2019-2020年全国部分地区大学生物理竞赛历年真题幻灯片

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届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案

一、填空题（必做，共 10 题，每题 2 空，每空 3 分，共 60 分）
1.如图所示，小球从竖直平面的O点斜向上方抛出，抛射角为，速度大小为 v0 。在此竖
直平面内作OM射线与小球抛射方向垂直，小球到达OM射线时的速度分解为图示中与OM射线
垂直方向上的分量 v 和沿OM射线方向上的分
量 v|| ，则 v ＝
为 p0 。假设阀门 K1 、 K2 打开和关闭时间均可略。
（1）在等温条件下，使活塞 A 从最高位置缓慢朝下移动，直到最低位置 B 处，试求此时隔板 C 下方气体
的压强 p1 ；
（2）承（1）问，再将活塞 A 从 B 处缓慢朝上拉，拉到距 C 的高度 h 达到什么值时，方能使 C 上方气体的
压强等于 p0 ?
*****************************密******************封*******************线****************************
所在学校
考生类别
第 28 届全国部分地区大学生物理竞赛试卷
北京物理学会编印
2011.12.11
北京物理学会对本试卷享有版权，未经允许，不得翻印出版或发生商业行为，违者必究。
02 R04 R4
G
M
0 - M R3
将（1）式代入（4）式，得
R
02 R04
(4)
G(M 0 - M)
R
GM 0 R04 GR03 (M 0 - M)
R0 (1 M
)
M0
即得
R
R0 (1
M M0
)
(5)
(4分）
将（5）式代入（3）式，得
0 R02

第1-5届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答

《大学生物理竞赛》名称的变迁
1984年第1届竞赛仅在北京市范围内进行，
就称为“第1届北京市非物理类专业大学生物理竞赛”。

自1985年的第2届起,因为有北京市以外的院校参与，
更名为“第××届全国部分地区非物理类专业大学生物理竞赛”，直至2000年的第17届。

由于政策的原因,其后三年的竞赛又恢复为“北京市非物理类专业大学生物理竞赛”
(第20届尽管有个别物理类专业学生参赛, 但不参加评奖) 。

考虑到这一竞赛活动的开展范围不断扩大，既有京外院校参与，又接受所有专业的大学生报名，而且对兄弟省、市(区) 开放，因此，从2004年的第21届起定名为：
“全国部分地区大学生物理竞赛”
竞赛试题的命题范围
虽然每一届竞赛都用同一试卷，但是试题的构成成分是有变化的，有的届次对参加不同评奖类考生的要求也是不完全相同的。

比如，除了第3 、4 、5 (上海、天津) 、21～23 届是全理论试题外，其他各届都有部分实验试题(涉及有关实验方面的内容,不包括实验操作) , 分数比重从7.5 %到22.5 %不等，大多数在12. 5 %左右。

再如，第10～13 、22 、23 届对参加不同评奖类的考生，要求所做的题目就有所区别。

2004年,竞赛委员会决定，自第22届起，命题只含理论试题，不再出实验题目。

除了共同题目(占绝大多数) 外，要求参加不同组评奖的考生还必须做一些不同的题目。

第21-25届全国部分地区大学生物理竞赛试题及解答

GM 2R
（v 为新星速度）
（1 分）（1 分）
v
2 2 1 GM 3 2R
新星的能量
E 1 GM (3m) 4 2 9 GM (3m) GM (3m) (3m)v 2 2 2R 18 2R 2 5.4 R
（1 分）（1 分）
根据 E 0 ，轨迹为椭圆又根据能量 E 和椭圆半长轴 a 的关系
14．受迫振动的稳定状态由下式给出
2 (0 2 ) 2 4 2 2 H dx 其中 h ，而 H cos(t ) 为胁迫力，2= , 其中是阻尼力。有一偏车轮的汽车上 m m dt 有两个弹簧测力计，其中一条的固有振动角频率为 0 39.2727 s-1，另外一条的固有振动
_______________________________；(2)若先绝热降温，再等压膨胀到（1）中所达到的终态，则吸收热量为 ___________________。
4．我们可以用热机和热泵（逆循环热机）构成一个供暖系统：燃烧燃料为锅炉供热，令热机工作于锅炉与暖气水之间；用热机输出的功作为热泵的动力，热泵从室外天然水池取热，向暖气水供热. 设向锅炉供热量为 Q0 ，锅炉、暖气水、天然水池温度分别为 227 o C 、 1

6．空气介质平行板电容器的极板面积为 S ，开始时两极板的距离为 d ，两极板与电压为 V0 的电池相连接。现用外力把两极板的距离拉开为 2d 。求在外力把两极板距离拉开的过程中，电容器能量增加量为_______________________，外力所做功为 _______________________。
57 o C 和 7 o C ，则热机输出的功和暖气水所获的热量的理想值为 _____________________

