第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页全国中学生物理竞赛仿真试卷及参考答案一．（15分）1．变成要经过次α衰变和次β衰变。2．放射性元素经过6小时后，只剩下1/8没有衰变，则它的半衰期为小时。二．（10分）一个密闭的圆柱形气缸竖直放在水平桌面上，缸内有一与底面平行的可上下滑动的活塞将气缸隔成A、B两部分，活塞导热性能良好，与气缸壁之间无摩檫、不漏气，A内盛1.5mol的理想气体，B内盛1.0mol的理想气体，它们的温度始终相同。已知在温度为320K时，A、B内气体的体积之比为VA︰VB=4︰1，将容器倒置，如图一所示，试求在温度多少时A、B两部分气体的体积相等。三．（10分）均匀棒OA，长为L，质量m，其一端固定，可绕O点在竖直平面内无摩檫地转动，开始时将棒处于水平位置，先释放A端，当棒转到竖直位置时，松开O点，任棒自由下落（1）棒从竖直位置落下高度为h时，它绕质心转了几圈？（2）O点松开后棒的质心运动轨迹方程（已知OA棒绕过端点轴的转动惯量）。四．（15分）由细金属丝绕成的螺旋线竖直放置在桌上，一粒珠子穿在金属丝上，沿螺旋线从上向下滑。试求珠子稳定速度v（螺旋线的半径R，与水平方向倾角为，珠子与金属丝之间的动摩檫因数为）第2页共9页第1页共9页AB编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页五．（15分）如图三所示，由电阻丝构成的网络中，每一段电阻丝的电阻均为R，试求RAB。六．（15分）如图四，接地的金属球壳A半径为R1＝R0。被内外半径分别R2＝3R0，R3＝4R0的厚金属球壳B包围（它们的球心重合），系统处在真空中，现让A、B两导体接在电动势为E0，内阻为r的直流电源上，求：（1）系统的电容（2）系统充电后，在距球心O点rP＝2R0的P的场强（3）充电过程，电源内阻r的焦耳热。七．（15分）如图五，一球形肥皂泡，其中充有空气（不计空气质量），泡外为真空，平衡时其半径长为r0，由于受到扰动，肥皂泡作微小的径向膨胀、收缩振动，求其振动周期。设振动过程泡内空气温度保持不变，已知肥皂泡的质量为m，肥皂膜的表面张力系数为。第3页共9页第2页共9页r0图五kuAdθoP双狭缝V0α图八编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共9页八．（15分）由阴极K发射的电子经加速电极A加速后垂直射向一开有两条平行狭缝的屏，电子自狭缝出射后打在一荧光屏上，如图六所示，由于电子具有波动性，荧光屏上将出现明暗相间的条纹，设加速电极A与阴极K之间的电压为u，两平行狭缝之间的距离为d，试问：（1）在整个装置的轴线与荧光屏的交点O处，将出现暗条纹还是明条纹？（2）设位于轴线外侧的第一条亮条纹出现在角处的P点，若加速电压u不是很大，写出的表达式（以d、u及其它恒量表示）（3）在加速电压u很大的情况下，的表达式又怎样？九．（15分）人类在宇宙空间发现了一片特殊区域，它的形状可以近似看成一个无限长圆柱，半径为R。在此区域内存在强磁场（可以认为匀强），磁场方向沿圆柱中心轴。如图八所示。由于能量衰竭，它的磁感应强度正逐渐减小，已测得变化率为ΔB/Δt=-k，为了探测它，人类计划发射探测器，探测器没有发动机，但自身带电，带电量Q（Q很大）计划中，探测器以v0的初速度正对圆柱中心发射，然后在时间t后，在相对于圆柱转过α角（α＜45°)的地方擦柱边而过。为了实现这个计划，v0必须为多大？第4页共9页第3页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共9页全国中学生竞赛仿真试题参考答案一、1、8，6;2、2二、在初始状态汽缸倒置后,并设温度为T'时,A、B内气体体积相等考虑活塞的平衡，应有由以上各式解得三、（1）（2）第5页共9页第4页共9页N1Ncosmgsinmgmg1O2O3OABR/2图①编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共9页得四、珠子受三力作用：重力mg，弹力N，摩擦力f。图中N1,N2是弹力N沿水平指向圆心方向的分力与相反方向的分力.β为弹力N与水平方向所成的夹角.①②③由②③④由①代入④得上式成立,须五、①因对称，整个网络相对于AB对称，其各段电阻变为R2②因O1O2O3等...
