年第12届全国高中应用物理竞赛模拟试题及答案
高中物理竞赛模拟试题及答案
1．我国将于２００8年下半年发射围绕地球做圆周运动的“神舟七号”载人飞船。
届时,神舟七号将重点突破航天员出舱活动(太空行走如图甲)技术。
从神舟七号开始，我国进入载人航天二期工程。
在这一阶段里，将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。
（1)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g。
“神舟7号”载人飞船上的宇航员离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v，求该宇航员距离地球表面的高度。
(２）已知宇航员及其设备的总质量为M,宇航员通过向后喷出氧气而获得反冲力,每秒钟喷出的氧气质量为m。
为了简化问题，设喷射时对气体做功的功率恒为Ｐ,在不长的时间t内宇航员及其设备的质量变化很小,可以忽略不计。
求喷气t秒后宇航员获得的动能。
ﻩﻩﻩﻩ2．(20分)如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为0.1kｇ带电量为q=１×10－2Ｃ的绝缘货柜,现将一质量为0.９kｇ的货物放在货柜内．在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右,大小E1=3×1０2Ｎ/m的电场,小车和货柜开始运动,作用时间２ｓ后，改变电场，电场大小变为Ｅ2＝1×1０2Ｎ／m，方向向左,电场作用一段时间后，关闭Array电场，小车正好到达目的地，货物到达小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零。
已知货柜与小车间的动摩擦因数µ=0.1，(小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取10m／s２)求:⑴第二次电场作用的时间;⑵小车的长度;⑶小车右端到达目的地的距离．３.如图所示,质量为M =２ k ｇ的小车Ａ静止在光滑水平面上,A 的右端停放有一个质量为ｍ ＝0.4 kg 带正电荷ｑ ＝０.8 Ｃ的小物体B ．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B ＝0．５Ｔ的匀强磁场,现从小车的左端，给小车A 一个水平向右的瞬时冲量I =26 N·s,使小车获得一个水平向右的初速度,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长，求:（１)瞬时冲量使小车获得的动能． (２)物体Ｂ的最大速度.（3)在A 与B 相互作用过程中系统增加的内能．（ｇ =１0m ／s ２)4．如图所示,光滑水平面MN 上放两相同小物块A 、B ,左端挡板处有一弹射装置Ｐ,右端N 处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=8m ，沿逆时针方向以恒定速度ｖ=6m/s 匀速转动。
高中物理：第12届全国物理决赛
第十二届全国中学生物理竞赛决 赛 试 题一、一理想的凸透镜，它容许入射光完全透过，此透镜直径D ＝10cm ，焦距f ＝15cm ，水平放置，四束激光沿竖直方向对称地入射到透镜靠边缘处，已知四束激光总功率为W ＝1.2W ，求激光对透镜之作用力，已知光子动量p ＝Ec ，其中E 为光子能量，c 为光速。
二、如图电路中，C 1＝4C 0，C 2＝2C 0，C 3＝C 0，电池电动势为ε，不计内阻，C 0和ε为已知量，先在断开K 4的条件下，接通K 1、K 2、K 3，令电池给三个电容充电；然后断开K 1、K 2、K 3，接通K 4，使电容器放电，求：（1）放电过程中，电阻R 上共产生多少热量。
（2）放电过程达到放电总量一半时，R 上的电流是多大。
三、如图所示，正四面体ABCD 各面均为导体，但又彼此绝缘，已知带电后四个面的静电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，求四面体中心O 点的电势φ0。
四、在某自行车赛场直行跑道的一侧有一外高内低、倾角为θ的斜面，直行跑道长度为L ，斜面上端高度为h ，如图所示，运动员由A 点出发，终点为Aʹ，运动员可以选行直线AAʹ行进，或沿对称折线AMAʹ行进的路线，若出发时自行车的速度均为v 0，且在行进途中运动员蹬车时的驱动力等于所受的阻力，又设车轮与地面间的侧向摩擦足以阻止车轮侧滑，若要取得较好的成绩，运动员应采用哪种路线？K 4 RC 3 C 2C 1εK 2K 3K 1DAOCBhLMB ′BA A ′ θ五、如图所示，一根两端封闭、粗细均匀的石英管，竖直放置，内有一段水银柱，将管隔成上下两部分，下方为空气。
上方为一种可分解的双原子分子气体（每个分子由两个原子组成）。
此种双原子分子气体的性质为：当T＞T0时，其分子开始分解为单原子分子（仍为气体），用n0表示T0时的双原子分子。
Δn表示T0＋ΔT时分解了的双原子分子数，其分解规律为当ΔT很小时，有如下的关系：Δnn0＝ΔT T0已知初始温度为T0，此时，下方的气柱长度为2l0，上方气柱长度为l0，水银柱产生的压强为下方气体压强的α倍（0＜α＜1），试讨论当温度由T0开始缓慢上升时，水银柱将上升还是下降，忽略石英管和水银柱的体积随温度的变化。
第12届全国中学生物理竞赛预赛题解析汇总
第十二届全国中学生物理竞赛预赛题目详细解答一．选择及简答题（20分）1.一木板坚直地立在车上，车在雨中匀速进行一段给定的路程。
木板板面与车前进方向垂直，其厚度可忽略。
设空间单位体积中的雨点数目处处相等，雨点匀速坚直下落。
下列诸因素中与落在木板面上雨点的数量有关的因素是（）A雨点下落的速度B单位体积中的雨点数C车行进的速度D木板的面积分析：很容易判断B、D是正确的。
2．放映电影时，看到影片中的一辆马车从静止起动，逐渐加快。
在某一时刻车轮开始倒转。
已知电影放映机的速率是每秒30幅画面，车轮的半径是0.6米，有12根辐条。
车轮开）。
始倒转时马车的瞬时速度是（1.5m/s3．镭226的半衰期是1600年。
如已知现在地球上镭226的总量，能否据此确定4800年前地球上镭226的总量？为什么？解：不能确定。
现在镭-226的量来自两部分：（1）4800a前的镭-226中至今未衰变的部分（2）在此4800a期间由其它放射性元素衰变而生成的镭-226中至今尚未衰变的部分。
第二部分无法确定4.图12-1中所示的A、B是两个管状容器，除了管较粗的部分高低不同之外，其他一切全同。
将此两容器抽成真空，再同时分别插入两个水银池中。
当水银柱停止运动时（如图），问二管中水银的温度是否相同？为什么？设水银与外界没有热交换。
解：不同。
A管中水银的温度略高于B管中水银的温度。
两管插入水银池子中，大气压强皆为P，进入管中的水银体积皆为V，所以大气对两池中水银所做的功相同。
但两装置中水银的重力势能增量不同，所以两者内能的改变也不同。
由图可知，A管中水银的重力势能较小，所以A管中水银的内能增加较多。
二．如图12-2所示，原长L O 为100厘米的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O 端，另一端连接一小球。
这一装置可从水平位置开始绕O 点缓缓地转到竖直位置。
设弹簧的形变总是在其弹性限度内。
试在下述（a ）、（b ）两种情况下，分别求出这种装置从原来的水平位置开始缓缓地绕O 点转到竖直位置时小球离开原水平面的高度h O 。
全国高中物理竞赛试题及答案
全国应用物理竞赛试题一、选择题（每小题2分，共20分）：以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1．2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中在光纤通信技术方所做的原创性工作而被称为“光纤之父”的美籍华人是（）A．钱永健 B．朱棣文 C．高锟 D．丁肇中2．晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”，如图1所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”。
产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。
在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是（）A．熔化 B．液化 C．蒸发 D．升华3.2010年1月2日起，我国北方大部分地区遭大范围降雪天气袭击。
大雪严重影响了民航、铁路和高速工路等交通，如图2所示。
在遇到这种天气时，为了尽快清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐”，这是因为（）A.“融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化B.“融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化C.使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化4.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型，如图3所示。
