当前位置:首页 >> 理学 >>

物理奥赛复赛模拟试题(五)


物理奥赛复赛模拟试题(五)
题 1:如图 1 所示,四个质量均为 m 的质点,用同样长度且不可伸长的轻 绳联结成菱 : 形 ABCD.静止放在水平光滑的桌面上.若突然给质点 A 一个历时极短沿 CA 方向的冲击. 当冲击结束的时刻, 质点 A 的速度为 v, 其它质点也获得一定速度. ∠BAD=2a(a<π/4). 求: 此质点系统受冲击后所具有的总动量和总能量.

图1

题 2:有一块透明光学材料,由折射率略有不同的许多相互平行的,厚度 d=0.1mm 的 : 薄层紧密连接构成,图 2 表示各薄层互相垂直的一个截面,若最下面一层的折射率为 n0, 从它往上数第 K 层的折射率为 nK=n0-Kv,其中 n0=1.4,v=0.025,今有一光线以入射角 i=60° 射向 O 点,求此光线在这块材料内能达到的最大深度?

图2

题 3:设法使边长为 L 的正方形环在任何情况下均以匀速度 v 沿着它的 AB 边的方向运 : 动,在其运动的空间区域内有一匀强电场,场强 E 垂直于环的运动速度.运动期间各环始 终都在同一平面上,电场 E 相对于环平面的倾角为θ.设环上串有大量小球,这些小球象 珠子串在项链上那样被串在环上.小球的大小可忽略,各个球都带有电量 q.今在相对于环 不动的参照系中设法让这些小球均以匀速 u 沿环边运动,各边上相邻两球的间距均为 a,且 L 远大于 a(参见图 3),环是用不导电的线制作的,在相对于环不动的参照系中它有均匀 的电荷线密度,正好把全部小球的电荷完全抵消掉. 考虑相对论效应,在一个从其上看环的运动速度为 v 的惯性参照系上计算以下各量: 1,环路各边上相邻两个小球之间的距离 aAB,aBC,aCD 和 aDA; 2,环路各边净电量(各边上线电荷与小球电荷之和)QAB,QBC,QCD 和 QDA; 3,使环与小球系统受到转动作用的电力矩模量 M; 4,环与小球系统和电场之间相互作用的电势能 W. 所有解答均需用题中给定的量来描述. 注意:物体的电荷量与测量参照系的选择无关. 图 3 只画出了各矢量之间的相对方向. 略去电磁辐射. 有关的相对论公式如下:

1

(1)设惯性参照系

以匀速度 v 相对另一参照系 S 运动.两参照系对应的坐标轴彼

此平行,t=0 时坐标原点重合,速度 v 沿 x 轴正方向. 若在 系测得一个质点以速度 沿 轴运动,那么在 S 系测得该质点的速度应为

其方向沿 x 轴正方向(相对论速度求和公 式). (2)如果一个物体的静止长度为 ,当

它以速度 v 沿其长度方向相对某观察者运动时, 那么该观察者测得此物体长度 L 为 图3

题 4:使装着理想单原子气体的箱子骤然以速度ν运动起来,求气体温度的变化.已知 : 一个气体原子的质量为 m0,箱子的热容量和导热忽略不计.

题 5:如图 5 所示,水平放置的截面为矩形的容器被竖直可自由滑动的轻活塞分成左, : 右两部分,左边盛有水银,水银上方可视为真空,右边充有空气.活塞开始处于平衡位置且 将容器分成长度为 L 的两个相同部分.现在欲使右边气体的温度升高到原来的 3 倍,活塞 将向左移动多少距离(不计水银及容器的热膨胀,器壁光滑且无渗漏)

图5 题 6:物理学家密立根 1911 年曾以著名的油滴实验推断出自然界存在基本电荷,并推 : 算出基本电荷的带电量.下面让我们追溯这个实验过程,并提出问题. 水平放置的平行板电容器两极板间的距离为 d,在上极板的中间开一小孔,使质量为 m 的带电油滴从这个小孔落到电容器中.忽略空气浮力,当电容器上没加电压时,由于空气阻 力与速度大小成正比(设比例系数为常数 k),经过一短时间,即可观察到油滴以恒定的速 率 v1 在空气中缓慢降落. (1)若在电容器上加电压 U(下极板为正),可见到油滴以恒定速率 v2 缓慢上升,试 求油滴所带电量 q.(设重力加速度为 g,电量由 d ,U ,K, v1, v2 等已知量表示)

2

(2)若电容器上不加电压,油滴在电容器内以恒定速率 v1 下降时,移动某一竖直距离 所需时间为 t1;加了电压 U 后,油滴以恒定速率 v2 上升同一竖直距离所需时间为 t2,则油滴

