第24屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試卷

1、智浪教育普惠英才文庫(kù)1第24屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試卷屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試卷（本題共七大題，滿分（本題共七大題，滿分160分）分）一、一、（20分）如圖所示，一塊長(zhǎng)為分）如圖所示，一塊長(zhǎng)為的光滑平板的光滑平板PQ固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地固定在輕質(zhì)彈簧上端，彈簧的下端與地mL00.1?面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直導(dǎo)軌）面固定連接。平板被限制在兩條豎直光滑的平行導(dǎo)軌之間（圖中未畫出豎直

2、導(dǎo)軌），從而只能地豎直方向，從而只能地豎直方向運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)。平板與彈簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期。一小球。一小球B放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右放在光滑的水平臺(tái)面上，臺(tái)面的右sT00.2?側(cè)邊緣正好在平板側(cè)邊緣正好在平板P端的正上方，到端的正上方，到P端的距離為端的距離為。平板靜止在其平衡位置。水球。平板靜止在其平衡位置。水球B與平板與平板mh80.9?PQ的質(zhì)量相等?，F(xiàn)給小球一水平向右的速度的質(zhì)量相等。現(xiàn)

3、給小球一水平向右的速度，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球，使它從水平臺(tái)面拋出。已知小球B與平板發(fā)生彈性碰與平板發(fā)生彈性碰0?撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板撞，碰撞時(shí)間極短，且碰撞過程中重力可以忽略不計(jì)。要使小球與平板PQ發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次發(fā)生一次碰撞而且只發(fā)生一次碰撞，碰撞，的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？取0?28.9smg?二、二、（25分）圖中所示為用三角形剛性細(xì)桿分）圖中所示為用三角

4、形剛性細(xì)桿AB、BC、CD連成的平面連桿結(jié)構(gòu)圖。連成的平面連桿結(jié)構(gòu)圖。AB和CD桿可分別桿可分別智浪教育普惠英才文庫(kù)3三、三、（20分）如圖所示，一容器左側(cè)裝有活門分）如圖所示，一容器左側(cè)裝有活門，右側(cè)裝有活塞，右側(cè)裝有活塞B，一厚度可以忽略的隔板，一厚度可以忽略的隔板M將容器隔將容器隔1K成a、b兩室，兩室，M上裝有活門上裝有活門。容器、隔板、活塞及活門都是絕熱的。隔板和活塞可用銷釘固定，拔。容器、隔板、活塞及活門都是絕熱的。隔板和活

5、塞可用銷釘固定，拔2K掉銷釘即可在容器內(nèi)左右平移，移動(dòng)時(shí)不受摩擦作用且不漏氣。整個(gè)容器置于壓強(qiáng)為掉銷釘即可在容器內(nèi)左右平移，移動(dòng)時(shí)不受摩擦作用且不漏氣。整個(gè)容器置于壓強(qiáng)為P0、溫度為、溫度為T0的大的大氣中。初始時(shí)將活塞氣中。初始時(shí)將活塞B用銷釘固定在圖示的位置，隔板用銷釘固定在圖示的位置，隔板M固定在容器固定在容器PQ處，使處，使a、b兩室體積都等于兩室體積都等于V0；、關(guān)閉。此時(shí)，關(guān)閉。此時(shí)，b室真空，室真空，a室裝有一定量的空氣（

6、容器內(nèi)外氣體種類相同，且均可視為理想室裝有一定量的空氣（容器內(nèi)外氣體種類相同，且均可視為理想1K2K氣體）氣體），其壓強(qiáng)為，其壓強(qiáng)為4P05，溫度為，溫度為T0。已知。已知1mol空氣溫度升高空氣溫度升高1K時(shí)內(nèi)能的增量為時(shí)內(nèi)能的增量為CV，普適氣體常量為，普適氣體常量為R。1.現(xiàn)在打開現(xiàn)在打開，待容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)迅速關(guān)閉，待容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)迅速關(guān)閉（假定此過程中處在容器內(nèi)的氣體與處在容器外（假定此過程中處在容器內(nèi)的氣體與處在容器外

7、1K1K的氣體之間無(wú)熱量交換）的氣體之間無(wú)熱量交換），求達(dá)到平衡時(shí)，，求達(dá)到平衡時(shí)，a室中氣體的溫度。室中氣體的溫度。2.接著打開接著打開，待，待a、b兩室中氣體達(dá)到平衡后，關(guān)閉兩室中氣體達(dá)到平衡后，關(guān)閉。拔掉所有銷釘，緩慢推動(dòng)活塞。拔掉所有銷釘，緩慢推動(dòng)活塞B直至到直至到2K2K過容器的過容器的PQ位置。求在推動(dòng)活塞過程中，隔板對(duì)位置。求在推動(dòng)活塞過程中，隔板對(duì)a室氣體所作的功。已知在推動(dòng)活塞過程中，氣體的壓室氣體所作的功。已知在推動(dòng)