2012年華約自主招生物理試題解析

1、2012年華約自主招生物理試題 解析答案：C解析：帶有等量異種電荷的板狀電容器其電場(chǎng)線應(yīng)該垂直于極板，選項(xiàng)C正確。【點(diǎn)評(píng)】此題以板狀電容器切入，意在考查電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)。2一銅板暴露在波長(zhǎng)=200nm 的紫外光中，觀測(cè)到有電子從銅板表面逸出。當(dāng)在銅板所在空間加一方向垂直于板面、大小為 E=15V/m 的電場(chǎng)時(shí)，電子能運(yùn)動(dòng)到距板面的最大距離為10 cm。 已知光速 c與普朗克常數(shù)h 的乘積為1.2410-6eVm， 則銅板的截止波長(zhǎng)約為 （ ） A240nm B260nm C280nm D300nm答案：B解析：由動(dòng)能定理，-eEd=0-Ek0，解得從銅板表面逸出光電子的最大初動(dòng)

2、能為Ek0=1.5eV。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，Ek0=hc/-W，W= hc/0。聯(lián)立解得0=264nm，選項(xiàng)B正確?！军c(diǎn)評(píng)】此題以暴露在紫外光中的銅板切入，意在考查光電效應(yīng)、動(dòng)能定理、愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其相關(guān)知識(shí)。3若實(shí)心玻璃管長(zhǎng)40cm，寬4cm，玻璃的折射率為2/ ，光從管的左端正中心射入，則光最多可以在管中反射幾次（ ） A5 B6 C7 D8 【點(diǎn)評(píng)】此題以光在玻璃管中的傳播切入，意在考查折射定律、反射定律及其相關(guān)知識(shí)。4已知兩電源的電動(dòng)勢(shì)E1E2，當(dāng)外電路電阻為 R時(shí)，外電路消耗功率正好相等。 當(dāng)外電路電阻將為 R時(shí)， 電源為E1 時(shí)對(duì)應(yīng)的外電路功率P1，電源為E2 時(shí)對(duì)應(yīng)的

3、外電路功率為P2 ，電源E1的內(nèi)阻為r1，電源E2的內(nèi)阻為r2 。則（ ） Ar1 r2，P1 P2 Br1 r2，P1 P2 C r1 P2 Dr1 r2，P1E2，可得r1 r2。電源輸出電壓U與電路中電流I的關(guān)系是U=E-Ir。由于兩個(gè)電路中電流大小相等，兩個(gè)電源的輸出電壓隨電流變化關(guān)系圖象應(yīng)為如圖所示的兩條相交的直線，交點(diǎn)的電流為I0，電壓為U0=RI0，從原點(diǎn)O向該交點(diǎn)連線，即為電阻R的伏安特性曲線U=RI。若將R減小為R，電路中R的伏安特性曲線為U=RI，分別與兩個(gè)電源的輸出電5如圖所示，絕熱容器的氣體被絕熱光滑密封活塞分為兩部分 A、B，已知初始狀態(tài)下A、B 兩部分體積、壓強(qiáng)、溫

4、度均相等，A 中有一電熱絲對(duì) A 部分氣體加熱一段時(shí)間，穩(wěn)定后（ ） AA氣體壓強(qiáng)增加，體積增大，溫度不變 BB 氣體的溫度升高，B中分子運(yùn)動(dòng)加劇 CB 氣體的體積減小，壓強(qiáng)增大 DA氣體的內(nèi)能變化量等于 B氣體的內(nèi)能變化量答案：BC解析：電熱絲對(duì) A 部分氣體加熱，A 氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大，推動(dòng)活塞壓縮B氣體，對(duì)B氣體做功，B中氣體內(nèi)能增大，溫度升高，B中分子運(yùn)動(dòng)加劇，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；B 氣體的體積減小，壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)C正確；穩(wěn)定后，A、B壓強(qiáng)相等，由于活塞絕熱，A氣體溫度高于B，A氣體的內(nèi)能變化量大于 B氣體的內(nèi)能變化量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【點(diǎn)評(píng)】此題以絕熱容器內(nèi)的氣體切入，意在考查熱學(xué)相

5、關(guān)知識(shí)。6如圖，一簡(jiǎn)諧橫波沿 x 軸正方向傳播，圖中實(shí)線為 t=0 時(shí)刻的波形圖，虛線為 t=0.286s時(shí)刻的波形圖。該波的周期 T和波長(zhǎng) 可能正確的是（ ） A0.528s，2m B0.528s，4m C0.624s，2m D0.624s，4m 7鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置，能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖所示（俯視圖） 。當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)， 通過和線圈相連的電壓傳感器被控制中心接收， 從而確定火車的位置。現(xiàn)一列火車以加速度 a駛來，則電壓信號(hào)關(guān)于時(shí)間的圖像為（ ）答案：D解析：火車以加速度 a駛來，速度逐漸

