(2011-2012)卓越联盟自主招生物理试题与答案

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1、卓越人才培养合作高校2011年自主选拔学业能力测试物理一、选择题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中只 有一个选项是正确的。选对的得 4分，选错或不答的得0分）1、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图像如图所示。下列判断正确的是（）A .乙车启动时，甲车在其前方50m处B 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75mC .乙车启动10s后正好追上甲车D 乙车超过甲车后，两车不会再相遇2、如图所示，光滑水平面上有一质量为M的物块a，左侧与一个固定在墙上的弹簧相连，弹簧劲度系数为k；物块a上有一个质量为 m的物块b， a、b之间的最大静摩擦力为 fo。现用

2、一水平力缓慢向左推动物块a，使弹簧压缩。若在撤去此力后物块 a与b间没有相对运动，弹簧压缩的最大距离为（）MM mMmA .f oB.foC. foD. fomkmk(m M )k(m M )kb23、一质量为m的质点以速度vo运动，在t=0时开始受到恒力Fo作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v1=1/2v0。质点从开始受到恒力作用到速3度最小的过程中的位移为（）23mvoA.8FV6mvo2B.8Fy/3mvo C.4F.21mv028F#4、长为I，质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为 m的子弹以水平 速度vo射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s,则子弹穿过木

3、块所用的时间为（）VoB.丄(1MVo -(1)l smvoM如图，两段不可伸长细绳的一端分别系于两竖直杆上的 端与质量为 m的小球BAD=3 7,/ ADB=90小球摆动的周期为5、A、B两点，另D相连。已知 A、B两点高度相差 h,Z CAB= /，重力加速度为 g。现使小球发生微小摆动，则A.二oD . 2二6、半径为R的接地金属球外有一电荷量为q的点电荷，点电荷与球心 0相距d=2R，如图所示。金属球上的感应电荷为()qqA. 0B.C.D. q427、已知两板间距为的，极板面积为s的平行板电容器的电容为 ，其中d；。为常量。若两板的电荷量减半，间距变为原来的4倍，则电容器极板间( )

4、A .电压加倍，电场强度减半B .电压加倍，电场强度加倍C 电压减半，电场强度减半D 电压加倍，电场强度不变 &如图所示，虚线为一匀强磁场的边界，磁场方向垂直于纸面向里。在磁场中某点沿虚线方向发射两个带负电的粒子A和B,其速度分别为vA、Vb,两者的质量和电荷量均相同，两个粒子分别经过t A、tB从Pa、Pb射出，则()A . VA VbC . Va V vBt A tB t A tBB.D.,va Vb.Va v Vbt A V tB t AV tBXX XX XXX XX XBXX XX XPaPb9、心电图一是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分 可用一个与大电阻（40

5、k Q）相连的交流电源来等效，如图所示。心电图仪 与一理想变压器的初级线圈相连，以扬声器（可以等效为阻值为 8 Q的电阻）与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值Vo不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为（）A . 1: 5000 B. 1: 70 C: 70: 1 D. 5000: 1心电图仪变压器8Q5#10、如图，在光电效应实验中用 a光照射光电管时，灵敏电流计指针发生偏 转，而用b光照射光电管时，灵敏电流计指针不发生偏转，则（）A. a光的强度一定大于 b光的强度B 电源极性可能是右边为正极，左边为负极C 电源极性可能是左边为正极，右边为负

6、极D .发生光电效应时，电流计中的光电流沿d到c方向右二、实验题（15分）图为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h,罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的光敏电阻，另一侧有一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻的总长度和遮光板的总长度都为h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光均匀地照射在光敏电阻上， 光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量液面高度。为将问题简化，假设管内只有3个光敏电阻R2、R3,分别位于管的上端、

7、下端和中央；它们的暗电阻均为10k Q,被管内光源照亮时电阻均为1.0k Q。给定的仪器还有：直流电源E （电动势为9V,电阻不计），3个固定电阻，阻值分别为Rio=2.5 k Q , R2o=1.8 k Q ,只3。=1.5 k Q;电压表一块（量程为3V,内阻可视为无穷大），开关一个，导线若干。要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。（1）选择合适的固定电阻，画出电路图，并用题中给定的符号标 明图中各元件。（2）完成下列填空：（结果保留两位有效数字）a） 液面与出液口等高时电压表的示值为 V。b） 若管内的光强变暗，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2 k Q ,则固定电阻的阻值应变换

8、为 k Q,便可达到题目要求。三、推理、论证题(15分)利用光的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差 (约为微米量级)，实验装置如图所示。Ti和T2是具有标准平面的玻璃平晶,Ao为标准金属丝，直径为 Do ； A为待测金属丝，直径为 D ;两者中心间距 为L。实验中用波长为 入的单色光垂直照射平晶表面， 观察到的干涉条纹如图所示，测得相邻条纹的间距为 L。(1) 证明 D Do =2AI(2) 若轻压Ti的右端，发现条纹间距变大，试由此分析D与Do的大小关系。左LA右 I9四、计算题(30分)1、如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。气缸质量M=9.0kg ,与地面

