第34屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷(解析版)

1、1第3434屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷解析版屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試卷解析版一、選擇題本題共5小題，每小題6分在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)符合題意，有的小題有多項(xiàng)符合題意把符合題意的選項(xiàng)前面的英文字母寫在每小題后面的方括號(hào)內(nèi)全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分1下述實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象中，能夠說(shuō)明光具有粒子性的是()A光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)B黑體輻射C光電效應(yīng)D康普頓效應(yīng)2系統(tǒng)l和系統(tǒng)2質(zhì)量相等，比熱容分別為C1

2、和C2，兩系統(tǒng)接觸后達(dá)到共同溫度T；整個(gè)過(guò)程中與外界(兩系統(tǒng)之外)無(wú)熱交換。兩系統(tǒng)初始溫度T1和T2的關(guān)系為()AT1=BT1=CT1=DT1=C2C1(T－T2)－TC1C2(T－T2)－TC1C2(T－T2)TC2C1(T－T2)T3假設(shè)原子核可視為均勻球體。質(zhì)量數(shù)為A的中重原子核的半徑R可近似地用公式R=R0A13表示，其中R0為一常量。對(duì)于核子數(shù)相同的原子核，下列說(shuō)法正確的是()A質(zhì)量密度是基本相同的B電荷密度是基本相同的C表面

3、積是基本相同的D體積是基本相同的4一顆人造地球通訊衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)對(duì)地球的張角能覆蓋赤道上空東經(jīng)θ0－Δθ到東經(jīng)θ0Δθ之間的區(qū)域。已知地球半徑為R0，地球表面處的重力加速度大小為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T.Δθ的值等于()Aarcsin()13B2arcsin()13Carccos()13D2arccos()134π2R0T2g4π2R0T2g4π2R0T2g4π2R0T2g5有3種不同波長(zhǎng)的光，每種光同時(shí)發(fā)出、同時(shí)中斷，且光強(qiáng)都相同，總的

4、光強(qiáng)為I，脈沖寬度(發(fā)光持續(xù)時(shí)間)為τ，光脈沖的光強(qiáng)I隨時(shí)間t的變化如圖所示。該光脈沖正入射到一長(zhǎng)為L(zhǎng)的透明玻璃棒，不考慮光在玻璃棒中的傳輸損失和端面的反射損失。在通過(guò)玻璃棒后光脈沖的光強(qiáng)I隨時(shí)間t的變化最可能的圖示是(虛線部分為入射前的總光強(qiáng)隨時(shí)間變化示意圖)()二、填空題把答案填在題中的橫線上只要給出結(jié)果，不需寫出求得結(jié)果的過(guò)程6(10分)如圖，一個(gè)球冠形光滑凹槽深度h=0.050m，球半徑為20m現(xiàn)將一質(zhì)量為0.10kg的小球放在

5、凹槽邊緣從靜止釋放。重力加速度大小為9.8ms小球由凹槽最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用時(shí)間為__________s7(10分)先用波長(zhǎng)為λ1的單色可見光照射楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置；再加上波長(zhǎng)為λ2(λ2λ1)的單色可見光照射同一個(gè)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置。觀察到波長(zhǎng)為λ1的光的干涉條紋的l、2級(jí)亮紋之間原本是暗紋的位置出現(xiàn)了波長(zhǎng)為λ2的光的干涉條紋的1級(jí)亮紋，則兩種光的波長(zhǎng)之比λ2：λ1=__________________。8(10分)某一導(dǎo)體通過(guò)反

6、復(fù)接觸某塊金屬板來(lái)充電。該金屬板初始電荷量為6μC，每次金屬板與導(dǎo)體脫離接觸后，金屬板又被充滿6μC的電荷量。已知導(dǎo)體第一次與金屬板接觸后，導(dǎo)體上帶的電荷量為2μC；經(jīng)過(guò)無(wú)窮次接觸，導(dǎo)體上所帶的電荷量最終為______________。9(10分)如圖，一焦距為20cm的薄透鏡位于x=0平面上，光心位于坐標(biāo)原點(diǎn)0，光軸與x軸重合。在z=0平面內(nèi)的一束平行光入射到該透鏡上，入射方向與光軸的夾角為30該光束通過(guò)透鏡后匯聚點(diǎn)的位置坐標(biāo)為___

7、______________。10(10分)一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧連接，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動(dòng)，彈簧的伸縮方向與小球的振動(dòng)方向一致。在一沿此彈簧長(zhǎng)度方向以速度313(20分)橫截面積為S和2S的兩圓柱形容器按圖示方式連接成一氣缸，每個(gè)圓筒中各置有一活塞，兩活塞間的距離為l，用硬桿相連，形成“工”字形活塞，它把整個(gè)氣缸分隔成三個(gè)氣室，其中I、Ⅲ室密閉摩爾數(shù)分別為ν和2ν的同種理想

8、氣體，兩個(gè)氣室內(nèi)都有電加熱器；Ⅱ室的缸壁上開有一小孔，與大氣相通；1mol該種氣體內(nèi)能為CT(C是氣體摩爾熱容量，T是氣體的絕對(duì)溫度)。當(dāng)三個(gè)氣室中氣體的溫度均為T1時(shí)，“工“字形活塞在氣缸中恰好在圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，這時(shí)I室內(nèi)氣柱長(zhǎng)亦為l，Ⅱ室內(nèi)空氣的摩爾數(shù)為已知大氣壓不變，氣缸壁和活塞都是絕熱的，不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦。現(xiàn)通過(guò)電熱器對(duì)I、Ⅲ32ν0兩室中的氣體緩慢加熱，直至I室內(nèi)氣體的溫度升為其初始狀態(tài)溫度的2倍時(shí)，活塞左移

9、距離d已知理想氣體常量為R求(1)Ⅲ室內(nèi)氣體初態(tài)氣柱的長(zhǎng)度；(2)Ⅲ室內(nèi)氣體末態(tài)的溫度；(3)此過(guò)程中I、Ⅲ室密閉氣體吸收的總熱量。14(20分)把沿x方向通有電流(x方向的電場(chǎng)強(qiáng)度為Ex)的長(zhǎng)方體形的半導(dǎo)體材料，放在沿z方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，半導(dǎo)體材料的六個(gè)表面分別與相應(yīng)的坐標(biāo)平面平行；磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bx在垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的y或－y方向?qū)a(chǎn)生一個(gè)橫向電場(chǎng)Ey，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，由霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為霍爾電場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)表明霍爾電場(chǎng)Ey與