第21位应聘者
第21届全国中学生物理竞赛预赛题试卷
本卷共九题，满分140分。 一、（15分）填空
1. a.原子大小的数量级为 ____________ m。
b.______________________________ 原子核大小的数量级为 m。 c. __________________________ 氦原子的质量约为 kg。
d.________________________________________ —个可见光光子的能量的数量级为 J。
2004.
e.__________________________________________________ 在标准状态下，1cm3气体中的分子数约为 _____________________________________________________ 。
（普朗克常量 h = 6.63 x 10「34J ? s阿伏加德罗常量 NA= 6.02 x 1023 moL） 2.已知某个平面镜反射的光能量为入射光能量的
a.
反射光子数为入射光子数的
80 %;
80 %。
b .每个反射光子的能量是入射光子能量的
80 %。试判断下列说法是否正确，并简述理由。
、（15分）质量分别为 m1和m2的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角
端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的磨擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次,
斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将
m2悬空，m1放在斜面上，发现 m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为
=30的光滑斜面顶
m1悬空，m2放在 m1和 m2位置互换，
使 。求mi与m2之t/3比。
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三、（15分）测定电子荷质比（电荷q与质量m之比q/m）的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极 K
发出的电子，经阳极 A与阴极K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流以平行于平板电容器 极板的速度进入两极板 C、D间的区域。若两极板C D间无电压，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的 0点；若在两极板间加上电压 U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的
P点；若再在极板间加一方向垂
0点。现已知极板的
直于纸面向外、磁感应强度为 B的匀强磁场，则打到荧光屏上的电子产生的光点又回到
长度l= 5.00cm , C、D间的距离d = 1.50cm，极板区的中点 M到荧光屏中点O的距离为L= 12.50cm, U= 200V, P点到O点的距离y OP 3.0cm ; B= 6.3X 10「4T。试求电子的荷质比。（不计重力影响）。
四、（15分）要使一颗人造地球通讯卫星（同步卫星）能覆盖赤道上东经 区域，则卫星应定位在哪个经度范围内的上空？地球半径 9.80m/s 2。
75.0到东经135.0之间的
R0 = 6.37 X 106m。地球表面处的重力加速度 g =
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五、（15分）如图所示，两条平行的长直金属细导轨 擦地滑动。两杆的电阻皆为
KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为
M
I，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并可沿导 轨无摩
R。杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为
cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行。导轨和金
B。现两杆及悬物都
的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆
属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为 从静止开始运动，当 ab杆及cd杆的速度分别达到vi和V2时，两杆加速度的大小各为多少？
六、（15分）有一种高脚酒杯，如图所示。杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点 0下方玻璃中的C点，
球面的半径R= 1.50cm, 0到杯口平面的距离为8.0cm。在杯脚底中心处P点紧贴一张画片，P点距 O点6.3cm。 这种酒杯未斟酒时，若在杯口处向杯底方向观看，看不出画片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口处向杯
底方向观看，将看到画片上的景物。已知玻璃的折射率
论证解释这一现象。
n1= 1.56,酒的折射率n2= 1.34。试通过分析计算与
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第21届全国中学生物理竞赛预赛试卷及答案
