【文档说明】2022年浙江省宁波市物理竞赛试题.docx，共(8)页，972.826 KB，由小赞的店铺上传

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ABCD2022年宁波市物理竞赛试题时间：120分钟满分：100分2022年12月一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合要求的，不选、多选、错选均不得分）1.引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼

图”，下列关于引力波说法正确的是A.引力波不携带能量和信息，所以在实际应用中有待进一步研究B.引力波本质上是一种电磁波C.引力波也有频率，所以可以像声波一样被生物听到D.引力波很难被探测到，因为强引力波源离地球都太远了2.方块电阻又称膜电阻，是用于间

接表征薄膜膜层、玻璃镀膜膜层等样品上的真空镀膜的热红外性能的测量值，该数值大小可直接换算为热红外辐射率。方块电阻的大小与样品尺寸无关，其单位为Ω/sq，sq表示单位面积。则下列所给单位和方块电阻相同，且是用国际单位制中的基本单位表示的是3.目

前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板。当手指贴在传感器上时，这些小极板与正对的皮肤表面形成大量的小电容器，这样在“嵴”和“峪”处形成

的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到同一电压值，然后电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到“嵴”和“峪”的位置，从而形成指纹图像数据。下列说法正确的

是A．充电后在“嵴”处的电容器放电所需的时间短B．沾水潮湿的手指头对指纹识别没有影响C．若在手机屏上增贴了一层厚度均匀的玻璃膜，则指纹识别解锁功能无法使用D．若手指上油脂较多，则会导致电容器放电时间延长4.如图所示为一个利用皮带进行传动的机器，由于两皮

带运行平稳且转速较高。若甲、乙两机器在某时刻的工作状态如图所示，则下列说法正确的是A.图甲中，可以判断皮带轮沿顺时针转动，且皮带中A点所受摩擦力方向向左B.图乙中，可以判断皮带轮沿逆时针转动，且轮上的D点所受的摩擦力方向向右C.图甲中，若皮带轮顺时针转动，

则右轮为主动轮，左轮为被动轮D．图乙中，若皮带轮逆时针转动，则左轮为主动轮，右轮为被动轮5.元宵节是我国的传统节日，自古以来有挂灯笼的习俗。如图所示，B、C两个灯笼用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点，均保持静止，已知B灯

的重力为2G，C灯的重力为3G，细线AB与竖直墙面之间的夹角为37°，细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°，则（sin37°=0.6，cos37°=0.8）A．AB绳中的拉力为5GB．CD绳中的拉力为3GC．BC绳中的拉力为2GD．BC绳与竖直方向的夹角θ为53°6.如图所

示，一中性导体内有一球形空腔，若在腔的中心放一电量为+q0的点电荷，在导体外距腔的中心为r处放一电量为+q的点电荷.则：腔内表面上的感应电荷对点电荷+q0的作用力大小和导体外表面上的感应电荷对点电荷+q0的作用力大小分别为7.我国成功研制全球最大水平臂上回转自升塔式

起重机，标志着我国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为m的物体，其a-t图像如图所示，t1~t2时间内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g，则以下说法中正确的是A.物体匀加速阶段的位移为B.该起重机的额定功

率为mga0t1C.t2时刻物体的瞬时速度为D.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为t1：2(t2-t1)8.中子星是除黑洞外密度最大的星体，恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一，其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。设某

中子星的质量是太阳的50倍，自转周期是0.01s，半径是地球绕太阳运动的轨道半径的10-6倍，已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为1.5×108km，太阳质量为2.0×1030kg，则该中子星赤道表面的重力加速度大小为A．3×1011m/s2B.2.4×1011m/s2C.1.2×1011m

/s2D.6×1010m/s29.如图所示，水龙头开口A处的直径d1=2cm，A离地面B的高度h=1m，当水龙头打开时，A处流出的水流速度v1=1m/s，在空中形成一完整的水流，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则该水流在距地面0.6m处的截面直径d2约为A．4cmB．

2cmC．1.52cmD．1.16cm10．（接上题）已知水的密度为1×103kg/m3，喷出的水是通过水泵从水池里抽取的，水池的水面始终与地面B齐平。该水泵由一小型电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为10V，输入

电流为1A，恰好能使上述水龙头以v1=1m/s的速度向下喷水。已知水泵的抽水效率为80%，忽略水在管道中运动时的机械能损失，则电动机线圈的电阻约为NMNMA．6ΩB．4ΩC．3ΩD．2Ω二、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

选项中至少有一个符合题目要求，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.下列说法中正确的是A.“-15J的功”中的负号表示大小B.伽利略首先建立加速度的概念，并得出自由落体运动的规律C．库仑通过实验最早测定了元电荷的数值D．法拉第最早提出了电场的概念并用电场

