第八届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题
姓名 成绩
全卷共十题,总分为140分 一、1.(4分)到目前为止,人们发现物质运动的最大速度不能超过 米/秒。 2.(4分)1990年诺贝尔物理奖的授予项目是关于 A.热核反应的控制 B.夸克存在的实验证据 C.高温超导方面的成就 D.宇宙膨胀的理论
答案( )
二、(10分)如图8-1所示的有铁芯的变压器中,原线圈匝数为副线圈的2倍。原线圈的电阻为R1,副线圈的电阻为R2,电源的电动势为ε=εOsinωt,电源内阻可忽略。设磁力线都集中在铁芯内,并且铁芯不损耗电能。当副线圈开路时,用Ⅰ1表示原线圈中的电流,U2表示副线圈两端的电压,则有:
1.A.Ⅰ1=0 B.Ⅰ1=
?0R1sin?t
εOsinωtC.Ⅰ1=
1?0sin?t 4R2图8-1
D.Ⅰ1无法根据题文所给的数据确定
答案( )
2.A.U2=0
1?0sin?t 21C.U2=(?0sin?t?I1R1)
2B.U2=
D.U2无法根据题文所给的数据确定。
答案( )
三、(10分)足球比赛中发角球时,有经验的足球队员可发出所谓“香蕉球”。即球飞到球门前方时会拐弯进入球门。试简要地说明其道理。
1
四、(10分)电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线,如图8-2。P、Q为CD轴线上在O点两侧、离O点距离相等的两点。已知P点的电势为UP,试求Q点的电势UQ。
A ODC PQ B 图8-2
2
五、(14分)如图8-3所示,一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上,槽内嵌着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别是m1、m2和m3,m2=m3=2m1。小球与槽的两壁刚好接触而它们之间的摩擦可忽略不计。开始时,三球处在槽中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置,彼此间距离相等 ;m2和m3静止,m1以初速度vo=πR/2沿槽运动,R为圆环的内半径和小球半径之和,设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,求此系统的运动周期T。
m1 v0 Ⅰ
Ⅱ Ⅲm3m2
图8-3
3
六、(14分)有人曾用图8-4所示的装置测量液体的体膨胀系数。A、B为粗细均匀的U形细玻璃管,竖直放置,两臂分别插在恒温容器C(较热的)和D(较冷的)内。U形管内盛有适量的待测液体。通过测量C、D内的温度和U形管两臂内液面的高度,就可计算出待测液体的体膨胀系数。试导出计算公式。不计玻璃管的热膨胀。
AB
DC
图8-4
4
七、(14分)如图8-5所示,两个木块A和B,质量分别为mA和mB,紧挨着并排放在水平桌面上,A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平成θ角。A、B间的接触面是光滑的,但它们与水平桌面间有摩擦,静摩擦系数和滑动摩擦系数均为μ。开始时A、B都静止,现施一水平推力F于A,要使A、B向右加速运动且A、B间之间不发生相对滑动,则: 1.μ的数值应满足什么条件?
2.推力F的最大值不能超过多少?(只考虑平动,不考虑转动问题) BFA
θ
图8-5
5