浙江省大学生物理创新竞赛试题及答案
2022大学生物理竞赛试卷B卷
2022年浙江省大学生物理竞赛理论竞赛卷（B 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： 2023 年 03 月 04 日 上午8:30~11:30题序 选择 填空 计1 计2 计3计4 计5总 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5分，共50分）1．对不同的惯性参考系，下列物理量中与参考系无关的是（ ）．A ．动能B ．功C ．力D ．声音频率2．一个质量为M 的物体从距离地面高度为H 处落下，该物体落到松软的地面后继续下陷，由于受到阻力的作用，下陷H/2的距离后静止．不考虑空气阻力，则在下陷过程中，地面对物体施加的平均作用力是（ ）．A ．2Mg/3B ．Mg C．2Mg D ．3Mg3．如图所示，飞船绕着某一行星沿椭圆轨道运动，已知飞船与行星间的最小距离为R ，飞船与行星间的最大距离为2R．在距离最远处，飞船的速度为0v ．宇航员点燃推进器，把飞船推进到一个半径为2R 的圆轨道作匀速圆周运动，则此时飞船的速度变为（ ）．A．02/3vB ．05vC ．05/3vD ．02v4． 一个圆锥摆的摆线长度为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为θ，如图所示．则摆锤转动的周期T 为（ ）．ABC ．2D ．2 姓名 准考证号__________所在高校__________专业______________ _____________密_________________封_____________线_____________ 密封线内不要答题5．有一哨子，其空气柱两端是打开的，基频为每秒5000次，若空气中的声速为340 m/s ，则下列数值中，最接近于哨子最短长度的值为（ ）．A ．1.7 cmB ．3.4 cmC ．6.8 cmD ．10.2 cm6．有N 个点电荷，电量均为q ，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布．比较这两种情况下在过圆心O 并垂直于圆平面的z 轴上任一点P （如图所示）的电场强度与电势，则有（ ）． A ．电场强度相等，电势相等 B ．电场强度不等，电势不等 C ．电场强度分量E z 相等，电势相等D ．电场强度分量E z 相等，电势不等7．若电量Q 均匀地分布在半径为R 的球体内，若设球体内、外介电常量相同，则球内的静电能与球外的静电能之比为（ ）．A ．1/5B ．1/2C ．3/4D ．28．如图所示，正方形的四个角上固定有四个电荷量均为q 的点电荷．此正方形以角速度ω绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感应强度大小为B 1；此正方形以同样的角速度ω绕过O 点且垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感应强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为（ ）． A ．B 1 = B 2B ．B 1 = 2B 2C ．B 1 = B 2/2D ．B 1 = B 2/49．让一块磁铁顺着一根很长的铅直钢管落下，若不计空气阻力，则磁铁的运动为（ ）． A ．始终是加速运动 B ．简谐振动C ．先是加速运动，后是减速运动D ．先是加速运动，后是匀速运动10．氢原子中，带正电的原子核与带负电的电子之间的吸引力为F = -ke 2/r 2．假设原子核是固定不动的．原来在半径为R 1的圆周上绕核运动的电子，突然跳入较小半径为R 2的圆形轨道上运动．这过程中原子的总能量减少了（ ）．A ．)11(2212R R ke + B ．)11(221222R R ke -C ．)11(2122R R ke -D ．)(12212R R R R ke -ACqq二、填空题：（10题，每题5分，共50分）1．当火车静止时，乘客发现雨滴下落方向偏向车头，偏角为30︒，当火车以35 m/s 的速率沿水平直路行驶时，发现雨滴下落方向偏向车尾，偏角为45︒，假设雨滴相对于地的速度保持不变, 则雨滴相对于地的速度大小为________________．2．一竖直向上发射之火箭，原来静止时的初质量为m 0，经时间t 燃料耗尽时的末质量为m ，喷气相对火箭的速率恒定为u ，不计空气阻力，重力加速度g 恒定．则燃料耗尽时火箭速率为__________．3．一质量为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j t b i t a rωωsin cos +=，其中a 、b 、ω皆为常量，则此质点对原点的角动量大小L=________________；此质点所受对原点的力矩大小M =________________．4．