2012年北约自主招生物理试题

2012年重点高中自主招生物理试卷（三）参考答案与试题解析一、选择题：（每小题3分，共15小题；在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意．）1．（3分）小敏在观赏2010年世乒赛时，对乒乓球和球拍产生了下列四种想法，其中正确的是（）2．（3分）下列关于声的现象的说法中，正确的是（）3．（3分）（2012?泰安）电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为（）4．（3分）食用冻豆腐时，发现豆腐内有许多小孔，在小孔形成的过程中，发生的主要物态变化是（）5．（3分）下图中描述的现象属于光的折射的是（）6．（3分）如图所示的电路较为复杂，但采用合理的估算，就可以计算出A 表与mA表的示数分别为（）7．（3分）如图所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图中的（）8．（3分）如图所示，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙=1：3；断开开关S，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（）9．（3分）把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2．把甲放在乙的上面，如图所示，则乙对桌面的压强为（）10．（3分）某同学连接的电路实物图如图24﹣6所示．闭合电键后，灯泡L1、L2都不亮，他用电压表进行电路故障检测，测试结果如表所示，则可以判定电路中的故障是（）11．（3分）如图所示，从温度与室温（20℃左右）相同的酒精里取出温度计．温度计的示数会（）12．（3分）U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油．两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示．当阀门打开瞬间，细管中的液体会（）13．（3分）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S′是S经凸透镜所成的像．当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u＞f），像S′远离透镜移动的情况是（）14．（3分）如图所示是一个水位自动报警器的原理图．水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮．下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（）15．（3分）弹簧秤的弹簧断了，拆去断掉的较短部分，把剩下的较长部分弹簧仍装在原来的弹簧秤上，零点校正后，用它测力，结果（）二．实验探究题（本题共两小题，共15分）16．（6分）如图是某同学利用一端封闭的玻璃管探究气体体积与压强关系的实验装置图．实验时，用水银在管内封入一定质量的气体，将管倒插在水银槽中，使管内外水银面相平，此时管内空气柱的长度4cm．每向上提起玻璃管时，管内水银面升高、空气柱变长，并作相应测量．下表是该同学在实验过程中记录的部分数据．（在实验过程中温度保持不变，外界压强始终为P0=76cmHg，玻璃管横截面积为2cm2．）（1）第3次遗漏的数据应为16 cm3，第4次遗漏的数据为57 cm．（2）通过上面实验数据的分析可得出一个结论：一定质量的气体，温度不变时，体积越大，压强越小．17．（9分）（2007?株洲）某实验小组的小刘和小李两位同学先后利用如图所示电路测量一定值电阻Rx（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出．实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示．经检查与核对，他们的实验操作与数据记录都准确无误．根据表中数据解答下列问题：（1）比较表一和表二可知，当电流表示数增大时，在小刘的实验中，电压表的示数是增大的，而在小李的实验中电压表的示数却是减小的，请你简要分析产生这种现象的原因．（2）请在图中将小李的实验电路连接完整．（3）试求定值电阻Rx以及电源电压U．三、计算题（本题3小题，共30分.要求解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分）18．（8分）水平人行道上的路灯离地5.25m高，身高1.75m的人从路灯正下方匀速通过，若他头部在路面上的影子向前移动的速度为1.5m/s，求此人走路的速度？19．（10分）用如图所示的滑轮组从15m深的水中提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N，问物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断？（取g=10N/kg）20．（12分）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为R1=40Ω，小灯泡的电阻为10Ω且保持不变．当S1、、S2均闭合且滑片P 滑到b 端时，电流表 A1、A2的示数之比为3：2；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时，小灯泡 L的功率为10W．求：（1）电阻R2的阻值；（2）当S1、S2均闭合且滑片P 在b 端时，电压的示数；（3）整个电路消耗的最小电功率．。

2012年北约自主招生试题（答案附后）物 理一、选择题（单选题，每题4分）1．两质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动半径之比为R １:R 2＝１:２，则关于两卫星的下列说法正确的是（ ）A ．向心加速度之比为a 1:a 2=1:2B ．线速度之比为v 1:v 2=2:1C ．动能之比为E k1:E k2=2:1D ．运动周期之比为T 1:T 2=1:2 2．如图所示，通电直导线旁边放一个金属线框和导线在同一平面内，以下哪种运动方式不能使框abcd 中产生感应电流？A ．线框以AB 为轴旋转B ．线框以ad 为轴旋转C ．线框向右移动D ．线框以ab 为轴旋转3．相同材料制成的一个圆环Ａ和一个圆盘B ，厚度相同，且两者起始温度和质量也相同，把它们都竖立在水平地面上，现给它们相同的热量，假设它们不与任何其它物体进行热交换，则升温后的圆环A 的温度ｔA 与圆盘B 的温度ｔＢ的大小关系是（ ）A ．t A >tB B ．t A <t BC ． t A =t BD ．无法确定二、填空题（每题两空，每空3分，共18分）4．质量为m 的小球以初速度V 0与另一个质量为M （未知）的小球发生弹性正碰，若碰后m 小球的速度为20v 且与原方向相反，则M ＝＿＿＿＿＿；若碰后m 球速率为30v 且与原方向相同，则M ＝＿＿＿＿＿。

