首届高二数理化知识竞赛(物理部分)

（高一年级●物理部分）第一部分解题技能竞赛大纲第二部分解题技能竞赛试题样题及参考答案第三部分物理实验报告方法及示范报告1首届全国中学生数理化学科能力竞赛物理学科笔试部分竞赛大纲（2008年试验稿）为了提高广大青少年走进科学、热爱科学的兴趣，培养和发现创新型人才，团中央中国青少年发展服务中心、全国“青少年走进科学世界”科普活动指导委员会办公室共同举办首届“全国中学生数理化学科能力竞赛”（以下简称“竞赛”）。竞赛由北京师范大学《高中数理化》杂志社承办。为保证竞赛活动公平、公正、有序地进行，现将物理学科笔试部分竞赛大纲颁布如下：一、命题指导思想和对能力的要求根据教育部《全日制义务教育物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理课程标准》的要求，着重考查学生的基础知识、基本能力、科学素养和运用所学知识分析问题、解决问题的能力及创新能力。命题吸收各地高考和中考的成功经验，以能力测试为主导，体现新课程标准对能力的要求，注重对物理知识和物理规律的理解，强调知识点间的内在联系；注重考查应用语言文字、数学方法准确表述物理思想与物理过程的能力；注重理论联系实际，注意科学技术和社会、经济发展的联系，注重物理知识在生产生活中的广泛应用，激发学生学科学的兴趣，培养实事求是的科学态度和创新能力，促进新课程标准提出的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”三维目标的落实。初三组和高一组中涉及初中内容的命题，把“注重学生发展，改变学科本位；从生活走向物理，从物理走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化；注重学科渗透，关心科技发展，构建新的评价体系”作为命题的最重要的指导思想。高中竞赛组则把对理解能力、推理能力、综合分析能力、创新能力、应用数学处理物理问题的能力和实验与探究能力的考查作为命题的最重要的指导思想。二、竞赛对学科能力考查的说明（一）初三组和高一组考查初中部分知识时对学科能力的考查要求⒈科学探究能力2科学探究能力的考查，在内容上可以是《全日制义务教育物理课程标准》所要求的科学内容，也可以是与《全日制义务教育物理课程标准》科学内容有关的学科交叉的内容；在形式上可以是实验探究，也可以是问题研究、调查分析等学习活动。⒉观察、实验能力试卷中强调实验题的比重，考查内容包括实验基本技能和简单的实验设计。实验基本技能主要是指能利用实验器材和已知的规律进行有目的的实验，会正确使用仪器，会做必要的实验记录，会归纳实验结果并撰写简单的实验报告。简单的实验设计能力主要是指能综合运用所学知识设计简单的实验方案。⒊应用知识能力和分析、概括能力会应用物理知识解释简单的现象，会应用物理公式进行简单的推导与计算，会分析解决简单的实际问题，包括与生活、科技、环境和社会相联系的一些实际问题，能区分有关因素和无关因素，找出共同的特征，从而概括出概念和规律。⒋创新意识、自学能力、信息收集和处理能力能进行相关的资料收集和有针对性的阅读，从中发现问题，思考问题，并解答相关的简单问题。在试卷中增强试题的开放性，以便于考查学生运用知识解决问题的创新意识。（二）高中竞赛组对学科能力的考查要求1.理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用；能够清楚认识概念和规律的表述形式（包括文字表述和数学表述）；能够鉴别关于知识和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。2.推理能力能够根据已知的物理知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并把推理过程正确地表述出来。3.综合分析能力能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起决定作用的因素及相关条件；能够把一个复杂的问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运3用物理知识解决所遇到的综合问题。4.应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导，并根据结果得出物理结论。能运用几何图形、函数图象进行表述、分析。5.实验与探究能力能够独立地完成考查内容和课程标准要求的实验，能够明确实验目的、实验原理和方法，能够控制实验条件，会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理，并得出结论，能够对结论进行分析和评价；能够发现问题，提出问题，并根据所发现的问题制定解决方案；能够运用已学过的物理理论、实验方法，正确使用实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验并写出实验报告。三、命题范围依据教育部《全日制义务教育物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理课程标准》的要求，初赛和决赛所考查的知识点范围，不超出相关年级在相应的时间段内的普遍教学进度。高一组由于学生刚进入高中阶段的物理学习，所学新知识有限，其考查范围包括初中内容。四、考试形式1.高一、高二组：闭卷。笔答。考试时间为120分钟，试卷满分为150分。2.初三组：闭卷。笔答。考试时间为120分钟，全卷满分为100分。五、试卷结构1.高一、高二组：全卷选择题10题，非选择题8题（包括实验题两题）2.初三组：全卷选择题4题，填空题4题，简答题4题，解答及实验探究题6题。六、难度系数1.初赛试卷的难度系数控制在0.6左右；2.决赛试卷的难度系数控制在0.5左右。4首届全国中学生数理化学科能力竞赛高一物理学科能力解题技能竞赛样题第一部分选择题（共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。1.北京奥运会在8月10日下午进行的女子双人3米板决赛中，中国组合郭晶晶/吴敏霞以343.50的总分毫无悬念的摘得冠军。