全国中学生物理竞赛初赛试题 题 号 得 分 一 二 三 四 五 六 -09-09 七 总 计 全卷共七题，总分为140分 一、（15分）如图预18－l所示，杆OA长为R，可绕过其端点A系着一跨过定滑O点水平轴在竖直平面内转动，轮B、C不可伸长轻绳，绳另一端系一物块M，滑轮半径可忽视，B在O正上方，OB之间距离为H。某一时刻，当绳BA段与OB之间夹角为时，杆角速度为，求此时物块M速率vM。 二、（15分）两块竖直放置平行金属大平板A、B，相距d，两极间电压为U。一带正电质点从两板间M点开始以竖直向上初速度v0运动，当它到达电场中某点N点时，速度变为水平方向，大小仍为v0，如图预18－2所示．求M、N两点问电势差．（忽视带电质点对金属板上电荷均匀分布影响） 三、（18分）一束平行光沿薄平凸透镜主光轴入射，经透镜折射后，会聚于透镜f48cm 处，透镜折射率n1.5。若将此透镜凸面镀银，物置于平面前12cm处，求最后所成象位置。 四、（1 8分）在用铀 235作燃料核反映堆中，铀 235核吸取一种动能约为0.025eV热中子（慢中子）后，可发生裂变反映，放出能量和2～3个快中子，而快中子不利于铀235裂变．为了能使裂变反映继续下去，需要将反映中放出快中子减速。有一种减速办法是使用石墨（碳12）作减速剂．设中子与碳原子碰撞是对心弹性碰撞，问一种动能为E01.75MeV快中子需要与静止碳原子碰撞多少次，才干减速成为0.025eV热中子？ 五、（25分）如图预18－5所示，一质量为M、长为L带薄挡板P木板，静止在水平地面上，设木板与地面间静摩擦系数与滑动摩擦系数相等，皆为．质量为m人从木板一端由静止开始相对于地面匀加速地向前走向另一端，到达另一端时便骤然抓住挡板P而停在木板上．已知人与木板间静摩擦系数足够大，人在木板上不滑动．问：在什么条件下，最后可使木板向前方移动距离达到最大？其值等于多少？ 六、（ 24分）物理小组同窗在寒冷冬天做了一种这样实验：她们把一种实心大铝球加热到某温度t，然后把它放在结冰湖面上（冰层足够厚），铝球便逐渐陷入冰内．当铝球不再下陷时，测出球最低点陷入冰中深度h．将铝球加热到不同温度，重复上述实验8次，最后得到如下数据： 实验顺序数 热铝球温度 t /℃ 陷入深度 h /cm 已知铝密度约为水密度3倍，设实验时环境温度及湖面冰温度均为 0℃．已知此状况下，冰熔解热3.34105J/kg． 1．试采用以上某些数据估算铝比热c． 1 55 9.0 2 70 12.9 3 85 14.8 4 92 16.0 5 104 17.0 6 110 18.0 7 120 17.0 8 140 16.8 2．对未被你采用实验数据，试阐明不采用因素，并作出解释． 七、（ 25分）如图预18－7所示，在半径为a圆柱空间中（图中圆为其横截面）布满磁感应强度大小为B均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者．在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成边长为L1.6a刚性等边三角形框架DEF，其中心O位于圆柱轴线上．DE边上S点（DS1L）处有一发射带电粒子源，发射粒子方向皆在图预18-7中截面4内且垂直于DE边向下．发射粒子电量皆为q（＞0），质量皆为m，但速度v有各种不同数值．若这些粒子与三角形框架碰撞均为完全弹性碰撞，并规定每一次碰撞时速度方向垂直于被碰边．试问： 1．带电粒子速度v大小取哪些数值时可使S点发出粒子最后又回到S点？ 2. 这些粒子中，回到S点所用最短时间是多少？ 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/5f5fb338af51f01dc281e53a580216fc710a534b.html