大学生物理竞赛试题及解答
物理竞赛题目及答案
学校 姓名 学院 考号成都市第三届大学生普通物理知识竞赛初赛试题答案主办：成都市物理学会承办：四川大学、电子科技大学、西南交通大学、四川师范大学、 西华大学、成都理工大学、成都信息工程学院 一、选择题（2*20）1、在物理学的演化过程中，一直以来都存在着后者否定前者的传统， b 否定了 牛顿Newton 时代的绝对时空观，卢瑟福Rutherford 提出关于原子的核式模型否定了由 他的老师汤姆逊J.J.Thomson 主张的葡萄干模型。
a)普朗克 M.Planck b)爱因斯坦 A.Einstein c)汤普森S.P.Thompsond)薛定谔 E.Schrödinger2、一个平行板电容器，带有一定的电荷，然后让其放电，产生火花。
若让平行板再次 充上与上次完全一样的电量，但现在将两板间的距离拉大,如果让它们再一次短路， 产生的火花将： (a)a ）比第一次火花大b ）比第一次火花小c ）和第一次火花一样大 3、天琴座α星是蓝色的,而天蝎座α星是红色的,哪颗星比较热一些？ (a) a ）天琴座α星 b ）天蝎座α星 4、街上红色霓红灯中的氖和天蝎座星一样热吗？ (b) a ）是的 b ）不是 5、想从镜子里看到放大的像应该使用 ( b )。
a)、凸面镜 b)、凹面镜 c)、平面镜 6 、在游泳池的水下，仰望水面，水面 ( C )A 、清澈透明B 、浑浊C 、像水银一样反光 7、彩色电视荧光屏上的彩色是哪3种光合成的（ C ）。
A 、红、黄、蓝B 、红、黄、青C 、红、绿、蓝 8、如图1-8图所示，某质子加速器使每个质子获得动能E =2 keV ，很细的质子束射向一个远离加速器、半径为r 的金属球，从球心到质子束延长线的垂直距离为d =r /2，假定质子与金属球相碰后将其电荷全部交给金属球，经足够长时间后金属球的最高电势 （以无穷远处电势为零）为： (b)a)1000V b)1500V c)2000V d)3000V9、从以下的哪种镜子中看到的像是和你自己一模一样( B )。
大学生物理竞赛试题及答案
大学生物理竞赛试题及答案
一．填空题（每题两空，每空2分，共48分）
1．一火箭在环绕地球的椭圆轨道上运动，为使它进入逃逸轨道需要增加能量，为此发动机进行了短暂的点火，把火箭的速度改变了，只有当这次点火在轨道点，且沿
着方向时，所需为最小。
2．一个质量为的小球从一个半径为，质量为的光滑半圆柱顶点下滑，半圆柱底面和水平面光滑接触，写出小球在下滑过程中未离开圆柱面这段时间内相对地面的坐标系的运动轨迹方程。
如果半圆柱固定，小球离开半圆柱面时相对y轴的偏转角。
3.常温下，氧气可处理成理想气体，氧气分子可视为刚性双原子分子。
的氧气在温度下体积为.（1）若等温膨胀到，则吸收热量为
_______________________________；(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。
届全国部分地区大学生物理竞赛试卷及答案
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
大一物理竞赛试题及答案
大一物理竞赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^3 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
若物体的质量为m，作用力为F，则加速度a的大小为（）。
A. a = F/mB. a = mFC. a = F^2/mD. a = m^2/F3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，初速度为0，加速度为a，经过时间t后，物体的位移s为（）。
A. s = 1/2at^2B. s = at^2C. s = 2atD. s = at4. 根据能量守恒定律，一个物体在没有外力作用下，其总机械能保持不变。
若物体的动能为Ek，势能为Ep，则总机械能E为（）。
A. E = Ek + EpB. E = Ek - EpC. E = 2EkD. E = 2Ep5. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的水平力作用，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力f的大小为（）。
A. f = μmgB. f = F - μmgC. f = F + μmgD. f = μF6. 一个质量为m的物体从高度为h的平台上自由落下，忽略空气阻力，物体落地时的速度v为（）。
A. v = √(2gh)B. v = √(gh)C. v = 2ghD. v = gh7. 一个电荷量为q的点电荷在距离为r处产生的电场强度E为（）。
A. E = kq/r^2B. E = kq/rC. E = q/r^2D. E = q/r8. 一个电流为I的直导线在距离为r处产生的磁场强度B为（）。
