2012年东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题二1
东华理工大学 物理练习试卷答案 动量与动量守恒
mv 2 f t
由牛顿第三定律，小球以此力作用于M，其方向向下， 对M，由牛顿第二定律，在竖直方向上
N Mg f 0
N Mg f
又由牛顿第三定律，M给地面的平均作用力也为 mv 2 F f Mg Mg 方向竖直向下 t
(2) 同理，M受到小球的水平方向冲力大小应为
动量与动量守恒 1、质量为m的铁锤竖直落下,打在木桩上并停下,设打 击时间为t,打击前铁锤速率为v,则在打击木桩的时 间内,铁锤所受平均合外力的大小为 （A) mv/t. (B) mv/ t－mg. (C) mv/ t＋mg. (D) 2mv/t. 【 A 】 2、粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A 的速度为(3i+4j), 粒子B的速度为(2i－7j),由于两者 的相互作用, 粒子A的速度变为(7i－4j),此时粒子B 的速度等于 (A) i－5j . (B) 2i－7j . (C) 0. (D) 5i－3 【A 】
v
解：
mv 0 mv cos MV cos 0 mv sin MV sin v0 sin v sin( ) V mv 0 sin M sin( )
v0
V
作用下，从静止开始运动，式中 i 为方向一定的单位矢 量, 则当ｔ＝1 s时物体的速度v ＝______ 2 i m / s 1
1、如图6所示，质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向 右滑动．一质量为m的小球水平向右飞行，以速度1 （对地）与滑块斜面相碰，碰后竖直向上弹起，速率为 v2（对地）．若碰撞时间为t，试计算此过程中滑块对 地的平均作用力和滑块速度增量的大小 解： (1) 小球m在与M碰撞过程中给M的竖 直方向冲力在数值上应等于M对小球 的竖直冲力．而此冲力应等于小球 在竖直方向的动量变化率即：
东华理工大学 物理练习试卷答案 光的衍射
中央明条纹的宽度 x 2 ftg 0 2 f 5 103 m 5mm
a
若单缝装置浸入水中，中央明条纹的半角宽度
5 107 3 0 3 . 76 10 rad 3 na 1.33 0.1 10
17.用橙黄色的平行光垂直照射到宽度a=0.60mm的单缝上，在缝后 放置一个焦距f=40.0cm的凸透镜，则在屏幕上形成衍射条纹，若 在屏上离中央明条纹中心为1.40mm处的P点为一明条纹。试求： （1）入射光的波长；（2）P点的条纹级数；（3）从P点看，对 该光波而言，狭缝处的波阵面可分为几个半波带（橙黄色光的波 长约为5×103 Å~6×103 Å）。 解：（1）设入射光波长为，离屏中心x=1.4mm处为明条纹，则 由单缝衍射明条纹条件，x应满足
6.波长 = 5000 Å的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上, 单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍 射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗 条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为 [ B ] (A) 2m ； (B) 1m ； (C) 0.5m ； (D) 0.2m ； (E) 0.1m . 7.波长为5000Å的单色光垂直入射到光栅常数为1.010-4cm的平 面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角为 [ B ] (A) 60 ； (B) 30 ； (C) 45 ； (D) 75. 8.波长为5500Å的单色光垂直入射到光栅常数为2.010-4cm的平 面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 [ B ] (A) 2 ； (B) 3 ； (C) 4 ； (D) 5.
解 (1) 由光栅方程 在sin=0.20处，有 0.2d =2 (2)由第四级缺级，有
东华理工大学 物理练习试卷答案 角动量守恒
对O点的角动量守恒。
r R R m m m 0 2 2 2 R 10 0 6.5 13(m / s) r 5
（3）绳长5m时，由牛顿第二定律：
2m 2 T=m = = 4732(N) r/2 r
2
（4）由动能定理：
1 2 A mA ( 2 0 ) 4436(J) 2
r近m 近 = r远m 远
近 r远 d远 + R地 2384+6370 1.29 远 r近 d 近 + R地 439+6370
8|、一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为: r a cos ti b sin tj ，其中a、b、 皆为常量，则此质点对原点的角动 量 m abk L =________________ ；此质点所受对原点的力矩 0 M = ____________ ． 9、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外 不一定 力的合力矩____________ （填一定或不一定）为 零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能 动量 三个量中一定守恒的量是________________ ．
角动量守恒
1.一小球在竖直平面内作匀速圆周运动，则小球在运动过程中： （A）机械能不守恒、动量不守恒、角动量守恒 （B）机械能守恒、动量不守恒、角动量守恒 （C）机械能守恒、动量守恒、角动量不守恒 （D）机械能守恒、动量守恒、角动量守恒
［ A］
解：小球在竖直平面内作匀速圆周运动，其动能不变，势能 改变，所以机械能不守恒。 小球在运动过程中，速度方向在改变，所以动量不守恒. 由于小球作匀速圆周运动，它所受的合力指向圆心，力 矩为零，所以角动量守恒.
