2011年卓越物理试题.pdf

卓越人才培养合作高校 2011 年自主选拔学业能力测试 物理 一 选择题 每小题每小题 4 4 4 4 分 共分 共 40404040 分 每小题给出的四个选项中只 有一个选项是正确的 选对的得 分 每小题给出的四个选项中只 有一个选项是正确的 选对的得 4 4 4 4 分 选错或不答的得分 选错或不答的得 0 0 0 0 分分 1 甲 乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动 它们的 v t 图像如图所示 下列判断正确的是 A 乙车启动时 甲车在其前方 50m 处 B 运动过程中 乙车落后甲车的最大距离为 75m C 乙车启动 10s 后正好追上甲车 D 乙车超过甲车后 两车不会再相遇 2 如图所示 光滑水平面上有一质量为 M 的物块 a 左侧与一个固定在墙 上的弹簧相连 弹簧劲度系数为 k 物块 a 上有一个质量为 m 的物块 b a b 之间的最大静摩擦力为 f0 现用一水平力缓慢向左推动物块 a 使弹簧压 缩 若在撤去此力后物块a与b间没有相对运动 弹簧压缩的最大距离为 A 0 f mk M B 0 f mk mM C 0 f kMm M D 0 f kMm m 0 1015 20t s 甲 乙 10 20 v m s 1 a b 3 一质量为 m 的质点以速度 v0运动 在 t 0 时开始受到恒力 F0作用 速 度大小先减小后增大 其最小值为 v1 1 2v0 质点从开始受到恒力作用到速 度最小的过程中的位移为 A F mv 8 3 2 0 B F mv 8 6 2 0 C F mv 4 3 2 0 D F mv 8 21 2 0 4 长为 l 质量为 M 的木块静止在光滑水平面上 质量为 m 的子弹以水平 速度 v0射入木块并从中射出 已知从子弹射入到射出木块移动的距离为 s 则子弹穿过木块所用的时间为 A 0 v sl B s m M l v 1 1 0 C s M m l v 1 1 0 D sl m M v 1 1 0 5 如图 两段不可伸长细绳的一端分别系于两竖直杆上的 A B 两点 另 一端与质量为 m 的小球 D 相连 已知 A B 两点高度相差 h CAB BAD 37 ADB 90 重力加速度为 g 现使小球发生微小摆动 则 小球摆动的周期为 A g h 3 17 B g h 3 85 2 C g h D g h 2 m v0 M l A D C B h 6 半径为 R 的接地金属球外有一电荷量为 q 的点电荷 点电荷与球心 O 相 距 d 2R 如图所示 金属球上的感应电荷为 A 0B 4 q C 2 q D q 7 已知两板间距为的 极板面积为 S 的平行板电容器的电容为 d S 0 其中 0 为常量 若两板的电荷量减半 间距变为原来的 4 倍 则电容器极板间 A 电压加倍 电场强度减半B 电压加倍 电场强度加倍 C 电压减半 电场强度减半D 电压加倍 电场强度不变 8 如图所示 虚线为一匀强磁场的边界 磁场方向垂直于纸面向里 在磁 场中某点沿虚线方向发射两个带负电的粒子 A 和 B 其速度分别为 vA vB 两者的质量和电荷量均相同 两个粒子分别经过 tA tB从 PA PB射出 则 A vA vBtA tBB vA vBtA tB C vA vBtA tBD vA vBtA tB O Rdq PAPB B 9 心电图一是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器 其输出部分 可用一个与大电阻 40 k 相连的交流电源来等效 如图所示 心电图仪 与一理想变压器的初级线圈相连 以扬声器 可以等效为阻值为 8 的电阻 与该变压器的次级线圈相连 在等效电源的电压有效值 V0不变的情况下 为使扬声器获得最大功率 变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为 A 1 5000B 1 70C 70 1D 5000 1 10 如图 在光电效应实验中用 a 光照射光电管时 灵敏电流计指针发生偏 转 而用 b 光照射光电管时 灵敏电流计指针不发生偏转 则 A a 光的强度一定大于 b 光的强度 B 电源极性可能是右边为正极 左边为负极 C 电源极性可能是左边为正极 右边为负极 D 发生光电效应时 电流计中的光电流沿 d 到 c 方向 V0 40 k 变压器心电图仪 8 右左 电源G dc 400 018 7099400 018 7099400 018 7099400 018 7099 二 实验题 15 分 图为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示意图 当罐中装满 液体时 液面与出液口高度差为 h 罐外有一竖直放置的管 管内一侧有沿 竖直线排列的光敏电阻 另一侧有一列光强稳定的光源 液面上一浮块与一 块遮光板通过定滑轮相连 遮光板可随浮块的升降在管内上下运动 光敏电 阻的总长度和遮光板的总长度都为 h 当储液罐内装满液体时 遮光板的上 沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高 管内的光均匀地照射在光敏电阻上 光敏电阻和仪表相连 现要求设计一电路以利用上述装置测量液面高度 为将问题简化 假设管内只有 3 个光敏电阻 R1 R2 R3 分别位于管 的上端 下端和中央 它们的暗电阻均为 10k 被管内光源照亮时电阻均 为 1 0k 给定的仪器还有 直流电源 E 电动势为 9V 电阻不计 3 个 固定电阻 阻值分别为 R10 2 5 k R20 1 8 k R30 1 5 k 电压表一 块 量程为 3V 内阻可视为无穷大 开关一个 导线若干 要求 当罐内装满液体时 电压表恰好为满量程 1 选择合适的固定电阻 画出电路图 并用题中给定的符号标 明图中各元件 2 完成下列填空 结果保留两位有效数字 a 液面与出液口等高时电压表的示值为V b 若管内的光强变暗 使得光敏电阻被照亮时的阻值变为 1 2 k 则固定电阻的阻值应变换为k 便可达到题目要求 光敏电阻 光源 h h h 遮光板 出液口 三 推理 论证题 15 分 利用光的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差 约为微米量级 实验装置如图所示 T1和 T2是具有标准平面的玻璃平晶 A0为标准金属丝 直径为 D0 A 为待测金属丝 直径为 D 两者中心间距 为 L 实验中用波长为 的单色光垂直照射平晶表面 观察到的干涉条纹如 图所示 测得相邻条纹的间距为 L 1 证明 l L DD 2 0 2 若轻压 T1的右端 发现条纹间距变大 试由此分析 D 与 D0的大小 关系 四 计算题 30 分 1 如图 一导热良好 足够长的气缸水平放置在地面上 气缸质量M 9 0kg 与地面的动摩擦因数 0 40 气缸内一质量 m 1 0kg 面积 S 20cm2 的活塞与缸壁光滑密接 当气缸静止 活塞上不施加外力时 活塞与气 缸底 即图中气缸最左端 的距离 L0 8 0cm 已知大气压 p0 1 0 105Pa 重力加速度 g 9 8m s2 现用逐渐增大的水平拉力向右拉活塞 使活塞始 终相对气缸缓慢移动 近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 求 左 A0A 右 T1 T2 L l 1 当拉力达到 30N 时