2016江西大学物理实验创新竞赛初赛试题和答案解析
大学物理实验题目考核卷及答案
大学物理实验题目考核卷及答案一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、在测量物体长度时，产生误差的主要原因是（）A 测量工具不够精确B 测量方法不正确C 测量者估读时的偏差D 以上都是答案：D解释：测量工具的精度有限、测量方法的不完善以及测量者在估读时的主观判断都会导致测量结果存在误差。
2、用游标卡尺测量一圆柱体的直径，下列测量数据中正确的是（）A 2542mmB 254mmC 25mmD 25420mm答案：A解释：游标卡尺能精确到 002mm，A 选项 2542mm 符合游标卡尺的读数精度。
3、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了减小测量周期的误差，应（）A 从摆球经过平衡位置时开始计时B 测摆球完成 30 次全振动的时间，计算出周期的平均值C 选用较长的细线和较重的小球D 以上方法都可以答案：D解释：从摆球经过平衡位置时开始计时，便于判断和操作，能减小计时误差；测多次全振动的时间取平均值可以减小误差；选用较长的细线和较重的小球能使单摆的运动更接近理想情况，减小误差。
4、以下哪个物理量在实验中通常用间接测量的方法得到（）A 物体的质量B 物体的长度C 电阻的阻值D 液体的密度答案：D解释：液体的密度需要通过测量液体的质量和体积，然后利用密度公式计算得到，属于间接测量。
5、在“验证牛顿第二定律”的实验中，下列做法正确的是（）A 平衡摩擦力时，应将托盘和砝码通过细绳挂在小车上B 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源C 改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力D 为了减小实验误差，托盘和砝码的质量应远大于小车的质量答案：C解释：平衡摩擦力时不应挂托盘和砝码；实验时应先接通电源，再放开小车；改变小车质量时，摩擦力的平衡不受影响，不需要重新平衡；托盘和砝码的质量远小于小车质量时，才能近似认为小车所受拉力等于托盘和砝码的重力。
6、用伏安法测电阻时，电流表外接法适用于测量阻值（）的电阻。
A 较大B 较小C 任意大小D 以上都不对答案：B解释：电流表外接法中，电压表测量的是电阻和电流表两端的电压，测量值偏大，适用于测量阻值较小的电阻。
大学物理竞赛选拔试卷及答案
A BDl 0v大学物理竞赛选拔试卷1. （本题6分）一长度为l的轻质细杆，两端各固结一个小球A、B（见图），它们平放在光滑水平面上。
另有一小球D，以垂直于杆身的初速度v0与杆端的Α球作弹性碰撞．设三球质量同为m，求：碰后（球Α和Β）以及D球的运动情况．2. （本题6分）质量m =10 kg、长l =40 cm的链条，放在光滑的水平桌面上，其一端系一细绳，通过滑轮悬挂着质量为m1 =10 kg的物体，如图所示．t = 0时,系统从静止开始运动, 这时l1 = l2 =20 cm< l3．设绳不伸长，轮、绳的质量和轮轴及桌沿的摩擦不计，求当链条刚刚全部滑到桌面上时，物体m1速度和加速度的大小．3.（本题6分）长为l的匀质细杆，可绕过杆的一端O点的水平光滑固定轴转动，开始时静止于竖直位置．紧挨O点悬一单摆，轻质摆线的长度也是l，摆球质量为m．若单摆从水平位置由静止开始自由摆下，且摆球与细杆作完全弹性碰撞，碰撞后摆球正好静止．求：(1) 细杆的质量．(2) 细杆摆起的最大角度?．4. （本题6分）质量和材料都相同的两个固态物体，其热容量为C．开始时两物体的温度分别为T1和T2（T1 > T2）．今有一热机以这两个物体为高温和低温热源，经若干次循环后，两个物体达到相同的温度，求热机能输出的最大功A max．5. （本题6分）如图所示，为某种一定量的理想气体进行的一个循环过程，它是由一个卡诺正循环12341 和一个卡诺逆循环15641 组成．已知等温线温度比T1/ T2= 4，卡诺正逆循环曲线所包围面积大小之比为S1 / S2 = 2．求循环的效率?．6. （本题6分）将热机与热泵组合在一起的暖气设备称为动力暖气设备，其中带动热泵的动力由热机燃烧燃料对外界做功来提供.热泵从天然蓄水池或从地下水取出热量，向温度较高的暖气系统的水供热.同时，暖气系统的水又作为热机的冷却水.若燃烧1kg燃料，锅炉能获得的热量为H，锅炉、地下水、暖气系统的水的温度分别为210℃，15℃，60℃.设热机及热泵均是可逆卡诺机.试问每燃烧1kg燃料，暖气系统所获得热量的理想数值（不考虑各种实际损失）是多少？7. （本题5分）如图所示，原点O是波源，振动方向垂直于纸面，波长是?．AB为波的反射平面，反射时无相位突变?．O点位于A点的正上方，hAO=．Ox轴平行于AB．求Ox轴上干涉加强点的坐标（限于x≥0）．8. （本题6分）一弦线的左端系于音叉的一臂的A点上，右端固定在B点，并用T = 7.20 N的水平拉力将弦线拉直，音叉在垂直于弦线长度的方向上作每秒50次的简谐振动（如图）．这样，在弦线上产生了入射波和反射波，并形成了驻波．弦的线密度?= 2.0 g/m，弦线上的质点离开其平衡位置的最大位移为4 cm．在t = 0时，O点处的质点经过其平衡位置向下运动，O、B之间的距离为L = 2.1 m．