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1、WORD 格式整理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；
2、(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 dr;（2）a d/dt，两边取大小，得a d/dt；（3）一质点离原点的距离越来越大。设其位矢是r，速度是，加速度是a，则a 2/r。其中错误错误的说法有哪些？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（dR）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
3、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 q2，则 AB 两板间的电势差 UAB为。9、电量为 Q1的导体 A，移近中性导体 B，则 B 上出现 Q2,Q3的电荷分布，如图所示。B 表面附近一点 P 的场强E Q1n(为0AQ2BP+Q3+P 点附近表面的电荷密度)，则产生该场强的电荷 Q1、Q2 和 Q3中的哪些？答：。10、如图所示，一均匀带电 q 的
4、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。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”）a11、室温下的双原子分子理想气体在等压膨胀时，系统对外dqbAc（0，0）13、已知理想气体分子的速率分布函数为f()，那么速率在内所有分子的平均速率为。专业技术参考资料WORD 格式整理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 S1和 S2相距/4(为波长)，S1的相位比 S2超前/2，S1P 2,则在
5、 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，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0.08 2 m/s 的速度远离平衡位置。（1）求其振幅、初相位
6、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，旋转速度为，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
7、导体中共有N个自由电子，其中电子的最大速率为F，简称费米速率。已知电子的速率分布函数为S2S2PBOAQ-QaADaBC-QQA2(F 0),A为常数f()(F)0（1）用F定出常量 A;(2)求电子的最概然速率p，平均速率及方均根速率 2。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旋转。一束强度为I0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
8、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。专业技术参考资料WORD 格式整理江西省大学生物理创新竞赛试题参考答案（初赛）一、填空：（每个空格 2 分，共 40 分）1、一定为 0一定为 0可不为 02、一定为负一定为 03、（4）4、（1）（2）（3）5、最大最大q11116、（）/kq()40dRdRQqkQq7、/80R2Rq q2d8、1d/2k(q1 q2)20SS9、Q1、Q2和Q3q10、240211、712、一定相等f()d13、f()d000014、515、16、2（n 1)二、（15 分）解
9、：（1）（2）由质心运动定理：mg N maCl112 gml2，4127ldCl dllCB，aC4dt4 dt434解得：aCg,N mg77由对轴的转动定理：N 专业技术参考资料WORD 格式整理(3)由机械能守恒定律：mgl由运动学要求：C4l1211mvCml22422 12解得：C3gl14三、（15 分）（1）2 22rad/s 4rad/s。则其速度为y Asin(t)。设其运动学方程为y=Acos(t），取t=0，得 y0 Acos故y0 AsinA 2y0(y0)20.022(0.08 24)2m 0.02 3mtan 故，。33y00.08 3 3y040.022。3y
10、0.02 3cos(4t 3)由于y0 0，故应取 故运动学方程为(2)波速为(SI)0.22m s 0.4m s故波方程为y Acos(t x)0.02 3cos4(t x 0.4)3 0.02 3cos4t 10 x3四、（15 分）(SI)Q(Q)Q2Q2(1)W 42(42)40a40a402a(2)W 2故Q(Q)40aQ240aA WW (22)五、（15 分）解：从俯视图看，经时间 t 棒转过角，专业技术参考资料WORD 格式整理 BS B(l2sin2);12d122d12Bl sinBlsin2dt2dt2 的方向有O指向A，A点电位高六、（15 分）解：（1）由归一化条件：
11、0f()dAd A0F23F31 A33F(2)PF，4f()dA3dFF00222f()d2A2dF00FFA434FF12222F2七、（15 分）入射光通过第一块线偏振器后，变为强度为I0/2 的线偏振光。第二块线偏振器与第一块线偏振器的透光轴之间的夹角t，按照马吕斯定律，2光通过第二块线偏振器后的透射强度为I2 0.5I0cos，其线偏振方向与第三块线偏振器的透光轴间的夹角为90。再次应用马吕斯定律，透过第三块线偏振器的光强为I3 I2cos2(90)1 16I01cos(4t)八、（10 分）可见出射光以 4频率变化。129003712008故c 1.9810 m/st s 6.05105s28c1200441.9810九、（10 分）设 电 子 的 轨 道 半 径 为r，角 动 量 大 小 为p，电 子 速 率 为，则p mr n,(n 1,2,3,.)电子作圆周运动满足的方程为：2e2mr40r2由以上两式的He的能量为：12e22me42Enm 240r(40)2n222专业技术参考资料