一质点在保守力场中的势能为c rkE +=P ，其中r 为质点与坐标原点间的距离，k 、c 均为大于零的常量，作用在质点上的力的大小F =______________，其方向为_____________．5．已知一静止质量为m 0的粒子，其固有寿命为实验室测量到寿命的1/n ，则实验室观测的此粒子动能是________________．6．一环形薄片由细绳悬吊着，环的内、外半径分别为R/2和R ，并有电量Q 均匀分布在环面上；细绳长为3R ，并有电量Q 均匀分布在绳上．若圆环中心在细绳的延长线上，则圆环中心O 处的电场强度大小为________________．7．如图所示，有一半径为R ，带电量为Q 的导体球，在距球心O 点d 1处放置一已知点电荷q 1，在距球心d 2处再放置一点电荷q 2．若以无穷远处为零电势，欲使导体球表面的电势为零，则点电荷q 2的电量为________________．8．将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中，有q = 2.0⨯10-5 C 的电荷通过电流计．若连接电流计的电路总电阻R = 25 Ω，则穿过环的磁通量的变化∆Φ = ________________．19．如图所示，导体棒MN 和PQ 分别通过平行的导轨左、右两个线圈组成闭合回路，而且MN 和PQ 可以在水平光滑导轨上自由滑动，导轨之间的匀强磁场方向如图所示，当MN 向左加速运动时，PQ 导体棒的运动方向为________________．10．如图所示为电磁流量计的示意图．直径为d 的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为B 的磁场垂直于导体液体流动方向而穿过一段圆形管道．若测得管壁内a 、b 两点的电势差为U ，则管中导电液的流量Q 为________________．三、计算题：（5题，共 100分）1．（本题20分）如图所示，均匀细杆质量为m 、长为l ，上端连接一个质量为m 的小球，可绕通过下端并与杆垂直的水平轴转动．设杆最初静止于竖直位置，受微小干扰而往下转动．求转到水平位置时：（1）杆的角速度；（2）杆的角加速度；（3）轴对杆的作用力．a bm2．（本题20分）如图所示，质量为M、半径为R的均匀圆盘中心C系于一水平的轻弹簧上，圆盘可在水平面上作无滑滚动，弹簧的劲度系数为k．现将圆盘中心C从平衡位置向右平移x0后，由静止释放，可以证明圆盘的质心将作简谐振动．（1）求圆盘质心的振动周期；（2）如果以平衡位置为坐标原点，向右为x轴正方向建立坐标，并以释放这一时刻作为计时起点，试写出圆盘质心的振动方程．3．（本题20分）如图所示，某静电机由一个半径为R、与环境绝缘的开口（朝上）金属球壳形的容器和一个带电液滴产生器G组成．质量为m、带电量为q的球形液滴从G缓慢地自由掉下（所谓缓慢，是指在G和容器口之间总是只有一滴液滴）．液滴开始下落时相对于地面的高度为h．设液滴很小，容器足够大，容器在达到最高电势之前进入容器的液体尚未充满容器．忽略G的电荷对正在下落的液滴的影响．重力加速度的大小为g．若设无穷远处为零电势，容器的初始电量为0，求容器可达到的最高电势U max．4．（本题20分）如图所示，板间距为2d 的大平行板电容器水平放置，电容器的右半部分充满相对介电常量为εr 的固态电介质，左半部分空间的正中位置有一带电小球P ，电容器充电后P 恰好处于平衡状态．拆去充电电源，将固态电介质快速抽出，略去静电平衡经历的时间，不计带电小球对电容器极板电荷分布的影响，求小球P 从电介质抽出到与电容器的一个极板相碰前所经历的时间t ．5．（本题20分）如图所示，一个长圆柱形螺线管包括了另一个同轴的螺线管，它的半径R是外面螺线管半径的一半，两螺线管单位长度具有相同的圈数，且初始都没有电流．在同一瞬间，电流开始在两个螺线管中线性地增大，任意时刻，通过里边螺线管的电流为外边螺线管中电流的两倍且方向相同．由于增大的电流，一个处于两个螺线管之间初始静止的带电粒子开始沿一条同心圆轨道运动（见图中虚线所示），求该圆轨道的半径r ．2。
浙江省大学生物理竞赛卷
2011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： ２01１ 年 １２ 月 １0 日 上午8:3０~１１:3０气体摩尔常量 K mol J 31.8⋅⋅=R ﻩ玻尔兹曼常量 K J 1038.1⋅⨯=k真空介电常数 ε0=８．85⨯１0-12C 2/(N ⋅ｍ2) 真空中光速 c ＝3⨯10８m/s 普朗克常数h =6．63⨯１０-34J ⋅s ﻩ基本电荷ｅ＝1.6⨯10-19C真空介电常数ε 0=８．85⨯10-12C ２/(N ⋅m 2)ﻩ电子质量m e =9．１⨯ １0-３1ｋg 真空磁导率μ0=4π⨯10-7H ／m 真空中光速ｃ=3⨯108ｍ/s 里德伯常数-17m 10097.1⨯=R ﻩ电子伏特 １eV=1．6⨯ 10-1９J 氢原子质量 m =1.６7⨯ 10-27kg ﻩ维恩位移定律常数b =2.898×１0-3ｍ K斯忒恩-波尔兹曼常数σ=5.67×１0－8Ｗ/ｍ2K 4这三项是公式编的,字号偏大。
