第34屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷解析版資料-wenkub
2023-04-19 02:32:40 本頁面
【正文】 和n，電荷分別為e和一e．試確定該半導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。當三個氣室中氣體的溫度均為T1時，“工字形活塞在氣缸中恰好在圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，這時I室內(nèi)氣柱長亦為l，Ⅱ室內(nèi)空氣的摩爾數(shù)為．已知大氣壓不變，氣缸壁和活塞都是絕熱的，不計活塞與氣缸之間的摩擦。已知該方形線框銅線的電導(dǎo)率(即電阻率的倒數(shù))為σ，銅線的半徑為r0，質(zhì)量密度為ρ，重力加速度大小為g．(1)當框平面與水平面abef的夾角為θ時，求該方形線框所受到的重力矩。(1)如果沒有火柴棍B和C，光靠A是否可能懸掛起一瓶礦泉水?為什么?(2)加上火柴棍B和C、小心掛上重物時，火柴棍A會在過A的豎直平面內(nèi)繞O點有一個角位移，通過火柴棍B的帶動，壓在火柴棍C兩端的棉線將繞桌面下表面的邊沿轉(zhuǎn)動一個很小的角度；只要角度大小合適，可使整個系統(tǒng)達到穩(wěn)定平衡。三、計算題．計算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分．有數(shù)值計算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．11．(20分)某電視節(jié)目中演示了一個用三根火柴棍和細棉線懸掛起一瓶或多瓶礦泉水的實驗，如圖所示。在z=0平面內(nèi)的一束平行光入射到該透鏡上，入射方向與光軸的夾角為30176。8．(10分)某一導(dǎo)體通過反復(fù)接觸某塊金屬板來充電。該光脈沖正入射到一長為L的透明玻璃棒，不考慮光在玻璃棒中的傳輸損失和端面的反射損失。兩系統(tǒng)初始溫度T1和T2的關(guān)系為( )A．T1= B．T1= C．T1= D．T1=3．假設(shè)原子核可視為均勻球體。質(zhì)量數(shù)為A的中重原子核的半徑R可近似地用公式R=R0A1/3表示，其中R0為一常量。在通過玻璃棒后光脈沖的光強I隨時間t的變化最可能的圖示是(虛線部分為入射前的總光強隨時間變化示意圖)( ) 二、填空題．把答案填在題中的橫線上．只要給出結(jié)果，不需寫出求得結(jié)果的過程．6．(10分)如圖，一個球冠形光滑凹槽深度h=，球半徑為20m．。該金屬板初始電荷量為6μC，每次金屬板與導(dǎo)體脫離接觸后，金屬板又被充滿6μC的電荷量。．該光束通過透鏡后匯聚點的位置坐標為_________________。A、B、C為三根相同的火柴棍，火柴棍長為l，細實線為棉線，棉線的直徑為d(dl)。求平衡時該角度的大小。(2)當框平面與水平面abef的夾角為θ時，框平面恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)通過電熱器對I、Ⅲ兩室中的氣體緩慢加熱，直至I室內(nèi)氣體的溫度升為其初始狀態(tài)溫度的2倍時，活塞左移距離d．已知理想氣體常量為R．求(1)Ⅲ室內(nèi)氣體初態(tài)氣柱的長度； (2)Ⅲ室內(nèi)氣體末態(tài)的溫度；(3)此過程中I、Ⅲ室密閉氣體吸收的總熱量。 15．(20分)某根水平固定的長滑竿上有n(n≥3)個質(zhì)量相同的滑扣(即可以滑動的圓環(huán))，每相鄰的兩個滑扣(極薄)之間有不可伸長的柔軟輕質(zhì)細線相連，細線長度均為L，滑扣在滑竿上滑行的阻力大小恒為滑扣對滑竿正壓力大小的μ倍。16．(20分)如圖，兩勁度系數(shù)均為k的同樣的輕彈性繩的上端固定在一水平面上，下端懸掛一質(zhì)量為m的小物塊。求小物塊做簡諧振動的周期T；(3)，寫出此后該小物塊相對于平衡位置的偏離隨時間變化的方程?！首罱K為6μC：3μC ！ 答案：3μCxFOyP9．過F平行于透鏡，作一副光軸。從力的平衡看，單一的A無所提供向上的力與一瓶礦泉水的重力平衡。據(jù)題意，三根火柴的結(jié)構(gòu)在重物質(zhì)量逐漸增大時是穩(wěn)定的。所以：①瓶向左平移的距離為；②瓶最終的轉(zhuǎn)動中心中桌子下邊沿，O點正下方的D點。 (3)大氣對密閉氣體系統(tǒng)做的功為：W=p0(2S－S)(－d)=－p0Sd=－系統(tǒng)密閉氣體內(nèi)能增加量為： ΔU=νC(T1′－T1)+ (2ν)C(T3′－T3) 且初態(tài)T3= T1故ΔU=νC(2T3′－T1)將T3′代去得：ΔU=[設(shè)半導(dǎo)體材料中的載流子空穴和電子沿x方向的平均速率分別為vpx 和vnx，由J=I/s，I=nqvs，得J=nqv由題中已知條件知：空穴和電子的(單位體積內(nèi)的)數(shù)密度為p和n；故沿x方向的電流密度為Jx=ep vpx +(－e)n(－vnx)由題意知，其中 vpx=μpEx ；－vnx=－μnEx如果沿x方向的電流中只有一種載流子，則當作用于載流子的洛侖茲力與霍爾電場的作用力平衡時，霍爾電場達到穩(wěn)定，如金屬導(dǎo)體。但在這個階段，霍爾電場在持續(xù)
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