其主要原因是（）A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修5.体操、投掷、攀岩等体育活动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。
体操运动员在杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是A.仅仅是为了利用“镁粉”吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”C.仅仅是为了利用“镁粉”填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面积增大，将握力变得更加实在和均匀D.上述各种功能都有6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时。
全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编
全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编———xxxx纪元中学2014年5月全国中学生物理竞赛提要编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国目前中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它包括理论基础、实验基础、其他方面等部分。
其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲》中的附录，即 1983年教育部发布的《高中物理教学纲要（草案）》的内容相同。
主要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教学纲要中的说明部分。
此外，在编排的次序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在xx由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实施。
一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程，速度，加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、xx运动定律力学中常见的几种力xx第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动xx振动。
振幅。
频率和周期。
高一物理必修1竞赛题+高一物理奥赛试题+高中应用物理竞赛试题答案
高一物理必修1竞赛题+高一物理奥赛试题 +高中应用物理竞赛试题答案 高中物理竞赛——力的处理一、矢量的运算1、加法表达：a + b = c 。
名词：c 为“和矢量”。
法则：平行四边形法则。
如图1所示。
和矢量大小：c = α++cos ab 2b a 22 ，其中α为a 和b 的夹角。
和矢量方向：c 在a 、b 之间，和a 夹角β= arcsinα++αcos ab 2b a sin b 222、减法 表达：a = c －b 。
名词：c 为“被减数矢量”，b 为“减数矢量”，a 为“差矢量”。
法则：三角形法则。
如图2所示。
将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点，然后连接两时量末端，指向被减数时量的时量，即是差矢量。
差矢量大小：a = θ-+cos bc 2c b 22 ，其中θ为c 和b 的夹角。
差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。
例题：已知质点做匀速率圆周运动，半径为R ，周期为T ，求它在41T 内和在21T 内的平均加速度大小。
解说：如图3所示，A 到B 点对应41T 的过程，A 到C 点对应21T 的过程。
这三点的速度矢量分别设为A v 、B v 和C v 。
根据加速度的定义 a = t v v 0t -得：AB a = AB A B t v v -，AC a = ACA C t v v - 由于有两处涉及矢量减法，设两个差矢量 1v ∆=B v －A v ，2v ∆=C v －A v ，根据三角形法则，它们在图3中的大小、方向已绘出（2v ∆的“三角形”已被拉伸成一条直线）。
本题只关心各矢量的大小，显然：A v =B v =C v = TR 2π ，且：1v ∆ = 2A v = T R 22π ，2v ∆ = 2A v = TR 4π 所以：AB a = AB 1t v ∆ = 4T T R 22π = 2T R 28π ，AC a = AC 2t v ∆ = 2T T R4π = 2T R 8π 。
全国应用物理知识竞赛选拔试题及答案
全国应用物理知识竞赛” 题试拔选分）10*3（一、选择题：．晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会留下1）（。
产生这所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”1，如图一条长长的“尾巴”在这一一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。
过程中，暖湿气体发生的物态变化是：．升华D ．蒸发C ．液化B ．熔化A 月，我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击。
大雪严重影响了民1年2010．2）（所示。
在遇到这种天气时，为了尽快2航、铁路和高速公路等交通，如图，这是因为：清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐” “融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化．A ，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化“融雪盐”产生“保暖层”．B“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使，．使雪形成“含融雪盐的雪”C 雪熔化．D “融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照小明在用可变焦的光学照相机．3）（又给小兰拍了一张全身照。
保持相机和小兰的位置不变，给小兰拍了一张半身照之后，相机）关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是：．焦距变小，像距也变小B ．焦距变大，像距也变大A D ．焦距变大，像距变小C ．焦距变小，像距变大为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便．4）（可用的是：A ．铁棒及细棉线B ．小灯泡及导线．带电的小纸球及细棉线C ．被磁化的缝衣针及细棉线 D ．按我国交通管理部门最近规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸5）（前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害。
B ．车速太快。
A ．突然起动。
D ．紧急刹车。
C ．车速太慢。
年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了6.1999）（造成电这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，一种石墨炸弹，厂停电。
海南省海口市龙华区海南华侨中学2023-2024学年高一下学期全国竞赛第一次模拟考试物理试题
