全國(guó)高中物理競(jìng)賽歷年(2009-2013年)試題與詳解答案匯編

1、全國(guó)高中物理競(jìng)賽歷年試題與詳解答案匯編 廣東省鶴山市紀(jì)元中學(xué) 2014年5月全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽提要編者按：按照中國(guó)物理學(xué)會(huì)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)第九次全體會(huì)議的建議，由中國(guó)物理學(xué)會(huì)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)根據(jù)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽章程中關(guān)于命題原則的規(guī)定，結(jié)合我國(guó)目前中學(xué)生的實(shí)際情況，制定了全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要，作為今后物理競(jìng)賽預(yù)賽和決賽命題的依據(jù)，它包括理論基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、其他方面等部分。其中理論基礎(chǔ)的絕大部分內(nèi)容和國(guó)家教委制訂的（全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱中的附錄，即 1983年教育部發(fā)布的高中物理教學(xué)綱要（草案）的內(nèi)容相同。主要差別有兩點(diǎn)：一是少數(shù)地方做了幾點(diǎn)增補(bǔ)，二是去掉了教

2、學(xué)綱要中的說(shuō)明部分。此外，在編排的次序上做了一些變動(dòng)，內(nèi)容表述上做了一些簡(jiǎn)化。1991年2月20日經(jīng)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)擴(kuò)大會(huì)議討論通過(guò)并開(kāi)始試行。1991年9月11日在南寧由全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)第10次全體會(huì)議正式通過(guò)，開(kāi)始實(shí)施。一、理論基礎(chǔ)力 學(xué)1、運(yùn)動(dòng)學(xué)參照系。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程，速度，加速度。相對(duì)速度。矢量和標(biāo)量。矢量的合成和分解。勻速及勻速直線運(yùn)動(dòng)及其圖象。運(yùn)動(dòng)的合成。拋體運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)。剛體的平動(dòng)和繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。2、牛頓運(yùn)動(dòng)定律力學(xué)中常見(jiàn)的幾種力牛頓第一、二、三運(yùn)動(dòng)定律。慣性參照系的概念。摩擦力。彈性力。胡克定律。萬(wàn)有引力定律。均勻球殼對(duì)殼內(nèi)和殼外質(zhì)點(diǎn)的引力公式

3、（不要求導(dǎo)出）。開(kāi)普勒定律。行星和人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。3、物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡。力矩。剛體的平衡。重心。物體平衡的種類。4、動(dòng)量沖量。動(dòng)量。動(dòng)量定理。動(dòng)量守恒定律。反沖運(yùn)動(dòng)及火箭。5、機(jī)械能功和功率。動(dòng)能和動(dòng)能定理。重力勢(shì)能。引力勢(shì)能。質(zhì)點(diǎn)及均勻球殼殼內(nèi)和殼外的引力勢(shì)能公式（不要求導(dǎo)出）。彈簧的彈性勢(shì)能。功能原理。機(jī)械能守恒定律。碰撞。6、流體靜力學(xué)靜止流體中的壓強(qiáng)。浮力。7、振動(dòng)簡(jiǎn)揩振動(dòng)。振幅。頻率和周期。位相。振動(dòng)的圖象。參考圓。振動(dòng)的速度和加速度。由動(dòng)力學(xué)方程確定簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率。阻尼振動(dòng)。受迫振動(dòng)和共振（定性了解）。8、波和聲橫波和縱波。波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。波的圖象。波的干涉

4、和衍射（定性）。聲波。聲音的響度、音調(diào)和音品。聲音的共鳴。樂(lè)音和噪聲。熱 學(xué)1、分子動(dòng)理論原子和分子的量級(jí)。分子的熱運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)。溫度的微觀意義。分子力。分子的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能。物體的內(nèi)能。2、熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律。3、氣體的性質(zhì)熱力學(xué)溫標(biāo)。理想氣體狀態(tài)方程。普適氣體恒量。理想氣體狀態(tài)方程的微觀解釋（定性）。理想氣體的內(nèi)能。理想氣體的等容、等壓、等溫和絕熱過(guò)程（不要求用微積分運(yùn)算）。4、液體的性質(zhì)流體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。表面張力系數(shù)。浸潤(rùn)現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（定性）。5、固體的性質(zhì)晶體和非晶體?？臻g點(diǎn)陣。固體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。6、物態(tài)變化熔解和凝固。熔點(diǎn)。熔解熱。蒸發(fā)和凝結(jié)。飽和汽壓。沸騰和沸

5、點(diǎn)。汽化熱。臨界溫度。固體的升華?？諝獾臐穸群蜐穸扔?jì)。露點(diǎn)。7、熱傳遞的方式傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。8、熱膨脹熱膨脹和膨脹系數(shù)。電 學(xué)1、靜電場(chǎng)庫(kù)侖定律。電荷守恒定律。電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)線。點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)，場(chǎng)強(qiáng)疊加原理。均勻帶電球殼殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)和殼外的場(chǎng)強(qiáng)公式（不要求導(dǎo)出）。勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)中的導(dǎo)體。靜電屏蔽。電勢(shì)和電勢(shì)差。等勢(shì)面。點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出）。電勢(shì)疊加原理。均勻帶電球殼殼內(nèi)和殼外的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出）。電容。電容器的連接。平行板電容器的電容公式（不要求導(dǎo)出）。電容器充電后的電能。電介質(zhì)的極化。介電常數(shù)。2、恒定電流歐姆定律。電阻率和溫度的關(guān)系。電功和電功率。電阻的串、并聯(lián)。電動(dòng)勢(shì)。閉

6、合電路的歐姆定律。一段含源電路的歐姆定律。電流表。電壓表。歐姆表。惠斯通電橋，補(bǔ)償電路。3、物質(zhì)的導(dǎo)電性金屬中的電流。歐姆定律的微觀解釋。液體中的電流。法拉第電解定律。氣體中的電流。被激放電和自激放電（定性）。真空中的電流。示波器。半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體。晶體二極管的單向?qū)щ娦?。三極管的放大作用（不要求機(jī)理）。超導(dǎo)現(xiàn)象。4、磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感線。勻強(qiáng)磁場(chǎng)。安培力。洛侖茲力。電子荷質(zhì)比的測(cè)定。質(zhì)譜儀?；匦铀倨?。5、電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律。楞次定律。自感系數(shù)?；ジ泻妥儔浩?。6、交流電交流發(fā)電機(jī)原理。交流電的最大值和有效值。純電阻、純電感、純電容電路。整流和濾波。三

