江西大学生物理创新竞赛试题及标准答案
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最新整顿,竞赛必备!!!! 一、 填空(每题3分)1. 在x 轴上作直线运动旳质点,已知其初速度为v 0,初位置为x 0,加速度a=At 2+B(A 、B 为常数),则t 时刻质点旳速度v= ;运动方程为 。
2.质量为m 旳子弹,水平射入质量为M 、置于光滑水平面上旳沙箱,子弹在沙箱中前进距离l 而停止,同步沙箱向前运动旳距离为s ,此后子弹与沙箱一起以共同速度v 匀速运动,则子弹受到旳平均阻力F=__________________。
3.如图所示,质量为M ,长度为L 旳刚体匀质细杆,能绕首过其端点o 旳水平轴无摩擦地在竖直平面上摆动。
今让此杆从水安静止状态自由地摆下,当细杆摆到图中所示θ角位置时,它旳转动角速度ω=__________,转动角加速度β=__________;当θ=900时,转轴为细杆提供旳支持力N =__________。
4.质量为M ,长度为L 旳匀质链条,挂在光滑水平细杆上,若链条因扰动而下滑,则当链条旳一端刚脱离细杆旳瞬间,链条速度大小为___________________。
5.将一静止质量为M o 旳电子从静止加速到0.8c (c 为真空中光速)旳速度,加速器对电子作功是__________。
6.有两个半径分别为5cm 和8cm 旳薄铜球壳同心放置,已知内球壳旳电势为2700V 。
外球壳带电量为8×10-9C 。
现用导线把两球壳联接在一起,则内球壳电势为__________V 。
7.半经为R 旳圆片均匀带电,电荷面密度为σ。
其以角速度ω绕通过圆片中心且垂直圆平面旳轴旋转,旋转圆片旳磁矩m P旳大小为____________。
8.用长为l 旳细金属丝OP 和绝缘摆球P构×× ×BIN成一种圆锥摆。
P 作水平匀速圆周运动时金属丝与竖直线旳夹角为θ,如图所示,其中o 为悬挂点。
设有讨论旳空间范围内有水平方向旳匀强磁场,磁感应强度为B。
江西物理联赛试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 以下哪个选项是正确的?A. 光速在真空中是恒定的B. 光速在不同介质中是恒定的C. 光速在真空中是变化的D. 光速在任何情况下都是变化的2. 根据牛顿第二定律,以下哪个说法是正确的?A. 力是改变物体速度的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是物体运动的原因D. 力是物体静止的原因3. 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4. 在理想气体状态方程中,以下哪个变量是温度的函数?A. 压强B. 体积C. 摩尔质量D. 气体常数5. 以下哪个选项描述的是能量守恒定律?A. 能量可以被创造或销毁B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体C. 能量可以在不同形式之间转换D. 能量在封闭系统中是恒定的6. 根据相对论,以下哪个说法是正确的?A. 时间是绝对的B. 质量是不变的C. 速度是相对的D. 长度是不变的7. 以下哪个选项是正确的?A. 电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律B. 电荷间的相互作用力遵循牛顿第二定律C. 电荷间的相互作用力遵循牛顿第一定律D. 电荷间的相互作用力不遵循牛顿定律8. 以下哪个选项是正确的?A. 电流的方向与电子运动的方向相同B. 电流的方向与电子运动的方向相反C. 电流的方向与电子运动无关D. 电流的方向与电子运动总是垂直9. 以下哪个选项是正确的?A. 磁场对静止的电荷没有作用力B. 磁场对运动的电荷没有作用力C. 磁场对静止和运动的电荷都有作用力D. 磁场对静止和运动的电荷都没有作用力10. 以下哪个选项是正确的?A. 热力学第一定律是能量守恒定律的另一种表述B. 热力学第一定律是能量守恒定律的否定C. 热力学第一定律与能量守恒定律无关D. 热力学第一定律是能量守恒定律的补充二、填空题(每题5分,共30分)1. 光年是______的单位。
2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源______无限能量。
江西省物理试题卷及答案一、选择题(本题共10小题,每题3分,共30分。
每题只有一个正确答案,请将正确答案的序号填在题后的括号内。
)1. 下列关于力的描述中,正确的是()。
A. 力是物体对物体的作用B. 力是物体运动的原因C. 力是物体运动的结果D. 力是物体静止的原因答案:A2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是()。
A. 物体所受合力越大,加速度越小B. 物体质量越大,加速度越小C. 物体所受合力越大,加速度越大D. 物体质量越大,加速度越大答案:C3. 以下关于光的折射现象,说法不正确的是()。
