第 24 届全国中学生物理竞赛预赛试卷
卷八题满分 200 分
（ 25 分）填空题
12006年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰·马瑟乔治 · 斯穆特表彰发现宇宙微波背景辐射黑体辐射形式异性．发现关宇宙起源＿＿＿＿＿＿理提供进步支持宇宙学进精确研究时代．
2恒星演化期某恒星部核燃料耗时会发生强烈爆发短短天中亮度陡增千万倍甚亿倍．国 宋史 第五十六卷中时观测述现象作详细记载2006年 5 月国发现现象千周年杭州召开关国际学术研讨会．天文学演化阶段恒星称_______________恒星演变阶段预示着颗恒星终结．成_________________________
32006年11月 21 日中国欧盟美国日韩国俄罗斯印度七方法国总统府正式签署源方面联合实施协定相关文件该协定中源指 _________源．
4潮汐种常见然现象发生杭州湾钱塘江入海口钱江潮闻名世界潮汐现象．农历初十五前次潮两次潮间次潮．试月中出现两次潮时球月球太阳相位置示意图定性画面．
5图示双线密绕长直圆柱形成两螺线线圈 aa’ bb ＇ （分实线虚线表示）已知两线圈感 L ． a b 两端相连a’ b’两端接电路时两线圈总感等____________ b a’相连 a b’两端接电路时两线圈总感等__________a b 两端相连作端a’ b ’相连作端两端接电路时两线圈总感等______________
二（ 25 分）图示块光滑板绕水固定轴HH’调节水面成倾角．板根长l l 00m 轻细绳端系住质量m 球 P 端固定HH’轴 O 点．板倾角固定 a 时先轻绳水轴HH’拉直（绳HH’重合）然球着板轻绳垂直初速度v0＝5 0ms ．球保持板面作圆周运动问倾角 a 值应什范围（取图中 a 处箭头示方a正方）．取重力加速度g10ms2
三（ 25 分）图示绝热活塞 S 定质量稀薄气体（视理想气体）密封水放置绝热气缸．活塞气缸摩擦滑动．气缸左端电热丝通弱电流气缸气体十分缓慢加热．气缸处气中气压强p0．初始时气体体积 V0 压强 p0．已知 1 摩尔该气体温度升高1K 时增量已知恒量求两种程中电热丝传气体热量 Q
l Q2．
1 ．初始状态出发保持活塞 S 位置固定电热丝中通弱电流持续段时间然停止通电气体达热衡时测气体压强 pl
2 ．初始状态出发活塞处状态电热丝中通弱电流持续段时间然停止通电测气体体积V2．
四（ 25 分）图示 Ml M2 M3 M4限根限长外表面绝缘细直导线紧密排列成导线排横截面两导线排相交成120°O O ’角分线．根细导线中通电流 I 两导线排中电流方相反中Ml M2中电流方垂直纸面里．导线排中单位长度细导线根数λ．图中矩形abcd N 型半导体材料做成长直半导体片横截面（）长直半导体片导线排中细导线行片中通均匀电流I0电流方垂直纸面外．已知 ab 边 O O ’垂直＝l该半导体材料载流子密度 n 载流子带电荷量 q ．求半导体片左右两侧面间电势差．
已知细限长直导线中通电流 I 时电流产生磁场离直导线距离r处磁感应强度 式中k已知常量．
五（ 25 分）图示 ACD 均匀细导线制成边长 d 等边三角形线框 AD 转轴磁感应强度 B 恒定匀强磁场中恒定角速度田转动（俯视逆时针旋转） 磁场方 AD 垂直．已知三角形条边电阻等R．取图示线框面转磁场行时刻 t 0
1 ．求意时刻 t 线框中电流．
2 ．规定 A 点电势0求 t 0 时三角形线框AC 边点 P （ A 点距离 x 表示）电势Up画出Up x 间关系图线．
六（ 25 分）空间存垂直纸面方均匀磁场方时间作周期性变化磁感应强度 B 时间 t 变化图线图 1 示．规定 B > 0 时磁场方穿出纸面．现磁场区域中建立磁场方垂直面坐标Oxy图 2 示电荷量 q 5π×107c 质量 m 5×1010kg 带电粒子位原点O 处 t 0 时刻初速度v0πms x 轴正方开始运动计重力作计磁场变化产生切影响．
1 ．试图 2 中画出0～20 ms 时间粒子磁场中运动轨迹标出图 2 中横坐标标度值（评分时图评分求写出公式说明． )
2 ．磁场变化 N （ N 整数）周期时间带电粒子均速度等_________________
七（ 25 分）图示 L 焦距 f 薄凸透镜（ F F ’焦点）．透镜右侧焦点F ’处放置曲率半径 R 球面反射镜（顶点位 F ’处）透镜球面镜组成轴称光学系统．透镜 L 左侧光轴限远处发光点P发出傍轴光线光学系统恰成P点．试面第 1 第 2 题中填空第 3 题中作图．
1 ．球面镜凹面镜P点透镜距离等_____________球面镜凸面镜P点透镜距离等____________________
2 ．短细杆垂直光轴放置杆端位P点细杆述光学系统成物凹面镜等_____________凸面镜等____________
3 ．球面镜半径 R2f试作图法规范求画出第 2 问中短杆述光学系统逐次成成光路图．（求凹面镜凸面镜分画两张图．评分时图评分求写出作图理说明须已知量标出光轴具体位置． )
八（ 25 分）图示固定半径 a 壁光滑半球形碗（碗口处水位置） O 球心．碗搁置质量 m 边长 a 等边三角形均匀薄板 ABC．板顶点 A 位碗低点碗低点处 A 某种约束顶点 A 滑动（板绕 A 点转动）
1 三角形薄板达衡时求出碗顶点 A B C 作力少．
2板处述衡状态时解 A 点约束碗表面静止开始滑动求三角形薄板具动．
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卷八题满分 200 分
（ 25 分）填空题
12006年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰·马瑟乔治 · 斯穆特表彰发现宇宙微波背景辐射黑体辐射形式异性．发现关宇宙起源＿＿＿＿＿＿理提供进步支持宇宙学进精确研究时代．
2恒星演化期某恒星部核燃料耗时会发生强烈爆发短短天中亮度陡增千万倍甚亿倍．国 宋史 第五十六卷中时观测述现象作详细记载2006年 5 月国发现现象千周年杭州召开关国际学术研讨会．天文学演化阶段恒星称_______________恒星演变阶段预示着颗恒星终结．成_________________________
32006年11月 21 日中国欧盟美国日韩国俄罗斯印度七方法国总统府正式签署源方面联合实施协定相关文件该协定中源指 _________源．
4潮汐种常见然现象发生杭州湾钱塘江入海口钱江潮闻名世界潮汐现象．农历初十五前次潮两次潮间次潮．试月中出现两次潮时球月球太阳相位置示意图定性画面．
5图示双线密绕长直圆柱形成两螺线线圈 aa’ bb ＇ （分实线虚线表示）已知两线圈感 L ． a b 两端相连a’ b’两端接电路时两线圈总感等____________ b a’相连 a b’两端接电路时两线圈总感等__________a b 两端相连作端a’ b ’相连作端两端接电路时两线圈总感等______________
二（ 25 分）图示块光滑板绕水固定轴HH’调节水面成倾角．板根长l l 00m 轻细绳端系住质量m 球 P 端固定HH’轴 O 点．板倾角固定 a 时先轻绳水轴HH’拉直（绳HH’重合）然球着板轻绳垂直初速度v0＝5 0ms ．球保持板面作圆周运动问倾角 a 值应什范围（取图中 a 处箭头示方a正方）．取重力加速度g10ms2
三（ 25 分）图示绝热活塞 S 定质量稀薄气体（视理想气体）密封水放置绝热气缸．活塞气缸摩擦滑动．气缸左端电热丝通弱电流气缸气体十分缓慢加热．气缸处气中气压强p0．初始时气体体积 V0 压强 p0．已知 1 摩尔该气体温度升高1K 时增量已知恒量求两种程中电热丝传气体热量 Q
l Q2．
1 ．初始状态出发保持活塞 S 位置固定电热丝中通弱电流持续段时间然停止通电气体达热衡时测气体压强 pl
2 ．初始状态出发活塞处状态电热丝中通弱电流持续段时间然停止通电测气体体积V2．
四（ 25 分）图示 Ml M2 M3 M4限根限长外表面绝缘细直导线紧密排列成导线排横截面两导线排相交成120°O O ’角分线．根细导线中通电流 I 两导线排中电流方相反中Ml M2中电流方垂直纸面里．导线排中单位长度细导线根数λ．图中矩形abcd N 型半导体材料做成长直半导体片横截面（）长直半导体片导线排中细导线行片中通均匀电流I0电流方垂直纸面外．已知 ab 边 O O ’垂直＝l该半导体材料载流子密度 n 载流子带电荷量 q ．求半导体片左右两侧面间电势差．
已知细限长直导线中通电流 I 时电流产生磁场离直导线距离r处磁感应强度 式中k已知常量．
五（ 25 分）图示 ACD 均匀细导线制成边长 d 等边三角形线框 AD 转轴磁感应强度 B 恒定匀强磁场中恒定角速度田转动（俯视逆时针旋转） 磁场方 AD 垂直．已知三角形条边电阻等R．取图示线框面转磁场行时刻 t 0
1 ．求意时刻 t 线框中电流．
2 ．规定 A 点电势0求 t 0 时三角形线框AC 边点 P （ A 点距离 x 表示）电势Up画出Up x 间关系图线．
六（ 25 分）空间存垂直纸面方均匀磁场方时间作周期性变化磁感应强度 B 时间 t 变化图线图 1 示．规定 B > 0 时磁场方穿出纸面．现磁场区域中建立磁场方垂直面坐标Oxy图 2 示电荷量 q 5π×107c 质量 m 5×1010kg 带电粒子位原点O 处 t 0 时刻初速度v0πms x 轴正方开始运动计重力作计磁场变化产生切影响．
1 ．试图 2 中画出0～20 ms 时间粒子磁场中运动轨迹标出图 2 中横坐标标度值（评分时图评分求写出公式说明． )
2 ．磁场变化 N （ N 整数）周期时间带电粒子均速度等_________________
七（ 25 分）图示 L 焦距 f 薄凸透镜（ F F ’焦点）．透镜右侧焦点F ’处放置曲率半径 R 球面反射镜（顶点位 F ’处）透镜球面镜组成轴称光学系统．透镜 L 左侧光轴限远处发光点P发出傍轴光线光学系统恰成P点．试面第 1 第 2 题中填空第 3 题中作图．
1 ．球面镜凹面镜P点透镜距离等_____________球面镜凸面镜P点透镜距离等____________________
2 ．短细杆垂直光轴放置杆端位P点细杆述光学系统成物凹面镜等_____________凸面镜等____________
3 ．球面镜半径 R2f试作图法规范求画出第 2 问中短杆述光学系统逐次成成光路图．（求凹面镜凸面镜分画两张图．评分时图评分求写出作图理说明须已知量标出光轴具体位置． )
八（ 25 分）图示固定半径 a 壁光滑半球形碗（碗口处水位置） O 球心．碗搁置质量 m 边长 a 等边三角形均匀薄板 ABC．板顶点 A 位碗低点碗低点处 A 某种约束顶点 A 滑动（板绕 A 点转动）
1 三角形薄板达衡时求出碗顶点 A B C 作力少．
2板处述衡状态时解 A 点约束碗表面静止开始滑动求三角形薄板具动．
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