湖南省第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，AB
C 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 =______________________。
8、（5分）一束光强为0I 的自然光连续通过三个偏振片，它们的偏振化方向分别为13P P ⊥，
2P 与3P 夹角为θ，当出射光强I 为0332I 时，θ角的大小为___________________。
q B
9、（4分）卢瑟福α粒子散射实验证实了_____________；施特恩－盖拉赫实验证实了_________；康普顿效应证实了_____________；戴维逊－革末实验证实了___________。 （A ）光子的粒子性； （B ）玻尔能级量子化假设； （C ）x 射线的存在； （D ）电子的波动性； （E ）原子的有核模型； （F ）原子磁矩取向量子化。 10、（5分）电子在阱宽为0.1nm 的一维无限深势阱中运动，用不确定关系估算其最小能量为___________________J 。
11、（8分）图示是用惠斯通电桥测量某电压表内阻V R 的线路图，已知V R 大约50k Ω，量程5V ，图中1R 、2R 、3R 都是
09999.9Ω ，0.1级的电阻箱，电池电压6V ，若想使测量结
果保持4位有效数字，则对1R 、3R 阻值的要求是__________________________，对2R 阻值的要求是
________________________________。
二、计算题（共68分） 1、（10分）如图所示，质量为M 的圆环，用细线悬挂，圆环上串着两个质量均为m 的小球，两小球自圆环顶端从静止开始同时向两边滑下，设摩擦可忽略，试求：（1）小球与圆环的质量比m M 至少为多大时，圆环才有可能上升？（2）求圆环开始上升的角θ。
2、（10分）质量为m 的小圆环套在一长为L 质量为M 的光滑均匀杆AB 上，杆可以绕过其A 端的固定轴在水平面自由旋转，开始时，杆旋转的角速度为0ω，而小环位于A 点处，当小环受到一微小扰动后，即沿环向外滑行，试求当小环脱离杆时的速度（方向用与杆的夹角
θ表示）
。
ω
3、（10分）一半径为1R 的球体均匀带正电，体电荷密度为ρ，球内有一半径为2R 的小球形空腔，空腔中心O '点与球心O 点相距为a ，如图所示。
（1）求空腔内任一点P 处的电场强度。 （2）画出空腔内电力线分布。 （3）求空腔中心O '处的电势。 4、（10分）导线OA 长为L ，与长直载流导线I 共面。O 到长直导线的距离为a ，当OA 绕O 以角速度ω在竖直面内旋转时，求OA 转至与长直导线垂直位置时（如图），OA 上的动生电动势。
5、（10分）一飞船装有无线电发射和接收装置，正以速度3
5
v c =
飞离地球，当它发射一个无线电信号，并经地球反射，40s 后飞船才收到返回信号，试问： （1）当信号被地球反射时刻，从飞船参考系测量，地球离飞船有多远？
（2）当飞船接收到地球反射信号时，从地球参考系测量，飞船离地球有多远？
6、（10分）以波长0.6m λμ=的单色平行光束垂直入射到牛顿环装置上，观察到某一暗环n 的半径为1.56mm ，在它外面第五个暗环m 的半径为2.34mm ，试求在暗环m 处的干涉条纹间距是多少？
7、（8分）有一卡诺循环，当热源温度为100℃,冷却器温度为0℃时。一循环作净功8000J,今维持冷却器温度不变，提高热源温度，使净功增为10000J 。若此两循环都工作于相同的二绝热线之间，工作物质为同质量的理想气体，则热源温度增为多少？效率又增为多少？
L
a
A
ω
参考解答
一、填空题
1、增大；减小。
简要说明：
卫星绕地球做圆周运动，万有引力为向心力。
22v mM m G r r = 所以 2GM
v r
=
2GM
vdv dr r
=-
……① 卫星具有的机械能为 2
12mM E G mv r =-+
考虑摩擦阻力，讨论微短时间dt 内卫星的运动趋势，由功能原理知此段时间内摩擦力作的元功f dA 应等于卫星机械能的增量，即 2212f mM mM
dA dE d G
mv G dr mvdv r r ??==-+=+ ???
将①式代入得 2f dA mvdv mvdv mvdv =-+=
因为0f dA <，所以0dv >，即卫星速度增大，轨道半径减小。 2、
2
2q
d
π- 简要说明：
因金属板接地，故其背离q +的面上无感应电荷，面向q +的面上有负的感应电荷，但分布不均匀（详细证明从略），在金属板上离q +最近的p 点上，q +产生的电场强度()E q
如图所示，
因为p 点的总电场强度为零，故感应电荷在p 点产生的电场强度()E σ 必与()E q
相抵消，如图所示。
将面向q +的面上的感应电荷分成两部分，一部分为以p 点为圆心的
圆形面元s ?上的电荷，另一部分为其余面上的电荷，因其余面上的电荷在p 点的电场强度
相互抵消，故()E σ
实际上只是圆形面元s ?上的电荷所产生的。圆形面元s ?上的电荷面密
度为σ可视为均匀，p 点离s ?无限近，故可把s ?视为无限大均匀带电平面，即有 ()02E σσε=
又()2
014q
E q d πε= 因为()()E E q σ= 所以2
2q
d σπ=
2
2q
d
σπ=-
q E
E
3、2
12
R IB π；与半圆形载流线圈共面且与B 垂直向下。
4、B ；理想气体等温膨胀。
5、减小；负
6、248.5Hz ；3431
m s -? 简要说明：
拍频为1.5 Hz 时有两种可能：0 1.5Hz νν-=，0 1.5Hz νν-=。音叉粘上橡皮泥后质量增加，频率ν应减少，同时考虑到此时拍频增加，由此可推断出应是0 1.5Hz νν-=的情况，所以0 1.5248.5Hz νν=-=。
共鸣时气柱内形成驻波，设波长为λ，则共鸣时气柱高度应满足关系()212
n L n λ
=+?，
由此知相继两次共鸣时气柱的高度差212
L L λ
-=
，故()212 1.38L L m λ=-=，声速
11.38248.5343v m s λν-==?=?。
7、25
3
2.4510m ?；1
446m s -?；3
6.2310J ? 8、30
或60 简要说明：
1
321c o s s i n c o s s i
n 22
A
A A A θθθθ===
()2
2
311sin 24
A I I A θ??
