清华大学2018年领军计划笔试物理试题（含答案）

清华大学笔试物理题
1、已知空气分子的平均动能为kT，则在常温下，质量为m=4.7e-23 kg的空气德布罗
意波波长的数量级为（ ）
A.1e-10 B.1e-11 C.1e-12 D.1e-13
2、在高为h的立柱上放一个质量为M的球，质最为m的子弹以一定初速度水平射向球，从球中穿出后二者落至地面，球与子弹的落地点距立柱水平距离为S和s，重力加速度为g，则子弹的初速度为（ ）
A. B.
C. D.
3、如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘里有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L.今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止，然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
4、一个充满水的塑料桶用绳子悬挂在固定点上摆动。若水桶是漏的，则随着水的流失，其周期将( )
A.总是变大 B.总是变小 C先变小后变大 D.先变大后变小
5、乒乓球中有一项技术叫做“下旋球”，即球在向前运动的同时，在球的后侧能够观察到它在旋转，且线速度向下（即从右侧观察是逆时针转动）。考虑一个在粗糙平面上做“下旋运动”的乒乓球，以下说法可能正确的是（ ）
A. 过了一段时间，乒乓球的平动速度v反向了
B. 过了一段时间，乒乓球的转动速度ω反向了
C. 乒乓球最终经历一段纯滚动后停下了
D. 乒乓球没有经历纯滚动就停下了
6、已知A，B，C，D四个球的质量分别是10000，100，1，0.01（单位是kg）。悬挂在天花板上，初始时四个球相接触且球心在一条水平线上，与天花板距离为L，四条绳都是竖直的。现将A球拉起π/3的角度（如图），则D球被弹起的瞬间获得的速度最接近于（ ）
A. B. C. D.
7、一个平行板电容器接在恒压电源两端，如图所示。将一块电介质插入电容器中，在此过程中（ ）
A、电源做正功
B、电荷的定向移动为逆时针
C、电容器两板间的电场能增加
D、电容器对电介质做负功。
清华大学笔试物理题答案
1、答案：C
解析：取T~300K，则有
代入普朗克常数h=6.63e-34，m=4.7e-23，玻尔兹曼常数k=1.38e-23，T=300得λ~ 1.06E-12。
2、答案：A
解析：离开立柱时，球和子弹都做平抛运动，初速度分别为和。由于子弹穿过球的过程只有内力，故两者构成的系统动量守恒，于是有：
整理即得结果。
3、答案：A
解析：盘静止时由胡克定律：
①
弹簧再伸长△l时，拉力F，则
②,
有①②得

刚松手盘和物体受向上合力F，对整体由牛顿定律：
③
松手时盘对物体的支持力 ,对物体由牛顿定律：
④
由③④式得： ，选项A正确。
4、答案：D
解析：小幅度单摆周期公式，其中l是摆长，也可以理解为悬挂点与水桶重心之距离。显然随着水变少，l先增加后减少，故T先增后减
5、答案：ABCD
解析：初始时的v和ω直接决定后面的运动形式。最开始一段时间乒乓球显然是一边滚动一边滑动，且摩擦力使v和ω都随时间减小。A是v减到0时ω还没到0；B是ω减到0时v还没到0；A和B情况中再过一段时间，乒乓球就会经纯滚动而停下，C对。D是恰好v和ω同时减小到0的情况。
6、答案：D
解析：在对心正碰撞中如果两物体质量相差非常悬殊（100：1够悬殊了），则质量较大者的速度几乎不变。因此
7、答案：AC
解析：电容C插入电介质后增大，故充电，电源做正功，A对；充电电流显然是逆时针，故电荷（带负电的电子）移动为顺时针，B错；电容器两板间的电场能就是电容的能量，显然增加，C对；电容器极板上的电荷和电介质上的感应电荷是异号的，因此相互吸引，电容器对电介质做正功，D错