届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案

的推。力对木F 块。木1 块施加1 被方推向动始后终，沿相着继圆与环木切块线方2、向3，、大4 小发不生变完
全非弹性碰撞，，最后恰好一起停在木块 1 的初始位置，全过程中木块 1 绕行圆环一周。（1）将四个木块构成的系统的质心记为 C，木块 1、2、3、 4 和 C 的初始位置已在图 2 所示的 o-xy 坐标平面上给出。通过分析，请在此坐标平面上准确画出从木块 1 开始运动到最后停下的全过程中 C 的运动轨迹；（2）试求推力 F；（3）以环心为参考点，试求全过程中
附注：（1）如果你在 S 系中直接运用费马原理求解，本题最高得分为 20 分；（2）如果你运用相对论知识结合静态抛物线光学聚焦知识求解，本题最高得分只能为 6 分。
10
第 28 届全国部分地区大学生物理竞赛试卷
参考答案
1. v v0 ,
v|| 2v0 cot ;
2.各边中点，
1 Ma 2 ；
系为 =
。人眼瞳孔直径为 2mm，对波长为 550nm 的黄绿光，人眼瞳
孔的最小分辨角为
rad.
2
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8
*****************************密******************封*******************线****************************
所在学校
16. （20 分，非物理 A 组必做，其他组不做）如图所示，半径为 4d 的圆环固定在水平桌面上，内侧四个对称位置上静放着质量同为 m 的小木块 1、2、3、4，小木块与环内壁间没有摩擦，小木块与桌面间的摩擦因数同为

第35届全国部分地区大学生物理竞赛考题和答案

夹角为
。
9.设想将地球挤压成半径为 ��0 的小球体，光子在小球体的万有引力作用下，恰好能沿着球体表面作匀速圆周运动，地球便成为一个“黑洞”。已知地球真实半径 �� = 6.4 × 106 m ，地
面重力加速度 �� = 9.8 m/s2，真空光速 �� = 3.0 × 108 m⁄s 。地球成为“黑洞”的半径 ��0 =
线，其中 �� 的单位取为 �� 。
（2）计算循环效率 �� 。
��
��
��
��
��
4 / 10
*****************************密******************封*******************线*********************************
��
��0
=
√3 4
��0
��(��) = ��0√1��6��20��2 + 5
��
其中 ��0 为 �� = ��0 处介质的折射率，试求 �� 值和在 �� > 0 区域内的光线方程 ��~�� 。
��
摩擦。假设 �� 端可以沿地面朝右滑动，但因受约束，不
会离开地面；�� 端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应
��
的约束，故可以离开墙面。试问在 �� 端未达墙的底端 ��
��

物理竞赛-第24届大学生试卷

考生类别第24届全国部分地区大学生物理竞赛试卷北京物理学会编印 2007.12.2 北京物理学会对本试卷享有版权，未经允许，不得翻印出版或发生商业行为，违者必究。

一二题号 1－12 13 14 15 16 分数阅卷人二题号 17 18 19 总分分数阅卷人答题说明：前16题是必做题，满分是100分；文科经管类组只做必做题；非物理B 组限做17题，满分110分；非物理A 组限做17、18题，满分120分；物理组限做17、19题，满分120分。

请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，请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.填空题（必做，共12题，每题2空，每空2分，共48分） 1. 在一个竖直平面内有三个质点A 、B 、C ，某时刻它们恰好位于每边长为2m 的正方形三个顶点上，方位如图所示。

设此时C 无初速地自由下落，B 以1m/s 的速度竖直向下运动，A 则以初速度v A G 开始自由运动。

不计空气阻力，如果A 恰好在C 落地时刻同时击中B 、C ，则C 初始离地高度为 m ，v A G 的大小为 m/s. 2. 金属丝绕着铅垂轴弯成等距螺旋线，螺距cm h 2=,旋转圆半径。

在金属丝上。

小珠在第一圈螺旋末端处的水平方向速度大小 cm R 3=穿一小珠，小珠-由无速度开始下滑，不计摩擦为 m/s ，总的加速度大小为 m/s 2。

3. 自然光从折射率为n 的介质入射到折射率为2n 的介质表面上，当入射角取为布儒斯特角 1B θ= 时，反射光为线偏振光，其振动方向与入射面 (填 “平行”或“垂直”)。

考场姓名准考证号所在学校*****************************密******************封*******************线****************************14在倾角为. 匀质圆柱体，0=t 开始θ的斜面上从静止释放，如图所示。

2019-2020学年度上学期全国高中物理竞赛复习试题

2019-2020学年度上学期全国高中物理竞赛复习试题内容：《电磁场部分》测试时间：120分钟试卷满分：150分一、单选题：本题共34小题，每小题2分，共68分。

