精品解析:2025年山东省青岛市局属公办普通高中自主招生统一笔试物理试题
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内容正文:
2025年青岛市局属公办普通高中自主招生统一笔试
物理试题
第Ⅰ卷(共40分)
一、单项选择题(满分22分,共11题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 关于力的知识下列说法正确的是( )
A. 压力、支持力、绳的拉力和摩擦力都属于弹力
B. 两个相互接触的物体,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫滑动摩擦力
C. 同一物体漂浮在不同液体中时,物体所受浮力相同
D. 飞机升空时空气对机翼上表面的压力大于对下表面的压力
【答案】C
【解析】
【详解】A.压力、支持力和绳的拉力都是由于发生弹性形变而产生的力属于弹力,摩擦力不是由于物体发生弹性形变而产生的,不属于弹力,故A错误;
B.两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫做滑动摩擦力,故B错误;
C.同一物体,漂浮在不同的液体时,由漂浮条件可知,浮力等于重力,物体的重力不变,浮力不变,故C正确;
D.飞机的机翼上表面弯曲,下表面平直,所以在相同时间内,空气通过机翼上表面的气流路程较长,流速大,压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大,机翼下方受到的向上的压力大于机翼上方受到的向下的压力,所以飞机受到一个向上的升力,故D错误。
故选C。
2. 有一条形磁铁,磁极处吸起了两根大头针的一端,以下说法正确的是( )
A. 两大头针的另一端将相互吸引,如图甲所示
B. 两大头针的另一端将相互排斥,如图乙所示
C. 两大头针的另一端将既不吸引,也不排斥,如图丙所示
D. 两大头针放到磁铁的另一端会出现相反的现象
【答案】B
【解析】
【详解】当两根大头针靠近磁体磁极一端时,大头针将被磁化,两根大头针远离磁铁的一端因同名磁极表现为相互排斥,两大头针放到磁铁的另一端会出现相同的现象,故ACD错误,B正确。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 小明乘坐私家车时,系上安全带可以减小惯性
B. 小明在匀速直线行驶的火车上,竖直向上跳起将会落在起跳点
C. 牛顿第一定律无法用物理实验验证,所以只能是一种猜想
D. 牛顿揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,系安全带不能减小惯性,而是通过约束身体,防止因惯性带来的伤害,故A错误;
B.由于火车做匀速直线运动,小明与火车具有相同的水平速度,当他竖直跳起后,由于惯性,他仍保持与火车相同的水平速度,因此会落回起跳点,故B正确;
C.牛顿第一定律虽然不能直接通过实验验证,因为现实中无法完全消除外力,但它是在理想实验和大量实验观察基础上总结出来的,具有科学依据,不是简单的猜想,故C错误;
D.伽利略通过实验揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果,提出了牛顿第一定律,故D错误。
故选B。
4. 从古到今,人类始终没有停止对物质结构的探索。现在我们已经知道,常见的物质是由分子或原子组成的。关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 透过门缝的阳光里灰尘飞舞是一种扩散现象
B. 水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
C. 0℃的冰熔化成0℃的水,虽然温度不变,但内能增加
D. 给自行车打气时,打气筒外壁下部变热主要是因为摩擦生热
【答案】C
【解析】
【详解】A.灰尘是固体颗粒物,所以灰尘飞舞不是分子运动,不是扩散现象,故A错误;
B.水流速度大,是水流做机械运动,不是水分子运动的结果,故B错误;
C.0℃的冰熔化成0℃的水,熔化需要吸热,晶体熔化过程中,温度不变,但内能增加,故C正确;
D.给自行车打气时,活塞的机械能转换为空气的内能,压缩空气的内能增大,温度升高,压缩空气将热量传递给打气筒外壁,则打气筒外壁的温度升高,所以打气筒外壁下部变热主要是吸收了压缩空气的热量,故D错误。
故选C。
5. 下列现象所涉及的物理知识与其他三项不一致的是( )
A. 相距较近的两船平行急速行驶时,容易发生撞船事故
B. 大风天气时,屋顶易被掀翻
C. 用嘴从小瓶内吸出一部分空气,小瓶便会挂在嘴上
D. 火车站内列车驶过时,人站在安全线以内是非常危险的
【答案】C
【解析】
【详解】A.两船平行急速行驶时,船之间的水流速度快,压强小;船外侧水流速度慢,压强大,形成向中间的压力差,易发生撞船。这涉及流体压强与流速的关系。
B.大风时,屋顶上方空气流速快,压强小;屋内空气流速慢,压强大,形成向上的压力差,易掀翻屋顶。涉及流体压强与流速的关系。
C.用嘴从瓶内吸出部分空气后,瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将小瓶挂在嘴上。这涉及大气压强的知识。