7、相交流電及其連接法。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理。7、電磁振蕩和電磁波電磁振蕩。振蕩電路及振蕩頻率。電磁場(chǎng)和電磁波。電磁波的波速，赫茲實(shí)驗(yàn)。電磁波的發(fā)射和調(diào)制。電磁波的接收、調(diào)諧，檢波。光 學(xué)1、幾何光學(xué)光的直進(jìn)、反射、折射。全反射。光的色散。折射率與光速的關(guān)系。平面鏡成像。球面鏡成像公式及作圖法。薄透鏡成像公式及作圖法。眼睛。放大鏡。顯微鏡。望遠(yuǎn)鏡。2、波動(dòng)光學(xué)光的干涉和衍射（定性）光譜和光譜分析。電磁波譜。3、光的本性光的學(xué)說(shuō)的歷史發(fā)展。光電效應(yīng)。愛(ài)因斯坦方程。波粒二象性。原子和原子核1、原子結(jié)構(gòu)盧瑟福實(shí)驗(yàn)。原子的核式結(jié)構(gòu)。玻爾模型。用玻爾模型解釋氫光譜。玻爾模型的局限性。原子的受激輻射。激光。2、原子

8、核原子核的量級(jí)。天然放射現(xiàn)象。放射線的探測(cè)。質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)。中子的發(fā)現(xiàn)。原子核的組成。核反應(yīng)方程。質(zhì)能方程。裂變和聚變?；玖Ｗ?。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1、中學(xué)階段全部初等數(shù)學(xué)（包括解析幾何）。2、矢量的合成和分解。極限、無(wú)限大和無(wú)限小的初步概念。3、不要求用微積分進(jìn)行推導(dǎo)或運(yùn)算。二、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)1、要求掌握國(guó)家教委制訂的全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱中的全部學(xué)生實(shí)驗(yàn)。2、要求能正確地使用（有的包括選用）下列儀器和用具：米尺。游標(biāo)卡尺。螺旋測(cè)微器。天平。停表。溫度計(jì)。量熱器。電流表。電壓表。歐姆表。萬(wàn)用電表。電池。電阻箱。變阻器。電容器。變壓器。電鍵。二極管。光具座（包括平面鏡、球面鏡、棱鏡、透鏡等光學(xué)元件在內(nèi)）。3、有些

9、沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的儀器。要求能按給定的使用說(shuō)明書正確使用儀器。例如：電橋、電勢(shì)差計(jì)、示波器、穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器等。4、除了國(guó)家教委制訂的全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱中規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)外，還可安排其它的實(shí)驗(yàn)來(lái)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，但這些實(shí)驗(yàn)所涉及到的原理和方法不應(yīng)超過(guò)本提要第一部分（理論基礎(chǔ)），而所用儀器就在上述第2、3指出的范圍內(nèi)。5、對(duì)數(shù)據(jù)處理，除計(jì)算外，還要求會(huì)用作圖法。關(guān)于誤差只要求：直讀示數(shù)時(shí)的有效數(shù)字和誤差；計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字（不做嚴(yán)格的要求）；主要系統(tǒng)誤差來(lái)源的分析。三、其它方面物理競(jìng)賽的內(nèi)容有一部分要擴(kuò)及到課外獲得的知識(shí)。主要包括以下三方面：1、物理知識(shí)在各方面的應(yīng)用。對(duì)自然界、生產(chǎn)和日常生活中

10、一些物理現(xiàn)象的解釋。2、近代物理的一些重大成果和現(xiàn)代的一些重大信息。3、一些有重要貢獻(xiàn)的物理學(xué)家的姓名和他們的主要貢獻(xiàn)。參考資料：1、全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)辦公室主編的歷屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽參考資料。2、人民教育出版社主編的高級(jí)中學(xué)課本（試用）物理（甲種本）。第30屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷與答案本卷共16題，滿分200分.一、選擇題.本題共5小題，每小題6分.在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意.全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分.1. 下列說(shuō)法正確的是：A.一束單色光從真空射入 時(shí)，在玻璃表面處發(fā)生折射現(xiàn)象，這與光在玻璃中的

11、傳播速度不同于在真空中的傳播速度有關(guān)B.白紙上有兩個(gè)非?？拷男『诎?，實(shí)際上是分開(kāi)的，沒(méi)有重疊部分.但通過(guò)某一顯微鏡所成的象卻是兩個(gè)連在一起的沒(méi)有分開(kāi)的光斑，這與光的衍射現(xiàn)象有關(guān)C.雨后虹的形成與光的全反射現(xiàn)象有關(guān)D.老年人眼睛常變?yōu)檫h(yuǎn)視眼，這時(shí)近處物體通過(guò)眼睛所成的像在視網(wǎng)膜的前方（瞳孔與視網(wǎng)膜之間），故看不清2. 圖中A、B是兩塊金屬板，分別與高壓直流電源的正負(fù)極相連.一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的點(diǎn)電荷自貼近A板處?kù)o止釋放（不計(jì)重力作用）.已知當(dāng)A、B兩板平行、兩板的面積很大且兩板間的距離較小時(shí)，它剛到達(dá)B板時(shí)的速度為u0，在下列情況下以u(píng)表示點(diǎn)電荷剛到達(dá)B板時(shí)的速度A. 若A、B兩

12、板不平行，則u< u0B.若A板面積很小，B板面積很大，則u< u0C.若A、B兩板間的距離很大，則u< u0D.不論A、B兩板是否平行、兩板面積大小及兩板間距離多少，u都等于 u03. 粒子和粒子都沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入同一均勻磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)這兩種粒子沿相同半徑的圓軌道運(yùn)動(dòng).若粒子的質(zhì)量是m1，粒子的質(zhì)量是m2，則粒子與粒子的動(dòng)能之比是A. B. C. D. 4. 由玻爾理論可知，當(dāng)氫原子中的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，有可能A. 發(fā)射出光子，電子的動(dòng)能減少，原子的勢(shì)能減少B. 發(fā)射出光子，電子的動(dòng)能增加，原子的勢(shì)能減少C. 吸收光子，電子的動(dòng)能減少，原子的勢(shì)能增加D

