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2013年第30届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案

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第 30 届全国中学生物理竞赛 预赛试题 本卷共 16 题,满分 200 分。 一、选择题。本题共 5 小题,每小题 6 分。在每小题给出的 4 个选项中,有的小题只有一项符合题 意,有的小题有多项符合题意。把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题中的方括号内。全部选对 的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答的得 0 分。 1. 下列说法正确的是() A. 一束单色光

从真空射入玻璃时,在玻璃表面处发生折射现象,这与光在玻璃中的传播速度不同 于真空中的速度有关。 B. 白纸上有两个非常靠近的小黑斑,实际上是分开的,没有重叠部分。但通过某一显微镜所成的 像却是两个连在一起的没有分开的光斑,这与光的衍射现象有关。 C. 雨后虹的形成与光的全反射现象有关。 D. 老年人眼睛常变为远视眼,这时近处物体通过眼睛所成的像在视网膜的前方(瞳孔与视网膜之 间) ,故看不清。 2. 图中 A、B 为两块金属板,分别与高压直流电源的正负极相连。一个电荷量为 q、质量为 m 的带 正电的点电荷自贴在近 A 板处静止释放(不计重力作用) 。已知当 A、B 两板平行、两板的面积很大且 两板间的距离很小时,它刚到达 B 板时的速度为 u0,在下列情况下以 u 表示点电荷刚到达 B 板时的速 度,则() A.若 A、B 两板不平行,则 u ? u0 B.若 A 板面积很小,B 板面积很大,则 u ? u0 C.若 A、B 两板间的距离很大,则 u ? u0 D.不论 A、B 两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少,u 都等于 u0 A q B 3. α 粒子和 β 粒子都沿垂直于磁场方向射入同一均匀磁场中, 发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道 运动。 若 α 粒子的质量为 m1、 β 粒子的是质量为 m2, 则 α 粒子与 β 粒子的动能之比 (用 m1 和 m2 表示) 是() A. m2 m1 m1 m2 m1 4m2 4m2 m1 B. C. D. 4. 由玻尔理论可知,当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,有可能() A. 发射出光子,电子的动能减少,原子的势能减少 B. 发射出光子,电子的动能增加,原子的势能减少 C. 吸收光子,电子的动能减少,原子的势能增加 1 D. 吸收光子,电子的动能增加,原子的势能减少 5. 图示两条虚线之间为一光学元件所在处,AB 为其主光轴,P 是一点光源,其傍轴光线通过此光 学元件成像于 Q 点。该光学元件可能是() A. 薄凸透镜 C. 凸球面镜 B. 薄凹透镜 D. 凹球面镜 P A B Q 二、填空题和作图题。把答案填在题中的横线上或把图画在题中指定的地方。只要给出结果,不需 写出求得结果的过程。 6. (8 分)国际上已规定 133Cs 原子的频率 f ? 9192631770 Hz (没有误差) 。这样秒的定义 。 国际上已规定一个公认的光速值 c ? 299792458m / s (没有误差) 。长度单位由时间单位导出,则米定义 为 。 7. (8 分)质量为 m1 的小滑块,沿一倾角为 θ 的光滑斜面滑下,斜面质量为 m2,置于光滑的水平 桌面上。设重力加速度为 g,斜面在水平桌面上运动的加速度的大小为 m1 m2 θ 。 8. (8 分)一线光源,已知它发出的光包含三种不同频率的可见光,若要使它通过三棱镜分光,最 后能在屏上看到这三种不同频率的光谱线,则除了光源、三棱镜和屏外,必需的器件至少还应有 。其中一个的位置应在 另一个的位置应在 和 和 之间。 之间, 9. (1

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