物理竞赛复赛模拟卷
物理竞赛复赛模拟训练卷15
物理竞赛复赛模拟训练卷151.平底电磁炉的工锅底和锅壁均由耐高温绝缘体材料制成，锅底上同心环绕着半径不同的导电圆环，导电圆环单位长度电阻为R=π/8Ωm -1，同心导电圆环半径 r n =（n+1）/4 cm ，（n=1，2，3，4……），锅底直径d=28cm 。
若垂直于整个锅底施加大小方向如图所示按正弦规律变化的磁场（若B=sin ωt ，则dB/dt=ωcos ωt 。
普朗克常量h ≈6.6×10-34J ·s 。
计算结果保留两位有效数字）。
求：（1）半径为r 1的导电圆环中感应电流的最大值是多少？（2）假定导电圆环产生的热量全部以波长为600nm （6×10-7m ）的光子辐射出来，那么半径为r 1的导电圆环1分钟辐射出来的光子数是多少？（3）若没有其他损失，求上述半径为r i （i = 4，5，6）三个导电圆环所释放的总热功率 （4）该三个导电圆环连续工作多少年所释放的能量相当于1g 铀235完全裂变释放的能量？（已知1g 铀235完全裂变的质量亏损是9.1×10-7kg ，一年可取为3.2×107s ）。
2．某空调器按可逆卡诺循环运转，其中的作功装置连续工作时所提供的功率为P 0。
（1）夏天室外温度恒为T 1，启动空调器连续工作，最后可将室温降至恒定的T 2。
室外通过热传导在单位时间内向室内传输的热量正比于(T 1-T 2)（牛顿冷却定律），比例系数A 。
试用T 1，P 0和A 来表示T 2。
（2）当室外温度为30ºC 时，若这台空调器只有30%的时间处于工作状态，室温可维持在20ºC 。
试问室外温度最高为多少时，用此空调器仍可使室温维持在20°C 。
提示：卡诺热机的循环过程是由两个等温过程和两个绝热过程组成，在等温过程中吸收的热量与温度的比值等于放出热量与温度的比值，即有2211T Q T Q =。
3．如图所示的纸平面代表一惯性系平面，此平面上有以O 点为中心的有心电场，其场强为E (r )=βr k，方向指向O 点，k ，β为常数。
全国中学生物理竞赛复赛模拟试题汇编(PDF版 共6套)
M 3m T g (2分) 1 2 T M m g (2分) 2 2
第 29 届复赛模拟赛题
12
其中 M sv0 (
3gl 2l l 2l l ) s ( ) g u1 g u1 2
第三题（20 分） 在光滑平面上放有一个质量为 m 的匀质圆环，内径为 r 。从圆环的三个三等分点上各连出一根轻 质弹簧，原长几乎为 0，劲度系数为 k ，三根弹簧连到一个质量为 m 的质点上。 （1）用一个恒力 F 沿着 x 方向作用于圆环，若质点与圆环保持相对静止，则 m 相对圆心位移为多少？ （2）初态圆环和质点保持静止，沿着某根弹簧方向给圆环一个冲量，使得速度为 v0 圆环和质点的运动方程。
A
B k。 t
C B
第 29 届复赛模拟赛题
7
第七题（20 分） 井底之蛙 在一个圆柱形的井底中心有一只青蛙。当水注满整个井的时候，青蛙刚好能看见全部天空，水的 折射为 n 1.33 。 （1）若此时月亮位于天顶，则青蛙看见的月亮和此时地上的人看到的月亮的大小之比为多少？ （2）当水漏掉一半的时候，青蛙看到的星星数目和此时地上的人看到的星星数目之比约为多少？（认 为星星很多，均匀的分布在天空中） （3）接上一问，青蛙的视野中， “天空”的边缘与“天空”的中心，星星的密度之比为多少？
度。记下段绳子为 n 方向，上段绳子为 方向。轮子的角加速度为 a0 r a0
M
第 29 届复赛模拟赛题
10
在地面上看 B 的加速度：
aBn a0 2 2 r
2 2 ， aB 2 r 2 2
（3 分）
地面上看墙角 M 加速为 aM 0 ，由于下段绳子没有转动，所以下端绳子上靠近滑轮的点沿绳加 速度为 0，所以相对滑轮下段绳子进入绳子的加速度为
物理竞赛复赛模拟卷
物理竞赛复赛模拟卷1.μ子的电量q=-e(e=1.6×10-19C)，静止质量m 0=100MeV/c 2，静止时的寿命τ0=10-6s 。
设在地球赤道上空离地面高度为h=104m 处有一μ子以接近于真空中光速的速度垂直向下运动。
1）、试问此μ子至少应有多大总能量才能到达地面？2）、若把赤道上空104m 高度范围内的地球磁场看作匀强磁场，磁感应强度B=10-4T ，磁场方向与地面平行。
试求具有第1问所得能量的μ子在到达地面时的偏离方向和总的偏转角。
2. 热中子能有效地使铀235裂变，但裂变时放出的中子能量代谢较高，因此在核反应堆中石墨作减速剂。
若裂变放出的中子动能为2.2MeV ，欲使该中子慢化为热中子（动能约为0.025eV ），问需经过多少次对撞？3. 半径为R 、质量为M 1的均匀圆球与一质量为M 2的重物分别用细绳，AD 和ACE 悬挂于同一点A ，并处于平衡，如图11-205所示，已知悬点A 到球心O 的距离为L ，不考虑绳的质量和绳与球的摩擦，试求悬挂圆球的绳AD 与竖直方向AB北g的夹角θ。
4. 火车以速度v 1向前行驶。
司机忽然发现，在前方同一轨道上距车为s 处有另一辆火车，它沿相同的方向以较小的速度v 2作匀速运动，于是他立即使车作匀减速运动，加速度大小为a ，要使两车不致相撞，则a 应满足的关系式为_____________________。
5．如图所示，有一个一端开口、一端封闭的长圆柱形导热容器，将其开口向上竖直放置。
在气温为27℃、气压为760mmHg 、相对湿度为75%时，用一质量可不计的光滑薄活塞将开口端封闭。
已知水蒸气的饱合蒸气压为26.7mmHg ，在0℃时为4.5mmHg 。
（1）若保持温度不变，想通过在活塞上方注入水银加压强的方法使管内开始有水珠出现，那么容器至少为多长？（2）若在水蒸气刚开始凝结时固定活塞，降低容器温度，当温度降至0℃时，容器内气体压强为多大？6．一个静止的竖直放置的玻璃管，长为H=23cm ，粗细均匀，开口向下，其内有一段长为h=10cm 的水银柱，把长为L 0=10cm 的空气柱封闭在管的上端。
高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案
高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案模拟训练试卷①第一题 (16分)1．天文学家根据观测宣布了如下研究成果：银河系中心可能存在一个大黑洞．黑洞是一种神秘的天体，这种天体的密度极大，其表面的引力如此之强，以至于包括光在内的所有接近黑洞的物体都不能逃脱其引力的作用．人们用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体，进行了长达6年的观测，发现距黑洞6×1012m的星体以2000km ／s的速度绕其旋转．另外，根据相对论知识，光子在运动时有质量．设光子在运动时质量为m0，光子与黑洞间的吸引力同样符合万有引力定律。
