大学物理试卷10大物竞赛模拟题A

《大学物理》竞赛模拟试题(A)

一. 选择题: (共30分) 1.(本题3分)

一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进．如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？

(A) 汽车的加速度是不变的． (B) 汽车的加速度随时间减小． (C) 汽车的加速度与它的速度成正比． (D) 汽车的速度与它通过的路程成正比．

(E) 汽车的动能与它通过的路程成正比． ［ ］ 2.(本题3分)

如图所示，质量分别为m1和m2的物体A和B，置于光滑桌面上，A和B之间连有一轻弹簧．另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A与B之上，且物体A和C、B和D之间的摩擦系数均不为零．首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧被压缩．然后

撤掉外力，则在A和B弹开的过程中，对A、B、C、D弹簧组成的系统 (A) 动量守恒，机械能守恒． (B) 动量不守恒，机械能守恒． (C) 动量不守恒，机械能不守恒． C A (D) 动量守恒，机械能不一定守

恒． ［ ］ 3.(本题3分) 如图所示，一个电荷为q的点电荷位于立方体的A角上，则通 a 过侧面abcd的电场强度通量等于： (A)

(C)

q6?0q24?0DBA q ． (B)

q12?0q． ． ［ ］

U(A)OU(C) d ． (D)

b U=U048?04. (本题3分)

设无穷远处电势为零，则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量)： ［ ］

c U∝1/rU(B)U∝r r22

U∝1/r r ROU(D)U∝r RU∝(U0-br)U∝1/r5. (本题3分)

OO R R r r 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)

(C)

6.(本题3分)

真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为

?q4??0Rq4??0dqU∝1/r．

11 R d O +q ． (D)

(?)． ［ ］ 4??0dR (A) (C)

12?0(?0I2?a2) (B)

12?02?a(?0I)

2?I2112?a2(0) ［ ］ () (D)

2?02a2?0I7. (本题3分)

一质点作简谐振动，其振动方程为x?Acos(?t??)．在求质点的振动动能时，得出下面5个表达式： (1)

12121 (3) kA2sin(?t??)． (4) kA2cos2(?t??)．

22m?Asin(?t??)． (2)

2221m?Acos(?t??)．

222 (5)

2?2T其中m是质点的质量，k是弹簧的劲度系数，T是振动的周期．这些表达式中 (A) (1)，(4)是对的． (B) (2)，(4)是对的． (C) (1)，(5)是对的． (D) (3)，(5)是对的．

(E) (2)，(5)是对的． ［ ］ 8. (本题3分)

-9

波长??500nm(1nm=10m)的单色光垂直照射到宽度a?0.25 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d?12 mm，则凸透镜的焦距f为

(A) 2 m． (B) 1 m． (C) 0.5 m． (D) 0.2 m．

(E) 0.1 m． ［ ］

9.(本题3分)

宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过?t(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速) (A) c·?t (B) v·?t

c??t2 (C) (D) c??t?1?(v/c) ［ ］

21?(v/c)2mAsin(?t??)

2210.(本题3分)

有一直尺固定在K′系中，它与Ox′轴的夹角?′＝45°，如果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角

(A) 大于45°． (B) 小于45°． (C) 等于45°．

(D) 当K′系沿Ox正方向运动时大于45°，而当K′系沿Ox负方向运动时小于45°． ［ ］ 二填空题: (共27分)

11. (本题3分)

一小珠可以在半径为R的竖直圆环上作无摩擦滑动．今使圆环以角速度?绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部

?

而停在环上某一点，则角速度?最小应大于_____________． R O m O 12. (本题4分)

一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m．根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值

vx＝__________________，

2 vx＝__________________．

13. (本题5分)

如图所示，绝热过程AB、CD，等温过程DEA， 和任意过程BEC，组成一循环过程．若图中ECD所包围的面积为70 J，EAB所包围的面积为30 J，DEA过程中系统放热100 J，则

(1) 整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为

______________________．

pACEDBOV

(2) BEC过程中系统从外界吸热为___________． 14. (本题3分)

有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料

__________________，如果做成永磁体________________. 15. (本题3分)

将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q =2.0×10 C的电荷通过电流计．若连接电流计的电路总电阻R =25 ?，则穿过环的磁通的变化??