在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1．下列事例中属于静电应用的有A ．油罐车拖一条铁链B ．静电复印C ．织地毯时夹一些不锈钢丝D ．飞机机轮用导电橡胶制成2．下列四幅图所做的实验都与磁场力有关，有关实验时要满足的条件或者实验现象正确的是甲图乙图丙图丁图 A ．甲图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线是沿东西方向放置的B ．乙图是研究两平行通电导线之间的相互作用实验，当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相排斥C ．丙图中器皿内装的是导电液体，通电后液体会沿顺时针方向旋转（俯视）D ．丁图中一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，弹簧会上下振动 3．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E ．挡板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2．平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是 A ．质谱仪是分析同位素的重要工具 B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于EB D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小4．如图所示为范德格拉夫起电机示意图，金属球壳固定在绝缘支柱的顶端，绝缘材料制成的传送带套在两个转动轴上，由电动机带动循环运转．E 和F 是两排金属针(称为电刷)，当电刷E 与几万伏的直流高压电源的正极接通时，E 与大地之间就有几万伏的电势差．由于尖端放电，正电荷被喷射到传送带上，并被传送带带着向上运动，当正电荷到达电刷F 附近时，F 上被感应出异种电荷，由于尖端放电，F 上的负电荷与传送带上的正电荷中和，F 与金属球壳相连，将电荷传到金属球壳上，从而可实现导体球与大地之间形成超高电势差．则下列说法正确的是 A ．电刷E 和F 处的尖端放电导致总电荷量减少了 B ．导体球壳的内、外表面都将带上正电荷 C ．导体球壳表面电场强度处处相同 D ．导体球壳表面电势处处相等5．如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为B ，一边长为L 的正方形线圈处在磁场中，方向如图乙，当通有大小为I 的电流时，下列正确的是A ．由于磁感应强度的大小处处相同，则该磁场为匀强磁场B ．穿过正方形线圈的磁通量大小为BL 2C ．正方形线圈的左边导线受到大小为BIL 、方向向上的安培力D ．正方形线圈的右边导线受到大小为BIL 、方向向上的安培力6．如图所示，示波器的示波管可视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U 1，偏转电压为U 2，偏转极板长为L ，极板间距为d ，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量(2U y)与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是 A ．L 越大，灵敏度越高 B ．d 越大，灵敏度越高 C ．U 1越大，灵敏度越高D ．U 2越大，灵敏度越低7．LED 灯是一种半导体新型节能灯．已知某种型号的LED 灯在一定电压范围内的工作电流是20 mA ，在不同电压下发出不同颜色的光．当两端电压为1.8V 时，发黄光；当两端电压为1.4V 时，发红光；当两端电压为3.2V 时，发蓝光．广告牌上LED 灯数量为10000个/m 2，那么一块8m 2的LED 广告牌发红光时，需要供给的电功率大约是 A ．500wB ．100wC．1250w D．2300w8．有一种静电除生的方式，如图所示，空气中的尘埃进入电离区后带上负电，然后沿平行轴线飞入金属圆简收集区．在圆筒轴线处放有一条直导线，在直导线与简壁间加上电压U，形成沿半径方向的辐向电场．假设每个尘埃的质量和带电荷量均相同，飞入收集区的速度相同，不计尘埃的重力，不考虑尘埃间的相互作用，则电离区A．大量尘埃将聚集在导线上B．尘埃在圆筒内都做匀变速曲线运动C．尘埃在被收集的过程中电势能都将减小D．从飞入直至到达简壁，电场对每个尘埃做功都相同9．如图是某电子束焊接机部分结构，其中K为阴极，A为阳极，在两极之间加上高压，能在AK之间的空间产生电场，电场线分布如图所示．现有一电子由静止开始从M点运动到N点，不考虑电子重力．下列说法正确的是A．电子在M、N两点的受力方向相同B．电子从M点运动到N点做匀加速曲线运动C．电子在M点的电势能小于N点的电势能D．电子从M点到N点电场力做正功10．无人机已在航拍中被广泛的应用，它利用自身携带的小型电机升空航行，如图，已知其电池容量16000mAh，电机额定工作电压22V，无人机悬停时电机总额定功率352W，则下列说法正确的是A．无人机充满电后总电量为1.6×104CB．电池容量16000mAh中“mAh”是能量的单位C．无人机悬停时的电流是16AD．无人机的电机内电阻是1.375Ω11．如图甲所示是电容式话筒，其原理示意图如图乙所示，当对着话筒说话时，振动膜片发生振动，固定电极不动，当振动膜片向左振动时A．振动膜片与固定电极构成的电容器的电容增大B．振动膜片上电荷量增大C．R中有自左向右的电流D．R左端的电势比右端低12．如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被铝板吸附．下列说法中正确的是A．烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，则速度越大C．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，则速度越小D．某个电荷量不变的烟尘颗粒离铝板越近，则加速度越大13．如图甲所示，理想变压器副线圈上接有a、b两只完全相同的灯泡和一个理想二极管，原副线圈的匝数比为3:1，当原线圈两端输入如图乙所示的正弦交流电时，电流表的示数为1A．若假设灯丝的电阻不随温度变化，则下列说法正确的是A．灯泡的内阻为1ΩB．6灯泡消耗的平均功率为4WC．若二极管短路，则电流表的示数将变为1.5AD．将P沿顺时针缓慢转动，电流表的示数将变大14．如图所示，D是一只具有单向导电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法中不正确．．．的是A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D．若B板接地，断开S后，A板稍下移，P的电势能不变15．某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程．先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I－t 曲线，如图2所示．定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能．．求出的是A ．电容器放出的总电荷量B ．电阻R 两端的最大电压C ．电容器的电容D ．电源的内电阻16．质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P 离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P 点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为 A ．11 B ．12 C ．144 D ．12117．一交流发电机和理想变压器按如图电路连接，已知该发电机线圈匝数为N ，电阻为r ，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡（额定电压为U 0，电阻恒为R ）恰能正常发光，已知电表均为理想交流电表，则 A ．变压器原、副线圈匝数比为U NUB ．电流表示数为RUU 20C ．在图示位置时，发电机线圈的磁通量为NnUπ22 D ．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u ＝U sin 2πnt18．如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子从容器A 下方小孔S 1飘入电势差为U 的加速电场，然后让粒子经过S 3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打到底片D 上．下列说法不正确．．．的是 A ．粒子在电场中加速，在磁场中偏转 B ．粒子进入磁场的速度是mqUv 2=C ．粒子在磁场中运动的轨道半径是qmUB 21 D ．该粒子带负电19．如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核(H 21)和氦核(He 42)．下列说法中正确的是A ．它们的最大速度相等B ．