13、. 吸收光子，電子的動(dòng)能增加，原子的勢(shì)能減少5. 圖示兩條虛線之間為一光學(xué)元件所在處，AB為其主光軸.P是一點(diǎn)光源，其傍軸光線通過(guò)此光學(xué)元件成像于Q點(diǎn).該光學(xué)元件可能是A.薄凸透鏡B.薄凹透鏡C.凸球面鏡D.凹球面鏡二、填空題和作圖題.只要給出結(jié)果，不需寫出求得結(jié)果的過(guò)程.6. （8分）國(guó)際上已規(guī)定133Cs原子的頻率f=9192631770Hz（沒(méi)有誤差）.這樣，秒的定義_.國(guó)際上已規(guī)定一個(gè)公認(rèn)的光速值c=299792458m/s（沒(méi)有誤差）.長(zhǎng)度單位由時(shí)間單位導(dǎo)出，則米定義為_(kāi).7. （8分）質(zhì)量為m1的小滑塊，沿一傾角為的光滑斜面滑下，斜面質(zhì)量為m2，置于光滑的水平桌面上.設(shè)重力加速度為

14、g，斜面在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為_(kāi)8. （8分）一線光源，已知它發(fā)出的光包含三種不同頻率的可見(jiàn)光，若要使它通過(guò)三棱鏡分光，最后能在屏上看到這三種不同頻率的光的譜線，則除了光源、三棱鏡和屏外，必須的器件至少還應(yīng)有_.其中一個(gè)的位置應(yīng)在_和_之間，另一個(gè)的位置應(yīng)在_和_之間.9. （12分）如圖所示，A為放在水平光滑桌面上的長(zhǎng)方形物塊，在它上面放有物塊B和C.A、B、C的質(zhì)量分別為m、5m、m.B、C與A之間的靜摩擦系數(shù)和滑動(dòng)摩擦系數(shù)皆為0.10，K為輕滑輪，繞過(guò)輕滑輪連接B和C的輕細(xì)繩都處于水平位置.現(xiàn)用水平方向的恒定外力F拉滑輪，使A的加速度等于0.20g，g為重力加速度.在這種情況時(shí)

15、，B、A之間沿水平方向的作用力的大小等于_，C、A之間沿水平方向的作用力的大小等于_，外力F的大小等于_.10. （14分）i.在做“把電流表改裝成電壓表”的實(shí)驗(yàn)中，必須測(cè)出電流表的內(nèi)阻和用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)改裝成的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn).某同學(xué)對(duì)圖示的器材進(jìn)行了連線，使所連成的電路只要控制單刀雙擲開(kāi)關(guān)的刀位和調(diào)節(jié)電阻箱及變阻器，不需改動(dòng)連線，就能：（1）在與電阻箱斷路的條件下測(cè)出電流表的內(nèi)阻；（2）對(duì)改裝成的電壓表所有的刻度進(jìn)行校準(zhǔn).試在圖中畫出該同學(xué)的全部連線.ii.有一塊橫截面為矩形的長(zhǎng)板，長(zhǎng)度在81cm與82cm之間，寬度在5cm與6cm之間，厚度在1cm與2cm之間.現(xiàn)用直尺（最小刻度為mm）、卡

16、尺（游標(biāo)為50分度）和千分尺（螺旋測(cè)微器）去測(cè)量此板的長(zhǎng)度、寬度和厚度，要求測(cè)出后的最后一位有效數(shù)字是估讀的.試設(shè)想一組可能的數(shù)據(jù)天災(zāi)下面的空格處.板的長(zhǎng)度_cm，板的寬度_cm，板的厚度_cm，三、計(jì)算題.計(jì)算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.11. （20分）在水平地面某處，以相同的速率v0用不同的拋射角分別拋射兩個(gè)小球A和B，它們的射程相同.已知小球A在空中運(yùn)行的時(shí)間為TA，求小球B在空中運(yùn)行的時(shí)間TB.重力加速度大小為g，不考慮空氣阻力.12. （20分）從地球上看太陽(yáng)時(shí)，對(duì)太陽(yáng)直徑的張角=53&

17、#176;.取地球表面上緯度為1°的長(zhǎng)度l=110km，地球表面處的重力加速度g=10m/s2，地球公轉(zhuǎn)的周期T=365天.試僅用以上數(shù)據(jù)計(jì)算地球和太陽(yáng)密度之比.假設(shè)太陽(yáng)和地球都是質(zhì)量均勻分布的球體.13. （16分）一個(gè)用電阻絲繞成的線圈，浸沒(méi)在量熱器所盛的油中，油的溫度為0.當(dāng)線圈兩端加上一定的電壓后，油溫漸漸上升.0時(shí)溫度升高的速率為5.0K·min-1，持續(xù)一段時(shí)間后，油溫上升到30，此時(shí)溫度升高的速率變?yōu)?.5K·min-1，這是因?yàn)榫€圈的電阻與溫度有關(guān).設(shè)溫度為時(shí)線圈的電阻為R，溫度為0時(shí)線圈的電阻為R0，則有R= R0 (1+)，稱為電阻的溫度系數(shù).

