上海21届初中物理竞赛试题及答案

初中应用物理知识竞赛模拟试题（含答案）

一、 填空

1、船闸是利用 原理修建的，长江三峡永久船闸共分为 级，每级长 米，是 航（单、双）道，是世界第 大船闸（一、二、三、四）

2、电视机正在工作时电能转化为 能 能和 能。

二、选择题

1、某同学正在收听收音机广播，这时，一辆卡车从身边公路上驶过，收音机里传来“咔”、“咔”的干扰声，根据这个现象可以判断出这辆卡车可能是（ ）

A、柴油机车 B、汽油机车

C、两种都有可能性 D、无法判断是何种车辆

2、风是空气流动形成的，它与地表面附近不同区域的大气压强不相等有关，大气压强低的地方叫做低压区，大气压强高的地方叫做高压区，那么风的方向是（ ）

A、在地面附近风从低压区向高压区流动，在高空从高压区向低压区流动。

B、在地面附近风从高压区向低压区流动，在高空从低压区向高压区流动。

C、在地面和高空风都从高压区向低压区流动。

D、在地面和高空风都从低压区向高压区流动

3、如图，F1赛车尾部有后翘的合金板，它的作用

是（ ）

A、为了让赛车更坚固

B、减小空气对车的阻力

C、增大车对地面的压力而增大摩擦

D、使赛车更加美观

4、一游船在江心主流与岸边之间上行，从船尾掉入水中一大块正方形泡沫，在江水流向没有转弯之前，此泡沫在水中的漂流状态是（ ）

A、漂向下游并将逐渐向江心靠近

B、漂向下游并逐渐向岸边靠近

C、既不会向岸边靠近，也不会向江心靠近，沿原航道顺流而下

D、以上三种情况都有可能

5、物理课本第一册（人民教育出版册）第56页有一段话：“北方冬天菜窖里放几桶水，可以利用水凝固时放的热时窖内的温度不致太低，菜不致冻坏。”水结冰而菜不被冻坏（菜结冰）的主要原因是（ ）

A、菜有外皮起保温作用。

B、菜呼吸时能放出热量。

C、菜内水分中含有无机盐、维生素及各种营养物质，所以凝固点比水低

D、以上都不对。

6、身高180厘米的王伟同学站在挂在墙上的镜子前面，正好看到自己的全身像，经测量镜子与墙壁间成30度角，那么镜子的最小高度为（ ）

A、 20 cm B、 45cm C、 30 cm D、 90cm

7、汽车前窗的玻璃是向后倾斜的，这主要是为了（ ）

A、减小空气阻力

B、防止车内的景物所成的像与窗外实物相混淆

C、为了增强采光使车内更加明亮

D、有利于驾驶员的观察视野操作更方便。

三、简答题

1、举重运动员的身材多数较矮而且粗壮。试用物理知识说明他（她）们在举重比赛时占有什么优势？

2、在东北林区重要交通要道设有“春秋草木干，野外不吸烟”的防火警示牌，请利用物理知识解释一下为什么“春秋草木干”？

3、在北方农村人们习惯住火炕，火炕的表面用较厚的黄泥抹平，而不用水泥，你知道这是为什么吗？

4、爱美之心，人皆有之，不少女同志常年使用护肤品，以保护皮肤湿润有弹性，使用护肤品时很有学问，化妆品一般分为油脂、粉脂和中性。春秋一般使用油脂（油性），而夏天一般使用粉脂的。你利用物理知识加以解释。

四、计算题

1、小明同学利用活塞式抽水机吸水时，忽然想到用活塞抽水机吸水时所用压力与大气压和水的深度有关。他灵机一动，想测算一下地下水的深度，他找来刻度尺测出相关数据，（如图）并把一个空水桶用绳系在压柄末端，并使压柄处于水平位置，逐渐向桶内加水，当压柄开始匀速下落时取下，用杆称出桶与水总质量为785kg如果当时大气压为1标准大气压。活塞与筒壁摩擦不计g=10N/kg，试计算地下水距地面的深度为多少米？

2、某居民小区是建在同一水平地面上的五幢相同的七层居民楼，每幢楼每层10户居民，每层楼间的平均高度为28米，按要求每户安装三个自来水龙头，厂家提供“科龙”牌和“兰花”牌两种阀门（或水嘴）供选用，具体参数见产品性能简介。在安装时水龙头要高出地面1米，经测量自来水塔高出小区地面712米，为了节约资金，应分别购买两种品牌阀门各多少个？（科龙牌每只20元，兰花牌每只10元）g=98N/kg

3、在日常生活中，我们测物体质量时，一般不考虑空气浮力，因此存在一定误差。一个人用体重秤测得自己体重为80kg，如果人的密度和水差不多，空气密度为129kg/m，那么这个人的真实质量为多少？

4、位于中朝边境的临江市，是老革命家陈云战斗过的地方，解放战争时期，四保临江战役就发生在这里。在通往临江的公路中，要翻越海拔1148米的五花岭，公路最高点海拔1100米，公路从山底到最高点的高度差约800米，一辆满载货物的卡车总质量为23吨，汽油机效率为25%，汽车爬坡的机械效率为80%，问卡车到达山顶需多少千克汽油？（汽油热值为46×107J/Kg）

初中应用物理知识竞赛模拟试题答案

一． 填空

1 连通器 五 280 双

2 内能 光能 声能

二． 选择题

1 B 因为汽油机靠火花塞点火使汽油机汽缸内汽油蒸汽燃烧做功，在点火的同时产生电磁波对收音机产生影响。而柴油机靠喷嘴点火不会产生电磁波。

2 A 因为地球表面的地形地貌不同，即使它们得到太阳能相同，其温度也会存在很大差异，同时地表各处的水蒸气的含量也会不一样，导致它们的大气压强也不相同，这会使地表和高空每时每刻在发生热交换，气压高的地区空气在垂直方向做上升运动，气压低的地区空气在垂直方向做下降运动，其示意图如下：

