2004全国高中物理竞赛复赛试题

2004全国高中物理竞赛复赛试题
2004全国高中物理竞赛复赛试题

2004全国高中物理竞赛复赛试题
全国中学生物理竞赛实验指导书
山西省确定的实验名称
实验基础（不是考题范围）
1、 实验误差
2、 学习使用数字万用电表
3、 制流和分压电路
4、 学习使用示波器
实验内容
1、 测定金属的杨氏模量
① 用金属丝的伸长测定金属的杨氏模量（光杠杆法）
② 用CCD成像系统测定杨氏模量
2、 研究单摆的运动特性
3、 弦线上的驻波实验
4、 测定冰的熔化热
5、 测量空气中的声速
6、 测定液体的热容
7、 磁电式支流电表的改装
8、 测量非线性元件的伏安特性
10、 观测电容特性
11、 黑盒子
12、 用霍尔效应测量磁场
13、 测定玻璃的折射率
14、 测量薄透镜的焦距
15、 望远镜和显微镜
16、 光的干涉现象
17、 研究光的夫琅禾费衍射现象
18、 调节分光计并用掠入射法测定折射率
山西省物理学会
关于全国中学生物理竞赛
实验考试、命题的若干规定
为了使更多的地区、更多的优秀学生的物理实验水平和素养有较大的提高,为了让更多的优秀学生有机会参加实验培训,为了使复赛实验考试更加公正、公平,增加透明度,特规定如下：
全国中学生物理竞赛委员会常务委员会（以下简称常委会）组织编写的《全国中学生物理竞赛实验指导书》（以下简称指导书）中的34个实验是全国中学生物理竞赛复赛实验的考试内容范围.各省竞赛委员会从这34个实验中确定全部或一部分实验,作为本省复赛实验考试的范围.确定的实验数不得少于20个.省确定的复赛实验考试内容范围必须向准备参加物理竞赛的全体考生公布,复赛实验试题从本省公布的实验中选定.
山 西 省 物 理 学 会
关于举办中学生奥林匹克物理培训班的通知
(一期 三期 )
全国中学生物理竞赛是在中国科协领导下,由中国物理学会主办,各省自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动.这项活动得到教育部的同意和支持.竞赛的目的是促进中学生提高学习物理的主动性和兴趣,改进学习方法,增强学习能力,促进学校开展多样化的物理课外活动,活跃学习气氛,发现具有特殊才能的青少年,以便更好地对他们进行培养.
鉴于竞赛的内容的深度和广度都比高考大,若不对学生进行相关培训,很难在竞赛中取得好成绩,为此多年来我们举办中学生奥林匹克物理培训班,参加培训的学生物理水平有明显提高,受到广大家长和老师的欢迎.
按教育部的规定在各省赛区复赛中获一等奖或二等奖的学生可以参加全国重点大学自主招生,该生可以获加20分或一本线录取的优惠对待,这是重点院校对五科竞赛的认可和最大的支持.从2004年起一等奖从50名增至100名.二等奖从100名增至200名.
山西省物理学会在太原市组织奥林匹克物理培训班取得良好效果,获一等奖人数占山西省赛区一等奖总数的五分之四,参加的学生逐年增多,我们决定本学期继续举办奥林匹克物理培训班,希望已经参加培训的学生继续报名参加.并请老师统一组织报名.凡一直参加省物理学会奥班培训的学生将来初赛失误给予优惠参加复赛.培训班开课后不能退班,也可试听一次再报.
现将培训班的有关事宜通知如下：
一、 培训对象：高一、高二在校生
二、 授课老师：苏大春（教授） 张树华（教授） 贾晶（副教授） 屈晓田（副教授）
三、 授课内容：力学（高一）（15次60课时） 热学、电学（高二）（15次60课时）
四、 授课时间：9月10日------12月31日,每周日上午8：00-----11：40
下午2：00-----5：40
五、 授课地点：高一、山西省实验中学（实验楼五层）上午8：00-----11：40
山西大学文科楼（A01---15）上午8：00-----11：40
太原五中实验楼四层下午2：00-----5：40
高二、太原五中实验楼四层上午8：00-----11：40
六、 开课时间：9月10日（星期日）上午8：00
七、 培训收费：高一每生260元 高二每生260元
八、 报名时间：即日起-----9月8日
九、 报名地点：山西大学物理楼三层物理学会办公室
十、 联系方式；学会办公室电话：7018970 (O)
网址：www.sxswlxh.com.cn (获奖学生升学情况可上网查询)
山西省物理学会
2006．8.28

十二届复赛试题
一、（10分）有一支缝衣用的钢针与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法，判断它的南北极。
二、（12分）洗浴用的电热水器的电功率是1.2KW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10%，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间？
三、（14分）摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的...

