内容正文:
2025年宁波市物理竞赛试题
时间:120分钟 满分:100分
说明:
1.不定项选择题和第20题计算题各有A、B两组题目,请A、B组学校的考生选择相应题目进行答题。
2.所有答题均需写在答题卷上才有效。
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列关于运动的描述,说法正确的是( )
A. 加速度不变的运动就是匀变速直线运动
B. 运动过程中物体所受合外力减小,物体的速度一定减小
C. 物体在一段时间内平均速度为0,其平均速率一定也为0
D. 在匀变速直线运动中,经过相同的时间,速度变化量一定相同
2. 如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷
C. P带正电荷,Q带负电荷 D. P带负电荷,Q带正电荷
3. 一个弹力球从地面竖直向上抛出,忽略空气阻力,且球与地面的碰撞是完全弹性的(即碰撞时无机械能损耗),碰撞时间极短可忽略,那么以下关于弹力球的动能随时间变化的图像哪一个是正确的( )
A. B.
C. D.
4. 利用自由落体运动规律可估测人的反应时间,测量装置如图所示。受测者将手指放在刻度尺的一端,当他看到尺子释放时立即用手指捏住下落的尺子,根据手捏住尺子的位置即可测得受测者的反应时间。据此可制作一把测量人反应时间的反应尺,则以下说法正确的是( )
A. 反应尺的时间等间隔刻度线是上密下疏 B. 反应尺的时间等间隔刻度线是上疏下密
C. 反应尺的时间等间隔刻度线是均匀分布的 D. 反应尺制作原理是利用
5. 如图所示是一个简单的具有对称结构的桥梁模型,它是由五根刚性细杆用四个连接件刚性连接而成。在连接件C处施加一个竖直向下的力F,使搁置于两侧等高平台上的桥梁模型竖直地处于静止状态,平台与连接件B、D间无摩擦。桥梁模型的重量忽略不计。则以下分析正确的是( )
A. 只有垂直杆AC处于拉伸状态 B. 只有水平杆BC、CD处于拉伸状态
C. 垂直杆AC和对角杆AB、AD都处于拉伸状态 D. 垂直杆AC和水平杆BC、CD都处于拉伸状态
6. 两个箱子并排放置在一个较大的箱子顶上(如图所示)。三个箱子质量均为m,左侧箱子与底部箱子之间的静摩擦因数为,其余接触面均为无摩擦。现对底部箱子施加一个水平向右的力F。使上方两箱子不滑动所需的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 某同学设计了一个由电源(电动势,内阻),滑动变阻器(阻值为),定值电阻(阻值未知)和一个灯泡(额定电压,额定电流)组成如图所示的电路,用于控制灯光亮度。闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片至正中间,灯泡恰好正常发光,此时电源输出功率记为P,则( )
A. 灯泡正常发光时,, B. 灯泡正常发光时,,
C. 稍增大,电源的输出功率将增大 D. 稍增大,消耗的功率将增大
8. 带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,当入射的初动能为时,粒子出电场时动能为。不计粒子重力,那么当该粒子入射的初动能为时,该粒子出电场时动能为( )
A. B. C. D.
9. 滑雪者从静止开始沿倾斜角的无摩擦斜坡滑下30m,平滑过渡到一个高度的水平平台滑行后又水平飞离平台,最后着陆在斜坡上,着陆点距水平平台底部的距离记为L,着陆时速度方向与水平的夹角记为,忽略空气阻力,取,则( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,电动机带动的传送带与水平方向的夹角,与两皮带轮相切于两点,从到的长度为。传送带以的速率顺时针转动。两皮带轮的半径都为。长度为水平直轨道和传送带皮带轮最高点平滑无缝连接。现有一视为质点的质量的小物块在传送带下端无初速度释放。若小物块与传送带之间的动摩擦因数为,与水平直轨道之间的动摩擦因数为,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。本题。则( )
A. 小物块从被送到的时间为10s
B. 小物块从被送到的过程所受的摩擦力逐渐增大
C. 将小物块由点送到点电动机多消耗的电能至少为21.02J
D. 若小物块刚好停在中点,则
二、不定项选择题(本题分A、B两组,每组共5小题,每题4分,共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)
【A组题】
11. 我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂,甚至可能无法求解,而有些问题用量纲分析法就简便得多.比如,鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力,设鸟的升力为f,它与鸟的翅膀面积S和飞行速度v有关,另外鸟是在空气中飞行的,因而可能与空气的密度ρ有关,人们猜测f与这些有关因素之间的关系式为:f=CSavbρc,其中C为无量纲的常数.根据量纲分析的方法,你认为该公式中的a、b、c应分别为
A. a=1,b=1, c=1 B. a=1, b=2, c=1
C. a=1,b=2, c=2 D. a=2, b=2, c=2
12. 如图所示,一个质量为m的孩子抓住一根无质量的绳子末端,绳子另一端固定在一个离地面高度H的枢轴上。使绳子处于水平且笔直的状态时让孩子无初速的荡下,在某个时刻绳子与竖直线的夹角为时,孩子松开绳子飞出后落在地面上,荡出最大水平距离。如果将这套装置移到月球上,孩子进行同样的操作,当时松开绳子,也荡出最大水平距离,已知月球的重力加速度是地球的1/6,则( )
