内容正文:
2024年年春季实验班自主招生模拟考试
物理试卷
(考试时间:90分钟分满分90分)命题:DeltaSleep
第I卷(选择题)
温馨提示:1-6为单选题每题3分,7-10为多选题每题4分,多选不得分,漏选得22分
一、单选题(共18分)
1. 如图所示是某快递公司的分拣计数装置简化电路。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,当有光照射时R2电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次。闭合开关,激光被遮挡,下列说法正确的是( )
A. 计数器一定由电压表改装而成 B. 通过R1、R2的电流之比变小
C. R1的功率变大 D. 计数器两端的电压变大
2. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),下列说法中正确的是( )
A. 汽油机每秒内完成30个冲程
B. 汽油机的功率为2025W
C. 做功冲程中燃气对活塞的平均压力为3600N
D. 一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J
3. 将温度为0℃的雪投入装有热水的容器中,热平衡后水温下降了t;向容器中再投入两倍质量上述同样性质的雪,热平衡后容器中的水温又下降了t(不考虑热损失)。则热水质量与第一次加雪的质量的比值k=( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 如甲图所示,灯泡L标有“8V 4W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下,当闭合开关S、S1、S2时,通电30s,电路中电流所做的功为120J;当闭合开关S,断开开关S1、S2时,灯泡的实际功率为PL;当闭合开关S1、S2,断开开关S时,定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中( )
①灯泡L的电阻为16Ω ②电源电压为12V ③P2=0.75W ④PL=1W
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②④正确 D. 只有①③④正确
5. 如图所示,(a)、(b)两个电路的电源完全相同,且R1= R2= R3≠R4。则下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1没有示数,电流表A2有示数
B. 电流表A1、A2都有示数,且示数相同
C. 电流表A1、A2都有示数,且电流表A1的示数较大
D. 电流表A1、A2都有示数,且电流表A2的示数较大
6. 如图甲所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2=10Ω,滑动变阻器R3的阻值变化范围为0~50Ω。闭合开关,滑动变阻器滑片从一端向另一端移动过程中,滑动变阻器的电功率随其电阻变化的图像如图乙所示。则( )
A. 电源电压为9V
B. 滑动变阻器最大功率为0.49W
C. 电路工作时总功率最大值与最小值之比为7∶2
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比变大
二、多选题(共16分)
7. 林阳同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A. 电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C. 灯泡的最小功率是0.45W D. 该电路的最大功率是2.25W
8. 图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图.其中S为激光源,Rl为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响).水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与Rl之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住.若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示.已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω,则( )
A. 有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
B. 有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为2:1
C. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2
D. 每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个
9. 在如图所示的电路中,R1、R2和R3均为定值电阻,R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器的右端向左端滑动的过程中,下列叙述中正确的是( )
A. V1的示数先变小后变大,V2的示数先变大后变小
B. A1的示数不断减小,A2的示数不断变大
C. R1消耗的电功率先变小后变大
D. R3消耗的电功率先变小后变大
10. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变,电流、电压表理想。下列说法正确的是( )
①只闭合开关S和S3,调节滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.2A时,电压表V2示数为1V;
②只闭合开关S和S2,电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,电流表的示数为I1;
③只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为I2,此时电路的功率为P1;保持滑片位置不变,再闭合S2,电流表的示数变化了0.2A,此时电路的功率为P2。已知I1∶I2=1∶9,U1∶U2=1∶2。
A. U=3V B. I1=0.1A C. R3=15Ω D. P1∶P2=9∶11
第II卷(非选择题)
三、填空题(共2分)
11. 如图,电源电压恒为5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为___________;当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的功率变化范围是__________(结果精确到0.01)。
四、作图、实验题(共28分)
12. 实验室有一个电学黑箱,电学黑箱表面有电源,灯泡 L1、L2,电流表 A1、A2,开 关 S1、S2、S3,其连接方式在黑箱中,请根据表格中的实验记录,画出电路图______。
只闭合开关
S1
S2
S3
S1S2
S1S3
S2S3
S1S2S3
L1
亮
不亮
不亮
亮
亮
亮
亮
L2
不亮
亮
不亮
亮
亮
亮
亮
A1
有一定示数I1
有一定示数I2
无示数
有一定示数I3
有一定示数I3
有一定示数I3
有一定示数I3
A2
有一定示数I1
无示数
无示数
有一定示数I1
有一定示数I1
有一定示数I1
有一定示数I1
13. 在“测量小灯泡(标有“2.5V”字样,正常发光时电阻约为10Ω)电功率”的实验中:
【实验一】小豪所连接的不完整实验电路如图甲所示,电源电压为6V:
(1)请你用笔画线代替导线,将缺少的一根导线接好___________;
(2)电路接好后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大。接下来应进行的操作是___________,__________;(此两空按操作步骤先后顺序填写字母代号)