2024年高一年级全国中学生竞赛第一次模拟试题物理满分：320分考试时间：180分钟本卷共8小题，每小题40分，共320分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.质量为m的匀质链条，全长为L，手持其上端，使下端离地面的高度为h.然后放手让它自由下落到地上，如图1所示.求链条落到地上的长度为l时，地面所受链条作用力的大小.图12.在光滑水平面上的一条直线上，排列着一系列可视为质点、质量均为m的物体1、2、3(图2）,在1之前放着一个质量M=4m的物体A，相邻物体间的距离均为 l，最初所有物体均静止.现用一水平力 F 推A，从而发生一系列完全非弹性碰撞.问：(1)当运动物体与第4号物体相碰前的瞬间，其速度为多大?(2)整个运动过程中，运动物体的最大速度是多少?图23.N 个相同小球等间隔地排成半圆形[严格讲不是完整的半圆，而应使两端小球与圆心的连线分别和直径成π/(2N)的小角].置于光滑水平桌面上，如图3所示.这些小球的总质量为M.另一个质量为m 的小球A 以初速度u 自左方射向半圆，方向垂直于半圆的直径，从半圆上方向左离开半圆. (1)在N→∞的极限情况下，求能实现上述过程的M/m 的取值范围； (2)在M/m 取上问的临界值的情况下，求小球A 的最终出射速率v.4.电荷Q 不均匀地分布在半径为R ₀的半球面上，试求在与半球面同心，半径为R(R<R ₀)的球面上的平均电势.如图4所示.5.一种测量理想气体的摩尔热容比 γ≡C pC V的方法如图5所示：大瓶G 内装满某种理想气体，瓶盖上通有一个灌气(放气)开关 H ，另接出一根U 形管作为压强计M.瓶内外的压强差通过U 形管右、左两管液面的高度差来确定.初始时，瓶内外的温度相等，瓶内气体的压强比外面的大气压强稍高，记录此时U图3图4形管液面的高度差 ℎᵢ.然后打开 H ，放出少量气体，当瓶内外压强相等时，即刻关闭H.等待瓶内外温度又相等时，记录此时U 形管液面的高度差hf.试由这两次记录的实验数据h ₁和 ℎf ,导出瓶内气体的摩尔热容比γ的表达式.(提示：放气过程时间很短，可视为无热量交换；且U 形管很细，可忽略由高差变化引起的瓶内气体在状态变化前后的体积变化.)6.有一长度为l 、内外半径分别为r ₁和r ₂、电阻率为ρ₀的导体管.求下列三种情况下导体管的电阻： (1)电流沿长度方向流过. (2)电流沿径向方向流过.(3)如图6所示，若把导体管切去一半，电流沿图示方向流过.7.如图7所示，一抛物线光滑轨道竖直放置，其方程为 y =ax²−c,抛物线轨道的两端在x 轴上，其中心处有一圆形的区域，圆心在O 点，半径为R ，圆形区域内有均匀磁场 B₁,方向垂直纸面向里. B₁以B 1t=k 的变化率均匀增大.在整个区域内另有一匀强磁场B ，方向与. B₁相同.已知A 处有一带正电q 、质量为m 的粒子，粒子被约束在轨道上运动，现把粒子由静止开始释放.试求：图5图6(1)若要粒子通过轨道C点时对轨道无压力，则B应满足什么条件?(2)若B=0，则粒子通过D点时轨道对它的压力是多少?图78.如图8所示为杨氏双缝干涉实验装置，光源S为单色面光源，波长为λ，单缝A的中心位于双缝B 和C的垂直平分线上，B与C 相距为d，单缝与双缝相距为r，接收屏P与双缝相距为R，R>d，r>d,问:(1)接收屏上的干涉条纹间距是多少?(2)设单缝A的宽度b可调，问b增大为多少时干涉条纹恰好第一次消失?图82024年高一年级全国中学生竞赛第一次模拟试题物理参考答案1.解：此题可用变质量物体运动方程的微分形式求解.因落在地面上链段 m₁mₗ速度为零.作用在未落地部分((m−m l)上的外力有两个：重力G=(m−m l)g,方向向下；地面给它的冲击力F'，方向向上.取向下为正，可得ddt [(m−m l)v]=(m−m l)g−F′或v ddt(m−m l)+(m−m l)dvdt=(m−m l)g−F′.因在自由下落中dvdt =g,所以上式简化成v ddt(m−m l)=−F′.考虑到m l=mL l,又因v=dldt,即得F′=mLv2=2m(l+ℎ)Lg.式中，v为即将着地部分m-m₁的速度，其值按自由落体公式为√2g(l+ℎ),已经代入，在上式中F′的反作用力上加入已落地部分m₁的静压力，即得最后结果为F=2m(l+ℎ)L g+mlLg=mL(3l+2ℎ)g.注：当然本题用初等数学方法解更简单.链条落到地上的长度为l时空中链条速度v=√2g(l+ℎ),在△t(△t→0)时间内使质量△m=mv△t/L的一段链条速度由v减为0所需的附加力F1=Δm⋅vt=mv2 L =2mg(l+ℎ)L,所以F=2mg(l+ℎ)L+mlLg=mL(3l+2ℎ)g.2.解：(1)以v₁表示物体A 与1碰前的速度，则由动能定理，有Fl=12Mv12,所以v12=2FlM =8mFl(4m)2.①以u₁表示物体A 与1碰后的速度，则由动量守恒，有Mv₁=(M+m)u₁,以v₂表示物体与2碰前的速度，则由动能定理，有Fl=12(M+m)v22−12(M+m)u12,由以上几式解得v22=18mFl(4m+m)2.②同上方法可解得物体与3碰前的速度 v₃及与4 碰前的速度 v₄分别为v32=30mFl(4m+2m)2,③；v42=44mFl(4m+3m)2,④所以v4=27√11Flm.(2)方法一:观察①②③④式中的系数8、18、30、44诸数可猜想为满足关系n(n+7),，而其分式中的分母则满足[4m+(n−1)m]²,这样便得到物体与n碰前的速度vₙ的通式为v n2=n(n+7)mFl[4m+(n−1)m]2=n(n+7)Fl(n+3)2m⑤.为求 v.的极值，可将⑤式改写为v n2=[1+1n+3−12(n+3)2]Flm,视上式为关于1/(n+3)的二次函数，知当1n+3=12×12,即n=21时，vₙ有极大值.代入解之得v max=74√Fl 3m.方法二：选择大木块M和前n个长方形木块m组成的系统为研究对象，所有木块均可看成质点.建立如图所示坐标系，恒力 F刚开始作用时，假设系统的质心位置为xc，与第n个木块碰撞后瞬间，系统的质心位置为nl.由质心运动方程，得x c=∑m,x i∑x i =0+ml+m⋅2l+⋯+m⋅nlM+mn=n(n+1)ml2(M+mm).又M=4m,所以x c=n(n+1)l2(4+n).设M+nm系统在与第(n+1)块木块撞前速度为v，则由质心动能定理，得F[(n+1)l−x c]=12(4M +nm)v2,解得v=√Flm ⋅(8+9n+n2)(4+n)2.设y=8+9n+n 2(4+n)2,则y=1+14+n−12(4+n)2.当14=6n+3,即n=21时,y max=4948.3.解：(1)由题意，要使小球A依次与半圆上的小球相碰，应使小球A在每次碰撞中的散射角为π/N.根据下面注中的讨论，质量m与半圆上的小球质量M/N相比不能太大，而应满足sinπN ≤M N⁄m.这里的πN 即对应注中的θ1,MN即对应注中的m₂，m对应注中的m₁.由于N≫1,sinπN≈πN,上式变为πN≤M N ⁄m,于是得Mm ≥π.此即能实现所要求过程的Mm的取值范围.(2)在Mm 取(1)问中临界值Mm=π的情况下，经一次碰撞，设A球速度变为v₁，应有以Mm =π代入上式，并注意 N>1，略去二级以上小量，有v1=11+π/N√1−(πN)2u≈u1+π/N.经过 N次碰撞后，即得小球A的出射速度v：v=v n=u(1+π/N)N.但(1+π/N)N=[(1+πN )Nπ⁄]π,而[(1+πN)Nπ⁄]N→∞lim=e,于是得v=lim N→∞u(1+π/N)N=e−πu≈0.043u.注：质量为m₁的物体以速度u₁斜撞质量为m₂的静止物体，且两物体碰撞中无能量损失.则两物体系统质心的速度v c=m1m1+m2u1.在质心系中，两粒子碰前速度为u1′=u1−v c=m2m1+m2u1,u2′=u2−v c=−v c=−m1m1+m2u1.在质心系中，二粒子碰撞后，它们的速度只改变方向，而不改变大小，碰后两速度仍在一直线上，但直线的方位改变了，可用粒子的出射方向与入射方向的夹角θ来表示粒子运动方向改变的程度，其值可在0~π之间，依碰撞参量而变.回到实验室参考系，有v1=v1′+v c,v2=v2′+v c.因为|v1′|=|u1′|=m2m1+m2u1,|v2′|=m1m1+m2u1,|v c′|=|u2′|=m1m1+m2u1.所以，当m₁<m₂时，有|v c|<|v1′|,由矢量图(图3-1)可见，m₁的散射角θ₁，可取0~π之间的任意值，即0≤θ₁≤π.当m₁=m₂时，有|v c|=|v1′|=|v2′|,由图3-2可见,v₁与v₂成直角,即θ1+θ2=π2.当m₁>m₂时，有|v c|>|v1′|,由图3-3可见，θ₁不可能大于θ1m=sin−1m2m1,即0≤θ1≤sin−1m2m1.4.解：在半球面上任取一小面元，小面元上电荷△Q在球面R上有一电势分布，对应有一平均电势.若把此小电荷移至半球面上其他位置，或在半球面其他位置上另取一相同电荷量△Q的小电荷，则其在球面R上的电势分布与先前的虽有不同，但平均电势却是相同的，这就是说，半球面上电荷元在球面R上对平均电势的贡献与它在半球面上的位置无关.于是便可把半球面上所有电荷集中到半球面上任一点，构成点电荷Q；点电荷Q在球面R 上的平均电势与原半球面电荷Q在球面R上的平均电势完全相等.如图所示.在球面R上可取出无限多的小面元△S，第i个小面元△S；处的电势为Ui，则点电荷Q在球面上的平均电势为U̅=∑i U iΔS iS,①式中，S为球面R 的面积.设想球面R均匀带电，电荷面密度为σ，第i个小面元△S；上的电荷量△Q;=σ△S;,则U;σ△S;为该小面元在点电荷Q电场中所具有的电势能.将分出的所有小面元的电势能求和，便得整个球面上的电荷在点电荷Q电场中的电势能W.即有②比较①②式，得U̅=WσS .③图3-1图3-2图3-3由于球面R 上的电荷Q'=σS 产生的电场在点电荷Q 处的电势为 U q =kQ ′R 0=kσS R o,故球面R 上电荷Q'与点电荷Q 的电势能也可表述为W =QU q =kQσS R o.④将④式代入③式，即得U̅=kQ R 0.5.解：瓶内理想气体经历如下两个气体过程：其中(p ₁,V ₀,T ₀,N ᵢ),(p ₀,V ₀,T, Nf)和(p ₁,V ₀,T ₀, Nf)分别是瓶内气体在初态、中间态与末态的压强、体积、温度和摩尔数.