== ??? 因为012
I
I =，所以()2
0sin 224I I θ=
()2
08s i n 2I
I θ
=，代入0332
I I =
，得sin 2θ= 260θ=
或120
， 30θ=
或60
9、E ；F ；A ；D 10、19
610
J -?（或172.4110J -?，或191.5310J -?，或18610J -?）
简要说明：
用不确定关系做定性估计时，常取x p ???≈ （或2,2h h ，），此处取
100.110x nm m -?==
3
所以()2
min 2k
p E E m ?=?=， 若取p x
?=
?
则()
2
19min 2
2 6.111042h E J m x π-=
=????
若取h p x ?=
?，则17
min 2.4110E J -=? 若取2p x ?=? ，则19
min 1.5310E J -=?
若取2h p x
?=?，则18
min 610E J -=?
11、1R 、3R 阻值不得少于4位有效数字，即阻值在100Ω以上，210R K ≥Ω
简要说明： 电桥平衡时有2
31
V R R R R =
， 其中V R 为电压表内阻 根据有效数字运算规则，在乘除的情况下，结果的有效数字与运算中各量的有效数字位数最小的大致相同，因此，要使V R 的结果保持四位有效数字，则1R 、3R 、2R 都应不少于四位有效数字。
另外，电桥平衡时，电压表两端电压V U 由下式决定： 2
V V V U
U R R R =
?+
U 为电池电压6V ，根据题意V U 为5V ，V R 约为50K Ω，为使电压表不超量程，则应210R K ≥Ω
二、计算题
1、解：当小球在角θ位置以速度v 运动，则牛顿第二定律
2
cos (1)mv mg N R
θ+=
因小环沿圆环运动过程中，小球和地球系统只有保守内力——重力做功，所以机械能守恒，则有
()2
11cos (2)2
mv mgR θ=- 由（1）（2）消去v 得
()23cos N mg θ=-
当2cos N Mg θ=，则悬挂圆环细线张力为零，圆环开始上升，即
()223cos cos mg Mg θθ-=
令cos x θ=，上式为
2640 (3)mx mx M -+=
当2
40b ac -≥，（3）式才有实数根
故 2
16460m mM -?=，得 3
2m M =
所以小球与圆环的质量比m M 至少为3
2
时，圆环才有可能上升
将32m M =代入（3）式得2
9610x x -+=，得13x =
即1cos 3θ=，1
arccos 70.53
θ==?
圆环开始上升的角度1
arccos 70.53
θ==?
2、解：设小环脱离杆时的角速度为ω，系统M 与m 所受外力对A 点力矩为零，系统对A 点角动量守恒，有
22201133Ml Ml ml ωω??=+ ???
得 03M
M m
ωω=+
设小环m 脱离杆时的速度为v ，由于系统M 与m 所受外力不作功，系统机械能守恒，有
2222201111123232
Ml Ml mv ωω?=?+ 得
v =
v 的方向与杆夹角为θ，则
sin l
v
ωθ=
=
1
sin θ-=
3、解：(1)空腔中任一点P ，OP r = ，O P r ''= ，OO a '= ，r r a '=-
。
由叠加原理，P 点的电场，是球1R ，密度为ρ和球2R ，密度为ρ-在P 产生的电场强度之和。即
12E E E =+
其中 ()103E r ρε=
()203E r ρε'=-
所以 ()
()()0033E r r a ρερε'
=-=
即空腔内为一匀强电场。
（2）空腔内电力线分布如图所示。
（3）由叠加原理，P 点的电势亦为两者在P 点产生的电势之和，即
12U U U =+
取无穷远处电势为零，球1R 的电场为
())()011302
1013 ()3 ()
r r R E r R r r r R ρερε?
=?>?? 球内任一点的电势为
()
()1
1
22110
36R r
R U E dr R r ρ
ε∞
=
+=-?
?
所以 ()2211036U R a ρ
ε=
- 同理 ()
22
2220
362R R U ρρεε=-
=-
则 ()22
212120
336U U U R R a ρε=+=-- 4、解：02I
B r
μπ=
()v r a ω=-
()
d v B dl ε=?
sin
cos 2
vB dr π
π=
()02I
r a dr r
μω
π=-- 0022a I I dr dr r ωμωμππ=-
000ln 2222a L a L a a a I I a I I dr a L dr L r a ωμωμμωμωεππππ
+++=-=-??， 方向由O →A
a
A
ω
5、解：（a ）在飞船参考系中，地球以速度3
5
v c =
飞离飞船。设信号到地球时刻（即信号被地球反射时刻），在飞船参考系中地球与飞船的距离为x ，如图所示。
由于在飞船参考系中，光速不变仍为c ，所以信号从飞船到地球所需时间为x
c
，从地
球反射后回到飞船所需时间亦为x
c
（注意在飞船参考系中飞船为静止，故光反射回来经过
的路径仍为x ），于是有
40x x
c c
+= 20x c = （b ）先计算在飞船参考系中，信号反射回飞船时地球与它的距离。不难知道，在信号从地球返回飞船的20秒内，地球又远离飞船20v 的距离，所以在飞船参考系中，当飞船收到信号时，两者的距离为
()2020x v c v +=+
于是，从地球参考系看，两者的距离为
32012040c v S c ??+ ?
