2021年湖南省长沙市雅礼中学强基计划物理模拟试卷

一、选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）

• 1．1951年，物理学家发现了“电子偶素”。所谓“电子偶素”，就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统。已知正负电子的质量均为m_e，普朗克常量为h,光速为c。若正负电子是由一个光子和核场相互作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则（　　）

  A．此光子的频率必须大于ν0= m e c 2 h

  B．此光子的频率必须大于ν0= 2 m e c 2 h

  C．此光子的频率必须小于ν0= 2 m e c 2 h

  D．“电子偶素”的总动能等于光子能量
  组卷：24引用：1难度：0.8

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• 2．一小球从某一高度H下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4．为使小球弹起后能上升到原来的高度H，在小球开始下落时，在极短的时间内给小球补充能量，应补充（　　）

  A． 1 4 mg H

  B． 4 7 mg H

  C． 2 7 mg H

  D． 3 4 mgh
  组卷：151引用：2难度：0.8

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• 3．已知电势是标量，空间某点电势是各部分电荷在该点的电势的代数和；电场强度是矢量，空间某点电场强度是各部分电荷在该点的电场强度的矢量和．如图所示，三根绝缘均匀带电棒AB、BC、CA构成正三角形，AB的电荷量为+Q_c，AC的电荷量为+Q_b，BC的电荷量为+Q_a，正三角形的中心O点的电势为φ₁，场强大小为E₁、方向指向A，当撤去带电棒BC之后，测得其中心O点的电势为φ₂，场强大小为E₂、方向背离A，规定无穷远处电势为零，如果同时撤去带电棒AB和AC，则关于O点的场强大小和电势，下列说法正确的是（　　）

  A．O点的场强大小为E1-E2	B．O点的场强大小为E1+E2
  C．O点的电势φ1-φ2	D．O点的电势φ1+φ2
  组卷：104引用：5难度：0.7

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• 4．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r.现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t.则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间（　　）

  A． t 2

  B． 5 - 1 2 t

  C． 6 - 1 2 t

  D． 7 - 1 2 t
  组卷：669引用：2难度：0.7

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二、解答题（共4小题，满分0分）

• 11．如图（a）所示，平行金属板A和B间的距离为d,现在A和B板上加一如图（b）所示的方波形电压，当t=0时，A板的电势比B板的高，电压的正向值为U₀，反向值为

  U

  0

  2

  。现有由质量为m、电荷量为q的带正电的粒子组成的粒子束从AB的中点O处以速度v₀沿平行于金属板方向的直线OO'射入，所有粒子在A、B间的飞行时间均为T，不计重力的影响。
  （1）若粒子在交变电压的正半周进入电场，则击中O点的粒子进入电场的时刻为多少？
  （2）电场力对每个击中O'点的粒子做的功是多少？
  
  组卷：38引用：1难度：0.4

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• 12．近些年我国航天事业正在蓬勃发展，对于人造卫星的发射，曾经有人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两个出口处分别将一个物体和待发射卫星同时释放，只要物体质量相比卫星质量足够大，待发射的卫星就会被反弹射出通道口。
  （1）如图（a）所示，将一个质量为m的质点置于质量分布均匀的球形天体内，质点离球心O的距离为r.已知天体内部半径在r～R范围内的“球壳”部分（如图a中灰色部分所示）对质点的万有引力为零，求质点所受万有引力的大小F，（已知天体密度为ρ）。
  （2）如图（b）所示，设想在地球上距地心h处沿一条弦挖了一条光滑通道AB。从A点由静止释放一个质量为M的物体，试求该物体下落到通道中心O′点处的速度大小（设地球表面重力加速度为g₀，地球半径为R₀，可忽略通道AB的内径大小和地球自转影响）。
  （3）如图（c）所示，如果在A、B处同时释放两个物体，质量分别为M和m,它们同时到达O'点发生弹性正碰，设M远大于m,计算时可取

  m

  M

  →0，那么小物体m返回后从B处飞出，为使飞出速度达到地球第一宇宙速度，h应为多大？
  
  组卷：168引用：1难度：0.1

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