高空热交换的空气

低压区 地面风 高压区

3 C

4 A 江心的水流速快 ，压强比岸边小。

5 C

C

B

三简答题

1由于他(她)们身材较矮，举起相同质量的杠铃时对杠铃做功较少，因此，身材较矮的举重运动员占有一定优势。

2因为春秋季节风较大，草木中的水分蒸发较快，所以草木比较干燥。

3因为黄泥的比热容比水泥大，贮存的热能比较多，所以火炕表面用黄泥抹平，而不用水泥。

4春秋季节风比较大，人体内水分蒸发比较快，而用油脂化妆品可以防止水分从汗毛孔蒸发，保护皮肤湿润、有弹性。夏季使用粉脂化妆品有利于汗液从毛孔蒸发防止产生热痱子。

四 计算题：

1． 桶与水重 G=mg=785㎏×10N/㎏=785N

活塞面积S=314R2

设压柄末端为A,则压柄长为OA, 设OC垂直于连杆,空气对活塞向下的压力为F,水对活塞向上的压力为f,根据杠杆平衡条件得: G×OA=(F-f)×OC (1)

又因为F=PS f=(P-ρ水gH)S

所以F-f=ρ水gHS (2) (2)代入(1)得:

H=5m 所以水深H水=H-h=4m

2 根据产品性能简介知道科龙牌水龙头能承受的最大压强为

P1=16Mpa=16×106Pa

兰花牌水龙头能承受的最大压强为P2=06Mpa=6×105Pa

根据压强公式P=ρ液gh得h=P/ρ液g

兰花牌水龙头能承受水的最大高度为:

h=6×105Pa/10×103㎏/㎡×98N/㎏=612m

科龙牌水龙头能承受水的最大高度为:

H=16×106Pa/10×103㎏/㎡×98N/㎏=1632m

因此距地面10 m以上可用兰花牌，10 m以下要用科龙牌，即一层到四层（包括四层）。

需要用科龙牌阀门的数量为：5×10×4×3=600（个）

需要用兰花牌水龙头的数量为：5×10×3×3=450（个）

3 设人的真实质量为m，在空气中质量为m0，根据在空气中受力情况可知

mg-F浮=m0g

mg-ρ空气gV排=m0g

V排=m/ρ人 得：m=80103㎏

4 设所用汽油质量为m油 ，汽车质量为m车，公路高为h,根据题意得：25%×80% m油g=m车gh。

解得：m油=20㎏

全国初中应用物理知识竞赛试题（二）

一、 选择：

1、10位小朋友在干木板搭成的舞台上手拉手表演节目，由于不慎，第一位小朋友的手碰到了裸露的火线上，而第十位小朋友的手恰巧也碰到了零线上，则：（ ）

A 第一位小朋友一定会触电。 B 第十位小朋友一定会触电。

C 十位小朋友一定同时触电。 D 十位小朋友都不会触电。

参考答案：D

十位小朋友是串联的，照明电路的电压是220伏，每位小朋友两手间的平均电压是22伏，在安全电压范围内。

2、餐馆在烹炸食品时有三种食用油可供选择，分别是沸点较高的豆油，沸点较低的色拉油，沸点低的菜子油。那么最好选用：（ ）

A 豆油 B色拉油 C菜子油 D都一样

参考答案：A

因为豆油的沸点较高，食物烹炸时间短，豆油的汽化时间短，豆油损失较少。

3、北方居民习惯睡在火炕上，火炕表面抹了很厚的黄泥，而不用水泥或其他材料，这是因为：（ ）

A 黄泥资源丰富，容易找到。 B 黄泥的比热容相对大一些。

C黄泥的火炕表面损坏后容易修复。 D是北方居民的习惯一种生活习惯。

参考答案B

4、接在照明电路中的白炽灯泡,用了较长一段时间后，它的发光功率与原来相比：（ ）

A 不变 B 变大 C 变小D无法判断

参考答案：C 因为灯丝在发光时温度很高，灯丝升华后又在灯泡的内壁上凝华。因此，灯丝会变细，电阻变大，在照明电路电压不变的情况下灯泡的功率变小。

5、液化气（煤气）灶的打火装置是靠电火花点火，那么此装置属于：（ ）

A 感应起电 B摩擦起电 C 接触带电 D压电效应

参考答案：D 压电陶瓷在受压或扭曲变形时，在表面会出现带电的现象，电压可达10——20千伏，在两极间放电形成电火花。

6、早晨太阳刚刚升起时是火红的，这主要是因为：（ ）

A光的折射 B光的散射（色散） C光的反射 D光的直线传播

参考答案：B主要是太阳光经过大气层散射的结果。

7、用微波炉烤制食品时，热传递的主要方式是：（ ）

A传导 B对流 C红外线辐射 D紫外线辐射

参考答案：C 因为主要靠红外线辐射使食品温度升高。

8、有人身体带有很高的静电，下列那种情况可以使人体带上静电：（ ）

A 接触了带有静电的物体，如电脑显示器。 B 外衣与内衣的衣料不同相互摩擦的缘故。

C 人体内释放出来的。 D 走路时鞋底与地面摩擦产生的。

参考答案：A 、B

9、液化气（煤气）灶打火装置的原理是当压电陶瓷在受压或扭曲变形时表面会出现带电的现象制成的，当用力旋转旋钮时，“嗒”的一声，一根钢柱撞在压电陶瓷上，压电陶瓷瞬时产生10——20千伏的高压，在两极间放电产生火花，那么在使用过程中能量转化情况是： （ ）

A化学能转化为电能 B内能转化为电能

C机械能转化为电能 D原子能转化为电能

参考答案：C

10、液化石油气要储存在钢瓶中使用，当正在用钢瓶中的液化石油气炒菜时，则钢瓶和钢瓶内液体的温度比当时室温要：（ ）

A高一些 B低一些 C与室温相同 D无法判断

参考答案：B 因为瓶内液体汽化吸热，所以温度低于室温。

11、安装或维修电脑时,技术人员一般用手摸一下暖气管道或自来水管道,这样做的目的是: （ ）

A 降低一下手的温度,可能他手的温度太高容易损坏电子元件

B 可能他的手上有汗渍,擦去手上的汗渍,防止汗渍腐蚀电子元件

C 中和身体上的静电,防止静电损坏电子元件

D 都不是,另有原因

参考答案：C

12、一个大礼堂长40余米，宽30多米，墙壁与地面都很光滑，在安装音响设备时有下列四种方案，你认为哪一种效果比较好？（ ）

A 选择合适的功率、按照一定的规则安装在左右两侧。

B选择合适的功率、按照一定的规则安装在前后两侧。

C选择合适的功率、按照一定的规则安装在前后左右。

D选择合适的功率、按照一定的规则安装在天花板内。

参考答案：D 因墙壁光滑，防止产生回声。

二、简答题

1、一个“电气功”表演小组集体表演电气功,十人手拉手站在木板上与一个灯泡并联起来,闭合开关灯泡正常发光,而表演者安然无恙,为什么请问:表演者在表演时要注意什么

参考答案：十人串联起来电阻很大,至少十万欧姆,通过人体的电流很小从电压方面来看,照明电路电压为220伏,平均每人22伏,在安全电压 (36伏)的范围内,所以不会触电

