OM2的入射角i1是50

原子物理

原子的核式结构

1897年，汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子，由此认识到原子也应该具有内部结构，而不是不可分的。1909年，卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔，即α粒子的散射实验，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数发生偏转，并且有极少数偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转几乎达到180°。

1911年，卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说，这个学说的内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间里软核旋转，根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm以下。

氢原子的玻尔理论

1、核式结论模型的局限性

通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的，但它与经典论发生了严重的分歧。电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射，运动不停，辐射不止，原子能量单调减少，轨道半径缩短，旋转频率加快。由此可得两点结论：

①电子最终将落入核内，这表明原子是一个不稳定的系统； ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波 2、玻尔理论的内容：

一、原子只能处于一条列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做加

初中物理竞赛训练题选

电学部分

1．由单位长度电阻为r的导线组成如图所示的正方形网络系列．n=1时，正方形网络边长为L,n= 2时，小正方形网络的边长为L/3；n=3 时，最小正方形网络的边长为L/9．当 n=1、2、3 时，各网络上A、B两点间的电阻分别为多少？

Lr ，(5/6)Lr ，7/9Lr

2．10根电阻均为r的电阻丝接成如图所示的网络，试求出A、B两点之间的等效电阻。

15R/8

3．在图所示电路中E为电源，其电动势ε=9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω ；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；K为电键。开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通电键K，然后将触头缓慢地向A方滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光。则CB之间的电阻应为（ ）

A.10 Ω B.20 Ω C.15 Ω D.5 Ω

4．图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，则 （ DCB ）

（A） R2不变时， V2读数与A读数之比等于R1 （B） R2不变时， V1读数与A读数之比等于R1 （C） R2改变

初中物理竞赛专项训练试题—浮力

1. 如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中，液面上升了1厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1，g取10牛/千克，容器壁厚不计。此时物块对容器底的压强是__________帕。若再缓缓向容器中注入水，至少需要加水___________千克，才能使物块对容器底的压强为零。

2. 如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱．当水箱中水深达到1．2m时，浮子A恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子A有1/3体积露出水面（浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强为1．2×105Pa，管口横截面积为2．5㎝2，贮水箱底面积为0．8m2，浮子A重10N。则：贮水箱能装__________千克的水。 浮子A的体积为______________m3.

3. 弹簧秤下挂一金属块，把金属块全部浸在水中时，弹簧秤示数为3.4牛顿，当

金属块的一半体积露出水面时，弹簧秤的示数变为4.4牛顿，则：金属块的重力为____________牛。金属块的密度为________千克/米3（g=10N/kg）

4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长

初中竞赛专项训练—光的反射 （每空8分共计120分）

1.为了能迅速地判断出日食的食相，我们用线段MN、PQ分别表示太阳、月亮，地球上的观察者在A点。从A点作射线AP、AQ，则可出现下列四种情况，如图所示。观察者在A点看到的食相情况是：甲图中可看到____________，乙图中可看到

______________，丙图 中可看到___________， 丁图中可看到 _________________________。

2.如图所示，A、B两个平面镜平行放置，一束光线入射A

A 镜，反射后从B镜射出．若保持入射光线不变，而只让B

B 镜转动θ角，则转动后从B镜射出的光线与A镜的反射θ 间的夹角为____________________。

3.如图，在圆筒中心放一平面镜，光点Ｓ1发光射到镜面上，反射 光在筒壁上呈现光斑Ｓ2，当平面镜绕筒的中轴线Ｏ以角速度ω匀速

S1 S2 旋转一小角度时，光点Ｓ1在平面镜里的像Ｓ1′的角速度等于 ，

光斑Ｓ2在平面镜里的像Ｓ2′的角速度等于 。

O

4.如图所示,平面镜OM1与OM2成θ角,A为OM1上一点,光线从A点出发,对于OM2的入射角i1是50