18、試求此線圈電阻的溫度系數(shù).假設(shè)量熱器及其中的油以及線圈所構(gòu)成的系統(tǒng)溫度升高的速率與該系統(tǒng)吸收熱量的速率（即單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量）成正比；對(duì)油加熱過(guò)程中加在線圈兩端的電壓恒定不變；系統(tǒng)損失的熱量可忽略不計(jì).14. （18分）如圖所示，一摩爾理想氣體，由壓強(qiáng)與體積關(guān)系的p-V圖中的狀態(tài)A出發(fā)，經(jīng)過(guò)一緩慢的直線過(guò)程到達(dá)狀態(tài)B，已知狀態(tài)B的壓強(qiáng)與狀態(tài)A的壓強(qiáng)之比為，若要使整個(gè)過(guò)程的最終結(jié)果是氣體從外界吸收了熱量，則狀態(tài)B與狀態(tài)A的體積之比應(yīng)滿足什么條件？已知此理想氣體每摩爾的內(nèi)能為，R為普適氣體常量，T為熱力學(xué)溫度.15. （23分）如圖所示，匝數(shù)為N1的原線圈和在數(shù)為N2的副線圈繞在同一閉合的鐵心上

19、，副線圈兩端與電阻R相聯(lián)，原線圈兩端與平行金屬導(dǎo)軌相聯(lián).兩軌之間的距離為L(zhǎng)，其電阻可不計(jì).在虛線的左側(cè)，存在方向與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B. pq是一質(zhì)量為m電阻為r與導(dǎo)軌垂直放置的金屬桿，它可在導(dǎo)軌上沿與導(dǎo)軌平行的方向無(wú)摩擦地滑動(dòng).假設(shè)在任何同一時(shí)刻通過(guò)線圈每一匝的磁通都相同，兩個(gè)線圈的電阻、鐵心中包括渦流在內(nèi)的各種損耗都忽略不計(jì)，且變壓器中的電磁場(chǎng)完全限制在變壓器鐵心中.現(xiàn)于t=0時(shí)開(kāi)始施一外力，使桿從靜止出發(fā)以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng).不考慮連接導(dǎo)線的自感.若已知在某時(shí)刻t時(shí)原線圈中電流的大小I1，i.求此時(shí)刻外力的功率ii.此功率轉(zhuǎn)化為哪些其他形式的功率或能量變化

20、率？試分別求出它們的大小.16. （23分）如圖所示，一質(zhì)量為m半徑為R的由絕緣材料制成的薄球殼，均勻帶正電，電荷量為Q，球殼下面有與球殼固連的底座，底座靜止在光滑水平面上.球殼內(nèi)部有一勁度系數(shù)為的輕彈簧（質(zhì)量不計(jì)），彈簧始終處于水平位置，其一端與球殼內(nèi)壁固連，另一端恰位于球心處，球殼上開(kāi)有一小孔C，小孔位于過(guò)球心的水平線上.在此水平線上離球殼很遠(yuǎn)的O處有一質(zhì)量也為m電荷量也為Q的帶正電的點(diǎn)電荷P，它以足夠大的初速v0沿水平的OC方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng).并知P能通過(guò)小孔C進(jìn)入球殼內(nèi)，不考慮重力和底座的影響.已知靜電力常量k.求P剛進(jìn)入C孔到剛再由C孔出來(lái)所經(jīng)歷的時(shí)間.第29屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試題一

21、、選擇題本題共5小題，每小題6分在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意把符合題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫在每小題后面的方括號(hào)內(nèi)全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分1下列說(shuō)法中正確的是A水在0時(shí)密度最大B一個(gè)絕熱容器中盛有氣體，假設(shè)把氣體中分子速率很大的如大于的分子全部取走，則氣體的溫度會(huì)下降，此后氣體中不再存在速率大于的分子C杜瓦瓶的器壁是由兩層玻璃制成的，兩層玻璃之間抽成真空，抽成真空的主要作用是既可降低熱傳導(dǎo)，又可降低熱輻射D圖示為一絕熱容器，中間有一隔板，隔板左邊盛有溫度為T的理想氣體，右邊為真空現(xiàn)抽掉隔板，則氣體的最終溫度仍為T答

22、案：D2如圖，一半徑為R電荷量為Q的帶電金屬球，球心位置O固定，為球外一點(diǎn)幾位同學(xué)在討論P(yáng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，有下列一些說(shuō)法，其中哪些說(shuō)法是正確的？A若P點(diǎn)無(wú)限靠近球表面，因?yàn)榍虮砻鎺щ?，根?jù)庫(kù)侖定律可推知，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)趨于無(wú)窮大B因?yàn)樵谇騼?nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為0，若P點(diǎn)無(wú)限靠近球表面，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)趨于0C若Q不變，P點(diǎn)的位置也不變，而令R變小，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變D若保持Q不變，而令R變大，同時(shí)始終保持P點(diǎn)極靠近球表面處，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變答案：C 3圖中L為一薄凸透鏡，ab為一發(fā)光圓面，二者共軸，S為與L平行放置的屏，已知這時(shí)ab可在屏上成清晰的像現(xiàn)將透鏡切除一半，只保留主軸以上的一半透鏡，這時(shí)ab在S上的像A尺寸

23、不變，亮度不變B尺寸不變，亮度降低C只剩半個(gè)圓，亮度不變D只剩半個(gè)圓，亮度降低答案：B4一輕質(zhì)彈簧，一端固定在墻上，另一端連一小物塊，小物塊放在摩擦系數(shù)為的水平面上，彈簧處在自然狀態(tài)，小物塊位于O處現(xiàn)用手將小物塊向右移到a處，然后從靜止釋放小物塊，發(fā)現(xiàn)小物塊開(kāi)始向左移動(dòng)A小物塊可能停在O點(diǎn)B小物塊停止以后所受的摩擦力必不為0C小物塊無(wú)論停在O點(diǎn)的左邊還是右邊，停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向兩者既可能相同，也可能相反D小物塊在通過(guò)O點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)直到最遠(yuǎn)處的過(guò)程中，速度的大小總是減??；小物塊在由右邊最遠(yuǎn)處回到O點(diǎn)的過(guò)程中，速度的大小總是增大答案：AC5如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓錐面，軸

24、線OO是豎直的，頂點(diǎn)O在下方，錐角為2，若有兩個(gè)相同的小珠（均視為質(zhì)點(diǎn)）在圓錐的內(nèi)壁上沿不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)，則有：A它們的動(dòng)能相同B它們運(yùn)動(dòng)的周期相同C錐壁對(duì)它們的支撐力相同D它們的動(dòng)能與勢(shì)能之比相同，設(shè)O點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)答案：CD二、填空題和作圖題把答案填在題中的橫線上或把圖畫在題中指定的地方只要給出結(jié)果，不需寫出求得結(jié)果的過(guò)程6（6分）鈾238（92 U）是放射性元素，若衰變時(shí)依次放出，粒子，最終形成穩(wěn)定的核，則其中 X ， Y 答案：82，206(各3分)7（10分）在寒冷地區(qū)，為了防止汽車擋風(fēng)玻璃窗結(jié)霜，可用通電電阻加熱圖示為10根阻值皆為3的電阻條，和一個(gè)內(nèi)阻為0.5的直流電源，現(xiàn)在要使整