+===
6、解法一：
暗环满足条件为 2
r kR λ=
则暗环n 及m 分别满足 2
n r nR λ=，()2
5m r n R λ=+
则 2
25m
n
r r R λ-=， 2
2
5
m n r r R λ-=， 22225n n m n r r n R r r λ=
=-
(
)3140.1310m m m m m r r r r n R r r m
λ--?=-=-+===?解法二：
2r kR λ=， 2r d r R d k λ=， 2R dr dk r
λ
=
取m r r =，1dk =，则2m R dr r λ
=， 将解法一的225
m n r r R λ-=代入此式，得
2
2
32
0.131010m n m
r r dr m r --==? 7、解：
1122Q T Q T =，则1122
T Q Q T =
1121222222
T T T W Q Q Q Q Q T T -=-=
-= 同理 12
22
T T W Q T '-'=
上两式相除得
12
12
T T W W T T -=
''- ()
1212273.15125W T T T T W
'
'=+-=+ 所以 1
125t '=℃ 21273.15
1131.4%273.15125
T T η'=-
=-='+
附件3 2014年第一届河北省大学生物理竞赛（实验部分）规则 参照国际青年物理学家锦标赛（IYPT）规则，本项竞赛以普通话为工作语言，以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍均参加11月29日上午的对抗赛，每轮对抗赛由三支或四支队伍参赛。最后，依据各队竞赛成绩进行排名（见附件4），前10名进入下午的决赛。 每一轮对抗赛分为三个或四个阶段，若有三支队伍参赛，这三支参赛队在不同的阶段扮演三种不同角色，即：正方、反方和评论方,进行三个阶段的比赛。若有四支队伍参加，则这四支参赛队扮演四种不同角色，即：正方、反方、评论方和观摩方,进行四个阶段的比赛。每一轮对抗赛中角色的转换顺序如下： 三支队伍参加比赛 四支队伍参加比赛
每一阶段比赛定时50分钟，具体流程如下： 对抗赛中对不同角色的要求： 正方就某一问题做陈述时，要求重点突出，包括实验设计、实验结果、理论分析以及讨论和结论等。 反方就正方陈述中的弱点或者谬误提出质疑，总结正方报告的优点与缺点。但是，反方的提问内容不得包括自己对问题的解答，只能讨论正方的解答。 评论方对正反方的陈述给出简短评述。 观摩方不发表意见。 在每一阶段的比赛中，每支队伍只能由一人主控报告，其他队员只能做协助工作，可以和主控队员交流,但不能替代主控队员进行陈述。在每一轮对抗赛中每个队员最多只能作为主控队员出场两次。 作为正方，在一支队伍的全部比赛中，每个队员作为主控队员进行陈述次数不能超过三次。 题目挑战和拒绝规则：
在同一轮对抗赛中，题目不能相同。反方可以向正方挑战任何一道题目，正方可以拒绝一次而不被扣分，拒绝两次，将不计名次，不参与评奖。 成绩 在一轮对抗赛中，每一次阶段赛过后，每位裁判就各队承担的角色表现打分，分数为1 至10 分的整数分数，裁判组的平均分数作为该阶段赛的成绩（角色成绩），计算参赛队的一轮比赛成绩时，不同角色的加权系数不同：正方：× 3.0； 反方：× 2.0 评论方：×1.0 各参赛队在一轮对抗赛中的成绩为各阶段赛成绩的加权总和，并把结果四舍五入保留一位小数。各参赛队的总成绩为该队在所有对抗赛中取得的成绩总和。以参赛总成绩进行排名。 2014年第一届河北省大学生物理竞赛组委会 2014年10月14日
湖南省第4届大学生物理竞赛试卷 2０11年5月14日 时间：１50分钟 满分１20分 一、 选择题 （每题3分,共１8分) １.设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ，则速率在1v ~2v 内的分子的平均速率为（ )。 (A) ?21 )(v v v d v vf ； (B ） ?2 1 )(v v v d v f v ； (C ） ? ?2 1 2 1 )()(v v v v v d v f v d v vf ; (D) ? ?∞ )()(2 1 v d v f v d v f v v 。 ２. 如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场,则( )。 （A ） 粒子向N 极移动； (B ） 粒子向S 极移动; (C ） 粒子向下偏转; (D) 粒子向上偏转。 3.如图所示,一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上,则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于（ )。 A 、 06εq ； B 、012εq ; C 、 024εq ； D 、0 48εq 。 4. 如图a 所示， 一光学平板玻璃 Ａ 与待测元件 Ｂ 之间形成空气劈尖，用波长 nm 500=λ 的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b 所示,有些条纹弯曲部分的顶点恰好于其右边条纹的直线部分的切线相切,则工件的上表面缺陷是 ( ) 。 （A ） 不平处为凸起纹，最大高度为nm 500; （B ） 不平处为凸起纹,最大高度为nm 250； A q c b d a
（C ） 不平处为凹槽,最大高度为nm 500； （D ） 不平处为凹槽,最大高度为nm 250。 5. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点Ｐ处形成的圆斑为( ) 。 （A) 全明; (Ｂ) 全暗; （C) 右半部明，左半部暗; (D) 右半部暗,左半部明。 6. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： a x a x 23cos 1)(πψ?= )(a x a ≤≤- 那么粒子在6/5a x =处出现的几率密度为（ ）。 (Ａ) )2/(1a ； (Ｂ） a /1 ； (C) a 2/1 ； (D) a /1 。 二、填空题(每题3分，共2１分) 1. 一匀质细杆长为l ，质量为m ,杆两端用线吊起,保持水平,现有一条线突然断开,则断开瞬间另一条线的张力为 。 2． 图示两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T 时分子按速率的分布,其中曲线 1 表示 _ _气分子的速率分布曲线,曲线 2 表示 ＿＿ _ 气分子的速率分布曲线。 3． 一氧气瓶的容积为V ,充入氧气的压强为1P ,用了一段时间后压强降为2P ,则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为 。 v f(v) 1 2 I a l V A B