A. B = μ₀I/2πrB. B = μ₀I/rC. B = 2μ₀I/rD. B = μ₀I/πr9. 一个电阻为R的导体两端的电压为U，通过导体的电流为I，则欧姆定律表达式为（）。
大一物理竞赛试题及答案
大一物理竞赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^11 m/sD. 3×10^7 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
如果一个物体受到10 N的力，其质量为2 kg，那么它的加速度是多少？（）A. 5 m/s²B. 2.5 m/s²C. 10 m/s²D. 20 m/s²3. 一个电子在电场中从A点移动到B点，电场力做功为-5 eV。
如果电子的初始动能为10 eV，那么它到达B点时的动能是多少？（）A. 5 eVB. 15 eVC. 10 eVD. 20 eV4. 以下哪个选项不是热力学第一定律的表述？（）A. 能量守恒B. 能量可以转换形式C. 系统内能的增加等于系统吸收的热量与对外做功的和D. 热量可以从低温物体自发地流向高温物体5. 一个理想的气体经历一个等压过程，其体积从V1增加到V2，温度也随之增加。
根据理想气体状态方程，这个过程中气体的内能变化是多少？（）A. 0B. ΔU = nCv(T2 - T1)C. ΔU = nCp(T2 - T1)D. ΔU = nR(T2 - T1)6. 以下哪个现象不能用波动理论解释？（）A. 光的干涉B. 光的衍射C. 光的偏振D. 光电效应7. 一个质量为m的物体在高度为h的悬崖上静止，然后自由下落。
忽略空气阻力，当它落到悬崖底部时的速度是多少？（）A. √(2gh)B. √(gh)C. 2ghD. gh8. 根据狭义相对论，当一个物体以接近光速的速度运动时，其质量会增加。
这种现象称为（）。
A. 质量守恒B. 质量增加C. 长度收缩D. 时间膨胀9. 在一个串联电路中，有三个电阻分别为R1, R2, R3，总电阻为12 Ω。
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
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物理竞赛大学试题及答案
物理竞赛大学试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 下列关于光的波粒二象性的描述中，正确的是：A. 光在传播过程中，有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
B. 光的波动性与粒子性是相互排斥的。
C. 光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有粒子性。
D. 光的粒子性只有在与物质相互作用时才会表现出来。
答案：C2. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
B. 物体的加速度与作用力成反比，与物体的质量成正比。
C. 物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成正比。
D. 物体的加速度与作用力无关，与物体的质量无关。
答案：A3. 在理想气体状态方程中，下列哪个变量是温度的函数？A. 压强B. 体积C. 分子数D. 摩尔质量答案：A4. 根据电磁感应定律，下列说法正确的是：A. 感应电动势与导体运动速度成正比。
B. 感应电动势与导体运动速度成反比。
C. 感应电动势与导体运动速度无关。
D. 感应电动势与导体运动速度的关系取决于磁场的强度。
答案：C5. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以在不同形式之间相互转换，但总量不变。
B. 能量可以在不同形式之间相互转换，总量可以增加。
C. 能量可以在不同形式之间相互转换，总量可以减少。
D. 能量不可以在不同形式之间相互转换。
答案：A二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据库仑定律，两点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成______。
答案：反比2. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，若其初速度为零，加速度为2m/s²，则在第3秒内通过的位移为______。
答案：9m3. 理想气体的内能只与温度有关，对于一定质量的理想气体，其内能与温度的关系为U=______。
答案：nRT4. 根据麦克斯韦方程组，电场的旋度与______成正比。
答案：变化的磁场5. 在量子力学中，波函数的平方代表粒子在空间某点出现的概率密度，波函数的归一化条件是∫ψ²dτ=______。
