“华约”自主招生物理试题及参考答案.doc
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2012年高水平大学自主选拔学业能力测试（华约）
物理真题
一．选择题（每小题3分）
1.带有等量异电荷的板状电容器不是平行放置的，下列图像中的电场线描绘正确的是（ ）
2.一铜板暴露在波长的紫外线中，观测到有电子从铜板表面逸出。
当在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为15V/m的电场时，电子能运动到距板面的最大距离为10cm。
已知光速c与普朗克常数h的乘积为，则铜板的截止波长约为（ ）
A、240nm B、260nm C、280nm D、300nm
3.若实心玻璃管长40cm，宽4cm，玻璃的折射率为，光从管的左端正中心射入，则光最多可以在管中反射几次（ ）
A、5 B、6 C、7 D、8
4.已知两电源的电动势，当外电路电阻为R时，外电路消耗功率正好相等。
当外电路电阻将为时，电源为时对应的外电路功率，电源为时对应的外电路功率，电源的内阻为，电源的内阻为。
则（ ）
A、， B、， C、， D、，
5.如图所示，绝热容器的气体被绝热光滑密封活塞分为两部分A、B，已知初始状态下A、B两部分体积、压强、温度均相等，A中有一电热丝对A部分气体加热一段时间，稳定后（ ）
A、A气体压强增加，体积增大，温度不变 B、B气体的温度升高，B中分子运动加剧
C、B气体的体积减小，压强增大 D、A气体的内能变化量等于B气体的内能变化量
6.如图，一简谐横波沿x轴正方向传播，图中实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.286s时刻的波形图。
该波的周期T和波长可能正确的是（ ）
A、0.528s，2m B、0.528s，4m C、0.624s，2m D、0.624s，4m
7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生均匀磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图）。
当它经过安装在两铁轨间的线圈时，便会产生一个信号，通过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收，从而确定火车的位置。
现一辆火车以加速度a驶来，则电压信号关于时间的图像为（ ）
二．实验题（12分）
8.利用光电计时器测量重力加速度的实验装置如图。
所给材料有：
固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（固定在钢管顶端，可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始自由下落），两个光电门（用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔），接钢球用的小网。
实验时，将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置。
测量并求出钢球下落不同路程的平均速度，通过作图得到重力加速度的数值。
（1）写出实验原理
（2）写出实验步骤，并指明需测量的物理量。
三．推理论证题（11分）
9.如图所示，两个光滑的水平导轨间距为l，左侧连接有阻值为R的电阻，磁感应强度为B的匀速磁场垂直穿过导轨平面，有一质量为m的导体以初速度向右运动，设除左边的电阻R外，其它电阻不计。
棒向右移动最远的距离为s，问：
当棒运动到（）s时，证明此时电阻R上的热功率：
四．计算题（26分）
10.如图所示，在xoy平面内有磁感应强度为B的匀速磁场，其中内有磁场方向垂直xoy平面向里，在内有磁场方向垂直xoy平面向外，在内无磁场。
一个带正电q、质量为m的粒子（粒子重力不计）在x=0处，以速度沿x轴正方向射入磁场。
（1）若未知，但粒子作圆运动的轨道半径为，求粒子与x轴的交点坐标。
（2）若无
（1）中的条件限制，粒子的初速度仍为（已知），问粒子回到原点O需要使a为何值？
11.小球从台阶上以一定初速度水平抛出，恰落到第一台阶边缘，反弹后再次落下经0.3s恰落至第3台阶边界，已知每级台阶宽度及高度均为18cm，取。
且小球反弹时水平速度不变，竖直速度反向，但变为原速度的。
（1）求小球抛出时的高度及距第一级台阶边缘的水平距离。
（2）问小球是否会落到第5级台阶上？
说明理由。
2011年高水平大学自主选拔学业能力测试（华约）
物理真题
温州第十五中学金邦建325011
2010年五校合作自主选拔通用基础测试
自然科学（物理部分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：
本大题共10小题，每小题3分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项是正确的，把正确选项前的字母填在答题卡上。
1．在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。
物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（C）
θ
A.B.
C.D.
