2021年浙江省宁波市物理竞赛试题（答案）

2021年宁波市物理竞赛参考答案
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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
2
3
4
5
6
8
9
10
0
D
B
A
0
A
二、不定项选择题（本题分A、B两组，每组共4小题，每题4分，共16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，选对但不全选的得2分，
不选或有错选的得0分)
A组题
11
12
13
14
B
A
BD
D
B组题
11
12
13
14
BC
AD
ABC
BCD
三、填空题（本题共2小题，共10分）
15.arctan2
16.
A
E
2.5
2.0
1.5
1.0
03
6
7
1.1W(误差0.2W)
四、计算题（本题共4小题，共34分，其中19题小题分A、B两组不同试题）
17.解：
(1)设滑块从B点飞出时的速度大小为y。,由动能定理
1
-4mgL=2m哈-2m6
解得
Va =0.9m/s
…2分
(2)从A点到B点，摩擦力F=4(mg+)与位移1成线性关系，F-1图线与横轴所围图
形的面积等于克服摩擦力做功，由动能定理
…2分
①当滑块到B点时恰好停下（刚好落到坑中），即v=0,
解得：
=27 N/m
…1分
X
②当滑块恰好落到1号坑右上角时，由平抛运动
2d vT
h-zgr
解得
v=0.8m/s
则
品Nm
…1分
所以，比例系数k大小的范围N/m12
4
(3)①当F=0时，滑块到B点时速度为，平抛运动规律有
xo =VgTo
hegr
解得
xo=0.45m>2d=0.4m
故滑块一定不会落入1号坑
…1分
②当滑块落在1号坑和2号坑之间的地面上，且恰好能滑入2号坑，则
42mg=714
根据平抛运动规律和几何关系有
2d+d=vT+
2
2a
解得
v=Im/s
当滑块恰好落到2号坑右上角时，根据平抛运动规律有：
2d +2d v,T
解得
3=1.6m/s
2
落入2号坑速度的要求：1m/s…2分
从A点到B点，根据动能定理有：
FL-BmngL-m
m
2
落入2号坑恒力的要求
0.057N…1分
③对于落入3号坑及以面的坑，根据匀变速直线运动规律有：
Ax=兰=0.256m>d=0.2m
2a
即滑块落在2号坑与3号坑之间地面，一定能落入3号坑，后面所有坑类同
落入n号坑速度的要求
(n-l)-2d即
0.8(n-1)的
FL-BmngL=7mv
2m
落入n号坑恒力的要求
「0.192(n-1)2-0.2431N综上所述：
①滑块一定不能落入1号坑：
②滑块落入2号坑所加恒力范围：0.057N③滑块落入n号坑所加恒力范围：[0.192(n-1)2-0.243]N18解：(1)设电荷经过极板B的速度大小为)。，
在△t时间内从加速电场出来的尘埃总体积是bd),△t
其中的尘埃的总个数N=nV=nbdv,△t
故A、B两极板间的加速电场在△t时间对尘埃所做的功W=NgU。
32021年宁波市物理竞赛试题
时间：120分钟满分：100分
2021年10月
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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.国际单位制（缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导
出。例如，由m和s可以导出速度单位ms。历史上，曾用“米原器定义米，用平均太阳日定
义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等
因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯
Cd
133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率△v-9192631770Hz
定义s:1983年用真空中的光速c=299792458ms1定义m。2018年第
26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对
应关系如图，例如，s对应△v,m对应c)。新SI自2019年5月20日
(国际计量日)正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列
选项不正确的是
A.7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性
B.用铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率定义s,辐射9192631770个周期的
持续时间为1s
C.用真空中的光速c(msl)定义m,因为长度I与速度v存在=vt,而s已定义
D.因为普朗克常量h(Js)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
2.歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机
飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机
获得很多优异的飞行性能。己知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀
速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）
为√5。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是
G
C.G
G
A.G
B.5
D.
16
4
3.环保人员在一次环保检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污
水。这根管道水平设置，管口离水面有一定的高度，如图所示。环保人员
测出管道的内径D、管道中心离水面的高度h和污水的水平射程s,则该管
道每秒钟排污体积的表达式为
A0层
B.
πsD2.
√2
4
D.
4.在医学研究中，常常用超速离心机分离血液中的蛋白。如图所示，用极高的角速度旋转封闭的
玻璃管一段时间后，管中的蛋白会按照不同的属性而相互分离、分层，且密度大的出现在远离
转轴的管底部。己知玻璃管绕转轴匀速转动时，管中两种不同的蛋白P、Q相对于转轴的距离分
别为r和2r,则
A.蛋白P受到的力有重力浮力和向心力
B.蛋白P和蛋白Q的角速度之比为1：2
C.蛋白P和蛋白Q的向心加速度之比为1：2
D.蛋白P和蛋白Q的向心力之比为1：2
蛋白P
蛋白Q
转轴
1