第34屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷(解析版)

1、1第3434屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷解析版屆全國中學(xué)生物理競賽預(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個選項中，有的小題只有一項符合題意，有的小題有多項符合題意把符合題意的選項前面的英文字母寫在每小題后面的方括號內(nèi)全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分1下述實驗或現(xiàn)象中，能夠說明光具有粒子性的是()A光的雙縫干涉實驗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；整個過程中與外界(兩系統(tǒng)之外)無熱交換。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。對于核子數(shù)相同的原子核，下列說法正確的是()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種不同波長的光，每種光同時發(fā)出、同時中斷，且光強都相同，總的

4、光強為I，脈沖寬度(發(fā)光持續(xù)時間)為τ，光脈沖的光強I隨時間t的變化如圖所示。該光脈沖正入射到一長為L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。在通過玻璃棒后光脈沖的光強I隨時間t的變化最可能的圖示是(虛線部分為入射前的總光強隨時間變化示意圖)()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)果的過程6(10分)如圖，一個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小球由凹槽最高點滑到最低點所用時間為__________s7(10分)先用波長為λ1的單色可見光照射楊氏雙縫干涉實驗裝置；再加上波長為λ2(λ2λ1)的單色可見光照射同一個楊氏雙縫干涉實驗裝置。觀察到波長為λ1的光的干涉條紋的l、2級亮紋之間原本是暗紋的位置出現(xiàn)了波長為λ2的光的干涉條紋的1級亮紋，則兩種光的波長之比λ2：λ1=__________________。8(10分)某一導(dǎo)體通過反

6、復(fù)接觸某塊金屬板來充電。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)過無窮次接觸，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該光束通過透鏡后匯聚點的位置坐標(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，彈簧的伸縮方向與小球的振動方向一致。在一沿此彈簧長度方向以速度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，它把整個氣缸分隔成三個氣室，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是氣體的絕對溫度)。當(dāng)三個氣室中氣體的溫度均為T1時，“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I室內(nèi)氣柱長亦為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，不計活塞與氣缸之間的摩擦?，F(xiàn)通過電熱器對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，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)氣柱的長度；(2)Ⅲ室內(nèi)氣體末態(tài)的溫度；(3)此過程中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方向的電場強度為Ex)的長方體形的半導(dǎo)體材料，放在沿z方向的勻強磁場中，半導(dǎo)體材料的六個表面分別與相應(yīng)的坐標(biāo)平面平行；磁感應(yīng)強度大小為Bx在垂直于電場和磁場的y或－y方向?qū)a(chǎn)生一個橫向電場Ey，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，由霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的電場稱為霍爾電場。實驗表明霍爾電場Ey與