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高中物理网上课堂奥赛培训 高中物理网上课堂 1 高中物理奥赛综合训练六 姓名 得分 考生注意 1 本卷共 7 大题 满分 1 0 分 时量 180 分钟 2 每题均要求写出必要的文字说明 重要的物理规律 答题时应写出完整的数值和单位 只有 结果没有过程的不能得分 过程不完整的不能得满分 第一题 15 分 如图 1 所示 两个质量分别为 m1 m 的小环能沿着一轻绳光滑地滑动 绳的两端固定于直杆上的 AB 两点 杆 与水平成角 在杆上又套上 1 个轻小环 绳穿过轻环 并使 m1 m 在其两侧 环与直杆间无摩擦 系统平衡时 角如图 1 求 tan tan 第二题 分 如图 2 所示 在 1 个截面积为 的竖立圆柱形容器中盛有足够深的水 容器上方有 1 个活塞将水和一部分 空气封闭在容器内 活塞能沿容器壁滑动而不漏气 容器内水面上漂浮着 1 只倒扣的薄壁杯 杯和杯底厚度可以忽略 杯呈圆柱形 其截面积为 杯内封闭着一部分气体 气柱的高度为 h 杯底在水面之上 离水面高度为 h 此时杯 内气体的压强与高度为 2h 的水形成的压强相等 现维持整个容器内的温度不变 而使活塞向下移动 当活塞向下移动 距离 x 后 杯底恰好与容器内的水面相平 求 X 第三题 15 分 1 块长直光滑板 AB 放在平台上 OB 伸出台面 在左端的 D 点放 1 块质量为 m1的小铁块 它以初速度 v 向右 运动 假设直板相对桌面不发生滑动 经过时间 TO后直板开始翻倒 现让直板恢复原状 并在直板上 O 点 如图 3 所 示 放上另 1 个质量为 m2的小物体 同样让 m1 从 D 点开始以初始速度 v 向右运动 并与 m2 发生正碰 那么从 m1开始 滑动后经过多少时间直板开始翻倒 高中物理网上课堂奥赛培训 高中物理网上课堂 2 第四题 1 架照相机镜头前 2 28m 处的物体被清晰地成像在镜头后面 0 120cm 处的照相胶片 P 上 今将 个折射率为 1 50 厚度为 AB 9 0 10 3 m 的平板玻璃插人镜头与胶片之间 与光轴垂直 位置如图 4 所示 设照相机镜头可 看作 1 个简单薄凸透镜 光线为近轴光线 1 求插入玻璃板后像的新位置 2 如果保持镜头 玻璃板 胶片 3 者之间距离不变 并要求物体仍然清晰地成像于胶片上 则物体应放在何 处 第五题 15 分 如图 5 所示 A1和 A2 是两块面积很大 互相平行又相距较近的带电金属板 其相距距离为 d 两板间的电势 差为 U 同时 两极之间还有垂直于电场方向的匀强磁场 B 1 束电子以很小的速度进人两板间 为使电子不碰到带正 电的 A1 板 磁场的磁感强度 B 至少为多大 第六题 20 分 如图 6 所示的圆柱形容器 其截面积 S 1 70 10 2 m 2 器壁绝热 圆筒内有两个以弹簧相连接的绝热活 塞 弹簧的劲度系数为 k 1 50 10 4 N m 筒中部有 1 个带孔的固定隔板 筒壁上有开口 与大气相通 整个装置的 结构及尺寸如图 6 所示 容器左 右端气室中分别盛有同种理想气体 左室中有 1 个电加热器 已知 大气压强 PO 1 00 10 5 Pa 电加热器未加热前两室气体均处于平衡态 温度均为 T0 300K 压强均为 p0 活塞的位置如图所示 LO 1 00 10 1 m 如果通过加热器对左室气体不断地徐徐加热 弹簧长度的最大改变量 Lm 7 40 10 2 m 理想气体的绝热过程遵 循的规律为 PV 恒量 筒内每摩尔气体的内能与温度的关系为 EO 式中 T 为气体的热力学温度 R 为气体普适恒量 求当左室气体吸热为 Q 1000J 时 左 右两室气体的温度和压强 设活塞与筒壁的摩擦可忽略不 计 且不漏气 计算过程中各量均取 3 位有效数字 高中物理网上课堂奥赛培训 高中物理网上课堂 3 第七题 20 分 在图 7 所示的 xoy 平面的 H y H 的范围内有 1 束沿 y 方向分布均匀的电子 从 x 轴负半轴远处以相同速 率 v 沿十 x 方向向 y 轴射来 试设计 1 个能对这些电子施以作用的区域使得这些电子通过这一区域后能扩展到 2H y 2H 的范围内继续沿 X 方向以相同速率射出 已知电子电量为 e 质量为 m 且不考虑电子间的相互作用 1 说明上述作用区域的最小范围及其物理特征 2 电子束通过你所设计的区域后 沿 y 轴的分布还是均匀的吗 为什么 第八题 25 分