试求：(1) 入射波和反射波的表达式；(2) 驻波的表达式．9. （本题6分）用每毫米300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱．已知红谱线波长?R在0.63─0.76?m范围内，蓝谱线波长?B在0.43─0.49 ?m范围内．当光垂直入射到光栅时，发现在衍射角为24.46°处，红蓝两谱线同时出现．(1) 在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现？(2) 在什么角度下只有红谱线出现？10. （本题6分）如图所示，用波长为?= 632.8 nm (1 nm = 10-9 m)的单色点光源S照射厚度为e = 1.00×10-5 m、折射率为n2 = 1.50、半径为R = 10.0 cm的圆形薄膜F，点光源S与薄膜F的垂直距离为d = 10.0 cm，薄膜放在空气（折射率n1 = 1.00）中，观察透射光的等倾干涉条纹．问最多能看到几个亮纹？（注：亮斑和亮环都是亮纹）．11. （本题6分）507⨯双筒望远镜的放大倍数为7，物镜直径为50mm.据瑞利判据，这种望远镜的角分辨率多大？设入射光波长为nm 550.眼睛瞳孔的最大直径为7.0mm .求出眼睛对上述入射光的分辨率.用得数除以7，和望远镜的角分辨率对比，然后判断用这种望远镜观察时实际起分辨作用的是眼睛还是望远镜.12. （本题6分）一种利用电容器控制绝缘油液面的装置示意如图. 平行板电容器的极板插入油中，极板与电源以及测量用电子仪器相连，当液面高度变化时，电容器的电容值发生改变，使电容器产生充放电，从而控制电路工作. 已知极板的高度为a ，油的相对电容率为εr ，试求此电容器等效相对电容率与液面高度h 的关系.13. （本题6分）在平面螺旋线中，流过一强度为I 的电流，求在螺旋线中点的磁感强度的大小．螺旋线被限制在半径为R 1和R 2的两圆之间，共n 圈．[提示：螺旋线的极坐标方程为b a r +=θ，其中a ，b 为待定系数]14. （本题6分）一边长为a 的正方形线圈，在t = 0 时正好从如图所示的均匀磁场的区域上方由静止开始下落，设磁场的磁感强度为B(如图)，线圈的自感为L ，质量为m ，电阻可忽略．求线圈的上边进入磁场前，线圈的速度与时间的关系．15. （本题6分）如图所示，有一圆形平行板空气电容器，板间距为b ，极板间放一与板绝缘的矩形线圈．线圈高为h ，长为l ，线圈平面与极板垂直，一边与极板中心轴重合，另一边沿极板半径放置．若电容器极板电压为U 12 = U m cos ? t ，求线圈电压U 的大小． 16. （本题6分）在实验室中测得电子的速度是0.8c ，c 为真空中的光速．假设一观察者相对实验室以0.6c 的速率运动，其方向与电子运动方向相同，试求该观察者测出的电子的动能和动量是多少？（电子的静止质量m e ＝9.11×10?31kg ）17. （本题6分）已知垂直射到地球表面每单位面积的日光功率（称太阳常数）等于1.37×103 W/m 2． (1) 求太阳辐射的总功率． (2) 把太阳看作黑体，试计算太阳表面的温度．（地球与太阳的平均距离为1.5×108 km ，太阳的半径为6.76×105 km ，? = 5.67×10-8 W/(m 2·K 4)） 18. （本题6分））已知氢原子的核外电子在1s 态时其定态波函数为 a r a /3100e π1-=ψ，式中 220e m h a e π=ε ．试求沿径向找到电子的概率为最大时的位置坐标值．( ?0 = 8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ，h = 6.626×10-34 J ·s ， m e = 9.11×10-31 kg ， e = 1.6 ×10-19 C )参考答案1. （本题6分）解：设碰后刚体质心的速度为v C ，刚体绕通过质心的轴的转动的角速度为?，球D 碰后的速度为v ?，设它们的方向如图所示．因水平无外力，系统动量守恒：C m m m v v v )2(0+'= 得：(1)20C v v v ='- 1分 弹性碰撞，没有能量损耗，系统动能不变；222220])2(2[21)2(212121ωl m m m m C ++'=v v v ，得 (2)22222220l C ω+='-v v v 2分 系统对任一定点的角动量守恒,选择与A 球位置重合的定点计算．A 和D 碰撞前后角动量均为零，B 球只有碰后有角动量，有])2([0C B l ml ml v v -==ω，得(3)2lC ω=v 2分(1)、(2)、(3)各式联立解出 lC 00;2;0vv v v ==='ω。
高中物理竞赛 决赛实验试题定
光学黑盒【实验目的】在一片玻璃上制作了一种位相型光学元件，是由一些微小的重复单元组成，人眼不能分辨其细节。
请你根据所提供的仪器用具（不一定全用），设计合适的光学实验方法，准确测出这种光学元件重复单元的分布情况及其间距常数。
【仪器用具】实验室常用单色光源（氦氖激光器、钠光灯），读数显微镜，分光仪，白屏，游标卡尺，米尺以及干板架等。
【实验要求】1、扼要写出实验步骤；2、描述所得实验现象或绘制所得实验的图样；3、记录实验数据或自行设计表格记录数据；4、得出实验结果或结论分析。