A. 光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角B. 光从水中斜射入空气中时,折射角小于入射角C. 光从水中垂直射入空气中时,折射角等于入射角D. 光从空气垂直射入水中时,折射角等于入射角答案:A4. 根据欧姆定律,下列说法不正确的是()。
A. 电阻一定时,电流与电压成正比B. 电压一定时,电流与电阻成反比C. 电流一定时,电压与电阻成正比D. 电流一定时,电压与电阻成反比答案:C5. 下列关于电磁感应现象的描述,正确的是()。
A. 只有闭合电路的部分导体在磁场中运动时才会产生感应电流B. 只有闭合电路的全部导体在磁场中运动时才会产生感应电流C. 只有导体在磁场中运动时才会产生感应电流D. 只有导体在磁场中静止时才会产生感应电流答案:A6. 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B. 能量可以在不同物体之间相互转移C. 能量的总量在转换和转移过程中会减少D. 能量的总量在转换和转移过程中会增加答案:A7. 以下关于原子核的描述,不正确的是()。
A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核带正电C. 原子核的质量几乎等于整个原子的质量D. 原子核的体积很小答案:B8. 根据热力学第一定律,下列说法不正确的是()。
A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量的总量在封闭系统中是恒定的D. 能量可以从一个物体转移到另一个物体答案:A9. 下列关于相对论的描述,正确的是()。
光学黑盒【实验目的】在一片玻璃上制作了一种位相型光学元件,是由一些微小的重复单元组成,人眼不能分辨其细节。
请你根据所提供的仪器用具(不一定全用),设计合适的光学实验方法,准确测出这种光学元件重复单元的分布情况及其间距常数。
【仪器用具】实验室常用单色光源(氦氖激光器、钠光灯),读数显微镜,分光仪,白屏,游标卡尺,米尺以及干板架等。
【实验要求】1、扼要写出实验步骤;2、描述所得实验现象或绘制所得实验的图样;3、记录实验数据或自行设计表格记录数据;4、得出实验结果或结论分析。
多用表的改装与校准【实验目的】已有一个微安计,但不知其内阻,需要将其改装成一个多用表,该多用表含满偏为10mA的电流表和满偏为2V的电压表功能,通过单刀双掷开关在电路中实现电流表和电压表的功能切换。
【仪器用具】电阻箱3个、可调节稳压电源1台、微安计1个、数字电流表1台(作为标准表进行校正)、数字电压表1台(作为标准表进行校正)、单刀双掷开关1个、导线若干【实验要求】1、设计一个电路测量微安计内阻,画出电路图,写出主要步骤,记录实验数据或自行设计表格记录数据,测量出微安计内阻;2、画出多用表的电路图;如果单独设计电流表或电压表而没有将两个表设计在一个电路并由一个开关实现功能转换3、写出主要步骤,搭建具体实验电路,标注出实验电路中各电阻值;4、对多用表中的电流和电压进行满偏校正。
5、实验完成后不能拆除实验电路,供检查评分用。
若拆除视为未完成电路图。
利用磁阻传感器研究螺线管的磁场与通电电流的关系【实验目的】现有一磁阻传感器,需要利用磁传感器来测量螺线管产生的磁场。
【仪器用具】各向异性磁阻传感器实验仪、直流稳压电源、滑线变阻器、开关、水准泡、待测螺线管以及导线若干。
【实验要求】1、对磁阻传感器进行校准,消除地磁场和环境对磁阻传感器造成的影响,记录补偿电流;2、磁阻传感器放大倍数确定。
调节亥姆霍兹线圈的电流,可以得到相应的磁阻输出电压,根据(2)式可以计算亥姆霍兹线圈产生的磁场大小,据此确定磁阻传感器的放大倍数。
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。
2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题一、填空题(共15题,每题2分)1、质点的质量为m ,置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动),如图所示。
当它由静止开始下滑到球面上B 点时,它的加速度的大小为__________。
用θ表示。
1、答θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=。
2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v =100 m/s 运动,假设该容器突然停止,气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,此时容器中气体的温度上升 6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量M mol =__________. (普适气体常量R =8.31 J·mol ·K )2、答28×10 kg / mol3、假设地球半径缩小为原值的1/10,但质量保持不变,则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________.3、答0.316s4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的运动方程为j t sin b i t cos a rω+ω=,其中a 、b 、ω皆为常数,则此该质点对原点的角动量=L___________ _。
