卓越聯(lián)盟自主招生選拔物理模擬測(cè)試

1、卓越聯(lián)盟自主招生選拔物理模擬測(cè)試題一、 選擇題1、木塊放在光滑的水平面上，子彈以速度V0射入木塊并穿出，木塊獲得的速度為V1，若用另一顆質(zhì)量相同但速度更大的子彈射入該木塊(彈孔不重合)，子彈穿出后木塊獲得的速度為V2，則( )A、 B、C、 D、條件不足，不能確定。解：前后兩次子彈和木塊間的相互作用力一樣大，子彈射入木塊的初速度越大，子彈穿木塊所需的時(shí)間越短，子彈對(duì)木塊的推力對(duì)木塊的沖量就越小，根據(jù)動(dòng)量定理，木塊獲得的動(dòng)量就越小，即木塊獲得的速度就越小。所以本題的正確答案為A。abK第2題圖2、如圖，絕熱隔板把絕熱氣缸分隔成體積相等垢兩部分，隔板與氣缸壁光滑接觸但不漏氣，兩部分中分別存有等質(zhì)量

2、、同溫度的同一種氣體。氣體的分子勢(shì)能可忽略不計(jì)，但通過電熱絲對(duì)氣體a加熱一段時(shí)間后，各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)(氣缸的形變不計(jì))，則( )A、氣體b的溫度升高； B、氣體a的壓強(qiáng)變??；C、氣體a和b增加的內(nèi)能相等； D、氣體a增加的內(nèi)能大于氣體b增加的內(nèi)能。解：氣體a被加熱后，溫度升高，壓強(qiáng)增大，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)氣體b做功，氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，所以答案A正確； 因?yàn)榛钊强梢宰杂梢苿?dòng)的，加熱前兩邊氣體等壓，因?yàn)榧訜?，a中壓強(qiáng)增大，推動(dòng)活塞右移，對(duì)b做功，b的內(nèi)能增大，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)變大，所以氣體a的壓強(qiáng)也變大。所以B錯(cuò)； 因?yàn)闅怏wa和b為等質(zhì)量的同種氣體，它們的分子勢(shì)能又忽略不計(jì)

3、，根據(jù)氣體狀態(tài)方程(蓋呂薩克定律：，因加熱后活塞向右移動(dòng)，所以，所以，所C錯(cuò)，D對(duì)。本題的正確答案為A、D。3、如圖在一通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的正下方有一電子沿與導(dǎo)線平行的方向運(yùn)動(dòng)，則在此后短時(shí)間內(nèi)，此電子將：IVab第3題圖A、沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大；B、沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小；C、沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大；D、沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小。解：由左手定則知，電子受到直線電流的磁場(chǎng)的洛侖茲力的方向向下，所以電子沿路徑b運(yùn)動(dòng)，因粒子子所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越來越小，但由于洛侖茲力總不做功，所以電子的的速率不變，再由BqV=mV2/R,知R會(huì)越來越大。故本題答案為C。EGHF第

4、四題圖4、如圖所示，有三塊截面為等腰直角三角形的透明材料，(圖中的、)恰好拼成一個(gè)正方形棱鏡。從E點(diǎn)垂直于邊射入的單色光在F處發(fā)生全反射，在G、H連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出，若該單色光在三塊材料中的傳播速率依次為V1、V2、V3，下列關(guān)系中正確的是( )A、 B、C、 D、解：在F點(diǎn)發(fā)生全反射，說明，而在G點(diǎn)發(fā)生近法線折射知：，另由可知。故選答案B、D。5、用能量為E=12.8eV的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，則受激氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能出現(xiàn)譜線的條數(shù)最多為( )A、4條。； B、5條； C、6條； D、7條解：基態(tài)氫原子吸收12.8eV的能量后，其能量變成-13.6eV+12.8eV-0.85eV

5、，處于第四能級(jí)(n=4的激發(fā)態(tài))，它向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)產(chǎn)生條譜線。AB第6題圖6、如圖所示，光滑的軌道的下端離地0.8m,質(zhì)量為m的A球從軌道上端無初速釋放，到下端時(shí)與質(zhì)量為也為m的B球正碰，B球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的的水平距離為0.8m，則A球釋放的位置離B球的高度h可能是( )A、0.6m； B、1m； C、0.1m; D、0.2m解：兩種臨界狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)A和B發(fā)生完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律容易得到。設(shè)B球飛出光滑軌道的下端做平拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t時(shí)間落地：則有 即 解得t=0.4s，則B球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度必須滿足。若A球和B球發(fā)生完全彈性碰撞：它們?cè)谂?/p>

