第41届全国中学生物理竞赛预赛试题
（2024年9月7日9:00-12:00）
考生须知
1、考生考试前务必认真阅读本须知。
2、本试题共4页，分为400分。
3、需要阅卷老师评阅的内容一定要写在答题纸相应题号后面的空白处；阅卷老师只评阅答
题纸上的内容；选择题和填空题也必须在答题纸上作答；写在试题纸和草稿纸上的解答
都不能给分。
选一择.题（本题60分，含5小题，每小题12分。在每小题给出4个选项中，有小题只有一项符合
题意，有小题有多项符合题意。将符合题意选项前面英文字母写在答题纸对应小题后面括号内。
全部选对给12分，选对但不全给6分，有选错或不答给0分。）
1一.边长为1的正方形处于水平面上，其四个顶点各固定一个正电子。一个电子在该正方形的中心点。的
正上方P（O、P两点的距离远小于】）处自静止释放。不考虑空气阻力、重力、电磁辐射、量子效应和
其他任何扰动。该电子（）
A.会运动到无穷远处B.与正电子构成的系统的能量守恒
C.会在过O点的竖直线上做周期运动D.会在正方形上方振荡
2.nmol理想气体经过一个缓慢的过程,从状态P沿抛物线到达状态Q,其V（体
积）-T（绝对温度）图如图2a所示。已知此过程中当V=时，温度达到最
大值琮悠=?也（其中〃。和的分别是状态P的压强和体积，R是普适气体常
4nR
量）。若状态P和Q的温度7；和％都等于气户，则该过程的〃（压强）-V图
为（）
3.一个动能为2.0eV的电子从很远处向一个固定的质子飞去。电子接近质子时被俘获，同时放出一个光子，
电子和质子形成一个处于基态的静止氢原子。已知氢原子的基态能量为-13.6eV,光在真空中的速度为
3.0xl08m/s,电子电量的大小和普朗克常量分别为1.6x10-3和6.6xlQ-34kg-m2/s。所放出的光子的波
长最接近的值是（）
A.79nmB.91nmC.107nmD.620nm
4.如图4a,两竖直墙面的间距为/,一个质量为m、边长为d的正方形木块被一轻
直弹簧顶在左侧墙面上，弹簧右端固定在右侧墙面上，且弹簧与墙面垂直。已知木
第1页，共4页
块与墙面之间的静摩擦因数为〃，弹簧原长为/,劲度系数为重力加速度大小为g。下列说法正确的是
（）
A.如果kK,则木块不处于平衡状态
jLtd
如果k*,则墙面对木块的正压力为女竺
B.
jLidA
如果kW,则木块受到的静摩擦力大小为女竺
C.
jLidA
D.为使木块在此位置保持平衡状态，人最小为竺
d
5某.人心跳为60次每分钟，每次心跳心脏泵出60mL血液，泵出血液的血压为100mmHgo已知
lmmHg=133.32Pa。该人的心脏向外泵血输出的机械功率最接近的值为（）
A.0.48WB.0.80WC.0.96WD.1.60W
填二.空题（本题100分，每小题20分，每空10分。请把答案填在答题纸对应题号后面横线上。只需
给出结果，不必写出求得结果过程。）
6.时间、长度、质量、电荷的单位通常和单位制有关。量子论的提出者普朗克发现利用真空中的光速、
万有引力常量G、普朗克常量力、真空介电常量勺可以组合出与单位制无关的质量单位mp、长度单位上、
时间单位、电荷单位处，这些量分别称为普朗克质量、普朗克长度、普朗克时间、普朗克电量。叶和外
的表达式（用、G、力和勺表示，不含无量纲因子）分别为和-
7.如图7a,一均匀