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第2届全国中学生物理竞赛预赛试题


第二届全国中学生物理竞赛预赛试题
1.至少要 颗同步卫星才能“覆盖”整个地球赤道。 2.一般人能听到的声音的频率大致在 范围。视觉暂留约为 秒。 3.电子显微镜比普通显微镜更能分辨物体的细节,这是由于 原因。 4.200 度远视眼镜片的焦距是 。 5.正电子与负电子相碰湮没时,放出的能量约为 。 6 . 220V 、 40W 的 白 炽 灯 泡 的 灯 丝 在 不 点

亮 时 用 电 桥 测 出 的 电 阻 值 与 按 公 式

U 2 (220 ) 2 V R? ? 算出的值相比, 其大小关系 P 40W

, 理由是



7.房间中间有一台电冰箱,夏天时把这台正在工作的电冰箱的门打开,想用此方法来降低 室内的平均温度,这 可能( “是”或“否”;理由是 ) 。 8. 落日为什么是红的? 。 9.在平缓的海滩上会看到,不论海中的波向什么方向传播,当到达岸边时总是大约沿着垂 直于岸的方向传来,这是 原因。 10.一束在空气中波长为 0.65μ m 的光,人眼看是红色;当它射入折射率为 1.33 的水中, 人眼在水中看时,看到的颜色是 ,理由是 。 11.给你一把很轻的有刻度的直尺,一个已知重量的可悬挂的物体,怎样才能粗略的测出一 根棉线所能承受的最大拉力?要求说明理由并画出装置图。

12.估计在室温下,真空度达到 1×10 位有效数字)

-3

mm 汞高时,容器内空气分子间的平均距离(取一

13.如图 2-1 所示的光学系统中,会聚透镜 L1 和 L2 共轴,其焦距分别为 f1 和 f2,直径分别 为 D 和 D/2,彼此相距 2(f1+f2)。物 AA’与主轴垂直,长度为 D,其中心 OA 位于主轴上,离 L1 的距 离为 2f1,屏 P 垂直于主轴,置于 L2 右侧,OP 是 OA 经 L1 和 L2 所成的像点.这时在屏上只出现物 AA’ 中央部分的像. (1)画出此情况的光路图,用它来解释此现象. (2)如果不改变 AA’、L1、L2 和屏 P 的位置,能否在此光学系统中加一个会聚透镜 L 使得 AA’ 全物都在 P 上成像?如不能.请说明理由。如能请说明应放在何处,直径至少要多大?焦距 f 应如何选定?

14.一个盛满水的圆柱形水桶,桶底和壁都很轻很薄,桶的半径为 R,高为 h,桶的上缘处在 湖面下深度为 H 处,如果用轻绳将它缓慢的上提,直到桶的底面刚离开水面,若不计水的 阻力,求上提过程中拉力所做的功。

15.电路图如图 2-2 所示,要想在 A、B、C 三个地方的每一处都能控制同一盏灯的亮、灭, 所用材料除导线外,还有单刀双掷开关两个和双刀双掷开关一个,试画出电路图。

16.一密闭气缸内有空气,平衡状态下缸底还有极少量的水(如图 2-3 所示) 。缸内气体温 度为 T,气体体积为 V1,压强 P1=2.00atm。现将活塞缓慢下压,并保持缸内温度不变,当气 体体积减少到 V 2 ?

1 V1 时,压强变为 P2=3.00atm,求温度 T 的值。 2

17. 在大气和有生命的植物中, 大约每 1012 个碳原子中有一个 C14 原子, 其半衰期为τ =5700 年,其余的均为稳定的 C12 原子。在考古工作中,常常通过测定古物中 C14 的含量来推算这 一古物年代。如果在实验中测出:有一古木碳样品,在 m 克的碳原子中,在△t(年)时间 内有△n 个 C14 原子发生衰变。设烧成木炭的树是在 T 年前死亡的,试列出能求出 T 的有关 方程式(不要求解方程)

18.一密闭容器中,盛有温度均匀的热水,在室温始终保持为 20℃的环境中慢慢冷却。测 出各时刻 t 时热水与室温的温度差△T,结果如下表所示: t(min) 0 30 60 90 120 150 △T(℃) 64 32 16 8 4 2 试根据以上的数据,找出温度差随时间变化的规律公式,求出 t=45min 时的温度。

19. 如图 2-4 所示, 一根细棒, 上端 A 处用绞链与天花板相连, 下端用绞链与另一细棒相连, 两棒的长度相等。二棒只限在竖直面内运动,且不计绞链处的摩擦。当在 C 端加一个适当的 外力(在纸面内) ,可使两棒平衡在图示的位置处,即两棒间的夹角为 90°,且 C 端正处在 A 端的正下方。 (1)不管两棒质量如何,此外力只可能在哪个方向范围内?试说明道理(不要求推理) (2)如果 AB 棒的质量 m1=1.0kg,BC 棒的质量 m2=2.0kg,求此外力的大小和方向。

20.如图 2-5 所示,一个电阻为 R 的长方形线圈 abcd 沿着磁针所指的南北方向平放在北半 球的一个水平桌面上。ab 边长为 l1,bc 边长为 l2,现突然将线圈翻转 180°,使 ab 与 dc 互 换位置,可设法测得导线中流过的电量 Q1。然后维持 ad 不移动,将线圈绕 ad 边转动,使 之突然竖直,这次测得导线中流过的电量为 Q2,试求该处地磁场的磁感应强度的大小。

6 21.一个 5mH 的纯电感线圈,接在 U ? 20 2 sin(10 t ?

?
6

) 伏的电源上,求通过线圈的电

流的有效值,并写出电流的瞬间函数式。

22.如图 2-5 所示为一根直的 1 千米长的玻璃光学纤维,其两端是平面(且与轴线垂直—— 译者) 一束激光 L 以对纤维轴 AA’成一个可变的角度θ 射入纤维。 。 玻璃对这种激光的折射率 为 1.50。 若θ 取值在 0—5°的范围内, 试计算激光沿纤维传导所需的最长和最短时间之差。

23.如图 2-6 所示,跨过轻质定滑轮的绳两端,分别连接质量为 m 和 M 的物体,M 略大于 m。M 物体静止在地面上,m 物体停止在距地面高 H0 处,将 m 物体从原高度再举高 H0,放 手后,m 物体自由下落。试就 m 物体碰地与不碰地两种情况,分别求出 M 物体所能达到的 最大高度 H (绳子、 滑轮的质量、 滑轮轴上的摩擦力、 空气阻力及绳子的伸长均忽略不计) 。


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