4、答 K m abω5、+π介子时不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8106.2-⨯,如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动,那么实验室参照系中测得+π介子的寿命是 s 。
5、答81033.4-⨯s6、如图所示,假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2,发出波长为λ的光,A 是它们连线的中垂线上的一点,若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的相位差=∆ϕ 。
若已知5.1,500==n nm λ,A 点恰为第4级明纹中心,则=e A。
6、答λπen )1(2-;A 4104⨯7、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为 n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长 λ,则薄膜的厚度是__________。
物理创新班试题及答案一、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. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案:A2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的关系是什么?A. 方向相同,大小相等B. 方向相反,大小相等C. 方向相同,大小不等D. 方向相反,大小不等答案:B3. 以下哪个选项不是电磁波?A. 无线电波B. 红外线C. 可见光D. 声波答案:D4. 根据能量守恒定律,能量可以:A. 被创造B. 被消灭C. 从一种形式转换为另一种形式D. 从高能级物体转移到低能级物体答案:C5. 以下哪个选项是正确的热力学第一定律的表述?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量守恒D. 能量总是从高能级物体转移到低能级物体答案:C6. 以下哪种物质不是导体?A. 铜B. 橡胶C. 银D. 铁答案:B7. 光的折射现象是由于:A. 光在不同介质中速度相同B. 光在不同介质中速度不同C. 光在真空中速度最快D. 光在所有介质中速度相同答案:B8. 以下哪个选项是正确的波长单位?A. 米B. 厘米C. 纳米D. 所有上述选项答案:D9. 根据欧姆定律,电阻、电流和电压之间的关系是什么?A. 电压 = 电流× 电阻B. 电流 = 电压÷ 电阻C. 电阻 = 电压÷ 电流D. 电压 = 电流÷ 电阻答案:A10. 以下哪个选项是正确的电磁感应定律的表述?A. 变化的磁场会产生电流B. 静止的磁场会产生电流C. 电流会产生磁场D. 磁场的变化会产生电压答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光年是______的单位。
答案:距离2. 电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和______。
答案:伽马射线3. 一个物体的动能与其______和______有关。
物理系物理实验创新设计竞赛方案一、物理实验创新设计竞赛目的为激发大学生对物理学和物理实验的兴趣,培养大学生的创新意识、创新精神和创新能力,运用已学到的理论知识和技能去解决相关的实际问题的能力,提高学生的综合实践能力及综合素质,对科学实验的全过程进行初步的训练,并为今后的学习及课程设计、毕业设计、毕业论文打下一定的基础,特在物理系范围内组织举办“2013年第一届物理实验创新设计竞赛”。
竞赛提倡“重在参与,注重过程”,促进全系大学生物理基础知识与综合素质培养的有机结合,为拔尖创新人才的培养提供平台。
二、竞赛思路物理实验创新设计竞赛参赛对象为物理系所有本专科学生,可自由组队参赛。
经过组织大学生物理实验创新设计竞赛活动,并对竞赛进行探索和经验总结,以后将逐步尝试对全院大学生开放物理实验室,并增大竞赛对象的范围。
三、竞赛的主题(一)本次物理实验创新设计竞赛,命题定位在与物理实验教学相互促进,水平难度适当,基础性强。
给学生自由发挥的空间,学生在竞赛的过程中能突出物理的基础性又能充分体现学生的实践能力、动手能力和创新思维能力.物理实验创新设计的竞赛范围是物理系学生平时接触过的大学物理实验。
