2009年大学物理竞赛试题
2009-2013年全俄物理奥林匹克理论部分附答案
图 10 问题 11-4 开尔文的问题
据说人们在开尔文男爵的档案里找到了一张关于使用 1 摩尔理想稀有气体进 行循环过程的图象，如图 11 所示。随着时间的经过，墨水褪色了，图上的坐标 轴 T（温度）和 V（体积）看不见了。根据文字说明，我们知道，在点 A 处温度 为 400K，体积为 4L，气体的压强达到最小值，坐标原点位于图的下方。旁边是 图的比例尺。 ⑴还原坐标轴 T 和 V。 ⑵求该过程中气体的最大压强。
站着不动的格鲁克的速度的最小值 vmin。
问题 9-3
双桥
在如图 3 所示的电路中，接线端 C 和 D 之间的电压 U CD = 15 V。已知 R>>r。 ⑴求在 A 和 B 之间连接的理想电压表的示数。 ⑵如果在 A 和 B 之间连接的是理想电流表， 标出在每个电阻上以及电流表上 的电流方向。
图6
据说人们在斯涅尔的档案中发现一幅画有光路图的画，如图 6 所示。随着时 间的经过，墨水褪色了，只能看到入射光线和三个点：薄透镜的右焦点 F，入射 光线 A’A 被折射的点 A，以及透镜的左焦平面上的点 B。根据所给数据，还原透 镜的位置、它的主光轴、以及经过折射后的光线。 问题 10-3 小行星的碰撞
图9 问题 11-3 与周围环境的热交换
容器中装有冰水混合物，在时刻 t=0min 的时候接上功率为 P0=400W 的电热 炉。 图 10 为物质的温度 T 与时间 t 的关系图像。 已知散热功率 Q 与温度差 ΔT=T-T0 成正比，其中 T0 为周围环境的温度。计算中你可以取 T0=0℃，从而 Q=αT，其 中 α 为与温度无关的常数系数。根据给出的关系图象 T(t)，求： ⑴一开始时，混合物中冰的质量 m 冰； ⑵容器中物质的总质量； ⑶比例系数 α； ⑷使得水一直不会沸腾的最大加热功率 Pmax； ⑸如果用 P1=300W 的电热炉，求从冰开始融化到水沸腾所需要的时间 t1。 水的比热 c 水=4200J/(kg·℃) ，冰的熔解热 λ=3.2×105J/kg。
2009年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题.doc
2009年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理试题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个．．．．选项符合题意。
1．两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r，则两球间库仑力的大小为 A ．112F B ．34F C ．43F D ．12F 2．用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g 取210m/s ）A ．3m B ．2m 2 C ．1m 2D ．3m 3．英国《新科学家（New Scientist ）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R 约45km ，质量M 和半径R 的关系满足22M c R G=（其中c 为光速，G 为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为A ．8210m/s B ．10210m/s C ．12210m/s D ．14210m/s 4．在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小x v 、竖直分量大小y v 与时间t 的图像，可能正确的是5．在如图所师的闪光灯电路中，电源的电动势为E ，电容器的电容为C 。
当闪光灯两端电压达到击穿电压U 时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时， 闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定A ．电源的电动势E 一定小于击穿电压UB ．电容器所带的最大电荷量一定为CEC ．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D ．在一个闪光周期内，通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。
大学生物理竞赛试题及答案
大学生物理竞赛试题及答案
一．填空题（每题两空，每空2分，共48分）
1．一火箭在环绕地球的椭圆轨道上运动，为使它进入逃逸轨道需要增加能量，为此发动机进行了短暂的点火，把火箭的速度改变了，只有当这次点火在轨道点，且沿
着方向时，所需为最小。
2．一个质量为的小球从一个半径为，质量为的光滑半圆柱顶点下滑，半圆柱底面和水平面光滑接触，写出小球在下滑过程中未离开圆柱面这段时间内相对地面的坐标系的运动轨迹方程。
如果半圆柱固定，小球离开半圆柱面时相对y轴的偏转角。
3.常温下，氧气可处理成理想气体，氧气分子可视为刚性双原子分子。
的氧气在温度下体积为.（1）若等温膨胀到，则吸收热量为
_______________________________；(2)若先绝热降温，再等压膨胀到（1）中所达到的终态，则吸收热量为___________________。
4．我们可以用热机和热泵（逆循环热机）构成一个供暖系统：燃烧燃料为锅炉供热，令热机工作于。
第2届大学生物理竞赛试题
第2届大学生物理竞赛试卷（2009年4月25日） 时间150分钟 满分120分一、填空题（共52分） 1、（4分）人造地球卫星绕地球作圆周运动，由于受到空气摩擦阻力，人造卫星速度____________（填减小或增大或不变），轨道半径________________（填减小或增大或不变）。
2、（4分）面积为S 的接地金属板，距板为d 处有一点电荷q +（q 很小），则板上离点电荷最近处的感应电荷面密度为___________________________。
3、（4分）半圆形载流线圈，半径为R ，电流为I 与B 共面，且直径与B 夹角为θ。
则线圈受的磁力矩大小为_____________________；方向___________________。
4、（3分）从单一热源吸取热量并将其完全用来对外作功，则[ ]（请选A 或B 并填空） A 、此过程违反热力学第二定律；B 、此过程不违反热力学第二定律，例如_______________过程就是这种情况。
5、（4分）图中MN 为某理想气体的绝热曲线，ABC 是任意过程，箭头表示过程进行的方向，ABC 过程结束后气体的温度_______________（填增加、减小或不变）；气体所吸收的热量为_______________（填正、负或零）。
