2023年第十二届全国中学生物理竞赛.doc

第十二届全国中学生物理竞赛预赛第一试试卷(1995年)全卷共八题，总分为140分    一、（20分）    1、（5分）一木板坚直地立在车上，车在雨中匀速进行一段给定的路程木板板面与车前进方向垂直，其厚度可忽略设空间单位体积中的雨点数目处处相等，雨点匀速坚直下落下列诸因素中与落在木板面上雨点的数量有关的因素是    A、雨点下落的速度                         B、单位体积中的雨点数    C、车行进的速度                           D、木板的面积                                                                             答案[     ]    2、（5分）放映电影时，看到影片中的一辆马车从静止起动，逐渐加快在某一时刻车轮开始倒转已知电影放映机的速率是每秒30幅画面，车轮的半径是0.6米，有12根辐条车轮开始倒转时马车的瞬时速度是       米/秒    3、（5分）镭226的半衰期是162023如已知现在地球上镭226的总量，能否据此拟定482023前地球上镭226的总量？为什么？　　　    4、（5分）图12-1中所示的A、B是两个管状容器，除了管较粗的部分高低不同之外，其他一切全同。

将此两容器抽成真空，再同时分别插入两个水银池中当水银柱停止运动时（如图），问二管中水银的温度是否相同？为什么？设水银与外界没有热互换    二、（16分）如图12-2所示，原长LO为100厘米的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一小球这一装置可从水平位置开始绕O点缓缓地转到竖直位置设弹簧的形变总是在其弹性限度内试在下述（a）、（b）两种情况下，分别求出这种装置从本来的水平位置开始缓缓地绕O点转到竖直位置时小球离开原水平面的高度hO    （a）在转动过程中，发现小球距原水平面的高度变化出现极大值，且极大值hm为40厘米    （b）在转动过程中，发现小球离原水平的高度不断增大    三、（16分）两端封闭的均匀玻璃管内，有一段水银柱将管内气体分为两部分玻璃管与水平面成α角不变，将玻璃管整体浸入较热的水中，重新达成平衡试论证水银柱的位置是否变化假如变化，如何变？    四、（16分）已知太阳每秒辐射出3.8×1026焦的能量问：    （1）太阳每秒钟损失多少吨质量？    （2）假设太阳放射出的能量是由于“燃烧氢”的核反映提供，这一核反映放出28MeV（百万电子伏特）的能量。

式中e-为电子，v为中微子中微子是一种质量远小于电子质量、穿透力极强的中性粒子试计算地球上在与太阳垂直的每平方米面积上每秒有多少中微子（v）到达    （3）假设原始的太阳所有由和电子组成，且仅有10%的可供“燃烧”，试估算太阳的寿命    已知：太阳质量M日2.0×1030公斤；  质子质量mp=1.7×10-27公斤；          日地距离R=1.5×1011米；     电子电量e=1.6×10-19库    五（16分）图12-4中L为焦距f=30 厘米的凸透镜有一单色平行光束，其方向与透镜的主轴平行现于透镜前方放一正三棱镜，如图所示缓缓转动三棱镜，当入射光的入射角和出射光的出射角相等时，在透镜的焦面上距焦点y=30厘米处形成一像点据此求三棱镜材料对此单色光的折射率n之值    六、（16分）假想有一水平方向的匀强磁场，磁感应强度B很大有一半径为R、厚度为d（d＜＜R）的金属圆盘，在此磁场中竖直下落，盘面始终位于竖直平面内并与磁场方向平行，如图12-5所示若要使圆盘在磁场中下落的加速度比没有磁场时减小千分之一（不计空气阻力），试估算所需磁感应强度的数值假定金属盘的电阻为零，并设金属盘的密度ρ=9×103公斤/米3，其介电常数为ε=9×10-27库2/牛·米2。

    七、（20分）军训中，战士距墙So以速度vo起跳，如图12-6所示，再用脚蹬墙面一次，使身体变为坚直向上的运动以继续升高墙面与鞋底之间的静摩擦系数为μ求能使人体重心有最大总升高的起跳角θ    八、（20分）一个由绝缘细线构成的刚性圆形轨道，其半径为R此轨道水平放置，圆心在O点一个金属小珠P穿在此轨道上，可沿轨道摩擦地滑动，小珠P带电荷Q已知在轨道平面内A点（OA=r＜R）放有一电荷q若在OA连线上某一点A’放电荷q’，则给P一个初速度，它就沿轨道作匀速圆周运动求A’位置及电荷q’之值。