6、增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，電壓信號(hào)逐漸增大，產(chǎn)生電壓信號(hào)的時(shí)間縮短，所以電壓信號(hào)關(guān)于時(shí)間的圖像為D?！军c(diǎn)評(píng)】此題以鐵路上使用確定火車的位置的電磁裝置切入，意在考查法拉第電磁感應(yīng)定律及其相關(guān)知識(shí)。二實(shí)驗(yàn)題8利用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。所給器材有：固定在底座上帶有刻度的豎直鋼管，鋼球吸附器（固定在鋼管頂端，可使鋼球在被吸附一段時(shí)間后由靜止開始自由下落），兩個(gè)光電門（用于測(cè)量鋼球從第一光電門到第二光電門所用的時(shí)間間隔）， 接鋼球用的小網(wǎng)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，將第一光電門固定在靠近鋼球開始下落的位置。測(cè)量并求出鋼球下落不同路程的平均速度，通過作圖得到重力加速度

7、的數(shù)值。 （1） 寫出實(shí)驗(yàn)原理； （2） 寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并指明需測(cè)量的物理量。從vt圖中的擬合直線求出其斜率，此斜率的2倍即為所求重力加速度的數(shù)值。需測(cè)量的物理量：每次實(shí)驗(yàn)兩個(gè)光電門之間的距離hi和對(duì)應(yīng)時(shí)間ti。解析：由v=v0+gt/2可得vt圖象的斜率k=g/2，g=2k?！军c(diǎn)評(píng)】此題以利用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)切入，意在考查平均速度、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。三論述計(jì)算題9如圖所示，兩個(gè)光滑的水平導(dǎo)軌間距為 L，左側(cè)連接有阻值為 R的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，有一質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒以初速度v0 向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)除左邊的電阻R 外，其它電阻不計(jì)。棒

8、向右移動(dòng)最遠(yuǎn)的距離為 s，問當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到s時(shí)0L，證明此時(shí)電阻R 上的熱功率：P=. 即瞬間導(dǎo)體棒動(dòng)量變化量正比于導(dǎo)體棒位移。在整個(gè)過程中，有：x=mv。即： x= mv。得到：x=m(v0 -v)。其中x為導(dǎo)體棒位移，v為導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度。當(dāng)x=s時(shí)，v=0，有s=mv0；10如圖所示，在 xoy平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中 x（0，a）內(nèi)有磁場(chǎng)方向垂直 xoy 平面向里，在 x(a，)內(nèi)有磁場(chǎng)方向垂直 xoy 平面向外，在 x(-，0)內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。一個(gè)帶正電 q、質(zhì)量為 m 的粒子（粒子重力不計(jì)）在 x=0 處，以速度v0 沿 x 軸正方向射入磁場(chǎng)。 （1）若v0 未知，但粒子做圓運(yùn)

9、動(dòng)的軌道半徑為r=a ，求粒子與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。 （2）若無(wú)（1）中r=a 的條件限制，粒子的初速度仍為v0（已知） ，問粒子回到原點(diǎn)O 需要使 a為何值？解析：（1）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其軌道半徑為R，其在第一象限的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。此軌跡由兩段圓弧組成，圓心分別在C和C處，軌跡與x軸交點(diǎn)為P。由對(duì)稱性可知C在x=2a直線上。設(shè)此直線與x軸交點(diǎn)為D，P點(diǎn)的x坐標(biāo)為xP=2a+DP。過兩段圓弧的連接點(diǎn)作平行于x軸的直線EF，則DF=R-，CF=，CD=CF-DF，DP=由此可得P點(diǎn)的x坐標(biāo)為xP=2a+2，代人題給條件得xP=21+a (2)若要求帶電粒子能夠返回原點(diǎn)，由對(duì)稱

10、性，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，這時(shí)C在x軸上。設(shè)CCO=，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為設(shè)粒子入射速度為v0，由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得，qv0B=mv02/r，解得a=?！军c(diǎn)評(píng)】此題以帶電粒子在相鄰方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切入，意在考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律和洛倫茲力公式的應(yīng)用。11小球從臺(tái)階上以一定初速度水平拋出，恰落到第一級(jí)臺(tái)階邊緣，反彈后再次落下經(jīng) 0.3s恰落至第 3 級(jí)臺(tái)階邊界，已知每級(jí)臺(tái)階寬度及高度均為 18cm，取 g=10m/s2。且小球反彈時(shí)水平速度不變，豎直速度反向，但變?yōu)樵俣鹊?/4 。 （1）求小球拋出時(shí)的高度及距第一級(jí)臺(tái)階邊緣的水平距離。 （2）問小球是否會(huì)落到第 5級(jí)臺(tái)階上？說明理由。解析：（1）設(shè)臺(tái)階的寬度和高度為a，小球拋出時(shí)的水平初速度為v0，第一次與臺(tái)階碰撞前、后的速度的豎直分量（豎直向上為正方向）的大小分別為vy1和vy1。兩次與臺(tái)階碰撞的時(shí)間間隔為t0，則v0=2a/t0.-2a= vy1 t0-g t02 vy1=4vy1。聯(lián)立解得：vy1=v0=1.2m/