第十九屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù) 賽 試 卷

第十九屆全國中學(xué)生物理競賽地、

復(fù)

賽

試

卷市

題號

一

二

三

四

五

六

七

總計全卷共七題，總分為140分。學(xué)校

得分

一分某甲設(shè)計了一個如圖復(fù)19-1所的“自動噴泉”裝置，其中A、、C為個容器、、為根細管。管栓K是關(guān)閉的ABC及管均盛有水容水的高度差分別為姓名性別

和，圖所示A、C的面半徑為12cm，D的徑為0.2cm.甲12向同伴乙說擰管栓K，會有水從細管口噴出為可能由是處水自動走向高處能量從哪兒來？”甲當即擰開K，果然見到有水噴出，乙啞口無言，但不能明白自己的錯誤何在。甲又進一步演示。在擰開管栓K前先將噴管的上端加長到足夠長，然后擰開K，中水面即上升，最后水面靜止于某個高度。．論擰開K后柱升原因。．當D管上端足夠長時，求擰開K后D靜止水面與A中面高度差。．論證水柱上升所需的能量來源。現(xiàn)讀年級準考證號二分）圖復(fù)19-2中半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直面指向紙外，磁感強度B隨間均勻變化，變化ΔB/t（K為正值常數(shù)柱區(qū)域

外空間中沒有磁場。沿圖中AC弦方向畫一直線，并向外延長，弦A與半徑的角α=/4直上有一任意該點與A點的距離為x求A沿線到該點的電動勢大小。

LL得分

三分）圖復(fù)所，水平光滑的絕緣桌面上，有三個帶正電的質(zhì)點1、、，位邊長為L的等邊三角形的三個頂點處C三角形的中心。三個質(zhì)點的質(zhì)量皆為，帶電量皆為。點之間和之間用絕緣的輕而細的剛性桿相連在連接處為無摩擦的鉸鏈知開始時三個質(zhì)的速度為零此后運動過程中，當質(zhì)點3運到C處時，其速度為多？得分

四分）有人設(shè)計了下述裝置用以測量線圈的自感系數(shù)。在圖復(fù)19-4-1中E為調(diào)的直流電源K為鍵L為待測線圈的自感系數(shù)r為圈的直流電阻D為想二極r為電阻絲做成的電阻器A為電流表。將圖復(fù)中a之的電阻絲裝進圖復(fù)19-4-2中其它裝置見圖下說明。其中注射器筒5和試管1組成的密閉容器內(nèi)裝有某種氣體（可視為理想氣體活塞6的下移動可調(diào)節(jié)毛細管有色液柱的初始位置后將閥門10關(guān)邊氣體隔開管內(nèi)直徑為。

1212已知在壓強不變的條件下每摩爾試管中的氣體溫度升高時需要吸熱量為，大氣壓強為。試管、通管、注射器和毛細管皆為絕熱的，電阻絲的熱容不計。當接通電鍵K后線圈L中產(chǎn)生磁場，已知線圈儲存的磁場能量W=LI2

，I通過線圈的電流值可通過電流表A量利用此裝置及合理的步驟測量線圈的自系數(shù)L。．簡要寫出此實驗的步驟。．用題中所給出的各已知量r、Cp、d等及直接測量的量導(dǎo)出L的達L式。

得分

五分）凸透鏡放在空氣，兩側(cè)焦點和透鏡中心的距離相等。如果此薄透鏡兩側(cè)的介質(zhì)不同其折射率別為和則鏡兩側(cè)各有一焦（1為F和、和透鏡中心的距不相等，其值分別為f和f?，F(xiàn)有1122一薄透鏡L，知此凸透鏡對平行光束起會聚作用，在其左右兩側(cè)介質(zhì)和折射率及焦點的位置如圖復(fù)示。．試求出此時物距u、距、焦距f、f四者之間的關(guān)系式。1若一傍軸光線向透鏡中心知它與透鏡主軸的夾角為則之相應(yīng)的出射1線與主軸的夾角θ為大？2．f、f、n、n四之間有何關(guān)系？112六）在相對于實驗室靜止的平面直角坐標系S中，有一個光子，沿x軸方向射向一個靜止于坐標原點O的子。在y軸向探測到一個散射光子。已知電子的靜止質(zhì)量為，速為，射光子的能量有散射光子的能量之差等于電子靜止能量的1/10。0．試求電子運動速度大小v；電子運動的方向與x軸的夾角；電子運動到離原點距離為L作為已知量）的A所經(jīng)歷的時間t。0．在電子以1中速度開運動時，一觀察者S′相對于坐標系S也速度沿中電子運動的方向運動（即′對于電子靜止求′測出的OA長度。

得分

七分）一根不可伸長的細輕繩，穿上一粒質(zhì)量為的珠子（視為質(zhì)繩的下端固定在A點端系在輕質(zhì)小環(huán)上環(huán)沿固定的水平細滑小環(huán)的質(zhì)量及與細桿摩擦皆可忽略不計桿與A在同一豎直平面內(nèi)。開始時，珠子緊靠小環(huán)，繩被拉直，如圖復(fù)19-7-1所。已知：繩長為L，A點桿的距離為h，繩能承受的最大張力為，珠子下滑過程中到達最低點前繩子被拉斷。細繩被拉直時珠子的位置和速度的大?。ㄖ樽优c繩子之間無摩擦

注質(zhì)點在平面內(nèi)做曲線運動時在任一點的加速度沿該點軌道法線方向的分量稱為法向加速度a，可以證明a=

v為質(zhì)點在該點的速度大小，為軌道曲線在該點的“曲率半徑謂平面曲線上某點