北京大学2020年强基物理试题

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这是一份北京大学2020年强基物理试题，共6页。
A．B．C．D．
2．有一根质量为，半径为的匀质圆柱体，初始的自转角速度为，它被轻轻的放置在动摩擦因数为水平面上，则柱体达到纯滚动所需的时间为（）
A．B．C．D．
3．一定量的理想气体经历一准静态热力学的过程，其规律满足，其中为常熟，那么当气体的体积膨胀时，其温度（）
A．升高B．降低C．不变D．无法判断
4．三种气体的摩尔数之比为，其规当它们汇合时，已知，则汇合气体的总压强为（）
A．B．C．D．以上都不对
5．热力球中有摩尔质量为，体积为的理想气体，热力球及其载重总量为，大气压为，温度为，大气平均摩尔质量为，普适气体恒量为，重力加速度为，为了使气球悬浮，则气体中气体的温度为（）
A．B．C．D．
6．一质点以匀速率做平面运动，从如图所示的轨迹图中可知，质点加速度最大的点是（）
A．B．C．D．
7．一刚体的角加速度为，则其从静止开始旋转一周所需要的时间为（）
A．B．C．D．
8．有一由电容器组成的二段网络，其中的结构为一个电容器与一个电容器并联，再与一个串联。现将一个相对介电常数为1．5的介质块插入其中一个电容器，介质块恰好充满电容器极板间的空间，则网络的等效电容可以取哪些值（）
A．B．C．D．以上都不对
9．在上题的网络中，不放人介质块，而是将网络两端接1000V的电源，则三个电容器带电量不可能为（）
A．B．C．D．
10．一个直径为的螺丝管单位长度匝数为，现给螺丝管通过随时间变化的电流，其中为正常数，为时间。则其轴线上的感应电场强度为（）
A．B．C．D．以上都不对
11．如图2所示，在一个平面内有六根彼此绝缘的通电直导线，各通电导线的电流强度大小相同，方向如图所示，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四个区域的面积相同，则垂直指向纸外且磁感线强度最大的区域是（）
A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ
12．如果解冻一只的火鸡需要两天时间，那么估计一下，要使一头重西伯利亚猛犸象解冻需要多久（）
A．23天B．273天C．2300天D．以上都不对
13．如图所示，在双缝干涉实验中，将单缝O的位置向下平移，则屏幕上的干涉条纹将（）
A．O级条纹上移，条纹间距变宽B．O级条纹上移，条纹间距不变
C．O级条纹下移，条纹间距变窄D．O级条纹下移，条纹间距不变
14．如图所示，在双缝干涉实验中，光源O通过狭缝A，B，在屏幕P处形成亮条纹。现利用高折射率的反射面M将干涉场的空间分割开来，使B与P点隔开，那么点处将形成（）
A．亮条纹B．暗条纹
C．无干涉条纹D．介于亮条纹与暗条纹之间的条纹
15．已知人体当中含碳百分比为18%，自然界碳14的丰度为1.2ppt，其半衰期为5739年。则在70kg的人体当中，每秒钟衰变的碳14原子个数为（）
A．190B．1900C．2900D．29000
16．一个粒子的动能与静能相等，现将其加速，使其动能是静能的两倍，则它的能量变为原来的（）
A．0.5倍B．1倍C．1.5倍D．2倍
17．系相对于系以速度高速运动，在两系中各有一只钟，它们显示的时间间隔分别为和，则（）
A．在系看来变大了，在系看来变小了
B．在系看来变大了，在系看来变大了
C．在系看来变小了，在系看来变小了
D．在系看来变小了，在系看来变大了
18．一质点做半径为R的匀速圆周运动，则从圆上一点运动至另一点的过程中（）
A．质量动量大小改变，合外力的冲量为0B．质量动量大小改变，合外力的冲量不为0
C．质量动量大小不改变，合外力的冲量为0D．质量动量大小不改变，合外力的冲量不为0
19．设想在宇宙中，一个水平放置的半径为的圆环上套有一个质量为的小珠，开始时小珠的速度为，已知小珠与圆环的摩擦系数为，则小珠停下所需时间为（）
A．无穷长B．C．D．以上都不对
20．单摆在摆动过程中，其摆动平面会逐渐发生转动（进东），这是因为（）
A．地心引力不均匀B．月球对地球的潮汐力
C．地球的自转造成地转偏向力D．以上都不对
21．摆长为，质量为的单摆的小幅摆动周期为，长度和质量均为相同的均质杆悬挂在其一端，小幅摆动周期为，则两者之比为（）
A．B．C．D．以上都不对
参考答案
分析：
1．B 杆绕轴O的转动惯量，对子弹而言有：，对杆由角动量定理得：，得。
2．C 盘顺时针转动时着地点速度向左，会受向右摩擦力作用，其平动加速度。达纯滚动时盘中心速度和转动角速度满足，即。盘转动惯量，由角动量定理得：，解得，柱体达到纯滚动所需的时间为。
3．将准静态过程常数代入得常数，故当气体的体积膨胀时，其温度反而降低。
4．D 由于气体的压强未知，气体的各自体积也未知，所以混合后其压强并不确定。
5．A 对大气有，相应大气密度。同理热气球中气体密度（气球内部与外界相通，故压强也为）。为了使气球悬浮，须满足：，得。
6．A 从轨迹图中可知A处曲率半径最小，而质点速率恒定，由加速度可知质点在点加速度最大。
7．D 转一周转过得角度为，由得刚体转一周所需得时间
8．ABC
9．B 并联总电容为，总电容为，
，故，。
10．C 轴线上的感应电场强度必为零。
11．C 先确定每根导线产生的磁场再叠加。
12．B 按照热传导定律，传递的热量直接与温度梯度（温度差除以距离）、面积和时间成正比。
13．B 单缝O的位置向下平移后，光程差为O的位置必上移，但是条纹间距不变。
14．B 考虑半波损失，原来亮条纹处会变成暗条纹，原来暗条纹处会变成亮条纹。
15．C
16．C 粒子的动能和静能相等时其总能量。使其加速后，能量变为，故。
17．C 由相对论知识可知，飞船运动的时候，地球上的人看到飞船上的时间过的比自己慢，飞船上的人也看到地球上的时间过的比自己慢。
18．D 由于匀速圆周运动中速度方向一致在变化，但速度大小不变，故质点从圆上一点运动至另一点的过程中动量大小不改变，但动量是由变化的，相应合外力的冲量不为0。
19．A 在宇宙空间中可以不考虑圆环和小球自身的重力，还可以认为圆环能悬在空中不动，运动的小球由于作圆周运动，所以侧向受弹力提供它作圆周运动的向心力，进而有摩擦力，小球的运动速度会不断变小，相应切向加速度也会变小，速度改变会越来越慢，理论上不会停下来。
20．C
21．B 设想单摆和杆悬挂的摆（复摆）都与竖直方向片角摆至和竖直方向偏角，对单摆有：，对复摆有：，得，即。序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
C
B
D
A
A
D
ABC
B
C
C
序号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
B
B
C
C
C
D
A
C
B