2022年陕西省西安交通大学少年班自主招生物理试题及答案详解

2022年西安交通大学少年班物理试题1.一个杆长，在右方处挂一重物，另一端桌面与杠杆系一根绳子。静止时绳子受到的力，一个重为的小球以每秒的速度从右向左滚动，（）秒时绳子受到的力会被完全抵消.A.B.C.D.2.一个特殊体温计，放入冰水混合物中时液面于20格，在标准时大气压下放入沸水，液面于70格，共120格。体温计测量范围是多少？（汞凝固点为-39）（）。A.B.C.D.3.月球探测车每向地球发送一次信号。一次探测车发现前方处有一障碍物，再发送障碍物，再一次收到信号时自动刹车故障，科学家决定手动刹车。已知地球与月球距，电磁波在真空中传播速度为，控制需要，探测车停止时，距障碍物（）.4.有一底部面积为，高的容器，容器质量不计，水面高。将底面积为，高为的长方体浸入水中，底部距水面，测力计示数为。（1）求的密度；（2）容器底部的压强；（3）容器对桌面的压力；（4）若往容器里加入若干水，测力计示数为，求容器底部压强。5.如图的力学体系，求：（1）绳对拉力；（2）绳对墙的拉力；（3）的浮力；6.毫安是放电时间与电流大小之积，风力发电机配有风叶，太阳能板与蓄电池，最大输出功率是风叶收到最大风速时的输出功率。左下为风力发电机的铭牌。风叶最大风速最大输出功率太阳能板面积输出功率蓄电池容量（1）若每平方米发电功率，光转电效率为，则太阳能电池板输出功率是多少？（2）若风叶旋转时面积为，风速为，空气密度为，则输出功率是多少？7.若一个蜡烛置于一个凸透镜前，不论如何移动光屏，总呈出一个圈状，原因是______。将蜡烛置于透镜一倍焦距内，为呈出一清晰的像，应将一个______（近视/远视）镜置于透镜前。8.构建如图所示的电路，方向都是向右，则通过电流表的电流为（）.A.B.C.D.9.如图所示的光学体系，凸透镜的焦距为，凸透镜与平面镜的距离为，将一个物体放在凸透镜2倍焦距之外的光轴上，则可以成______个实像，______个虚像。10.已知库仑力满足，电容器间的电场强度大小满足，一个物体从电容器左端沿电场中央进入电容器并向右运动，其质量为，电荷量为，速度为，电容器长度，宽度为，电压为.（1）当电荷离开虚线至右侧时，相比于磁场正中央偏离了多少？（2）若物体变轻，方向如何变，若电容器两极板间距变小，方向如何变？（不变，向上或向下偏）11.左图为电路图，右图为滑动变阻器功率随电阻的变化图像。（1）求滑动变阻器的最大功率；（2）此时滑动变阻器的电阻是多少？（3）设电路电流为，求滑动变阻器电压随的变化图像。12.如图，在物体左右面通过如图所示的电流，并加竖直向上的匀强磁场，则前后两个面间会有微小电压，求：（1）前后两个面哪个面电势高；（2）已知单位体积导体中载流子数为，导体宽，高，求前后两个面之间的电场强度；（3）求前后面的电势差。2022年西安交通大学少年班物理试题参考答案1、记杠杆总长为，由杠杆平衡条件得当绳子拉力为0时，设小球距离支点，满足小球做匀速运动，运动时间满足解得，故选B.2、由题意得，一格代表的温度为，其20格对应，故0格对应，120格对应，但是因为汞的凝固点为，达到这个温度会凝固，无法使用，故温度计范围为，故选D.3、由题意得，探测车速度为，收到信号时距离发出信号的时间间隔为，此时探测器又向前行驶，科学家决定刹车，车向前行驶，故最终距离为.4、（1）所受到的浮力为由受力平衡得（2）物块浸入水后，液面会有所升高，升高的是柱体，其底面积为两者底面积之差，故有：解得（3）对容器、水、物块整体分析，则有则支持力（4）可以选取液体为研究对象，则液体受力为物体向下的压力（浮力的反作用力），自身不变的重力以及容器底的支持力，则有物体受力平衡，有解得5、（1）对分析得，绳上拉力为（2）滑轮两侧绳上张力相对，对滑轮分析得（3）对分析6、（1）（2）风的动能转化为电能，考虑时间内与风叶接触，推动它转动的空气体积为，则它们携带的动能为则单位时间内转化的电能为.7、不论怎么移动光屏都无法成像，则物体在焦点或者一倍焦距之内，经透镜折射后成平行光束或者发散的光束，无法会聚成像。光线需要发散一些，故应该用近视眼镜。8、由课上讲过的回路电压和节点电流方程可以轻松解答。取左边的回路和右下节点，假设通过电阻的电流为，方向向下，右下角电流为，方向向右，则有：解得，故电流都与假设方向相反，电流由到，大小为.9、本题考到了光学成像问题，以及逐次成像的概念。透镜会成一个实像，实像会经平面镜反射成一个虚像，光线返回，第二次成像的像会作为第三次成像的物，再经过凸透镜成像，故会有2个实像，一个虚像。10、（1）分解运动，物体在水平方向参与的是匀速直线运动，数值方向是匀速直线运动。水平：竖直：由牛顿第二定律得场强竖直方向匀加速运动的位移为带入可得（2）物体在竖直方向的偏移大小由加速度与运动时间一起决定，运动时间不变，则只需分析加速度变化。，可见物体变轻加速度增大，极板间距减小加速度增大，两者都会导致竖直方向运动变大，向下偏移。11、（1）由图像可得，最大功率为。设变阻器电阻为，则其功率为可见分母的一部分是对勾函数，则时对勾函数取得最小值，取得最大值由图像的电阻为.（3）可见变化关系是二次函数，可以根据其特殊点画出图像。12、本题考的