字号改小后：-11-K mol J 31.8⋅⋅=R ，-123K J 1038.1⋅⨯=-k ,-17m 10097.1⨯=R一、选择题:（单选题,每题3分,共3０分）1．质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为 j t B i t A rωωsin cos +=,式中A 、B 、ω 都是正的常量.由此可知外力在t ＝0到ｔ=π/（2ω)这段时间内所作的功为( )Ａ．)(21222B A m +ω B.)(222B A m +ω C.)(21222B A m -ω D.)(21222A B m -ω2．一座塔高24m,一质量为75kg 的人从塔底走到塔顶. 已知地球的质量为6⨯1０24kg,从日心参考系观察，地球移动的距离为？( )（不考虑地球的转动)A ．12ｍB ．２4m C.4．0⨯-2４m D.3．0⨯-2２m３.边长为l 的正方形薄板,其质量为m .通过薄板中心并与板面垂直的轴的转动惯量为（ ） Ａ．231mlB ．261ml C.2121ml D ．2241ml4．μ子的平均寿命为2.２⨯１0-6s ．由于宇宙射线与大气的作用，在105ｍ的高空产生了相对地面速度为０．９98ｃ（c 为光速）的μ子，则这些μ子的( ） A ．寿命将大于平均寿命十倍以上,能够到达地面B ．寿命将大于平均寿命十倍以上，但仍不能到达地面C ．寿命虽不大于平均寿命十倍以上,但能够到达地面D ．寿命将不大于平均寿命十倍以上,不能到达地面５．乐器二胡上能振动部分的弦长为0．3m ，质量线密度为=ρ4⨯1０-４kg/m,调音时调节弦的张力F ,使弦所发出的声音为Ｃ大调,其基频为262Ｈｚ. 已知波速ρFu =,则弦中的张力为( )Ａ．1.０Ｎ Ｂ.4.2N Ｃ．7.0N Ｄ．9.9N６.一固定的超声波探测器在海水中发出频率为30000H ｚ的超声波,被迎面驶来的潜艇反射回来,测得反射波频率与原来的波频率之差(拍频)为241Hz.已知超声波在海水中的波速为１5０0m/ｓ，则潜艇的速率为( ) m/s Ａ．1 B ．2 C.6 Ｄ．10７．如图所示,两个相同的平板电容器１和2并联，极板平面水平放置.充电后与电源断开,此时在电容器1中一带电微粒P 恰好静止悬浮着。
年浙江省大学生物理竞赛卷
２０11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： 2011 年 12 月 10 日 上午8:３０~11:30气体摩尔常量 K mol J 31.8⋅⋅=R ﻩ玻尔兹曼常量 K J 1038.1⋅⨯=k真空介电常数 ε０=8．8５⨯10－12C 2/(N ⋅m 2) 真空中光速 c =3⨯10８ｍ/s普朗克常数ｈ=6.６3⨯10-３4J ⋅s ﻩ基本电荷e =１．6⨯10-19C真空介电常数ε ０=８．8５⨯1０-１２C 2/(N ⋅m 2) 电子质量ｍe =９.1⨯ 1０-3１kg真空磁导率μ0=4π⨯10－７H/m 真空中光速c ＝3⨯１０８m/s 里德伯常数-17m 10097.1⨯=R ﻩ电子伏特 1eV=１.6⨯ 10-1９J氢原子质量 m ＝1.67⨯ 10－2７ｋg 维恩位移定律常数b =2.89８×1０-3m K斯忒恩-波尔兹曼常数σ=5．67×１0－8W ／m 2Ｋ4这三项是公式编的,字号偏大。
字号改小后:-11-K mol J 31.8⋅⋅=R ，-123K J 1038.1⋅⨯=-k ,-17m 10097.1⨯=R一、选择题：(单选题,每题3分,共３0分)1.质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为 j t B i t A rωωsin cos +=,式中A 、B 、ω 都是正的常量.由此可知外力在t =0到t ＝π/(２ω)这段时间内所作的功为( ）Ａ.)(21222B A m +ω B ．)(222B A m +ω C ．)(21222B A m -ω D ．)(21222A B m -ω2.一座塔高2４m,一质量为７５kg 的人从塔底走到塔顶. 已知地球的质量为６⨯１02４ｋｇ,从日心参考系观察,地球移动的距离为？（ ）(不考虑地球的转动）A.12mB.24m C ．4.0⨯-2４m D.3.0⨯-2２m3．边长为l 的正方形薄板，其质量为ｍ.通过薄板中心并与板面垂直的轴的转动惯量为( ) Ａ.231ml Ｂ.261ml C.2121ml D.2241ml4．μ子的平均寿命为２．２⨯10-6ｓ.由于宇宙射线与大气的作用，在105ｍ的高空产生了相对地面速度为0.998c （c 为光速）的μ子,则这些μ子的（ ） A ．寿命将大于平均寿命十倍以上,能够到达地面 B.寿命将大于平均寿命十倍以上,但仍不能到达地面 C.寿命虽不大于平均寿命十倍以上，但能够到达地面 D ．寿命将不大于平均寿命十倍以上，不能到达地面５.乐器二胡上能振动部分的弦长为０.3m ，质量线密度为=ρ4⨯1０-4k ｇ／m ，调音时调节弦的张力F ，使弦所发出的声音为C 大调,其基频为26２Ｈｚ. 已知波速ρFu =，则弦中的张力为( )Ａ.１.0Ｎ B.4.2N C ．7.0N Ｄ．9．9N6．一固定的超声波探测器在海水中发出频率为３0０００H ｚ的超声波，被迎面驶来的潜艇反射回来，测得反射波频率与原来的波频率之差(拍频)为241Hz ．已知超声波在海水中的波速为1５０0m/s ，则潜艇的速率为( ） m ／s Ａ．1 B.２ C ．6 D.10７．如图所示，两个相同的平板电容器１和２并联,极板平面水平放置．充电后与电源断开,此时在电容器１中一带电微粒Ｐ恰好静止悬浮着。
