物理小组赛前集训复赛模拟试卷三.doc

物理小组赛前集训 复赛模拟试卷（三） 1．一个由暗盒组成的针孔照相机，其小孔直径为d ，暗盒中像成在小孔后距离为D的感光胶片上，如图所示，物体位于小孔前L处，所用波长为λ ．． ，对于x＞0 ，x = 时，y最小） （2）若使用（1）中算出的小孔，试问物体上两点之间的最小距离是多少时，该两点的像是可分辨的？ 2．弟兄五个在连续靠近放置的跳板上表演杂技，他们各自的质量分别为60kg 、50kg 、40kg 、30kg 和20kg ，第一个最重的演员从2m 高度跳到第一个跳板上，如图所示，老二、老三、老四接着一个个被弹起落到相邻的跳板上．．．μ0 = 0.5 ，设圆环与小圆盘之间的摩擦系数为μ ．μ的取值范围．μ = 0.2 ，试计算系统最后的沿水平方向的速度．．．．．．．．×103km ．．．．．5．如图所示，x＞0的区域有磁感应强度为B1的匀强磁场，x＜0的区域有磁感应强度为B2的匀强磁场，且 = ，方向均垂直纸面向里． 为何值时，两粒子以后又能在磁场的分界面上相遇？ 6．已知液态氦的饱和蒸汽压为P = P0e－L / RT．．．0×102L/ s 【升每秒】，在室温300K下，则待冷却物可达的最低温度为多少？若dQ / dt 减少为1.0×10－．．．．．（3）．．．．．．．．．．．d）．′ = d 衍射效应扩大了几何投影区，所增加的直径大小为△a′′ = 2× D 总的像直径为△a =△a′ +△a′′ = d + 2.44 D 可见当小孔 d 小，则第一项小，第二项大．． △a 最小，其值为△a = 2 （2）由（1）知，对小孔直径为d的针孔照相机，物体上一几何点在底片上所成像的大小为 △a = 2 物体上相邻两点在底片上要能分辨，根据瑞利判据，其像点中心距离≥△a / 2 ，由几何关系得= = 即物体上两点间的距离要大于时，该两点的像是能分辨的．′1 表示第一个兄弟碰撞后的速度，且以向下为正向，则 推得 以下的各次碰撞弹跳情况类同，可得 v3 = v2 ，v4 = v3 ，v5 = v4 ． 综合以上各式得 v5 = v1． 另有v1= ，v5 = ， 代入数据解得h = 5.5 m ． 3．（1）设圆盘质量m ，圆环质量3m ，转动惯量I1 = mR2 ，I2 = mR2 小圆盘的受力图如图①所示，有 圆环的受力图如图②所示，有 得 a = μ0g = ， β1 = 2·μ = ·μ ， β2 = ( 8μ0－ ·μ ) = ( 8－·μ ) ． 小圆盘与圆环之间有相对滑动，要求β2 ＞ β1 ，即要求μ ＜ = 0.23 （2）μ = 0.2代入得β1 = 0.44 ，β2 = 0.50 当 ( β2·t )·2R = v0－μ0gt时，第一阶段结束，解得 t = v′ = v0－μ0gt = 0.67 v0 ω′2 = β2·t = 0.33 ω′1 = β1·t = 0.29＜ω′2 此后，圆环受到静摩擦力 a = β2·2R ，∴ f2·2R － f1·R = I2 (－β2 ) （7′） 为了方便 f2 = μ′0·N2 （8′） 由（1）～（6）（7′）（8′）可得类似解 a = μ′0g β1 = 2μ －β2 = ( 8μ′0－ )·μ 由于a = β2·2R ，μ = 0.2 ，得μ′0 = 0.0167 可得a = 0.0167 g ，β1 =0.39 ，β2 = 0.0083 经过t2达到 ω1 = ω2 ，ω′1 + β1t2 = ω′2 － β2·t2 得 t2 = 0.050 此后系统达到稳定的运动状态，其水平向右的速度保持为v = v′ － at2 = 0.67 v0 4．（1）设地球半径为R ，质量为M ，密度为ρ ，地球表面的重力加速度为 g ，有：g = G = G = GρR 我们注意到万有引力与点电荷之间的库仑力的相似性，可以比较容易得出结果．根据F引 = G 和F电 = k 比较，质量m（“引力荷”）与电荷量q等效，万有引力常量G与静电力常量k等效，重力加速度 g ( F / m ) 与电场强度E ( F / q ) 等效．我们知道无限大均匀带电平面的电场E = 2πkσ ，k为静电力常量，σ为电荷面密度．如果是无限大均匀带电的盘子，厚度为H ，电荷的体密度为ρ ，则E = 2πkρH ．通过前面重力场和电场相关量的比较，得到：g盘 = 2πGρH ．要使盘子上的重力加速度与现在地球表面的重力加速度相等，即 GρR = 2πGρH ，得：H = R = 4