2016高校自主招生物理模拟试题7

一．选择题

1.如图，一半径为R的固定的光滑绝缘圆环，位于竖直平面内；环上有两个相同的带电小球a和b（可视为质点），只能在环上移动。静止时两小球之间的距离为R。现用外力缓慢推左球a使其到达圆环最低点c，然后撤除外力，下列说法正确的是

A．在左球a到达c点的过程中，圆环对b球的支持力变大

B．在左球a到达c点的过程中，外力做正功，电势能增加

C．在左球a到达c点的过程中，a、b两球的重力势能之和不变D．撤除外力后，a、b两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒

2.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A。M、N是平衡

位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则 (

)

A．该波的周期为5/3s

B．在t 1s时，N的速度一定为2m/s 3

C．从t=0到t=1s，M向右移动了2m

D．从t 12s到t s，M的动能逐渐增大 33

3．如图甲所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsinθ。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，取

出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块的动能EK、势能EP、机械能E随时间t、位移x变化关系的是

4．以下关于近代物理 的相关知识叙述正确的是

A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

D．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念

E．大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光

5. 海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电。在我国南海上有一浮桶式浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中斜线阴影部分），如图7乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω。取重力加速度g=10m/s2，π2≈10。若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s。则下列说法正确的是（ ）

甲

乙 甲

A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin( t) V

B．灯泡中电流i随时间t变化瞬时表达式为i=4sin(πt) A

C．灯泡的电功率为120W

D

二．填空题 6.如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC,= 30°，D点在AC边上，AD间距为L。一条光线以60°的入射角从D点射入棱镜，光线垂直BC射出，由此可知：①玻璃的折射率n= ；②BC边上出射点的位置到C点的距离d= 。

7.如图，物块A、C置于光滑水平面上，通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B，物块A、B的质量均为2kg，物块C的质量为1kg，重力加速度大小为10m/s。

2

（1）若固定物块C，释放物块A、B，则物块A、B的加速度之比为 ；细绳的张力为 。

（2）若三个物块同时由静止释放，则物块A、B和C的加速度之比为 。

8．（10分）某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能

精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线，要求包括（0，0）这组数据。实验器材如下：

待测电动机M（额定电流0．6A，额定电压4．5 V），

电流表A1（量程3．0A，内阻约为40Ω），

电流表A2（量程1．0A，内阻约为50Ω），

电压表V（量程4．5 V，内阻约为5 kΩ），

滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），

电源E（电动势为6V，内阻不计），

开关S，导线若干。

（1）请你选择适当的器材，在虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的

符号标在相应的位置。

（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电

压U随电流I的变化图线。

（3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。

（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而

减小了?_______ _____________________________________________________________。

8.（9分）利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势．图中Ex为待测电源，Es为标准电源：电动势已准确测出），E为工作电源，为电路提供电流．G为零刻度在中央的灵敏电流计．AB为一根粗细均匀的电阻丝，C、D为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺，可以测出CD之间的长度．实验步骤如下：

(1)按图连接好电路，将K1处于断开状态，K2处于两个触点都不接的状态。

(2)先闭合K1，调Rp整至合适位置。

(3)将K2扳到位置1，调整C、D触头使电流计指向零刻度，记下______．

(4)将K2扳到位置2，重新调整C、D位置，使________，并记下________．

(5)断开K1.计算待测电源的电动势的表达式为：Ex=_______.

三．计算题

9、（12分）如图所示，两水平放置的导热气缸其底部

由管道连通，轻质活塞a、b用钢性轻杆相连，可在气

缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为Sa和Sb，

且Sb =2Sa。缸内封有一定质量的气体，系统平衡时，

活塞a、b到缸底的距离均为L，已知大气压强为p0，环境温度为T0，忽略管道中的气体体积。求：

（1）缸中密闭气体的压强；

（2）若活塞在外力作用下向左移动1L，稳定后密闭气体的压强； 4

（3）若环境温度升高到T0，活塞移动的距离。

10．（14分）如图11所示,一长l=0.45m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg

的小球，悬点O距离水平地面的高度H = 0.90m。开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上,让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s2。求： 76 图11

（1）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求C点与B点之间的水平距离；

（2）若=0.30m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力而断裂，求轻绳能

承受的最大拉力。

11．（18分）

甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统， 已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验 证，有望在2015年全面应用于我国航天器。离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势。离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子。氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出。在加速氙离子的过程中飞船获得推力。

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