由以上知识可以求出黑洞的最大半径R= m．已知引力恒量G=6.67×10-11N•m2／kg2。
计算结果取l位有效数字．2．电子电量为e，质量为m，经过电压为U的加速电场加速后，电子具有的德布罗意波的波长表达式是λ= ．若le=1.6×10-19C，m=9.1×10-31kg，代人数据计算，当U=150V时，λ= m．第二题 (20分)如图所示，半径为r的孤立金属球远离其他物体，通过电阻可以忽略的理想细导线和电阻为R的电阻器与大地连接．电子束从远处以速度v射向金属球面，若稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目为n，电子质量为m，电子电量数值为e，不考虑电子的重力势能，试求：1．稳定后金属球每秒钟自身释放的热量Q和金属球所带电量q；2．稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目n不会超过多少?第三题 (20分)在水平地面某一固定点用枪射击，射出的子弹在水平地面上落点所能够覆盖的最大面积是A．若在这一固定点正上方高度为h的位置用同一支枪射击．射出的子弹在水平地面上落点所能覆盖的最大面积是多大?不计空气阻力，不计枪支的长度，每次射出的子弹初速度大小相同．第四题 (18分)如图所示，固定在竖直平面内的椭圆环，其长轴沿竖直方向．有两个完全相同的小圆环套在椭圆环上，不计质量的轻线将两个小圆环连接在一起，轻线跨过位于椭圆焦点F的水平轴，小圆环与轻线系统处于平衡状态．不计各处的摩擦，小圆环的大小忽略不计．试分析说明，系统属于哪一种平衡状态?第五题 (20分)摩尔质量是μ、摩尔数是n的单原子理想气体发生了未知的状态变化(我们称之为x过程)．状态变化过程中，可以认为气体在每一状态都处于平衡状态．气体的x过程曲线在P—V图像中，向下平移P0后恰好与温度是T0的等温曲线重合，如图所示．1．试写出x过程中气体体积V随温度T变化的关系式；2．试写出x过程中气体的比热容c与压强P变化的关系式．第六题 (24分)如图所示，真空中平行板电容器水平放置，电容器下极板固定不动，上极板用轻弹簧连接在极板中心位置悬挂起来．已知电容器极板面积是A．当上极板静止不动时，弹簧伸长量为x0，此时两极板间距为d0．现将电容器与电势差为U的电源连接，使两极板充上等量电荷，上面是正电荷，下面是负电荷，上极板会发生小幅度振动．上极板在振动的平衡位置时两极板间距为d l，不计电容器边缘效应，不计电源内阻，试求：1．弹簧的劲度系数k；2．上极板做小幅度振动的周期T；3．若弹簧的劲度系数k为某一确定值，上极板做小幅度振动时，电容器充电电压不会超过多少?第七题 (22分)如图所示，在焦距f=0.15m的凸透镜L主轴上有一小光源S，凸透镜L另一侧有两个反射面相向放置的平面镜OM l和OM2．平面镜OM l和OM2彼此垂直，且与透镜L主轴成45°，两平面镜的交线与透镜主轴垂直．已知小光源中心到两平面镜的交线距离SO=0.9m，透镜到两平面镜的交线距离010=0.3m，试求：1．小光源S在透镜主轴上共成多少个像?2．小光源S在透镜主轴外共成多少个像?分别指出像的虚实、位置及放大率．答案与分析全国中学生物理竞赛复赛试题一、（15分）一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上，开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度，其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g .二、（20分）一长为2l 的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上，杆的两端分别固定一质量为m 的小物块D 和一质量为m α（α为常数）的小物块B ，杆可绕通过小物块B 所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m 的小环C 套在细杆上（C 与杆密接），可沿杆滑动，环C 与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l ，劲度系数为k ，两端分别与小环C 和物块B 相连. 一质量为m 的小滑块A 在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D ，并与之发生完全弹性正碰，碰撞时间极短. 碰撞 时滑块C 恰好静止在距轴为r （r >l ）处. 1. 若碰前滑块A 的速度为0v ，求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量；2. 若碰后物块D 、C 和杆刚好做匀速转动，求碰前滑块A 的速度0v 应满足的条件.v三、（25分）一质量为m 、长为L 的匀质细杆，可绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内自由转动. 杆在水平状态由静止开始下摆， 1. 令mLλ=表示细杆质量线密度. 当杆以角速度ω绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内转动时，其转动动能可表示为k E k L αβγλω=式中，k 为待定的没有单位的纯常数. 已知在同一单位制下，两物理量当且仅当其数值和单位都相等时才相等. 由此求出α、β和γ的值.2. 已知系统的动能等于系统的质量全部集中在质心时随质心一起运动的动能和系统在质心系（随质心平动的参考系）中的动能之和，求常数k 的值.3. 试求当杆摆至与水平方向成θ角时在杆上距O 点为r 处的横截面两侧部分的相互作用力. 重力加速度大小为g .提示：如果)(t X 是t 的函数，而))((t X Y 是)(t X 的函数，则))((t X Y 对t 的导数为d (())d d d d d Y X t Y X t X t=例如，函数cos ()t θ对自变量t 的导数为dcos ()dcos d d d d t t tθθθθ=四、（20分）图中所示的静电机由一个半径为R 、与环境绝缘的开口（朝上）金属球壳形的容器和一个带电液滴产生器G 组成. 