理工大学《大学物理II》(下)模拟试题
大学2012—2013学年第一学期 《大学物理II 》（下）（模拟题）一、选择题（每小题3分，共36分）1．用余弦函数描述一简谐振动．已知振幅为A ，周期为T ，初相 π-=3φ，则振动曲线为 [ ]2．已知一简谐振动⎪⎭⎫ ⎝⎛+=531041πt x cos ，另有一同方向的简谐振动()φ+=t x 1062cos ，则φ为何值时，合振幅最小。
(A) π． (B) 57π．(C) π． (D) 58π． [ ] 3．一平面简谐波表达式为 )2(sin 05.0x t y -π-= (SI)，则该波的频率ν(Hz)， 波速u (m/s)及波线上各点振动的振幅 A (m)依次为(A) 21，21，－0.05． (B) 21，1，－0.05．(C) 21，21，0.05． (D) 2，2，0.05． ［ ］4．在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹． (B) 变为暗条纹．(C) 既非明纹也非暗纹． (D) 无法确定是明纹，还是暗纹． ［ ］得 分21-A 21-A 21 2121 A 21-A21-215．在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为(A)全明． (B)全暗．(C)右半部明，左半部暗． (D)右半部暗，左半部明． ［ ］ 6．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°．(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角 是30°．(C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角． (D) 部分偏振光且折射角是30°． ［ ］7．1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为(A)RT 23． (B)kT 23． (C)RT 25． (D)kT 25． ［ ］（式中R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）8．在容积V ＝4×10-3 m 3的容器中，装有压强P ＝5×102 Pa 的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为 (A) 2 J ． (B) 3 J ．(C) 5 J ． (D) 9 J ． ［ ］9．在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为4T 0时，气体分子的平均速率v ，平均碰撞次数Z 和平均自由程λ分别为：(A) v ＝40v ，Z ＝40Z ，λ＝40λ． (B) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． (C) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝40λ．(D) v ＝40v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． ［ ］P 1.521.75 1.52 图中数字为各处的折射率λ1.621.6210．一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c 表示真空中光速) (A) v = (1/2) c ． (B) v = (3/5) c ．(C) v = (4/5) c ． (D) v = (9/10) c ． ［ ］ 11．在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比/k E ε为(A) 5． (B) 4． (C) 3．(D) 2． ［ ］12．如图所示，一束动量为p 的电子，通过缝宽为a 的狭缝．在距离狭缝为R 处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d 等于［ ］ (A) 2a 2/R ． (B) 2ha /p ． (C) 2ha /(Rp )． (D) 2Rh /(ap )．二、填空题（每小空2分，共24分）1．一弹簧振子作简谐振动，振幅为A ，周期为T ，其运动方程用余弦函数表示．若t = 0时，振子在平衡位置向正方向运动，则初相位为___________．2．S 1，S 2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距λ23（λ为波长）如图．已知S 1的初相为π21．若使射线S 2C 上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则S 2的初相位应为_______________．3．波长为λ的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜．膜厚度为e ，两束反射光的光程差δ＝___________________．得 分4．在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那末衍射光线1与2在幕上P 点上相遇时的相位差为______ ，P 点应为______ 点（填明或暗）．5．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m ． 根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在X 方向分量的平均值为：x V 。
大学物理(工科)期末考试模拟试卷二参考答案
1大学物理（工科）期末考试模拟试卷二参考答案一、填空题1、已知质点的运动方程为j i r )sin(4)(3t t t π+=，则速度为j i υ)cos(12)(2t t t ππ+=，加速度为j i )sin(24)(2t t t a ππ−=。
2、质点在x 方向上受到的作用力为F (t )=4t ，当外力的作用时间是从t =2s 到t =8s ，这段时间外力的冲量为__120___。
3、质点在x 方向上受到的作用力为F (x )=2x ，当质点从x =4m 运动到x =10m ，外力的功__84____。
4、以中心轴线为转轴的质量为M 、半径为R 的均匀圆柱体若它以角速度ω转动，它的角动量为_____2/2ωMR ，转动动能为_4/22ωMR ________。
