第Ⅰ部分 选择题(40分)
一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。)5. 地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常量为G,若地球绕太阳做圆周运动,则地球对太阳的轨道角动量为______
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[解析] 由万有引力公式:
所以地球对太阳的轨道角动量为L=R×mv=
,答案为A选项。
9. 一导体处于静电平衡状态,导体表面P点的电荷面密度为σ,真空介电常数为ω
0。则导体外、P点附近的电场强度______
A.大小为
方向垂直于该处的表面
B.大小为
方向垂直于该处的表面
C.大小为
方向平行于该处的表面
D.大小为
方向平行于该处的表面
A B C D
B
[解析] 根据高斯定理,对于包围着一个点电荷的任意闭合曲面,穿过曲面S的电场线条数即电场强度通量必然为q/ε0,即电场强度大小为σ/ε0电场强度的方向是垂直该处的表面,综上所述,答案为B选项。
12. 如图,在同一平面内有三根长直载流导线,等间距放置,分别通有电流I
1=1A,I
2=2A,I
3=3A,导线单位长度所受到的磁力的大小分别为F
1、F
2和F
3,则F
2:F
3为______
A B C D
16. S
1,S
2为两同相位的相干波源,发出简谐波的波长为λ,振幅均为A,若S
1到P点的距离r
1=4λ,S
2到P点的距离r
2=3.5λ,则P点的合振动振幅为______
A.0
B.A
C.
D.2A
A B C D
A
[解析] S1、S2是同相位相干波源,发出的简谐波的波长相等,由题意可知,S1、S2距离P点相差半个波长,由简谐运动规律可知,两者在P点处的运动方向相反,所以两个相干光源在P点处的合振动振幅为0,答案为A选项。
19. 静止质量均为m
0的两个粒子,在实验室参照系中以相同速率v=0.6c相向运动(c为真空中光速),碰撞后结合为一静止的新粒子,则新粒子的静止质量M
0等于______
A B C D
B
[解析] 由相对论质能方程,
解得M
0=2.5m
0,答案为B选项。
第Ⅱ部分 非选择题(60分)
二、填空题请在每小题的空格中填上正确答案。1. 一质点以初速度v
0开始运动,在Δt时间内速度变为-v
0,则在这段时间内,质点的平均加速度a=______。
2. 将细绳绕在一半径为R的圆盘边缘上,圆盘绕通过圆心,且垂直于圆盘平面的光滑轴转动,转动惯量为J。当以力T拉绳时,圆盘边缘点的切向加速度Aτ=______。
3. 设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则分子速率出现在v
1~v
2区间内的概率为______。
4. 载有电流I,半径为R的半圆环导线在圆心处产生的磁感应强度大小为______。
5. 在光滑水平面上有两个弹簧振子,弹簧劲度系数相同,分别连接两个不同质量的小球,做振幅相同的简谐振动。已知第一个振子的质量是第二个振子质量的2倍,即m
1=2m
2。则两个振子最大速率之比v
1:v
2=______。
6. 某金属光电效应的截止频率为v
0,现以频率为v(v>v
0)的单色光照射该金属,则金属释放出的电子的最大动量为______。(电子质量为m
e,普朗克常量为h)