2018年高校自主招生物理探究仿真训练题 05（原卷版）

2018 年高校自主招生物理探究仿真训练题五1（15分）（2016中科大）在内截面面积为S 的长直均匀玻璃管里用水银柱封闭一定质量的空气，然后竖直倒插入水银槽内，稳定时露出槽内水银面的水银柱高为h 来源:Zxxk.Com（1）试求玻璃管顶离槽内水银面的高度H 与管内的空气压强p 的关系； （2）保持温度T 不变，慢慢向上稍微提升玻璃管（管口仍在槽内水银面下），管内的空气的体积V 和压强p 以及水银柱高度h 各自如何变化？学科-网（3）若开始时管内没有封入空气，倒插后提升玻璃管，水银柱高度如何变化？2.圆柱形电容器是由两个同轴的导体圆柱面组成的。设两圆柱面的半径分别R1及R2，长度为L，且L R2-R1,求圆柱形电容器的电容。3. 从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的木球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，木球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前木球已经做匀速运动。求：来源:Zxxk.Com（1）木球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；（2）木球抛出瞬间的加速度大小；（3）木球上升的最大高度H。4. 已知点电荷Q电场中的电势公式为=k，式中r为到场源点电荷Q的距离。两半径分别为r1和r2(r1r2)的同心球面上，各均匀带电Q1和Q2，求在球面内部距离球心r处的电势。来源:Zxxk.Com5.用同种材料制成的质量均为M=1kg的形状不同的滑块n个静止在光滑水平面上，编号依次为1、2、3。质量为m=0.1kg的子弹（视为质点）以水平初速度v0=200m/s依次击穿这些滑块后最终保留在第n个滑块中。要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹在两滑块间匀速运动的时间也相等且等于子弹穿过一块滑块的时间，这必然导致每个滑块长度不同，滑块间的间距也不同。子弹穿过滑块时受到的水平阻力f=150N并保持恒定。测得子弹穿过编号为N-1的滑块后滑块的速度变为v=1.5m/s。不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动。(滑块不翻转，不计空气阻力)（1）求n 。（2）用计算说明子弹刚穿过第N（Nn）块滑块时，第N1块滑块没有追上第N块滑块。（3）已知第n块滑块与子弹相对静止后，第n1块滑块会追上第n块滑块，然后发生碰撞，已知滑块间的碰撞为弹性碰撞，求滑块间碰撞的总次数（用字母A表示）。要求有必要的计算过程和文字说明。6.高斯枪是一种利用电磁驱动将子弹发射出去的装置，其原理简图如图甲。当扣动扳机线圈里面流过如图乙变化的脉冲电流时，产生的磁力就会金属子弹弹射出去。某同学也制作了一把玩具高斯枪，为了测试此枪射出的子弹速度，还设计了如图丙所示特殊轨道装置。BC为半径为R的圆弧轨道，竖直轨道与圆弧轨道相切于B点。AB长为h，h可调。子弹从水平地面上A点竖直向上射出并能沿轨道运动。调节h高度，发现当h=2R时子弹恰能从C点水平飞出。忽略一切摩擦，重力加速度为g。（1）请求出子弹从枪口射出时的速度。来源:Zxxk.Com（2）调节h，可以改变子弹落点。试求子弹始终不脱离轨道时子弹落点离A的最远距离。（3）在不改变子弹情况下，若要提高子弹发射速度，请对如何改进发射装置提出至少二条建议。7. （2011中科大保送生面试）如图1所示, 一物体从地球表面发射, 初速度大小为 v0=kv1(式中vl 为第一宇宙速度) ,初速度方向与竖直方向成角 , 其中 k1.414。地球视为质量均匀分布的球体, 忽略空气阻力和地球自转的影响，请解答以下问题