2000年
第十七届全国中学生物理竞赛复赛试题
题 号
二
三
四
五
六
总 计
全卷六题总分140分
（20分）水银槽中竖直插根玻璃端封闭端开口．已知槽中水银液面部分玻璃长度封闭空气保持水银槽玻璃动设法玻璃空气温度缓慢降低10℃问程中空气放出热量少？已知外气压强汞柱高摩尔空气中绝温度常量普适气体常量
二（20分）图复172示真空中折射率（真空折射率）半径质均匀球频率细激光束真空中直线传播直线球球心距离（）光束球体表面点点折射进入球（球成光传播介质）球表面点点折射进入真空．设激光束频率述两次折射保持变．求两次折射程中激光束中光子球作均力．
三（25分）1995年美国费米国家实验室CDF实验组DO实验组质子反质子撞机TEVATRON实验中观察顶夸克测静止质量寿命 十年粒子物理研究重实验进展．
1．正反顶夸克间强相互作势写式中正反顶夸克间距离强相互作耦合常数单位制关常数国际单位制中．估算正反顶夸克否构成处束缚状态系统束缚状态设想正反顶夸克彼间吸引力作绕连线中点做匀速圆周运动．构成束缚态试玻尔理确定系统处基态中正反顶夸克间距离．已知处束缚态正反夸克粒子满足量子化条件
式中
粒子动量轨道半径积量子数普朗克常量．
2．试求正反顶夸克述设想基态中做匀速圆周运动周期．认正反顶夸克种束缚态存
四（25分）宇宙飞行器行星绕太阳面做圆周运动飞行器质量行星质量飞行器速率行星轨道半径飞行器轨道半径6倍．企图助飞行器行星碰撞飞行器飞出太阳系便设计方案：Ⅰ 飞行器圆周轨道适位置时突然点燃飞行器喷气发动机极短时间立关闭发动机飞行器获需速度圆周轨道切线方离开圆轨道Ⅱ 飞行器达行星轨道时正位行星前缘速度方行星该处速度方相正行星碰撞Ⅲ 行星飞行器碰撞弹性正碰计燃烧燃料质量．
1．试通计算证明述方案飞行器飞出太阳系
2．设述方案中飞行器发动机取量．果采取述方案令飞行器圆轨道突然点燃喷气发动机极短时间立关闭发动机飞行器获足够速度圆轨道切线方离开圆轨道直接飞出太阳系．采种办法时飞行器发动机取量值表示问少
五（25分）真空中建立坐标系水右轴正方竖直轴正方轴垂直纸面里（图复175）．区域匀强磁场磁场磁感强度方轴正方．荷质带正电质点处静止释放带电质点原点时刻定时刻求带电质点磁场中时刻位置坐标．求刚离开磁场时位置速度．取重力加速度
六（25分）普通光纤种传输光圆柱形细丝具圆形截面纤芯包层组成折射率折射率光纤端面圆柱体轴垂直端面射入光长光纤中传播时纤芯
包层分界面发生次全反射．现利普通光纤测量流体折射率．实验方法：光纤端（出射端）浸流体中．令光纤轴行单色行光束凸透镜折射会聚光纤入射端面中心端面折射进入光纤光纤中传播．点出发光束圆锥形已知边缘光线轴夹角图复1761示．光端面出射进入流体．距出射端面处放置垂直光纤轴毛玻璃屏出现圆形光斑测出直径然移动光屏距光纤出射端面处测出圆形光斑直径图复1762示．
1．已知折射率分求测流体折射率表达式．
2．均未知量通进步实验测出值
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第十七届全国中学生物理竞赛复赛试题
题 号
二
三
四
五
六
总 计
全卷六题总分140分
（20分）水银槽中竖直插根玻璃端封闭端开口．已知槽中水银液面部分玻璃长度封闭空气保持水银槽玻璃动设法玻璃空气温度缓慢降低10℃问程中空气放出热量少？已知外气压强汞柱高摩尔空气中绝温度常量普适气体常量
二（20分）图复172示真空中折射率（真空折射率）半径质均匀球频率细激光束真空中直线传播直线球球心距离（）光束球体表面点点折射进入球（球成光传播介质）球表面点点折射进入真空．设激光束频率述两次折射保持变．求两次折射程中激光束中光子球作均力．
三（25分）1995年美国费米国家实验室CDF实验组DO实验组质子反质子撞机TEVATRON实验中观察顶夸克测静止质量寿命 十年粒子物理研究重实验进展．
1．正反顶夸克间强相互作势写式中正反顶夸克间距离强相互作耦合常数单位制关常数国际单位制中．估算正反顶夸克否构成处束缚状态系统束缚状态设想正反顶夸克彼间吸引力作绕连线中点做匀速圆周运动．构成束缚态试玻尔理确定系统处基态中正反顶夸克间距离．已知处束缚态正反夸克粒子满足量子化条件
式中
粒子动量轨道半径积量子数普朗克常量．
2．试求正反顶夸克述设想基态中做匀速圆周运动周期．认正反顶夸克种束缚态存
四（25分）宇宙飞行器行星绕太阳面做圆周运动飞行器质量行星质量飞行器速率行星轨道半径飞行器轨道半径6倍．企图助飞行器行星碰撞飞行器飞出太阳系便设计方案：Ⅰ 飞行器圆周轨道适位置时突然点燃飞行器喷气发动机极短时间立关闭发动机飞行器获需速度圆周轨道切线方离开圆轨道Ⅱ 飞行器达行星轨道时正位行星前缘速度方行星该处速度方相正行星碰撞Ⅲ 行星飞行器碰撞弹性正碰计燃烧燃料质量．
1．试通计算证明述方案飞行器飞出太阳系
2．设述方案中飞行器发动机取量．果采取述方案令飞行器圆轨道突然点燃喷气发动机极短时间立关闭发动机飞行器获足够速度圆轨道切线方离开圆轨道直接飞出太阳系．采种办法时飞行器发动机取量值表示问少
五（25分）真空中建立坐标系水右轴正方竖直轴正方轴垂直纸面里（图复175）．区域匀强磁场磁场磁感强度方轴正方．荷质带正电质点处静止释放带电质点原点时刻定时刻求带电质点磁场中时刻位置坐标．求刚离开磁场时位置速度．取重力加速度
六（25分）普通光纤种传输光圆柱形细丝具圆形截面纤芯包层组成折射率折射率光纤端面圆柱体轴垂直端面射入光长光纤中传播时纤芯
包层分界面发生次全反射．现利普通光纤测量流体折射率．实验方法：光纤端（出射端）浸流体中．令光纤轴行单色行光束凸透镜折射会聚光纤入射端面中心端面折射进入光纤光纤中传播．点出发光束圆锥形已知边缘光线轴夹角图复1761示．光端面出射进入流体．距出射端面处放置垂直光纤轴毛玻璃屏出现圆形光斑测出直径然移动光屏距光纤出射端面处测出圆形光斑直径图复1762示．
1．已知折射率分求测流体折射率表达式．
2．均未知量通进步实验测出值
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