第24屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷doc

1、.侯 軍 高中物理奧賽資料庫PAGE ：.；第24屆預(yù)賽-第4頁共4頁得分閱卷復(fù)核第24屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷全國一致考試時間：2007年9月2日星期天上午830 1130題號一二三四五六七八總分得分閱卷復(fù)核本卷共八題，總分值200分得分閱卷復(fù)核一、25分填空題1、2006年諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家約翰馬瑟和喬治斯穆特，以表揚(yáng)他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體輻射方式和各向異性。這一發(fā)現(xiàn)為有關(guān)宇宙來源的 實際提供了進(jìn)一步的支持，使宇宙學(xué)進(jìn)人了“準(zhǔn)確研討時代。2、恒星演化到了后期，某些恒星在其內(nèi)部核燃料耗盡時，會發(fā)生劇烈的迸發(fā)，在短短的幾天中，亮度陡增千萬倍甚至上億倍。我國第五十六卷中對

2、當(dāng)時觀測到的上述景象作了詳細(xì)記載。2006年5月是我國發(fā)現(xiàn)此景象一千周年，為此在杭州召開了有關(guān)的國際學(xué)術(shù)研討會。天文學(xué)上把演化到這一階段的恒星稱為 ，恒星演化到這一階段，預(yù)示著一顆恒星的終結(jié)。以后，它能夠成為 或 。3、2006年11月21日，中國、歐盟、美國、日本、韓國、俄羅斯和印度七方在法國總統(tǒng)府正式簽署一個能源方面的結(jié)合實施協(xié)定及相關(guān)文件，該協(xié)定中的能源是指 能源4、潮汐是一種常見的自然景象，發(fā)生在杭州灣錢塘江入?？诘摹板X江潮是出名世界的潮汐景象。在農(nóng)歷初一和十五前后各有一次大潮，在兩次大潮之間又各有一次小潮。試把每月中出現(xiàn)兩次大潮時地球、月球和太陽的相對位置表示圖定性地畫在下面。 。試

3、把每月中出現(xiàn)兩次小潮時地球、月球和太陽的相對位置表示圖定性地畫在下面。5、如圖1所示，用雙線密繞在一個長直圓柱上，構(gòu)成兩個螺線管線圈aa和bb分別以實線和虛線表示，知兩個線圈的自感都是L 。今假設(shè)把a(bǔ)與b兩端相連，把a(bǔ)和b兩端接人電路，這時兩個線圈的總自感等于 ；假設(shè)把b與a相連，把a(bǔ)和b兩端接人電路，這時兩個線圈的總自感等于 ；假設(shè)把a(bǔ)與b兩端相連作為一端，a與b相連作為另一端，把這兩端接人電路，這時兩個線圈的總自感等于 。二、25分如圖2所示，一塊光滑的平板能繞程度固定軸HH調(diào)理其與程度面所成的傾角板上一根長為l = l .00m 的輕細(xì)繩，它的一端系住一質(zhì)量為m的小球 P ，另一端固定在

4、HH軸上的O點。當(dāng)平板的傾角固定在時，先將輕繩沿程度軸HH拉直繩與HH重合，然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0 = 5. 0m/s 。假設(shè)小球能堅持在板面內(nèi)作圓周運動，問傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)取圖中處箭頭所示方向為的正方向。取重力加速度g = 10m/s2 。得分閱卷復(fù)核三、25分如圖3所示，絕熱的活塞S把一定質(zhì)量的稀薄氣體可視為理想氣體密封在程度放置的絕熱氣缸內(nèi)。活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦地滑動。氣缸左端的電熱絲可通弱電流對氣缸內(nèi)氣體非常緩慢地加熱。氣缸處在大氣中，大氣壓強(qiáng)為p0 。初始時，氣體的體積為V0 、壓強(qiáng)為p0 。知1摩爾該氣體溫度升高1K 時其內(nèi)能的增量為一知恒量。求以下兩種

5、過程中電熱絲傳給氣體的熱量Ql 與Q2之比。1從初始形狀出發(fā)，堅持活塞S位置固定，在電熱絲中通以弱電流，并繼續(xù)一段時間，然后停頓通電，待氣體到達(dá)熱平衡時，測得氣體的壓強(qiáng)為pl 。2仍從初始形狀出發(fā)，讓活塞處在自在形狀，在電熱絲中通以弱電流，也繼續(xù)一段時間，然后停頓通電，最后測得氣體的體積為V2 。得分閱卷復(fù)核四、25分如圖4所示， MlM2和M3M4都是由無限多根無限長的外外表絕緣的細(xì)直導(dǎo)線嚴(yán)密陳列成的導(dǎo)線排橫截面，兩導(dǎo)線排相交成120，OO為其角平分線每根細(xì)導(dǎo)線中都通有電流I ，兩導(dǎo)線排中電流的方向相反，其中MlM2中電流的方向垂直紙面向里導(dǎo)線排中單位長度上細(xì)導(dǎo)線的根數(shù)為 。圖中的矩形abc

