全国范围内中学生物理竞赛试题
考试时长：120分钟满分：100分
班级：姓名：__**学号：得分：
试卷名称：全国中学生物理竞赛试题（中等级别）
考核对象：参加全国中学生物理竞赛的学生
题型分值分布：
-判断题（共10题，每题2分，总分20分）
-单选题（共10题，每题2分，总分20分）
-多选题（共10题，每题2分，总分20分）
-案例分析（共3题，每题6分，总分18分）
-论述题（共2题，每题11分，总分22分）
总分：100分
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一、判断题（共10题，每题2分，总分20分）
请判断下列说法的正误。
1.在匀速圆周运动中，物体的加速度方向始终指向圆心。
2.当两个物体出现完全非弹性碰撞这种情况的时候，系统的动量具有守恒的特性，然而机械能却并不守恒。
3.液体内部的压强随深度增加而增大，与容器的形状无关。
4.热力学第二定律表明热量不能从低温物体传递到高温物体。
5.电磁波在真空中的传播速度与频率有关。
6.光的干涉现象是由于光的衍射造成的。
7.在并联电路中，各支路两端的电压相等。
8.摩擦力总是阻碍物体的运动。
9.玻尔原子模型能够解释氢原子光谱的实验规律。
10.导体有电流通过之时历年物理竞赛试题，对于金属导体而言，其电阻会伴随温度的升高，于是便会增大起来。
二、单选题（共10题，每题2分，总分20分）
每题只有一个正确选项。
1.有一个物体，它是从高处开始进行自由下落的，并且不考虑空气阻力这一因素，当经过2秒这个时间点的时候，它的速度是（）。
A.10m/s
B.20m/s
C.40m/s
D.9.8m/s²
2.把两个电阻，其中一个电阻是R₁等于10Ω ，另一个电阻是R₂等于20Ω ，依次连接像这样串联起来接在6V电源上，在这个电路里的电流就是（）。
A.0.2A
B.0.3A
C.0.6A
D.0.9A
3.具有质量为2kg的物体，于水平面上遭受4N恒力作用，其产生的加速度为（）。
A.1m/s²
B.2m/s²
C.4m/s²
D.8m/s²
4.光的波长为500nm，其频率约为（）。
A.6×10⁸Hz
B.5×10¹⁴Hz
C.3×10¹⁰Hz
D.2×10¹⁶Hz
5.热机效率最高的是（）。
A.理想气体等温过程
B.理想气体等压过程
C.理想气体等容过程
D.理想气体绝热过程
6.以下哪种现象不属于波的衍射？（）
A.水波绕过障碍物
B.光通过狭缝产生条纹
C.声音绕过墙壁传播
D.光的反射
7.气体分子的平均速率与温度的关系是（）。
A.温度越高，平均速率越小
B.温度越高，平均速率越大
C.温度对平均速率无影响
D.平均速率与温度成正比
8.以下哪个物理量是矢量？（）
A.功
B.功率
C.动量
D.能量
9.当氢原子处于n等于3的能级之时，向处于n等于2的能级进行跃迁的情况下，所辐射出来的光子具备的能量是（）。
A.1.89eV
B.2.55eV
C.12.09eV
D.13.6eV
10.以下哪个实验验证了光的波动性？（）
A.杨氏双缝干涉实验
B.爱因斯坦光电效应实验
C.康普顿散射实验
D.卢瑟福α粒子散射实验
三、多选题（共10题，每题2分，总分20分）
每题有多个正确选项。
1.在并联电路中，以下说法正确的有（）。
A.总电流等于各支路电流之和
B.各支路电压相等
C.总电阻等于各支路电阻倒数之和
D.电流在哪个支路取决于支路电阻大小
2.以下哪些现象与分子热运动有关？（）
A.扩散现象
B.气体压强
C.液体表面张力
D.光的反射
3.在匀速圆周运动中，以下说法正确的有（）。
A.速度大小不变，方向变化
B.加速度大小不变，方向变化
C.向心力方向始终指向圆心
D.角速度恒定
4.以下哪些物理量是标量？（）
A.力
B.功
C.动能
D.矢量积
5.热力学第一定律的表达式为（）。
A.ΔU=Q-W
B.ΔU=Q+W
C.ΔU=-Q-W
D.ΔU=-Q+W
6.以下哪些现象属于光的干涉？（）
A.薄膜干涉
B.双缝干涉
C.马赫-曾德尔干涉仪
D.全反射
7.以下哪些因素会影响气体压强？（）
A.气体分子数密度
B.气体温度
C.气体分子平均速率
D.容器体积
8.以下哪些实验验证了原子核式结构模型？（）
A.α粒子散射实验
B.光电效应实验
C.氢原子光谱实验
D.康普顿散射实验
9.以下哪些现象属于波的叠加？（）
A.两列波相遇时相互穿过
B.两列波相遇时振幅相加
C.声音的混合
D.光的色散
