物理竞赛试题（奥林匹克物理竞赛试题）

本文目录一览：

• 1、物态变化 物理竞赛题
• 2、求找初二物理竞赛题
• 3、高二学期物理竞赛
• 4、物理竞赛试题
• 5、初中物理竞赛题
• 6、物理竞赛试题：如图所示,一个密闭容器中装满水,容器中部等高处有A,B两个细管出口,下部有一个细管出口C,

物态变化 物理竞赛题

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

物理竞赛试题（奥林匹克物理竞赛试题）

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1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？

2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）

3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？

4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？

5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?

(不考虑温度对灯丝de ying xiang)

吧：

1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。

2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。

3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=UU/R=64/2=32W。

4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(UU/R1)+(UU/R2)

R1=UU/P额=36/6=6(欧姆)；R2=UU/P额=36/3=12(欧姆)。

代入上式得：P=（33/6+33/12）=9/4(W)。

5、串联电路电流处处相等。同理：

R1=UU/P额=144/6=24(欧姆)；R2=UU/P额=144/12=12(欧姆)。

电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。

所以P1=IIR1=6（W）；P2=IIR2=3(W)。

总功率P=P1+P2=9（W）。

6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。

R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A

R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A

串联时，电路中电流相同，因为个额定电流小，则只有个正常发光。

电压是：U=IR=0.5(12+4)=8V

P1=I^2R1=0.2512=3W,P2=0.254=1W

并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。

干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A

7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;

1.小灯泡的额定功率?

2.滑动变阻器的阻值?

一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)

当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v

变阻器两端电压18-9=9v

所以滑动变阻器的电阻为2R R为灯泡电阻

所以当变阻器为电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v

此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器电阻12欧姆

8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。

9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1

1 ：

I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧

U灯=4伏或5伏

因为灯功率大于电阻功率

所以U灯=5伏

2 “

1.8W/U+U/30欧=0.5A

将解得的U取小于8的值

R1=UU/1.8w

11一、电功率测量问题

例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。

（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；

A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅

（2）需要测量的数据有 、 ；

（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。

解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。

（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；

（3）设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则

，即 。

点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。

二、电路安全问题

例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：

（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？

（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？

（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？

解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的电流为1A，根据 可知：

。

所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。

（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。

（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。

点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。

比较酒精、水银温度计，酒精温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为___________________________________，水银温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为水银__________________________________________（液态酒精凝固点是）。

2、如图1所示，三支温度计的示数分别应该是（a）______(b)_______(c)________.

3、是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保，一种新型环保电冰箱就是利用代替氟里昂进行工作的.如图2所示，在管子里流动，当它流经冷冻室时就会发生 ___________ （液化/汽化）现象，并 ________ （吸收/放出）热量.

4、戴的人从寒冷的室外进入温暖的室内，的镜片上会出现一层小水珠而看不清物体，即使不擦镜片，过一段时间镜片上的小水珠也不见了．这一过程中包含的物态变化先是____________，后是___________．

5、去年冬季，无锡市大雾天气比往年频繁，而霜却比往年少见。从物态变化分析，“雾”的形成属于__________现象，“霜”的形成属于__________现象；“霜比往年少见”说明我市去年冬季平均气温比往年_________（高/低）。

6、北方冬天的地窖放几桶水，可以利用水_______时要____________，使地窖内的温度不会降的过低而冻坏地窖内存放的菜。

7、生活处处有物理，留心观察皆学问.你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于 _____________ 的缘故.

8、据，国外有人利用水的沸点与压强的关系，设计了一种“真空洗衣机”。它不需要洗衣粉就能使常温的水产生大量的气泡，从而达到洗涤的效果。你认为这则真实吗？_________ 你的道理是________________________。

9、请依照表中的示例完成下表。

物理现象 物态变化 示例 烧开水时冒出“白气”的形成过程 液化 1 凝固 2 放在箱子里的樟脑丸过一段时间会变小 10、沈括纪念馆要浇铸沈括纪念铜像．在用铜块浇铸铜像的过程中，铜块发生的物态变化先是___________后是___________。

