2016年清华大学领军计划测试物理试题及答案

机密★启用前2016年清华大学领军计划测试物理学科注意事项：1.2016清华领军计划测试为机考，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;3.2016清华领军计划测试，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，假如你不会游泳，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.一定上升 B.一定下降 C.一定相等 D.条件不足，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，则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 ；当以小车为参考系时，动量 ，机械能【3】如图所示，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，平面内有垂直纸面向内的磁场。现给左边的杆一个初速度%，在系统稳定时，左杆仍在宽轨上右杆仍在窄轨上运动。则这个过程产生热量Q。【4】空间内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％向右上抛出,已知E=蹩，求小球落地点距离抛出点的最远距离。【5】现有一轻质绳拉动小球在水平面内做句速圆周运动，如图所示，小球质量为m，速度为〜重力加速度为g，轻绳与竖直方向夹角为0，求小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量。【6】如图所示，有a、b两个物体，a物体沿长L、倾角为0、动摩擦因数r=0.5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，则sin0=。Qb4.51ft【7】在水平面内，金属棒MN一角速度①绕0点顺时针旋转，空间内有竖直向下的磁场，如图所示。已知|M0|>|N0］，则下列说法正确的是（ ）0\A.M点电势高于N点B.M点电势低于N点C.若增大①o,则MN点电势差增大D.若增大B，则MN点电势差增大【8】在如图所示电路中，小灯泡规格为“6匕3W"，R3=4。，电源内阻为1Q，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，则电源电动势E二，输出功率P=，R2=。【9】弹性绳原长为lCR<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0。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通的通道，一小球从北极由静止释放，不与通道发生碰撞，则小球作运动。【11】潜水员为测量一湖深度，测得湖面L=27。。，P=1.0x105Pa，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，％=7C，则湖深约（ ）A.5m B.10m C.15mD.20m【12】一用钉鞘锁定的导热活塞将导热气缸分成体积相等的左右两室，Pf:Prigt=5:3，拔出钉鞘后活塞移动至稳定状态，外界温度恒定，则（ ）A.稳定后左右两。室体积比为5：38.左室气体对右室气体做功仁左室气体吸热D.右室气体吸热【13】有左触封闭、右端开口的均匀U形管，左管内有一段水银分割出两端长度相等的气柱，如图所示，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12,则1与12的关系为（ ）A.11>12 B.11=12 C.11<12 D.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，重力加速度为g，则子弹的初速度为。【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0到达的最高处有另外一个小球以初速度v竖直向下抛出。忽略空气阻力，则两球0相遇时速度之比为。【16】质量为m1、m2（m1>m2）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f1、f2使其减速，经过时间/后两物体同时停止，运动距离为S1，S2，贝Uf1f2，S1S2。（填>、<、=）【17］如图所示，水平细绳与一弹簧作用于小球使其处于静止，若剪断细绳，则在剪断的一瞬间（ ）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mgcos0D.弹簧弹力为"cos0【18】光滑平行U形导轨相距为L，倾角为0，一电阻为R、长为L的导体棒在距导轨底段L处。空间内存在竖直方向上的变化磁场，满足B=B+kt鼠＞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，0则t时刻的力F=。【19】导体球壳内有一点P，外有一正点电荷+q位于Q处，现将该电荷的电荷量加倍，则P处电势（填升高/降低/不变）；P点场强（填升高/降低/不变）。【20】下列物理学家及其成果，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.（激光干涉引力波观测站）LIGO探测到了引力波【21】实物在像的上方叫上现折射，反之则叫下现折射，则天气炎热时高速公路上看到的“水纹”一样的东西属于；“海市蜃楼”属于。【22】波长均为九的两束平行光如图所示打在光屏上，发生干涉现象，问干涉条纹的间距（ ）

A.sina+sinA.sina+sinPB. C.cosa+cosPD.sina+sinP|-

cosa+cosP|【23】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，下列正确的有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22.5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Av，己知h=6.632x10-34，求生的数量级vA.10-8 B.10-10 C.10-15 D.10-19【25】已知空气分子的平均动能为kT，则在常温下，质量为m=4.7x10-23kg的空气德布罗意波波长的数量级为。【26】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R）2016年清华大学领军计划测试物理答案及评分参考评分说明：.各题均按答案及评分参考评分。