1 ---○---○--- ---○---○--- ……… 评卷密封线…………… 密封线内不要答题， 密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 … 第三届湖南省大学物理竞赛试卷 一、判断题（20分，每小题2分）判断下列说法的正确性，正确的请在每题后的括 号内用“√”表示，错误的在每题后的括号内用“?”表示。 1. 任何做平面曲线运动的质点的加速度方向总是指向曲线凹侧，并且有可能在某时刻的法向加速度为零。 [ ] 2. 一个有固定轴的刚体，受到两个力的作用。当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定为零, 因此刚体相对于该定轴的角动量守恒。 [ ] 3. 根据狭义相对论，一切物体的运动速率以光在真空中的速率为极限。地球与银河系中心之间的距离大约为23000光年，因此，在一个人的有生之年不可能乘飞船从地球出发到达银河系的中心。 [ ] 4. 根据气体动理论，温度是气体分子平均平动动能的量度。如果盛有气体的容器相对某参照系做匀速运动，容器内的分子速率及动能相对该参照系也增大了，因此温度也会升高。 [ ] 5. 在相同的时间内，一束波长为λ 的单色光在真空中和在玻璃中传播的几何路程不相等，但走过的光程相等。 [ ] 6．三个等量同号的点电荷分别放在等边三角形的三个顶点上。为求该带电体系所产生的电场强度，可以以三角形中心为球心作一个球面为高斯面，再利用高斯定理求场强。 [ ] 7. 一球形导体，带电量q ，置于任意形状的空腔导体中，如图1-7所示。当用导线将 =?
2 两者连接后，与未用导线连接相比，系统静电场能量将减小。 [ ] 8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =?， 因此我们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。 [ ] 9. 根据麦克斯韦电磁场理论，真空中电磁波的电场强度与磁感应强度大小之比等于光在真空中的速率c ，即 E c B =。真空中电磁波的能量密度22 00 122B w E εμ=+，因此电磁波的能量中，电场能量所占的比例 大于磁场能量。 [ ] 10. 一维无限深势阱中运动的粒子，其归一化定态波函数为()n x x a πψ= ， 其能量为 222 2 2n n E ma π=，因此当取0n = 时，粒子的最小可能能量(零点能)00E =. [ ] 二、填空题（20分，每小题4分） 1. 2.0 mol 的单原子理想气体经历了一可逆过程，该过程的温度与熵的关系如图2-1所示，则在该过程中（a ）气体吸收的热量为 ；（b ）气体所做的功为 。 2. 如图2-2所示，边长为a 的正方形线圈载有电流I ，处在水平方向的均匀外磁场B 中，线圈可以绕通过中心的竖直光滑轴OO ' 转动，转动惯量为J 。则线圈在平衡位置附近作微小摆 动的周期为 。 图2-1 图2-2 图2-3 3. 如图2-3所示，二胡的“千斤”（弦的上方固定点）和 “码子”（弦的下方固定点）之间的 距离是L = 0.3 m 。其上一根弦的质量线密度为μ = 3.8?10-4 kg/m ，拉紧它的张力F = 9.4 N 。 则此弦所发出的声音的基频及三次谐频分别为 ； 。 图1-7
湖南省大学生物理竞赛 试卷精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
---○---○--- ---…… 评卷密封线…………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 ……… 第三届湖南省大学物理竞赛试卷 总分120分 时间150分钟 2016年5月21日
两者连接后，与未用导线连接相比，系统静电场能量将减小。 [ ] 8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =?， 因此我 们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。 [ ] 9. 根据麦克斯韦电磁场理论，真空中电磁波的电场强度与磁感应强度大小之比等于光在真空中的速率c ，即 E c B =。真空中电磁波的能量密度22 00 122B w E εμ=+ ，因此电磁波的能量中，电场能量所占的比例大于磁场能量。 [ ] 10. 一维无限深势阱中运动的粒子，其归一化定态波函数为 2()sin n x x a a πψ=， 其能量为 222 2 2n n E ma π=，因此当取0n = 时，粒子的最 小可能能量(零点能)00E =. [ ] 二、填空题（20分，每小题4分） 1. 2.0 mol 的单原子理想气体经历了一可逆过程，该过程的温度与熵的关系如图2-1所示，则在该过程中（a ）气体吸收的热量 为 ；（b ）气体所做的功为 。 图1-7
2.如图2-2所示，边长为a的正方形线圈载有电流I，处在水平方向的均匀外磁场B中，线圈可以绕通过中心的竖直光滑轴OO转动，转动惯量为J。则线圈在平衡位置附近作微小摆动的周期为。 图2-1图2-2 图2-3 3. 如图2-3所示，二胡的“千斤”（弦的上方固定点）和“码子” （弦的下方固定点）之间的距离是L = m。其上一根弦的质量线密度为 = 104 kg/m，拉紧它的张力F = N。则此弦所发出的声音的基频及三次谐频分别为；。 4. 测量星球表面温度的方法之一是将星球看成绝对黑体，利用维恩位移 来决定温度T。天狼星是天空 定律，通过测量其单色辐出度的峰值波长 m
1 ---○---○--- ---○---○--- ………… 评卷密封线………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………评卷密封线………… 湖南省第一届大学生物理竞赛试题 2008年4月26日 时间：150分钟 满分120分 一、填空题（每空3分，共36分） 1．一质点作直线运动，加速度为t A a ωωsin 2=，已知0=t 时，质点的初始状态为00=x ，A v ω-=0，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1T 的1mol 2H 和温度为2T 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 。