11、寒冷的冬天，公园里冰雕作品的质量会一天天减少，这是___________现象。

12、对于小手术的麻醉，医生常用一种透明的、沸点为13.01℃的液体，把准备施行手术的地方“冻结”起来，这是医生利用液体________时需要_______热的原理。

13、海波被加热熔化的过程中，温度将________；物体在凝固过程中，都要________热量，而非晶体在凝固时，温度将_______。

14、铝的熔点是660℃，那么660℃的铝在熔化过程中处于______________状态。

15、在加热条件完全相同的条件下，甲、乙、丙三种物质的熔化图像，由图可知：⑴这三种物质中，_______________可能是同种物质；

⑵_______的质量一定比__________的质量大。

16、如图3甲是测量冰的温度，其中正确的图是__________，此时温度计示数如图乙，冰的温度是_________℃

求找初二物理竞赛题

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

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1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？

2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）

3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？

4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？

5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?

(不考虑温度对灯丝de ying xiang)

吧：

1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。

2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。

3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=UU/R=64/2=32W。

4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(UU/R1)+(UU/R2)

R1=UU/P额=36/6=6(欧姆)；R2=UU/P额=36/3=12(欧姆)。

代入上式得：P=（33/6+33/12）=9/4(W)。

5、串联电路电流处处相等。同理：

R1=UU/P额=144/6=24(欧姆)；R2=UU/P额=144/12=12(欧姆)。

电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。

所以P1=IIR1=6（W）；P2=IIR2=3(W)。

总功率P=P1+P2=9（W）。

6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。

R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A

R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A

串联时，电路中电流相同，因为个额定电流小，则只有个正常发光。

电压是：U=IR=0.5(12+4)=8V

P1=I^2R1=0.2512=3W,P2=0.254=1W

并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。

干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A

7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;

1.小灯泡的额定功率?

2.滑动变阻器的阻值?

一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)

当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v

变阻器两端电压18-9=9v

所以滑动变阻器的电阻为2R R为灯泡电阻

所以当变阻器为电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v

此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器电阻12欧姆

8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。

9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1

1 ：

I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧

U灯=4伏或5伏

因为灯功率大于电阻功率

所以U灯=5伏

2 “

1.8W/U+U/30欧=0.5A

将解得的U取小于8的值

R1=UU/1.8w

11一、电功率测量问题

例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。

（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；

A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅

（2）需要测量的数据有 、 ；

（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。

解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。

（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；

（3）设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则

，即 。

点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。

二、电路安全问题

例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：

（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？

（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？

（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？

解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的电流为1A，根据 可知：

。

所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。

（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。

（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。

点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。

高二学期物理竞赛

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

大哥（大姐）求求您看看吧！

是我亲自挑选的！

并且我还帮你遭到了解析！

所谓出奇制胜嘛。 O(∩_∩)O~4

1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？

2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）

3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？

4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？

5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?

(不考虑温度对灯丝de ying xiang)

吧：

1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。

2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。

3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=UU/R=64/2=32W。

4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(UU/R1)+(UU/R2)

R1=UU/P额=36/6=6(欧姆)；R2=UU/P额=36/3=12(欧姆)。

代入上式得：P=（33/6+33/12）=9/4(W)。

5、串联电路电流处处相等。同理：

R1=UU/P额=144/6=24(欧姆)；R2=UU/P额=144/12=12(欧姆)。

电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。

所以P1=IIR1=6（W）；P2=IIR2=3(W)。

总功率P=P1+P2=9（W）。

6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。

R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A

R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A

串联时，电路中电流相同，因为个额定电流小，则只有个正常发光。

电压是：U=IR=0.5(12+4)=8V

P1=I^2R1=0.2512=3W,P2=0.254=1W

并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。

干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A

7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;

1.小灯泡的额定功率?

2.滑动变阻器的阻值?

一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)

当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v

变阻器两端电压18-9=9v

所以滑动变阻器的电阻为2R R为灯泡电阻

所以当变阻器为电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v

此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器电阻12欧姆

8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。

9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1

1 ：

I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧

U灯=4伏或5伏

因为灯功率大于电阻功率

所以U灯=5伏

2 “

1.8W/U+U/30欧=0.5A

将解得的U取小于8的值

R1=UU/1.8w

11一、电功率测量问题

例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。

（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；

A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅

（2）需要测量的数据有 、 ；

（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。

解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。

（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；

（3）设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则

，即 。

点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。

二、电路安全问题

例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：

（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？

（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？

（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？

解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的电流为1A，根据 可知：

。

所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。

（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。

（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。

点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。

比较酒精、水银温度计，酒精温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为___________________________________，水银温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为水银__________________________________________（液态酒精凝固点是）。

2、如图1所示，三支温度计的示数分别应该是（a）______(b)_______(c)________.

