2012年东华理工大学大学生物理创新竞赛模拟题一.doc

2012年东华理工大学《大学物理》竞赛培训试题 一、选择题（每题3分，共30分） 1、在由两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受的外力的矢量和为零。则此系统（ ） A 动量和机械能守恒，但角动量是否守恒不能确定 B动量守恒，但角动量和机械能是否守恒不能确定 C动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能确定 D机械能和角动量守恒。但动量是否守恒不能确定。 2、一端固定在天花板上的长细线下，悬吊一装满水的瓶子（瓶的重量不可忽略），瓶底有一小孔，在摆动过程中，瓶内的水不断向外漏，如忽略空气阻力，则从开始漏水到水漏完为止的整个过程中，此摆的摆频率（ ） A越来越大 B越来越小 C先变大后变小 D先变小后变大 E 保持不变 3、在静电场中，如果通过闭合曲面（高斯面）S的电通量为零，则下面说法中正确的是（ ） A 高斯面上的电场一定处处为零 B高斯面内一定没有电荷 C高斯面内的净电荷一定为零 D高斯面上一定没有电场线穿出 平行板电容器两极板间相互作用力F与两极板间电压U的关系是（ ） A B C D 一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板距离拉大，则极板上电量Q、电场强度大小E和电场能量W将发生如下变化（ ） A．Q增大、E增大、W增大 B .Q减小、E减小、W减小 C．Q减小、E减小、W增大 D .Q增大、E增大、W减小 二、填空题（每题4分共40分） 1. 灯距地面高度为h1，一个人身高为h2，在灯下以匀速率v沿水平直线行走，如图所示．他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度为vM = ． 2. 一根质量为m、长为l的均匀细杆，可在水平桌面上绕通过其一端的竖直固定轴转动．已知细杆与桌面的滑动摩擦系数为?，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为________________． 3. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中： (1) 温度降低的是__________过程； (2) 气体放热的是__________过程． 4. 图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E的分布，r表示??对称轴的距离，这是由______________________产生的电场． 5. 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为?，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度??转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，其方向 __________________________． 6. 磁换能器常用来检测微小的振动．如图，在振动杆的一端固接一个N匝的矩形线圈，线圈的一部分在匀强磁场中，设杆的微小振动规律为x =Acos ??t ,线圈随杆振动时，线圈中的感应电动势为_______________________． 7. 一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________． 8. 一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知 x = -1 m处质点的振动方程为 ，若波速为u，则此波的表达式为________________________________________________． 9. 如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S，在屏幕上能看到干涉条纹．若在双缝S1和S2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P1、P2，则当P1与P2的偏振化方向相互______________时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹． 三、计算题 1、如图是长为质量为的均质细杆处于水平静止状态。它的一端在光滑的轴上，细杆可绕轴自由转动，另一端用轻绳（不计质量）悬挂于天花板，轻绳垂直于水平面。问： （1）在剪断轻绳这一瞬间，细杆质心加速度、细杆绕其质心转动角加速度、轴的支撑力各是多少？ （2）当细杆转动到竖直位置转动角速度、质心速度？ 2、“嫦娥奔月”激起人们欲上月球居住的愿望，月球上昼夜最高温度，夜间的最温度。人们要在月球上居住，若起居室温度保持，起居室墙壁透热的功率为每度温差0.2千瓦（随墙壁材料而变）。试求昼间与夜间在温度最大和最小值情况下，卡诺热机的功率各为多少？ 3、通有电流的长直导线（视为无限长）弯曲成如图所示。弯曲部分为圆，半径为，问圆心处的磁感应强度的大小和方向如何？ 4、波长为的单色光垂直入射到平面透射光栅上，第三级谱