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亚洲物理奥林匹克 · 2017年

试题

  1. 第 1 题小物体以初速度 v0v_0 从高出水平地面 HH 的悬崖边缘水平抛出。以抛出点为原点,xx 轴沿水平方向,yy 轴向上;忽略空气阻力,取 g=9.8 m/s2g=9.8\,\mathrm{m/s^2}。地面水平且足够宽。(a) 求飞行时间和水平射程 RR。(b) 求碰撞前瞬间的速度分量和速率。(c) 求碰撞时轨迹与水平线向下的夹角。所有量均按题目规定的符号约定表示,并注明单位及物理允许范围。前一小问求出的结果可用于后续小问。 解答应写明每一步使用的物理规律与符号约定,并检查所得表达式的量纲是否符合目标物理量。除题目明确给出的理想化条件外,不需引入其他效应;符号均沿用题目定义。若存在极限情形或对称性,也应核对结果是否符合相应条件。 推导中引入的辅助量应在最终答案中换回题目原有符号。请勿混淆各小问给出的条件,并清楚区分初态与末态,或作用原因与产生的结果。 这些约定适用于本题的全部小问。结果应保持符号、数值关系与所选参考方向一致,并且每个结论都应能由已给条件和基本物理定律推出。解答: 1
  2. 第 2 题电动势为 E\mathcal E 的理想电源与内阻 rr 串联后接电阻负载 RR;元件温度保持不变,电路处于稳态。(a) 求电流、端电压及负载功率。(b) 求负载功率最大时的 RR 和最大功率。(c) 在最大功率条件下比较电源输出功率与内阻耗散功率,并求负载效率。所有量均按题目规定的符号约定表示,并注明单位及物理允许范围。前一小问求出的结果可用于后续小问。 解答应写明每一步使用的物理规律与符号约定,并检查所得表达式的量纲是否符合目标物理量。除题目明确给出的理想化条件外,不需引入其他效应;符号均沿用题目定义。若存在极限情形或对称性,也应核对结果是否符合相应条件。 推导中引入的辅助量应在最终答案中换回题目原有符号。请勿混淆各小问给出的条件,并清楚区分初态与末态,或作用原因与产生的结果。 这些约定适用于本题的全部小问。结果应保持符号、数值关系与所选参考方向一致,并且每个结论都应能由已给条件和基本物理定律推出。解答: 1
  3. 第 3 题波长为 λ\lambda 的单色光垂直入射到透射光栅上,光栅间距为 d=3λd=3\lambda,每单位长度有许多狭窄平行狭缝。忽略吸收并只考虑主极大,角度 θ\theta 从直射方向量起。(a) 写出亮纹条件并求一级角。(b) 列出所有可观察级次并求最大级次。(c) 若屏幕距光栅为 LL,用精确几何求一级亮纹的横向位置 y1y_1。所有量均按题目规定的符号约定表示,并注明单位及物理允许范围。前一小问求出的结果可用于后续小问。 解答应写明每一步使用的物理规律与符号约定,并检查所得表达式的量纲是否符合目标物理量。除题目明确给出的理想化条件外,不需引入其他效应;符号均沿用题目定义。若存在极限情形或对称性,也应核对结果是否符合相应条件。 推导中引入的辅助量应在最终答案中换回题目原有符号。请勿混淆各小问给出的条件,并清楚区分初态与末态,或作用原因与产生的结果。 这些约定适用于本题的全部小问。结果应保持符号、数值关系与所选参考方向一致,并且每个结论都应能由已给条件和基本物理定律推出。解答: 1