.若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F=pgV，翻船前浮力与重力抵消，翻船后沉入fupaifu水底，浮力不及重力，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。2v2,可判断两者都与v0同【3】v2,可判断两者都与v0同向，回路电流i，对于左杆m-Av=-2Bli-At（1）（由于方向问题，负号不能忘），1右杆m,卜v=Bli,卜右杆m,卜v=Bli,卜t2(2)，(1)+(2)x2得Av+2Av=0，求和后(v-v)+2v=012稳态条件，回路无电流2Blv-Blv=012121解得v=-v1500 22v=-v，发2 50mv2—mv2—mv2=mv220212250【4】【4】①。设发射角0，落地点y=0g即vcos0-1-1八 2v2sin0-gt2=0——tt= 0 2 g向2v2sin0cos0 2v2v2sin0cos0 2v2sin2012=——0 g+—^=-3gv2="0-(一sin20+—L(1-cos20)IJ3 J1 1 c2又sin20— cos20=sin、；3 <3(兀、

120-6J2«=<3所以最远射程为亘2g【5】mv%：4+兀2cot20。水平方向，半周，速度反向，动量改变2mv；竖直2n方向，绳子与竖直线夹角0满足，mgtan0=mv—,故竖直方向冲量为mg--=m兀vcot0；总冲量mv\.;4+兀2cot20【5】|。在斜面上的加速度a=（sin0-日cos0）g,a物体运动的时间为+3=九2］工，b物体运动的时间为匹，可解得sin0=4V'2aL 2\a gg 5【7】ACD。

【8】9V；8W；12Q。这是个电桥。流过灯泡的电流为0.5A,R3上电压为2V,电源内阻上分压1V,故电源总电压为9V；由P=IU-12R，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12Q。【9】在小球处切向受力平衡6sin20=Tsin0，又T=k(2Rcos。-D，解得L Gcos0=—r ，则T=2Gcos0= kL，注意这时对应cos0<1的情况,2(R-G/k) kR-G即k>2G，若k<2G，则0=0，T=k(2R-L)2R-L 2R-L【10】简谐振动。若星体质量为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，球外部分看做匀质球壳，对小球无引力作用，球面内(r)3GM—m包围着的部分质量才对小球有引力作用F=_LRL=GMmr，即引力是线性r2 R3回复力。【U】B【U】B.由?为常量，则V-1x105

300KV-(1x105+hx9.8x103)2290K【12】ABC。由PV为常数，以及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；两室气体内能不变，吸热等于对外做功，左室气体吸热，右室放热，C正确，D错误。【13】C.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加压强。现在由于两部分气体的压强都增加，故上部分气体压强增长率高于下部；又由于P-1是常量，则气柱长度的减少比例大于下部。【14】v/s+MS\修。落地时间t=*佟,则水平速度球01mJ\2h gV=S/1=S,—，子弹v=s ，由水平方向动量守恒，mv=mv+MV，得\2h V2h 0【15]3:5。初始两球相距H="。取自由落体参考系，则在这个非惯性2g系中，两球匀速直线运动，相遇时间t=-^―=二，v=v-gt=—v2v4g i004o0「5v=v+gt=—v，则Uv:v=3:52 0 40 1 2【16]>；〈。动量关系pi>p2，由动量定理Ap=FAt，可得fi>f2；又由动能定理FAs=AEk,可得\<S2。[17]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“cos0(B+kt)Lk AB[18] 0 。感生电动势£=——L=kLR At.BL&(B+kt)LkF=BiL= =——0 RR[19]升高；不变。本题考查静电屏蔽的知识点，外部电荷q及其感应电荷对内部场强电势的和均为0,剩下q的剩余电荷均匀分布在表面。所以电势增本题考查静电屏蔽的知识点，外部电荷及其感应电荷对内部场强电势的和均为0,剩下q的剩余电荷均匀分布在表