2024年中國科學技術大學創(chuàng)新班物理試題答案詳解

年中科大少年班創(chuàng)新班入圍考試物理試題考試時間:2024年3月9日上午10:30-12:10單選題(共5題，每小題選對得4分，選錯扣1分，不選得0分)一名雜技演員拋5個球，任意時刻都有4個球在空中，1個球在手上。則每個小球每次在手上停留的時間為().B.C.D.如圖，地面上有一個質(zhì)量為，頂角為，底角分別為的斜劈，在其兩個側(cè)面分別放上一個質(zhì)量為的小滑塊。所有接觸面光滑。則地面對斜劈的支持力為().3.如圖，彈簧秤可簡化為一根豎直放置的勁度系數(shù)為的彈簧和一個重為的托盤。將一個重為的面團按以下兩種方式分別放在彈簧秤上：(1)將面團靜止放在托盤上；(2)使面團在托盤上方高為處自由下落，且。兩種情況的最大示數(shù)分別為().A.B.C.D.4.真空中有勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子從原點以射出。其中分別是方向上的基矢。經(jīng)過充分長時間后，下列說法正確的是().A.帶電粒子在區(qū)域B.帶電粒子在區(qū)域C.帶電粒子在平面上D.帶電粒子所在區(qū)域與電性有關，無法判斷5.介子會發(fā)生衰變,反應方程式為，即生成一個介子和一個子中微子。在云室中觀測到介子衰變時產(chǎn)生部分粒子的軌跡如圖。軌跡所在平面與磁場垂直，兩段圓弧相切于點，且。則和粒子的動量之比為()。A.B.C.D.二.多選題(共4題,每小題可能有不止一個正確選項,全部選對得5分,部分選對得2分，有錯選或不選得0分).6.如圖，是兩塊平行放置的無限大金屬板。板帶電、板帶點，下列說法正確的有().A.板左表面和板右表面帶電量一定相等B.板左表面和板右表面帶電量不一定相等C.板右表面帶電量為D.板右表面帶電量為7.自動體外除顫器可通過產(chǎn)生如圖所示的脈沖電流，終止心臟不協(xié)調(diào)的電活動，使患者恢復竇性心律。右圖是自動體外除顫器的簡化電路，電源為普通交流電源，電容

。下列說法正確的有().A.電感越大，脈沖電流峰值越小

B.電感越小，脈沖電流持續(xù)時間越長C.電容越小，放電持續(xù)時間越長

D.開關撥到處，待電容器兩端電壓為時將開關撥到處。則本次放電通過人體的電量為8.下列不屬于干涉現(xiàn)象的有().A.白光通過小孔成像

B.白光照射肥皂膜形成條紋C.白光透過三棱鏡

D.白光照射水面上的油膜9.已知原子核中核子平均質(zhì)量隨原子序數(shù)變化如右圖所示。下列說法正確的有().A.裂變成和一定吸收核能B.裂變成和一定釋放核能C.和聚變成一定吸收核能D.和聚變成一定釋放核能三.填空題(計20分，第10題5分，第11題每空3分).

10.在地球表面與豎直方向成角發(fā)射一物體，初速度為其中為地球質(zhì)量，為地球半徑。則該物體離地面的最大距離為________。11.某物理興趣小組探究超級電容的充放電與儲能。電路如圖，使用的器材有:超級電容一只，直流電源(5V，內(nèi)阻可忽略)一個，電阻箱()兩個，滑動變阻器(阻值較大，額定電流2A)一個，電壓表(量程)一個，電流傳感器(連接到電腦)一個，發(fā)光二極管兩個，開關導線若干。電表和二極管均為理想元件。(1)電容器充電過程中，想提高電容兩端的電壓，應將滑片向________(選填“左”，“右”)移動.(2)某次實驗中，完成充電后電壓表讀數(shù)如圖所示，電容器兩端的電壓為________.(3)另一次實驗中，小組成員將電容充電至0.8V.隨后進行放電實驗。電流傳感器記錄的關系如圖所示，則充電完成時電容器帶電量為________，電容器的電容為________。(4)放電過程中，發(fā)光二極管________(選填)發(fā)光。四.計算題(第12、13題每題15分，第14題10分，如有無法手算的題目，可列出最終字母表達式并將數(shù)字帶入).12.一艘飛船的艙壁被太空垃圾撞出一個圓形小洞，八分鐘內(nèi)氣壓從下降到。飛船體積，艙內(nèi)溫度為。艙內(nèi)空氣可視為摩爾質(zhì)量為（改成mol）的理想氣體。試估算小洞的直徑。已知擺角不大的單擺可視為簡諧振子，擺角滿足，在這一近似下考慮如下問題。如圖，單擺的原長為，物塊的質(zhì)量為，用外力在物塊擺動過程中緩慢勻速上拉，懸點不變而擺長逐漸縮短(所謂“緩慢”指的是一個周期內(nèi)擺長變化可略)。(1)求出擺長為，最大擺角為時繩中張力的表達式，并求出一個周期內(nèi)拉力的平均值。，已知(2)一個周期內(nèi)擺長變化，試求一個周期內(nèi)拉力做的功，用、及其他已知量表示。(3)求出擺長變化(相應地，擺角改變)時單擺能量的變化量，用、及其他已知量表示。(4)利用能量守恒，證明存在一個形如的不變量，并求出的值。14.一種反射式光纖位移傳感器可以實現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲，相距為，直徑均為，折射率為1.25。下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。激光在內(nèi)多次全反射后從下端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射至下端面，下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關。(1)從下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的值。(2)被測物體自上而下微小移動，使下端面從