6、d是用N型半導(dǎo)體資料做成的長直半導(dǎo)體片的橫截面，長直半導(dǎo)體片與導(dǎo)線排中的細(xì)導(dǎo)線平行，并在片中通有均勻電流I0 ，電流方向垂直紙面向外。知ab邊與 OO垂直，= l ，該半導(dǎo)體資料內(nèi)載流子密度為n ，每個載流子所帶電荷量的大小為q 。求此半導(dǎo)體片的左右兩個側(cè)面之間的電勢差。知當(dāng)細(xì)的無限長的直導(dǎo)線中通有電流I時，電流產(chǎn)生的磁場離直導(dǎo)線的間隔 為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B = k，式中k為知常量。得分閱卷復(fù)核得分閱卷復(fù)核五、25分如圖5所示，ACD是由均勻細(xì)導(dǎo)線制成的邊長為d的等邊三角形線框，它以AD為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的恒定的勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度田轉(zhuǎn)動俯視為逆時針旋轉(zhuǎn)，磁場方向與AD垂直。

7、知三角形每條邊的電阻都等于R 。取圖示線框平面轉(zhuǎn)至與磁場平行的時辰為t = 0 。1求恣意時辰t線框中的電流。2規(guī)定A點的電勢為0 ，求t = 0時，三角形線框的AC邊上任一點P到A點的間隔 用x表示的電勢Up ，并畫出Up與x之間關(guān)系的圖線。六、25分空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時間作周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖線如圖6-a所示。規(guī)定B0時，磁場的方向穿出紙面。如今磁場區(qū)域中建立一與磁場方向垂直的平面坐標(biāo)Oxy ，如圖6-b所示。一電荷量q = 5107C ，質(zhì)量m = 51010kg的帶電粒子，位于原點O處，在t = 0時辰以初速度v0 = 1試在圖6-b中畫出0

8、20ms時間內(nèi)粒子在磁場中運動的軌跡，并標(biāo)出圖6-b中縱橫坐標(biāo)的標(biāo)度值評分時只按圖評分，不要求寫出公式或闡明。2在磁場變化N個N為整數(shù)周期的時間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于 。得分閱卷復(fù)核七、25分如圖7所示，L 是一焦距為f的薄凸透鏡F與F為其焦點。在透鏡右側(cè)焦點F處放置一曲率半徑大小為R的球面反射鏡其頂點位于F處，透鏡和球面鏡組成一軸對稱的光學(xué)系統(tǒng)。在透鏡L左側(cè)光軸上有限遠(yuǎn)處有一發(fā)光點P ，它發(fā)出的傍軸光線經(jīng)此光學(xué)系統(tǒng)后，恰好成像在P點。試在下面第1和第2小題中填空，在第3小題中作圖。1假設(shè)球面鏡為凹面鏡，那么P點到透鏡的間隔 等于 ；假設(shè)球面鏡為凸面鏡，那么P點到透鏡的間隔 等于 。2假設(shè)將一短細(xì)桿垂直于光軸放置，桿的下端位于P點，那么此細(xì)桿經(jīng)上述光學(xué)系統(tǒng)所成的最后的像的大小與物的大小之比對凹面鏡等于 ；對凸面鏡等于 。3假設(shè)球面鏡的半徑大小 R=2f，試按作圖法的規(guī)范要求，畫出第2問中短桿對上述光學(xué)系統(tǒng)逐次成的像及成像光路圖。要求將凹面鏡和凸面鏡分別畫在兩張圖上。評分時只按圖評分，不要求寫出作圖理由和闡明，但須用知量標(biāo)出各個像在光軸上的詳細(xì)位置。得分閱卷復(fù)核八、25分如圖8所示，有一固定的、半徑為a 、內(nèi)壁光滑的半球形碗碗口處于程度位置，O為球心。碗內(nèi)擱置一質(zhì)量為m 、邊長為a的等邊三角形均勻薄板ABC 。板的頂