第16届全国中学生物理竞赛复赛题参考解答bpxr.docx
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1、“高中物理参考”收集 第十六届届全国中中学生物物理竞赛赛复赛题题参考解解答一、参考考解答1 只要要有液态态水存在在,平衡衡时汽缸缸中气体体的总压压强就等等于空气气压强与与饱和水水蒸气压压强之和和:(1)第一次膨膨胀后(2)由于第一一次膨胀胀是等温温过程,所所以(3)解(1)、(22)、(33)三式式,得(4)(5)(6)由于,可可知汽缸缸中气体体的温度度(7)根据题意意,经两两次膨胀胀,气体体温度未未改变。2 设水水蒸气为为经第第一次膨膨胀,水水全部变变成水蒸蒸气,水水蒸气的的压强仍仍为,这这时对于于水蒸气气和空气气分别有有(8)(9)由此二式式及(55)、(66)式可可得(10)3. 在在第
2、二次次膨胀过过程中,混混合气体体可按理理想气体体处理,有有(11)由题意知知,再将将(2)式代代入,得得(12)二、参考考解答l在所所示的光光路图(图图复解116-22-1)中中,人射射光经透透镜折射射后沿射射向,经经折射后后沿出射射、与透镜镜主轴的的交点分分别为、和,如果果为物点点,因由由沿主轴轴射向的的光线方方向不变变,由透透镜性质质可知,为经过所成的像,为经所成的像,因而图中所示的、之间有下列关系:(1)(2)(3)当入射光光线与出出射光线线平行时时,图中中的,利利用相似似三角形形关系可可求得, 从而求得得(4)联立方程程(1)、(22)、(33)、(44),消消去、和,可得得(5)由于
3、、均已给给定,所所以为一一确定值值,这表表明:如如果入射射光线与与出射光光线平行行,则此此入射光光线必须须通过主主轴上一一确定的的点,它它在的左左方与相相距处,又又由于与与无关,凡凡是通过过该点射射向的入入射光线线都和对对应的出出射光线线相互平平行2由所所得结果果(5)式可可以看出出,当时时,此此情况下下的光路路图就是是图复解解16-2-11当时,此时时入射光光线和出出射光线线均平行行于主轴轴,光路路如图复复解166-2-2当时,这这表明点点在的右右方,对对来说,它它是虚物物由(1)式可知,此时,由可知,又由可知,所以此时的光路图如图复解16-2-3三、参考考解答根据题中中所给的的条件,当当圆
4、环内内通过电电流时,圆圆环中心心的磁感感应强度度穿过圆环环的磁通通量可近近似为(1)根据法拉拉第电磁磁感应定定律,电电流变化化产生的的感生电电动势的的大小(2)圆环的电电阻(3)根据题设设条件,,代入(33)式得得(4)由电阻与与电阻率率、导线线截面积积、长度度的关系系及已知导导线的直直径,环环半径,得得电阻率率(5)四、参考考解答1双星星均绕它它们的连连线的中中点做圆圆周运动动,设运运动速率率为,向向心加速速度满足足下面的的方程:(1)(2)周期(3)2根据据观测结结果,星星体的运运动周期期(4)这说明双双星系统统中受到到的向心心力大于于本身的的引力,故故它一定定还受到到其他指指向中心心的作
5、用用力,按按题意这这一作用用来源于于均匀分分布的暗暗物质,均均匀分布布在球体体内的暗暗物质对对双星系系统的作作用与一一质量等等于球内内暗物质质的总质质量位于于中点处处的质量量点相同同考虑虑暗物质质作用后后双星的的速度即即为观察察到的速速度,则则有(5)(6)因为在轨轨道一定定时,周周期和速速度成反反比,由由(4)式得得(7)把(2)、(66)式代代入(77)式得得(8)设所求暗暗物质的的密度为为,则有有故(9)五、参考考解答解法一:1(11)电阻阻图变形形此题连好好的线路路的平面面图如图图预解116-55-1所所示现将电阻阻环改画画成三角角形,11、3、5三点为为顶点,2、4、6三点为三边中点
6、,如图预解15-2与图预解16-5-3所示整个连好的线路相当于把的三个顶点分别接到的三个中点上,图预解16-5-1变为图预解16-5-4这样第1问归结为求图预解16-5-4中最外层三角环任意两顶点间的等效电阻。(2)递递推公式式为使图形形简化,讨讨论如何何将接好好的两个个电阻环环化简成成为一个个单环。由由六个阻阻值为的的电阻构构成一个个三角环环,将其其顶点接接在另一一由六个个阻值为为的电阻阻构成的的三角环环的中点点上(如如图预解解16-5-55所示)。图预解116-55-6是是由六个个阻值为为的电阻阻构成的的三角环环。若图图预解116-55-5顶顶点1、3间的电电阻与图图预解116-55-6顶
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