【正文】
自左向右起,第1個(gè)小物塊標(biāo)記為P1,第2個(gè)小物塊標(biāo)記為P2,第3個(gè)小物塊標(biāo)記為P3,……,最后一個(gè)小物塊即最右邊的小物塊標(biāo)記為Pn?,F(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度,若c中的水銀面上升了一小段高度Δh,則A. b中的水銀面也上升ΔhB. b中的水銀面也上升,但上升的高度小于ΔhC. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)D. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為2Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)6. 圖中L是繞在鐵心上的線圈,它與電阻R、R0、電鍵和電池E可構(gòu)成閉合回路。 (分別以實(shí)線和虛線表示),已知兩個(gè)線圈的自感都是 L .今若把 a 與 b 兩端相連,把a(bǔ)’和 b’兩端接人電路,這時(shí)兩個(gè)線圈的總自感等于____________;若把 b 與a’相連,把 a 和b’兩端接人電路,這時(shí)兩個(gè)線圈的總自感等于__________;若把a(bǔ)與 b 兩端相連作為一端,a’與 b ’相連作為另一端,把這兩端接人電路,這時(shí)兩個(gè)線圈的總自感等于______________. 二、( 25 分)如圖所示,一塊光滑的平板能繞水平固定軸HH’調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長(zhǎng)為l= l .00m 的輕細(xì)繩,它的一端系住一質(zhì)量為m 的小球 P ,另一端固定在HH’軸上的 O 點(diǎn).當(dāng)平板的傾角固定在 a 時(shí),先將輕繩沿水平軸HH’拉直(繩與HH’重合),然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0=5. 0m/s .若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),問傾角 a 的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)(取圖中 a 處箭頭所示方向?yàn)閍的正方向).取重力加速度g=10m/s2. 三、( 25 分)如圖所示,絕熱的活塞 S 把一定質(zhì)量的稀薄氣體(可視為理想氣體)密封在水平放置的絕熱氣缸內(nèi).活塞可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng).氣缸左端的電熱絲可通弱電流對(duì)氣缸內(nèi)氣體十分緩慢地加熱.氣缸處在大氣中,大氣壓強(qiáng)為p0.初始時(shí),氣體的體積為 V0 、壓強(qiáng)為 p0.已知 1 摩爾該氣體溫度升高1K 時(shí)其內(nèi)能的增量為一已知恒量。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。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___________。設(shè)作用在電容器極板2上的靜電作用力不致引起彈簧的可測(cè)量到的形變,試求待測(cè)壓強(qiáng)P。 第十七屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù) 賽 試 卷全卷共八題,總分為140分。該擾動(dòng)將沿弦線傳播而形成波(孤立的脈沖波)。開始時(shí),閥門關(guān)閉,左邊容器中裝有熱力學(xué)溫度為的單原子理想氣體,平衡時(shí)活塞到容器底的距離為,右邊容器內(nèi)為真空。已知物塊和車頂之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為。2. 電阻消耗的功率?,F(xiàn)讓一長(zhǎng)為、密度為的均勻木棍,豎直地放在上面的液體內(nèi),其下端離兩液體分界面的距離為,由靜止開始下落。極板1固定不動(dòng),與周圍絕緣;極板2接地,且可在水平平臺(tái)上滑動(dòng)并始終與極板1保持平行。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。(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________________。馬瑟和喬治 平衡時(shí),a管內(nèi)的水面比管外低,b管內(nèi)的水面比管外高。若有一輛勻速向前行駛的汽車通過(guò)L1的時(shí)刻正好是L1剛開始顯示綠色的時(shí)刻,則此汽車能不停頓地通過(guò)三盞信號(hào)燈的最大速率______m/s。速度的大小依次為________________________________________________。設(shè)在t=0時(shí)刻,接通電鍵K1,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,在t=tl時(shí)刻,再接通電鍵K2,則能較正確地表示L中的電流I隨時(shí)間t變化的圖線是下面給出的四個(gè)圖中的哪個(gè)圖?A. 圖l B. 圖2 C. 圖3 D. 圖4二、填空題和作圖題。本題共6小題,每小題6分?!?1,水的比熱容c0 =103J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。開始時(shí)閥門關(guān)閉,兩容器中盛有同種理想氣體,溫度均為30186。圖1為圓鐘截面的,圖2為編鐘的截面,分別敲擊兩個(gè)鐘的A、B、C和D、E、F三個(gè)部位,則圓鐘可發(fā)出___個(gè)基頻的音調(diào),編鐘可發(fā)出___個(gè)基頻的音調(diào)。2. 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。提示:一摩爾單原子理想氣體的內(nèi)能為,其中為摩爾氣體常量,為氣體的熱力學(xué)溫度。3.到1998年底為止,人類到達(dá)過(guò)的地球以外的星球有_______________,由地球上發(fā)射的探測(cè)器到達(dá)過(guò)的地球以外的星球有__________________。2. 用計(jì)算法求出此像的位置和大小。(引力常數(shù))提示:1. 黑洞是一種密度極大的天體,其表面的引力是如此之強(qiáng),以至于包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)都不了其引力作用。在其下表面下 ;在玻璃扳上方有一薄凸透鏡L,其焦距f=30cm,透鏡的主軸與玻璃板面垂直;S位于透鏡的主軸上,如題圖173所示。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。已知在線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在空氣阻力。176。一電阻可忽略不計(jì)但有一定質(zhì)量的金屬桿ab跨接在導(dǎo)軌上,可沿導(dǎo)軌方向平移。