物理竞赛试题及答案
物理竞赛试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 299,792,458 m/sB. 3.00 x 10^8 m/sC. 3.00 x 10^5 km/sD. 3.00 x 10^8 km/s答案：B2. 牛顿第三定律指出：A. 作用力和反作用力总是相等的B. 作用力和反作用力方向相反C. 作用力和反作用力大小相等，方向相反D. 作用力和反作用力大小相等，方向相同答案：C3. 以下哪种物质具有超导性质？A. 铜B. 铝C. 汞D. 铅答案：C4. 根据热力学第一定律，以下哪种说法是正确的？A. 能量守恒B. 能量可以被创造或消灭C. 能量可以转化为质量D. 能量可以在不同形式间转换，但总量不变答案：D二、填空题（每题5分，共20分）1. 国际单位制中，力的单位是______。
答案：牛顿（N）2. 一个物体在水平面上以恒定速度运动，其受到的摩擦力等于______。
答案：牵引力3. 根据欧姆定律，电流I与电压V和电阻R之间的关系是I = ______。
答案：V/R4. 根据理想气体定律，一定质量的理想气体在等压条件下，体积V与温度T之间的关系是V ∝ ______。
答案：T三、计算题（每题10分，共40分）1. 一个质量为5kg的物体从静止开始自由落体，忽略空气阻力，求物体下落10秒后的速度。
答案：根据自由落体运动的公式 v = gt，其中 g = 9.8 m/s²（重力加速度），t = 10s。
v = 9.8 m/s² × 10s = 98 m/s2. 一个电阻为20Ω的电阻器通过一个电流为2A的电流，求电阻器两端的电压。
答案：根据欧姆定律 V = IR，其中 I = 2A，R = 20Ω。
V = 2A × 20Ω = 40V3. 一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个10N的力，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律 F = ma，其中 F = 10N，m = 2kg。
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=10kg、长l=40cm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=10kg的物体，如图所示．t=0时,系统从静止开始运动,这时l1=l2=20cm<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=7.20N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?=2.0g/m，弦线上的质点离开其平衡位置的最大位移为4cm．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=2.1m．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?=632.8nm(1nm=10-9m)的单色点光源S照射厚度为e=1.00×10-5m、折射率为n2=1.50、半径为R=10.0cm的圆形薄膜F，点光源S与薄膜F的垂直距离为d=10.0cm，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nm550.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ha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1.37×103W/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1.5×108km ，太阳的半径为6.76×105km ，?=5.67×10-8W/(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220em 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=8.85×10-12C 2·N -1·m -2，h =6.626×10-34J ·s ，m e =9.11×10-31kg ，e =1.6×10-19C)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。
物理竞赛题及答案解析
物理竞赛题及答案解析
物理竞赛一直是许多年轻人追逐的梦想之一。
本文将给大家介绍几个常见的物理竞赛题目及其答案解析，希望能帮助大家更好地备战物理竞赛。
一、动量守恒定律
问题：一颗弹球以速度v1撞击一个质量为M的静止球，撞后弹球反弹回来，速度变成v2，求静止球的质量M。
