資源描述：
《物理競賽模擬訓練題一》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、物理競賽模擬訓練題一本卷9個大題總分140分。時間180分鐘。1．（15分）中子星是恒星演化過程的一種可能結果，它的密度很大?，F有一中子星，觀測到它的自轉周期為T＝1/30s。向該中子星的最小密度應是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉而瓦解。計等時星體可視為均勻球體。（引力常數G＝6.67×10－11m3/kg·s2）2、（15）如圖所示，在盛水的圓柱型容器內豎直地浮著一塊圓柱型的木塊，木塊的體積為V，高為h，其密度為水密度ρ的二分之一，橫截面積為容器橫截面積的二分之一，在水面靜止時，水高為2h，現用力緩慢地將木塊壓到容器底部，若水不會從容器中
2、溢出，求壓力所做的功。3、（15）光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板，（平面部分足夠長），質量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質量為m，電量為+q的大小不計的小物體，物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強為E的勻強電場中，初始時刻，滑板與物體都靜止，試求：（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大？（2）若物體與A壁碰后相對水平面的速度大小為碰前的3/5，則物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時，滑板的速度v和物體的速度v2分別為多大？（均指對地速度）（3）物體從開始運動到第二次碰撞前，電場力做功為多大？（碰撞
3、時間可忽略）4、(15分)為了證實玻爾關于原子存在分立能態(tài)的假設，歷史上曾經有過著名的夫蘭克—赫茲實驗，其實驗裝置的原理示意圖如圖所示.由電子槍A射出的電子，射進一個容器B中，其中有氦氣.電子在O點與氦原子發(fā)生碰撞后，進入速度選擇器C，然后進入檢測裝置D.速度選擇器C由兩個同心的圓弧形電極P1和P2組成，當兩極間加以電壓U時，只允許具有確定能量的電子通過，并進入檢測裝置D.由檢測裝置測出電子產生的電流I，改變電壓U，同時測出I的數值，即可確定碰撞后進入速度選擇器的電子的能量分布.我們合理簡化問題，設電子與原子碰撞前原子是靜止的，原子質量比電子質量
4、大很多，碰撞后，原子雖然稍微被碰動，但忽略這一能量損失，設原子未動（即忽略電子與原子碰撞過程中，原子得到的機械能）.實驗表明，在一定條件下，有些電子與原子碰撞后沒有動能損失,電子只改變運動方向.有些電子與原子碰撞時要損失動能，所損失的動能被原子吸收，使原子自身體系能量增大，(1)設速度選擇器兩極間的電壓為U（V）時，允許通過的電子的動能為Ek（eV），導出Ek（eV）與U（V）的函數關系（設通過選擇器的電子的軌道半徑r=20.0cm，電極P1和P2之間隔d=1.00cm,兩極間場強大小處處相同），要說明為什么有些電子不能進入到接收器.(2)當電子
5、槍射出的電子動能Ek=50.0eV時，改變電壓U（V），測出電流I（A），得出下圖所示的I—U圖線，圖線表明，當電壓U為5.00V、2.88V、2.72V、2.64V時，電流出現峰值，定性分析論述I—U6圖線的物理意義.(3)根據上述實驗結果求出氦原子三個激發(fā)態(tài)的能級En（eV），設其基態(tài)E1=0.5．（15分）曾經流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖1為其結構示意圖。圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉軸上的矩形線框，轉軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，
6、如圖2所示。當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線框在磁極間轉動。設線框由N＝800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B＝0.010T，自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4.cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見圖2）。現從靜止開始使大齒輪加速轉動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）6．（15分）一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經過AB區(qū)域時是水平的，經過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經
7、過CD區(qū)域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切。現將大量的質量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速為零，經傳送帶運送到D處，D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L。每個箱子在A處投放后，在到達B之前已經相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經BC段時的微小滑動）。已知在一段相當長的時間T內，共運送小貨箱的數目為N。這裝置由電動機帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦。求電動機的平均抽出功率。US接地－+L7.（15分）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的
8、透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間