3、是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保，一种新型环保电冰箱就是利用代替氟里昂进行工作的.如图2所示，在管子里流动，当它流经冷冻室时就会发生 ___________ （液化/汽化）现象，并 ________ （吸收/放出）热量.

4、戴的人从寒冷的室外进入温暖的室内，的镜片上会出现一层小水珠而看不清物体，即使不擦镜片，过一段时间镜片上的小水珠也不见了．这一过程中包含的物态变化先是____________，后是___________．

5、去年冬季，无锡市大雾天气比往年频繁，而霜却比往年少见。从物态变化分析，“雾”的形成属于__________现象，“霜”的形成属于__________现象；“霜比往年少见”说明我市去年冬季平均气温比往年_________（高/低）。

6、北方冬天的地窖放几桶水，可以利用水_______时要____________，使地窖内的温度不会降的过低而冻坏地窖内存放的菜。

7、生活处处有物理，留心观察皆学问.你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于 _____________ 的缘故.

8、据，国外有人利用水的沸点与压强的关系，设计了一种“真空洗衣机”。它不需要洗衣粉就能使常温的水产生大量的气泡，从而达到洗涤的效果。你认为这则真实吗？_________ 你的道理是________________________。

9、请依照表中的示例完成下表。

物理现象 物态变化 示例 烧开水时冒出“白气”的形成过程 液化 1 凝固 2 放在箱子里的樟脑丸过一段时间会变小 10、沈括纪念馆要浇铸沈括纪念铜像．在用铜块浇铸铜像的过程中，铜块发生的物态变化先是___________后是___________。

11、寒冷的冬天，公园里冰雕作品的质量会一天天减少，这是___________现象。

12、对于小手术的麻醉，医生常用一种透明的、沸点为13.01℃的液体，把准备施行手术的地方“冻结”起来，这是医生利用液体________时需要_______热的原理。

13、海波被加热熔化的过程中，温度将________；物体在凝固过程中，都要________热量，而非晶体在凝固时，温度将_______。

14、铝的熔点是660℃，那么660℃的铝在熔化过程中处于______________状态。

15、在加热条件完全相同的条件下，甲、乙、丙三种物质的熔化图像，由图可知：⑴这三种物质中，_______________可能是同种物质；

⑵_______的质量一定比__________的质量大。

16、如图3甲是测量冰的温度，其中正确的图是__________，此时温度计示数如图乙，冰的温度是_________℃

这里还有个压强。公式是P=rough,rou是密度，h是深度，深度越深，压强越大，C在下部，压强大于B处，水压大：如果是C这个情况，AB都不会有水流出，AB位置等高，气压相同，不会流水

物理竞赛试题

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

初中物理竞赛题

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

大哥（大姐）求求您看看吧！

是我亲自挑选的！

并且我还帮你遭到了解析！

所谓出奇制胜嘛。 O(∩_∩)O~4

1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？

2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）

3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？

4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？

5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?

(不考虑温度对灯丝de ying xiang)

吧：

1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。

2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。

3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=UU/R=64/2=32W。

4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(UU/R1)+(UU/R2)

R1=UU/P额=36/6=6(欧姆)；R2=UU/P额=36/3=12(欧姆)。

代入上式得：P=（33/6+33/12）=9/4(W)。

5、串联电路电流处处相等。同理：

R1=UU/P额=144/6=24(欧姆)；R2=UU/P额=144/12=12(欧姆)。

电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。

所以P1=IIR1=6（W）；P2=IIR2=3(W)。

总功率P=P1+P2=9（W）。

6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。

R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A

R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A

串联时，电路中电流相同，因为个额定电流小，则只有个正常发光。

电压是：U=IR=0.5(12+4)=8V

P1=I^2R1=0.2512=3W,P2=0.254=1W

并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。

干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A

7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;

1.小灯泡的额定功率?

