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[组图]第十一届全国中学生物理竞赛预赛试卷题           ★★★
第十一届全国中学生物理竞赛预赛试卷题
作者:佚名 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2014-5-8 18:57:21

全卷共十一题,总分为140分

一、(10分)氢原子光谱中,赖曼系(由各激发态跃进到基态所发射的各光谱线组成的谱线系)、巴耳末系及帕邢系各系的最短波长的谱线所对应的光子能量是多少?(氢原子的电离能是13.6电子伏特)

答:赖曼系最短波长的谱线所对应的光子能量是_________电子伏特

巴耳末系最短波长的谱线所对应的光子能量是__________电子伏特

帕邢系最短波长的谱线所对应的光子能量是__________电子伏特

二、(10分)一光电管阴极对于波长λ=4.91*10-7米的入射光,发射光电子的遏止电压为0.71伏特,当入射光的波长为多少时,其遏止电压变为1.43伏特?(电子电量e=1.6*10-19库仑,普朗克常数h=6.63*10-34焦耳·秒)

三、(10分)太阳中能量来源的一种途径是4个质子和2个电子结合成一个α粒子,并释放能量,若质子质量mp=1.007277原子质量单位,电子质量me=0.000549原子质量单位,α粒子的质量mα=4.00150原子质量单位,则上述核反应所释放的能量为多少电子伏特?(已知1原子质量单位=1.66*10-27千克)

四、(10分)顶杆AB可在竖直滑槽K内滑动,其下端由凹轮M推动,凸轮绕O轴以匀角速ω转动,见图。在图示的瞬时,OA=r,凸轮轮缘与A接触法线n与OA之间的夹角为α,试求此瞬时顶杆AB的速度1.gif (1978 字节)

五、(12分)要在一张照片上同时拍摄物体正面和几个不同侧面的像,可以在物体的后面放两个直立的大平面镜AO和BO,使物体和它对两个平面镜所成的像都摄入照相机,如图11—2。图中带箭头的圆圈P代表一个人的头部,白色半圆代表人的脸部,此人正面对着照相机的镜头;有斜线的半圆代表脑后的头发;箭头表示头顶上的帽子图11-3为俯视图。若两平面镜的夹角<AOB=72,设人头的中心恰好位于角平分线OC上,且照相机到人的距离远大于人到平面镜的距离。3.jpg (5590 字节)

  1. 试在图11-3中画出P的所有的像的位置并用空白和斜线分别表示人脸和头发,以表明各个像的方位。
  2. 在图11-3左边的方框中画出照片上得到的所有的像(分别用空白和斜线表示人脸和头发,用箭头表示头顶上的帽子)

六、(12分)有一个两端开口、粗细均匀的U形玻璃细管,放置在竖直平面内,处在压强为P0的大气中,两个竖直支管的高度均为h,水平管的长度为24.jpg (5572 字节)h,玻璃细管的半径为r,r<<h。今将水平管内灌满密度为ρ的水银如图11-4

  1. 如将U型管两个竖直支管的开口分别密封起来,使其管内空气压强均等于大气压强。问当U型管向右作匀加速移动时,加速度应为多大时才能使水平管内水银长度稳定为(5/3)h
  2. 如将其中一个竖直支管的开口密封起来,使其管内气体压强为1个大气压。问当U型管绕以另一个竖直支管(开口的)为轴作匀速转动时,转数n应为多大才能使水平管内水银长度稳定为(5/3)h

(u型管作以上运动时,均不考虑管内水银液面的倾斜)

七、(12分)跳水运动员从高于水面H=10米的跳台自由落下,假设运动员的质量m=60千克,其体形可等效为一长度L=1.0米、直径d=0.30米的圆柱体,略去空气阻力。运动员入水后,水的等效阻力F作用与圆柱体的下端面,F的量值随入水深度Y变化的函数曲线如图。该曲线可近似看作椭圆的长、短轴OY和OF重合。椭圆与Y轴相交于Y=h处,与F轴相交于F=(5/2)mg处。为了确保运动员的安全,试计算水池中水的深度h至少应等于多少。(水的密度取ρ=1.0*103千克/米35.jpg (4597 字节)

八、(12分)如图11-6,一根长的薄导体平板沿X轴放置,板面位于水平位置,板的宽度为L,电阻可忽略不计,aebcfd是圆弧形均匀导线,其电阻为3R,圆弧所在的平面与X轴垂直,圆弧的两端a和d与导体板的两个侧面相接触,并可在其上滑动。圆弧ae=eb=cf=fd=(1/8)圆周长,圆弧bc=(1/4)圆周长,一内阻Rg=nR的体积很小的电压表位于圆弧的圆心O处,电压表的两端分别用电阻可以忽略的直导线与b和c点相连,整个装置处在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当导体板不动而圆弧导线与电压表一起以恒定的速度v沿X轴方向平移运动时

 

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