10.以下哪些物理量与温度有关？（）
A.气体分子平均动能
B.电阻丝电阻
C.液体表面张力
D.固体晶格振动频率
四、案例分析（共3题，每题6分，总分18分）
请根据题目要求进行分析和计算。
1.有这样一个碰撞方面的问题，存在一个质量是2千克的物体A ，该物体A 有着4米每秒的速度 ，它与一个质量为3千克且处于静止状态的物体B 发生了正碰 ，在碰撞发生之后两物体粘在了一起进行运动 ，现在要求出碰撞之后它们共同的速度。
2.这样来分析电路：所呈现的图当中，电阻R₁的阻值是10Ω，电阻R₂的阻值为20Ω，电阻R₃阻值是30Ω，电源所具备的电压是12V。要计算出电路里的总电流，以及各个电阻两端的电压。
3.下面是关于热力学方面的一个问题，存在一定质量的理想气体，其初始状态是压强为P₁等于1atm，体积为V₁等于2L，之后进行等温膨胀，最终到达末态，末态的体积为V₂等于4L，现在想要计算气体对外所做的功，其中气体常数R等于8.31J/(mol·K) ，1atm等于1.013×10⁵Pa。
五、论述题（共2题，每题11分，总分22分）
请根据题目要求进行论述。
1.光具有波动性，还有粒子性呢，将杨氏双缝干涉实验跟光电效应实验联合起来，去论述光具备的波动性以及粒子性。
2. 其应用在于牛顿运动定律历年物理竞赛试题，以平抛运动当作例子，来表明牛顿运动定律于解决实际问题期间的应用。
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标准答案及解析
一、判断题
1. 根号二，根号三，根号四，叉（热量不能够在自然状态下从低温传递到高温状态），叉（和频率没有关联），叉（干涉现象是相干光源实施叠加所形成），对，叉（摩擦力能够对运动起到促进作用），对，对。
二、单选题
1. 1. 选项B的物理表示及计算公式为速度等于重力加速度乘以时间，此等于20米每秒。2. 选项A的物理表示及计算公式为电流等于电压除以电阻一与电阻二之和，此等于0.2安培。3. 选项B的物理表示及计算公式为加速度等于力除以质量，此等于2米每二次方秒。4. 选项B表示的物理公式为波速等于波长乘以频率，频率等于波速除以波长近似约为5乘以10的14次方赫兹，5. 选项D关于气体的一种情况是理想气体可逆绝热过程的效率是最高的。6. 选项D讲述的是反射这种情况是属于直线传播的，7. 选项B所表达的是温度越高的时候分子平均速率就越大，8. 选项C告诉我们动量是属于矢量的，9. 选项A的能量变化计算是能量差等于13.6减3.4等于10.2电子伏特，只是题目选项不对，正确的应该是10.2电子伏特，不过按照题目给的选项选A，10. 选项A是通过杨氏双缝干涉来验证波动性的。
三、多选题
1. 第一个是ABCD，第二个是ABC，第三个是ABCD，第四个是BC，第五个是AD，第六个是ABC，第七个是ABCD，第八个是A，第九个是AB，第十个是ABCD。
四、案例分析
1. 碰撞问题：
解：由动量守恒定律，m₁v₁+m₂v₂=(m₁+m₂)v，
2×4+3×0=(2+3)v，v=1.6m/s。
评分标准： 动量守恒公式正确（3分），计算正确（3分）。
2. 电路分析：
析：总共的电阻R，它等于R₁加上R₂再加上R₃，其结果是60Ω ，总的电流I，它是由电压U除以电阻R得到的，也就是12除以60，结果为0.2A。
评分标准： 电路分析正确（3分），计算正确（3分）。
3. 热力学问题：
评分标准： 公式正确（3分），计算正确（3分）。
五、论述题
1. 光的波动性与粒子性：
解析：
在杨氏双缝干涉实验里，光穿过双缝之后，于屏幕之上形成了明暗相间的条纹。这属于特别典型的波的叠加现象，进而证明了光具备波动性，此光所具特性被称为波动性。
光电效应实验里，存在粒子性，只有入射光子能量，也就是频率足够高的时候，才会打出电子，能量跟频率成正比，即E=hf，这表明光具备粒子性，标点。
达到评分标准的情况，是要分别去论述波动性，还要分别论述粒子性，这两方面各占4分，并且逻辑得清晰，这一点占3分。
2. 牛顿运动定律的应用：
解析：
水平方位的匀速直线运作，以及竖直部位的自由落体运动，能够将平抛运动予以分解。
- 水平方向：vₓ=const起步网校，x=vₓt；
- 竖直方向：vₚ=gt，y=½gt²；
合运动轨迹为抛物线，满足牛顿第二定律F=ma。
评分标准： 分解运动正确（5分），结合牛顿定律（6分）。
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