25、個(gè)電路中電阻條上消耗的功率最大，i應(yīng)選用_根電阻條ii在圖中畫出電路連線答案：i當(dāng)外電路與內(nèi)電路電阻值相等時(shí)電源的輸出功率最大，電阻條上消耗的功率也最大，因此需用6根電阻條并聯(lián)。(7分)ii如圖所示(任意6根電阻條并聯(lián)均可)(3分)。8（10分）已知：光子有質(zhì)量，但無(wú)靜止質(zhì)量，在重力場(chǎng)中也有重力勢(shì)能若從地面上某處將一束頻率為的光射向其正上方相距為d的空間站，d遠(yuǎn)小于地球半徑，令空間站接收到的光的頻率為，則差 ，已知地球表面附近的重力加速度為g答案：(10分) 解析：由能量守恒得，而光子能量，聯(lián)立消除質(zhì)量即得，其中，所以。9（10分）圖中所示兩物塊疊放在一起，下面物塊位于光滑水平桌面上，其質(zhì)量為

26、m，上面物塊的質(zhì)量為M，兩物塊之間的靜摩擦系數(shù)為現(xiàn)從靜止出發(fā)對(duì)下面物塊施以隨時(shí)間t變化的水平推力Ft，為一常量，則從力開(kāi)始作用到兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間等于 ，此時(shí)物塊的速度等于 答案：， (各5分)解析：由牛頓第二定律得，兩物塊剛發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件為，解得；由動(dòng)量定理得，代入和t解即得。10（16分）圖中K是密封在真空玻璃管內(nèi)的金屬電極，它受光照射后能釋放出電子；W是可以透光的窗口，光線通過(guò)它可照射到電極K上；C是密封在真空玻璃管內(nèi)圓筒形的收集電極，它能收集K所發(fā)出的光電子R是接在電池組E（電壓足夠高）兩端的滑動(dòng)變阻器，電極K通過(guò)導(dǎo)線與串聯(lián)電池組的中心端O連接；G是用于測(cè)量光電流的電

27、流計(jì)已知當(dāng)某一特定頻率的單色光通過(guò)窗口照射電極K時(shí)，能產(chǎn)生光電子當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)接頭處在某一點(diǎn)P時(shí)，可以測(cè)到光電流，當(dāng)滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí)，G的示數(shù)增大，使滑動(dòng)頭繼續(xù)緩慢向右不斷移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)G的示數(shù)變化情況是： 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)接頭從P點(diǎn)緩慢向左不斷移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)G的示數(shù)變化情況是：_ 若測(cè)得用頻率為的單色光照射電極K時(shí)的遏止電壓為，頻率為的單色光照射電極時(shí)的遏止電壓為，已知電子的電荷量為e，則普朗克常量h ，金屬電極K的逸出功 答案：逐漸增大，最后趨向一恒定值。(4分)逐漸減小，最后變到零。(4分)，(各4分)解析：滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，加在光電管上的電壓向正向增大，光電流隨正向電壓的增大先

28、逐漸增大，當(dāng)達(dá)到飽和光電流值后不再改變?；瑒?dòng)觸頭向左滑動(dòng)到某位置后，光電管加反向電壓，反向電壓隨滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)而增大，當(dāng)確定遏止電壓時(shí)，光電流減小為0。由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得 而代入相關(guān)量解得 三、計(jì)算題計(jì)算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位11（18分）如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的柔軟、不可伸長(zhǎng)的輕繩，兩端各系一個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，球A剛好接觸地面，球B被拉到與細(xì)桿同樣高度的水平位置，當(dāng)球B到細(xì)桿的距離為L(zhǎng)時(shí)，繩剛好拉直在繩被拉直時(shí)釋放球B，使球B從靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)求球A剛要離開(kāi)地面時(shí)

29、球B與其初始位置的高度差解：設(shè)球A剛要離開(kāi)地面時(shí)聯(lián)接球B的繩與其初始位置的夾角為，如圖所示，這里球B的速度為，繩對(duì)球B的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律和能量守恒，有當(dāng)A球剛要離開(kāi)地面時(shí)，有以h表示所求高度差，有由解得 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：式各6分，式各3分。12（20分）一段橫截面積S1.0的銅導(dǎo)線接入直流電路中，當(dāng)流經(jīng)該導(dǎo)線的電流I1.0A時(shí)，該段銅導(dǎo)線中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度u為多大？已知，每個(gè)銅原子有一個(gè)“自由電子”，每個(gè)電子的電荷量；銅的密度，銅的摩爾質(zhì)量64gmol阿伏枷德羅常量解：設(shè)單位體積中自由電子數(shù)為n，則有而 由以上兩式得 代入已知數(shù)據(jù)得評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。式6分，式8分，式2分，式

30、4分。13（20分）電荷量分別為q和Q的兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球A和B（均可視為點(diǎn)電荷），質(zhì)量分別為m和M初始時(shí)刻，B的速度為0，A在B的右方，且與B相距，A具有向右的初速度，并還受到一向右的作用力f使其保持勻速運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻，兩球之間可以達(dá)到一最大距離i求此最大距離ii求從開(kāi)始到兩球間距離達(dá)到最大的過(guò)程中f所做的功解：解法一i由于A球始終以恒定的速度運(yùn)動(dòng)，故隨A球一起運(yùn)動(dòng)的參考系為慣性系。在參考系中，因A球靜止，故作用于A球的外力f不做功，A、B兩球構(gòu)成的系統(tǒng)的能量守恒。當(dāng)兩球間的距離為時(shí)，B球以初速度向左運(yùn)動(dòng)，隨著B(niǎo)球遠(yuǎn)離A球，其動(dòng)能在庫(kù)侖力作用下逐漸減小，兩球的靜電勢(shì)能增大，當(dāng)B球動(dòng)能減少到

