Physic Labs

亚洲物理奥林匹克 · 2002年

试题

  1. 第 1 题摆长 L=1.0 mL=1.0\,\mathrm m 的单摆小角度偏转后释放。取 g=9.8 m/s2g=9.8\,\mathrm{m/s^2}。振幅为 0.10 rad0.10\,\mathrm{rad} 时求周期和最大速度。 将题述理想化视为严格条件,并忽略未特别说明的外界影响。(a) 写出支配所求量的物理关系,说明符号约定和边界条件。(b) 使用给定数据并保持单位一致,计算所求物理量。(c) 检查量纲,并解释结果符号或极限情形的物理意义。 所求量均在上述理想模型内求取;时间或位置等由已给初始条件确定。注意结果为正或为负取决于所选方向约定。最终数值应采用合适有效数字,并用相同条件核对各小问的结果。 代入数值前还应检查各式的单位,不要混淆表示位置或方向的符号与速率等非负大小。在理想条件下,不计题目要求忽略的效应,并确保所有小问使用同一物理量定义及初始状态。 解答时请逐步列出所用关系并说明每个变量的定义,避免把不同方向的分量直接相加。最终结果应同时符合单位检查、题设初始条件和各部分之间的物理约束。解答: 1
  2. 第 2 题一摩尔初温 T1=300 KT_1=300\,\mathrm K 的单原子理想气体经可逆绝热压缩至体积减半。取 γ=5/3\gamma=5/3。求末温、末初压强比及对气体做的功。 将题述理想化视为严格条件,并忽略未特别说明的外界影响。(a) 写出支配所求量的物理关系,说明符号约定和边界条件。(b) 使用给定数据并保持单位一致,计算所求物理量。(c) 检查量纲,并解释结果符号或极限情形的物理意义。 所求量均在上述理想模型内求取;时间或位置等由已给初始条件确定。注意结果为正或为负取决于所选方向约定。最终数值应采用合适有效数字,并用相同条件核对各小问的结果。 代入数值前还应检查各式的单位,不要混淆表示位置或方向的符号与速率等非负大小。在理想条件下,不计题目要求忽略的效应,并确保所有小问使用同一物理量定义及初始状态。 解答时请逐步列出所用关系并说明每个变量的定义,避免把不同方向的分量直接相加。最终结果应同时符合单位检查、题设初始条件和各部分之间的物理约束。解答: 1
  3. 第 3 题声源发出 f=500 Hzf=500\,\mathrm{Hz} 的声音,以 vs=20 m/sv_s=20\,\mathrm{m/s} 直线驶向静止听者。空气中的声速 v=340 m/sv=340\,\mathrm{m/s}。求接近时和刚通过后的听到频率。 将题述理想化视为严格条件,并忽略未特别说明的外界影响。(a) 写出支配所求量的物理关系,说明符号约定和边界条件。(b) 使用给定数据并保持单位一致,计算所求物理量。(c) 检查量纲,并解释结果符号或极限情形的物理意义。 所求量均在上述理想模型内求取;时间或位置等由已给初始条件确定。注意结果为正或为负取决于所选方向约定。最终数值应采用合适有效数字,并用相同条件核对各小问的结果。 代入数值前还应检查各式的单位,不要混淆表示位置或方向的符号与速率等非负大小。在理想条件下,不计题目要求忽略的效应,并确保所有小问使用同一物理量定义及初始状态。 解答时请逐步列出所用关系并说明每个变量的定义,避免把不同方向的分量直接相加。最终结果应同时符合单位检查、题设初始条件和各部分之间的物理约束。解答: 1