第一届全国物理竞赛决赛试题

首届全国物理竞赛期末考试试题。书面部分首先，有一根长度为l、重量为l的均匀杆AB，a端靠在一面垂直的粗糙墙壁上，杆端与墙面之间的静摩擦系数为，b端由一根强度足够但不可伸长的绳子悬吊，绳子的另一端固定在墙壁的c点，木杆处于水平状态，绳子与杆之间的夹角为，如图所示。图3-11.找出杆能保持平衡时和应满足的条件；2.当杆处于平衡时，杆上有一个点P。如果A点与p点相同如果重物悬挂在点p之间的任何一点，那么当重物的重量w足够大时当它变大时，平衡总是会被破坏。在p点和b点之间在任何点悬挂任何重物都不会破坏平衡。找出这个点和a点之间的距离。2.如图3-3所示，质量分布均匀的细环。它的半径是r，它的质量是m，该环均匀地带正电，总电量为q，现在，该环平放在绝缘的光滑的水平桌面上，处于磁感应强度为b的均匀磁场中，磁场方向垂直向下。当环围绕穿过其中心的垂直轴以均匀的角速度沿图中所示的方向旋转时。不管电荷之间的相互作用，环中的张力是多少？图3-3就你所知，试着回答以下关于温度的问题。1.从宏观角度来看。温度是多少？从微观角度来看。温度是多少？2.水银温度计和酒精温度计。两者都在水的冰点0度和沸点100度时进行了校准，然后在0度和100度之间平均分成100份。现在这两个温度计分别用来测量两个物体的温度。结果，两个温度计都显示30度。这两个物体的温度相同吗？为什么？3.如何测量玻璃熔点以上的高温和汞冰点以下的低温？这样的高低温还能以摄氏度来表示吗？为什么？如何测量太阳表面的温度？4.显微镜物镜组通常配备有如图3-5所示的透镜。它的表面是球形的，左表面S1的球心是C1，半径是R1，右表面S2的球心是C2，半径是R2，透镜玻璃对空气的折射率是n。两个球心之间的距离图3-5使用过程中要观察的物体位于C1。测试证书：1.从物体到透镜的光被透镜折射。所有出射光线在一个点Q :相交。2.V.两个带正电荷的点电荷是q，它们固定在图3-7中的x轴上。a和b到原点的距离是r，如果另一个点电荷p放在原点，它的电荷大小是q，质量是m。1.当限制电荷P只能移动的方向时，它稳定在0？2.在这些方向受到干扰后，讨论它的运动。QQrrAB图3-76.图3-10是使用两个按钮控制四个灯的电路。D1-D4是分别控制四个灯L、2、3和4的四个电子设备(在四个灯图中未示出)。如果在D1有电流流动，它控制的灯将会打开，等等。在电路中，B是DC电源，R1-R4是四个相同的电阻，K1和K2是两个双极双掷按钮开关。在K 1中，有两组触点a1 b1 c1和a2 b2 c2。通常(不准时)a和b是连接的。按下时，a点连接到c点，K2点相同。这条线上的所有交叉点都是闭合的，没有黑点。有16对连接点m1、n1、m2、n2，m16 n16在线路中。(用黑点表示)二极管可以连接或不连接在每对连接点m和n之间，由K1和K2引出的四条垂直线用x.y.z和t表示1)请在几对M和N连接点之间连接一些二极管。根据表1的要求设计两种不同的控制电路。请画出图3- 11(a)和图3- 11 (b)中的设计方案1和2(见表2-2)。为了简单起见，图3-11仅示出了二极管阵列部分，而省略了其他部分。2)简要写下设计依据图3-10在.之间(a)(b)图3-11实验部分首先，多用途密度标尺仪器简介这是一个“多用途密度标尺”。它可以用来测量具有不同属性和形状的物体的密度。根据图3-13和图3-14，用于测量密度的所有仪器和附件都放置在两块木板中。图3-15是组装后的工作状态。这种仪器也是一种不等臂天平。它可以用来称物体。质量，重量为50g，电感约n=0.05/格；这台仪器有两个标准部件。一个是标准的标准代码(33)，其错误被暂时省略。一个是标准浮子(18)，其体积为I0。OOcm3，误差不超过千分之一。图3-13图3-14图3-151.底座和支柱2。水平调节螺钉3。铅锤4。固定螺钉5。带有指示器刻度6的工具垫支架。指示器刻度7。垂直于支柱8的工具垫。平衡木9。指针L0。配重11。丝杠L2。刀刃13。旅行代码L4。比例尺L5。秤架16。刻度板(两个，可选)17。玻璃L8。标准浮子19 21。附件(本实验中未使用)22。铝柱23。塑料柱24 27。样品(本实验中未使用)28。玻璃盘子29。温度计30。小勺子31。吸管32。镊子33。标准砝码实验内容1.如图3-l5所示，安装“多用途密度秤”。调整好，检查空载时灵敏度S0(S0=1/n)是否与仪器给出的规格一致；2.确定铝柱(22)的质量并估计其误差：3.确定杯中液体的密度。写出测量公式，估计测量结果的误差。回答问题 1。在本仪器中用玻璃标准浮子测量液体密度时，对液体的性质有什么限制吗？被测液体密度的数值范围有什么限制吗？2.在上述测量物体质量的实验中，除标准重量误差暂时排除外，根据实验中的实际情况，列出测量误差的可能来源并估计其大小。3.如果你在使用这个秤的过程中失去平衡，你应该用铜片来弥补。目前，有一个1.00毫米厚的铜片。要求的区域是什么？(估计两个)二。黑盒。这是给你的一个盒子。盒子上有四个端子。号码标在盒子上。三个组件安装在盒子里，并以某种方式连接在一起。每两个接线柱之间最多只能连接一个元件；可能不会。可能短路。盒子里的三个元件可能是电池、电阻器、电容器、电感器或半导体二极管。请使用给定的仪器完成以下实验要求：1.确定黑盒中的三个组件，并绘制它们的连接图(在图上标记组件的名称)。要求图纸解释确定的电路图以及元件名称的唯一可能的原因和鉴别依据。2.确定每个组件的值。要求写出计算公式，并简要说明试验方法和条件。(仪器和用具)1.信号发生器：这是一个可以提供正弦波电压的交流电源。其输出信号的频率和电压可以改变(仪表板图如图3-l8所示)。图3-18在本实验中，输出电压不得超过1.5伏。使用时，先打开电源开关(指示灯亮)，调整信号输出，输出电压值可由面板上的电压表读出。调整“频率范围”和“频率调整”，频率读数乘以由“频率范围”旋钮指示的“速率-频率调整”指示器，例如。“频率范围”是指1千赫至10千赫，“频率调整”是指3.21千赫，那么频率是1千赫3.21=3.21千赫。仪器使用后，应将“输出调节”降至零，然后切断电源。2.MF-20通用电表。使用时请注意以下几点：(1)测量直流时，将测试笔连接到“DC”接线柱上测量交流流量时，将测试笔连接到“交流”端子。(2)面板上有两个旋钮开关。一个旋钮开关指示要测量的类型，例如DC电压V、DC电阻、DC电流mA、交流电压V等。另一个旋钮开关根据测量的尺寸选择不同的测量范围。(3)用完仪表后，将仪表的旋钮开关转到最大极限o部分口试试题一、简要描述以下情况下的两球碰撞问题：1.两个球弹性碰撞的正碰撞；2.两个球非弹性碰撞的正碰撞。3.两个球弹性碰撞