2013年华约自招——物理

2013年华约自招——物理

即2013年华约自主选拔录取联合考试物理部分

一、（本小题共15分）

（1）质量约1T 的汽车在10s 内由静止加速到60km /h ．如果不计阻力，发动机的平均输出功率约为多大？

（2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略．将汽车简化为横截面积约21m 的长方体，并以

此模型估算汽车以60km /h 行驶时为克服空气阻力所增加的功率．已知空气密度

31.3kg /m ρ=．

（3）数据表明，上述汽车所受阻力与速度平方的关系如图所示．假定除空气阻力外，汽车行驶所受的其它阻力与速度无关，估计其它阻力总的大小．

二、（本小题共10分）

核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源．氢核聚变可以简化为4个氢核（11H ）聚变

生成氦核（42He ），并放出2个正电子（01e ）和2个中微子（00e v ）．

（1）写出氢核聚变反应方程；

（2）计算氢聚变生成一个氦核所释放的能量；

（3）计算1kg 氢完全聚变所释放的能量：它相当于多少质量的煤完全燃烧放出的能量？（

1kg 煤完全燃烧放出的能量约为73.710J ⨯）

．已知：()1271H 1.672621610kg m -=⨯，()4

272He 6.64647710kg m -=⨯，

()0311e 9.10938210kg m -=⨯，()0

0e v 0m =，82.9979245810m/s c =⨯．

三、（本小题共15分）

明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起50kg m =的物体，一重物放置在倾角15θ=︒的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为30.583

μ=

A ．试求该同学向上拉动的重物质量M 的最大值？四、（本小题共15分）

如图，电阻为R 的长直螺线管，其两端通过电阻可忽略的导线相连接．一

个质量为m 的小条形磁铁从静止开始落入其中，经过一段距离后以速度

v 做匀速运动．假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动用无翻

转．

（1）定性分析说明：小磁铁的磁性越强，最后匀速运动的速度就越小；

（2）小磁铁做匀速运动时在回路中产生的感应电动势约为多少？

五、（本小题共10分）

自行车胎打足气后骑着很轻快．由于慢撒气——缓慢漏气，车胎内气压下降了四分之

一．求漏掉气体占原来气体的比例η．假设漏气过程是绝热的，一定质量的气体，在绝热

过程中其压强p 和体积V 满足关系r pV =常量，式中参数γ是与胎内气体有关的常数．

六、（本小题共15分）

如图所示，在光学用直导轨型支架上，半径为R 的球面反射镜放置在焦距为f 的凸透镜右

()2h F F h ⎛⎫ ⎪⎝⎭

侧，其中心位于凸透镜的光轴上，并可沿凸透镜的光轴左右调节．

（1）固定凸透镜与反射镜之间的距离l ，将一点光源放置于凸透镜的左侧光轴上，调节光源在光轴上的位置，使该光源的光线经凸透镜——反射镜——凸透镜后，成实像于点光源处．问该点光源与凸透镜之间的距离d 可能是多少？

（2）根据⑴的结果，若固定距离d ，调节l 以实现同样的实验目的，则l 的调节范围是多少？

七、（本小题共20分）

“顿牟缀芥”是两千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 α=，α为原子的极化系数，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．

（1）F 是吸引力还是排斥力？简要说明理由；

（2）若固定点电荷的电荷量增加一倍，力F 如何变化，即求的值；若原子与点电荷间的距离减小一半，力F 如何变化，即求的值．()

()2F Q F Q