2019年名校大學(xué)自主招生物理模擬試題一解析(含答案)

1、自然科學(xué)（物理部分）一、選擇題：本大題共 10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有 一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)是正確的，把正確選項(xiàng)前的字母填在答題卡上。1.在光滑的水平面上有一質(zhì)量為 M、傾角為。的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為 m的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過(guò)程中對(duì)斜面壓力的大小為A Mmg cos 0M msin 0cos 0B.Mmg cos 0M -msin 0cos 0C Mmg cos 0.2M +m sin 0D.Mmg cos 02-M -msin 0C分析和解：設(shè)物塊對(duì)斜面的壓力為N,物塊m相對(duì)斜面的加速度為 a1，斜面的加速度為a2,方向向左；則物塊 m相對(duì)地面的加速度

2、為ax=a icos 0 - a2, ay=a1sin 0,由牛頓第二定律得：對(duì) m 有N sinQ =m（ a1 cos日-a2）N cos 二-m& sin r對(duì) M 有 Nsin6=Ma2解得 N = Mmg cosM+msin2 H 故選C正確。2.如圖所示，用等長(zhǎng)絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、NmgN電量都相同的帶電小球固定于。點(diǎn)，B球固定在。點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時(shí)，兩懸線夾角為a能保持夾角。不變的方法是（BD ）A.同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半B.同時(shí)使A球的質(zhì)量和電量都減半C.同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電量都減半D.同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度和兩球的電量都減半分析和解：設(shè)兩球距離為 d,分析A球的受力如

3、圖示，圖中-3d2由平衡條件得 T = mg , 2mg sin 二 / 2 = F = kqA qBd同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半，則d減半，不能滿足上式， 同時(shí)使A球的質(zhì)量和電量都減半，上式仍然能滿足， 同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電量都減半，不能滿足上式，A錯(cuò)；B正確;C錯(cuò)；同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度和兩球的電量都減半，則d、q中減半，上式仍然能滿足， D正確。3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一長(zhǎng)方形導(dǎo)線框，分別以相同的角速度繞圖a、b、c、d所示的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，用Ia、Ib、Ic、Id表木四種情況下線框中電流的有效值，則(ADA . I a=IdC. Ib> IcB. Ia> IbD. Ic=Id分析和解：由Em=N

4、BS co, Em= 22 E,NBS -I=E/R,聯(lián)立求解可得I= j=一，故選A.D正確。2R4.如圖，在xOy平面內(nèi)有一列沿 x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，頻率為 2.5 Hz。在t=0時(shí)，P點(diǎn)位 于平衡位置，且速度方向向下，Q點(diǎn)位于平衡位置下方的最大位移處。 則在t= 0.35 s時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的 （ABD ）A.位移大小相等、方向相反y yB.速度大小相等、方向相同”c.速度大小相等、方向相反O -pq rD.加速度大小相等、方向相反分析和解：T=0.4s,在t=0時(shí)的波形如圖示。由波的周期性，t = 0.35 s=7T/8時(shí)的波形與t = -T/8時(shí)的波形相同，如圖虛線示，可見(jiàn)選項(xiàng) AB

5、D正確。5 .在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個(gè)光電管。若實(shí)驗(yàn)a中的光強(qiáng)大于實(shí)驗(yàn) b中的光強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)所得光電流 分別以a、b表示，則下列4圖中可能正確的是I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線（A ）Bi變?yōu)锽2,結(jié)果相應(yīng)的弧分析和解：由光電效應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律，飽和光電流與照射光的強(qiáng)度成正比，選項(xiàng)C、D錯(cuò)；由1光電效應(yīng)方程mVm=hv-W,反向截止電壓U反決te于照射光的頻率，圖線與 U軸的父 2 m1點(diǎn)坐標(biāo)值為反向截止電壓，可見(jiàn)選項(xiàng)B錯(cuò)A正確。6 .如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。有無(wú)數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以同樣的

6、速率通過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的 弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的1/3。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來(lái)的 長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則 B2/B1等于（D ）A. 2 B. 3C, 2D. <3分析和解：設(shè)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的半徑為 r,磁感應(yīng)強(qiáng) 度的大小為Bi時(shí)，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí) 與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為 M ,（見(jiàn)答圖甲）由題意 知/ POM=120° ,則該帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 軌跡是以PM為直徑的園。由幾何關(guān)系得軌跡圓半 徑為R =J3r，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2時(shí)，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N,（見(jiàn)答圖乙）由題意知/ PON=6

