2014年高水平大学自主选拔学业能力测试华约
物理探究模拟题（满分：100分考试时间：90分钟）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纸上。2将答案写在答题纸上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。本试卷共七大题，满分100分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。一．（15分）大学新生军训演练中，同学们正在教官指导下进行投掷训练。（1）若已知手榴弹出手时速率为v0，与水平方向的夹角为θ，则手榴弹在空中运动的最小速率为多少？（2）若已知手榴弹出手时速率为v0，则其与水平方向夹角为多少时射程最远？最远射程为多少？（3）若已知目标离投掷点（手雷脱手时的位置）的水平距离为s，竖直高度为h，手榴弹质量为m。要准确命中目标，对手榴弹至少要做多少功？（以上过程中，均
忽略空气阻力。）
二．（10分）如图1所示，光滑的水平面上有两个质量均为m10kg的小球A、B，二者相距10cm，两小球之间有一长度为20cm的轻质绳与两小球相连，初始时两小球处于静止状态。某时刻小球B以v010ms的速度沿垂直于两球初始位置的连线做匀速直线运动，求绳拉直后瞬间，两小球的速率。
v0
A图1
B
三．（10分）如图2所示，半径为R的凸镜和凹镜主轴相互重合放置，两镜顶点O1、O2相距26R，现于主轴上距凹镜顶点O1为06R处放一点光源S。设点光源的光线只能直接射到凹镜上，问S经凹镜和凸镜各反射一次后所成的像在何处？
1
f四．（15分）电容器的功能是充电和放电。一电动势为ε的电源对一电容为C1的电容器充电，充电完毕后，电容器所获得的能量EC2，而这一过程中22电源提供的能量为WC。也就是说，在充电过程中，电容器仅得到了电源提供的一半能量，另一半能量在导线和电源内阻上转化为内能，以及以电磁波的形式发射出去。如何尽量减少电容器充电过程中的能量损耗呢？设想用N节电动势为ε的电池对某个电容为C的电容器采用以下两种方式充电：第一种方式，用N节电池串联后对电容器充电；第二种方式先用一节电池对电容器充电，再用两节串联再充一次，再用三节串联再充……直到用N节串联充电。试讨论以上两充电方式中，哪一种方式损耗电能较少？五．（15分）如图3所示，质量为ｍ均匀杆AB的A端放在水平地面上，B端施加一大小恒定的拉力F，处于静止状态，此时杆与地面的夹角为α450，已知杆与地面的动摩擦因数为μ＝05，问当F与水平面间的夹角为多大时r