5、刚性双原子分子构成的理想气体，它的热力学温度为K 300=T ，每个分子的平均动能为________J kT 1810035.12/5−×=_ 。
6、当工作在227ºC 与127ºC 之间的卡诺可逆热机从高温热源吸热2.5×105J 时，此热机对外作功是 5×104J 。
7、半径为R 的通电圆环，电流为I ，则圆环中心的磁感应强度为___R I 2/0μ_ ______。
8、设某质点的振动方程为)5.02cos(10)(ππ+=t t x m ，则该质点的初相位为 π5.0 ，t =5秒时该质点速度为 π20 。
9、已知波源的振动方程为)120cos(2ππ+=t y ，它所形成的波以s m /30的速度沿x 正方向直线传播，以波源为原点的波函数为___])30/(120cos[2ππ+−=x t y _ 。
10、杨氏双缝干涉实验获取相干光波的方法为_____分波面法_ 。
11、设真空波长为λ的一列光波依次通过折射率分别为21,n n 的几种介质，相应的几何路程分别为21,r r ，则光波走过该路程后累积的相位差为_____λπ/)(22211r n r n +__。
东华理工大学 物理练习试卷答案 刚体力学
J 00 J
J0 2mR2 /5，
2
J 2m( R / 2 )2 /5
40
2 T0 T 4 0 4
14. 一块方板，可以绕通过其一个水平边的光滑
固定轴自由转动.最初板自由下垂.今有一小团粘 土，垂直板面撞击方板，并粘在板上。对粘土和 方板系统，如果忽略空气阻力，在碰撞中守恒的 绕木板转轴的角动量 量是 ________________. （动能、 绕木板转轴的角动量、 机械能、 动量）
E p EK J
1 2
EK EP 0
2
Ep J
1 2
2
M J
即角速度从小到大，角加速度从大到小
7、一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动，盘上站着一个 人.把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴 的摩擦，此系统 [ C ] (A)动量守恒． (B)机械能守恒． (C) 对转轴的角动量守恒． (D) 动量、机械能和角动量都守恒． (E) 动量、机械能和角动量都不守恒．
2m 得 k 2 L 2 mg df dmg rdr 2
L
dM rdf
2m g 2 2 M dM r dr m gL 2 L 3 0
L
18.如图所示，一轻绳绕过一轻滑轮，绳的一端被一质量为m 的 人抓住，绳的另一端悬挂一质量为 m / 2的物体，定滑轮的质 量为 M ，半径为R，可视为匀质圆盘。设人从静止开始相对绳 匀速向上爬行时，绳子与滑轮间无相对滑动， 求物体上升的加速度。
8、如图所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过 棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动，转动 1 ML 惯量为 。一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒 3 1 v 垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率 2 B 为 ，则此时棒的角速度应为［ ］。 1
大学力学专业《大学物理（二）》模拟考试试题 含答案
大学力学专业《大学物理（二）》模拟考试试题含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
2、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。
3、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。
4、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。
5、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
6、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
7、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。
8、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
9、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。
东华理工大学 物理练习试卷答案 静电场中的导体与电介质
qB 2 S 110 7 C
U A EAC d AC
1 d AC 2.3 103V 0
12 在半径为R1的金属球之外包有一层外半径为R2的均匀电介质球 壳，介质相对介电常数为εr，金属球带电Q．试求： (1)电介质内、外的场强； (2)电介质层内、外的电势；
解: 利用有介质时的高斯定理
(1)介质内R1<r<R2场强 介质外r>R2场强 (2)介质外r<R2电势
Qr Qr D 3 , E内 4πr 4π 0 r r 3
Qr Qr D , E外 3 4πr 4π 0 r 3
D dS q
E0
r>R3的区域
1 Q Q2 1 2 2 W2 0 ( ) 4πr dr 2 R3 2 8π 0 R3 4π 0 r
Qr 4π 0 r 3 r>R3时 E2 E1
在R1<r<1 W W1 W2 ( ) 8π 0 R1 R2 R3
静电场中的导体与电介质
一、选择题
1.有一接地金属球，有一弹簧吊起，金属球原来 不 带 电，若在它的下方放置一电量为q的点电荷则 【C 】 （A）只有当q＞0时，金属球才会下移 （B）只有当q＜0时，金属球才下移 （C）无论q是正是负金属球都下移 ； （D）无论q是正是负金属球都不动
q
2.A、B为两导体板，面积均为S，平行放置， A板带电荷+Q1 ， B板电荷 +Q2，如果使 B板接地，则AB间电场强度的大小E为 【C】
E 则两圆筒的电势差为 2 0 r r R2 R2 dr R2 U E d r ln 2 0 r r 2 0 r R1 R1 R1
《大学物理I、II》(模拟试题(2)