9、的动摩擦因数 卩=0.40。气缸内一质量 m=1.0kg，面积S=20cm2 的活塞与缸壁光滑密接。当气缸静止，活塞上不施加外力时，活塞与气 缸底(即图中气缸最左端)的距离L=8.0cm。已知大气压po=1.0X 105Pa, 重力加速度g=9.8m/s2,现用逐渐增大的水平拉力向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求：(1) 当拉力达到30N时，活塞与气缸底之间的距离；(2) 当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。102、如图所示，一半径为 R,位于竖直面内的绝缘光滑轨道上静止着两个相 同的带电小球 A和B （可视为质点），两球质量均为 m,距离

10、为R。用 外力缓慢推左球 A使其到达圆周最低点 C，求此过程中外力所做的功。11卓越人才培养合作高校2012年自主选拔学业能力测试自然科学物理部分一、选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，选错或不答 的得0分）1.我国于2011年发射的 天宫一号”目标飞行器与 神舟八号”飞船顺利实现了对接。在对接过程中，天宫一号”与神舟八号”的相对速度非常小，可以认为具有相同速率。它们的运动可以看作绕地球的匀速圆周运动，设 神舟八号”的质量为m，对接处距离地球中心为 r，地球的半径为 R , 地球表面处的重力加速度为 g ,不考虑地

11、球自转的影响， 神舟八号在 对接时A .向心加速度为gRrB .角速度为12#D.动能为哼2rC.周期为J話2.在如图所示的坐标系内， 带有等量负电荷的两点电荷 A、B固定在x轴M：y上，并相对于y轴对称，在y轴正方向上的 M点处有一带正电的检验电荷由静止开始释放。 若不考虑检验电荷的重力， 那么检验电荷运动到O点的过程中A .电势能逐渐变小后为零C .先做加速运动后做减速运动B .电势能先变大后变小，最D .始终做加速运动，到达O#点时加速度为零#3 在两端开口竖直放置的 U形管内，两段水银封闭着长度为 L的空气柱,a、b两水银面的高度差为 h，现保持温度不变，则A .若再向左管注入些水银，

12、稳定后h变大B .若再向左管注入些水银，稳定后 h不变C .若再向右管注入些水银，稳定后 h变大D .若两管同时注入些水银，稳定后h变大4 .如图，A和B两单色光，以适当的角度向半圆形玻璃砖射入，出射光线都从圆心0沿0C方向射出，且这两种光照射同种金属，都能发生光电 效应，则下列说法正确的是A . A光照射该金属释放的光电子的最大初动能一定比B光的大B . A光单位时间内照射该金属释放的光电子数一定比B光的多C .分别通过同一双缝干涉装置，A光比B光的相邻亮条纹间距小D .两光在同一介质中传播，A光的传播速度比 B光的传播速度大5. A、B为一列简谐横波上的两个质点，它们在传播方向上相距20m

13、 ,当A在波峰时，B恰在平衡位置。经过 2s再观察，A恰在波谷，B仍在平衡位置，则该波13#A .最大波长是80 mC .最小频率是0.25 Hz40B .波长可能是m3D .最小波速是20 m/s#6 .如图，固定在水平桌面上的两个光滑斜面M、N，其高度相同，斜面的总长度也相同。 现有完全相同的两物块a、b同时由静止分别从 M、N的顶端释放，假设b在通过斜面转折处时始终沿斜面运动且无能量损失。#A .物块b较物块a先滑至斜面底端B .两物块滑至斜面底端时速#率相等C .两物块下滑过程中的平均速率相同D.两物块开始下滑时加速度#大小相等7.如图，电阻分布均匀的电阻丝构成的闭合线框abed水平放

14、置在竖直向下的匀强磁场中，电阻不可忽略的导体棒MN两端搭接在ad和be上,XXXX_FXXXXXXXXed附aMb NMN在水平外力F的作用下，从靠近 ab处无摩擦地匀速运动到 近。MN与线框始终保持良好接触，在运动过程中A . MN中的电流先减小，后增大B . MN两端的电压先增大，后减小C. MN上外力的功率先减小，后增大D . MN上消耗的电功率先增大，后减小&用等长的丝线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A、B，两只改变下列某些情况,线上端固定在同一点 0,把B球固定在0点的正下方，当 A球静止时，两悬线夹角为二,如图所示。若在其他条件不变,能够保持两悬线夹角不变的方法是A 同时

15、使两悬线的长度都减半B 同时使A球的质量、电荷量都减半C 同时使A、B两球的质量、电荷量都减半D .同时使两悬线的长度和两球的电荷量都减半综合题 9. (12分)一质量为m = 40 kg的孩童，站在质量为 M = 20 kg的长木板 的一端，孩童与木板在水平光滑冰面上以 v0 = 2 m/s的速度向右运动。若孩童以a = 2 m/s2相对木板的匀加速度跑向另一端，并从端点水平跑离木板 时，木板恰好静止。(1 )判断孩童跑动的方向；(2)求出木板的长度I。10. （16 分）（1）液体的粘滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数，通常是将蓖麻油装满长为 1m左右圆柱型玻璃