表演时要注意:（1）木板要保持干燥，防止潮湿导电。（2）要穿绝缘性能较好的胶鞋。（3）每个人的手要干燥，防止手出汗导电性增强，通过人体的电流过大造成触电。

（4）正在表演时防止别人或其他导体接触表演者身体。

1、 如图：甲乙分别是两种小型饮水锅炉的结构简图，从节能角度看，你认为哪一种更合理？理由是什么？你还有什么方法使它节能效果更好？

参考答案：一、乙图的结构更合理，因为：（1）锅炉的受热面积大，防止热量向外辐射，水的温度升高的快，热效率高。（2）锅炉外有绝热材料，大大降低热损失，节约燃料。（3）有通风设备，燃料燃烧充分，节约燃料，提高锅炉效率。

二、（1）可以设计双层炉排，使上层没有燃烧彻底的燃料下一层炉排二次燃烧。（2）可以将烟囱设计为螺旋式，增加锅炉内水的吸热时间，降低烟气的排放温度，提高热效率。

3、在许多手机配有厚薄两块锂电池，例如 ：XX通信有限公司XX手机电池铭牌如下：

型号：B318A （1）通过铭牌可以判断出那些物理量？

电压：37V （2）两块电池的使用时间之比为多少？

容量：600mAh 参考答案：

执行标准：GB/T18281-2000 （1）额定电压、电能的容量。

型号：B318B （2）Q=It Q1=I1t Q2=I2t

电压：37V Q1/Q2= I1t1/ I2t2=I1/I2=3/2

容量：900mAh 使用时间之比为：

执行标准：GB/T18281-2000 t1/t2= Q1/Q2=3/2

4、某居民楼内相邻的两户居民张金与李民的家中接连发生两件“怪现象”，现象一：当张金用自己家的一个墙壁插座使用抽油烟机工作时，很快被烧坏，用电水壶烧水时，时间缩短将近一半。现象二：当张金重新接线后，再次使用该插座时，用电器正常工作，但李民家的电能表却发生倒转现象。经检查是两家照明电路混乱所至，电路情况如下：

问：（1）从电路情况看，发生第一种现象的原因是什么？

（2）发生第二种现象的原因是什么？分析说明理由。

参考答案：

（1） 发生第一种现象的原因是张金将自家和李民家的两根火线接到了插座的火线上，这样，当用电器插入插座时，两根火线间的电压是380伏，原高于用电器的额定电压220伏，实际功率也很大，很容易烧毁。（注：张金和李民家的两根火线分别是从变压器中引出的不同的两相）

（2） 发生第二种现象的原因可能是张金家的火线与李民家的零线相连接，因为电能表的接线为1、3进，2、4出，1、2为火线，3、4零线，而电能表又分为单相感应电能表和双相感应电能表，单相感应电能表的特点必须是电流2（火线）流出，4（流入）电能表才正常旋转，只将用电器接入火线而另一端接地或接入其他回路电能表是不会旋转的，为了防止偷电，现在普遍采用了双相感应电能表，双相感应电能表的特点是只要有电流流出或电流流入，电能表就会旋转，如果张金家的零线与李民家的火线相接，那么李民家的电能表会正向旋转，那么张金家的火线与李民家的零线或火线相接，李民家的电能表会反向旋转，因为火线与火线相接在现象一已排除了，只有张金家的火线与李民家的零线相接一种情况。

（根据本地一实际例子改编，因条件有限，未通过实际验正，只是理论分析。）

二、计算题

1、 ××锅炉厂的关于DZW系列热水锅炉各参数说明书

项目 型号 DZW14

-07/95/70-AII

DZW28

-07/95/70-AII

DZW42

-07/95/70-AII

额定热功率（MW） 14 28 42

额定工作压力（Mpa） 07 07 07

热效率（%） 751 767 776

出回水温度（°C） 95/70 95/70 95/70

燃料消耗（kg/h） 378 ( ) 1098

出水管径（Dn） 100 125 150

安全阀（Dn） 40×1 50×2 65×2

设计煤种 II类烟煤

II类烟煤

II类烟煤

运输重量（t） 15 256 285

外形尺（mm）长×宽×高 4885×2350×3060 5700×2660×3400 6280×3520×3650

（1）DZW28-07/95/70-AII型锅炉的燃料消耗量为多少（kg/h）

（2）II类烟煤的热值是多少？

（3）根据表中提供的数据DZW28-07/95/70-AII型锅炉的循环水量应为多少(㎏/h)

（4）DZW28-07/95/70-AII型锅炉每小时热水释放多少热量

（5）根据列表各型号中的数据的含义是什么？

参考答案：

（1）由：η1=P1t/qm1 (1) η2=P2t/qm2 (2) (1)/(2)

η1 qm1/η2 qm2= P1t/ P2t η1m1/η2 m2= P1/ P2

767m1/776×1098=28/42 得： m1=740㎏

（2） 据表中提供的数据及条件可以选择任意一种型号的锅炉求出II类烟煤的热值。

根据η=Pt/qm q=Pt/ηm

i 利用DZW14-07/95/70-AII求q值

∵q=P1t/η1m1 ∴ q=14×106w×3600s/751%×378㎏=178×107J/㎏

ii 利用DZW28-07/95/70-AII求q值

∵q=P2t/η2m2 ∴ q=28×106w×3600s767%×740㎏=1775×107J/㎏

iii 利用DZW42-07/95/70-AII求q值

∵q=P3t/η3m3 ∴ q=42×106w×3600s/776%×1098㎏=1775×107J/㎏

无论用哪一种型号的锅炉的数据求出II类烟煤的热值几乎是一样的。

（3） ZW28-07/95/70-AII型锅炉的循环水量为：

∵W=Q ∴Pt=C水M△t

∴ M=Pt/ C水△t=28×106W×3600s/42×103J/㎏℃×25℃=96×104㎏

（4） 解法一：Q = W= Pt=28×106W×3600s=1008×1010 J

解法二：Q = C水M△t=42×103J/㎏℃×96×104㎏×25℃=1008×1010 J

（5） 各型号锅炉中数据的含义依次是：额定热功率、额定工作压力、出回水温度、设计煤种（燃煤型号）

2、下表是XX锅炉厂关于产品性能的数据列表，细心的刘新同学通过计算认为列表中的数据不够准确，有夸大产品性能的成分，你认为对吗？在列表中Ⅱ型煤低位发热值是准确的，请你利用下表中的任何一组数据计算说明。