答案：根据动量守恒定律，即初始动量等于末动量，可得M = (v1 + v2) / v1 * v2 。
二、能量守恒定律
问题：一个滑轮自由下滑到底时，其末速度为v，滑轮上的物体质量为m1，滑轮质量为m2，试求物体最初高度h。
答案：根据能量守恒定律，机械能在下滑过程中守恒，即E = mgh = (m1 + m2) * v^2 / 2 ，可得h = (m1 + m2) * v^2 / 2mg。
三、运动学
问题：质点做匀加速直线运动，初速度为v1，末速度为v2，加速度为a，运动时间为t，求运动路程。
答案：根据匀加速直线运动的公式，可得路程为s = (v1 + v2) * t / 2。
四、电动势与电流
问题：一个电源其内阻为R，电动势为E，一根电阻为r的电缆并联于此，求电缆中的电流强度。
答案：根据电动势原理和欧姆定律，电源电动势E = I(R+r), I = E / (R + r) 。
以上四个问题是物理竞赛中常见的题目，掌握这些知识点对参加物理竞赛非常有帮助。
因此，在备战中应该加以重视，多做一些相关的练习题，提高自己的思维和解题能力。
总的来说，物理竞赛题目需要考生掌握相关的知识点，并具备较高的思维分析能力。
只有通过平时艰苦的学习和不断的练习，才能在物理竞赛中取得好成绩。
大学生物理竞赛b类试题及答案
大学生物理竞赛b类试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 2.99×10^8 m/sB. 3.00×10^8 m/sC. 3.01×10^8 m/sD. 3.02×10^8 m/s答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是？A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪种物质的比热容最大？A. 水B. 铁C. 铜D. 铝答案：A4. 电磁波谱中，波长最长的是？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，以下哪种情况是可能的？A. 一个封闭系统内，能量可以被创造B. 一个封闭系统内，能量可以被消灭C. 一个封闭系统内，能量可以从一个物体转移到另一个物体D. 一个封闭系统内，能量可以从一个物体转移到另一个物体，但其总量保持不变答案：D6. 以下哪种力是保守力？A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案：B7. 根据热力学第一定律，系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做功的差值，用公式表示为？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = W + Q答案：A8. 以下哪种物质的导电性最好？A. 橡胶B. 玻璃C. 铜D. 石墨答案：C9. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场可以产生？A. 恒定电场B. 变化的电场C. 恒定磁场D. 变化的磁场答案：B10. 以下哪种现象不是由量子力学效应引起的？A. 光电效应B. 电子的波动性C. 超导现象D. 布朗运动答案：D二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
大学生物理竞赛试题及解答
其中 ^i 代表 x 轴正方向上的单位矢量. 你能否举出理由说明此结果并不正确. 31 ( 6 分) 用牛顿环测定透镜曲率半径实 验中, 为什么有时圆环条纹的中心并非暗斑, 甚至出现亮班 ( 理论上应是暗斑) ? 用什么数 据处理方法能消除它对曲率半径测量的影 响? 四、 在下面两题中任选一题作答. ( 10 分)
(D ) 此问题中谈 a 点、 b 点的电势无意
义 .
71 ( 3 分) 如图示, S 、 S 1、 S 2 为狭缝, P 1、 为线偏振片 (P 及 P ′ 可以撤去) , 其 P 2、 P、 P′
率, ∃ v 为一固定的速率间隔, 则速率在 v ± ∃ v 范围内的分子的百分率随着温度的增加 将 , 速率在 v p 到 v 之间的分子 的百分率随着温度的增加将 . 31 ( 2 分) 从单一热源吸取热量并将其完 全用来对外作功, 是不违反热力学第二定律 的, 例如 过程就是这种情况 . 41 ( 5 分) 如图示, 截面积为 A 、 单位长度 上匝数为 n 的螺绕环上套一边长为 l 的方形 线 圈, 今 在 方 形 线 圈 中 通 以 交 流 电 流 I = I 0 sin Ξt, 螺绕环两端为开端, 则其间电动势的 大小为
中 P 1 和 P 2 的偏振化方向互相垂直, P 和 P ′ 的偏振化方向互相平行, 且与 P 1、 P 2 的偏振 化方向皆成 45° 角. 在下列四种情况下, 屏上 有无干涉条纹. ( 四种情况全部填对才能得 分).