多用表的改装与校准【实验目的】已有一个微安计，但不知其内阻，需要将其改装成一个多用表，该多用表含满偏为10mA的电流表和满偏为2V的电压表功能，通过单刀双掷开关在电路中实现电流表和电压表的功能切换。
【仪器用具】电阻箱3个、可调节稳压电源1台、微安计1个、数字电流表1台（作为标准表进行校正）、数字电压表1台（作为标准表进行校正）、单刀双掷开关1个、导线若干【实验要求】1、设计一个电路测量微安计内阻，画出电路图，写出主要步骤，记录实验数据或自行设计表格记录数据，测量出微安计内阻；2、画出多用表的电路图；如果单独设计电流表或电压表而没有将两个表设计在一个电路并由一个开关实现功能转换3、写出主要步骤，搭建具体实验电路，标注出实验电路中各电阻值；4、对多用表中的电流和电压进行满偏校正。
5、实验完成后不能拆除实验电路，供检查评分用。
若拆除视为未完成电路图。
利用磁阻传感器研究螺线管的磁场与通电电流的关系【实验目的】现有一磁阻传感器，需要利用磁传感器来测量螺线管产生的磁场。
【仪器用具】各向异性磁阻传感器实验仪、直流稳压电源、滑线变阻器、开关、水准泡、待测螺线管以及导线若干。
【实验要求】1、对磁阻传感器进行校准，消除地磁场和环境对磁阻传感器造成的影响，记录补偿电流；2、磁阻传感器放大倍数确定。
调节亥姆霍兹线圈的电流，可以得到相应的磁阻输出电压，根据（2）式可以计算亥姆霍兹线圈产生的磁场大小，据此确定磁阻传感器的放大倍数。
2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题及答案
AS 1S 22015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题一、填空题（共15题，每题2分）1、质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示。
当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为__________。
用θ表示。
1、答θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=。
2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J·mol 1·K 1) 2、答28×103 kg / mol3、假设地球半径缩小为原值的1/10，但质量保持不变，则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________． 3、答0.316s4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下的运动方程为j t sin b i t cos a rω+ω=，其中a 、b 、ω皆为常数，则此该质点对原点的角动量=L___________ _。
4、答 K m abω5、+π介子时不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8106.2-⨯，如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动，那么实验室参照系中测得+π介子的寿命是 s 。
5、答81033.4-⨯s6、如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光，A 是它们连线的中垂线上的一点，若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差=∆ϕ 。
若已知5.1,500==n nm λ，A 点恰为第4级明纹中心，则=e A 。
6、答λπen )1(2-；A 4104⨯7、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为 n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长 λ，则薄膜的厚度是__________。
江西省第一届物理创新竞赛初赛试卷及答案
题号 一
二 三计 １ 三计 ２ 三计 ３ 三计 ４ 三计 ５ 四问 １ 四问 ２ 合计
满分 20
30
15
15
20
15
15
10
10
150
实得分
一 选择题（每题 2 分，共 20 分）
1. 某质点作直线运动的运动学方程为 x＝3t-5t3 + 6 (SI)，则该质点作
是
(A) 1 I0 cos2α ．
2
(B) 0．
(C) 1 I0sin2(2α)． 4
(E) I0 cos4α
(D) 1 I0 sin2α ． 4
[C ］
二 填空题（每空 2 分，共 30 分）
1．如图所示，系有细绳的一小球放在光滑的水平桌面上，细绳的另一端向下穿过桌面
的一小竖直孔道并用手拉住。如果给予小球速度 v0 使之在桌面上绕小孔 O 作半径为 r0 的圆周运动，然后
(A) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向．
(B) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向．
(C) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向．
