最後稿 首屆大學生物理創新競賽初賽試卷

2022-07-15 07:09:05 字數 3489 閱讀 7918

請注意:1、全省統一考試時間是2023年12月3日上午8:30至11:30

2、本試卷滿分150分,考試時間為180分鐘,閉卷考試

一選擇題(每題2分,共20分)

1. 某質點作直線運動的運動學方程為x=3t-5t3 + 6 (si),則該質點作

(a) 勻加速直線運動,加速度沿x軸正方向.

(b) 勻加速直線運動,加速度沿x軸負方向.

(c) 變加速直線運動,加速度沿x軸正方向.

(d) 變加速直線運動,加速度沿x軸負方向

2. 對於室溫下的雙原子分子理想氣體,在等壓膨脹的情況下,系統對外所作的功與從外界吸收的熱量之比w / q等於

(a) 2/3b) 1/2

(c) 2/5d) 2/7

3. 理想氣體卡諾迴圈過程的兩條絕**下的面積大小(圖中陰影部分)

分別為s1和s2,則二者的大小關係是

(a) s1 > s2. (b) s1 = s2

(c) s1 < s2. (d) 無法確定

4. 乙個未帶電的空腔導體球殼,內半徑為r.在腔內離球心的距離為d處( d < r),固定一點電荷+q,如圖所示. 用導線把球殼接地後,再

把地線撤去.選無窮遠處為電勢零點,則球心o處的電勢為

(a) 0b

(cd5. c1和c2兩空氣電容器串聯起來接上電源充電.然後將

電源斷開, 再把一電介質板插入c1中,如圖所示. 則

(a) c1上電勢差減小,c2上電勢差增大

(b) c1上電勢差減小,c2上電勢差不變

(c) c1上電勢差增大,c2上電勢差減小

(d) c1上電勢差增大,c2上電勢差不變

6. 如果某帶電體其電荷分布的體密度增大為原來的2倍,則其電場的能量變為原來的

(a) 2倍b) 1/2倍

(c) 4倍d) 1/4倍

7. 在感應電場中電磁感應定律可寫成,式中為感應電場的電場強度.此式表明

(a) 閉合曲線l上處處相等

(b) 感應電場是保守力場

(c) 感應電場的電場強度線不是閉合曲線

(d) 在感應電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念

8. 設有一週期振動它的數學表示式為

這個振動可分解為三個簡諧振動,已知其中兩個簡諧振動分別為

和 則另乙個振動應為

(ab)

(c) (d

9. 兩相干波源s1和s2相距λ /4,(λ為波長),s1的相位比s2的相位超前,在s1,s2的連線上,s1外側各點(例如p點)兩波引起的兩諧振動的相位差是:

(a) 0. (b) . (c) π. (d

10. 使一光強為i0的平面偏振光先後通過兩個偏振片p1和p2.p1和p2的偏振化方向與原入射光光向量振動方向的夾角分別是α和90°,則通過這兩個偏振片後的光強i是 (a) i0 cos2b) 0.

(c) i0sin2(2d) i0 sin2α.

(e) i0 cos4

二填空題(每空2分,共30分)

1.如圖所示,系有細繩的一小球放在光滑的水平桌面上,細繩的另一端向下穿過桌面的一小豎直孔道並用手拉住。如果給予小球速度使之在桌面上繞小孔作半徑為的圓周運動,然後緩慢地往下拉繩,使小球最後作半徑為的圓周運

動,則小球作半徑為的圓周運動的速率為

2.如圖所示的oab均勻薄板,恰好是四分之一圓.薄板對於通過o點且垂直於板麵的軸的轉動慣量為i,則它對於與邊oa(或ob)重合的軸的轉動慣量為

3.充了電的平行板電容器兩極板(看作很大的平板,已知距離d、面積均為s、兩板均勻帶電+q、-q)間的靜電作用力f為 。

4.設真空中一立方體邊長為a, 位於一頂角上帶電小球的電量為q,該電荷激發的電場對立方體閉合面產生的電場強度通量為

5.一半徑為r的帶有一缺口的細圓環,缺口長度為d (d<6.普通水槽中的水,在向槽底的排水孔流去時,在排水孔的邊沿會形成漩渦。在北半球觀察,由於力影響,這種漩渦的轉動方向總是時針的。

7、如圖,ab為真空中一均勻帶電直線,o為ab的中點。以無限遠處為電勢零點,c點的電勢為uc,d點的電勢為ud.利用電勢疊加原理和對稱性求帶電直線ob在c點產生的電勢