A. B. C. D.
13. 某实验测量物理量y与物理量x之间的关系,右边图像显示了两个物理量y和x的测量结果。那么y与x的函数关系可表示为(其中A和B是待定的正常数)( )
A. B. C. D.
14. 如图所示,在竖直墙与水平地面之间,一根刚性细杆AB的下端点B以速度匀速滑开(上端点A始终不脱离竖直墙),杆上C、D、E是细杆的四等分点,当杆与水平地面成45°角时( )
A. 杆上C、E两点的速度方向的夹角为45°
B. 杆上D点速度大小
C. 杆上E点的速度大小为
D. 杆上C点的速度方向与杆所成的锐角约为26.6°
15. 如图所示,半径为R的圆形薄平板,均匀带电,其电荷面密度为,在过圆心垂直平板的轴线上任取一点P,用坐标量表示P点到圆心O的距离。k为静电力常量。则P点电场强度E的大小为( )
A. B.
C. D.
【B组题】
16. 某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球静止时指针位于直尺40cm刻度处。取竖直向上为正方向,将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为g
C. 50cm刻度对应的加速度为0.5g D. 直尺上加速度刻度是均匀的
17. “天问一号”被火星捕获的过程中,经过一系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”,为着陆火星做准备。如图所示,阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积,下列说法正确的是( )
A. 图中两阴影部分的面积相等
B. 探测器在P点加速度大于在N点的加速度
C. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器运行周期变大
D. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变小
18. 有两个阻值很大的电阻和串联后接到输出电压恒为U的电源两端,现用一个电压表测两端的电压时,测得电压为;再用这个电压表测两端的电压,测得电压应为( )
A. B. C. D.
19. 电动车被认为是新型节能环保的交通工具。在检测某款电动车性能的实验中,质量为m的电动车由静止开始沿平直公路行驶,受到的阻力大小恒定,电动车的输出功率随速度的变化关系如图所示,电动车速度从v达到最大速度2v所用时间为t,则以下说法正确的是( )
A. 电动车速度从0到2v的过程中,加速度逐渐减小
B. 电动车速度为v时,加速度大小为
C. 电动车速度从0到v所用时间为
D. 电动车速度从0到2v的过程中,位移大小为
20. 如图所示,在竖直平面xOy内存在大小、方向均未知的匀强电场。一质量为m的带电小球从y轴上P点以水平速度v进入第一象限,速度方向沿x轴正方向,经过x轴上Q点时的速度大小也为v,方向与x轴夹角为60°。重力加速度大小为g。不计空气阻力,在小球从P点运动到Q点的过程中,可以断定小球( )
A. 速度的最小值为 B. 水平位移与竖直位移的大小之比为
C. 电势能先增大后减小 D. 电势能先减小后增大
三、填空题(本题共2小题,共15分)
21. 用图(a)所示的实验装置可以测量重力加速度。在竖直杆上装有两个光电门A和B,用直尺测量光电门之间的距离h,用光电门计时器测量小球从光电门A到B的时间t。实验中某同学采用固定光电门B的位置,改变光电门A的位置进行多次测量,表中给出了测量数据。数据处理后作出函数图像,如图(b)。
h/m
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t/s
0.076
0.120
0.168
0.220
0.283
0.368
(1)图(b)中纵坐标的物理量应是_______;
A. 小球在光电门A处的速度
B. 小球在光电门B处的速度
C. 小球在任意位置的速度
D. 小球在光电门A、B间的平均速度
(2)写出图(b)中直线的函数关系式_______(用h、t、g、表示);
(3)图(b)中直线斜率为,则测得的重力加速度为_______(保留3位有效数字);
(4)若选择光电门B所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门A时的机械能表达式为_______(用m,h,g、表示)。
22. 有三个额定功率为15W、40W、60W的白炽灯泡,额定电压均为110V,而供电的电压为220V,为使三个灯泡在同一个电路中同时正常发光,提供一个最大阻值为3000Ω的滑动变阻器可供使用,滑动变阻器的额定电流能满足电路要求。请设计出能符合题目要求的所有电路图(在电路图中的每个灯泡旁标注上该灯泡的额定功率数值),并在滑动变阻器旁标注上滑动变阻器应调至的电阻值(取整数)。
