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2011年浙江省大学生物理竞赛答案

2011年浙江省大学生物理竞赛答案

一、选择题 1.质量为 m 的质点在外力作用下,其运动方程为,式中 A、B、都是正的常量。由此可 知外力在 t=0 到 t= 这段时间所作的功为( ) A. B. C. D. 2.一座塔高 24m, 一质量为 75kg 的人从塔底走到塔顶。 已知地球的质量为 6×10^24kg, 从日心参考系观察,地球移动的距离为() A.12m B.24m C.4×10^-24m D.3×10^-22m 3.边长为 l 的正方形薄板,其质量为 m,通过薄板中心并与板面垂直的轴的转动惯量为 () A. 1/3ml? B. 1/6ml?C. 1/12ml? D. 1/24ml? 4. 子的平均寿命为 2.2×10^-6s,由于宇宙射线与大气的作用,在 10^5m 的高空产生 了相对地面速度为 0.998c(c 为光速)的子。则这些子的() A.寿命将大于平均寿命十倍以上,能够到达地面 B.寿命大于平均寿命十倍以上,但仍不能到达地面 C.寿命虽不大于平均寿命十倍以上,但能够到达地面 D.寿命将不大于平均寿命十倍以上,不能到达地面

5.乐器二胡上能振动部分的弦长为 0.3m,质量线密度为 =4×10^-4kg/m,调节时调 节弦张力 F,使弦所发出的声音为 C 大调,其基频为 262Hz。已知波速。则弦中的张 力为() A.1.0N B.4.2N C.7.0N D.9.9N 6.一固定的超声波探测器在海水中发出频率为 30000Hz 的超声波, 被迎面驶来的潜艇反 射回来,测得反射波频率与原来的波频率之差(拍频)为 24Hz。已知超声波在海水 中的波速为 1500m/s,则潜艇的速率为()m/s A. 1 B. 2 C.6 D.10 7.如图所示,两个相同的平板电容器 1 和 2 并联,极板平面水平放置,充电后与电源 断开, 此时在电容器 1 中一带电微粒 P 恰好静止悬浮着。 现将电容器 2 的两极板面积 减小为原来的一半,则微粒 P 运动的加速度为() A. 0 B. g/3 C.g/2 D.2g/3 8.用电阻丝绕制标准电阻时,常在圆柱陶瓷上用如图所示的双线绕制方法绕制,其主要 目的是() A.减少电阻的电容 B.增加电阻的阻值 C.制作无自感电阻 D.提高电阻的精度 9.选无穷远处为电势零点,半径为 R 的导体球带电后,其电势为。则球外离球心距离为 r 处的电场强度的大小为() A. B. C. D.

10.如图所示,一电荷为 q 的点电荷,以匀角速度作圆周运动,圆周的半径为 R。设 t=0 时 q 所在点的坐标为,以、分别表示 x 轴和 y 轴上的单位矢量,则圆心处 O 点的位 移电流密度为() A. B. C. D. 二、填空题 1.一质点沿半径为 R 的圆周运动,其路程 S 随时间 t 变化的规律为,式中 b、c 为大 于 0 的常量, 且。 则此质点运动的切向加速度 = ; 法向加速度 = 2.质量为 m 的物体,在外力作用下从原点由静止开始沿 x 轴正向运动,所受外力方 向沿 x 轴正向,大小为 F=kx。物体从原点运动到坐标为的点的过程中所受外力冲 量的大小为 3.水平桌面上铺一张纸,纸上放一质量为 0.5kg,半径为 0.1m 的均匀球,球与纸之 间的动摩擦系数为 0.02.重力加速度 g=10m/s?。现用力拉出纸,从静止开始的 2s 内(球始终在纸上) ,球心相对桌面移过的距离为,球转过的角度为 4.宇宙飞船相对于地面以速度 v 作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞 船尾部发出一个光讯号,经过(飞船上的时间)时间后,被尾部的接收器收到, 则从地面上观测该飞船的长度为(用 c 表示真空中光速) 5.已知某物体作简谐振动的 v-t 曲线如图所示,则次简谐振动的方程为 6.如图所示,半径为 R 的半圆环均匀带电,电荷线密度为,则圆心处的场强为

7.有一内外半径分别为 a 和 b 的球形金属空腔,带电量为+Q 空腔内与球心 o 相距 r 处有一点电荷+q(如图所示) ,则球心 o 点的电势为 8.真空二极管是由一个圆柱体阴极和一个套在阴极外的同轴圆柱筒阳极构成。设阴 极半径为,阳极圆柱筒半径为,两极电势差为 U。若电子从阴极逸出时的速度为 零,则该电子到的阳极时的速度为,电子咋运动中受到的最大作用力为。 (设电子 质量 m,电量 e) 9.将表面涂有绝缘漆的一根长为 L=6.28cm 的软导线与一电源连成一个闭合回路。开 始时将导线并成条形(如图,电源没有画入) ,后在 B=0.1T 的匀磁场作用下,回 路被扩成一个圆(磁场与园平面垂直) ,若回路中的电流保持为 I=2A,则该过程 中磁力作功为 10.如图所示,闭合回路由在 x 轴上的一段直线和对数螺线构成,对数螺线方程为, 式中 a 是大于 1 的常数,回路中的电流强度为 I,则原点处的磁感应强度大小为, 方向


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