① 撤 掉 P 、P ′ , 保 留 P 1、P 2 , 屏 上 干涉条纹; ② 撤掉 P ′ 保留 P 、 P 1、 P 2 , 屏上 干涉条纹; ③ 撤 掉 P , 保 留 P 1、P 2、P ′ , 屏上 干涉条纹; ④ P 1、P 2、P 、P ′ 同 时 存 在, 屏 上 干涉条纹; ( 81 2 分) 卢瑟福 Α粒子散射实验证实了 , 斯 特 恩—盖 拉 赫 实 验 证 实 了
物理竞赛大学试题及答案
物理竞赛大学试题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案：A2. 牛顿第二定律的表达式是：A. \( F = ma \)B. \( F = mv \)C. \( F = m \frac{v^2}{r} \)D. \( F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} \)答案：A3. 根据热力学第一定律，系统内能的增加等于：A. 系统对外做的功B. 系统吸收的热量C. 系统对外做的功和系统吸收的热量之和D. 系统对外做的功和系统放出的热量之和答案：C4. 电磁波的波长、频率和速度之间的关系是：A. \( \lambda = \frac{c}{f} \)B. \( \lambda = cf \)C. \( \lambda = \frac{f}{c} \)D. \( \lambda = \frac{1}{cf} \)答案：A5. 以下哪项是描述电流的物理量：A. 电压B. 电阻C. 电荷D. 电流答案：D6. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
这个定律的数学表达式是：A. \( F = k \frac{q_1q_2}{r^2} \)B. \( F = \frac{q_1q_2}{kr^2} \)C. \( F = k \frac{r^2}{q_1q_2} \)D. \( F = \frac{k}{q_1q_2r^2} \)答案：A7. 在理想气体状态方程中，P、V、T分别代表：A. 压力、体积、温度B. 功率、体积、时间C. 功率、速度、温度D. 压力、速度、时间答案：A8. 光的折射定律，即斯涅尔定律，描述的是：A. 入射角和折射角的关系B. 入射角和反射角的关系C. 折射角和反射角的关系D. 入射角和折射角以及反射角的关系答案：A9. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是：A. \( R = \frac{V}{I} \)B. \( R = IV \)C. \( I = \frac{V}{R} \)D. \( V = IR \)答案：D10. 以下哪个公式描述了动能和势能的关系：A. \( KE = \frac{1}{2}mv^2 \)B. \( PE = mgh \)C. \( KE + PE = constant \)D. \( KE = PE \)答案：C二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据能量守恒定律，一个封闭系统的总能量在没有外力作用的情况下保持______。
大学物理竞赛题目练习与参考答案
大学物理竞赛题目练习与参考答案1. 选择题1.1 下列哪个物理定理可以用来计算电路中的电阻大小？A. 安培定律B. 电阻定律C. 电容定律D. 法拉第定律答案：B1.2 下面哪个选项正确解释了惯性定律？A. 物体在匀速直线运动时保持静止或保持恒定速度B. 万有引力定律适用于所有物体C. 物体在受到作用力时会产生加速度D. 物体的速度与其质量成正比答案：A1.3 光线从空气射入水中时，会发生什么现象？A. 折射率增加B. 光速减小C. 波长减小D. 频率增加答案：A2. 填空题2.1 按功的定义，功可表示为____乘以____。
答案：力，位移2.2 在自由落体运动中，忽略空气阻力的情况下，物体下落的加速度为____。
答案：9.8 m/s²2.3 热量的传递方式有三种，分别是传导、传热和____。
答案：对流3. 解答题3.1 简述牛顿第二定律的内容，并给出一个实际生活中的例子。
牛顿第二定律表明，物体在受到合外力作用时，将产生与该作用力大小和方向相同的加速度，且加速度与物体的质量成反比。
具体公式为 F = ma，其中 F 代表作用力，m 代表质量，a 代表加速度。
一个实际生活中的例子是，当我们骑自行车时，我们需要不断用脚蹬踏板施加力量，这个力量会产生加速度，使自行车加速前行。
而如果我们骑的是电动自行车，电动自行车的加速度则会受到电机输出的力量大小和电动车的质量的影响。
3.2 说明示性图是如何帮助解决物理问题的，并给出一个具体的示性图用途的例子。
示性图是通过图形的方式来表示物理问题，帮助我们更好地理解和解决问题。
示性图可以包含示意图、示波图、图表等形式，通过这些图形我们可以直观地分析物理问题，找到问题的关键信息。
一个具体的示性图用途的例子是，当我们要研究一个物体的运动情况时，可以绘制该物体的速度-时间图。
通过速度-时间图我们可以清楚地看到物体在不同时刻的速度变化情况，从而进一步分析物体的加速度、匀速运动还是减速运动等。
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。
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。
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与上述状态的差别何在?