(D) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向．
［D ］
2. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从
外界吸收的热量之比 W / Q 等于
5. C1 和 C2 两空气电容器串联起来接上电源充电．然后将
电源断开， 再把一电介质板插入 C1 中，如图所示. 则
(A) C1 上电势差减小，C2 上电势差增大．
Rd O +q
C1
C2
E
(B) C1 上电势差减小，C2 上电势差不变．
(C) C1 上电势差增大，C2 上电势差减小．
江西省第一届物理创新竞赛初赛试卷及答案
江西省首届大学生物理创新竞赛初赛试卷答案请注意：1、全省统一考试时间是2011年12月3日上午8:30至11:302、本试卷满分150分，考试时间为180分钟，闭卷考试题号 一 二 三计１ 三计２ 三计３ 三计４ 三计５ 四问１ 四问２ 合计 满分 20 30 15 15 20 15 15 10 10 150 实得分 一 选择题（每题2分，共20分）1. 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ［ D ］2. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 (A) 2/3． (B) 1/2．(C) 2/5． (D) 2/7． ［ D ］ 3. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2，则二者的大小关系是：(A) S1 > S2． (B) S1 = S2．(C) S1 < S2． (D) 无法确定．［ B ］4. 一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R ．在腔内离球心的距离为d 处( d < R)，固定一点电荷+q ，如图所示. 用导线把球壳接地后，再 把地线撤去．选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为(A) 0 ． (B) d q04επ．(C) R q 04επ−． (D) )11(40Rd q −πε． ［ D ］5. C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电．然后将 电源断开， 再把一电介质板插入C1中，如图所示. 则 (A) C1上电势差减小，C2上电势差增大． (B) C1上电势差减小，C2上电势差不变．(C) C1上电势差增大，C2上电势差减小． (D) C1上电势差增大，C2上电势差不变． ［ B ］6. 如果某带电体其电荷分布的体密度增大为原来的2倍，则其电场的能量变为原来的 (A) 2倍． (B) 1/2倍．(C) 4倍． (D) 1/4倍． ［ C ］7. 在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ−=∫⋅v v ，式中K E v 为感应电场的电场强度．此式表明：(A) 闭合曲线L 上K E v 处处相等． (B) 感应电场是保守力场．(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线． (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． ［ D ］ 8. 设有一周期振动它的数学表达式为t t A ννψππ2cos )2cos 1(20+=这个振动可分解为三个简谐振动，已知其中两个简谐振动分别为t A νπ2cos 2和])(2cos[0t A νν+π 则另一个振动应为(A)t A 02cos νπ (B)t A )(2cos 0νν−π(C)t A 02cos 2νπ (D)t A )(2cos 20νν+π ［ B ］9. 两相干波源S 1和S 2相距λ /4，（λ 为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是：(A) 0． (B) π21． (C) π． (D) π23． ［ C ］10. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°，则通过这两个偏振片后的光强I是 (A) 21I 0 cos 2α ． (B) 0．(C) 41I 0sin 2(2α)． (D) 41I 0 sin 2α ．(E) I 0 cos 4α [ C ］二 填空题（每空2分，共30分）1．如图所示，系有细绳的一小球放在光滑的水平桌面上，细绳的另一端向下穿过桌面的一小竖直孔道并用手拉住。
第八届全国大学生物理实验竞赛(创新)命题类题目
附件1:第八届全国大学生物理实验竞赛（创新）命题类题目一、可选题目题目1：透明液体浓度测量目的：1)设计制作一种表征并测量透明液体浓度的装置；2)测量透明液体浓度。
要求：1)设计实验方案(含原理）；2)制作一个实验装置；3）给出实验结果讨论测量精度和不确定度。
题目2：声音定位目的：1)探究基于声音探测的定位原理；2)制作一个利用声音探测定位的实际应用装置或实验研究装置。