它们的最大动能相同C ．两次所接高频电源的频率不相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能20．如图所示，解液中电流的计算若在时间t 内各有n 1个二价正离子和n 1个二价负离子分别到负极和正极放电，那么电解液中的电流多大 A ．电流大小为ten n )(221+ B ．液内正、负离子反方向移溶动，产生的电流相互抵消 C ．电流大小为t en n )(421+ D ．电流大小为ten n )(621+ 21．回旋加速器的工作原理如图所示，真空容器D 形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A 处（D 形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D 形盒半径为R ，粒子质量为m 、电荷量为+q ，加速器接电压为U 的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是A ．交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制B ．增大磁感应强度B ，粒子被加速后获得的最大动能增大C ．增大电压U ，粒子被加速后获得的最大动能增大D ．增大U 或B ，粒子在D 型盒内运动的总时间t 都减少22．图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生的磁场近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是A．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小B．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变C．只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变D．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小23．电子感应加速器的基本原理如图所示，在上、下两个电磁铁的磁极之间有一个环形真空室（上面部分为装置的侧视图，下面部分为真空室的俯视图）将电子从电子枪右端注入真空室，当两极间的磁场做周期性变化时，电子在某段时间内被加速，并沿逆时针方向做圆周运动．不考虑加速过程中电子质量的变化，则下列说法正确的是A．该装置利用磁场对电子的洛伦兹力使电子加速B．该装置利用变化的磁场产生的感生电场使电子加速C．在电子被加速时，真空室中磁场方向必为竖直向上D．在电子被加速时，电磁铁的线圈中通以图示方向的电流正由大变小24．2017年3月22 日消息，俄生产出新型电子回旋加速器，可检测焊接和铸造强度．回旋加速器原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．关于回旋加速器，下列说法中正确的是A．带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B．带电粒子从磁场中获得能量C．增大加速电场的电压，带电粒子离开磁场的动能将增大D．增大加速电场的电压，其余条件不变，带电粒子在D形盒中运动的时间变短25．图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P．上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈内阻不计且产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是A．电压表的示数为10 VB．0.01s时发电机线圈平面位于中性面C．若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小D．若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的2倍26．如图所示为安培力演示仪，两磁极间可视为匀强磁场．磁感应强度为B，一质量为m的金属框ABCD处于磁场中，可绕CD自由旋转，其中AB=L1，CB=L2，当线框ABCD中通以恒定电流时，线框向右摆开的最大角度为θ，则下列说法不正确．．．的是A．线框AB边通过的电流方向为A到BB．线框ABCD中通以电流I时，线框AB边受到的安培力大小为BILC．线框中通入的电流大小为12tanBLmgθD．线框中通入的电流大小为1tanBLmgθ27．如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确．．．的是A．铝盘绕顺时针方向转动B．只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C．只改变电流方向，铝盘的转动方向改变D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变28．如图所示为电视机显像管的原理示意图(俯视图)，通过改变偏转线圈的电电子枪流，虚线区域内偏转磁场的方向和强弱电子束都在不断变化，电子束打在荧光屏上的荧光屏光点就会移动，从而实现扫描，下列关于荧光屏上的光点说法正确的是A．光点打在A点，则磁场垂直纸面向里B．从A向B扫描，则磁场垂直纸面向里且不断减弱C．从A向B扫描.则磁场垂直纸面向外且不断减弱D．从A向B扫描，则磁场先垂直纸面向外且不断减弱，后垂直纸面向里且不断增强29．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面各点电势相等，A、B是在容器内表面上的两点，C为电场线上的一点，则下列说法正确的是A．A点的电场强度比B点的大B．小球表面的电势比容器内表面的低C．将正的检验电荷放在C点的电势能比放在B点电势能大D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同30．某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图．若线框逆时针转动(俯视)，下列说法正确的是A．线框转动是因为发生了电磁感应B．磁铁导电且与电池负极接触的一端是S极C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变D．线框转动稳定时的电流比开始转动时的大31．托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示．环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈．当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度．再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度．同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行．已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T 32．如图为某公司发售的一款扫地机器人．该机器人内置锂电池容量为2000mAh，充满一次电可供其正常工作的时间为40min．已知这款扫地机器人额定功率45W，则下列说法不正确．．．的是A．扫地机器人正常工作时的电流是3AB．扫地机器人正常工作时的额定电压为15VC．扫地机器人正常工作时的内阻为5ΩD．扫地机器人电池充满电之后的电能为10800J33．如图所示为一种获得高能粒子的装置一环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的可变匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，设粒子的初速度为零，在两极板间的电场中加速，每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场多次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕中心运动的半径不变(设极板间距远小于R)，粒子重力不计，下列关于环形加速器的说法中正确的是A．加速器对带正电粒子顺时针加速，对带负电粒子加速需要升高B板电势B．电势U越高，粒子最终的速度就越大C．粒子每次绕行一圈所需的时间t n与加速次数n之间的关系为11+=+nnttnnD．环形区域内的磁感应强度大小B n与加速次数n之间的关系为11+=+nnBBnn34．(选做)图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．D形盒与高频电源相连，且置于垂直于盒面的匀强磁场中．带电粒子在磁场中的动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是A．t4－t3<t3－t2<t2－t1B．E k4－E k3=E k3－E k2=E k2－E k1C．电场的变化周期等于t1D．仅增大加速电压，射出的粒子动能会变大二、多选题：本题共22小题，每小题4分，共88分。

