第18屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試題

1、.“高中物理參考搜集 HYPERLINK wlck wlck HYPERLINK PAGE ：.；第十八屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試題 第3頁(yè)第十八屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試題2001年2001年全卷共六題，總分為140分一、22分有一放在空氣中的玻璃棒，折射率，中心軸線長(zhǎng)，一端是半徑為的凸球面1要使玻璃棒的作用相當(dāng)于一架理想的天文望遠(yuǎn)鏡使主光軸上無(wú)限遠(yuǎn)處物成像于主光軸上無(wú)限遠(yuǎn)處的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，取中心軸線為主光軸，玻璃棒另一端應(yīng)磨成什么樣的球面？2對(duì)于這個(gè)玻璃棒，由無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)射來(lái)的平行入射光柬與玻璃棒的主光軸成小角度時(shí)，從棒射出的平行光束與主光軸成小角度，求此比值等于此玻璃棒望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視角放大率二、

2、(22分)正確運(yùn)用壓力鍋的方法是：將己蓋好密封鍋蓋的壓力鍋(如圖復(fù)18-2-1)加熱，當(dāng)鍋內(nèi)水沸騰時(shí)再加蓋壓力閥S，此時(shí)可以以為鍋內(nèi)只需水的飽和蒸氣，空氣己全部排除然后繼續(xù)加熱，直到壓力閥被鍋內(nèi)的水蒸氣頂起時(shí)，鍋內(nèi)即已到達(dá)預(yù)期溫度(即設(shè)計(jì)時(shí)希望到達(dá)的溫度)，現(xiàn)有一壓力鍋，在海平面處加熱能到達(dá)的預(yù)期溫度為120某人在海拔5000m的高山上運(yùn)用此壓力鍋，鍋內(nèi)有足量的水1假設(shè)不加蓋壓力閥，鍋內(nèi)水的溫度最高可達(dá)多少？2假設(shè)按正確方法運(yùn)用壓力鍋，鍋內(nèi)水的溫度最高可達(dá)多少？3假設(shè)未按正確方法運(yùn)用壓力鍋，即蓋好密封鍋蓋一段時(shí)間后，在點(diǎn)火前就加上壓力閥。此時(shí)水溫為27，那么加熱到壓力閥剛被頂起時(shí)，鍋內(nèi)水的溫度

3、是多少？假設(shè)繼續(xù)加熱，鍋內(nèi)水的溫度最高可達(dá)多少？假設(shè)空氣不溶于水知：水的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系圖線如圖復(fù)18-2-2所示大氣壓強(qiáng)與高度的關(guān)系的簡(jiǎn)化圖線如圖復(fù)18-2-3所示時(shí)；處三、22分有兩個(gè)處于基態(tài)的氫原子、，靜止，以速度與之發(fā)生碰撞己知：碰撞后二者的速度和在一條直線上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有能夠被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，試論證：速度至少需求多大以表示？己知電子電量為，質(zhì)子質(zhì)量為。電子質(zhì)量為氫原子的基態(tài)能量為圖復(fù) 18-4四、22分如圖復(fù)18-4所示，均勻磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，為大于0的

4、常數(shù)現(xiàn)有兩個(gè)完全一樣的均勻金屬圓環(huán)相互交疊并固定在圖中所示位置，環(huán)面處于圖中紙面內(nèi)。圓環(huán)的半徑為，電阻為，相交點(diǎn)的電接觸良好兩個(gè)環(huán)的接觸點(diǎn)與間的劣弧對(duì)圓心的張角為60。求時(shí)，每個(gè)環(huán)所受的均勻磁場(chǎng)的作用力，不思索感應(yīng)電流之間的作用圖復(fù) 18-4五、25分如圖復(fù)18-5所示，一薄壁導(dǎo)體球殼以下簡(jiǎn)稱為球殼的球心在點(diǎn)球殼經(jīng)過(guò)一細(xì)導(dǎo)線與端電壓的電池的正極相連，電池負(fù)極接地在球殼外點(diǎn)有一電量為的點(diǎn)電荷，點(diǎn)有一電量為的點(diǎn)電荷。之間的間隔 ，之間的間隔 現(xiàn)想象球殼的半徑從開場(chǎng)緩慢地增大到50，問(wèn)：在此過(guò)程中的不同階段，大地流向球殼的電量各是多少？己知靜電力恒量假設(shè)點(diǎn)電荷能穿過(guò)球殼壁進(jìn)入導(dǎo)體球殼內(nèi)而不與導(dǎo)體壁接觸。六、27分一玩具“火箭由上下兩部分和一短而硬即勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧構(gòu)成上部分的質(zhì)量為，下部分的質(zhì)量為，彈簧夾在與之間，與二者接觸而不固連讓、壓緊彈簧，并將它們鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為己知的定值經(jīng)過(guò)遙控可解除鎖定，讓彈簧恢復(fù)至原長(zhǎng)并釋放其彈性勢(shì)能，設(shè)這釋放過(guò)程的時(shí)間極短第一種方案是讓玩具位于一枯井的井口處并處于靜止形狀時(shí)解除鎖定，從而使上部分升空第二種方案是讓玩具在井口處從靜止開場(chǎng)自在下落，撞擊井底井足夠深后以原速率反彈，反彈后當(dāng)玩具垂直向上運(yùn)動(dòng)到離井口深度為某值的時(shí)辰解除鎖定1在第一種方案中，玩具的上部分升空到達(dá)的最大高度從井口算起為多少？