要求：1)设计实验方案(含原理）；2)制作一个实验装置，实现声源物体的准确定位；3）给出实验结果，信号及噪声处理，讨论测量精度和不确定度。
题目3：冰的导热系数目的：1）搭建实验装置，测量冰的导热系数；2）研究温度、杂质对冰的导热系数的影响。
要求：1）设计实验方案（含原理）；2）制作一个实验装置；3）给出实验结果，分析温度、杂质对结果的影响；4）讨论测量精度和不确定度。
题目4：量子化能级测量实验仪目的：搭建量子化能级测量的实验装置，并对特定物质的量子化能级进行测量。
要求：1)设计实验方案（含原理）；2)制作一个量子化能级测量的实验装置；3）测量特定物质的量子化能级；4）给出实验结果并讨论测量精度和不确定度。
二、考核方式（规范）1、文档含研究报告、PPT和介绍视频等，主要包括以下内容：1）描述对题意的理解，目标定位；2)实验原理和设计方案（理论和实验模型）；3)装置的设计（含系统误差分析）；4）装置的实现；5)实验数据测量与分析；6)性能指标（包括测量范围、精确度、响应时间等)；7)创新点；8）结论与展望；9）参考文献。
2、实物装置1)规格：尺寸、重量；2)成本；3)使用条件及配套要求。
第八届全国大学生物理实验竞赛（创新）工作委员会2022年1月23日附件2：第八届全国大学生物理实验竞赛（创新）自选类题目1.实验仪器制作、改进要求:参赛队伍可以根据自己的兴趣，设计制作一套新仪器/实验，或者改进一套旧仪器，制作或改进应突出对物理实验教学效果或者仪器性能的提升作用，例如，可以使物理图像/规律更直观、拓宽可研究/应用的范围等。
(新)江西省大学生物理创新竞赛试题及答案
江西省大学生物理创新竞赛试题（初赛）一、填空题（每个空格2分，共40分）1、一对作用力与反作用力的冲量之和 ，一对作用力与反作用力的力矩之和 ，一对作用力与反作用力做功之和 。
（填“一定为0”或“可不为0”）2、一对滑动摩擦力做功之和 ，一对静摩擦力做功之和 。
这里的“一对力”指作用力与反作用力。
(填“一定为0”、“可正可负”、“一定为正”或“一定为负”)3、对于刚体，有下列几种说法：(1)一个刚体所受各力的效果可以用一个合力来代替；(2)绕水平定轴上下摆动的刚体，其重力势能和动能都可以把质量集中在质心处来计算；(3)对刚体计算外力做功时，要把力做的功和力矩做的功都算进来；(4)分析刚体的运动时，基本没必要一定取为质心。
其中正确的说法是哪些？答： 。
4、关于质点的运动，有以下说法：（1）dr r d = ; （2） /dt d ν=a ，两边取大小，得 /dt d ν=a ；（3）一质点离原点的距离越来越大。
设其位矢是r ，速度是ν，加速度是a，则r a /2ν=。
其中错误的说法有哪些？答: 。
5、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量情况是：动能 ，势能 。
（填“最大”或“为0”）6、一个不带电的空腔导体球壳，内半径为R 。
在腔内离球心d 处（d<R ）固定一个点电荷q 。
用导线把球壳接地后，再把导线撤去。
取无限远处为电势零点，则球心处的电势为 。
7、在真空中半径分别为R 和2R 的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q 和-3q.今将一电荷为+Q 的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为 。
8、两块面积均为S 的大金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d （d 远小于板的线度），设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2，则AB 两板间的电势差U AB 为 。
9、电量为Q 1的导体A ，移近中性导体B ，则B 上出现Q 2,Q 3 的电荷分布，如图所示。
2016年中考真题精品解析 物理(江西南昌卷)精编word版(解析版)
一、选择题1．“估测”是物理学中常用的一种方法．小华同学尝试估测了与自己身体相关的一些物理量，其中不合理的是（）A．脉搏跳动约为68次/sB．质量约为50kgC．身体的平均密度约为1.0×103kg/m3D．双脚站立时，对地面的压强约为1.5×103Pa【答案】AD【考点定位】常见数据的估测2．如图所示，是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】试题分析：放大镜属于凸透镜，利用放大镜所成的像为正立放大虚像，故应选B。
【考点定位】凸透镜成像3．如图所示，已知R1=R2，当开关S1闭合、开关S掷到2时，电压表与电流表的示数分别为U1和I1，当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时，将滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表与电流表的示数分别为U2和I2，则以下判断正确的是（）A．U1＞U2，I1＞I2 B．U1＜U2，I1＞I2 C．U1=U2，I1＜I2 D．U1＜U2，I1＜I2【答案】B【考点定位】欧姆定律4．足球进校园，深受同学们喜爱，踢出去的足球在水平草地上滚动过程中，以下两个力是一对平衡力的是（）A．脚对球的作用力与草地对球的阻力B．脚对球的作用力与球对脚的作用力C．球向前的惯性力与草地对球的阻力D．球所受的重力与草地对球的支持力【答案】D【解析】试题分析：足球离开脚后，在滚动过程中，脚不再对球施加力的作用，故AB错误；惯性是物体的一种性质，不是力，故C错误；球所受的重力与草地对球的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确；故应选D。
