1、智浪教育普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 1 页(共 6 页)第 28 届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分得分 复核 本卷共八题,满分 160 分。计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。填空题把答案填在题中的横线上,只要给出结果,不需写出求解的过程。一、填空题 (本题共 4 小题,共 25 分)1一种行星(齿轮)传动由中心(太阳)齿轮(C) ,几个行星齿轮(P)和环形齿轮(K)组成,行星齿轮的轴采用硬框架辊式支架(B) ,环形齿轮有与行星齿轮相连的内钩。设太阳齿轮和
2、行星齿轮的半径相等且太阳齿轮以角速度 转动。则如果辊式支架固定,环形齿轮转动的角速度为_;如果环形齿轮固定,辊式支架的角速度为_。2飞机在上空以速度 做水平飞行,发出频率为 的声smv/20 Hzf20波。静止在地面上的观察者测得在某个4s内接收到声波频率从。已知声波在空气中速度为 ,则飞机飞行高Hzz1640降 为 smv/3度为_m。3质量为m的带电小球由铰链挂在长为 的绝缘轻杆上。在铰链左边 处有接l l5.1地的竖直大金属板。杆向右偏离竖直方向 且无初速度释放,开始运动后杆刚好能摆动到左边水平位置;若不计能量损失,则小球带电量为_。4钋的一种同位素按照下述的衰变规律逐步蜕变为铅,蜕变过
3、程中产生的各种物质的半衰期列在其符号下面。对一块纯的 来说,经过一天的时间后下面哪种物质存在的数量最大?_ Po218 PboBiPboBibo 20621021021021444218 3.0min 26.8min 19.7min 1.6410-4s 21.4y 5.0day 138.4day 稳定二、 (15 分)太阳位于地平线的上方角度为 处。在过太阳的竖直平面内抛出一个物体,求与地面成多大角 抛出时,能使物体的影子沿地面通过最远路程?得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/BPBPBPB PBCPBKCPB智浪教育
4、普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 2 页(共 6 页)三、阻值均为 R 的 30 个相同电阻器在空间相互联结,它们是正凸多面体的棱:(A)二十面体;(B)十二面体。如果接在一对最远顶点上,求上述两个体系的电阻。如果接在这两个多面体所有可能的一对顶点上,两种情况下可以得到多少个不同阻值。得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/智浪教育普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 3 页(共 6 页)四、 (20 分)一座大容器内装有两种互不相溶的、密度分别为 )2121(和的液体。现让一个长为 L、密度为 的均匀木棍,竖直地放在密度为21的上层液体内,其下端到两液体分界面的距离为 0.75L,由
5、静止开始下落。设两液体都足够深,保证1木棍始终都在液体内部运动,既未露出液面,也未与容器底相碰,忽略由于运动而受到的液体阻力,试求:(1) 木棍向下运动的最大位移(2) 木棍运动的周期五、(20 分如图,一薄壁钢筒竖直放在水平桌面上, 筒内有与底面平行并可上下移动的活塞 K,它将筒隔成 A、B 两部分,两部分的总容积V8.3110 2 米 3。活塞导热性能良好,与筒壁无摩擦、不漏气。筒的顶部轻轻放上一质量与活塞 K 相等的铅盖,盖与筒的上端边缘接触良好(无漏气缝隙)。当筒内温度 t27 时,活塞上方 A 中盛有 nA3.00 摩尔的理想气体,下方 B 中盛有 nB4.00 摩尔的理想气体,B得
6、分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/智浪教育普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 4 页(共 6 页)中气体中体积占总体积的 ,现对筒内气体缓慢加热,把一定的热量传给气体,当达到平衡时,B 中气体的体积变为占总体积的 ,问筒内的气体温度 t是多少?已知筒外大气压强为 p01.0410 5帕,普适气体常数 R8.31 焦/摩尔开。六、 (18 分)如图所示,光源 S 向全反射体 发射一束平行光,发光功率为 P0,设 以匀速率 v(略小于光速)沿其法线方向朝 S 运动,试求 S 接收到的反射光S的功率 P 。得分 阅卷 复核htt
7、p:/ http:/ http:/SvSSc智浪教育普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 5 页(共 6 页)七、 (20 分)两个相同的非理想二极管,其伏安特性曲线如图所示,它们与电容器连在一起,两个电阻器,一个理想电池如图所示接入电路中。两个电阻分别为R=16 欧和 r=4 欧,电池电动势 ,电容器电容 C=10-4F,二极管伏安特性曲V4线参数 u0=1V,I 0=0.05A。求:(1)电路中电键闭合后电容器充电电压。(2)电容器充电后电键断开,当电容器放电时,求电阻 R 上释放的热量。哪一个二极管释放热量?得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/UU0I0I智浪教育普惠英才文库物理竞赛复赛卷 第 6 页(共 6 页)八、 (22 分)1、试导出动量恒定的粒子体系,当所有粒子以相同速度沿同一方向运动时,其相对论性总能量达最小值。2、一个高能光子可以产生一个正负电子对。电子对产生是狄拉克预言的。试证明只有当另一粒子参与作用时才有可能产生电子对。3、在一个静止电子的库仑场中产生电子对,试求有可能产生这过程的光子的最小能量(阈能) 。4、电子对的产生作为光子和极端相对论性的电子相互作用的结果。此电子沿光子相反方向运动。如果已知光子的阈能 E1=10eV,试求此电子的能量。得分 阅卷 复核http:/ http:/ http:/RRr