2023年物理奧賽複賽模擬試題卷6 8.20
一、如圖所示，一細光束由空氣中射到一透明平行平板的上表面，經折射後由平板下表面射出．此細光束由兩種不同頻率的單色光①和②構成．用i表示入射角，用n1和n2分別表示平板對①和②的折射率，且已知n1> n2.
1．試分析討論哪種單色光在穿過平板的過程中所用的時間較短．
2．若n1=1.55，n2=1.52可做出什麼判斷?若n1=1.40， n2=1.38，又可做出什麼判斷?
二、如圖所示，勁度係數為k=40.0 n／m的輕質水平彈簧的左端固定在壁上，右端系一質量m=3.00 kg的小物塊a，a的右邊系一輕細線，細線繞過輕質光滑的定滑輪後與輕掛鉤相連．物塊a放在足夠長的水平桌面上，它與桌面間的靜摩擦因數μ0=0.
200，而動摩擦因數μ=0.180．滑輪以左的輕繩處於水平靜止狀態，彈簧的長度為自然長度．現將一質量m=2.00 kg的物塊 b輕輕地掛在鉤上，然後放手．求此後整個過程中克服摩擦力所做的功和經歷的時間．取g=10 m／s2．
三、如圖所示，a、b是兩個內徑相同的圓柱形氣缸，豎直放置在大氣中，大氣壓強為p0．質量都是m的活塞分別把都是n mol的同種理想氣體封閉在氣缸內，氣缸橫截面的面積為s．氣缸b的活塞與一處在豎直狀態的勁度係數為k的輕質彈簧相連，彈簧的上端固定．初始時，兩氣缸中氣體的溫度都是t1，活塞都處在平衡狀態，彈簧既未壓縮亦未拉長．現讓兩氣缸中的氣體都緩慢降溫至同一溫度，已知此時b中氣體的體積為其初始體積的 a倍，試求在此降溫過程中氣缸a中氣體傳出的熱量qa與氣缸 b中氣體傳出的熱量qb之差．
四、緩衝器是用來減少車輛間衝擊作用的一種裝置，下圖所示是一種常用的摩擦緩衝器的斷面簡化示意圖．圖中n是緩衝器的彈簧盒．c和d是兩塊完全相同的、截面為梯形的楔塊，兩楔塊上、下對稱放置，左、右端分別與墊板p、q相接觸，楔塊的斜面與水平面的夾角均為a．a是勁度係數為k1的彈簧，兩端分別與 c、d固連．b是勁度係數為k2的彈簧，一端與q固連，另一端與彈簧盒的壁固連．楔塊c、d與各接觸面之間均可滑動,動摩擦因數均為μ．
工程上用吸收率來表示緩衝器效能的優劣．測定吸收率時，將緩衝器的右側固定，左側用實驗車由左向右撞擊墊板p．在壓縮階段，在衝擊力f作用下，緩衝器的彈簧被壓縮至最緊(但未超過彈性限度)時，加在p上的外力f做功w；在彈簧恢復的過程中，緩衝器反抗外力做功w′.定義吸收率為η=1 - w/w'，吸收率越大，則緩衝器效能越好．
已知某一種摩擦緩衝器的引數為k1=1.2×107 n／m,k2=1.5×106n／m，μ=0.
