浙江省大学生物理竞赛试题及答案

2011年浙江省大学生物理竞赛试题及答案气体摩尔常昴:R=83U-moF1・Kq戊空介电常数珂-8-85X10l2C2/（Nn?）辔朗克常&A=6,63xW3%貞‘空介电常数©尸&酩"（T叱讥“亦}真空磁导帑屈=4tcx10'7H/m里德伯常数7?=1097x10%"氢原子质M时I”641027kg斯忒恩-液尔兹曼當数o=5.67x|O'w/m2K4波尔兹过常fil=1.38xlO:'J-K真空中光速c=3xlOsm/s基本电荷f=1.6xK）ryC电子质Mme=9.1x10'11kg真空中光速u=3X10*m/s电子伏轉JeV=］.6xI0'E9J维恩位移金律常數方=2.89跖］屮血*一s选择题：（单选题*每题？分・共30分）krrl的质-点任外力作用K-坨运动方柞为F=Jcos^I+5sin（y?J.3祁琵正的常母•山此可知蚪力旳40到胪河门胡这段时何内所作的刖为（\A.'(A1十甘')B,m02(4:+B3)匕夕^—（A~-B~）D.—rricu2{B'-）2.一座塔^24m.一尿疑沟75kg的人从増庇走到堆顶.已知地球的喷送为J^H心參考系双康业绷移动的距离为丁（）［不■考临地球的转动）A.12mB-24mC,4.0wX）v3.0x-3Jni3-边长为/的正方形薄板，其质量为加通过薄扳中芯并与板面垂直的轴的转动」惯虽为（）S加C右加D.討«卩了的平均寿命为2・”叽・由于宇宙射线与人气庐作用，在10%的高空产牛了相对地面速度为0.998c2为洸速）的p子，则这些p子的（寿命将犬于平均寿命十倍以上，能够到达地面P'寿命将大尸平的寿命十借以上，但仍不能到达地面C寿命虽不大于平均寿命十倍以上，但能够到达地而D.寿命将不大于平均寿命十倍以上，不能到达地而石'则弦中的张力5-乐器二胡上能振动部分的眩怜为0-3mf质量线密度p=4xl0Ag/m,调音时调节弦的张力尸，使弦所发出的声音为C大调，英基频为262Hz,已知波速理分别农孤軸和册匕的单K7)匚$境空题:CIO题，毎题4分，共的分}対（）丿rtK1A.J.ONB,4,2NC.7.0N严舸N氐-固定的超声波貓器在海水中发出频率为讐的詈警诸鴛豔卿蠶2回熟劃得反射波频率与原来的波频率之差（拍频）为如血巴知刖彼佛水]的脈为l5Q0m/sT则潜艇的谨率为（）nVsA.\B.2C/6D10乳用电阻丝绕制拯淮电限时.常在凰柱陶瞪上用如图所示的双践绕制方法绕制，梵主晝舁的是.（）A.减少电阻的电客B.iWA\电阻的阻值&/制作无自感电阻J2,质虽为刪的物侬在夕卜丿」作出卜‘从原点由静止开始沿询II正向运动“所哽外丿J力向沿工轴正向，人小为尸二肚•物州从原点运型到唯标対血的点的过理中所覺外）1冲试的X小为——叩吕孑=匕歼枫"心=xh:-{/'|0如图所不._电荷対甲的点以匀角递度於回周运动"倒周的半唤.设*0吋g所在点的坐标为菇=咼冲二°・以偉矢量，则圜心处。点的您总电飆邂度为B•筒£。那J鸟【如昇j门典矗无穷远处为电势零点・半徑为尺的导体球带电后*武电势为側球夕卜离球心距离为尸业的电场强度的犬小为（R"U址A-百H，R7.般图所示.阴牛相同的平椀电容器I和2井联.械板呼而水平放畫•充电后勺电卑吧畫'此时在电容器1屮一带电微粒P怙好静止嶽浮氟现將血睿舉2的伪极板面积减小为气来叫—半■则微粒P运动的加迪度为1）厲上卫凤诃尹A.0g|5D-Tu'电hL--质点沿半径为J?的圆周运动.其路程5随时刚变化的规忡为S=缶-一el2（Sbr式2中乩肘丿大M雪哎遛瓦肘&皿即眦质成运朗的刖向加速度口尸—三：也向加速害水平桌面「舗一张纸，纸上放一・质疑为°」煌、半用为的均匀球球弓最之间的动摩擦系数为0.02.璽力加速眶日山腑-现用力拉出纸，从®止开始的冷内〔球始竣在紙上人球也和对皇面移过吝距离为一期叫”球转过巴"]\為一-,'竺L2HUL/J4*"B5.已程划.帝电竝为斗①空切（如图所示人期球心。点的电虽'碁込原形鲂塢化有一肉外半径分别为M利为的球形豎豎:腔内与球右◎棉距F处疽『点电荷”亠八丄一2L匸Lv16+如图所示・半牲为尺的半的场强为一.一*I\1"i』（£・9将农屈泳仃:举齢W的一粗丘加-=6.28cm^J软呼线与一电源连成一个闭合回路.开始时将导线并成*形「如图，电源没有閻入人Jg在B=O」T的匀强盛场作用下，回跻被扩成一个岡（磁场与圆平仙丘n）.