清華大學(xué)自主招生保送生考試物理試題

1、2009 年清華大學(xué)自主招生保送生測試物理試題考試時(shí)間：2009年1月2日上午9：00 說明：考試時(shí)間90 分鐘，考生根據(jù)自己情況選題作答，滿分300 分（數(shù)學(xué)物理化學(xué)各100分），綜合優(yōu)秀或單科突出給予A的認(rèn)定。一單項(xiàng)選擇題1.設(shè)理想氣體經(jīng)歷一熱力學(xué)過程，該過程滿足常量。則當(dāng)氣體體積從V1變化到V2=2V1時(shí)，氣體的溫度從T1變化到_ 。A B C /2 D2. 兩個(gè)熱力學(xué)過程的PV圖如圖所示，則兩過程中_。A.均放熱B.均吸熱C.甲過程放熱，乙過程吸熱D.甲過程吸熱，乙過程放熱二填空題1一水平圓盤可繞通過其中心的固定豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上站著一個(gè)人.把人和圓盤取作系統(tǒng)，當(dāng)此人在盤上隨意走動(dòng)時(shí)，若

2、忽略軸的摩擦，此系統(tǒng)守恒量有_3.如圖，已知AB間等效電阻與n無關(guān)，則。DC4. 如圖，一個(gè)理想單擺，擺長為L，懸點(diǎn)下距離為a處有一小釘子。則小球在左右兩段振動(dòng)時(shí)的振幅之比。，5. 英國在海拔200m的峭壁上建了一個(gè)無線電收發(fā)站（發(fā)射塔高忽略不計(jì)），發(fā)出波長5m的無線電波。當(dāng)敵機(jī)距此站20km時(shí)，此站接收到加強(qiáng)的無線電信號，反射信號的一束經(jīng)海拔125m處的反射。已知此反射海拔為所有加強(qiáng)信號的反射海拔中最小的，則下一個(gè)加強(qiáng)信號的反射海拔為_。6. 波長為200nm時(shí)，遏止電壓為0.71V。則波長為500nm時(shí)，遏止電壓為_。三解答題1.如圖，小車質(zhì)量M，小球質(zhì)量m，用細(xì)線系于小車上。由靜止釋放，

3、無一切摩擦。1）甲到乙過程中，細(xì)線對M小車做功。2）甲到乙過程中，小車的位移。2.一質(zhì)量為M的均勻細(xì)棒置于光滑水平地面上，兩只質(zhì)量均為m的青蛙分別在細(xì)棒的兩端，保持靜止。在某一時(shí)刻，兩只青蛙同時(shí)以相同的速率和相同的速度與地面夾角向不同側(cè)跳出，使棒在地面上轉(zhuǎn)動(dòng)，并分別落在棒的另一端。求M/m的取值范圍。3.交流電，電壓峰值為U，頻率為f，粒子在筒內(nèi)勻速，在兩筒間隙或筒與靶之間加速（通過間隙時(shí)間忽略不計(jì)）。1）求粒子打到靶上時(shí)的最大可能動(dòng)能。2）當(dāng)粒子得到最大可能動(dòng)能時(shí)，各筒長度需滿足的條件。4 .設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，變化率為k。1）如圖1，求棒上電動(dòng)勢。2）如圖2，ACB與ADB段材料不同，電阻分

4、別為R1與R2。求AB兩點(diǎn)間電勢差，并寫出哪點(diǎn)電勢高。四簡答題（6分）欲測量在空間站中的宇航員的質(zhì)量。說明方法、原理，寫出計(jì)算公式，并分析影響實(shí)驗(yàn)精確性的因素。2009 年清華大學(xué)自主招生保送生測試物理試題部分解答一單項(xiàng)選擇題1.設(shè)理想氣體經(jīng)歷一熱力學(xué)過程，該過程滿足常量。則當(dāng)氣體體積從V1變化到V2=2V1時(shí)，氣體的溫度從T1變化到_ 。A B C /2 D【解】 (1) (2)由（1）（2）兩邊相比，消去p，得答案B2. 兩個(gè)熱力學(xué)過程的PV圖如圖所示，則兩過程中_。A.均放熱B.均吸熱C.甲過程放熱，乙過程吸熱D.甲過程吸熱，乙過程放熱【解】由熱力學(xué)第一定律判斷, Q=E+W由甲圖，設(shè)A