【考点定位】平衡力；惯性5．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（）A．温度降低，内能增大B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能减小【答案】D【解析】试题分析：汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低，故应选D。
物理创新实验竞赛题目
1.题目：对当地（兰州）重力加速度的测量题目内容及要求：利用实验室器材，选取适当器材，用两种或两种以上方法测量当地（兰州）的重力加速度，且误差g 5.0%，（g兰州=9.78097m/2s待证）分析误差。
选题原因：正是由于重力加速度的存在人们才得以生存！不同的地方有着不同的重力加速度，我应当对自己生活的地方的重力加速度进行准确测量.2.题目：自制基本元件预测参数大小并实验测量题目内容及要求：利用自己对基本元件的学习，自己制作基本元件（电阻，电容，电感等【设计范围待定】）并写出预测元件的基本参数（基本值，耐压值，功耗等），再次到实验室测量。
选题原因：电子元件在我们日常生活中非常重要，作为一名大学生应该亲手制作一个元件并测量器属性，加深所学知识的理解。
3.题目：望远镜或显微镜的组装题目内容及要求：设计望远镜或显微镜所需的透镜焦距，并挑选所需的物镜与目镜，设计出组装的原理及过程，在实验室实现其组装并对其放大系数的测量。
选题原因：望远镜及显微镜是我们现代生活中实用性比较强的物品，学会简单的组装是很有必要的。
4.题目：设计一个方案让白色光变成彩虹题目内容及要求：自己设计一个方案，写出预测结果（怎样的图案、规律，可见度等），在实验室验证。
5.实验题目：测两苹果之间的万有引力实验要求：1.将两苹果看做圆形的，设计实验测其苹果一和苹果二的密度。
2.在要求一的基础上将两苹果放在水平桌面上一定距离，测其之间的万有引力。
选题理由：生活中处处都有物理的存在，为了发现生活中有趣的事情，以身边的小事来发现物理知识，本实验看起来简单，但其中包含了大量的物理思想和动手实验能力，不仅是对所学知识的巩固，而且培养了学生的动手能力，充分发挥想象力，其中要用替换法等重要物理思想和许多严密的问题，体现了科学的严谨性。
6.实验题目：基于电阻测量的设计实验实验要求：用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。
江西省大学生物理创新竞赛试题及答案
江西省大学生物理创新竞赛试题（初赛）一、填空题（每个空格2分，共40分）1、一对作用力与反作用力的冲量之和 ，一对作用力与反作用力的力矩之和 ，一对作用力与反作用力做功之和 。
（填“一定为0”或“可不为0”）2、一对滑动摩擦力做功之和 ，一对静摩擦力做功之和 。
这里的“一对力”指作用力与反作用力。
(填“一定为0”、“可正可负”、“一定为正”或“一定为负”)3、对于刚体，有下列几种说法：(1)一个刚体所受各力的效果可以用一个合力来代替；(2)绕水平定轴上下摆动的刚体，其重力势能和动能都可以把质量集中在质心处来计算；(3)对刚体计算外力做功时，要把力做的功和力矩做的功都算进来；(4)分析刚体的运动时，基本没必要一定取为质心。
其中正确的说法是哪些？答： 。
4、关于质点的运动，有以下说法：（1）dr r d =ϖ; （2） /dt d νϖϖ=a ，两边取大小，得 /dt d ν=a ；（3）一质点离原点的距离越来越大。
设其位矢是r ϖ，速度是νϖ，加速度是a ϖ，则r a /2ν=。
其中错误的说法有哪些？答: 。
5、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量情况是：动能 ，势能 。
（填“最大”或“为0”）6、一个不带电的空腔导体球壳，内半径为R 。
在腔内离球心d 处（d<R ）固定一个点电荷q 。
用导线把球壳接地后，再把导线撤去。
取无限远处为电势零点，则球心处的电势为 。
7、在真空中半径分别为R 和2R 的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q 和-3q.今将一电荷为+Q 的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为 。
8、两块面积均为S 的大金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d （d 远小于板的线度），设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2，则AB 两板间的电势差U AB 为 。
9、电量为Q 1的导体A ，移近中性导体B ，则B 上出现Q 2,Q 3 的电荷分布，如图所示。
2016初中物理竞赛初赛试题
(2)夏天做这个实验，效果会比冬天好或差?
