第八届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题 

第八届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题

姓名 成绩

全卷共十题，总分为140分 一、１．（4分）到目前为止，人们发现物质运动的最大速度不能超过 米/秒。 ２．（4分）1990年诺贝尔物理奖的授予项目是关于 A．热核反应的控制 B．夸克存在的实验证据 C．高温超导方面的成就 D．宇宙膨胀的理论

答案（ ）

二、（10分）如图8-1所示的有铁芯的变压器中，原线圈匝数为副线圈的2倍。原线圈的电阻为R1，副线圈的电阻为R2，电源的电动势为ε=εOsinωt，电源内阻可忽略。设磁力线都集中在铁芯内，并且铁芯不损耗电能。当副线圈开路时，用Ⅰ1表示原线圈中的电流，U2表示副线圈两端的电压，则有：

１．A．Ⅰ1=0 B．Ⅰ1＝

?0R1sin?t

εOsinωtC．Ⅰ1=

1?0sin?t 4R2图8-1

D．Ⅰ1无法根据题文所给的数据确定

答案（ ）

２．A．U2=0

1?0sin?t 21C．U2=(?0sin?t?I1R1)

2B．U2=

D．U2无法根据题文所给的数据确定。

答案（ ）

三、（10分）足球比赛中发角球时，有经验的足球队员可发出所谓“香蕉球”。即球飞到球门前方时会拐弯进入球门。试简要地说明其道理。

四、（10分）电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线，如图8-2。P、Q为CD轴线上在O点两侧、离O点距离相等的两点。已知P点的电势为UP，试求Q点的电势UQ。

A ODC PQ B 图8-2

五、（14分）如图8-3所示，一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上，槽内嵌着三个大小相同的刚性小球，它们的质量分别是m1、m2和m3，m2=m3=2m1。小球与槽的两壁刚好接触而它们之间的摩擦可忽略不计。开始时，三球处在槽中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置，彼此间距离相等 ；m2和m3静止，m1以初速度vo=πR/2沿槽运动，R为圆环的内半径和小球半径之和，设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞，求此系统的运动周期T。

m1 v0 Ⅰ

Ⅱ Ⅲm3m2

图8-3

六、（14分）有人曾用图8-4所示的装置测量液体的体膨胀系数。A、B为粗细均匀的U形细玻璃管，竖直放置，两臂分别插在恒温容器C（较热的）和D（较冷的）内。U形管内盛有适量的待测液体。通过测量C、D内的温度和U形管两臂内液面的高度，就可计算出待测液体的体膨胀系数。试导出计算公式。不计玻璃管的热膨胀。

AB

DC

图8-4

七、（14分）如图8-5所示，两个木块A和B，质量分别为mA和mB，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平成θ角。A、B间的接触面是光滑的，但它们与水平桌面间有摩擦，静摩擦系数和滑动摩擦系数均为μ。开始时A、B都静止，现施一水平推力F于A，要使A、B向右加速运动且A、B间之间不发生相对滑动，则： 1．μ的数值应满足什么条件？

2．推力F的最大值不能超过多少？（只考虑平动，不考虑转动问题） BFA

θ

图8-5