清華大學(xué)領(lǐng)軍計(jì)劃測(cè)試物理學(xué)科試題與答案_第1頁(yè)
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1、機(jī)密啟用前2017年清華大學(xué)領(lǐng)軍計(jì)劃測(cè)試物理學(xué)科注意事項(xiàng):1 .答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考點(diǎn)名稱(chēng)填寫(xiě)在答題卡上,并在規(guī)定位置粘貼考試 用條形碼.2 .客觀題選出答案后,用2R鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑a如需改動(dòng),用模皮擦干凈 后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào),主觀題用黑色暨水的鋼零或簽字筆將答案寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置上.答 在試卷上的無(wú)效.3 .考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.4、本試即為考生回憶版,有部分映度1、質(zhì)量m的小球從距輕質(zhì)彈簧上端力處自由下落,券簧的彈性系數(shù)為跖 求小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大 動(dòng)能Eig .已知重力加速度為g*2、一衛(wèi)星在距赤道20000聞上空后行,求

2、在赤遒上的人能觀察到此衛(wèi)星的時(shí)間間隙.已知地球半徑 /?, = 64001m .3、在粗糙地面上,某時(shí)刻用乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖所示判斷一段時(shí)間后乒乓球的可能運(yùn)動(dòng)狀況:A、靜止(DB、可能向冊(cè)無(wú)泄泄劫戶二vC、原地向左淮動(dòng)(,D、原地向右演動(dòng)4、跑。點(diǎn)處有一堵2m商的墻,同方向11捌處布一堵3/高的瑞,今將一小球(可看作質(zhì)點(diǎn))從。點(diǎn)斜拋,正好落在兩墻之間,求斜拋速度可能低。.5、有一半徑為2r的線圈。內(nèi)部磁場(chǎng)分布如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為以有一長(zhǎng)為4r的金屬桿(橫在中間), 其電阻為&金屬桿的右半邊線圈電阻為幾左半邊線圈電阻為2KB當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度從3緩慢變 化至0時(shí),求通過(guò)右半邊的電荷量以

3、'X xx6、一交警以50加力過(guò)度而行,被此乍H用設(shè)備進(jìn)行掬酬,川波發(fā)出腋率為13E接受頻率為8.21口, 求而率的速度.7圃柱體M,彈黃旌接在”的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上(圓柱體可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng))。年縮彈彼后放手,留柱體純滾動(dòng).問(wèn)囤柱體的運(yùn)動(dòng)地否為簡(jiǎn)諧振動(dòng)?如果是,用期為多少7已知彈簧沖性系數(shù)為 m力加速度為小8、楊氏雙縫干涉實(shí)臉中,雙縫距光屏加胸,現(xiàn)將光屏靠近雙處,屏上原來(lái)3級(jí)亮紋處依舊為亮紋,則移動(dòng)的距離可能為()A. 4.8B.4C. 3.4D, 39、有一輛汽車(chē)以恒定功率由靜止開(kāi)始沿直線行政,一定時(shí)間f內(nèi)走過(guò)的路程為£,求了與,的幾次方成 正比.10.有一封閉絕熱氣室,有一導(dǎo)熱薄板將

4、其分為左右體積比1:3的兩部分各自充滿同種理想氣體,左側(cè)氣體壓強(qiáng)為3。0,右側(cè)氣體壓強(qiáng)為1口佃.現(xiàn)將薄板抽走,試求平衡以后氣體壓強(qiáng)11、如圖有一電容,由三塊金屬板構(gòu)成,中間填充相對(duì)介電常數(shù)為£的介質(zhì),中間兩塊極板面積為£真空介電常量為與,求此電容的大小十 上2d)12、如圖,用長(zhǎng)同為,的細(xì)繩懸拄四個(gè)小球,頂加依次滿足叫嗎叫。將第一個(gè)小球如圖拉起一定角度后科放.試問(wèn)報(bào)后一個(gè)小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為多少13、如圖所示導(dǎo)熱U形管中封有長(zhǎng)度為4的水銀柱,當(dāng)U形管開(kāi)口向下時(shí),其中空氣柱長(zhǎng)度為;當(dāng)u形管開(kāi)口向上是,空氣柱長(zhǎng)度為,試求人*112017年清華大學(xué)領(lǐng)軍計(jì)劃測(cè)試物理答案評(píng)分說(shuō)明:h