(3)小瓶子(750 毫升)和大瓶子(2000 毫升)的效果有差别吗?
15.(7 分)学校组织学生参观中国科技馆，同学们在“探索与发现 A 厅”里面看到一个十分 有趣的“物体上滚”的实验。实验时，将双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低端，看到双 圆锥体从静止向轨道高处滚去。
9.如图所示是一种新型弹弓式安全锤，利用两
个吸盘将安全锤固定在玻璃窗的边缘，紧急
情况下，使用者像拉动弹弓一样将锤头向后
拉，释放后击破玻璃。
若吸盘的直径为 4 厘米，为保证安全锤
能正常使用，则拉开锤头时允许施加的最大
拉力为_______牛；实际允许施加的最大拉力
往往小于该值，则可能的原因是__________
13.(6 分)搅拌水的时候可以对水做功，使水的内能增加，请问能否让一个人通过搅拌的方
法使一杯水沸腾？请说明理由。
14.(12 分)如图所示，某同学做了一个气体膨胀的小实验，他将瓶盖的平滑顶部沾水，翻转 后放在可乐瓶的瓶口。双手搓热，轻轻地将可乐瓶握实，几秒钟后，将会看到瓶盖在瓶 口一直跳动。他在做实验的时候有一些思考，请你根据所学的物理知识对以下三个问题 进行分析。 (1)瓶盖有沾水和没沾水是否会影响演示效果?
给 24V 蓄电池充电，晚上由 LED(发光二极管) 灯照明。右表是亮度相当的两种灯的相关数 据。要使该路灯总发光效果相当于 500W 白炽 灯，它应由________只 LED 灯________联而 成。原来是用 500W 白炽灯，若每晚供电 l0 小时，一个月(30 天)，消耗了________KW·h
2016江西大学物理实验创新竞赛初赛试题和答案解析
2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题一、填空题（共15题，每题2分）1、质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示。
当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为__________。
用θ表示。
1、答θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=。
2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J·mol ·K )2、答28×10 kg / mol3、假设地球半径缩小为原值的1/10，但质量保持不变，则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________．3、答0.316s4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下的运动方程为j t sin b i t cos a rω+ω=，其中a 、b 、ω皆为常数，则此该质点对原点的角动量=L___________ _。
4、答 K m abω5、+π介子时不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8106.2-⨯，如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动，那么实验室参照系中测得+π介子的寿命是 s 。
5、答81033.4-⨯s6、如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光，A 是它们连线的中垂线上的一点，若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差=∆ϕ 。
若已知5.1,500==n nm λ，A 点恰为第4级明纹中心，则=e A。
6、答λπen )1(2-；A 4104⨯7、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为 n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长 λ，则薄膜的厚度是__________。
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A
S 1
S 2
2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题
一、填空题（共15题，每题2分）
1、质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示。
当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为__________。
用θ表示。
1、答θθ2
222sin )cos 1(4g g a +-=。
2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J·mol 1
·K 1
)
2、答28×103
kg / mol
3、假设地球半径缩小为原值的1/10，但质量保持不变，则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________．
3、答0.316s
4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下的运动方程为
j t sin b i t cos a r
ω+ω=，其中a 、b 、ω皆为常数，则此该质点对原点的角动量
=L
___________ _。
4、答 K m ab
ω
5、+
π介子时不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8
106.2-⨯，如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动，那么实验室参照系中测得+
π介子的寿命是 s 。
5、答8
1033.4-⨯s
6、如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光，A 是它们连线的中垂线上的一点，若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射
率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差
=∆ϕ 。
若已知5.1,500==n nm λ，
θ
B
A 点恰为第4级明纹中心，则=e A。