根据理想气体方程pV=NkT ，考虑到由于气体初、末态的体积和温度相等，有 p f p i=N f N i.①另一方面，设V'是初态气体在保持其摩尔数不变的条件下绝热膨胀到压强为p ₀时的体积，即(p i ,V 0,T 0,N i )催化剂或温(p 0,V ′,T ,N i ) 此绝热过程满足 V 0V ′=(p 0p i)1γ. ② 由状态方程有 p₀V ′=NᵢkT 和 p 0V 0=N f kT,所以 N f N i=V0V ′.③联立①②③式,得 p Ip i=(p 0p i)1γ, ④ 即得 γ=ln p ip 0ln βi p f.由力学平衡条件，有p i =p 0+ρgℎi ,p f =p 0+ρgℎf ,式中， p₀=ρgℎ₀为瓶外的大气压强，ρ是U 形管中液体的密度，g 是重力加速度的大小.得 γ=ln(1+ℎi ℎ0)ln(1+ℎi ℎ0)−ln(1+ℎf ℎ0).利用近似关系式：当x<1, ln(1+x)≈x,以及ℎi ℎ0=1,ℎf ℎ0=1,有γ=ℎi ℎ0ℎi ℎ0−ℎf ℎ0=ℎi ℎi −ℎf.6.解：(1)电流沿长度方向流过时，导体管的长度为l ，横截面积S =π(r 22−r 12),则 r =ρlS =ρlπ(r 22−r 12).(2)电流沿径向流过时，横截面积发生改变.如图6-1，当半径为r 时，沿径向取一小段长度△r，则此部分电阻 R =ρr 2πrl.整个导体可以分成多个这样的薄电阻，它们是串联关系，则总电阻为R =∫r1r 1ρ12πrl dr =ρ2πl ln r2r1. (3)若沿图示方向有电流，则同样也可沿半径方向将导体分成厚度为△r 的多个薄导体，如图6-22所示.这些导体是并联的关系，每个部分的电阻R =ρπr r⋅l ,1R =lπρr Δr. 则 1R =∫r2r 1l ρ⋅πr dr =l πρln r2r1,所以 R =πρlln r 2r 1.7.解:(1)粒子在距O 点r 处(r>R),涡旋电场强度 E =ε2πr,其中感应电动势 ε=B 1t⋅πR 2,故 E =kR 22r.粒子从A 点运动到C 点，涡旋电场力做功 W =∑qE ⋅rθ=πqk 4R 2.粒子从A 点运动到C 点，满足 mgc +W =12mv c 2,得 v c2=2gc +kqπR 22m.令C 、D 处曲率半径分别为ρc、ρd.构建一平抛运动，在C 处初速度为v ₀(沿着 x 轴)，加速率为a'(方向沿着 y 轴方向)，运动轨迹为 y =ax²−c.列出x =v₀t, ① y =−c +12a ′t 2, ② ma ′=mv 02ρc, ③由①②③结合 y =ax²−c,解得 ρc =12a . 粒子通过C 点时满足Bqv c −mg =m v c2ρc , ④解得 B =mgq √2gc+kqπR 22m+2mα√2gc+kqπR 22mq.(2)由(1)的讨论，粒子从A 沿轨道运动到D 点的速度v 满足： π2kR 2q =12mv 2,即 v =√πkR 2q m.在 D 点粒子受力如图7-1所示.同时由 y =ax²−c,得dy=2axdx. 对D 点有 O =ax²−c,即 x =√ca .故 dydx =2a √ca =2√ac =tanθ,D 点处轨道的曲率半径ρ= |(1+y ′2)32y ′|=(1+4ac )322a .D 点处粒子受力如图7-2所示，将力向法向投影，得 N +(qE −mg )cosθ=m v 2ρ,其中，E =kR 22r=kR 22√ac ,cosθ=1√1+tan 2θ=1√1+4ac图6-1图6-2得 N =πkR 2q⋅2a(1+4ac )32−(kR 2q 2√a c −mg)⋅√1+4ac8.解:(1) 如图所示,在屏幕上沿 BC 方向建立x 轴，以 BC 垂直平分线与屏幕的交点为原点，则从单缝出射，经双缝到达屏幕上x 处的光路如图所示，两束光的光程差为Δ=dsinθ≈dx/R. 两个亮条纹对应的光程差相差一个波长，所以条纹间距 x =Rd λ, 零级干涉条纹位于x=0处.(2)从单缝A 出来的光可以看成一系列的线光源，线光源向上偏移b/₂时，总光程差变为 Δ≈d b2r+d xR ,所以零级干涉条纹下移 x ≈Rb 2r.零级条纹为亮纹，当其下移到原干涉条纹的暗纹中心时，干涉条纹第一次消失，所以x ≈Rb 2r=R2d λ.所以干涉条纹消失时，单缝A 的宽度为 b =rλd.注:由(1)中 Δ=dxR和 (2)=bd2r+dx R可知点光源通过B 、C 孔后在屏上形成条纹的间距正好是相等的.而对A 缝下侧的点光源而言，到P 点的光程差 Δ′=−bd2r +dxR ,将 x =R2dλ代入得 Δ′=−bd2r +λ2,表明既不是加强也不是减弱，因而(2)中屏上亮度并不是相同的.图7-1图7-2物理参考答案第7页共6 页。
12上海市第十二届高一物理竞赛试题及答案
第十二届上海市高中基础物体知识竞赛（TI 杯）试题考生注意：1、本卷满分150分。
2、考试时间120分钟。
3、计算题要有解题步骤，无过程只有答案不得分。
4、全部答案写在答题纸上。
一．单选题（每小题4分，共40分）1．图一（a ）所示，质量相等的两木块A 、B 用一轻弹簧相连接，竖直于水平面上处于平衡状态。
一力F 竖直向上作用于A ，使A 做匀加速直线运动。
图一（b ）中的（A ）、（B ）、（C ）、（D ）分别用来表示力F 从开始作用，到B 将离开地面期间，力F 和A 的位移x 之间的关系图，其中正确的是（ ） 2．图二所示，轻质弹性杆p 一端竖直插在桌面上，另一端套有一个质量为m 的小球。
小球在水平面内做半径为R 、角速度为ω的匀速圆周运动。
则杆上端在图示位置时受到的作用力的方向 （ ） （A ）指向x 轴的正方向 （B ）指向x 轴的负方向 （C ）指向坐标系的第四象限（D ）指向坐标系的第三象限 3．一杂技演员表演抛、接4只小球的节目。
期间，每隔0.40 s 抛出一只小球，且其手中始终只持有一只小球。
则被抛出的小球能达到的最大高度（高度从抛球点算起，取g ＝10 m/s 2）为 （ ）（A ）1.6 m （B ）1.8 m （C ）3.2 m （D ）4.0 m4．图三所示，物块M 通过与斜面平行的细绳与物块m 相连，斜面的倾角θ大小可以改变 （ ） （A ）若物块M 保持静止，则θ角越大，摩擦力一定越大 （B ）若物块M 保持静止，则θ角越大，摩擦力一定越小 （C ）若物块M 沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力一定越大（D ）若物块M 沿斜面下滑，则θ角越大，摩擦力一定越小5．质量为1 kg 的木块受合力F 作用由静止开始运动。
图四为力F 随时间t 的变化规律。
则在t ＝50 s 时，木块的位移为 （ ） （A ）0， （B ）2 m ， （C ）50 m ， （D ）－50 m 。
v图一（b ） 图二－6．图五所示，质量为m 的小球悬挂在质量为Ｍ的半圆形光滑轨道的顶端，台秤的示数为（M ＋m ）g 。
最新人教版高中物理竞赛试题精编12及答案
物应用知识竞赛试题十二一、选择题：（共27分，每小题3分）（每题给出四个选项，只有一项是正确的）1．有一只电炉标有“220V，1KW”字样，当它正常工作时，通过电炉丝的电流是A．454安 B．484安．022安 D．454安2．有一种公共厕所简易自动冲洗用的水箱如图1所示，它主要由一个倒放的L型管B做成的，A是进水龙头，这种水箱当水位升到某一位置时就会自动放水，水位降到某一位置时就会自动停止放水，根据图示情况，该水箱放水和停水的水位分别是A．，c B．b，c ．b，d D．c，d3．自行车的部分零部件如：（）把头。
(2)脚踏板与链条齿轮。
(3)前轮与它的轴。
(4)链条带动后轮前进时的后轮和后轮上的链轮(5)在滑行时的后轮和后轮上的链轮。
以上这些零部件中属轮轴的是A．(1)，(2)，(4) B．(1)，(2)，(3)，(4)，(5)．(2)，(3)，(4)，(5) D．(1)，(2)，(4)，(5)4．烈日下的海边沙滩上常有习习凉风吹拂，这主要的原因是A．水的比热比沙大，水温变小B．海面空气膨胀，周围冷空气补充而形成风．沙滩热，空气上升，海面上的冷空气补充而形成风D．沙的比热小，温度变大5．图2是我国春秋时代已经应用的一种汲井水的工具—桔槔，它的作用是A．桔槔是等臂杠杆，应用它既不省力，也不费力B．桔槔是不等臂杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．桔槔是等臂杠杆，提水过程中是省力的D．桔槔好处是可增长力臂提取深井的水。
6．某商场的自动扶梯在05分钟内，可以把站在扶梯上的顾客送到二楼。
如果扶梯不动，人走上去需要15分钟，那么，当人沿着开动的自动扶梯走上去，需要的时间是A．2分钟 B．1分钟．3/8分钟 D．05分钟7．小孩用嘴巴把一个气球吹大，由于小孩用力太大，气球被吹破了，发出“嘭”的一个大响声，这响声是由于A．球皮被吹大时振动发出响声 B．吹气时球内空气振动发出响声．破裂时球皮振动发出响声 D．球破裂时引起周围空气振动发出响声8．显微镜下方常用一小镜做反射镜，这一小镜是A．凸透镜 B．凹面镜．三棱镜 D．凸面镜9．某同晚上仰头看着月亮行走时，看到月亮会跟着自己向前走，不走时，月亮也不动，这时，他选择的参照物是A．附近的房子 B．人自己．月亮 D．漂动的云二、填空题：（共27分，每小题3分）10．无线电兴趣小组的同，用电烙铁将零件焊在线路板上，在焊接过程中焊锡发生的物态变有______。
