【正文】 －7所示)，在地球上的接收器所接收到的一連串周期出現(xiàn)的脈沖是脈沖星的電磁輻射。試由上述看法估算地球上接收到的兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔的下限．八、 (20分)如圖178所示，在水平桌面上放有長(zhǎng)木板C，C上右端是固定擋板P，在C上左端和中點(diǎn)處各放有小物塊A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計(jì)，A、B之間和B、A、C之間和B、C之間的靜摩擦系數(shù)及滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為μ；A、B、C(連同擋板P)的質(zhì)量相同．開始時(shí)，B和C靜止，A以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)．試問下列情況是否能發(fā)生？要求定量求出能發(fā)生這些情況時(shí)物塊A的初速度Vo應(yīng)滿足的條件，或定量說(shuō)明不能發(fā)生的理由．(1)物塊，A與B發(fā)生碰撞；(2)物塊A與B發(fā)生碰撞(設(shè)為彈性碰撞)后，物塊B與擋板P發(fā)生碰撞；(3)物塊B與擋板P發(fā)生碰撞(設(shè)為彈性碰撞)后，物塊B與A在木板C上再發(fā)生碰撞；(4)物塊A從木板C上掉下來(lái)；(5)物塊B從木板C上掉下來(lái)．20010909第十八屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試題全卷共七題，總分為140分一、（15分）如圖預(yù)18－l所示，桿長(zhǎng)為，可繞過(guò)點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其端點(diǎn)系著一跨過(guò)定滑輪、的不可伸長(zhǎng)的輕繩，繩的另一端系一物塊，滑輪的半徑可忽略，在的正上方，之間的距離為。某一時(shí)刻，當(dāng)繩的段與之間的夾角為時(shí)，桿的角速度為，求此時(shí)物塊的速率。二、（15分）兩塊豎直放置的平行金屬大平板、相距，兩極間的電壓為。一帶正電的質(zhì)點(diǎn)從兩板間的點(diǎn)開始以豎直向上的初速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)電場(chǎng)中某點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，速度變?yōu)樗椒较?，大小仍為，如圖預(yù)18－2所示．求、兩點(diǎn)問的電勢(shì)差．（忽略帶電質(zhì)點(diǎn)對(duì)金屬板上電荷均勻分布的影響）三、（18分）一束平行光沿薄平凸透鏡的主光軸入射，經(jīng)透鏡折射后，會(huì)聚于透鏡 處，透鏡的折射率。若將此透鏡的凸面鍍銀，物置于平面前12處，求最后所成象的位置。四、（1 8分）在用鈾 235作燃料的核反應(yīng)堆中，鈾 （慢中子）后，可發(fā)生裂變反應(yīng)，放出能量和2～3個(gè)快中子，而快中子不利于鈾235的裂變．為了能使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去，需要將反應(yīng)中放出的快中子減速。有一種減速的方法是使用石墨（碳12）作減速劑．設(shè)中子與碳原子的碰撞是對(duì)心彈性碰撞，問一個(gè)動(dòng)能為的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次，？五、（25分）如圖預(yù)18－5所示，一質(zhì)量為、長(zhǎng)為帶薄擋板的木板，靜止在水平的地面上，設(shè)木板與地面間的靜摩擦系數(shù)與滑動(dòng)摩擦系數(shù)相等，皆為．質(zhì)量為的人從木板的一端由靜止開始相對(duì)于地面勻加速地向前走向另一端，到達(dá)另一端時(shí)便驟然抓住擋板而停在木板上．已知人與木板間的靜摩擦系數(shù)足夠大，人在木板上不滑動(dòng)．問：在什么條件下，最后可使木板向前方移動(dòng)的距離達(dá)到最大？其值等于多少？六、（ 24分）物理小組的同學(xué)在寒冷的冬天做了一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)：他們把一個(gè)實(shí)心的大鋁球加熱到某溫度，然后把它放在結(jié)冰的湖面上（冰層足夠厚），鋁球便逐漸陷入冰內(nèi)．當(dāng)鋁球不再下陷時(shí)，測(cè)出球的最低點(diǎn)陷入冰中的深度．