(二)参赛人员和竞赛方式参赛人员:在读的物理系本专科学生自由组队参赛.参赛方式:各代表队的成员3—4名,参加基础性的物理实验,实验时间为:3小时。
竞赛程序:1、每个小组根据自己的兴趣选择合适的实验竞赛题目,自行联系竞赛指导教师,在教师指导下参加竞赛。
2、参赛者根据所选题目提出的要求,查阅资料、独立思考,综合运用已有的知识和技能,去寻求解决相关问题的方案,最终按所设计的方案解决问题。
设计方案要求:1)突出设计的物理思想和原理;2)设计的科学性、方法和技术上的创新性3)实验操作更简单、实验设计更巧妙、测量准确度更高。
四、参赛时间及地点1、报名时间:2013年4月2日2013 年4月12日2、竞赛地点:物理系物理实验中心3、竞赛时间:2013年6月3日 6月7日五、奖励办法:ﻫ由竞赛评审组成员对参赛者的设计方案和具体的实验操作进行评选,产生一等奖、二等奖、三等奖,分别按参赛作品数的10%、20%、30%确定,由物理系竞赛组委会颁奖.各班级要高度重视本次竞赛工作,积极组织并大力支持相关学生参加竞赛活动。
江西省第三届大学生物理创新竞赛初赛试卷请注意:1、全省统一考试时间是2014年12月7日上午8:30至11:302、本试卷满分150分,考试时间为180分钟,闭卷考试一、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,有下面的几种说法:(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,基点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 dr =r;(2)a dv dt =r r ,两边取大小,得/a dv dt =;(3)一质点离原点的距离越来越大。
设其位矢是r r,速度是v r ,加速度是a r ,则2/a v r =。
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。
取无穷远处为电势零点,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__________。
江西省高校物理竞赛试题一、选择题(每题5分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,一个物体受到的合外力为10N,质量为2kg,那么这个物体的加速度是多少?A. 5m/s²B. 10m/s²C. 20m/s²D. 50m/s²2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^7 km/sD. 3×10^6 m/s3. 一个理想气体在等压过程中,其温度与体积的关系是什么?A. 温度与体积成正比B. 温度与体积成反比C. 温度与体积无关D. 温度是体积的函数4. 根据欧姆定律,电阻为10Ω的导体通过的电流是2A,那么两端的电压是多少?A. 20VB. 40VC. 60VD. 80V5. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,如果摩擦力突然消失,物体将如何运动?A. 继续以原速度运动B. 减速运动C. 加速运动D. 立即停止6. 根据能量守恒定律,一个物体从静止开始自由下落,其势能将如何变化?A. 保持不变B. 转化为动能C. 转化为内能D. 转化为其他形式的能量二、填空题(每题3分,共15分)7. 牛顿第三定律指出,作用力与反作用力大小____,方向____,作用在____不同的物体上。
8. 电磁波谱中,波长最短的是____,波长最长的是____。
9. 根据热力学第一定律,在一个封闭系统中,能量____,但能量可以从一种形式转化为另一种形式。
10. 电流的单位是安培,电压的单位是伏特,那么电阻的单位是____。
11. 一个物体的动能与其质量成正比,与其速度的平方成正比,其公式为E_k = ____。
三、简答题(每题10分,共20分)12. 简述什么是相对论,并说明其对经典物理学的挑战。
13. 描述电磁感应现象,并解释法拉第电磁感应定律。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 一个质量为5kg的物体从静止开始,以2m/s²的加速度上升,求物体上升10m所需的时间。