5．OA 、OB 是两面镜子，成36︒夹角，观察者在两镜之间，则人从A 镜中最多能看到＿＿个像；从B 镜中最多看到＿＿个像。

6．固定在地面上的两激光器A 和B 相距L 0，有大木板平行帖近地面以速度v=0.6c 相对地面沿AB 连线方向高速运动。

地面参考系某时刻两激光器同时发射激光在运动木板上形成点状灼痕A ’和B ’。

些后让大木板缓缓减速至静止后，测量两灼痕的间距为L ＝＿＿L 0，随原木板高速运动的惯性参考系的观察者认为两束激光不是同时，应存在发射时间差∆t ’=______cL 0.三、综合题（共4题，70分）7．图为杨氏双缝干涉实验装置，光源S 为单色面光源，波长为λ，单缝A 的中心位于双缝B 和C 的垂直平分线上，B 与C 相距d ，单缝与双缝相距为r ，接收屏P 与双缝相距为R ，R>> d,r>>d ，问：（1）接收屏上的干涉条纹间距是多少？（2）设单缝A 的宽度b 可调，问b增大为多少时干c d涉条纹恰好第一次消失？（3）接（2）问，条纹恰好消失时，固定在A的宽度b，为了使干涉条纹再次出现，试问d、r、R三个参量中应调节那些量？8．两个相同的电容器A和B如图连接，它们的极板均水平放置，当它们都带有一定电荷并处于平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止。

一．选择题1．（2013北约自主招生）在一个绝热的竖直气缸里面放有一定质量的理想气体，绝热的活塞原来是固定的。

现拆去销钉(图中未画出)，气体因膨胀把活塞及重物举高后如图所示。

则在此过程中气体的( ) A．压强不变，温度升高B．压强不变，温度降低C．压强减小，温度升高D．压强减小，温度降低【参考答案】：D【点评】此题考查绝热膨胀、热力学第一定律及其相关知识的运用。

2．（2012北约自主招生真题）相同材料制成的一个圆环A 和一个圆盘B，厚度相同，且两者起始温度和质量也相同，把它们都竖立在水平地面上，现给它们相同的热量，假设它们不与任何其他物体进行热交换，则升温后的圆环A 的温度t A与圆盘B的温度t B的大小关系是（）A．t A>t B B．t A<t BC．t A=t B D．无法确定【参考答案】：B。

【名师解析】：现给它们相同的热量，升温后二者都体积增大（膨胀），由于圆环A重心升高比圆盘B大，重力势能增加A比B大，根据能量守恒定律，升温后的圆环A 的温度t A小于圆盘B的温度t B，选项B 正确。

【点评】此题以圆环和圆盘切入，意在考查散热与形状的关系。

3．（2012年华约自主招生）如图所示，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，稳定后（ ）A ．A 气体压强增加，体积增大，温度不变B ．B 气体的温度升高，B 中分子运动加剧C ．B 气体的体积减小，压强增大D ．A 气体的内能变化量等于 B 气体的内能变化量 【参考答案】：BC【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。

4．（2012卓越自主招生）在两端开口竖直放置的U 形管内，两段水银封闭着长度为L 的空气柱，a 、b 两水银面的高度差为h ，现保持温度不变，则 A ．若再向左管注入些水银，稳定后h 变大 B ．若再向左管注入些水银，稳定后h 不变 C ．若再向右管注入些水银，稳定后h 变大 D ．若两管同时注入些水银，稳定后h 变大 【参考答案】：BCD【名师解析】：若再向左管注入些水银，由于右管空气柱上端的水银柱高度不变，水银稳定后h 不变，选项B 正确A 错误。

第一节 静电平衡和电容器例1(3预赛)图中为一具有金属罩壳的金箔验电器。

A 为金属小球，B 为金属杆，C 为金箔，D 为金属罩壳。

验电器放在绝缘板S 上，现将一定量的正电荷移至小球A 上，于是两金箔将怎样？然后用一具有绝缘柄的金属叉将小球A 与金属罩壳D 相连，则两金箔将怎样？最后移去金属叉，再用手指触及小球A ，此时二金箔又将怎样？(2)（12南大强化)原来不带电的导体小球与带电量Q 的导体大球接触，分开之后，小球获得电量q 。

今让小球与大球反复接触，在每次分开后，都给大球补充电荷，使其带电量恢复到原来的值Q 。

求小球可能获得的最大电量。

练习1(12卓越)对于一个绝缘导体屏蔽空腔内部的电场和电势可作如下判断（ ）A 场强不受腔外电荷的影响，但电势要受腔外电荷影响B 电势不受腔外电荷的影响，但场强要受腔外电荷影响C 场强和电势都不受腔外电荷的影响D 场强和电势都要受腔外电荷的影响绘准确的是（ ）。

练习14(12华约)带有等量异种电荷的板状电容器不是平行放置的，下列图象中的电场线描A.B ．C ．D ．练习2(12华约)无限大带电薄平板上方的场强E 为定值，它的大小与下列哪一项是成正比的？σ为电荷面密度，k 为常数。

（ ）A ．σkB ．σ/kC ．2σk D ．k /σ练习10(12复旦)金属球壳内有一静止正电荷q ， 球壳内、外面感应电荷分布应该是（ ）。

A ．B ．C ．D ．练习3(12复旦)A 为一个大金属球，其上带有正电荷Q ，a 为小金属球，其上带负电荷q ，A 静止，a 球运动，如下说法正确的是( )A ．a 接近或远离A 时，A 上的电荷密度不发生变化B ．A 球外的电场均可严格按电荷量为Q 的点电荷的电场计算 C ．a 在离A不远处绕A 球心转动时，A 上的电荷密度不变 D ．a 离A 很远时，A 上的电荷密度近似为均匀分布例2(13南大强化)半径为 R 的不导电半球薄壳 , 均匀带电 , 倒扣在xoy 平面上 , O 为球心 ,ABCD 为球壳边缘 ,AOC 为直径 . 有一电量为 q 的点电荷位于 OC 上的 E 点 ,OE=d 。