第31屆全國中學生物理競賽填空題試題及答案1.一質點做勻加速直線運動，初速度為\(v0\)，加速度為\(a\)，經(jīng)過時間\(t\)后，其速度\(v\)與位移\(x\)的關系為\(v^2=\)（）。答案：\(v0^2+2ax\)2.兩個質量分別為\(m1\)和\(m2\)的物體，用一根輕彈簧相連，放在光滑水平面上。現(xiàn)用一水平力\(F\)作用在\(m1\)上，使它們一起做勻加速直線運動，則彈簧的彈力\(F{彈}\)大小為（）。答案：\(\frac{m1F}{m1+m2}\)3.一理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為\(n1:n2\)，原線圈接正弦交變電源，電壓有效值為\(U1\)，副線圈接電阻\(R\)，則副線圈中電流有效值\(I2\)為（）。答案：\(\frac{n1U1}{n2R}\)4.一束光從某種介質射向空氣，入射角為\(45^{\circ}\)，折射角為\(60^{\circ}\)，則該介質的折射率\(n\)為（）。答案：\(\sqrt{2}\)5.一簡諧橫波沿\(x\)軸正方向傳播，某時刻的波形圖如圖所示。已知波速\(v=2m/s\)，則該波的周期\(T\)為（）。答案：\(0.4s\)6.一個電子在電場中由\(A\)點運動到\(B\)點，電場力做功\(W=5eV\)，則\(A\)、\(B\)兩點間的電勢差\(U{AB}\)為（）。答案：\(5V\)7.一質量為\(m\)的物體，以速度\(v\)做勻速圓周運動，其向心力\(F\)大小為（）。答案：\(\frac{mv^2}{r}\)（\(r\)為圓周運動半徑）8.一物體做平拋運動，拋出點離地面高度為\(h\)，初速度為\(v0\)，則物體落地時水平位移\(x\)為（）。答案：\(v0\sqrt{\frac{2h}{g}}\)9.一平行板電容器，電容為\(C\)，兩極板間電壓為\(U\)，則電容器所帶電荷量\(Q\)為（）。答案：\(CU\)10.一物體在光滑水平面上做簡諧振動，振幅為\(A\)，周期為\(T\)，則物體在\(t=\frac{T}{4}\)時刻的位移大小為（）。答案：\(\frac{\sqrt{2}}{2}A\)1.簡述牛頓第二定律的內(nèi)容及其表達式。答案：內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表達式：\(F=ma\)2.簡述電場強度的定義式，并說明其物理意義。答案：定義式：\(E=\frac{F}{q}\)物理意義：電場強度是描述電場強弱和方向的物理量，其大小等于放入電場中某點的試探電荷所受電場力與電荷量的比值，方向與正電荷在該點所受電場力方向相同。3.簡述簡諧振動的特點。答案：回復力與位移大小成正比，方向與位移方向相反，即\(F=-kx\)。振動具有周期性，位移、速度、加速度等物理量隨時間做周期性變化。振動具有對稱性，如關于平衡位置對稱的兩點，位移大小相等、方向相反，速度大小相等、方向可能相反，加速度大小相等、方向相反。4.簡述變壓器的工作原理。答案：變壓器是利用電磁感應原理工作的。原線圈接交變電源，交變電流產(chǎn)生交變磁場，穿過副線圈的磁通量發(fā)生變化，副線圈中產(chǎn)生感應電動勢。通過原、副線圈匝數(shù)的不同，實現(xiàn)電壓的變換，同時能量在原、副線圈之間傳遞，遵循能量守恒定律。1.論述動能定理的內(nèi)容及其應用。答案：內(nèi)容：合外力對物體所做的功等于物體動能的變化。表達式為\(W=\DeltaEk\)，其中\(zhòng)(W\)是合外力做的功，\(\DeltaEk\)是動能的變化量。應用：可以通過已知力和位移求動能變化，或已知動能變化求力做的功。在多過程問題中，可分段應用動能定理，也可對整個過程應用動能定理，簡化計算。能解決變力做功問題，如通過動能變化量間接求出變力做功。2.論述電場線和等勢面的特點及它們之間的關系。答案：電場線特點：電場線從正電荷或無窮遠出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠。電場線不相交。電場線的疏密表示電場強度的大小。電場線的方向表示電場強度的方向。等勢面特點：等勢面一定與電場線垂直。等差等勢面越密的地方電場強度越大。同一等勢面上移動電荷電場力不做功。電場線與等勢面的關系：電場線總是垂直于等勢面，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。沿電場線方向電勢逐漸降低，等差等勢面間距與電場強度大小成反比。3.論述機械波的形成條件及傳播特點。答案：形成條件：要有波源，波源做機械振動。要有傳播振動的介質。傳播特點：機械波傳播的是振動形式和能量，介質中的質點并不隨波遷移。各質點都在各自的平衡位置附近做受迫振動，振動頻率等于波源的振動頻率。前一質點的振動帶動后一質點的振動，離波源越遠的質點振動越滯后。4.論述電容器在電路中的作用及應用。答案：作用：儲存電荷和電能。在直流電路中，電容器充電后相當于斷路，可用于隔斷直流。在交流電路中，電容器具有容抗，對交變電流有阻礙作用，可用于濾波、耦合、旁路等