全国中学生物理竞赛复赛实验指导书

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2008年第25届全国中学生物理竞赛复赛试卷

本卷共八题，满分160分

一、（15分） 1、（5分）蟹状星云脉冲星的辐射脉冲周期是0.033s。假设它是由均匀分布的物质构成的球体，脉冲周期是它的旋转周期，万有引力是唯一能阻止它离心分解的力，已知万有引力常量

G?6.67?10?11m?kg3?1?s?2，由于脉冲星表面的物质未分离，故可估算出此脉冲星密度的下

限是 kg?m?3。

2、（5分）在国际单位制中，库仑定律写成F?kk?8.98?10N?m?C92?2q1q2r2，式中静电力常量

，电荷量q1和q2的单位都是库仑，距离r的单位是米，作用力F的

q1q2r2单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式F?，式中距离r的单位是米，作用力F，式中距离r的单位是米，作用力F

的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式F?q1q2r2的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量q的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，

电荷新单位= ；新单位与库仑的关系为

物理时空 http://www.ephyst.com/ 第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题

2001年

全卷共六题，总分为140分

一、（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率n?1.5，中心轴线长L?45cm，一端是半径为R1?10cm的凸球面．

1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？

2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度?1时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求?2/?1（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．

二、(22分)正确使用压力锅的方法是：将己盖好密封锅盖的压力锅(如图复18-2-1)加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气己全部排除．然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度)，现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃．某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水．

1．若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少？

2．若按

第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题

2001年

全卷共六题，总分为140分

一、（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率n?1.5，中心轴线长L?45cm，一端是半径为R1?10cm的凸球面．

1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？

2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度?1时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求?2/?1（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．

二、(22分)正确使用压力锅的方法是：将己盖好密封锅盖的压力锅(如图复18-2-1)加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气己全部排除．然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度)，现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃．某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水．

1．若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少？

2．若按正确方法使用压力锅，锅内水的温度最高可达多少？ 3．若未按正确方法使用压力锅，即盖好密封锅盖

物理时空 http://www.ephyst.com/ 第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题

2001年

全卷共六题，总分为140分

一、（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率n?1.5，中心轴线长L?45cm，一端是半径为R1?10cm的凸球面．

1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？

2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度?1时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求?2/?1（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．

二、(22分)正确使用压力锅的方法是：将己盖好密封锅盖的压力锅(如图复18-2-1)加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气己全部排除．然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度)，现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃．某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水．

1．若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少？

2．若按

第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷

2003年9月20日

学号___________姓名_____________

全卷共七题，总分为140分。

一、（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000 V．在离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以 Ek＝2000 eV 的动能沿与O O平行的方向射向a．以l表示b与O O线之间的垂直距离，要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最大值．

二、（15分）U形管的两支管A、B和水平管C都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相

比都可忽略不计．己知三部分的截面积分别为SA=1.0×102cm2，SG=3.0×102cm2，SC=2.0×102cm2，－－－

在C管中有一段空气柱，两侧被水银封闭．当温度为t1=27℃时，空气柱长为l＝30cm（如图所示），C中气柱两侧的水银柱长分别为a＝2.0cm，b＝3.0cm，A、B两支管都很长，其中的水银柱高均为h＝12cm．大气压强保持为 p0＝76cmHg不变．不考虑温度变化时管和水银的热膨胀．试求气柱中空气温度缓慢升高到

2015年全国中学生物理竞赛(安徽)赛区获奖名单公示

姓名 所在学校 指导教师 沈秋发 夏侯骞 李涛 周放中 沈秋发 马增学 海波 吴丽菊 王志红 沈秋发 沈秋发 朱华勇 邓中良 许松 沈秋发 沈秋发 朱德松 朱华勇 邓中良 沈秋发 赵皆 王世权 吴晓明 许松 沈秋发 朱德松 王世权 吴晓明 吴丽菊 王志红 许松 朱华勇、李瑛华 许松 王永亮 沈秋发 程健 卢先立 沈秋发 张凯 吴晓明 王世权 胡子韬 马鞍山市第二中学 陆仲豪 芜湖市一中 胡声鼎 黄山市屯溪一中 孟培坤 马鞍山市第二中学 徐杰 宿州二中 宣东薇 合肥八中 姚铭泽 马鞍山市第二中学 陶天阳 马鞍山市第二中学 杭逸哲 芜湖市一中 张硕 安徽省淮北市第一中学 许逸佳 马鞍山市第二中学 许寅超 马鞍山市第二中学 王选良 安徽师范大学附属中学 潘子彦 芜湖市一中 邵俊宁 马鞍山市第二中学 昌茂林 合肥一中 潘文初 合肥一中 王晋 安徽省淮北市第一中学 张昊清 马鞍山市第二中学 余圣杰 安徽师范大学附属中学 张昊 合肥一中 黄健健 合肥八中 肖杰 汪晔 安徽省淮北市第一中学 芜湖市一中 邵凯阳 安徽省淮北市第一中学 徐帅 阜