考场 姓名 准考证号 所在学校 *****************************密******************封*******************线**************************** 考生类别 第25届全国部分地区大学生物理竞赛试卷 北京物理学会编印 2008.12.14 北京物理学会对本试卷享有版权，未经允许，不得翻印出版或发生商业行为，违者必究。 一 二 题号 1 ~ 12 13 14 15 16 分数 阅卷人 三 题号 17 18 19 总分 分数 阅卷人 答题说明：前16题是必做题，满分是100分；文管组和农林医组只做必做题；非物理B 组限做17题，满分110分；非物理A 组限做17、18题，满分120分；物理组限做17、19题，满分120分。请同学们自觉填上与准考证上一致的考生类别，若两者不符，按废卷处理，请各组考生按上述要求做题，多做者不加分，少做者按规定扣分。 一、填空题（必做，共12题，每题2空，每空2分，共48分） 1. 沿x 轴运动的质点，速度υ = αx ，α > 0。t = 0时刻，质点位于x 0 > 0处，而后的运动过程中， 质点加速度与所到位置 x 之间的函数关系为a = ，加速度与时刻t 之间的函数 关系为a = 。 2. 质量可忽略的圆台形薄壁容器内，盛满均匀液体。 容器按图1所示方式平放在水平地面上时，因液体重力而使容器底面所受压强记为P 1，地面给容 器底板向上的支持力记为N 1；容器按图2所示方式放置时，相应的力学参数记为P 2、N 2。那么，必定有P 1 P 2，N 1 N 2。（分别选填“小于”、“等于”或“大于”。） 图2 3. 在一车厢内，有图示的水平桌面、质量分别为m A 和m B 的物块A 和 B 、轻绳和质量可忽略的滑轮装置。（1）设系统处处无摩擦，车厢具有竖直向上的匀加速度a 0，则物块B 相对车厢竖直向下的加速度a = 。（2）设B 与水平桌子侧面间的摩擦因
湖南省第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，AB C 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 =______________________。 8、（5分）一束光强为0I 的自然光连续通过三个偏振片，它们的偏振化方向分别为13P P ⊥， 2P 与3P 夹角为θ，当出射光强I 为0332I 时，θ角的大小为___________________。 q B
湖南省第4届大学生物理竞赛试卷 2011年5月14日 时间：150分钟 满分120分 一、 选择题 (每题3分，共18分) 1.设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ，则速率在1v ～2v 内的分子的平均速率为（ ）。 (A) ?21 )(v v v d v vf ； (B) ?2 1 )(v v v d v f v ； (C) ? ?2 1 2 1 )()(v v v v v d v f v d v vf ； (D) ? ?∞ )()(2 1 v d v f v d v f v v 。 2. 如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场，则( )。 (A) 粒子向N 极移动； (B) 粒子向S 极移动； (C) 粒子向下偏转； (D) 粒子向上偏转。 3.如图所示，一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上，则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于（ ）。 A 、 06εq ； B 、012εq ； C 、 024εq ； D 、0 48εq 。 4. 如图a 所示, 一光学平板玻璃 A 与待测元件 B 之间形成空气劈尖，用波长 nm 500=λ 的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b 所示，有些条纹弯曲部分的顶点恰好于其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是 ( ) 。 （A ） 不平处为凸起纹，最大高度为nm 500； （B ） 不平处为凸起纹，最大高度为nm 250； A q c b d a
（C ） 不平处为凹槽，最大高度为nm 500； （D ） 不平处为凹槽，最大高度为nm 250。 5. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为( ) 。 (A) 全明； (B) 全暗； (C) 右半部明，左半部暗； (D) 右半部暗，左半部明。 6. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： a x a x 23cos 1)(πψ?= )(a x a ≤≤- 那么粒子在6/5a x =处出现的几率密度为（ ）。 (A) )2/(1a ； (B) a /1 ； (C) a 2/1 ； (D) a /1 。 二、填空题(每题3分，共21分) 1. 一匀质细杆长为l ，质量为m ，杆两端用线吊起，保持水平，现有一条线突然断开，则断开瞬间另一条线的张力为 。 2. 图示两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T 时分子按速率的分布，其中曲线 1 表示 _ _气分子的速率分布曲线，曲线 2 表示 __ _ 气分子的速率分布曲线。 3. 一氧气瓶的容积为V ，充入氧气的压强为1P ，用了一段时间后压强降为2P ，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为 。 4. 长直导线中通有电流 I ，长L 的金属棒AB 以速度V 平行于 v f(v) 1 2 I a l V A B
湖南省第三届大学生物理竞赛试题及答案
