2024年海南省文昌中学中考自主招生物理试卷

2024年海南省文昌中学自主招生物理试卷 一、多项选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的， 全部选对得6分，部分选对但不全的得3分，错选或不选的得0分 1.(6分)如图所示，相同质量的物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释 放且下滑到底端，下面说法正确的是() A.若物块与斜面之间的动摩擦因数相同，两物体损失的机械能相同 B.若斜面光滑，两物块一定同时运动到斜面底端 C.若斜面光滑，倾角大的斜面上的物块一定后运动到斜面底端 D,若物块到达底面时的动能相同，物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大 2.(6分)如图，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁缓缓下降，在下降过 程中把人近似看做一根直杆，人的腿部保持与崖壁成60°央角。绳的 端固定在较高处，另一端拴在人的腰间（重心处）。在某时刻绳与竖直方 向的夹角为45°，从该位置开始到人下降到绳与竖直方向的夹角为15°的 过程中，下列说法正确的是() A.人的脚与崖壁的摩擦力逐渐增大 B.人的脚与崖壁的弹力逐渐减小 C.绳子承受的拉力先减小后增大 D,绳子对人的拉力与人对绳子的拉力是一对平衡力 第1页/共11页 3.(6分)滑草是一种能给游客带来动感和刺激的运动。将滑草的运动 A 过程简化为如图所示的模型，一位质量为75k的游客坐在质量为10kg 的滑板内从草坡顶端A点由静止滑下，最终停在水平草地上的C点。已 知|4B1=25m、BG=10m,滑板与草地间的动摩擦因数为0.5，滑板 经过B点前后的速度大小不变，不考虑空气阻力，取重力加速度大小 g=10m/s2。下列说法正确的是() B A,游客的最大速度为10ms B.游客由A点运动到C点所用的时间为9s C.游客在此过程中减小的重力势能为11250J D.当游客在C点离开滑板后，通过机械装置对滑板施加一个恒力使其恰能回到坡顶的A点，则恒力F的最小值为80N 4,(6分)小兰和小亮周末去爬山，在一个倾角为@=37的山坡上玩抛石块。如图 所示，小兰爬上紧挨山坡底端的一棵树，从树上Q点朝着山坡水平抛出一个石块 甲，石块甲正好垂直打在山坡中点P:小亮在山坡顶端的4点水平抛出一个石块 乙，石块乙也落在P点。已知山坡长度AC=L,重力加速度为g,sn37°=0.6，不 计空气阻力，则下列说法正确的是() A,石块甲的抛出点A一定比Q点高 B.石块甲的初速度大小为√ 3gL C,若两石块同时抛出，则他们一定同时击中P点 D.石块甲、乙的运动时间之比为2V2:3 5.(6分)如图，点O.a、c在同一水平线上，c点在竖直细杆上。一橡皮筋一端固定在 O点，水平伸直（无弹力）时，另一端恰好位于a点，在a点固定一光滑小圆环，橡皮筋穿 过圆环与套在杆上的小球相连。已知b.c间距离小于c、d间距离，小球与杆间的动摩 擦因数恒定，橡皮筋始终在弹性限度内，且其弹力跟伸长量成正比。小球从b点上方某0 处释放，第一次到达b,d两点时速度相等，则小球从第一次运动到d的过程中() A,在c点速度最大 B,在c点下方某位置速度最大 C.重力对小球做的功一定小于小球克服摩擦力做的功 D.在b.d两点，摩擦力的瞬时功率大小相等 二、解答题：本大题共有5小题，共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 1.(15分)如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角(a=37°的斜面在底部平滑连接且均固定在水平地面上，质量为的小滑 第2页/共11页 块从斜面上离斜面底边高为H处由静止释放，滑到斜面底端然后滑上左侧曲面轨道，再从曲面轨道滑上斜面，滑块第一 次沿斜面上滑的最大高度为H,多次往复运动。