25届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及解答

一、填空题（必做，共 12 题，每题 2 空，每空 2 分，共 48 分）
1. 沿x轴运动的质点，速度υ = αx，α > 0。t = 0 时刻，质点位于x0 > 0 处，而后的运动过程中，
质点加速度与所到位置x之间的函数关系为a =
，加速度与时刻t之间的函数
关系为a =
。
2. 质量可忽略的圆台形薄壁容器内，盛满均匀液体。
。将其厚度增加一倍，波
长为λ的线偏振光通过这一新波片后将成为
偏振光。（填：“线”、“圆”或“椭圆”。）
11. 核潜艇中U238核的半衰期为 4.5×109年，衰变中有 0.7%的概率成为U234核，同时放出一
个高能光子，这些光子中的 93%被潜艇钢板吸收。1981 年，前苏联编号U137 的核潜艇
透射到艇外的高能光子被距核源（处理为点状）1.5m处的探测仪测得。仪器正入射面积
为 22cm2，效率为 0.25%（每 400 个入射光子可产生一个脉冲讯号），每小时测得 125 个
讯号。据上所述，可知U238核的平均寿命τ =
年（ln2=0.693），该核潜艇中U238
的质量m =
kg（给出 2 位数字）。
12. 惯性系S、S' 间的相对运动关系如图所示，相对
y y'
速度大小为υ。一块匀质平板开始时静止地放在
一个内半径为R2、外半径为R3本不带电的导体球壳，两者
间有一个电量为q、与球心相距r（R2 > r > R1）的固定点电
荷。静电平衡后，导体球电势U球 =
，
导体球壳电势U壳 =
。
Qr
R2
q
R3 R1
2
*****************************密******************封*******************线****************************

物理竞赛真题分析(全国复赛篇)·光学(16—26届)(共65张PPT)

R2 h02 n R2 n2h02 n2 1
在轴上 x x0 处，无光线通过。
随 h 增大，球面上入
射角 i 增大，当 i 大
于临界角 iC 时，即会
发生全反射，没有折
射光线。与临界角 iC
相这应光的线光的线折有射线hC与 R轴si线niC的交R 1n点处于xC

n2R
1
n2
n1
狭缝S：光源的光由此进入分光镜，观察到的谱线就是狭缝的像透镜L1：与狭缝的距离为f1，使由狭缝射来的光束经L1后成为与圆筒轴平行的平行光束．分光棱镜：使由L1射来的平行光束中频率不同的单色光经棱镜后成为沿不同方向出射的平行光束．透镜L2：使各种单色平行光束经L2 成像在它的焦平面上，形成狭缝的像（即光谱线）．观察屏P：位于L2焦平面上，光源的谱线即在此屏上透镜L3：与P的距离f3，是人眼观察光谱线所用的放大镜（目镜）
v与像长分别为
v fu u- f
y

v u
y0

f
f u y0
平面镜成像时，由于抛物液面最低点上升，物距为
u u h u R2 8f
像距与像长分别为 v -u 两像视角相同要求 y y
u v u - v
y
v u
y0

y0
即
1 2u u2
相距为d，被共轴地安置在光具座上。 1. 若要求入射光线和与之对应的出射光线相互平行，问该
入射光线应满足什么条件？
2. 根据所得结果，分别画出各种可能条件下的光路示意图。
回顾1；像与物的概念：发光物体上的每个发光点可视为一个“物点”即“物”。一个物点上发出的光束，经一系列光学系统作用后，若成为会聚光束，则会聚点为物的实像点；若成为发散光束，则其反向延长线交点为物的虚像点；若为平行光束则不成像。

