2011年杭州奥博物理竞赛复赛模拟试题及讲评.pptVIP

* 物理自主招生和竞赛联合模拟试题解答 （2011年杭州奥博） 两个光滑的小球从相同的高度自由下滑，分别沿着1和2路径，最后都到达B.判断到达的时间快的是： 。 2 质量为m的质点以速度v1从一个势能为常数U1半空间运动以角度θ1进入到另一个势能为常数U2的半空间，求质点运动方向的改变θ2, 写出θ2与θ1的关系： 若用电子显微镜观察一个大小为2.5A°的物体，需要用电子束的能量的最小值是多少？ 24.1eV 。 一个半径为R金属实心球，被分割成对称的8部分，每一部分正好是1/8个球,分割部分狭缝的间距是d，则对角线两个1/8球体之间的电容值为： 类比 A C 测定汽车速度的原理之一就是用超声测速器。一固定的超声波波源发出频率为γ0=100kHz的超声波，当一汽车向超声波源迎面驶来时，接收器接收到汽车发射回来的频率为120kHz,设空气中的声速为u=330m/s，那么汽车的速度为： 汽车接收到的频率为： 波源接收到汽车反射的频率为： 两个半径为R、完全相同的圆柱体叠摞着靠墙放置，如图。经扰动，下方的圆柱体略向右移，整个系统开始运动。求后来下面圆柱体的最大速度。忽略所有面之间的摩擦。 考虑当上方圆柱体质心下降距离为xT，且下方圆柱体质心向右位移为xB的时刻。此时圆柱体运动速度分别为vT和vB。由图知 带有电荷量为Q的导体球壳，内外半径分别为R1和R2，现将电量为q1的点电荷放在壳内离球心d1处，电荷量q2放在壳外离球心d2处，求： （1）球外任一点的电场； （2）球内任一点的电场； （3）球心的电势。 （1）球外的电场：由三部分叠加：q2 ，q2的像电荷q2’ ，和球面上的电荷（Q+q1-q2’） 球内的电场：由两部分叠加：q1 ，q1的像电荷q1’ 球心的电势由球面的电势和球内电场产生的电势两部分之和： PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行。宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹。假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B。 （1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（说明理由） （1）a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. 对氢核，在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得： 对氦核: 氦核和反氦核的半径大，故靠近O’点。用洛仑茨力可以判定a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹。 （2） 如果氢核在磁场中的半径为2L,求反氢核与反氦核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少? 反氢核与O’点的距离为： 反氦核与O’点的距离为：(氦核电量为2e, 质量为4倍氢核质量) 一个空调装置实际上是一个致冷机， 它通过外界做功把热量从室内（温度低）抽取出来释放到室外（温度高）， 设室内的温度为T2,室外温度为T1, T1T2，空调设备按卡诺循环运转， 其连续工作时间所消耗的功率为P(J/s) (1)热量由室外通过热传导输入到室内满足牛顿定律Q=A(T1-T2)，A是常数，假设室外温度恒定，室内温度均匀，对于连续工作的空调设备，求T2; 一个空调装置实际上是一个致冷机， 它通过外界做功把热量从室内（温度低）抽取出来释放到室外（温度高）， 设室内的温度为T2,室外温度为T1, T1T2，空调设备按卡诺循环运转， 其连续工作时间所消耗的功率为P(J/s) (1)热量由室外通过热传导输入到室内满足牛顿定律Q=A(T1-T2)，A是常数，假设室外温度恒定，室内温度均匀，对于连续工作的空调设备，求T2; 由热力学第一和第二定律， 由： 平衡时，由空调抽出的热量等于热传导输入到室内的热量， 所以： 所以： 因为T2T1， 所以： 一个空调装置实际上是一个致冷机， 它通过外界做功把热量从室内（温度低）抽取出来释放到室外（温度高）， 设室内的温度为T2,室外温度为T1, T1T2，空调设备按卡诺循环运转， 其连续工作时间所消耗的功率为P(J/s) (2)如果空调设备只要工作30%的时间就可以在室外温度为30C时使室内保持在20C，若连续运动，仍使室内温度保持在20C， 则室外温度最高可达多少度？ （2）当设备只工作30%时间时，则 当设备连续工作时， *