第34屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷有答案資料-wenkub
2023-07-11 08:49:03 本頁(yè)面
【正文】 缸中恰好在圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，這時(shí)I室內(nèi)氣柱長(zhǎng)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(jì)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(dāng)框平面與水平面abef的夾角為θ時(shí)，求該方形線框所受到的重力矩。(1)如果沒(méi)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(shí)，火柴棍A會(huì)在過(guò)A的豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)有一個(gè)角位移，通過(guò)火柴棍B的帶動(dòng)，壓在火柴棍C兩端的棉線將繞桌面下表面的邊沿轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度；只要角度大小合適，可使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡。三、計(jì)算題．計(jì)算題的解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后結(jié)果的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位．11．(20分)某電視節(jié)目中演示了一個(gè)用三根火柴棍和細(xì)棉線懸掛起一瓶或多瓶礦泉水的實(shí)驗(yàn)，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(guò)反復(fù)接觸某塊金屬板來(lái)充電。該光脈沖正入射到一長(zhǎng)為L(zhǎng)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(guò)玻璃棒后光脈沖的光強(qiáng)I隨時(shí)間t的變化最可能的圖示是(虛線部分為入射前的總光強(qiáng)隨時(shí)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(xiě)出求得結(jié)果的過(guò)程．6．(10分)如圖，一個(gè)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(guò)透鏡后匯聚點(diǎn)的位置坐標(biāo)為_(kāi)________________。A、B、C為三根相同的火柴棍，火柴棍長(zhǎng)為l，細(xì)實(shí)線為棉線，棉線的直徑為d(dl)。求平衡時(shí)該角度的大小。(2)當(dāng)框平面與水平面abef的夾角為θ時(shí)，框平面恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)通過(guò)電熱器對(duì)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(shí)，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(zhǎng)度； (2)Ⅲ室內(nèi)氣體末態(tài)的溫度；(3)此過(guò)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(zhǎng)滑竿上有n(n≥3)個(gè)質(zhì)量相同的滑扣(即可以滑動(dòng)的圓環(huán))，每相鄰的兩個(gè)滑扣(極薄)之間有不可伸長(zhǎng)的柔軟輕質(zhì)細(xì)線相連，細(xì)線長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，滑扣在滑竿上滑行的阻力大小恒為滑扣對(duì)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(jiǎn)諧振動(dòng)的周期T；(3)，寫(xiě)出此后該小物塊相對(duì)于平衡位置的偏離隨時(shí)間變化的方程?！首罱K為6μC：3μC ！ 答案：3μCxFOyP9．過(guò)F平行于透鏡，作一副光軸。從力的平衡看，單一的A無(wú)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(shí)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(dòng)中心中桌子下邊沿，O點(diǎn)正下方的D點(diǎn)。 (3)大氣對(duì)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(dāng)作用于載流子的洛侖茲力與霍爾電場(chǎng)的作用力平衡時(shí)，霍爾電場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定，如金屬導(dǎo)體。但
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