中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2021年強基計劃物理試題

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2021年強基計劃物理試題1.初始狀態(tài)下，6只螞蟻分別位于邊長為正六邊形的六個頂點處。在某一時刻，它們開始以不變的速率相互追逐，速度方向始終指向前面的螞蟻，最后在正六邊形的中心相遇。則六只螞蟻走過的總路程長度為___________。【答案】略2.兩塊非常長的光滑擋板圍成一個夾角為10°的三角形區(qū)域，一小球沿著角平分線方向的初速度入射，設(shè)球與擋板間的碰撞是彈性的，則球與擋板一共會發(fā)生___________次碰撞?！敬鸢浮?73.初始時刻，由輕質(zhì)剛性桿連接的質(zhì)量相等的A、B兩個小球靜止于光滑的水平面上，桿平行于軸，整個體系處于平行于軸的均強電場中，如果小球A、B帶電量均為，穩(wěn)定狀態(tài)下體系的總能量和總動量分別為，；若小球A帶電量為，小球B不帶電，則穩(wěn)定狀態(tài)下體系的總能量和總動量分別為，，請分析兩種狀態(tài)下體系的動量與能量關(guān)系，并證明?！敬鸢浮柯?.導(dǎo)體球外有一個帶正電的點電荷，下列說法正確得是（）A.如果導(dǎo)體球帶正電，則二者之間作用力必為排斥力B.如果導(dǎo)體球接地，則二者之間的作用力必為吸引力C.如果導(dǎo)體球是電中性，則二者之間的作用力必為吸引力D.如果導(dǎo)體球接地，則其表面任何位置都不會出現(xiàn)正的凈電荷【答案】ABCD5.質(zhì)量為的物體通過勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧懸掛在天花板，其振動周期為，若將彈簧平均分為4段，用其中的一段懸掛質(zhì)量為的物體，則物體的振動周期為____?！敬鸢浮?.兩個電容器的標稱值分別為（，）、（，），則將兩個電容器串聯(lián)時的耐壓值為___________?！敬鸢浮?500V7.兩質(zhì)量分別為，的小物塊通過光滑輕繩與輕質(zhì)滑輪連接，滑輪以恒定的加速度a向上運動，兩個物體只在豎直方向上運動，重力加速度度大小為，則，的加速度分別為___________，___________?！敬鸢浮竣?②.8.如圖所示，質(zhì)量為、初速度為的小球與質(zhì)量為的木塊之間來回運動，木塊初始時靜止。設(shè)碰撞瞬時完成且是完全彈性的，并假設(shè)木塊與墻之間的距離足夠遠，以至于每次與小球碰撞之前木塊已經(jīng)靜止。已知木塊與地面的摩擦系數(shù)為，而小球與地面之間沒有摩擦力，重力加速度為。（1）小球與木塊發(fā)生第次碰撞之后的速度等于？（2）木塊最終能運動多遠距離？（3）木塊運動的總時間（即其速度不為0的時間）等于多少？

【答案】（1）0；（2）；（3）9.如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的繩子擱在兩個傾角均為的平臺上（傾角令可調(diào)控）繩子與平臺的摩擦系數(shù)為1，整個系統(tǒng)左右對稱，重力加速度胡泉為，設(shè)k是繩子上與平臺不接觸的部分占繩子總質(zhì)量的比例。當取何值時，k取到最大值，且最大值為多少？【答案】當θ=22.5°時k有最大值10.帶電粒子在液氫氣泡室中運動時將使其路徑的一些分子發(fā)生電離，電離處所形成的小氣泡使粒子的軌跡清楚可見，而在此區(qū)域內(nèi)的磁場則使路徑發(fā)生彎曲。下面的氣泡室照片顯示的是點處的一個幾乎靜止的電子吸收高能射線后沿著曲線運動。同時生正、負電子對（正電子是電子的反粒子，二者質(zhì)量相同，帶電量相反），該反應(yīng)可表示為，已知均勻磁場與紙面垂直。（1）曲線、中哪一條表示正電的軌跡？（2）磁場方向指向紙面內(nèi)還是紙面外，簡述理由。（3）試定型解釋曲線a，是旋線而非圓周的原因。（4）正、負電子碰撞會湮滅并產(chǎn)生兩個光子：，試解釋為什么正、負電子碰撞湮滅不可能只產(chǎn)生一個光子？【答案】（1）見解析；（2）見解析；（3）見解析；（4）見解析

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