《大学物理I 、II 》（下）重修模拟试题（2）一、选择题（每小题3分，共36分）1．轻弹簧上端固定，下系一质量为m 1的物体，稳定后在m 1下边又系一质量为m 2的物体，于是弹簧又伸长了∆x ．若将m 2移去，并令其振动，则振动周期为(A) g m x m T 122∆π= (B) gm xm T 212∆π= (C)g m xm T 2121∆π= (D) gm m x m T )(2212+π=∆ [ b ]2．有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量是 ［ c ］(A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J3．一机车汽笛频率为750 Hz ，机车以25 m/s 速度远离静止的观察者。
观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s ）。
(A) 810 Hz (B) 685 Hz (C) 805 Hz (D) 699 Hz [ d ]4．一质点在X 轴上作简谐振动，振幅4A cm =，周期2T s =，取其平衡位置为坐标原点，若0t =时刻质点第一次通过2x cm =-处，且向X 轴负方向运动，则质点第二次通过2x cm =-处的时刻为 ［ b ］（A ）1s （B ）32s （C ）34s （D ）2 s5．如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n ＝1.60的液体中，凸透镜可沿O O '移动，用波长λ＝500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射。
从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是(A) 156.3 nm (B) 148.8 nm (C) 78.1 nm (D) 74.4 nm(E) 0 [ c ]6．一横波以波速u 沿x 轴负方向传播，t 时刻波形曲线如图所示，则该时刻 ［ d ］(A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动(D) D 点振动速度小于零7．1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为 [ c ] (A)RT 23 (B) kT 23(C) RT 25 (D) kT 25（式中R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）8．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的 透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折 射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用 波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上， 则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的 光程差是 [ a](A) 2n 2 e －λ / 2 (B) 2n 2 e(C) 2n 2 e + λ / 2 (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)yn 39．一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。
华东理工大学物理答案第二章 (1)
第二章 守恒定律1、 质量为m 的小球系于绳的一端，绳长为l ，上端A 固定，（如图示）。
今有水平变力F 作用在该小球上时，使小球极其缓慢地移动，即在所有位置上均处于近似力平衡状态，直到绳子与竖直方向成θ角，（1）试用变力作功方法计算F 力的功。
（2）重力作功多大？解：根据力的平衡可得： ⎩⎨⎧θ=θ=cos T mg sin T Fθ=∴tan mg F（1）⎰θθ⎰⋅θ=θ=⎰⋅=cos d tan mg cos Fds s d F A F l⎰θ-=θθ=θ0)cos 1(mg d sin mg l l（2）⎰⎰θ--=θθ-=π+θ=⎰⋅=θ0P )cos 1(mg d )sin (mg )2cos(mgds s d g m A l l2、地球质量M 、半径R ，一质量m 的质点处于距地心 r=3R 处，求质点地球系统在此相对位置时的引力势能，（1）取无穷远处为零势能参考位置； （2）取地球表面为零势能参考位置。
解：（1）取()0E p =∞ 则⎰⎰-==-=⋅=∞∞∞R 3R 3R32P R3G Mmr1G Mmdr r Mm G s d F E 保 (2) 取()0R E p = 则⎰⎰==-=⋅=R R 3R R 3RR32p R3G Mm2r1G Mmdr r Mm G s d F E 保 A θ T Fmg 图2-1图2-23、如图所示，一绳索跨过无摩擦的滑轮，系在质量为1Kg 的物体上。
起初物体静止在无摩擦的水平面上，若用5N 的恒力作用在绳索另一端，使物体向右作加速运动，当系在物体上的绳索从与水平面成300角变为370角时，力对物体所作的功为多大？（已知滑轮与水平面之间的距离d=1m ）。
解：⎰θ=⎰⋅=dx cos F x d F A()J 69.1dx xd Fx 2x 1x 22=⎰+-=4、一质量为m 的小球系在线的一端，线的另一端固定在墙上的钉子上，线长为ι0 ，先将小球拉至水平位置A 处，然后放手，试求小球摆至B 点处的速度、加速度以及绳子张力大小？解：2B 0mv 21sin mg =θlθ=sin g 2v 0l θ=θ==sin g 2)sin g 2(v a 02002n l l l θ==θcos g a ma cos mg t tθ=θ+θ==θ-sin mg 3sin mg 2sin mg T vmsin mg T 02l1m 300 370 F x x OO l 0 AθTB图2-45、一根均匀链条的质量为m ，总长为ι，一部分放在光滑的桌面上，另一部分从桌面边缘下垂，下垂的长度为a ，开始时链条静止，求链条刚好全部离开桌面时的速率。
东华理工大学-物理练习试卷答案-角动量守恒_图文
(B) 动量不变，动能改变．
(C) 角动量不变，动量不变．
(D) 角动量改变，动量改变．
(E) 角动量不变，动能、动量都改变.
