2018年第35屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷答案

1、20180908溫州翔宇中學(xué)高中物理競賽指導(dǎo)教師：劉益民第35屆物理競賽預(yù)賽試卷答案第10頁共8頁第35屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷參考解答與評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題，本題扶5小題，每小題6分，在用小題蛤出的4個選項中，君的小題具宥一 頊次僧題意有的小題肓多項符合題意，把符合題意的選項前面的英文字母寫在卷小遮后 面的方括號內(nèi).全部選對的得6分，選時但不全的得3分，有選情或不答的得口分，】； 工D3,；4. CI）;5. C 二、填空題.杷答案填在朝中的橫線上只褰始出結(jié)果，不需寫出求得結(jié)果的過程an：c（）s6. （10 分）或 rcian ,二一 ）7. （1。分）4叮區(qū)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.計算魏，計算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和量要的演算步鞭，只寫出最 后結(jié)果的不能得分.有數(shù)值計算的，答窠中必須明確寫出數(shù)值和單位.11. （2D 分）（I）系統(tǒng)在監(jiān)直方向上受力平衡,有Fj + F, - mg =0式用，K和此分別是后輪和前輪與地面之間的正壓力的大小。系統(tǒng)相對于其質(zhì)心 沒布轉(zhuǎn)動，由力矩平衡（以逆時針方向為力矩正方向）行.Tjng + lf2 -0由力式得 四車人開始瞪撕自行車此在保證安全的條件下自行逑加警歸亶前 為正）設(shè)地面給車后輪施加的好摩擦力大小為人按照牛

3、頓第一定律.由題意噂/ = ma-系統(tǒng)相對于其質(zhì)心沒有轉(zhuǎn)動,由力姬平衡有G*tK +&=。由式得3件-胃卜內(nèi)式和關(guān)于加速度正方向的約定，式表明.隨著加速度右增大，后輪與地面倒的正壓力儲增底尸史譬與她 面間的正壓上網(wǎng)漉小。一旦心=0,系統(tǒng)就失去平衡0為了保證安全，應(yīng)有由式知，在保證安全的條件下自行車可達(dá)到的最大加速度大小為xc.J =”評分標(biāo)推：本題加分，W （1）問8分，式答2分；第（2）問黨分.式香2分口12 （20 分）.口）在小捌塊相對于平板向右滑動過粗中，平板受到的滑動摩擦力為手工即藏方向向右中對平板.由牛頓第二定律有于-M式中，,為彈簧的伸長，口為平板的加速度（向右為正）口令/誓K由

4、式將-fnc* = i可皿,平板花蜂簧伸長xf =0時處于平微i僮置，平板在該位置附近做簡詼運動。初始時，彈麓沒有林長x =0出式知,這時此時平板的運動速度為零故平板做簡諧運動的振幅4為心警 ft由式q知，平板做箭諧運動的頻窣F （周期門 為fjl仃缶7?）（2） （0平板開始時相對于地面靜止.平板在*時刻相對于地面的速度為丫用=4曲1硼設(shè)小物塊相對于地面的初速度為此，小物塊在平板對它的滑動摩擦力附件川下，做 勻減速直線運動，加速度大小為原”小物塊在E時刻相時于地面的速度為在時刻t平板第一次算過箕平衡位置，速度達(dá)到最大值此時小物塊的運動速度為%。）=小一竽由題澈，此時小物塊相對于平板靜止，故常

5、T由弧式得噴）（ii）小物塊相對平板運動，小物塊與平板之間的滑動摩擦力做負(fù)功，消耗系統(tǒng)的 機(jī)械能而轉(zhuǎn)化成料能。由能量守恒,在平板從窗止開始運動四分之一周期的過程中 產(chǎn)生的熱粒為Q = 一 加+用/*?+_|姑由式得了yf M評分標(biāo)淮：本題20分口第（I）間9分，式各？分，式1分，式2分， 式各1分：第（2）（；）間X分.式2分，rfl分,窗式2分，a您式存 I分；笫（2） （ii）間3分，或2分，式1分。梟I卻分）（1）小誄的受力情況如圖所示（為清地起 見.對于題圖放大了尺寸）：向卜的重力，咐. 向上的電場力4臉管壁對小球的正壓力M （垂直于管壁向下為正），猾動摩擦力以此, 小球從A點到B點做

6、初速度為零的勾加速直線運動，謨加速度大小為色。由牛頓第二定律有- rngsi口色一科 =m qKcn%a - m-gcusof 十 N由式和超給數(shù)據(jù)得廣/亞2皿時七01ngm由運動學(xué)公式有磋=24，由或稗， =2itii/s = 2. 8 iri/4(2)小球從H.點沿BC管向下(遠(yuǎn)離B點)做勻減速直淺運動直至速度為零，設(shè) 加速度大小為電。由牛頓笫二定律得gsin rttgsi.nCT 小&N = MM! 2耳氏際t - nagcosor + N與CD式相比，只是MT%,的一與口由上逑兩式和鹿給數(shù)據(jù)得(由一y也“ 0皿后2m由運動學(xué)公式琉=2%S1,以及式和題齡數(shù)據(jù)得5. - -/ =Q. S