2012年浙江省大学生物理竞赛答案
2012年浙江省大学生物理创新竞赛试题一、选择题1.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。
如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，则（）A.卫星动能增大，引力势能减小B.卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小 D.卫星动能减小，引力势能增大2.质点在平面上运动，方程为，速度为；若运动时，①；②，则（）A.①质点作圆周运动，②质点作匀加速曲线运动B.①质点作圆周运动，②质点作匀速率曲线运动C.①质点作变速率直线运动，②质点作匀速率曲线运动D.①质点作变速率直线运动，②质点作匀加速曲线运动3.质量为m的粒子在势能的保守立场中运动，其中a，b为正的常数，则该粒子的稳定平衡位置x为（）A. aB. –aC.bD.-B4.地面上一静止的闪光灯发出两次闪光的时间间隔为4s，飞船上的观察者测得的时间间隔为5s，则飞船上的观察者测得两次闪光时闪光灯的空间间隔为（）mA.4×10^8B.7.2×10^8C.9×10^8D.12×10^85.设空气中声速为330m/s，一列火车以30m/s的速度行驶，机车上汽笛的频率为600Hz。
一行人沿铁轨以10m/s的速度与这列火车相向运动，则该行人在火车正前方和火车驶过后所听到的汽笛频率差为（）Hz6.由高斯定理，当闭合曲面的电通量为零时，则( )A.高斯面内一定没有电荷B.高斯面外一定没有电荷C.高斯面内必无净电荷D.高斯面外必无净电荷7.选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为，则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为（）A. B. C. D.8.真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路。
已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为( )A. B. C. D.09.在半径为0.2m，共100匝的大线圈中心有一小铜丝环，环面积为5.0×10^-4m²，两线圈共面。
2018年浙江省大学生物理创新竞赛理论竞赛卷 参考答案
6分 1分
理论竞赛卷第7页（共7页）
3分
其中 r＇是新轨道的最低点或最高点处距地心的距离，v′ 则是在相应位置的速度，此时 v′ ⊥ r′
(2) 爆炸后，卫星、地球系统机械能守恒：
1 2
mvt2
+
1 2
mvn2
−
GMm
/
r
= 1 mv′2 2
−
GMm
/
r′
2分
由牛顿定律：
GMm / r2 = mvt2 / r
故 GM = vt2r
3分
（2） m= v f m= v0 I
3分
⇒ 5(1 + k) = 7 ⇒ k = 2
5
4分
2、（本题 20 分）
解：（1）由高斯定理可知：
当r < r1时，E = 0
当r1 < r < r2时，E
= λ1 2πεr
当r > r2时，E
= λ1 + λ2 2πε 0 r
6分
电场强度的方向：径向向外为正
vf =ωfr
3分
I
(r
+
kr)
=
(mr
2
+
2 5
mr2 )ω
f
5分
I (1 += k )
7 5
mr= ω f
7 5
mv
f
vf
=
5(1+ k)I 7m
5分
（2） I = mv
3分
I (r + kr) = (mr2 + 2 mr2 )ω 5
理论竞赛卷第5页（共7页）
⇒ mv(r += kr) 7 mr2ω = ⇒ k 2
浙江物理竞赛试题及答案
浙江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. 2.998×10^8 m/sB. 3.000×10^8 m/sC. 3.002×10^8 m/sD. 3.008×10^8 m/s2. 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3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力作用，若该力的大小为10N，方向向右，则该物体所受的摩擦力大小为（）。
