高中物理竞赛试题

发布 2022-07-07 23:38:28 阅读 5190

1、 填空题。(10分)

(1)一圆柱体的坚固容器,高为h,上底有一可以打开和关闭的密封阀门,现把此容器沉入深为h的湖底,并打开阀门,让水充满容器,然后关闭阀门。设大气压强为p0,湖水的密度为 ,则容器内部底面受到的向下的压强为若将此容器从湖底移动湖面上,这时容器内部底面上受到的向下的压强为p0+ gh、p0+ gh)

(2)氢原子处于基态时,能量e当氢原子处于n=5的能量状态时,氢原子的能量为当氢原子从n=5状态跃迁到n=1的基态时,辐射光子的能量是是___光线(红外线、可见或紫外线)。(13.6 ev、-0.

54ev.06ev、紫外线)

2、(15分)质量为m的物体a置于质量为m、倾角为的斜面b上,a、b之间光滑接触,b的底面与水平地面也是光滑接触。设开始时a与b均为静止,而后a以某初速度沿b的斜面向上运动,如图所示,试问a在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面?为什么?

讨论中不必考虑b向前倾倒的可能性。(不会离开斜面,因为a与b的相互作用力为(mmcos g) /m+m(sin )2],始终为正值)

3、(15分)一电荷q1均匀分布在一半球面上,无数个点电荷、电量均为q2位于通过球心的轴线上,且在半球面的下部。第k个电荷与球心的距离为 ,而k=1,2,3,4……,设球心处的电势为零,周围空间均为自由空间。若q1已知求q2。

(-q1/2)

4、(20分)一根长玻璃管,上端封闭,下端竖直插入水银中,露出水银面的玻璃管长为76 cm。水银充满管子的一部分。玻璃管的上端封闭有0.

001mol的空气,如图所示。外界大气压强为76cmhg。空气的定容摩尔热容量为cv =20.

5j/mol k。当玻璃管与管内空气的温度均降低100c时,试问管内空气放出多少热量?(0.

247焦耳)

5、(20分)如图所示,折射率n=1.5的全反射棱镜上方6cm处放置一物体ab,棱镜直角边长为6cm,棱镜右侧10cm处放置一焦距f1=10cm的凸透镜,透镜右侧15cm处再放置一焦距f2=10cm的凹透镜,求该光学系统成像的位置和像放大率。(在凹透镜的右侧10cm处、放大率为2)

6、(20分)在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为q的四个点电荷,在对角线交点上放一个质量为m,电量为q(与q同号)的自由点电荷。若将q沿着对角线移动一个小的距离,它是否会做周期性振动?若会,其周期是多少?

(会做周期性振动,周期为 )

7、(20分)一匀质细导线圆环,总电阻为r,半径为a,圆环内充满方向垂直于环面的匀强磁场,磁场以速率k均匀的随时间增强,环上的a、d、c三点位置对称。电流计g连接a、c两点,如图所示。若电流计内阻为rg,求通过电流计的电流大小。

(8、(20分)如图所示,质量为m的长滑块静止放在光滑水平面上,左侧固定在一劲度系数为k且足够长的的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细线所能承受的最大拉力为t。使一质量为m,初速度为v0的小物体,在滑块上无摩擦地向左运动,而后压缩弹簧。(1)求出细线被拉断的条件;(2)滑块在细线拉断后被加速的过程中,所能获得的最大的左向加速度为多大?

(3)物体最后离开滑块时相对于地面速度恰为零的条件是什么?

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