2019大学生物理竞赛试题

2019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： 2019 年 12 月 28 日上午8:30~11:30题序选择填空计1～2计3～4计5～6总分附加题分得分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4分，共40分）1．对质点组有以下几种说法，哪个是不正确的（）． A ．质点组的总动能改变与保守力做功无关 B ．质点组的总动量改变与非保守力无关 C ．质点组的总角动量改变与内力大小无关 D ．质点组的势能改变与外力无关2．一只质量为m 的小猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为（）．A ．gB ．g MmC ．g M m M +D ．g mM m M -+3．一根长为l 、质量为m 的均匀细杆，可绕距其一端为/4l 的水平轴O 在竖直平面内转动．当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度ω，如果杆恰能持续绕一个方向转动而不摆动，则ω 需满足的条件为（）． A ． l g4>ω B ． lg >ω C ．l g 734>ω D ．l g 12>ω姓名准考证号__________所在高校__________专业______________ _____________密_________________封_____________线_____________ 密封线内不要答题l/44．如图所示，匀质的圆盘、空心球壳和实心球，具有相同的质量和相同的半径，都可以绕中心对称固定轴转动．同时施加相同的力使这三个物体都从静止开始转动，力的方向都是沿着物体外边缘的切向、并与固定轴垂直．经过相同的时间后，物体的动能由大到小的排序为（）．A ．圆盘、空心球壳、实心球B ．实心球、空心球壳、圆盘C ．实心球、圆盘、空心球壳D ．空心球壳、圆盘、实心球5．两个音调不同的声音叠加结果可在示波器光屏上显示出来．A 图表示一对音调不同的声音叠加结果，B 图另一对音调不同的声音叠加结果．由这两个显示图形可知， A 图中所表示的一对声音有（）． A ．比较接近的频率 B ．相差较远的频率 C ．与B 中频率完全一样D ．无法判断哪一对音调会有更接近的频率6．两个同心薄金属球壳，半径分别为R 1和R 2 (R 2 > R 1 )，若分别带上电荷q 1和q 2，则两者的电势分别为U 1和U 2 (选无穷远处为电势零点)．现用导线将两球壳相连接，则它们的电势为（）．A ．U 1B ． U 2C ．U 1 + U 2D ．)(2121U U +7．在磁感应强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 的边缘线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为（）．A ． πr 2B . B ． 2πr 2B C ． -πr 2B sin α D ． -πr 2B cos α8．如图所示，有一带正电荷的大块导体，欲测其附近P 点处的场强，将一电荷量为q 0 (q 0 >0 )的点电荷放在P 点，测得它所受的电场力为F ．若电荷量q 0不是足够小，则（）． A ． F / q 0比P 点处场强的数值大 B ． F / q 0比P 点处场强的数值小 C ． F / q 0与P 点处场强的数值相等D ． F / q 0与P 点处场强的数值哪个大无法确定q 0PB9．无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点处的磁感应强度大小等于（）．A ． R I π20μB ．R I 40μC ．11(40π+R Iμ D ． 11(20π-R I μ10．一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质，则电场强度的大小E 、电容C 、电压U 、电场能量W 四个量各自与充入介质前相比较，增大(↑)或减小(↓)的情形为（）．A ．E ↑，C ↑，U ↑，W ↑B ．E ↓，C ↑，U ↓，W ↓ C ．E ↓，C ↑，U ↑，W ↓D ．E ↑，C ↓，U ↓，W ↑二、填空题：（10题，每题4分，共40分）1．如图所示，一质点在Oxy 坐标平面内作逆时针圆周运动，有一力i ky F=作用在质点上，k 为常量．在该质点从坐标原点运动到（R ，R ）位置过程中，力F对质点所做的功为．2．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m/s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在初始4秒内摩擦力对该货物做的功W ＝___________________．3．一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=φλπx T t A y 2cos ，则x = -λ 处质点的振动方程为________________________________________；若以 x = λ 处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式为______________________________________________．4．有一相对于空气以30 m/s 的速率向右运动的声源，发出固有频率为1000 Hz 的声波，在其运动方向的正前方有一反射面，相对于空气以60 m/s 的速率向左运动．设声波在空气中的传播速度为330 m/s ，则移动反射面接收到的声波频率为，从该反射面反射回来的声波波长是．5．一电子以v = 0.99c 的速率运动．则电子的总能量为，而电子的经典力学动能与相对论动能之比为．（电子静止质量为319.110kg e m -=⨯）.6．如图所示，AC 为一根长为2l 的带电细棒，左半部均匀带有负电荷，右半部均匀带有正电荷．电荷线密度分别为λ-和λ+，O 点在棒的延长线上，距A 端的距离为l ，P 点在棒的垂直平分线上，到棒的垂直距离也为l ．以棒的中点B 为电势的零点，则O 点电势U O＝____________；P 点电势U P ＝__________．7．如图所示，一个带电量为-q 的点电荷，位于一原来不带电的金属球外，与球心的距离为d ．则在金属球内，与球心相距为l 的P 点处，由感应电荷产生的场强的大小为________________，方向为________________．8．一通有电流为I 的长导线，弯成如图所示的形状，放在磁感应强度为B 的均匀磁场中，B 的方向垂直纸平面向里．则此导线受到的安培力大小为；方向为．9．如图所示，金属圆板在均匀磁场中以角速度ω 绕中心轴旋转，均匀磁场的方向平行于转轴．这时，板中心至边缘上任意一点的总感应电动势大小_____________________，方向__________________．10．如图所示，一平行板电容器与电压为V 的电源相联，若将电容器的一极板以等速u 拉开，则当极板间的距离为x 时，电容器内的位移电流密度大小为，方向为．⨯⨯ ⨯⨯⨯ ⨯ ⨯⨯三、计算题：（5题，共 80分）1．（本题15分）在垂直于匀强磁场B的平面内，有一质量为m、带正电量为q的粒子，以初速率v0开始运动，运动过程中所受阻力为f=-k v，其中k是正常量．试求：（1）t（>0）时刻粒子的速率和经过的路程；（2）当粒子的运动方向相对初始运动方向恰好转过π时的速率．2．（本题15分）用细导线构成半径为R的圆环，水平地固定在空间，环上均匀地带有正电荷Q．在轴线上高度为h（h<<R）的地方，自由地放置一小油滴，其质量为m，带电量为-q．如果忽略重力和空气阻力，试求油滴的运动方程．3．（本题20分）如图所示，质量为m 、半径为R 的均匀实心弹性球在水平面上作纯滚动，球心速度为v 0，与粗糙的墙面发生碰撞后，以相同的球心速度反弹，设球与墙面及地面的摩擦系数均为μ，碰撞过程中球与水平面之间的摩擦可以忽略．则（1）碰撞后，经过一段时间球开始作纯滚动，求此时的球心速度；（2）若球与墙面的碰撞时间为∆t ，为使碰撞时球不会跳离地面，则摩擦系数应满足什么条件？（设碰撞过程中的相互作用力均可视为恒力）．x yz4．（本题15分）如图所示，C +和C -是沿z 轴放置的两根互相绝缘的长直非磁性导体，其中的电流分别沿z 轴的正方向和负方向流动，电流强度均为I ．图中画阴影的部分是两导体的正截面，它们分别是xy 平面中的部分圆，两圆的直径均为D ，两圆心的间距为D /2，已知两导体正截面的阴影面积均为2(/12/8)D π+，每一根导线的电流均匀地分布在自身的正截面内．试求两根导线之间空白区域内的磁场强度分布．5．（本题15分）如图所示，电阻不计的金属丝制成边长为2l 的正方形线框abcd ，处在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中．某质量为m 、长度为 2l 、电阻为R 的导体棒MN 可在ac 边与bd 边上无摩擦滑动，且接触良好．建立原点位于bd 中点、平行bd 向右为x 轴的坐标系．t = 0时，棒MN 在外力F 作用下从ab 位置由静止开始运动，其运动方程为x = -l cos ω t ，且棒MN 始终与ab 平行．已知m = 0.1 kg ，l = 0.5 m ，R = 0.1 Ω，B = 0.1T ，ω = 2 rad/s ．（1）求运动到x = 0位置时电阻消耗的电功率；（2）求作用在棒MN 上的安培力F A 等于外力F 的时刻t ．ab四、附加题：（2题，共 40分）1．（本题20分）设一均匀细棒OA ，长为l ，质量为m ，棒可绕O 点处的固定轴在竖直面内无摩擦地转动．初始时A 端与O 点水平，然后由静止释放A ，棒开始转动．（1）求棒的转动过程中，棒对转轴的最大作用力．（2）若转轴能承受的最大作用力为N = kmg （k < 2），则棒转动到某位置时，转轴会突然断裂，求转轴断裂时棒的位置．2．（本题20分）一个核外有两个电子的原子，其核电荷数为Ze ，假设两个电子位于半径为r 的玻尔轨道上，运动过程中这两个电子始终位于原子核对称的两侧．试：（1）计算每个电子受到的合力；（2）计算每个电子轨道运动的速率；（3）利用玻尔角动量量子化规则，计算每个电子基态的玻尔半径；（4）计算原子的总能量；（5）取Z =2，将此作为氦原子的模型，分别计算第一个电子的电离能，以及第二个电子的电离能．O。

