安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高中自主招生考试物理试题

安徽师范大学附属中学 2024 年高中自主招生考试 物理试题 一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 5分，共 50 分。 1．如图所示，一根木棒 AB 在 O点被悬挂起来，AO=OC，在 A、C 两点分别挂有两个和三个相同的钩 码，木棒处于水平平衡。如在木棒的 A、C 两点各增加一个同样的钩码，则木棒 （ ） A. 绕 O 点顺时针方向转动 B. 绕 O 点逆时针方向转动 C. 仍保持平衡 D. 平衡被破坏，转动方向不定 2．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻．当将一个“6V 3W”的小灯泡 L1接在 a，b 两点 间时，小灯泡恰好正常发光；若换一个“6V 4W”的小灯泡 L2接在 a，b 两点间，则这个小灯泡的 实际功率可能是（忽略温度对灯丝电阻的影响） （ ） A．4.5W B．3.5W C．2W D．1.5W 3．在观察凸透镜成像实验中需要在桌上画一直线，把凸透镜、蜡烛、光屏放在直线上。当把蜡烛放 在 A 点时，成像在 B 处；当把蜡烛放在 B 点时，成像在 C 处，如图 2 所示，则凸透镜应固定在 （ ） A.C 点右侧 B. B、C 之间 C. A、B 之间 D.A 点左侧 4．在竖直井里安装的电梯顶棚上悬挂一个物体，电梯静止时物体自由下落至电梯地板所需时间为 t1；电梯在匀速下降过程中，物体从顶棚上脱离，到达电梯地板所需的时间为 t2，则 （ ） A．t1＞t2 B．t1＜t2 C．t1=t2 D．无法判断 5．当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的 1/3 时，弹簧测力计的示数为 5.0N； 当物体浸在水中的体积为物体体积的 1/2 时，弹簧测力计的示数为 3.5N．从弹簧测力计上取下物体 将其缓慢的放入水中（容器足够大，水足够多），则物体静止时受到的浮力为 （ ） A．9.0N B．8.5N C．8.0N D．7.5N 6．一只电压表由电流计 G与电阻 R串联而成，如图所示。在使用过程中发现，电压表的读数总比准 确值稍小一些，下列措施中可以加以校正的是 （ ） A．在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻 B．在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻 C．在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻 D．在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻 7.在长距离的输电过程中，由于导线存在电阻，线路上的损耗相当惊人，为了减小线路上的损耗， 供电部门采用了高压输电的方式，在输电线路和输送的功率相同的情况下，当把输电电压由 1000V 提高到 10kV 时，线路上的损耗将降低为原来的 （ ） A. 0.01％ B. 0.1％ C. 1％ D. 10％ 8．如图所示，质量为 M 的圆环用轻绳吊在天花板上，环上有两个质量均为 m 的小环自大环顶部开 始分别向两边滑下，当两个小环下落至与大环圆心等高时，小环所受摩擦力为 F，则此时绳对大环 的拉力为 （ ） A B C A．（M＋2m）g＋2F B．（M＋2m）g C．Mg＋F D．Mg＋2F 9．小明探究杠杆平衡条件。为得到普遍性结论，小明将一侧钩码换成弹簧测力计，在完成如图甲实 验前，图乙中弹簧测力计的校零方法正确的是 （ ） A．如图①所示，正拿弹簧测力计，将指针调到零刻线 B．如图②所示，倒拿弹簧测力计，将指针调到零刻线 C．如图③所示，倒拿弹簧测力计，将指针调到零刻线 D．如图④将要使用的弹簧测力计倒挂到另一个弹簧测力计下，将指针调至与上面的弹簧测力计示数 一致 10．将定值电阻 R0 和滑动变阻器 R 串联在电路中，当滑片分别位于最右端和中点时，电路的总功 率分别为 12W 和 18W，则 R0 与 R 的最大阻值之比以及变阻器 R 的电功率变化量分别是（ ） A．1：2 1W B．1：2 3W C．2：1 4W D．2：1 5W 二、填空题：每空 3 分，共 7 空，共 21 分。 11．一架飞机水平匀速地在某人头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞 机在他前上方约与地面成 60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍。 12.