第 36 届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案

第36届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案1.一质点做简谐振动，其振动方程为\(x=0.2\cos(5\pit+\frac{\pi}{3})\)（SI），则该质点振动的周期\(T\)为（）A.\(0.4s\)B.\(0.8s\)C.\(1.2s\)D.\(1.6s\)答案：A2.一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上一质元恰好处在负的最大位移处，则它的（）A.动能为零，势能最大B.动能为零，势能为零C.动能最大，势能最大D.动能最大，势能为零答案：B3.如图所示，两相干光源\(S1\)、\(S2\)发出的光在空间\(P\)点相遇，已知\(S1P=2\lambda\)，\(S2P=2.5\lambda\)，则两束光在\(P\)点的相位差\(\Delta\varphi\)为（）A.\(\frac{\pi}{2}\)B.\(\pi\)C.\(\frac{3\pi}{2}\)D.\(2\pi\)答案：B4.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为\(\lambda\)的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分应（）A.凸起，且高度为\(\frac{\lambda}{4}\)B.凸起，且高度为\(\frac{\lambda}{2}\)C.凹陷，且深度为\(\frac{\lambda}{4}\)D.凹陷，且深度为\(\frac{\lambda}{2}\)答案：C5.一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角\(i0\)，则在界面上的反射光（）A.光强为零B.是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面C.是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面D.是部分偏振光答案：B6.在双缝干涉实验中，若保持双缝间距\(d\)不变，使双缝与屏幕之间的距离\(D\)增大一倍，则屏幕上干涉条纹的间距\(\Deltax\)将变为原来的（）A.\(2\)倍B.\(4\)倍C.\(\frac{1}{2}\)倍D.\(\frac{1}{4}\)倍答案：A7.一质量为\(m\)的物体，以速度\(v\)做匀速圆周运动，其运动周期为\(T\)，则该物体在运动过程中所受的合外力的大小为（）A.\(0\)B.\(\frac{2\pimv}{T}\)C.\(\frac{mv^2}{r}\)D.\(\frac{4\pi^2mr}{T^2}\)答案：B8.一质点在平面内运动，其运动方程为\(r=2ti+(19-2t^2)j\)（SI），则该质点在\(t=2s\)时的速度\(v\)为（）A.\(2i-8j\)B.\(4i-8j\)C.\(2i+8j\)D.\(4i+8j\)答案：B9.一质量为\(m\)的物体，从静止开始下落，所受空气阻力与速度成正比，比例系数为\(k\)，则物体下落的加速度\(a\)随时间\(t\)的变化关系为（）A.\(a=g-\frac{k}{m}v\)B.\(a=g-\frac{k}{m}gt\)C.\(a=g-\frac{k^2}{m^2}vt\)D.\(a=g-\frac{k^2}{m^2}gt^2\)答案：C10.一轻弹簧，劲度系数为\(k\)，一端固定，另一端系一质量为\(m\)的物体，放在光滑水平面上，物体在水平方向上做简谐振动，其振幅为\(A\)，则物体在振动过程中动能的最大值为（）A.\(\frac{1}{2}kA^2\)B.\(kA^2\)C.\(\frac{1}{2}mv^2\)D.\(mv^2\)答案：A11.一理想气体经历如图所示的循环过程\(abcda\)，其中\(ab\)和\(cd\)是等压过程，\(bc\)和\(da\)是绝热过程，则该循环过程的效率\(\eta\)为（）A.\(1-\frac{T4-T1}{T3-T2}\)B.\(1-\frac{T3-T2}{T4-T1}\)C.\(\frac{T4-T1}{T3-T2}\)D.\(\frac{T3-T2}{T4-T1}\)答案：B12.一定量的理想气体，从状态\(a\)开始，经历如图所示的循环过程\(abcda\)，其中\(ab\)为等温膨胀过程，\(bc\)为等压压缩过程，\(cd\)为等温压缩过程，\(da\)为等压膨胀过程，则该循环过程中气体对外做的净功\(W\)和吸收的净热量\(Q\)的情况是（）A.\(W>0\)，\(Q>0\)B.\(W>0\)，\(Q<0\)C.\(W<0\)，\(Q>0\)D.\(W<0\)，\(Q<0\)答案：A13.一卡诺热机工作在温度为\(T1=400K\)和\(T2=300K\)的两个热源之间，则该热机的效率\(\eta\)为（）A.\(25\%\)B.\(33.3\%\)C.\(50\%\)D.\(75\%\)答案：A14.一理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功\(W\)，吸收热量\(Q\)，内能增加\(\DeltaU\)，则它们之间的关系为（）A.\(W=Q=\DeltaU\)B.\(W=Q>\DeltaU\)C.\(W>Q>\DeltaU\)D.\(Q>W>\DeltaU\)答案：D15.一质量为\(m\)的粒子，在力\(F=-kx\)（\(k\)为常量）的作用下做一维运动，其势能表达式为（）A.\(Ep=\frac{1}{2}kx^2\)B.