质量为m 、带电量为q 的球形液滴从G 缓慢地自由掉下（所谓缓慢，意指在G 和容器口之间总是只有一滴液滴）. 液滴开始下落时相对于地面的高度为h . 设液滴很小，容器足够大，容器在达到最高电势之前进入容器的液体尚未充满容器. 忽略G 的电荷对正在下落的液滴的影响.重力加速度大小为g . 若容器初始电势为零，求容器可达到的最高电势max V .五、（25分）平行板电容器两极板分别位于2dz =±的平面内，电容器起初未被充电. 整个装置处于均匀磁场中，磁感应强度大小为B ，方向沿x 轴负方向，如图所示.1. 在电容器参考系S 中只存在磁场；而在以沿y 轴正方向的恒定速度(0,,0)v （这里(0,,0)v 表示为沿x 、y 、z 轴正方向的速度分量分别为0、v 、0，以下类似）相对于电容器运动的参考系S '中，可能既有电场(,,)xy z E E E '''又有磁场(,,)x y z B B B '''. 试在非相对论情形下，从伽利略速度变换，求出在参考系S '中电场(,,)xy z E E E '''和磁场(,,)x y z B B B '''的表达式. 已知电荷量和作用在物体上的合力在伽利略变换下不变.2. 现在让介电常数为ε的电中性液体（绝缘体）在平行板电容器两极板之间匀速流动，流速大小为v ，方向沿y 轴正方向. 在相对液体静止的参考系（即相对于电容器运动的参考系）S '中，由于液体处在第1问所述的电场(,,)xy z E E E '''中，其正负电荷会因电场力作用而发生相对移动（即所谓极化效应），使得液体中出现附加的静电感应电场，因而液体中总电场强度不再是(,,)xy z E E E '''，而是0(,,)xy z E E E εε'''，这里0ε是真空的介电常数. 这将导致在电容器参考系S 中电场不再为零. 试求电容器参考系S 中电场的强度以及电容器上、下极板之间的电势差. （结果用0ε、ε、v 、B 或（和）d 表出. ）六、（15分）温度开关用厚度均为0.20 mm 的钢片和青铜片作感温元件；在温度为20C ︒时，将它们紧贴，两端焊接在一起，成为等长的平直双金属片. 若钢和青铜的线膨胀系数分别为51.010-⨯/度和52.010-⨯/度. 当温度升高到120C ︒时，双金属片将自动弯成圆弧形，如图所示. 试求双金属片弯曲的曲率半径. (忽略加热时金属片厚度的变化. )七、（20分）一斜劈形透明介质劈尖，尖角为θ，高为h . 今以尖角顶点为坐标原点，建立坐标系如图(a)所示；劈尖斜面实际上是由一系列微小台阶组成的，在图(a)中看来，每一个小台阶的前侧面与xz 平面平行，上表面与yz 平面平行. 劈尖介质的折射率n 随x 而变化，()1n x bx =+，其中常数0b >. 一束波长为λ的单色平行光沿x 轴正方向照射劈尖；劈尖后放置一薄凸透镜，在劈尖与薄凸透镜之间放一档板，在档板上刻有一系列与z 方向平行、沿y 方向排列的透光狭缝，如图(b)所示. 入射光的波面（即与平行入射光线垂直的平面）、劈尖底面、档板平面都与x 轴垂直，透镜主光轴为x 轴. 要求通过各狭缝的透射光彼此在透镜焦点处得到加强而形成亮纹. 已知第一条狭缝位于y =0处；物和像之间各光线的光程相等.1. 求其余各狭缝的y 坐标；2. 试说明各狭缝彼此等距排列能否仍然满足上述要求.图(a)图(b)八、（20分）光子被电子散射时，如果初态电子具有足够的动能，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射. 当低能光子与高能电子发生对头碰撞时，就会出现逆康普顿散射. 已知电子静止质量为e m ，真空中的光速为 c . 若能量为e E 的电子与能量为E γ的光子相向对碰， 1. 求散射后光子的能量；2. 求逆康普顿散射能够发生的条件；3. 如果入射光子能量为2.00 eV ，电子能量为 1.00´109 eV ，求散射后光子的能量. 已知xm e =0.511´106 eV /c 2. 计算中有必要时可利用近似：如果1x <<»1-12x .第30届全国中学生物理竞赛复赛解答与评分标准一参考解答：以滑块和地球为系统，它在整个运动过程中机械能守恒. 滑块沿半球面内侧运动时，可将其速度v 分解成纬线切向 (水平方向)分量ϕv 及经线切向分量θv .设滑块质量为m ，在某中间状态时，滑块位于半球面内侧P 处，P 和球心O 的连线与水平方向的夹角为θ. 由机械能守恒得2220111sin 222m mgR m m ϕθθ=-++v v v (1)这里已取球心O 处为重力势能零点. 以过O 的竖直线为轴. 球面对滑块的支持力通过该轴，力矩为零；重力相对于该轴的力矩也为零. 所以在整个运动过程中，滑块相对于轴的角动量守恒，故0cos m R m R ϕθ=v v .(2)由 (1) 式，最大速率应与θ的最大值相对应max max ()θ=v v .(3)而由 (2) 式，q 不可能达到π2. 由(1)和(2)式，q 的最大值应与0θ=v 相对应，即max ()0θθ=v . [(4)式也可用下述方法得到：由 (1)、(2) 式得22202sin tan 0gR θθθ-=≥v v .若sin 0θ≠，由上式得220sin 2cos gRθθ≤v .实际上，sin =0θ也满足上式。
第36届物理竞赛复赛模拟题(第8套)_解析
1. 解：（1）参考题解图1，1T 的计算：球1从A 到1B 所经过时间记为11t ，到达1B 的速度大小记为10v，有2111113sin 2L g t t ϕ=⇒=10113sin 105v g t ϕ== 将球1从1B 到C 时间记为12t ，有210121112121324cos 10255L v t g t gL t gt ϕ=+=+取其解为：12t =合成，得到11112T t t=+=（4分） 2T 的计算:仿照球1所引参量，有 )221211114cos 2L g t t t ϕ=⇒==20214cos 105v g t ϕ==2220222222221433sin 102510L v t g t gL t gt ϕ=+=+22t ，22122T tt =+ （3分）（2）由（1）问解答可知道02T T ==球1,2于11211t t t ==。
分别同时到达12,B B 。
