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[组图]第十二届全国中学生物理竞赛预赛试卷题           ★★★
第十二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 19:02:30

卷共八题,总分为140分

一、(20分)

1、(5分)一木版竖直地立在车上,车在雨中匀速 行进一段给定的路程。木版板面与车前进方向垂直,其厚度可忽略。。设空间单位体积中的雨点数目处处相等,雨点匀速竖直下落。下列诸因素中与落在木版面上雨点的数量有关的因素是:

A、雨点下落的速度 B、 单位体积中的雨点数

C、车行进的速度 D、木版的面积

2、(5分)放映电影时,看到影片中一辆马车从静止起动,逐渐加快。在某一时刻车轮开始倒转。已知电影放映机的速率为每秒30幅画面,车轮的半径是0.6米,有12根辐条。车轮开始倒转时马车的瞬时速度是_________米/秒。

3、(5分)镭226的半衰期是1600年。如已知现在地球上镭226的总量,能否据此确定4800年前地球上镭226的总量?为什么?

4、(5分)图1所示的A、B是两个管状容器,除了管较粗的部分高低不同外,其他一切全同。将此两容器抽成真空,再同时分别插入两个水银池中。当水银柱停止运动时,问二管中水银的温度是否相同?为什么?设水银与外界没有热交换。21.jpg (7269 字节)

二、(16分)如图2所示,原长L0为100厘米的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内,弹簧的 一端固定在槽的O端,另一端连接一小球。这一装置可以从水平位置开始绕O点缓缓地转到竖直位置。设弹簧的形变总是在其弹性限度内。试在下述( a)、(b)两种情况下,分别求出这种装置从原来的水平位置开始缓缓地绕O点转到竖直位置时小球离开原水平面的高度h0。22.jpg (7969 字节)

  1. 在转动过程中,发现小球距原水平面的高度变化出现极大值,且极大值hm为40厘米。
  2. 在转动的过程中,发现小球离原水平面的高度不断增大。

三、(16分)两端封闭的均匀玻璃管内,有一段水银柱将管内气体分为两部分。玻璃管与水平面成α角如图3,管内气体处于平衡状态。现保持 α角不便,将玻璃管整个浸入较热的水中,重新达到平衡。试论证水银柱的位置是否变化。如果变化,如何变?23.jpg (3382 字节)

四、(16分)已知太阳每秒辐射出3.8*1026焦的能量。问:

  1. 太阳每秒钟损失多少吨质量?
  2. (2)假设太阳放射出的能量是由于“燃烧氢“的核反应41142H+2e-+2γ提供,这一核反应放出28MeV(百万电子伏特)的能量。式中e-为电子,γ为中微子。中微子是一种质量远小于电子质量、穿透力极强的中性粒子。试计算地球上与太阳光垂直的没平方米面积上每秒钟有多少微子(γ)到达。
  3. 假设原始的太阳全部由11H和电子组成,且仅有10%的11H可供燃烧,试估算太阳的寿命。

已知:太阳质量M=2.0*1030千克;质子质量mp=1.7*10-27千克;日地距离R=1.5*1011米;电子质量e=1.6*10-19库。

五、(16分)图4中L为焦距f=30*根号3厘米的凸透镜。有一单色平行光束,其方向与透镜的主轴平行。现于透镜前方放一正三棱镜,如图所示。缓缓转动三棱镜,当入射光的入射角和出射光的出射角相等时,在透镜的焦面上距焦点y=30厘米出形成一像点。据此求三棱镜材料对此单色光的折射率n之值。24.jpg (5062 字节)

六、(16分)假想有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度B很大。有一半径为R、厚度为d(d<<R)的金属圆盘,在此磁场中竖直下落,盘面始终位于竖直平面内并与磁场方向平行,如图5所示。若要使圆盘在磁场中下落的的加速度比没有磁场时减小千分之一(不计空气阻力)试估算所需磁感应强度的数值。假定金属盘的饿电阻为零,并设金属盘的密度ρ=9*10325.jpg (6996 字节)

千克/米3,其介电常数为ε=9*10-122/牛·米2

七、(20分)军训中,战士距墙S0以速度V0起跳,如图6所示,在用脚蹬墙面一次,使身体变为竖直向上的运动以继续升高。墙面与鞋底之间的静摩擦系数为μ0,求能使人体重心有最大总升高的起跳角θ。26.jpg (5577 字节)

八、(20分)一个由绝缘细线构成的刚性圆形轨道,其半径为R。此轨道水平放置,圆心在O点。一个金属小珠P穿在此轨道上,可沿轨道无摩擦地滑动,小珠P带电荷Q。已知在轨道平面内A点(OA=r<R)放有一电荷q。若在OA连线上某一点A1放电荷q1,则给P一个初速度,它就沿轨道作匀速圆周运动。求A1点位置及电荷q1之值。

 

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