双人跳除要求高难度动作以外，还要求参赛的两位选手动作的高度一致，如图1所示是郭晶晶/吴敏霞完美一跳的瞬间，在忽略空气阻力的情况下，下列说法中正确的是（）A．若以水平面为参考系，郭晶晶/吴敏霞做自由落体运动B．在研究郭晶晶和吴敏霞跳水运动时可以把她们当作质点C．若以跳台侧面的某静止的摄像机的镜头为参考系，郭晶晶/吴敏霞的运动轨迹是一条抛物线D．晶晶和吴敏霞的运动过程是变加速运动。解析：由于跳水是在跳板振动后运动员向上跳起后开始的运动，所以在忽略空气阻力情况下，相对地面静止的参考系，运动员做斜抛运动，则A错，C对；跳水运动主要是向观众展示她们优美的空中肢体动作，因此不能当质点处理，则B错；在忽略空气阻力时她们只受重力作用，做加速度为g的匀变速运动，则D错。答案：C2．课外活动时，小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练.在某次训练中，他们通过的位移和时间的关系如图2所示，则下列说法中正确的是（）A．两人都做匀速直线运动B.两人都不是做匀速直线运动C.前2s内，小华跑得较快D．全程中，两人跑步的平均速度相同图2解析：由图象可知，小明做匀速直线运动，小华做变速运动，AB错。在8s内两人发生的位移相等，在前2s内小华发生的位移多，则CD正确。答案：CD3.在2008年8月16日，牙买加选手尤塞恩-博尔特在国家体育场“鸟巢”进行的北京奥运会男子100米决赛中以9秒69的成绩夺得金牌并打破9秒72的世界纪录。设高度为H的博尔特正在进行100m短跑就要到达比赛的终点处，有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕。已知摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是1/60s，得到照片后测得照片中人高度为h，胸前号码布上模糊部分的宽度是L。则由以上数据可以知道运动员的（）图3①100m成绩②冲刺速度③100m内的平均速度④冲刺时1/60s内的位移A．①②B．①③图15C．②④D．③④解析：照片中模糊部分的宽度就是最后冲刺时的1/60s运动员号码布对应的运动位移，由放大比例关系可知其大小x为LhH对应运动员的最后冲刺速度为hLHhLHtxv6060/1．由以上分析可知C选项正确。【答案】C4.小雪和她所在的物理学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方形木块夹住，设其正方形木块A重6N，用力F=10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的动摩擦因数为0.4，图4为它的正视图.现要将A物体匀速拉出，则拉力大小可能为（）A.1牛B.2牛C.7牛D.14牛解析：物块相对接触面滑动时，其摩擦力为：220.4108fFNN若从上端拉出物体，则拉力(86)14TfmgNN，若从下端拉出物体，则拉力(86)2TfmgNN若从侧面拉出物体，则拉力8TfN则综上所述BCD正确。答案：BCD5.随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响．如图所示排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能源转化的说法中错误．．的是（）A．少驾私家车，多乘公交车上下班，是节约能源的具体措施之一B．提倡使用太阳能热水器可减少不可再生能源的消耗C．利用铀核裂变释放能量发电的过程，实质上就是将化学能转化为电能的过程D．尽管能的转化与转移过程中能量是守恒的，但是如果燃料中的化学能转化图5成了热能，就无法将此燃料释放的热能100％地复原成原来的化学能解析：要求对各种能源有一定的了解，知道能的转化和转移有一定的方向性，能关注日常生活中的能耗，有节约能源的意识。答案：C6．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是［］A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭图46B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭解析：任何物体都可以发出红外线。根据题意，当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开，可以判断是自动门本身发射红外线，选项C正确。答案：C7.在2008年5月四川汶川大地震救援中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地。他的速度图象如图6所示。下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的的平均速度v的结论正确的是（）A．0～t1，21vvB．t1～t2，221vvvC．t1～t2，221vvvD．t1～t2，221vvv解析：根据题意0～t1时间内，空降兵做自由落体运动，平均速度为2vv，stv，选项A正确.t1～t2时间内，空降兵做变速直线运动，vt图线与两坐标轴所包围的“面积”小于他做匀减速直线运动时图线所包围的“面积”，故122vvsvt,选项D正确。答案：AD8.如图7所示，电源电压不变，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中（）A、电流表、电压表示数都减小B、电流表、电压表示数都增大C、电流表示数减小，电压表示数增大D、电流表示数增大，电压表示数减小解析：当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电阻2R变大，干路电流就变小，电流表读数变小，电阻1R两端电压变小，故电阻2R两端电压变大，电压表读数变大，选项C正确。答案：C9.奥运会中的撑杆跳是一项非常受欢迎的运动项目，小艳同学在网上找到两张照片，一个某运动员在撑杆达到最高处瞬间的照片如图8右图所示，她又找到一个漫画如图8左图所示，她认为此图与运动员撑杆跳有相似之处，接着她把杆的支点与地面接触到运动员松手离开杆的过程中，其受图8力情况可简化为一个长木