2023年清华大学领军计划测试物理试题及答案.pdf
2023年清华大学领军方案测试物理试题及答案2023年清华大学领军方案测试物理学科本卷须知：1.2023清华领军方案测试为机考，全 卷 共 1。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；3.2023清华领军方案测试，物 理 共 35题，本回忆版本共26题，供参考。1 友情的小船说翻就翻，假设你不会游泳，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.肯定上升 B.肯定下降 C.肯定相等 D.条件缺乏，无法推断 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，那么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 O【3】如以下图，光滑导轨上垂直放置两根质量为m 、且有电阻的金属棒，导轨宽处与窄轨间距比为2:1,平面内有垂直纸面对内的磁场。现给左边的杆一个 初 速 度 v（），在系统稳定时，左杆仍在宽轨上右杆仍在窄轨上运动。那么这个过程产生热量Q o 4 空间内有一水平向右的电场E,现有一带电量为q的小球以初速度为向右上抛出，=5 ,求小球落地点距离抛出点的最远距离。3q【5】现有一轻质绳拉动小球在水平面内做句速圆周运动，如以下图，小球质量为m,速度为u,重力加速度为g,轻绳与竖直方向夹角为0,求小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量。6 如以下图，有a、b两个物体，a物体沿长L、倾角为0、动摩擦因数,u =0.5的斜面滑下后，在长为L的 光 滑 水 平 面 上 运 动；b从C点上方高为4.5L处下落。二者同时释放，在C处相遇，那么sin。=。B4.517在水平面内，金属棒MN 一角速度3绕。点顺时针旋转，空间内有竖直向下的磁场，如下图。那么以下说法正确的选项是（）A.A7点电势高于N 点B.M 点电势低于N点C.假 设 增 大 那 么 点 电 势 差 增 大D.假设增大8,那 么 点 电 势 差 增 大【8】在如下图电路中，小灯泡规格为“6匕3%，舄=4。，电源内阻为1C,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,那 么 电 源 电 动 势=,输出功率。=【9】弹性绳原长为U 及RL/B.l=l C.l m）的物体具有一样的初动能，现给以其与速度1 2 1 2方向相反的阻力/、f使其减速，经过时间t后两物体同时停顿，运动距离为S,1 2 1S,那么/f,S S。（黑、0）,现在导体棒上加一沿斜面对上的力，使导体棒始终保持静止，那么t时刻的力F=。119导体球壳内有一点P,外有一正点电荷+q位于Q 处，现将该电荷的电荷量加倍，那么P 处电势（填上升/降低/不变）；P 点场强（填上升/降低/根）。20以下物理学家及其成果，己经获得诺贝尔奖的有（）A.伦琴觉察了 X 射线B.爱因斯坦觉察了相对论C.普朗克提出量子论D.（激光干预引力波观测站）L I G O 探测到了引力波 21实物在像的上方叫上现折射，反之那么叫下现折射，那么天气炎热时高速大路上看到的“水纹 一样的东西属于;“海市蜃楼属于【22】波长均为人的两束平行光如以下图打在光屏上，发生干预现象，问干预条纹的间距（）sina+sin p cosa+cos P|sina+sin p|cosa+cos P|2 3 引力波是时空的涟漪。LIG O 探测到了引力波，是通过两座3000公里的天文台进展探测，两座天文台相差4m sih别探测到了同样的猛烈的引力波，反映了一个52M s的黑洞和一个14M s的黑洞合并成一个62M s的大黑洞，以下正确的有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 2 4 物理学家创小路和创小知在剑桥大学做了这样一个试验，在一个高为 22.5米的塔的顶端放置一个C o 放射源，在塔顶测的伽马射线频率为v（具体数据忘了给没给了），在低端测的射线频率与之相差Av,己知万=6.632 x10-34,求竺的数量级vA.IO-s B.lO-io C.10-15 D.10-19【25】空气分子的平均动能为k T,那么在常温下，质量为m=4.7 xlO-外 kg的空 气 德 布 罗 意 波 波 长 的 数 量 级 为,2 6 质量为m的小球从高为h的地方释放，假设在光滑轨道上的A点飞出，求力的值；假设是从轨道的B（圆弧的最高点）点飞出，求 万 的 值（图中两虚线夹角为60,圆弧曲率半径为R）2023年清华大学领军方案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.假设考生的非选择题答案与参考答案不完全一样但言之有理，可酌情评分，但不得超过该题所安排的分数。LU B.