第11~12届全国中学生物理竞赛物理竞赛预赛第一试试题.pdfVIP

第十一届全国中学生物理竞赛预赛第一试试卷 (1994 年) 全卷共十一题，总分为 140 分 一、（ 10 分）氢原子光谱中，赖曼系（由各激发态跃进到基态所发射的各光谱线组成的谱 线系）、巴耳末系及帕邢系各系的最短波长的谱线所对应的光子能量是多少？（氢原子的电 离能是 13.6 电子伏特） 答：赖曼系最短波长的谱线所对应的光子能量是 _________ 电子伏特 巴耳末系最短波长的谱线所对应的光子能量是 __________ 电子伏特 帕邢系最短波长的谱线所对应的光子能量是 __________ 电子伏特 二、（ 10 分）一光电管阴极对于波长λ =4.91*10-7 米的入射光，发射光电子的遏止电压为 0.71 伏特，当入射光的波长为多少时，其遏止电压变为 1.43 伏特？（电子电量 e=1.6*10-19 库仑，普朗克常数 h=6.63*10-34 焦耳·秒） 三、（ 10 分）太阳中能量来源的一种途径是 4 个质 子和 2 个电 子结合成一个α粒子，并释放能量，若质子质量 mp =1.007277 原子质量单位，电子质量 me=0.000549 原子质量单 位，α粒子的 质量m α=4.00150 原子质量单位，则上述核反应所释 放的能量为 多少电子伏特？（已知 1 原子质量单位=1.66*10-27 千克） 四、（10 分）顶杆AB 可在竖直滑槽K 内滑动，其下 端由凹轮 M 推动，凸轮绕O 轴以匀角速ω转动，见图。在图示 的 瞬 时 ， OA=r，凸轮轮缘与A 接触法线n 与OA 之间的夹角 为α，试求此 瞬时顶杆AB 的速度 五、（12 分）要在一张照片上同时拍摄物体正面和几 个不同侧面 的像，可以在物体的后面放两个直立的大平面镜AO 和BO ，使物 体和它对两个平面镜所成的像都摄入照相机，如图11—2 。图中带箭头的圆圈P 代表一个人 的头部，白色半圆代表人的脸部，此人正面对着照相机的镜头；有斜线的半圆代表脑后的头 发；箭头表示头顶上的帽子图 11-3 为俯视图。若两平面镜的夹角AOB=72。，设人头的中 心恰好位于角平分线OC 上，且照相机到人的距离远大于人到平面镜的距离。 试在图 11-3 中画出P 的所有的像的位置并用空白和斜线分别表示人脸和头发，以表明各个 像的方位。 在图 11-3 左边的方框中画出照片上得到的所有的像（分别用空白和斜线表示人脸和头发， 用 箭 头 表 示 头 顶 上 的 帽 子 ） 六、（12 分）有一个两端开口、粗细均匀的U 形玻璃细管，放置在竖直平面内，处在压强为 P0 的大气中，两个竖直支管的高度均为h ，水平管的长度为2h ，玻璃细管的半径为r,rh 。 今将水平管内灌满密度为ρ的水银如图11-4 如将 U 型管两个竖直支管的开口分别密封起来，使其管内空气压强均等于大气压强。问当 U 型管向右作匀加速移动时，加速度应为多大时才能使水平管内水银长度稳定为（5/3 ）h 如将其中一个竖直支管的开口密封起来，使其管内气体压强为 1 个大气压。问当U 型管绕 以另一个竖直支管（开口的）为轴作匀速转动时，转数n 应为多大才能使水平管内水银长度 稳定为（5/3 ）h （u 型管作以上运动时，均不考虑管内水银液面的倾斜） 七、（12 分）跳水运动员从高