2020年第21届全国中学生物理竞赛预赛题试题参照模板.docxVIP

PAGE PAGE # 第21届全国中学生物理竞赛预赛题试题 一、（15分）填空 TOC \o 1-5 \h \z a.原子大小的数量级为 m. 原子核大小的数量级为 in. 氮原子的质量约为 kg. 一个可见光光子的能量的数量级为 J. 在标准状态下，Icn?气体中的分子数约为 . （普朗克常量Λ = 6.63×10 wJ s阿伏伽徳罗常呈：NA= 6.02× IO23 mol^1） 已知某个平而镜反射的光能量为入射光能量的80%.试判断下列说法是否正确，并简述理由. 反射光子数为入射光子数的80%； b?每个反射光子的能量是入射光子能量的80%. 二（15分）质量分别为Z和加2的两个小物块用轻绳连结，绳 跨过位于倾角?=30。的光滑斜而顶端的轻滑轮，滑轮与转轴 之间的摩擦不计，斜而固左在水平桌而上，如图所示.第一次, 仙悬空，加2放在斜而上，用『表示加自斜而底端由静止开始运 动至斜而顶端所需的时间.第二次，将心和加2位置互换，使 加2悬空，仙放在斜而上，发现初自斜面底端由静止开始运动 至斜而顶端所需的时间为//3?求m与加2之比. （15分）测泄电子荷质比（电荷g与质量加之比§加）的实验装宜如图所示?真空玻璃管内， 阴极K发出的电子，经阳极A与阴极K之间的髙电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流 以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域.若两极板C. D间无电压，则离 开极板区域的电子将打在荧光屏上的O点：若在两极板间加上电压U则离开极板区域的电子 将打在荧光屏上的P点：若再在极板间加一方 向垂直于纸而向外、磁感应强度为B的匀强磁 场，则打到荧光屏上的电子产生的光点又回到 O点?现已知极板的长度Z = 5.00cnκ C、D 间的距离d= 1.50CnK极板区的中点M到荧光 屏中点O的距离为Δ= 1150 cm, t∕ = 200V, P点到O点的距离y = OP = 3.0Cm , B = 6.3 X10」T?试求电子的荷质比.（不计重力影响）? 四、（15分）要使一颗人适地球通讯卫星（同步卫星）能覆盖赤道上东经75.0°到东经135.0° 之间的区域，则卫星应左位在哪个经度范围内的上空？地球半径RO = 6.37X106m.地球表 面处的重力加速度g = 9. 80m∕s2. 五、（15分）如图所示，两条平行的长宜金属细导轨KL、PQ固泄于同一水平而内，它们之 间的距离为/,电阻可忽略不计；ab和Cd是两根质量皆为加的金属细杆,杆与导轨垂直, 且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动.两杆的电阻皆为E杆Cd的中点系一轻绳, 绳的另一端绕过轻的左滑轮悬挂一质量为M的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与 杆Cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行.导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁 场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B?现两杆及悬物都从静止开始运 动，当ab杆及Cd杆的速度分別达到◎和◎时，两杆加速度的大小各为多少？ （15分）有一种髙脚洒杯，如图所示.杯内底而为一凸起的球而，球心在顶点O下方玻 （15分）有一种髙脚洒杯，如图所示.杯内底而为一凸起的球而，球心在顶点O下方玻 璃中的C点，球而的半径Λ=1.50cm, O到杯口平而的距离为8.0CnK在杯脚底中心处P点 紧贴一张画片，P点距O点6.3cm?这种洒杯未斟酒时，若在杯口处向杯底 方向观看，看不岀画片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口处向杯底方向观 看，将看到画片上的景物.已知玻璃的折射率HI =1.56,洒的折射率 n2 =1.34?试通过分析计算与论证解释这一现象? 七、（15分）如图所示，B是质量为”汨、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌而上.A是质量为加A的细长直杆，被固过的光滑套管 C约束在竖直方向，A可自由上下运动.碗和杆的 质量关系为：g =2∕a?初始时，A杆被握住，使 英下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）.然 后从静止开始释放A, A、 七、（15分）如图所示，B是质量为”汨、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌而 上.A是质量为加A的细长直杆，被固过的光滑套管 C约束在竖直方向，A可自由上下运动.碗和杆的 质量关系为：g =2∕a?初始时，A杆被握住，使 英下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）.然 后从静止开始释放A, A、B便开始运动.设A杆的 位程用^ι=βJ 至A杆下端与球而接触点 的连线方向和竖直方向之间的夹角.求A与B速度 的大小（表示成θ~?τC. 八、（17分）如图所示的电路中，各电源的内阻均为零，英中B、C两点与英右方由1.0Q的 电阻和2.0Q的电阻构成的无穷组合电 路相接.求图中IOuF的电容器与E 点相接的极板上的电荷量. 10Ω R 1.0Ω 1.0Ω 1.0Ω