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1、浙江省北斗星盟竞赛(强基)联考物理试题考生须知:1本卷共6页,满分100分,考试时间120分钟。2答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。4考试结束后,只需上交答题纸。选择题部分一、本题共有20 道不定项选择题,每题全对得满分,答错或少答不得分。1. 普朗克长度仅依赖于引力常量G、普朗克常量)和真空中的光速c,而与其它常量无关。由量纲关系,可导出其正确的表达式为()A. B. C. D. 2. 三个同质且均匀分布的弹性小球A、B、C通过过质心的光滑细杆相互接触串在一起,如图所示,三球质量满足。现将三小球竖直从离
2、地面高为h处静止自由下落,若所有碰撞均可视为弹性碰撞,则小球C上跳的高度约为()A. 3hB. 9hC. 16hD. 25hE. 36hF. 49h3. 将地球视为质量均匀分布的球体,不考虑地球自转,其表面的重力加速度为。若考虑地球自转,则其表面纬度为处的重力加速度(地球半径为R、自转角速度为)()A. B. C. D. 4. 如图所示,在水平地面上,有一横截面为的圆弧形直角弯管,圆弧半径为。管中有流速为、密度为的水通过。由于水的流动,弯管所受力的大小为()A. B. C. D. E. 5. 在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球,由长度为2l的拉紧细线相连以一恒力作用于细线中点,恒力的大小
3、为F,方向平行于桌面两球开始运动时,细线与恒力方向垂直在两球碰撞前瞬间,两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 ( )A. B. C. D. 6. 质量很小、长度为l 的均匀细杆,可绕过其中心O并与纸面垂直的轴在竖直平面内转动。当细杆静止于水平位置时,有一只小虫以速率垂直落在距点O为处,并背离点O 沿细杆爬行。设小虫与细杆的质量均为m。欲使细杆以恒定的角速度转动,小虫爬向细杆端点的速度大小为()A. B. C. D. 7. 在如图所示的竖直平面内有以O为圆心、R为半径的圆形区域,在该区域内有一方向垂直平面向里、大小B以(为常量)速率增大的匀强磁场。在磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是
4、在竖直面内为以O 为圆心的一系列同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等()A. 位于直径上的的导线DE,其电动势为零B. 单位正电荷沿半径为r的路径运动一周电场力做功为零C. 两端恰好位于圆周上、的导体棒的电动势大小为D. 竖直平面内位于圆形区域外一无限长直导线的电动势大小为E. 在区域,感生电场强度F. 在区域,感生电场强度为8. 如图1所示,一细光束射向等腰三棱镜ABC,经过棱镜AB面和AC面两次折射后射出,入射光线与折射光线的夹角称为偏向角,改变入射角,偏向角也随之发生变化,其偏向角与入射角的关系如图2所示。已知当玻璃中的光线与底面BC平行时,偏向角最小。则三棱镜的折射率为()A. B
5、. C. 1.5D. 9. 梅斯林干涉装置如图所示,将透镜切割成对称两半L1和L2,再沿光轴方向将它们错开一定距离放置。位于光轴上的点光源S,通过L1和L2分别成像于。垂直光轴放置观测屏,能在屏上观察到干涉条纹()A. 观测屏位于L2与之间B. 观测屏位于与之间C. 观测屏位于右侧D. 干涉条纹为一系列同心圆E. 干涉条纹为一系列同心半圆F. 干涉条纹为一系列水平的平行线10. 某同学用两块玻璃构成的劈尖干涉仪来测量空气的折射率。用单色光垂直照射劈尖,可观测到4001条干涉暗条纹。将劈尖装置抽成真空,在相同的区域范围观测到4000条干涉暗条纹,则空气的折射率()A. B. C. D. E. F
6、. 11. 图示为一平面简波在t时刻的波形曲线。若此时平衡位置在A点处媒质质元的振动动能在增大,则()A. A点处质元的弹性势能在减小B. B点处质元的振动动能在增加C. C点处质元的振动动能在减小D. 各点的波的能量密度都不随时间变化E. 波沿x轴负方向传播12. 下列说法正确的是 ()A. 热力学系统A与B处于平衡态,则它们的压强相等B. 具有因果关系的两事件P和Q,在惯性参照系S系中,事件P先于事件Q发生,则在相对于S系做匀速直线运动的系中,事件Q有可能先于P发生C. 根据量子力学不确定关系,处于某一高能级的氢原子跃迁至最低能级时,其发射光的波长不是唯一的,而是有一定的分布宽度D. 海水