DZH系列型煤热水锅炉

项目 型号 DZH007

-04/80/55-XM DZH014

-04/80/55-XM DZH021

-04/80/55-XM

额定热功率（MW） 007 014 021

额定工作压力（MPa） 04 04 04

热效率（%） >765 >765 >765

出回水温度（℃） 80/55 80/55 80/55

燃料消耗量（kg/h） 186 386 532

Ⅱ型煤低位发热值（KJ/kg） 18800

出水管径(Dn) 40 40 40

安全阀(Dn) 40 40 40

供热面积（m2） 400-500 1000-1200 1600-1850

型煤规格(mm) 100×100×90 100×100×90 100×100×90

运输重量（t） 45 56 8

外形尺寸（mm）

长×宽×高 3400×1152×2070 4140×1262×2286 4140×1580×2460 ㎡㎡

参考答案：

方法一：由η=Pt/q m 如果列表中的额定热功率、燃料消耗量是准确的，那么锅炉的热效率应为：

（1） DZH007-04/80/55-XM热效率为:

η1=P1t/q m1=007×106W×3600s/18800×103J/㎏×186㎏=72%

同理可求出：

（2） DZH014-04/80/55-XM热效率为: η2=69452%

（3） DZH021-04/80/55-XM热效率为: η3=7558%

通过计算可知，厂家列表中的热效率数值偏高，有虚假宣传的嫌疑。

方法二：由η=Pt/q m 得P=ηq m /t分别求出锅炉的功率与列表中的额定功率相比较。

方法三：由η=Pt/q m 得 m= Pt/ηq 分别求出燃料消耗量与列表中的燃料消耗量相比较。

3、下表是XXX 锅炉厂生产的WNG系列锅炉的主要技术参数表，根据下表回答问题：

WNG系列主要技术参数

型 号 CWNG 07-85/60-AII

CWNG105-85/60-AII

CWNG 14-85/60-AII

功率MW/h （ ） 105 14

容水量T 3 35 4

耗煤量kg/h 145 （ ） 290

外型尺寸M×M×M 27×15×2 30×15×29 30×19×29

烟囱尺寸mm φ300×15000 φ350×15000 φ400×15000

热效率％ 75 75 75

出水温度ºC 85 85 85

回水温度ºC 60 60 60

总重量T 5 75 9

运行压力MPa 常压 常压 常压

供暖面积M2 6000 （ ） 12000

循环水量m3/h （ ） 45 60

1、 根据表格中已知数据在表格中的括号内填上合适的数据

(2)如果按表格中出水温度和回水温度计算CWNG 105-85/60-AⅡ型锅炉每小时给住宅内释放多少热量和水的循环量为多少m3/h

(3)循环水（60ºC——85ºC）的平均密度为多少？

(4)根据表格中已知数据计算燃煤的热值为多少

参考答案：

(1)根据η=Pt/q m 三种型号的锅炉效率相同，

则：ηq m1= P1t ①ηq m2= P2t②ηq m3= P3t③

①/③ m1/ m3= P1/ P3 145/290= P1/14 P1=07

同理可得：m2/ m3= P2/ P3 m2/290=105/14 m2=2175

锅炉所做功可视为水循环放出的热量，则：

W=Q P1t=cρ水v1△t ① P2t=cρ水v2△t ② P3t=cρ水v3△t③

①/③ P1/ P3= v1/ v3 07/14=v1/60 v1=30

CWNG 07-85/60-AII锅炉的循环水量v1=30m3/h

供暖面积与循环水量或锅炉功率成正比，可求出CWNG105-85/60-AII锅炉的供暖面积为

9000 M2。

(2)W=Q = Pt=105×106W×3600s=378×109J

Q=c水m水△t m水= Q/c水△t =378×109J/42×103J/㎏•ºC×25ºC=36000㎏

m水=36t

注意：不能用m水=ρ水v=10×103㎏/ m3×45m3=45t 因为水的温度高，密度比较小。

(3)∵m水=ρ水v ∴ρ水= m水/ v=36×103㎏/45×103 m3=08×103㎏/ m3

(4)η=Pt/q m q= Pt/ηm= P1t/ηm1= P2t/ηm2= P3t/ηm3=232×107J/㎏

4、下表是潍坊新威锅炉制造有限公司生产的壁挂式燃气炉技术参数

项 目 型 号

单位 BGI-40 BGI-60 BGI-80

额定热功率 kcal/h 4800 6700 9600

工作压力 MPa 常 压

热效率 % ≥83

用途 取暖/热水兼用

点火方式 自动点火

取暖面积 m2 40 60 80

热水供

应量 △t=25ºC kg/min 32 56 78

△t=40ºC 20 38 60

燃料

耗量 天然气 NM3/h 073 112 147

液化石油气 kg/h 050 075 10

城市煤气 NM3/h 156 240 320

取暖出水管口径 mm G3/4´ G3/4´ G3/4´

取暖回水管口径 mm G3/4´ G3/4´ G3/4´

热水管口径 mm G1/2´ G1/2´ G1/2´

外形尺寸 mm 600×400×195 650×400×250 700×450×290

（1） 额定热功率的单位是kcal/h其中1cal=42J，那么BGI-40型壁挂式燃气炉的额定热功率为多少kw

(2)根据表中数值计算液化石油气的热值大约为多少？

(3)城市煤气与天然气的热值比为多少？

(4)天然气的热值为多少J/M3

参考答案：

(1)P=W/t=103×42J×4800/3600s=56kw

(2)η=Q水吸/Q放=c水m水△t/q m液化气 q= c水m水△t /ηm

=42×10J/㎏•ºC×2㎏×60×40ºC/05㎏×083=347×107 J/㎏

(3)由表中条件可知：Q煤气放热=Q天然气放热可得：

q煤气v煤气=q天然气v天然气 q煤气/q天然气=v天然气/v煤气=73/156v煤气

(或112/240=7/15或147/320)