［E］
4．一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴o旋
转，初始状态为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细
杆。设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细
杆与小球这一系统
• 10、解：由角动量守恒和机械能守恒可得
• •
•∴
•
11 如图2.45，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O 转动.现将棒拉到水平位置(OA′)后放手，棒下摆到竖直位置(OA)时，与 静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平 面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处 相同，求证
8|、一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为:
，其中a、b、w 皆为常量，则此质点对原点的角动
量 =________________；此质点所受对原点的力矩
M = ____________．
9、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外 力的合力矩___不__一_定______（填一定或不一定）为 零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能 三个量中一定守恒的量是_____动__量_________．
拉力作功
②
vB为小球对地的总速度， 而
当
时
13、一个具有单位质量的质点在力场 中运动，其中t是时间.设该质点在t=0时位于原点，且速 度为零，求t=2时该质点所受的对原点的力矩.
解： 已知，m=1kg 有牛顿第二定律
• 14. 两个滑冰于动员的质量各为70kg，以6.5m/s的速率沿 相反方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m.当彼此交错 时，各抓住10m绳索的一端，然后相对旋转.（1）在抓住 绳索一端之前，各自对绳中心的角动量是多少？抓住之后 是多少？（2）他们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自 的速率如何？（3）绳长为5m时，绳内张力多大？
2012年东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题三
(A) 0.45 mm．(B) 0.9 mm．
(C) 1.2 mm (D) 3.1 mm．
4.如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是［］
(2)在图示位置时矩形线圈中的电动势ε．
28.（15分）波长λ= 650 nm的红光垂直照射到劈形液膜上，膜的折射率n= 1.33，液面两侧是同一种媒质．观察反射光的干涉条纹．
(1)离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少？
(2)若相邻的明条纹间距l= 6 mm，上述第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x是多少？
(A) 0.4 kg．(B) 0.8 kg．
(C) (1/12)×107kg．(D) 12×107kg．
6.如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为［］
(A)I0/ 8．(B)I0/ 4．
(C) 3I0/ 8．(D) 3I0迹须工整清晰，答题纸另附；2.试题须经学院（或系）领导审核、签字；3.学生接到试卷后，应先检查是否有缺页，如有及时报告监考老师更换。
（其中a、b为常量）,则该质点作［］
(A)匀速直线运动．(B)变速直线运动．
(C)抛物线运动．(D)一般曲线运动．
2.三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为1∶2∶4，则其压强之比PA∶PB∶PC为［］
(A) 1∶2∶4．(B) 1∶4∶8．
(C) 1∶4∶16．(D) 4∶2∶1．
2012年东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题一
2012年东华理工大学《大学物理》竞赛培训试题一、选择题（每题3分，共30分）1、在由两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受的外力的矢量和为零。
则此系统（）A 动量和机械能守恒，但角动量是否守恒不能确定B动量守恒，但角动量和机械能是否守恒不能确定C动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能确定D机械能和角动量守恒。
但动量是否守恒不能确定。
2、一端固定在天花板上的长细线下，悬吊一装满水的瓶子（瓶的重量不可忽略），瓶底有一小孔，在摆动过程中，瓶内的水不断向外漏，如忽略空气阻力，则从开始漏水到水漏完为止的整个过程中，此摆的摆频率（）A越来越大 B越来越小 C先变大后变小 D先变小后变大 E 保持不变3、在静电场中，如果通过闭合曲面（高斯面）S的电通量为零，则下面说法中正确的是（）A 高斯面上的电场一定处处为零 B高斯面内一定没有电荷C高斯面内的净电荷一定为零 D高斯面上一定没有电场线穿出4、平行板电容器两极板间相互作用力F与两极板间电压U的关系是（）A B C D5、一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板距离拉大，则极板上电量Q、电场强度大小E和电场能量W将发生如下变化（）A．Q增大、E增大、W增大 B .Q减小、E减小、W减小C．Q减小、E减小、W增大 D .Q增大、E增大、W减小二、填空题（每题4分共40分）1. 灯距地面高度为h1，一个人身高为h2，在灯下以匀速率v沿水平直线行走，如图所示．他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度为v M= ．2. 