2.滑动变阻器的阻值?

一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)

当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v

变阻器两端电压18-9=9v

所以滑动变阻器的电阻为2R R为灯泡电阻

所以当变阻器为电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v

此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器电阻12欧姆

8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。

9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1

1 ：

I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧

U灯=4伏或5伏

因为灯功率大于电阻功率

所以U灯=5伏

2 “

1.8W/U+U/30欧=0.5A

将解得的U取小于8的值

R1=UU/1.8w

11一、电功率测量问题

例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。

（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；

A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅

（2）需要测量的数据有 、 ；

（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。

解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。

（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；

（3）设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则

，即 。

点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。

二、电路安全问题

例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：

（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？

（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？

（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？

解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的电流为1A，根据 可知：

。

所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。

（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。

（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。

点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。

比较酒精、水银温度计，酒精温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为___________________________________，水银温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为水银__________________________________________（液态酒精凝固点是）。

2、如图1所示，三支温度计的示数分别应该是（a）______(b)_______(c)________.

3、是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保，一种新型环保电冰箱就是利用代替氟里昂进行工作的.如图2所示，在管子里流动，当它流经冷冻室时就会发生 ___________ （液化/汽化）现象，并 ________ （吸收/放出）热量.

4、戴的人从寒冷的室外进入温暖的室内，的镜片上会出现一层小水珠而看不清物体，即使不擦镜片，过一段时间镜片上的小水珠也不见了．这一过程中包含的物态变化先是____________，后是___________．

5、去年冬季，无锡市大雾天气比往年频繁，而霜却比往年少见。从物态变化分析，“雾”的形成属于__________现象，“霜”的形成属于__________现象；“霜比往年少见”说明我市去年冬季平均气温比往年_________（高/低）。

6、北方冬天的地窖放几桶水，可以利用水_______时要____________，使地窖内的温度不会降的过低而冻坏地窖内存放的菜。

7、生活处处有物理，留心观察皆学问.你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于 _____________ 的缘故.

8、据，国外有人利用水的沸点与压强的关系，设计了一种“真空洗衣机”。它不需要洗衣粉就能使常温的水产生大量的气泡，从而达到洗涤的效果。你认为这则真实吗？_________ 你的道理是________________________。

9、请依照表中的示例完成下表。

物理现象 物态变化 示例 烧开水时冒出“白气”的形成过程 液化 1 凝固 2 放在箱子里的樟脑丸过一段时间会变小 10、沈括纪念馆要浇铸沈括纪念铜像．在用铜块浇铸铜像的过程中，铜块发生的物态变化先是___________后是___________。

11、寒冷的冬天，公园里冰雕作品的质量会一天天减少，这是___________现象。

12、对于小手术的麻醉，医生常用一种透明的、沸点为13.01℃的液体，把准备施行手术的地方“冻结”起来，这是医生利用液体________时需要_______热的原理。

13、海波被加热熔化的过程中，温度将________；物体在凝固过程中，都要________热量，而非晶体在凝固时，温度将_______。

14、铝的熔点是660℃，那么660℃的铝在熔化过程中处于______________状态。

15、在加热条件完全相同的条件下，甲、乙、丙三种物质的熔化图像，由图可知：⑴这三种物质中，_______________可能是同种物质；

⑵_______的质量一定比__________的质量大。

16、如图3甲是测量冰的温度，其中正确的图是__________，此时温度计示数如图乙，冰的温度是_________℃

这里还有个压强。公式是P=rough,rou是密度，h是深度，深度越深，压强越大，C在下部，压强大于B处，水压大：如果是C这个情况，AB都不会有水流出，AB位置等高，气压相同，不会流水

