第12届全国物理预赛

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  •  2008/9/19
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1.一木板坚直地立在车上,车在雨中匀速进行一段给定的路程。木板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,雨点匀速坚直下落。下列诸因素中与落在木板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)木板的面积

 

【答案】

第12届全国预赛1(1)

 

1.放映电影时,看到影片中的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是每秒30幅画面,车轮的半径是0.6m,有12根辐条。车轮开始倒转时马车的瞬时速度是______m/s。

 

【答案】

第12届全国预赛1(2)

 

1.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?

【答案】

第12届全国预赛1(3)

【解析】

 

1.图中所示的A、B是两个管状容器,除了管较粗的部分高低不同之外,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(如图),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。

【答案】

第12届全国预赛1(4)

 

2.如图所示,原长L0为100cm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(1)、(2)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

(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40cm。

(2)在转动过程中,发现小球离原水平的高度不断增大。

【答案】

第12届全国预赛2

 

3.两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角不变,将玻璃管整体浸入较热的水中,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?

【答案】

第12届全国预赛3

【解析】

 

4.已知太阳每秒辐射出3.8×1026J的能量。问:

(1)太阳每秒钟损失多少吨质量?

(2)假设太阳放射出的能量是由于“燃烧氢”的核反应411H→42He+2e-+2ν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,ν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。试计算地球上在与太阳垂直的每平方米面积上每秒有多少中微子(ν)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=2.0×1030kg;质子质量mp=1.7×10-27kg;日地距离R=1.5×1011m;电子电量e=1.6×10-19C。

【答案】

第12届全国预赛4

 

5.图中L为焦距f=30\(\sqrt 3 \)cm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=30cm处形成一像点。据此求三棱镜材料对此单色光的折射率n之值。

 

【答案】

第12届全国预赛5

 

6.假想有一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ddR)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,如图所示。若要使圆盘在磁场中下落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。假定金属盘的电阻为零,并设金属盘的密度ρ=9×103kg/m3,其介电常数为ε=9×10-27C2/N·m2

 

【答案】

第12届全国预赛6

 

7. 军训中,战士距墙s0以速度v0起跳,如图所示,再用脚蹬墙面一次,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μ。求能使人体重心有最大总升高的起跳角θ

【答案】

第12届全国预赛7

 

8.一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,可沿轨道摩擦地滑动,小珠P带电荷Q。已知在轨道平面内A点(OA=rR)放有一电荷q。若在OA连线上某一点Aʹ放电荷qʹ,则给P一个初速度,它就沿轨道作匀速圆周运动。求Aʹ位置及电荷qʹ之值。

【答案】

第12届全国预赛8

【解析】

 

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