16、筒， 通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时受到重力、浮力和粘滞阻力F的作用，其中粘滞阻力 F =3n vd （其中d、v分别是小球的直径和速度）。当小球匀速运动时，利用受力平衡等 条件便可求得，于是测得小球匀速运动的速度是这个实验的关键。若你手边只有秒表和毫米刻度尺可以利用,（你怎样确定小球已经做匀速运动了;（2）某同学设计了一个测量电阻Rx （约为100），假设该离子束处于基态时的速度分布如图所示，V0为该离子束中离子的最大速度（V0： c ）。（1）速度为V的离子束迎着发射频率为的激光运动时，根据经典多普勒效应，接收到此激光的频率为- （1 V），其中

17、c为光速。设波长为c 0的激光能够激发速度 V =0的基态离子，若要激发全部离子，试推断激光的波长范围。（2）若用电压为U的加速电场加速处于基态的离子束，试推断离子束的速度分布的范围是变大了还是变小了；加速后的基态离子束再被激发，那么激光的波长范围与（1）问的结论相比如何变化。17、选择题(每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，选错或不答 的得0分)1 . BD2. AD3. BCD4. AC5. AC6. AB7. ABC8. BD二、综合题9. (12分)(1) 孩童应沿着木板运动的方向跑动，即孩童开始时应站在木板的左

18、端，向右跑。(2) 设孩童跑离木板时相对木板的速度为U，根据匀加速直线运动规 律得u2 =2al设孩童跑离木板时木板相对于冰面的速度为v,孩童相对冰面的速度为V = u v由于冰面光滑，孩童和木板组成的系统在水平方向上不受外力，所以动量守恒。选冰面为参照系，v0的方向为坐标正方向，则有(M m)v0 = Mv mv若木板恰好静止，即要求木板相对冰面的速度M muvomv = 0，由此可得18#综合上述各式得#2Vo将已知数据代入上式得l = 2.25 m评分标准：（1）3 分；（2） 9分，读讯垂式各1分，（3式 3分，（5式 2分。10. （16分）（1） （在玻璃筒下部选取一段距离，让小球

19、贴近蓖麻油面下落，测量其通过这段距离的时间，然后再将小球从油面上某一高度处下落，测量其通过同样区域的时间，若两次时间在误差允许范围内相同，即可判断小球在该区域做匀速运动。或在玻璃筒下部选取上下两段相同的距离，若小球通过这两段距离所用的时间在误差允许范围内相同，即可判断小球在该区域做匀速运动。其他正确答案均得分。（2分）、球匀速下落时，用刻度尺测量玻璃筒侧壁上选取的那段距离的长度，用秒表测量其通过的时间，其长度与时间之比即为小球的下落速度（1分），同时要多次测量取平均值（2分）。（2）验步骤：I .选择R0的阻值略大于Rx（1分）2U.闭合S1,将S2合向R0 一侧，调节R使电流表指针指到满偏电

20、流 -3以上的刻度（1 分）川.记下电流值I0（1分）W.保持R的滑动触头位置不变（1分）V.将S2合向Rx 一侧，读出电流表读数11（1分）计算式：Rx10（2分）（3适用条件：I. Rx的阻值应远远小于50叭 直流电流表的内阻（2分）n. R0阻值的取值应与 Rx相近（2分）11. （10分）（1）因为波长为0的激光能够激发速度 V =0的基态离子，因此，以 速度为V运动的离子若要被激发，该离子接收到的激光波长（即固定于以 速度V运动的参考系上测到的激光波长）也必须是-0。由经典多普勒效应,迎着激光以速度V运动的离子束接收到激光的频率为 才=；（1 V），因此，离子能被激发的频率是c21#

21、设激发速度为V的离子束的激光波长为 ，则22若要激发全部离子，激光的波长范围为(2)设初速度为 V的离子经加速电场后的速度为V ，由动能定理得e-mV-mV22 2原来速度为零的离子加速后的速度最小，速度为V0的离子加速后的速度最大，设加速后速度分布的范围为：v ，则整理得加速前离子的速度分布范围为V =V0 - 0 ,所以离子束经加速电场后，速度分布的范围变小了。设(1)问中激光的波长范围为. 0o= o(1)-o=-VoC设经加速电场加速后所需激光的波长范围为上，综合0(6式得25#AVc为激发经加速电场后的全部离子，激光的波长范围变小。评分标准:(1)5分，式各2分，(!式1分;(2) 5分，(4式 2分，00式各1分。本题的第一问也可以从如下角度进行考虑:运动的离子束受迎面而来激光照射而被激发所需的能量应小于激发静止离子所需的能量。速度为 V的离子被激发所需的激光能量为=ho(1 -V)cC=(1-V-)oC整理得#26#、1V-0 2 (1 ) 1V c 1 2 c由于V : c ,因此激光器的波长为#若要激发全部离子，可变激光器的波长范围为#评分标准：5分，（Q4式各2分，13式 i分。#