一根质量为m、长为l的均匀细杆，可在水平桌面上绕通过其一端的竖直固定轴转动．已知细杆与桌面的滑动摩擦系数为ν，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为________________．3. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中：(1) 温度降低的是__________过程；(2) 气体放热的是__________过程．4. 图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E的分布，r表示离对称轴的距离，这是由______________________产生的电场．5. 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为μ，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度ω 转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，其方向__________________________．6. 磁换能器常用来检测微小的振动．如图，在振动杆的一端固接一个N匝的矩形线圈，线圈的一部分在匀强磁场中，设杆的微小振动规律为x=A cos ωt,线圈随杆振动时，线圈中的感应电动势为_______________________．7. 一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为d E/d t．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________．8. 一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x= -1 m处质点的振动方程为，若波速为u，则此波的表达式为________________________________________________．9. 如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S，在屏幕上能看到干涉条纹．若在双缝S1和S2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P1、P2，则当P1与P2的偏振化方向相互______________时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹．三、计算题1、如图是长为质量为的均质细杆处于水平静止状态。
大学生物理竞赛(非物专业)复习专用2012年第29届试题及答案
考生类别第29届全国部分地区大学生物理竞赛试卷2012年12月9日泌蒂岂, -题号 1 ~ 10 11 12 13 14 分数阅卷人题号总分15 16 17 分数阅卷人岱玉芯烹芒rm *＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊翠＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊蓝�关＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊柏5?**＊＊＊＊＊＊＊＊节卞**＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊答题说明：前14题是必做题，满分是120分；文管组和衣林医组只做必做题：除必做题外，非物理B组限做15题，满分140分：非物理A组限做15、16题，满分160分：物理组限做15、17题，满分160分。
诮同学们自觉填上与准考证上一致的考生类别，若两者不符，按废卷处理，诮各组考生按上述要求做题，多做者不加分，少做者按规定扣分。
一、坟空题（必做，共10题，每题2空，每空3分，共60分）I.如图所示的斜抛运动中，保持初速度大小v。
不变，抛射角取为0l 30时，测得水平射程为s,为O、=60芯志时水平射程将抛射角改J 1.s ， ＝s 1。
不同的抛射介｝对应的诸多水平射程中奻大者S....= m.`｀ S I 。
（空白处从数）y 。
I )／I X （水平）2.如图所示，山质门相同的小木块I、2和轻绳连接的系统，木块1离地面足够商，木块2与水平桌面间无摩擦，且与桌面侧棱相距l。
小滑轮质屈可略，它与轻绳间也无摩擦。
将系统从1对尔静止状态自甘l '斗,l木块2将怼芯卞释放后，系统版心加速度大小为U,.＝到桌边时，系统质心速度大小为V"3.如下贞左上图所示，劲度系数为K的轻弹簧紧直悬拌符，它的下端用两根长度相同的轻绳对称地连接质优为m的平板。
让系统从弹簧处于自由长度状态、平板处千静止状态开始释放，。
创新物理复赛试题及答案
创新物理复赛试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 299,792,458 m/sB. 299,792 km/sC. 299,792 m/sD. 299,792 km/h答案：A2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小：A. 相等B. 不相等C. 相等但方向相反D. 不相等且方向相反答案：A3. 一个物体从静止开始，以恒定加速度运动，其速度与时间的关系是：A. 正比B. 反比C. 线性关系D. 非线性关系答案：C4. 电磁波谱中，频率最低的是：A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案：A5. 根据能量守恒定律，能量：A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造，也不能被消灭D. 可以被创造也可以被消灭答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 一个物体的质量为2kg，其受到的重力是_______ N（g取9.8m/s²）。
答案：19.62. 一列波的波长为0.5m，频率为2Hz，则其波速为_______ m/s。
答案：13. 根据欧姆定律，电压U、电流I和电阻R之间的关系是_______。
