2010年華約自主招生物理試題（精校帶解析）-歷年自主招生考試物理試題大全

注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有一個或多個選項是正確的，把正確選項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θ的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為m的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過程中對斜面壓力的大小為（C）θθA．B．C．D．【答案】C【解析】設(shè)物塊對斜面的壓力為N，物塊m相對斜面的加速度為a1，斜面的加速度為a2，方向向左；BAOθ2．如圖所示，用等長絕緣線分別懸掛兩個質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點，B球固定在O點正下方。當(dāng)A球靜止時，兩懸線夾角為θ．能保持夾角BAOθA．同時使兩懸線長度減半B．同時使A球的質(zhì)量和電量都減半C．同時使兩球的質(zhì)量和電量都減半D．同時使兩懸線長度和兩球的電量都減半BABAOθFmgTθd【解析】設(shè)兩球距離為d，分析A球的受力如圖示，圖中3．勻強(qiáng)磁場中有一長方形導(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表示四種情況下線框中電流的有效值，則（AD）aabcdA．Ia=IdB．Ia>IbC．Ib>IcD．Ic=Id【答案】AD【解析】由Em=NBSω、Em=E、I=E/R、聯(lián)立求解可得I=、故選A、D正確。yPQOx4．如圖，在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸傳播的簡諧橫波，頻率為2.5Hz。在t=0時，P點位于平衡位置，且速度方向向下，Q點位于平衡位置下方的最大位移處。則在t=0.35s時，yPQOxA．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【答案】ABD【解析】T=0.4s，在t=0時的波形如圖示。#網(wǎng)yyPQOx由波的周期性，t=0.35s=7T/8時的波形與t=T/8時的波形相同，如圖虛線示，可見選項ABD正確。5．在光電效應(yīng)實驗中，先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個光電管。若實驗a中的光強(qiáng)大于實驗b中的光強(qiáng)，實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線分別以a、b表示，則下列4圖中可能正確的是（A）AA0IUCab0IUab0IUDba0IUBab【答案】A【解析】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C、D錯；由光電效應(yīng)方程反向截止電壓U反決定于照射光的頻率，圖線與U軸的交點坐標(biāo)值為反向截止電壓，可見選項B錯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，P為磁場邊界上的一點。有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進(jìn)入磁場。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/3。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的B1變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话?，則B2/B1等于（D）PPA．2 B．3 C． D．【答案】DOOMPPNO答圖甲答圖乙B1B2rr【解析】設(shè)圓形區(qū)域磁場的半徑為r，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1時，從P點入射的粒子射出磁場時與磁場7．在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為2l的拉緊細(xì)線相連。以一恒力作用于細(xì)線中點，恒力的大小為F，方向平行于桌面。兩球開始運(yùn)動時，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A． B． C． D．【答案】B二、實驗題：共12分。根據(jù)題目要求作答。11．（12分）右圖為一直線運(yùn)動加速度測量儀的原理示意圖。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的兩個內(nèi)側(cè)壁上；滑塊B還與一阻值均勻的碳膜電阻CD的滑動頭相連（B與A之間的摩擦及滑動頭與碳膜間的摩擦均忽略不計），如圖所示。電阻CD及其滑動頭與另外的電路相連（圖中未畫出）。學(xué)￥BBCD左右A工作時將底座A固定在被測物體上，使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動方向平行。當(dāng)被測物體加速運(yùn)動時，物塊B將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動。