31、0時(shí)，A、B間距達(dá)到最大值。由能量守恒定律有解得 ii為了計(jì)算變力f做的功，應(yīng)回到初始時(shí)B球相對(duì)它靜止的參考系S來(lái)考察問(wèn)題。相對(duì)S系，當(dāng)兩球間的距離為時(shí)，A球的速度為，B球的速度為0；當(dāng)兩球的速度相等時(shí)，兩球間距離達(dá)到最大值，由功能關(guān)系，在這過(guò)程中，變力f的功由、兩式得 解法二在開(kāi)始時(shí)B球相對(duì)它靜止的參考系S中來(lái)考察問(wèn)題。初始時(shí)，A球的速度為，B球的速度為0，當(dāng)兩球間距離達(dá)到最大值時(shí)，兩球的速度相等，都是，根據(jù)動(dòng)量定理和功能關(guān)系有式中J和W分別是在所考察過(guò)程中變力f的沖量和功。在所考察過(guò)程中某一時(shí)間間隔內(nèi)，的沖量為，在所考察的過(guò)程中，f的總沖量在時(shí)間內(nèi)，A球的位移，力做的功為，在所考察的過(guò)程中

32、，f的總功由以上四式得由式得由式代入式得評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分解法一：、式各10分解法二：、式各10分14（20分）由雙原子分子構(gòu)成的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，一部分雙原子分子會(huì)分解成兩個(gè)單原子分子，溫度越高，被分解的雙原子分子的比例越大，于是整個(gè)氣體可視為由單原子分子構(gòu)成的氣體與由雙原子分子構(gòu)成的氣體的混合氣體這種混合氣體的每一種成分氣體都可視作理想氣體在體積V0.045m3的堅(jiān)固的容器中，盛有一定質(zhì)量的碘蒸氣，現(xiàn)于不同溫度下測(cè)得容器中蒸氣的壓強(qiáng)如下：試求溫度分別為1073K和1473K時(shí)該碘蒸氣中單原子分子碘蒸氣的質(zhì)量與碘的總質(zhì)量之比值已知碘蒸氣的總質(zhì)量與一個(gè)摩爾的雙原子碘分子的質(zhì)量相同，普適氣體

33、常量R8.31J·mol1·K1解：以m表示碘蒸氣的總質(zhì)量，表示蒸氣的溫度為T時(shí)單原子分子的碘蒸氣的質(zhì)量，、分別表示單原子分子碘蒸氣和雙原子分子碘蒸氣的摩爾質(zhì)量，、分別表示容器中單原子分子碘蒸氣和雙原子分子碘蒸氣的分壓強(qiáng)，則由理想氣體的狀態(tài)方程有其中，R為理想氣體常量。根據(jù)道爾頓分壓定律，容器中碘蒸氣的總壓強(qiáng)p滿足關(guān)系式設(shè) 為單原子分子碘蒸氣的質(zhì)量與碘蒸氣的總質(zhì)量的比值，注意到由以上各式解得代入有關(guān)數(shù)據(jù)可得，當(dāng)溫度為1073K時(shí)，當(dāng)溫度為1473K時(shí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：式各4分，式各2分。15（20分）圖中L是一根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為I一電阻為R、每邊長(zhǎng)為2a的導(dǎo)線方框，其中

34、兩條邊與L平行，可繞過(guò)其中心并與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行的軸線OO轉(zhuǎn)動(dòng)，軸線與長(zhǎng)直導(dǎo)線相距b，ba，初始時(shí)刻，導(dǎo)線框與直導(dǎo)線共面現(xiàn)使線框以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，求線框中的感應(yīng)電流的大小不計(jì)導(dǎo)線框的自感已知電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為k，其中k為常量解：當(dāng)線框繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度時(shí)，其位置如圖1所示，俯視圖如圖2所示。當(dāng)線框以角速度繞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框與軸線平行的兩條邊的速度都是，且L中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在這兩條邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和 式中和分別為這兩條邊到L的距離。線框的兩條邊的速度的方向與B和的方向間的夾角分別為和，由電磁感應(yīng)定律，線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為注意到 以及 由以上各式得由歐姆定律得線框中感

35、應(yīng)電流由、兩式得評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。式2分，式8分，式各1分，式2分，式4分。16（20分）一質(zhì)量為m3000kg的人造衛(wèi)星在離地面的高度為H180 km的高空繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，那里的重力加速度g93m·s2由于受到空氣阻力的作用，在一年時(shí)間內(nèi)，人造衛(wèi)星的高度要下降H050km已知物體在密度為的流體中以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力F可表示為FACv2，式中A是物體的最大橫截面積，C是拖曳系數(shù)，與物體的形狀有關(guān)當(dāng)衛(wèi)星在高空中運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為衛(wèi)星的拖曳系數(shù)Cl，取衛(wèi)星的最大橫截面積A60m2已知地球的半徑為R06400km試由以上數(shù)據(jù)估算衛(wèi)星所在處的大氣密度解：設(shè)一年前、后衛(wèi)星的速度分別為、

36、，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球的質(zhì)量，和分別為一年前、后衛(wèi)星的軌道半徑，即衛(wèi)星在一年時(shí)間內(nèi)動(dòng)能的增量由、三式得由、式可知，表示在這過(guò)程中衛(wèi)星的動(dòng)能是增加的。在這過(guò)程中衛(wèi)星引力勢(shì)能的增量，表示在這過(guò)程中衛(wèi)星引力勢(shì)能是減小的。衛(wèi)星機(jī)械能的增量由、式得，表示在這過(guò)程中衛(wèi)星的機(jī)械能是減少的。由、式可知，因、非常接近，利用式可表示為衛(wèi)星機(jī)械能減少是因?yàn)榭朔諝庾枇ψ隽斯ΑＰl(wèi)星在沿半徑為R的軌道運(yùn)行一周過(guò)程中空氣作用于衛(wèi)星的阻力做的功根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律有由、式得式表明衛(wèi)星在繞軌道運(yùn)行一周過(guò)程中空氣阻力做的功是一恒量，與軌道半徑無(wú)關(guān)。衛(wèi)星繞半徑為R的軌道運(yùn)行一周

