浙江名校高中物理竞赛模拟试题（四）（Word版含答案）

浙江名校高中物理竞赛模拟试题（四） 一、填空题（每题5分，共20分） 1.某光滑曲面由曲线绕竖直轴旋转一周形成，一自然半径为、质量为、劲度系数为的弹性圆环置于该曲面之上，能水平静止于任意高度，则曲线方程为 。 2.如图所示的电阻框架为四维空间中的超立方体在三维空间中的投影模型（可视为内外两个立方体框架，对应顶点互相连接起来），若该结构中每条棱均由电阻的材料构成，则节点间的等效电阻为 。 3.某种蜜蜂的眼睛能够看到平均波长为的光，它是由5000个小眼构成的复眼，小眼一个个密集排放在眼睛的整个表面上，小眼构造很精巧，顶部有一个透光的圆形集光装置，叫角膜镜；下面连着圆锥形的透明晶体，使得外部入射的光线汇聚到圆锥顶点连接的感光细胞上（入射进入一个小眼的光线不会透过锥壁进入其他小眼），从而造成一个“影像点”（像素）；所有小眼的影像点就拼成了一个完整的像。若将复眼看作球面圆锥，球面半径，则蜜蜂小眼角膜镜的最佳直径d约为（请给出两位有效数字） 。 4.开路电压与短路电流是半导体p-n结光电池的两个重要技术指标，试给出两者之间的关系表达式：= ，式中各符号代表的物理量分别为 。 二、（15分）天体或微观系统的运动可借助计算机动态模拟软件直观显示。这涉及几何尺寸的按比例缩放。为使显示的运动对缩放后的系统而言是实际可发生的，运动时间也应缩放。 1.在牛顿力学框架中，设质点在力场中作轨道运动，且有，为常数， 为位矢。若几何尺寸按比率 缩放显示，确定运行时间的缩放率。 2.由此证明，行星绕太阳轨道运动周期的平方与轨道几何尺寸的立方成正比。 三、（20分）在水平面上有两根垂直相交的内壁光滑的连通细管，管内放置两个质量均为m、电荷量均为q的同号带点质点A和B。初始时，质点A至两管交点O的距离为d，质点B位于交点O处，速度相互垂直，方向如图所示，大小均为，k为静电力常量。求在以后的运动中，它们之间的最小距离。y x A u0 B u0 O d 四、（10分）热机和热泵利用物质热力学循环实现相反