届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案

ll
金属大平板，左右并排紧靠在一起，左侧空气温度恒为
T1
T3
T1，右侧空气温度恒为 T3 < T1。若两侧空气压强相同，分子数密度分别记为 n1 和 n3，
则 n1：n3 ＝接触面上的温度 T2＝。设 K1=2K2，在热来自导已达稳定状态时，则两块金属板。
K1 K2
p
B1
B2
2p0
p0 A
B3
５.单原子分子理想气体经历的三个准静态过程 AB1、AB2、AB3 如
9
姓名
考场
16. （20 分，非物理 A 组必做，其他组不做）
（1）场强
（1.1）场强为 E0 的匀强电场中，放入半径为 R 的导体球。若导体球原本不带电，静电平
衡后导体球表面电荷分布称为分布 I，若导体球原
本带电量为 Q ，静电平衡后导体球表面电荷分布称
Q
r
为分布 II，请说出分布 II 与分布 I 之间的关系。
H
H
=_____________D 0。若将介质块向上平移高度，静电平衡后留在电容器内高度
4
4
的介质层中电位移矢量大小记为
Dr ，则
Dr 与 D r 之间大小关系为
Dr
D _________
r．
空气 H/2
（本空填“大于”、“等于”或“小于”）
7.稳恒磁场的毕奥-沙伐尔定律为 dB
。如图所示，三
一、填空题（必做，共 10 题，每题 2 空，每空 3 分，共 60 分）
1. 如图所示的斜抛运动中，保持初速度大小 v0 不变，
y
抛射角取为 1 30 时，测得水平射程为 S1 。抛射角改
y
v0
为 2 60 时，水平射程将为 S2 ＝

第35届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案(2018年12月)

��
杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无
��
摩擦。假设 �� 端可以沿地面朝右滑动，但因受约束，不
会离开地面；�� 端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应
��
的约束，故可以离开墙面。试问在 �� 端未达墙的底端 ��
��
之前，�� 端会否离开墙面？若会，再问 �� 达何值时 �� 端
如图 2 所示，每边长为 �� 的均匀正方形电阻薄平板，已测得 ��、�� 两端间电阻 �� = 5Ω 。若将每边长都增为 2�� ，质材不变，试分析地判定相应的电阻 ��∗�� = ？
�� 1
考场
准考证号
三、限做题（根据考生类别选做）
15.（20 分）相对论中，质点在惯性系 �� 中静止时，它的质量 ��0 称为静质量，质点内在的能
量称为静能 ��0 ，且有
��0 = ��0��2
质点在 �� 系中运动时，速度记为 ��⃑�� ，质点质量 �� 和内含的能量 �� 分别为
大学生物理竞赛试题大全
13.（15 分）如图所示，轻的细杆 �� 的 �� 端靠在竖直
墙上，�� 端落在水平地面上，�� 端、�� 端和杆的中点 ��
��
处各有质量相同的固定小球。开始时图中角 �� = 0 ，细
�� = ��0 , �� = ��2

2019年物理竞赛试题及解析

2019年物理竞赛试题及解析注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！本卷须知1、请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。

2、用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。

3、本试卷共有六个大题，总分值100分。

4、答卷时间：2017年3月27日〔星期日〕上午9:30—11:10【一】此题共10小题，每题2分，共20分。

以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。

1、目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。

GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。

卫星向GPS接收器传送信息依靠的是()A、红外线B、紫外线C、电磁波D、激光2、图1为工人师傅用手推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，以下说法中正确的选项是()A、图甲的方法比较省力B、图乙的方法比较省力C、图甲和图乙两种方法所用力的大小相等D、无法判断3、如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，以下说法中正确的选项是()A、吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力B、吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力C、电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力D、电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力4、在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图3所示。

