【正文】 河系的中心可能存在一個在黑洞。將小物塊放在桌面上并把繩拉直，再給小物塊一個方向與繩垂直大小為v0=。m 2現(xiàn)讓電流從零逐漸增大，當電流大于某一最小值時，線框?qū)⒏淖冹o止狀態(tài)。 第21屆全國中學生物理競賽預(yù)賽題試卷本卷共九題，滿分140分．一、（15分）填空1．a(chǎn)．原子大小的數(shù)量級為 m．b．原子核大小的數(shù)量級為 m．c．氦原子的質(zhì)量約為 kg．d．一個可見光光子的能量的數(shù)量級為 J．e．在標準狀態(tài)下，1cm3氣體中的分子數(shù)約為 ．（普朗克常量 h = 10－34J1. 如圖所示，兩塊固連在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上。現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認為溶液已均勻分布在水庫中，測得水樣每分鐘衰變20次。(i)試根據(jù)每塊無限大均勻帶電平面產(chǎn)生的電場（場強和電勢）具有對稱性的特點，并取O點作為電勢的零點，在右面給的整個圖上畫出電場（正、負電荷產(chǎn)生的總電場）中電勢分別為0、1V、2V、3V、?1V、?2V和?3V的等。8. （8分）在一條筆直的公路上依次設(shè)置三盞交通信號燈LL2和L3，L2與L1相距80m，L3與L1相距120m。下列說法中正確的是A. 只要光的光強足夠大，就一定可以使氫原子電離B. 只要光的頻率足夠高，就一定可以使氫原子電離C. 只要光子的能量足夠大，就一定可以使氫原子電離D. 只要光照的時間足夠長，就一定可以使氫原子電離3. 如圖所示，一U形光滑導軌串有一電阻R，放置在勻強的外磁場中，導軌平面與磁場方向垂直。的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖所示．第一次，m1懸空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間．第二次，將m1和m2位置互換，使m2懸空，m1放在斜面上，發(fā)現(xiàn)m1自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間為．求m1與m2之比．ODPA＋C＋K－－M三、（15分）測定電子荷質(zhì)比（電荷q與質(zhì)量m之比q /m）的實驗裝置如圖所示．真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子，經(jīng)陽極A與陰極K之間的高電壓加速后，形成一束很細的電子流，電子流以平行于平板電容器極板的速度進入兩極板C、D間的區(qū)域．若兩極板C、D間無電壓，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的O點；若在兩極板間加上電壓U，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間加一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，則打到熒光屏上的電子產(chǎn)生的光點又回到O點．現(xiàn)已知極板的長度l = ， C、D間的距離d = ，極板區(qū)的中點M到熒光屏中點O的距離為L = cm，U = 200V，P點到O點的距離， B = 104T．試求電子的荷質(zhì)比．（不計重力影響）．四、(15分) 要使一顆（同步衛(wèi)星）176。（2）當線框改變靜止狀態(tài)后，設(shè)該電流源具有始終保持恒定電流值不變（）的功能。試由上述看法估算地球上接收到的兩個脈沖之間的時間間隔的下限．八、 (20分)如圖178所示，在水平桌面上放有長木板C，C上右端是固定擋板P，在C上左端和中點處各放有小物塊A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計，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，B和C靜止，A以某一初速度向右運動．試問下列情況是否能發(fā)生？要求定量求出能發(fā)生這些情況時物塊A的初速度Vo應(yīng)滿足的條件，或定量說明不能發(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；(5)物塊B從木板C上掉下來．20010909第十八屆全國中學生物理競賽預(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，桿長為，可繞過點的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，其端點系著一跨過定滑輪、的不可伸長的輕繩，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。已知當繩的張力為T0＝，繩即斷開，在繩斷開前物塊始終在桌面上運動． 1．問繩剛要斷開時，繩的伸直部分的長度為多少? 2．若繩剛要斷開時，桌面圓心O到繩的伸直部分與封閉曲線的接觸點的連線正好與繩的伸直部分垂直，問物塊的落地點到桌面圓心O的水平距離為多少？