奥赛物理题选第三版？4.答卷时间: 2010年3月28日(星期日〉上午9:30-11:00一、选择题（每小题2分，共20分）:以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在醒后的括号内。1. 2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享，那么，奥赛物理题选第三版？一起来了解一下吧。
IYPT 2024竞赛的部分赛题如下：
01. 创新发明：研究通过晃动装有相同物体的盒子来确定物体数量的方法，以及盒子、物体性质和装载密度对准确性的影响。
02. 液滴显微镜：探索水滴作为成像系统的放大率和分辨率。
03. 刚性斜面行走器：研究行走器几何特征和相关参数对行走最终速度的影响。
04. 电荷测量计：分析测量球上电荷量的装置精度，优化装置以测量最小电荷。
05. 乒乓球火箭：研究使用2升水能达到的最大高度。
06. 非接触式电阻：通过观察电路响应，推断插入的非磁性金属杆或铁磁杆的电磁特性。
07. 大型发声板：解释并研究大型柔韧板弯曲时发出响亮呼啸声的现象。
08. 磁悬浮现象：研究在非磁性导电板上放置圆盘状磁铁和小磁铁之间的磁力悬浮现象。
09. 果汁太阳能电池：制作Grätzel电池并研究获得最大效率的参数。
10. 磁力齿轮：研究多个指尖陀螺在磁场作用下的旋转现象。
11. 吸管水泵：研究几何形状和其他相关参数如何影响泵水速度。
12. 肥皂螺旋：研究肥皂膜前端的移动现象。
13. 发射橡皮筋：优化旋转带有旋转的橡皮筋可以到达的距离。
14. 尺子把戏：解释尺子被投掷后落下，而纸覆盖部分的尺子仍保留在桌面上的物理现象。
物理奥赛初赛试题
本卷共九题，满分140分．
一、（15分）填空
1．a．原子大小的数量级为 m．
b．原子核大小的数量级为m．
c．氦原子的质量约为kg．
d．一个可见光光子的能量的数量级为J．
e．在标准状态下，1cm3气体中的分子数约为．
（普朗克常量 h = 6.63×10－34J·s阿伏伽德罗常量 NA＝ 6.02×1023 mol－1）
2．已知某个平面镜反射的光能量为入射光能量的80％．试判断下列说法是否正确，并简述理由．
a． 反射光子数为入射光子数的80％；
b． 每个反射光子的能量是入射光子能量的80％．
二、（15分）质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角a ＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间．第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为 ．求m1与m2之比．
三、（15分）测定电子荷质比（电荷q与质量m之比q /m）的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子，经阳极A与阴极K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域．若两极板C、D间无电压，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间加上电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则打到荧光屏上的电子产生的光点又回到O点．现已知极板的长度l = 5.00cm， C、D间的距离d = 1.50cm，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L = 12.50 cm，U = 200V，P点到O点的距离 ， B = 6.3×10-4T．试求电子的荷质比．（不计重力影响）．
四、(15分) 要使一颗人造地球通讯卫星（同步卫星）能覆盖赤道上东经75.0°到东经135.0°之间的区域，则卫星应定位在哪个经度范围内的上空？地球半径R0 = 6.37×106m．地球表面处的重力加速度g = 9. 80m/s2．