37、經(jīng)歷的時(shí)間由、式得由于在一年時(shí)間內(nèi)軌道半徑變化不大，可以認(rèn)為T是恒量，且以表示一年時(shí)間，有衛(wèi)星在一年時(shí)間內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)在一年時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星克服空氣阻力做的功(21)由功能關(guān)系有(22)由(21)(22)各式并利用得(23)代入有關(guān)數(shù)據(jù)得(24)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分(24)式3分，式2分，式各1分，(23)式7分。第28屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷1-5678總分910111213141516本卷共16題，滿分200 分得分閱卷復(fù)核一、選擇題本題共5小題，每小題6分在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意把符合題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫在每小題后面的方括號(hào)內(nèi)全部

38、選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分1常用示波器中的掃描電壓u隨時(shí)間t變化的圖線是 2下面列出的一些說(shuō)法中正確的是A在溫度為200C 和壓強(qiáng)為1個(gè)大氣壓時(shí)，一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣，在此過(guò)程中，它所吸收的熱量等于其內(nèi)能的增量B有人用水銀和酒精制成兩種溫度計(jì)，他都把水的冰點(diǎn)定為0度，水的沸點(diǎn)定為100度，并都把0刻度與100刻度之間均勻等分成同數(shù)量的刻度，若用這兩種溫度計(jì)去測(cè)量同一環(huán)境的溫度（大于0度小于 100度）時(shí)，兩者測(cè)得的溫度數(shù)值必定相同C 一定量的理想氣體分別經(jīng)過(guò)不同的過(guò)程后，壓強(qiáng)都減小了，體積都增大了，則從每個(gè)過(guò)程中氣體與外界交換的總熱量看，在有的過(guò)程中氣體可

39、能是吸收了熱量，在有的過(guò)程中氣體可能是放出了熱量，在有的過(guò)程中氣體與外界交換的熱量為 0 .D 地球表面一平方米所受的大氣的壓力，其大小等于這一平方米表面單位時(shí)間內(nèi)受上方作熱運(yùn)動(dòng)的空氣分子對(duì)它碰撞的沖量，加上這一平方米以上的大氣的重量 3把以空氣為介質(zhì)的兩個(gè)平行板電容器a和b串聯(lián)，再與電阻R和電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源如圖連接平衡后，若把一塊玻璃板插人電容器a中，則再達(dá)到平衡時(shí)， A與玻璃板插人前比，電容器a兩極間的電壓增大了 B與玻璃板插人前比，電容器a兩極間的電壓減小了 C與玻璃板插入前比，電容器b貯存的電能增大了 D玻璃板插人過(guò)程中電源所做的功等于兩電容器貯存總電能的增加量 4多電子原子核外電

40、子的分布形成若干殼層，K殼層離核最近，L殼層次之，M殼層更次之，每一殼層中可容納的電子數(shù)是一定的，當(dāng)一個(gè)殼層中的電子填滿后，余下的電子將分布到次外的殼層當(dāng)原子的內(nèi)殼層中出現(xiàn)空穴時(shí)，較外殼層中的電子將躍遷至空穴，并以發(fā)射光子（X光）的形式釋放出多余的能量，但亦有一定的概率將躍遷中放出的能量傳給另一個(gè)電子，使此電子電離，這稱為俄歇（Auger）效應(yīng)，這樣電離出來(lái)的電子叫俄歇電子現(xiàn)用一能量為40.00keV的光子照射Cd（鎬）原子，擊出Cd原子中K層一個(gè)電子，使該殼層出現(xiàn)空穴，己知該K層電子的電離能為26.8keV隨后，Cd原子的L 層中一個(gè)電子躍遷到K層，而由于俄歇效應(yīng)，L層中的另一個(gè)的電子從Cd

41、原子射出，已知這兩個(gè)電子的電離能皆為4.02keV，則射出的俄歇電子的動(dòng)能等于 A( 26.84.024.02 ) keV B(40.0026.8 4.02 ) keVC( 26.84.02 ) keV D( 40.00 26.8 + 4.02 ) keV 5一圓弧形的槽，槽底放在水平地面上，槽的兩側(cè)與光滑斜坡aa、bb相切，相切處a、b位于同一水平面內(nèi)，槽與斜坡在豎直平面內(nèi)的截面如圖所示一小物塊從斜坡aa上距水平面ab的高度為Zh處沿斜坡自由滑下，并自a處進(jìn)人槽內(nèi)，到達(dá)b后沿斜坡bb向上滑行，已知到達(dá)的最高處距水平面ab 的高度為h；接著小物塊沿斜坡bb滑下并從b處進(jìn)人槽內(nèi)反向運(yùn)動(dòng)，若不考慮

42、空氣阻力，則A小物塊再運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)速度變?yōu)榱鉈小物塊尚未運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)，速度已變?yōu)榱鉉小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處，并能沿斜坡aa向上 滑行，上升的最大高度為2hD小物塊不僅能再運(yùn)動(dòng)到a處，并能沿斜坡aa向上滑行，上升的最大高度小于h 二、填空題和作圖題把答案填在題中的橫線上或把圖畫在題中指定的地方只要給出結(jié)果不需寫出求得結(jié)果的過(guò)程6( 6分）在大氣中，將一容積為 0.50m3的一端封閉一端開(kāi)口的圓筒筒底朝上筒口朝下豎直插人水池中，然后放手平衡時(shí)，筒內(nèi)空氣的體積為0.40m3設(shè)大氣的壓強(qiáng)與10.0m 高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同，則筒內(nèi)外水面的高度差為得分閱卷復(fù)核 得分閱卷復(fù)核7(10分）近年來(lái)，由于“微

43、結(jié)構(gòu)材料”的發(fā)展，研制具有負(fù)折射率的人工材料的光學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用，已受人們關(guān)注對(duì)正常介質(zhì)，光線從真空射人折射率為n的介質(zhì)時(shí)，人射角和折射角滿足折射定律公式，人射光線和折射光線分布在界面法線的兩側(cè)；若介質(zhì)的折射率為負(fù)，即n<0，這時(shí)人射角和折射角仍滿足折射定律公式，但人射光線與折射光線分布在界面法線的同一側(cè)現(xiàn)考慮由共軸的兩個(gè)薄凸透鏡L1和L2構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，兩透鏡的光心分別為O1和O2，它們之間的距離為s若要求以與主光軸成很小夾角的光線人射到O1能從O2出射，并且出射光線與人射光線平行，則可以在O1和O2之間放一塊具有負(fù)折射率的介質(zhì)平板，介質(zhì)板的中心位于OO的中點(diǎn)，板的兩個(gè)平行的側(cè)面與主光軸

