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2014自主招生必备之物理模拟试题及答案


自主招生物理探究模拟测试
一、选择题(每题 3 分,共 30 分,每题至少有一个是正确的,选对选对选不全的得 2 分) 1.在光滑水平面上,一质量为 m 的质点正以速度 v0 做匀速运动,某时刻开始受到恒力作用,再经 ?t 其 速度减小到最小值 0.8 v0 。则该恒力的大小为( A. )

4mv0 5?t

B.
<

br />3mv0 5?t

C.

2mv 0 5?t

D.

mv 0 . 5 ?t

2.如图所示,A 和 B 两单色光,以适当的角度向半圆形玻璃砖射入,出 射光线都从圆心 O 沿 OC 方向射出,且这两种光照射同种金属时,都能发 生光电效应,则下列说法中正确的是 A.用 A 光照射该金属释放的光电子的最大初动能一定比 B 光照射的大 B.用 A 光照射该金属单位时间内释放的光电子数一定比 B 光照射的 多 C.分别通过同一双缝干涉装置,A 光比 B 光相邻亮条纹间距小 D.两光在同一介质中传播,A 光的传播速度比 B 光大

3.在光电效应实验中,先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。若实验 a 中 的光强大于实验 b 中的光强,实验所得光电流,与光电管两端所加电压 U 之间的关系曲线分 别用 a、b 表示则下列四幅图中可能正确的是 ( )

4.质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动,已知该星球和地球 的密度相同,半径分别为 R 和 r,则 A.甲、乙两颗卫星的加速度之比等于 R: r B.甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于 r: R C.甲、乙两颗卫星的线速度之比等于 1: 1 D.甲、乙两颗卫星的周期之比等于 1: 1

5. 某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止 直线运动的规律,得到了质量为 1.0kg 的物体运动的 随时间变化的关系图线,如图 9 所示。由图可以得出 A.从 t=4.0s 到 t=6.0s 的时间内物体做匀减速直线 B.物体在 t=10.0s 时的速度大小约为 6.8m/s C.物体在 10.0s 内所受合外力的冲量大小约为 50 N?s D. t=10.0s 到 t=12.0s 的时间内合外力对物体做 从 为 7.3J

开 始 做 加 速 度 运动

的 功 约

6.如图 5 所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为 m 的带电质点处在足够大的匀强电场中,匀强电场 的方向平行于直角坐标系 xoy 平面,带电质点在电场力 F 和重力的作用下,从坐标原点 O 由静止开始沿直

线 OA 斜向下运动,且直线 OA 与 y 轴负方向成θ 角(θ <90? 。不计空气阻力,重力加速度为 g,则以下说 ) 法正确的是 A.当 F =mgtanθ 时, 带电质点的机械能守恒 B.当 F = mgsinθ 时,带电质点的电势能增大 C.当 F =mgtanθ 时,带电质点 的机械能可能减小也可能增大 D.当 F >mgsinθ 时,带电质点 的电势能可能减小也可能增大 7..如图甲所示,B、C 和 P 是同一水平面内的三个点,沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿 BP 方向传播, P 与 B 相距 40cm, B 点的振动图象如图乙所示;沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿 CP 方向传播, P 与 C 相距 50cm,C 点的振动图象如图丙所示。在 t=0 时刻,两列波同时分别经过 B、C 两点,两列波的 波速都为 20cm/s,两列波在 P 点相遇,则以下说法正确的是( ) A.两列波的波长均为 1m B.P 点的振幅为 70cm C.在 t=5.0s 时,P 点的位移为-10cm D.在 t=5.0s 时,P 点正通过平衡位置
y/cm Ⅰ Ⅱ C 甲 B P 30 0 -30 乙 0.5 1 1.5 t/s 40 0 -40 丙 0.5 1 1.5 t/s y/cm