答案：U=IR4. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是_______。
答案：sin(i)/sin(r) = n5. 热力学第一定律表明，能量守恒，即_______。
答案：ΔU = Q - W三、计算题（每题5分，共15分）1. 一辆汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，刹车时的加速度为-5m/s²。
求汽车从刹车到停止所需的时间。
答案：t = (0 - 20) / (-5) = 4s2. 一个质量为10kg的物体从10m的高度自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
答案：v = √(2gh) = √(2 * 9.8 * 10) ≈ 14.1 m/s3. 一个电阻为10Ω的电阻器接在12V的电源上，求通过电阻器的电流。
答案：I = V/R = 12/10 = 1.2 A四、简答题（每题5分，共10分）1. 简述牛顿第一定律的内容。
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A．各级衍射亮纹光强不相等，中央亮纹光强最大，次极大光强都远小于中央亮纹
A．t=0.10s时，质点Q的速度方向向上 B．该波沿x轴正方向的传播 C．该波的传播速度为40m/s D．从 t=0.10s 到 t=0.25s，质点 P 通过的路程为 30 cm 7. 如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为 E，一根不可伸长的绝缘细线长度为 L，细线一端拴一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球，另一端固定在 O 点。把 小球拉到使细线水平的位置 A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方 向成角 θ=60o 的位置 B 时速度为零。以下说法中正确的是（ A．A点电势低于的B点的电势 B．小球受到的重力与电场力的关系是 Eq 3mg C．小球在B时，细线拉力为T = 2mg D．小球从 A 运动到 B 过程中，电场力对其做的功为
1 gr 6
y/cm 10 P O －10 图甲 2 4 Q 6 8 x/m 10
x/cm
1 6
0.10 O －10 图乙 0.05 0.15
0.20 t/s
） C．
1 gr 2
B．
1 gr 3
D． gr ）
3. 夫琅禾费单缝衍射中，衍射图样特点叙述不正确的为（ B．中央亮纹和两侧亮纹的角宽度不相等 C．中央亮纹角宽度为两侧亮纹角宽度的两倍 D．当 λ 愈小或 b 愈大，衍射效应就愈显著
1. 某质点在平面上运动，已知运动学方程满足： r 4t 2 i 5t 2 j ，则该质点的运动形式
为（
） A. 451 kW B. 314kW C. 78kW D. 15.7 kW (A) 匀速直线运动． (B) 匀变速直线运动． 6. 图甲为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图， 是平衡位置为 x=1 m 处的质点， P (C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动． ） 2. 使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为 Q 是平衡位置为 x=4 m 处的质点，图乙为质点 Q 的振动图象，则（ 第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度 v2 与第一宇宙速度 v1 的关系是 v2 2 v1。已知某星 球的半径为 r， 它表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的 。 不计其他星球的影响， 则该星球的第二宇宙速度为（ A．
接 电 脑
P
Q R
R
S R O
A
电 压 传 感 器
速移走，则在移开的一瞬间，A 的加速度大小 aA=
R F
；
B
B 的加速度的大小 aB=
．
13. 用导线制成一半径为 r =10 cm 的闭合圆形线圈，其电阻 R =10Ω，匀强磁场
U U U U
垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流 i = 0.01 A，则 B 的变化率 dB /dt= ． （设两偏振片透 （设
5. 过强的电磁辐射能对人体有很大危害，影响人的心血管系统，使人心悸、失眠、 白细胞减少、免疫功能下降等。按照有关规定，工作场所受电磁辐射强度（单 位时间内内垂直通过单位面积的电磁辐射能量） 不得超过 0.5W/m2。 一个人距离 无线电通讯装置 50m，为保证此人的安全，无线电通讯装置的电磁辐射功率至 多为多大 ( )
14.自然光光强为 I0，则经两偏振片 P1、P2 后光强为
to A t to B t to C t to D t
振方向夹角为 600） ，若在 P1、P2 间再加入偏振片 P3，则光强为
9. 电子是组成原子的基本粒子之一。下列对电子的说法中正确的是（ A．密立根发现电子，汤姆生最早测量出电子电荷量为 1.6× 10 C B．氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加
说明：1.试题集中填写（或打印）在方格内，字迹须工整清晰，答题纸另附；2.试题须经学院（或系）领导审核、签字；3.学生接到试卷后，应先检查是否有缺页，如有及时报告监考老师更换。