不计空气阻力，重力加速度为9，s37°=0.6。求： 77777777777777777777777777777777777777 (1)滑块与斜面间的动摩擦因数： (2)滑块第一次下滑的时间与第一次上滑的时间之比： (3)滑块从静止释放到第次上滑到斜面最高点的过程中，系统产生的热量。 2.(12分)早期航母使用重力型阻拦索使飞机在短距离内停下，如图甲所示，阻拦索通过固定于航母甲板两侧的滑轮分 别挂有质量为m=500kg的沙袋。在无风环境下，一螺旋奖式舰载机以的速度降落到该静止的航U母上，尾钩立即钩 到阻拦索的中间位置，滑行一段距离后速度减为零，这一过程沙袋被提起的高度1=20m。螺旋奖式舰载机（含飞行员） 质量M=500kg,忽略飞机所受甲板摩擦力以及空气阻力，重力加速度g取10ms 航母甲极 航母甲板 2 m 甲 乙 (1)螺旋奖式舰载机降落到航母上的速度o的大vo小为多少？ (2)如图乙所示，阻拦索在甲板上的长度为(l=15m,当=30°时，舰载机的速度大小为多少？ 第3页/共11页 3.(12分)如图所示的游戏装置中，一高度为的固定杆的顶部固定一光滑圆弧形轨道，一 p 处于水平面内的圆盘可绕固定杆转动，圆盘上距圆盘中心为L的O1处有一小圆孔。现让圆 盘匀速转动，当过(OO1的直线处于轨道AB正下方且(O在杆右侧时，将小球从A点静止释 放，小球经导轨从B点水平抛出后恰好穿过圆孔O1,已知小球由A点到B点的时间为，不 计空气阻力. 求： 0 (1)AB间的竖直高度差： (2)圆盘转动的角速度大小 第4页/共11页 4,(18分)物理微项目化学习小组将弹簧测力计改装成简易的电子测力计。如图甲所示，利用该电子测力计拉着浸没在 水中的金属球A处于静止状态，拉力F的大小通过电子显示屏读取。图乙是电子测力计原理图，弹簧下端位置不动，测 力计受到拉力时，弹簧伸长的长度△L与拉力P间的关系如图丙所示。R为定值电阻，R是一根长为6c的均匀电阻线 (阻值与其长度成正比)，标有“30？0.5A"字样。电流表的量程为0~0,6A。弹簧的电阻不计，滑片与R接触良好且不 计摩擦。当测力计拉力为零时，金属滑片刚好处于a端，电流表示数为0,15A。已知金属球A所受重力为50N,电子测 力计显示拉力F为40N,此时电流表示数为0,3A。已知水的密度为1.0×103m3,g取10N/kg,电子测力计重力忽略不 R ◆△L/cm 电子测力计 6 计，求： 0 0 MMMWW 2 A 20 40 60 F/N 甲 乙 丙 (1)金属球A密度； (2)电源电压和R1阻值： (3)若在保证电路安全的条件下，电子测力计承受拉力F的最大值： (4)若在保证电路安全的条件下，更换相同材料的体积较大的金属球A,改变拉力F大小，金属球A'的体积最大是多少？ 第5页/共11页 5.(13分)如图，一容器浮于一水缸中，水缸中有两种液 体：煤油（密度为1和水（密度为2），容器中有一个可沿 →活塞 容器壁无摩擦滑动的活塞，质量为m1,容器（不含活塞）质 量为m,容器中封闭了一段空气。煤油比热容为c1,水h, 空气 →煤油 的比热容为c2,水缸底面积为S1,容器底面积为S,hg h2为已知量，h1为未知量。忽略空气和容器壁吸热，大气h) →水 压强为P0 (1)h1=? (2)外界以极缓慢的速度使水缸中液体温度上升△T,若将该系统（即容器和水缸）看成一个热机，加热后活塞上升△h,求 其热机效率。 第6页/共11页 2024年海南省文昌中学自主招生物理试卷（答案） 一、多项选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的， 全部选对得6分，部分选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。 1.解：A、设斜面倾角为日，底边长为s,则有：物体损失的机械能等于克服摩擦力所做的功，克服摩擦力做功 W=μmgc0sx。