第一届物理群物理竞赛PhysicsGroupPhysicsCompetition竞赛时长：180分钟分值：300分一、单选题(每小题6分，共计90分)1.下列物理现象中，描述正确且与物体具有惯性相关的是？A.某个行星绕某个恒星转动，如果在某一时刻，以恒星为圆心，以恒星到行星的距离为半径画圆，如果行星的速度的方向不与这个圆相切，那么行星绕恒星行走一圈的轨迹一定是椭圆。B.某个在地面上自转的陀螺，如果陀螺不小心被碰得倾斜了，那之后陀螺不仅会自转，还会绕一根中轴线公转。C.在一根无限长的直导线中通以恒定电流，直导线中的自由电子能够以某一个恒定的漂移速度沿直导线向着与电流相反的方向一直地运动下去。D.在原子内部绕着原子核运动的电子，假设这个原子的原子核和其他的所有原子在某一时刻突然消失，那么这个原子中的电子会沿着原子核消失的那一刻它的速度方向匀速直线运动下去。2.已知某个物理量焓用字母H表示，它的定义是：H=pV+U，也就是系统的压强与体积乘积再加其内能。那么，下列情形中，哪种物态变化（温度都相同且保持不变）的焓H的变化量（有正负之分）的绝对值与其他三项相比不可能是最大的？A.在深海中，体积为V的纯冰液化为水。B.在大气压强下，体积为V的纯冰液化为水。1C.在大气压强下，体积为V的纯水汽化为水蒸气。D.在大气压强下，体积为V的纯冰升华为水蒸气。3.如图一所示的滑轮组，一个人手握F端施力，已知图中定滑轮的机械效率η与滑轮半径r的关系为η=ar，a为常数，小轮半径为r，大轮半径为R。动滑轮C重m，P物体重2m，不考虑动滑轮上的摩擦阻力，那么这个滑轮组的机械效率为多少？Figure1:图一aR+ar2aR+2arRraR+arA.2B.3C.a+aD.34.如图二所示，是凹面镜的光路图，它的镜面是球面的一部分，通过反射光线成像，而且我们已知，对于近轴光线，即光线离中112轴线很近且宽度很窄的光，有公式：u+v=r，u是物距，v是像距，r为球面的半径，都是从凹面镜的顶点算起的，平行光的物距为+1。现在有一个光源，在这个凹面镜左侧距离凹面镜顶点r处，此时的凹面镜应当看作凸面镜，但公式可以类比。那么这个光源发出光的反射光所成的像是什么，距离顶点多远？2Figure2:图二rrA.虚像，rB.虚像，2C.实像，rD.实像，25.假设有一种核反应堆，里面的核反应是通过某种元素X的原子核俘获周围单独的中子而发生的。而且X原子核俘获一个中子，会发生反应立即释放出三个中子。而且一个原子核发生核反应的概率与周围中子浓度（一定体积内的中子数）成正比。现在假设某一个这种反应堆的反应过于缓慢（单位时间核反应数太少），下面哪种措施不可能显著加强反应堆核反应的剧烈程度？A.由于发生核反应会放出三个中子，所以将其中的一部分中子换成X原子核。B.由于发生核反应概率正比于中子浓度，所以将其中的一部分X原子核换成中子。C.由于发生核反应会放出三个中子，所以保持中子浓度不变和X原子核数不变，减小反应堆体积。D.由于发生核反应概率正比于中子浓度，所以保持中子数目不变和X原子核浓度不变，减小反应堆体积。我们熟知，欧姆定律的表达式是：U，通常的金属电阻6.I=RlR与电阻率ρ的关系是：R=ρS，已知电导率σ是电阻率的倒数。那么两段材料相同，电导率为σ，长为l的电阻，其中一段是直径为r的圆柱，另一段是底面是边长为2r的正三角形的三棱柱，两段电阻并联，两端加以电压U，那么，通过两段电阻的电3流之和是多少？ppppUr2σ(3+π)Ur2σ(43+3π)Ur2σ(43+π)Ur2σ(43+π)A.lB.12lC.2lD.4l7.光滑的地面上放着一块静止的正方体砖，一颗子弹以速度v打入一块砖，之后子弹停留在砖里，与砖一起运动，砖边长为d，已知过程满足动量守恒定律：Σmv=常数，即子弹质量与速度的乘积加上砖的质量与速度的乘积是一个常数。若子弹质量为m，1且整体最终的动能为开始的5，则此砖的密度为多少？5m2m2πm4mA.d2B.3d2C.d2D.d28.一座圆锥形的冰山漂浮在水面上，取ρ冰=0:9ρ水，那么，冰山露出水面的高度是冰山藏在水中的高度的几分之几？pppp10+101+1010−19+10A.9B.9C.9D.99.如图三所示的台球桌俯视图，其长为a，宽为长的一半，假设一颗台球质量为m，其初始速度大小为v，如果该球碰撞三次边界后进入a洞时，速度刚好为0，不考虑碰撞边界时能量的损失，只考虑摩擦力做负功的能量损失（与路程成正比）,动能的减少等于摩擦力做的负功，那么，以