线描述电场12.如图甲所示，某电路中的导线由铜和铁两种材料制成。ab和bc是该电路中材料不同的两段导体，两段导体的横截面积相同但长度不同。导体中各点的电场强度变化情况如图乙，则下列说法正确的是A.ab段是铁，bc段是铜B.ab段是铜，bc段

是铁C.相同时间内，ab段产生的热量比bc段的少D.导体中正电荷从a到c移动形成电流abc甲乙13.当直升机停在空中时，其消耗的功率仅取决于重力加速度g、飞行器线形尺度、飞行器平均密度ρ机和空气密度ρ空气，若将直升机的线度（所有器件的长宽高）缩小为原来的一半，则直升

机的功率是原来的多少倍？A．1/4B．1/8C．0.088D．0.17614.C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电。在电源保持连接的情况下，在C2中插入一块板，则A．若插入电介质板，则C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加B．若插入电介质板，则C1极板上电荷减少

，C2极板上电荷减少C．若插入金属板，则C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加D．若插入金属板，则C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少15.意大利物理学家乔治·帕里西荣获2021年诺贝尔物理学奖，他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐

藏对称性。如图为一个简单无序系统模型，两个质量均为m的小球M、N用两根长度均为l的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球M自由转动。开始时两球与O点在同一高度，t=0时刻由静止释放两球，两球在竖直面内做无序运动；t=t1时刻，细杆a

与竖直方向的夹角=30，小球N恰好到达与O点等高处且速度方向水平向右。重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是A.t1时刻，小球M的速度方向竖直向下B.由静止释放两球后，M球先到达最低点C.t1时刻，小球M的速度大小为D．0到t1过程中，a、b两杆对M球做功之和为B组题：

11.关于的物理意义，下列说法中正确的是A.若a表示直线运动中的加速度，则v表示速度B.若a表示直线运动中的加速度，则v表示速率C.若a表示曲线运动中的切向加速度，则v表示速度D.若a表示曲线运动中的切向加速度，则v表示速率12.如图所示，若

用一个足够大的力去抽玻璃杯底的纸带，纸带将被抽出而玻璃杯只有较小位移。如果每次抽纸带前，纸带与杯子的相对位置相同。那么纸带抽出过程中，下列说法中正确的是A．若杯中水量不变，施力越大，杯子位移越小B．若杯中水量

不变，无论施力大小，杯子位移相同C．若施力大小不变，杯中盛水越多，杯子位移越大D．若施力大小不变，无论杯中水量多少，杯子位移相同13.范德格拉夫静电加速器是一种可通过产生粒子束（射线）来治疗某些癌症的直线加速器。它

由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫做范德格拉夫起电机；另一部分是利用高压加速带电粒子的加速管。其起电机部分结构如图所示，金属球壳固定在绝缘支柱顶端，绝缘材料制成的传送带套在两个转轮上，由电动机带动循环运转。E和F是两排金属针（称做电刷），与传送带靠近但不接触，

其中电刷F与金属球壳内壁相连。当电刷E与几万伏的直流高压电源的正极接通时，正电荷将被喷射到传送带上，并被传送带带着向上运动。当正电荷到达电刷F附近时，由于感应起电和电晕放电作用，最终使得球壳上集聚大量电荷，从而在金属球壳与大地之间形成高电压、强电场，用以加速带电粒子。根据以上信息，

下列说法正确的是A.传送带上带正电，并且是电势为0的等势体B.由于感应起电，最终电刷F上将集聚大量负电荷C．最终球壳上集聚的是正电荷，且分布在球壳的外表面D．该静电加速器可以无限制的提高球壳和大地间的电压14.二极管具有单向导电性，当正极接电源正极（正接）时二极管导通，当负极接电源正极（反接）

时二极管截止（阻值很大，电流几乎为零）。现将一个完好的二极管接入如图所示电路c、d之间的D处，闭合开关时灯泡不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定原因，四位同学各自进行了以下操作操作步骤现象1S闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接a，黑表笔分别接b、c、d、e示数分

别为0、0、6V、6V2S闭合，断开导线bc的c端，用c端分别接d、e、f灯泡均亮3S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接c，黑表笔接d指针偏转较大4S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接d，黑表笔接c指针有微小偏转由此可判断A.同学1的操作说明导致

灯泡不亮的故障在a、b之间B.同学2的操作说明导致灯泡不亮的故障在b、c之间C.根据同学1、3的操作可判断导致灯泡不亮的可能的原因是二极管正、负极反接D.根据同学2、4的操作即可判断导致灯泡不亮的原因是二极管正、负极反接15.某商家开业酬宾，设置了折扣活动，可简化为如图所示的的模型。活动规

