2013年华约自主招生考试物理探究专项测评试题.doc

2013年华约自主招生考试物理探究专项测评试题 （考试时间：90分钟，总分100分）一、选择题。本题共5小题，每小题5分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多项是正确的。把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的括号内。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1图中a、b和c、d分别是两个平行板电容器的极扳，E为电池，彼此相距较远用导线将E的正极与a、 c相连，将E的负极与b、d相连，待电容器充电后，去掉导线这时已知a带的电荷量大于c带的电荷量，称此状态为原始状态现设想用两根导线分别都从原始状态出发，进行以下两次连接：第一次用一根导线将a、c相连，用另一根导线将b、d相连；第二次用一根导线将a、d相连，用另一根导线将b、c相连，每次连接后都随即移去导线下面哪种说法是正确的？高.考.资.源.网( ) A经过第一次连接，a、b间的电压下降，c、d间的电压上升高.考.资.源.网B经过第一次连接，a、b间和c、d间的电压都不变高.考.资.源.网C经过第二次连接，a、b间的电压和c、d间的电压中有一个上升，一个下降高.考.资.源.网D经过第二次连接，a、b间的电压和c、d间的电压都下降 2两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所示已知杆a的质量小于杆b的质量，杆a金属的摩尔质量小于杆b金属的摩尔质量，杆a的电阻大于杆b的电阻，假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子（载流子）当电流达到稳恒时，若a、 b内存在电场，则该电场可视为均匀电场下面结论中正确的是 高.考.资.源.网( )A两杆内的电场强度都等于零高.考.资.源.网B两杆内的电场强度都不等于零，且a内的场强大于b内的场强C两杆内载流子定向运动的速度一定相等高.考.资.源.网Da内载流子定向运动的速度一定大于b内载流子定向运动的速度 3一根内径均匀、两端开口的细长玻璃管，竖直插在水中，管的一部分在水面上现用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，以V0表示其体积；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，设此时封在玻璃管中的气体体积为V1；最后把玻璃管在竖直平面内转过900，使玻璃管处于水平位置，设此时封在玻璃管中的气体体积为V2则有 ( ) AV1V0=V2 高.考.资.源.网 BV1V0V2 高.考.资.源.网 CV1=V2V0 高.考.资.源.网 DV1V0，V2V0 ht 4一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态一石墨块（可视为质点）静止在白板上石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为突然，使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹经过某一时间t，令白板突然停下，以后不再运动在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）( )A 高.考.资. B C 高.考.资. D 5. 图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池E可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负。电键K1和K2都处在断开状态。设在t=0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在t=tl时刻，再接通电键K2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的哪个图？( )A. 图lB. 图2C. 图3D. 图4 二、填空题和作图题。把答案填在题中的横线上或把图画在题指定的地方。只要给出结果，不需写出求得结果的过程。6、（6分）如图所示，杆长为，可绕过点的水平轴在竖直平面内转动，其端点系着一跨过定滑轮、的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块，滑轮的半径可忽略，在的正上方，之间的距离为。某一时刻，当绳的段与之间的夹角为时，杆的角速度为，此时物块的速率= 。7（6分）传统的雷达天线依靠转动天线来搜索空中各个方向的目标，这严重影响了搜索的速度现代的“雷达”是“相位控制阵列雷达”，它是由数以万计的只有几厘米或更小的小天线按一定的顺序排列成的天线阵，小天线发出相干的电磁波，其初相位可通过电子计算机调节，从而可改变空间干涉极强的方位，这就起了快速扫描搜索空中各个方向目标的作用对下面的简单模型的研究，有助于了解改变相干波的初相位差对空间干涉极强方位的影响高.考.资.源.网图中a、b为相邻两个小天线，间距为d，发出波长为的相干电磁波Ox轴通过a、b的中点且垂直于a、b的连线若已知当a、b发出的电磁波在a、b处的初相位相同即相位差为O时，将在与x轴成角（很小）方向的远处形成干涉极强，现设法改变a、b发出的电磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一个小量，结果，原来相干极强的方向将从变为，则等于 高.考.资.源.考.资.源.网8（6分）一列简谐横波沿x轴负方向传播，传播速度v=200m/s已知位于坐标原点（x=0）处的质元的振动图线如图1所示试在图2中画出，t=4Oms，时该简谐波的波形图线（不少于一个波长）9、（6分）两块竖直放置的平行金属大平板、，相距，两极间的电压为。一带正电的质点从两板间的点开始以竖直向上的初速度运动，当它到达电场中某点点时，速度变为水平方向，大小仍为，如图所示 、两点问的电势差UMN= （忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响）10、(6分)一个氢放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为4.8610-7m,已知氢原子基态（n1）的能量为El=一13.6eV2.1810-18J，普朗克常量为 h=6.631034Js。这是氢原子中电子从n= 能级向n= 能级（用量子数n表示）跃迁时发出的. 11. (10分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用如图所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表(1)请根据上图，用笔画线代替导线将下图中的实验器材连接成实验电路(2)若电压表V2的读数为U0，则I_.(3)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的UI曲线a，如图所示由此可知电池内阻_(选填“是”或“不是”)常数，短路电流为_ mA，电动势为_ V. (4)实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得UI曲线b，如图所示当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5 V，则实验二中外电路消耗的电功率为_ mW(计算结果保留两位有效数字).三、计算题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。12、（8分）1997年8月26日在日本举行的国际天文学会上，德国Max Planck学会的一个研究组宣了他们的研究成果：银河系的中心可能存在一个在黑洞。他们的根据是用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得到的数据，他们发现，距离银河系中心约60亿公里的星体正以的速度围绕银河系中心旋转。根据上面的数据，试在经典力学的范围内（见提示2），通过计算确认，如果银河系中心确实存在黑洞的话，其最大半径是多少。（引力常数）提示：1. 黑洞是一种密度极大的天体，其表面的引力是如此之强，以至于包括光在内的所有物质都不了其引力作用。2计算中可以采用拉普拉斯经典黑洞模型，在这种模型中，在黑洞表面上的所有物质，即使初速度等于光速也逃脱不了其引力的作用。13、（1 0分）在用铀 235作燃料的核反应堆中，铀 235核吸收一个动能约为0.025的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和23个快中子，而快中子不利于铀235的裂变为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨（碳12）作减速剂设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为0.025的热中子？14、（7分）如图1所示，电阻，电动势，两个相同的二极管串联在电路中，二极管的特性曲线如图2所示。试求：1. 通过二极管的电流。2. 电阻消耗的