大学物理竞赛模拟试题(B)一.选择题:(共30分)1.(本题3分)EkEk 2(A)PA=A(B) *=EkEk2PBBPBBEkEk2(C)PA=B(D-pa =B-EkEk2PBAPBA系统的A、B二弹簧的劲度系数分别为kA和kB,其质量均忽略不计.今将二弹 簧连接起来并竖直悬挂，如图所示.当系统静止时，二弹簧的弹性势能epa 与epb之比为:2.(本题3分)在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，(A)动能和动量都守恒.(B)动能和动量都不守恒.(C)动能不守恒，动量守恒.(D)动能守恒，动量不守恒.3.(本题3分)j% vf (v )dv .vfv jv 2 vf (v )dv .(A)(B)(C)(D)设某种气体的分子速率分布函数为f(v)，则速率在v -v2区间内的分子的平均速率 为vjv2 vf (v)d v / jv2 f v)d v .vvjv 2 f (v )d v M f (v )d v .v04. (本题3分)AA一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点出发经C点运 动到B点，其运动轨迹如图所示.已知质点运动的速率是递增的， 下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是：:5. (本题3分)磁介质有三种，用相对磁导率已表征它们各自的特性时，(A) 顺磁质已0，抗磁质已0，铁磁质已1.(B) 顺磁质已1，抗磁质已=1，铁磁质已1.(C) 顺磁质已1，抗磁质已1，铁磁质已1.(D) 顺磁质已0，抗磁质已1，铁磁质已0.6. (本题3分)一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡 流(感应电流)将(A)加速铜板中磁场的增加.(B)减缓铜板中磁场的增加.(C)对磁场不起作用.(D)使铜板中磁场反向.7. (本题3分)某元素的特征光谱中含有波长分别为入=450 nm和入=750 nm （1 nm=10-9 m）的 光谱线.在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处气的谱线的级数将是(A) 2，3，4，5(B) 2，5，8，11(C) 2，4，6，8(D) 3，6 ，9，128.（本题3分）则K(B)(D)系相对于K系的速度是:（1/3）c.（1/3）1/2c.K系与K系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K系相对于K系沿Ox轴正 方向匀速运动.一根刚性尺静止在K系中，与Ox轴成30角.今在K系中观测得该 尺与Ox轴成45角（A） （2/3）c.（C） （2/3）i/2c.9. （本题3分）一个电子运动速度v = 0.99c,它的动能是：（电子的静止能量为0.51 MeV）（A） 4.0MeV.（B） 3.5 MeV.（C） 3.1 MeV.（D） 2.5 MeV.10. （本题3分）(A)(B)(C)(D)不确定关系式AX .双x 力表示在x方向上 粒子位置不能准确确定.粒子动量不能准确确定.粒子位置和动量都不能准确确定.粒子位置和动量不能同时准确确定.二填空题:(共27分)11. （本题3分）图中，沿着半径为R圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒、力F0，方向始终沿x轴正向，即F0 = F0，.当质点从A点沿逆时针方向 走过3 /4圆周到达B点时，力F所作的功为w=.012. （本题3分）体积和压强都相同的氦气和氢气（均视为刚性分子理想气体），在某一温度T下混 合，所有氢分子所具有的热运动动能在系统总热运动动能中所占的百分比为13. （本题5分）质量为2.5 g的氢气和氦气的混合气体，盛于某密闭的气缸里（氢气和氦气均视为刚性 分子的理想气体），若保持气缸的体积不变，测得此混合气体的温度每升高1 K，需要吸收 的热量数值等于R数值的2.25倍（R为普适气体常量）.由此可知，该混合气体中有氢 g，M气 g；若保持气缸内的压强不变，要使该混合气体的温度升高1 K，则该气体将吸收的热量为.（氢气的 Mmol=2 X 10-3 kg，氦气的 Mmol=4X 10-3 kg）14. （本题3分）*一均匀带正电的导线，电荷线密度为无其单位长度上总共发出的电场线条 数（即电场强度通量）是.15. （本题3分）一平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，其间充满相对介电 常量为气=2的各向同性均匀电介质，如图所示.在图上大致画出电介质 内任一点P处自由电荷产生的场强E0，束缚电荷产生的场强E和总场 强E.16. （本题3分）一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I =3 A时，环中磁场能量密度w = .（四0 =4兀X 10? N/A2）17. （本题4分）一弦上的驻波表达式为y = 0.1cos（心）cos（90兀t） （SI）.形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为，频率为.18. （本题3分）使光强为I0的自然光依次垂直通过三块偏振片P1，P2和P3. P1与P2的偏振化方向成 45角，P2与P3的偏振化方向成45角.