全国高中应用物理竞赛决赛试题
全国高中应用物理知识竞赛北京赛区决赛试卷（北京 171中学杯）注意事项：1．请在密封线内填写所在区县、学校、姓名和考号.2．本试卷共有 9 个题，总分为150 分.3．答卷时间： 2012 年 4 月 22日上午 9：30~11： 30题号123456789总分分数复核1.（ 10 分）常见望远镜可分为伽利略望远镜、开普勒望远镜和牛顿得分评卷人式望远镜 . 原始的开普勒望远镜由两个凸透镜（分别作为目镜和物镜）构成 .这种结构所成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统才能使看到的像符合观看习惯. 现在常见的前宽后窄的典型双筒望远镜多数属于开普勒望远镜，采用了双直角棱镜正像系统（图1-1） . 这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，目镜从而也减小了望远镜的长度和重量 .（ 1）请画一个简图说明经过物镜后射到第一个全反射棱镜上的平行光如何传播 .物镜（ 2）正像系统中的两个全反射棱镜应采用图1-2 中的哪种放置方法？简述理由 .图 1-1图 1-2得分2. （12分）目前比较流行的燃气灶熄灭保护方式是热电偶式. 当燃评卷人.气灶的火焰因某种原因被熄灭时，气阀自动关闭，从而保证安全（1）为什么点火时在旋转旋钮的同时需要按住它几秒钟才能松手？（ 2）请简述燃气灶热电偶式熄灭保护装置的工作原理，并画出简化的原理图（电路图） .得分评卷人 3. （ 12 分）如图 3-1 所示是某型号的多用表的刻度面板，刻度面板上从上向下的第三条刻度线是AC10V 刻线（细节见图 3-2） . 该刻度线的左边起始部分可明显看出是不均匀的. 图 3-3 是其交流电压挡的简化原理图.（1）请简要说明 AC10V 刻线不均匀的原因 .（2）图 3-3 中二极管 D1、 D2 的作用分别是什么？图 3-2图 3-1图 3-34.（ 12 分）《科学技术社会辞典》物理卷“飞行鸟害”条目中写道：得分评卷人“飞鸟与飞机高速撞击而给飞机带来损害和事故，称为飞行鸟害.飞鸟的质量很小，但在飞机高速运动时它相对飞机的速度极大. 经测试可知，一只质量450g 的鸟，在撞击时速80 千米的飞机时，可产生1500 牛的冲击力，如果撞在时速 960千米的飞行器上，可产生21. 5 万牛的冲击力 . 质量 7. 2 千克的大鸟若撞在这个飞行器上，则可产生127万牛的冲击力，这个力足以使发动机遭到彻底破坏. ”请通过以上文字给出的信息，估算上述7.2 千克大鸟的身体长度 .5. （ 12 分）图 5-1 是一种简易的电烙铁调温装置的示意图.这种装得分评卷人置可有效地防止电烙铁因长时间通电过热而造成烙铁头“烧死”现象 . 图中 R 为 20W 的内热式电烙铁，虚线框是附有调温装置的电烙铁支架 . 当电烙铁搁置在支架 D 上时，由于电烙铁的重力，支架下方的绝缘柄 N 推动开关 K，使开关处于断开状态；当电烙铁离开支架 D 时，开关 K 下方的弹簧L推动开关使其闭合. 图中 P 为半导体二极管.描述二极管特性的有正向起始工作电压（一般不超过0. 7V ），额定正向工作电流，反向漏电电流(μ A 级，甚至更小 )，图 5-1最高反向工作电压等.问：（ 1）当电烙铁搁置在支架 D 上时，电烙铁实际功率约为多大？（ 2）选择图中二极管时，对其最高反向工作电压有什么要求？6.（ 18 分）现代先进加速度传感器是以集成电路工艺和微机械加工得分评卷人工艺为基础，在硅片上制造出来的微机电系统，已被广泛应用于航空航天、汽车工业、自动化和机器人等领域. 某型号的三轴加速度传感器体积非常小，呈薄片状. 当其固定于运动物体上时，可测量物体三个方向上的加速度值 . 传感器的三个敏感轴沿薄片长方体的三条棱，当其“TOP”面向上静止水平放置时，其输出读数为：Ax=0,Ay=0,Az=1( 单位为 g， g 是当地重力加速度) . 以其它方位静止放置时的输出读数见图6-1 所示 .当其“ TOP”面向上沿其Ax 敏感轴正方向以加速度a（以 g图 6-1为单位）运动时，其读数为：Ax=a,Ay=0,Az=1 ；当其自由下落时，三个读数均为零. 将该传感器“ TOP”面向上水平安装于车上（即与车身底面平行），其Ax敏感轴正方向指向车头方向.当车沿某一斜坡向下运动时，传感器的三个读数分别为Ax=-0.400,Ay=0,Az=0.866 . 试求此时车沿斜面向下的加速度及斜面的坡度（斜面的倾角）. .得分评卷人7. （20 分）光盘是一种常见的信息载体，其结构可分为五层，即基板、记录层、反射层、保护层、印刷层 . 光盘的信息记录在密集分布于其上的光道上 . 光道上布满了一个个长短不一的“凹坑”（如图 7-1）.由于反射层的作用，光盘（局部地看）相当于一种一维反射光栅. 利用这个光栅，可以作某些测量 . 现在给出下列器材：红色激光笔一支，CD 光盘一张，白色光屏一个，钢卷尺1把 . 测量装置如图7-2 所示，将光盘 D 和白屏 P 平行竖立，让激光器 L 位于两者之间，光束接近垂直于盘面射到盘上，则屏上会出现衍射条纹 . 中央最亮的光点为 0 级（ k=0）条纹，两侧对称分布的是 1 级（ k=1）、2 级（ k=2）、等衍射条纹，各级条纹的衍射角θ 不同.已知衍射公式dsin k，式中d为光栅常数，即光盘上相邻光道间的距离. 若激光的波长λ已知，便可通过上述实验测定 d 值 .（ 1）如果要测定d，实验中需要测定哪些物理量？在图中画出示意图表示这些物理量 .（ 2）用测出的物理量写出刻纹之间的距离 d 的表达式 .图 7-1图7-28. （ 24 分）小华同学为了探究弹性球与其他物体碰撞的情况，他先得分评卷人从网上获取如下信息：通常用恢复系数 e 表示两物体一维碰撞机械能损失的情况 . 它等于碰撞后两球的分离速度v 2t v 1t ，与碰撞前两球的接近速度 v 10v2tv1tv 20 之比，即： e恢复系数由碰撞两物体的材料性质决v10v20定 .小华的探究实验如下：让质量为 10.75g ，直径为 26mm 的塑料弹性球从 80cm 高处自由下落，碰到地面的瓷砖后弹起；再下落，再弹起；再下落，再弹起； ，当塑料弹性球与瓷砖碰撞 10 次后，还能弹起 8cm. 如果不计空气阻力，并假定弹性球始终在同一竖直线上运动 .（ 1）请根据以上实验数据求弹性球与瓷砖碰撞的恢复系数e.（ 2）请用 e 表示出弹性球每次碰撞过程中机械能的损失与碰撞前的机械能之比 .得 分评卷人9. （ 30 分）地球同步通信卫星是相对于地面静止的人造卫星 . 它定点在赤道上空某一确定的高度，与地球自转周期相同. 它的轨道是正圆形，称为“静止轨道” . 在卫星上的不同位置分别安置有小型燃气发动机， 可根据需要在某一时刻短时间点燃发动机向某个方向喷出气体， 以调整卫星的姿态及轨道 . 发动机运行的时间相对于卫星的周期来说是很小的，所以这种调整可看作是瞬间完成的 . 在一堂物理课上老师提出了一个问题： 如何把一个原来位于东经 90o 处静止轨道上的地球同步通 漂移轨道信卫星转移到 90o ±x （ x ≤ 5o ）处，要求开动发动地球机的次数最少 . 某同学查阅相关资料后给出了一个方卫星案，先让卫星进入椭圆形的“漂移轨道”，再让其回到静止轨道静止轨道 . 图 9-1 是他给出的方案的示意图， 其中正圆形的实线表示静止轨道， 椭圆形的虚线为 “漂移轨道” .图 9-1请回答：（1）按他的方案，该卫星将漂向东方还是西方？（2）按他的方案，该卫星完成这次转移需要至少点燃发动机几次？这几次各是向哪个方向喷出气体？各次点火的时机如何掌握？（3）若已知地球质量为 M=5.98 ×1024kg，卫星总质量（包括内部的仪器设备及储备的燃料）为 m=200kg，万有引力恒量为 G = 6.67×10-11 m3 kg -1s-2，要求卫星只在漂移轨道上转一圈，且转移量x 恰好等于 5o. 点燃发动机过程中消耗的燃料相比卫星总质量很小，可以忽略 .①漂移轨道的远地点比静止轨道高出的数量h 等于多少？②卫星从静止轨道转移到漂移轨道需要增加的机械能 E 等于多少？（两个质量分别为m1和 m2的均匀的球体，以相距无穷远为势能零点，则它们的距离为r时的引力势能 E p Gm1m2）r全国高中应用物理知识竞赛（北京赛区）决赛试题答案与评分参考2012 年 4月 22 日题号123456789总分分数101212121218202430150加速度望远镜热电偶万用表飞鸟电烙铁光盘弹性球卫星传感器1.（10分）（ 1）如图所示。
2012年全国高中应用物理竞赛试题与答案
2012年全国高中物理竞赛模拟测试1.在折射率为n 的介质A 中有一半经为R 的球形气泡，气体的折射率为n 0.现在在气泡中再放一个与气泡同心的由透明介质B 构成的球，并令一均匀平行光束射向气泡1）如果任意一条在介质A 中射向气泡表面的入射光线，在通过各介质界面时的入射角和折射角都满足sin θ=θ的条件，且该光线再进入介质A 时能沿原入射光线方向行进，如图，则介质B 的折射率n ’和B 球的半径R ’必须满足什么样的关系式2）如果两球间的介质不是气体而是一种透明液体（折射率n 0），并要求任何入射角和折射角的数值都不大于0.1rad ，则符合此条件的入射光束占射至外球面上的光束的百分比为多少1. n ’=n 0n/[n-(R ’/R)(n-n 0)]2. n>n 0 ,0.01(n 0R ’/nR)2 n<n 0 ,0.01{n 0R ’/[nR-R ’(n-n 0)]}2 2.半径为R 的细圆环上分布有不能移动的电荷，总电量为Q ，若已知环内某直径AOB 上的场强处处为零，试求圆环上电荷线密度λ的分布。