通過電路中儀表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小。已知滑塊B的質(zhì)量為0.60kg，兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0×102N/m，CD的全長為9.0cm，被測物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s2（此時彈簧仍為彈性形變）；另有一電動勢為9.0V、內(nèi)阻可忽略不計的直流電源，一理想指針式直流電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線。設(shè)計一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。要求：①當(dāng)加速度為零時，電壓表指針在表盤中央；②當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動時，電壓表示數(shù)為滿量程。（所給電壓表可以滿足要求）（1）完成電路原理圖。CCD（2）完成下列填空：（不要求有效數(shù)字）①所給的電壓表量程為______V；②當(dāng)加速度為零時，應(yīng)將滑動頭調(diào)在距電阻的C端cm處；③當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動，加速度的大小為10m/s2時，電壓表示數(shù)為V【答案】（1）電路原理圖如答圖1所示。（2）①6.0②3.0③1.5VVCD答圖1三、推理、論證題：共32分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明和推理過程。14.（11分）A、B、C三個物體（均可視為質(zhì)點）與地球構(gòu)成一個系統(tǒng)，三個物體分別受恒外力FA、FB、FC的作用。在一個與地面保持靜止的參考系S中，觀測到此系統(tǒng)在運(yùn)動過程中動量守恒、機(jī)械能也守恒。S'系是另一個相對S系做勻速直線運(yùn)動的參考系，討論上述系統(tǒng)的動量和機(jī)械能在S'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)動過程中動量守恒可知，學(xué)#FA+FB+Fc=0①設(shè)在很短的時間間隔Δt內(nèi)，A、B、C三個物體的位移分別為由機(jī)械能守恒有②并且系統(tǒng)沒有任何能量損耗，能量只在動能和勢能之間轉(zhuǎn)換。③由于受力與慣性參考系無關(guān)，故在S'系的觀察者看來，系統(tǒng)在運(yùn)動過程中所受外力之和仍為零，即FA+FB+Fc=0④所以，在S'系的觀察者看來動量仍守恒。⑤設(shè)在同一時間間隔Δt內(nèi)，S'系的位移為ΔS'，在S'系觀察A、B、C三個物體的位移分別為，且有分，⑧式2分，得出機(jī)械能守恒結(jié)論⑨給2分。四、計算題：共26分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步驟。只寫出最后結(jié)果的不能得分。15.（12分）衛(wèi)星攜帶一探測器在半徑為3R（R為地球半徑）的圓軌道上繞地球飛行。在a點，衛(wèi)星上的輔助動力裝置短暫工作，將探測器沿運(yùn)動方向射出（設(shè)輔助動力裝置噴出的氣體質(zhì)量可忽略）。若探測器恰能完全脫離地球的引力，而衛(wèi)星沿新的橢圓軌道運(yùn)動，其近地點b距地心的距離為nR（n略小于3），求衛(wèi)星與探測器的質(zhì)量比。（質(zhì)量分別為M、m的兩個質(zhì)點相距為r時的引力勢能為GMm/r，式中G為引力常量）aab解析：設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，探測器質(zhì)量為m'，當(dāng)衛(wèi)星與探測器一起繞地球做圓周運(yùn)動時，由萬有引力定律和牛頓第二定律得①②設(shè)分離后探測器速度為v'，探測器剛好脫離地球引力應(yīng)滿足③16.（14分）如圖，三個面積均為S的金屬板A、B、C水平放置，A、B相距d1，B、C相距d2，A、C接地，構(gòu)成兩個平行板電容器。上板A中央有小孔D。B板開始不帶電。質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的液滴從小孔D上方高度為h處的P點由靜止一滴一滴落下。假設(shè)液滴接觸B板可立即將電荷全部傳給B板。油滴間的靜電相互作用可忽略，重力加速度取g。hhBACDP（1）若某帶電液滴在A、B板之間做勻速直線運(yùn)動，此液滴是從小孔D上方落下的第幾滴？（2）若發(fā)現(xiàn)第N滴帶電液滴在B板上方某點轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動，求此點與A板的距離H。（以空氣為介質(zhì)的平行板電容器電容C=S/（4πkd），式中S為極板面積，d為極板間距，k為靜電力常量。）解析：（1）根據(jù)題意，A、B板與B、C板構(gòu)成的兩個平行板電容器的電容分別為①②設(shè)第n滴帶電液滴可在A、B板之間做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)?shù)趎滴帶電液滴處于A、B板之間時，B板所帶電荷量為電荷量分別記為U'、Q1'和Q2'。B板所帶電荷量為Q1'+Q2'=（N－l）q