高水平大学(华约)自主选拔学业能力测试
物理探究
注意事项：
1．答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷共七大题，满分１０0分。解答应写出必要的文字阐明、方程式和重要演算环节。
一、（１５分)(1)质量约1T的汽车在1０s内由静止加速到6０km/ｈ。假如不计阻力，发动机的平均输出功率约为多大?
（2）汽车速度较高时,空气阻力不能忽视。将汽车简化为横截面积约1m２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长的功率。已知空气密度ρ=1.3kg/m
（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，汽车行驶所受的其他阻力与速度无关，估计其他阻力总的大小。
二、（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（）聚变生成氦核(),并放出2个正电子（）和２个中微子(）。
(1)写出氢核聚变反应方程;
（２)计算氢聚变生成一种氦核所释放的能量；
(3）计算1kg氢完全聚变所释放的能量；它相称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3．7×1０7J)。
已知：m()=1．６７２６216×10－27kｇ,m（）=6.６46477×10-27kg,
m（)=9．109３８2×１０-３1kｇ，m(）≈0,ｃ=２108m
三、(15分)明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m＝50kg的物体。一重物放置在倾角θ＝１5°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为μ=≈０.58。试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?
四、(15分)如图，电阻为R的长直螺线管,其两端通过电阻可忽视的导线相连接。一种质量为ｍ的小条形磁铁从静止开始落入其中，通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一直沿螺线管的轴线运动且无翻转。
(1)定性分析阐明：小磁铁的磁性越强,最终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、（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。求遗漏气体占本来气体的比例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pｖγ=常量，式中参数γ是与胎内气体有关的常数。
六、（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整。
(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,调整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也许是多少?
(2)根据(1)的成果，若固定距离d，调整l以实现同样的试验目的,则l的调整范围是多少？
?七、(20分）“顿牟缀芥”是两干数年前我国古人对摩擦起电现象的观测记录，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。
在某处固定一种电荷量为Q的点电荷，在其正下方h处有一种原子。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。描述电偶极子特性的物理量称为电偶极矩p，p＝ql,这里q为原子核的电荷。试验显示，p＝αE，α为原子的极化系数,反应其极化的难易程度。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?简要阐明理由;
(２）若固定点电荷的电荷量增长一倍，力F怎样变化，即求的值;
(3)若原子与点电荷间的距离减小二分之一，力F怎样变化，即求的值。
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物理探究答案及评分参照
评分阐明:
1.本解答给出了一种或几种解法供参照，假如考生的解法与本解答不一样，可根据试题的重要考察内容比照评分参照制定对应的评分细则。
2.对计算题,当考生的解答在某一步出现计算错误而影响后继部分的成果时,原则上不反复扣分,最终的成果不给分。
一、本题共1５分。
(1)假设汽车启动时做匀加速运动,根据匀加速运动规律有
①
F=ｍa②
在不计阻力的状况下，汽车的平均功率为
③
联立①②③式并代入数据解得
Ｐ=1.4×104W④
(2)假设汽车的截面积为A,当汽车以一定速度运动时,将推