2015年全俄物理奧林匹克（理論部分）競(jìng)賽試題及答案

1、120152015年全俄物理奧林匹克（理論部分）競(jìng)賽試題及答案年全俄物理奧林匹克（理論部分）競(jìng)賽試題及答案九年級(jí)九年級(jí)問(wèn)題問(wèn)題91加速行駛加速行駛司機(jī)在路邊安放了平板電腦，它可以顯示火車(chē)在相鄰兩根電線桿之間的路段的平均速度。任意兩根相鄰的電線桿之間的距離都相等?；疖?chē)從“新別墅”站出發(fā)勻加速行駛。過(guò)一段時(shí)間，司機(jī)看到電腦顯示速度v1=20千米時(shí)。在下一根電線桿處，速度為v2=30千米時(shí)。那么，火車(chē)在兩個(gè)路段的交界處的瞬時(shí)速度等于多少？圖1

2、圖2問(wèn)題問(wèn)題92按下再釋放按下再釋放將小車(chē)通過(guò)硬棒連接到墻上。在它的擋板上連著彈簧，彈簧的另一頭連著重物（如圖2所示）。一開(kāi)始，彈簧處于未形變狀態(tài)。在木塊上朝著小車(chē)的方向施加一段時(shí)間的水平恒力F。當(dāng)施力停止后，木塊在擋板和車(chē)尾之間振動(dòng)了一段時(shí)間，直至回到起始點(diǎn)。小車(chē)對(duì)木塊的摩擦力等于f。輪軸里的摩擦力忽略不計(jì)。⑴當(dāng)力F停止施加的一瞬間，小車(chē)對(duì)硬棒的壓力N等于多少？⑵求小車(chē)對(duì)硬棒的壓力的最大值Nmax。問(wèn)題問(wèn)題93冰箱的熱冰箱的熱在炎熱的

3、夏日，室溫為t0=30℃。實(shí)驗(yàn)員格魯克注意到冰箱的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)間等于休息的時(shí)間的2倍。為了使得冰箱更好地運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)員將冰箱內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)器調(diào)整了Δθ=9℃。結(jié)果，休息的時(shí)間等于運(yùn)行的時(shí)間的2倍了。請(qǐng)求出：⑴在實(shí)驗(yàn)中，冰箱兩次設(shè)置的溫度t1和t2分別等于多少？⑵需要將冰箱內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)器設(shè)置為多少度（記為tm），才能使得發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)工作而不休息？⑶需要將冰箱內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)器設(shè)置為多少度（記為t3），才能使得發(fā)動(dòng)機(jī)切換狀態(tài)的頻率最高？注：溫度調(diào)節(jié)

4、器使得冰箱內(nèi)的溫度保持在一個(gè)小區(qū)間之間。當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度達(dá)到Δ2tt?時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行；降到時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)休息?？紤]：Δ2tt?Δ2tt?(a)冰箱從外界吸收熱量的功率和冰箱內(nèi)與外界環(huán)境的溫度差成正比，在整個(gè)區(qū)間內(nèi)Δ2tt?保持恒定；(b)冰箱內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱功率不取決于溫度；3十年級(jí)十年級(jí)問(wèn)題問(wèn)題101彈性系統(tǒng)彈性系統(tǒng)如圖6所示，光滑的水平面上放有這樣結(jié)構(gòu)的物體（這是從上方看到的樣子）。勁度系數(shù)為k1的彈簧的一端連接在重物m上，另一端連接

5、在木棒Π上。勁度系數(shù)為k2的彈簧的一端被固定住，另一端也連接在木棒Π上。在木棒上施加恒力F，無(wú)論發(fā)生什么，其大小和方向都不改變。一開(kāi)始，將重物m固定住，然后無(wú)推動(dòng)地釋放。⑴求重物的最大速度；⑵求第一根彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)的伸長(zhǎng)量。假設(shè)彈簧和木棒的質(zhì)量忽略不計(jì)，彈簧自然狀態(tài)的長(zhǎng)度相等，釋放重物時(shí)彈簧的張力也相等，適當(dāng)?shù)厥┘恿使得木棒的運(yùn)動(dòng)方式是平移（而不發(fā)生旋轉(zhuǎn)），沒(méi)有摩擦力。圖6問(wèn)題問(wèn)題102行星探測(cè)行星探測(cè)著陸器在一顆外系行星的表面著陸。

6、在著陸的過(guò)程中，我們通過(guò)測(cè)量畫(huà)出了行星上大氣壓強(qiáng)p關(guān)于與行星表面的距離z的關(guān)系圖（在一張單獨(dú)的紙上）。在高度z1=5千米處，溫度為T(mén)1=250K。求行星表面的溫度T0。假設(shè)行星的半徑Rz1。行星上的大氣層由二氧化碳組成。注：交卷時(shí)需要把這張單獨(dú)的紙一并交上去。問(wèn)題問(wèn)題103熱電力學(xué)熱電力學(xué)兩個(gè)圓盤(pán)分別均勻帶電q和q，它們可以在長(zhǎng)的既不導(dǎo)電又不導(dǎo)熱的圓柱里無(wú)摩擦地水平滑動(dòng)，如圖7所示。兩個(gè)圓盤(pán)之間的距離遠(yuǎn)小于它們的半徑。在圓盤(pán)之間有一定量