2021年山东省青岛第二中学自主招生考试学科素养测试物理试题

第 1页 共 7页 青岛二中 2021 年自主招生考试学科素养测试试题(物理) 1.历史攻关十余载,一朝升空即告成。“天问一号”带着民族的寄托与希望,踏上了我 国探索火星的征程。 “天问一号”飞船由“长征五号”运载火箭发射升空,在飞行过程中,请回答以下问题: (1)火箭刚刚发射处于加速上升阶段时,其动能增大、重力势能 、机械 能 。 (2)火箭在大气中加速到较高速度后,整流罩会剧烈发热。造成发热的主要原因 是 。 (3)火箭脱离大气后,与飞船分离,之后进入地火转移轨道。在转移过程中,发动机 即使关闭,飞船也会向火星飞去,原因是 。 2.火星车在火星表面行进时遇一障碍物,通过车顶部的射 灯,投下障碍物的影子,原理如图。灯距火星表面的高度 AB为 H,通过传感器测得 AD的长度为 l,影子 DE的长为 x,则障碍 物的高度 h为多少? 3.重力常数是影响行星环境的关键参数之一。在测定行星重力常数时,经常用到单摆 (将小球用长度远大于小球直径的轻细线悬挂在一个固定位置的装置)。下列数据是研究单 摆的周期 T与摆长 L(从悬点到小球中心的距离)的关系时测得的。 (1)请根据这些数据分析 T与 L成正比还是与 �成正比? (2)如右图,长为 l的细绳下方悬挂一个小球 a,绳的另一端固定在天花板上 O点处, 在 O点正下方 3l/4的 O′处有一细铁钉。将小球向右拉开,使细绳与竖直 方向成一小角度后由静止释放并开始计时。当小球 a摆至最低位置时, 细绳会受到铁钉的阻挡,在此瞬间小球速度大小不变(不计空气阻力)。 ①对比在 O′处无细铁钉与 O′处有细铁钉小球的运动情况,小球两次 达到的最大高度是否相同?请说明原因。 ②设 O′处无细铁钉,小球从图示位置开始释放到第一次回到初位置 的时间为 T1;O′处有细铁钉时,小球从图示位置开始释放到第一次回到 初位置的时间为 T2,则 T1:T2= 。 ③通过研究得出单摆的周期只与星球表面重力常数 g以及 l有关,且 T与 1 � 成正比,结 合 T与 l的关系,可知 g= (必须包含 T、l和比例系数 k)。 T(s) 1.31 1.42 1.52 1.56 1.73 1.84 1.92 L(m) 0.42 0.50 0.57 0.60 0.72 0.84 0.92 �( m) 0.65 0.71 0.755 0.77 0.85 0.92 0.96 第 2页 共 7页 4.在火星上的实验室中,很多力学实验都离不开弹簧测力计,项目组进行了以下探究。 为研究轻弹簧的弹力与形变量的关系:F=kx(F是弹簧的弹力,k为弹簧的劲度系数,x 是弹簧的形变量)。某实验员在缓慢改变拉力 F的情况下,读出几组测力计示数 F和弹簧的 长度 l的数据,如下表所示: (1)在坐标系中画出 F-l图象,并由图象求出 k = N/m; (2)为测量火星的重力常数 g,在该弹簧下悬挂质量为 10kg的重物。静止时,弹簧长 度为 14cm,则 g= N/kg; (3)根据图象求出该弹簧在 14cm时的弹性势能为 J。 为研究物块碰撞时的动量和能量变化(已知动量表达式 p=mv,动能表达式 Ek= 1 2 mv2), 项目组设计了如下实验: 物块 A和 B质量均为 1kg,开始时 B静止在光滑水平面上, 轻弹簧一端与 B相连。 A以 v0=10m/s的速度在光滑水平面上向 右运动,当 A接触弹簧后会压缩弹簧,此后两物块的 v-t图象如 图所示,由此可知,在图示的整个过程中: (4)弹簧的弹性势能的最大值为 J; (5)A动量的减少 (填“>”、“=”或“<”)B动量的增加。 组别 1 2 3 4 5 拉力 F(N) 0 10 20 30 40 弹簧长度 l(cm) 6 8 10 12 14 第 3页 共 7页 5.除了太阳系内的开发,我们也派出载人飞船对其他类地行星进行深空探测和基地建 设。目前,项目组登上了某恒星系的类地行星 A,并开始建设人类活动基地。 项目组为该基地设计了一套自动供水装置,如图所示。杠杆转轴为 O,且 OB=BA。圆 柱形储水箱横截面积 S1=2m2,储水箱内有一与杠杆 OAB连接的竖直圆柱形材料棒,其横截 面积 S2=50cm2,高度 H=2m,ℎ=ℎ'=0.5m。当储水箱内水位下降至 CD时,电磁继电器联动 水泵开始向水箱注水;当水面升至 EF(与材料棒最高处等高)时,杠杆 B处受到的拉力恰 好为 0,此时继电器联动水泵关闭,停止注水。(该行星上重力常数 g=10N/kg) (1)若水的密度为 1.0×103 kg/m3,则材料棒的密度为 kg/m3; (2)电磁继电器控制的工作电路需接入一台电动机,应接在 (填“ab”或“cd”) 之间; (3)若电磁继电器线圈电阻为 200Ω,压敏电阻受到的压力与电阻