2012年华约自主招生联考物理试题及解答

1、2012 年华约招生联考物理试题一、选择题1、带有等量异种电荷的板状电容器不是平行放置的，下列图像中的电场线描绘正确的是：2、一铜板在波长=200nm 的紫外光中，观察到有从铜板表面逸出。当在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为 E=15V/m 的匀强电场时，能到距板面的最大常数 h 的乘积为 1.24×106 eVm， 则铜板的截止波长约距离为 10 cm。已知光速c 与为A、240nmB、260nmC、280nmD、300nm233、若实心管长 40cm、宽 4cm，的折射率为，光从管的左端射入，则光最多可以在A、5反射几次B、6C、7D、84、已知两电源的电动势 E1>

2、E2, 当外电路电阻为 R 时, 两电源分别接外电路时，外电路消耗功率正好相等。 当外电路电阻降为 R时, 电源为 E1 时对应的外电路功率为 P1, 电源为E2 时对应的外电路功率为 P2, A、r1>r2, P1> P2C、r1<r2, P1> P2电源E1 的内阻为 r1, 电源 E2 的内阻为 r2。则B、r1<r2, P1<P2D、r1>r2, P1<P25、, 绝热容器的气体被绝热光滑密封活塞分为两部分 A、B, 已知初始状态下 A、B 两部分体积、压强、温度均相等, A 中有一电热丝对 A 部分气体加热一段时间,A、A 气体压强增加

3、,体积增大,温度不变后B、B 气体的温度升高,B 中分子C、B 气体的体积减小,压强增大加剧D、A 气体的内能变化量等于 B 气体的内能变化量16、如图, 一横波沿 x 轴正方向传播, 图中实线为 t=0时刻的波形图。则该波的周期 T 和波长可能正确的是时刻的波形图, 虚线为 t=0.286sA、0.528s, 2mB、 0.528s,4mC、 0.624s, 2mD、 0.624s, 4m7、铁使用一种电磁装置向中心传输信号以确定火车的位置, 能产生匀强磁场的磁(俯视图)。 当它经过安放在两铁轨间的线圈时,铁被安装在火车首节车厢下面,便会产生一个电信号, 通过和线圈相连的电压传感器被中心接收

4、,从而确定火车的位置。现一列火车以度 a 驶来,则电压信号关于时间的图像为二、实验题8、利用光电计时器测量重力度的实验装置。所给器材有:固定在底座上带有刻度的竖直钢管,钢球吸附器(固定在钢管顶端, 可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始下落), 两个光电门(用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔), 接钢球用的小网。 实验时, 将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置。测量并求出钢球下落不同路程的平均速度, 通过作图得到重力度的数值。(1) 写出实验原理2(2) 写出实验步骤, 并指明需测量的物理量。三、论述计算题9, 两个光滑的水平导轨间距为 l, 左侧连接有阻值为R 的电阻,磁感

5、应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面, 有一质量为 m 的导体棒以初速度 v0 向右, 设除左边的电阻 R 外, 其它电阻不计。棒向右移动最远的距离为 s, 问当棒证明此时电阻 R 上的热功率为到s 时( 0<<1)10， 在 xoy 平面内有磁感应强度为 B 的匀强磁场， 其中 x（0，a）内有方向垂直 xoy 平面向里的磁场， 在 x(a，) 内有方向垂直 xoy 平面向外的磁场， 在x(-，0)内无磁场。一个带正电 q、质量为 m 的粒子（粒子重力不计）在 x=0 处以速度v0 沿 x轴正方向射入磁场。（1）若 v0 未知，但粒子作圆，求粒子与 x 轴的交点坐标；的轨道半径为

6、（2）若无（1）中需要使 a 为何值？的条件限制， 粒子的初速度仍为 v0（已知），问粒子回到原点 O311小球从台阶上以一定初速度水平抛出，恰落到第一级台阶边缘，反弹后再次落下经 0.3s恰落至第 3 级台阶边界，已知每级台阶宽度及高度均为 18cm，取 g=10m/s2，且小球反弹时水平速度不变，竖直速度反向，但变为原速度的 1/4。(1)(2)求小球抛出时的高度及距第一级台阶边缘的水平距离问小球是否会落到第 5 级台阶上?说明理由42012 年华约招生物理试题参考（另一 PDF 文件中有详解）1：C：带有等量异种电荷的板状电容器其电场线应该垂直于极板，选项 C 正确。【点评】此题以板状电

