2016年清华大学领军计划教学教案物理试题及其答案解析.doc

*.2016年清华大学领军计划测试物理学科注意事项：1.2016清华领军计划测试为机考，全卷共100分，考试时间与数学累积180分钟；2.考题全部为不定项选择题，本试卷为回忆版本，故有些问题改编为填空题；3.2016清华领军计划测试，物理共35题，本回忆版本共26题，供参考。【1】友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（ ）A.一定上升B.一定下降C.一定相等D.条件不足，无法判断【2】在光滑地面上，物块与弹簧相连作简谐运动，小车向右作匀速直线运动，则对于弹簧和物块组成的系统（填守恒或者不守恒），当以地面为参考系时，动量_，机械能_；当以小车为参考系时，动量_，机械能_。【3】如图所示，光滑导轨上垂直放置两根质量为、且有电阻的金属棒，导轨宽处与窄轨间距比为2：1，平面内有垂直纸面向内的磁场。现给左边的杆一个初速度，在系统稳定时，左杆仍在宽轨上右杆仍在窄轨上运动。则这个过程产生热量_。【4】空间内有一水平向右的电场，现有一带电量为的小球以初速度为向右上抛出，已知，求小球落地点距离抛出点的最远距离。【5】现有一轻质绳拉动小球在水平面内做句速圆周运动，如图所示，小球质量为，速度为，重力加速度为，轻绳与竖直方向夹角为，求小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量。【6】如图所示，有、两个物体，物体沿长、倾角为、动摩擦因数的斜面滑下后，在长为的光滑水平面上运动；从点上方高为处下落。二者同时释放，在处相遇，则_。【7】在水平面内，金属棒一角速度绕点顺时针旋转，空间内有竖直向下的磁场，如图所示。已知，则下列说法正确的是（ ）A.点电势高于点B.点电势低于点C.若增大o，则点电势差增大D.若增大，则点电势差增大【8】在如图所示电路中，小灯泡规格为“”，电源内阻为，电压表、电流表均为理想电表，闭合开关，调节滑动变阻器阻值，使电压表示数为0，此时灯泡正常发光，电流表的示数为1A，则电源电动势_，输出功率_，_。【9】弹性绳原长为，劲度系数为，上端拴在半径为的光滑圆轨的顶端；下端系一重量为的小球，小球套在圆轨上。平衡时，弹性绳与竖直方向夹角为。用、表示此时弹性绳的弹力。【10】在一质量均匀分布的星球（近似为球面）的北极和南极打一条竖直贯通的通道，一小球从北极由静止释放，不与通道发生碰撞，则小球作_运动。【11】潜水员为测量一湖深度，测得湖面上，并将一盛有空气的试管从湖面带入潜入湖底，整个过程管口始终向下。潜至湖底后水充满试管的一半，则湖深约（ ）A.B.C.D.【12】一用钉鞘锁定的导热活塞将导热气缸分成体积相等的左右两室，拔出钉鞘后活塞移动至稳定状态，外界温度恒定，则（ ）A.稳定后左右两。室体积比为5：3B.左室气体对右室气体做功C.左室气体吸热D.右室气体吸热【13】有左触封闭、右端开口的均匀形管，左管内有一段水银分割出两端长度相等的气柱，如图所示，现向右管缓慢注入水银，设平衡后上段气体为，下端气体长，则与的关系为（ ）A.B.C.D.无法确定，视注入水银的量【14】在高为的立柱上放一质量为的球，质量为的子弹以一定初速度水平射向球，从球中穿出后二者落至地面，球与子弹的落地点距立柱水平距离为和，重力加速度为，则子弹的初速度为_。【15】从地面以初速度竖直向上抛出一小球，与此同时，在该小球上抛能到达的最高处有另外一个小球以初速度竖直向下抛出。忽略空气阻力，则两球相遇时速度之比为_。【16】质量为、的物体具有相同的初动能，现给以其与速度方向相反的阻力、使其减速，经过时间后两物体同时停止，运动距离为，则_，_。（填>、<、=）【17】如图所示，水平细绳与一弹簧作用于小球使其处于静止，若剪断细绳，则在剪断的一瞬间（ ）A.小球竖直方向加速度为0B.小球水平方向加速度为0C.弹簧弹力为D.弹簧弹力为【18】光滑平行形导轨相距为，倾角为，一电阻为、长为的导体棒在距导轨底段处。空间内存在竖直方向上的变化磁场，满足，现在导体棒上加一沿斜面向上的力，使导体棒始终保持静止，则时刻的力_。【19】导体球壳内有一点，外有一正点电荷位于处，现将该电荷的电荷量加倍，则处电势（填升高/降低/不变）；点场强_（填升高/降低/不变）。【20】下列物理学家及其成果，己经获得诺贝尔奖的有（ ）A.伦琴发现了X射线B.