2018年第35届中学生物理竞赛预赛试卷

11-516LJI9,o111211-516LJI9,o1112j-113,141516第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷本卷共16题,满分200分.得分I阅卷I&核B.；$（#（）+管尸-析师D.我：人力=45。C1=90015./3=600D./3=120°一、选掰翘.本题共5小麴，每小题6分.在错法项中，有的小题只有一项符合题意,有的小鬣育;2给出的；,把符合题意的选顷前面的英文字母写在每小幕局囱聃:符合睛…金都J选对的得6分，选对但不全的得3分，有选雕"普号内分匕居里夫人发现了元素针（Pg,其裂变的核反应方程式为/%-*及+声pb+b我中，a,L、e、d、七、1的值依次为A.2”、84、4、2、1,0及210、84、4、2、1）、0C207、84、1、1,0、1D,207、83、I、I、口、Q2-如图，一劲度系数为A•的轻弹簧上端固定在天花板上,下端连展一段址为的小球，以小球的平衡位段O作为坐标原点.H轴正方向朝F。若取监标原k♦点为系统势能的零点，则当小球位于坐标为小的位置时，系统的总势噩为'3,库伦招摆装置如图所示，在细银丝下悬桂一根绝缘棒.棒水平繇止；棒的两端各固定一相同的金属小球u和b,另一相同的金属小球c固定在插入的竖直杆上,三个小球位于一同一水平圆周匕圆心为棒的悬点。.，细银壁白然悬挂时,a,。球对。点的张的/=昭现在使a和「带相同电荷，库伦力使细根丝扭转，张角口增大，反向转动细银丝上端的旋钮可使张珀a变小；若将旋钮缓慢反向转过角邸=30。，可使小球费最终回到原来位置，这时细银丝的扭力矩与球3所受球£的静电力的力矩平衡°设细银丝的扭转叫第力矩与银丝的转角用成正出口为使最后a、c对0点的张角4二2口.旋钮相对于原自然状态反向转过的角度应为‘物理竞赛预赛试卷第物理竞赛预赛试卷第2页（共8页）I，.浜尔传感滞的钻构如图所示，禺中■为地上*,外加出场的感感应强度小和外加中十卓块昌方休半•吟体沌片，泌与性万体的肺后两个表面.....的:工的方向如相应清义所示中宛电1卡：的正负）按图中方苴“H：¥i电用表《可判断法中，能正确得到需尔电压的假的尸L卜,面,连以卜浏址方A.直接读出也乐表的乐数B保持磁场方向不变，改变电淅后门，，一半航方向"rrn,求用改变前后的四次飒量值之基的C,保持电流方向不变，改变够最方|一，U,半生蟒场与阿（氏fjg求出改变肺后的两次磨城僮之墓加I上同时改变电流方向和磁场方向“一和的一半九JK｝、求出改变前桁的弗次测址他之工图°和图b分别表不某理想气体体系经所的两个访坏p