29.（20 分）如图所示，长直导线中电流为 i，矩形线框 abcd 与长直导线共面， 且 ad∥AB，dc 边固定，ab 边沿 da 及 cb 以速度 v 无摩擦地匀速平动．t = 0 时， ab 边与 cd 边重合．设线框自感忽略不计． 请注意：本试卷满分 150 分，考试时间为 180 分钟，闭卷考试 v 18.在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离 D＝1.2 m，双缝间距 d＝0.45 mm，若测得屏上 (1) 如 i =I0，求 ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势高？ A b (2)如 i =I0cost，求 ab 边运动到图示位置时线框中的总感 a 干涉条纹相邻明条纹间距为 1.5 mm，求光源发出的单色光的波长 λ= ． i 19. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的 3 倍时，则此时质子质量 m 为静止质 应电动势． l2 量 m0 的 倍． d c B 20． 粒子在磁感应强度为 B = 0.025 T 的均匀磁场中沿半径为 R =0.83 cm 的圆形轨道运动． α l0 l1 其德布罗意波长为 λ= ． 30.（15 分）已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为 3.60× -7 m 的光照射在 10 21. 一金属球壳的内、外半径分别为 R1 和 R2，带电荷为 Q．在球心处有一电荷为 q 的点电 钾上，求： 荷，则球壳内表面上的电荷面密度 = ． 1 （1）光电效应的遏止电压的绝对值|Ua|=？ 22. 一驻波表达式为 y 2 A cos(2x / ) cost ，则 x 处质点的振动方程为 ． 2 （2）此时从钾表面发射出电子的最大速度 vmax =？ 三、计算题（共 80 分） 23. （15 分）一均匀带电直线长为 d，电荷线密度为＋λ，以导线中点 O 为球心，R 为半 (h =6.6 =9.11× -31 kg) 10 10
3 EqL 2
4. 在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮 观的发光现象，这就是我们常说的“极光”。“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁 场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在 北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、 沿顺时针方向生成的紫色弧状极光 （显示带电粒子的运动轨迹） 。则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯 曲程度的说法中，正确的是（ A．高速粒子带负电 C．轨迹半径逐渐减小 ） B．高速粒子带正电 D．轨迹半径逐渐增大
东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题二
e
径(R＞d)作一球面，如图所示，则：(1)通过该球面的电场强度通量；(2)带电直线的延长线 与球面交点 P 处的电场强度的大小与方向．
R P O d
27.（15 分）许多星球的温度达到 108 K．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是 存在的．若把氢核视为理想气体，求： (1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？ （普适气体常量 R＝8.31 J·mol1·K1 ，1 eV＝1.6×1019 J， 玻尔兹曼常量 k＝1.38×1023 J·K1 ) 28.（15 分）在杨氏双缝实验装置中，光源波长为 640nm，两缝间距 d 为 0.4mm，光屏离 狭缝的距离 r0 为 50cm，试求：(1)光屏上第一亮条纹和中央亮纹之间的距离；(2)若 P 点离 中央亮纹为 0.1mm，问两束光在 P 点的相位差是多少?(3)求 P 点的光强度和中央点的强度 之比?
）
o E B θ A
说明：1.试题集中填写（或打印）在方格内，字迹须工整清晰，答题纸另附；2.试题须经学院（或系）领导审核、签字；3.学生接到试卷后，应先检查是否有缺页，如有及时报告监考老师更换。
东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题二
请注意：本试卷满分 150 分，考试时间为 180 分钟，闭卷考试
该波的传播速度为40mst025s质点p通过的路程为30cm如图所示水平向左的匀强电场场强大小为e一根不可伸长的绝缘细线长度为l细线一端拴一个质量为m电荷量为小球拉到使细线水平的位置a然后由静止释放小球沿弧线运动到细线与水平方向成角60的位置b时速度为零
东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题二
请注意：本试卷满分 150 分，考试时间为 180 分钟，闭卷考试 一、单项选择（共 20 分，每题 2 分）
二、填空题（共 30 分，每空 2 分） 11. 如图所示，P、Q、R 和 S 是附于刚性轻质细杆
O′
上的质量分别为 5m、4m、2m 和 m 的四个质点， 8.如图所示， 匀强磁场中有两条水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属轨道，轨道左端接一 个阻值为 R 的电阻，R 两端与电压传感器相连。一根导体棒(电阻为 r)垂直轨道放置，从 t=0 PQ＝QR＝RS＝l，则系统对 OO’轴的转动惯量为 时刻起对其施加一向右的水平恒力 F，使其由静止开始向右运动。用电压传感器瞬时采集电 12. 质量相等的两物体 A 和 B，分别固定在弹簧的两端， 阻 R 两端的电压 U，并用计算机绘制出 U---t 图象。若施加在导体棒上的水平恒力持续作用 竖直放在光滑水平面 C 上，如图所示．弹簧的质量与物 一段时间后撤去，那么计算机绘制的图象可能是（ ） 体 A、B 的质量相比，可以忽略不计．若把支持面 C 迅
-19
）
P3 透振方向与 P1、P2 夹角均为 300） 。 15.如图所示，在边长为 a 的正方形平面的中垂线上，距中心 O 点 a/2 处，有一 电荷为 q 的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量 Φ= ．
a O q a/2
C．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光电能量 D．天然放射现象中的 β 射线实际是高速电子流，穿透能力比 α 射线强 10.光电效应实验规律的四个结论中，叙述错误的是（ A.只要光强足够大，就能发生光电效应 B.光的照射与光电子的逸出几乎是同时的，不存在明显的滞后现象 C.光电子从金属表面逸出时的最大初始动能与入射光的频率成线性关系 ）