20．(本题8分)1896年物理学家塞曼在实验室中观察到了放在磁场中的氢原子的核外电子的旋转频率发生改变(即频率移动)的物理现象，后来人们把这种现象称之为塞曼效应。如图所示，把基态氢原子放在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与电子做圆周运动的轨道平面垂直，电子的电量为e，质量为m，在发生塞曼效应时，必须认为电子运动的轨道半径始终保持不变。那么：⑴在发生塞曼效应时，沿着磁场方向看进去，如果电子做顺时针方向旋转，那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了？电子做逆时针方向旋转时的情况有如何呢？⑵试证明：由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变Δf(即频率移动)可近似地由下式给出：(提示：①频率的改变量：Δf=f-f₀；②Δf很小，即Δf<< f₀或f≈f₀……)

清华附中2005-2006高三第一学期期末检测

高三物理试卷

19．(本题8分)在金属板AB间、BC间分别接有电源E₁和E₂，已知金属板AB间的距离为d₁=20cm，BC间的距离为d₂=10cm。如图所示，在A板右侧的附近有一个电子，(其质量为m_e，电荷量e为已知)由静止开始在电场力的作用下，能够穿过B板上的小孔向右运动，……。问：⑴若电源电动势E₁=6V，为了使电子能够达到C板，那么电源的电动势E₂的取值范围是什么？⑵若电源电动势E₁=6V，E₂=9V，则电子向右运动的最大速率(运算结果可用m_e和e来表达)是多少？电子离开A板的最大距离是多少？

18．(本题8分)在某地的一平直路段的交通标志上明确标明：机动车辆的行驶速度不得超过70km/h。就在这一路段曾经发生过一起重大交通事故：一个总质量为1.40×10⁴kg向南行驶的长途客车迎面和一个总质量为1.44×10⁴kg的向北行驶的大卡车相撞，撞后两辆车紧紧地卡在一起，两车的发动机立即熄火并整体向南自由地滑行了一小段距离后停止。根据录象的测定，当时长途客车碰前的一刹那正以20m/s的速率行驶。那么，仅仅从事故车辆的法定行驶速率这一项指标上来看，请你判定：⑴长途客车司机违章超速了吗？⑵卡车司机违章超速了吗？(以上判定要有数据分析的支持)

17．(本题8分)在一个广阔的水平地面上，从离地面高为h=15m处的同一点把A、B、C三个钢球同时抛出，初速度大小均为v₀=10m/s，A球被竖直下抛，B球和C球分别被沿着彼此相反的水平方向抛出。若空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s²，求：⑴A、B两球落地时间分别是多少？⑵B、C两球落地点之间的距离是多少？

16．如图所示，在光滑的水平地面上放置着两个质量均为m的小球，用长度为2L的细线把两小球连接起来，开始两小球处于静止状态，细线伸直。现在细线的正中央沿着垂直于两小球连线的方向施加一个恒定拉力F，使得两小球运动起来。那么当两小球之间距离为L时，每个小球获得的瞬时加速度大小为_______。

15．某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率为_______，若将此交流电加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，则该用电器额定功率为_____。

14．某一单摆的共振曲线如图所示，那么该单摆的摆长约为_____m，发生共振时该单摆的振幅为______cm。(本题可近似认为：g≈π²m/s²)

13．如图所示，圆弧BC表示在竖直面内半径为r的1/4圆周状的轨道，直线AB表示在竖直方向与该圆弧轨道相切的竖直轨道，且AB=r，圆弧轨道在下端C点的切线是水平的。一质点自A点从静止开始下滑，若不计质点与轨道间的摩擦和空气阻力，且本地的重力加速度大小用g表示，则：质点刚好到达C点时的加速度大小为______，方向为______；在质点刚刚滑过C点后，其加速度的大小为______，方向为_______。

12．地球的质量为M，万有引力常量为G，绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m，当该地球卫星的圆轨道半径由r₁增加到r₂时，则该卫星的动能、势能以及机械能的改变情况是：动能________，势能_______，机械能________。(填增加、减小或不变)

11．从粒子源S以相同的动量射出的三种带电粒子A、B、C，在同一匀强磁场中运动的轨迹如右图所示，可以判定带负电的粒子是______，电荷量最小的粒子是_______。