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湖南省第3届大学生物理竞赛试卷 （2010年4月24日） 时间150分钟 满分120分 一、选择题（每题3分，共12分） 1、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A ，B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 [ ] (A) 1.5λ (B) 1.5n λ (C) 1.5n λ (D) 3λ 2、氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(,,,)l s n l m m 可能取的值为 [ ] (A) 1(2,2,1,)2 - (B) 1(2,0,0,)2 (C) 1(2,1,1,)2 -- (D) 1(2,0,1,)2 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1450nm λ=和2750nm λ=（9 110nm m -=）的光 谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2λ的谱线的级数将是 [ ] (A) 2,3,4,5…… (B) 2,5,8,11…… (C) 2,4,6,8…… (D) 3,6,9,12…… 4、长为2L 、质量为m 的均匀直棒的两端用绳自天花板竖直吊住，若一端突然剪断，剪断绳的瞬间另一端绳中的张力为： [ ] (A) 1 2 mg (B) mg (C) 34 mg (D) 14 mg 二、填空题（每题3分，共18分） 1、电子枪的加速电压4 510U V =?，则电子的速度（考虑相对论效应）__________________，电子的德布罗意波长_______________________。 2、弦上一驻波，其相邻两节点的距离为65cm ，弦的振动频率为230Hz ，则波长为__________，形成驻波的行波的波速为______________。 3、长为L 的铜棒ab 在垂直于匀强磁场B 的平面内以角速度ω作逆时针转动，B 垂直于转动平面向里，如图所示。则棒中的动生电动势为______________，a 、b 两端何端电势高_________（填a 或b ）。 4、一均匀带正电的无限长直导线，电荷线密度为λ，其单位长度上总共发出的电场线（E 线）的条数是___________________。 5、用白光垂直照射在厚度为5 410cm -?，折射率为1.5的薄膜表面上，在可见光范围内， B ? ??? ??? ? ?a b ω
湖南省第 3 届大学生物理竞赛试卷 （2010 年 4 月 24 日） 时间 150 分钟 满分 120 分 一、选择题（每题 3 分，共 12 分） 1、真空中波长为的单色光，在折射率为 n 的透明介质中从 A 沿某路径传播到 B ，若A ，B 两点相位差为3，则此路径 AB 的光程为 [ ] (A) 1.5 (B) 1.5n (C) 1.5n (D) 3 2、氢原子中处于 2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n , l , m l , m s ) 可能取的值为 [ ] (A) (2, 2,1, - 1 ) 2 (B) 1 (2, 0, 0, ) 2 (C) (2,1, -1, - 1 ) 2 1 (D) (2, 0,1, ) 2 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为 = 450nm 和 = 750nm （1nm = 10-9 m ）的 1 2 光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处 2 的谱线的级数将是 [ ] (A) 2,3,4,5…… (B) 2,5,8,11…… (C) 2,4,6,8…… (D) 3,6,9,12…… 4、长为 2L 、质量为 m 的均匀直棒的两端用绳自天花板竖直吊住，若一端突然剪断，剪断 绳的瞬间另一端绳中的张力为： [ ] (A) 1 mg 2 (B) mg (C) 3 mg 4 (D) 1 mg 4 二、填空题（每题 3 分，共 18 分） 1、电子枪的加速电压U = 5?104V ，则电子的速度（考虑相对论效应） ，电子的德布罗意波长 。 2、弦上一驻波，其相邻两节点的距离为65cm ，弦的振动频率为230Hz ，则波长为 ，形成驻波的行波的波速为 。 3、长为 L 的铜棒 ab 在垂直于匀强磁场 B 的平面内以角速度作逆时 针转动， B 垂直于转动平面向里，如图所示。则棒中的动生电动势为 a ，a 、b 两端何端电势高 （填 a 或 b ）。 4、一均匀带正电的无限长直导线，电荷线密度为，其单位长度上总共发出的电场线（E 线）的条数是 。 5、用白光垂直照射在厚度为4 ?10-5 cm ，折射率为 1.5 的薄膜表面上，在可见光范围内， b B
省第3届大学生物理竞赛试卷 （2010年4月24日） 时间150分钟 满分120分 一、选择题（每题3分，共12分） 1、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A ，B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 [ ] (A) 1.5λ (B) 1.5n λ (C) 1.5n λ (D) 3λ 2、氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(,,,)l s n l m m 可能取的值为 [ ] (A) 1(2,2,1,)2 - (B) 1(2,0,0,)2 (C) 1(2,1,1,)2 -- (D) 1(2,0,1,)2 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1450nm λ=和2750nm λ=（9 110nm m -=）的光 谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2λ的谱线的级数将是 [ ] (A) 2,3,4,5…… (B) 2,5,8,11…… (C) 2,4,6,8…… (D) 3,6,9,12…… 4、长为2L 、质量为m 的均匀直棒的两端用绳自天花板竖直吊住，若一端突然剪断，剪断绳的瞬间另一端绳中的力为： [ ] (A) 1 2 mg (B) mg (C) 34 mg (D) 14 mg 二、填空题（每题3分，共18分） 1、电子枪的加速电压4 510U V =?，则电子的速度（考虑相对论效应）__________________，电子的德布罗意波长_______________________。 2、弦上一驻波，其相邻两节点的距离为65cm ，弦的振动频率为230Hz ，则波长为__________，形成驻波的行波的波速为______________。 3、长为L 的铜棒ab 在垂直于匀强磁场B 的平面以角速度ω作逆时针转动，B 垂直于转动平面向里，如图所示。则棒中的动生电动势为______________，a 、b 两端何端电势高_________（填a 或b ）。 4、一均匀带正电的无限长直导线，电荷线密度为λ，其单位长度上总共发出的电场线（E 线）的条数是___________________。 5、用白光垂直照射在厚度为5 410cm -?，折射率为1.5的薄膜表面上，在可见光围，反射 ?? ?