6、撞后，互相交換速度，所以A球在和B球碰撞前必須具有2m/s的速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：設(shè)A球從離B球h1高處無初速放下：到達(dá)光滑軌道的最低端具有2m/s的速度，由機(jī)機(jī)械能守恒定律：可求出A球釋放的高度h1=0.2m； 當(dāng)B球和A球發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)，要求碰后它們具有2m/s的速度，則由動(dòng)量守恒定律知：A球和B球碰前必須具有4m/s的速度，也用同樣的方法可求出A球從離B球高h(yuǎn)2=0.8m 所以A球釋放的初始位置，距離B球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度h必須滿足: 的條件。所以本題的答案為A、D。ab第7題圖7、如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩，兩端各系一個(gè)小球，球a置放于地面, 球b被接到與細(xì)桿

7、同一水平的位置，在繩剛被拉直時(shí)放手，使球b從靜止?fàn)顟B(tài)向下擺動(dòng)。設(shè)兩球質(zhì)量相等，則球a剛要離地時(shí)，跨越細(xì)桿的兩段繩間的夾角為( )。A、；ab第7題解圖TVmgB、C、D、解：在a球離地前，釋放后的b球一直以為半徑做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)b球下擺至某一位置時(shí)，速度為V，擺線與水平 方向成角，如第七題圖解。取小球和地球?yàn)橄到y(tǒng)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。選懸點(diǎn)O所在高度為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，則有：，由此得。當(dāng)T=mg時(shí)，a球剛好離地，對(duì)b球可列出法向牛頓第二定律方程： 化簡(jiǎn)得。故本題答案選A。8、真空中，在半徑為R的接地金屬球外，與球心O相距為a(aR)處，置一點(diǎn)電荷q，不計(jì)接地導(dǎo)線上電荷的影響，則金屬球表面

8、上的電荷總量為( ) A、-q; B、； C、 D、ROaq第8題圖解：設(shè)金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)表面上的電荷總量為，但不是均勻地分布在球表面上的，不過金屬球?yàn)榈葎?shì)體。且由于接地金屬球的電勢(shì)為0.而球表面上的電荷距球心的距離相同，所以，解得V1V1，所以本題的答案選B。二、 填空題VYYXZOBBabL第9題圖9、一寬為L(zhǎng)的長(zhǎng)方導(dǎo)體板，放在均勻磁場(chǎng)中，磁 感應(yīng)強(qiáng)度B與板面垂直，導(dǎo)體板的兩個(gè)側(cè)面上各有一滑動(dòng)接頭，通過兩垂直導(dǎo)體板的導(dǎo)線與一直流電壓表的兩端a、b相聯(lián)接，如圖所示。當(dāng)電壓表以的速度V沿x軸方向滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為 ；若電壓表保持靜止，導(dǎo)體板以恒定的速度V沿X軸方向滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為

9、 ; p 這時(shí)電壓表兩端a、b的電勢(shì)差為 。解：導(dǎo)線ab切割磁感應(yīng)線，由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式可得ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv, 兩端電勢(shì)差也為BLv；同理，ab不動(dòng)，導(dǎo)體板運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體板內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)和ab運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等大，故電壓表的讀數(shù)也為BLv，兩者一起運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線ab和導(dǎo)體板中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等大、反向，總電動(dòng)勢(shì)為零，回路中沒有電流，電壓表的也為零；但ab間有電勢(shì)差，其值也為BLv. 0 1 2 3 (n-1) n 第10題圖10、電動(dòng)勢(shì)均為的n個(gè)電池串聯(lián)，從中抽出0, 1，2, 3， ，(n-1) , n個(gè)電池串聯(lián)，如圖所示，現(xiàn)將一電容C的一端與0端相接，另一端依次與1，2, 3，(n-1

10、) , n端接觸，在此充電過程中，電源所的總功A和電容總的電能W分別為A= ；W= 。 知識(shí)準(zhǔn)備：電容器的儲(chǔ)能表達(dá)式：由于上式中為平行板電容器的容積，因此就是電容器中單位體積的儲(chǔ)能，我們稱之為電場(chǎng)的能量密度，記為，則(式中的為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù))。此式雖然是由平行板電容器導(dǎo)出，但它對(duì)各向同性的電介質(zhì)及真空中的所有類型的電場(chǎng)都成立。而整個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)能量可以通過對(duì)體積求和來得到。解：當(dāng)電容器接到K個(gè)抽頭時(shí)，電容器的充電電壓為，帶電量為。、現(xiàn)在接K+1個(gè)抽頭，電容的帶電量變?yōu)?，新增電量為。充電過程中第(k+1)個(gè)電池做功為，將各次充電做的功相加，得電源所做的總功為：最后電容器上電壓為，故總能