A. 10NB. 5NC. 0ND. 无法确定4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²，那么在第3秒末的速度是（）。
A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s5. 一个质量为2kg的物体在水平面上以4m/s的速度做匀速直线运动，若要使其停止，需要施加的力为（）。
A. 2NB. 4NC. 8ND. 16N6. 一个物体从高度为h的平台上自由下落，不考虑空气阻力，其下落时间t与高度h的关系为（）。
A. t = √(2h/g)B. t = √(h/g)C. t = 2h/gD. t = h/g7. 一个电容器的电容为C，当其两端电压为V时，储存的电荷量为（）。
A. C*VB. V/CC. C/VD. V^2/C8. 一个电路中，电阻R1和R2串联，总电阻为R，那么R1和R2的关系是（）。
A. R = R1 + R2B. R = R1 - R2C. R = R1 * R2D. R = R1 / R29. 一个理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比为1:2，则原线圈和副线圈的电压比为（）。
A. 1:2B. 2:1C. 1:1D. 2:210. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于（）。
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差二、填空题（每题2分，共20分）1. 光年是天文学中用来表示距离的单位，1光年等于______公里。
浙江省物理创新竞赛=-------A电磁场方程组、电磁场能量及其它7题
一、选择题（共6分） 1、（本题3分）（5159）如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(C)<'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H .(D) 0d 1='⎰⋅L l H. ［ ］2、（本题3分）（5158）电位移矢量的时间变化率t D d /d的单位是（A ）库仑／米2 （B ）库仑／秒（C ）安培／米2 （D ）安培•米2 ［ ］ 二、填空题（共14分） 3、（本题4分）（2180）写出麦克斯韦方程组的积分形式： _____________________________，_____________________________， _____________________________，_____________________________． 4、（本题3分）（2198）坡印廷矢量S的物理意义是： __________________________________； 其定义式为 _____________________ ． 5、（本题3分）（2339）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为⎰⎰⋅=VSV S D d d ρ， ① ⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l E d d ， ②0d =⎰⋅SS B ， ③⎰⋅⎰⋅∂∂+=SL S t DJ l Hd )(d ． ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________ (2) 磁感线是无头无尾的；________________________ (3) 电荷总伴随有电场．__________________________ 6、（本题4分）（5160）在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中, 沿闭合环路l (设环路包围的面积为S )=⎰⋅ll Hd __________________________________________．=⎰⋅ll Ed __________________________________________．三、回答问题（共5分） 7、（本题5分）（2341）简述方程⎰⎰⋅∑⎰⋅∂∂+=SL S D t I l Hd d 中各项的意义，并简述这个方程揭示了什么规律．答案一、选择题（共6分） 1、（本题3分）（5159） C2、（本题3分）（5158） C二、填空题（共14分） 3、（本题4分）（2180）⎰⎰⋅=VSV S D d d ρ1分⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l Ed d 1分0d =⎰⋅SS B1分⎰⋅⎰⋅∂∂+=SL S t DJ l Hd )(d 1分4、（本题3分）（2198）电磁波能流密度矢量 2分 H E S⨯= 1分5、（本题3分）（2339）② 1分 ③ 1分 ① 1分6、（本题4分）（5160）⎰⎰⋅∂∂SS D td 或 t D /d d Φ 2分 ⎰⎰⋅∂∂-SS B t d 或 t m /d d Φ- 2分 三、回答问题（共5分） 7、（本题5分）（2341）答：此式说明，磁场强度H沿闭合环路L 的环流，由回路L 所包围的传导电流、运流电流和位移电流的代数和决定．这是全电流定律的数学表示， 3分它的物理意义是：不仅传导电流、运流电流可激发磁场，位移电流(即变化的电场)也同样可在其周围空间激发磁场．2分。