江西省首届大学生物理创新竞赛初赛试卷答案请注意:1、全省统一考试时间是2011年12月3日上午8:30至11:302、本试卷满分150分,考试时间为180分钟,闭卷考试题号 一 二 三计1 三计2 三计3 三计4 三计5 四问1 四问2 合计 满分 20 30 15 15 20 15 15 10 10 150 实得分 一 选择题(每题2分,共20分)1. 某质点作直线运动的运动学方程为x =3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作(A) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向.(D) 变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ D ]2. 对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 (A) 2/3. (B) 1/2.(C) 2/5. (D) 2/7. [ D ] 3. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:(A) S1 > S2. (B) S1 = S2.(C) S1 < S2. (D) 无法确定.[ B ]4. 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) d q04επ.(C) R q 04επ−. (D) )11(40Rd q −πε. [ D ]5. C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电.然后将 电源断开, 再把一电介质板插入C1中,如图所示. 则 (A) C1上电势差减小,C2上电势差增大. (B) C1上电势差减小,C2上电势差不变.(C) C1上电势差增大,C2上电势差减小. (D) C1上电势差增大,C2上电势差不变. [ B ]6. 如果某带电体其电荷分布的体密度增大为原来的2倍,则其电场的能量变为原来的 (A) 2倍. (B) 1/2倍.(C) 4倍. (D) 1/4倍. [ C ]7. 在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ−=∫⋅v v ,式中K E v 为感应电场的电场强度.此式表明:(A) 闭合曲线L 上K E v 处处相等. (B) 感应电场是保守力场.(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线. (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ D ] 8. 设有一周期振动它的数学表达式为t t A ννψππ2cos )2cos 1(20+=这个振动可分解为三个简谐振动,已知其中两个简谐振动分别为t A νπ2cos 2和])(2cos[0t A νν+π 则另一个振动应为(A)t A 02cos νπ (B)t A )(2cos 0νν−π(C)t A 02cos 2νπ (D)t A )(2cos 20νν+π [ B ]9. 两相干波源S 1和S 2相距λ /4,(λ 为波长),S 1的相位比S 2的相位超前π21,在S 1,S 2的连线上,S 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的相位差是:(A) 0. (B) π21. (C) π. (D) π23. [ C ]10. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2.P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°,则通过这两个偏振片后的光强I是 (A) 21I 0 cos 2α . (B) 0.(C) 41I 0sin 2(2α). (D) 41I 0 sin 2α .(E) I 0 cos 4α [ C ]二 填空题(每空2分,共30分)1.如图所示,系有细绳的一小球放在光滑的水平桌面上,细绳的另一端向下穿过桌面的一小竖直孔道并用手拉住。
附件1:第八届全国大学生物理实验竞赛(创新)命题类题目一、可选题目题目1:透明液体浓度测量目的:1)设计制作一种表征并测量透明液体浓度的装置;2)测量透明液体浓度。
要求:1)设计实验方案(含原理);2)制作一个实验装置;3)给出实验结果讨论测量精度和不确定度。
题目2:声音定位目的:1)探究基于声音探测的定位原理;2)制作一个利用声音探测定位的实际应用装置或实验研究装置。
要求:1)设计实验方案(含原理);2)制作一个实验装置,实现声源物体的准确定位;3)给出实验结果,信号及噪声处理,讨论测量精度和不确定度。
题目3:冰的导热系数目的:1)搭建实验装置,测量冰的导热系数;2)研究温度、杂质对冰的导热系数的影响。
要求:1)设计实验方案(含原理);2)制作一个实验装置;3)给出实验结果,分析温度、杂质对结果的影响;4)讨论测量精度和不确定度。
题目4:量子化能级测量实验仪目的:搭建量子化能级测量的实验装置,并对特定物质的量子化能级进行测量。
要求:1)设计实验方案(含原理);2)制作一个量子化能级测量的实验装置;3)测量特定物质的量子化能级;4)给出实验结果并讨论测量精度和不确定度。
二、考核方式(规范)1、文档含研究报告、PPT和介绍视频等,主要包括以下内容:1)描述对题意的理解,目标定位;2)实验原理和设计方案(理论和实验模型);3)装置的设计(含系统误差分析);4)装置的实现;5)实验数据测量与分析;6)性能指标(包括测量范围、精确度、响应时间等);7)创新点;8)结论与展望;9)参考文献。