5、CBA構(gòu)成一循環(huán)過程，該過程循環(huán)一周E=0.，外界做功W<0，故Q<0; 由于AB為絕熱線， QBA=0, 故QACB<0，即甲過程凈放熱（放熱大于吸熱）由乙圖，由于AE為等溫線，故EADE=0，又WADE>0，故由第一定律，Q ADE>0，即乙過程吸熱。故答案為C二填空題1一水平圓盤可繞通過其中心的固定豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上站著一個(gè)人.把人和圓盤取作系統(tǒng)，當(dāng)此人在盤上隨意走動(dòng)時(shí)，若忽略軸的摩擦，此系統(tǒng)守恒量有_【解】對轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量守恒這個(gè)題目中，軸不提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，只是起到一個(gè)支撐作用，圓盤和人組成的系統(tǒng)對軸沒有力矩，人和圓盤的摩擦力是內(nèi)力，不影響總角動(dòng)量。因此只有角

6、動(dòng)量守恒。 3.如圖，已知AB間等效電阻與n無關(guān)，則。DC4. 如圖，一個(gè)理想單擺，擺長為L，懸點(diǎn)下距離為a處有一小釘子。則小球在左右兩段振動(dòng)時(shí)的振幅之比?！窘狻坑蓡螖[周期公式，得左右兩邊振動(dòng)的圓頻率之比為：由機(jī)械能守恒：，得左右兩段振動(dòng)時(shí)的振幅之比為：5. 英國在海拔200m的峭壁上建了一個(gè)無線電收發(fā)站（發(fā)射塔高忽略不計(jì)），發(fā)出波長5m的無線電波。當(dāng)敵機(jī)距此站20km時(shí)，此站接收到加強(qiáng)的無線電信號，反射信號的一束經(jīng)海拔125m處的反射。已知此反射海拔為所有加強(qiáng)信號的反射海拔中最小的，則下一個(gè)加強(qiáng)信號的反射海拔為_。6. 波長為200nm時(shí)，遏止電壓為0.71V。則波長為500nm時(shí)，遏止電壓

7、為_?！窘狻坑晒怆娦?yīng)滿足的愛因斯坦方程遏止電壓滿足，故有：波長為=400nm時(shí)，遏止電壓為U1= 0.71V，設(shè)波長為=500nm時(shí)，遏止電壓為U2則有：三解答題1.如圖，小車質(zhì)量M，小球質(zhì)量m，用細(xì)線系于小車上。由靜止釋放，無一切摩擦。1）甲到乙過程中，細(xì)線對M小車做功。2）甲到乙過程中，小車的位移。2.一質(zhì)量為M的均勻細(xì)棒置于光滑水平地面上，兩只質(zhì)量均為m的青蛙分別在細(xì)棒的兩端，保持靜止。在某一時(shí)刻，兩只青蛙同時(shí)以相同的速率和相同的速度與地面夾角向不同側(cè)跳出，使棒在地面上轉(zhuǎn)動(dòng)，并分別落在棒的另一端。求M/m的取值范圍。3.交流電，電壓峰值為U，頻率為f，粒子在筒內(nèi)勻速，在兩筒間隙或筒與靶

8、之間加速（通過間隙時(shí)間忽略不計(jì)）。1）求粒子打到靶上時(shí)的最大可能動(dòng)能。2）當(dāng)粒子得到最大可能動(dòng)能時(shí)，各筒長度需滿足的條件。4 .設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，變化率為k。1）如圖1，求棒上電動(dòng)勢。2）如圖2，ACB與ADB段材料不同，電阻分別為R1與R2。求AB兩點(diǎn)間電勢差，并寫出哪點(diǎn)電勢高。【解】1）此題動(dòng)生電動(dòng)勢與感生電動(dòng)勢同時(shí)存在 動(dòng)生電動(dòng)勢： 感生電動(dòng)勢：看棒與圓心構(gòu)成面積內(nèi)磁通量的變化率 2) 此題為感生電場問題由電磁感應(yīng)定律 圓周上感生電場為 k>0時(shí)，磁通量向內(nèi)增加，由楞次定律，回路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針5.已知黑體輻射功率、輻射波長、自身溫度T滿足。已知人體輻射波長，太陽輻射波長，火星半徑r，火星、太陽距離200r。1）相同的薄大平板ABCD（可看成黑體），控制AB分別恒溫為，求平衡時(shí)B板的溫度。2）假設(shè)太陽為火星的唯一熱源，求火星表面的溫度。（將火星看作黑體）。四簡答題（6分）欲測