五、（15分）如图所示，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动．两杆的电阻皆为R．杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为M的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B．现两杆及悬物都从静止开始运动，当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时，两杆加速度的大小各为多少？
六、（15分）有一种高脚酒杯，如图所示．杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点O下方玻璃中的C点，球面的半径R = 1.50cm，O到杯口平面的距离为8.0cm．在杯脚底中心处P点紧贴一张画片，P点距O点6.3cm．这种酒杯未斟酒时，若在杯口处向杯底方向观看，看不出画片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口处向杯底方向观看，将看到画片上的景物．已知玻璃的折射率 ，酒的折射率 ．试通过分析计算与论证解释这一现象．
七、（15分）如图所示，B是质量为mB、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A是质量为mA的细长直杆，被固定的光滑套管C约束在竖直方向，A可自由上下运动．碗和杆的质量关系为：mB ＝2mA．初始时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）．然后从静止开始释放A，A、B便开始运动．设A杆的位置用q 表示，q 为碗面的球心O 至A杆下端与球面接触点的连线方向和竖直方向之间的夹角．求A与B速度的大小（表示成q 的函数）．
八、（17分）如图所示的电路中，各电源的内阻均为零，其中B、C两点与其右方由1.0Ω的电阻和2.0Ω的电阻构成的无穷组合电路相接．求图中10μF的电容器与E点相接的极板上的电荷量．
九、（18分）如图所示，定滑轮B、C与动滑轮D组成一滑轮组，各滑轮与转轴间的摩擦、滑轮的质量均不计．在动滑轮D上，悬挂有砝码托盘A，跨过滑轮组的不可伸长的轻线的两端各挂有砝码2和3．一根用轻线（图中穿过弹簧的那条竖直线）拴住的压缩轻弹簧竖直放置在托盘底上，弹簧的下端与托盘底固连，上端放有砝码1（两者未粘连）．已知三个砝码和砝码托盘的质量都是m，弹簧的劲度系数为k，压缩量为l0，整个系统处在静止状态．现突然烧断拴住弹簧的轻线，弹簧便伸长，并推动砝码1向上运动，直到砝码1与弹簧分离．假设砝码1在以后的运动过程中不会与托盘的顶部相碰．求砝码1从与弹簧分离至再次接触经历的时间．
作者：59.48.43.*2007-8-31 10:58 回复此发言
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3 回复：物理奥赛初赛试题
在△CA P’中，由正弦定理有
(9)
又有 (10)
考虑到是近轴光线，由(9))、(10)式可得
(11)
又有
(12)
由以上各式并代入数据，可得
(13)
由此可见，未斟酒时，画片上景物所成实像在杯口距O点7.9cm处．已知O到杯口平面的距离为8.0cm，当人眼在杯口处向杯底方向观看时，该实像离人眼太近，所以看不出画片上的景物．
2．斟酒后，杯底凸球面两侧介质分别为玻璃和酒，折射率分别为n1和n2，如图2所示，考虑到近轴光线有
(14)
代入n1和n2的值，可得
(15)
与(6)式比较，可知
(16)
由上式及图2可知，折射线将与OP延长线相交于 ， 即为P点的虚像．画面将成虚像于 处．计算可得
(17)
又有
(18)
由以上各式并代入数据得
＝13cm（19）
由此可见，斟酒后画片上景物成虚像于P’处，距O点13cm．即距杯口21cm ．虽然该虚像还要因酒液平表面的折射而向杯口处拉近一定距离，但仍然离杯口处足够远，所以人眼在杯口处向杯底方向观看时，可以看到画片上景物的虚像．
评分标准:
本题15分．求得（13）式给5分，说明“看不出”再给2分；求出（19）式，给5分，说明“看到”再给3分．
七、由题设条件知，若从地面参考系观测，则任何时刻，A沿竖直方向运动，设其速度为vA，B沿水平方向运动，设其速度为vB．若以B为参考系，从B观测，则A杆保持在竖直方向，它与碗的接触点在碗面内作半径为R的圆周运动，速度的方向与圆周相切，设其速度为VA．杆相对地面的速度是杆相对碗的速度与碗相对地面的速度的合速度，速度合成的矢量图如图中的平行四边形所示．由图得