卅;m：的电話⑴:m小，灿乜i.iv唯:jj件心阴极外杓同轴岡柱简阳极构成。设阴极半径若电予从阴极逸出时的速哎対零•则该电7力屮愛到的抽大作用力泊——-一-（设卡車丄卩卄七血容E讥一弋忑厂U・決bKj瞪S?盅册咏％锵鸞溜跡勰的栓;=J用U殺示班空中光速）”吐”恋h朋I胡某物休作简谐振动的严脱如丽示，则此简谐振动的方雷4匸忙;乍人■JiK-10如图所長必凹路山在曲上旷段直线和然数敝构成沽'H*K式中口是大于1的常数.也幽的也流黠壮鵲站减昨小为——W1£曲2011年浙江省大学生物理创新竞赛理论竞赛卷评分参考答案一2011.12.10一、选择题：（单选题+每题3分「共30分）I.C2.DVB4卫5.D6.C7.HK.C9.CI0.D二、填空题：（10题十每题4分，共40分）一s[b-ctf/R04m・10畑出匚■虫■J]-（v/c）2工二03SCOS2曲十王12.3.6.jV7.S.斗归口r斗启El方eUIB—=6.28x10-5（J）4兀10.口（巳'一1）・方向垂直纸而I讨外4ag.三、计算题：魏题，共80分）-站出由顶1.（木题10分）如图所曲长应细绝缘杆与卩轴成处，固泄卜绝讐捫1上O点.将航.量祖,带电啟q的小坏C可视为点电荷）从上端套入细村]小环可滑动到细杆底端。点，环与杆•之间的滑动摩擦系数为妙再将川一个窕全柏同的小坏放入，求第二个小环能停住的密越鲤迥•彳:F护怎孚i卜Q91yN)4£dy=『［血血&十竽)汁-竽曲此时静电力I.【本题10分〉铤:设第二个小环能停住的丿坐标的范m^y.y>qcos0:4ksmg(cos0-卩sin0)4兀£mg(cos0+卩sin0)2-f；木蹬10分)将巔唯为朋的辆儒以PJife度如询上斜蠟抛射角【初轴运朗方向打地M的夹谢)为畝役物体在仝中运嘲时*燮到的Ml力与連率嵐臣比*比侧嗾歎曲JL求运动方程*!亠IJJ—t_T=—cosi^C]-em)2.〔本题105>)铤：设物体的斜耐点肯坐标原点.在空中运动位登为「和$时的速率廿别为咯和珂.y=—(v^sin召+r喊訂-％.「盒-du,一|山丿先鱼曲眄」affJ丿先缶&打唏十屆「」&川4,(本题8分)一平面简谐波沿e•轴的负方向传播，波长为2,F处质点的振动规律如图yp(m｝ypi呵3.(本题12分〉有一质量为M、长为？的均匀细棒,其一端固定一质量也为M的小球,另~端可绕垂直于细棒的呆平轴0自由转动,组成一球摆•现有一质鈕为刃的子弹，以水平速度方射向小球，F弹穿过小球后速率减为斗，方向不变，如图所示.如果耍使球摆能在铅直平面内完成一个完全的圆周运动，则子弹圳入速度V的大小至少为多大？3.｛本题12分｝TOC\o"1-5"\h\z1斗性：I、J=-Ml2十耐尸=-Mi2(I)3W轴角动呈守虫:mvl=m—l+佩(21,238A4?由(1)s(2)得：氓j二'(.3)由机賊能守虫：=Mg2t十才十亍丿参C4)要能完成一个完全的圆周运动.必颈满足：fi>>0C5)由C(4)、(5)得得子弹入射的屋小速度为：V=—J2glm丫所示.f触⑴求心艸世呼的振动方程；A仁严(2)求此波的波动表达武；/'「2⑶若图中心扑求坐标匝点。处原点的振动方覺丫..45%二予傀二入矗恿j4.(本題8井)(I)由援动曲线可知.尸处质点摊动方程肯yp-Acos［(27tf/4)十吒］=月少或+曲十町(SJ)(2)波动表达式対十兰二邑［十兀］⑶jA(5j0处质点的援动方程y(=5（朮题」0分）质最为也，半税为$的均匀小球从譎为舟的斜坡上向下作纯滚动，问h必须湖疋奔总簾件*小球才能翻过如图所示半径为R的圆型轨道顶部而不脱軌？（设广《艮）（本题】0分）解:机械能守恒.mgh=mg2R十丄mv1十丄Ju/（J=—mr2）■2i^12牛粧第二定律.卄电+N二讯:纯漲动.v=rm不睨轨.^>0僕得h>—R10（本题10分）如图，-电荷面密度为別=£-dS=-——巴』一］血2肴2^d-r）0二广［型・一曲二型出口花2岔2氏（&-K）兀a单位怅度导线的自感系数1=罕鱼E上三二1.2pHIjua（2）设移动一根导线.移动过程中受力为TH,磁场对单位长度导线做的功为A=fFM=［：：^.2<1£^=2计划

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