【正文】 度?，F(xiàn)將閥門緩慢打開，活塞便緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到平衡。兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連通，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的。已知物塊和車頂之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為。二、（15分）一質(zhì)量為的平頂小車，以速度沿水平的光滑軌道作勻速直線運(yùn)動(dòng)。用這個(gè)α磁譜儀期望探測(cè)到宇宙中可能存在的_____________。1999年全卷共九題，總分為140分。一、（10分）1．到1998年底為止，獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華人共有_______人，他們的姓名是_____________________________________________________________________________________2．1998年6月3日，美國(guó)發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者”號(hào)搭載了一臺(tái)a磁譜儀，其中一個(gè)關(guān)鍵部件是由中國(guó)科學(xué)院電工研究所設(shè)計(jì)制造的直徑1200mm、高800mm、。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__________________?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的小物塊無(wú)初速地放置在車頂前緣。1. 若要求物塊不會(huì)從車頂后緣掉下，則該車頂最少要多長(zhǎng)？2. 若車頂長(zhǎng)度符合1問中的要求，整個(gè)過(guò)程中摩擦力共做了多少功？三、（15分）如圖預(yù)163所示，兩個(gè)截面相同的圓柱形容器，右邊容器高為，上端封閉，左邊容器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的活塞。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。求此時(shí)左邊容器中活塞的高度和缸內(nèi)氣體的溫度。四、（20分）位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框。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。問從線框開始下落到邊剛剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的過(guò)程中，磁場(chǎng)作用于線框的安培力做的總功為多少？ 五、（15分）一平凸透鏡焦距為，其平面上鍍了銀，現(xiàn)在其凸面一側(cè)距它處，垂直于主軸放置一高為的物，其下端在透鏡的主軸上（如圖預(yù)165）。2. 用計(jì)算法求出此像的位置和大小。試求：1. 通過(guò)二極管的電流。 七、（15分）將一根長(zhǎng)為100多厘米的均勻弦線，沿水平的軸放置，拉緊并使兩端固定。該擾動(dòng)將沿弦線傳播而形成波（孤立的脈沖波）。1. 試在圖預(yù)1671中準(zhǔn)確地畫出自點(diǎn)沿弦向右傳播的波在時(shí)的波形圖。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(diǎn)的位移始終為零。3. 在圖預(yù)1671中準(zhǔn)確地畫出時(shí)的波形圖。他們發(fā)現(xiàn)，距離銀河系中心約60億公里的星體正以的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)。（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。九、（20分）一個(gè)大容器中裝有互不相溶的兩種液體，它們的密度分別為和（）。試計(jì)算木棍到達(dá)最低處所需的時(shí)間。 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。與鑄造的普通圓鐘不同，圓鐘的橫截面呈圓形，每個(gè)編鐘的橫截面均呈杏仁狀。我國(guó)在1999年11月20日用新型運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了一艘實(shí)驗(yàn)航天飛行器，它被命名為＿＿＿＿號(hào)，它的目的是為＿＿＿＿作準(zhǔn)備。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。物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩將纏繞在立柱上。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。一平板電容器的兩個(gè)極扳豎直放置在光滑的水平平臺(tái)上，極板的面積為S，極板間的距離為d。極板2的兩個(gè)側(cè)邊與勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的兩個(gè)完全相同的彈簧相連，兩彈簧的另一端固定．圖1741是這一裝置的俯視圖．先將電容器充電至電壓U后即與電源斷開，再在極板2的右側(cè)的整個(gè)表面上施以均勻的向左的待測(cè)壓強(qiáng)P；使兩極板之間的距離發(fā)生微小的變化，如圖1742所示。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。 1．試求A1A2兩點(diǎn)間的電壓U1A2A3兩點(diǎn)間的電壓U2A3A4兩點(diǎn)間的電壓U3A4A1兩點(diǎn)間的電壓U41 2．若一內(nèi)阻可視為無(wú)限大的電壓表V位于正方形導(dǎo)線回路所在的平面內(nèi)，其正負(fù)端與連線位置分別如圖175圖1753和圖1754所示，求三種情況下電壓表的讀數(shù)VVV3六、 (20分)絕熱容器A經(jīng)一閥門與另一容積比A的容積大得很多的絕熱容器B相連。C，B中氣體的壓強(qiáng)為A中的兩倍。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＝10－11NKg－2為萬(wàn)有引力常量．設(shè)致密天體是中子星，其半徑R=10km，質(zhì)量M=⊙ (1M⊙=1030kg，為太陽(yáng)的質(zhì)量)． 1．1Kg的物質(zhì)從無(wú)限遠(yuǎn)處被吸引到中子星的表面時(shí)所釋放的引力勢(shì)能為多少? 2．在氫核聚變反應(yīng)中，若參加核反應(yīng)的原料 的質(zhì)量為m，問1kg的原料通過(guò)核聚變提供的能量與第1問中所釋放的引力勢(shì)能之比是多少? 3．天文學(xué)家認(rèn)為：脈沖星是旋轉(zhuǎn)的中子星，中子星的電磁輻射是連續(xù)的，沿其磁軸方向最強(qiáng)，磁軸與中子星的自轉(zhuǎn)軸方向有一夾角(如圖17－7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。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。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。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。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___________。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。（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。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。（1）求電流值。已知在線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在空氣阻力。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_________________。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=10－34J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。(Kg(Kg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)