2018年第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷答案

1、20180908温州翔宇中学高中物理竞赛指导教师：刘益民第35届物理竞赛预赛试卷答案第10页共8页第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷参考解答与评分标准一、选择题，本题扶5小题，每小题6分，在用小题蛤出的4个选项中，君的小题具宥一 顼次僧题意有的小题肓多项符合题意，把符合题意的选项前面的英文字母写在卷小遮后 面的方括号内.全部选对的得6分，选时但不全的得3分，有选情或不答的得口分，】； 工D3,；4. CI）;5. C 二、填空题.杷答案填在朝中的横线上只褰始出结果，不需写出求得结果的过程an：c（）s6. （10 分）或 rcian ,二一 ）7. （1。分）4叮区3hR，J gg. （10

2、分）答案：拄I *詈 *29. （1。分）答案：0.340.731。.I。分）.答案: S.5X10115,三.计算魏，计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和量要的演算步鞭，只写出最 后结果的不能得分.有数值计算的，答窠中必须明确写出数值和单位.11. （2D 分）（I）系统在监直方向上受力平衡,有Fj + F, - mg =0式用，K和此分别是后轮和前轮与地面之间的正压力的大小。系统相对于其质心 没布转动，由力矩平衡（以逆时针方向为力矩正方向）行.Tjng + lf2 -0由力式得 四车人开始瞪撕自行车此在保证安全的条件下自行逑加警归亶前 为正）设地面给车后轮施加的好摩擦力大小为人按照牛

3、顿第一定律.由题意噂/ = ma-系统相对于其质心没有转动,由力姬平衡有G*tK +&=。由式得3件-胃卜内式和关于加速度正方向的约定，式表明.随着加速度右增大，后轮与地面倒的正压力储增底尸史譬与她 面间的正压上网漉小。一旦心=0,系统就失去平衡0为了保证安全，应有由式知，在保证安全的条件下自行车可达到的最大加速度大小为xc.J =”评分标推：本题加分，W （1）问8分，式答2分；第（2）问党分.式香2分口12 （20 分）.口）在小捌块相对于平板向右滑动过粗中，平板受到的滑动摩擦力为手工即藏方向向右中对平板.由牛顿第二定律有于-M式中，,为弹簧的伸长，口为平板的加速度（向右为正）口令/誓K由

4、式将-fnc* = i可皿,平板花蜂簧伸长xf =0时处于平微i僮置，平板在该位置附近做简诙运动。初始时，弹麓没有林长x =0出式知,这时此时平板的运动速度为零故平板做简谐运动的振幅4为心警 ft由式q知，平板做箭谐运动的频窣F （周期门 为fjl仃缶7?）（2） （0平板开始时相对于地面静止.平板在*时刻相对于地面的速度为丫用=4曲1硼设小物块相对于地面的初速度为此，小物块在平板对它的滑动摩擦力附件川下，做 匀减速直线运动，加速度大小为原”小物块在E时刻相时于地面的速度为在时刻t平板第一次算过箕平衡位置，速度达到最大值此时小物块的运动速度为%。）=小一竽由题澈，此时小物块相对于平板静止，故常

5、T由弧式得喷）（ii）小物块相对平板运动，小物块与平板之间的滑动摩擦力做负功，消耗系统的 机械能而转化成料能。由能量守恒,在平板从窗止开始运动四分之一周期的过程中 产生的热粒为Q = 一 加+用/*?+_|姑由式得了yf M评分标淮：本题20分口第（I）间9分，式各？分，式1分，式2分， 式各1分：第（2）（；）间X分.式2分，rfl分,窗式2分，a您式存 I分；笫（2） （ii）间3分，或2分，式1分。枭I却分）（1）小诔的受力情况如图所示（为清地起 见.对于题图放大了尺寸）：向卜的重力，咐. 向上的电场力4脸管壁对小球的正压力M （垂直于管壁向下为正），猾动摩擦力以此, 小球从A点到B点做