7、容器切入，意在考查电场线与等势面的及其相关知识。2：B：由动能定理，-eEd=0-Ek0，从铜板表面逸出光的最大初动能为Ek0=1.5eV。由选项 B 正确。【点评】此题以光电效应方程，Ek0=hc/-W，W= hc/0。联立0=264nm，在紫外光中的铜板切入，意在考查光电效应、动能定理、爱因斯坦光电效应方程及其相关知识。3B：入射角越大，折射角越大，光在反射次数越多。当入射角接近 90 度时，由折射定律可得折射角为 r=600。心前进距离s = 1 d tan r = 0.5 ´ 4 ´ 3 = 2 3cm第一次反射，光沿12心前进距离s2 = d tan r = 4

8、3cm第二次反射，光沿以后每次反射，光沿心前进距离4 3cm反射的次数为(L - 2 3) / s2 + 1 = 6 次，故 B 正确。的传播切入，意在考查折射定律、反射定律及其相所以，光最多可在【点评】此题以光在关知识。4：D：当两个电源分别与阻值为 R 的电阻连接时，电源输出功率相等，即：ö2ö2ææEEEEç1 ÷ R=ç2 ÷R，1 =2 =I0，由 E1>E2，可得 r1> r2。电源输出电压è R + r1 øè R + r2 øU 与电路中电流 I

9、的R + r1R + r2是 U=E-Ir。由于两个电路中电流大小相等，两个电源的输出电压随电流变化图象应为的两条相交的直线，交点的电流为5I0，电压为 U0=RI0，从原点 O 向该交点连线，即为电阻 R 的伏安特性曲线 U=RI。若将 R 减小为 R，电路中 R的伏安特性曲线为 U=RI，分别与两个电源的输出电压随电流变化图像交于俩个不同的点。与电源 1 输出电压随电流变化图像的交点处的电流和电压值均小于电源 2 输出电压随电流变化图像的交点处的电流和电压值，根据输出功率的定义 P=IU 可知，电源 1 的输出功率小于电源 2 的输出功率，选项 D 准确。【点评】此题以两电路消耗相等功率切

10、入，意在考查功率、电路图像、闭合电路欧姆定律及相关知识。5：BC：电热丝对 A 部分气体加热，A 气体的温度升高，压强增大，推动活塞压缩 B 气体，对 B 气体做功，B 中气体内能增大，温度升高，B 中分子选项 A 错误 B 正确；B 气体的体积减小，压强增加剧，大，选项 C 正确；后，A、B 压强相等，由于活塞绝热，A 气体温度高于 B，A 气体的内能变化量大于 B 气体的内能变化量，选项 D 错误。【点评】此题以绝热容器内的气体切入，意在考查热学相关知识。6B4：由 t=0 时刻的波形图可知：x=0 处质点的j 0 (0) = 5 p ，在邻近点 x=01j (0.5) = p ， Dx

11、= 0.5m 的距离上相位改变为Dj =p ，故波长4处质点的02p为l =Dx = 4mDj由 t=0.286s 时刻的虚线波形图可知，x=0 处质点在 t=0.286s 时刻的位相为61j t (0) = 3 p ，在 t=0.286s 时间内 x=0 处质点位相改变了= 13 pDj，故周期为122pT =Dt = 0.528s ，选项 B 正确。Dj【点评】此题以横波沿 x 轴正方向传播的波动图像切入，意在考查波动传播的相关知识，具有一定难度。7：D：火车以度 a 驶来，速度逐渐增大，根据电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势逐渐增大，电压信号逐渐增大，产生电压信号的时间缩短，所以电压信

