金中物理在线 第十六届全国中学生物理竞赛预赛试题 第1 页 第十六届全国中学生物理竞赛预赛试卷(1999 年) 全卷共九题,总分为140 分。 一、(10 分) 1.到1998 年底为止,获得诺贝尔物理学奖的华人共有_______人,他们的姓名是______ _______________________________________________________________________________。 2.1998 年6 月3 日,美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台磁谱仪,其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径 1200m m 、高 800m m 、中心磁感强度为0.1340T 的永久磁体。用这个 α 磁谱仪期望探测到宇宙中可能存在的_____________。 3.到1998 年底为止,人类到达过的地球以外的星球有_______________,由地球上发射的探测器到达过的地球以外的星球有__________________。 二、(15 分)一质量为M 的平顶小车,以速度0v 沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为m 的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为 。 1. 若要求物块不会从车顶后缘掉下,则该车顶最少要多长? 2. 若车顶长度符合 1问中的要求,整个过程中摩擦力共做了多少功? 三、(15 分)如图预16-3 所示,两个截面相同的圆柱形容器,右边容器高为H ,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连通,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时,阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为0T 的单原子理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H ,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡。求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。 提示:一摩尔单原子理想气体的内能为32 RT ,其中R 为摩尔气体常量,T 为气体的热力学温度。 四、(20 分)位于竖直平面内的矩形平面导线框 abcd 。ab 长为1l ,是水平的,bc 长为2l ,线框的质量为m ,电阻为R .。其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界'PP 和'QQ 均与 ab 平行,两边界间的距离为H ,2Hl,磁场的磁感应强度为B ,方向与线框平面垂直,如图预16-4 所示。令线框的dc边从离磁场区域上边界'PP 的距离为h 处自由下落,已知在线框的dc 边进入磁场后,ab 边到达边界'PP 之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落到dc 边刚刚到达磁场区域下边界'QQ 的过程中,磁场作用于线框的...