爱因斯坦发现了相对论C.普朗克提出量子论D.（激光干涉引力波观测站）LIGO探测到了引力波【21】实物在像的上方叫上现折射，反之则叫下现折射，则天气炎热时高速公路上看到的“水纹”一样的东西属于_；“海市蜃楼”属于_。【22】波长均为的两束平行光如图所示打在光屏上，发生干涉现象，问干涉条纹的间距（ ）A.B.C.D.【23】引力波是时空的涟漪。LIGO探测到了引力波，是通过两座3000公里的天文台进行探测，两座天文台相差4msih别探测到了同样的强烈的引力波，反映了一个52Ms的黑洞和一个14Ms的黑洞合并成一个62Ms的大黑洞，下列正确的有A.引力波在宇宙中的传递是能量的传递B.两座天文台探测到的同样的信号相隔不会超过10msC.引力波在真空中以光速传递【24】物理学家创小路和创小知在剑桥大学做了这样一个实验，在一个高为22.5米的塔的顶端放置一个Co放射源，在塔顶测的伽马射线频率为（具体数据忘了给没给了），在低端测的射线频率与之相差，己知，求的数量级A.B.C.D.【25】已知空气分子的平均动能为，则在常温下，质量为的空气德布罗意波波长的数量级为_。【26】质量为的小球从高为的地方释放，如果在光滑轨道上的点飞出，求的值；如果是从轨道的（圆弧的最高点）点飞出，求的值（图中两虚线夹角为60，圆弧曲率半径为）2016年清华大学领军计划测试物理答案及评分参考评分说明：1.各题均按答案及评分参考评分。2.若考生的非选择题答案与参考答案不完全相同但言之有理，可酌情评分，但不得超过该题所分配的分数。【1】B根据平衡时的，翻船前浮力与重力抵消，翻船后沉入水底，浮力不及重力，吃水量减少，水面下降。【2】不守恒；守恒；不守恒；不守恒。以地面为参考系，墙给系统有力，动量不守恒；而机械能守恒。以小车为参考系，动量依然不守恒，而墙壁的力做功，机械能不守恒。【3】。设某一时刻，左杆速度，右杆速度，可判断两者都与同向，回路电流，对于左杆（1）（由于方向问题，负号不能忘），右杆（2），得，求和后，稳态条件，回路无电流，即，解得，发热。【4】。设发射角，落地点，即，水平方向，又，所以最远射程为。【5】。在斜面上的加速度，物体运动的时间为，物体运动的时间为，可解得。【6】。水平方向，半周，速度反向，动量改变；竖直方向，绳子与竖直线夹角满足，故竖直方向冲量为；总冲量。【7】ACD。【8】9V；8W；。这是个电桥。流过灯泡的电流为0.5A，上电压为2V，电源内阻上分压1V，故电源总电压为9V；由，输出功率为8W；两个支路电流都是0.5A，上电压6V，所以电阻为。【9】在小球处切向受力平衡，又，解得，则，注意这时对应的情况，即，若，则，。【10】简谐振动。若星体质量为，半径为，当小球运动到距球心为时，以为半径作一同心球面，球外部分看做匀质球壳，对小球无引力作用，球面内包围着的部分质量才对小球有引力作用，即引力是线性回复力。【11】B由为常量，则。【12】ABC。由为常数，以及两边的初始值得比例，A正确；左边气体膨胀，对右室气体做功，B正确；两室气体内能不变，吸热等于对外做功，左室气体吸热，右室放热，C正确，D错误。【13】C水银性质不变，两段气体的压强差不会变，等于中间那段水银的附加压强。现在由于两部分气体的压强都增加，故上部分气体压强增长率高于下部；又由于是常量，则气柱长度的减少比例大于下部。【14】。落地时间，则水平速度球，子弹，由水平方向动量守恒，得。【15】。初始两球相距。取自由落体参考系，则在这个非惯性系中，两球匀速直线运动，相遇时间，则。【16】>；<。动量关系，由动量定理，可得；又由动能定理，可得。【17】AD。剪断绳，弹簧力不会立刻改变，竖直方向上弹簧分力依然与重力抵消；绳子剪断前弹簧的力是。【18】。感生电动势，。【19】升高；不变。本题考查静电屏蔽的知识点，外部电荷及其感应电荷对内部场强电势的和均为0，剩下的剩余电荷均匀分布在表面。所以电势增本题考查静电屏蔽的知识点，外部电荷及其感应电荷对内部场强电势的和均为0，剩下的剩余电荷均匀分布在表面。所以电势增大两倍，电场依旧为0。【20】AC。爱因斯坦不是因为相对论获得的诺奖，而是光电效应。【21】下现折射；上现折射【22】A【23】ABC【24】C由于重力势能的改变引起了光量子的能量变化。按粒子算，有；由质能方程，为光子的“质量”，得到【25】。动量，所以。【26】在A点速度，若要脱离A点，则，得；在B点速度，若要脱离B点，则，得。