四、计算题(本题共3小题,共35分,其中20题分A、B两组不同试题,请选择相应的题目答题)
23. 某次陶艺制作得到一个半径R的半球形陶罐,将其固定在绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴过陶罐的球心O。现将一个小滑块放在陶罐内,转动转台,使得滑块与球心O的连线与转轴成角位置与陶罐保持相对静止。已知滑块与陶罐内表面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)滑块与陶罐恰好没有摩擦时转台转动的角速度;
(2)滑块与陶罐不发生相对滑动转台角速度的最大值;
(3)指出转台角速度上限存在的条件。
24. 如图(a)所示,质量为m、电荷量为e的电子源源不断以大小为的速度,从水平放置的平行金属板A、B左端中间位置水平射入,两板间距为d,金属板长。两板间加有周期为T的交变电压(也为已知量),如图(b)所示。不计电子重力及电子间相互作用,所有电子都能穿过平行板,穿过后打在距金属板右端距离也为L的竖直放置的足够大的荧光屏上,以电子入射线与荧光屏的交点O为原点设置y轴,如图所示。求:
(1)时刻射入的电子打在荧光屏上的位置;
(2)在时间段内任一时刻t射入的电子,打在荧光屏上的位置与时刻t的关系。
【A组题】
25. 两块质量均为m的物块A、B通过一根无质量、不会伸缩的绳子连接,绳子跨过一个无质量的定滑轮(滑轮大小可忽略),A物块置于水平平台上,B物块竖直悬挂,滑轮顶部离平台水平面的高度为h,如图所示。不计装置中所有摩擦。
(1)若开始物块A被控制在角位置静止,然后释放A,求A被刚释放瞬间绳子的张力;
(2)物块A被释放稍后,给A施加一水平的力F,使B能以速度v匀速下降,求A到达角位置时此水平力F的表达式;
(3)物块A静止在角位置被释放后,自由运动到角位置时,求绳子的张力。
【B组题】
26. 两块质量均为m的物块A、B通过一根无质量、不会伸缩的绳子连接,绳子跨过一个无质量的定滑轮(滑轮大小可忽略),A物块置于水平平台上,B物块竖直悬挂,滑轮顶部离平台水平面的高度为h,如图所示。不计装置中所有摩擦。
(1)若物块A被控制在角位置静止,然后释放A,求物体A从角位置运动到角位置的过程,绳子对物块A所做的功;
(2)在第(1)问中,求物块A刚被释放瞬间绳子的张力;
(3)若物块A在角位置稍左的位置释放,当其经过角位置时速度为大小v,此时给A施加一水平向左的力F,使物块B保持匀速下降,求物块A从角位置运动到角位置的过程,水平力F对物块A所做的功。
2025年宁波市物理竞赛试题
时间:120分钟 满分:100分
说明:
1.不定项选择题和第20题计算题各有A、B两组题目,请A、B组学校的考生选择相应题目进行答题。
2.所有答题均需写在答题卷上才有效。
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】A
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】D
【9题答案】
【答案】C
【10题答案】
【答案】C
二、不定项选择题(本题分A、B两组,每组共5小题,每题4分,共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)
【A组题】
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】AC
【13题答案】
【答案】CD
【14题答案】
【答案】BCD
【15题答案】
【答案】D
【B组题】
【16题答案】
【答案】CD
【17题答案】
【答案】BD
【18题答案】
【答案】B
【19题答案】
【答案】CD
【20题答案】
【答案】AB
三、填空题(本题共2小题,共15分)
【21题答案】
【答案】(1)D (2)
(3)9.78 (4)
【22题答案】
【答案】
四、计算题(本题共3小题,共35分,其中20题分A、B两组不同试题,请选择相应的题目答题)
【23题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
【24题答案】
【答案】(1)
(2)
【A组题】
【25题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
【B组题】
【26题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
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