内容正文:
2022-2023《物理竞赛》试题样卷
一.填空题(每小题3分,共30分)
1. 一质点沿半径R作圆周运动,路程随时间的变化规律为,则时刻质点的速率为______,加速度的大小为______。
2. 一颗质量为m的人造卫星绕地球做椭圆运动,其近地点距地球表面的距离为l1,速度大小为v1,远地点距地球表面距离为l2,则远地点速度大小为______(地球半径为R)。
3. 一长度为l,质量为m并均匀分布的细杆,其一端挂在光滑的轴上,可以自由摆动,当其摆动角度很小时的摆动周期是______(重力加速度为g)。
4. 两个相干点波源S1和S2,它们的振动方程分别是和。波从S1传到P点经过的路程等于2个波长,波从S2传到P点的路程等于个波长。设两波波速相同,在传播过程中振幅不衰减,则两波传到P点的振动的合振幅为______。
5. 1摩尔氖气(看作理想气体)在温度为300K时的内能是______。(理想气体摩尔气体常量R=8.31J/mol·K)
6. 一空气平行板电容器,平板间的距离为d,电容为C,若在两板中间平行的插入的一块厚度为的金属板,则电容值变为______。
7. 自感系数为0.50H的线圈,当电流在内由2A均匀地减小到零时,线圈中自感电动势的大小为__________。
8. 光干涉和衍射现象反映了光的______性质,光的偏振现象说明光波是______波。
9. 半波损失是指,当光从______射向______时,反射光会发生相位______为______的突变。
10. 若一物体的温度(绝对温度数值)增加一倍,它的总辐射能增加到______倍。
二.单项选择题(每小题3分,共30分)
11. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为r =at2 i+bt2 j(其中a、b为常量), 则该质点作( )
A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动
C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动
12. 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为 (SI),则( )
A. 其波长为0.5 m B. 波速为5 m/s
C. 波速为25 m/s D. 频率为2 Hz
13. 氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量,则( )
A. 它们的温度升高相同,压强增加相同
B. 它们的温度升高相同,压强增加不相同
C. 它们的温度升高不相同,压强增加不相同
D. 它们的温度升高不相同,压强增加相同
14. 一机车汽笛频率为750 Hz,机车以时速90公里远离静止的观察者,观察者听到声音的频率是(设空气中声速为340m/s)( )
A. 810 Hz B. 699 Hz
C. 805 Hz D. 695 Hz
15. 一定量的理想气体,在温度不变的情况下,当压强降低时,分子的平均碰撞次数和平均自由度的变化情况是( )
A. 减小而不变 B. 减小而增大
C. 增大而减小 D. 不变而增大
16. 关于静电场,下列说法正确是( )
A. 电场强度零处,电势一定为零
B. 电势低处,电场强度一定小
C. 点电荷沿任意路径从A点移到B点,若A、B两点在同一等势面上,则此过程中电场力做功一定为零
D. 点电荷在电势高处电势能大
17. 关于高斯定理的理解有以下几种说法,其中正确的是( )
A. 如果高斯面上E处处为零,则面内必无电荷
B. 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷
C. 如果高斯面内电荷的代数和不为零,则通过高斯面的电通量必不为零
D. 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零
18. 两长直密绕螺线管,长度及线圈匝数相同,半径及磁介质不同。设其半径之比为r1:r2=1:2,磁导率之比为1:2=2:1,则其自感系数之比L1:L2和通以相同的电流时所贮存的磁能之比Wm1:Wm2分别为( )
A. 1:1;1:1 B. 1:2;1:2 C. 1:2;1:1 D. 2:1;2:1
19. 在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹( )
A. 宽度变小
B. 宽度变大
C. 宽度不变,且中心强度也不变
D. 宽度不变,但中心强度增大
20. 下列关于杨氏双缝的几种说法中,正确的是( )
A. 当双缝间距增大时,中央零级条纹位置不变,条纹变密
B. 当双缝间距增大时,中央零级条纹位置不变,条纹间距不变
C. 换用频率较高的光作为入射光,这时条纹间距变大
D. 当双缝间距不变,使双缝与光屏之间距离减小时,条纹间距不变
三.计算题(每题10分,共40分)
21. 如图,一轻绳跨过两个质量为,半径为的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为和的重物,绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑,两个定滑轮的转动惯量均为,将由两个定滑轮以及质