1、全国中学生物理竞赛预赛试卷, 本卷一共16道题, 满分是200分, 一、选择题, 本题一共有5小题, 每小题的分值是6分, 在每小题给出的4个选项中, 有的小题只有一项符合题意, 有的小题有多项符合题意, 把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内, 全部选对的得6分, 选对但不全的得3分, 有选错或不答的情况得0分, 1下列说法中正确的是A水在0时密度最大B一个绝热容器中盛有气体, 假设把气体中分子速率很大的江西高中物理竞赛第一考试网，比如大于vA的分子全部取走, 则气体的温度会下降, 此后气体中不再存在速率大于vA的分子C杜瓦瓶的器壁是由两层玻璃制成的, 两层玻璃之间抽成真空, 抽成真空的主要作用是既可降低热传导, 又可降低热辐射D图示为一绝热容器, 中间有一隔板, 隔板左边盛有温度。
2、对于温度维持在T的理想气体来说, 它的右边部分本来就是真空。现在把隔板给抽掉, 之后气体的最终温度还是保持在T不变。再比如一个半径是R电荷量是Q那样子的带电金属球, 这个球的球心位置O是固定不动的。P点就是位于这个金属球的外面。有几个同学当时在一起讨论P点的位置上面的电场强度情况。
他们提出了下面有一些说法。请问在这些说法里面, 究竟是哪些说法是正确的?
A若P点无限靠近球表面, 因为球表面带电, 根据库仑定律可以推知, P点的场强趋于无穷大, B因为在球内部的场强处处为零, 所以如果P点无限靠近球表面, 那么P点的场强就会趋于零, C若保持Q不变, P点的位置也不改变, 而让R变小, 则P点的场强保持不变, D若保持Q不变, 而让R变大, 同时始终让P点处于极靠近球表面的位置, 则P点的场强依然保持不变。
3图中L为一个薄凸透镜, ab为一个发光圆面, 二者处于同轴状态, S为与L平行放置的屏幕, 已知此时ab可以在屏上形成清晰的像, 现将透镜切除一半, 只。
3、保留在主轴上面的那一半的透镜。这时, 因为AB在成像平面S上形成的像的尺寸和亮度都不发生任何改变, 所以选项B描述的是尺寸不变、亮度降低的错误情况。只有当透镜被遮挡导致只剩余下一个半圆的形状时, 通过的透光量会减少, 从而导致最终呈现出来的亮度出现明显降低的现象。
再来看关于第四小题的描述。这是一个一端固定在墙壁上面、另一端连接着一小块物体的轻质弹簧。这一小块物体的下面是一个具有摩擦系数的水平面。在初始状态下, 弹簧处于自然伸长的状态, 此时小物体正好位于标记点O的位置。之后如果用一只手把小物体慢慢地向右推动至a这个位置, 并且在此位置从静止的状态将其释放。
我们会观察到小物体开始向左进行移动。
对于这种现象的分析如下: 小物体可能会停止运动在O点；或者在小物体完全停止运动以后所受的那个摩擦力一定不是等于零的结果；又或者不论这个小物体最终是停在O点的左侧还是右侧, 在其停止以前所受到的摩擦力的方向与停止以后所受到的摩擦力的方向之间既有可能存在相同的情况也有可能存在相反的情况；另外, 在小物体经过了点O以后再向右一直运动到最远的那个地点的过程中其速度的大小一定是持续减小的；而小物体由右边的最远处开始返回向点O运动的过程则是速度大小持续增大的过程。
第五题的内容如下。
4、如图所示, 有一个内壁光滑的圆锥面, 其中心轴线是竖直方向的顶点在底端, 圆锥的角度大小为二, 有两个外形完全一样的小珠子, 它们都可以看作是单个质点, 这两个小珠子都在这个圆锥的内部表面上, 沿着不同形状的圆形轨道进行运动, 存在以下情况, 选项A说的是它们的动能数值是一样的, 选项B说的是它们运行一圈所花费的时间是相同的, 选项C说的是圆锥壁面对这两颗珠子的支持力的大小是相等的, 选项D说的是这两颗珠子的动能数值和势能数值的比值是相同的, 这里假设顶点O的位置也就是势能为零的地方, 第二部分是填空题以及作图题目, 要求大家把最终答案写在题目中的横线上, 或者把需要的图画在题目指定的地方, 这部分内容只需要给出最后的结果, 不需要展示计算出结果的具体过程, 第六题分值六点, 两百三十八也就是写作两三百八下标九二的U原子核是一种具有放射性的元素, 如果在发生衰变的时候依次释放出某种粒子和另一种粒子, 最后会生成一个稳定的原子核, 那么其中标记为X的部分是哪种核素标记为Y的部分又是哪种核素, 第七题分值十分, 在气候寒冷的区域, 为了避免汽车前挡风玻璃窗户上出现霜冻结冰现象人们可以使用通电的电阻丝来进行加热, 图中展示的是十根电阻值都是三欧姆的电阻条以及一个内部电阻零点五欧姆的直流电源, 现在想要让整电路里的电功率或电流相关参数达到某个状态。
5、阻条上消耗的功率最大, i应选用根电阻条ii在图中画出电路连线。8（10分）已知: 光子有质量, 但无静止质量, 在重力场中也有重力势能若从地面上某处将一束频率为的光射向其正上方相距为d的空间站, d远小于地球半径, 令空间站接收到动光的频率为, 则差 , 已知地球表面附近的重力加速度为g。