关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的选项是()A、主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方向B、主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的C、主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间D、主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方5、随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作。

以下适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是()A、举哑铃B、跳绳C、踢毽子D、拉弹簧拉力器6、动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km／h减至90km／h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km／h开始不断减小直至停止。

25届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案

。由这四
T1 T2
个热源共同参与的某个可逆循环如图所示，图中每一条
实线或为T1、T2、T3、T4等温线，或为绝热线，中间两
O
条实线与其间辅助虚线同属一条绝热线。此循环过程效率η =
T3 T4 V
。
7. 热力学第二定律的开尔文表述为：；
热力学第二定律的克劳修斯表述为：。
8. 如图所示，带电量为Q，半径为R1的导体球外，同心地放置
一、填空题（必做，共 12 题，每题 2 空，每空 2 分，共 48 分）
1. 沿x轴运动的质点，速度υ = αx，α > 0。t = 0 时刻，质点位于x0 > 0 处，而后的运动过程中，
质点加速度与所到位置x之间的函数关系为a =
，加速度与时刻t之间的函数
关系为a =
。
2. 质量可忽略的圆台形薄壁容器内，盛满均匀液体。
与大区域边界相切的小圆柱形区域，在余下的区域
K 内有变化的匀强磁场，磁感应强度 B 平行于圆柱的
K 中央轴，且垂直于图平面朝外， B 随 t 的变化率
K B ~t
M
υ0
Oθ
N
P O'
R
K=dB/dt 是正的常量。图中 O、O'分别为大、小圆的
圆心，N为两圆切点。一个质量为m、电量q > 0 的粒子P，从O点进入小圆区域，初速大
α2
7. 不可能从单一热源吸取热量，使之完全变化有用的功而不产生其它影响；不可能把热量从低温物体转移到高温物体，而不产生其它影响
8. 1 ( Q + q − Q + q + Q + q ) ； Q + q
4πε 0 R1 r R2

全国大学生物理竞赛历年考试习题(含答案)

全国大学生物理竞赛历年考试习题(含答案)一、选择题1. 下列哪个物理量是标量？A. 速度B. 加速度C. 力D. 质量答案：D解析：质量是标量，因为它只有大小，没有方向。

而速度、加速度和力都是矢量，它们既有大小，又有方向。

2. 下列哪个物理现象可以用牛顿第一定律解释？A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 惯性答案：D解析：牛顿第一定律也被称为惯性定律，它指出一个物体如果不受外力作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

惯性是物体保持其运动状态的性质。

3. 下列哪个物理量是功的单位？A. 焦耳B. 牛顿C. 瓦特D. 库仑答案：A解析：焦耳是功和能量的单位，1焦耳等于1牛顿的力作用在物体上，使物体在力的方向上移动1米的距离所做的功。

4. 下列哪个物理现象可以用安培环路定理解释？A. 电流B. 电阻C. 磁场D. 电压答案：C解析：安培环路定理是电磁学中的一个重要定理，它描述了磁场与电流之间的关系。

该定理指出，通过一个闭合路径的磁场线积分等于该路径所包围的电流总和。

5. 下列哪个物理现象可以用波尔兹曼分布律解释？A. 热力学B. 统计力学C. 量子力学D. 相对论答案：B解析：波尔兹曼分布律是统计力学中的一个重要定律，它描述了在热力学平衡状态下，不同能量状态的粒子数目的分布。

该定律是统计力学的基础之一。

6. 下列哪个物理现象可以用薛定谔方程解释？A. 光的干涉B. 量子隧穿C. 原子光谱D. 相对论效应答案：B解析：薛定谔方程是量子力学中的一个基本方程，它描述了微观粒子在量子态下的行为。

量子隧穿是量子力学中的一个重要现象，它可以用薛定谔方程来解释。

7. 下列哪个物理现象可以用广义相对论解释？A. 光的折射B. 引力透镜C. 狭义相对论效应D. 光的干涉答案：B解析：广义相对论是爱因斯坦提出的一种引力理论，它描述了引力的本质和作用。

引力透镜是广义相对论的一个重要预言，它可以用广义相对论来解释。

8. 下列哪个物理现象可以用电磁感应定律解释？A. 法拉第电磁感应定律B. 安培环路定理C. 楞次定律D. 电磁感应答案：A解析：法拉第电磁感应定律是电磁学中的一个基本定律，它描述了磁场变化产生的感应电动势。

全国部分地区大学生物理竞赛电磁学部分

1
法拉第电磁感应定律
i

d
dt
楞次定律
闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
2
例：
3
4
5
一、动生电动势
整个导体回路或其中一部分，以及一段孤立导体在稳恒磁场中运动时，所产生的感应电动势。
Blv
b
均
l
v
匀磁
场
a
B
典型装置
b

a
1 v0B2l
P0
12
二、感生电动势
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的一般表
示式为：
d d
B dS
dt dt S
如果回L E路kL及d其l 包围的面积S 保Bt持 d不S变，则
感生电动势：
动生电动势:
由于磁场随时
导体在稳恒磁场
dl B

d

L
Bldl

1BL2
O
l
0
2
o
负号表示电动势方向与积分方向相反，即
A O UO UA

A
9
半径为 R 的铜盘，在均匀磁场中以角速度转动
，求盘上沿半径方向产生的感应电动势。

解： di (v B) dl
A
××××××
vBd l lBd l
E感生
2
dt
E感生

R2 2r
dB dt
L ××L××
B ××××r××
×××××
dB dt 0, E感 0
dB dt 0, E感 0