上海交通大學(xué)2017年冬令營物理試卷

上海交通大學(xué)2017年冬令營物理試卷注意事項(xiàng)：1、本試卷共三部分，16題，滿分100分。2、考試時(shí)間為90分鐘。3、計(jì)算題的解答必須寫出必要的解題過程，只有結(jié)果，沒有過程的不能得分。一、選擇、填空題(共10題，每題4分)1、如圖所示，有一豎直放置的圓心在O點(diǎn)的光滑大圓環(huán)，大圓環(huán)上套有兩個(gè)質(zhì)量可忽略的光滑的小圓環(huán)B和C。設(shè)有一光滑的輕繩穿過兩個(gè)小圓環(huán)，在輕繩的兩端A、D以及兩環(huán)之間E懸有三個(gè)重物。設(shè)兩小圓環(huán)在如圖所示位置(BO、CO分別與FO夾角為30°)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則三個(gè)重物質(zhì)量mA、mB及mE間的關(guān)系為＿＿＿＿。2、如圖所示為一同學(xué)設(shè)計(jì)的通過電壓表讀數(shù)顯示物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)裝置和電路示意圖，托盤和彈簧的質(zhì)量均不計(jì)。彈簧的上端與變阻器相連，托盤中無重物時(shí)，電壓表的讀數(shù)為零。設(shè)變阻器的總電阻為R，長度為L，彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)摩擦，則物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)V間的關(guān)系為m=＿＿＿＿＿＿。3、若兩分子間距離發(fā)生變化，兩分子間的相互作用力和分子勢能也會隨之變化。下列表述正確的是(A)若兩分子處于平衡位置，分子間沒有引力和斥力；(B)若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力的大小都增大；(C)若兩分子間距離增大，分子間的引力大小將增大，而斥力大小將減?。?D)若兩分子間距離增大，分子勢能一定增大。4、一個(gè)大熱氣球的容積為2.1×104m3，氣球本身和負(fù)載質(zhì)量共4.5×103kg，若其外部空氣溫度為20℃，要想使氣球上升，其內(nèi)部空氣最低要加熱到的溫度為＿＿＿＿＿＿(℃)。5、如圖所示電路中，A、B兩燈泡原來都正常發(fā)光，突然B燈比原來更亮了。則電路中可能的故障為：(A)R1斷路；(B)R2斷路；(C)R3斷路；(D)燈A斷路。6、有一孤立的平行板電容器，平板面積為S，平板間的距離為d。設(shè)該電容器極板帶電Q時(shí)，平板間的電勢差為V。若再在兩平板間平行插人厚度為t，且具有與電容器極板面積相同的金屬平板，外界要做的功為＿＿＿＿＿＿。7、設(shè)想地磁場是由地球內(nèi)部的環(huán)形電流形成的，那么這一環(huán)形電流的方向應(yīng)該是(A)由東向西：(B)由西向東；(C)由南向北；(D)由北向南。8、一外皮絕緣的導(dǎo)線扭成如圖所示的三個(gè)圓形平面閉合回路，回路半徑分別為a、b、c，且a>b>c?；芈分卸加芯鶆虼艌鯞，且B與回路平面垂直并指向內(nèi)，回路外無磁場。當(dāng)B的大小以速率k增大時(shí)，回路中總的感應(yīng)電動勢大小為＿＿＿＿。在圖中標(biāo)出圓回路b中的感應(yīng)電流的方向。9、有一位置固定的波源S在流動的水面附近作豎直振動，波在水中的傳播速度u大于水的流速v，其發(fā)出的波的波陣面形狀如圖所示。設(shè)波源從t=0時(shí)刻開始振動，以波源為原點(diǎn)，寫出t時(shí)刻波前的方程＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若在波源的正前方和正后方(按水流方向計(jì))分別放置兩個(gè)接收器P和Q，則P、Q接收到的水面波的頻率分別為VP=＿＿＿＿，和VQ＝＿＿＿＿。(波源的振動周期為T)．10、如圖所示為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)示意圖。實(shí)驗(yàn)中用A光照射光電管時(shí)，電流表有反應(yīng)，而用B光照射光電管時(shí)，電流表沒有反應(yīng)。則(A)A光頻率大于B光頻率；(B)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電流是沿D→C方向；(C)電源極性可能是左邊為正極，右邊為負(fù)極；(D)電源極性可能是右邊為正極，左邊為負(fù)極。二、分析、論述題(共2題，20分)11、有一同學(xué)在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中測得如下數(shù)據(jù)L(m)0.500.800.901.001.20T(s)1.421.801.911.992.21表中l(wèi)為擺長，T為周期。請利用作圖法求重力加速度的值(要求結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，并用適當(dāng)?shù)墓綄δ愕姆椒右哉f明。12、有一密閉的容器，內(nèi)有大量的氫原子，這些氫原子均處于基態(tài)E0。(1)設(shè)某一時(shí)刻有一動能為Ek的電子進(jìn)入該容器，并與氫原子發(fā)生碰撞，如果E1、E2分別表示氫原子的第一、二激發(fā)態(tài)的能量，且E1－E0＜Ek＜E2－E0，你認(rèn)為會發(fā)生什么樣的物理過程?(2)如果把電子換成一個(gè)具有相同能量的光子，你認(rèn)為會發(fā)生什么樣的物理過程?三、計(jì)算題(共4題，40分)13、質(zhì)量為m的行星在質(zhì)量為M的恒星引力作用下，沿半徑為r的圓軌道運(yùn)行。要使該行星運(yùn)行軌道半徑增大1％，外界要做多少功?(行星在恒星引力場中的勢能為EP=-GMm/r，其中G為引力常量)14、如圖所示的盒內(nèi)有三個(gè)等值的電阻R組成的電路，盒外有三個(gè)接線柱1、2、3。如果測得R12=3Ω，R23=9Ω，求1、3間的電阻R13以及三個(gè)等值電阻的阻值R，并畫出可能的電路圖。15、一端封閉的玻璃管開口向上，管內(nèi)有一段高為h的水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封閉在管中?？諝庵L為l，這時(shí)水銀柱上面剛好與管口相齊。設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓為H(cmHg)，問管中空氣柱長滿足什么條件時(shí)，在繼續(xù)向管內(nèi)倒入水銀時(shí)水銀不會溢出管口?16、如圖所示，有一與電容器C串聯(lián)的光滑矩形金屬軌道，軌道寬度為L、與地面成θ角放置。軌道上有一質(zhì)量為m，其