第25屆全國中學生物理競賽復賽試卷含答案

1、2008年第25屆全國中學生物理競賽復賽試卷本卷共八題，滿分160分一、（15分）1、（5分）蟹狀星云脈沖星的輻射脈沖周期是0.033s。假設(shè)它是由均勻分布的物質(zhì)構(gòu)成的球體，脈沖周期是它的旋轉(zhuǎn)周期，萬有引力是唯一能阻止它離心分解的力，已知萬有引力常量，由于脈沖星表面的物質(zhì)未分離，故可估算出此脈沖星密度的下限是113126.6710Gmkgs???????。3kgm??2、（5分）在國際單位制中，庫侖定律寫成，式中靜電力常量122qqFk

2、r?，電荷量q1和q2的單位都是庫侖，距離r的單位是米，作用力F的單位9228.9810kNmC?????是牛頓。若把庫侖定律寫成更簡潔的形式，式中距離r的單位是米，作用力F的單位是122qqFr?牛頓。若把庫侖定律寫成更簡潔的形式，式中距離r的單位是米，作用力F的單位是牛122qqFr?頓，由此式可這義一種電荷量q的新單位。當用米、千克、秒表示此新單位時，電荷新單位=；新單位與庫侖的關(guān)系為1新單位=C。3、（5分）電子感應(yīng)加速器（be

3、tatron）的基本原理如下：一個圓環(huán)真空室處于分布在圓柱形體積內(nèi)的磁場中，磁場方向沿圓柱的軸線，圓柱的軸線過圓環(huán)的圓心并與環(huán)面垂直。圓中兩個同心的實線圓代表圓環(huán)的邊界，與實線圓同心的虛線圓為電子在加速過程中運行的軌道。已知磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律為，0cos(2)BBtT??其中T為磁場變化的周期。B0為大于0的常量。當B為正時，磁場的方向垂直于紙面指向紙外。若持續(xù)地將初速度為v0的電子沿虛線圓的切線方向注入到環(huán)內(nèi)（如圖）

4、，則電子在該磁場變化的一個周期內(nèi)可能被加速的時間是從t=到t=。二、（21分）嫦娥1號奔月衛(wèi)星與長征3號火箭分離后，進入繞地運行的橢圓軌道，近地點離地面高，遠地點離地面高，周期約為16小時，稱為16小時22.0510nHkm??45.093010fHkm??軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來越遠，星載發(fā)動機先在遠地點點火，使衛(wèi)四、（20分）圖示為低溫工程中常用的一種氣體、蒸氣壓聯(lián)合溫度計的原理示意圖，M為指針壓力表，以V

5、M表示其中可以容納氣體的容積；B為測溫飽，處在待測溫度的環(huán)境中，以VB表示其體積；E為貯氣容器，以VE表示其體積；F為閥門。M、E、B由體積可忽略的毛細血管連接。在M、E、B均處在室溫T0=300K時充以壓強的氫氣。假設(shè)氫的飽和蒸氣仍遵從理505.210pPa??想氣體狀態(tài)方程?，F(xiàn)考察以下各問題：1、關(guān)閉閥門F，使E與溫度計的其他部分隔斷，于是M、B構(gòu)成一簡易的氣體溫度計，用它可測量25K以上的溫度，這時B中的氫氣始終處在氣態(tài)，M處在室