=4mgs;损失的机械能与夹角无关：所以两物体损失的机械能相同，故A正确： /4 B.C若斜面光滑，物体下滑的加速度a=gsim0,根据=at2,可得t=√2，吓同，不同.当0=45° 时，下滑时间最短，故BC错误； D、根据动能定理：mgstan0μmgs=Ek0,物块到达底面时的动能E=mgs(tan&4）,若物块到达底面时的动能相同， 物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大，故D正确。 故选：AD 2.解：ABC登山爱好者缓缓下降，受力平衡，登山爱好者受重力G,绳的拉力T,崖壁对腿的作用力F(支持力与摩擦 力的合力)沿着腿的方向，人受力以及人在下降过程中力的变化如图所示， Vmg 由图可以看出：逐渐减少，绳子拉力T与垂直时最小，所以T先减少后增大；崖壁对人的弹力和摩擦力为 Fv=Fn60°，f=Pcos60°，崖壁对人的弹力和摩擦力也减少，故A错误、BC征确： D.绳子对人的拉力与人对绳子的拉力是物体间的相互作用力，不是平衡力，故D错误。 故选：BCa 第7页/共11页 3.解：A、从草坡顶端A点由静止滑下，最终停在水平草地上的C点，根据动能定理可知， (M+m)gh-μ(M+m)gcos0-AB-μ(M+m)glBC=0..①， cos0=VABh AB.②， 由①②可得，h-μVAB-h2-uBCq=0, 即h-0.5×V(25m)2-h2-0.5×10m=0, 解得：h=15m 游客从A到B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知， a=9m0-uaa=9流4g=10n×=05x10ng×-2e. h AB 25m 根据匀变速直线运动规律可知， v2=2a1lAB1=2×2m/s2×25m, 解得：v=10m/s,故A正确： B.从倒B,根据=a4,可得===5s: 01 从B到C,加速度为a2=4g=5m2, 根据=45，可得4=云=二=2么 所以总时间=1+=7s,故B错误； C、游客在此过程中减小的重力势能为： △Ep=Mgh=75kg×10m/s2×15m=11250J,故C征确： D、对滑板从到A过程，要使最小，则末速度为0，根据动能定理可知， (F-umgcos0-mgsin)AB=mu2, 代入数据得：B0,5x10kgx10ngx.10kgx10n×=)x25m=x10kgx10mg9, 25m 解得：F=80N,故D正确。 故选：ACD. 4,解：AB、设甲抛出石块的初速度为0，Q点相对于P点的竖直高度为H,则H=2gh,甲抛出石块落在P点时速度的 竖直分量=成，甲抛出石块的水平位移z=080,又功=兰，m37°=受联立可得H=壳L,物=√茫 8L t=T5 :,A点相对于P点的高度hA=专sia=恶，Q.A俩点竖直高度差为△h=普-告=品，故AB正 确： CD.对于乙抛出石块，有光=9”，华=A,结合前面式子可得台=2乎，vA=√芒 ,故C错误，D正 确。 故选：ABD, 5.解：AB、在b点，重力和弹力向下的分力大于摩擦力，合力向下，向下运动过程中，弹力减小，从到d根据能量守 恒，重力势能的减少量转化为弹性势能和内能，故重力比摩擦力大，即合外力为零在℃点下方，速度最大在℃点下方， 故A错误，B正确： C,第一次到达b,d两点时速度相等，由动能定理可得，重力、弹力和摩擦力合力做功等于0：又因为b.c间距离小于 c、d间距离，故全过程弹力做负功，所以重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功，故错误： 第8页/共11页 D、在b、两点时速度相等，由于摩擦力的存在，因为橡皮筋在水平方向的分力即对杆的压力是相等的，摩擦力大小相 等，所以摩擦力的瞬时功率大小相等，故D正确。 故选：BD。 二、解答题：本大题共有5小题，共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 1.