6、初速度为零的勾加速直线运动，谟加速度大小为色。由牛顿第二定律有- rngsi口色一科 =m qKcn%a - m-gcusof 十 N由式和超给数据得广/亚2皿时七01ngm由运动学公式有磋=24，由或稗， =2itii/s = 2. 8 iri/4(2)小球从H.点沿BC管向下(远离B点)做匀减速直浅运动直至速度为零，设 加速度大小为电。由牛顿笫二定律得gsin rttgsi.nCT 小&N = MM! 2耳氏际t - nagcosor + N与CD式相比，只是MT%,的一与口由上逑两式和鹿给数据得(由一y也“ 0皿后2m由运动学公式琉=2%S1,以及式和题龄数据得5. - -/ =Q. S

7、Oiji%(3)小球在BC管中速度第一次减为零后返回B点过程中，滑动摩擦力方向反向, 小球做为加速直线运动，破加速度大小为叫.曲牛顿第二定律得心口由上述两式和题给数据得(fj-mg(, siilft +/4jcnsa)工ad = :- I P ni/sin.设此过程中，力球走过的路程为S,类似于式有 则受2设小琳在AB管和BC管中第注次的远离B点的最大距裔分刎为心和S人类似 于0式有注灌到当=1工0%小球分别在AB管和HC皆中第门次远离B点的最大距离为小球分别在人R普和BC管中运动的总路程为Srh =1 +2（显）=5巾*+与? |将加速度值人T取极限巾8得Q11,. 22于卞nH5. 105

8、M=可m评分标准：本题20分。笫（I）间8分，式各2分，式各1分；第（2） 间3分，融1分，供之分：第问9分，颔迨或答1分g】4 （罂分）O金属梅在号轨上做匀加速直线运动.开始运动后，在时刻工，株的it度为善 =口律相对于建始位置的位移为4=/由法拉第电磁感应定律，棒在时刻工的感应电动静为% = KE由欧姆定律得，棒在时刻r的的电流为式中居是在时刻i由棒和导轨构成的闭合电路的总也阻。 设将经过时何与翦动到C、D处，有由式和题给收据得“ =3k 0a由式和题给条件有此;HCr,Of,由(g)式和题给数据得，通机棒的电流与时间E关系为=然小事4二喑A, 1 汕式中，取以眇为单位的数值，电流单位为A

9、。(2)从金属椎开始运动直至到达CD位置的过程中,捧受我的安培力为线=BifL由牛顿第二定养得F 一弓一 m舒in/=ma或F =片+阳阜h】& + ma由曲式加盟绐数据得在式及其下一式中，取以告为单位的数值.网器丸呼3拉力F的最大值为以= L7N怦分标准工本期20分1s第(1)何M分？式各2分.8X式各 1分1第(2)问6分.式各2分式各1分口15. (2。分)(1)由愿给条件，对于被封住的理想气体的初态.具体积和温度为V, =60,0cin, Zj =300.OK式中$为左边试管的横截面积。由力平衡条件和题给数据知，其乐强门满足Pi =P。+24. OcmHg式中，死为大气压强Q当被封闭的

10、理想气体温度升高到T.时，一部分水银通过小孔海片到右边试管中, 以至于左劲试管中所剩水银柱的长度为如由力平衡条件，此时气体的压强内为 小士为+常,力=的 024,0 + 16, 口)即6 #卜Ml为单位的数值（当它式中是以cmHg为单位的数M （当它表示压喔时）或以 表示长皮时），下同。由理想气体状态方程有pH p也-=-T. 匕由式和题给数据得（丁6.04工）300. Dr）20.0式:巾匕是以K为单位的数值（下同），或 T _ wt，-喝。）才 *25。由式可知当x = 12. 0cm时温度外达到最高,此最高温度为 噎二38工2K（2）当气体的温度为3M oK时，由式得 （一 12. （J）1 =64.0乂解为明 看 20. Dem式各2分，式各3分，式* .=4.Ocm坪分标准；本地的分中第（】）问14分， 2分；第（2）间6分，式各2分中1&芬）（I）概据两平面镜夹角为72、和平面镇反射成像加律.P和P的做的中心恰是 正五边形的顶点，在图b中标出加P的所有像的方位示意囹加图（1）所示。图P的像共市jx = 4个,即Pa, Pji* Pr+且匕是P在镰A中的像，因而P与P,对镜面A链面却称：%是P在镜B中的像，因而P与P.对镜面R镜面对林:P.B是Pr在镜R中的像I因而PA与尸啦对痍商B镜面耐称，且P肺是E1在镀A中的像，国而Ph与Pg对镜面A镜面对称(2)照