第十屆全國中生物理競賽預賽試題

1、第十屆全國中學生物理競賽預賽試題一、將正確的答案前面的字母填在橫線上方（16分，每小題8分）1由于大氣中C02含量增多，導致全球氣溫增高，這被稱為溫室效應，是環(huán)境保護面臨的一個重大問題。C02對地面附近氣溫產(chǎn)生影響，主要是因為C02氣。A對射來的太陽光中的紅外線有強烈的吸收作用，這就足以使全球氣溫增高。B.在一晝夜中對射來的太陽光中吸收的熱大于它向地球外四周輻射的熱，這就使C02的溫度升高，導致全球氣溫增高。C對由地面向外輻射的紅外線有強烈的吸收作用，是這些被吸收的熱三大氣溫度升高。D.強烈吸收由地面向外輻射的紅外線，又向各方向輻射紅外線，其中約一半向地面輻射，從而地面附近氣溫增高。E. 對由

2、地面向外輻射的紅外線有強烈的反射作用，使這些能量返回地面，從而地面附近氣溫增咼。2十九世紀末到二十世紀初，標志近代物理學誕生的兩項最重要的科學成就是下列諸項中的和A、晶體管的發(fā)明B、麥克斯韋電磁場理論的建立C、狹義相對論的建立E、.赫茲實驗證實電磁波的存在D、.原子的核式結(jié)構(gòu)的確定F、世界上第一臺激光器研制成功圖10-4H、量子論的提出J超導電性的發(fā)現(xiàn)G、電子的發(fā)現(xiàn)I、放射性元素的發(fā)現(xiàn)二、（16分，每小題8分）試在U圖10-11.圖10-1中縱坐標為光電效應實驗中所加電壓（極限頻率為vo，普朗克恒量為h,電子電量為e,圖中畫出能產(chǎn)生光電流的區(qū)域（用斜線表示）。2.光學系統(tǒng)如圖10-2所示，A為

3、物平面，垂直于光軸，L為會聚透鏡,M為與光軸成45°角的平面鏡。P為像面，垂直于經(jīng)平面鏡反射后的光軸。圖10-3為同一光學系統(tǒng)的透視圖。設物為A面上的一個“上”字（如圖10-3），試在圖10-3中實像面P上畫出像的形狀。|P圖10-2三、半徑為R、質(zhì)量為M1的均勻圓球與一質(zhì)量為M2的重物分別用細繩AD和ACE懸掛于同一點A，并處于平衡，如圖10-4所示。已知懸點A到球心0的距離為L,不考慮繩的質(zhì)量和繩與球心的摩擦，試求懸掛圓球的繩AD與豎直方向AB的夾角B。四、磁流體發(fā)電機的示意圖如圖10-5所示，橫截面為矩形的管道長為I，寬為a,高為b,上下兩個側(cè)面是絕緣體，相距為a的兩個側(cè)面是電

4、阻可忽略的導體，此兩導體側(cè)面與一負載電阻Rl相聯(lián)。整個管道放在一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向垂直于上下側(cè)面向上?，F(xiàn)有電離氣體（正、負帶電粒子）持續(xù)穩(wěn)定地流經(jīng)管道，為了使問題簡化，設橫截面上各點流速相同。已知流速與電離氣體所受的摩擦阻力成正比；且無論有無磁場存在時，都維持管兩端電離氣體的壓強差皆為p。設無磁場存在時電離氣體的流速為V0,求有磁場存在時此流體發(fā)電機的電動勢的大小£。已知電離氣體的平均電阻率為P。圖10-6五、圖10-6中所示ad為一平行板電容器的兩個極板，be是一塊長寬都與a板相同的厚導體板，平行地插在a、d之間，導體板的厚度bc=ab=cd。極板a、d與內(nèi)阻可

5、忽略的電動勢為&的蓄電池以及電阻R相聯(lián)如圖，已知在沒有導體板be時電容器a、d的電容為C。現(xiàn)將導體板bc抽走，設已知抽走過程中所做的功為A，求這過程中電阻R上消耗的電能。六、晶體三極管的基極B、反射極E和集電極C的電勢分別用Ub、Ue和Uc表示。理想的圖10-7硅NPN開關三極管的性能如下:當Ub較Ue高0.6V或更高，即Ub-Ue>0.6V時，三極管完全導通，即發(fā)射極E與集電極C之間相當于用導線直接接通。當Ub-Ue<0.6V時，三極管關斷。即發(fā)射極E與集電極C之間完全不通。開關三極管只有完全導通與關斷兩個狀態(tài)。圖10-7所示是一個有實際用途的電路，1和n都是理想的硅NP

6、N開關三極管。要求1. 在圖10-8中畫出輸出電壓U2隨輸入電壓Ui變化的圖線。2舉出此電路一個可能的應用。AU2(V)1210圖10-8Ui(V)七、一圓錐透鏡如圖10-9所示，S、S'為錐面，M為底面；通過錐頂A垂直于底面的直線為光軸。平行光垂直入射于底面。現(xiàn)在把一垂直于光軸的平面屏P從透鏡頂點A向右方移動。設不計光的干涉與衍射。1. 用示意圖畫出在屏上看到的圖像。當屏遠移時圖像怎樣變化？2. 設圓錐底面半徑為R，錐面母線與底面的夾角為B(3°5°),透鏡材料的折射率為n。令屏離錐頂A的距離為x,求出為描述圖像變化需給出的屏的幾個特殊位置。圖10-9八、10個同

7、樣的扁長木塊一個緊挨一個地放在水平底面上，如圖10-10所示，每個木塊的質(zhì)量m=0.40千克，長1=0.50米，它們與底面間的靜摩擦和滑動摩擦系數(shù)均為卩2=0.10。原來木塊處于靜止狀態(tài)。左方第一個木塊的左端上方放一質(zhì)量為M=1.0千克的小鉛塊，它與木塊間的靜摩擦和滑動摩擦系數(shù)均為卩1=0.20?，F(xiàn)突然給鉛塊一向右的初速度V°=4.3米/秒，使其在大木塊上滑行。試確定鉛塊最后的位置在何處（落在地上還是停在哪塊木塊上）。取重力加速度g=10米/秒蔦設鉛塊的線度與I相比可以忽略。nnV。i>圖10-10LWI7777B大氣2m、九、圖10-11所示為一放在支架上的直立汽缸，其上部園筒的體積為Vm,內(nèi)有一質(zhì)量為截面積為2S的很薄的活塞A。下部園筒足夠長，內(nèi)有一質(zhì)量為m、截面積為S的活塞B。兩園筒由一細而短的管道連通?；钊稍诟髯缘膱@筒內(nèi)無摩擦地上下滑動?；钊鸄的上方盛有1摩爾的理想氣體，活塞A、B之間盛有2摩爾的同種理想氣體。達到平衡時，A上方氣體的溫度為To,A、B之間的氣體的體積大于Vm。該理想氣體每摩爾的內(nèi)能U可用U=cT來表示，c為恒量，T為熱力學溫度。設活塞、汽缸壁、管