7、0° ,由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為 R2=r, R=mVoc工 所以曳=®=J3 qB B 'BiR27.在光滑的水平桌面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，由長(zhǎng)度為21的拉緊細(xì)線相連。以一恒力作用于細(xì)線中點(diǎn)，恒力的大小為F,方向平行于桌面。兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與恒力方向垂直。在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力方向的分量為（B ）A-亙 B .丹C. 2亙 D一匣 2mm. mm分析和解：設(shè)兩球的速度沿恒力方向的分量為vx,在垂直于恒力方向的分量為vy,在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度的兩個(gè)分量大小相等，即vx=vy,恒力F的位移為21,由動(dòng)能定理得12- 12-2F1F 2

8、1 =2 -mvx 2 -mvy =2mvy. vy =、實(shí)驗(yàn)題：共12分。根據(jù)題目要求作答。11. （12分）右圖為一直線運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)x的原理示意圖。A為U型底座,其內(nèi)部放置一絕緣滑塊B; B的兩側(cè)各有一彈簧，它們分別固連在A的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上;滑塊B還與一阻值均勻的碳膜電阻 及滑動(dòng)頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì)） 與另外的電路相連（圖中未畫(huà)出） 工作時(shí)將底座A固定在被測(cè)物體上,CD的滑動(dòng)頭相連（B與A之間的摩擦 ,如圖所示。電阻 CD及其滑動(dòng)頭向平行。當(dāng)被測(cè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方B將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)。通過(guò)電路中儀表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小。已知

9、滑塊B的質(zhì)量為0.60 kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0 X02 N/m, CD的全長(zhǎng)為9.0 cm,被測(cè)物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s 2（此時(shí)彈簧仍為彈性形變）內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源，一理想指針式直流電壓表及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。設(shè)計(jì)一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。要求：;另有一電動(dòng)勢(shì)為 9.0 V、當(dāng)加速度為零時(shí)，電壓表指針在表盤中央；當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí), 量程。（所給電壓表可以滿足要求）（1）完成電路原理圖。（2）完成下列填空：（不要求有效數(shù)字）電壓表示數(shù)為滿所給的電壓表量程為V;當(dāng)加速度為零時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻的 當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的

10、大小為 答：（1）電路原理圖如答圖1所示。cm處;10 m/s2時(shí)，電壓表示數(shù)為（2） 6.0 3.0 1.5分析和解：（2）當(dāng)加速度為零時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻的C端l處，（答圖2）電壓表指針在表盤中央，Ui=U/2當(dāng)物體向左以最大加速度 am=20m/s2加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的形變量為 （答圖3）V。mamX2 二2k0.6 20=0.03m = 3 cm2 200右此時(shí)電壓表示數(shù)為滿量程，U2=UC :l0：x2Bam答圖3左，、答圖4 a3由比例關(guān)系 E = U_/_=_U-，解得 io=3.0cm, U=6.0V.l l0 0 x2當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為a3=10 m/s2

11、時(shí)，彈簧的形變量為X3 （答圖4）電壓表示數(shù)為U3,ma30.6 10x3 = = = 0.015m = 1.5cm2k2 200E U3=,斛得 U3=1.5Vl 10 - X3評(píng)分參考：本題12分。第（1）問(wèn)3分；第（2）問(wèn)共9分，各3分。三、推理、論證題：共 32分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明和推理過(guò)程。14. （11分）A、B、C三個(gè)物體（均可視為質(zhì)點(diǎn)）與地球構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，三個(gè)物體分別受恒外力Fa、Fb、Fc的作用。在一個(gè)與地面保持靜止的參考系S中，觀測(cè)到此系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能也守恒。S'系是另一個(gè)相對(duì) S系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系，討論上述系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能在 S&

12、#39;系中是否也守恒。（功的表達(dá)式可用 Wf =F.S的形式，式中F為某個(gè) 恒力，S為在力F作用下的位移）解答：在S系中，由系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒可知，F(xiàn)a +Fb +Fc=0設(shè)在很短的時(shí)間間隔 At內(nèi)，A、B、C三個(gè)物體的位移分別為 A£、和媒由機(jī)械能守恒有 FaiSA+Fb+FC ,a =0 并且系統(tǒng)沒(méi)有任何能量損耗，能量只在動(dòng)能和勢(shì)能之間轉(zhuǎn)換。由于受力與慣性參考系無(wú)關(guān)，故在S'系的觀察者看來(lái)，系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受外力之和仍為 零，即Fa +Fb +Fc=0所以，在S'系的觀察者看來(lái)動(dòng)量仍守恒。設(shè)在同一時(shí)間間隔 At內(nèi)，S'系的位移為 AS',在S'系觀察A、B、C三個(gè)物體的位移分別為/A、&SB和/C，且有."SA =6 ： 0Sb =：S ： ；Sb興c =ZS'+iSC在S'系的觀察者看來(lái)外力做功之和為Fa，威+Fb SB +Fc SC聯(lián)