6、（6分）标准声源能发出频率为250.0o Hz ν=的声波，一音叉与该标准声源同时发声，产生频率为1.5Hz 的拍音，若在音叉的臂上粘上一小块橡皮泥，则拍频增加，音叉的固有频率ν_________________；将上述音叉置于盛水的玻璃管口，调节管中水面的高度，当管中空气柱高度L 从零连续增加时，发现在0.34L m =和1.03m 时相继产生两次共鸣，由以上数据算得声波在空气中的传播速度_________________________。
7、（5分）一容器内储有1mol 氧气，其压强为1atm ，温度为27℃，则单位体积中的分子数n =__________________，分子的平均速率v =____________________；氧气的内能E =______________________。
自主招生考试试题解析——上海高校物理(2009年)
2009上海高校自主招生考试物理试题解析姜建锋（原为华师大二附中物理教师）由于学校工作的需要，近十年来，我一直担任高三毕业班和理科实验班的物理教学工作。
我所在的华师大二附中，每年都有很多学生参加高校的自主招生考试，并且取得了非常好的的成绩，所以，近些年来，我一直对自主招生非常关注，也参与了部分自主招生考试的考前辅导工作。
每年高三一开学，就陆续有学生打听自主招生的相关政策以及考试内容。
由于各高校自主招生考试的没有固定的考试大纲，考试过后试卷又不对外公开，所以，外界很难了解到考试的具体内容，这给学生备考带来较大的困难。
作为老师，一方面我很理解高校的这一做法，它有利于打破应试教育的怪圈；但同样作为老师，我又想很想了解高校自主招生的试题，希望在关键的时候能给学生有效的指导。
以免学生在应对自主招生的过程中过于盲目，花费过多不必要的时间和精力。
为了获取准确、完整的资料，每年各高校的自主结束后，我都会找来参加考试的考生，向他们了解、打听考试的题型和题目，平时我也注意通过互联网或从同事处获取相关资料并加以研究。
所以，我对近些年部分高校自主招生考试的内容和风格有了一个较为准确、全面的了解。
自主招生试卷完全由大学老师命题，针对的又是全国各地的优秀高中生，所以出题难度和范围并不严格受高考考纲限制。
就难度而言，大部分高校自主招生的物理试卷比高考略难，不少题目接近全国中学生物理竞赛预赛卷的水平。
不过，从近些年的命题趋势看，考试难度总体而言是逐年降低的。
这也许跟自主招生选拔的范围和人数逐年扩大、增多有关。
有些学校更注重考查学生的综合素质和创新实践等能力，笔试的难度已经和高考相当了，对很多没有竞赛经历的同学而言，高校自主招生考试并非遥不可及。
特别值得注意的是考试范围。
由于基本上同一所高校的自主招生试卷是全国统一的，所以对于上海的同学而言，一定要注意上海高考考纲与全国高考考纲的差异性，对某些知识点要有针对性地进行补充，才能有的放矢，在短时间内做些有效的准备。
2009年浙江省大学生物理竞赛
2009年浙江省大学生物理创新竞赛真空介电常数)./(1085.822120m N C -⨯=ε，真空中光速s m c /1038⨯= 电子伏特J eV 19106.11-⨯= 基本电荷C e 19106.1-⨯=电子质量kg m e 31101.9-⨯= 真空磁导率m H /10470-⨯=πμ 万有引力常数2211/.1067.6kg m N G -⨯= 地球质量kg Me 241098.5⨯=一 选择题（单选 每题3分 共30分）1. 一质点沿螺旋线自外向内运动，如图所示。
已知其走过的弧长与时间t 的一次方成正比，则该质点加速度的大小（ ）A 越来越大B 越来越小C 为大于零的常数D 始终为零2.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。
3．如图所示，当弹簧振子运动到平衡位置时，恰好有一质量为m 0的泥块从正上方落到质量为m 的振子上，并与振子粘在一起运动，则下述结论正确的是（ ）A 振幅变小、周期变小B 振幅变小、周期不变C 振幅变小、周期变大D 振幅不变、周期变小E 振幅不变、周期变大4. 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 5. 一平面简谐波在t 时刻的波形 曲线如图所示。
若此时a 点处介质质元的振动动能在增大，则（ ）A ． a 点处质元的弹性势能在减小B ． 波沿x 轴负方向传播C ． b 点处质元的振动动能在减小D 各点的波的能量密度都不随时间变化 6. 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 7. 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 UF α B U F 1αC 21UF α D 2U F α 8. 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9. 磁场由沿空心长直圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为R,x 轴垂直于圆筒轴线，原点在中心轴线上。
2009(浙江卷)物理
2009年普通高等学校招生全国统一考试（浙江卷）理科综合物理部分14．（2009·浙江理综·14·6分）如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为o 30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A ．23mg 和21mgB ．21mg 和23mgC ．21mg 和21μmgD ．23mg 和23μmg答案A【解析】受力如图所示，mg 0mg F oN 233cos ==，mg mg f o2130sin ==15．（2009·浙江理综·15·6分）氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是A ．核力、万有引力、库伦力B ．万有引力、库伦力、核力C ．库伦力、核力、万有引力D ．核力、库伦力、万有引力 答案D【解析】核力是强力，它能将核子束缚在原子核内。
万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略16．（2009·浙江理综·16·6分）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q ()0>q 的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k 的轻质弹簧绝缘连接。