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第21届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答

一、开始时U形管右管中空气的体积和压强分别为 V2 = HA p2= p1 经过2小时，U形管右管中空气的体积和压强分别为

（1）

V2??(H??H)A （2）

?? p2p2V2 （3） V2?渗透室下部连同U形管左管水面以上部分气体的总体积和压强分别为

V1??V1??HA

（4） （5）

??2?gΔHp1?p2式中??为水的密度，g为重力加速度．由理想气体状态方程pV?nRT可知，经过2小时，薄膜下部增加的空气的摩尔数

?n??V1?p1V1p1 ?RTRT（6）

在2个小时内，通过薄膜渗透过去的分子数

N??nNA

（7）

式中NA为阿伏伽德罗常量．

渗透室上部空气的摩尔数减少

第30届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题汇编

2013年物理竞赛复赛模拟试题-第一套

命题人 蔡子星

一、(20分)某人在设计房子的时候尽量节省空间，弄了一个立起来是储物架，放下来时床的家具。他设计得很精巧，使得在放下的过程中，架子是保持水平的，而且人不怎么费劲。下面我们给出一种设计。

AB、CD、AD是三根相互铰接的轻杆，AB CD 2.0m，AD 0.5m。这样就能保证架子上的东西不会掉下来。但是考虑到

负重分别加在D点和CD中点O点P1 10kg，P2 20kg，直接

把床推上放下会比较费力，而且容易砸到人，即使没有砸到人，砸到花花草草也不好。为了解决这个问题，我们在AB杆上距离A点 0.5m处的M点连一根原长可以忽略的弹簧到D点。这样就可以自

由的上下推动床而几乎不费力了。g 10N/kg

（1） 为了尽量省力，弹簧的经度系数k应当为多少？

（2） 当床与墙面夹角 30 时，请计算AD杆上的受力。

第30届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题汇编

第一题解答：

第30届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题汇编

二、(22分)天宫一号圆满完成了国内第一次太空授课。在课堂演示中我们看到了如下情景，一个水球悬浮在空中，我们可以通过水球构成的透镜看到宇航员倒立的像。假设水球半径为

实验二十八 测定玻璃的折射率

【思考题参考答案】 1．视深法和光路法测量时，玻璃砖两个界面的平行度对测量结果有什么影响为什么

答：玻璃砖两个界面的平行度对光路法测量结果没有影响。这是因为如果两个界面不平行，可以看成三棱镜，出射线偏向厚度增加方向（相当于底部），只要用光路法找到入射线、出射线和两个界面，都能

确定对应的入射角和折射角，从而按

折射定律计算折射率。

对视深法测量结果是否影响，请

自己根据测量原理思考。

2．视深法和光路法测量时，玻璃砖厚些还是薄些好为什么

答：厚些好。在视深法中，玻璃砖越厚h 越大，这样由于像的位置不准引起的相对误差越小。在光路法中，玻璃砖越厚，由于ABCD 位置定的不准，引起入射角和折射角的误差越小，折射率的相对测量误差越小。 3．光路法测量时，为什么入射角不能过大或过小

~

答：折射率决定于两个角度的正弦比，入射角太小时，角度误差引起正弦函数的误差变大，入射角和折射角测量误差对测量结果的误差影响变大。入射角太大时，折射角也变大，折射能量太小，同时由于色散严重，出射光束径迹不清晰（或在利用大头针显示光路时，大头针虚像模糊）折射角不易定准。

4．光路法测量时，若所画直线ab 和cd 的间距大于玻璃砖的真实厚度，那么，折射率的测量值偏大

第28届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷

本卷共八题，满分160分。计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。填空题把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求解的过程。

一、填空题．（本题共4小题，共25分）

得分 阅卷 复核 htphwqpne1．图1所示的电阻丝网络，每一小段电阻同为r，两个端点A、B间等效电阻R1= 。若在图1网络中再引入3段斜电阻丝，每

一段电阻也为r，如图2 所示，此时A、B间等效电阻R2= 。

htphwqpne htphwqpne

2．右图为开尔文滴水起电机示意图。从三通管左右两管口形成的水滴分别穿过铝筒A1、A2后滴进铝杯B1、B2，当滴了一段时间后，原均不带电的两铝杯间会有几千伏的电势差。试分析其原理。图中铝筒A1用导线与铝杯B2相连；铝筒A2用导线与B1相连。