已知桌面高度H＝．物塊在桌面上運動時未與立柱相碰．取重力加速度大小為10m/s2． 三、(15分)有一水平放置的平行平面玻璃板H，折射率n＝。根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學的范圍內(nèi)（見提示2），通過計算確認，如果銀河系中心確實存在黑洞的話，其最大半徑是多少。1. 用作圖法畫出物經(jīng)鍍銀透鏡所成的像，并標明該像是虛、是實。用這個α磁譜儀期望探測到宇宙中可能存在的_____________。四、（20分）位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導線框。這可看成是向右傳播的波和向左傳播的波相疊加，使反射點的位移始終為零。我國在1999年11月20日用新型運載火箭成功地發(fā)射了一艘實驗航天飛行器，它被命名為＿＿＿＿號，它的目的是為＿＿＿＿作準備。C，B中氣體的壓強為A中的兩倍。（1）飛船的名稱是什么？（2）飛船在運行期間，按照地面指揮控制中心的指令成功地實施了數(shù)百個動作，包括從橢圓軌道變換成圓軌道等．假如把飛船從發(fā)射到著陸的整個過程中的運動都當作圓周運動處理，試粗略估計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的絕熱細管連通，相鄰兩球球心的高度差．初始時，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容器中均勻分布，三個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，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。(Kg在每小題給出的4個選項中，有的小題只有一項是正確的，有的小題有多項是正確的。把答案填在題中的橫線上或把圖畫在題指定的地方。10. （11分）有兩塊無限大的均勻帶電平面，一塊帶正電，一塊帶負電，單位面積所帶電荷量的數(shù)值相等。規(guī)定車輛通過三盞信號燈經(jīng)歷的時間不得超過150s。管內(nèi)被水各封有一定質(zhì)量的氣體。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認物理學為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學及其應(yīng)用是當今眾多技術(shù)進步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學奠定了基礎(chǔ)，宣告2005年為 年．2．愛因斯坦在現(xiàn)代物理學領(lǐng)域作出了很多重要貢獻，試舉出其中兩項： ； ．S2RROr 二、（17分）現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）三、（18分）內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？四、（20分）處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時會發(fā)出一系列不同頻率的光，稱為氫光譜．氫光譜線的波長l 可以用下面的巴耳末—里德伯公式來表示 n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)．，對于每一個k，有，R稱為里德伯常量，是一個已知量．對于的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；的一系列譜線其波長處在可見光區(qū)，稱為巴耳末系． 用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應(yīng)實驗，當用賴曼系波長最長的光照射時，遏止電壓的大小為U1，當用巴耳末系波長最短的光照射時，遏止電壓的大小為U2． 已知電子電量的大小為，真空中的光速為，試求：普朗克常量和該種金屬的逸出功．AB五、（25分）一質(zhì)量為m的小滑塊A沿斜坡由靜止開始下滑，與一質(zhì)量為km的靜止在水平地面上的小滑塊B發(fā)生正碰撞，如圖所示．設(shè)碰撞是彈性的，且一切摩擦不計．為使二者能且只能發(fā)生兩次碰撞，則k的值應(yīng)滿足什么條件？v0R0六、（25分）如圖所示，兩根位于同一水平面內(nèi)的平行的直長金屬導軌，處于恒定磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直．一質(zhì)量為m的均勻?qū)w細桿，放在導軌上，并與導軌垂直，可沿導軌無摩擦地滑動，細桿與導軌的電阻均可忽略不計．導軌的左端與一根阻值為R0的電阻絲相連，電阻絲置于一絕熱容器中，電阻絲的熱容量不計．容器與一水平放置的開口細管相通，細管內(nèi)有一截面為S的小液柱（質(zhì)量不計），液柱將1mol氣體（可視為理想氣體）封閉在容器中．已知溫度升高1K時，該氣體的內(nèi)能的增加量為（R為普適氣體常量），大氣壓強為p0，現(xiàn)令細桿