(4)η=Q水吸/Q放=c水m水△t/q 天然气v天然气 q天然气= c水m水△t /ηv天然气

q=42×103J/㎏•ºC ×2㎏×60×40ºC /073m3×083

=332728173=333×107J/M3

5、如图：目前一种非常实用的小型喷雾器“压缩式喷雾器”走进千家万户，可以用来给室内鲜花喷洒药液和医院、学校等公共场所喷洒消毒液。根据原理图回答下列问题：

（1） 你能说出“压缩式喷雾器”再使用时应用了哪些你学过的物理知识？

（2） 如果活塞直径为2㎝，药液喷洒的最大高度为5m,则容器内的最小压强为多大？

（大气压为一个标准大气压）

（3） 给容器内打气时，人对活塞的压力至少为多少牛？

参考答案：

（1）①压缩活塞时,机械能转化为内能。

②打开阀门时应用了杠杆原理。

③打开阀门时做功使弹性橡胶贮存了弹性势能。

④喷洒药水时内能转化为内能。

（2）p内-p大气=ρ水g h水

p内=10×103㎏/m3×10N/㎏×5m＋101×105Pa=151×105 Pa

(3) ∵S=πr2∴S=314×(001m)2=314×104m2

∵F=PS=(P内-P大气)S=(151×105 Pa-101×105Pa)×314×104m2

=157N

哑铃是健美训练的重要器械之一。它犹如一把锤子和凿子，能雕塑身体的每块肌肉。只要有副哑铃和一条长凳，你就能随心所欲，进行种种健美训练。

一、下背部：与杠铃相比，举哑铃能减少对脊柱的压力。再说，用哑铃做动作也更舒服。如果用哑铃做直腿硬拉练习，也能有效地发达股二头肌。

二、小腿部：站立，手持哑铃进行单腿提踵练习，比用小腿机训练效果更好。也可脚前掌踏木板，将哑铃放在膝盖上进行单腿或双腿坐式提踵练习。

三、背部：与杠铃相比，用一只或两只哑铃做俯身划船练习（单臂划船对背下部更安全些）能使背部肌肉增长得更快。单臂哑铃划船一直是七届奥林匹亚先生获得者李、哈尼惯用的背部练习。仰卧凳上做哑铃屈臂上举练习，不仅能锻炼胸部的前锯肌，而且能发达背部两侧的肌群。

四、胸部：仰卧凳上，用哑铃做平卧推、上斜推和下斜推，比用杠铃做更有利于肌肉的增长，因为它能更广泛深入地刺激肌肉。也可用哑铃做多角度的飞鸟练习，以发展胸肌的各个部分。一个很好的练习方法是做完一组哑铃飞鸟之后，立即做一组哑铃卧推举练习。这样练不仅效果好，而且能减轻肩部负担，避免运动损伤。

五、肩部：各种形式的哑铃练习都可发展肩部肌肉。比如，用哑铃做侧平举、前平举和俯身飞鸟练习来发展肩部三角肌的中束、前束和后束。发展斜方肌可采用哑铃耸肩或绕环练习。

六、肱二头肌：哑铃弯举是许多健美冠军用以练肱二头肌肌“峰”的一项最佳练习。不同方式的哑铃弯举能使 上臂更加粗壮，而且从后面看肌块分离，清晰突出。

七、肱三头肌：用哑铃做单臂或双臂颈后臂屈伸练习，可使肱三头肌发达成马蹄形。练习时可将哑铃尽量放低，以加强训练效果。

八、前臂：哑铃正握腕弯举可发展前臂内侧肌群；发展前臂外侧肌群则反握弯举。

九、大腿：脚后跟垫块小木板做哑铃负重深蹲练习，可发展股四头肌。如果躺在长条凳上脚夹哑铃做弯举练习，则可发展股二头肌。

十、腹部：仰卧，将哑铃置于脑后收腹起坐，可练上腹部肌肉；收腹举腿（上体不动）可练下腹部肌肉。

http://wwwedudownnet/Article/chuzhong/200608/8823html

科学探究包含有七个要素: 提出问题→_______________→设计实验→__ ____________→分析和论证→_______________→交流

1、声音是由发声体的 而产生，它需要靠 传播， 不能传声。

2、声音在固体、液体、气体中传播速度的快慢情况是

3、声音在空气中传播速度是 m/s= km/h

4人耳听到回声的条件是：回声比原声晚 S以上或人距离障碍物至少要 米

5、乐音的三要素： 、 、

6、音调高低与 有关；响度的大小与 和 有关；闻其声而辨其人是因为各人的 不同。

7、人耳听到声音的频率范围大约是每秒 次至 次。

（1）、噪声是用 （符号） 来划分声音强弱的等级。

（2）、较理想的安静环境是 ～ 。

保护听力，噪声不超过 ；保证工作和学习，噪声不超过

8、噪声 ；保证休息和睡眠，噪声不超过

①、

（3）、减少噪声条件 ②、

③、

1、温度：表示物体 单位是

2、测量温度的工具： ，工作原理是

3、温度计的使用：使用前要观察它的 ，认清它的 。

使用时要将温度计的玻璃泡 被测液体中，不要碰到 和 ，待温度计的示数 后再读数，读数时 继续留在被测液体中，视线要与液柱上表面 。

4、物质存在的三种状态： 、 、

5、六种物态变化

八年级物理光现象重要知识点

光源：能够发光的物体

光的直线传播：同种均匀介质中，光是沿直线传播的。

光速：C=30×108m/s

色散：复色光分解成单色光的现象

光的三原色：红、绿、蓝

颜料的三原色：红、黄、蓝

任何物体的表面都会反射光

光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。

光路是可逆的

反射种类：镜面反射、漫反射

平面镜成像特点：物像关于镜面对称

即：物与像距平面镜的距离相等，物像连线与镜面垂直，所成像是正立、等大的虚像。

像的性质：等大、正立、虚像

虚像：是反射光线的反向延长线会聚所成的

应用：改变光路、成像

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射

光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线与入射光线,法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角

垂直入射时传播方向不发生改变。

红外线的应用：红外线遥控、热效应强、红外线穿透力强

紫外线的应用：荧光效应、生理作用、化学作用

声现象

本章学习的声现象包括声音的发生和传播；音调、响度和音色——即乐音的三特征；噪声的危害及控制等三部分内容经过学习应对声音的产生、传播及其特点、特征有一定的了解，知道噪声的危害、避免或减弱的方法会利用声学知识有效地控制噪声，进行环境保护，能解释许多生活中遇到的相关现象

