湖南省大学物理竞赛暨全国物理竞赛选拔赛历届试题(2008年)

湖南省第1届大学物理竞赛试卷

一、填空题

2 1．一质点作直线运动，加速度为a Asin t，已知t 0时，质点的初始状态为x0 0，

v0 A，则该质点的运动方程为 。

2．用波长为400-760nm的白光垂直照射衍射光栅，其衍射光谱的第2级和第3级重叠，则第2级光谱被重叠部分的波长范围为 。

3．一远洋货轮在北冰洋中夜航，发出波长为589.3nm的脉冲激光束，并用激光探测仪接收前方障碍物的反射光束。若货轮航线的正前方有一漂浮的冰山，该冰山在洋面上的最大高度为10m，最大宽度为50m。设探测仪镜头的直径为1.0cm，当探测仪恰能显示冰山浮出洋面上的大致轮廓时，货轮距冰山的距离为 m。

4．如图，A、B为两相干波源，相距4m，波长为1m，一探测仪由A点

出发沿x轴移动，第一次探测到强度极大值时移动的距离为 m。 5．将温度为T1的1mol H2和温度为T2的1mol He相混合，在混合过

程中与外界不发生任何能量交换，若这两种气体均可视为理想气体，则达到

平衡后混合气体的温度为 。

6．设高温热源的绝对温度是低温热源的n倍，则在一个卡诺循环中，气体将把从高温热源吸收热量的 倍放给低温热源。

7．中空球形静电高压金属电极球面半径为R，电势为U，其表面有一面积为 S的极小锈孔，则球心处电场强度的大小为 。

8．为测定音叉C的频率，另选取两个频率已知而且和音叉C频率相近的音叉A和B，音叉A的频率为400Hz，B的频率为397 Hz。若使A和C同时振动，则每秒听到声音加强2次；再使B和C同时振动，每秒可听到声音加强1次，由此可知音叉C的振动频率为

。

9．在实验室中观察一高速运动粒子，测得其速度为0.8c，飞行3m后衰变，则该粒子的固有寿命为 s。

10．在宽度为a的一维无限深势阱中运动的粒子，当量子数n 时，距势阱左壁粒子的概率为 。

11．厚度为2d的无限大导体平板，沿与板平行的方向均匀通以电流，电流密度为j，则板内距对称面为x处磁感应强度的大小为 。

12．实验测得太阳垂直射到地球表面的平均能流密度为1.4 10J·m-2·s-1，已知太阳到地球的平均距离为1.5 10m，则每秒钟太阳因辐射而损失的质量为。

二、证明题

1．证明：对于一个作圆周运动的微观粒子， L 113a宽度内发现4h（其中L为角动量， 为角位置）。 4

2．证明：在同一P V图上，一定量理想气体的一条绝热线与一条等温线不能相交于两点。

三、实验题

注：要求简略地说明实验原理，列出实验仪器并阐明实验方法和步骤