浙江省大学生物理竞赛
浙江省大学生物理竞赛气体摩尔常量 -1-1K mol J 31.8⋅⋅=R 玻尔兹曼常量 -123K J 1038.1⋅⨯=-k真空介电常数 ε0=8.85⨯10-12C 2/(N ⋅m 2) 真空中光速 c =3⨯108m/s 普朗克常数h =6.63⨯10-34J ⋅s基本电荷e =1.6⨯10-19C 真空介电常数ε 0=8.85⨯10-12C 2/(N ⋅m 2) 电子质量m e =9.1⨯ 10-31kg 真空磁导率μ0=4π⨯10-7H/m 真空中光速c =3⨯108m/s 里德伯常数-17m 10097.1⨯=R 电子伏特 1eV=1.6⨯ 10-19J氢原子质量 m =1.67⨯ 10-27kg维恩位移定律常数b =2.898×10-3m K斯忒恩-波尔兹曼常数σ=5.67×10-8W/m 2K 4一、选择题：（单选题，每题3分，共30分）1．质量为m 的质点在外力作用下，其运动方程为 j t B i t A rωωsin cos +=，式中A 、B 、ω 都是正的常量．由此可知外力在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为（ ）A ．)(21222B A m +ω B ．)(222B A m +ω C ．)(21222B A m -ω D ．)(21222A B m -ω2．一座塔高24m ，一质量为75kg 的人从塔底走到塔顶. 已知地球的质量为6⨯1024kg ，从日心参考系观察，地球移动的距离为？（ ）（不考虑地球的转动） A ．12m B ．24m C ．4.0⨯-24m D ．3.0⨯-22m3．边长为l 的正方形薄板，其质量为m ．通过薄板中心并与板面垂直的轴的转动惯量为（ ） A ．231ml B ．261ml C ．2121ml D ．2241ml4．μ子的平均寿命为2.2⨯10-6s ．由于宇宙射线与大气的作用，在105m 的高空产生了相对地面速度为0.998c （c 为光速）的μ子，则这些μ子的（ ） A ．寿命将大于平均寿命十倍以上，能够到达地面 B ．寿命将大于平均寿命十倍以上，但仍不能到达地面 C ．寿命虽不大于平均寿命十倍以上，但能够到达地面 D ．寿命将不大于平均寿命十倍以上，不能到达地面5．乐器二胡上能振动部分的弦长为0.3m ，质量线密度为=ρ4⨯10-4kg/m ，调音时调节弦的张力F ，使弦所发出的声音为C 大调，其基频为262Hz. 已知波速ρFu =，则弦中的张力为（ ）A ．1.0NB ．4.2NC ．7.0ND ．9.9N6．一固定的超声波探测器在海水中发出频率为30000Hz 的超声波，被迎面驶来的潜艇反射回来，测得反射波频率与原来的波频率之差（拍频）为241Hz ．已知超声波在海水中的波速为1500m/s ，则潜艇的速率为( ) m/sA ．1B ．2C ．6D ．107．如图所示，两个相同的平板电容器1和2并联，极板平面水平放置．充电后与电源断开，此时在电容器1中一带电微粒P 恰好静止悬浮着。
2017浙江省大学生物理竞赛
2017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 考试时间：入场 2017 年 12 月 30 日 上午8:30~11:30气体摩尔常量8.31J/(mol K)R =⋅ 玻尔兹曼常量 1.3810J/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）1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为j bt i at r 22+=（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．设有两个物体发生非弹性碰撞（设碰撞恢复系数为e ，0 < e < 1），则该两体系统的总静止质量在碰撞过程中的变化情况是（ ） A ．变大B ．变小C ．不变D ．不确定3．飞机以350km / h 的速度飞行，在北纬（ ）飞行的飞机上，乘客可以看见太阳停在空中一个位置上不动． A ．约78°自东向西B ．约78°自西向东C ．约22°自东向西D ．约22°自西向东4．质量、半径都相同的匀质圆环A 、匀质圆盘B 和匀质球体C ，开始时其旋转角速度均为零，在水平地面上从同一“起跑线”以相同的水平初速度朝同一方向运动．若A 、B 、C 与地面间的摩擦系数相同，那么，A 、B 、C 分别历时t 1、 t 2和t 3到达匀速纯滚动状态，这三个时间的关系为（ ）A ．