这位朋友，这个题目很简单，让我给你作答。

什么叫“变速比”?即动轮盘，飞轮盘最小，这样自行车可以达到速。（不知道你骑不骑变速车，我光Giant的变速车就丢了两辆呢！）

那么什么样的动轮呢？就是齿轮最多的那个。

那么什么养的飞轮最小呢？就是齿轮最少的那个。

所以我们查表发现，最快速是，动轮48个齿轮，飞轮15个齿轮。

又知道两个轮具有同样的线速度，因此两个轮的速度之比就是其角速度之比。

动轮周长是48：飞轮周长是15=动轮角速度：飞轮角速度

即动轮的角速度为15/48 圈/秒

已知轮子直径为0.66米，周长为0.66π米

所以车速即为动轮的线速度即动轮角速度乘以周长=33π/160

我大晚上的这么认真，希望对你有帮助！

也请采纳我的！谢谢您的体谅！

物理竞赛试题：如图所示,一个密闭容器中装满水,容器中部等高处有A,B两个细管出口,下部有一个细管出口C,

第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2 ，两端和中心别固连着质量为 的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为 的小球A，以一给定速度 沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。缸内盛有一定质量的气体。缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。轴穿过气缸处不漏气。 如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强 和体积 遵从以下的过程方程式 图1 其中 , 均为常量, ＞1（其值已知）。可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 式中 和 ,分别表示末态和初态的体积。如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度 做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量 和经过的时间 遵从以 图2下的关系式 式中 为气体的体积， 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。 上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态 与另一已知状态 之间的内能之（结果要用状态 、 的压强 、 和体积 、 及常量 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中 图1和 是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），和 是理想电容器，它们的电容都为C，初始时都不带电，G点接地。现在A、G间接上一交变电源，其电压 ，随时间t变化的图线如图2所示．试分别在图3和图4中准确地画出D点的电压 和B点的电压 在t＝0到t=2T时间间隔内随时间t变化的图线，T为交变电压 的周期。图2 图3 图4五、（25分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组（线圈）中，通上三相交流电，产生随时间、空间作周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。 为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们求解下面的问题。 设有一与轨道平面垂直的磁场，磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为 式中 、 、 均为已知常量，坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t，轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的，如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面，“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里，“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为 ，与轨道平行的金属框边MQ的长度为d，金属框的电阻为R，不计金属框的电感。1．试求在时刻t，当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力，设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为 。2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。六、（23分）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。所有光学元件均放在一直长圆筒内。筒内有：三个焦距分别为 、 和 的透镜 , , ， ；观察屏P，它是一块带有刻度的玻璃片；由三块形状相同的等腰棱镜构成的 图1分光元件（如图1所示），棱镜分别用折射率不同的玻璃制成，两侧棱镜的质料相同，中间棱镜则与它们不同，棱镜底面与圆筒轴平行。圆筒的一端有一与圆筒轴垂直的狭缝，它与圆筒轴的交点为S，缝平行于棱镜的底面．当有狭缝的一端对准筒外的光源时，位于圆筒另一端的人眼可观察到屏上的光谱。 已知：当光源是钠光源时，它的谱线（波长为589.3 nm，称为D线）位于圆筒轴与观察屏相交处。制作棱镜所用的玻璃，一种为冕牌玻璃，它对钠D线的折射率 ＝1.5170;另一种为火石玻璃，它对钠D线的折射率 =1.7200。 1.试在图2中绘出圆筒内诸光学元件相对位置的示意图并说出各元件的作用。2.试论证三块棱镜各应由何种玻璃制成并求出三棱镜的顶角 的数值。 图2七、（16分）串列静电 加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有 V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度 。 电子电荷量 C，质子的静止质量 kg。

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1.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A，求它的电阻，电功率是多大？

2.标有“12V、6W”的小灯泡。正常发光时的电流是多大？电阻是多大？（不考虑温度对电阻丝的影响）

3.一根电炉丝在16V电压的电路中，通过他的电流为0.5A；若把它接在电压为8V的电路中，它的电功率是多少？

4.把标有“6V、6W”的L1和标有“6V、3W”的L2的两盏灯并联接在3V的电源上，则电路中的总功率是多大？

5.把一个标有“12V 6W"的小灯泡和把一个标有"12V 12W"的小灯泡相串联接在电源电压为18V的电路中,则每盏小灯泡的电功率是多大?总功率多大?

