江西大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽試題及答案解析

./XX省大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽試題〔初賽一、填空題〔每個空格2分,共40分1、一對作用力與反作用力的沖量之和,一對作用力與反作用力的力矩之和,一對作用力與反作用力做功之和?！蔡?一定為0"或"可不為0"2、一對滑動摩擦力做功之和,一對靜摩擦力做功之和。這里的"一對力"指作用力與反作用力。<填"一定為0"、"可正可負"、"一定為正"或"一定為負">3、對于剛體,有下列幾種說法：<1>一個剛體所受各力的效果可以用一個合力來代替；<2>繞水平定軸上下擺動的剛體,其重力勢能和動能都可以把質(zhì)量集中在質(zhì)心處來計算；<3>對剛體計算外力做功時,要把力做的功和力矩做的功都算進來；<4>分析剛體的運動時,基本沒必要一定取為質(zhì)心。其中正確的說法是哪些？答：。4、關(guān)于質(zhì)點的運動,有以下說法：〔1;〔2,兩邊取大小,得；〔3一質(zhì)點離原點的距離越來越大。設(shè)其位矢是,速度是,加速度是,則。其中錯誤的說法有哪些？答:。5、一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播,在某一瞬時,媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置,此時它的能量情況是：動能,勢能。〔填"最大"或"為0"6、一個不帶電的空腔導(dǎo)體球殼,內(nèi)半徑為R。在腔內(nèi)離球心d處〔d<R固定一個點電荷q。用導(dǎo)線把球殼接地后,再把導(dǎo)線撤去。取無限遠處為電勢零點,則球心處的電勢為。7、在真空中半徑分別為R和2R的兩個同心球面,其上分別均勻地帶有電荷+q和-3q.今將一電荷為+Q的帶電粒子從內(nèi)球面處由靜止釋放,則該粒子到達外球面時的動能為。8、兩塊面積均為S的大金屬平板A和B彼此平行放置,板間距離為d〔d遠小于板的線度,設(shè)A板帶有電荷q1,B板帶有電荷q2,則AB兩板間的電勢差UAB為。Q3Q29、電量為Q1的導(dǎo)體A,移近中性導(dǎo)體B,則B上出現(xiàn)Q2,Q3Q2BQ1⊕A+++·P的電荷分布,如圖所示。B表面附近一點P的場強<BQ1⊕A+++·PP點附近表面的電荷密度>,則產(chǎn)生該場強的電荷Q1、Q2和Q3中的哪些？答：。10、如圖所示,一均勻帶電q的小球體,其球心位于立方體·的A點上,則通過側(cè)面的電場強度通量等于。·11、室溫下的雙原子分子理想氣體在等壓膨脹時,系統(tǒng)對外做功與系統(tǒng)吸熱之比為。12、在p-V圖中,理想氣體卡諾循環(huán)的兩條絕熱線下的面積大小關(guān)系是?！蔡?一定不相等"、"一定相等"或"可能相等,也可能不等"13、已知理想氣體分子的速率分布函數(shù)為,那么速率在內(nèi)所有分子的平均速率為。14、用半波帶法討論單縫衍射條紋時,與中央明紋旁第二個明紋中心相對應(yīng)的半波帶數(shù)目是個。S2S2P15、兩相干波源S1和S2相距/4<為波長>,S2S2PS1的相位比S2超前π/2,,則在P點兩波引起的振動的相位差是。16、在邁克爾遜干涉儀的一支光路中,加入一片折射率為的透明介質(zhì)薄膜后,測出兩束光的光程差的改變量為一個波長,則薄膜的厚度是。BOA二、<15分>如圖所示,質(zhì)量為,長為的均質(zhì)桿可繞固定的光滑的水平軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,點到B端的距離為/4。端用手支住,使桿BOA成水平。突然釋放A端,求出瞬時：<1>桿的質(zhì)心加速度;<2>桿在點所受的力?！?當桿轉(zhuǎn)到豎直位置時,桿的質(zhì)心的速度是多少？三、<15分>一列簡諧橫波頻率為2Hz,原點處的質(zhì)元在t=0時刻位于y=0.02m處,且以大小為πm/s的速度遠離平衡位置?！?求其振幅、初相位和運動學(xué)方程。<2>設(shè)波沿x軸正向傳播,波長為0.2m,求此波的波方程。-QQQ-Q-QQQ-QADBC電荷Q或-Q相間分布,如圖所示。試求:〔1系統(tǒng)的相互作用ADBC勢能W。<2>若用外力將A、B處的電荷一起緩慢地移到無窮遠處,但始終保持其間距不變,其余電荷位置保持不變,試求外力作功量A。五、<15分>長為L的金屬棒OA繞通過O點的z軸旋轉(zhuǎn),棒與z軸的夾角保持為,旋轉(zhuǎn)速度為,系統(tǒng)置于沿z軸方向、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,求OA兩端之間的電位差。六、<15分>導(dǎo)體中自由電子的運動可看作類似于氣體分子的運動。設(shè)導(dǎo)體中共有N個自由電子,其中電子的最大速率為,簡稱費米速率。已知電子的速率分布函數(shù)為〔1用定出常量A;<2>求電子的最概然速率,平均速率及方均根速率。七、<15分>三塊理想線偏振器垂直于中心軸排列。其中第一塊和第三塊偏振器的透振方向正交,中間的線偏振器繞中心軸以角速度旋轉(zhuǎn)。一束強度為的自然光沿中心軸入射,寫出出射光光強的表達式。八、<10分>靜止長為1200m的火車,相對車站以勻速直線運動。已知車站站臺長900m,站上觀察者看到車尾通過站臺進口時,車頭正好通過站臺出口。車的速率是多少？車上乘客看火車通過站臺出口的時間是多長？九、<10分>利用玻爾模型,導(dǎo)出He+〔即氦原子剝?nèi)ヒ粋€電子后得到的離子的能量表達式。XX省大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽試題參考答案〔初賽一、填空：〔每個空格2分,共40分1、一定為0一定為0可不為02、一定為負一定為03、〔44、〔1〔2〔35、最大最大12、一定相等14、515、π二、〔15分三、〔15分,故四、〔15分五、〔15分解：從俯視圖看,經(jīng)時間t棒轉(zhuǎn)過θ角,六、〔15分解：〔1由歸一化條件：七、〔15分入射光通過第一塊線偏振器后,變?yōu)閺姸葹镮0/2的線偏振光。第二塊線偏振器與第一塊線偏振器的透光軸之間