5、各題均按答案及評(píng)分參考評(píng)分"2.若考生的非選擇題答案與參考答案不完全相同但言之有理,可酗情評(píng)分,但不得超過(guò)該題所分配的分?jǐn)?shù)*小球還沒(méi)有與彈簧接觸時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后,開(kāi)始時(shí)重力仍比彈黃的彈力大,即做加 速運(yùn)動(dòng),重力與彈簧彈力相等時(shí)為臨界點(diǎn),之后做減速運(yùn)動(dòng)因此小球的動(dòng)能最大也即速度最大時(shí),a 力與彈簧彈力相等,設(shè)此時(shí)彈簧壓縮&>,小球動(dòng)能為耳,則mg k&h又由能量守恒有2所以所以EtX=用g百+駕-2k|, 2.假設(shè)地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)槿鐖D順時(shí)針?lè)较?,衛(wèi)星以五二26400%:為軌道半徑繞地球運(yùn)動(dòng),則赤道上的人 產(chǎn)能觀察到衛(wèi)星的范圍為由/順時(shí)針至B (而與地球

6、相切于點(diǎn)P),因此赤道上的人能觀察到此衛(wèi)星的 時(shí)間間隙等于衛(wèi)星相對(duì)人尸由/順時(shí)針運(yùn)動(dòng)至心 即旋轉(zhuǎn)過(guò)ZAOB ,現(xiàn)計(jì)仃"41取“的價(jià)通度神.世中學(xué)力r岫rl地球門(mén)H角速殖1%,川對(duì)人F的M動(dòng)用速度為期-嗎,囚此時(shí)阿間隙f為= 9.89/12cos-1(A>/K)居 ”3600"A-“產(chǎn)v a243 ABCD注意到用速度方向和平動(dòng)速度造成的效果貼相反的,所以在從初態(tài)到稔定過(guò)程中,以上過(guò)程都有可 陵出現(xiàn).以。為原點(diǎn)如圖建立直角坐標(biāo)系,設(shè)小球拋出的速度大小為v,方向與工軸夾&環(huán),則小球運(yùn)動(dòng)的 坐標(biāo)與時(shí)間關(guān)系為:x-i cos 0.因此小塊的軌進(jìn)為爐“1+ Ian2 (

7、?)p = jr tan 0 =L *2記由于小球正好落在兩墻之間,當(dāng)小現(xiàn)運(yùn)動(dòng)至工=10陽(yáng)處.即至堵d時(shí),應(yīng)仃叱2加:/小球運(yùn)動(dòng)柜 x=ll中處,即至墻1時(shí).他有y43/w.此外.小理可他公與墻火瓏撞后再落入兩加之間.小瞟此外5磁攬,度小于墻8的速度反向華仔于墻B的速度不變,因而碰撞后的軌跡將內(nèi)碰描未發(fā)生的航跡關(guān)于增3對(duì)稱(chēng),因此小球運(yùn)動(dòng)至父=13m處.即碰揄后運(yùn)動(dòng)到堵月時(shí),應(yīng)行jY 2州.因此lOInntf-g x IO1 fl + tan* 0)gx 1 F(l + sn")b一-53x 122(1 + tan3 6)12tan0JLg2 .2-整理即有g(shù)xlO1 (l + tan

8、?研2(l0tantf-2) 2(Utan®_3),廣 gMl2,(I + tat?2(12tan-2)其中,9elo.y即 tan® w(0,+qo) <,令幻"鑒'則/"若審,因此可得*=上普時(shí),"勸0'且為極小 值點(diǎn),因此-=119.54m1 -j'2»gM】Ol + tan”)2(10tan6>-2)所以v2 之 1 】9.54m20.93陽(yáng)又。T 色.tan J T+do 時(shí),gxll3 (l + tan3 0)2(11 慷 nd-3)gxl22(14-tan2 g)2(12tan<