过程；前者由甲过程（实续）和绝热过程〔扉线）

组成,后者由乙过程《实线）和等温过程（虚威）组成、下列说法正确的是.V甲，乙两过程均放热C.甲过程放热,乙过程吸热。图HFB.甲、乙两过程均吸热D，甲过程吸热，乙过程放热,灿二、埴空题，把答案填在题中的横线上.只要给出结果，不需写出求得结果的过程.&（io分）田任场上.某同学将--铅球以初速度/抛出.该铅球抛出点的高度为ff锚球在田径场上的落点与站球抽出点的最大水平距离为*对应的地射角为6电力加速恍大小为E。7.（10分）两颗人造地球也星A和B都在同--平血内的圆机遛上运行，绕向相同，卫星4的轨遒半径为九某时刻，B恰好在人的正1方力高处，h^r对地心的张信为—A运行一周时，B在A的后方.旦氏'R重新在A的正上方：已知地球半径为心重力加速度大小为小r—ns.（io分）如图，一长I得分阅卷复核为L的均质细杆AB由固I定的两个水平细轴JDII支承在竖直平面内.C、u同跖为公杆的A端置于轴C下，杆与•轴之间的静摩擦因数为小杆与水平面的夹角为您为使杆保持平航ud的值必须满足的条件是1得分阅卷莫核—一同时成立电,R又,经过时间D物理竞赛预赛试卷第物理竞赛预赛试卷第3贞（共8页）得分I阅卷亚核9.（10分）格一阻他可变的电网分别与一节新电池或者一/切电池相连・电阳的端电压V和通过的电流，的关系如U■/图所示。现将上述新、旧电池顿联（两电池的也动势同向）后对一电阻阻值为2・25。的倒栽供电.仇救电功率与电勰非静电力做功的总功率的比值为—的功率和它本身消耗的电功率的比值为・U（v）0”0.60.30，旧电池非静电力10.（10分）在任意给定温度71（热力学温度）下，单位,f体热幅射功率最大值对应的波长儿心满足人"为：二3；黑体单位面积上的热辎射功率（"为常"假定地:小太阳以及人体均可视为黑体。已知人£切=5.OKl（r7m，阚为为庆阳半心的200信•人/体'.9・3k10%”。由此可估算太阳表面的温度约为℃.地球表面的平均温度约为℃cI与侪平（质心为C（线，兀）。已知重力加速度大小为质心为C（线，兀）。已知重力加速度大小为g.三、计算题.计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.II.（20分）号虑水平地面上一辆自行车和骑军人构成的系统,如图所示（骑车人未画出）©取后轮着地点为原点0,R轴过原点水平向右,y轴过原点竖宜向上，前轮着地点为A（1.0）,系统（假设为刚体）质员为假定车轮与地面之间的静摩擦系数足够大,且前轮的滚动摩擦力可忽略求（D的、后轮与地面之间正压力的大小；（2）骑车人开始跄踏自行车时，在保证安全的条件下白行车可达到的最大加速度二他滋长黑为常财定地©.口地电目度约为他滋长黑为常财定地©.口地电目度约为二0:包（20分）如图，-|片为％足够长的长I机4।:"平板静止于光滑的」对系数为A的水f地面上；平板左端/的撤股在公0时交J学相连，弹簧的另-端固定在增面匕平板上面有一质量为m7版之间的滑动糜独、上平板静止，而小物块以某一速度向右开始运动。已知小物块与-正明：在小物二重力加速度大小为8。何根幅楠液相对于平板向右滑动过程中，平板的运动是荷谐运动，求该简偕塔动啊辨♦时、侦率（周期）.⑵，平板从“二。时刻开始运动至四分之一周期时,恰好小物块第一次相对于平板静止。求⑴小物块初速度的值：3）平板在运动四分之~周期的过程中产生的热贸。阅卷I得分复核B(2。分)如图，两根臂慧AB和耽,连接蓝鹤开，，至宜放置，连接点B处可视为段很短的圆弧；两花长度均力a1卜2°叫倾用"37、处十方向竖直向卜的匀强电场中叱10：0%警量一…2.0X10-7C的小球’(高窗C-118为质点)，从A点由静止开始在管内运动，小球与ar管踪内径稍小，可:厂0.50,小球4BC管壁间的滑动摩擦因数为025,小球晨型动摩擦因数为梃已知重力加速度大小-7。:＞求球在则-带电量保持；5I阅卷I得分复核(I)小球第一次运动到B点时的速率为;(2)小球第一次速度为零的位置与B点之间的距离S,；⑴小球从开始运动直至静止，在AB管中运动的总路程“b和在BC管中运动的总路程&“，I阅卷复核得分p阅卷复核得分p(20分)如图，MC、PD为两条间距L=0.50m、足够长的平行光滑导轨,MP水平且与导轨垂克，导轨与水平面的灾用e=30。，导轨底端连接一电阻值z?=2.on的电阳；导轨的MC段与PD段长度均为/=4.5m,电阻均为r；2.25。.且电阻分布均匀；一根质量m=0.20kg、电阻可忽略的金属棒，置了导‘底端，与导轨垂宜并接触良好；整个装置处于磁感应强度大小R=2。1方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现在对金属棒施加一沿导轨平面向上且平行于导轨的拉力”,使棒从静止开始以加速度a=1.0m/s2沿导轨平面向上做匀加速内线运动重力加速度大小g=10md。’一(1)从金属棒开始运动的瞬间计时，求金属棒中电流与时间/的关系式；(2)求在金属棒开始运动至其到达CD位置的过程中拉力F的最大值’得分阅卷得分阅卷空核(20分)如图,左边试管由一段24.00m长的水银柱用住一段高为60.0,,m、温度为300.0K的理想气体柱，上水银而与管博面小孔相距16.0<・m.小孔右边用一软管连接一空的试管控温系统可持续升高或降低被封住的气体柱的温度，当气体温度升高到一定值时水银会从左边试管通过小孔溢出到右边试管中。左边试管竖门放置，右边试管可上F移动，上移时可使右边试管中的水银M流到左边试管内，从而捽制左边试管中水银柱的长度「大气压强为76.0cmHgo(I)在左边试管中水银卜.表面与小孔平齐的条件卜,，求被封住的气体亚衡态的温度T与水

银柱长度工的关系式.以及该气体平衡态可能的最高温度；(2)已知被封住的气体处在温度为384.0K的平衡状态，求左边试管中水银柱可能的长度。数值计算保留至一位小数。面的;。分）要在面的;。分）要在i张照片上同时拍掘物体的正面和几个不同侧物法,二可以在物体的后面放两个直立的大平面镜我）和R。，使L?它对两个平面所成的像都摄入照相机，如图霞所示。图k启区的长度），白色视图u图