依据平衡时的F=p g V ,翻船前浮力与重力抵消，翻船后沉入f u p a t水底，浮力不及重力，吃水量削减，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，动量照旧不守恒，而墙壁的力做功，机械能不守恒。23-m v i.设某一时刻，左杆速度V,右杆速度丫，可推断两者都与u同5 01 2 0向，回路电流i ,对于左杆=-2 BH-At (1)(由于方向问题，负号不能忘)，1右杆m Av =8 At ，(1)+(2)x 2 得 Av +2 Av =0 ,求和后(v -v )+2 v =0 ,2 I 2 1 0 21 2稳态条件，回路无电流2 B A/-Blv=(),即2 V =v ,解得u =_ v ,v =_ v ,发1 2 I 2 15 0 2 5 0“1112热。=_mv2 -_mv2 -_mv2=_ m v 2 o2 0 2 1 5 2：014】垦。设放射角。，落地A y=o,聪c o s O t _ 1,奠2=03=2 北 s i n。90 2 g水 平 方、向,2 V 2 s i n 0 c o s 2 v 2 s i m 0 (J n x=v c o s O -t +_o-(t-7=-=o I s i n 2 0 +=1-c o s 2 0 2 邪 g J3g r又s i n 2 0 -1 c o s 2 0 =?s i n 2 0 2了 了 可 用所以最远射程为道V 095 f o在斜面上的加速度a=(sin0-gcos0)5,a 物体运动的时间为匕物体运动的时间为4，可解得s i n 9 =不。6 Z 7?v /4+7 i 2 c o t 2 0 0水平方向，半周，速度反向，动量转变2 m u ；竖直方向，绳子与竖直线夹角。满足，mg t a n O =故竖直方向冲量为TT _兀 y c o t。；总冲量 m v j 4+J T 2 c o t 2。27 ACDo8 9V；8W；1 2 Q o这是个电桥。流过灯泡的电流为0.5A,R上电压为32 V,电源内阻上分压I V,故电源总电压为9V；由 P=/U-/2 R,输出功率为8W；两个支路电流都是0.5A,R上 电 压 6 V,所以电阻为1 2 Q。2【9】在小球处切向受力平衡G si n2。=T si nO ,又T =k（2 R cosO-L）,解得L c s =2（R-G/k）那么T =2 G cos。=加 彳 也，留意这时对应cosO W 1 的情况，即 kN 2 G ,假设且 2 G ,那么 o=0,丁 =k（2 R L）2 R-L 2 R-L110简谐振动。假设星体质量为M,半径为R,当小球运动到距球心为r时，以r为半径作一同心球面，球外局部看做匀质球壳，对小球无引力作用，球面内包围着的局部质量才对小球有引力作用F=一即引力ri Ri是线性回复力。V.PV 小m ,V -1 x 1 05 11 B.由为常量，那么=2T 3 00Kx lO 5+/?x 9.8 x lO 32 9 0K12 A B C o 由/V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。现在由于两局部气体的压强都增加，故上局部气体压强增长率高于下部；又由于P/是常量，那么气柱长度的削减比例大于下部。落 地 时 间”师，那 么 水 平 速 度 球V=S lt=S,子 弹 V =,由水平方向动量守恒，mv=m v +M V ,得0mV 2【15 3:5o初始两球相距H j。取自由落体参考系，那么在这个非惯2 gH Q性系中，两球匀速直线运动，相 遇 时 间 亡=工，V -gt=_v,2 1 7 4 g io 4 0o5v =v +gt=_v,那么=3:5 o2 0 4 0 1 216 ；p,由动量定理A p=FNt,可 得/；又由1 2 1 2动能定理F A s=A E ,可 得 S S。k 1 217 ADO剪断绳，弹簧力不会马上转变，竖直方向上弹簧分力照旧与重力抵消；绳子剪断前弹簧的力是mgcose（B+kt）匕 k18 -U）-RBLs（B+kt）心 kF=BiL=_=_ 1 _oR R感生电动势=竺=乜2A t1 9 上升；不变。此题考察静电屏蔽的学问点，外部电荷q 及其感应电荷对内部场强电势的和均为0,剩下q的剩余电荷均匀分布在外表。所以电势增此题考察静电屏蔽的学问点，外部电荷及其感应电荷对内部场强电势的和均为 0,剩下q 的剩余电荷均匀分布在外表。所以电势增大两倍，电场照旧为0o20 AC。爱因斯坦不是由于相对论获得的诺奖，而是光电效应。2 1 下现折射；上现折射【22】A【23】ABC24 C.由于重力势能的转变引起了光量子的能量变化。按粒子算，有m g H=h A v；由质能方程mc 2 =/n z,m 为 光 子 的“质 量 ，得 到 =竺3 1 0 生V C 2【25】1 0-12o动 量 p=匡*，所以焉2 6 在 A点速度u=J2 gh f假设要脱离A点,那么 竺 _=mgc osO ,得万 邛 R；在B 点 速 度 v=卜第：,假 设 要 脱 离 B 点，那么mv2 3-/3-=m q ,得力=-R oR 2