(1)
(2)
因而
(3)
由能量守恒
(4)
由(3)、(4) 两式及 得
(5)
(6)
评分标准：
本题（15）分．（1）、（2）式各3分，（4）式5分，（5）、（6）两式各2分．
八、设B、C右方无穷组合电路的等效电阻为 ，则题图中通有电流的电路可以简化为图1中的电路．B、C右方的电路又可简化为图2的电路，其中 是虚线右方电路的等效电阻．由于 、 右方的电路与B、C右方的电路结构相同，而且都是无穷组合电路， 故有
(1)
由电阻串、并联公式可得
(2)
由式(1)、(2)两式得
解得
(3)
图1所示回路中的电流为
(4)
电流沿顺时针方向。
通常，物理竞赛所需教材大致分为四类，推荐书籍如下：
第一类：衔接教材，《高中物理学》（沈克琦著，中国科技大学出版社），《新概念物理读本》（赵凯华著，人民教育出版社）。这两本书从零开始讲解高中物理，适合初中水平或基础较弱的学生。它们都配有题目，可以回去做。第一本偏课内，第二本偏科普。
第二类：竞赛教材，《力学篇》和《电学篇》（程稼夫著，中国科技大学出版社），《高中物理竞赛教程》（张大同著，华东师范大学出版社），《高中物理竞赛培优教程》（舒幼生著，浙江大学出版社），《新编高中物理奥赛指导》（范小辉著，南京师范大学出版社）。这些书籍都适合竞赛初学者，遇到难题可圈出来问人或明年再做。
第三类：竞赛题集，《更高更妙的物理》（沈晨著），《物理竞赛专题精编》和《物理竞赛解题方法漫谈》（江四喜著），《物理学难题集萃》（舒幼生著），《奥赛物理题选》（舒幼生著），《新编高中物理奥赛实用题典》（范小辉著）。这些书籍适合竞赛选手，难度逐渐递增。
第四类：大学教材，《高数》（李忠著，北京大学出版社），《新概念物理》（赵凯华著，分力学、热学、光学、电学和量子物理，部分章节可不掌握）。这些书籍适合对更高阶知识感兴趣的竞赛选手。
并联：k1x+k2x=5，x=0.01，所以第一个弹簧弹力为2N，第二个弹力为3N
串联：每个弹簧受力分析，受到的拉力都是5N，所以第一个弹簧伸长2.5cm，第二个伸长1.67cm
初中物理竞赛练习题（12）------电功率
电功与电功率计算的有关公式：
1、电功：W=Pt；W=UIt；
2、通用的电功率：P=W/t；P=UI；对于只用来发热的电热器（纯电阻）可用：P=U2/R；P=I2R
3、专用的发热功率：P=I2R
4、利用功率求电阻：R=U2/P
几个相关的物理概念：
1、额定电压（U额）：用电器正常工作所需的电压，一般在生产制作时已确定好，不可改变。
2、额定功率（P额）：用电器在额定电压下工作时发出的功率，不可改变。
3、实际电压（U实）：实际电路中提供给用电器工作的电压，随时可能改变。
4、实际功率（P实）：用电器在实际电压下工作时发出的功率，随时可能改变。
5、灯泡的亮度由实际功率决定；而当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。
例题：
1、有两个电阻，R1=4R2，将这两个电阻串联时，电阻两端的电压之比U1:U2= ，在相同时间内电流通过电阻做的功之比W1:W2= ；当这两个电阻并联时，电阻中通过的电流之比I1:I2=；在相同时间内电流通过电阻做的功之比W，1:W，2= 。
（奥赛解题大全P297）
2、蓄能电站是电网为合理用电、提高电力的经济效益而设计的，它的工作原理是深夜把过剩的电能通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内，白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足。
以上就是奥赛物理题选第三版的全部内容，第三类：竞赛题集，《更高更妙的物理》（沈晨著），《物理竞赛专题精编》和《物理竞赛解题方法漫谈》（江四喜著），《物理学难题集萃》（舒幼生著），《奥赛物理题选》（舒幼生著），《新编高中物理奥赛实用题典》（范小辉著）。这些书籍适合竞赛选手，难度逐渐递增。第四类：大学教材，内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。
