2022年陜西省西安交通大學(xué)少年班自主招生物理試題及答案詳解

2022年西安交通大學(xué)少年班物理試題1.一個桿長，在右方處掛一重物，另一端桌面與杠桿系一根繩子。靜止時繩子受到的力，一個重為的小球以每秒的速度從右向左滾動，（）秒時繩子受到的力會被完全抵消.A.B.C.D.2.一個特殊體溫計(jì)，放入冰水混合物中時液面于20格，在標(biāo)準(zhǔn)時大氣壓下放入沸水，液面于70格，共120格。體溫計(jì)測量范圍是多少？（汞凝固點(diǎn)為-39）（）。A.B.C.D.3.月球探測車每向地球發(fā)送一次信號。一次探測車發(fā)現(xiàn)前方處有一障礙物，再發(fā)送障礙物，再一次收到信號時自動剎車故障，科學(xué)家決定手動剎車。已知地球與月球距，電磁波在真空中傳播速度為，控制需要，探測車停止時，距障礙物（）.4.有一底部面積為，高的容器，容器質(zhì)量不計(jì)，水面高。將底面積為，高為的長方體浸入水中，底部距水面，測力計(jì)示數(shù)為。（1）求的密度；（2）容器底部的壓強(qiáng)；（3）容器對桌面的壓力；（4）若往容器里加入若干水，測力計(jì)示數(shù)為，求容器底部壓強(qiáng)。5.如圖的力學(xué)體系，求：（1）繩對拉力；（2）繩對墻的拉力；（3）的浮力；6.毫安是放電時間與電流大小之積，風(fēng)力發(fā)電機(jī)配有風(fēng)葉，太陽能板與蓄電池，最大輸出功率是風(fēng)葉收到最大風(fēng)速時的輸出功率。左下為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的銘牌。風(fēng)葉最大風(fēng)速最大輸出功率太陽能板面積輸出功率蓄電池容量（1）若每平方米發(fā)電功率，光轉(zhuǎn)電效率為，則太陽能電池板輸出功率是多少？（2）若風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)時面積為，風(fēng)速為，空氣密度為，則輸出功率是多少？7.若一個蠟燭置于一個凸透鏡前，不論如何移動光屏，總呈出一個圈狀，原因是______。將蠟燭置于透鏡一倍焦距內(nèi)，為呈出一清晰的像，應(yīng)將一個______（近視/遠(yuǎn)視）鏡置于透鏡前。8.構(gòu)建如圖所示的電路，方向都是向右，則通過電流表的電流為（）.A.B.C.D.9.如圖所示的光學(xué)體系，凸透鏡的焦距為，凸透鏡與平面鏡的距離為，將一個物體放在凸透鏡2倍焦距之外的光軸上，則可以成______個實(shí)像，______個虛像。10.已知庫侖力滿足，電容器間的電場強(qiáng)度大小滿足，一個物體從電容器左端沿電場中央進(jìn)入電容器并向右運(yùn)動，其質(zhì)量為，電荷量為，速度為，電容器長度，寬度為，電壓為.（1）當(dāng)電荷離開虛線至右側(cè)時，相比于磁場正中央偏離了多少？（2）若物體變輕，方向如何變，若電容器兩極板間距變小，方向如何變？（不變，向上或向下偏）11.左圖為電路圖，右圖為滑動變阻器功率隨電阻的變化圖像。（1）求滑動變阻器的最大功率；（2）此時滑動變阻器的電阻是多少？（3）設(shè)電路電流為，求滑動變阻器電壓隨的變化圖像。12.如圖，在物體左右面通過如圖所示的電流，并加豎直向上的勻強(qiáng)磁場，則前后兩個面間會有微小電壓，求：（1）前后兩個面哪個面電勢高；（2）已知單位體積導(dǎo)體中載流子數(shù)為，導(dǎo)體寬，高，求前后兩個面之間的電場強(qiáng)度；（3）求前后面的電勢差。2022年西安交通大學(xué)少年班物理試題參考答案1、記杠桿總長為，由杠桿平衡條件得當(dāng)繩子拉力為0時，設(shè)小球距離支點(diǎn)，滿足小球做勻速運(yùn)動，運(yùn)動時間滿足解得，故選B.2、由題意得，一格代表的溫度為，其20格對應(yīng)，故0格對應(yīng)，120格對應(yīng)，但是因?yàn)楣哪厅c(diǎn)為，達(dá)到這個溫度會凝固，無法使用，故溫度計(jì)范圍為，故選D.3、由題意得，探測車速度為，收到信號時距離發(fā)出信號的時間間隔為，此時探測器又向前行駛，科學(xué)家決定剎車，車向前行駛，故最終距離為.4、（1）所受到的浮力為由受力平衡得（2）物塊浸入水后，液面會有所升高，升高的是柱體，其底面積為兩者底面積之差，故有：解得（3）對容器、水、物塊整體分析，則有則支持力（4）可以選取液體為研究對象，則液體受力為物體向下的壓力（浮力的反作用力），自身不變的重力以及容器底的支持力，則有物體受力平衡，有解得5、（1）對分析得，繩上拉力為（2）滑輪兩側(cè)繩上張力相對，對滑輪分析得（3）對分析6、（1）（2）風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能，考慮時間內(nèi)與風(fēng)葉接觸，推動它轉(zhuǎn)動的空氣體積為，則它們攜帶的動能為則單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能為.7、不論怎么移動光屏都無法成像，則物體在焦點(diǎn)或者一倍焦距之內(nèi)，經(jīng)透鏡折射后成平行光束或者發(fā)散的光束，無法會聚成像。光線需要發(fā)散一些，故應(yīng)該用近視眼鏡。8、由課上講過的回路電壓和節(jié)點(diǎn)電流方程可以輕松解答。取左邊的回路和右下節(jié)點(diǎn)，假設(shè)通過電阻的電流為，方向向下，右下角電流為，方向向右，則有：解得，故電流都與假設(shè)方向相反，電流由到，大小為.9、本題考到了光學(xué)成像問題，以及逐次成像的概念。透鏡會成一個實(shí)像，實(shí)像會經(jīng)平面鏡反射成一個虛像，光線返回，第二次成像的像會作為第三次成像的物，再經(jīng)過凸透鏡成像，故會有2個實(shí)像，一個虛像。10、（1）分解運(yùn)動，物體在水平方向參與的是勻速直線運(yùn)動，數(shù)值方向是勻速直線運(yùn)動。水平：豎直：由牛頓第二定律得場強(qiáng)豎直方向勻加速運(yùn)動的位移為帶入可得（2）物體在豎直方向的偏移大小由加速度與運(yùn)動時間一起決定，運(yùn)動時間不變，則只需分析加速度變化。，可見物體變輕加速度增大，極板間距減小加速度增大，兩者都會導(dǎo)致豎直方向運(yùn)動變大，向下偏移。11、（1）由圖像可得，最大功率為。設(shè)變阻器電阻為，則其功率為可見分母的一部分是對勾函數(shù)，則時對勾函數(shù)取得最小值，取得最大值由圖像的電阻為.（3）可見變化關(guān)系是二次函數(shù)，可以根據(jù)其特殊點(diǎn)畫出圖像。12、本題考的