江西大學(xué)生物理創(chuàng)新競(jìng)賽試題及答案解析

./XX省大學(xué)生物理創(chuàng)新競(jìng)賽試題〔初賽一、填空題〔每個(gè)空格2分,共40分1、一對(duì)作用力與反作用力的沖量之和,一對(duì)作用力與反作用力的力矩之和,一對(duì)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(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和,一對(duì)靜摩擦力做功之和。這里的"一對(duì)力"指作用力與反作用力。<填"一定為0"、"可正可負(fù)"、"一定為正"或"一定為負(fù)">3、對(duì)于剛體,有下列幾種說法：<1>一個(gè)剛體所受各力的效果可以用一個(gè)合力來代替；<2>繞水平定軸上下擺動(dòng)的剛體,其重力勢(shì)能和動(dòng)能都可以把質(zhì)量集中在質(zhì)心處來計(jì)算；<3>對(duì)剛體計(jì)算外力做功時(shí),要把力做的功和力矩做的功都算進(jìn)來；<4>分析剛體的運(yùn)動(dòng)時(shí),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(diǎn)的運(yùn)動(dòng),有以下說法：〔1;〔2,兩邊取大小,得；〔3一質(zhì)點(diǎn)離原點(diǎn)的距離越來越大。設(shè)其位矢是,速度是,加速度是,則。其中錯(cuò)誤的說法有哪些？答:。5、一平面簡(jiǎn)諧波在彈性媒質(zhì)中傳播,在某一瞬時(shí),媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置,此時(shí)它的能量情況是：動(dòng)能,勢(shì)能。〔填"最大"或"為0"6、一個(gè)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(gè)點(diǎn)電荷q。用導(dǎo)線把球殼接地后,再把導(dǎo)線撤去。取無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則球心處的電勢(shì)為。7、在真空中半徑分別為R和2R的兩個(gè)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(dá)外球面時(shí)的動(dòng)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(yuǎn)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(shì)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(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)<BQ1⊕A+++·PP點(diǎn)附近表面的電荷密度>,則產(chǎn)生該場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)上,則通過側(cè)面的電場(chǎng)強(qiáng)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(shí),系統(tǒng)對(duì)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(shí),與中央明紋旁第二個(gè)明紋中心相對(duì)應(yīng)的半波帶數(shù)目是個(gè)。S2S2P15、兩相干波源S1和S2相距/4<為波長(zhǎng)>,S2S2PS1的相位比S2超前π/2,,則在P點(diǎn)兩波引起的振動(dòng)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(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng),則薄膜的厚度是。BOA二、<15分>如圖所示,質(zhì)量為,長(zhǎng)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(dòng),點(diǎn)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(shí)：<1>桿的質(zhì)心加速度;<2>桿在點(diǎn)所受的力?！?當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),桿的質(zhì)心的速度是多少？三、<15分>一列簡(jiǎn)諧橫波頻率為2Hz,原點(diǎn)處的質(zhì)元在t=0時(shí)刻位于y=0.02m處,且以大小為πm/s的速度遠(yuǎn)離平衡位置?！?求其振幅、初相位和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。<2>設(shè)波沿x軸正向傳播,波長(zhǎng)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(shì)能W。<2>若用外力將A、B處的電荷一起緩慢地移到無窮遠(yuǎn)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(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒OA繞通過O點(diǎn)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,求OA兩端之間的電位差。六、<15分>導(dǎo)體中自由電子的運(yùn)動(dòng)可看作類似于氣體分子的運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)體中共有N個(gè)自由電子,其中電子的最大速率為,簡(jiǎn)稱費(fèi)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(qiáng)度為的自然光沿中心軸入射,寫出出射光光強(qiáng)的表達(dá)式。八、<10分>靜止長(zhǎng)為1200m的火車,相對(duì)車站以勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知車站站臺(tái)長(zhǎng)900m,站上觀察者看到車尾通過站臺(tái)進(jìn)口時(shí),車頭正好通過站臺(tái)出口。車的速率是多少？車上乘客看火車通過站臺(tái)出口的時(shí)間是多長(zhǎng)？九、<10分>利用玻爾模型,導(dǎo)出He+〔即氦原子剝?nèi)ヒ粋€(gè)電子后得到的離子的能量表達(dá)式。XX省大學(xué)生物理創(chuàng)新競(jìng)賽試題參考答案〔初賽一、填空：〔每個(gè)空格2分,共40分1、一定為0一定為0可不為02、一定為負(fù)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(shí)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?qiáng)度為I0/2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