全国中学生物理竞赛决赛试题

2015年全国中学生物理竞赛(安徽)赛区获奖名单公示

姓名 所在学校 指导教师 沈秋发 夏侯骞 李涛 周放中 沈秋发 马增学 海波 吴丽菊 王志红 沈秋发 沈秋发 朱华勇 邓中良 许松 沈秋发 沈秋发 朱德松 朱华勇 邓中良 沈秋发 赵皆 王世权 吴晓明 许松 沈秋发 朱德松 王世权 吴晓明 吴丽菊 王志红 许松 朱华勇、李瑛华 许松 王永亮 沈秋发 程健 卢先立 沈秋发 张凯 吴晓明 王世权 胡子韬 马鞍山市第二中学 陆仲豪 芜湖市一中 胡声鼎 黄山市屯溪一中 孟培坤 马鞍山市第二中学 徐杰 宿州二中 宣东薇 合肥八中 姚铭泽 马鞍山市第二中学 陶天阳 马鞍山市第二中学 杭逸哲 芜湖市一中 张硕 安徽省淮北市第一中学 许逸佳 马鞍山市第二中学 许寅超 马鞍山市第二中学 王选良 安徽师范大学附属中学 潘子彦 芜湖市一中 邵俊宁 马鞍山市第二中学 昌茂林 合肥一中 潘文初 合肥一中 王晋 安徽省淮北市第一中学 张昊清 马鞍山市第二中学 余圣杰 安徽师范大学附属中学 张昊 合肥一中 黄健健 合肥八中 肖杰 汪晔 安徽省淮北市第一中学 芜湖市一中 邵凯阳 安徽省淮北市第一中学 徐帅 阜

1 第23届全国中学生物理竞赛决赛试题

2006年11月

★理论试题

一、

建造一条能通向太空的天梯，是人们长期的梦想．当今在美国宇航局（NASA ）支持下，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家已在进行这方面的研究．一种简单的设计是把天梯看作一条长度达千万层楼高的质量均匀分布的缆绳，它由一种高强度、很轻的纳米碳管制成，由传统的太空飞船运到太空上，然后慢慢垂到地球表面．最后达到这样的状态和位置：天梯本身呈直线状；其上端指向太空，下端刚与地面接触但与地面之间无相互作用；整个天梯相对于地球静止不动．如果只考虑地球对天梯的万有引力，试求此天梯的长度．已知地球半径R 0 =

6.37×106m ，地球表面处的重力加速度 g = 9.80 m ·s －2

．

二、

如图所示，一半径为R 的圆筒（图中2R 为其直径）位于水平地面上．筒放一矩形物．矩形物中的A 、B 是两根长度相等、质量皆为m 的细圆棍，它

们平行地固连在一质量可以不计的，长为l =3R 的矩形薄

片的两端．初始时矩形物位于水平位置且处于静止状态，A 、

B 皆与圆筒表面接触．已知A 、B 与圆筒表面间的静摩擦因

数μ都等于1．

现令圆筒绕其中心轴线非常缓慢地转动，使A 逐渐升高．

1．矩形物转

第27届决赛试题及答案

第27届全国中学生物理竞赛决赛试题

一、（25分）填空题

1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M，劲度系数为k，无形变时半径为R。现将它用力抛向空中，忽略重力的影响，设稳定时其形状仍然保持为圆形，且在平动的同时以角速度?绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为 。

2．鸽哨的频率是f。如果鸽子飞行的最大速度是u，由于多普勒效应，观察者可能观测到的频率范围是从 到 。（设声速为V。）

3．如图所示，在一个质量为M、内部横截面积为A的竖直放置的绝热气缸中，用活塞封闭了一定量温度度为T0的理想气体。活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。已知大气压强为p0，重力加速度为g，现将活塞缓慢上提，当活塞到达气缸开口处时，气缸刚好离开地面。已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pV?保持不变，其中p是气体的压强，V是气体的体积，?是一常数。根据以上所述，可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为 。 4．（本题答案保留两位有效数字）在电子显微镜中，电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。要想分辨1.0?10?10m（即原子尺度）的结构，则电子的

17届决赛试题及答案

第十七届全国中学生物理竞赛

决 赛 试 题

一、（30分）近来一种新型的定点起重设备“平衡吊”被广泛应用于几十到几百千克工件的频繁吊运，其结构的示意图如图决17-1所示。平衡吊主要由传动、杆系、回转座和立柱组成。杆系是由ABD、DEF、BC、CE四杆铰接组成的四连杆机构，DECB在任何情况下都是一个平行四边形。杆系的A处是一水平的转轴，通过电机可控制转轴，使之固定的竖直槽内的不同位置，从而调节挂在绞接于F处吊钩上的重物的高度。杆ABD可绕转轴A在竖直平面内无摩擦地转动。杆系的C点是能在光滑的水平槽上滑动的铰链，杆BC和EC都可绕C点在竖直平面内转动。绕铰链转动的摩擦均忽略不计。下面用l1表D 示AD的长度，l2表示AB的长度，l3表示DF的长度，l4表示BC的长度。