分析和解：
设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为ax=a1cosθ–a2，ay=a1sinθ，由牛顿第二定律得：
θ
m
M
N
N
mg
a2
a1
对m有
对M有
解得故选C正确。
B
A
O
θ
2．如图所示，用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。
当A球静止时，两悬线夹角为θ.能保持夹角θ不变的方法是（BD）
A．同时使两悬线长度减半
B．同时使A球的质量和电量都减半
C．同时使两球的质量和电量都减半
D．同时使两悬线长度和两球的电量都减半
B
A
O
θ
F
mg
T
θ
d
分析和解：
设两球距离为d，分析A球的受力如图示，图中
由平衡条件得
同时使两悬线长度减半,则d减半，不能满足上式，A错；
同时使A球的质量和电量都减半，上式仍然能满足，B正确；
同时使两球的质量和电量都减半，不能满足上式，C错；
同时使两悬线长度和两球的电量都减半,则d、q1、q2减半，上式仍然能满足，D正确。
3．匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则（AD）
a
b
c
d
A．Ia=IdB．Ia>Ib
C．Ib>IcD．Ic=Id
分析和解：
由Em=NBSω,Em=E,I=E/R,联立求解可得I=,故选A.D正确。
y
P
Q
O
x
4．如图，在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波，频率为2.5Hz。
在t=0时，P点位于平衡位置，且速度方向向下，Q点位于平衡位置下方的最大位移处。
则在t=0.35s时，P、Q两质点的（ABD）
A．位移大小相等、方向相反
B．速度大小相等、方向相同
C．速度大小相等、方向相反
D．加速度大小相等、方向相反
y
P
Q
O
x
分析和解：
T=0.4s，在t=0时的波形如图示。
由波的周期性，t=0.35s=7T/8时的波形与t=-T/8时的波形相同，
如图虚线示，可见选项ABD正确。
5．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。
若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列4图中可能正确的是（A）
A
0
I
U
C
a
b
0
I
U
a
b
0
I
U
D
b
a
0
I
U
B
a
b
分析和解：
由光电效应现象的规律，饱和光电流与照射光的强度成正比，选项C、D错；由光电效应方程反向截止电压U反决定于照射光的频率，图线与U轴的交点坐标值为反向截止电压，可见选项B错A正确。
P
6．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。
有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。
这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。
将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为原来的一半，则B2/B1等于（D）
A．2B．3 C．D．
O
M
P
P
N
O
答图甲
答图乙
B1
B2
r
r
分析和解：
设圆形区域磁场的半径为r，磁感应强度的大小为B1时，从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为M，（见答图甲）由题意知∠POM=120°，则该带电粒子在磁场中的运动轨迹是以PM为直径的园。
由几何关系得轨迹圆半径为磁感应强度的大小为B2时，从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为N，（见答图乙）由题意知∠PON=60°，由几何关系得轨迹圆半径为R2=r，所以
7．在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连。
以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面。
两球开始运动时，细线与恒力方向垂直。
在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为（B）
A．B．C．D．
分析和解：
设两球的速度沿恒力方向的分量为vx，在垂直于恒力方向的分量为vy，在两球碰撞前瞬间，两球的速度的两个分量大小相等，即vx=vy，恒力F的位移为2l，由动能定理得
二、实验题：
共12分。
根据题目要求作答。
B
C
D
左
右
A
11．（12分）右图为一直线运动加速度测量仪的原理示意图。
A为U型底座，其内部放置一绝缘滑块B；B的两侧各有一弹簧，它们分别固连在A的两个内侧壁上；滑块B还与一阻值均匀的碳膜电阻CD的滑动头相连（B与A之间的摩擦及滑动头与碳膜间的摩擦均忽略不计），如图所示。
电阻CD及其滑动头与另外的电路相连（图中未画出）。
工作时将底座A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。
当被测物体加速运动时，物块B将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。
通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。
已知滑块B的质量为0.60kg，两弹簧的劲度系数均为2.0×102N/m，CD的全长为9.0cm，被测物体可能达到的最大加速度为20m/s2（此时弹簧仍为弹性形变）；另有一电动势为9.0V、内阻可忽略不计的直流电源，一理想指针式直流电压表及开关、导线。
C
D
设计一电路，用电路中电压表的示值反映加速度的大小。
要求：
①当加速度为零时，电压表指针在表盘中央；
②当物体向左以可能达到的最大加速度加速运动时，电压表示数为满量程。
（所给电压表可以满足要求）
（1）完成电路原理图。
（2）完成下列填空：
（不要求有效数字）
①所给的电压表量程为______V；
②当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻的C端cm处；
V
C
D
答图1
③当物体向左做减速运动，加速度的大小为10m/s2时，电压表示数为V。
答：
（1）电路原理图如答图1所示。
（2）①6.0②3.0③1.5
分析和解：
（2）当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻的C端l0cm处，（答图2）
电压表指针在表盘中央，U1=U/2
B
C
D
左
右
答图2
a=0
l0
l
B
C
D
左
右
答图3
am
l0
x2
B
C
D
左
右
答图4
a3
当物体向左以最大加速度am=20m/s2加速运动时，弹簧的形变量为x2（答图3）
此时电压表示数为满量程，U2=U
由比例关系，解得l0=3.0cm，U=6.0V.
当物体向左做减速运动，加
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