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2024年高水平大学<华约）自主选拔学业能力测试
物理探究
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷共七大题，满分100分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。
一、<15分）<1）质量约1T的汽车在10s内由静止加速到60km/h。如果不计阻力，发动机的平均输出功率约为多大?fI3IF3YAhC <2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略。将汽车简化为横截面积约1m2的长
方体，并以此模型估算汽车以60km/h行驶时为克服空气阻力所增加的功率。已知空气密度ρ=1.3kg/m3。fI3IF3YAhC <3）数据表明，上述汽车所受阻力与速度平方的关系如图所示。假定除空气阻
力外，汽车行驶所受的其它阻力与速度无关，估计其它阻力总的大小。 fI3IF3YAhC 二、<10分）核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源。氢核聚变可以简化为4个氢核 <11H）聚变生
0成氦核<42He），并放出2个正电子<1e）和2个中微子<00ve）。fI3IF3YAhC <1）写出氢核聚变反应方程；
<2）计算氢聚变生成一个氦核所释放的能量；
<3）计算1kg氢完全聚变所释放的能量；它相当于多少质量的煤完全燃烧放出的能量?
(1kg煤完全燃烧放出的能量约为3.7×107 J>。
4 已知：m<11H）=1.6726216×10-27kg，m<2He）=6.646477×10-27kg，
m<01e）=9.109382×10-31kg，m<00ve）≈0，c=2.99792458×108m/s。
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三、(15分>明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体。一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为μ=
3≈0.58。试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?fI3IF3YAhC 3四、(15分>如图，电阻为R的长直螺线管，其两端通过电阻可忽略的导线相连接。一个质量为m的小条形磁铁从静止开始落入其中，经过一段距离后以速度v做匀速运动。假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动且无翻转。fI3IF3YAhC (1>定性分析说明：小磁铁的磁性越强，最后匀速运动的速度就越小；
(2>小磁铁做匀速运动时在回路中产生的感应电动势约为多少?
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五、(10分>自行车胎打足气后骑着很轻快。由于慢撒气——缓慢漏气，车胎内气压下降了四分之一。求漏掉气体占原来气体的比例η。假设漏气过程是绝热的，一定质量的气体，在绝热过程中其压强p和体积v满足关系pvγ=常量，式中参数γ是与胎内气体有关的常数。fI3IF3YAhC 六、(15分>如图所示，在光学用直导轨型支架上，半径为 R的球面反射镜放置在焦距为f的凸透镜右侧，其中心位于凸透镜的光轴上，并可沿凸透镜的光轴左右调节。fI3IF3YAhC (1>固定凸透镜与反射镜之间的距离l，将一点光源放置于凸透镜的左侧光轴上，调节光源在光轴上的位置，使该光源的光线经凸透镜——反射镜——凸透镜后，成实像于点光源处。问该点光源与凸透镜之间的距离d可能是多少?fI3IF3YAhC (2>根据(1>的结果，若固定距离d，调节l以实现同样的实验目的，则l的调节范围是多少?
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七、(20分>“顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。fI3IF3YAhC 在某处固定一个电荷量为Q的点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E>作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l，形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，p=ql，这里q为原子核的电荷。实验显示，p=αE，α为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。fI3IF3YAhC (1>F是吸引力还是排斥力?简要说明理由；
(2>若固定点电荷的电荷量增加一倍，力F如何变化，即求
F(2Q)F(Q)F(h/2)的值； 的值。
(3>若原子与点电荷间的距离减小一半，力F如何变化，即求
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物理探究答案及评分参考
评分说明：
1．本解答给出了一种或几种解法供参考，如果考生的解法与本解答不同，可根据试题的主要考查内容比照评分参考制订相应的评分细则。fI3IF3YAhC 2．对计算题，当考生的解答在某一步出现计算错误而影响后继部分的结果时，原则上不重复扣分，最后的结果不给分。fI3IF3YAhC 一、本题共15分。
(1>假设汽车启动时做匀加速运动，根据匀加速运动规律有 a? ①
F=ma ②
在不计阻力的情况下，汽车的平均功率为 p?Fv ③
联立①②③式并代入数据解得 P=1.4 ×104 W ④
(2>假设汽车的截面积为A，当汽车以一定速度运动时，将推动前方的空气使之获得相应的速度，则在Δt时间内，车前方以A为底、vΔt为高的柱形空气获得的动能为fI3IF3YAhC Ek?mv2??Av?t?v2 ⑤
为使该空气柱在Δt时间内获得上述动能，车需增加的功率为 p??Ek1??Av3 ⑥ ?t2121212vt根据已知条件，车的截面积约为1 m2，代入上式解得 P=3×103 W ⑦
(3>当汽车匀速运动时，牵引力与阻力平衡，由图可知 F=kv2+f
式中F为牵引力，f为除空气阻力外的其它阻力之和，外推图线得 f=125 N
评分参考：第(1>问4分，①②③④式各1分；
第(2>问7分，⑤⑥式各3分，⑦式1分； 第(3>问4分。
二、本题共10分。
004 (1>411H→2He+21e+20ve
(2>一次反应中的质量亏损为 ?m?4m(H)?m(H)?2m(e)①
1142e01相应放出能量为
△E=△mc2②
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2024年华约自主招生物理试题与答案（word解析版）80712