\(Ep=kx^2\)C.\(Ep=\frac{1}{2}mv^2\)D.\(Ep=mv^2\)答案：A16.一电子以速度\(v\)垂直进入磁感应强度为\(B\)的均匀磁场中，则电子所受的洛伦兹力\(F\)的大小为（）A.\(0\)B.\(evB\)C.\(eB/v\)D.\(e^2vB\)答案：B17.一长直导线通有电流\(I\)，在其附近有一与之共面的矩形线圈，线圈的长为\(l\)，宽为\(b\)，线圈与导线的距离为\(d\)，则通过该矩形线圈的磁通量\(\varPhi\)为（）A.\(\frac{\mu0Ilb}{2\pid}\)B.\(\frac{\mu0Ilb}{2\pi(d+b)}\)C.\(\frac{\mu0Ilb}{2\pi(d+\frac{b}{2})}\)D.\(\frac{\mu0Ilb}{2\pi(d-\frac{b}{2})}\)答案：C18.一自感系数为\(L\)的线圈，通有电流\(I\)，则该线圈储存的磁场能量\(Wm\)为（）A.\(\frac{1}{2}LI^2\)B.\(LI^2\)C.\(\frac{1}{2}L^2I\)D.\(L^2I\)答案：A19.一平行板电容器，极板面积为\(S\)，极板间距为\(d\)，电容为\(C\)，现将极板间距增大一倍，则该电容器的电容变为原来的（）A.\(2\)倍B.\(4\)倍C.\(\frac{1}{2}\)倍D.\(\frac{1}{4}\)倍答案：C20.一正弦交流电压的表达式为\(u=311\sin(314t+\frac{\pi}{6})\)（V），则该交流电压的有效值\(U\)为（）A.\(311V\)B.\(220V\)C.\(155.5V\)D.\(110V\)答案：B1.关于简谐振动，以下说法正确的是（）A.回复力的方向总是指向平衡位置B.加速度的方向总是与位移方向相反C.速度的方向总是与位移方向相反D.动能和势能相互转化，总机械能守恒答案：ABD2.关于光的干涉现象，以下说法正确的是（）A.两束光频率相同、相位差恒定才能产生干涉条纹B.薄膜干涉中，厚度相同的地方形成同一条干涉条纹C.双缝干涉中，条纹间距与双缝间距成正比D.光的干涉现象证明了光具有波动性答案：ABD3.关于气体分子的运动，以下说法正确的是（）A.气体分子做无规则的热运动B.气体分子的平均动能与温度成正比C.气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律D.气体分子之间存在相互作用力答案：ABC4.关于热力学定律，以下说法正确的是（）A.热力学第零定律是建立温度概念的基础B.热力学第一定律指出了能量守恒的规律C.热力学第二定律指出了热传递的方向性D.热力学第三定律指出绝对零度不可达到答案：ABCD5.关于电场和磁场，以下说法正确的是（）A.电场对放入其中的电荷有力的作用B.磁场对放入其中静止的电荷有力的作用C.变化的磁场可以产生电场D.变化的电场可以产生磁场答案：ACD6.关于电磁感应现象，以下说法正确的是（）A.只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比D.感应电动势的方向与磁通量的变化方向有关答案：ABCD7.关于理想气体的状态方程\(pV=\frac{m}{M}RT\)，以下说法正确的是（）A.\(p\)是气体的压强B.\(V\)是气体的体积C.\(m\)是气体的质量D.\(M\)是气体的摩尔质量,\(R\)是普适气体常量答案：ABCD8.关于狭义相对论的基本假设，以下说法正确的是（）A.相对性原理：物理规律在所有惯性系中具有相同的形式B.光速不变原理：真空中的光速在所有惯性系中都是相同的C.时间和空间是绝对的D.时间和空间是相对的答案：ABD9.关于波粒二象性，以下说法正确的是（）A.微观粒子既有波动性又有粒子性B.光的波动性和粒子性是相互矛盾的C.德布罗意波的波长与粒子的动量成反比D.电子的衍射实验证实了电子具有波动性答案：ACD10.关于原子结构，以下说法正确的是（）A.卢瑟福的原子核式结构模型能解释\(\alpha\)粒子散射实验B.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱C.电子云表示电子在核外空间出现的概率分布D.原子的能量是连续的答案：ABC1.简谐振动的周期与振幅无关。（）答案：√2.光在任何介质中传播的速度都小于真空中的光速。（）答案：×3.理想气体的内能只与温度有关。（）答案：√4.热力学第二定律可以表述为热量不能自发地从低温物体传到高温物体。（）答案：√5.电场强度为零的地方，电势一定为零。（）答案：×6.闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。（）答案：√7.狭义相对论认为时间和空间是相互独立的。（）答案：×8.波粒二象性是微观粒子的基本属性。（）答案：√9.原子的发射光谱是连续光谱。（）答案：×10.放射性元素的半衰期与外界条件无关。（）答案：√1.一弹簧振子做简谐振动，其振动方程为\(x=A\sin(\omegat+\varphi)\)，则其振动的角频率\(\omega\)与周期\(T\)的关系为\(\omega=\)（）。答案：\(\frac{2\pi}{T}\)2.用波长为\(\lambda\)的单色光垂直照射到间距为\(d\)的双缝上，在屏幕上形成干涉条纹，则相邻两条明纹的间距\(\Deltax=\)（）。答案：\(\frac{\lambdaD}{d}\)（\(D\)为双缝到屏幕的距离）3.一定量的理想气体，在等压膨胀过程中，吸收的热量\(Q\)与内能增加\(\DeltaU\)、对外做功\(W\)之间的关系为\(Q=\)（）。答案：\(\DeltaU+W\)4.一电子以速度\(v\)垂直进入磁感应强度为\(B\)的均匀磁场中，其运动轨迹为一圆，