7、Oiji%(3)小球在BC管中速度第一次減為零后返回B點過程中，滑動摩擦力方向反向, 小球做為加速直線運動，破加速度大小為叫.曲牛頓第二定律得心口由上述兩式和題給數(shù)據(jù)得(fj-mg(, siilft +/4jcnsa)工ad = :- I P ni/sin.設(shè)此過程中，力球走過的路程為S,類似于式有 則受2設(shè)小琳在AB管和BC管中第注次的遠(yuǎn)離B點的最大距裔分刎為心和S人類似 于0式有注灌到當(dāng)=1工0%小球分別在AB管和HC皆中第門次遠(yuǎn)離B點的最大距離為小球分別在人R普和BC管中運動的總路程為Srh =1 +2（顯）=5巾*+與? |將加速度值人T取極限巾8得Q11,. 22于卞nH5. 105

8、M=可m評分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。笫（I）間8分，式各2分，式各1分；第（2） 間3分，融1分，供之分：第問9分，頷迨或答1分g】4 （罌分）O金屬梅在號軌上做勻加速直線運動.開始運動后，在時刻工，株的it度為善 =口律相對于建始位置的位移為4=/由法拉第電磁感應(yīng)定律，棒在時刻工的感應(yīng)電動靜為% = KE由歐姆定律得，棒在時刻r的的電流為式中居是在時刻i由棒和導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合電路的總也阻。 設(shè)將經(jīng)過時何與翦動到C、D處，有由式和題給收據(jù)得“ =3k 0a由式和題給條件有此;HCr,Of,由(g)式和題給數(shù)據(jù)得，通機(jī)棒的電流與時間E關(guān)系為=然小事4二喑A, 1 汕式中，取以眇為單位的數(shù)值，電流單位為A

9、。(2)從金屬椎開始運動直至到達(dá)CD位置的過程中,捧受我的安培力為線=BifL由牛頓第二定養(yǎng)得F 一弓一 m舒in/=ma或F =片+陽阜h】& + ma由曲式加盟紿數(shù)據(jù)得在式及其下一式中，取以告為單位的數(shù)值.網(wǎng)器丸呼3拉力F的最大值為以= L7N怦分標(biāo)準(zhǔn)工本期20分1s第(1)何M分？式各2分.8X式各 1分1第(2)問6分.式各2分式各1分口15. (2。分)(1)由愿給條件，對于被封住的理想氣體的初態(tài).具體積和溫度為V, =60,0cin, Zj =300.OK式中$為左邊試管的橫截面積。由力平衡條件和題給數(shù)據(jù)知，其樂強(qiáng)門滿足Pi =P。+24. OcmHg式中，死為大氣壓強(qiáng)Q當(dāng)被封閉的

10、理想氣體溫度升高到T.時，一部分水銀通過小孔海片到右邊試管中, 以至于左勁試管中所剩水銀柱的長度為如由力平衡條件，此時氣體的壓強(qiáng)內(nèi)為 小士為+常,力=的 024,0 + 16, 口)即6 #卜Ml為單位的數(shù)值（當(dāng)它式中是以cmHg為單位的數(shù)M （當(dāng)它表示壓喔時）或以 表示長皮時），下同。由理想氣體狀態(tài)方程有pH p也-=-T. 匕由式和題給數(shù)據(jù)得（丁6.04工）300. Dr）20.0式:巾匕是以K為單位的數(shù)值（下同），或 T _ wt，-喝。）才 *25。由式可知當(dāng)x = 12. 0cm時溫度外達(dá)到最高,此最高溫度為 噎二38工2K（2）當(dāng)氣體的溫度為3M oK時，由式得 （一 12. （J）1 =64.0乂解為明 看 20. Dem式各2分，式各3分，式* .=4.Ocm坪分標(biāo)準(zhǔn)；本地的分中第（】）問14分， 2分；第（2）間6分，式各2分中1&芬）（I）概據(jù)兩平面鏡夾角為72、和平面鎮(zhèn)反射成像加律.P和P的做的中心恰是 正五邊形的頂點，在圖b中標(biāo)出加P的所有像的方位示意囹加圖（1）所示。圖P的像共市jx = 4個,即Pa, Pji* Pr+且匕是P在鐮A中的像，因而P與P,對鏡面A鏈面卻稱：%是P在鏡B中的像，因而P與P.對鏡面R鏡面對林:P.B是Pr在鏡R中的像I因而PA與尸啦對痍商B鏡面耐稱，且P肺是E1在鍍A中的像，國而Ph與Pg對鏡面A鏡面對稱(2)照