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              【2003第20屆】全國中學生物理競賽復賽試題及答案 Word版含答案  共用

              • 文件大小:448 KB
              • 資料類型:試題 資料編號:998871
              • 感謝網友:shuxuea上傳  審核人:shulihua
              • 上傳時間:2014年09月10日 23時24分00秒
              • 更新時間:2014年09月10日 23時24分00秒
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              文件簡介::
              第二十屆全國中學生物理競賽復賽試卷2003年9月20日
              學號___________姓名_____________
              全卷共七題,總分為140分。
              一、(15分)圖中a為一固定放置的半徑為R的均勻帶電球體,O為其球心.己知取無限遠處的電勢為零時,球表面處的電勢為U=1000V.在離球心O很遠的O′點附近有一質子b,它以Ek=2000eV的動能沿與O(O平行的方向射向a.以l表示b與O(O線之間的垂直距離,要使質子b能夠與帶電球體a的表面相碰,試求l的最大值.把質子換成電子,再求l的最大值.


              二、(15分)U形管的兩支管A、B和水平管C都是由內徑均勻的細玻璃管做成的,它們的內徑與管長相比都可忽略不計.己知三部分的截面積分別為SA=1.0×10-2cm2,SG=3.0×10-2cm2,SC=2.0×10-2cm2,在C管中有一段空氣柱,兩側被水銀封閉.當溫度為t1=27℃時,空氣柱長為=30cm(如圖所示),C中氣柱兩側的水銀柱長分別為a=2.0cm,b=3.0cm,A、B兩支管都很長,其中的水銀柱高均為h=12cm.大氣壓強保持為p0=76cmHg不變.不考慮溫度變化時管和水銀的熱膨脹.試求氣柱中空氣溫度緩慢升高到t=97℃時空氣的體積.


              三、(20分)有人提出了一種不用火箭發射人造地球衛星的設想.其設想如下:沿地球的一條弦挖一通道,如圖所示.在通道的兩個出口處A和B,分別將質量為M的物體和質量為m的待發射衛星同時自由釋放,只要M比m足夠大,碰撞后,質量為m的物體,即待發射的衛星就會從通道口B沖出通道;設待發衛星上有一種裝置,在待發衛星剛離開出口B時,立即把待發衛星的速度方向變為沿該處地球切線的方向,但不改變速度的大小.這樣待發衛星便有可能繞地心運動,成為一個人造衛星.若人造衛星正好沿地球表面繞地心做圓周運動,則地心到該通道的距離為多少?己知M=20m,地球半徑R0=6400km.假定地球是質量均勻分布的球體,通道是光滑的,兩物體間的碰撞是彈性的.

              四、(20分)如圖所示,一半徑為R、折射率為n的玻璃半球,放在空氣中,平表面中央半徑為h0的區域被涂黑.一平行光束垂直入射到此平面上,正好覆蓋整個表面.Ox為以球心O為原點,與平而垂直的坐標軸.通過計算,求出坐標軸Ox上玻璃半球右邊有光線通過的各點(有光線段)和無光線通過的各點(無光線段)的分界點的坐標.



              五、(22分)有一半徑為R的圓柱A,靜止在水平地面上,并與豎直墻面相接觸.現有另一質量與A相同,半徑為r的較細圓柱B,用手扶著圓柱A,將B放在A的上面,并使之與墻面相接觸,如圖所示,然后放手.
              己知圓柱A與地面的靜摩擦系數為0.20,兩圓柱之間的靜摩擦系數為0.30.若放手后,兩圓柱體能保持圖示的平衡,問圓柱B與墻面間的靜摩擦系數和圓柱B的半徑r的值各應滿足什么條件?



              六、(23分)兩個點電荷位于x軸上,在它們形成的電場中,若取無限遠處的電勢為零,則在正x軸上各點的電勢如圖中曲線所示,當x→0時,電勢U→∞:當x→∞時,電勢U→0;電勢為零的點的坐標x0,電勢為極小值-U0的點的坐標為αx0(α>2)。試根據圖線提供的信息,確定這兩個點電荷所帶電荷的符號、電量的大小以及它們在軸上的位置.



              七、(25分)如圖所示,將一鐵餅狀小物塊在離地面高為h處沿水平方向以初速v0拋出.己知物塊碰地彈起時沿豎直方向的分速度的大小與碰前沿豎直方向的分速度的大小之比為e(<1).又知沿水平方向物塊與地面之間的滑動摩擦系數為μ(≠0):每次碰撞過程的時間都非常短,而且都是“餅面”著地.求物塊沿水平方向運動的最遠距離.
                  

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