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第21届全国中学生物理竞赛预赛试题及答案

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1 本卷共九题,满分140 分. 一、(15 分)填空 1.a.原子大小的数量级为 m. b.原子核大小的数量级为 m. c.氦原子的质量约为 kg. d.一个可见光光子的能量的数量级为 J. e.在标准状态下,1cm3 气体中的分子数约为 . (普朗克常量 h = 6.63×10-34J·s 阿伏伽德罗常量 NA= 6.02×1023 mol-1) 2.已知某个平面镜反射的光能量为入射光能量的80%.试判断下列说法是否正确,并简述理由. a. 反射光子数为入射光子数的80%; b. 每个反射光子的能量是入射光子能量的80%. 二、(15 分)质量分别为m1 和m2 的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示.第一次,m1 悬空,m2 放在斜面上,用t 表示m2 自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间.第二次,将 m1 和m2 位置互换,使 m2 悬空,m1 放在斜面上,发现 m1 自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为3t.求 m1 与 m2 之比. 三、(15 分)测定电子荷质比(电荷 q 与质量m 之比 q /m)的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极 K发出的电子,经阳极 A 与阴极 K 之间的高电压加速后,形成一束很细的电子流,电子流以平行于平板电容器极板的速度进入两极板 C、D 间的区域.若两极板 C、D 间无电压,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的O 点;若在两极板间加上电压 U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P 点;若再在极板间加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场,则打到荧光屏上的电子产生的光点又回到 O 点.现已知极板的长度 l = 5.00cm, C、D 间的距离 d = 1.50cm,极板区的中点 M 到荧光屏中点 O 的距离为L = 12.50 cm,U = 200V,P 点到 O 点的距离cm0.3 OPy, B = 6.3×10-4T.试求电子的荷质比.(不计重力影响). 四、(15 分) 要使一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)能覆盖赤道上东经 75.0°到东经 135.0°之间的区域,则卫星应定位在哪个经度范围内的上空?地球半径R0 = 6.37×106m.地球表面处的重力加速度 g = 9. 80m/s2. 第2 1 届全国中学生物理竞赛预赛题试卷 m1 m2 O D P A + C + K - - 2 五、(15 分)如图所示,两条平行的长直金属细导轨 KL、PQ 固定于同一水平面内,它们之间的距离为 l,电阻可...

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