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湖南省第一届大学生物理竞赛试题.doc

上传人:涵涵文库 文档编号:4757022 上传时间:2019-01-10 格式:DOC 页数:2 大小:167KB
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1、4mmBA x湖南省第 1 届大学物理竞赛试卷一、填空题1一质点作直线运动,加速度为 ,已知 时,质点的初始状态为 ,tAasin20t 0x,则该质点的运动方程为 。Av02用波长为 400-760nm 的白光垂直照射衍射光栅,其衍射光谱的第 2 级和第 3 级重叠,则第 2级光谱被重叠部分的波长范围为 。3一远洋货轮在北冰洋中夜航,发出波长为 589.3nm 的脉冲激光束,并用激光探测仪接收前方障碍物的反射光束。若货轮航线的正前方有一漂浮的冰山,该冰山在洋面上的最大高度为 10m,最大宽度为 50m。设探测仪镜头的直径为 1.0cm,当探测仪恰能显示冰山浮出洋面上的大致轮廓时,货轮距冰山的

2、距离为 m。4如图, 、 为两相干波源,相距 4m,波长为 1m,一探测仪由AB点出发沿 轴移动,第一次探测到强度极大值时移动的距离为 xm。5将温度为 的 1mol 和温度为 的 1mol 相混合,在混合过1T2H2THe程中与外界不发生任何能量交换,若这两种气体均可视为理想气体,则达到平衡后混合气体的温度为 。6设高温热源的绝对温度是低温热源的 倍,则在一个卡诺循环中,气体将把从高温热源吸收热n量的 倍放给低温热源。7中空球形静电高压金属电极球面半径为 ,电势为 ,其表面有一面积为 的极小锈孔,RUS则球心处电场强度的大小为 。8为测定音叉 的频率,另选取两个频率已知而且和音叉 频率相近的

3、音叉 和 ,音叉 的CCAB频率为 400Hz, 的频率为 397 Hz。若使 和 同时振动,则每秒听到声音加强 2 次;再使 和BA同时振动,每秒可听到声音加强 1 次,由此可知音叉 的振动频率为CHz。9在实验室中观察一高速运动粒子,测得其速度为 0.8c,飞行 3m 后衰变,则该粒子的固有寿命为 s。10在宽度为 的一维无限深势阱中运动的粒子,当量子数 时,距势阱左壁 宽度内发现a n4a粒子的概率为 。11厚度为 2 的无限大导体平板,沿与板平行的方向均匀通以电流,电流密度为 ,则板内距d j对称面为 处磁感应强度的大小为 。x12实验测得太阳垂直射到地球表面的平均能流密度为 Jm-2

4、s-1,已知太阳到地球的3104.平均距离为 m,则每秒钟太阳因辐射而损失的质量为 kg。105.二、证明题1证明:对于一个作圆周运动的微观粒子, (其中 为角动量, 为角位置) 。4hLL2证明:在同一 图上,一定量理想气体的一条绝热线与一条等温线不能相交于两点。VP三、实验题注:要求简略地说明实验原理,列出实验仪器并阐明实验方法和步骤1试设计一个实验,测量太阳的表面温度2试设计一个实验,确定半导体的类型及载流子浓度四、论述题1现代宇宙学的研究表明:任何行星形成之初,原始大气中都应有相当数量的 和 ,但是2He现在地球大气中的主要成分却是 和 ,几乎没有 和 ,试解释其原因(大气平均温度 2

5、902NO2HeK) 。2在严寒的冬日,行驶的列车车窗玻璃上凝结一层薄冰膜。(1)乘客发现原本白色的车窗呈现绿色,这是什么原因?(画出简图说明) ,并估算此膜的最小厚度;(2)行驶一段距离后,玻璃又呈现黄色,则冰膜的厚度如何变化,并估算其厚度的最小变化值。(绿光波长 500nm,黄光波长 590nm,冰的折射率 1.33,玻璃的折射率 1.5。 )五、计算题1两根平行放置的直导线长为 ,相距为 ,设两导线均通以强度为 的电流,求相互作用力LdI的大小。2一圆柱形电容器,外导体的内半径为 0.04m,内导体的半径可自由选择,中间充满击穿场强为V/m 的介质,问该电容器能承受的最大电压为多少?70

6、3均匀细棒 ,长为 ,质量为 ,其一端固定,可绕 点在竖直面内无摩OALmO擦地转动。开始时使棒处于水平位置,先释放 端,当棒转到竖直位置时,松开 点,A任棒自由下落,选取如图所示的坐标系。(1)写出 点松开后棒的质心 的运动轨迹;C(2)当棒从竖直位置下落高度 时,它绕质心转了多少圈。h4一长方形木块底面积为 ,高为 ,密度为 ,将其放于密度为 的水中。S(1)求平衡时木块露出水面的高度;(2)求振动周期;(3)将木块压入水中刚好没顶后放手,写出振动方程。5一半径为 的长直圆筒,表面均匀带电,电荷面密度为 ,在外力矩作用下,从静止开始以R匀角加速度 绕轴转动。(1)求圆筒内部任一时刻磁感应强度 的大小;(2)求位于距轴线 处电子的加速度的大小。B2R6如图,一内壁光滑的绝热圆筒, 端用导热壁封闭,A端用绝热壁封闭,筒内由一不漏气的绝热活塞隔开。开始时,B活塞位于圆筒中央,由活塞分隔开的两部分气体 1 和 2 完全相同,每部分气体的摩尔数为 ,温度为 ,体积为 ,气体的定体n0T0V摩尔热容 、比热容比 均可视为常量。现在从 端的导热壁vcA徐徐加热,活塞缓慢右移,直至气体 2 的体积减半。求此过程中:(1)气体 1 吸收的热量;(2)气体 1 的体积 和压强 的关系;(3)整个系统熵的改变量。1V1P

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