则为：顾客在起抛线上将玩具球水平抛出，玩具球必须在碰地反弹后打中右侧奖板才有效。奖板从低至高依次是八折、六折、八折、六折，每块区域高度均为0.4m，起抛线与奖板水平距离为2m。小明试抛时，将玩具球从1.8m高处水平抛出，球刚好击中八折

1区的正中央。玩具球碰地过程中水平速度分量不变，竖直速度等大反向。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是A．试抛时，球在空中运动时间为0.8sB．试抛时，球抛出时速度可能为1.25m/sC.若抛出位置不变，想击中六折1区，速度

至少为D.若抛出位置不变，想击中六折1区，速度最大为2m/s三、填空题（本题共2小题，共15分）16．(6分)一列火车质量为M，在额定功率推动下行驶，阻力恒定。火车经时间t，前进距离s，使速度从v0达到最大值vm，则火车的额定功率P=▲，所受阻力f=

▲。17．(9分)现用伏安法研究某新型电子器件Rx（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整，备有下列器材：A.直流电源（恒压6V）B.电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C.电流表A1（0~0.6A，内阻约0.125Ω）D.电流表A2（0~

3A，内阻约0.025Ω）E.电压表V1（0~3V，内阻约3kΩ）F.电压表V2（0~15V，内阻约15kΩ）G.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）H.滑动变阻器R2（0~200Ω，1A）I.定值电阻R0（阻值1990Ω）J.开关和导线若干（1）实验中，为了操作方便

且测量准确，应选择的器材有▲（填器材前字母编号）。（2）根据选取的实验器材，请你在虚线框中设计测量该新型电子器件伏安特性曲线的电路原理图。（3）若实验中测得该新型电子器件的伏安特性曲线如图，则下列说法正确的是▲。A.随电压升高，该电子器件的电阻先变小后变大B.随电

压升高，该电子器件的电阻先变大后变小C.曲线上切线斜率最小点对应的阻值最大D.曲线上与O点连线斜率最小点对应的阻值最大四、计算题（本题共3小题，共35分，其中18题分A、B两组不同试题）A组题：18．(12分)真空中的高斯定理表述如下：静电场中通过任意闭合曲面S的电通量（电场强度E与曲面在垂

直于场强方向的投影面积的乘积）等于该闭合面内全部电荷的代数和除以，与面外电荷无关，其中为真空介电常数，与静电力常量k的关系为。高斯定理的数学表达式为思考：如果电荷间作用力与距离的立方成反比，其余性质不变，那么会发生什么呢?（均需说明理由）：（1）电场高斯定律能否成立?U(V)642

00.60.50.40.30.20.10I(A)（2）静电场中，是否仍然可以引入电势概念?（3）均匀带正电球面内部是否存在电场?（4）当静电平衡时，导体上的电荷是否仍分布在表面上?B组题：18．(12分)如图(a

)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。已知物块的质量为m=0.5kg，木

板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的质量；（3）外力F在0~4s内的变化情况。19．(12分)如图甲，A、B为两块相距很近的平行金属板，A、B间电压为UAB＝－U0，紧贴A板有一电子源，不停

地飘出质量为m，带电量为-e的电子（可视为初速度为0）。在B板右侧两块平行金属板M、N间加有如图乙所示的电压，电压变化的周期，板间中线与电子源在同一水平线上．已知板间距，板长L，偏转板右边缘有荧光屏（板外无电场），求：（

1）电子进入偏转板时的速度；（2）时刻沿中线射入偏转板间的电子刚射出偏转板时与板间中线的距离；（3）在内进入偏转板MN间的电子打在荧光屏上的范围宽度；（4）经过时间tT统计，能打到荧光屏上的电子数占总发射电子数的比例（可用分数表示）。2

0．(11分)有一种新型智能材料X，通过调节材料状态可为与其接触的物体提供作用力（动力或阻力）且大小可调。现将一足够长的透气圆筒竖直固定在地面上，如图所示。筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块。初始薄

滑块静止，弹簧的长度为L。现将X涂抹在圆筒内壁，并有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与薄滑块碰撞后速度减为原来的一半，并粘在一起向下做减速运动。为使薄滑块接下来做减速运动的加速度随位移线性减小，且下移距离为时速度和加速

度均减为0，X对薄滑块的作用力必须随薄滑块下移而适当变化，以薄滑块初始位置处为原点，向下为正方向建立Ox轴，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）碰撞之后X对薄滑块沿筒壁方向的作用力F大小随位置坐标x变化的函数关系式；（2）若薄滑块速度第一次减为0之后，X对其沿筒壁方向

的作用力恒为阻力且大小为mg，此后薄滑块向上运动一段距离后停止运动且不再下降，的取值范围。（提示：F-x图线与x轴围成的面积可用来表示F所做的功）