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华南师大附中2000年高中物理竞赛试题


华南师大附中 2000 年高中物理竞赛试题
1、 填空题。 (10 分) (1)一圆柱体的坚固容器,高为 h,上底有一可以打开和关闭的密封阀门,现把此容器沉 入深为 H 的湖底,并打开阀门,让水充满容器,然后关闭阀门。设大气压强为 P0,湖水的密 度为 ,则容器内部底面受到的向下的压强为_________,若将此容器从湖底移动湖面上, 这时容器内部底面上受到的向下的压强

为_________。 0+ gH、P0+ gH) (P (2)氢原子处于基态时,能量 E=_________;当氢原子处于 n=5 的能量状态时,氢原子的 能量为__________; 当氢原子从 n=5 状态跃迁到 n=1 的基态时, 辐射光子的能量是_________, 是_________光线(红外线、可见或紫外线)(—13.6 ev、—0.54ev 、13.06ev、紫外线) 。 2、 (15 分)质量为 m 的物体 A 置于质量为 M、倾角为 的斜面 B 上,A、B 之间光滑接触, B 的底面与水平地面也是光滑接触。设开始时 A 与 B 均为静止,而后 A 以某初速度沿 B 的斜 面向上运动, 如图所示, 试问 A 在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面?为什么?讨论中不 必考虑 B 向前倾倒的可能性。 (不会离开斜面,因为 A 与 B 的相互作用力为(mMcos g) /
[M+m(sin ) ],始终为正值)
2

3、 (15 分)一电荷 Q1 均匀分布在一半球面上,无数个点电荷、电量均为 Q2 位于通过球心的 轴线上,且在半球面的下部。第 k 个电荷与球心的距离为 ,而 k=1,2,3,4……,

设球心处的电势为零,周围空间均为自由空间。若 Q1 已知求 Q2。 (—Q1/2)

4、 分) (20 一根长玻璃管, 上端封闭, 下端竖直插入水银中, 露出水银面的玻璃管长为 76 cm。 水银充满管子的一部分。玻璃管的上端封闭有 0.001mol 的空气,如图所示。外界大气压强 为 76cmHg。空气的定容摩尔热容量为 CV =20.5J/mol k。当玻璃管与管内空气的温度均降低 0 10 C 时,试问管内空气放出多少热量?(0.247 焦耳)

5、 (20 分)如图所示,折射率 n=1.5 的全反射棱镜上方 6cm 处放置一物体 AB,棱镜直角边 长为 6cm,棱镜右侧 10cm 处放置一焦距 f1=10cm 的凸透镜,透镜右侧 15cm 处再放置一焦距 f2=10cm 的凹透镜,求该光学系统成像的位置和像放大率。 (在凹透镜的右侧 10cm 处、放大率
为 2)

6、 (20 分)在边长为 a 的正方形四个顶点上分别固定电量均为 Q 的四个点电荷,在对角线 交点上放一个质量为 m,电量为 q(与 Q 同号)的自由点电荷。若将 q 沿着对角线移动一个 小的距离,它是否会做周期性振动?若会,其周期是多少? (会做周期性振动,周期为


7、 (20 分)一匀质细导线圆环,总电阻为 R,半径为 a,圆环内充满方向垂直于环面的匀强 磁场,磁场以速率 K 均匀的随时间增强,环上的 A、D、C 三点位置对称。电流计 G 连接 A、 C 两点,如图所示。若电流计内阻为 RG,求通过电流计的电流大小。 (


8、 (20 分)如图所示,质量为 M 的长滑块静止放在光滑水平面上,左侧固定在一劲度系数 为 K 且足够长的的水平轻质弹簧, 右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上, 细线所能承 受的最大拉力为 T。使一质量为 m,初速度为 v0 的小物体,在滑块上无摩擦地向左运动,而

后压缩弹簧。 (1)求出细线被拉断的条件; (2)滑块在细线拉断后被 加速的过程中,所能获得的最大的左向加速度为多大?(3)物体最后离开滑块时相对于地 面速度恰为零的条件是什么?

摘自华南师大附中物理工作室

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