据此将讨论的时间范围分为两段：10t t ≤<和10t t T <<，10t t ≤<时间段F 的求解：此时间段内，t 时刻球1,2所在位置到竖直线AC 的水平距离分别为211sin cos 2x g t ϕϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭，221cos sin 2x g t ϕϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭即有：12x x =重力1m g mg =，2m g mg =相对A 点力矩之和为0，故有解全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第八套（解析与评分标准）满分3200F = （4分）10t t T <<时间段F 的求解：参考题解图2，球1,2朝AC 线水平加速度分别为()()1212cos sin ,sin cos 2525g g g ϕϕϕϕ==，即相同t 时刻重力矩之和为：M ∆，方向：水平朝外。
大小：1122M m gx m gx ∆=-。
()()21101112112sin 5225x L v t t g t t ϕ⎡⎤=--+⨯-⎢⎥⎣⎦，()()22101112112cos 5225x L v t tg t t ϕ⎡⎤=--+⨯-⎢⎥⎣⎦，()())12201011cos sin x x v vt t t tϕϕ-=--=- 为平衡此力矩，要求F ：方向：水平朝左。
第36届物理竞赛复赛模拟题(第1套)_解析
全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第一套（解析与评分标准）满分140第一题（15分）【解】αβ=-无磁单极子，所以任取一个封闭体，总磁通量为0。
取一个长宽高各在XYZ 正半轴，顶点在原点O 的长方体。
其在XYZ 轴上的边长分别为0x 、0y 、0z ，总磁通为零有：0000x z z x αβ⋅=⋅，得αβ=-评分标准：得出αβ=-得5分。
说明无磁单极子得5分。
取封闭体算磁通为零得5分。
第二题（12分）【解】如图设支持力摩擦力为N 1、N 2、N 3、f 2、f 3，小球半径为R ，讨论：当1μ<时，上式恒成立。
当1μ≥时，θ为任意值都不会滑动。
评分标准：有受力分析得2分，写出（1）（2）（3）各得2分，判断出3N 大于2N 得2分，计算得答案（5）式得2分。
讨论不加分，不讨论不扣分，因为正常情况下μ不大于1。
爆炸后落地时间差为132t t -=（8）爆炸后竖直方向上有 233312v t gt h += （9）211112v t gt h -+=（10）中间鸟落地时，空中鸟离地距离211()2'h h v t gt h v t∆=--+∆=或 （11）由（7）式有13v v =令其为'v把（9）式减（10）式联立（8）式有'v =（12）把（1）式（6）式（12）式代入（11）或把（1）式（12）式代入（11）得： 2d h ∆=（13）（3）设爆炸增加的速度为'v ，则从质心系看爆炸增加的能量为212'2E mv ∆=⋅（14）代入（5）式有'v =令爆炸前水平速度02v v =，以爆炸点为原点列抛物线方程 02'cos 1'sin 2x v t v ty v t gt θθ=+=- （15）消去t 有2200'sin 1'cos 2('cos )v g y x x v v v v θθθ=-++ （16）这是一个(,)y f x θ=的方程，取x 为定值，求()y f θ=的最大最小值。
第36届物理竞赛复赛模拟题(第14套)_解析
1. 设N0=kmg,先分析最底下一组两个劈状物,作为一个整体的受力如图所示。
由质心运动定律可得N+2mg−N0=2ma cy=m a y(1)上式中a y是最底下一组中右上方劈状物的y方向加速度。
现取此劈状物为参照系，在此非惯性参照系中，此物的上表面即为固定的桌面，其上方还有无限多组劈状物的受力中还应加上一个方向向上惯性力f i=ma y,因此，各物所受的重力变为m g′=mg−ma y,即有:g′=g−a y.所以有N=km g′,将此代入（1）式，可得km g′+2mg−kmg=ma y→a y=2k+1g(2)再仔细分析一下最底下一组两个劈状物的情况，由左下物受力可得：N′sinθ=ma x(3)N0=mg+N′cosθ(4)由左下和右上两物沿垂直于斜面方向加速度相同，可得a x sinθ=a y cosθ−a x sinθ(5)由（2），（3），（4），（5）式可解得：k=1sinθ即体系对桌面的压力为N0=mgsinθ2. 对左室气体（1），有T0V0γ−1=T1V1γ−1→T1=2γ−1T0（1）内能的增量∆U1=m1μC v T1−T0=m1μC v2γ−1−1T0（2）对右室气体（2），有T0V0γ−1=T2V2γ−1→ T2=23γ−1T0（3）内能的增量∆U2=m2μC v T2−T0=m2μC v23γ−1−1T0（4）由于m1=m2=m,于是由（2），（4）式可得两部分气体总的内能增量为∆U=∆U1+∆U2=mμC v2γ−1+23γ−1−2T0（5）在两部分气体混合过程中，与外界无功于热量的交换，因此总内能保持不变，即U=U0+∆U=2mμC v T0+∆U=mμC v2γ−1+23γ−1T0（6）、设混合后气体达平衡态后温度为T，U=2mμC v T（7）全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第十四套参考答案由（6），（7）式可得 T =122γ−1+ 23γ−1T 0（8）体系初，终态的状态方程为： P 0 2V 0 =2m μRT 0，P 2V 0 =2m μR T由此可得气体最终的压强为P =T T 0P 0=12 2γ−1+ 23γ−1P 0=1.18P 0 γ=533. 当线圈位于x 处时，线圈中的感应电动势为： ε动 = −dΦdt =−ddt −B x πR 2 =−k πR 2dxdtε动 = −k πR 2v (1) 另有，ε动 = −∮ v ×B ∙dl =−∮vB r dl 2πR0 = −v B r 2πR (2)由（1），（2）式可得：B r = 12 kR = C (3)(3)式也可以用高斯定理获得：如图取一段以x 轴为轴、以R 为半径的圆柱形高斯面，根据高斯定理，有：∮B ∙dS = −πR 2B x (0)+πR 2B x x 0 + 2πR ∙x 0∙B r= −πR 2C +πR 2 C −kx 0 + 2πR ∙x 0∙B r = 0 ∴B r = 12 kR因超导线圈电阻为零，因此有： ε总 = ε动 + ε自= IR = 0根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的磁通量保持不变。
