【文档说明】2023年宁波市物理竞赛试题参考答案及评分标准.pdf,共(5)页,229.823 KB,由小赞的店铺上传
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第1页共5页2023年宁波市物理竞赛试题物理参考答案一、选择题Ⅰ(本大题共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题目要求的,不选、多选、错选均不得分)12345678910
CCCABDADBB二、选择题Ⅱ(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题列出的4个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:1112131415BCCDADBDACB组题:1
112131415ADABBDCDBC三、填空题(本题共2小题,共15分)16.(1)10.0或10.1(2分)(2)1212ttdttt(2分)(3)偏小(2分)(4)0.048—0.052m/s2均正确;0.171—0.175m/s均正确(4分,各2分)17
.(1)2262kqL(2分)(2)262kqL(2分)水平向左(1分)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,请选择相应的题目答题)18.A组题(12分)答案:(1)11.86年;(2)8.395°;(3)16.98天解析:(1)开普勒第三定律:3322=
JEEJRRTT(2分){#{QQABLYAQogggABIAAQhCQwUCCkGQkAAACKoOAEAIsAAAwBFABAA=}#}第2页共5页得3211.86yJJEERTTR=(1分)(2)正弦定理:s
insin=JERR(2分)整理得sintancosJERR,代入数据得α=8.395°(1分)(3)地球的角速度20.01721rad/dayEET木星的角速度20.00145rad/dayJJT因地球、木星和卫星都在运动,为研
究问题方便,取太阳-木星连线SJ为转动参考系在该参考系中,地球的角速度为332(1)0.01576rad/dayEEEJEJRTR(2分)再一次出现“木星食”时,地球的角位置θ′=θ+ωE′t,卫星的角位置α′=α+ω′t-2π正弦定理:sinsin=J
ERR整理得sintancos2JEEERttRt代入数据得ω′=0.3714rad/day(2分)在太阳参考系中,卫星M绕木星的角速度ω=ω′—ωJ=0.36996rad/day周期216.98
dayT(2分)说明:考虑到真实的周期和位置参数,表达式正确,数据结果近似标准答案算正确;表达式错误,数据结果近似标准答案算错误!{#{QQABLYAQogggABIAAQhCQwUCCkGQkAAACKoOAE
AIsAAAwBFABAA=}#}第3页共5页18.B组题(12分)答案:(1)832N;(2)208N;(3)1664W对人作受力分析:TNFFMgMa(2分)对吊台作受力分析:TNFFmgma(2分)(1)悬挂滑轮的绳索的张力'TF大小为'2832NTTFF(2分)由
牛顿第三定律,滑轮对天花板的拉力也为832N(2分)(2)208NNF(2分)(3)t=5s时,v=2m/sP=2FTv=1664W(2分)19.(12分)【答案】(1)1:2+1:3+2()();(2)012UL;(3)06,24qUnL
TnNm(1)粒子在板1和板2之间加速201102qUmv得012qUvm(1分)粒子在板2和板3之间加速2021202qUmv得024qUvm(1分)粒子在板3和板4之间加速2031302qUmv
得036qUvm(1分)或由通式20102nnqUmv得02nnqUvm代入加速次数后可得012qUvm、024qUvm、036qUvm每次加速的时间均为2T,距离比值为平均速度之比,相邻两极板间的距离比值{#
{QQABLYAQogggABIAAQhCQwUCCkGQkAAACKoOAEAIsAAAwBFABAA=}#}第4页共5页2311122301:2+1:3+2222vvvvvddd::::()()(
2分)(2)圆周轨迹的半径为2L电场力提供向心力23=vqEmR(2分)得012=UEL(1分)(3)粒子在转向装置中的运动时间13=2Ltv(1分)在板4与转向装置之间的运动时间232=dtv(1分)为实现粒子回收,粒子第一次离开板4时板4恰为正极,第二次到达板4时板4恰为
负极需满足121+=+2ttnT(1分)代入v3,解得061=+244qUnLdTm,其中n∈N(1分)20.(11分)【答案】(1)0.5J;(2)见解析;(3)见解析(1)要过I
I最高点,则在最高点时满足22vmgmR得21m/svgR(1分)弹性势能22120.52pEmvmgRJ(1分)(2)①若物块不过II圆心等高处:Ep≤mgR2=0.2J②若物块能完整沿II运动,则
Ep≥2.5mgR2=0.5J,可证得必过I圆心等高处故必过I最高点Ep≥2.5mgR1=1J,即进入左侧组合轨道③物块若进入CD,由0Fmg可知,物块在CD上速度减为0然后返回,假设物块在CD上升高度为x,则向
上经过C点时,物块在C的点动能满足03kcEmgxFxx向下返回C点时,物块在C的点的动能满足0'kcEmgxFxx{#{QQABLYAQogggABIAAQhCQwUCCkGQkAAACKoOAEAIsAAAwBFAB
AA=}#}第5页共5页发现'13kckcEE,即每次进入CD,返回时动能减为原来的13(1分)要不脱离圆轨道,每次进入圆轨道时,动能均需始终满足10.4JkckBEEmgR≤或1512kckBEEmgRJ≥则0.4J1JppEE≤或≥,0.4
J1J33ppEE≤或≥,0.4J1J99ppEE≤或≥综上所述,Ep≤.2J,1J<Ep≤1.2J,3J<Ep≤3.6J,9J<Ep≤10.8J(每个1分,共4分)(3)①物块沿轨道进入CD段,在摩擦力作用下速度减为0,
若满足0Fmg,物块不再返回,停在CD上,此时:04N5NF≤≤对全过程列能量守恒:00pEFRmgRmghFh可得001.90.0520.5FhF00001.90.054FQFhFF(
2分)②若004NF≤,则物块在CD上速度减为0后又返回,经过足够长的时间后,若物块到C速度恰好为0,不再因摩擦产生热量:对全过程列能量守恒,有0pEFRmgRQ得01.90.05QF(2分){#{QQABLYAQoggg
ABIAAQhCQwUCCkGQkAAACKoOAEAIsAAAwBFABAA=}#}