21 ( 3 分) 设在 y - z 平面内放置一个边
长为 a 的正六角形线框, 其中心位于坐标原 点 O. 现有电量为 q 的电荷均匀分布在线框 上, 有人得出在 x 轴上电场强度的表达式为 qax ^ i E = 4 2 32 2 2 2 1 2 4Π Ε x ) (a + x ) 0 (a + 3
i 从 a 流向 b. 在长直电流 I 产生的垂直于纸
2 l1 g co sΥ v = m l1 l1
2
即 1- co sΥ = 2co sΥ 1 ∴Υ = a rcco s 3 21 ( 3 分) (B ) 简要说明 选向上为坐标正向, 对铁锤, 由动量定理
面向里的磁场 (B ) 作用下, 棒受的力方向向 右, 故 ab 棒向右运动 . 61 ( 3 分) (B ) 简要说明: 当管内磁场增强时, 将激发出涡旋电场 . 由 E 感 , 其电力线为沿逆时针方向的同心圆 对称性可知, E 感 在 R 1 和 R 2 两段半圆上产生
五、( 6 分) 一绝热容器被一活塞分隔成两部
的频率为 f , 片的厚度为 d.
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答案及参考解法
一、 选择题 11 ( 5 分) (A ) 简要说明: 在 a 球离地前, 释放后的 b 球一直以 l1 为半径作竖直圆周运动, 设 b 球下摆至任一 位置时, 速度为 v , 摆线与水平和铅垂方向分 别成 Η角和 Υ角, 如图. 得
( 6 分 ) 湖面上方 h = 0. 50m 处放一电磁 七、 波接收器 . 当某射电星从地平面渐渐升起时, 接收器可测到一系列极大值 . 已知射电星所 发射的电磁波的波长为 20cm , 求出现第一个
极大值时射电星的射线与铅垂线间的夹角 Η ( 湖水可看作是电磁波的反射体).
21 倔强系数为 k 的水平轻弹簧一端固
11 半径为 R 、 质量为 M 、 表面光滑的半
球放在光滑水平面上, 在其正上方置一质量 为 m 的小滑块. 当小滑块从顶端无初速地下 滑后, 在图示的 Η角位置处开始脱离半径. 已 知 co sΗ = 0. 7, 求 确的, 供参考: 3186, 2143, 1100, 0187).
M ( 在下列结果中有一个正 m
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分, 其中分别充有一摩尔的氦气和氮气, 设初 始时 H e 的压强为 2a tm , 温度为 400K, N 2 的 压强为 1a tm , 温度为 300K. 由于两侧压力不 等, 活塞将在容器内滑动 . 假定活塞是导热 的, 摩擦可以忽略不计, H e 和 N 2 均可视为刚 性分子理想气体, 求最终达到平衡时 H e 的 压强和温度 . ( 8 分) 有一平行板电容器, 其间充有两层 六、 均匀介质, 厚度分别为 l 1 和 l2. 设介质是漏电 的, 电阻率分别为 Θ 1 和 Θ 2; 介质的介电常数 分别为 Ε . 今在电容器两极板间接上电 1 和 Ε 2 池, 设电流达到稳定时极板间电势差 U 1 - U 2 = U , 求两种介质分界面上所带的自由电荷 面密度 .