8、兩個同心薄金屬球殼,半徑分別為和(),若分別帶上電量為和q2的電荷,則兩者的電勢分別為和(選無窮遠處為電勢零點)。現用導線將兩球殼相連,則它們的電勢為

9、表示的物理意義是

10、如圖所示可以是某時刻的駐波波形,也可以是某時刻的行波波形,圖中λ為波長.就駐波而言,x1、x2兩點間的相位差為

11、用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時,與**明條紋旁第二個明條紋中心相對應的半波帶的數目是 。

12、平行光垂直照射到每公釐500條刻縫的光柵上,用焦距為1m的透鏡觀察夫琅和費衍射光譜,在第二級光譜中波長為600nm和600.01nm的兩條譜線間的線間距為

mm,為了分辨這兩條譜線,光柵的寬度至少應為 mm。

三計算題(共80分)

1、一質量為的質點,在xoy平面由靜止開始作半徑的逆時針圓周運動,其相對圓心的角動量隨時間變化的關係為。求:(1)質點受到的相對於圓心的力矩;(2)質點運動角速度隨時間的變化關係;(3)t=3秒時的角位移。

(本題15分)

2、一艘宇宙飛船的船身固有長度為l0 =90 m,相對於地面以0.8 c (c為真空中光速)的勻速度在地面觀測站的上空飛過。求:

(1) 觀測站測得飛船的船身通過觀測站的時間間隔是多少?

(2) 太空飛行員測得船身通過觀測站的時間間隔是多少?(本題15分)

3、太空飛行員乘坐的神州六號艙容積為9.0立方公尺,在標準狀態下,求:(1)艙內空氣的質量是多少?

(2)艙內氮氣的分壓是多少?(3)在正常照度下,人眼瞳孔直徑為3.0mm,在可見光中眼最敏感的波長λ=550nm。

若晴好白天飛船位於長城正上方350公里處,設長城寬度5.0公尺,太空飛行員能直接看清長城嗎?(按質量百分比計,氮氣76﹪,氧氣23﹪,氬氣1﹪,其它氣體可略,它們的分子量分別為28, 32, 40)(本題20分)

4、用每公釐300條刻痕的衍射光柵來檢驗僅含有屬於紅和藍的兩種單色成分的光譜.已知紅譜線波長r在 0.63─0.76m範圍內,藍譜線波長λb在0.

43─0.49 m範圍內.當光垂直入射到光柵時,發現在衍射角為24.46°處,紅藍兩譜線同時出現.

(1) 在什麼角度下紅藍兩譜線還會同時出現?

(2) 在什麼角度下只有紅譜線出現?(本題15分)

5、用波長為的平行單色光垂直照射圖中所示的裝置,觀察空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋.試在裝置圖下方的方框內畫出相應的干涉條紋,只畫暗條紋,表示出它們的形狀,條數和疏密. (本題15分)

四回答問題(每題10分,共20分)

1. 用簡單例子說明:楞次定律是能量守恆的必然結果.換句話說,如果電磁感應的規律正好與楞次定律相反,則能量守恆定律便不成立.(本題10分)

2、某人把真空中一列沿x軸正方向傳播的平面偏振電磁波波動方程寫成

和你認為他寫的方程對嗎?如果不對,請寫出正確結果.(本題10分)

解答一選擇題(每題2分,共20分)

d、d、b、d、b、c、d、b、c、c

二填空題(每空2分,共30分)

浙江大學生物理科技創新競賽主題

有兩種驅動力推動智慧型城市的逐步形成,一是以物聯網 雲計算 移動網際網路為代表的新一代資訊科技,二是知識社會環境下逐步孕育的開放的城市創新生態。前者是技術創新層面的技術因素,後者是社會創新層面的社會經濟因素。智慧型城市與數字城市 智慧型城市 生態城市等區域發展概念相交叉,與電子政務 智慧型交通 智慧...

2023年北京市大學生物理實驗競賽通知

2013年北京市大學生物理實驗競賽由北京交通大學承辦,現將有關事項通知如下 一 競賽目的 舉辦大學生物理實驗競賽是為了激發大學生對物理實驗的興趣,使學生廣泛參與到物理實踐中來 在實踐中培養 提高大學生的創新能力 實踐能力和團隊協作意識 促進物理實驗教學改革,不斷提高大學物理實驗教學的質量,發掘大學生...

2023年北京市大學生物理實驗競賽方案

一 競賽目的 舉辦大學生物理實驗競賽是為了激發大學生對物理實驗的興趣與潛能,使學生廣泛參與到物理實踐中來 在實踐中培養 提高大學生的創新能力 實踐能力和團隊協作意識 促進物理實驗教學改革,不斷提高大學物理實驗教學的質量,為高素質人才培養奠定基礎。二 競賽主題與內容 一 本次競賽共設4個題目。二 競賽...