核心知识

本章学习的内容，见下图所示需要说明的是：一、要突出本章重点；二、多与生活相联系特别关注说理或简答题中考中其实未必会考声现象的相关知识，其实重要的都是通过学习努力掌握物理学科的学习方法，为后面的学习奠定良好的基础

声源:1声音三特征:1音调

2响度

3音色

2声音的传播:1音速

2反射

3声音的分类:1乐音

2噪音:1来源

2利弊

3控制

声音的发生和传播

发生体在振动——实验；声音靠介质传播——介质：一切固液气；真空不能传声

声速——空气中声速（约340m/s）；一般的，固体中速度>液体中速度>气体中速度；声音速度随温度上升而上升

回声——回声所需时间和距离；应用

计算——和行程问题结合

2．音调、响度和音色

客观量——频率（注意人听力范围和发声范围）、振幅

主观量——音调、响度（高低大小的含义）；影响响度的因素：振幅、距离、分散程度

音色——作用；音色由发声体本身决定

3．噪声的危害和控制

噪声——物理和生活中的噪声（物理-不规则振动，生活-影响工作、学习、休息的声音）；噪声等级：分贝（0dB-刚引起听觉）；减小噪声方法（声源处、传播过程中、人耳处）；四大污染（空气污染、水污染、固体废物污染、噪声污染）

1．光源——火把、蜡烛、电灯、恒星（月亮和行星不是光源）

2．光的直线传播

光的直线传播——条件（均一）；可在真空中传播；现象（激光准直、影子、小孔成像P78及大树下的光斑、日食、月食）；真空中的光速(3×10[sup]8[/sup]m/s)，光年是长度单位

3．光的反射

反射定律——三线共面；分居两侧；角相等；光路可逆（注意叙述顺序要符合因果关系）

镜面反射和漫反射——每一条光线都符合反射定律（现象解释：抛光的金属表面、平静的水面、冰面、玻璃面可看作镜面；其他看作粗糙面，P79图5-40；应根据现象回答）

4．平面镜

平面镜成像——规律（等距、等大、正立、虚像）；能看见（看不见）像的范围；潜望镜

5．作图——按有关定律做图

1．光的折射

折射——定义（……方向一般发生变化）；折射规律（三线共面、两侧、角不等；光路可逆；注意叙述顺序要符合因果关系）；现象解释（水中的鱼变浅、水中筷子弯曲、海市蜃楼等）

2．光的传播综合问题

注意区分折射和反射光线；注意区分不同的影子和像

3．透镜

透镜中的名词——主光轴、光心、焦距、焦点（测量焦距的方法）

凸透镜、凹透镜对光线的作用——“会聚光线”和“使光线会聚”的区别：“会聚光线”是能聚于一点的光线，“使光线会聚”是光线经过凸透镜后比原来接近主光轴）

透镜的原理——多个三棱镜组合；光线在透镜的两个表面发生折射

变化了的凸透镜——玻璃球、盛水的圆药瓶、玻璃板上的水滴等

黑盒问题

4．凸透镜成像

三条特殊光线（过光心－方向不变；平行于主光轴－过光心；过光心的光线－平行于主光轴）；像距／像的大小／虚实／正倒和物距的关系；像移动的快慢（依据：光路图）；实际应用

1．温度计

温度计——常见温度计的测温物质、原理、量程（体温计：35~42℃；寒暑表：-20~50℃）

使用方法——体温计构造及使用（缩口部分；甩体温计的作用、原理；不甩的后果-只影响测低温）、温度计的使用（注意量程的选择）；校正温度计；读数（一般地，读数时不能离开物体）

温标——摄氏温标、热力学温标及换算；绝对零度；常见温度

2．物态变化

熔化和凝固——实验装置（水浴加热）；常见晶体、非晶体；熔点、凝固点；图象

汽化——蒸发；影响蒸发快慢的因素；沸腾实验装置；蒸发和沸腾的联系、区别（都是汽化；剧烈程度、发生条件等）；酒精灯的使用（可参照化学相关内容）

液化——两种途径（降温一定可使气体液化；压缩可能使气体液化）

升华和凝华——实例

3．物态变化中的热量传递

吸热——固→液→气（即使温度不变也有热量的传递）；放热——气→液→固

4．其他

现象解释——例：P3图0-3、纸锅烧水、“白气”和玻璃上的水珠（液化）、霜、露、晾衣服（蒸发和升华）、樟脑等；电冰箱原理；物态变化中的热量计算；注意名词的写法（汽、气；溶、融、熔；化、华；凝）以及字母（t和T；℃和K）

第四章 电路

1．摩擦起电 两种电荷

静电——电荷种类的判断；验电器结构（P45图）；电量（单位：库仑C）

物质微观结构——原子结构（可与化学中原子概念对照）；摩擦起电原因（核外电子的转移）

2．电路相应概念

电流（及方向：正电荷移动方向）；电源；导体、绝缘体；串联、并联；电路中的自由电荷及运动方向；电路图；通路、断路及短路；常见电路（楼道电路；电冰箱电路：第一册P60图4-18）

等效电路的判断——先去除电流表／电压表（电流表：短路；电压表：断路）再做判断

1．各个物理量（I、U、R、P）的定义、单位（单位符号）及含义、换算

电流表、电压表的使用方法（量程及量程的选择、串并联、正负极、能否直接接电源两端）及其构造

2．电阻的测量（基本方法及变化）；影响电阻的因素；滑动变阻器的构造及使用（P94图7-7）；变阻箱的使用及读数（P95图7-9、7-10；电位器）；滑动变阻器的变形（如P101图7-19）

3．欧姆定律及变形（注意物理意义）

4．串并联电流、电压、电阻公式（注意条件。如串联时功率和电阻成正比，并联时成反比；焦耳定律求功率只适用于纯电阻电路，求热量时适用于一切电路）

常用结论（各比例式；当滑动变阻器的阻值变化时，电路中各物理量的变化情况-注意推导顺序）

5．电功——W=UIt=UQ；电能表及利用电能表测功率（P130）；

电器铭牌；电冰箱工作时间系数（P130）

6．电学计算——①画等效电路图（几个状态画几个图）；②按串联、并联找等量关系和比例关系；③求解（注意电流、电压、电功率均应取同一状态下的值）

4．（13分）阅读如下资料并回答问题：

自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为势辐射，势辐射具有如下特点：○1辐射的能量中包含各种波长的电磁波；○2物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；○3在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。

