第八届全国初中物理竞赛预赛试题

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1、第八届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题姓名成绩全卷共十题,总分为140分一、1.(4分)到目前为止,人们发现物质运动的最大速度不能超过    米/秒。2.(4分)1990年诺贝尔物理奖的授予项目是关于A.热核反应的控制B.夸克存在的实验证据C.高温超导方面的成就D.宇宙膨胀的理论答案()二、(10分)如图8-1所示的有铁芯的变压器中,原线圈匝数为副线圈的2倍。原线圈的电阻为R1,副线圈的电阻为R2,电源的电动势为ε=εOsinωt,电源内阻可忽略。设磁力线都集中在铁芯内,并且铁芯不损耗电能。当副线圈开路时,用Ⅰ1表示原线圈中的电流,U2表示副线圈两端的电压,则有:图8-1

2、1.A.Ⅰ1=0  B.Ⅰ1=C.Ⅰ1=  D.Ⅰ1无法根据题文所给的数据确定答案()2.A.U2=0B.U2=C.U2=D.U2无法根据题文所给的数据确定。答案()三、(10分)足球比赛中发角球时,有经验的足球队员可发出所谓“香蕉球”。即球飞到球门前方时会拐弯进入球门。试简要地说明其道理。图8-2四、(10分)电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线,如图8-2。P、Q为CD轴线上在O点两侧、离O点距离相等的两点。已知P点的电势为UP,试求Q点的电势UQ。-4-用心爱心专心五、(14分)如图8-3所示,一水平放置的圆环形刚性窄槽

3、固定在桌面上,槽内嵌着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别是m1、m2和m3,m2=m3=2m1。小球与槽的两壁刚好接触而它们之间的摩擦可忽略不计。开始时,三球处在槽中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置,彼此间距离相等 ;m2和m3静止,m1以初速度vo=πR/2沿槽运动,R为圆环的内半径和小球半径之和,设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,求此系统的运动周期T。图8-3图8-4六、(14分)有人曾用图8-4所示的装置测量液体的体膨胀系数。A、B为粗细均匀的U形细玻璃管,竖直放置,两臂分别插在恒温容器C(较热的)和D(较冷的)内。U形管内盛有适量的待测液体。通过测量C、D内的温度和U形管两臂内液

4、面的高度,就可计算出待测液体的体膨胀系数。试导出计算公式。不计玻璃管的热膨胀。七、(14分)如图8-5所示,两个木块A和B,质量分别为mA和mB-4-用心爱心专心,紧挨着并排放在水平桌面上,A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平成θ角。A、B间的接触面是光滑的,但它们与水平桌面间有摩擦,静摩擦系数和滑动摩擦系数均为μ。开始时A、B都静止,现施一水平推力F于A,要使A、B向右加速运动且A、B间之间不发生相对滑动,则:1.μ的数值应满足什么条件?2.推力F的最大值不能超过多少?(只考虑平动,不考虑转动问题)图8-5图8-6八、(20分)有一内径均匀、两支管等长且大于78cm的

5、、一端开口的U形管ACDB。用水银将一定质量的理想气体封闭在A端后,将管竖直倒立。平衡时两支管中液面高度差为2cm,此时闭端气柱的长度L0=38cm(如图8-6所示)。已知大气压强相当于ho=76厘米水银柱高。若保持温度不变,不考虑水银与管壁的摩擦,当轻轻晃动一下U形管,使左端液面上升△h(△h小于2cm)时,将出现什么现象、试加以讨论并说明理由。九、(20分)如图8-7,半径为R的圆筒形真空管中有两个隔板把管内分为三个区域,隔板上分别位于中心的小孔A与A’,其间距为L。区域Ⅰ中有电场,区域Ⅱ有沿管轴发现的匀强磁场,区域Ⅲ中既无电场也无磁场。由阴极K连续发出的电子在区域Ⅰ

6、中由电场加速,穿过小孔A成发散电子束进入区域Ⅱ。设各个电子穿过小孔A时沿管轴方向的分速度都为v,调节区域Ⅱ中的磁感应强度使它等于为使在区域Ⅲ中有穿过小孔A’的发散电子束所必须的最低值,从这时开始计时且保持此最低值不变,但使磁场方向作周期为T的周期性正、反变化,如图8-8所示。设真空管中凡碰到管壁的电子均不弹回-4-用心爱心专心1.求在区域Ⅲ中有穿过A’的发散电子束时T的最小值TO.。2.设T=2TO,在图8-8的时间轴上标出区域Ⅲ中有发散电子束的时间区间3.进入区域Ⅲ内的电子束中,电子运动方向与管轴间的夹角最大可能值为多大?图8-8图8-7十、(20分)半径为r、质量为m

7、的三个相同的刚性球放在光滑的水平桌面上,两两互相接触。用一个高为1.5r的圆柱形刚性圆筒(上下均无底)将此三球套在筒内,圆筒的半径取适当值,使得各球间以及球与筒壁之间均保持接触,但相互间无作用力。现取一质量亦为m、半径为R的第四个球,放在三球上方的正中。设四个球的表面、圆筒的内壁表面均由相同位置构成,其相互之间的最大静摩擦系数均为(约等于0.775),问R取何值时,用手轻轻竖直向上提起圆筒即能将四个球一起提起来?-4-用心爱心专心

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