t 1> t2 > t3 B ．t 2 > t 3 > t 1 C ． t 3 > t 1 > t 2 D ．t 3 > t 2 > t 15．由高能加速器产生的一种不稳定粒子具有4.00微秒的平均寿命，以0.600c （c 为真空中光速）的速度穿过实验室．则在衰变之前该粒子在实验室中飞行的平均距离将是（ ） A ．900×10 mB ．900 mC ．720 mD ．720×10 m6．两列振幅均为A 的相干平面波相互垂直传播．其波阵面和传播方向如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，e 是a 、c 连线的中点，f 是e 、c 连线上的一点．（ ） A ． e 处质点振动的振幅为AB ． 从图所示的时刻经过半个周期，b 处质点通过的路为2AC ． 从图所示的时刻经过半个周期，f 处质点加速向平衡位置运动D ． 从图所示的时刻经过四分之一个周期，a 处质点的位移为A7．如图所示，虚线 a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 U ab = U bc ，实线为 一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，以下说法错误的 是（ ） A ．三个等势面中，a 的电势最高B ．带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点具有的电势能大C ．带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时大D ．带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时大8．在真空中，一半径为R 1的金属球外同心地套上一个金属球壳，球壳的内、外半径分别为R 2和R 3，则此金属球和球壳组成的电容器的电容为（ ）． A ．122104R R R R πε−B ．122104R R R R πε+C ．311204R R )R (R πε−D ．123104R R R R πε−9．如图所示，一带电孤立导体，处于静电平衡时其电荷面密度的分布为σ (x , y , z )．已知面元d S 处的电荷面密度为σ0> 0，则导体上d S 处面元的电荷以外的其它电荷在d S 处产生的电场强度的大小为（ ）A ． 02εσ B ．εσ C ．0D ．23εσ10．把轻的正方形刚性线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近，两者在同一平面内，直导线AB 固定，线圈可以活动．当正方形线圈通以如图所示的电流时，线圈将（ ） A ．静止不动B ．发生转动，同时靠近导线ABC ．发生转动，同时离开导线ABD ．靠近导线ABE ．离开导线ABSσ0I ′a二、填空题：（10题，每题4分，共40分）1．对于一个孤立系统，机械能守恒的必要条件是 ． 2．哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆。
2024浙江物理试题及答案
2024浙江物理试题及答案2024年浙江物理试题及答案一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。
每小题只有一个选项是正确的）1. 以下关于光的干涉现象的描述，正确的是：A. 干涉条纹的间距与光源的波长无关B. 干涉条纹的间距与光源的波长成正比C. 干涉条纹的间距与光源的波长成反比D. 干涉条纹的间距与光源的波长无关，只与光程差有关答案：C2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平力作用，物体从静止开始运动。
如果力的大小为F，物体的质量为m，摩擦系数为μ，那么物体的加速度a为：A. a = F/mB. a = (F - μmg)/mC. a = (F + μmg)/mD. a = (F - μmg)/(m + μ)答案：B3. 一个带电粒子在电场中受到的电场力为F，电场强度为E，电荷量为q。
以下关于电场力和电场强度的关系，正确的是：A. F = qEB. F = qE^2C. F = E^2qD. F = E/q答案：A4. 一个物体在竖直方向上受到重力和弹簧的弹力作用，物体处于平衡状态。
如果重力的大小为G，弹簧的弹力大小为kx，物体的质量为m，那么物体的位移x为：A. x = G/kB. x = G/(k + mg)C. x = G/(k - mg)D. x = mg/k答案：A5. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平力作用，物体从静止开始运动。
如果力的大小为F，物体的质量为m，摩擦系数为μ，那么物体的加速度a为：A. a = F/mB. a = (F - μmg)/mC. a = (F + μmg)/mD. a = (F - μmg)/(m + μ)答案：B6. 一个带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力为F，磁场强度为B，电荷量为q，速度为v。
