第36届全国中学生物理竞赛预赛试卷（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 第36届全国中学生物理竞赛预赛试卷（北京赛区）解析 一、选择题（共36分）本题共6小题，每小题6分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意，把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内，全部选对的6分，先【对但不全得3分，有选错或不答的得0分。 1、2005年诺贝尔奖颁发给了梶田隆章（Takaaki KaJita）和阿瑟B麦克唐纳（Arthur B.McDonald），奖励他们分别身为各自团队中的核心研究者，和同事一起发现了中微子振荡，在粒子物理领域开辟了新的疆土。一种常见的探测中微子的方法是在氢核（即质子）上俘获中微子，生成一个正电子和一个中子，称为反贝塔衰变反应（IBD）。下面说法中正确的有（ ） A反应方程式可以写为p+→n+e+，其中为反电子中微子 B中子和正电子的静质量之和大于质子静质量，中微子的静质量趋于0 C自由的中子也可以进行衰变，产生中微子，反应方程式为n→p++ e+ D如果被反应前质量是静止的，则产生的正电子和中子的动量之和不等于0 【答案】ABD 【解析】根据题意可知，质子在俘获中微子后，生成一个正电子和一个中子，所以其反应方程式就如选项A所说的那样，所以选项A正确；中微子是俘获的，说明它是运动的，根据爱因斯坦的质能方程，运动的能量可以转弯为质量，所以反应后的质量之和大于反应前质子的质量，选项B正确；中子进行衰变，应该产生质子和电子，而不是正电子，故选项C错误；若反应前质子是静止的，但中微子是运动的，所以反应前的总动量不等于零，所以反应后的总动量也不会等于零，选项D正确。 2、5G通信即将推广普及，我国自主研发设计的5G通信技术走在了世界的前列。5G信号的频率分为两种，一种是6GHz以下，这和我们目前的2/3/4G差别不算太大，还有一种频率在24GHz以上，对于这样的信号，下面说法正确的有（ ） A波长大约长1cm B波长越短准直性越好，绕射能力越弱 C频率越高可能加载的信息密度也越高 D这样频率的电磁波对人有致癌作用 【答案】ABC 【解析】根据电磁波的公式c=fλ，所以24GHz的电磁波的波长约为λ=，其波长大约为1cm，选项A正确；发生明显衍射的条件是物体的尺度小于电磁波的波长，而电磁波的波长越短，就越不容易发生衍射现象，也就是其绕射能力弱，选项B正确；电磁波的频率越高，在相同时间内传输的数据就越多，因为大信息量的资料就必须对应于更多的0、1的变化，因此电磁波的频率时，传输这些资料所用的时间就会缩短，也就是加载的信息密度越高，选项C正确；24GHz的电磁波要应用于5G通信中了，如果这些电磁波是致癌的，很明显不符合实际的，故选项D错误。 3、如图1所示，一团理想气体经过了一个准静态过程的循环，A→B是等温过程，B→C是等容过程，C→A是绝过程。下面说法正确的有（ ） AAB状态气体的内能相等 B整个循环过程外界对气体做功为正 CCA过程体系内能增加，外界对体系做功为正 D若气体为单原子分子理想气体，则AC过程满足pV7/5为常数 【答案】AC 【解析】在理想气体中，分子势能为零，故温度决定了分子动能，也就决定了气体的内能，而A到B是等温过程，故其内能是不变的，选项A正确； A到B内能不变，气体膨胀对外做功，故它需要吸收热量，做功的大小等于AB与体积轴所围成的面积，BC过程是等容变化，气体不做功，C到A的过程是绝势过程，即不吸热也不放热，体积减小，故是压缩气体，对气体做功，其做功的大小也等于AC图线与体积V轴所围成的面积，所以整体来看AB和CA所围的面积不相等，对外做功大于对气体做功，故整体是气体对外做功，选项B错误； CA过程是体积减小，即压缩体积，外界对气体做功，而Q=0，故其内能增加，选项C正确； 若气体为单原子分子理想气体，则AC过程满足PVu为常数， ... ...