=_____________________． 16. (本题3分)

一物体作简谐振动，其振动方程为 x?0.04cos(53?t?12?) (SI) ．

-5

(1) 此简谐振动的周期T =__________________；

(2) 当t = 0.6 s时，物体的速度v =__________________． 17. (本题3分)

一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30°时，

反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________． 18. (本题3分)

在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态：

(1)

n =2，l =________，ml= -1，ms??12．

(2) (3)

(3) n =2，l =1，ml = 0，ms =________ .

三.计算题: (共38分)

19. (本题10 分) 如图所示，在与水平面成?角的光滑斜面上放一质量为m的物体，此物体系于一劲度系数为k的轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定．设物体最初静止．今使物体获得一沿斜面向下的速度，设起始动能为EK0，试求

(2) n =2，l =0，ml =________，ms?12．

k 物体在弹簧的伸长达到x时的动能.

m ??20. (本题10分)

AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA＇

线圈半径为20.0 cm，共10匝，通有电流10.0 A；而CC＇线圈的半径为10.0 cm，共20匝，通有电流 5.0 A．求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向．

(?0 =4?×10-7 N·A-2)

21. (本题5分)

如图所示，一简谐波向x轴正向传播，波速u = 500 m/s，x0 = 1 m, P点的振动方程为

y?0.03cos(500?t?12?)(SI).

y (m)uP x (m) (1) 按图所示坐标系，写出相应的波的表达式； O x0 (2) 在图上画出t = 0时刻的波形曲线．

22. (本题5分)

在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜．为了测BSiO2,膜量薄膜厚度，将它的一部分磨成劈形(示意图中的AB段)．现用波

A长为600 nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条

Si纹．在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄

膜的厚度．(Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50)

23. (本题8分)

组成某双原子气体分子的两个原子的质量均为m，间隔为一固定值d，并绕通过d

的中点而垂直于d的轴旋转，假设角动量是量子化的，并符合玻尔量子化条件．试求：(1) 可能的角速度； (2) 可能的量子化的转动动能．

四．错误改正题 24. (本题5分)

将一平行板电容器充电后切断电源，用相对介电常量为?r的各向同性均匀电介质充满其内．下列有关说法是否正确？如有错误请改正．

(1) 极板上的电荷保持不变 ． (2) 介质中的场强是原来的1 / ?r倍 ． (3) 介质中的电场能量是原来的1 / ?r2倍．

大学物理 (A)参考答案

一．选择题: (共30分)

1.B; 2.D; 3.C; 4. C; 5. D; 6.B; 7. C; 8. B; 9.A; 10A

二填空题: (共27分) 11. (本题3分)

G/R 3分

2分

12. (本题4分)

0 13. (本题5分)

kT/m 2分 40 J 3分 140 J 2分

14. (本题4分)

矫顽力小 2分

容易退磁 2分 15. (本题3分)

5×10-4 Wb 3分

16. (本题3分)

1.2 s 1分 －20.9 cm/s 2分

17. (本题3分)

3 3分

18. (本题3分)

1 1分 0 1分

12或?12 1分

三.计算题: (共38分)

19. (本题10分)

解：如图所示，设l为弹簧的原长，O处为弹性势能零点；x0为挂上物体后的伸长量，O＇为物体的平衡位置；取弹簧伸长时物体所达到的O?处为重力势能的零点．由题意得物体在O＇处的机械能为： E1?EK0?12kx?mg(x?x0)sin? 2分

O\x20 lOx 0O?

在O? 处，其机械能为：

E2?12mv2?12kx 2分

2 由于只有保守力做功，系统机械能守恒，即：

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