北約自主招生考試物理試題版

一.選擇題（單選，每題4分）.兩質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑之比R1:R=1,2，則關(guān)于兩衛(wèi)星的下列說(shuō)法正確的TOC\o"1-5"\h\z是（ ）人、向心加速度之比為a:a=1:2 B、線(xiàn)速度之比為v:v=2:12 12C、動(dòng)能之比為E:E=1:2 D、運(yùn)動(dòng)周期之比為T(mén):T=1:2K1K2 1 22.如圖所示，通電直導(dǎo)線(xiàn)旁放一個(gè)金屬線(xiàn)框且線(xiàn)框和導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi)。以下哪種運(yùn)2.動(dòng)方式不能使框abcd中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（ ）A、線(xiàn)框以AB為軸旋轉(zhuǎn)B、線(xiàn)框以ad邊為軸旋轉(zhuǎn)C、線(xiàn)框向右移動(dòng)D、線(xiàn)框以ab邊為軸旋轉(zhuǎn)3.相同材料制成的一個(gè)圓環(huán)A和一個(gè)圓盤(pán)B，厚度相同，且兩者起始溫度和質(zhì)量也相同，把它們都豎立在水平地面上，現(xiàn)給它們相同的熱量，假設(shè)它們不與任何其他物體進(jìn)行熱量交換，則升溫后的圓環(huán)A的溫度tA與圓盤(pán)B的溫度屋的大小關(guān)系是（ ）A、t>t B、t<t C、t=t D、無(wú)法確定AB AB AB二.填空題（每題兩空，每空3分，共18分）4.質(zhì)量為m的小球，以初速v與另一質(zhì)量為M（未知）的小球發(fā)生彈性碰撞。若碰后m求的速度為V00 0 2且與原方向相反，則M=;若碰后m球速率為4且與原方向相同，則M=。35.6.多能看到一個(gè)像；從B鏡中最多能看到一個(gè)像。0A、OB是兩面鏡子，成36。夾角，觀察者在兩鏡之間，則人從A5.6.多能看到一個(gè)像；從B鏡中最多能看到一個(gè)像。固定在地面上的兩激光器A和B相距為10，有大木板平行貼近地面以速度v=0.6c相對(duì)地面沿AB連線(xiàn)方向高速運(yùn)動(dòng)。地面參考系某時(shí)刻，兩激光器同時(shí)發(fā)射激光在運(yùn)動(dòng)木板10。隨原l _0-0c10。隨原l _0-0c木般高速運(yùn)動(dòng)的慣性參考系的觀察者認(rèn)為，兩束激光不是同時(shí)，應(yīng)存在發(fā)射時(shí)間差A(yù)t，=三.綜合題（共4題，70分）.圖為楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，光源S為單色面光源，波長(zhǎng)為九，單縫A的中心位于雙縫B和C的垂直平分線(xiàn)上，B與C相距為d，單縫與 |雙縫相距為r，接收屏P與雙縫相距為R,R>>d,r>>d，問(wèn)： s，卜…一，f（1）接收屏上的干涉條紋間距是多少？（2）設(shè)單縫A的寬度b可調(diào)，問(wèn)b增大為多少時(shí)干涉條紋恰好第一條消失？（3）接（2）問(wèn)，條紋恰好消失時(shí)，固定A的寬度b，為了使干涉條紋再次出現(xiàn)，試問(wèn)d、八R三個(gè)參量中應(yīng)調(diào)節(jié)哪些量？.兩個(gè)相同的電容器A和B如圖連接，它們的極板均水平放置。當(dāng)它們都帶 有一定電荷并處于靜電平衡時(shí)，電容器A中的帶電粒子恰好靜止?，F(xiàn)將電容L——A? B器B的兩極沿水平方向移動(dòng)使兩極錯(cuò)開(kāi)，移動(dòng)后兩極仍處于水平位置，且兩 一~極板的間距不變。已知這時(shí)帶電粒子的加速度大小為名，求B的兩個(gè)極板2錯(cuò)開(kāi)后正對(duì)著的面積與極板面積之比。設(shè)邊緣效應(yīng)可忽略。.車(chē)輪是人類(lèi)在搬運(yùn)東西的勞動(dòng)中逐漸發(fā)明的，其作用是使人們能用較小的力量搬運(yùn)很重的物體。假設(shè)勻質(zhì)圓盤(pán)代替車(chē)輪，其它物體取一個(gè)正方形形狀。