2、实物装置1)规格:尺寸、重量;2)成本;3)使用条件及配套要求。
第八届全国大学生物理实验竞赛(创新)工作委员会2022年1月23日附件2:第八届全国大学生物理实验竞赛(创新)自选类题目1.实验仪器制作、改进要求:参赛队伍可以根据自己的兴趣,设计制作一套新仪器/实验,或者改进一套旧仪器,制作或改进应突出对物理实验教学效果或者仪器性能的提升作用,例如,可以使物理图像/规律更直观、拓宽可研究/应用的范围等。
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(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 = ; (2) /dt d ν =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 ,速度是ν ,加速度是a
,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q1,B板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差UAB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。
B 表面附近一点P 的场强n E 0εσ=(σ为 P 点附近表面的电荷密度),则产生该场强的电荷Q 1、Q2和Q3
中的哪些?答: 。
10、如图所示,一均匀带电q 的小球体,其球心位于立方体
的A 点上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于 。
11、室温下的双原子分子理想气体在等压膨胀时,系统对外
做功与系统吸热之比为 。
12、在p -V 图中,理想气体卡诺循环的两条绝热线下的面积 大小关系是 。
(填“一定不相等”、“一定相等”或“可 能相等,也可能不等”)
13、已知理想气体分子的速率分布函数为)(νf ,那么速率在),(0 0ν内所有分子的
B + +
+ ·P Q 2 Q 3 Q 1
⊕ A a c
d q b A ·
平均速率为 。
14、用半波带法讨论单缝衍射条纹时,与中央明纹旁第二个明纹中心相对应的半波带数目是 个。
15、两相干波源S 1和S 2相距λ/4(λ为波长),
S 1的相位比S 2超前π/2,λ21=P S ,则在P点
两波引起的振动的相位差是 。
16、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,加入一片折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是 。
二、(15分)如图所示,质量为m ,长为l 的均质杆可绕固定的光滑的水平轴O 在竖直面内转动,O 点到B 端的距离为l /4。
A 端用手支住,使杆
成水平。
突然释放A 端,求出瞬时:(1)杆的质心加速度;(2)杆
在O 点所受的力。
(3)当杆转到竖直位置时,杆的质心的速度
是多少?
三、(15分)一列简谐横波频率为2Hz,原点处的质元在t=0时刻位于y=0.02m 处,且以大小为208.0π m/s的速度远离平衡位置。
(1)求其振幅、初相位和运动学方程。
(2)设波沿x 轴正向传播,波长为0.2m,求此波的波方程。
四、(15分)在边长为a 的正方形顶点A 、B、C 、D 上,点
电荷Q或-Q 相间分布,如图所示。
试求:(1)系统的相互作用
势能W 。
(2)若用外力将A、B 处的电荷一起缓慢地移到无穷远
处,但始终保持其间距不变,其余电荷位置保持不变,试求外力
作功量A 。
五、(15分)长为L 的金属棒OA 绕通过O 点的z轴旋转,
棒与z 轴的夹角保持为θ,旋转速度为ω,系统置于沿z 轴方
向、磁感应强度为B的匀强磁场中,求OA 两端之间的电位差。
六、(15分)导体中自由电子的运动可看作类似于气体分子的运动。
设导体中共有N个自由电子,其中电子的最大速率为F ν,简称费米速率。
已知电子的速率分布函数为 ⎩⎨⎧>>>=)(
0 0),( )(F F 2νννννν为常数A A f (1)用F ν定出常量A;(2)求电子的最概然速率p ν,平均速率ν及方均根速率2ν。
七、(15分)三块理想线偏振器垂直于中心轴排列。
其中第一块和第三块偏振器的透振方向正交,中间的线偏振器绕中心轴以角速度ω旋转。
一束强度为0I 的自然光沿中心轴入射,写出出射光光强的表达式。
八、(10分)静止长为1200m 的火车, 相对车站以匀速ν直线运动。
已知车站站台长900m,站上观察者看到车尾通过站台进口时,车头正好通过站台出口。
车的速率是多少?车上乘客看火车通过站台出口的时间是多长?
九、(10分)利用玻尔模型,导出He +(即氦原子剥去一个电子后得到的离子)的能量表达式。
S 2 S 2 P
A D
B
C Q -Q -Q Q
a a。