【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/s

2。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6

V）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)64200.60.50.40.30.20.10I(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/s

2。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）。20．(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）