的带电量可表示为 A

.试用已知量 d,g,U,t1 及油滴质量 m 来表示 A 的表达

式. (3)若这时把加在电容器上的电压撤除,使油滴以恒定速率下降一段距离;然后向电 容器内照射 X 射线以改变油滴的带电量后,又在电容器上加上电压 U,测定该油滴匀速上

升同一竖直距离的时间 t2,依此类推,多次实验的结果表明 数倍.由此可推论:自然界中一定存在基本电荷. 已知该实验中测得的一组数据如下: , 数字). ,并取 ,

总是 0.00535s-1 的整

,

,试由此计算基本电荷的带电量(取两位有效

题 7:在水平桌面上放置一个半径 R=0.5m 的绝缘圆槽,小球可在槽中滑动,槽的宽度 : 远小于其半径,如图 7(1)所示.设小球质量 m=1.0×10-3kg,带电荷量 q=+5.0×10-3C.空间存 在着方向竖直向下的匀强磁场,当磁感应强度的大小随时间的变化如图 43-65 乙所示时,槽 所在处产生感应电场,其电场线为逆时针方向(俯视)的闭合圆且半径为 R,电场强度的大 小 E0=E/2πR(其中 E 为感应电动势).现小 球沿电场线方向滑到 A 点时,磁感应强度 B0=0.8T,槽的内,外壁均不受压力;当小球经 0.2s 转过一圈再到 A 点时,槽外壁所受的压 力 FN=3.0×10-3N.求小球在滑行一周的过程中克服摩擦力所做的功.

(1) 图7

(2)

题 8:如图 8 所示,滑块 A 的质量为 m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦因数 =0.2,用 : 细线悬挂的小球质量均为 m=0.01kg,沿 x 轴排列,A 与第 1 只小球及相邻两个小球间距离 均为 s=2m,线长分别为 L1,L2,L3……(图中只画出三只小球,且小球可视为质点),开 始时,滑块以速度 v0=10m/s 沿 x 轴正方向运动,设滑块与小球碰撞时不损失机械能,碰撞 后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆运动,g=10m/s2.求: (1)滑块能与几个小球碰撞?

3

(2)求出碰撞中第 n 个小球悬线长 Ln 表达式.

图8

4

相关文章:
物理奥赛复赛模拟试题(五)
物理奥赛复赛模拟试题(五) 题 1:如图 1 所示,四个质量均为 m 的质点,用同样长度且不可伸长的轻 绳联结成菱 : 形 ABCD.静止放在水平光滑的桌面上.若突然给...
全国中学生物理竞赛复赛试题及答案(全Word版)
全国中学生物理竞赛复赛试题及答案(全Word版) - 第 31 届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题 说明:所有答案 (包括填空)必须写在答题纸上,写在试题纸上无效。 一...
高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)
高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案) - 复赛模拟试题一 1.光子火箭从地球起程时初始静止质量(包括燃料)为 M0,向相距为 R=1.8×10 1.y.(光年) 的远方仙女座星...
第34届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题
第34届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题_学科竞赛_高中教育_教育专区。复赛模拟 第34 届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷本卷共九题,满分 160 分.计算题的解答应写出...
第25届全国中学生物理竞赛复赛试卷(含答案)
2008 年第 25 届全国中学生物理竞赛复赛试卷本卷共八题,满分 160 分一、 (15 分) 1、 分)蟹状星云脉冲星的辐射脉冲周期是 0.033s。假设它是由均匀分布的...
第25届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (5)
2008 年第 25 届全国中学生物理竞赛复赛试卷本卷共八题,满分 160 分一、 (15 分) 1、 (5 分)蟹状星云脉冲星的辐射脉冲周期是 0.033s。假设它是由均匀...
全国中学生物理竞赛复赛模拟训练试题(1)扫描版
全国中学生物理竞赛复赛模拟训练试题(1)扫描版_学科竞赛_高中教育_教育专区。 ...第30届全国中学生物理竞... 12页 5下载券 第29届全国中学生物理竞... 6页...
2011物理竞赛复赛模拟试题及答案(一)
2011物理竞赛复赛模拟试题及答案(一) - 瑞金一中 2012 届高中物理竞赛(复赛)模拟试题 第一题: (20 分) 光子火箭从地球起程时初始静止质量(包括燃料)为 M0,向...
高中物理竞赛复赛模拟001
高中物理竞赛复赛模拟001_学科竞赛_高中教育_教育专区。物理奥赛复赛模拟试题 2017 年全国奥林匹克物理竞赛复赛模拟试题姓名: 分数:一、填空题: 1、两个正电子放在...
全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考解答
全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考解答 - 竞赛试卷 第 24 届全国中学生物理竞赛复赛试卷 (本题共七大题,满分 160 分) 一、 (20 分)如图所示,一块长为 L ? ...
更多相关标签: