2008年宁波市高中物理竞赛试卷及答案
1.如图所示，将质量分别为ma和mb的两个固体块A和B放在水平光滑的桌面上。现在推力Fa和拉力Fb同时作用于它们，已知FA > FB，那么A对b的力。
A.肯定是推力b，肯定是张力
C.它可以是推力，也可以是拉力。d .可能是零[] 12。(8分)平顶房，面积40㎡。第一次连续下雨t=24小时，雨滴以垂直方向v=5.0m/s的速度落到屋顶。假设雨滴打在屋顶上的时间非常短，没有反弹，马上就流走了。第二次是零下几度，下了24小时的雨。当所有的冻雨落到屋顶上，就变成了冰，留在了屋顶上。冰层的厚度测量为d = 25mm毫米。已知两次降雨的降雨量相等，冰的密度为9×102kg/m3。/m3。从上面的数据可以估算出第二次冻雨形成的冰对屋顶的压力为n。
13.(10分钟)在示波器的YY/偏转电极上，施加电压u 1 = u 0 sin 2ωt，其中ν=50Hz。同时，将如图1所示的锯齿波电压u2加到示波器的XX/偏转电极上，试画出图2中屏幕所示的图形。
如果由于某种原因，图形线缓慢向右移动，原因是
三、计算题。答案要写必要的文字、方程和重要的计算步骤。只能写不能给最终结果打分，有数值计算的题。答案中必须清楚地写下数值和单位。
14.(14分钟)一个内阻Rg = 10.0ω的电流表，如果串联一个恒阻R0 = 44990Ω，就可以变成量程U0=50V的电压表。现在这个电流表转换成两个量程的电压表，Uo2=10V。分别是。用这个电压表的10V块测量电源两端电压时，电压表显示4.80V，请问这个电源的电动势是多少？
15.(12分)为了训练航天员在失重状态下工作和生活，需要创造失重环境。在地球表面附近，当飞机在重力作用下模拟一些运动时，可以在飞机驾驶舱内短时间实现完全失重。现在要求一架飞机以V1 = 500m/s的速度进入失重试验。
(一)飞行器需要模拟什么样的运动，才能在一定范围内随意选择失重时间的长短？试定量讨论影响失重时间长短的因素。
(二)当飞机模拟这种运动时，失重的可选时间范围是多少？
16.(12分钟)假设月球绕地球转一圈，地球绕太阳转一圈，轨道都在同一平面。已知地球表面重力加速度g = 9.80m/s2，地球半径R0=6.37×106m，月球质量m = 7.3× 65436。M2/kg2，月心距离约为r0m=3.84×108m。
(一)月球中心绕地球中心一周需要多少天？
(二)地球上的观测者连续两次看到满月需要多少天？
(三)如果忽略月球绕地球的运动，假设从地球表面发射一枚火箭，射向月球，试着估算火箭至少到达月球表面时的速度(结果需要两位数)？
17.(12分钟)如图所示，1和2是放置在水平地面上的两个小块(可以看作质点)，滑动摩擦系数与地面相同。两个块体之间的距离为d = 170.00米，它们的质量分别为m 1 = 2.00千克和M2 = 3.00千克。现在使它们分别以v1=10m/s和v2=2m/s的初速度向前运动。经过t=20.0s的时间后，两个物体相互碰撞，碰撞时间很短。碰撞后，它们粘在一起。
18.(11分钟)该秤由底座、装载平台Q、杠杆系统和硅码组成，显示为其在垂直平面内的等效截面图。q为水平放置的铁板，通过两侧垂直的铁板H、K压在E、B处的刀口上。杠杆系统由横杆DEF、ABCP、竖杆CF和MP以及一根横梁组成。位于A、D处的另外两个刀口分别压在刻度尺的底座上(Q、K、H、E、B、A、D在垂直于纸面的方向上都有一定的长度，其截面如图所示)。c、F、M、N、O、P都是转轴，其中O由位于顶部的支架OL悬挂，与秤的底座固定连接，所以转轴O不能移动。已经实现的是，当装载平台上没有要称重的物体时，行进码S位于左零刻度处，并且重物钩上的重量为零，横梁MON处于水平状态，横杆DEF和ABCP也是水平的，而竖杆CF和MP是垂直的。
当重量为W的被测物体放置在装载平台Q上时，W1表示B处刀口压力增大，W2表示e处刀口压力增大，由于杠杆系统的调整，横梁材料MON失去平衡，偏离水平位置。通过适当地增加重量或移动行进车场S的位置，横梁MON可以恢复平衡。回到水平位置。通过重量值和行进码的位置可以确定待称重物体的重量(质量)。为了保证被称量的物体放在舞台上不同的位置都能显示出相同的结果，在设计中AB、DE、AC、DF之间应该满足什么样的关系？
19.(11分钟)如图所示，一根细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一端面为平面(垂直于轴线)，另一端面为球面，球心位于轴线上。目前，沿着平行于轴并且非常接近轴的方向发射非常细的光束。当光从平端面发射到棒中时，光从另一个端面发射。当光线从球面端面射入棒内时，光线与棒内轴的交点到球面的距离为b，尽量逼近玻璃的折射率n。
20.(13分钟)光子不仅有能量，还有动量。频率为ν的光子的能量为hν，动量为hν/c，其中H为普朗克常数，C为光速。当光子撞击物体表面时，会产生压力，称为光压。假设有宇宙尘埃，可以认为是一个半径为R=10.0cm的小球，其材质与地球相同。它到太阳的距离等于地球到太阳的距离。试着计算太阳辐射对尘埃的作用力和太阳对尘埃的引力之比。假设太阳辐射在撞击尘埃时被尘埃完全吸收。已知地球绕太阳的运动可视为圆周运动，单位时间内太阳辐射在地球轨道上和垂直于太阳光线方向上击中单位面积的辐射能量为S = 1.37× 103W。M-2，地球到太阳中心的距离R0c = 1.5×1011m，地球表面附近的重力加速度g=10m？S-2，地球半径R 0=6.4×106rn，引力常数g = 6.67×10-11n？m2？千克-2
21.(16分钟)假设空间中有三个相互垂直的已知场:一个电场强度为E的均匀电场、一个磁感应强度为B的均匀磁场和一个重力加速度为g的引力场，一个质量为M，电荷为Q的带正电的粒子在这个空间中运动。众所周知，质点的速度在运动过程中是恒定的。
(一)尝试通过演示解释这个质点做什么样的运动(不一定要找出运动的轨迹方程)
(二)如果电场和磁场在某一瞬间突然消失，已知质点在运动过程中的最小动能是其初始动能的一半(即电场和磁场刚消失时的动能)，试求电场和磁场刚消失瞬间质点在三个场方向上的速度分量。
2.用基态的光照射氢原子可以使它们电离。以下说法是正确的。
A.只要光强足够大，氢原子就可以被电离。
B.只要光的频率足够高，氢原子就可以被电离。
C.只要光子能量足够大，氢原子就可以被电离。
D.只要光照时间足够长，氢原子是可以电离的。
3.如图所示，将一根带电阻R的U型光滑导轨置于均匀的外磁场中，导轨平面与磁场方向垂直。阻力可以忽略但质量一定的金属杆ab跨在导轨上，可以沿导轨方向平移。现在，一个向右的恒力F从静止状态施加到ab杆上。如果忽略杆和U形导轨的自感，在杆运动过程中，下列哪种说法是正确的？
A.外磁场对载流棒ab的作用力确实对棒ab作功，但外磁场的能量是恒定的。
B.外力F的功总是等于电阻r消耗的功。
c外部磁场作用在载流棒ab上的功率等于消耗在电阻r上的功率。
D.电阻r上的功耗有一个最大值
4.如图所示，相对于容器固定的两个玻璃管A和B插入放置在电梯地板上的水容器中。管子的上端是封闭的，下端是开放的。每根管子都被水密封着一定量的气体。平衡时，A管内水位低于管外水位，B管内水位高于管外水位。现在电梯从静止开始加速，已知在这个过程中，管内气体仍然密封在管内。
在a. a中，气体的内能会增加，在b中，内能会减少。
B. A中气体的内能减少，B中气体的内能增加。
C. A和B中气体的内能会增加。
D. A和B中气体的内能会减少。
5.图为一根粗细均匀的细玻璃管弯成的“双U形管”，其中A、B、C、D为四个垂直截面，A、D上端开口，处于大气中。管内水银封住B、C中的一段气柱，管内水银面位置如图。现在气柱中气体的温度慢慢降低，如果C中的水银面上升。
a.b中的汞含量也上升了△ h。
B.B .中的汞水平也上升，但上升高度小于△ H。
c .气柱中气体压力的减少等于高度为△ H的水银柱产生的压力。
d .气柱中气体压力的减少等于2 △ h高的水银柱产生的压力。
6.图中L是绕在铁芯上的线圈，可以和电阻R、R0、钥匙、电池e形成闭合回路，线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向。当电流与箭头方向一致时，电流为正，反之为负。按键K1和K2都处于关闭状态。当设置为t=0时，键K1打开。
A.图1b .图2 C .图3 D .图4
填空并圈出问题。将答案填在问题的横线上或将图片放在问题的指定位置。只要给出结果，不需要写出获得结果的过程。
7.(8分)为了估算水库水的体积，可以取一瓶无毒的放射性同位素水溶液，瓶内溶液每分钟衰变6×107次。已知这种同位素的半衰期为2天。现在将这瓶溶液倒入储液器中，8天后可以认为溶液已经在储液器中均匀分布。此时取1.0m3的水库水样，水样每分钟衰减20次。
8.(8分)在一条笔直的高速公路上依次设置L1、L2、L3三个红绿灯，L2到L1的距离为80m，L3到L1的距离为120m..每个红绿灯显示绿色的时间间隔是20s，显示红色的时间间隔是40s。L1。L2从L1为10s显示红色开始显示绿色，规定车辆通过三个红绿灯的时间不得超过150s..如果一辆匀速前进的汽车正好在L1开始显示绿灯的瞬间通过L1，则该车可以不停车通过三个红绿灯的最大速度m/s。如果在L1显示绿色经过10s时，一辆匀速前进的自行车经过L1，则该自行车可以不停车通过三个红绿灯的最小速度为m/s .
9.(8分)N个相同的小块位于水平光滑的桌面上，沿直线排列，相邻小块之间有一定距离。从左到右，第1个小块标记为P 1，第二个小块标记为P 2，第三个小块标记为P 3。最后一个小块，也就是最右边的小块，标记为P ^ n，现在我们试着给每个小块同时在正确方向上不同大小的速度，其中最大速度记为v1，最小速度记为vn，最大速度和最小速度之间的速度由大到小记为v2，v3，…，vn-1。如果小块碰撞，速度的顺序如下
10.(11分钟)有两个无限均匀带电的平面，一个带正电，一个带负电，单位面积电荷量相等。现在如图所示，将两个带电平面正交放置。图中直线A1B1和A2B2分别是与纸面正交的正电荷平面和负电荷平面。
(一)根据每个无限大均匀带电平面产生的电场(场强和电势)的对称性，以O点为电势的零点，在右图给出的整张图上分别画出电势为0，1V，2V，3V，-1V，-2V和-3V的等势面。
(二)若每个带电平面独立产生的电场的场强为E0 =1.0V/ m，则可得(一)中相邻两个等电位面之间的距离d =。
11.(10分钟)一系列简谐剪切波在两个轴上传播(振动位移沿Y轴)。已知质量元素在x=12cm处的振动图如图1所示，在x=18cm处的振动图如图2所示。