物理竞赛复赛试题及答案
物理竞赛复赛试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/hC. 299,792,458 km/sD. 299,792,458 m/h2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小（）A. 相等B. 不相等C. 相等但方向相反D. 相等且方向相同3. 一个物体的动能与其速度的关系是（）A. 正比B. 反比C. 无关D. 正比且平方关系4. 电场中某点的电势与该点到参考点的电势差成正比（）A. 正确B. 错误二、填空题（每题5分，共20分）1. 根据库仑定律，两点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成______。
2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为a，经过时间t后，其速度为______。
3. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是V = ______。
4. 光的折射定律表明，入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比，即sinθ1/sinθ2 = ______。
三、计算题（每题10分，共40分）1. 一辆汽车以20 m/s的速度行驶，突然刹车，刹车时的加速度为-5m/s²。
求汽车完全停止所需的时间。
2. 一个质量为2 kg的物体从10 m的高度自由落体，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
3. 一个电路中包含一个5 Ω的电阻和一个9 V的电池，求电路中的电流。
4. 一个光波的波长为600 nm，求其频率。
四、实验题（每题20分，共20分）1. 描述如何使用弹簧秤测量物体的重力，并解释实验原理。
答案：一、选择题1. A2. A3. D4. B二、填空题1. 反比2. at3. IR4. n1/n2三、计算题1. 4 s2. √(2gh) = √(2*9.8*10) m/s ≈ 14.1 m/s3. I = V/R = 9/5 A = 1.8 A4. f = c/λ = (299,792,458)/(600*10^-9) Hz ≈ 5*10^14 Hz四、实验题1. 将物体挂在弹簧秤的挂钩上，读取弹簧秤的示数即为物体的重力。
第32届全国中学生物理竞赛复赛模考训练第01套
题三
简易的高斯炮的原理是通过释放存储的磁能加速钢球。制作高斯炮需要若干弹性很好的钢球，一
个水平光滑的导轨，一些强磁铁，质量和钢球相当，均为 m ，球的直径和磁铁宽度均为 2r 。磁铁和
钢球之间的吸引力近似写为
uBz
);
Ez ' (Ez uBx )
By
Bx ' Bx ' (By uEz
/
c2 ) ，其中
Bz ' (Bz uEx / c2 )
1 1 v2 / c2
(1) 在地面参照系中，一个原子以速度 u 向 x 轴正向运动，在地面参照系中有匀强电场 E (Ex , Ey , Ez ) 。 请计算在原子自身参照系中的极化的电偶极大小 p ' 。
0 e 1 ，角动量大小为 L 。 a) 通过特殊情境先计算出万有引力的具体形式 f (r) 。可以利用 r, L,e, m 表达。 b) 如图对于任意给定的 ，把物体到中心星体距离记为 r ，物体到另一个焦点距离为 r ' 。
计算在经过一小段时间 t 后，物体与两个焦点的连线转过的角度 , ' ，用瞬时速度 v, , ',r ,t 表达。 c) 计算出在间 t 内物体速度方向的角度变化 （用 v, t,l, ( ') / 2 表达），由此计算物体 的法向加速度，并计算说明在(a)中得到的万有引力形式正确。
b) 初态导线距离圆心距离 0 ，初速度 v0 垂直于导线和圆心的连线，要求导线不会运动到圆柱形区域
内，写下 v0 应当满足的方程。
c) 初态导线在圆柱边缘 (r,0) ，初速度大小 v1 ，向圆柱内运动，恰好能从 (0, r) 离开圆柱。求 v1 方向
第36届物理竞赛复赛模拟题(第10套)_解析
【题号】1 【解析】 解：(1) 设绳的上端部分中的张力为T ,则为使小球能下滑，要求：sin cos mg mg T ϕμϕ-> (1) sin cos T Lg Lg λϕμλϕ>+ (2) 联立(1)、(2)可解得sin cos sin cos m L ϕμϕλϕμϕ+>-因为sin 2cos ϕμϕ= 所以3m L λ> (3) 03m L λ= (4) (2) 由功能原理可得0200sin lg()sin 1=()()cos 2m gl L l m L v m L g l ϕλϕλμλϕ--+++ (5) 将cos μϕ用1sin 2ϕ替换，则可解得v =(6) 又由dv dv dl dv a v dt dl dt dl=== 全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第十套（解析与评分标准）满分320可得sin 2gl a Lϕ= (7) (3) 由dlv dt == (8) 得2L TL dl dt l =⎰即有ln 2=所以2T (9)【题号】2 【解析】解：(1)11()2211()()22E E D F D F v B v v A C A C v A C v A C v B ⎧⎧=⋅=⋅+⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨+⎡⎤⎪⎪⋅-=⋅+=⎢⎥⎪⎪⎩⎣⎦⎩(4分) (2)取E 点2122S S E M M GM M E Mv G A A=-=- (2分)(3)在D 处，P的主体和探测器初速度同为D v =，发射分离后，P主体圆运动：1v =探测器抛物线运动：22222102S M m m v G v A C-=⇒=+分离过程112212()D m v m v m m v -=+， 2121DDv v m m v v γγ+=⇒=-γ⇒=由于2C A =，122B A A B =⇒=，C =γ⇒=2=γ⎡⎢⎣⇒=⎤⎥⎦（（(9分)【题号】3 【解析】解:小球质量记为m 。
