第5届全国物理预赛

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  •  2008/9/19
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1.在月球上能看到地球的地方,以月球为参照系时:

(1)地球有无绕月球的公转?答_________。若有公转,周期大约是多少?答________。

(2)地球有无自转?答________。若有自转,周期大约是多少?答_________。

(3)在月球上观察,地球有无圆缺变化?答_____。若有圆缺变化,周期大约是多少?答_______。

【答案】

(1)无

(2)有,24小时

(3)有,一个月

 

2.把本题中所有正确说法前的字母填写在题后的括号后内。

有三个点电荷甲、乙、丙,甲带电+Q,乙带电-q,且Qq,每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的合力都为零,则(    )

(A)丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上,且距乙较近

(B)丙一定是正电荷

(C)丙所带的电量一定大于q

(D)丙所带的电量一定小于Q

(E)若将甲、丙固定,且限定乙只能在与甲连线方向上运动,则乙是不稳定平衡

(F)若将甲、乙固定,且限定丙只能在与甲连线方向上运动,则丙是不稳定平衡

【答案】

ABCEF

 

3.用单色光作如图所示的双缝干涉实验时,位置的调节很难作的完全精确。

(1)如果光源前狭缝S(看作线光源)的位置向中线OOʹ的一侧偏离了一个小距离,则与调节精确时相比,观察屏E上条纹间距_______。(回答“变大”,“变小”或“不变”)

(2)如果观察屏E(垂直于图面)与它的正确位置成一个小角度,则与调节精确时相比,屏上条纹间距_________。(回答“变大”,“变小”或“不变”)

【答案】

(1)不变

(2)增大

 

4.220V、110W”的白炽灯泡A和“220V、60W”的白炽灯泡B的伏安特性如图所示。

(1)若将二灯泡并联接在110V的电源上时,二灯泡实际消耗的电功率分别为:PA=______W,PB=________W。

(2)若将二灯泡串联接在220V的电源上时,二灯泡实际消耗的电功率分别为:PA=________W,PB=_________W。

【答案】

(1)40,24

(2)14,41

 

5.图中所示是一潜望镜壳体的侧视图。MN为光线的入口。在上方AB处已放置一块与纸面垂直的平面镜,它和与纸面垂直的竖直面之间的夹角为45°。眼睛在观察孔S处观察,在CD(与竖直面的夹角也是45°)处放置一块平面镜,今要使观察到的视场不受CD处的平面镜的限制,则平面镜CD至少要多大的角度才行?要求直接在图上用作图法画出即可,但要说明作图的步骤。

作图步骤:

【答案】

如图所示

 

6.给你一把杆秤(带有它自己的秤砣),一个玻璃瓶(瓶的质量比秤砣的质量小),一些细沙,一根细绳。要求只用这些器材测出上述杆秤的秤砣的质量,试简要写出测量步骤。

【答案】

第5届全国预赛6

 

7.已知太阳光从太阳射到地球需要3分20秒,地球公转轨道可近似看成圆轨道,地球半径约为6.4×106米。试估算太阳质量M与地球质量m之比M/m为多少?(取1位有效数字即可)

【答案】

第5届全国预赛7

 

8.一无限长均匀带电细线弯成如图所示的平面图形,其中弧AB是半径为R的半圆弧,AAʹ平行于BBʹ,试求圆心处的电场强度。

【答案】

E=0

 

9.在水平放置的洁净的玻璃板上一些水银,由于重力与表面张力的影响,水银近似呈圆饼形状(侧面向外突出),过圆饼轴线的竖直截面如图所示。为了计算方便,水银和玻璃的接触角可按180°计算。已知水银的密度ρ=13.6×103kg/m3,水银的表面张力系数σ=0.49N/m。当圆饼的半径很大时,试估算其厚度h的数值大约是多少?(取1位有效数字即可)

【答案】

第5届全国预赛9

 

10.一个密闭容器内盛有水(未满),处于平衡状态。已知水在14℃时的饱和蒸气压为12.0mmHg。设水蒸气分子碰到水面时都变成水,气体分子的平均速率与气体的热力学温度的平方根成正比,试近似计算在100℃和14℃时,单位时间内通过单位面积水面的蒸发变成水蒸气分子之比n100/n14等于多少?(取一位有效数字)

【答案】

第5届全国预赛10

 

11.欲测电阻R的阻值,现有几个标准电阻,一个电池和一只未经标定的电流计,联成如图所示的电路。第一次与电流计并联的电阻r为50.00Ω,电流计的示度为3.9格;第二次r改用100.00Ω,电流计的示度为5.2格;第三次r改用10.00Ω,同时将待测电阻R换成一个20.00kΩ的标准电阻,结果电流计的示度为7.8格,已知电流计的示度所通过的电流成正比,求电阻R的阻值。

 

【答案】

第5届全国预赛11

 

12.想用两个薄凸透镜,最后在物体所在处形成一个与物体大小相等的倒立的虚象。已知靠近物体的那个透镜的焦距为f1,物体与此透镜的距离为u1。试求第二个透镜的焦距为f2,及它与第一个透镜间的距离L

 

【答案】

第5届全国预赛12

 

13.1979年,七颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发射的γ射线,经分析确认,这些γ光子是由电子—正电子湮没时放出的,即e+e+nγ,其中n表示光子的数目。已知电子、正电子的静止质量m0=8.2×10-14J/c2。静止质量为m0的粒子,其能量E和动量p满足E2c2p2m02c4式中c表示光速。普朗克恒量h=6.63×10-34J·s。

(1)试证明n≠1。

(2)若电子、正电子的动量为零,n=2,求γ光子的频率。

【答案】

第5届全国预赛13

 

14.倔强系数为k的水平轻质弹簧,左端固定,右端系一质量为m的物体。物体可在有摩擦的水平桌面上滑动(如图)。弹簧为原长时物体位于O点,现在把物体沿弹簧长度方向向右拉到距离O点为A0的P点按住,放手后弹簧把物体拉住。设物体在第二次经过O点前,在O点左方停住。计算中可以认为滑动摩擦系数与静摩擦系数相等。

(1)讨论物体与桌面间的摩擦系数μ的大小应在什么范围内。

(2)求出物体停住点离O点的距离的最大值。并回答:这是不是物体在运动过程中所能达到的左方最远值?为什么?

【答案】

第5届全国预赛14

 

15.有一质量及线度足够大的水平板,它绕垂直于水平板的竖直轴以匀角速度ω旋转。在板的上方h处有一群相同的小球(可视为质点),它们以板的转轴为中心、R为半径均匀的在水平面内排成一个圆周(以单位长度内小球的个数表示其数线密度)。现让这些小球同时从静止状态开始自由落下,设每个球与平板发生碰撞的时间非常短;而且碰撞前后小球在竖直方向上速度的大小不变,仅是方向反向;而在水平方向上则会发生滑动摩擦,摩擦系数为μ

(1)试求这群小球第二次和第一次与平板碰撞时小球数线密度之比值ν1

(2)如果R<\(\frac{{\mu g}}{{{\omega ^2}}}\)(g为重力加速度),且ν1=\(\frac{1}{{\sqrt 2 }}\),试求这群小球第三次和第一次与平板碰撞时的小球数线密度之比值ν2

【答案】

第5届全国预赛15

 

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