第33届全国中学生物理竞赛复赛试题

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第18届全国中学生物理竞赛复赛试题

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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18届全国中学生物理竞赛复赛试题

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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

第18届全国中学生物理竞赛复赛试题

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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25届全国中学生物理竞赛复赛

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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

第33届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题解答

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第33届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题解答

一、(20分)如图,上、下两个平凸透光柱面的

半径分别为1R 、2R ,且两柱面外切;其剖面(平

面)分别平行于各自的轴线,且相互平行;各

自过切点的母线相互垂直。取两柱面切点O 为

直角坐标系O-XYZ 的原点,下侧柱面过切点O

的母线为X 轴,上侧柱面过切点O 的母线为Y

轴。一束在真空中波长为λ的可见光沿Z 轴负

方向傍轴入射,分别从上、下柱面反射回来的光线会发生干涉;借助于光学读数显微镜,逆着Z 轴方向,可观测到原点附近上方柱面上的干涉条纹在X-Y 平面的投影。1R 和2R 远大于傍轴光线

干涉区域所对应的两柱面间最大间隙。空气折射率为0 1.00n =。试推导第k 级亮纹在X-Y 平面的投影的曲线方程。

已知:a. 在两种均匀、各向同性的介质的分界面两侧,折射率较大(小)的介质为光密(疏)介质;光线在光密(疏)介质的表面反射时,反射波存在(不存在)半波损失。任何情形下,折射波不存在半波损失。伴随半波损失将产生大小为π的相位突变。b. sin , 1x x x ≈<<当。

参考解答:

如图a 所示,光线1在上侧柱面

P 点处傍轴垂直入射,入射角为θ,折

射角为0θ,由折射定律有

00sin sin n n θθ=

第20届全国中学生物理竞赛复赛试卷

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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

第21届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答

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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

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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

第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷 - 图文

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第33届全国中学生物理竞赛预赛试卷

一、 选择题。本小题共5小题,每小题6分。在每小题给出的4个选项中,有的小题

只有一项符合题意,有的小题有多项符合题意,把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的或不答的得0分。

1. 如图,球心在坐标原点O的球面上有三个彼此绝缘的金属环,它们分别与x-y平面、

y-z平面、z-x平面与球面的交线(大圆)重合,各自通有大小相等的电流,电流流向如图中的箭头所示。坐标原点处的磁场方向与x轴、y轴、z轴的夹角分别是

A.?arcsin13,?arcsin113,?arcsin113

B.arcsin131313,?arcsin13,?arcsin13

C.arcsin,arcsin313,?arcsin13

D.arcsin,arcsin,arcsin32.从楼顶边缘以大小为v0的初速度竖直上抛一小球;经过t0时间后在楼顶边缘从静止开始释放另一小球。若要求两小球同时落地,忽略空气阻力,则v0的取值范围和抛出点的高度应为

1????v?gt?v0?gt0?1112?020? A.gt0?v0?gt0,h?gt0?? B.v0?gt0,h?gt0??

2008年第25届全国中学生物理竞赛复赛理论试题

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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?11m3?kg?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?kq1q2,式中静电力常量r2k?8.98?109N?m2?C?2,电荷量q1和q2的单位都是库仑,距离r的单位是米,作用力Fq1q2,式中距离r的单位是米,作用力2rqqF的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式F?122,式中距离r的单位是米,作用

r的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式F?力F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1新单位= C。 3、(5分)电子感应加速器(betatron)的基本原理如下:一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中,磁场