1μ取值范围：参考题图1，有=c o s N m g θ，sin mg f ma θ-=，c fr I β=与a r β=，225C I mr =联立，可解得2sin 7f mg θ=，12tan 7f N μθ≥= （5分） 2μ取值范围：参考题解图2，有2cos()v N mg m R r θφ=-+-。
高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)
高中物理竞赛模拟试题〔复赛〕一、某一构件由两个菱形组成，AB 和DE 是两根硬杆，各焦点都用铰链连接，大菱形的边长是2l ，小菱形的边长是l ，现设法使顶点F 以加速度a 水平向右运动，求： 〔1〕C 点的加速度多大？〔2〕当两个菱形都是正方形，F 点的速度为ν时，A 点的加速度的大小和方向。
二、长为L 的杆AO 用铰链固定在O 点，以角速度ω围绕O 点转动，在O 点的正上方有一个定滑轮B ，一轻绳绕过B 滑轮的一端固定在杆的A 端，另一端悬挂一质量为M 的重物C ，O 、B 之间的距离为h ，求：〔1〕当AB 绳与竖直方向成θ角时，重物的运动速度； 〔2〕此时绳上的张力为多少？三、一对半径为r 的轻轮安装在一根细轴上它们共同以某一速度ν沿图示的平面向右滚动。
斜面与平面接触的顶角A 处足够粗糙〔即轮不会产生滑动〕，斜面与水平面成α角，要求轮从平面滚动到斜面时不要离开顶角，问ν的最大值为多少？四、一架大型民航飞机在降落到机场前撞上一只正在飞行的天鹅，试估算，天鹅转击飞机的力为多少〔只要数量级正确即可〕？五、有一汽缸，除底部外都是绝热的。
上面是一个不计重量的活塞，中间是固定的导热隔板，把汽缸分成相等的两局部A 和B ，上下各有1mol 氮气，现从底部将350J 的热量传送给气体，求：〔1〕A 、B 内的气体温度各改变了多少？ 〔2〕它们各吸收了多少热量？假设是将中间的隔板变成一个导热的活塞其他条件不变，如此A 、B 的温度又是多少？〔不计一切摩擦〕A六、两个绝缘的相距较远的球形导体，半径分别为r 1、r 2，带电后电势分别为ν1和ν2，假设用细导线将两个球连接起来，求在导线上放出的电量。
七、一个正方形的导线框ABCD ，边长为l ，每边的电阻为R ，在它中点处内接一个小一些的正方形线框EFGH ，然后在各边中点在内接一个更小的正方形导线框 一直下去，直至无穷。
如果所有正方形导线框用的导线都是一样的，所有接触点接触良好。
第29届全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第1套(共6套)答案及评分标准
由和力矩为 0，
P(
x
D L D L D L L x tan ) cos N1 ( L) N 2 N 2 N1 （6 分） 2 2 2 2 2 2
Dgm gLm 2 DP LP gLm 2 LP 2 gLm tan LP tan LP tan 2P
【解】 ： （1）目镜到物镜的等效距离为 故目镜的焦距为 f 2 s f1 3cm （5 分） （2）
1 1 1 3 v 600 ，可得 v1 m ，像的放大率为 1 4997 u1 v1 f1 4997 u1
第二次成像 u2 s v1
15027 m 499700
由 P r nRT ，可得 n
3
4 3
2
4r 2 Pr nRT RT
14r 2 PT0 r 7nRT0 T 14r Pr 2T T
由于最初 T=T0 故 T 0 ，从而 T=T0 恒成立。（4 分） （2）由
5 5 7 nRT nRT nRT0 4r 2 Pr 2 2 2
第七题（20 分） 寻找 Higgs 粒子 在阿尔卑斯山脚下，在法国瑞士边界，一群人挖了一个周长 27 公里的大坑，在地下把质子加速 到了 7TeV 的高能， 然后让粒子对撞…他们的目标是-找到那个被标准模型预言， 赋予粒子质量的 Higgs 粒子。然后…他们居然以超过 99.9994%的置信度找到了一个看起来和预言中粒子性质差不多的粒子，
第三题（20 分）
第 29 届复赛模拟赛题 第一套
2
稳压电路 如图是一个稳压电路，电源的电动势 15V ，内阻 r 10 ，负载 R 60 。二极管的伏安曲 线如图所示，当反向电压超过 11V 时候，反向电流迅速增大，这个现象我们叫做反向击穿。如图所示 的电路能让电源电动势发生变化的时候，负载上的电压变化不大。 （1） 求出电源电动势为 15V 时，负载上的电压，以及二极管上消耗的功率。 （2） 如果要求负载上的电压变化小于 1mV ，则电源上的电压变化不能超过多少？
第36届物理竞赛复赛模拟题(第11套)_解析
【题号】1【解析】织针与台座中点相接触，则一侧向下偏转时，该侧距离支点较近，向上偏转的另一侧距离支点较远，形成回复力矩。
但此回复力矩与角位移未必成线性关系，不能直接简单认为织针做简谐运动。
事实上，从能量角度也可以看出，以织针水平为势能零点，则有一定角位移时，系统总重力势能与角位移一次关系，而不是简谐运动中常见的二次关系。
因此，织针并非做简谐运动。
需要考察其具体运动情况。
当系统如图偏转时，易见左、右质点到支点的距离分别为 12L l d -=，22L ld +=， 以支点为转轴，系统由重力造成的合力矩为20100cos cos cos M mgd mgd mgl ϕϕϕ=-=， 系统的转动惯量为2222121()2I md md m L l =+=+， 根据转动定理可得，系统的角加速度为 0222cos 2=()2gl M gl I L l Lϕβ=≈+. 近似是个定值，即系统在单侧做匀角加速转动，在如图的偏离角从静止下的0ϕ变为0的过程中，总共历时全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第十一套（解析与评分标准）满分320t 满足类似由静止开始的匀加速直线运动位移公式：2012t βϕ=， 解得t =而整个振动过程由四个这样的过程（及逆过程）组成，故总的振动周期为44T t ==【题号】2 【解析】设细杆长1，质量为m ，则相对O 、A 、B 的转动惯量分别为20112I ml =（1分） 213A B I I ml == （1分）开始时，细杆相对A 轴（几何轴）的角动量为0002A l L I mu ω=+ 式中0u 为细杆质心（位于0位）速度。
因00u =故有00A L I ω= (1分)A 孔插入细杆前后，细杆相对A 轴角动量守恒。
