2021年清华大学领军计划测试物理试题及答案

1、2021年清华大学领军方案测试物理学科须知：1.2021清华领军方案测试为机考，全卷共100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；3.2021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 友谊的小船说翻就翻，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. 定上升B. 定下降C. 一定相等D.条件缺乏，无法判断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;

2、当以小车为参考系时，动量 机械能。3 如下列图，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,平面有垂直纸面向的磁场。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4 空间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v0向右上抛出，E 3mg，求小球落地点距离抛出点的最远距离3q5 现有一轻质绳拉动小球在水平面做句速圆周运动，如下列图，小球质量为 m，速度为v，重力加速度为g，轻绳与竖直方向夹角为，求小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量。 如下列图，有a、b两个物体，a物体沿长L、倾角为、动摩擦因数0

3、.5的斜面滑下后，在长为L的光滑水平面BC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 。7 在水平面，金属棒MN 角速度 绕O点顺时针旋转，空间有竖直向下的磁场，如下列图。 MO NO，那么以下说确的是A. M点电势高于N点B. M点电势低于N点C. 假设增大 0，那么MN点电势差增大D. 假设增大B，那么MN点电势差增大8 在如下列图电路中，小灯泡规格为“6V,3W ，R3 4 ，电源阻为1 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,贝皿源电动势E 输出功率P ，R2 。9 弹性绳原长

4、为L .2R L 2R，劲度系数为k，上端拴在半径为R的光滑圆轨的顶端；下端系一重量为G的小球，小球套在圆轨上。平衡时，弹性绳与 竖直方向夹角为 。用L、R、k、G表示此时弹性绳的弹力。10 在一质量均匀分布的星球近似为球面的北极和南极打一条竖直贯穿的通道，一小球从北极由静止释放，不与通道发生碰撞，那么小球作 动。11 潜水员为测量一湖深度，测得湖面上t 27 C，P 1.0 l05Pa，并将一 盛有空气的试管从湖面带入潜入湖底， 整个过程管口始终向下。潜至湖底后水充 满试管的一半，t 7 C，那么湖深约A. 5m B. 10m C.15m D. 20m12 一用钉鞘锁定的导热活塞将导热气缸分

5、成体积相等的左右两室，Reft： Right 5:3，拔出钉鞘后活塞移动至稳定状态，外界温度恒定，那么A. 稳定后左右两。室体积比为5： 3B. 左室气体对右室气体做功C. 左室气体吸热D. 右室气体吸热13 有左触封闭、右端开口的均匀U形管，左管有一段水银分割出两端长度 相等的气柱，如下列图，现向右管缓慢注入水银，设平衡后上段气体为l1，下端气体长l2，那么h与匚的关系为A. l1 l2B. l1l2C. l1 l2D.无法确定，视注入水银的量14 在高为h的立柱上放一质量为M的球，质量为m的子弹以一定初速度 水平射向球，从球中穿出后二者落至地面，球与子弹的落地点距立柱水平距离为S和s，重力

6、加速度为g，贝U子弹的初速度为 。15 从地面以初速度V。竖直向上抛出一小球，与此同时，在该小球上抛能到达的最高处有另外一个小球以初速度 Vo竖直向下抛出。忽略空气阻力，那么两球相遇时速度之比为。16 质量为mi、m2 m mt的物体具有相同的初动能，现给以其与速度方向相反的阻力fi、ft使其减速，经过时间t后两物体同时停止，运动距离为 S，St，贝U fift，3S,。填 、V、=17 如下列图，水平细绳与一弹簧作用于小球使其处于静止，假设剪断细绳，那么A. 小球竖直方向加速度为0B. 小球水平方向加速度为0C. 弹簧弹力为mg cosD.弹簧弹力为mgcos18 光滑平行U形导轨相距为L

7、,倾角为，一电阻为R、长为L的导体棒在距导轨底段L处。空间存在竖直方向上的变化磁场，满足BB0 kt k 0，现在导体棒上加一沿斜面向上的力，使导体棒始终保持静止，那么t时刻的力F 。19 导体球壳有一点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处电势填升高/降低/不变；P点场强填升高/降低/不变。20 以下物理学家与其成果，己经获得诺贝尔奖的有A. 伦琴发现了 X射线B. 爱因斯坦发现了相对论C. 普朗克提出量子论D. 激光干预引力波观测站LIGO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公路上看到的“水纹一样的东西属于 ； “海

