文档文本内容
2016 年清华大学领军计划物理学科测试
全卷共100 分，考试时间与数学合计180 分钟。
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原来：（）
A、一定上升
B、一定下降
C、一定相等
D、条件不足
2、间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上
关灯行驶的汽车，甚至车队已经离开，也瞒不过它，这种遥感照相机敏感的电磁波属于
（）
A、可见光波段
B、红外波段
C、紫外波段
D、
光波段
X
解：一切的物体都能发出红外线，并且不同物体发出的红外线的波长和强度都不同。
3、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，则（）
A、当以地面为参考系时，系统动量守恒，机械能守恒；
B、当以地面为参考系时，系统动量不守恒，机械能守恒；
C、当以小车为参考系时，系统动量不守恒，机械能不守恒；
D、当以小车为参考系时，系统动量不守恒，机械能守恒；
4、如图所示，光滑导轨上垂直放置两根质量均为
、且有电阻的金属棒，导轨宽处与窄
m
轨间距比为
，平面内有垂直纸面向内的磁场。现给左边的杆一个向左的初速度
，在
2:1
0v
系统稳定时，左杆仍在宽轨上右杆仍在窄轨上运动，则下列说法正确的是（）
A、系统稳定时左、右两杆速度之比为
B、整个过程中产生的热量为
1: 2
2
0
2
9 mv
C、整个过程中产生的热量为
D、整个过程中产生的热量为
2
0
2
5 mv
2
0
4
9 mv
5、现有一轻质绳拉动小球在水平面上做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为
，速度
m
为，重力加速度为
，则小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量大小为（）
v
g
A、
B、
C、
D、
2mv
cos
mv
2
2
4
cos
mv
2
2
4
cot
mv
6、如图所示，有、两个物体，物沿长
、倾角为
、动摩擦因数
的斜面滑下
a
b
a
L
0.5
后，在长为
的光滑水平面
上运动，设
处有极小段圆弧平滑连接斜面和水平面；
L
BC
B
从
点上方高为
处下落，二者同时释放，在
处相遇，则
为（）
b
C
4.5L
C
sin
A、
B、
C、
D、
1
3
3
5
3
4
4
5
7、如图所示，质量分别为
、
的两个小球
、
，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹
1
m
2
m
A
B
簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。突然加一水平向右的匀强电场后，两球
、
将由
A
B
静止开始运动，对两小球
、
和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确
A
B
的是（弹簧不超过弹性限度）（）
A.
、
两小球处于平衡状态
B.
、
两小球将作简谐振动
A
B
A
B
C.系统机械能不守恒
D.系统机械能和电势能总量守恒
8、在水平面内，金属棒
以角速度
绕
点顺时针旋转，空间内有竖直向下的磁场，
MN
O
如图所示。已知
，则下列说法正确的是（）
MO
NO
A、
点电势高于
点
B、
点电势高于
点
M
N
N
M
C、若增大
，则
两点间电势差增大D、若增大
，则
两点间电势差增大
MN
B
MN
9、在如图所示电路中，小灯泡规格为“
”，
，电源内阻为
，电压表、
6V,3W
3
4Ω
R
16Ω
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，此时灯泡正
0
常发光，电流表的示数为
，则下列说法正确的是（）
1A
A、电源电动势
；
B、电源电动势
；
16V
E
24V
E
C、电源输出功率
；
D、电阻
的阻值为
；
8W
P
2
R
12
10、弹性绳原长为
，劲度系数为
，上端挂在半径为
的光滑圆轨的顶端，
2
2
L
R
L
R
k
R
下端系一重量为
的小球，小球还套在圆轨上，平衡时，弹性绳与竖直方向夹角为
。用
G
、
、、
表示此时弹性绳的弹力为（）
L
R
q
G
A、
B、
C、
D、
kR
kL kR
G
G
kL kR
G
kR
kL kR
G
G
kL kR
G
11、在一质量均匀分布的星球（近似为球面）的北极和南极打一竖直贯通的通道，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。
A、先匀加速后匀减速运动
B、简谐运动
C、非简谐运动的振动
D、加速度变化十分复杂的变速运动
12、潜水员为测量一湖的深度，测得湖面上温度
，压强
，并将一盛
27 C
t
5
1.0 10 pa
p
有空气的短试管从湖面带下潜入湖底，整个过程管口始终向下，潜至湖底后水充满试管的
一半，温度变为
，则湖深约（）
7 C
t
A、
B、
C、
D、
6m
9m
12m
15m
13、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，
，拔出
:
5:3
P
P
右
左
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
B、左室气体对右室气体做功
5:3
C.、左室气体吸热
D、右室气体吸热
14.有一右端封闭、左端开口的均匀
形管，右管内有一段水银分割出两端长度相等的气柱，
U
如图所示，现向左管缓慢注入水银，设平衡后上段气体长为，下端气体长为
，则与
1l
2l
1l
的关系为（）
2l
A.