8.如图 3 所示,平行金属导轨 MN 和 PQ 与水平面成 θ 角,导轨两端各与阻值均为 R 的固定电阻 R1 和 R2
M 相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。质量为 m、电阻为 R/2 的导体棒 R1 以一定的初速度沿导轨向上滑动,在滑动过程中导体棒与金属导轨始 P 终垂直并接触良好。已知 t1 时刻导体棒上滑的速度为 v1,此时电阻 R1 消耗的电功率为 P1;t2 时刻导体棒上滑的速度为 v2,此时电阻 R2 消耗 v1 a 的电功率为 P2, 忽略平行金属导轨 MN 和 PQ 的电阻且不计空气阻力。 N θ b 则 θ R2 A.t1 时刻导体棒受到的安培力的大小为 4P1/v1 Q B t2 时刻导体棒克服安培力做功的功率为 6P2 图3 C.t1~t2 这段时间内导体棒克服安培力做的功为 4P1(t2-t1) D.t1~t2 这段时间内导体棒受到的安培力的冲量大小小于 m(v1-v2) 9.一水平放置的电容器置于真空中,开始对两板充以电量 Q,这时一带电油滴恰在两板间处于静止状态,现

在两板上突然增加Δ Q 的电量持续一段时间后又突然减小Δ Q 的电量, 又持续一段相等的时间后带电油滴 1 2 恰回到初始位置。如果全过程中油滴没有与极板相碰,也未改变所带电量,则Δ Q :Δ Q 为 1 2 A.1: 3 B.3: 1 C.1: 4 D.4: 1 10.如图 4 所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面 上平放着一根一端开口、 内壁光滑的绝缘细管, 细管封闭端有一带电小球, 小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿 y 轴方向。在水平拉力 F 作 用下,试管沿 x 轴方向匀速运动,带电小球能从细管口处飞出。带电小球 在离开细管前的运动过程中,关于小球运动的加速度 a、沿 y 轴方向的速 度 vy、 拉力 F 以及管壁对小球的弹力做功的功率 P 随时间 t 变化的图象分 别如图 5 所示,其中正确的是

y

F x B 图4

a

vy

F

P



O A

t

O B

t

O C

t

O D

二.实验题(每题 6 分,共 12 分) 11.图甲所示电路称为惠斯通电桥, t 通过灵敏电流计 G 的电流

图5 Ig=0 时,电桥平衡,可以证明电桥的平衡条件为:

R1 R3 .图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻 ? R2 R4

Rx 的电路原理图,其中 R 是已知电阻,S 是开关,G 是灵敏电流计,AC 是一条粗细均匀的长直电阻丝,D 是 滑动头,按下 D 时就使电流计的一端与电阻丝接通,L 是米尺.

(1)简要说明测量 Rx 的实验步骤,并写出计算 Rx 的公式; (2)如果滑动触头 D 从 A 向 C 移动的整个过程中,每次按下 D 时,流过 G 的电流总是比前一次增大, 已知 A、C 间的电阻丝是导通的,那么,电路可能在 断路了. 12.利用如图所示电路测量一量程为 300 mV 的电压表的内阻 RV, RV 约为 300Ω .某同学的实验步骤如 下: ①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 a 端,闭合开关 S2,并将电阻箱 R0 的阻值 调到较大; ②闭合开关 S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度; ③保持开关 S1 闭合和滑动变阻器滑片 P 的位置不变,断开开关 S2,调整电阻箱 R0 的阻值大小,使电压 表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱 R0 的阻值,即等于电压表内阻 RV. 实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值 999. 9Ω )、电池(电动势约 1. 5 V,内阻可忽略不 计) 、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材: A.滑动变阻器(最大阻值 150Ω ); B.滑动变阻器(最大阻值 10Ω ); C.定值电阻(阻值约 20Ω ) ; D.定值电阻(阻值约 200Ω ). 根据以上设计的实验方法,回答下列问题: (1)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器 R 应 选 用 .定值电阻 R'应选用 (填序号) . (2)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值 R 真实值 RV(填“大于”“小于”或“等于”,且在其他条件不变的情况下,若 R 越大,其测量值 R 、 ) 测 (填“大”或“小”. ) 测的误差就越

三.证明题
13. (12 分)如图所示.两根相距为 L 的竖直金属导轨 MN 和 PQ 的上端接有一个电容为 C 击穿电压很 高的大电容器,质量为 m 的金属棒 ab 可紧贴竖直导轨无摩擦滑动,且滑动中 ab 始终保持水平,整个装置