11、量為三、 實(shí)驗(yàn)題：11、在給定傾斜度的氣墊導(dǎo)軌上測(cè)定滑塊自靜止于A位置下滑至另一位置P的瞬時(shí)速度。給出儀器用具有：氣墊導(dǎo)軌，一個(gè)光電門(配有光電計(jì)時(shí)器)，五個(gè)寬度不同的U形擋光片，一把卡尺。(1)請(qǐng)寫出測(cè)量的原理公式；(2)簡(jiǎn)述測(cè)量方法；(3)簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)處理方法(只需給出一種)。解：(1)測(cè)量原理公式為：，式中的V為滑塊經(jīng)某一位置時(shí)的瞬時(shí)速度，為擋光片擋光距離，為經(jīng)過距離所需的時(shí)間。(2)測(cè)量方法：將光電門放在P位置；任取一個(gè)擋光片安裝在滑塊上，并將第一個(gè)擋光片置于A位置，使滑塊下滑，經(jīng)過P位置；依次換上不同厚度(由卡尺測(cè)出 )的擋光片，分別記錄五個(gè)擋光片經(jīng)過P位置的擋光時(shí)間(i=1,2,34,

12、5), 對(duì)每一個(gè)進(jìn)行多次測(cè)量。(3)數(shù)據(jù)處理方法：方法一：用作圖法處理，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖像，是一條直線，將所得直線外延，取，對(duì)應(yīng)的，即為待測(cè)的瞬時(shí)速度?；蛴脤?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖像(近似一條直線)，將所得直線外延，取，對(duì)應(yīng)的即為所測(cè)的瞬時(shí)速度。方法二：用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)作線性擬合，截距即所得結(jié)果。12、要測(cè)一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：(A)待測(cè)線圈L(阻值約為2歐，額定電流2A)；電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻)；(電流表A2(量程3.0A，內(nèi)阻r2約為0.2歐)；(D)滑動(dòng)變阻器R1(010歐)；(E)滑動(dòng)變阻器R2(01K；(F)定值電阻R3=10歐；(G)定值電阻R4

13、=100歐；(H)電源(電動(dòng)勢(shì)約為9V，內(nèi)阻很小；(I)單刀單擲開關(guān)兩只S1、S2，導(dǎo)線若干。I2/AI1/A 3.0 2.0 1.0 0 第12題要求實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變滑線變阻器的阻值，在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得爼A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2，然后利用I1 I2圖像求出線圈的電阻RL。(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用 , 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 ；(2)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖(器材用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示)；(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān) ；(4)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出I1I2圖像(如圖所示，則線圈的直流電阻RL= (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。A1A2A1LR3RLr1(a)A1A2A1LR3RLr1(b)ES1S2第12題圖解：雖

14、然測(cè)電阻方法很多，但從題目給出的器材來看，這里應(yīng)選擇伏安法測(cè)電阻。由于本給出的器材中沒有電壓表，但電流有兩只，且電流表A1的內(nèi)阻已知，因此我們可以想到用電流表A1來間接測(cè)電壓（相當(dāng)于改裝成電壓表），用電流表A2來測(cè)電流，考慮到被測(cè)電阻較小，應(yīng)選用外接法，設(shè)計(jì)測(cè)量電路如圖（a）所示。為了盡量減小測(cè)量中電表的讀數(shù)誤差，我們?cè)趯?shí)際測(cè)量中一般要求電流表與電壓表的指示值不得低于其最大量程的1/3，通過計(jì)算我們不難發(fā)現(xiàn)，按圖（a）所示的電路進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)定值電阻選用時(shí)，若通過電路調(diào)節(jié)使A1表指針接近満偏時(shí)，A2表中的電大電流約為，我們可以通過適當(dāng)?shù)目刂齐娐穪碚{(diào)節(jié)使流過表A2的最大電流不超過其量程，使之完全符