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十二届复赛试题
一、（10分）有一支缝衣用的钢针与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法，判断它的南北极。
二、（12分）洗浴用的电热水器的电功率是1.2KW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10%，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间？
三、（14分）摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表，22就表示此时镜镜头透的直径是它的焦距f的1/22，依此类推，曝光时间的长短由叫做“快门”的机械控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是s1/500依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳组合是11、15，如果为了其他需要而必需选用5.6的光圈，试计算应该选用的快门。
四、（14分）已知空气的的密度为1.29kg/m3估算人体在空气中受到的浮力。
五、（14分）某机床上使用的一台直直流流电动机，标有“36V、24W”字样，用多用电表测得电机的电阻为2Ω，试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。
六、（14分）小刚今年15岁因重感冒输液，针头插在左手臂的静脉上，其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时血液才不会回流到输液管内，试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少，这个差值相当于多少mmHg产生的压强（水银的密度是13.6×103kg/m3）？
七、（14分）下表摘自一个冰箱的说明书。依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天的工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少？
气候类型 ST
总有效容积（L） 305
冷冻食品储藏室有效容积（L） 70
输入功率（W） 170
除霜功率（W） 140
冷冻能力（kg/24h） 10
耗电量（kw•h/24h） 1.6
防触电保护类型 1
电源（AC） 220V/50HZ
制冷剂 R134a，140g
冷冻室星级 ****
外型尺寸（mm） 599×702×1653
外包装尺寸（mm） 654×799×1768
重量（kg） 75
八、（8分）下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较高。说明理由。
十二届复赛答案
一、可以把钢针别在一小块涂油的纸上，使它浮在玻璃杯所盛的小中，指北的就是钢针的N极，也可以把钢针悬在细线上，指北的就是钢针的N极。还可以把钢针放在光滑的玻璃板上，用条形磁铁的N极靠近它，被吸收的就是钢针的S极。
二、水的质量：m＝лr2hρ 水升温所需的热量：Q吸＝cm（T2－T1）
电热器放出的热量：Q放＝Pt 由解出Q放＝ηQ吸
解出 代入数值，得t＝114min＝1.9h
三、先研究光圈由11改为5.6后，透光面积变为原来的多少。
由S＝лr2得知修改光圈后的透光面积之比：
因此，曝光时间应改为原来的四分之一，即选用1s/60
四、游泳时，可以用呼吸控制人在水中的浮沉，这个事实说明人体的密度与水的密度大致
相同。由此可以算出人的体积
这也是人排开空气的体积。人受到的空气浮力则为
人的质量以60kg计，代入数值，得 F＝0.8N
五、满负荷工作时的电流： 这时电机的热损失
电机满负荷工作时负荷带来的阻力远大于电机轴摩擦的阻力，因此，可以不计摩擦损失，所以效率
代入数值得η＝0.96
六、右手高举药瓶时，羡慕中的液面与针头的高度差约为1m，这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差。△p＝ρgh 代入数值后，得 △p＝104Pa
由于水银的密度是水的密度的13.6倍，所以要产生同样大的压强，水银柱的高度只需1m/13.6，即74 mm。
七、由输入功率得知压缩机每小时耗电为：170W×3600s/h＝612kJ/h
说明书所给日用电量：1.6kw•h＝5760kJ
压缩机每日工作时间为： 门的最小宽度：654mm
八、乙房间的气温较高。两个壶中的水都在沸腾，壶嘴一定都在喷出水蒸气，但甲壶嘴上方的“白气”较很多，说明水蒸气遇到了较冷的空气，液化成了很多小水滴，而乙壶喷出的水蒸气很少液化，说明乙房间的气温较高。

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