处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，单位时间内从黑体表面单位央积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即 ，其中常量 瓦/（米2•开4）。

在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。

有关数据及数学公式：太阳半径 千米，太阳表面温度 开，火星半径 千米，球面积， ，其中R为球半径。

（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10－9米~1×10－4米范围内，求相应的频率范围。

（2）每小量从太阳表面辐射的总能量为多少？

（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射可认为垂直身到面积为 （ 为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。

解：．（1） ○1 （赫） ○2

（赫） ○3

辐射的频率范围为3×1012赫－15×1017赫

（2）每小量从太阳表面辐射的总能量为

○4代入数所得W=138×1010焦 ○5

（3）设火星表面温度为T，太阳到火星距离为 ，火星单位时间内吸收来自太阳的辐射能量为 ○6

○7

火星单位时间内向外辐射电磁波能量为 ○8

火星处在平衡状态 ○9即 ○10

由○10式解得火星平均温度 （开） ○11

评分标准：全题13分

（1）正确得了○1，○2，○3式，各得1分。（2）正确得出○5式，得5分，仅写出○4式，得3分。（3）正确得出○10式，得4分，仅写出○6式或○7式，得1分；仅写出○8式，得1分，正确得出○11式，得1分。

15(13分)如图所示，在xoy平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感强度为B，一带正电荷量Q的粒子，质量为m，从O点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为a、b，试求：

(1)初速度方向与x轴夹角θ．

(2)初速度的大小 20参考解答：

(1)磁场方向垂直坐标平面向里时，粒子初速度方向与x轴的夹角为θ，射入磁场做匀速圆周运动，由几何关系可作出轨迹如图所示，设圆半径为R，由数学关系可得：�

① ②

由①、②解得tgθ＝ ∴θ＝arctg ③�

当磁场方向垂直坐标平面向外时，粒子初速度方向与x轴间的夹角为

π＋θ＝π＋arctg ④

(2)由①、②解得： ⑤

由洛仑兹力提供向心力有：�QvB＝m ⑥

∴ ⑦

评分标准：本题13分，第(1)问8分，其中①式2分，②式2分，③式2分，④式2分，θ＝arcsin 或θ＝arccos 同样给分

第(2)问5分，其中⑤式2分，⑥式2分，⑦式1分

16(13分)俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章，因不能保障其继续运行，3月20号左右将坠入太平洋设空间站的总质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动�坠落时地面指挥系统使空间站在极短时间内向前喷出部分高速气体，使其速度瞬间变小，在万有引力作用下下坠设喷出气体的质量为 m，喷出速度为空间站原来速度的37倍，坠入过程中外力对空间站做功为W求：

(1)空间站做圆周运动时的线速度

(2)空间站落到太平洋表面时的速度

(设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R)

21参考解答：

(1) 设空间站做圆周运动的速度为v1，地球质量为M由牛顿第二定律得：

①

地表重力加速度为g，则： ② 由①、②式得： ③

(2) 喷出气体后空间站速度变为v2，由动量守恒定律得：

④

设空间站落到太平洋表面时速度为v3，

由动能定理得： ⑤

由③、④、⑤式得：� ⑥

17(14分)如图甲，A、B两板间距为 ，板间电势差为U，C、D两板间距离和板长均为L，两板间加一如图乙所示的电压在S处有一电量为q、质量为m的带电粒子，经A、B间电场加速又经C、D间电场偏转后进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感强度为B不计重力影响，欲使该带电粒子经过某路径后能返回S处求：

(1)匀强磁场的宽度L′至少为多少

(2)该带电粒子周期性运动的周期T

(1)AB加速阶段，由动能定理得： ①

偏转阶段，带电粒子作类平抛运动�偏转时间 ②

侧移量 ③

设在偏转电场中，偏转角为θ�

则

即θ＝ ④�

由几何关系：Rcos45°＋R＝L′⑤

Rsin45°＝ ⑥ 则 L′＝ ⑦

注：L′也可由下面方法求得：

粒子从S点射入到出偏转电场，电场力共做功为W＝2qU ⑧

设出电场时速度为v′，有 解得v′＝ ⑨

粒子在磁场中做圆周运动的半径：

∴ ⑩

(2)设粒子在加速电场中运动的时间为t2

则t2＝ ○11

带电粒子在磁场中做圆周运动的周期� ○12

实际转过的角度α＝2π－2θ＝ ○13

在磁场中运动时间t3＝ ○14

故粒子运动的周期T＝2t2＋2t1＋t3＝4L ○15

评分标准：本题14分，第(1)问8分，其中①、②、③式各1分，④式2分，⑤、⑥、⑦式各1分第(2)问6分，其中 ○12、○13、○14、式各1分，○15式2分

18、（2000年高考题）2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）。

分析与解：由于微波在大气层中以光速传播，所以若能求得从同步卫星到嘉峪关的距离L，则由运动学就能得到同步卫星发出的微波信号传到位于嘉峪关的接收站所需的时间t。如何求得L是解题的关键，首先我们知道同步卫星是位于赤道上空的，题中说明，该同步卫星的定点位置与东经98°的经线在同一平面内，而嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，隐含该同步卫星P、嘉峪关Q和地心O在同一个平面内，构成一个三角形，∠QOP=α＝40°，如图11所示，这样由余弦定理就可求得L。

设m为卫星质量，M为地球质量，r为卫星到地球中心的距离，w为卫星绕地转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有。

① ①

式中G为万有引力恒量，因同步卫星绕地心转动的角速度w与地球自转的角速度相等，有 ②

因 得 ③

设嘉峪关到同步卫星的距离为L，由余弦定理

④

所求时间为 ⑤

由以上各式得

⑥

19、“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海。此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E′通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）。

（1） 试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式

（2） （2）算出E′的数值（结果保留两位有效数字）

坠落开始时空间站的质量M=117×105kg；

轨道离地面的高度为h=146km；

地球半径R=64×106m；

坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2；

入海残片的质量=12×104kg；

入海残片的温度升高=3000K；

入海残片的入海速度为声速=340m/s；

空间站材料每1kg升温1K平均所需能量c=10×103J；每销毁1kg材料平均所需能量μ=10×107J�

分析与解：本题描述的是2001年世界瞩目的一件大事：“和平号”空间站成功地坠落在南太平洋海域。让绕地球运行的空间站按照预定的路线成功坠落在预定的海域，这件事情本身就极富挑战性，表达了人类征服自然改造自然的雄心和实力。