B、
C、
D、无法确定，视注入水银的
1
2
l
l
1
2
l
l
1
2
l
l
量
15、在高为
的立柱上放一质量为
的球，质量为
的子弹以一定初速度水平射向球，从
h
M
m
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
和，重力加速度为
，
L
s
g
则子弹的初速度为（）
A、
B、
C、
D、
2
Ms
mL
g
m
h
2
Ms
mL
g
M
h
2
ms
ML
g
M
h
2
ms
ML
g
m
h
16、从地面以初速度
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
0v
A
有另外一个小球
以初速度
竖直向下抛出。忽略空气阻力，则两球相遇时速度之比
B
0v
为（）
:
A
B
v
v
A、
B、
C、
D、
1:1
1:
2
3:5
1:3
17、质量为
、
的物体具有相同的初动能，现经以其与速度方向相反的恒定
1
m
2
1
2
m
m
m
的阻力
、
使其减速，经过时间后两物体同时停止，运动距离为
、
，则下列关系
1f
2f
t
1S
2
S
正确的是（）
A、
B、
C、
D、
1
2
1
2
,
f
f
S
S
1
2
1
2
,
f
f
S
S
1
2
1
2
,
f
f
S
S
1
2
1
2
,
f
f
S
S
18、如图所示，水平细绳和竖直方向夹
角的弹簧作用于质量为
的小球使其处于静止，
m
若剪断细绳，则在剪断的一瞬间（）
A、小球竖直方向加速度为
B、小球水平方向加速度为
0
0
C、弹簧弹力为
D、弹簧弹力为
cos
mg
/ cos
mg
19、在卢瑟福的
粒子散射实验中，有一
粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线
所示，两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对
粒子的作用，那么该原
子核可能在的区域为：
A、区域②
B、区域③
C、区域④
D、区域⑤
20、某核反应方程为
。已知
的质量为
，
的质量为
2
3
4
1
1
2
H
H
He
X
2
1H
2.0136u
3
1H
，
的质量为
，
的质量为
，则下列说法中正确的是（）
3.0180u
4
2He
4.0026u
X
1.0087u
A、
是质子，该反应释放能量
B、
是中子，该反应释放能量
X
X
C、
是质子，该反应吸收能量
D、
是中子，该反应吸收能量
X
X
21、光滑平行
形导轨相距为
，倾角为
，一长为
的导体棒在距导轨底段
处。空间
U
L
L
L
存在竖直方向向上的变化磁场，满足
，现在导体棒上加一沿斜面向上的
0
0
B
B
kt k
力
，若除了导体棒电阻为
外其余部份电阻不计，使导体棒始终保持静止，则时刻的
F
R
t
力
为（）。
F
A、
B、
3
0
tan
B
kt L k
F
mg
R
3
0
sin
B
kt L k
F
mg
R
C、
D、
3
2
0
cos
sin
B
kt L k
F
mg
R
3
0
cos
sin
B
kt L k
F
mg
R
22、导体球壳内有一点
，外有一正点电荷
位于
处，现将该电荷的电荷量加倍，则
P
q
Q
（）
A、
处电势升高，
点场强不变
B、
处电势不变升高，
点场强升高
P
P
P
P
C、
处电势升高，
点场强升高
D、
处电势不变，
场强不变
P
P
P
P
23、下列物理学家及其成果，已经获得诺贝尔奖的有（）
A、伦琴发现了
射线
B、爱因斯坦发现了相对论
X
C、普朗克提出量子论
D、（激发干涉引力波观测站）
探测到了引力波
LIGO
24、像在实物的上方叫上现折射，反之叫下现折射，则天气炎热时高速公路上看到“水纹”
一样的东西和“海市蜃楼”分别属于（）
A、前者为上现折射，后者为下现折射
B、前者为下现折射，后者为上现折射
C、都为上现折射
D、都为下现折射
25、波长为
的两个相干的单色平行光束、，分别以图所示的入射角
、
入射在屏幕
1
2
面
上。则屏幕上干涉条纹的间距为（）
MN
A、
B、
C、
D、
sin
sin
cos