25，a=22°．由於技術上的需要，各彈簧在組裝時就已處於壓縮狀態，a的壓縮量為x10=1.0×10-3 m．b的壓縮量為x20=彈簧b可以在外力作用下再壓縮的最大量為△xm=6.3×10-2m．若彈簧、楔塊和墊板的質量均可視為零，試計算該緩衝器的吸收率．
五、設某原子核處於基態時的靜止質量為m0，處於激發態時其能量與基態能量之差為△e，且受激原子核處於自由狀態．
1．假設處於激發態的原子核原先靜止，在發射乙個光子後回到基態，試求其發射光子的波長λ0．
2．由於無規則熱運動，大量處於激發態的原子核原先不是靜止的，可以沿任何方向運動，且速度的大小也是無規則的，可具有任何值．現只考察那些相對實驗室是向著或揹著儀器做直線運動的激發態原子核，假定它們速度的最大值是u，試求這些受激核所發射光子的最大波長和最小波長之差△λ與λ0之比．
已知蒲朗克常量為h，真空中的光速為c．
六、如圖所示，00′為一固定不動的半徑為a1的圓柱形金屬軸，其電阻可忽略．乙個內半徑為a1、外半徑為a2、厚度為h(《a1)的勻質環形導體圓盤套在oo′上，與oo′接觸良好，並可繞oo′轉動．盤上距盤心r處的電阻率與r成正比，即ρ=ρ0r，ρ0為常量．整個環形圓盤處在與環麵垂直的恆定勻強磁場中，磁感應強度的大小為b．圖中的電源s是乙個不論負載如何變化，均能提供恆定不變的電流i的電源(稱為恆流源)，r0是跨接在電源兩端的固定電阻的阻值．電源的一端接在固定金屬軸上端麵的中心x處，另一端與環形電刷y相連．環形電刷包圍在圓盤的外緣，當圓盤繞金屬軸轉動時與盤保持良好接觸．此裝置可看作一「圓盤電動機」．當電源接通後，若它不帶任何負載，稱為空載狀態，空載達到穩定時圓盤的轉動角速度用ω0表示；帶有負載(圖中未畫出)時，圓盤轉動達到穩定時的角速度用ω表示，不計一切摩擦，問
1．當電動機輸出機械功率p最大時，ω與ω0之比等於多少？
2．在l的情況下，圓盤的發熱功率為多少?
七、如圖所示，兩個半徑都為r帶電荷都為q(>0)的均勻帶電細圓環，環的圓心位於z軸上，環麵與z軸垂直，座標原點o到兩圓環的圓心o1和o2的距離相等，用d表示此距離(其大小可變，即可取任意值)．
1．一質量為m、電荷為q(>0)的帶電粒子，從z=-∞處沿oz軸正方向射向兩個圓環，已知該粒子剛好能穿過兩個圓環．試通過定性及半定量的分析，畫出該粒子的動能ek隨z變化的圖線，並求出與所畫圖線相應的d所滿足的條件．
2．若該粒子初始時位於座標原點z=0處，現給粒子一沿z軸方向的速度(大小不限)，試盡可能詳細討論粒子可能做怎樣的運動．不計重力的作用．
高中物理奧賽解題方法模擬法
十二 模擬法 方法簡介 模擬法是根據兩個研究物件或兩個系統在某些屬性上類似而推出其他屬性也類似的思維方法，是一種由個別到個別的推理形式。其結論必須由實驗來檢驗，模擬物件間共有的屬性越多，則模擬結論的可靠性越大。在研究物理問題時，經常會發現某些不同問題在一定範圍內具有形式上的相似性，其中包括數學表示式...
重慶二外第29屆物理奧賽模擬試題 理論部分 一
重慶二外高2013級 一 20分 如圖系統，a重p，b重2p，c d各重p 2，忽略斜面的摩擦 求 1 系統平衡時，角各為多少?2 如果將c d之間的繩剪斷,求剪斷瞬間a b的加速度.二 20分 有一水平放置的平行平面玻璃板，厚3.0 cm，折射率。在其下表面下2.0 cm處有一小物 在玻璃扳上方有...
2023年全國初中物理知識競賽複賽試題
說明 1 這套試題供各省 自治區 直轄市複賽時選用。複賽時可以全部使用本題或部分使用本題，也可以不使用本題。2 全部或部分使用本題的省 自治區 直轄市，必須在全國競賽委員會規定的同一時間內進行複賽。全國統一的複賽時間為1998年4月19日 星期日 上午9 30 11 10。3 試題所附解答只供參考。...