中 P 1 和 P 2 的偏振化方向互相垂直, P 和 P ′ 的偏振化方向互相平行, 且与 P 1、 P 2 的偏振 化方向皆成 45° 角. 在下列四种情况下, 屏上 有无干涉条纹. ( 四种情况全部填对才能得 分).
① 撤 掉 P 、P ′ , 保 留 P 1、P 2 , 屏 上 干涉条纹; ② 撤掉 P ′ 保留 P 、 P 1、 P 2 , 屏上 干涉条纹; ③ 撤 掉 P , 保 留 P 1、P 2、P ′ , 屏上 干涉条纹; ④ P 1、P 2、P 、P ′ 同 时 存 在, 屏 上 干涉条纹; ( 81 2 分) 卢瑟福 Α粒子散射实验证实了 , 斯 特 恩—盖 拉 赫 实 验 证 实 了
逊一革末实验证实了 . (A ) 光的粒子性, (B ) 玻尔的能级量子化假设, (C ) X 射线的存在,
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②体积 a 3 的绝对误差是 , 相对 误差是 . 71 ( 4 分) 有三个透射光栅, 分别为 100 条 mm , 500 条 mm 及 1000 条 mm. 以钠灯 为光源, 经准直正入射光栅, 要求两条黄谱线 分离得尽量远. 如果观察的是一级衍射谱, 应 选用 光栅; 如果观察的是二级衍射 谱, 应选用 光栅. ( ) 81 4 分 利用单摆测定重力加速度 g. 已知摆的周期 T 为 2s, 测量摆长的相对误差 为 0105◊ , 用 秒 表 测 量 时 间 的 误 差 约 为 0105s. 如果要求测量结果 g 的相对误差小于 011◊ , 则至少要数 个周期的摆动. 三、 问答题 11 ( 4 分) 在地面上竖立一根弯管, 管的 两端各连接一个盛水容器, 弯管和容器都是 绝热的, 设初始时两容器中的温度相同 ( 都等 于 T ) , 管内并充满温度为 T 的饱和水蒸汽. 在考虑重力作用的情况下, 上述状态能否保 持不变? 为什么? 如果发生变化, 则最终状态
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(D ) 电子的波动性, ( E ) 原子的有核模型, ( F ) 原子磁矩取向量子化 .
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二、 填空题 11 ( 2 分) 选择适当的温度计: 测量液氮 温度用 , 测量白炽灯钨丝的温 度用 . 21 ( 5 分) 设气体分子服从麦克斯韦速率 分布律, v 代表平均速率, v p 代表最可几速
( 6 分) 今有某种介质做成的片, 已知垂直 八、 入射的左旋圆偏振光 ( 对着光射来的方向看, 光矢量的矢端做左旋圆周运动) 和右旋圆偏
振光在其中传播的速度分别为 v 左 和 v 右 , 且 v 左 > v 右. 试求一垂直入射的线偏振光通过介 质片后振动面转过的角度, 并指出振动面是 向左还是向右旋转 ( 对着光线看). 设入射光
61 ( 3 分) 无限长密绕螺线管半径为 r , 其
中通有电流, 在螺线管内部产生一均匀磁场
B. 在螺线管外同轴地套一粗细均匀的金属
(A )
31 ( 3 分) 一力学系统由两个质点组成,
它们之间只有引力作用. 若两质点所受外力 的矢量和为零, 则此系统 . (A ) 动量、 机械能以及对一轴的角动量 都守恒. (B ) 动量、 机械守恒, 但角动量是否守恒 还不能断定.
