2011年卓越联盟自主选拔学业能力测试物理试题 一、选择题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的。选对的得4分，选错或不答的得0分） 1、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图像如图所示。下列判断正确的是 （ ） A．乙车启动时，甲车在其前方50m处 B．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m C．乙车启动10s后正好追上甲车 D．乙车超过甲车后，两车不会再相遇 v/m·s-1 过木块所用的时间为（ ） A．
1l?s B．
v0v0m?1?l?(1?)s D．?M?v0??M??l?(1?)s? m ?m??M??(1?)l?s ??m??v0 M l 1C．
v05、如图，两段不可伸长细绳的一端分别系于两竖直杆上的A、B两点，另一端与质量为m的小球D相连。已知A、B两点高度相差h，∠CAB=∠BAD=37°，∠ADB=90°，重力加速度为g。现使小球发生微小摆动，则小球摆动的周期为 （ ） A．?20 乙
甲 10 b
a
0 10 15 20 t / s 2、如图所示，光滑水平面上有一质量为M的物块a，左侧与一个固定在墙上的弹簧相连，弹簧劲度系数为k；物块a上有一个质量为m的物块b，a、b之间的最大静摩擦力为f0。现用一水平力缓慢向左推动物块a，使弹簧压缩。若在撤去此力后物块a与b间没有相对运动，弹簧压缩的最大距离为（ ） A．17h? B．3g285h C．?3ghh D．2?
ggMmMM?mf0 D．f0 f0 B．f0 C．(m?M)k(m?M)kmkmkC
A R d q
O h
B
D
6、半径为R的接地金属球外有一电荷量为q的点电荷，点电荷与球心O相距d=2R，如图所示。金属球上的感应电荷为（ ） A．0 B．?3、一质量为m的质点以速度v0运动，在t=0时开始受到恒力F0作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v1=1/2v0。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程中的位移为（ ） qq C． ? D．q 427、已知两板间距为的，极板面积为S的平行板电容器的电容为
?0S，其中?0为d3mv06mv03mv021mv0A． B． C． D． 8F8F4F8F4、长为l，质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s，则子弹穿 1
2222常量。若两板的电荷量减半，间距变为原来的4倍，则电容器极板间（ ） A．电压加倍，电场强度减半 B．电压加倍，电场强度加倍 C．电压减半，电场强度减半 D．电压加倍，电场强度不变
8、如图所示，虚线为一匀强磁场的边界，磁场方向垂直于纸面向里。在磁场中某点沿虚线方向发射两个带负电的粒子A和B，其速度分别为vA、vB，两者的质
量和电荷量均相同，两个粒子分别经过t A、tB从PA、PB射出，则（ ） A．vA＞vB t A＞tB B．vA＞vB t A＜tB C．vA＜vB t A＞tB D．vA＜vB t A＜tB
VB
8Ω
40 kΩ PA PB
心电图仪 变压器
9、心电图一是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻（40 kΩ）相连的交流电源来等效，如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，以扬声器（可以等效为阻值为8Ω的电阻）与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值V0不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为（ ） A．1：5000 B．1：70 C：70：1 D．5000：1
10、如图，在光电效应实验中用a光照射光电管时，灵敏电流计指针发生偏转，而用b光照射光电管时，灵敏电流计指针不发生偏转，则（ ） A．a光的强度一定大于b光的强度
B．电源极性可能是右边为正极，左边为负极
光敏电阻 光源 C．电源极性可能是左边为正极，右边为负极
D．发生光电效应时，电流计中的光电流沿d到c方向
h
h
左 右
电源 G
h c d 出液口
二、实验题（15分）
2
图为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h，罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的光敏电阻，另一侧有一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻的总长度和遮光板的总长度都为h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光均匀地照射在光敏电阻上，光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量液面高度。
为将问题简化，假设管内只有3个光敏电阻R1、R2、R3，分别位于管的上端、下端和中央；它们的暗电阻均为10kΩ，被管内光源照亮时电阻均为1.0kΩ。给定的仪器还有：直流电源E（电动势为9V，电阻不计），3个固定电阻，阻值分别为R10=2.5 kΩ，R20=1.8 kΩ，R30=1.5 kΩ；电压表一块（量程为3V，内阻可视为无穷大），开关一个，导线若干。
要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。 （1） 选择合适的固定电阻，画出电路图，并用题中给定的符号标明图
中各元件。
（2） 完成下列填空：（结果保留两位有效数字） a）液面与出液口等高时电压表的示值为 V。
b）若管内的光强变暗，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2 kΩ，则固定电阻的阻值应变换为 kΩ，便可达到题目要求。
三、推理、论证题（15分）
利用光的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图所示。T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图所示，
