1、本信息来自世纪教育网，资源最全。 第十八届全国中学生物理竞赛半决赛题目1.有一根玻璃棒置于空气中，折射率为15，中心轴长为45，凸端半径为10球体1为使玻璃棒的功能相当于理想的天文望远镜（一种能够使主光轴上无限远物体在主光轴上无限远成像的长焦系统）。 以中心轴为主光轴，玻璃棒的另一端应磨成什么样的球面？ 2 对于该玻璃棒，当从无限远物体发出的平行入射光束与玻璃棒的主光轴形成一个小角度时，从该棒发出的平行光束将与主光轴形成一个角度。 小角度，求（这个比例等于这个玻璃棒望远镜系统的视角放大倍数） 2、高压锅的正确使用方法是：用密封盖加热高压锅（如图1821），当锅里的水沸腾然后盖上压力阀。 此时，可以认为锅内只有水的饱和蒸汽，没有空气。
2、一切排除后，继续加热，直至压力阀被锅内的水蒸气顶起，锅已达到预期温度（即设计时预期达到的温度）。 有一个现有的压力锅，可以通过在海平面加热来达到。 预计温度是120，有人在海拔5000的高山上使用这个高压锅，锅里有足够的水。 图18211 如果不盖压力阀，锅内水的最高温度是多少？ 2 如果高压锅正确使用，锅内水的最高温度是多少？ 3、如果高压锅的使用方法不正确物理竞赛复赛试题，即盖上密封锅盖一段时间后，在点火前加压力阀。 此时水温为27，则加热至压力阀，刚顶起时锅内水温是多少？ 如果继续加热，锅里水的最高温度是多少？ 假设空气不溶于水，已知：水的饱和蒸气压 ( ) 与温度之间的关系如下： 图 1822. 大气压 ( ) 与海拔高度的简化图。
3、如图1823所示，27时，(27)3610； 0, (0) 图18-2-2 图18-2-3 3. 有两个氢原子处于基态，静止物理竞赛复赛试题，有速度 已知，两者的速度相互碰撞，在一条直线上直线。 在碰撞过程中，部分动能可能被氢原子吸收，导致原子从基态跃迁到激发态。 然后，原子移动到较低的能级。 状态转变，并发射光子。 如果你想在碰撞后发射光子，请尝试演示：所需的最小速度是多少（用 表示）？ 电子电荷已知，质子质量为，电子质量为，氢原子的基态能量为1358。图1824 四． 如图1824所示，均匀磁场的方向垂直于纸张，磁感应强度随时间变化。 （它是一个大于零的常数。）有两个相同的均匀金属环。
4. 相互重叠并固定在如图所示的位置。 环面位于图中的纸平面内。 环的半径为 ，电阻为 ，交点电接触良好，两环的接触点与它们之间的短弧相对。 圆心的张角为60°。计算时计算的是均匀磁场对每个圆环的作用力，不考虑感应电流之间的相互作用。 图1825 5、如图1825所示，一个薄壁导体球壳（以下简称球壳）的中心位于球壳与电池正极的连接点，其端电压为通过一根细电线连接90，电池的负极接地，在球壳的外侧一点，有一个电荷为10109的点电荷，在电荷为16109的一点处，点与点之间的距离为20，点与点之间的距离为40。现在想象球壳的半径从10慢慢增加到50。问题：在这个过程的不同阶段，有多少电流从地球流到球壳？知道静电力吗常数910/假设点电荷可以穿过球壳壁进入导体球壳而不与导体接触
5、墙壁接触 6、玩具“火箭”由上下两部分和短而硬（即刚度系数大）的轻质弹簧组成。 上部的质量为 ，下部的质量为 。 弹簧与它一起夹紧。 在此期间，弹簧彼此接触而不被固定，压缩弹簧并锁定它们。 此时，弹簧的弹性势能是已知的固定值。 锁可以通过遥控解锁，使弹簧恢复到原来的长度并释放其弹性势能。 假设这个释放过程的时间极短，第一个选择是当玩具位于干井的井口并处于静止状态时解锁，使得上部被提升到空中。 第二种选择是让玩具从井口静止开始。 它自由下落，撞击井底（井足够深），然后以原来的速度反弹。 回弹后，玩具垂直向上运动至距井口一定深度，解锁。 1 在第一个选项中，玩具的上部升起并达到最大高度（距井口）是多少？ 它的能量是由什么形式的能量转化而来的？
6. ?2 在第二个选项中，玩具上部在空中能达到的最大高度（也是从井口开始测量）是多少？ 并定量讨论其能量可能由什么形式的能量转化而来。 第十八届全国中学生物理竞赛半决赛题（二）参考答案 一、参考答案 1 对于望远镜系统，从主光轴上无穷远物点发出的入射光是平行于光轴的光线。 经过系统后的出射光线也应平行于主光轴，即像点也距离主光轴无限远，如图1826所示。图中1为中心图左端球体。 1826 由正弦定理、折射定律和小角近似给出 () () () 1 () 1) 1 (1)，即 () 11 (1) 当光线射到另一端时面，其折射光线平行于主光轴，可知端面球心一定在端面顶点的左侧，即等于端面的半径球体，如图1826所示，仿照上面
7. 面向左端的球面的折射关系可得 ()11 (1)，由方程和方程代入数值可得 5. 右端为外凸球面半径等于5。 图18272 假设从无穷远处入射到物点上的平行光线由 表示 现在求该点的位置。 中，有 () ()，已知 和 都是小角。 那么就有(1(1))，对比公式可知，它位于垂直于主光轴的平面上。已知玻璃棒是一个天文望远镜系统，所以当近轴光线通过时通过点从杆的右端面射出，它们会互相平行，很容易看出，发射的光线会沿着原来的方向射出，也就是从杆的右端面射出的平行光线的方向任何穿过该点的光线（包括光线）的玻璃棒，该方向与主光轴的夹角为，如图1827
8. 可得 2 () ()，由式可得 () ()，则 2。 2. 参考解 1 由图 1828 可知，在海平面上，当大气压 (0) 为5000，大气压为（5000） 5310 图1828 图1829 这里水沸腾时的饱和蒸气压应该等于这个值。 从图1829可以看出对应的温度，即沸点为82，当达到这个温度时，锅里的水开始沸腾，温度不再升高，所以在5000米高处山上，如果高压锅不加盖，锅内温度最高可达822℃。 从图1829可以看出，在120℃时，水的饱和蒸气压为(120)19810，而在海平面时，大气压为(0)10110。由此可见，压力为附加压力阀门的最大压力为 (120) (0) () 96710 在 5000 米高的山上，大气压力与压力阀门的附加压力之和为 (5000) () 如果阀门在此高度顶升时间，那么应该等于，即从图1829可以看出，锅里的水在112开始沸腾，温度不再上升。 因此，如果高压锅使用方法正确，锅内水的温度在海拔5000℃时可达1123℃。当高压锅使用方法不正确时。 ，锅内有空气，调压阀时，内部水蒸气饱和。 从图1829可以看出，27点时，问题(27)3610中已经给出了水的饱和蒸气压