我們現(xiàn)在就比較在平面和斜面兩種情形下，為使它們運(yùn)動(dòng)（平動(dòng)、滾動(dòng)等）所需要的最小作用力。假設(shè)圓盤(pán)半徑為b，正方形物體的每條邊也為b，它們的質(zhì)量都是m，它們與地面或斜面的摩擦因數(shù)都是由給定傾角為9的斜面。（1）使圓盤(pán)在運(yùn)動(dòng)面上運(yùn)動(dòng)幾乎不需要作用力。使正方形物體在平面上運(yùn)動(dòng)，需要的最小的作用力勺是多少？（2）在斜面上使正方形物體向上運(yùn)動(dòng)所需要的最小的作用力F是多少？2（3）在斜面上使圓盤(pán)向上運(yùn)動(dòng)所需要的最小作用力F是多少？限定F沿斜面方向。3 310.氫原子模型中，軌道的量子化條件為：2V=n%（n=1,2,3,…），其中rn為n級(jí)軌道半徑，Xn為n級(jí)的物質(zhì)波的波長(zhǎng)。已知電子電量e、靜電力恒量k、電子質(zhì)量m、普朗克常數(shù)鼠（1）求第n級(jí)的軌道半徑rn。（2）求第n級(jí)的電子的運(yùn)動(dòng)周期。（3）偶電子素的量子化條件為2兀（2r）二n入（偶電子素是指反電子與電子構(gòu)成的體系，它們繞兩點(diǎn)中n n心做圓周運(yùn)動(dòng)），求偶電子素中第n級(jí)的電子軌道半徑r。2012年北約自主招生考試物理試題答案1.工解析】質(zhì)電為5的衛(wèi)星沿半徑為尺的圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),按照牛頓第二金律和牛頓萬(wàn)有位力可知衛(wèi)星的速度滿(mǎn)足V'' 廠(chǎng)mMmR=G^則衛(wèi)星的速度大小為3M'"一4~R式中，,H為地球的引力質(zhì)量*3為引力常量。因此,當(dāng)兩質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星.畿地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道華控之比為RA「2時(shí)上3)加速度大小比為a}?a2則A選項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)速度大小比為…=7?：信=癡癡="則B選項(xiàng)錯(cuò)誤口(3)兩衛(wèi)星的軌道周期之比為…廣管):(竽)=聞糜=]*242則C選項(xiàng)錯(cuò)誤.⑷兩衛(wèi)星的動(dòng)能大小之比為玲！咸=日工謎=&:曷=2:1則口選項(xiàng)正% 一.一?[解/一⑴線(xiàn)框以直導(dǎo)線(xiàn)MN為軸旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)線(xiàn)框的磁通量不隨時(shí)間變化,因此我梃中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流. I(2)線(xiàn)柩以邊為軸麥特時(shí)，線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)的夾角發(fā)生變化、線(xiàn)框平面處的磁場(chǎng)也發(fā)|生變化,通過(guò)線(xiàn)框的建逋量隧時(shí)間變化；同時(shí)?線(xiàn)框中還有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)?因此線(xiàn)框中有感應(yīng)電力勢(shì)和感應(yīng)電流. |](3)線(xiàn)框以ab邊為軸旋轉(zhuǎn)時(shí),線(xiàn)樞平面與磁場(chǎng)的夾角發(fā)生變化.逋過(guò)線(xiàn)框的磁通量間變化;同時(shí),線(xiàn)框中還有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，因此線(xiàn)框中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，(4)線(xiàn)框沿圖平面朝右平動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框平面處的磁場(chǎng)發(fā)生變化,通過(guò)線(xiàn)框的磁通量隨時(shí)間至化；同時(shí)，線(xiàn)框中還有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，因此線(xiàn)框中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,綜上所述*只有在第一種情況下,線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流，應(yīng)選Aq3.