遮光板 测得相邻条纹的间距为ΔL。 （1）证明D?D0??L2?l
（2）若轻压T1的右端，发现条纹间距变大，试由此分析D与D0的大小 关系。
T1
左 A0 A 右
T2
L
Δl
四、计算题（30分）
1、 如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。气缸质量M=9.0kg，
2
与地面的动摩擦因数μ=0.40。气缸内一质量m=1.0kg，面积S=20cm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
5
中气缸最左端）的距离L0=8.0cm。已知大气压p0=1.0×10Pa，重力加速度
2
g=9.8m/s，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30N时，活塞与气缸底之间的距离； （2）当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。 F
3
2、 如图所示，一半径为R，位于竖直面内的绝缘光滑轨道上静止着两个相同的
带电小球A和B（可视为质点），两球质量均为m，距离为R。用外力缓慢推左球A使其到达圆周最低点C，求此过程中外力所做的功。
R
R
A B C
2012年卓越联盟自主选拔学业能力测试物理试题
一、选择题
1．我国于2011年发射的“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船顺利实现了对接。在对接过程中，“天宫一号”与“神舟八号”的相对速度非常小，可以认为具有相同速率。它们的运动可以看作绕地球的匀速圆周运动，设“神舟八号”的质量为m，对接处距离地球中心为r，地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，“神舟八号”在对接时
说法正确的是
A．A光照射该金属释放的光电子的最大初动能一定比B光的大 BB．A光单位时间内照射该金属释放的光电子数一定比B光的多 C．分别通过同一双缝干涉装置，A光比B光的相邻亮条纹间距小 D．两光在同一介质中传播，A光的传播速度比B光的传播速度大 AOC5．A、B为一列简谐横波上的两个质点，它们在传播方向上相距20m，当A在波峰时，B恰在平衡位置。经过2s再观察，A恰在波谷，B仍在平衡位置，则该波
A．最大波长是80m B．波长可能是
MgRA．向心加速度为
rr2C．周期为2π 3gRgR2 B．角速度为
r3
ymgR2D．动能为
2r40m 3AC．最小频率是0.25Hz D．最小波速是20m/s 6．如图，固定在水平桌面上的两个光滑斜面M、
OBx2．在如图所示的坐标系内，带有等量负电荷的两点电荷A、B固定在x轴上，并相对于y轴对称，在y轴正方向上的M点处有一带正电的检验电荷由静止开始释放。若不考虑检验电荷的重力，那么检验电荷运动到O点的过程中 A．电势能逐渐变小 B．电势能先变大后变小，最后为零
C．先做加速运动后做减速运 D．始终做加速运动，到达O点时加速度为零 3．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
4．如图，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，都能发生光电效应，则下列
4
N，其高度相同，斜面的总长度也相同。现有
完全相同的两物块a、b同时由静止分别从M、
aMbNN的顶端释放，假设b在通过斜面转折处时始
终沿斜面运动且无能量损失。则 A．物块b较物块a先滑至斜面底端 C．两物块下滑过程中的平均速率相同
B．两物块滑至斜面底端时速率相等 D．两物块开始下滑时加速度大小相等
ah7．如图，电阻分布均匀的电阻丝构成的闭合线框abcd水平放置在竖直向下的匀
L强磁场中，电阻不可忽略的导体棒MN两端搭接在
bad和bc上，MN在水平外力F的作用下，从靠近ab处无摩擦地匀速运动到cd附近。MN与线框始终
保持良好接触，在运动过程中 A．MN中的电流先减小，后增大
aMdFbNcB．MN两端的电压先增大，后减小 C．MN上外力的功率先减小，后增大 D．MN上消耗的电功率先增大，后减小
8．用等长的丝线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A、B，两线上端固定在同一点O，把B球固定在O点的正下方，当A球静止时，两悬线夹角为?，如图所示。若在其他条件不变，只改变下列某些情况，能够保持两悬线夹角不变的方法是
A．同时使两悬线的长度都减半 B．同时使A球的质量、电荷量都减半 C．同时使A、B两球的质量、电荷量都减半 D．同时使两悬线的长度和两球的电荷量都减半 二、综合题
9．（12分）一质量为m?40kg的孩童，站在质量为M?20kg的长木板的一端，孩童与木板在水平光滑冰面上以v0?2m/s的速度向右运动。若孩童以
10．（1）液体的粘滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数?，通常是将蓖麻油装满长为1m左右圆柱型玻璃筒，通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时受到重力、浮力和粘滞阻力F的作用，其中粘滞阻力F?3π?vd（其中d、v分别是小球的直径和速度）。当小球匀速运动时，利用受力平衡等条件便可求得?，于是测得小球匀速运动的速度是这个实验的关键。若你手边只有秒表和毫米刻度尺可以利用，○1你怎样确定小球已经做匀速运动了；○2如何测得小球匀速运动的速度。
O?A（2）某同学设计了一个测量电阻Rx（约为10?）阻值的电路，如图所示。图中直流电流表的量程为50μA，内阻RgS1RxERR0S2B约为3k?；电源E?3V，内阻不计；R0为六钮电阻箱（0~99999.9?）；R为滑动变阻器（0~500Ω，额定电流1.5A）；S1为开关；S2为双刀双掷开关。○1请简要写出实验步骤；○2请用测量量表示出Rx；○3分析该电路的适用条件。
5
μAa?2m/s2相对木板的匀加速度跑向另一端，并从端点水平跑离木板时，木板恰
好静止。 （1）判断孩童跑动的方向；（2）求出木板的长度l。
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