文档介绍：第26届全国中学生物理竞赛复赛试卷http://hfwq.
一、填空(问答)题(每题5分,共25分)http://hfwq.
:电场的方向都垂直于纸面并指向纸里,电场强度的大小自左向右逐渐增大,如图所示。这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。

-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字) 。http://hfwq.
,即使赤脚站在地上也不会触电,原因是
;另一方面,即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作,测电笔仍会发亮,原因是
。
,所有电源的电动势均为E0,所有电阻器的电阻值均为R0,所有电容器的电容均为C0,则图示电容器A极板上的电荷量为。
,给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度,使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程:“把参考点设于如图所示的地面上一点O,此时摩擦力f的力矩为0,从而地面木块的角动量将守恒,这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误,并给出正确的解释:

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二、(20分)http://hfwq.
图示正方形轻质刚性水平桌面由四条完全相同的轻质细桌腿1、2、3、4支撑于桌角A、B、C、D处,桌腿竖直立在水平粗糙刚性地面上。已知桌腿受力后将产生弹性微小形变。现于桌面中心点O至角A的连线OA上某点P施加一竖直向下的力F,令,求桌面对桌腿1的压力F1。http://hfwq.
三、(15分)
,置于光滑水平桌面上,弹簧的另一端与固定墙面相连,小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察,此体系的机械能是否守恒,并说明理由。

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,则地球-月球系统可看成孤立系统。若把地球和月球都看作是质量均匀分布的球体,它们的质量分别为M和m,月心-地心间的距离为R,万有引力恒量为G。学生甲以地心为参考系,利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到月球相对于地心参考系的加速度为;学生乙以月心为参考系,同样利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到地球相对于月心参考系的加速度为。这二位学生求出的地-月间的相对加速度明显矛盾,请指出其中的错误,并分别以地心参考系(以地心速度作平动的参考系)和月心参考系(以月心速度作平动的参考系)求出正确结果。http://hfwq.
四、(20分)火箭通过高速喷射燃气产生推力。设温度T1、压强p1的炽热高压气体在燃烧室内源源不断生成,并通过管道由狭窄的喷气口排入气压p2的环境。假设燃气可视为理想气体,其摩尔质量为μ,每摩尔燃气的内能为u=cVT(cV是常量,T为燃气的绝对温度)。在快速流动过程中,对管道内任意处的两个非常靠近的横截面间的气体,可以认为它与周围没有热交换,但其内部则达到平衡状态,且有均匀的压强p、温度T和密度ρ,它们的数值随着流动而不断变化,并满足绝热方程(恒量),式中R为普适气体常量,求喷气口处气体的温度与相对火箭的喷射速率。http://hfwq.
五、(20分)内半径为R的直立圆柱器皿内盛水银,绕圆柱轴线匀速旋转(水银不溢,皿底不露),稳定后的液面为旋转抛物面。若取坐标原点在抛物面的最低点,纵坐标轴z与圆柱器皿的轴线重合,横坐标轴r与z轴垂直,则液面的方程为,式中ω为旋转角速度,g为重力加速度(当代已使用大面积的此类旋转水银液面作反射式天文望远镜)。http://hfwq.
观察者的眼睛位于抛物面最低点正上方某处,保持位置不变,然后使容器停转,待液面静止后,发现与稳定旋转时相比,看到的眼睛的像的大小、正倒都无变化。求人眼位置至稳定旋转水银面最低点的距离。
六、(20分)两惯性系S′与S初始时刻完全重合,前者相对后者沿z轴正向以速度v高速运动。作为光源的自由质点静止于S′系中,以恒定功率P向四周辐射(各向同性)光子。在S系中观察,辐射偏向于光源前部(即所谓的前灯效应)。
,S′系中向前的那一半辐射将集中于光源前部以x轴为轴线的圆锥内。求该圆锥的半顶角α。已知相对论速度变换关系为

式中ux与ux′分别为S与S′系中测得的速度x分量,c为光速。
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七、(20分)http://hfwq.
、以速度V沿光入射方向运动的理想反射镜(无吸收)上,试用光子与镜子碰撞的观点确定反射光的光子能量E′。