結(jié)施曾野[圖‘圓鐵環(huán),和圓鐵板b質(zhì)量相同，則直徑一定是它們?cè)谪Q直方向的言由:豎直:向的初始高度不同，當(dāng)輸入相同的熱量后由于熱膨脹，使得高度有關(guān)系△兒〉△%,圓鐵環(huán)a的重力勢(shì)能比圓鐵板匕增加的多，所以圓鐵板卜的溫t會(huì)史高.答案為B.4.Iz￡產(chǎn)析】按照題意，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)為一維運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩個(gè)小球正碰前后的速度獲卜―律…守恒得“3+M。=加,*+M.；I 4+1"式=,f域4已如%%,5=Of解方程得^一M題設(shè)條件；(1)第一種情況，*=：+%◎=_%分.即，^=_1/2,解得m=3小。⑵弟一^中情況..&[= --V=%/3?即"t'#=1/3*解得M=m0+M 4+M.第一空填5,第二空填4畫(huà)圖題。一個(gè)有9個(gè)像。畫(huà)圖時(shí)，把360度的空間分成1。份。.二長(zhǎng)度I被在高速中被收縮成I。1”■——A、c-求第二空，用到洛倫茲變換。TOC\o"1-5"\h\z1 / 0,6c*L-, 1LAt=?一0 =-0.6? -I丫工X C-/ I蒙：C?1 ?1 -、C- 、”【解析】（1）以BC垂直平分線(xiàn)與屏索的史點(diǎn)為原點(diǎn)或立工軸，則從單縫出射，經(jīng)雙埴到達(dá)屈?幕上.r處兩束光的光程差為△=Jsin,1\亮條紋條件為△=M（”=0,±1，±2,…）亮條紋位置RA所以條紋間距12）從半處八山來(lái)的趙耳我市就一出襯t!（總遍的非相干疊加，如右圉?撲我卷海向上加特/,/2什.捶選武健到達(dá)』及博者充妁光租與通增加值:，而送in*?盧"r力是系$V”n仃齊岐于時(shí)條段下移的整舄揖懣及下移到原干酢條部的暗統(tǒng)中心時(shí),下曲率個(gè)條域間距上千萌條蚊謂失所以有RbR[器二了二次 國(guó)量后樹(shù)單母.4的極黑寬度為人JJ；'?!’若#＞卻當(dāng)雄定啟料工時(shí),通過(guò)增加「和減小目而增大臨界寬度/，斗星以黑黑露黑………奈…出?著就8.水平方向由此得到F；取澈小的條■件8.水平方向由此得到F；取澈小的條■件/+'icosii-F3+舁sin冷-〃切片

sm0=ftms-【解析】未錯(cuò)開(kāi)時(shí)如果偌開(kāi)后,正對(duì)著的面積占總面積的比例為“則Cb2堡;這時(shí)由于兩個(gè)電容器的電壓相等?所以人心=/心=\b/Q所以.q\=ry'A/小6=qhq'A=（1+廠(chǎng)）q，=2qA解出這帶電粒子受到的的電力為件于受力為得加速度為由此解得2—2r=1+「r=1/3【解析】C，：七作用力F：與代￥面的光電的井.7力出面時(shí)物士的小口力靛后痔到(2)設(shè)作用為F,與斜面的央府為口向上偏轉(zhuǎn)為正.％為斜面時(shí)物體的支持垂苴斜面平行斜面居平行斜面居cosa=3尺sin0—於由此得到F：由此得到F：（cosa：/istna）—>ini?-qucosO'）F：取最小的條件F：取最小的條件sina=fjtcos@最后得到用g最后得到用g（主山6十/cos0）10（：W!⑷盤(pán)向上流動(dòng)?鼾面提供沿端面向上的摩擦力相對(duì)于圓盤(pán)與斜面的捶觸屏…F，的於大力燈是加?在此條件下列出相關(guān)方程.力拒平衡方程2Fa=，修即坤山沿斜面亍向受力方程F,十產(chǎn)N—.“甘sin10（：W!⑷盤(pán)向上流動(dòng)?鼾面提供沿端面向上的摩擦力相對(duì)于圓盤(pán)與斜面的捶觸屏…F，的於大力燈是加?