2012年北约自主招生物理试题(附详细答案word版).pdf

2012年北约自主招生试题（答案附后）物理一、选择题（单选题，每题4分）1．两质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动半径之比为R:R＝１:２，则关于１2两卫星的下列说法正确的是（）A．向心加速度之比为a:a=1:212B．线速度之比为v:v=2:112C．动能之比为E:E=2:1k1k2D．运动周期之比为T:T=1:2A12ab2．如图所示，通电直导线旁边放一个金属线框和导线在同一平面内，以下哪种运动方式不能使框abcd中产生感应电流？IA．线框以AB为轴旋转B．线框以ad为轴旋转C．线框向右移动dcBD．线框以ab为轴旋转3．相同材料制成的一个圆环Ａ和一个圆盘B，厚度相同，且两者起始温度和质量也相同，把它们都竖立在水平地面上，现给它们相同的热量，假设它们不与任何其它物体进行热交换，则升温后的圆环A的温度ｔ与圆盘B的温度ｔ的大小关系是（）AＢA．t>tB．t<tC．t=tD．无法确定ABABAB二、填空题（每题两空，每空3分，共18分）4．质量为m的小球以初速度V与另一个质量为M（未知）的小球发生弹性正碰，若0vv碰后m小球的速度为0且与原方向相反，则M＝＿＿＿＿＿；若碰后m球速率为0且与23原方向相同，则M＝＿＿＿＿＿。5．OA、OB是两面镜子，成36夹角，观察者在两镜之间，则A人从A镜中最多能看到＿＿个像；从B镜中最多看到＿＿个像。S6．固定在地面上的两激光器A和B相距L，有大木板平行帖B0O近地面以速度v=0.6c相对地面沿AB连线方向高速运动。地面参考系某时刻两激光器同时发射激光在运动木板上形成点状灼痕A’和B’。些后让大木板缓缓减速至静止后，测量两灼痕的间距为L＝＿＿L，随原木板高速运动的惯性参考系的观察者认0L为两束激光不是同时，应存在发射时间差t’=______0.c三、综合题（共4题，70分）7．图为杨氏双缝干涉实验装置，光源S为单色面光源，波长为，单缝A的中心位于双缝B和C的垂直平分线上，B与C相距d，单缝与双缝相距为r，接收屏P与双缝相距为R，R>>d,r>>d，问：（1）接收屏上的干涉条纹间距是多少？（2）设单缝A的宽度b可调，问b增大为多少时干涉条纹恰好第一次消失？（3）接（2）问，条纹恰好消失时，固定在A的宽度b，为了使干涉条纹再次出现，试问d、r、R三个参量中应调节那些量？8．两个相同的电容器A和B如图连接，它们的极板均水平放置，当它们都带有一定电荷并处于平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止。现将电容器B的两极板沿水平方向移动使两极板错开，移动后两极板仍然处于水平放置，且两极板的间距不变。已知这时带电粒子的加速度大小为g/2，求B的两个极板错开后正对着的面积与极板面积之比。设边缘效应可忽略。AB9．车轮是人类在搬运东西的劳动中发明的，其作用是使人们能用较小的力量搬运很重的物体。假设匀质圆盘代表车轮，其它物体取一个正方形形状。我们现在就比较在平面和斜面两种情形下，为使他们运动（平动、滚动等）所需要的最小作用力。假设圆盘半径为b，正方形物体的每连长为b，它们的质量都是m，它们与地面或斜面的摩擦因数都是，给定倾角为的斜面。（1）使圆盘在平面上运动几乎不需要作用力，使正方形物体在平面上运动，需要的最小作用力F是多少？1（2）在斜面上使正方形物体向上运动所需要的最小作用力F是多少？2（3）在斜面上使圆盘向上运动所需要的最小作用力F是多少？限定F沿斜面方向。3310．氢原子模型中，轨道的量子化条件为：2r=n(n=1,2,3,)，其中r为n级轨道半nnn径，为n级的物质波的波长。已知电子电量e、静电力恒量k、电子质量m、普朗克常数nh。（1）求第n级的电子轨道半径rn（2）求第n级的电子的运动周期（3）偶电子素的量子化条件为2（2r）=n(偶电子素是指反电子与电子构成的体系，nn它们绕两点中心做圆周运动)，求偶电子素中第n级电子轨道半径rn参考答案1、D。解析：质量为m的卫星沿半径为R的圆轨道运动时，按照牛顿第二定律和牛顿v2Mm万有引力可知卫星的速度满足：mGRR2GM则卫星的速度大小为：vR式中M为地球的引力质量，G为引力常量。因此，当两质量相同的卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径之比为1:2时，MMa:a=(G):(G)=4:112R2R212MMv:v=(G):(G)=2:112RR122R2RT:T=(1):(2)=1:2212vv12E:E=v2:v2=R:R=2:1k1k212212、A。解析：(1)线框以直导线MN为轴旋转时通过线框的磁通量不随时间变化，因此线框中没有感应电流和感应电动势。（2）线框以ad边为轴旋转时，线框平面与磁场的夹角发生变化，线框平面处的磁场也发生变化，通过线框的磁通量随时间变化，同时，线框中还有动生电动势，因此线框中有感应电流和感应电动势。