將鋁球加熱到不同的溫度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)8次，最終得到如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)順序數(shù)12345678熱鋁球的溫度 t /℃55708592104110120140陷入深度 h /cm已知鋁的密度約為水的密度的3倍，設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度及湖面冰的溫度均為 0℃．已知此情況下，冰的熔解熱．1．試采用以上某些數(shù)據(jù)估算鋁的比熱．2．對(duì)未被你采用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試說(shuō)明不采用的原因，并作出解釋．七、（ 25分）如圖預(yù)18－7所示，在半徑為的圓柱空間中（圖中圓為其橫截面）充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的均勻磁場(chǎng)，其方向平行于軸線遠(yuǎn)離讀者．在圓柱空間中垂直軸線平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為的剛性等邊三角形框架，其中心位于圓柱的軸線上．邊上點(diǎn)（）處有一發(fā)射帶電粒子的源，發(fā)射粒子的方向皆在圖預(yù)187中截面內(nèi)且垂直于邊向下．發(fā)射粒子的電量皆為（＞0），質(zhì)量皆為，但速度有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架的碰撞均為完全彈性碰撞，并要求每一次碰撞時(shí)速度方向垂直于被碰的邊．試問：1．帶電粒子速度的大小取哪些數(shù)值時(shí)可使點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到點(diǎn)？2. 這些粒子中，回到點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？2002年9月第十九屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷全卷共七題，總分為140分．一、（15分）今年3月我國(guó)北方地區(qū)遭遇了近10年來(lái)最嚴(yán)重的沙塵暴天氣．現(xiàn)把沙塵上揚(yáng)后的情況簡(jiǎn)化為如下情景：為豎直向上的風(fēng)速，沙塵顆粒被揚(yáng)起后懸浮在空中（不動(dòng)）．這時(shí)風(fēng)對(duì)沙塵的作用力相當(dāng)于空氣不動(dòng)而沙塵以速度豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力．此阻力可用下式表達(dá)其中為一系數(shù)，為沙塵顆粒的截面積，為空氣密度．（1）若沙粒的密度 ，沙塵顆粒為球形，半徑，地球表面處空氣密度，試估算在地面附近，上述的最小值．（2）假定空氣密度隨高度的變化關(guān)系為，其中為處的空氣密度，為一常量，試估算當(dāng)時(shí)揚(yáng)沙的最大高度．（不考慮重力加速度隨高度的變化）二、（20分）圖預(yù)192所示電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)為，兩個(gè)電容器的電容皆為，K為一單刀雙擲開關(guān)。開始時(shí)兩電容器均不帶電（1）第一種情況，現(xiàn)將K與接通，達(dá)到穩(wěn)定，此過(guò)程中電池內(nèi)阻消耗的電能等于__________；再將K與斷開而與接通，此過(guò)程中電池供給的電能等于___________。（2）第二種情況，現(xiàn)將K與接通，達(dá)到穩(wěn)定，此過(guò)程中電池內(nèi)阻消耗的電能等于__________；再將K與斷開而與接通，此過(guò)程中電池供給的電能等于___________。三、（20分）據(jù)新華社報(bào)道，為了在本世紀(jì)初葉將我國(guó)的航天員送上太空，2002年3月25日22時(shí)15分，我國(guó)成功地發(fā)射了一艘無(wú)人試驗(yàn)飛船。在完成預(yù)定任務(wù)后，飛船于4月1日16時(shí)51分安全著陸，共繞地球飛行108圈。（1）飛船的名稱是什么？（2）飛船在運(yùn)行期間，按照地面指揮控制中心的指令成功地實(shí)施了數(shù)百個(gè)動(dòng)作，包括從橢圓軌道變換成圓軌道等．假如把飛船從發(fā)射到著陸的整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)都當(dāng)作圓周運(yùn)動(dòng)處理，試粗略估計(jì)飛船離地面的平均高度．已知地球半徑，地球表面處的重力加速度四、（20分）如圖預(yù)194所示，三個(gè)絕熱的、容積相同的球狀容器A、B、C，用帶有閥門KK2的絕熱細(xì)管連通，相鄰兩球球心的高度差．