λ=Qsin θ/4R3.一根绳的一端连接于A 点，绳上距A 端为a 处系有一个质量为m 的质点B ，绳的另一端通过固定在C 点的滑轮，A 、C 位于同一水平线上．某人握住绳的自由端，以恒定的速率v 收绳，当绳收至图所示的位置时，质点B 两边的绳与水平线的夹角分别为a 和β，求这时人收绳的力．忽略绳与滑轮的质量以及滑轮的摩擦．F=[mgcos θ/sin(α+β)]+[cos(α+β)/sin 4(α+β)][1+sin βcos(α+β)/si n α]mv 2/a4.一台激光器发出的激光功率为N=1000W ，出射的光束截面积为A=1cm 2, ○1当该光束垂直入射到一物体平面上时，可能产生的光压的最大值为多少○2这束光垂直射到温度T 为273K ，厚度d 为2cm 的铁板上，如果有80%的光束能量被激光所照射到的那一小部分铁板所吸收，并使其溶化成与光束等面积的直圆孔，这需要多少时间？已知，对于波长为λ的光束，其每一个光子的动量为p=h/λ,铁：热容量C=26.6J/mol ·k,密度ρ=7.9×103kg/m 3,熔点Tm=1798k,溶解热Lm=1.49×104J/mol,摩尔质量μ=56×10-3kg1. 0.0667Pa2. 19.56s5. 直立的气缸内装有一定质量的理想气体。
全国中学生物理竞赛预赛试题及答案(2012年-2013年)DOC
2012年第29届全国中学生物理竞赛预赛试题一、选择题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分． 1．下列说法中正确的是A ．水在0℃时密度最大B ．一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中分子速率很大的如大于A v 的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速率大于A v 的分子．C ．杜瓦瓶的器壁是由两层玻璃制成的，两层玻璃之间抽成真空，抽成真空的主要作用是既可降低热传导，又可降低热辐射．D ．图示为一绝热容器，中间有一隔板，隔板左边盛有温度为T 的理想气体，右边为真空．现抽掉隔板，则气体的最终温度仍为T ．2．如图，一半径为R 电荷量为Q 的带电金属球，球心位置O 固定，为球外一点．几位同学在讨论P 点的场强时，有下列一些说法，其中哪些说法是正确的？A ．若P 点无限靠近球表面，因为球表面带电，根据库仑定律可推知，P 点的场强趋于无穷大．B ．因为在球内场强处处为0，若P 点无限靠近球表面，则P 点的场强趋于0C ．若Q 不变，P 点的位置也不变，而令R 变小，则P 点的场强不变．D ．若保持Q 不变，而令R 变大，同时始终保持P 点极靠近球表面处，则P 点的场强不变．3．图中L 为一薄凸透镜，ab 为一发光圆面，二者共轴，S 为与L 平行放置的屏，已知这时ab 可在屏上成清晰的像．现将透镜切除一半，只保留主轴以上的一半透镜，这时ab 在S 上的像A ．尺寸不变，亮度不变．B ．尺寸不变，亮度降低．C ．只剩半个圆，亮度不变．D ．只剩半个圆，亮度降低．4．一轻质弹簧，一端固定在墙上，另一端连一小物块，小物块放在摩擦系数为μ的水平面上，弹簧处在自然状态，小物块位于O 处．现用手将小物块向右移到a 处，然后从静止释放小物块，发现小物块开始向左移动．A ．小物块可能停在O 点．B ．小物块停止以后所受的摩擦力必不为0C ．小物块无论停在O 点的左边还是右边，停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向两者既可能相同，也可能相反．D ．小物块在通过O 点后向右运动直到最远处的过程中，速度的大小总是减小；小物块在由右边最远处回到O 点的过程中，速度的大小总是增大．5．如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线OO’是竖直的，顶点O 在下方，锥角为2α，若有两个相同的小珠（均视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动，则有：A ．它们的动能相同．B ．它们运动的周期相同．C ．锥壁对它们的支撑力相同．D ．它们的动能与势能之比相同，设O 点为势能零点． 二、填空题和作图题．把答案填在题中的横线上或把图画在题中指定的地方．只要给出结果，不需写出求得结果的过程． 6．（6分）铀238（92 U ）是放射性元素，若衰变时依次放出α，β，β，α，α，α，α，α，β，β，α，β，β，α粒子，最终形成稳定的核Pb YX ，则其中 X ＝ ， Y ＝ ． 7．（10分）在寒冷地区，为了防止汽车挡风玻璃窗结霜，可用通电电阻加热．图示为10根阻值皆为3Ω的电阻条，和一个内阻为0.5Ω的直流电源，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，i ．应选用_________根电阻条． ii ．在图中画出电路连线． 8．（10分）已知：光子有质量，但无静止质量，在重力场中也有重力势能．若从地面上某处将一束频率为ν的光射向其正上方相距为d 的空间站，d 远小于地球半径，令空间站接收到的光的频率为ν’，则差ν’－ν＝ ，已知地球表面附近的重力加速度为g ． 9．（10分）图中所示两物块叠放在一起，下面物块位于光滑水平桌面上，其质量为m ，上面物块的质量为M ，两物块之间的静摩擦系数为μ．现从静止出发对下面物块施以随时间t 变化的水平推力F ＝γt ，γ为一常量，则从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间等于 ，此时物块的速度等于 ． 10．（16分）图中K 是密封在真空玻璃管内的金属电极，它受光照射后能释放出电子；W 是可以透光的窗口，光线通过它可照射到电极K 上；C 是密封在真空玻璃管内圆筒形的收集电极，它能收集K 所发出的光电子．R 是接在电池组E （电压足够高）两端的滑动变阻器，电极K 通过导线与串联电池组的中心端O 连接；G 是用于测量光电流的电流计．已知当某一特定频率的单色光通过窗口照射电极K 时，能产生光电子．当滑动变阻器的滑动接头处在某一点P 时，可以测到光电流，当滑动头向右移动时，G 的示数增大，使滑动头继续缓慢向右不断移动时，电流计G 的示数变化情况是： ．当滑动变阻器的滑动接头从P 点缓慢向左不断移动时，电流计G 的示数变化情况是：_ ． 若测得用频率为1ν的单色光照射电极K 时的遏止电压为1V ，频率为2ν的单色光照射电极时的遏止电压为2V ，已知电子的电荷量为e ，则普朗克常量h ＝ ，金属电极K 的逸出功0W ＝ ．三、计算题．计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．11．（18分）如图所示，一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳，两端各系一个质量相等的小球A 和B ，球A 刚好接触地面，球B 被拉到与细杆同样高度的水平位置，当球B 到细杆的距离为L 时，绳刚好拉直．在绳被拉直时释放球B ，使球B 从静止开始向下摆动．求球A 刚要离开地面时球B 与其初始位置的高度差．12．（20分）一段横截面积S ＝1.02mm 的铜导线接入直流电路中，当流经该导线的电流I ＝1.0A 时，该段铜导线中自由电子定向运动的平均速度u 为多大？已知，每个铜原子有一个“自由电子”，每个电子的电荷量191.610C e -=⨯；铜的密度38.9/cm g ρ=，铜的摩尔质量μ＝64g ／mol ．阿伏枷德罗常量2310 6.0210mol N -=⨯．13．（20分）电荷量分别为q 和Q 的两个带异号电荷的小球A 和B （均可视为点电荷），质量分别为m 和M ．初始时刻，B 的速度为0，A 在B 的右方，且与B 相距0L ，A 具有向右的初速度0v ，并还受到一向右的作用力f 使其保持匀速运动，某一时刻，两球之间可以达到一最大距离．i ．求此最大距离．ii ．求从开始到两球间距离达到最大的过程中f 所做的功． 14．（20分）由双原子分子构成的气体，当温度升高时，一部分双原子分子会分解成两个单原子分子，温度越高，被分解的双原子分子的比例越大，于是整个气体可视为由单原子分子构成的气体与由双原子分子构成的气体的混合气体．这种混合气体的每一种成分气体都可视作理想气体．在体积V ＝0.045m 3的坚固的容器中，盛有一定质量的碘蒸气，现于不同温度下测得容器中蒸气的压强如下：试求温度分别为1073K 和1473K 时该碘蒸气中单原子分子碘蒸气的质量与碘的总质量之比值．已知碘蒸气的总质量与一个摩尔的双原子碘分子的质量相同，普适气体常量R ＝8.31J·mol －1·K －115．（20分）图中L 是一根通电长直导线，导线中的电流为I ．一电阻为R 、每边长为2a 的导线方框，其中两条边与L 平行，可绕过其中心并与长直导线平行的轴线OO’转动，轴线与长直导线相距b ，b ＞a ，初始时刻，导线框与直导线共面．现使线框以恒定的角速度ω转动，求线框中的感应电流的大小．不计导线框的自感．已知电流I 的长直导线在距导线r 处的磁感应强度大小为krI，其中k 为常量． 16．（20分）一质量为m ＝3000kg 的人造卫星在离地面的高度为H ＝180 km 的高空绕地球作圆周运动，那里的重力加速度g ＝9．3m·s －2．由于受到空气阻力的作用，在一年时间内，人造卫星的高度要下降△H＝0．50km ．已知物体在密度为ρ的流体中以速度v 运动时受到的阻力F 可表示为F ＝21ρACv 2，式中A 是物体的最大横截面积，C 是拖曳系数，与物体的形状有关．当卫星在高空中运行时，可以认为卫星的拖曳系数C ＝l ，取卫星的最大横截面积A ＝6．0m 2．已知地球的半径为R 0＝6400km ．试由以上数据估算卫星所在处的大气密度2012年第29届全国中学生物理竞赛预赛参考答案答案1：D 答案2：C 答案3：B 答案4：AC 答案5：CD 答案6：82，206(各3分答案7：i ．当外电路与内电路电阻值相等时电源的输出功率最大，电阻条上消耗的功率也最大，因此需用6根电阻条并联。