设稳定后角速度为A ω，则有A A A L I ω= 即得00014A AI I ωωω== (1分)此时细杆质心速度 00128A Al u l ωω== （1分）在拔出A 端细棍和将细棍插入B 孔前瞬间，细杆相对B 轴（几何轴）的角动量为 20001224B A Al L I mu ml ωω=-=- 拔出A 端细棍和将细棍插入B 孔前后， 细杆相对B 轴角动量守恒。
物理竞赛复赛模拟试题一
物理模拟试题一一、（15分）一平凸透镜焦距为f ，其平面上镀了银，现在其凸面一侧距它2f 处，垂直于主轴放置一高为H 的物，其下端在透镜的主轴上（如图预16-5）。
1. 用作图法画出物经镀银透镜所成的像，并标明该像是虚、是实。
2. 用计算法求出此像的位置和大小。
二、（15分）如图预16-4-1所示，电阻121k R R ==Ω，电动势6V =E ，两个相同的二极管D 串联在电路中，二极管D 的D D I U -特性曲线如图预16-6-2所示。
试求：1. 通过二极管D 的电流。
2. 电阻1R 消耗的功率。
三、（20分）一个大容器中装有互不相溶的两种液体，它们的密度分别为1ρ和2ρ（12ρρ<）。
现让一长为L 、密度为121()2ρρ+的均匀木棍，竖直地放在上面的液体内，其下端离两液体分界面的距离为34L ，由静止开始下落。
试计算木棍到达最低处所需的时间。
假定由于木棍运动而产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未露出液面，也未与容器相碰。
四、（15分）将一根长为100多厘米的均匀弦线，沿水平的x 轴放置，拉紧并使两端固定。
现对离固定的右端25cm 处（取该处为原点O ，如图预16-7-1所示）的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向（即y轴方向）的扰动，其位移随时间的变化规律如图预16-7-2所示。
该扰动将沿弦线传播而形成波（孤立的脉冲波）。
已知该波在弦线中的传播速度为2.5cm/s，且波在传播和反射过程中都没有能量损失。
1.试在图预16-7-1中准确地画出自O点沿弦向右传播的波在2.5st=时的波形图。
2.该波向右传播到固定点时将发生反射，反射波向左传播，反射点总是固定不动的。
这可看成是向右传播的波和向左传播的波相叠加，使反射点的位移始终为零。
由此观点出发，试在图预16-7-1中准确地画出12.5st=时的波形图。
3.在图预16-7-1中准确地画出10.5st=时的波形图。
物理竞赛复赛模拟训练卷
物理竞赛复赛模拟训练卷5１. 一根质量为m 、长为l 的均匀横梁，需要用两只雪橇在水平雪地上将其保持水平状态运送。
简化其过程如图（甲）所示。
雪橇均与横梁固连，下端B 与雪地接触，假定触地面积很小。
用一距地h 的水平牵引力F 作用于前方雪橇，前后雪橇与雪地的动摩擦因数分别为μ1、μ2。
在前后雪橇均与雪地接触时，使横梁沿雪地匀速向前移动，则h 应满足什么条件？F 应多大？（雪橇质量可忽略不计）２、如图所示，在光滑的水平桌面上，物体A 跟物体B 用一根不计质量的弹簧连接，另一物体C 跟物体B靠在一起，但并不跟B 连接，它们的质量分别是m A =o.2kg,m B =m C =0.1kg,现用力将C 、B 和A 压在一起，使弹簧缩短，这过程中，外力对弹簧做功为7.2J 。
弹簧仍在弹性限度以内，然后，从静止状态释放三物体。
求：（1）弹簧伸长最大时，弹簧的弹性势能。
（2）弹簧从伸长最大回复到自然长度时，A 、B 的速度。
３、如图所示，倔强系数为250g/cm 的弹簧一端固定，另端连结一质量为30g 的物块，置于水平面上，摩擦因数41=μ，现将弹簧拉长1cm 后静止释放。
试求：（1）物块获得的最大速度；（2）物块经过弹簧原长位置几次后才停止运动。
４.如图所示，某一足够大的真空中，虚线PH 右侧是磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E 、方向水平向左的匀强电场.静止于虚线2N 1N mg h1f 2f )(乙PQ F A AB B l h1μ2μ)(甲mtoxk1cmxPH 上的一点O 处的镭核22688Ra 水平向右放出一个α粒子而衰变成氡核22286Rn ，设α粒子与氡核分离后它们之间的作用可忽略不计，涉及动量问题时亏损的质量不计，重力不计.LABP HEO(1)写出镭核衰变的核反应方程. (2)若经过一段时间，α粒子刚好到达虚线PH 上的A 点，测得OA=L ，求此时氡核的速率.(已知α粒子的比荷为b)５、如图所示电路中，电源内阻可略，电动势都是30V ，Ω==Ω=k R R k R 10,5210。
第28届中学生物理竞赛复赛模拟试卷及答案
第28届中学生物理竞赛复赛模拟试卷及答案第28届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷一、填空题.(此题共4小题,共25分)1.图1所示的电阻丝网络,每一小段电阻同为r,两个端点A、B间等效电阻R1假设在图1网络中再引入3段斜电阻丝,每一段电阻也为r,如图2 所示,现在A、B间等效电阻R22.右图为开尔文滴水起电机示用意。
从三通管左右两管口形成的水滴别离穿过铝筒A一、A2后滴进铝杯B一、B2,当滴了一段时刻后,原均不带电的两铝杯间会有几千伏的电势差。
试分析其原理。
图中铝筒A1用导线与铝杯B2相连;铝筒A2用导线与B1相连。
解答:本装置的几何结构尽管十分对称,但由于空气中离子散布及宇宙射线等因素的不确信性,使铝筒A一、A2的电势会略有不同。
譬如,A1的电势比A2高,由于静电感应,使A1上方的水滴带负电,A2上方的水滴带正电,带电水滴别离滴入下方的铝杯后,使B1杯带负电,由于B1与A2用导线相连,又使A2电势进一步降低,同理A1电势那么进一步升高,这又使A1上方的水滴带更多的负电,A2上方的水滴带更多的正电,如此下去,使铝杯B2的电势愈来愈高,B1的电势愈来愈低,最终可使两铝杯间产生几千伏的电势差。
固然,由于各类因素的不确信性,下次实验开始时,可能A2的电势比A1高,最终使B1的电势比B2的电势高几千伏。
但A 一、A2因偶然因素造成的电势差因上述正反馈效应而取得放大却是不变的。
【点评】物理系统的对称性因某种缘故受到破坏,这种现象称为对称破缺。
对称破缺在物理学的许多分支及其他许多学科里已成为一个重要的概念。
此题是这方面的一个例子。
3.受迫振动的稳固状态由下式给出,,。
其中,而为胁迫力,,其中是阻尼力。