(不考虑温度对灯丝de ying xiang)

吧：

1、R=U/I=16/0.5=32（欧姆）。

2、正常发光也就是在额定电压下工作。I=P/U=6/12=0.5(A)；电阻R=U/I=12/0.5=24(欧姆)。

3、首先得到电阻R=16/0.5=32(欧姆)。接在8V电路中的电功率为P=UU/R=64/2=32W。

4、并联电路电压处处相等。P=P1+P2=(UU/R1)+(UU/R2)

R1=UU/P额=36/6=6(欧姆)；R2=UU/P额=36/3=12(欧姆)。

代入上式得：P=（33/6+33/12）=9/4(W)。

5、串联电路电流处处相等。同理：

R1=UU/P额=144/6=24(欧姆)；R2=UU/P额=144/12=12(欧姆)。

电路中的总电流I=U/(R1+R2)=18/36=0.5(A)。

所以P1=IIR1=6（W）；P2=IIR2=3(W)。

总功率P=P1+P2=9（W）。

6.将标有"6V 3W"和"6V 9W"的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,正常发光的是灯___个___，则加在电路两端电压是__8V____，此时两灯的实际功率各为__3____W和____1__W。两盏灯并联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，正常发光的是灯______，则干路的电流是___2___A;此时两灯的实际功率各为__3____W和____9__W。

R1=U1^2/P1=36/3=12,I1=P1/U1=3/6=0.5A

R2=36/9=4,I2=9/6=1.5A

串联时，电路中电流相同，因为个额定电流小，则只有个正常发光。

电压是：U=IR=0.5(12+4)=8V

P1=I^2R1=0.2512=3W,P2=0.254=1W

并联时，二端的电压相同是6V时，二个灯都能正常发光。

干路电流是：I=I1+I2=0。5+1。5=2A

7.电源电压U=18V,小灯泡的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡的实际功率为6W.求;

1.小灯泡的额定功率?

2.滑动变阻器的阻值?

一个串联电路中有一个小灯泡L,一个滑动变阻器R和电源,已知当滑片P向右滑动,电阻越大)

当滑动变阻器的滑片移至中点时,小灯泡L正常发光;说明此时灯泡两端电压为9v

变阻器两端电压18-9=9v

所以滑动变阻器的电阻为2R R为灯泡电阻

所以当变阻器为电阻时灯泡两端电压为18／3R＊R＝6v

此时功率为6W可求电流1A 电阻6欧姆 所以额定功率为9＊9／6＝13.5W 滑动变阻器电阻12欧姆

8。.额定功率为4W的小灯与5Ω的电阻串联到9V的电源上，小灯泡正常发光，其消耗功率大于电阻的耗电功率，求小灯泡的额定电压。

9.额定电压小于8V的小灯泡的电功率为1.8V，当它与R=30Ω的电阻并联接入电路中，干路电流为0.5A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定电压U和电阻R1

1 ：

I=4W/U灯=(9V-U灯)/5欧

U灯=4伏或5伏

因为灯功率大于电阻功率

所以U灯=5伏

2 “

1.8W/U+U/30欧=0.5A

将解得的U取小于8的值

R1=UU/1.8w

11一、电功率测量问题

例1 小明想测量自己家中的一台电风扇的功率。

（1）他家中可用的器材有：一个电能表（表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V 40W”字样的台灯，还需要 （限选一种）；

A. 测电笔 B. 电线 C. 手表 D. 电饭锅

（2）需要测量的数据有 、 ；

（3）电风扇功率的表达式为 （用（2）中的字母表示）。

解析：（1）伏安法可以测量用电器功率，而这里涉及的是测量用电器功率的另外一种方法。使用电能表测量用电器的功率，必须计时，因此还缺手表，即C。

（2）因为电能表表面上每千瓦时转数已经模糊不清，但是电能表转盘在工作时能正常转动，所以我们必须借助“220V 40W”字样的台灯来帮助完成实验，即让台灯单独工作t时间，记录电能表转动的圈数 ，再在时间t内让电风扇单独工作，记录电能表转动圈数 ，这样通过换算计算出电风扇的功率，所以要测定台灯和电风扇各工作相同时间电能表转动圈数 、 ；

（3）设电能表每度量1千瓦时的电能，转盘转动圈数为N，则时间t内，台灯的功率为 ； ；则

，即 。

点评：关于电能表测量用电器功率的问题，也许我们都已经习惯了书本上的那种按部就班的方法，但是我们要学会利用书本的知识点，进行适当的转换，这才能达到举一反三、解决实际问题的学习目的。