以下关于洛伦兹力和磁场强度的关系，正确的是：A. F = qvBB. F = qvB^2C. F = B^2qvD. F = B/(qv)答案：A7. 一个物体在竖直方向上受到重力和弹簧的弹力作用，物体处于平衡状态。
15浙江物理大学生竞赛
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 ．48003．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 5.0C ．cm 2/2D ．cm 14．两个完全相同、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π2C ．π2与π2− D ．π2−与π26．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．ΔBC ．t ΔD ．21(/)tu 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2Rr =和32R r =处的电势分别为（ ）A ．052R σε和073R σεB ．05R σε和0143RσεC ．02R σε和06Rσε D ．052R σε和053Rσε9．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 RB πθ B ．22cos R B πθC ．2R B πD ．2cos R B πθ10．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13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三、计算题：（8题，共 80分）1．（本题8分）在水下深处由爆炸产生的一气泡，气泡的振动周期T由水的压强p、水的密度ρ及爆炸的能量E确定，试用量纲分析法写出其振动周期表达式．2．（本题8分）“坐地日行八万里”，由于地球的自转，你站在地面上时，实际上就在运动．已知杭州的纬度为北纬30.3°，地球半径为6370km，计算你在教室里坐着不动时，由于地球自转而运动的速度和加速度．3．（本题10分）如图所示，质量为m 的小环套在长为l 、质量为1.5m 的光滑均匀细杆上，细杆可绕通过其一端点O 的竖直光滑轴在水平面内转动．开始时，转动角速度为ω0，小环位于转轴处．当小环受到微小扰动后沿杆向外滑行，最终小环脱离细杆．求小环脱离细杆瞬间运动速度的大小v 和运动方向与细杆之间的夹角θ． 4．（本题10分）已知一平面简谐波沿 x 轴正向传播，波长m 3=λ，周期s 4=T ，0=t 时，波形图如图所示．求：（1）O 点处质点的振动表达式； （2）该波的波动表达式．−25．（本题10分）设地球为均匀带电球体，半径为66.3710mR=×，地球表面附近的场强约为1200 V/mE=，方向指向地心，则地球所带电荷量为多少？极性如何？在离地面31.410mh=×的高度处，场强降为220 V/mE=，方向仍指向地心，则h高度内大气层中的电荷量为多少？极性如何？6．（本题10分）圆柱形电容器的内外半径分别为R1和R2，电容器能量的一半储存在半径R 为多大的柱面内？7．（本题12分）如图所示，载有电流I 的无限长直导线旁有一长为a 的导线PQ ，P 点到O 点距离为a ，两者垂直且共面，PQ 上通有强度也为I 的电流．求：（1）导线PQ 所受安培力F 的大小和方向；（2）F 对O 点的力矩M 的大小和方向．8．（本题12分）如图所示，光滑水平桌面上有一由柔软绝缘细导线围成的闭合回路，其中一部分是一半径为a 的圆环，仅在圆环内存在着垂直于桌面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导线总电阻为R ．假设用恒力F 拉动导线上A 点，使圆环连续缩小，在缩小过程中始终保持圆形不变．试求从开始到圆环半径变为/2a 时所需的时间．四、附加题：（2题，共 30分）1．（15分）假设有一细长的、圆柱形的砖砌高烟囱，其高度为L．受到微小扰动后，从竖直的平衡位置开始像刚体一样绕根基B点逐渐翻倒，直到在P点断裂．试求最可能的断裂点P离根基B点的距离l．如图所示，假设断裂是因为转动过程中烟囱某处力矩过大，造成弯曲崩断的．p9p2．(15分) 1 mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，连结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为2020/V V p p =， a 点的温度为T 0．（1） 试以T 0，普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量；（2） 求此循环的效率．。