处于磁感应强度为 B 的磁场中,不计电阻,试证明通过 C 的充电电流. I=

mgCBL m ? B 2 L2 C

四.计算题 14. (12 分)如图所示,一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上,气缸
质量 M=9.0 kg,与地面的动摩擦因数 =0.40.气缸内一质量 M=1.0 kg、面积 S=20cm2 的活塞与缸壁光滑密接,当气缸静止、活塞上不施加外力时,活塞与气缸底(即图中气缸最左端) 的距离 l0=8.0 cm.已知大气压强 P0 =1.0×105 Pa,重力加速度 g'= 10 m/s2.现用 逐渐增大的水平拉力向右拉活塞,使活塞始终相对气缸缓慢移动,近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相 等,求: (1)当拉力达到 30 N 时刻,活塞与气缸底之间的距离; (2)当拉力达到 50 N 时刻,活塞与气缸底之间的距离, 15(14 分)如图所示,质量为 M 的长方形木板静止在光滑水平面上,木板的左侧固定一劲度系数为 k 的轻质弹簧,木板的右侧用一根伸直的并且不可伸长的轻绳水平地连接在竖直墙上。绳所能承受的最大拉 力为 T。一质量为 m 的小滑块以一定的速度在木板上无摩擦地向左运动,而后压缩弹簧。弹簧被压缩后所
1 获得的弹性势能可用公式 EP ? kx2 计算,k 为劲度系数,x 为弹簧的形变量。 2 (1)若在小滑块压缩弹簧过程中轻绳始终未断,并且弹簧的形变量最大时,弹簧对木板的弹力大小恰 好为 T,求此情况下小滑块压缩弹簧前的速度 v0;

(2)若小滑块压缩弹簧前的速度 v0 ' 为已知量,并且大于(1)中所求的速度值 v0,求此情况下弹簧压 缩量最大时,小滑块的速度; (3)若小滑块压缩弹簧前的速度大于(1)中所求的速度值 v0,求小滑块最后离开木板时,相对地面 速度为零的条件。

m

M

16. (14 分)如图所示,在坐标系 xOy 所在平面内有一半径为 a 的圆形区域,圆心坐标 O1(a , 0) ,圆内分 布有垂直 xOy 平面的匀强磁场。在坐标原点 O 处有一个放射源,放射源开口 的张 角为 90° 轴为它的角平分线。带电粒子可以从放射源开口处在纸面内朝各 ,x 个方 向射出,其速率 v、质量 m、电荷量+q 均相同。其中沿 x 轴正方向射出的粒子 恰好 从 O1 点的正上方的 P 点射出。不计带电粒子的重力,且不计带电粒子间的相 互作 用。 求(1)判断沿什么方向射入磁场的带电粒子运动的时间最长,并求最长时间; (2) .若在 y≥a 的区域内加一沿 y 轴负方向的匀强电场,放射源射出的所有 带电 粒子运动过程中将在某一点会聚, 若在该点放一回收器可将放射源射出的带电 粒子 全部收回,分析并说明回收器所放的位置。

参考答案 1B 2AC 3A 4AD 5BD 6CD 7BD 8AD 9C 10D 11 (1)闭合开关,把滑动触头放在 AC 中点随近,按下 D, 观察电流表指针的偏转方向;向左或向右移动 D,直到按下 D 时,电流表指针不偏转;用刻度尺量出 AD、 DC 的长度 l1 和 l2;根据公式 R x ? 12 (1 )B C (2)大于 小 13 略 14 (1) l1=10 cm.(2) l2=10.6 cm. 15.(1) v0 ? T
1 km

l2 R ,求出 Rx 的值 l1

(2) BC 断了。

(2) V ?

m T2 2 v '0 ? M ?m km

(3)

v0 ' ?

T k (m ? M )

,且 m>M

16(1)沿与 x 轴 45° 向下射出的带电粒子在磁场中运动的时间最长,
t? 3πa 4v

(2)N 点坐标为(2a,0) 。


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