1、.：.；王教師物理教學(xué)網(wǎng)搜集整理 HYPERLINK wxzz.126 wxzz.126 第4頁共4頁第十六屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷全卷共九題，總分為140分。一、10分1到1998年底為止，獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華人共有人，他們的姓名是。21998年6月3日，美國(guó)發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者號(hào)搭載了一臺(tái)磁譜儀，其中一個(gè)關(guān)鍵部件是由中國(guó)科學(xué)院電工研討所設(shè)計(jì)制造的直徑1200mm、高800mm、中心磁感強(qiáng)度為0.1340T的永久磁體。用這個(gè)磁譜儀期望探測(cè)到宇宙中能夠存在的。3到1998年底為止，人類到達(dá)過的地球以外的星球有，由在球上發(fā)射的探測(cè)器到過的地球以外的星球有。二、15分一質(zhì)量為M的平頂小車，

2、以速度v0沿程度的光滑軌道作勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊無初速地放置在車頂前緣。知物塊和車頂之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為。假設(shè)要求物塊不會(huì)從車頂后緣掉下，那么該車頂最少要多長(zhǎng)？假設(shè)車頂長(zhǎng)度符合1問中的要求，整個(gè)過程中摩擦力共做了多少功？三、15分如下圖，兩個(gè)截面一樣的圓柱描畫器，右邊容器高為H，上端封鎖，左邊容器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的活塞。兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連通，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的。開場(chǎng)時(shí)，閥門封鎖，左邊容器中裝有熱力學(xué)溫度為TO的單原子理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的間隔 為H，右邊容器內(nèi)為真空?，F(xiàn)將閥門緩慢翻開，活塞便緩慢下降，直至系統(tǒng)到達(dá)平衡。求此時(shí)左邊容器中活

3、塞的高度和缸內(nèi)氣體的溫度。提示：一摩爾單原子理想氣體的內(nèi)能為RT，其中R為摩爾氣體常量，T為氣體的熱力學(xué)溫度。四、20分位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框abcd。ab長(zhǎng)為l1，是程度的，bc長(zhǎng)為l2，線框的質(zhì)量為m，電阻為R.。其下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上、下邊境PP和QQ均與ab平行，兩邊境間的間隔 為H，Hl2，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與線框平面垂直，如圖162所示。令線框的dc邊從離磁場(chǎng)區(qū)域上邊境PP的間隔 為h處自在下落，知在線框的dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，ab邊到達(dá)邊境PP之前的某一時(shí)辰線框的速度已到達(dá)這一階段的最大值。問從線框開場(chǎng)下落到dc邊剛剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊境QQ的過程中，磁場(chǎng)作

4、用于線框的安培力作的總功為多少？五、15分一平凸透鏡焦距為f，其平面上鍍了銀，如今其凸面一側(cè)距它2f處，垂直于主軸放置一高為H的物，其下端在透鏡的主軸上如圖163。用作圖法畫出物經(jīng)鍍銀透鏡所成的像，并標(biāo)明該像是虛、是實(shí)。用計(jì)算法求出此像的位置和大小。六、15分如圖164所示，電阻R1R21k，電動(dòng)勢(shì)E6V，兩個(gè)一樣的二極管D串聯(lián)在電路中，二極管D的IDUD特性曲線如圖165所示。試求：經(jīng)過二極管D的電流。電阻R1耗費(fèi)的功率。七、15分將一根長(zhǎng)為100多厘米的均勻弦線，沿程度的X軸放置，拉緊并使兩端固定?，F(xiàn)對(duì)離固定的右端25cm處取該處為原點(diǎn)O，如圖166所示的弦上一點(diǎn)施加一個(gè)沿垂直于弦線方向即

5、Y軸方向的擾動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律如下圖。該擾動(dòng)將沿弦線傳播而構(gòu)成波孤立的脈沖波。知該波在弦線中的傳播速度為2.5cms,且波在傳播和反射過程中都沒有能量損失。試在圖中準(zhǔn)確地畫出自O(shè)點(diǎn)沿弦向右傳播的波在t2.5s時(shí)的波形圖。該波向右傳播到固定點(diǎn)時(shí)將發(fā)生反射，反射波向左傳播，反射點(diǎn)總是固定不動(dòng)的。這可看成是向右傳播的波和向左傳播的波相疊加，使反射點(diǎn)的位移一直為零。由此觀念出發(fā)，試在圖166中準(zhǔn)確地畫出t12.5s時(shí)的波形圖。在圖167中準(zhǔn)確地畫出t10.5s時(shí)的波形圖。八、15分1997年8月6日在本舉行的國(guó)際天文學(xué)會(huì)上，德國(guó)Max Planck學(xué)會(huì)的一個(gè)研討組宣了他們的研討成果：銀河系的中

6、心能夠存在一個(gè)在黑洞。他們的根據(jù)是用口徑為3.5m的天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進(jìn)展近六年的觀測(cè)所得到的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)，間隔 銀河系中心約60億公里的星體正以2000km/s的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學(xué)的范圍內(nèi)見提示2，經(jīng)過計(jì)算確認(rèn)，假設(shè)銀河系中心確實(shí)存在黑洞的話，其最大半徑是多少。引力常數(shù)G6.671020km3Kg1s2提示：1、黑洞是一種密度極大的天體，其外表的引力是如此之強(qiáng)，以致于包括光在內(nèi)的一切物質(zhì)都不了其引力作用。2計(jì)算中可以采用拉普拉斯經(jīng)黑洞模型，在這種模型中，在黑洞外表上的一切物質(zhì)，使初速度等于光速c也逃脫不了其引力作用。九、20分一個(gè)大容器中裝有互不相溶的兩種液體，它們的密度分別為1和212?，F(xiàn)讓一長(zhǎng)為L(zhǎng)、密度為的均勻木棍，豎直地放在上面的液體內(nèi)，其下