泉州市2004年度启程杯高中物理竞赛试卷参考答案

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1、泉州市2004年“启程杯”高中物理竞赛试卷参考答案一、单项选择题：1、C；2、D二、填空题：1、；2、8次三、解：作图找出发光点S在平面镜中的像点S′，连接MS′延长交直尺于H点，MH沿竖直方向。连接PS′，在Rt△PRS′中，RS′=dm，PR=3dm∴∠r=30°；由折射定律可得：；解得：；∠i=45°；则刻度尺上被照亮的范围：QH=（1+）dm四、解：设所求的时间为t，用m、M分别表示卫星和地球的质量，r表示卫星到地心的距离。有：。春分时，太阳光直射地球赤道，如图所示，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示观察者，O表示地心；由图

2、可看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它，据此再考虑到对称性，有：；；；由以上各式可解得：五、解：（1）；即：2.5m/s2；又；∴t=2/2.5=0.8s；停止滑动前，工件相对地移动的距离为：m（2）m（3）=41J（4）=J（5）；N；∴=26.25×2=52.5W六、解:由图2可直接看出，A、B一起做周期性运动，运动的周期（式1）；令表示A的质量，表示绳长，表示B陷入A内时（即时）A、B的速度（即圆周运动最低点的速度），表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的

3、拉力，F2表示运动到最高点时绳的拉力；根据动量守恒定律，有：（式2）；在最低点和最高点处运用牛顿定律可得：（式3）；（式4）；根据机械能守恒定律可得：（式5）；由图2可知：（式6）；（式7）；由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是：（式8）；（式9）；A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，若以最低点为势能的零点，则：（式10）；由式2、式8、式10联立解得：七、解:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大；由于A、B、C三者组成的系统动量守恒：(mA+mB)v＝(mA+mB+mC)vA′解得vA′=m/s=3m/s(2

4、)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为v′；则：mBv=(mB+mC)v′；得：v′==2m/s设物A速度为vA′时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒，有：Ep=(mB+mC)+mAv2－(mA+mB+mC)=×(2+4)×22+×2×62－×(2+2+4)×32=12J(3)A不可能向左运动。系统动量守恒：mAv+mBv=mAvA+(mB+mC)vB设A向左，即vA＜0，则vB＞4m/s；那么作用后A、B、C动能之和为：E′=mAvA2+(mB+mC)vB2＞(mB+mC)vB2=48J；实际上系统

5、的机械能为：E=Ep+(mA+mB+mC)·=12+36=48J；根据能量守恒定律，＞E是不可能的。八、解：（1）在t=0时刻射入的粒子，在电场中作匀速直线运动，进入磁场时速度仍为V0，从MN入射、PQ出射的粒子中，由分析可知：m=1m；又m；由图可知；∴在磁场中运动的时间可知：s（2）设粒子以速度V0射入电场，而此时电压为u；射出电场时的速度大小为Vt，射入磁场时与边界MN的夹角为θ；由图可知，粒子在磁场中运动半径为：又：而电场中又有：为粒子离开电场时速度与间夹角）联立以上三式得：