第22届全国中学生物理竞赛决赛试卷
1.一玻璃砖上下表面平行.一束光含有两种不同频率的单色光,以某角度由真空射入玻璃砖,砖对两种光的折射率为n和N,试在以下两种情况讨论两种光的传播时间
(1)n=1.38,N=1.40 (2)n=1.52,N=1.54
2.k=40.0N/m的弹簧连着一个M=3.00kg的小物体,物体与桌面的滑动摩擦系数为0.180,静摩擦系数为0.200,开始弹簧为原长。现在把一m=2.00kg的物体轻挂在右边,然后松手。求到系统静止经历的时间及克服摩擦力做的功。
3.
3 如图,大气压强为p,质量都是m的活塞把物质的量都是n的同样理想气体封闭在内直径相同的汽缸内,汽缸的截面积是S,开始温度都是T,弹簧的劲度系数是k,开始弹簧处于原长,两汽缸中的气体缓慢降低到某相同的温度,右汽缸的气体体积是原来的倍,求两边
气体放热之差。
4.
缓冲器是用来减小车辆间冲击的装置,如图是一种常见的摩擦缓冲器的横截面。楔块PQ与图中所有接触面的摩擦系数都是0.25,楔块的斜面与水平面的夹角是22度,竖弹簧的劲度系数K=1.2*10^7N/m,横弹簧的劲度系数k=1.5*10^6N/m。由于需要,安装时竖弹簧已经压缩1.0mm,横弹簧已经压缩4.0cm,横弹簧最多还可以再压缩6.3cm。工程上定义的吸收率可以表示缓冲器的性能优劣。左边的滑块在外力作用下缓慢压缩到最大程度,再缓慢恢复到原来位置。压缩过程外力做功W,恢复时缓冲器反抗外力做功W',定义1-W'/W为吸收率,求这台缓冲器的吸收率。
5.原子核基态静止质量m,激发态的能量比基态高E。
(1)一个静止的激发态原子核发射一个光子跃迁回基态,求发光的波长
(2)由于热运动,原子核一般不处于静止状态,仅考虑相对观察点沿连线方向运动的原子核,其速率最大为v,求发光的最大波长与最小波长之差。
真空光速记为c,普朗克常数h
6.