9、9-2)因此一沒(méi)有上限,即y沒(méi)行上限.因此,斜拋速度的可能也為了之 1093 川- j-1 «磁場(chǎng)變化產(chǎn)生渦旋電場(chǎng),線圈處電場(chǎng)E滿足;所以E 二一 H2 &如圖設(shè)出電流分布,對(duì)線圜左半邊和金屬桿列基爾霍夫定律方程*£xx2F-/lx2ff-(Z|-/a)x/?=0t對(duì)線圈右半邊和金屬桿列基爾霍夫定律方程:E 乂 冗乂 2尸一 人 乂 2J? + (4 一 4)乂 衣=0,聯(lián)立兩式得,8wf 4jfr21 5R 5R &因此通過(guò)右半邊的電荷量g為J,Af =)-=>AB =*d 5及5及。5R設(shè)交警速度為1V前車(chē)速度為為,現(xiàn)計(jì)算聲波發(fā)出頻率和接受頻率之間

10、的關(guān)系.設(shè)警車(chē)發(fā)出聲波的周期為力,接受聲波的周期為&,,= 0時(shí)刻警車(chē)與前車(chē)的距離為d,聲音的速度為c.則聲濃到達(dá)前車(chē)處的時(shí)閏為此時(shí)交警和前車(chē)相距工+-%)*%,因此聲波發(fā)射后經(jīng)前車(chē)返射回游車(chē)的時(shí)間為,/、d 十(片阿)X 1 + (為一片)乂4_ dC-V3r一十C +Vjc v2c + 4當(dāng)r*時(shí),9M測(cè)次發(fā)出M波,北時(shí)普伸泄隼的電陽(yáng)為d + MfA小 內(nèi)此將q中的換為新【小一 M)xx(f/ + (v2 -Vj)x7;)的肥肉并加上小就得到M波發(fā)射舟匐*泅射同警個(gè)的時(shí)間為_(kāi)</ + (rJ-Vl)x7;飛一! Jf 111TsTC-Vj因此警車(chē)接受W波的周期為十M -v,)

11、x尸如三卜一再上萬(wàn)整理得 0 l+(5»E« + -»L +C +Vj依題意有q Z 8.2因此(仁+%)乂(匕-巧)_ Q (e-v2)x(e + vi)-8.2將 r, = 50kmXh-l, c = 340M-j-1 代入上式求得v2 = 170 Akm a如圖建立坐標(biāo)軸,以彈簧為原長(zhǎng)處為坐標(biāo)零點(diǎn),則當(dāng)圓柱體位于X位置時(shí),受到彈簧彈力作用 萬(wàn)三-H,并且由于彈簧彈力導(dǎo)致的與地面的滑動(dòng)趨勢(shì)而受到靜摩擦力與,方向設(shè)為才正向,由于圓柱體純滾動(dòng)有iv = a)R a = J3R ,又圓柱體加速度和角加速度分別為0 =駐“=盤(pán)=業(yè) =_或m1 ,陽(yáng)肥 mR2因此噂二一

12、型,即5=再則回樁體受力為由圓柱體的受力形式知其運(yùn)動(dòng)處筒諧振動(dòng),周期為楊氏雙縫干涉亮條紋的位置為m =一,左=0,±,12 一d其中,d為雙縫間距,。為雙縫到光屏的距離,2為光的波長(zhǎng).依題意有d (1其中,大為正整數(shù).所以 »3DD 1 t = 4,5,6 , , k所以D = 6c'ff!t4.8cm,4cm»3.4rmf 3cwi *'功率恒定,即尸=F“恒定,尸是奉引力,y是瞬時(shí)速度,加速度a = F/«,那么有1 z 入 心爐A2 dt V m積分得T腎3 .所以$與,的士次方從成正比2記系統(tǒng)溫度為T(mén)對(duì)于初態(tài)左右部分氣體,有11123R匕雄乙1,3匕"小7對(duì)于末態(tài)P 4匕 n (鳥(niǎo)+ 啊)RT', nCyT + n1cFT =(叫+ /)兩個(gè)厚度為d的電容器串聯(lián)后與一個(gè)

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