初始時(shí)，閥門是關(guān)閉的，A中裝有1mol的氦（He）,B中裝有1mol的氪（Kr）,C中裝有l(wèi)mol的氙（Xe），三者的溫度和壓強(qiáng)都相同．氣體均可視為理想氣體．現(xiàn)打開閥門KK2，三種氣體相互混合，最終每一種氣體在整個(gè)容器中均勻分布，三個(gè)容器中氣體的溫度相同．求氣體溫度的改變量．已知三種氣體的摩爾質(zhì)量分別為在體積不變時(shí)，這三種氣體任何一種每摩爾溫度升高1K，所吸收的熱量均為 ，為普適氣體常量．五、（20分）圖預(yù)195中，三棱鏡的頂角為60176。，在三棱鏡兩側(cè)對(duì)稱位置上放置焦距均為 的兩個(gè)完全相同的凸透鏡L1和 L2．若在L1的前焦面上距主光軸下方處放一單色點(diǎn)光源，已知其像與對(duì)該光學(xué)系統(tǒng)是左右對(duì)稱的．試求該三棱鏡的折射率．六、（20分）一個(gè)長(zhǎng)為，寬為，質(zhì)量為的矩形導(dǎo)電線框，由質(zhì)量均勻分布的剛性桿構(gòu)成，靜止放置在不導(dǎo)電的水平桌面上，可繞與線框的一條邊重合的光滑固定軸ab轉(zhuǎn)動(dòng)，在此邊中串接一能輸出可變電流的電流源（圖中未畫出）。線框處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿水平方向且與轉(zhuǎn)軸垂直，俯視圖如圖預(yù)196所示。現(xiàn)讓電流從零逐漸增大，當(dāng)電流大于某一最小值時(shí)，線框?qū)⒏淖冹o止?fàn)顟B(tài)。（1）求電流值。（2）當(dāng)線框改變靜止?fàn)顟B(tài)后，設(shè)該電流源具有始終保持恒定電流值不變（）的功能。已知在線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在空氣阻力。試分析線框的運(yùn)動(dòng)狀況。七、（25分）如圖預(yù)197所示，在長(zhǎng)為m、質(zhì)量為的車廂B內(nèi)的右壁處，放一質(zhì)量的小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），向右的水平拉力作用于車廂，使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)， s內(nèi)移動(dòng)的距離，且在這段時(shí)間內(nèi)小物塊未與車廂壁發(fā)生過(guò)碰撞．假定車廂與地面間的摩擦忽略不計(jì)，小物塊與車廂壁之間的碰撞是彈性的． s時(shí)，車廂與小物塊的速度．2003年9月第二十屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷全卷共七題，總分為140分．一、（20分）兩個(gè)薄透鏡L1和L2共軸放置，如圖所示．已知L1的焦距f1=f , L2的焦距f2=—f，兩透鏡間距離也是f．小物體位于物面P上，物距u1 ＝3f．（1）小物體經(jīng)這兩個(gè)透鏡所成的像在L2的__________邊，到L2的距離為_________，是__________倍（虛或?qū)崳?、____________像（正或倒），放大率為_________________。（2）現(xiàn)在把兩透鏡位置調(diào)換，若還要給定的原物體在原像處成像，兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向____________邊移動(dòng)距離_______________．這個(gè)新的像是____________像（虛或?qū)崳_____________像（正或倒）放大率為________________。二、(20分)一個(gè)氫放電管發(fā)光，107m．試計(jì)算這是氫原子中電子從哪一個(gè)能級(jí)向哪一個(gè)能級(jí)（用量子數(shù)n表示）躍遷時(shí)發(fā)出的？已知?dú)湓踊鶓B(tài)（n＝1）的能量為El=＝－1018J，普朗克常量為 h=10－34Js。三、(20分)在野外施工中，需要使質(zhì)量 m＝ kg的鋁合金構(gòu)件升溫。除了保溫瓶中尚存有溫度 t＝ ℃ kg的熱水外，無(wú)其他熱源．試提出一個(gè)操作方案，能利用這些熱水使構(gòu)件從溫度 t0=10℃升溫到 ℃以上（℃），并通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證你的方案．已知鋁合金的比熱容 c＝l03J(Kg℃)1，水的比熱容c0 =103J(Kg℃)1，不計(jì)向周圍環(huán)境散失的熱量。四、 (20分）從 z軸上的 O點(diǎn)發(fā)射一束電量為q（＞0）、質(zhì)量為m的