2018年全国中学生奥林匹克物理竞赛河南预赛含答案

2。18年全国中学生奥林匹克物理竞为河南省预赛试卷号试时间：2018年5H27日（无期日）上午8130-10，30大即号——总分小题号1〜8大即号——总分小题号1〜8910111213M15161分评卷入注意事项：1.4先雄药潸甘城内的小，从、华杖.K名和年于，2.用）£色技黑色水量、他邕、间球EA拄在试卷上作笋，3.各总过程中可以使用普通量计NK,1.本状后黑8页,三大题,16小题，,。分100分.一、选择施（本题s小题。制小题I分，共32分。在*5小题给出的四个选顶中，第1〜4题只有一项符合舱口要求，第5〜8题有多项符合融目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，请将选出的答案序号填在下面的表格中。）1.在国际单位制（筒称S1）中，力学和电学的桂本单位有,rn（米）、kg什克）.s（秒八A（安培）,则导出通位V（伏特）用上述M本卡位可表示为A.m•kg•s'•A1 B.m：•kg•0，•A】C.m:•kg•s2•A1 I）,nr•kg•s1•A1.物理概念和规律的应用都有一定的前提条件，对此.下列说法中正确的是A.牛顿第二定律适用于宏观物体物微观粒fB.只要合外力的功为零♦机械俅就守恒C.磁感线总是川合的D.电场线总是开放的.一油油静止在极板水平放的的足的大的“板电容器中，给电容器再充上-些电荷皿油滴开始向上运动,经,秒后,电容器突然放电失去.部分也荷M,又经过/秒.油滴网到原位置，假如在运动过程中油滴的电置.定.则A.在孰个/秒内.油滴的平均速慢相同B•油■在随后网个，秒内的加州度大小之比为］t3C・油清在前后网个/秒内岗出发点的城看泗7比I：3D・AQ：AQ'=1，3物理竞赛试卷第I页（共8页

L如图所示.此ht均为旧的四忖体八、〃川内耀的过两比卅的定卅怆处1料止状态.网过滑轮削即为小理c网正滑论连吧中点处1'川J&M也为，”的物体「.队龄止择放（、后,若转恻位够K，则・\・\的械人速IQ力也、（；9'NRC的速度先堆大A；M小（、・“的速度•在增大D・A上升的最大小度是L/85.如图所求的a、b分别&术•则横波匕和*3m的眄个质点八、B的振动图像•已知波K3m、）V12m,八.M间仃・殖点〃.小肉〃虫13（m3则从八0开始，F则说法中正确的是A.波从八至8传播.需时0.15sB.波从H至A传播.需时0.45黑C.而点P在门内通过的路砰是（）.MmD.质点P住1s内的位移点0.02m.如图所示是柒同学自制的姬水容器的示意图.容器口的橡皮塞中加存（固定）-根两端开口的坡璃管，橡皮塞与跛璃管之间、橡皮麻,』容器”之间都是密闭的，玻璃管内的水面恰好与下端恃U相平.打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的卜端仍在水中.若洱中不变.则接水后与接水附相比较，卜列说法中锦设的显••A.玻璃管外的水面下降B.玻璃管内将有水上升C.容器底内表面a点的质强变小D.容器内玻璃管外的气体质址不变.如图所示是电子感应加速器的啦即图・在上、下两个电磁铁形成的异名做极之间有一个环形式空室,电磁铁中通以交变电流，使两极间的磁场周期性变化如图所示，从而在*空室内产生感生电场,将电子从电子检在蟠注入4空室•电r在感生电场的作用下被加速,冏时在洛伦技力的作用下•在*空空中做iw周运动.1»«尸盛生电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速，但由尸电F的质址很小，故在极短时间内被加速的电户可在出空室内回旋数I。万以至数仃万次，jt荻得很高的能情,若不考虑电子质量的变化•则下列说法中正确的是A.电不在真空室中做『匀速帆周区动B・电子感应加邃器的射线输出是连续的C.电子在运动时的加速度始终指向嗣心D.输出射线的能址与按能一守恒的计算值有相当的差距物理竞赛试卷第2页（共8页）

&一种变压器如图所示原线固匝数为瞑导线〃，对折后井在一起♦在铁芯上绕小晒作为副线圈.从对折处加一个接"连成图示电路，若线圈电阻不计，原线圈接心力索的的交流电源,卜列说法正确的是