8、市蜃楼属于 。22 波长均为 的两束平行光如下列图打在光屏上，发生干预现象，问干预条 纹的间距A.B. C. D.sin sin cos cossin sin cos cos23 引力波是时空的涟漪。LIGO探测到了引力波，是通过两座3000公里的 天文台进行探测，两座天文台相差4msih别探测到了同样的强烈的引力波，反映 了一个52Ms的黑洞和一个14Ms的黑洞合并成一个62Ms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24 物理学家创小路和创小知在剑桥大学做了这样一个实验，在一个高为2

9、2.5米的塔的顶端放置一个Co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v，己知h 6.632 10 34，求19的数量级A.10 8B. 10 10C.10 15D.1025 空气分子的平均动能为kT，那么在常温下，质量为m 4.7 10 23 kg的空气德布罗意波波长的数量级为C26 质量为m的小球从高为h的地方释放，如果在光滑轨道上的 A点飞出, 求h的值；如果是从轨道的B 圆弧的最高点点飞出，求h的值图中两虚线 夹角为60°，圆弧曲率半径为R2021年清华大学领军方案测试物理答案与评分参考评分说明：1. 各题均按答案与评分参考评分2

10、. 假设考生的非选择题答案与参考答案不完全相同但言之有理，可酌情评分, 但不得超过该题所分配的分数。1 B 根据平衡时的FfugVpai，翻船前浮力与重力抵消，翻船后沉入水底，浮力不与重力，吃水量减少，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，动量依然不守恒，而墙壁的力做功, 机械能不守恒。2 23 -mv2。设某一时刻，左杆速度vi，右杆速度v2，可判断两者都与V。同向,5回路电流i，对于左杆m Vi2Bli t (1)(由于方向问题，负号不能忘)，右杆 m v2 Bli t(2)，122 得v12v20,求和后v1

11、v02v20，稳态条件，回路无电流2Blv1 Blv2 0,即2v1 v2，解得v1 -v0，v2 - v0，发5512 12 12 22热 Q mv0mv1mv2mv0。2225sin cos g , a物体运动的时间为4。在斜面上的加速度，b物体运动的时间为9gL '可解得Sin彳。4 亘。设发射角,落地点y0,即 v°cos t1 2-gt0 t2v； sing2g水平方向.1 g .2x v0 cos tt2 .32v： sin cos2v2s in22v。sin 2Jcos2,g、3gg1又 sin 2-cos22sin 2623 '所以最远射程为.3v-。

12、gmv.42 cot2 。水平方向，半周，速度反向，动量改变 2mv ;竖直方向，绳子与竖直线夹角满足，mgtan2mv-,故竖直方向冲量为TTmg 2m vcot总冲量mv 4 2 cot2 。7 ACD。8 9V ; 8W 12 。这是个电桥。流过灯泡的电流为 0.5A, R3上电压为2V,电源阻上分压1V,故电源总电压为9V;由P IUI2R，输出功率为8W两个支路电流都是0.5A，R2上电压6V,所以电阻为129 在小球处切向受力平衡 Gsin2 Tsin ，又T k 2RcosL，解得cos，那么 T 2g cos2 R G/kkR G kL，注意这时对应cos1的情况,即k 存T，

13、假设k 蟲，那么 0，T k2R L10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，球面包围着的局部质量才对小球有引力作用复力。3rGM mR2rGMmR3r，即引力是线性回11B 由罕为常量'5那么V1 10 300 K1 10 h °8 103290K12ABC。由PV为常数，以与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。13C 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

14、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 l是常量，那么气柱长度的减少比例大于下部。v。14 V。V S/t,子弹vMSs Ms,由水平方向动量守恒,落地时间t , 2h ,那么水平速度球mv0 mv MV，得215 3:5。初始两球相距H 虫。取自由落体参考系，那么在这个非惯性系2g中，两球匀速直线运动，相遇时间t 匕，V V。gt -Vo， 2Vo4g45V2 Vo gtVo，贝U Vi : V2 3:5 o416 > ; <o动量关系p1p2，由动量定理 p Ft，可得f1f2;又由动能定理F sEk，可得S1 S2 o17 AD。剪断绳，弹簧力不会立刻改变，竖直方向上弹簧分力依然与重力抵 消；绳子剪断前弹簧的力是旦ocos183B0kt L k感生 电动势B L2 kL2，tRo3BLB0 kt L3kF BiLRR19 升高；不变。此题考查静电屏蔽的知识点，外部电荷 q与其感应电荷对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 查静电屏蔽的知识点，外部电荷与其感应电荷对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，电场依旧为0o20 AC。爱因斯坦不是因为相对论获得的