2021年湖南省長沙市雅禮中學強基計劃物理模擬試卷

一、選擇題（共8小題，每小題3分，滿分24分）

• 1．1951年，物理學家發現了“電子偶素”。所謂“電子偶素”，就是由一個負電子和一個正電子繞它們的質量中心旋轉形成的相對穩定的系統。已知正負電子的質量均為m_e，普朗克常量為h,光速為c。若正負電子是由一個光子和核場相互作用產生的，且相互作用過程中核場不提供能量，則（　　）

  A．此光子的頻率必須大于ν0= m e c 2 h

  B．此光子的頻率必須大于ν0= 2 m e c 2 h

  C．此光子的頻率必須小于ν0= 2 m e c 2 h

  D．“電子偶素”的總動能等于光子能量
  組卷：24引用：1難度：0.8

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• 2．一小球從某一高度H下落到水平地面上，與水平地面碰撞后彈起，假設小球與地面的碰撞過程中沒有能量損失，但由于受到大小不變的空氣阻力的影響，使每次碰撞后彈起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4．為使小球彈起后能上升到原來的高度H，在小球開始下落時，在極短的時間內給小球補充能量，應補充（　　）

  A． 1 4 mg H

  B． 4 7 mg H

  C． 2 7 mg H

  D． 3 4 mgh
  組卷：151引用：2難度：0.8

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• 3．已知電勢是標量，空間某點電勢是各部分電荷在該點的電勢的代數和；電場強度是矢量，空間某點電場強度是各部分電荷在該點的電場強度的矢量和．如圖所示，三根絕緣均勻帶電棒AB、BC、CA構成正三角形，AB的電荷量為+Q_c，AC的電荷量為+Q_b，BC的電荷量為+Q_a，正三角形的中心O點的電勢為φ₁，場強大小為E₁、方向指向A，當撤去帶電棒BC之后，測得其中心O點的電勢為φ₂，場強大小為E₂、方向背離A，規定無窮遠處電勢為零，如果同時撤去帶電棒AB和AC，則關于O點的場強大小和電勢，下列說法正確的是（　　）

  A．O點的場強大小為E1-E2	B．O點的場強大小為E1+E2
  C．O點的電勢φ1-φ2	D．O點的電勢φ1+φ2
  組卷：103引用：5難度：0.7

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• 4．如圖所示是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，其半徑均為r.在放音結束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑為R，且R=3r.現在進行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪．經測定磁帶全部繞到A輪上需要的時間為t.則從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等所需要的時間（　　）

  A． t 2

  B． 5 - 1 2 t

  C． 6 - 1 2 t

  D． 7 - 1 2 t
  組卷：668引用：2難度：0.7

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二、解答題（共4小題，滿分0分）

• 11．如圖（a）所示，平行金屬板A和B間的距離為d,現在A和B板上加一如圖（b）所示的方波形電壓，當t=0時，A板的電勢比B板的高，電壓的正向值為U₀，反向值為

  U

  0

  2

  。現有由質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子組成的粒子束從AB的中點O處以速度v₀沿平行于金屬板方向的直線OO'射入，所有粒子在A、B間的飛行時間均為T，不計重力的影響。
  （1）若粒子在交變電壓的正半周進入電場，則擊中O點的粒子進入電場的時刻為多少？
  （2）電場力對每個擊中O'點的粒子做的功是多少？
  
  組卷：37引用：1難度：0.4

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• 12．近些年我國航天事業正在蓬勃發展，對于人造衛星的發射，曾經有人提出了利用“地球隧道”發射人造衛星的構想：沿地球的一條弦挖一通道，在通道的兩個出口處分別將一個物體和待發射衛星同時釋放，只要物體質量相比衛星質量足夠大，待發射的衛星就會被反彈射出通道口。
  （1）如圖（a）所示，將一個質量為m的質點置于質量分布均勻的球形天體內，質點離球心O的距離為r.已知天體內部半徑在r～R范圍內的“球殼”部分（如圖a中灰色部分所示）對質點的萬有引力為零，求質點所受萬有引力的大小F，（已知天體密度為ρ）。
  （2）如圖（b）所示，設想在地球上距地心h處沿一條弦挖了一條光滑通道AB。從A點由靜止釋放一個質量為M的物體，試求該物體下落到通道中心O′點處的速度大小（設地球表面重力加速度為g₀，地球半徑為R₀，可忽略通道AB的內徑大小和地球自轉影響）。
  （3）如圖（c）所示，如果在A、B處同時釋放兩個物體，質量分別為M和m,它們同時到達O'點發生彈性正碰，設M遠大于m,計算時可取

  m

  M

  →0，那么小物體m返回后從B處飛出，為使飛出速度達到地球第一宇宙速度，h應為多大？
  
  組卷：168引用：1難度：0.1

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