cos
sin
sin
cos
cos
26、引力波是时空的涟漪，
探测到了引力波，是通过两座
的天文台进行探测，
LIGO
3000km
两座天文台相差
分别探测到了同样强烈的引力波，反映了一个
的黑洞和一个
4ms
52Ms
的黑洞合并成一个
的大黑洞，下列正确的有（）
14Ms
62Ms
A、引力波的在宇宙中的传递是能量的传递
B、两座天文台探测到同样的信号相隔不会超过10ms
C、引力波在真空中以光速传递
D、引力波也有频率，所以可以像声波一样被生物听到；
27、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
的塔的顶
22.5m
端放置一个
放射源，在塔顶测得的伽马射线频率为，在底端测得的伽马射线频率与之
Co
v
相差
，已知
，求
的数量级（）
v
-34
6.632 10
Js
h
/
v v
A、
B、
C、
D、
12
10
15
10
17
10
19
10
28、已知空气分子的平均动能为
，则在常温下，质量为
的气体分子的
kT
-23
4.7 10
kg
m
德布罗意波波长的数量级为（）
A、
B、
C、
D、
18
10
15
10
12
10
9
10
29、质量为
的小球从高为
的地方静止释放，则正好在光滑轨道上的
点飞出；而同样
m
A
h
A
小球从高为
的地方释放，则正好从圆弧光滑轨道的最高点
点飞出，图中两虚线
、
C
h
C
OA
夹角为
，圆弧的半径为
，
、
两点的连线为水平，则（）
OB
60
R
A
B
A.
B、
C、
D、
3
4
A
h
R
3 3
4
A
h
R
3
4
C
h
R
3
3
2
C
h
R
30、下面四个重要物理常数或物理量中哪一个值的数量级有较大的出入（）
A、普朗克常数
B、电子的静质量能
-15
10
eV s
h
2
16
0
10 eV
m c
C、阿伏伽德罗常数
D、氛原子半径
23
-1
0
10 mol
N
-10
10
m
31、医院有一种先进的检测技术——彩超，就是向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，
超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可知道血液的流速。这
一技术利用了下列哪一个物理学原理（）
A、回声
B、波的衍射
C、波的干涉
D、多普勒效应
32、如图所示，两物块重叠放置，从距地面
高的地方静止释放，假定所有碰撞均为
5m
h
弹性碰撞，
碰地后静止，
弹起的高度
，那么（）
B
A
h
A、
B、
C、
D、
20m
h
10m
h
3
A
B
m
m
2
A
B
m
m
33、一束由红、黄、绿三种单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角
入射，
60
经两次折射后从玻璃砖的下表面射出，已知该玻璃对红光的折射率为
，则最先射出的光
1.5
是（）
A、红光
B、黄光
C、绿光
D、三种色光同时射出
34、如图所示，在空间有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为
。光滑
B
绝缘空心细管的长度为
，管内有一质量为
、带正电的小球。开始时小球相对管静止，
h
m
q
管带着小球沿垂直于管长度方向匀速运动，速率为
。设重力及其他阻力均可忽略不计，
u
当小球离开管口后，在磁场中做圆周运动的半径为（）
A.
B.
C.
D.
2
1
mu
qBh
qB
mu
2
mu
qBh
qB
mu
2
mu
qBh
qB
mu
1
mu
qBh
qB
mu
35、水平地面上方有一水平方向场强为
的匀强电场，现有一带电量为、质量
的小球
E
q
m
从地面处以初速度为
竖直向上抛出，已知
，则小球落地点距离抛出点的最远
0v
3
3
mg
E
q
距离
和小球着地前动能最小时距抛出点的距离
分别为（）。
1s
2s
A、
B、
C、
D、
2
0
1
2 3
3
v
s
g
2
0
2
2 3
3
v
s
g
2
0
2
3 3
16
v
s
g
2
0
2
3 7
16
v
s
g
