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1、物理竞赛模拟训练题四本卷11个大题总分165分。时间180分钟。1（15）下而是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体A和B经反弹厉，B能上升倒比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球，质fim^O.28kg,在其顶部的凹坑中插着质量m2=0.10kg的木棍B。B只是轻轻地插在凹坑中，其下端与坑底乙间冇小空隙。将此装置从A下端离地板的高度II二1.25m处由静止释放。实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离A开始上升，而球A恰好停留在地板上,求B上升的高度。（g=10m/s2）2.（13分）俄罗斯“和
2、平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章，因不能保障其继续运行，3月20号左右将坠入太平洋.设空间站的总质量为巾，在离地面高度为力的轨道上绕地球做匀速圆周运动坠落时地面指挥系统使空间站在极短时间内向前喷出部分高速气体，使其速度瞬间变小，在万有引力作用下下坠•设喷岀气体的质量为丄刃，喷出速度100为空间站原来速度的37倍，坠入过程中外力对空间站做功为借求：（1）空间站做鬪周运动时的线速度.（2）空间站落到太平洋表面时的速度.（设地球衣面的重力加速度为g,地球半径为Q图甲图乙3.（15分）如图甲，A.B两板间距为色，板间电势差为2仏C、〃两板
3、间距离和板长均J为L,两板间加一如图乙所示的电压.在S处有一电屋为q、质量为刃的带电粒子，经力、〃间电场加速乂经ad间电场偏转后进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感强度为3不计重力影响，欲使该带电粒子经过某路径后能返冋S处.求：(1)匀强磁场的宽度厂至少为多少?(2)该带电粒子周期性运动的周期T.2.(15分)1951年，物理学家发现了“电子偶数”，所谓“电子偶数”就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量屮心旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为陋,普朗克常数为力,静电力常量为匕假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀
4、速圆周运动的轨道半径广、运动速度v及电子的质量满足量子化理论：2mevnrn=nh/2,n=l,2……，“电子偶数”的能量为止负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两止负电了相距为厶时的电势能为Ep=・k［，试求〃=1时''电了偶数”的能量.3.(15分)如图12是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为"时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下：①按电路图接好实验电路;②接通开关S,调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压农读数S=6.2V和微安衣读数/()=490uA;③断开
5、电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数将读数记录在预先设计的表格中;④根据表格中的12纟R数据，以f为横坐标，，为纵坐标，在坐标纸上描点(图屮用“X”表示)，则：图12⑴根据图示中的描点作出图线.(2)试分析图示中口图线下所围的“面积”所表示的物理意义.(3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为S所带的电量00,并计算电容器的电容.2.（15分）据有关资料介绍，受控核聚变装置屮有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动J'、使之束缚在某个区域内•现按下面的简化条件來讨论这
6、个问题：如图11所）；示是一个截面为内径乩=0.61“、外径/?2=1.2m的环状区域，区域内有垂V>sV:U直于截面向里的匀强磁场.已知氨核的荷质比2-4.8X107C/kg,磁场的磁「mKI11感应强度B=0.4T,不计带电粒子重力.（1）实践证明，氨核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动速度v的大小与它在磁场中运动的轨道半径厂有关，试导tilvA/r的关系式.（2）若氨核在平行于截面从4点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界，求氨核的最人速度.3.（15分）在科技活动屮某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图13所示，为电子秤的原
7、理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端.冬与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的产4总电阻为心总长度为/,电源电动势为e,内阻为厂，限流电阻的阻值为y北:R。,弹簧劲度系数为匕不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当II'托盘上放上某物体时，电压表的示数为U,求此时称量物体的质量.X4.（15分）带冇等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，相距为d（d远小于板的长和宽），一个带止电的油滴M浮在两板止中央，处于静止状态，其质量为®带电量为q,如图15所示.在油滴止上方距A板高度为d处有另一质丹量
8、为加的带电汕滴N由静止开始释放,可穿过4板上的•T小孔进入两板间并与M相碰，碰后结合成一个大油滴.整个装置放置在真空环境屮，不计油滴M和”间的万冇引力和库仑力以及金属板的厚度，耍