9（10分）图中所示两物块叠放在一起, 下面物块位于光滑水平桌面上, 其质量为m, 上面物块的质量为M, 两物块之间的静摩擦系数为现从静止出发对下面物块施以随时间t变化的水平推力Ft, 为一常量, 则从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间等于 , 此时物块的速度等于。
10（16分）图中K是密封在真空玻璃管内的金属电极, 它受光照射后能。
6、电子被释放出来。W是一个能够透光的窗口, 光线通过该窗口可以照射到电极K上。C是密封在真空玻璃管内部的圆筒形收集电极, 它负责收集由电极K所发出的光电子。R是连接在电压足够高的电池组E两端的滑动变阻器, 电极K通过导线与串联电池组的中心端O相连接。
G是用于测量光电流的电流计。已知当某一特定频率的单色光通过窗口照射电极K时, 能够产生光电子。当滑动变阻器的滑动接头处在某一点P时, 可以检测到光电流。当滑动头向右移动时, 电流计G的示数增大。
使滑动头继续缓慢向右不断移动时, 电流计G的示数变化情况是: 。当滑动变阻器的滑动接头从P点缓慢向左不断移动时, 电流计G的示数变化情况是: 。若测得用频率为1的单色光照射电极K时的遏止电压为V1, 频率为2的单色光照射电。
7、极时的遏止电压为V2, 已知电子的电荷量为e, 则普朗克常量h , 金属电极K的逸出功W0。 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。
11（18分）如图所示, 一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳, 两端各系一个质量相等的小球A和B, 球A刚好接触地面, 球B被拉到与细杆同样高度的水平位置, 当球B到细杆的距离为L时, 绳刚好拉直。
在绳被拉直时释放球B, 使球B从静止开始向下摆动, 求球A刚要离开地面时球B与其初始位置的高度差。 12（20分）一段横截面积的铜导线接入直流电路中, 当流经该导线的电流I10A时。
8、那么, 在这段铜导线里面, 自由电子做定向运动时的平均速度u的大小到底是多少呢? 已知每个铜原子只有一个自由电子, 每个电子的电荷量等于一点六乘以十的负十九次方库仑, 铜的密度和铜的摩尔质量都已经给出, 还有阿伏伽德罗常量也已知, 这道题总共值二十分。
电荷量分别为q和Q的两个带有异号电荷的小球A和B都可以视为点电荷, 它们的质量分别是m和M。
初始时刻小球B的速度是零, 小球A在小球B的右方且与小球B相距L0, 小球A具有向右的初速度v0江西高中物理竞赛，并且还受到一向右的作用力f使其保持匀速运动, 在某一时刻两球之间可以达到一个最大距离请在此求出这个最大距离以及求从开始到两球间距离达到最大的过程中力f所做的功这一部分同样值二十分。
题目编号为十四分由双原子分子构成的气体当温度升高时一部分双原子分子会分解。
9、它分解成了两个单原子分子, 温度越高一点的话, 被拆开来的那些双原子分子的比例就越大, 所以整个气体看起来就像是那种只由单原子分子构成的气体和那种只由双原子分子构成的气体混合在一起形成的混合气体, 这个混合气体里的每一种单独的气体成分都可以被看作是一种理想气体, 在一个容积固定不动、不会改变的坚固容器里面, 装有一定质量的碘蒸气, 现在在不同的温度条件下测量得到容器里面的蒸气压强数值是以下这些数字: 需要尝试求出当温度分别是1073K和1473K的时候, 在这个碘蒸气里面, 那些单原子分子的碘蒸气的质量数值与所有碘的总质量数值的比例是多少, 已知条件是碘蒸气的总质量数值正好等于一摩尔的双原子碘分子的质量数值, 普适气体常量是相关参数（本题分值20分）, 在图示画面中的L是一根通电工作的长直导线, 这根导线里面有电流通过, 电流大小符号为I, 有一个电阻值标记为R、每一边的长度都是大小为2a的这样一个导线构成的方形框子, 这个方框其中有两条边是与那个长直导线L保持平行状态的, 方框可以绕过穿过其中心位置并且与那条长直导线平行的转动轴OO进行转动, 这条转动轴的中心线与长直导线之间的垂直距离标记为b, 且b大于等于a, 最开始的时间时刻, 这个导线的方框与那根长直导线是在同一个平面里面的, 现在开始让这个线框以保持一致不变大小的角速度在进行转动, 求问在此时的线框内部产生的感应电流的大小是多少, 不计入考虑导线方框自身的自感效应, 已知对于电流强度为I的那根长直导线来说, 在它距离自己r远的位置处测量到的磁感应强度的大小数值是用k来计算的, 里面的k是一个不变化的常数（本题分值20分）, 有一个质量为m的人造卫星装置, 它离地面表面的高度为H即180 km这个高度高空区域去绕着地球做圆周运动, 在这个所在的高度区域的实际重力加速度由于空气阻力因素持续发挥作用的影响, 在经过了一年的时间周期之后, 这人造卫星。