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(2011-2012)卓越联盟自主招生物理试题与答案

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大小相等

7.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

下的匀强磁场中,电阻不可忽略的导体棒MN两端搭接在ad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 B.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

aMFbN8.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a?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。

10.(16分)

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O?AB(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。 ○

(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Rg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。

S2S1RxERR0μA 12

11.(10分)通过荧光光谱分析可以探知元素的性质,荧光光谱分析仪是通过测量电子从激发态跃迁到基态时释放的光子频率来实现的。激发态的原子可以采用激光照射基态原子的方法来获得。现用激光照射迎着激光而来的一离子束,使其电子从基态跃迁到激发态,已知离子质量为m,电荷量为e(e?0),假设该离子束处于基态时的速度分布如图所示,V0为该离子束中离子的最大速度(V0??c)。

(1)速度为V的离子束迎着发射频率为?的激光运动时,根据经典多普勒效应,接收到此激光的频率为????(1?离 子 数 O V0V(m/s)V),其中c为光速。设波长为c?0的激光能够激发速度V?0的基态离子,若要激发全部离子,试推断激

光的波长范围。

(2)若用电压为U的加速电场加速处于基态的离子束,试推断离子束的速度分布的范围是变大了还是变小了;加速后的基态离子束再被激发,那么激光的波长范围与(1)问的结论相比如何变化。

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一、选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,都有多个

选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分) 1.BD 5.AC 二、综合题 9.(12分)

(1)孩童应沿着木板运动的方向跑动,即孩童开始时应站在木板的左端,向右跑。

(2)设孩童跑离木板时相对木板的速度为u,根据匀加速直线运动规律得

1 ○

2.AD 6.AB 3.BCD 7.ABC 4.AC 8.BD u2?2al

设孩童跑离木板时木板相对于冰面的速度为v,孩童相对冰面的速度为

2 ○

v??u?v

由于冰面光滑,孩童和木板组成的系统在水平方向上不受外力,所以动量守恒。选冰面为参照系,v0的方向为坐标正方向,则有

3 ○

(M?m)v0?Mv?mv?

若木板恰好静止,即要求木板相对冰面的速度v = 0,由此可得

4 ○

u?M?mv0 m

综合上述各式得

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5 ○

1?M?m?2l???v0

2a?m?2

将已知数据代入上式得

6 ○

l?2.25m

评分标准: (1)3分;

(2)9分,○1○2○4○6式各1分, ○3式3分, ○5式2分。 10.(16分)

(1)○1在玻璃筒下部选取一段距离,让小球贴近蓖麻油面下落,测量其通过这段距离的时间,然后再将小球从油面上某一高度处下落,测量其通过同样区域的时间,若两次时间在误差允许范围内相同,即可判断小球在该区域做匀速运动。

或在玻璃筒下部选取上下两段相同的距离,若小球通过这两段距离所用的时间在误差允许范围内相同,即可判断小球在该区域做匀速运动。其他正确答案均得分。(2分)

2小球匀速下落时,用刻度尺测量玻璃筒侧壁上选取的那段距离的长○

度,用秒表测量其通过的时间,其长度与时间之比即为小球的下落速度(1分),同时要多次测量取平均值(2分)。

(2)○1实验步骤:

Ⅰ.选择R0的阻值略大于Rx

(1分)

Ⅱ.闭合S1,将S2合向R0一侧,调节R使电流表指针指到满偏电流以上的刻度

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(1分)

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(2011-2012)卓越联盟自主招生物理试题与答案

大小相等7.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强磁场中,电阻不可忽略的导体棒MN两端搭接在ad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B.MN两端的电压先增大,后减小C.MN上外力的功率
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