2014年高校自主招生物理综合训练卷

. 2014年高校自主招生物理综合训练卷 （时间90分钟 100分）一、选择题（8小题 每题4分 共32分）1.质量为2m的粒子a以速度v沿水平向右方向运动，另一质量为m的粒子b以速度v沿与水平向右方向成45o斜向下的方向运动，在某段时间内两个粒子分别受到大小和方向都相同的力的作用，在停止力的作用时，粒子a沿竖直向下方向以速度v运动，则粒子b的运动速率为( )A2v B3v Cv D0.5v2.现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是A一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C质量为103 kg、速度为102 m/s的小球，其德布罗意波长约为1023 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同3.电磁炉（或电磁灶）如图是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是（ ）.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的4.如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1i2在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个? ( ) 5.一定质量的理想气体处于标准状态下的体积为Vo，分别经过三个不同的过程使体积都增大到2Vo:等温膨胀变为2Vo，再等容升压使其恢复成一个大气压，总共吸收热量为Q1;等压膨胀到2Vo，吸收的热量为Q2 ;先等容降压到0.5个大气压，再等压膨胀到2Vo，最后等容升压恢复成一个大气压，总共吸收热量Q3则Ql、Q2、Q3 的大小关系是（ ）A. Q1=Q2 = Q3 B. Q1 Q2 Q3 C. Q1 Q2 Q1 Q3 6.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在从0逐渐增大至90的过程中( )A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t27.如图5所示，两平行金属板A、B接在电池的两极，一带正电的单摆悬挂在A板上，闭合开关S，让单摆作简谐运动，设周期为T，则( )A.保持开关S闭合，B板向A板靠近，则周期小于TB.保持开关S闭合，B板向A板靠近，则周期不变C.开关S断开，B板向A板靠近，则周期不变D.开关S断开，B板向A板靠近，则周期大于T8.子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用图为氢原子的能级示意图假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5、和6的光，且频率依次增大，则E等于（ ）Ah（31） Bh（56）Ch3 Dh4二、填空题（共20分）9（10分）（1）某同学想利用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值。A电流计，满偏电流为600mA，内阻为5B. 电流计，满偏电流为1mA，内阻为20C电动势15V，内阻5的直流电源D电动势3V，内阻3的直流电源E最大阻值为5000的滑动变阻器F最大阻值为100的滑动变阻器G保护电阻R0200以上器材中，电流计应选 电源应选用 滑动变阻器应选 （填字母）（2）.如图是一个多量程多用电表的简化电路图，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程（或分度值）不同的档位。1、2两个档位为电流表档位，其中大量程是小量程的10倍。已知表头G的满偏电流100A,内阻990，图中的电源E的电动势均为3.5V，当把转换开关S 旋 到位置4，在AB之间接3500的电阻时，表头G刚好半偏，设测量过程操作的顺序和步骤都正确无误，则R1= R2= . 10.（5分）如图，在水平地面xOy上有一沿x正方向作匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为1，与挡板之间的动摩擦因数为2。此时若要使物体沿y正方向以匀速4v0运动，重力加速度为g，则：（1）沿y方向所加外力为多少 ?（2）若物体沿y方向运动了一段时间t，则在此期间摩擦力所做的功为多少 ?11（5分）图中电源电压为U010 V，内阻不计，电阻器R1和R2为已知的定值电阻，R1R22 W，R3为非线性元件，该元件的电流与电压关系为IaU2（a0.1 A/V2为常数），则通过非线性元件的电流I_A。三、计算题（5题 共48分）12（8分）已知地球半径R=6.4106m，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，大气压P0=1.0105Pa，空气平均摩尔质量为M=2.910-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.021023 mol-1，在下列问题的计算中还可以查用其他数据。（1）试估算地球周围大气层的空气分子数？（2）假如把地球大气全部变为液体而分布在地球表面，地球的半径将增大多少？13“神州”六号飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间90min，每圈飞行路程约为L=42104km。（1）试根据以上数据估算地球的质量和密度。（地球的半径R约为637103km，万有引力常量取6671011Nm2kg2）（）假设飞船沿赤道平面自西向东飞行，飞行员会看到太阳从东边还是西边出来？如果太阳直射赤道，试估算飞行员每天能看到多少次日出日落？飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多长？（已知cos 182095）14.（10分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从半圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力加速度为g，电场强度的大小。求：小球到达O点时，半圆管对它作用力的大小；矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件；从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？15.（10分）如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？16.（10分）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连它们到达最低点后又向上运动已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度求物块向上运动到达的最高点与O点的距离参考答案1B 2BD 3B 4D 5D 6B 7AC 8C6.解析：设折射角为，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃砖中的时间为t= ，联立解得t2，红光频率较小，为零时，t1t2，为90时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入为其它特殊值，仍然有t1t2，所以B选项正确。9.（1）电流计应选 B ，电源应选用 D ，滑动变阻器应选 E （填字母）（2）（R1=11，R2=99）11题 1.3410解：xOy对物块摩擦力如左图所示，物块沿轴正向匀速运动时受力图如右图所示。f1=1mgN2=f1sinf2=2N2=21mgsinsin=3v0/=3/5 cos=4v0/=4/5外力：F=f2+f1cos=1mg(32+4)/5摩擦力做的功为：Wf=WF=Fv2t=41mgv0t (32+4)/511.解:设非线性原件中电流为,则其电压由于干路电流等于两只路电流之和,则有下式成立 代入数据得 12. 解：（1） 因为大气压是由大气重力产生的，故大气的总质量故地球周围大气层的空气分子数为个。（2）虽然各种液体的密度不同，但数量级均为103kg/m3,现以水的密度来代替液化空气的密度，则液化空气的体积， 设大气为液体分布在地球表面时地球半径增加y，则有，考虑到y远小于R，忽略y的二次项和三次项，即得。13解:(1)由L=2r可得 r=6.68km,ABCODr太阳光图根据G=mr得M=r3=6.01024kg ，又=，=，= =5.6103kg/m3。（2）地球自西向东旋转，飞船沿赤道平面自西向东飞行的速度大于地球旋转速度，飞行员会看到太阳从东边出来。地球自转的周期为24h，地球自转一周，飞船运转2460/90=16圈，飞船运转一圈能看到一次日出日落，所以飞行员每天能看到16次日出日落。飞船转到地球的背影区飞行员就看不到太阳（如图5-1所示）。由图可知sin=0.95,则=71.80飞行员每转一圈看不见日出的时间为t=min36min 14解:法一：法二: 当F合与速度v的方向垂直时，小球的动能最小，设经过的时间为t=， 可解得法三：当时, 函数有最小值，动能有最小值。法二：从AO过程，由动能定理得 即 在O点，由 得 15.解：设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2，经过很短的时间t，杆甲移动距离v1t，杆乙移动距离v2t，回路面积改变由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势 回路中的电流