第 40 届全国中学生物理竞赛预赛试题（无答案）

第40届全国中同学物理竞赛预赛试题（年9月2日9:01:0）1、考生考试前务必认真阅读本须知。2、本试题共5页，总分为400分。

考生必读3、需要阅卷老师评阅的内容肯定要写在答题纸相应题号后面的空白处；阅卷老师只评阅答题纸上的内容；选择题和填空题也必需在答题纸上作答；写在试题纸和草稿纸上的解答一律无效。一、选择（本题60分含5小题每小题12分在每小题给出的4个选项有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意。将符合题意的选项前面的英文字母写在答题纸对应小题后面的括号内。全部选对的得12分，选对但不全的得6分有选错或不答的得0分）1.原中态子合能EH与氦子(He

中基电的结能Ee

的比最近（ ）A.1 .12

C. 13

D.142.电如图a示其中个池电势比1:2:31:2:3，个阻的阻之比1:2:31:2:3。线阻忽视计流过R1R2R3大小之为（ ）A.1:1:2 B.1:2:1 C. 2:1:1 D.1:2:33.图3的气体三过分如PV图中cadabea所示知bca是热程。列法确是（ ）A.da系从界的过；B.ba系对界功的程；C.bea系从界的过；D.ba系对界功的程。4.图4a边为a的方形四顶上定两个子p和两正子e。某时由止放四粒考虑们彼间电力作下动不考电磁辐。知子电为e，真介常为0。经足够的间，单子、单个电的能接的结分是（ ）

图2.图ae2 e2

3 2

e2 e2 2A. 、

B. 、

1 80a2

4π0a2 22

40a2

4π0a 22eC.40a

2

2、

e40a

2 2

eD.40a

e、40a5.于个体腔电场场和势下说法确是（ ）A.电的和强不腔外荷影；B.势值场都到腔电的响；C.强受外荷响，电的会到外电的响；D.电的不腔电的影，场会到外电的响。二、填空题（本题00分，每小题20分，每空0分。请把答案填在题对应题号后面的横上只需给出结果，不需写求结果的过程）6.际准音Aa的频为f440Hz。发频为个率的叉动，生声波波为 c一观者在两这的叉间以34s的速沿这音的线跑其某音，11同时两音均动声，该测听的频 Hz。知为340/s。7.图7质为2M的小以200s的速率从平面坐原点O出，速方斜上与x轴水）向的角为π。小到3达最点间裂质量为M的小块在球炸的间，A的度与x正向夹角为3π，后它好到坐原点O整个4运动程在xy面内由此知A爆后间的率 s，B到面的x坐为 留位数字不空阻力重力加度为9.80s2。8.图8a初时在平地上静的闭内的气中浮个氦气的球它过轻绳定车底绳长大气半车厢沿水方从止大小为gg重加度小的速做加直2线运则球位相于车稳气的绳将车运方 前“仰”或“持直上，轻绳对竖向方的夹大为 。9.如图a在透右距离L4cm（L大凸镜距）放一垂直于光的面某在凸镜侧轴放一点源当将S光轴左右移有距时发觉存在个位使得个置的源S与它的像点重合。测得这两个特殊位置之间的间距为9cm。该凸透镜的焦距为c，两个置离镜较的一与镜心相 c。

图9a3 2310.气体分子的平均热运动动能约为2kT，其中T是气体的确定温度，kB.3810K为玻尔兹曼常量。一般而言，假如气体中粒子的物质波波长接近于粒子平均间距，则粒子的量子效应就会变得显著。考虑粒数度n81022m3的气体该气为属的自子气则温在K以下时量子效显；假该体由原组，其度K以下子效显。知子量约为.101g子量为.6707g普常量为6.6261034Js（果留有效字）三、计算题（本题240分，共6小题，每小题40分。计算题的解答写必要的文字说明、程和重要的演算步骤,只写出结果的不能得有值计算的,答案中必需确写出数值单位的写出单位）11（0图11和1b光的平上xO直坐系A、BC个球视质）质均。始球均止、连线沿x向距LA用长L不行长完没有性松软轻绳连接B连方B线向直AB连线距06L。现A大为0的速沿轴正向在述种情A、B软刚被紧的间、C球自度：（1BC由长L劲度数为k的质簧接（图1a；（2B间长松软材跟的软相（见图11）。