E （1）若将各杆都视为轻质（无自重）刚体，且无图中配

竖直槽 B 重物时，试论证l1、l2、l3、l4应满足什么关系才能使平衡吊的

F 吊钩（包括所吊的重物）位于同一水平面上的不同位置时平C A 衡吊都能处于平衡状态。

P （2）若考虑各杆的自重，为使平衡吊的吊钩（包括所吊的重物）位于同一水平面上不同位置时平衡吊都能处于平衡回转座 电机 状态，必须在杆ABD的

2012年第29届全国中学生物理竞赛决赛获奖名单（前59名可以进国家集训队）

总成绩最佳奖：湖南 长郡中学 张正兴

实验成绩最佳奖：河北 石家庄市二中 霍浩岩 理论成绩最佳奖：北京 北大附中 王思真

女生成绩最佳奖：河北 石家庄市二中 宋雪洋

全国一等奖（47人）

省份 姓名 中学 名次 奖项 湖南 张正兴 长郡中学 1 金牌 浙江 黄逸洲 杭州二中 2 金牌 北京 王思真 北大附中 3 金牌 河北 武 迪 河北衡水中学 4 金牌 浙江 方 源 杭州富阳中学 5 金牌 辽宁 贾惟凯 鞍山市第一中学 6 金牌 吉林 王少莘 吉林市第一中学校 7 金牌 北京 乔袭明 北大附中 8 金牌 湖南 梁 昊 湖南师大附中 8 金牌

吉林 居易龙 东北师大学附属中学 10 金牌 浙江 周 朋 杭州学军中学 11 金牌

浙江 陈伊郎 乐成公立寄宿学校 11 金牌 吉林 于 淼 长春吉大附中实验学校 13 金牌 湖南 杨怀远 雅礼中学 14 金牌 湖北 张成

2012年第29届全国中学生物理竞赛决赛获奖名单（前59名可以进国家集训队）

总成绩最佳奖：湖南 长郡中学 张正兴

实验成绩最佳奖：河北 石家庄市二中 霍浩岩 理论成绩最佳奖：北京 北大附中 王思真

女生成绩最佳奖：河北 石家庄市二中 宋雪洋

全国一等奖（47人）

省份 姓名 中学 名次 奖项 湖南 张正兴 长郡中学 1 金牌 浙江 黄逸洲 杭州二中 2 金牌 北京 王思真 北大附中 3 金牌 河北 武 迪 河北衡水中学 4 金牌 浙江 方 源 杭州富阳中学 5 金牌 辽宁 贾惟凯 鞍山市第一中学 6 金牌 吉林 王少莘 吉林市第一中学校 7 金牌 北京 乔袭明 北大附中 8 金牌 湖南 梁 昊 湖南师大附中 8 金牌

吉林 居易龙 东北师大学附属中学 10 金牌 浙江 周 朋 杭州学军中学 11 金牌

浙江 陈伊郎 乐成公立寄宿学校 11 金牌 吉林 于 淼 长春吉大附中实验学校 13 金牌 湖南 杨怀远 雅礼中学 14 金牌 湖北 张成

2012年物理竞赛预赛试题分析

近年来预赛题型构成逐渐趋于稳定，今年的题型分布情况是5道选择题，5道填空题，6道计算题，可谓中规中矩，时间上也没有为难大家。 考查难度基本上是高考知识的拓展应用，相比复赛有较大差距，主要体现在物理模型的分析难度上。

考查重点仍以力学、电磁学为主，光学、热学及近代物理方面试题的比例比高考要更高一些，与复赛保持一致。

选择题不难，需要稍微注意一下的是第4题，小物块在到达最左端之后可能还会向右运动，往复几次才能最终停下，每一次的运动过程都需要分析清楚。 填空题都是基础题。

计算题13看似是电学题，但实际上完完全全是一道力学题。第一问标准答案给出了两种解法，解法一以小球A为参照系，那么小球B相对于小球A就很容易分析出来，一个能量守恒方程一步得解。解法二以地面为参照系，对整个系统分别应用动量定理和动能定理列出两条方程，用微元的思想求出变力f的冲量与做功之间的，并最终能到结果。两种解法孰优孰劣一目了然，而解法一所要求的这种物理敏感性正是需要在平时学习过程中需要着重培养的。 计算题15题是这套卷子里计算量最大的题。有同学用磁通量对时间求导来做，选择这种做法的同学往往忽略了磁场方向的变化，从一开始就把磁通量表达式写错了，暴算一

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第二届全国中学生物理竞赛预赛试题

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姓名 成绩

1．至少要 颗同步卫星才能“覆盖”整个地球赤道。

2．一般人能听到的声音的频率大致在 范围。视觉暂留约为 秒。

3．电子显微镜比普通显微镜更能分辨物体的细节，这是由于 原因。 4．200度远视眼镜片的焦距是 。

5．正电子与负电子相碰湮没时，放出的能量约为 。

U2(22

物理时空 http://www.ephyst.com/ 第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题

2001年

全卷共六题，总分为140分

一、（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率n?1.5，中心轴线长L?45cm，一端是半径为R1?10cm的凸球面．

1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？

2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度?1时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求?2/?1（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．

二、(22分)正确使用压力锅的方法是：将己盖好密封锅盖的压力锅(如图复18-2-1)加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气己全部排除．然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度)，现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃．某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水．

1．若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少？

2．若按

第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题

2001年

全卷共六题，总分为140分

一、（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率n?1.5，中心轴线长L?45cm，一端是半径为R1?10cm的凸球面．

1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？

2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度?1时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求?2/?1（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．

二、(22分)正确使用压力锅的方法是：将己盖好密封锅盖的压力锅(如图复18-2-1)加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气己全部排除．然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度)，现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃．某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水．

1．若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少？

2．若按正确方法使用压力锅，锅内水的温度最高可达多少？ 3．若未按正确方法使用压力锅，即盖好密封锅盖