在此條件下列出相關(guān)方程.力拒平衡方程2Fa=，修即坤山沿斜面亍向受力方程F,十產(chǎn)N—.“甘sin0Ncr)s0摩擦力由此得到分情況討論-tan8如艮AeJran◎'吊=方/"gsin仇如果*<―(an￡.F、=mg(sin0一//cos8)r解析］（1）因物「所以阪原于第n個(gè)能級(jí)電子的動(dòng)量為九hrt匚—2死電子瞅國(guó)網(wǎng)運(yùn)動(dòng)的向心力的姆侖引力提樵- gw 一ntr^ 4/mr\物理一一自主招生入學(xué)測(cè)試題（時(shí)間40分鐘，滿(mǎn)分100分）1.一束單色光從空氣射入水中，則A.光的顏色、頻率不變，而波長(zhǎng)、波速都變小B.光的顏色、頻率、波長(zhǎng)都不變，只由波速變小C.光的顏色、波長(zhǎng)不變，而頻率、波速都變小D.光的頻率變小，而顏色、波長(zhǎng)波速都不變2.飛機(jī)在我國(guó)上空勻速飛行，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U1，右方機(jī)翼末端的電勢(shì)為u2,則（）A.若飛機(jī)從西往東飛，UJ匕U2高B.若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高C.若飛機(jī)從南往北飛、U/匕U2高D.若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高3.若分子間距離發(fā)生變化，兩分子間的相互作用力和分子勢(shì)能也會(huì)隨之發(fā)生變化。下列表述正確的是A.若分子處于平衡位置，分子間沒(méi)有引力和斥力；B.若分子間的距離減小，分子間的引力和斥力都增大；C.若分子間的距離增大，分子間的引力的大小將增大，而斥力大小將減小；D.若分子間的距離增大，分子勢(shì)能一定增大。4、1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600km的高空，使得人類(lèi)對(duì)宇宙中星體的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4X106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6X107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是A.0.6小時(shí) B.1.6小時(shí)C.4.0小時(shí) D.24小時(shí)5、原子核能可能的釋放方式是原子核的 、和.6、有一彈簧振子的振動(dòng)曲線(xiàn)如右圖所示，則該彈簧振子的周期為 。7、如圖所示為一電阻可以忽略的水平放置的足夠長(zhǎng)的導(dǎo)體線(xiàn)框，線(xiàn)框兩平行導(dǎo)線(xiàn)的間距為乙，線(xiàn)框通過(guò)開(kāi)關(guān)與一帶電為

土Q的電容器。以及電阻R串聯(lián)。在導(dǎo)體框上有一可以自由移動(dòng)的質(zhì)量為m電阻為R導(dǎo)體棒。設(shè)整個(gè)系0統(tǒng)處于均勻的磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)與線(xiàn)框平面垂直，如圖所示。若把開(kāi)關(guān)置于聯(lián)通位置，電容器將通過(guò)回路放電，導(dǎo)體棒將在磁場(chǎng)中開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。則導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大加速度為 ，最終速度值為。（忽略各接觸點(diǎn)的電阻）。8、兩質(zhì)量為m的小球，A帶電+q，B不帶電。兩球靜止，且相距l(xiāng)AB方向與E方向相同（電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E）。t=0時(shí)刻，A開(kāi)始受電場(chǎng)力而運(yùn)動(dòng)。A、B間發(fā)生彈性正碰（即發(fā)生速度交換），無(wú)電量轉(zhuǎn)移，求第8次正碰到第9次正碰之間需要的時(shí)間。孩子