第22屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試題及答案-展示頁
2025-06-27 13:45本頁面
【正文】 掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)xx2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有 (1) (2)(1)、(2)式聯(lián)立可得 (3) (4)評分標準：本題17分．正確畫出裝置示意圖給5分．（1）式、（2）式各4分，（3）式、（4）式各2分．rMNSq2R圖1三、rMNSOq2R圖2自S作球的切線SM，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S 向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r 就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM 與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得 （1）由幾何關(guān)系可知 （2）由（1）、（2）式得 （3）評分標準：本題18分．給出必要的說明占8分，求出r 占10分．四、由巴耳末—里德伯公式可知賴曼系波長最長的光是氫原子由n = 2→ k = 1躍遷時發(fā)出的，其波長的倒數(shù) (1)對應(yīng)的光子能量為 (2)式中h為普朗克常量．巴耳末系波長最短的光是氫原子由n = ∞→ k = 2躍遷時發(fā)出的，其波長的倒數(shù) (3)對應(yīng)的光子能量 (4)用A表示該金屬的逸出功，則和分別為光電子的最大初動能．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得 (5) (6)解得 (7) (8)評分標準：本題20分． (1)式3分，(2)式2分， (3)式3分，(4)式2分， (5)、 (6)式各3分, (7)、(8)式各2分．五、設(shè)A與B碰撞前A的速度為v0，碰后A與B的速度分別為v1與V1，由動量守恒及機械能守恒定律有 (1) (2)由此解得 (3) (4)為使A能回到坡上，要求v10，這導(dǎo)致k1；為使A從坡上滑下后再能追上B，應(yīng)有，即，這導(dǎo)致，于是，為使第二次碰撞能發(fā)生，要求 k 3 (5)對于第二次碰撞，令v2和V2分別表示碰后A和B的速度，同樣由動量守恒及機械能守恒定律有：由此解得
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