7、降低温度可以放出大量的热量,科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电,从而解决能源短缺的问题E. 温度一定时,黑体吸收能力最强,其辐射能力也最强F. 在四大相互作用中,弱力强于电磁相互作用力13. “顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为 Q 的正点电荷,在其正下方 h 处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E)作用下,原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离 l,形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩 p,p=ql,这里 q 为原子核的电荷。实验显示,p=E, 为原子的
8、极化系数,反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力 F。在一定条件下,原子会被点电荷“缀”上去。()A. F为吸引力是因为负电中心比正电荷中心更靠近点电荷QB. F为吸引力是因为被极化的原子整体呈现带负电C. 若点电荷的电荷量增加2倍,则 F 增加2倍D. 若原子与点电荷间的距离减小一半,则 F 增加32倍E. 若不考虑原子热运动,极化原子所受力矩为零14. 如图所示,可绕竖直轴自由转动金属圆盘,半径am,电阻R=0.5,位于磁感应强度大小B=0.2T、方向竖直向下的匀强磁场中,在圆盘竖直轴处和边缘处通过电刷接入电路。已知电源的电动势E=3V,内阻,限流电阻。闭合开关圆盘开始旋
9、转,经足够长时间后,电压表的示数为1V。不计一切阻力和电刷大小,则()A. 由上往下看,圆盘顺时针旋转B. 流过圆盘的电流为2AC. 圆盘所受的安培力大小为ND. 圆盘受到的安培力的功率为0.375WE. 圆盘稳定转动的角速度为15s-115. 如图所示,在充满某稀薄气体的容器内,某同学在金属针尖和屏幕之间施加恒定高压,使针尖表面附近气体电离为一价离子,这些离子在电场加速下轰击屏幕,均被屏幕吸收。若该针尖顶部可视为半径为的半球,球心到屏幕表面中心的垂直距离为(。则以下说法正确的是()A. 离子离开针尖表面后作匀加速直线运动B. 针尖表面附近电场强度与成反比C. 若微安表示数为,则单位时间电离的
10、离子数量为为电子的电荷量)D. 若针尖表面间距为的两个离子,撞击到屏幕上的间距至少为16. 如图所示,在竖直平面内固定放置足够长的两平行金属导轨PQ和MN,间距为l。在导轨间存在方向垂直导轨平面向里、大小为B的匀强磁场,在导轨的上端并联电容为C的电容器,下端连接电感为L的线圈。一长为l、质量为m的导体棒垂直于导轨放置。建立竖直向下为正方向的坐标Oy。t=0时,电容器不带电,电感线圈中没电流,棒从y=0处静止开始运动,t时刻,导体棒运动至y处。导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨、棒和线圈电阻以及摩擦阻力,不考虑电磁辐射。()A. t时刻电感线圈中的磁能 B. 导体棒振动的角频率
11、 C. 流过电感电流的最大值 D. 电容器存储电能的最大值 E. 当 17. 在现代科技领域有广泛的应用。我们把静态磁控管简化为一对长度足够的平行平板电极系统,如图所示,在间距为d的两极板间加不计内阻、电动势为U的电源,两极板间存在方向垂直xoy平面向里、大小为B的匀强磁场,位于阴极表面附近的灯丝持续发射初速度可近似为零的电子,当U不变,改变B的大小时,电子在两极板间的运动轨迹将发生变化,如图2所示,其中轨迹最高点P恰好与阳极相切,对应的磁感应强度为。电子电荷量为e,质量为m,不计电子的相互作用。若灯丝单位时间发射n个电子,则()A. 轨迹电子的运动速度为B. C. 若,电子运动的周期D. 若
12、,电流E. 若,电流18. 假想的气体分子,其速率分布如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示单位速率区间内出现的分子数。已知常量,当时分子数为零。则()A. 总分子数B. 分子在到区间出现的概率为C. 分子的平均速率D. 在区间内,分子出现的概率为1E. 区间内与区间内的分子平均速率相等19. 如图所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则()A. 光源与小球振动的相位差为B. 光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75sC. 影子振动的初相位为D. 影子的最大速度20. 物理学中一个重要模型是一维无限深势阱,即在0范围内,势能,而在范围内,势能为无限大,其中a在原子线度的量级。一个电子位于该势阱中运动而无法逃逸,则下列说法正确的是()A. 电子德布罗意波长可能为B. 电子的最小动能为零C. 电子能级变动时发光光谱的波长满足,其中A为常量,m、n皆为正整数,且n mD. 电子在阱中不同位置出现的概率不同E. 电子能量可能值为的正整数倍