15浙江物理大学生竞赛

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2015年浙江省大学生物理竞赛

理论竞赛卷

考试形式:闭卷,允许带 无存储功能的计算器 入场 考试时间: 2015 年 12 月 12 日 上午8:30~11:30

题序 选择 填

空 计1~2

计3~4计5~6计7~8总 分 附加题分得

评卷人

气体摩尔常量8.31J/(mol K)R =⋅ 玻尔兹曼常量231.3810J/K k −=× 基本电荷191.610C e −=×

电子质量319.110kg e m −=× 电子伏特191eV 1.610J −=×

真空中光速8310m/s c =×

真空介电常数122208.8510C /(N m )ε−=×⋅ 真空磁导率70410H /m μπ−=×

一、选择题:(单选题,每题3分,共30分)

1.下列说法正确的是( )

A .物体运动的方向与合外力的方向总是相同

B .物体所受合力不为零时,一定产生加速度

C .若物体运动时速度很大,则它所受的作用力一定也很大

D .若物体运动时速率不变,则它所受的合外力一定为零

2.一质量为80kg 的跳伞运动员在跳伞过程中,经1.0s 的时间其速率从55m/s 变为5m/s .若取重力加速度g = 10 m/s 2,则在此过程中,运动员所受到的平均阻力的大小为( )N . A .800 B .3200 C .4000 D .4800

3.用铁锤将铁钉击入木板,设铁钉受到的阻力与其进入铁钉的深度成正比,铁锤两次击钉的速度相同,第一次将钉击入木板内1cm ,则第二次能将钉再击入的深度为( ) A .cm )12(−

B .cm 5.0

C .cm 2/2

D .cm 1

4.两个完全相同、竖直悬挂的弹簧,下端分别挂着质量不同的物块.待它们静止后,分别将物块下拉相同的距离,然后由静止释放,则( ) A .两简谐振动的周期相同

B .两简谐振动的物块总能量相同

C .两物块在平衡位置时弹簧伸长量相同

D .两物块经过平衡位置时速度相同

5.图(a )表示t = 0时的简谐波的余弦波形图,波沿x 轴正方向传播;图(b )为一质点的余弦振

动曲线.则图(a )中所表示的x = 0处质点振动的初相位与图(b )所表示的振动的初相位分别是( )

姓名 准考证号__________所在高校________

__专业______

________ _____________密_________________封_____________线_____________ 密封线内不要答题

A .均为零

B .均为

π2

C .

π2与π2− D .π2−与π

2

6.惯性系S ′相对S 系以速度u 运动,在S ′系上的P 点,先后发生了两个事件,用固定于S 系上的钟测得两事件的时间间隔为Δt ,则用固定于S ′系上的钟测得两事件的时间间隔为( )

A

.ΔB

C .t Δ

D .21(/)t

u c Δ−

7.下列说法中正确的是( )

A .电势大处,电场强度大小在空间的变化较大

B .电势相等的空间,电场强度为零

C .电场强度等于零的地方,电势为零

D .电场强度大的地方,电势在空间的变化率较小

8.如图所示,两个同心的半球面相对放置,半径分别为R 和2R ,都均

匀带电,电荷面密度分别为σ 和2σ,则2

R

r =和32R r =处的电势分别为( )

A .052R σε和073R σε

B .0

5R σε和0143R

σε

C .

02R σε和0

6R

σε D .

052R σε和0

53R

σε

9.如图所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一半径为R 的半球面,半球面底面的法线方向与磁场方向的夹角为θ,则通过半球面的磁通量大小为( )

A .2cos R

B πθ B .22cos R B πθ

C .2R B π

D .2cos R B πθ

10.如图所示,一磁铁沿着一根竖直放置的、无限长铜管的轴线,自管口自由下落,忽略空气阻力,则( ) A .磁铁越落越快,最后速度趋于无限大 B .磁铁越落越慢,最后速度趋于零 C .磁铁越落越快,最后达到一恒定速度 D .磁铁越落越慢,最后达到一恒定速度

二、填空题:(10题,每题4分,共40分)

1.当飞机加速向下俯冲时,飞行员由于脑充血而出现“红视”(视场变红),这是由于受到______力的作用,飞行员此时处于________(填“超重”或“失重”)状态.

2.如图所示,在地球绕太阳S 从近日点P 向远日点Q 运行的过程中,太阳的引力对地球做的功为________(填“正”、“负”或“零”);地球所受太阳引力相对S 点的力矩所做的功为________(填“正”、“负”或“零”).

3.半径相同、质量相同的飞轮A 和B ,A 的质量集中在边缘附近,B 的质量均匀分布,则当它们的角动量相同时,______轮转动的较快;当它们的角速度相同时,______轮的角动量大.

4.质量为m 、长为l 的均匀细杆可绕通过其端点的光滑水平轴在铅垂面内自由转动.细杆从最高位置由静止释放后开始向下转动,当转过θ 角时,其角加速度β =________,角速度ω =________.

5.一弹簧振子作简谐振动,当势能是动能的1

3

时,其势能是总能量的_______;位移的大小

是振幅的_______.

6.利用多普勒效应监测车速.固定的波源发出频率为100 kHz ν=的超声波,汽车向着波源行驶时,与波源安装在一起的接收器,接收到反射波与发射波的拍频为10 kHz νΔ=.已知空气中的声速为340 m/s u =,则汽车的速度为__________m/s .

7.当粒子以0.6c (c 为光速)的速度运动时,其动能与静止能量之比为__________;动能与总能量之比为__________.

8.如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体

内的电场强度_________;导体的电势_________.(填“增加”、“减小”或

“不变”)

9.球形静电高压电极,是一半径为R 的金属球面,其电势为U .电极表面有一面积为S Δ的极小锈孔,则球心处电场强度的大小为__________.

10.如图所示,A 、B 为两条穿过y 轴且垂于xOy 平面的平行长直导线,两条导线皆通有电流I ,但方向相反,它们到x 轴的距离都为a ,则x 轴上P 点处的磁感应强度的表达式为

()x B r

= _________________________.

Q

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