A.更换电池或小灯泡 B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器滑片至最大值位置 D.断开电路开关
(3)小豪实验时使用的滑动变阻器规格为“12Ω 1A”,电路连接无误后,各元件完好,闭合开关,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是__________;
(4)解决上述问题后,小豪继续实验,实验数据如图表,分析表中实验数据可知:
次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
0.5
0.12
不发光
2
1
0.2
较暗
3
2.5
0.24
正常发光
①第1次实验中小灯泡不发光的原因是__________;
②当测量灯泡在高于额定电压情况下的功率时,小豪不小心把灯丝烧断了(其余元件完好),此时电流表示数为__________A,电压表示数为__________V;
(5)更换小灯泡后,小豪把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,则出现这种现象的原因是__________;
【实验二】小皓实验时,发现电流表坏了,于是他向老师又要来一个电压表V0和一个阻值为10Ω的定值电阻R0、一些导线,设计出了正确的实验电路,如上图甲是该电路的不完整电路图。
(6)闭合开关,为测小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为__________V,此时电压表V0的示数如上图乙,则小灯泡额定功率为__________W。
14. 学习了伏安法测电阻后,小雨小组想进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系,他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验,得到数据如下表:
导体编号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
a
锰铜合金
1.0
2×10-7
2.0
b
镍铬合金
1.0
2×10-7
5.0
c
镍铬合金
1.0
4×10-7
2.5
d
镍铬合金
2.0
4×10-7
5.0
(1)分析数据表格,归纳得出R=k____________,其中k锰铜=___________(填上数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,运用了___________法;
(2)小红通过对数据的进一步分析,发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与___________的关系;
(3)判断:电阻率大的导体电阻大;
(4)小雨想制作一些个头小巧的定值电阻,他找到了一些材料的电阻率如下表,你认为选择以下___________材料更合适;
材料
银
铜
金
铝
铁
康铜
镍铬合金
电阻率/Ω·m
1.6×10-8
1.75×10-8
2.4×10-8
1.83×10-8
9.78×10-8
5.0×10-7
1.0×10-6
(5)小明查阅资料发现:电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时,电阻率ρ与温度t的关系为ρ=ρ0(l+αt),式中ρ与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率温度系数,与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,因此,制作定值电阻时,应选用电阻率温度系数α较__________的材料。
15. 进一步探究
电容器是电气设备中的重要元件,是储存电荷的装置。通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示,单位为法拉,用字母F表示。两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板形成一个最简单的电容器,在电路中用表示。
(1)如图,闭合开关,电容的两个极板将带等量异种电荷,这个过程叫电容器充电。充电过程中,经过开关的电流方向是______(选填“从A到B”或“从B到A”)。改变电源电压,电容器所带电荷量Q也发生改变,实验数据如下表。。
电压U/V
2
8
2
电荷量Q/C
4×10-3
6×10-3
2×10-3
5×10-3
电容C/F
2×10-3
0.75×10-3
1×10-3
2×10-3
(2)分析数据可知,电容C与电容器两端电压U及电荷量Q的关系式为:C=______。
(3)请把表格补充完整______。
(4)电容的大小不是由带电量或电压决定的,常见的平行板电容器,电容决定式为(ε是一个常数,S为极板面积,d为极板间距离)。多电容器串联时,,(C表示总电容,C1、C2.……Cn表示各电容器的电容)。现有两个极板面积分别为S1、S2,极板间的距离分别为d1、d2的平行板电容器串联接到电压为U的电源上,则总电容C=______,总共能够储存的电荷量为______。
五、计算题(共26分)
16. 如图为泽彬家菜板内部电路简化图。电源电压保持不变(注:家庭电路),绝缘体AB将定值电阻R0平分为两部分,滑片P控制电路挡位,L为黑科技导体(电阻忽略不计),当通过L的电流大于等于时,L会断开,反之则自动闭合。(数据配置如核弹,有亿点不合理,但不影响计算)
已知:定值电阻,,。问:
(1)电路有___________个挡位,这几个挡位的滑片分别在距A点的什么范围(直接写出)?
(2)泽彬奶奶用该菜板给米线保温,此时,电路的功率为何值?
17. 一个力敏电阻通过“轻质细杆”与圆柱形物体A连接,力敏电阻所在电路图如图甲虚线框所示,其中电源电压为12V,R2为定值电阻。已知力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。现将物体A浸没在一个装水的圆柱形容器中。然后打开阀门K,开始缓慢放水,在A开始露出水面到A完全离开水面的过程中,发现电流先增大后减小,且此过程中电流表最大示数为I1=0.6A;当物体A一半体积浸入水中时,电流为I2=0.4A;物体A完全离开水面后,电流表示数I3=0.2A。(串联电路中,细杆足够长、质量忽略不计,g取10N/kg)
求(1)R2的阻值;
(2)物体A的重力;
(3)物体A可能的密度值。
2024年年春季实验班自主招生模拟考试
物理试卷
(考试时间:90分钟分满分90分)命题:DeltaSleep
第I卷(选择题)
温馨提示:1-6为单选题每题3分,7-10为多选题每题4分,多选不得分,漏选得22分
一、单选题(共18分)
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
二、多选题(共16分)
【7题答案】
【答案】CD
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】BD
【10题答案】
【答案】ABCD
第II卷(非选择题)
三、填空题(共2分)
【11题答案】
【答案】 ①. 3.75W ②. 1W~1.04W
四、作图、实验题(共28分)
【12题答案】
【答案】
【13题答案】
【答案】(1) (2) ①. D ②. C
(3)滑动变阻器的最大阻值过小
(4) ①. 实际功率过小 ②. 0 ③. 6
(5)见解析 (6) ①. 2.5 ②. 0.7
【14题答案】
【答案】 ①. ②. ③. 等量变换法 ④. 材料 ⑤. 镍铬合金 ⑥. 小
【15题答案】
【答案】 ①. B到A ②. ③. 2.5V ④. ⑤.
五、计算题(共26分)
【16题答案】
【答案】(1)三,断开挡时,滑片在距A点0cm或10cm处;保温挡时,滑片在距A点5cm处;调温挡时,滑片到A点的距离为或
(2)931W
【17题答案】
【答案】(1)10Ω;(2)1.6N;(3)或
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