每盞信號(hào)燈顯示綠色的時(shí)間間隔都是20s,顯示紅色的時(shí)間間隔都是40s。圖中直線A1B1和A2B2分別為帶正電的平面和帶負(fù)電的平面與紙面正交的交線,O為兩交線的交點(diǎn)。7. (8分)為了估算水庫(kù)中水的體積,可取一瓶無(wú)毒的放射性同位素的水溶液,測(cè)得瓶?jī)?nèi)溶液每分鐘衰變6107次,已知這種同位素的半衰期為2天。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分。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的帶電粒子,它們速度統(tǒng)方向分布在以O(shè)點(diǎn)為頂點(diǎn)、z軸為對(duì)稱軸的一個(gè)頂角很小的錐體內(nèi)(如圖所示),速度的大小都等于v.試設(shè)計(jì)一種勻強(qiáng)磁場(chǎng),能使這束帶電粒子會(huì)聚于z軸上的另一點(diǎn)M,M點(diǎn)離開O點(diǎn)的經(jīng)離為d.要求給出該磁場(chǎng)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和最小值.不計(jì)粒子間的相互作用和重力的作用.五、(20分)有一個(gè)擺長(zhǎng)為l的擺(擺球可視為質(zhì)點(diǎn),擺線的質(zhì)量不計(jì)),在過(guò)懸掛點(diǎn)的豎直線上距懸掛點(diǎn)O的距離為x處(x<l)的C點(diǎn)有一固定的釘子,如圖所示,當(dāng)擺擺動(dòng)時(shí),擺線會(huì)受到釘子的阻擋.當(dāng)l一定而x取不同值時(shí),阻擋后擺球的運(yùn)動(dòng)情況將不同.現(xiàn)將擺拉到位于豎直線的左方(擺球的高度不超過(guò)O點(diǎn)),然后放手,令其自由擺動(dòng),如果擺線被釘子阻擋后,擺球恰巧能夠擊中釘子,試求x的最小值.六、(20分)質(zhì)量為M的運(yùn)動(dòng)員手持一質(zhì)量為m的物塊,以速率v0沿與水平面成a角的方向向前跳躍(如圖).為了能跳得更遠(yuǎn)一點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員可在跳遠(yuǎn)全過(guò)程中的某一位置處,沿某一方向把物塊拋出.物塊拋出時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)員的速度的大小u是給定的,物塊拋出后,物塊和運(yùn)動(dòng)員都在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng).v0 (1)若運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)的全過(guò)程中的某時(shí)刻to把物塊沿與x軸負(fù)方向成某θ角的方向拋出,求運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地所經(jīng)歷的時(shí)間. (2)在跳遠(yuǎn)的全過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員在何處把物塊沿與x軸負(fù)方向成θ角的方向拋出,能使自己跳得更遠(yuǎn)?若v0和u一定,在什么條件下可跳得最遠(yuǎn)?并求出運(yùn)動(dòng)員跳的最大距離.七、(20分)圖預(yù)2071中 A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板、加上周期為T的交流電壓,在兩板間產(chǎn)生交變的勻強(qiáng)電場(chǎng).己知B板電勢(shì)為零,A板電勢(shì)UA隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖預(yù)2072所示,其中UA的最大值為的U0,最小值為一2U0.在圖預(yù)2071中,虛線MN表示與A、B扳平行等距的一個(gè)較小的面,此面到A和B的距離皆為l.在此面所在處,不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的微粒,各個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會(huì)均等.這種微粒產(chǎn)生后,從靜止出發(fā)在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng).設(shè)微粒一旦碰到金屬板,它就附在板上不再運(yùn)動(dòng),且其電量同時(shí)消失,不影響A、B板的電壓.己知上述的T、U0、l,q和m等各量的值正好滿足等式 若在交流電壓變化的每個(gè)周期T內(nèi),平均產(chǎn)主320個(gè)上述微粒,試論證在t=0到t=T/2這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)主的微粒中,有多少微??傻竭_(dá)A板(不計(jì)重力,不考慮微粒之間的相互作用)。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。問此時(shí)容器A中氣體的溫度為多少?假設(shè)在打開到關(guān)閉閥門的過(guò)程中處在A中的氣體與處在B中的氣體之間無(wú)熱交換.已知每摩爾該氣體的內(nèi)能為U=RT,式中R為普適氣體恒量,T是絕對(duì)溫度.七、 (20分)當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)距離—個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R的質(zhì)量均勻分布的致密天體中心的距離為r(r≥R)時(shí),其引力勢(shì)能為Ep=-GMm/r,其中G=10-11N一根不可伸長(zhǎng)的柔軟的細(xì)輕繩,一端固定在封閉曲線上的某一點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=10-2Kg的小物塊。3. 在圖預(yù)1671中準(zhǔn)確地畫出時(shí)的波形圖。其下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的上、下邊界和均與平行,兩邊界間的距離為,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向與線框平面垂直,如圖預(yù)164所示。1999年全卷共九題,總分為140分。令線框的邊從離磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的距離為處自由下落,已知在線框的邊進(jìn)入磁場(chǎng)后,邊到達(dá)邊界之前的某一時(shí)刻線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值。 八、(15分)1997年8月26日在日本舉行的國(guó)際天文學(xué)會(huì)上,德國(guó)Max Planck學(xué)會(huì)的一個(gè)研究組宣了他們的研究成果:銀