湖南省第2届大学生物理竞赛试卷 2015年5月9日 时间：150分钟 满分100分 …………评卷密封线 ……………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………评卷密封线…………… 题 号 一 二 三 四 五 总 分 学 校 得 分 得 分 一、 选择题 (每题2分，共20分) 1. 某人骑自行车以速率v 向西行驶，今有风以相同速率从北偏东300 方向吹来，人感到风从哪个方向吹来 ? ( )。 (A)北偏东300 ； (B)南偏东300 ； (C)北偏西300 ； (D)西偏南300 。 2. 一水平放置的轻弹簧，劲度系数为，其一端固定，另一端系一质量为的滑块A，A 旁又有一质量相同的滑块B，如图所示。设两滑块与桌面间无摩擦，若用外力将A、B 一起推压使 弹簧压缩距离为d 而静止，然后撤去外力，则B 离开时的速度为（ ）。 k m (A)k d 2 ； (B)m k d 2 ； (C)m k d ； (D) m k d 2。 3. 光滑的水平桌面上有长为、质量为的匀于桌面的竖直固定轴自由转动，转动惯量为 l 2m 质细杆，可绕过其中点O 且垂直2 1ml ，起初杆静止。有一质m 的小球沿桌面正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上，以速率 v 运动，如图所示。当小球与杆端发生碰撞后，就 与杆粘在一起随杆转动。则这一系统碰撞后的转动角速度是（ ）。 3 量为(A)12lv ； (B)l v 32 ； (C)l v 43 ； (D)l v 3 。 4. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（ ）。 (A)温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； (B)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。 学 院 评卷人 专业班级 学 号 姓 名
2011年浙江省大学生物理竞赛 理论竞赛卷 考试形式：闭卷，允许带 无存储功能的计算器 入场 考试时间： 2011 年 12 月 10 日 上午8:30~11:30 题序 选择 填空 计1～2 计3～4 计5～6 计7～8 总 分 附加题分 得 分 评卷人 气体摩尔常量 -1 -1 K mol J 31.8??=R 玻尔兹曼常量 -123 K J 1038.1??=-k 真空介电常数 =10-12C 2/(N m 2 ) 真空中光速 c =3108 m/s 普朗克常数h =10-34 J s 基本电荷e = 10-19 C 真空介电常数 0 =10-12C 2 /(N m 2 ) 电子质量m e = 10-31 kg 真空磁导率 =410-7 H/m 真空中光速c =3108 m/s 里德伯常数-1 7 m 10097.1?=R 电子伏特 1eV= 10-19 J 氢原子质量 m = 10-27 kg 维恩位移定律常数b =×10-3 m K 斯忒恩-波尔兹曼常数σ=×10-8 W/m 2K 4 这三项是公式编的，字号偏大。字号改小后：-1 1 -K mol J 31.8??=R ，-1 23 K J 1038.1??=-k ， -1 7 m 10097.1?=R 一、选择题：（单选题，每题3分，共30分） 1．质量为m 的质点在外力作用下，其运动方程为 j t B i t A r ρ ρρ ωωsin cos +=，式中A 、 B 、 都是正的常量．由此可知外力在t =0到t =/(2)这段时间内所作的功为（ ） A ． )(2 1 222B A m +ω B ．)(222B A m +ω C ． )(21222B A m -ω D ．)(2 1 222A B m -ω 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61024 kg ，从日心参考系观察，地球移动的距离为？（ ）（不考虑地球的转动） A ．12m B ．24m C ． 24 m D ． 22 m 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（ ） 姓名 准考证号__________所在高校__________专业______________ _____________密_________________封_____________线_____________
湖南省第3届大学生物理竞赛试卷 （2010年4月24日） 时间150分钟 满分120分 一、选择题（每题3分，共12分） 1、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A ，B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 [ ] (A) 1.5λ (B) 1.5n λ (C) 1.5n λ (D) 3λ 2、氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(,,,)l s n l m m 可能取的值为 [ ] (A) 1(2,2,1,)2 - (B) 1(2,0,0,)2 (C) 1(2,1,1,)2 -- (D) 1(2,0,1,)2 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1450nm λ=和2750nm λ=（9 110nm m -=）的光 谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2λ的谱线的级数将是 [ ] (A) 2,3,4,5…… (B) 2,5,8,11…… (C) 2,4,6,8…… (D) 3,6,9,12…… 4、长为2L 、质量为m 的均匀直棒的两端用绳自天花板竖直吊住，若一端突然剪断，剪断绳的瞬间另一端绳中的张力为： [ ] (A) 1 2 mg (B) mg (C) 34 mg (D) 14 mg 二、填空题（每题3分，共18分） 1、电子枪的加速电压4 510U V =?，则电子的速度（考虑相对论效应）__________________，电子的德布罗意波长_______________________。 2、弦上一驻波，其相邻两节点的距离为65cm ，弦的振动频率为230Hz ，则波长为__________，形成驻波的行波的波速为______________。 3、长为L 的铜棒ab 在垂直于匀强磁场B 的平面内以角速度ω作逆时针转动，B 垂直于转动平面向里，如图所示。则棒中的动生电动势为______________，a 、b 两端何端电势高_________（填a 或b ）。 4、一均匀带正电的无限长直导线，电荷线密度为λ，其单位长度上总共发出的电场线（E 线）的条数是___________________。 5、用白光垂直照射在厚度为5 410cm -?，折射率为1.5的薄膜表面上，在可见光范围内， ?? ?