15、合測(cè)量的要求。考慮到題目給出的電源內(nèi)陰很小，其電動(dòng)勢(shì)約為9V，真如出了測(cè)量電路的最大電壓，為使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)量多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2，故控制電路宜采用分壓式控制電路，滑動(dòng)變阻器選用R1。再考慮到被測(cè)量電阻的實(shí)物模型為一自感線圈，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量完畢，斷開電路總開關(guān)時(shí)線啳易產(chǎn)生自感現(xiàn)象，會(huì)燒毀電流表A1，因此需要對(duì)此電表進(jìn)行保護(hù)，可以用一開關(guān)S2串聯(lián)在電流表A1所在的支路上，電路解體時(shí)先斷開S2，就可以解決這一問題。通過以上分析，我們?cè)O(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)電路如圖（b）所示。用如圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)電路起先實(shí)驗(yàn)，若在某次合適的實(shí)際量中，兩電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，則有故得四、

16、 計(jì)算題ABF第13題圖13、光滑水平桌面上的厚木板質(zhì)量為M，它的上面有一個(gè)半徑為R的球穴，如圖所示，球穴的深度為，一個(gè)半徑為R，質(zhì)量為m的小球放在球穴中，A、B點(diǎn)是通過球心的豎直剖面中板面與球的接觸點(diǎn)。試分析計(jì)算，沿水平方向作用于木板的力F至少多大，球才會(huì)出球穴中翻出來？ 解：對(duì)球：隨著拉力F的增大，木塊對(duì)球的支持力N的作用點(diǎn)，將從球穴的最低處沿球穴表面逐漸右移，其方向與力的作用點(diǎn)的切線方向垂直，也逐漸左偏，且逐漸增大。當(dāng)N的作用點(diǎn)移到球穴最左邊時(shí)，球?qū)⒗@球與球穴接觸的最左邊的接觸點(diǎn)翻出球穴。設(shè)球處于要翻還未翻出的狀態(tài)時(shí)，球穴對(duì)球的最大作用力為N，它與豎直方向的夾角為，則在水平方向上，在豎直

17、方向上，Nmga第13題解圖F所以，此時(shí)球處于即將翻出的臨界狀態(tài)。這時(shí)整體的加速度。對(duì)整體：根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律有：，其中而，解得：。Oyd放射源AB第14題圖(a) 14、如圖（a）所示，有一粒子源發(fā)射具有沿軸線ABO方向，但速度大小各不相同的粒子，粒子質(zhì)量均為m，帶電量均為q（q0）,A、B是兩個(gè)閥門，閥門后是一對(duì)平行極板，兩板間距離為2d，上極板接地，下極板的電勢(shì)隨時(shí)間關(guān)系如圖（b）所示，O處是一與軸垂直的接受屏。以O(shè)為原點(diǎn)，垂直于軸線ABO向上為y坐標(biāo)軸，不同速度的粒子打在接受屏上對(duì)應(yīng)不同的坐標(biāo)，其余尺寸見圖(a).已知關(guān)系式，某時(shí)刻A開啟，t/2后A關(guān)閉，又過t/2后B開啟，再過t/

18、2后B也關(guān)閉。以B開啟時(shí)刻作為圖（b）中計(jì)時(shí)零點(diǎn)。粒子重力不計(jì)，粒子間的相互作用力也不計(jì)，求：（1）能穿過A和B的粒子的最大速度和最小速度；（2）上述兩類粒子打到接受屏上的y坐標(biāo)。U0t2t3t4tt2U0-U0第14題圖（b）解：（1）對(duì)應(yīng)t/2時(shí)刻剛好從A處進(jìn)入的粒子在運(yùn)動(dòng)了t/2時(shí)間后（對(duì)應(yīng)B剛開始）正好到達(dá)B處，即 對(duì)應(yīng)A開啟時(shí)就射出的粒子在B處將要關(guān)閉時(shí)離開B孔，即得（2）對(duì)應(yīng)的粒子在t=0時(shí)刻射出B，又經(jīng)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中也運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即在時(shí)刻t離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做斜向勻速運(yùn)動(dòng)。在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中側(cè)移豎直速度在無電場(chǎng)區(qū)間再偏轉(zhuǎn)距離，故，即坐標(biāo)為0.15d。對(duì)的粒子在射出B時(shí)刻為，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)還需。即在時(shí)刻2t時(shí)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，而穿過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)還需時(shí)間1.5t，這表明在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩水平板間電壓先保持2U0，后改為反向的U0，對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為t和t/2，則在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)移：出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的豎直速度在無電場(chǎng)區(qū)間再偏轉(zhuǎn)距離：故，即y軸的坐標(biāo)為。MMh第15題圖15、如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直懸掛著，它的下端連接質(zhì)量為M的平板，平板的上方h處有一質(zhì)量也為M的小物塊，今使系統(tǒng)從彈簧處于自由長(zhǎng)度狀態(tài)，平板和小物塊從靜止開始釋放。當(dāng)平板第一次降落到受