(生物科技行业)第届全国中学生物理竞赛预赛试题
参考解答
第十八届全国中学生物理竞赛预赛试题参考解答、评分标准 一、参考解答
杆的端点点绕点作圆周运动,其速度的方向与杆垂直,在所考察时其大小为 (1)
对速度作如图预解18-1所示的正交分解,沿绳的分量就是物块是速率,则 (2) 由正弦定理知 (3) 由图看出 (4) 由以上各式得 (5)
评分标准:本题15分
其中(1)式3分;(2)式5分;(5)式7分。 二、参考解答
带电质点在竖直方向做匀减速运动,加速度的大小为;在水平方向因受电场力作用而做匀加速直线运动,设加速度为。若质点从到经历的时间为,则有
(1) (2) 由以上两式得
(3) (4)
、两点间的水平距离
(5)
于是、两点间的电势差 (6)
评分标准:本题15分
(1)、(2)式各3分;(3)、(4)式各2分;(5)式3分;(6)式2分。 三、参考解答
1.先求凸球面的曲率半径。平行于主光轴的光线与平面垂直,不发生折射,它在球面上发生折射,交主光轴于点,如图预解18-3-1所示。点为球面的球心,,由正弦定理,可得
(1) 由折射定律知
(2)
当、很小时,,,,由以上两式得 (3) 所以 (4)
2.凸面镀银后将成为半径为的凹面镜,如图预解18-3-2所示 令表示物所在位置,点经平面折射成像,根据折射定律可推出 (5)
由于这是一个薄透镜,与凹面镜的距离可认为等于,设反射后成像于,则由球面镜成像公式可得
(6)
由此可解得,可知位于平面的左方,对平面折射来说,是一个虚物,经平面折射后,成实像于点。 (7) 所以(8)
最后所成实像在透镜左方24cm处。 评分标准:本题18分
(1)、(2)式各2分;(3)或(4)式2分;(5)式2分;(6)式3分;(7)式4分;(8)式3分。 四、参考解答
设中子和碳核的质量分别为和,碰撞前中子的速度为,碰撞后中子和碳核的速度分别为和,因为碰撞是弹性碰撞,所以在碰撞前后,动量和机械能均守恒,又因、和沿同一直线,故有
(1) (2) 解上两式得 (3) 因
代入(3)式得 (4)
负号表示的方向与方向相反,即与碳核碰撞后中子被反弹.因此,经过一次碰撞后中子的能量为
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