第2届大学生物理竞赛试题

《第2届大学生物理竞赛试题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2届大学生物理竞赛试卷（2009年4月25日）时间150分钟满分120分一、填空题（共52分）1、（4分）人造地球卫星绕地球作圆周运动，由于受到空气摩擦阻力，人造卫星速度____________（填减小或增大或不变），轨道半径________________（填减小或增大或不变）。2、（4分）面积为S的接地金属板，距板为d处有一点电荷（很小），则板上离点电荷最近处的感应电荷面密度为___________________________。3、（4分）半圆形载流线圈，半径为R，电流为I与共面，且直径与夹角为。则线圈受的磁

2、力矩大小为_____________________；方向___________________。4、（3分）从单一热源吸取热量并将其完全用来对外作功，则[]（请选A或B并填空）A、此过程违反热力学第二定律；B、此过程不违反热力学第二定律，例如_______________过程就是这种情况。5、（4分）图中MN为某理想气体的绝热曲线，ABC是任意过程，箭头表示过程进行的方向，ABC过程结束后气体的温度_______________（填增加、减小或不变）；气体所吸收的热量为_______________（填正、负或零）。

3、6、（6分）标准声源能发出频率为的声波，一音叉与该标准声源同时发声，产生频率为的拍音，若在音叉的臂上粘上一小块橡皮泥，则拍频增加，音叉的固有频率_________________；将上述音叉置于盛水的玻璃管口，调节管中水面的高度，当管中空气柱高度L从零连续增加时，发现在和时相继产生两次共鸣，由以上数据算得声波在空气中的传播速度_________________________。7、（5分）一容器内储有1mol氧气，其压强为1atm，温度为27℃，则单位体积中的分子数__________________，分子的平均速率_

4、___________________；氧气的内能______________________。8、（5分）一束光强为的自然光连续通过三个偏振片，它们的偏振化方向分别为，与夹角为，当出射光强为时，角的大小为___________________。9、（4分）卢瑟福粒子散射实验证实了_____________；施特恩－盖拉赫实验证实了_________；康普顿效应证实了_____________；戴维逊－革末实验证实了___________。（A）光子的粒子性；（B）玻尔能级量子化假设；（C）射线的存在；（D）电子的波动

5、性；（E）原子的有核模型；（F）原子磁矩取向量子化。10、（5分）电子在阱宽为0.1nm的一维无限深势阱中运动，用不确定关系估算其最小能量为___________________J。11、（8分）图示是用惠斯通电桥测量某电压表内阻的线路图，已知大约，量程5V，图中、、都是，0.1级的电阻箱，电池电压6V，若想使测量结果保持4位有效数字，则对、阻值的要求是__________________________，对阻值的要求是________________________________。二、计算题（共68分）1、（10分

6、）如图所示，质量为的圆环，用细线悬挂，圆环上串着两个质量均为的小球，两小球自圆环顶端从静止开始同时向两边滑下，设摩擦可忽略，试求：（1）小球与圆环的质量比至少为多大时，圆环才有可能上升？（2）求圆环开始上升的角。MAB小环m转轴2、（10分）质量为的小圆环套在一长为质量为的光滑均匀杆AB上，杆可以绕过其A端的固定轴在水平面自由旋转，开始时，杆旋转的角速度为，而小环位于A点处，当小环受到一微小扰动后，即沿环向外滑行，试求当小环脱离杆时的速度（方向用与杆的夹角表示）。3、（10分）一半径为的球体均匀带正电，体电荷密度为，球

7、内有一半径为的小球形空腔，空腔中心点与球心点相距为，如图所示。（1）求空腔内任一点处的电场强度。（2）画出空腔内电力线分布。（3）求空腔中心处的电势。4、（10分）导线OA长为L，与长直载流导线I共面。O到长直导线的距离为a，当OA绕O以角速度在竖直面内旋转时，求OA转至与长直导线垂直位置时（如图），OA上的动生电动势。5、（10分）一飞船装有无线电发射和接收装置，正以速度飞离地球，当它发射一个无线电信号，并经地球反射，40s后飞船才收到返回信号，试问：（1）当信号被地球反射时刻，从飞船参考系测量，地球离飞船有多远？（

8、2）当飞船接收到地球反射信号时，从地球参考系测量，飞船离地球有多远？6、（10分）以波长的单色平行光束垂直入射到牛顿环装置上，观察到某一暗环的半径为1.56mm，在它外面第五个暗环的半径为2.34mm，试求在暗环处的干涉条纹间距是多少？7、（8分）有一卡诺循环，当热源温度为100℃,冷却器温度为0℃时。一循环作净功8000J,今维