（1）作为一道信息题，首先我们应弄清题目所述的物理过程，建立一个正确的物理模型。 我们将空间站看作一个质点，开始时以一定的速度绕地球运行，具有一定的动能和势能，坠落开始时空间站离开轨道，经过摩擦升温，空间站大部分升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠落大海，整个过程中，总能量是守恒的。

根据题述条件，从近圆轨道到地面的空间中重力加速度g=10m/s2，若以地面为重力势能的零点，坠落过程开始时空间站在近圆轨道的势能

①

以v表示空间站在轨道上的速度，可得 ②

其中r为轨道半径，若R地表示地球半径，则r=R地+h ③

由式②、③可得空间站在轨道上的动能

（R地+h） ④

由式①、④可得，在近圆轨道上空间站的机械能

E=Mg( R地+ h) ⑤

在坠落过程中，用于销毁部分所需要的能量为Q汽=(M-m)μ⑥

用于残片升温所需要的能量Q残=cmΔT⑦

残片的动能为E残= ⑧

以E′表示其他方式散失的能量，则由能量守恒定律可得

E=Q汽+E残+Q残+E′ ⑨

由此得E′=Mg( R地+ h)-(M-m)μ- -cmΔT ⑩

(2)将题给数据代入得E′=29×1012J�

带电粒子在电磁场中运动问题

带电粒子在电磁场中运动问题，实质是力学问题，通常从受力分析，运动情况分析入手，利用力学规律，并注意几何关系即可求解。下面对两道高考压轴题作一简要分析。

20、（1994年全国）一带电质点质量为m电量为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图7中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小半径，重力忽略不计。

解析：由题意可知，质量在xy平面的第一象限的磁场中做匀速圆周运动，在磁场外做匀速直线运动。由于质点进入磁场的速度方向与飞出磁场的速度方向相垂直成90°，由此可知质点在磁场中的轨迹 是半径为R的圆O（虚线）的圆周的1/4，如图8，由题意，恰包含弦 的磁场圆有无数个，且 对应的圆心角越小，圆半径越大，反之则越小，当圆心角为180°时，即 为直径时磁场圆O'（实线）的半径最小，设其半径为r，易得

显而易见，以上找圆心及对角度的分析是解题的关键。

21、（1999年全国） 图9中虚线MN是一垂直面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在着一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为＋q、质量为m速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中的P点相遇，P到O的距离为L。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。

(2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。

分析与解：这一题是带电粒子仅在洛仑兹力作用下的运动问题，前后两个粒子做完全相同的匀速圆周运动，对应的物理规律较简单，第二问的难点在于物理情景分析和几何关系的确定，勾画草图分析，巧设角度 是解题的关键。

（1）设粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律，有

得 ①

（2）如图10所示，以OP为弦可画两个半径相同的圆，分别表示在P点相遇的两个粒子的轨道。圆心和直径分别为 O1、O2和OO1Q1,OO2Q2,在0处两个圆的切线分别表示两个粒子的射入方向，用θ表示它之间的夹角。

由几何关系可知

从0点射入到相遇，粒子1的路程为半个圆周加弧长Q1P

Q1P＝Rθ ③

粒子2的路程为半个圆周减弧长

PQ2=Rθ ④

粒子1运动的时间

⑤

其中T为圆周运动的周期。粒子2运动的时间为

⑥

两粒子射入的时间问隔 △t=t1-t2= ⑦

因 得 ⑧

由①、⑦、⑧三式得

△t=

22(13分)1951年，物理学家发现了“电子偶数”，所谓“电子偶数”就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统已知正、负电子的质量均为me，普朗克常数为h，静电力常量为k，假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足量子化理论：2mevnrn=nh/2π，n=1,2……，“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正负电子相距为L时的电势能为Ep=-k ，试求n=1时“电子偶数”的能量

29（16分）如图甲所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔一束电子以初动能Ek=120 eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行于金属板M、N组成一个匀强电场，板长L=2×10-2 m，板间距离d=4×10-3 m，偏转电场所加电压为U2=20 V现在在A、B两板间加一个如图乙所示的变化电压U1，在t=0到t=2 s时间内，A板电势高于B板电势，则在U1随时间变化的第一个周期内：�

（1）电子在哪段时间内可以从B板小孔射出？�

（2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？�

（由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板所用时间很短，可以不计）�

解：（1）能射出B板,要求电子达到B板时速度大于或等于零�

由动能定理得 -eU1=0- U1=120 V (2分)�

AB两板电压在0~1 s区间内满足关系式 U=200t (1分)�

所以U1=200t1,t1=06 s (1分)�

由于电压图象的对称性，另一对应时刻t2=14 s在第二个 周期又当B板电势高于A板电势时电子均能射出�所以能射出的时间段为0~06 s及14~4 s (2分)�

（2）设电子从偏转电场中点垂直射入时速度为v0，动能为Ek，那么侧移是�

y= (2分)�y≤ 才能射出�

所以 (1分)� Ek≥250 eV （1分）

又 Ek=eU1+Eko� (1分)� 所以120e+eU1≥250e�U1≥130 V (1分)�

又因 t1= +2=265 s (1分)�t2=4- =335 s (1分)�

所以在265 s~335 s内有电子射出 （2分）

30(14分)喷墨打印机的结构简图如图4—12所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10－5 m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。偏转板长16 cm，两板间的距离为050 cm，偏转板的右端距纸32 cm。若墨汁微滴的质量为16×10－10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是80×103 V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是20 mm求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少？（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限于平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性）为了使纸上的字放大10%，请你分析提出一个可行的方法

解：设微滴的带电量为q，它进入偏转电场后做类平抛运动，离开电场后做直线运动打到纸上，距原入射方向的距离为 y= at2+LtanΦ(2分)，又a= （1分），t= (1分)，tanΦ= (1分)，

可得y= (2分），代入数据得�q=125×10－13 C（2分）要将字体放大10%，只要使y增大为原来的11倍，可以增大电压U达88×103 V，或增大L，使L为36 cm（5分）．