2017年第12届全国高中应用物理竞赛模拟试题及答案
2010年全国高中应用物理知识竞赛试题 一、本题包括11小题，考生只需做10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
请把符合题目要求的选项的序号填入题后的（ ）内。
全选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分。
1．斜坡型的房顶具有保温、节能、美观等优点，农村的平房大都采用这种房顶，城市中的一些居民楼也进行了“平改坡”的改造。
在进行这种斜坡型房顶的设计中，考虑到下雨时落至房顶的雨水要能尽快地淌离房顶，以减少房顶漏水的可能。
在如图1所示的四种情景中最符合上述要求的是 （ ）2．如图2所示为直升机在飞行过程中的两种姿态，对于这两种姿态，下列说法中正确的是（ ）A ．甲图所示为降落过程B ．乙图所示为降落过程C ．甲图所示为起飞过程D ．乙图所示为起飞过程 3．如图3所示，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡越高，这时系统的机械能是增大的。
为达到越荡越高的目的，下列做法中正确的是（ ）A ．在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由站立缓缓下蹲，当秋千到最高点时，迅速由下蹲到站立B ．在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由下蹲缓缓站立，当秋千到最高点时，迅速由站立到下蹲C ．人一直保持站立姿势D ．人一直保持下蹲姿势4．在我国的甘肃酒泉和四川西昌有两个著名的卫星发射基地，它们为我国的航天事业立下了汗马功劳。
如果请你参与卫星的发射工作，要发射一颗地球同步通信卫星，从节能的角度分析，你认为在这两个基地中的发射地点和发射方向应选 （ ）A ．酒泉，向西发射B ．酒泉，向东发射C ．西昌，向西发现D ．西昌，向东发射5．对于地磁场的起源，科学家们提出了多种假说，但到现在仍没有一个统一的结论。
在众多的假说中，有一种根据安培的“磁现象的电本质” 提出的说法：地核在6000K 的高温和360万个大气压的环境中会使得地壳和地核间的地幔中形成带电层，而地球自得 分 评卷人A 15°B 30°C 45°D 60° 图1甲 乙 图2图3转必然会造成地幔的带电层旋转，从而产生了地磁场。
2012年全国高中物理力学竞赛试题卷(部分)百度文库
2012年全国高中物理力学竞赛试题卷(部分)考生须知：时间150分钟，ｇ取10ｍ／ｓ2(, 题号带△的题普通中学做)一． 单选题（每题5分）△1.如图所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功为W 1；若该物体从M 点沿两斜面滑到N ，摩擦力做的总功为W 2。
已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则：A ．W 1＝W 2B ．W 1＜W 2C ．W 1＞W 2D ．无法确定△2.下面是一位科学家的墓志铭： 爵士安葬在这里。
他以超乎常人的智力第一个证明了行星的运动与形状、彗星的轨道和海洋的潮汐。
他孜孜不倦地研究光线的各种不同的折射角，颜色所产生的种种性质。
对于自然、历史和圣经，他是一个勤勉、敏锐的诠释者。
让人类欢呼，曾经存在过这样一位伟大的人类之光。
这位科学家是：A ．开普勒B ．牛顿C ．伽利略D ．卡文迪许3.2002年3月25日，北京时间22时15分，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了一艘正样无人飞船，除航天员没有上之外，飞船技术状态与载人状态完全一致。
它标志着我国载人航天工程取得了新的重要进展，为不久的将来把中国航天员送上太空打下了坚实的基础。
这飞船是A ．北斗导航卫星B ．海洋一号C ．风云一号D 星 D ．神舟三号4.如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其它外力及空气阻力，则中间一质量为ｍ的土豆A 受到其它土豆对它的总作用力大小应是：A ．μmgB ．mg 21μ+C ．mg 21μ-D ．mg 12-μB 、C 、D 、E 、F 五个球并排放置在光滑的水平面上，B 、C 、D 、E 四个球质量相同，均为m=2kg ，A 球质量等于F 球质量，均为m=1kg ，现在A 球以速度v 0向B 球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后：A ．五个球静止，一个球运动 B. 四个球静止，二个球运动 C ．三个球静止，三个球运动 D ．六个球都运动6．一物体原来静置于光滑的水平面上。
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２０１0年全国高中应用物理知识竞赛试题 一、本题包括11小题，考生只需做1０小题，每小题５分,共5０分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
请把符合题目要求的选项的序号填入题后的（ )内。
全选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1.斜坡型的房顶具有保温、节能、美观等优点,农村的平房大都采用这种房顶，城市中的一些居民楼也进行了“平改坡”的改造。
在进行这种斜坡型房顶的设计中，考虑到下雨时落至房顶的雨水要能尽快地淌离房顶，以减少房顶漏水的可能。
在如图１所示的四种情景中最符合上述要求的是 （ )2．如图２所示为直升机在飞行过程中的两种姿态，对于这两种姿态，下列说法中正确的是（ ）A.甲图所示为降落过程Ｂ.乙图所示为降落过程C ．甲图所示为起飞过程Ｄ.乙图所示为起飞过程 ３.如图3所示，荡秋千是一种往复运动,人在秋千上可以越荡越高,这时系统的机械能是增大的。
为达到越荡越高的目的，下列做法中正确的是( )A.在秋千由最高点荡向最低点的过程中,人由站立缓缓下蹲，当秋千到最高点时，迅速由下蹲到站立Ｂ.在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由下蹲缓缓站立，当秋千到最高点时，迅速由站立到下蹲C ．人一直保持站立姿势 Ｄ.人一直保持下蹲姿势4．在我国的甘肃酒泉和四川西昌有两个著名的卫星发射基地,它们为我国的航天事业立下了汗马功劳。
如果请你参与卫星的发射工作，要发射一颗地球同步通信卫星，从节能的角度分析,你认为在这两个基地中的发射地点和发射方向应选 （ )Ａ．酒泉，向西发射 Ｂ.酒泉，向东发射C.西昌,向西发现 Ｄ．西昌,向东发射5．对于地磁场的起源,科学家们提出了多种假说,但到现在仍没有一个统一的结论。
在众多的假说中,有一种根据安培的“磁现象的电本质” 提出的说法：地核在6000K 的高温和３６０万个大气压的环境中会使得地壳和地核间的地幔中形成带电层，而地球自转得 分 评卷人A 15°B 30°C 45°D 60° 图1甲 乙 图2图3必然会造成地幔的带电层旋转，从而产生了地磁场。
则根据地磁场的情况可知，地幔层的带电情况是( ）A ．带负电荷B ．带正电荷Ｃ．南、北半球的地幔分别带正、负电荷Ｄ.南、北半球的地幔分别带负、正电荷6.欧姆为了探索通过导体的电流和电压、电阻的关系做了很多实验，当时没有输出电压稳定的电源和测量电流用的仪器，在波根道夫的建议下,他采用温差电偶做电源,用小磁针的偏转检测电流。
具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。
当通过该导线电流为Ｉ0时,小磁针偏转了角度α１而后静止。
若直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比,当他发现小磁针偏转了角度α２而后静止时,则通过该直导线的电流为 ( ） A.012sin sin I αα B.012tan tan I αα C ．012cos cos I αα D ．012cot cot I αα 7.某输电线路横穿公路时,要在地下埋线。