图1a

(初始)(初始)12.（0）知力度大为g。假空阻可忽视。（1）将一个质量为m2的小球B放在一个质量为1的大球A的上表面上，初时A下离地度为0，图12a所；让它同从止开始自下当A的落到平地硬质量01）上后可发觉B弹升最度h比h0大。虑运相于直向的偏，、球线度假地与AA与B之的撞次发生，两间撞恢系数相，此复数e。（2如图12b一儿玩具一大和量不相的球ABC和D成其中A上定有根柱光细杆，余3个球有过其心一圆形道孔的径大杆的径将BC和D依次在杆，个球构的系至度后使由止下落知落程杆终处竖状ABC和D的量别为m、m2m3和m4，地与、A与BB与、C与D之间的碰撞依次发生，相碰两物间恢系数相，h0为统始下高，h为D起后上的大度忽视各球线。m1(g)m2(g)m3(g)m4(g)h/076.732.51.35.801.2求恢数e表m1(g)m2(g)m3(g)m4(g)h/076.732.51.35.801.2表12a

图1b（3恢数e2问得数m14取表12a中数值当2与m3何时可使h达0到最值该大是少？13（0厚可的球肥外上均匀带当径为.0m时其势为00取无穷处电为时皂并处力平衡态当半增至1.0cm时肥泡力学平衡状态，且此时肥皂泡内外气压恰好相等。静电力常量e

140

.019m2/C2，不考虑重力作用。求（果留位效字：（1肥泡带荷类及荷；（2肥泡胀后电能变化（已知半径为r、带电量为Q的均匀带电球面的静电能为1

2Q；2（3肥泡面力的大。14（0厚为h的质金圆在半径为ra的圆面间部镂2空成均匀分布的金属，薄金属片为a（沿径向，宽为h（垂直于盘面，厚为d（圆切向离心r处邻的两薄金属片间距为b，其俯视示意图如图14a所示。金属电阻率为，且

0rrabd

（金属圆盘在半径为ra的两圆环面之外的两部分完全看作为抱负导体。在圆盘中2心垂直圆盘方向上设置转轴，盘面上离转轴r处，面积为a2的小方块（其相对的两弧或对边中点连线长均为a，且相对的两弧中点的连线通过盘心）内施加垂直于盘面的匀强磁场B，如图1b所方外的可忽视假设 abd

恰为圆盘以角度转动，求（1小块产的势；（2方内属的电阻严表用、、d、表；（3小块金片电阻严表式用、、、、、表出；（4通小块电表达（用、、、、、、、表；

图14b（5相于盘轴碍圆转的磁矩用、、、、、、、表。15.（0）空中个锌小，径R1.0cm，远其它体使球始带肯定量负荷，其电势00.50V（取无穷远处的电势为零。某时刻开头，波长290nm的紫外线照射锌球；假设光强够，至单时间出光子少。（1求电从球时的大动度？（2开头时最速锌球出电，动离锌无远时速大小多？（3计用外连锌足长时之，锌的势1是多？（4从足的时后整照射过中从球出光子数目约多？8 4已知：锌的截止波长c332nm，真空中的光速c3.010/s，普朗克常量h6.6310 Js，真空介电常量

0.5012C2/(Nm2)0

，电子电量

e.6009C

，电子质量em1101g051e/c2。e16.（40分如图6a焦距为f10.0m、径为32.001cm的薄透从中切出个半为21.497cm的圆小切割出的小透通打磨边将其半缩为11.390cm。如图1b（剖面示意图）所示，将切割出来的小透镜沿着光轴向右平移一小段距离d2.000cm轴一点源S于大镜大距离为s15.00cmS出长为500.0nm的单光在透右S的两像点和2在透侧