如图所示，装有液体的轻质密闭圆台形容器放置在水平地面上。现将该容器倒置 放置。如果倒置前和倒置后容器对地面的压强变化量为Δp 容，液体对容器底部的压 强变化量为Δp 液，则Δp 容 Δp 液（选填“＞”、“=”或“＜”）。 13.如图所示，为研究甲、乙两圆柱体所受浮力时，得到的浮力或测力计示 数与圆柱体下表面在水中所处深度 h 的关系图像。已知 F2=2F1，G 甲=3G 乙， 则 S 甲：S 乙= 。ρ甲：ρ乙= 。 14．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全并完好，电源电压不变，滑动变阻器 标有“10Ω 2A”的字样，待测小灯上只有所标“0.3A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。小 华将电源、小灯泡、电流表、电键以及滑动变阻器正确连入电路后，分别将两个电压表并联在电路 中．闭合电键时，发现各电表的示数如图所示．接着他移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光，发 现此过程中有一个电压表的示数始终未变，而另一个电压表的示数变化了 1.4 伏。本实验所用电源 的电压为______伏，请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率 W。 甲 乙 15.如图所示，两平面镜 A 和 B 的镜面分别与图中纸面垂直，两镜面的交线过图中的 0点，两镜面的 夹角α=15º.今自 A 镜面上的 C 点沿与 A 镜面夹角β=45º的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两 镜面间多次反射.C0=1m。从 C 点射出的光，经多次次反射后又回到 C 点。该光线从 C 点发出又回到 C点所用的时间为 。（光速用 C表示） 三、计算题：共 3 小题，共 49 分。（13+14+22） 16.图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为 200cm 2 的柱形水箱内装有质量为 5kg 的 水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体 A 连接（物体 A 的高度为 0.2m）。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力 F 的大小随排出水的质量 m 变 化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到 4kg 时，A 刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始 注水。不计细杆重力，水的密度为 1.0×10 3 kg/m 3 ,g=10N/kg。 （1）从开始放水到物体 A 上表面刚好与液面相平时，水箱底部受到水的压强变化量是多少？ （2）物体 A 的密度是多少？ （3）当传感器的示数为 0N 时，排出水的质量是多少？ 17.如图所示，是某物理学习小组利用力敏电阻设计的一个电子秤。R0是阻值为 10Ω的定值电阻， 允许通过的最大电流为 0.25A，R 为力敏电阻，不受压力时阻值为 40Ω，电压表的量程为 0-3V，杠 杆 OBA 的支点为 0，0A:OB=5:1。在制作的过程中，将电压表的刻度盘改装成质量的刻度盘。(托盘、 压杆和杠杆的质量均忽略不计，实验中力敏电阻 R 保持“减小的电阻值与所受压力成正比”的规律 不变，g=10N/kg。) (1)该电子秤所测量的物体质量变大，电压表的示数如何变化？ (2)将质量为 2.5kg 的物体放在盘中，电压表的示数为 1V。将质量为 7.5kg 的物体放在托盘中，电 压表的示数为 2V。在保证电路安全的前提下，该电子秤能测量的最大质量为多少? 18.小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体 A 的高度 h0=40cm，上表面与 容器中的水面刚好相平，下表面与圆柱形容器底的距离 h1=20cm。压力传感器可以显示物体 B 对其 支撑面压力 F 的大小。现以 500cm 3 /min 的速度将水抽出，28min 恰能将水全部抽尽，压力传感器 示数 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示。已知圆柱形容器底面积 S=300cm 2 。轻质细线无弹性但承受 的拉力有一定限度。(忽略摩擦) (1)物体 A 浸没在水中时所受的浮力是多少？ (2)t=6min 时，水对圆柱形容器底的压强是多少？ (3)改变圆柱形容器中的液体，使物体 A 浸没在液体中，用压力传感器的示数显示液体密度的大小， 则该密度测量仪的测量范围是多少？ 