2024年中國科學技術大學創(chuàng)新班物理試題答案詳解

年中科大少年班創(chuàng)新班入圍考試物理試題考試時間:2024年3月9日上午10:30-12:10單選題(共5題，每小題選對得4分，選錯扣1分，不選得0分)一名雜技演員拋5個球，任意時刻都有4個球在空中，1個球在手上。則每個小球每次在手上停留的時間為().B.C.D.如圖，地面上有一個質量為，頂角為，底角分別為的斜劈，在其兩個側面分別放上一個質量為的小滑塊。所有接觸面光滑。則地面對斜劈的支持力為().3.如圖，彈簧秤可簡化為一根豎直放置的勁度系數為的彈簧和一個重為的托盤。將一個重為的面團按以下兩種方式分別放在彈簧秤上：(1)將面團靜止放在托盤上；(2)使面團在托盤上方高為處自由下落，且。兩種情況的最大示數分別為().A.B.C.D.4.真空中有勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子從原點以射出。其中分別是方向上的基矢。經過充分長時間后，下列說法正確的是().A.帶電粒子在區(qū)域B.帶電粒子在區(qū)域C.帶電粒子在平面上D.帶電粒子所在區(qū)域與電性有關，無法判斷5.介子會發(fā)生衰變,反應方程式為，即生成一個介子和一個子中微子。在云室中觀測到介子衰變時產生部分粒子的軌跡如圖。軌跡所在平面與磁場垂直，兩段圓弧相切于點，且。則和粒子的動量之比為()。A.B.C.D.二.多選題(共4題,每小題可能有不止一個正確選項,全部選對得5分,部分選對得2分，有錯選或不選得0分).6.如圖，是兩塊平行放置的無限大金屬板。板帶電、板帶點，下列說法正確的有().A.板左表面和板右表面帶電量一定相等B.板左表面和板右表面帶電量不一定相等C.板右表面帶電量為D.板右表面帶電量為7.自動體外除顫器可通過產生如圖所示的脈沖電流，終止心臟不協(xié)調的電活動，使患者恢復竇性心律。右圖是自動體外除顫器的簡化電路，電源為普通交流電源，電容

。下列說法正確的有().A.電感越大，脈沖電流峰值越小

B.電感越小，脈沖電流持續(xù)時間越長C.電容越小，放電持續(xù)時間越長

D.開關撥到處，待電容器兩端電壓為時將開關撥到處。則本次放電通過人體的電量為8.下列不屬于干涉現象的有().A.白光通過小孔成像

B.白光照射肥皂膜形成條紋C.白光透過三棱鏡

D.白光照射水面上的油膜9.已知原子核中核子平均質量隨原子序數變化如右圖所示。下列說法正確的有().A.裂變成和一定吸收核能B.裂變成和一定釋放核能C.和聚變成一定吸收核能D.和聚變成一定釋放核能三.填空題(計20分，第10題5分，第11題每空3分).

10.在地球表面與豎直方向成角發(fā)射一物體，初速度為其中為地球質量，為地球半徑。則該物體離地面的最大距離為________。11.某物理興趣小組探究超級電容的充放電與儲能。電路如圖，使用的器材有:超級電容一只，直流電源(5V，內阻可忽略)一個，電阻箱()兩個，滑動變阻器(阻值較大，額定電流2A)一個，電壓表(量程)一個，電流傳感器(連接到電腦)一個，發(fā)光二極管兩個，開關導線若干。電表和二極管均為理想元件。(1)電容器充電過程中，想提高電容兩端的電壓，應將滑片向________(選填“左”，“右”)移動.(2)某次實驗中，完成充電后電壓表讀數如圖所示，電容器兩端的電壓為________.(3)另一次實驗中，小組成員將電容充電至0.8V.隨后進行放電實驗。電流傳感器記錄的關系如圖所示，則充電完成時電容器帶電量為________，電容器的電容為________。(4)放電過程中，發(fā)光二極管________(選填)發(fā)光。四.計算題(第12、13題每題15分，第14題10分，如有無法手算的題目，可列出最終字母表達式并將數字帶入).12.一艘飛船的艙壁被太空垃圾撞出一個圓形小洞，八分鐘內氣壓從下降到。飛船體積，艙內溫度為。艙內空氣可視為摩爾質量為（改成mol）的理想氣體。試估算小洞的直徑。已知擺角不大的單擺可視為簡諧振子，擺角滿足，在這一近似下考慮如下問題。如圖，單擺的原長為，物塊的質量為，用外力在物塊擺動過程中緩慢勻速上拉，懸點不變而擺長逐漸縮短(所謂“緩慢”指的是一個周期內擺長變化可略)。(1)求出擺長為，最大擺角為時繩中張力的表達式，并求出一個周期內拉力的平均值。，已知(2)一個周期內擺長變化，試求一個周期內拉力做的功，用、及其他已知量表示。(3)求出擺長變化(相應地，擺角改變)時單擺能量的變化量，用、及其他已知量表示。(4)利用能量守恒，證明存在一個形如的不變量，并求出的值。14.一種反射式光纖位移傳感器可以實現微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲，相距為，直徑均為，折射率為1.25。下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。激光在內多次全反射后從下端面射向被測物體，經被測物體表面鏡面反射至下端面，下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關。(1)從下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為，求的值。(2)被測物體自上而下微小移動，使下端面從