有一偏车轮的汽车上有两个弹簧测力计,其中一条的固有振动角频率为,另外一条的固有振动角频率为,在汽车运行的进程中,司机看到两条弹簧的振动幅度之比为7。
设为小量,计算中能够略去,已知汽车轮子的直径为1m,那么汽车的运行速度为50km/h由题目给出的条件取得汽车的胁迫力的角频率为,而车轮转动的频率为,如此汽车的速度为4.核潜艇中核的半衰期为年,衰变中有%的概率成为核,同时放出一个高能光子,这些光子中的93%被潜艇钢板吸收。
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（ a）
S2=10cm2。当两活塞封闭的空气柱温度为 t=327℃时，两活塞保持静止，此时两
活塞分别与大小圆筒的相接面的距离均为 L ，已知大气压强 p0=1.0×105Pa，活塞
与筒壁、滑轮与轮轴间的摩擦均可忽略不计，取 g=10m/s2，求：
（1）此时筒内两活塞间气柱的压强为多大？
（2）当筒内气柱的温度缓慢降到 27 C 时，活塞 A 能否向右移动距离 L ， 试说明理由。
A
T D
N OB C M1g E
M2g
的夹角 θ 。
4. 火车以速度 v1 向前行驶。司机忽然发现，在前方同一轨道上距车为 s 处 有另一辆火车，它沿相同的方向以较小的速度 v2 作匀速运动，于是他立即使车 作匀减速运动，加速度大小为 a，要使两车不致相撞，则 a 应满足的关系式为 _____________________。
a
D
OC A
B
b
的等势线。
(2)求带正电的半圆环所激发的电场在环心 O 点的电势。
1. μ 子的电量 q=-e(e=1.6×10-19C)，静止质量 m0=100MeV/c2，静止时的寿命 τ 0=10-6s。设在地球赤道上空离地面高度为 h=104m 处有一 μ子以接近于真空中 光速的速度垂直向下运动。
α d
2 d
2
R α
2
如图所示。 （1）为使两支光束在球内有实交点， d 与 n 之间必须满足什么样的关系？ （2）为使两支光束对任何 d<2R 均在球外有实交点， n 可取哪些值？
12．如图所示，半径为 R 的绝缘圆环由直径 AB 分成的两半部分各均匀带有正、负电荷。正负 电荷的电量都是 Q。
(1)试证明过直径 AB 的直线是一条电势为零
他多远？设观察者身高为 h。
10. 如图所示，在内半径为 r、外半径为 R，折射率为 n1 的玻璃管
r
中充满了折射率为 n2 的发光液体，试问，从远处看，当管的厚度消
n1 n2
R 失时， r 和 R 应满足什么条件？
11. 空气中放一个半径为 R、折射率为 n 的玻璃球，两支相距 d<2R 的平行细光束相对 球心对称地射到球上，两支光束与球心共面，
1）、试问此 μ子至少应有多大总能量才能到达地面？ 2）、若把赤道上空 104m 高度范围内的地球磁场看作匀强 磁场，磁感应强度 B=10-4T，磁场方向与地面平行。试求 具有第 1 问所得能量的 μ子在到达地面时的偏离方向和总
西x
的偏转角。
北 z B
Oy
南
分析：利用时间膨胀公式可将地球上观测到的 子的
5．如图所示，有一个一端开口、一端封闭的长圆柱形导热容器， 将其开口向上竖直放置。在气温为 27℃、气压为 760mmHg、相对湿 度为 75%时，用一质量可不计的光滑薄活塞将开口端封闭。 已知水蒸 气的饱合蒸气压为 26.7mmHg，在 0℃时为 4.5mmHg。（1）若保持温 度不变，想通过在活塞上方注入水银加压强的方法使管内开始有水珠 出现，那么容器至少为多长？（ 2）若在水蒸气刚开始凝结时固定活 塞，降低容器温度，当温度降至 0℃时，容器内气体压强为多大？
7．如图所示，用导热材料制成的两端开口的 U 型管 ABCD ，其中 AB 高 h=24cm，CD 高 L2=20cm，截面积分别为 SAB=1cm2， SCD=2cm2，开始时两管均
有高 h=16cm 的水银柱，现用两个橡皮帽将两个管口封闭，打开下
方的阀门 K ，用注射器从底部缓慢抽出水银， 当其中的一个管内的 A
西x
的偏转角。
北 z B
Oy
南
2. 热中子能有效地使铀 235 裂变，但裂变时放出的中子能量代谢较高，因 此在核反应堆中石墨作减速剂。若裂变放出的中子动能为 2.2MeV，欲使该中子 慢化为热中子（动能约为 0.025eV），问需经过多少次对撞？
3. 半径为 R、质量为 M 1 的均匀圆球与一质量为 M 2 的重 物分别用细绳， AD 和 ACE 悬挂于同一点 A ，并处于平衡，如 图 11-205 所示， 已知悬点 A 到球心 O 的距离为 L ，不考虑绳的 质量和绳与球的摩擦，试求悬挂圆球的绳 AD 与竖直方向 AB
寿命 与静止系中的寿命 0 建立联系。 对地球上的观察者而言， 子为能达到地
（3）当气柱温度降到 27 C 时，筒内气柱的压强为多大？（在整个变化过 程中， A、B 绳子始终有作用力） 。
i3 i2
i1
9. 众所周知，在沙漠中能观察到蜃楼现象，假设在近大地的空
n4 气层中，光速按 c(z)=c0(1-az)规律变化，式中 c0 为光沿地面的速度， n3 n2 z 为离地高度。试问：观察者观察到蜃楼现象时，估计真实景物离 n1
水银 活塞
6．一个下， 其内有一段长为 h=10cm 的水银柱，把长为 L0=10cm 的空气柱封闭在管的上端。 设外界大气压强 p0=1.0× 105Pa，求当管以 20m/s2 的加速度上升时，管中封闭的
气柱长为多少厘米？（取 g=10m/s2，水银密度 ρ=1.4× 104kg/m3）
水银被抽干时立即关闭阀门 K 。（已知大气压强为 p0=75cmHg） B
（1）请你判断首先被抽干的是哪一管中的水银？
D h
C K
（2）另一只管中剩余的水银柱高度为多少？
8．如图（ a）所示，水平固定的圆筒由足够长粗筒和细 筒相接而成， 筒中有直径不同的两个活塞 A 、B 用一根细绳
L A
L B
相连，活塞 B 通过水平细绳、 定滑轮与一个质量为 m=2.0kg 的重物 C 连接， A 、B 两活塞的横截面积分别为 S1=20cm2，
物理竞赛复赛模拟卷
1. μ 子的电量 q=-e(e=1.6×10-19C)，静止质量 m0=100MeV/c2，静止时的寿命 τ 0=10-6s。设在地球赤道上空离地面高度为 h=104m 处有一 μ子以接近于真空中
光速的速度垂直向下运动。
1）、试问此 μ子至少应有多大总能量才能到达地面？ 2）、若把赤道上空 104m 高度范围内的地球磁场看作匀强 磁场，磁感应强度 B=10-4T，磁场方向与地面平行。试求 具有第 1 问所得能量的 μ子在到达地面时的偏离方向和总