安徽师范大学附属中学 2024 年高中自主招生考试 物理参考答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B D C C D C D D A 二、填空题 11. 3 3 12. > 13. 1:1 3:2 14. 7.5 1.89 15. 16.（1）△p=△F/S=G1/S=m1g/S=1kg×10N/kg/0.02m 2=500Pa ——1 分 （2）物体全露出水面时，传感器示数 F1=2N G=F1=2N m=G/g=2N/10N/kg=0.2kg ——2分 物体浸没时，传感器受到的压力为 8N，对物体受力分析可知： F 浮=G+F2=2N+8N=10N ——2 分 V=V 排=F 浮/ρ水g=0.001m 3 ρ=m/V=200kg/m3 ——2 分 （3）F=0N 时，物体漂浮 F 浮 2=2N 为浸没时浮力 10N 的五分之一 ——2分 根据 F 浮=ρ水gV 排 可求得 V 排=0.0002m 3——2分 此时 V 排=V 的五分之一 所以放水质量 m=1kg+3kg×0.8=3.4kg——2 分 17.（1）压力越大，R 的阻值越小，电流越大，根据 U=IR0可知，电压表的示数变大——1 分 （2）根据题意可知，不受压力时，力敏电阻为 R=40Ω，设压力增加 1N，力敏电阻减小△R。 当 m=2.5kg 时，FB=G=mg=2.5kg×10N/kg=25N 根据 F1L1=F2L2，FA·OA=FB·OB，即 FA·5OB=25N·OB，解得 FA1=5N————2 分 此时电阻 R’=R-5△R 当 m=7.5kg 时，同理，FA2=15N，R’’=R-15△R——1分 因为 R0与 R 串联，根据 I=I1=I2、U=U1+U2和 I=U/R 得 当 U0=1V 时 I=U0/R0=1V/10Ω=0.1A U=U0+I（R-R’）=1V+0.1A（40Ω-5△R）——①——2 分 当 U0=2V 时 I=U0/R0=2V/10Ω=0.2A U=U0’+I’（R-R’’）=2V+0.2A（40Ω-15△R）——②——2 分 解①②得 △R=2Ω，U=4V—————————————————————————1 分 电路中最大电流 I 大=0.25A，由 I=U/R 得 U0 大=I 大R0=0.25A×10Ω=2.5V——1 分 R 串=U/I 大=4V/0.25A=16Ω 力敏电阻阻值 R=R 串-R0=16Ω-10Ω=6Ω △R’=40Ω-6Ω=34Ω——2 分 FA=1N×34Ω/2Ω=17N C m2 G=FB=FA·OA/OB=17N×5=85N ∵G=mg ∴m=G/g=85N/10N/kg=8.5kg—————————————————————————2 分 18.（1）分析乙图可知，12min 时传感器的示数直接从 110N 增大到 200N，且保持不变，说明绳子断 了，可知 GB=200N 0min,传感器示数 140N，绳拉力 F1=200N-140N=60N 12min，传感器示数 110N，绳子承受的最大拉力 F2=200N-110N=90N——3 分 △F 浮 1=F2-F1=90N-60N=30N △V 排 1=△F 浮 1/ρ水g=0.003m 3 =3000cm 3 此时抽水 V 抽1=500cm 3 /min×12min=6000cm 3 所以 SA/S 缝=3000cm 3 /6000cm 3 =1/2 即 SA=S 容/3=300cm 2 /3=100cm 2 ——3 分 A露出水面高度 h1=△V 排1/SA=3000cm 3 /100cm 2 =30cm 物体 A 高 40cm，所以物体浸没后受到的浮力为 F 浮=4/3 ×30N=40N——3 分 （2）t=6min 时，抽水 V 抽 2=500cm 3 /min×6min=3000cm 3 A 与容器间的缝隙横截面积 S 缝=300cm 2 -100cm 2 =200cm 2 水面下降高度 h=V 抽 2/S 缝=3000cm 3 /200cm 2 =15cm 水深 h3=h1+h2-h=45cm=0.45m P=ρgh=4500Pa——————5分 （3）GA=F 浮+F1=40N+60N=100N VA=SAh0=100cm 2 ×40cm=4000cm 3 =0.004m 3 液体密度越大，浮力越大，F 浮大=GA=100N ρ液大=F 浮大/gV 排=2500kg/m 3 ——4 分 液体密度变小，A 受到的浮力变小，绳子承受的拉力越大，所以绳子拉力 F2=90N 对应液体最小 密度。 F 浮小=GA-F2=100N-90N=10N ρ液小=F 浮小/gV 排=250kg/m 3 所以液体密度范围是 250kg/m 3 ——2500kg/m 3 ——4 分