AS接，，时.电氏丧示数为"g圈接心力索的的交流电源,卜列说法正确的是

AS接，，时.电氏丧示数为"gB.5接＜时,电压我东数为昆瞽&D・S接c时,滑动触头/，向上移动，变压器输入电流变大二、填空与实验题（本题共4小题。第9-11题每小地4分，第12题8分，共20分。请直接将答案填写在题中的横线上。）.如图所示，杆八（•和BCifi力均不计，A、3、C都以光滑的较链相连,AC长（八惊角&BC水平。质量为加的质点由静止开始沿八C无摩擦地下滑.则AC杆之C端所受作用力F的大小随时间f的变化关系是：.如图所示，半径为田的半球形透明容器内盛有折射率为1.5的某种透明液体.液面距离球心。为3R/4.在球心正下方沿球径方向移动点光源S.发现在图示位用时，点光源要比在其它位置明亮些-此时点光源距离球心 —物理竞赛试卷第3页（共8页.两个位于/轴上的点电荷所形成的电场中，若取无限远处的电势为零.则在正工轴上的电势分布如图所示。/他上电势为零的点的坐标是北，电势坡小值一U：的点的坐标是ar则正电荷（电用曲》的坐标为一 ；两个点电荷的电量的绝对值之比Q1s5= 物理竞赛试卷第3页（共8页£某于习小组研究一种温控材料的伏安特忙所使用的器材札温控材料此（额定电压5V,额定电流0.5A）；电小表V（计程3V,内阳3k的电流表A（址程0.6A,内阻0.50）,定值电阻R（Rlfft20000）；滑动变阳器R（限值。〜9.0M学生电源E（输出电压6V）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0〜5v的电乐范阴内对 ；R进行测量，请在墟线根内㈣出实脸电路的原理图.（2）实脸泅得凡的伏安特性曲线如图乙所示。:由实脸曲线可知，随若电流《温度）的增加体的电:» （选填"增大”"不变”或“减小”》，该；温控材料的电阻率 （选填“增大”“不变”：TOC\o"1-5"\h\z或“减小） ；<3）用另一电源E.（电动势3V,内阻1.00C）1- :和题给器材连接成如图中所示的电路•调节滑动变阳器火的阳值，可以改变凡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范周内，体的坡小功率为 W.,三、综合应用题（本题4小题,共48分，第13题10分，第14迤10分，第15题12分.第16题16分。）物理竞赛试卷笫4页（共8页）13・（10分）三个完全相向的球体・彼此飞挨着置于水平面上,第四个球八.除了光滑之外，其大小、质量与其它三个球体完全一样《,现把物理竞赛试卷笫4页（共8页）M・一分）如图所示.在冰部的水平面上”/两辆小车，质io%

质放，友=0.50”的小球 [ 的细线熟住在A车的支架E开始时,S・静止，八车以%=4・。*的速慢二；；；二次发工正确后粘在一起，若碰撞时间极短且不计空气阻力，求小球「搜起的垠大高度（gu10“J）车以物理竞赛试卷第5页（共8页）压强凡=L。*压强凡=L。*iD^Fa,且Hig/S=P+式求；对'体A镶慢僮热1小].活塞M恰好到达容器上弱，读过程气体4的内能改交融是名:少？ ] JS产一U2分）如图所小，容根产=1口0L的」,端开门的葩热倒柱附容揩噫直放置，容器内的葩热活塞浦和导熟性能良好的活塞M，把容题分期「三个相同的部分，耳用「两部分理想气体且、此N、M的肮地词为山，横柚神期均为心芍容修接触良好但无摩擦。苕器底部iff加戡装置何时Q体八加热。苦奉统的初好温过『3mLit2）维续对气体慢供热，当气体汽的困积变为原来的一半肘，个体乩的温度是金少7物理竞赛试卷第E页（共8页）地34分）如图研证.竹界线喷城8｝与水平小交于□点，夹角片3。.在分界线左侧，只存住电国强度为E、方向要宜向F的胤皿出场：分界税右则的某个区域.只存在磴遇应强度为比於在『果曲阿刖的为辄破崛*臼点处于梯场的边界上*现有一束质最为H1,电量为*的正电粒子，在蚊平-加内从白点以,垂直「分界戏啊速度射入磁蝎•速度的大小是0—e，由所有粒子通挝分界缱时，速度方向均平行干向左.小计敕子的用力和片间的相互作用，试求।LD速度必左的粒子从0点进入磁场后豌过彩摄时间开推进入电场区域，物理竞赛试卷第7页|井g支（2）速度最大的粒子打在乩凸上的速度同AB间的夹角是者少?（的磁场区域的最小面积居多少?物理竞赛试卷第占页（共善页）2R3率B球所受地面摩燎力和支持力的大小为।N-G+Nmco^=1G2R3率B球所受地面摩燎力和支持力的大小为।N-G+Nmco^=1G由题意।0N” 8评分说明।本题共10分，每式2分.物理竞宾试题答案第1页（共3页）2018年全国中学生奥林匹克物理竟赛履号12345678答案1BCBABCBCDADBD二、填空与实魄题（本■!共4小总。第9〜11愚黜小题4分，第12题8分,共20分。）河南省预赛试题参考答案一、（本敏8小题。15小题4分，共32分。在每小吧始出的四个选II中,第1〜4题只有一项苻畲18目鬟求，第5〜HU有多项符合题目受束。全部选对的即4分.选对但不全的将2分.有选锅的将0分。）3Nmco5^-G ■|x2Rsin6O*万R/401（…尸（n如图所示增大，埔大0.2W三、总合应用赛（本194小题，共48分，第13n10分，第14题10分,第15H12分.M16题16分J13.解：设人、B、C、D为球心.如图所示，有：H.解：设A、B碰后共同速度为0，则布vi 设C球摆至最大高度A时，三者共同速度为s,则有，mcv0+(mx+ma)s=(巾人+加.+灰)5 ymcvo^yGwa+f)vl,=mc^A+y(mx+m^+mc)5,带人数据可解得：A-O.16m<L・・・C球摆起的最大高度为O.16m 评分说明：本题共10分，①2分,②③每式3分，④2分.15.«：(1)人内气体压强，Pai-C2mg/S)+P0=3P° A内气体对夕Mik功，w=-P.¥ <3由热力学第一定律，AE=Q+W 带人得：^E-^.OXIOM (2)5内气体压强P.=(mg/S)+冗=2几、WBm-V/3 设新平衡后B内气体压强为Pe，则有［P«Va=PflVm/2 对A内气体，新平衡时压强胴=(mg/S)+Pb,体枳疚=2V/3+Ve/2,有:孥带入数据斛得：7\t-1000K->e-727r 评分说明：本题共12评分说明：本题共12分,16.解：⑤⑦每式1分，⑥⑧⑨每式2分.⑴Bqv=m% 速度最大的粒子轨道半径般大，由题意可设如图，D点即为磁场上边界.物理竞赛试题答案第2页(共3页)粒子在磁场中的运动时间“为， 33gB粒子做匀速直线运动的时间〃为i,,一小逆■牛 ifqli所以•经过时间〃JK・K