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第二届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答
( 1985)
试 题
一、 选择题 11 ( 5 分) 如图示, 一根跨越一固定的水 平光滑细杆的轻绳, 两端各系一个小球, 球 a 置放于地面, 球 b 被拉到与细杆同一水平的 位置 . 在绳刚被拉直时放手, 使球 b 从静止状 态向下摆动. 设两球质量相等, 则球 a 刚要离 开地面时, 跨越细杆的两段绳之间的夹角为 . 1 1 (A ) a rcco s (B ) a rcsin 3 3
(C ) 45° (D ) a rcsin
l1 l1 + l2
2 2
(C ) 动量守恒, 但机械能和角动量是否
守恒还不能断定 . (D ) 动量和角动量守恒, 但机械能是否 守恒还不能断定 . 41 ( 2 分 ) 一定量的理想气体盛于容器 中, 则该气体分子热运动的平均自由程仅决 定于 . (A ) 压强 P (B ) 体积 V (C ) 温度 T (D ) 分子的平均碰撞频率 51 ( 3 分) 在长直载流导线附近平行放置 两根金属导轨, 三者在同一平面内 . 在导轨上 有两根可沿导轨平行滑动的金属棒 ab 和 cd. 今以力 F 拉 cd 棒向右运动, 则 ab 棒将
其中 ^i 代表 x 轴正方向上的单位矢量. 你能否举出理由说明此结果并不正确. 31 ( 6 分) 用牛顿环测定透镜曲率半径实 验中, 为什么有时圆环条纹的中心并非暗斑, 甚至出现亮班 ( 理论上应是暗斑) ? 用什么数 据处理方法能消除它对曲率半径测量的影 响? 四、 在下面两题中任选一题作答. ( 10 分)
定, 另一端连接在质量为 m 的匀质圆柱体的 轴上, 圆柱可绕其轴在水平面上滚动. 令圆柱 体偏离其平衡位置, 使该系统作简谐振动, 设 圆柱与地面之间无滑动, 求系统的振动周期 T ( 在下列结果中有一个是正确的, 供参考:
2Π 2m
k
, 2Π
3m , 2Π 2k
5m , 4Π 3k
m ). 3k
(D ) 此问题中谈 a 点、 b 点的电势无意
义 .
71 ( 3 分) 如图示, S 、 S 1、 S 2 为狭缝, P 1、 为线偏振片 (P 及 P ′ 可以撤去) , 其 P 2、 P、 P′
率, ∃ v 为一固定的速率间隔, 则速率在 v ± ∃ v 范围内的分子的百分率随着温度的增加 将 , 速率在 v p 到 v 之间的分子 的百分率随着温度的增加将 . 31 ( 2 分) 从单一热源吸取热量并将其完 全用来对外作功, 是不违反热力学第二定律 的, 例如 过程就是这种情况 . 41 ( 5 分) 如图示, 截面积为 A 、 单位长度 上匝数为 n 的螺绕环上套一边长为 l 的方形 线 圈, 今 在 方 形 线 圈 中 通 以 交 流 电 流 I = I 0 sin Ξt, 螺绕环两端为开端, 则其间电动势的 大小为
, 康普顿效应证实了 , 戴维
51 ( 3 分) 下页左上图中 1、 2、 3、 4 为四条
等宽等间距的狭缝, 缝宽为 a , 相邻缝间距为 2a , 其中缝 1 总是打开的, 缝 2、 3、 4 可以打 开, 也可以关闭 . 设有波长为 Κ的单色平行光 垂直入射在狭缝上 . 下面画出了三种夫琅和 费衍射图样的相对光强分布曲线, 试分别填 出它们各对应的是哪几个缝打开时的衍射 . 61 ( 4 分) 一个正方体, 每边长 a = ( 10. 00 ±0. 04) mm , 则: ①其中一个面的面积 a 2 的绝对误差是 , 相对误差是 .
=