44、垂直，如圖所示若介質(zhì)的折射率n= -1.5，則介質(zhì)板的厚度即垂直于主光軸的兩個(gè)平行側(cè)面之間的距離 d = 得分閱卷復(fù)核8( 10分）已知：規(guī)定一個(gè)K（鉀）原子與Cl（氯）原子相距很遠(yuǎn)時(shí)，他們的相互作用勢(shì)能為0；從一個(gè)K原子中移走最外層電子形成K+離子所需的能量（稱為電離能）為EK，一個(gè)Cl原子吸收一個(gè)電子形成Cl-離子釋放的能量（稱為電子親和能）為ECl；K離子（視為質(zhì)點(diǎn)）與Cl-離子（視為質(zhì)點(diǎn)）之間的吸引力為庫(kù)侖力，電子電荷量的大小為e，靜電力常量為k利用以上知識(shí)，可知當(dāng)KCI分子中K+離子與Cl-離子之間的庫(kù)侖相互作用勢(shì)能為0時(shí)，K+離子與Cl-離子之間的距離rs，可表示為 若已知EK =

45、 4.34ev， ECl=3.62eV , k =9.0 ×109N·m2·C-2 , e =1.60×10-19C，則rs= m得分閱卷復(fù)核9(10分）光帆是裝置在太空船上的一個(gè)面積很大但很輕的帆，利用太陽(yáng)光對(duì)帆的光壓，可使太空船在太空中飛行設(shè)想一光帆某時(shí)刻位于距離太陽(yáng)為1天文單位（即日地間的平均距離）處，已知該處單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于太陽(yáng)光輻射方向的單位面積的輻射能量E =1.37×103J·m -2· s-1，設(shè)平面光帆的面積為1.0×106m2，且其平面垂直于太陽(yáng)光輻射方向，又設(shè)光帆對(duì)太陽(yáng)光能全部反射（不吸收

46、），則光帆所受光的壓力約等于 N得分閱卷復(fù)核10(20分）有兩個(gè)電阻1和2，它們的阻值隨所加電壓的變化而改變，從而它們的伏安特性即電壓和電流不再成正比關(guān)系（這種電阻稱為非線性電阻）假設(shè)電阻1和電阻2的伏安特性圖線分別如圖所示現(xiàn)先將這兩個(gè)電阻并聯(lián)，然后接在電動(dòng)勢(shì)E=9.0V、內(nèi)電阻r0 = 2.0的電源上試?yán)妙}給的數(shù)據(jù)和圖線在題圖中用作圖法讀得所需的數(shù)據(jù)，進(jìn)而分別求出電阻1和電阻2上消耗的功率P1和P2要求：i在題圖上畫出所作的圖線（只按所畫圖線評(píng)分，不要求寫出畫圖的步驟及理由）ii從圖上讀下所需物理量的數(shù)據(jù)（取二位有效數(shù)字），分別是： iii求出電阻R1消耗的功率P1= ，電阻R2消耗的功率

47、P2 三、計(jì)算題計(jì)算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位得分閱卷復(fù)核11(17分）宇航員從空間站（繞地球運(yùn)行）上釋放了一顆質(zhì)量m=500kg的探測(cè)衛(wèi)星該衛(wèi)星通過(guò)一條柔軟的細(xì)輕繩與空間站連接，穩(wěn)定時(shí)衛(wèi)星始終在空間站的正下方，到空間站的距離l=20km已知空間站的軌道為圓形，周期T = 92 min（分）i忽略衛(wèi)星拉力對(duì)空間站軌道的影響，求衛(wèi)星所受輕繩拉力的大小ii假設(shè)某一時(shí)刻衛(wèi)星突然脫離輕繩試計(jì)算此后衛(wèi)星軌道的近地點(diǎn)到地面的高度、遠(yuǎn)地點(diǎn)到地面的高度和衛(wèi)星運(yùn)行周期取地球半徑R = 6.400×103km，

48、地球同步衛(wèi)星到地面的高度為H0 =3.6000×104km，地球自轉(zhuǎn)周期T0 = 24 小時(shí)12(17分）某同學(xué)選了一個(gè)傾角為的斜坡，他騎在自行車上剛好能在不踩踏板的情況下讓自行車沿斜坡勻速向下行駛，現(xiàn)在他想估測(cè)沿此斜坡向上勻速行駛時(shí)的功率，為此他數(shù)出在上坡過(guò)程中某一只腳蹬踩踏板的圈數(shù) N（設(shè)不間斷的勻速蹬），并測(cè)得所用的時(shí)間t，再測(cè)得下列相關(guān)數(shù)據(jù)：自行車和人的總質(zhì)量m，輪盤半徑Rl，飛輪半徑R2，車后輪半徑R3試導(dǎo)出估測(cè)功率的表達(dá)式己知上、下坡過(guò)程中斜坡及空氣作用于自行車的阻力大小相等，不論是在上坡還是下坡過(guò)程中，車輪與坡面接觸處都無(wú)滑動(dòng)不計(jì)自行車內(nèi)部各部件之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而消耗的能量得分閱卷復(fù)核13(20分）電荷量為q的正電荷，均勻分布在由絕緣材料制成的質(zhì)量為m 半徑為R的均勻細(xì)圓環(huán)上，現(xiàn)設(shè)法加外力使圓環(huán)從靜止開(kāi)始，繞通過(guò)環(huán)心垂直于環(huán)面的軸線勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)試求從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到環(huán)的角速度達(dá)到某一值0的整個(gè)過(guò)程中外力所做的功已知轉(zhuǎn)動(dòng)帶電圓環(huán)的等效電流為I時(shí)，等效電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)整個(gè)以圓環(huán)為周界的圓面的磁通量kI, k為一已知常量不計(jì)電荷作