12、号关于时间的图像为 D。【点评】此题以铁使用确定火车的位置的电磁装置切入，意在考查电磁感应定律及其相关知识。8= Dhi（1）实验原理是： v， v = v + gt /2 ii0iDti式中，下标 i 是第 i 次实验，hi 是两光电门的间距，ti 是光电计算器读出的时间，v0 表示通过第一个光电vi 表示ti 内的平均速度，（2）实验步骤：调整第二光电门，使其与第一光电门相距的速度，一定的距离，从带有刻度的竖直钢管上两光电门之间的距离hi钢球，钢球通过两光电门所用的时间间隔ti7对此重复步骤，获得多组数据h 和t计算各组数据对应的平均速度 vi，画出 v-t 图像从 vt 图中的拟合直线求

13、出其斜率，此斜率的 2 倍即为所求重力数值。度的需测量的物理量：每次实验两个光电门之间的距离hi 和对应时间ti。：由 v=v0+gt/2 可得 vt 图象的斜率 k=g/2，g=2k。【点评】此题以利用光电计时器测量重力度的实验切入，意在考查平均速度、匀变速直线规律、图象法处理实验数据等。9：取导体棒开始时为计时起点，设导体棒向右时刻 t 的速度为 v，电磁感应定律，产生的感应电动势 E=BLv，感应电流 I=E/R，导体受到由的安培力 F=ILB，：B2L2vF =R将区间0,t分为 n 小段，设第 i 小段时间间隔为t，杆在此段时间的位移为x，规定向右为正方向，由动量定理，Ft =mv，

14、得：B2L2vDt = mDv ，又vDt = Dx ，故RB2 L2Dx = mDvR即瞬间导体棒动量变化量正比于导体棒位移。B2 L2在整个过程中，有：x=mv。RB2 L2x= mv。即：RB2 L2x=m(v0 -v)。得到：R其中 x 为导体棒位移，v 为导体棒瞬时速度。B2 L2当 x=s 时，v=0，有s=mv0；R8B2L2l s当 x = l s 时， v = v0 -mR联立： v = v0 (1-l )此时产生的感应电动势 E=BLv= BLv0 (1- l )B2 L2v2(1- l )2此时电阻 R 上的热功率： P = E2 / R =0,证毕。R【点评】此题以导体

15、棒切割磁感线切入，意在考查电磁感应，闭合电路欧姆定律，安培力，电功率，动量定理及相关知识。10：（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周，设其轨道半径为 R，其在第一象限的轨迹。此轨迹由两段圆弧组成，圆心分别在 C 和 C处，轨迹与 x 轴交点为 P。由对称性可知 C在 x=2a 直线上。设此直线与 x 轴交点为 D，P 点的 x 坐标为 xP=2a+DP。过两段圆弧的连接点作平行于 x 轴的直线 EF，则DF=R-R2 - a2， CF=R2 - a2， CD=CF-DF ，R2 - (C ' D )2DP=由此可得 P 点的 x 坐标为 xP=2a+2R R2 - a2 -(R2 -

16、a2 ) ，代人题给条件得 xP=21+2 -1 a(2)若要求带电粒子能够返回原点，由对称性，其轨迹，这时 C在 x 轴上。设CCO=，粒子做圆周的轨道半径为 r，由几何a = p /6 得：= 2 3 a3轨道半径r = a / cosa9设粒子入射速度为 v0，由公式得，qv0B=mv02/r，第二定律和3mv0a=。2qB【点评】此题以带电粒子在相邻方向相反的匀强磁场中切入，意在考查带电粒子在磁场中的、第二定律和公式的应用。11：（1）设台阶的宽度和高度为 a，小球抛出时的水平初速度为 v0，第一次与台阶碰撞前、后的速度的竖直分量（竖直向上为正方向）的大小分别为 vy1 和 vy1。两次与台阶碰撞的时间间隔为 t0，则 v0=2a/t0.12-2a= vy1 t0-g t02vy1=4vy1。联立：vy1=v0=1.2m/s。设小球从第一次抛出到第一次落到台阶上所用时间为 t1，落点与抛出点之间的水平距离和竖直距离分别为 x1 和 y1，则 t1= vy1/