为了保护输电线不至于被压坏,可预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过。
电线穿过钢管的方案有两种(如图4所示）：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过。
如果输电导线输送的电流很强大,那么，以下说法正确的是 （ )A.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的Ｂ．若输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的Ｃ.若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的,甲方案是不可行的D ．若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的8.埃及的古夫(Khu ｆu ）金字塔内有一条狭窄通道,尽头处被一块镶有两个铜制把手的石块堵住,如图5所示。
考古学家曾利用一台机器人来探测石块后面隐藏的秘密,该机器人上配备的探测设备有：(甲)超声波回声探测器、（乙)导电性传感器、(丙)可穿透石块的雷达。
机器人沿着通道到达石块前，进行了以下探测工作：(1）两个铜把手在石块背面是否彼此连接 (2）石块是否能够移动(3）在石块后面是否还有其它物体 （4)石块的厚度针对上述各项探测工作,图4请考生注意：下面的第9、1０、11三个小题中,只选择两个题做答。
若三个小题均做答，则只按第9、1０两题的解答情况给分。
９.夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂。
关于这一事例有以下描述(设爆裂前的过程中内胎容积几乎不变）,其中正确的是（ ）A.车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B ．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，分子热运动加剧,气体压强增大的结果C ．在车胎爆裂前，胎内气体吸热,内能增加D.在车胎突然爆裂的瞬间,胎内气体内能减少１0．根据光的薄膜干涉原理,可用图6甲的装置检查被检平面是否平整，如果被检平面是平整的，那么被检平面就与透明标准样板之间形成一层很薄的、横截面为三角形的空气层,此时若用平行的单色光按图6甲所示的方式照射透明样板，便可看到彼此平行的、等间距的、明暗相间的条纹,如图６乙所示。
如果在某次检验中看到了如图6丙所示的条纹，则据此可知,被检平面有缺陷处的缺陷类型属于 ( ) A.凸起 ﻩB ．凹下 C.可能凸起，也可能凹下 Ｄ．无法判断1１．在研制礼花弹的测试中，发现有一个礼花弹在上升到最高点炸裂成三块碎片,其中一块首先沿竖直方向落至地面，另两块稍后一些同时落至地面。
则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是图７中的( ）二、本题包括5小题，考生只需做4小题，共40分。
请按题目的要求做简要的回答。
1．（10分）我们都知道,使用任何机械都不省功，那么我们每天从家到学校，为什么通常骑自行车会比步行要感觉轻松一些呢？试从物理学的角度加以分析。
图7A B C 图6薄片 被检查平面甲 乙 丙2．（10分）如图8所示,飞船a 和空间站b 分别绕地球做匀速圆周运动，它们的圆轨道半径分别为r a 和ｒb （r ａ<ｒb )，为了使飞船追上空间站实现对接，可以通过改变速度大小的方法来实现。
关于飞船的速度如何改变,一个学生分析如下:飞船所受到的万有引力提供做圆周运动时所需的向心力,设飞船的质量为m 、轨道半径为r a 、运动速度为v ，地球的质量为Ｍ，列出:ＧＭm/r ａ２=mv 2/r ａ，解得v ＝a r GM /，即要使飞船与空间站对接,ｒa 应增大，因而飞船的速度ｖ应减小，飞船应采取继续向前运动但减速的措施。
请问：这个学生的上述分析是否正确？若不正确,请指出他的错误,并给出正确解答。
3.（10分）一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻R 随温度T 变化的关系如图９中粗虚线所示。
由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣服。
有一种用称为“PTC”的新材料做发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点，PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图9中实线所示。
已知T １~T ２为通常室温的变化范围,试根据图图8 图9 1 4 2 3线分析:（１)为什么原处于室温状态的P ＴC 熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?(2）通电一段时间后使用“PTC”新材料的电熨斗的温度T 可能会自动稳定在一定定范围内，请说明其可能稳定的温度范围。
(３）简析ＰTC 发热元件的自动控温过程。
请考生注意:下面的第4、5两个小题中，只选择一个题做答。
若两个小题均做答，则只按第4小题的解答情况给分。
４．(10分）在一个艳阳高照的日子里,正行走在密密大森林中的小明和伙伴们，迷失了方向。
这时他们感到有阵阵凉风从背后吹来，小明他们都很害怕,想尽快走出森林。
请你分析说明，小明他们应该沿什么方向走,才能尽快走出大森林，并说明你的理由。
5．(1０分)如图１0所示为一种健身器材,利用这种器材可以锻炼身体的协调能力，改善心肺功能。
有很多人不抓扶手站在这种器材上来回荡悠。
通过观察我们发现小孩荡悠起来很从容,幅度大,而成年人荡悠时很急促而且幅度小。
从物理学角度考虑对上述现象作出解释。
三、本题包括５小题,考生只需做４小题，每小题15分，共6０分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
1．（15分)小明同学骑着一辆变速自行车上学,他想测一下骑车的最大速度。
在上学途中他选择了最高的变速比，并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s 轮盘转动一周,然后他数得自行得 分 评卷人得 分 评卷人图11轮盘 飞轮图10车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如下表所示，并测得后轮的直径2．(1５分)如图12所示是医生给病人输液用的普通输液器,在输液时，Ａ管与大气相通，B管下面连接一小容器C,然后再用皮管经调节器连接到注射针头。
药液沿皮管向下流，到容器C中被隔断（C内有少量空气)，并以液滴形式下滴，再经皮管和注射针头进入人体。
（１)试分析容器Ｃ的作用；(2）设输液瓶口到注射针头Ｄ的平均高度h=70cm，人体血管内血液的平均压强约为 1.0atm，普通注射针头的内壁直径为0.30mm，假设通过调节输液管上的调节器，使得从瓶口到针头间的液体在流动过程中受到的粘滞阻力为其所受重力的９/10,试估算按上述条件输50０mｌ药液所需的时间。
3.(15分）有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图1３所示。
其中墨盒可以喷出半径为1０-5m的墨汁微粒，此微粒经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。
带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场,带电微粒经过偏转电场发生偏转后，打到纸上,图12调节器图13显示出字符。
无信号输入时,墨汁微粒不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。
设偏转板长１.6cm,两板间的距离为0．５0cm,偏转板的右端距纸３.２cm 。
若一个墨汁微粒的质量为１.6×1０-11k ｇ,以４０m ／s 的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×1０2V,此打印机的打印头运动一次可打印的字迹的高度为4.0０mm ，所打印字迹的下边缘与墨汁微粒不带电沿直线打到位置的距离为2.00mm 。
（1）试分析完成上述打印过程中有信号输入时墨汁微粒通过带电室所带电荷量的情况。
（２)为了使打在纸上的字迹缩小，请你提出一个可行的方法。
请考生注意：下面的第４、５两个小题中,只选择一个题做答。
若两个小题均做答,则只按第4小题的解答情况给分。
4. 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管具有工作电压低(有的仅一点几伏）、工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长、通过调节电流可以方便地调节发光的强弱等特点,被广泛应用于电子显示屏和新型照明光源等领域。