6、答
λ
πe
n )1(2-；A 4104⨯
7、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为 n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长 λ，则薄膜的厚度是__________。
7、答
2(1)
n λ
-
8、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且
n 1＜n 2＞n 3，
1λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束
反射光在相遇点的相位差为______ ____。
8、答 211[4/]n e n πλπ
+
9、把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于_____________。
9、答0.25 m 0c 2。
10、钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9
m)，用波长为180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV 。
(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19
C) 10、答1.5
11、有两瓶气体，一瓶是氦，另一瓶是氢(均视为刚性分子理想气体)，若它们的压强、体积、温度均相同，则氢气的内能是氦气的 倍。
11、答5／3
12、面积为S ，带电量为±Q 的平行平板。
忽略边缘效应，问：将两板从相距d 1 拉到 d 2 ，外力需要作功A= _______________。
12、答
13、在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120cm ，设夜间人眼瞳孔直径为5.0mm ，入射光波波长为500nm ，则人的眼睛恰能分辨这两盏灯时，离汽车距离为__________。
13、答8.94×103
m
14、某一宇宙射线中的介子的动能207k E M c =，其中0M 是介子的静止质量．在实验室中观
n 1
n 2 n 3
e
λ1
()S d d Q 01222ε-
察到它的寿命是它的固有寿命0τ的 倍． 14、答08τ
15、如图所示，在不带电的金属球A 内有两个球形空腔． 两空腔球心1O 与2O 相距a ，在两空腔中心放点电荷1q 和2q ， 在A 外沿1O 2O 连线方向放点电荷3q ，3q 到2q 的距离为b ． 达到静电平衡后，A 给1q 的作用力是 ． 15、答()1222204q q q F a a b πε⎛⎤
'=
+ ⎥ +⎥⎝⎦
二、计算题(70分，每题10分)
1、（10分）如图,一矩形匀质薄板ABCD ，长为l 、宽为d 、质量为m 。
板可绕竖直轴AB 转动，阻力与薄板表面垂直并与面积及速度的平方成正比，比例系数为k 。
设初角速度ω0，问经过多少时间后，薄板的角速度减为初角速度的一半？
1、解：如图取长度为dx 的窄条，ldx dS =，
它受阻力ldx x k df 2
)(ω-=，阻力矩dx lx k dM 32ω-=
（2分） 板在转动中受的总阻力矩为420
3
241ld k dx lx k M d ωω-=-=⎰
（2分）
板对转轴的转动惯量为230
2
3
131md ld ldx x
I d
===⎰
σσ
（2分）
由转动定律：dt
d md ld k ω
ω2
423141=- （2分） 解得：0
2
34ωkld m
t =
（2分）
2、（10分）有一带电球壳，内、外半径分别为a 和b ，电荷体密度 = A / r （式中A 为一
常数），在球心处有一点电荷Q ，证明当A = Q / ( 2a 2
)时，球壳区域内的场强E 的大小
与r 无关．
2、解：用高斯定理求球壳内场强： (
)
02
/d 4d ερ⎰
⎰
+
=π⋅=⋅V
S
V Q r E S E
（2分）
而 ⎰⎰
⎰π=π⋅=
r r
a
v r r A r r r
A
V 02d 4d 4d ρ
(
)2
22a
r A -π=
（3分）
()2
220202414a r A r r Q E -π⋅π+π=εε2
02020224r Aa A r Q E εεε-
+π= （3分） 要使E
的大小与r 无关，则应有
242
02
20=-πr Aa r Q εε， 即22a Q A π= （2分）
3、（10分）两平行长直导线相距D=40cm,，毎根导线载有电流I 1=I 2=20A ，电流流向如图所示，
求：（1） 两导线所在平面内与该两导线等距的一点A 处的磁感应强度； （2）如果R 1=R 3=10cm,L=25cm,求通过图中斜线所示面积的磁通量。
3、解：
(1)
50111
() 4.0104A I B T x d x μπ-=
+=⨯- ( 5分)
a b
Q ρ
r
Q
a b
ρ
(2)12
1
601020112
1.ln
2.21022()r r s
s
r I I I l r r B ds Bldx ldx Wb x d x r μμμφπππ+-⎡⎤+===+==⨯⎢⎥-⎣⎦⎰⎰⎰
( 5分)
4、（10分）两波在一很长的弦线上传播，其波动表达式分别为
2
11
4.0010cos
(424)(m)3y x t π-=⨯- 2
214.0010cos (424)(m)3
y x t π-=⨯+
求：
(1)两波的频率、波长、波速； (2)两波叠加后的节点位置； (3)叠加后振幅最大的那些点的位置.
4、解：(1)与波动的标准表达式cos 2()x
y A t πνλ
=-对比可得
4Hz ν=， 1.50m λ=
( 2分)
波速
16.00(m s )u λν-==⋅
( 1分)
(2)节点位置
41
()32
x n πππ=±+ 即 31
()m,0,1,2 (42)
x n n =±+=
( 4分)
(3)波腹位置43
x
n ππ=±即
3/4m,0,1,2...x n n =±=
( 3分)
5、（10分）两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆
CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图。
CD 杆以速度v
平行直线电流运动，求CD 杆中的感
应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？
I
I C
D
v。