第一届大学生物理竞赛试题 2008年4月28日 时间：150分钟 满分120分 一、填空题（每空3分，共36分） 1. 一质点作直线运动，加速度为2 sin a A t ωω=，已知0t =时，质点的初始状态为000x v A ω==-，， 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1T 的1mol 2H 和温度为2T 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397Hz 。若使A 和C 同时振动，则每秒种听到声音加强2次；再使B 和C 同时振动，每秒钟可听到声音加强1次，由此可知音叉C 的振动频率为_______Hz 。 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 4 a 宽度内发现粒子的概率为___________。 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321 1.410J m s --? ，已知太阳到地球的平均距离为111.510m ?，则每秒钟太阳因辐射而损失的质量为_________kg 。 二、证明题（每题5分，共10分） 1. 证明：对于一个作圆周运动的微观粒子，4h L θπ ??≥ （其中L 为角动量，θ为角位置）。 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（每题5分，共10分） 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。 1. 试设计一个实验，测量太阳的表面温度。 2. 试设计一个实验，确定半导体的类型及载流子浓度。
附件1： 第八届“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品 竞赛领导小组名单 组长：李晖共青团湖南省委书记 副组长：郭建群共青团湖南省委副书记 中共湖南省委教育工委 湖南省教育厅 湖南省科学技术厅 湖南省科学技术协会 湖南省学生联合会主席 中南大学党委 办公室主任： 林文团省委学校部部长、省学联秘书长 办公室副主任： 王虹彬团省委学校部副部长、省学联副秘书长 刘建华中南大学团委书记
附件2：（作品申报书样本） 序号： 编码： 第八届“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品 竞赛 作品申报书 作品名称： 学校全称： 申报者姓名 （集体名称）： 类别： □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技发明制作A类 □科技发明制作B类 竞赛组委会制 年月
说明 1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。 2.申报者在填写申报作品情况时，需根据个人项目或集体项目情况填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。 3.表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。 4.序号、编码由第八届“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛组委会办公室负责填写。 5.学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22cm）。 6.参赛作品（一式四份）须由各高校按要求于2009年2月28日前统一寄送至湖南省第八届“挑战杯”竞赛组委会办公室（设中南大学团委）。同时须在“挑战杯”网站完成网上申报（网址另行通知）。 7.其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。 联系人： 联系电话： 传真： 邮政编码：410083
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，AB C 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 =______________________。 8、（5分）一束光强为0I 的自然光连续通过三个偏振片，它们的偏振化方向分别为13P P ⊥， 2P 与3P 夹角为θ，当出射光强I 为03I 时，θ角的大小为___________________。 q B
湖南省第二届大学生物理竞赛获奖名单 序号学生姓名所在学校指导老师获奖等级 1 刘路中南大学吴烨一等奖 2 栗云松中南大学聂耀庄一等奖 3 胡樑栋湖南大学蔡孟秋一等奖 4 朱方嘉中南林业科技大学王新军一等奖 5 邵期农湖南大学蔡孟秋一等奖 6 来文昌国防科技大学王雁桂一等奖 7 国际申国防科技大学陈菊梅一等奖 8 代谨思国防科技大学张晚云一等奖 9 苑孟颖湖南大学蔡孟秋一等奖 10 李光欣国防科技大学张祖荣一等奖 11 汤康国防科技大学陈菊梅一等奖 12 余雪佳湘潭大学肖化平一等奖 13 郑伟杰国防科技大学张祖荣一等奖 14 李辉长沙理工大学黄祖洪一等奖 15 吴南中湘潭大学王登龙一等奖 16 雒昊东湖南师范大学吕君丽一等奖 17 金智胜中南大学何彪一等奖 18 黄瀚林国防科技大学张晚云一等奖 19 徐淑香湖南师范大学刘翔一等奖 20 刘鹏中南大学吴烨一等奖 21 林海中南大学聂耀庄一等奖 22 李春龙湖南师范大学吕君丽一等奖 23 余露衡阳师范学院王文炜一等奖 24 曾智敏中南大学何彪一等奖 25 林日中南大学聂耀庄一等奖 26 张成邵阳学院申莉华、贾久峰一等奖 27 贺居獒国防科技大学张晚云一等奖
28 杨植国防科技大学张晚云一等奖 29 王振宇湘潭大学孟利军一等奖 30 闫旭东湖南大学蔡孟秋一等奖 31 胡天明湖南大学蔡孟秋一等奖 32 杜涛湖南师范大学吕君丽一等奖 33 龙明明湖南师范大学童朝阳一等奖 34 杨金权湘潭大学胡柯二等奖 35 韩冰国防科技大学陈菊梅二等奖 36 刘志兵中南林业科技大学王新军二等奖 37 郝洛莹湘潭大学谢月娥二等奖 38 王淑娴湖南大学蔡孟秋二等奖 39 唐志超中南大学杨开巍二等奖 40 曲庆智国防科技大学张晚云二等奖 41 林义东长沙理工大学黄祖洪二等奖 42 王冰雪湘潭大学王凤姣二等奖 43 陈鑫中南大学何彪二等奖 44 史云帆湖南大学蔡孟秋二等奖 45 张羿湘潭大学杨友田二等奖 46 牛壮壮中南大学杨开巍二等奖 47 虞年南华大学彭志华二等奖 48 马赛东中南大学吴烨二等奖 49 李伟毅湘潭大学唐超二等奖 50 伍德亮湖南师范大学敖胜美二等奖 51 宁晨中南大学杨开巍二等奖 52 钟翰扬国防科技大学张祖荣二等奖 53 彭梁湖南师范大学童朝阳二等奖 54 谭书宁湖南师范大学吕君丽二等奖 55 李正伟中南大学聂耀庄二等奖 56 侯全腾湖南工程学院容青艳二等奖 57 罗光湖南理工学院罗良二等奖