炎德英才大联考(长郡版)长郡中学2025届高三月考试卷(八)8物理答案

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1、2023-2024炎德英才大联考长郡中学高三月考五
2、炎德英才大联考长郡中学2024高三月考试卷五

20.(12 分)简谐运动是最基本的机械振动。物体做简谐运动时，回复力 F与偏离衡位置的位移x 成正比,即:F=一kx;偏离衡位置的位移x随时间t的变化关系Ik为圆频率，m为物体质量。(1)如图1所示,光滑的水面上放置一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k,振子的质量为 m。以弹簧原长时的右端点为坐标原点 〇,水向右为正方向建立坐标轴Ox。在弹簧的弹性限度内，将振子沿Ox方向缓慢拉至某处由静止释放。ΛFTIA→图1a.求该弹簧振子的振动周期 T;b.在图 2 中画出弹簧弹力大小 F随弹簧伸长量 的变化关系图线。求弹簧伸长量为A时系统的弹性势能E，。(2)如图 3所示,竖直面内存在无限大、均匀带电的空间离子层,左侧为正电荷离子层,右侧为负电荷离子层,两离子层内单位体积的电荷量均为 p,厚度均为 d。以正离子层左边缘上某点〇为坐标原点,水向右为正方向建立坐标轴z。已知正离子层中各点的电场强度方向均沿 轴正方向,其大小E随x 的变化关系如图 4 所示,其中 ε。 为常量;在 x<0 与 x>2d 空间内电场强度均为零。某放射性粒子源 S位于 x=一d 的位置,向空间各个方向辐射速率均为 的电子。当人射电子速度方向与x轴正方向的夹角为θ时,电子刚好可以到达离子层分界面处,没有射人负电荷离子层。已知电子质量为 m,所带电荷量为e,不计电子重力及电子间相互作用力，假设电子与离子不发生碰撞。正电荷离子层－一负电荷离子层E分界面ddd图 3图 4 a.求0的表达式；b.计算电子第一次打到离子层分界面时,在分界面上形成的图形面积 S(结果中可含θ）。高三物理第10页（共10页)