2023年中国科学技术大学强基计划物理试题

2023年中国科学技术大学强基计划物理试题 6月11日考试时长90分钟 1.滑块和小球初始时在长斜面底部，滑块沿斜面向上滑，小球对着斜面斜抛，结果滑块到 达最高点时恰好与小球相遇。已知斜面倾角为日，滑块初速度大小为？，问小球初速度 的大小和方向？ 2.圆柱绝热气缸内壁光滑，内部单原子气体以截面积为S、质量为m的活塞密封。活塞 和气缸底部为金属板，初始距离h,且h《VS。在活塞和缸底间有图示电路连接，外接 电动势为E的电源、电阻R,初始时开关断开。现在闭合开关，一段时间后稳定，求这 时活塞到气缸底部的距离。（气体相对介电常数视为1，大气压可忽略，重力加速度为g) 3.一个平行板电容器，电容为C,极板间距为d。接在电动势为U的电源两端。电容 器内部有一个金属微粒，质量为m,在电容器极板间往复运动。每次撞击电容器极板均为 完全非弹性碰撞，失去所有电荷，并获得与极板同性的电荷q。碰撞损失动能均转化为热 能释放，求： (1)等效电流大小： (2)单位时间内放热。 4.如图，在真空中两个宽度为d、长度为L的区域内存在大小相等、方向相反的磁场。一 带电粒子质量为m,带电荷量q,从中轴线左端发射。 (1)若电子恰从Q点射出，求磁感应强度大小。 (2)若电子恰从P点射出，求可能的最小磁感应强度大小。 0=60 5.如图，一个频率为Y的光子射入半径为R、折射率为n的玻璃球，入射线偏离圆心L, 试求光子在入射到出射过程中，玻璃球对光子的平均作用力。(n>n。,n。为真空折射 率) no 6.1887年，赫兹发现光电效应，金属表面在光辐照作用下会发射电子。而爱因斯坦通过光 量子假说解释了光电效应。 元素 Li Na Rb Cs 溢出功(eV) 2.42 2.28 2.09 1.96 参考数据：电子mc2=0.51IMeV (1)一个能量为2V的光子打在以上材料做成的金属板上，那些能射出光电子？ (2)题(1)中打出的光电子在真空中自由飞行，能否自发辐射出光子？试证明。 (3)求题(1)中打出能量最高的光电子对应的德布罗意波长。 (4)求题(1)中打出能量最低的光电子打到靶核上，韧致辐射的最短波长。