当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l 已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A ．20225lk kq l +B ．202lk kq l -C ．20245lk kq l -D ．20225lk kq l -答案C【解析】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是()220222l qKKx k lq +=，得20245lk Kq x =202045lk Kq l x l l -=-=17．（2009·浙江理综·17·6分）如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点摆动。
2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分(全国卷Ⅱ)
绝密★启用前 2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分（全国卷Ⅱ） 试卷副标题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题） 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1．两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s 时间内的v-t 图象如图所示。
若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t 1分别为 A．13和0.30s B ．3和0.30s C ．13和0.28sD ．3和0.28s 2．下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是 A ．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B ．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C ．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致 D ．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍3．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I 图线。
用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V 。
则该电路可能为 A ．B ．C ．D ． 4．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的能量在1.62ev 到3.11ev 之间，由此可推知，氢原子 （ ） /AA. 从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光短B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光高D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光 5．图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M 、N 荷的绝对值也相等。
现将M 、N 从虚线上的O 轨迹分别如图中两条实线所示。
点a 、b 、c 为实线与虚线的交点，已知O 若不计重力，则 A ．M 带负电荷，N 带正电荷 B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同 C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D ．M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零 6．以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物块。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湖南工业大学考试试卷纸 系(院) 课程名称
班
级
姓名 学号 密封线 课程名称: 大学生物理竞赛 （闭卷） 适用专业年级 : 2009全校理工科各专业 考试时间 120 分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 统分人 签名 题分 32 12 10 10 12 10 12 12 10 120 得分 考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
(答案请写在答卷纸正面密封线内，否则不记分) 一、填空题（每空4分，共32分） 1、路灯距地面的高度为1h ，一身高为2h 的人在路灯下以匀速1v 沿直线行走。
人影的顶端作匀速运动，其速度为 。
2、质量为m 的子弹以速度0v 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为k ，忽略子弹的重力，子弹进入沙土的最大深度 。
3、已知一粒子的动能等于其静止能量的n 倍，粒子的速率 。
4、质量为m 的小孩站在半径为R 、转动惯量为J 的可以自由转动的水平平台边缘上(平台可以无摩擦地绕通过中心的竖直轴转动)。
平台和小孩开始时均静止。
当小孩突然一相对地面为v 的速率沿台边缘逆时针走动时，此平台相对地面旋转的角速度ω为 。
5、在康普顿效应中，入射光子的波长为 3100.3-⨯nm ，反冲电子的速度为光速的60%，则散射光子的波长为 。
6、设电子的位置不确定度为 A 1.0，它的动量的不确定度 。
7、已知一沿x 正方向传播的平面余弦波，s 31=t 时的波形如图所示，且周期T 为s 2.O 点的振动表达式 ，该波的波动表达式
二、（12分）设想穿过地球挖一条直细隧道，隧道壁光滑。
在隧道内放一质量为m 的球，它离隧道中点的距离为x 。
设地球为均匀球体，质量为M,半径为R 。
（1） 求球受的重力。
（提示：球只受其所在平面所在处的球面以内的地球质量的引力作用。
） （2） 证明球在隧道内在重力的作用下的运动时简谐运动，并求其周期。
三、（10分）如图，abcda 为1mol 单原子分子理想气体的循环过程，求： （1）气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收的热量； （2）气体循环一次做的净功； （3）证明T a T c =T b T d 。
四、（10分）如图所示,一均匀细杆长为l ，质量为m ，平放在摩擦系数为μ的水平桌面上,设开始时杆以角速度0ω绕过中心O 且垂直与桌面的轴转动，试求:（1）作用于杆的摩擦力矩；（2）经过多长时间杆才会停止转动。
第1 页 共2 页
九、（10分）一缝间距
双缝后放一焦距为f=2.0m
双缝的中间再开一条相同的单缝，中央亮条纹的宽度内又有几条干涉主极大？。