二、电路安全问题

例2 如图所示的电路中，定值电阻 ，滑动变阻器上标有“40 1A”的字样。电源电压是30V，当开关S合上时，为了保证各电阻不损坏：

（1）滑动变阻器 的电阻变化范围是多大？

（2）通电5min电路消耗的电能最多为多少？

（3）通电10min电阻 上电流做功至少是多少？

解析：（1）滑动变阻器上标有“40 1A”，可知电路中的电流为1A，根据 可知：

。

所以 接入电路的最小阻值为 ，即滑动变阻器的变化范围是20 ~40 。

（2）若使电路5min消耗的电能最多，在电压为U＝30V不变的情况下，根据 可知，电路中的电流I必须，再根据 可知，此时电路中的电阻必须最小，而 接入电路的最小阻值为 ，因此此时电路总电阻为 ，此时的电流为 ，即电路中5min消耗电能最多为： 。

（3）由 可知，10min 上电流做功最少时，I必须最小，这时 接入电路的电阻为40 。 ， 。

点评：本题涉及到实际应用中的电路参量变化以及电路安全的问题，是一道实践性很强的应用类问题，解题的关键是弄清不同要求下相关物理量的取值要求，并且会选择合适的公式进行求解。

比较酒精、水银温度计，酒精温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为___________________________________，水银温度计不能用来测________（选填高/低）温物体，这是因为水银__________________________________________（液态酒精凝固点是）。

2、如图1所示，三支温度计的示数分别应该是（a）______(b)_______(c)________.

3、是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保，一种新型环保电冰箱就是利用代替氟里昂进行工作的.如图2所示，在管子里流动，当它流经冷冻室时就会发生 ___________ （液化/汽化）现象，并 ________ （吸收/放出）热量.

4、戴的人从寒冷的室外进入温暖的室内，的镜片上会出现一层小水珠而看不清物体，即使不擦镜片，过一段时间镜片上的小水珠也不见了．这一过程中包含的物态变化先是____________，后是___________．

5、去年冬季，无锡市大雾天气比往年频繁，而霜却比往年少见。从物态变化分析，“雾”的形成属于__________现象，“霜”的形成属于__________现象；“霜比往年少见”说明我市去年冬季平均气温比往年_________（高/低）。

6、北方冬天的地窖放几桶水，可以利用水_______时要____________，使地窖内的温度不会降的过低而冻坏地窖内存放的菜。

7、生活处处有物理，留心观察皆学问.你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于 _____________ 的缘故.

8、据，国外有人利用水的沸点与压强的关系，设计了一种“真空洗衣机”。它不需要洗衣粉就能使常温的水产生大量的气泡，从而达到洗涤的效果。你认为这则真实吗？_________ 你的道理是________________________。

9、请依照表中的示例完成下表。

物理现象 物态变化 示例 烧开水时冒出“白气”的形成过程 液化 1 凝固 2 放在箱子里的樟脑丸过一段时间会变小 10、沈括纪念馆要浇铸沈括纪念铜像．在用铜块浇铸铜像的过程中，铜块发生的物态变化先是___________后是___________。

11、寒冷的冬天，公园里冰雕作品的质量会一天天减少，这是___________现象。

12、对于小手术的麻醉，医生常用一种透明的、沸点为13.01℃的液体，把准备施行手术的地方“冻结”起来，这是医生利用液体________时需要_______热的原理。

13、海波被加热熔化的过程中，温度将________；物体在凝固过程中，都要________热量，而非晶体在凝固时，温度将_______。

14、铝的熔点是660℃，那么660℃的铝在熔化过程中处于______________状态。

15、在加热条件完全相同的条件下，甲、乙、丙三种物质的熔化图像，由图可知：⑴这三种物质中，_______________可能是同种物质；

⑵_______的质量一定比__________的质量大。

16、如图3甲是测量冰的温度，其中正确的图是__________，此时温度计示数如图乙，冰的温度是_________℃

这里还有个压强。公式是P=rough,rou是密度，h是深度，深度越深，压强越大，C在下部，压强大于B处，水压大：如果是C这个情况，AB都不会有水流出，AB位置等高，气压相同，不会流水