则透过三块偏振片的光强I为.三.计算题:（共38分）19. （本题10分）如图，绳C0与竖直方向成30角，0为一定滑轮， 物体A与B用跨过定滑轮的细绳相连，处于平衡状态.已 知B的质量为10 kg，地面对B的支持力为80 N .若不考 虑滑轮的大小求：（1）物体A的质量.（2）物体B与地面的摩擦力.（3）绳C0的拉力.（取 g=10 m/s2）20. （本题5分）一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0.若断开电源，使 其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为气的无限大的各向同性均匀液态电介 质中，问这时电场总能量有多大？21. （本题10分）真空中有一边长为l的正三角形导体框架.另有相互平行并与 三角形的bc边平行的长直导线1和2分别在a点和b点与三角形导 1 体框架相连（如图）.已知直导线中的电流为/，三角形框的每一边长 、为1，求正三角形中心点0处的磁感强度B .,A22. （本题5分）ev 0/4如图所示，S, S2为两平面简谐波相干波源.S2的相位比S1的 相位超前兀/4，波长A = 8.00 m, r1 = 12.0 m, r2 = 14.0 m, S1 在 P 点 引起的振动振幅为0.30 m, S2在P点引起的振动振幅为0.20 m,求 P点的合振幅.23. （本题8分）如图所示，一电子以初速度v0 = 6.0 X 106 m/s逆着场强方向 飞入电场强度为E = 500 V/m的均匀电场中，问该电子在电场中 要飞行多长距离也 可使得电子的德布罗意波长达至仇=1 A.（飞 行过程中，电子的质量认为不变，即为静止质量 =9.11X 10-31 kg；基本电荷 e =1.60X10-19 C；普朗克常量 h =6.63X10-34 J .s）. 四.回答问题24. （本题5分）用波长为入的平行单色光垂直照射图中所示的装置，观 察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹.试在图中 所示的装置下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗条 纹，表示出它们的形状，条数和疏密.平玻璃-F0R3分3分2分1分2分大学物理(B)参考答案一 .选择题:(共30分)1.C; 2.C; 3.C; 4. D; 5. C; 6.B; D. C; 8. C; 9.C; 10D二填空题:（共27分）11. （本题3分）12. （本题3分）62.5%13. （本题5分）1.513.25R14. （本题3分）A / %15. （本题3分）答案见图16. (本题3分)22.6 J.m-317. （本题3分）2 m45 Hz18. （本题3分）/ 8 三.计算题：（共38分）解：各物体示力图如图(a)、(b)、(c)所示.2分对 B 有：f T sin a= 0N + T cosa m g = 0 1 分1BmB(a)T(b) T = TmjA1分(c)对 O 有：T sin a T sin 30 = 0 1分3分2分2分3分19. （本题10分） 1分 1分1分1分1分T cos30 T cos a T = 0对 A 有：T m g = 0由及m=10 kg , N = 80 N解出a = 60m = 4 kgf = 34.6 N.T2= 69.3 N.20. （本题5分）、解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，一11八 11八 w3分2分ac和cb边在O又w = DE = D 2 =D 2 = 022s 2s0因为介质均匀，.电场总能量w=W0/七r21. （本题10分）_解：令B1、B2、B b和B血分别代表长直导线1、2和通电三角框的ab、点产生的磁感强度.则B = B1 + B2 + 8皿+ BbB :对o点，直导线1为半无限长通电导线，有 12分B =， B的方向垂直纸面向里.1 4 兀（Oa）1B :由毕奥一萨伐尔定律，有 B = *0 （sin90 sin60）224兀（Oe）方向垂直纸面向里.B 和 B :由于 ab 和 acb 并联，有 / ab = I - （ac + cb）ab acbabacb根据毕奥一萨伐尔定律可求得B b = B血且方向相反.、所以B = B1 + B2把O =拓3 , O =龙6代入B1、B2,则B的大小为B = 岂 + 勺（1 一半）=家（拓-1）4 日.31 4s3l24兀l、B的方向：垂直纸面向里.2分1分22. （本题5分）=-P 4解：师=。项-辛（尸-r ）=：一气+ 221 人 214 人 力A = (A2 + A2 + 2A A cos对)1/2 = 0.464m23.(本题8分)21 2解：人=h /(m v)v2 一 v2 = 2adeE = m a由式：v = h /(m X ) = 7.28 X 106 m/se由式：a = eE / m = 8.78X1013 m/s2e由式：d = (v2 v2 ) /(2a) = 0.0968 m = 9.68 cm1分2分3分2分2分4分24.（本题5分）答案见图条纹的形状条数2分2分1分疏密