解：(1)设动摩擦因数为4，根据功能关系可列出公式，即W;=W力+W2=mgH-mgH=言mgH; 而Wa=uimgcoso·品，W2=mgcos·品×号： 联立以上等式可以解得W1=吉mgH,μ=立： (2)滑块第一次下滑过程，根据牛顿第二定律有mgsino-μngcosa-=ma1 由运动学公式可知品=a1好： 滑块第一次上滑过程，根据牛顿第二定律有mgsina+4 ngcosa=ma, 由运动学公式可知青×品=宁a2号； 联立以上等式解得音=号： (3)滑块第二次下滑过程，根据动能定理有音mgH-音×umge0a·品=m号： 滑块第二次上滑过程，根据动能定理有-mgh2-umgc0sa·品=0-m号： 结合tana=9μ 解得h2=()2H 第n次沿斜面上升的最大高度为hn=(告)”H; 在斜面上滑行的路程为8三品十二+二+…+2二 5-1 品+品=91-)品 摩擦系统产生的热量为Q=umgscoso=(1-S)mgH. 答：(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为立： (2)滑块第1次下滑的时间与第1次上滑的时间之比为是： (3)系统产生的热量为(1一等)mgh。 2.解：(1)在忽略摩擦阻力和空气阻力的前提下，舰载机与沙袋所组成的系统机械能守恒，舰载机的动能转化为沙袋的 重力势能，设舰载机降落股过程中沙袋提起高度为1，则 号Mv哈=2mgh1, 代入数据解得：to=20V2m/s: (2)根据几何关系可得，此时舰载机速度方向与绳索的夹角为30°，舰载机沿绳分速度与沙袋沿绳分速度相等，设此时舰 载机的速度为“1，沙袋的速度为2，根据几何关系可得： r=l=15m,号1=2， h2=T-0.5l=15m-0.5×15m=7.5m 由系统机械能守恒定律可得： 号Mv哈=号Mv+号×2mw号+2mgh2 联立解得：1=10V√2ms 第9页/共11页 答：(1)螺旋桨式飞机降落到航母上的速度大小为20V2ms: (2)如图乙所示，阻拦索在甲板上的长度为l=15m,当0=30时，舰载机的速度大小为10V√2m/s。 3.解：()小球从B点抛出后做平抛运动，竖直方向上有h=之gt2: 水平方向上有L=3就 联立以上两式可以解得v=L√六 从A到B的过程中，根据动能定理得mgh AB=立mv2-0: 解上面的等式可以得九AB=会： (2小球从4点运动到0点的时间：=t+t0=√弯+t0: 在这段时间内，圆盘转过的角度为=wt=n:2x(n=1,2,3…) 联立解得w=一2nm=1,2,3… √今+， 答案：（山）A,B间的竖直高度差无 (2)圆盘转动的角速度2m开(m=1,2,3…. √兽+ 4.解：(1)根据称重法知，金属球A受到的浮力F浮=GF=50N-40N=10N: 金属球A浸没水中，A的体积等于A排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=P水9V排可得： 4的体积V=V#=g=0x0四mx0N7西=10-3m3: 10N 根据G=mg知，金属球A的质量 m=号=%=4kg 50N 金属球A的密度 -5x103kg/m2 (2)由乙图可知，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，当不拉拉环时，2=30？，串联电路总电压等于各部分电压之 和 电源电压U=0.15A×(B1+302)---① 由丙图可知电子测力计显示拉力为40N时，弹簧被拉伸4cm,2阻值与其长度成正比，所以此时滑动变阻器此时接入 电路的阻值 R/=器×2cm=102: 由欧姆定律可得电源电压U=0.3A×(R1+102)--② ①②联立可得R,=102,U=6V。 (3)R上标有“3020,5A"字样，电流表的量程为0~0.6A,要保证电路的安全，允许的最大电流为0.5A:此时拉环上拉 力最大。由欧姆定律得，此时电路总电阻 R=÷=微=120： 此时R接入电路的阻值R2最小=R-R1=122-102=22: 故此时变阻器连入电路的长度 L=80×2n=0.4cm: 第10页/共11页