D.火车驶过时,安全线以内空气流速快,压强小;外侧空气流速慢,压强大,易将人推向火车。涉及流体压强与流速的关系。
综上所述,C选项与其他不属于同种物理知识,故C符合题意。
故选 C。
6. 研究发现液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,不断产生的气体会在液体和高温物体表面之间瞬间形成一个具有良好隔热效果的“气垫”。液滴悬浮在“气垫”上,“气垫”下的气体从四周逸出。下列说法正确的是( )
A. “气垫”上方的液滴处于沸腾状态
B. 液滴周围的“白气”是液体沸腾产生的水蒸气
C. 手伸入-196℃的液氮中数秒不会冻伤,是因为手上的汗液蒸发产生的“气垫”保护了手
D. 根据以上理论,煎鸡蛋时不放油,先把铁锅烧热再放鸡蛋不容易粘锅
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,“气垫”是液体和高温物体表面之间形成的具有良好隔热效果的气层,“气垫”将液滴与高温物体表面隔开,使得液滴不能直接从高温物体处获得足够的热量来维持剧烈沸腾,所以“气垫”上方的液滴并不处于沸腾状态,故A错误;
B.“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水滴。而水蒸气是无色透明的气体,人眼是看不见的。所以液滴周围的“白气”是液态的小水滴,不是液体沸腾产生的水蒸气,故B错误;
C.当手伸入 − 196℃的液氮中时,手上的汗液会迅速遇冷,其温度远低于汗液的沸点,汗液会迅速凝固而不是蒸发,不会产生“气垫”,故C错误;
D.先把铁锅烧热,当把鸡蛋放入烧热的铁锅时,鸡蛋中的水分遇到高温的铁锅,一部分水分会发生剧烈沸腾,在鸡蛋和铁锅表面之间瞬间形成一个具有良好隔热效果的“气垫”,“气垫”将鸡蛋与铁锅隔开,减小了鸡蛋与铁锅之间的摩擦力和附着力,所以鸡蛋不容易粘锅,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,在圆圈内填上合适的电表,闭合开关S,电表均正常显示的是( )
A. 1、2均填电流表
B. 1、2均填电压表
C. 1填电压表,2填电流表
D. 1填电流表,2填电压表
【答案】D
【解析】
【详解】A.1、2均填电流表时,闭合开关S,电流从电源正极流出,不经过电阻,依次通过两个电流表,回到负极,两个电流表会烧坏,故A不符合题意;
B.1、2均填电压表时,电阻R2和2电压表都被短路,则2电压表无示数,故B不符合题意;
C.1填电压表,2填电流表时,电阻R2和2电流表都被短路,则2电流表无示数,故C不符合题意;
D.1填电流表,2填电压表时,电阻R1和R2并联,1电流表测量R2的电流,2电压表测量并联电路两端电压,则电流表、电压表均正常显示,故D符合题意。
故选D。
8. 粗糙水平面上有一木块,受到方向不变的水平拉力作用,水平拉力F与时间t的关系如图甲所示,木块的速度v和时间t的关系如图乙所示,6s内运动的路程为9m。下列说法正确的是( )
A. 0~6s内木块受到的摩擦力f不变
B. 0~2s内水平拉力F小于木块受到的摩擦力f
C. 2~4s内克服摩擦力做功30J
D. 2~6s内水平拉力做的功为90J
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,0~2s内物体静止,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力F与摩擦力f是一对平衡力,大小相等,由图甲可知,0~2s内拉力为5N,则摩擦力为5N;2~4s内物体做加速运动,受力不平衡,4~6s内物体做匀速直线运动,受力平衡,由图甲可知,4~6s内拉力为10N,则滑动摩擦力为10N,运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变,所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为10N;所以0~6s内木块受到的摩擦力f改变,故AB错误;
C.2~4s内物体受到的滑动摩擦力为10N;由图乙可知,4~6s内物体做匀速直线运动,速度为3m/s,4~6s内物体运动的路程
6s内运动的路程为9m,0~2s内物体静止,则2~4s内物体运动的路程
则2~4s内克服摩擦力做功,故C正确;
D.由图甲可知,2~4s内水平拉力为15N,则2~4s内水平拉力做的功
4~6s内拉力为10N,则4~6s内水平拉力做的功
则2~6s内水平拉力做的功,故D错误。
故选C。
9. 下列关于密度的测量方案中存在错误的是( )
A. 小明测量一盒净含量为m的酸奶密度时,将粘稠的酸奶倒入量筒中测出体积,测出的酸奶密度偏小
B. 小明用天平测得一个土豆的质量为m1,再将它缓缓放入一个装满水的溢水杯中,直至浸没,测得溢出水的质量为m2,则可测出土豆的密度
C. 小明在用天平和量筒测量花生油的密度时,发现不用测出空烧杯的质量也可以测得花生油的密度
D. 小明将鹅卵石挂在弹簧测力计下读数为F1,将其浸没在水中时的读数为F2,由此可测出鹅卵石的密度
【答案】A
【解析】
【详解】A.粘稠酸奶在倒出时,盒内会残留酸奶,导致测出的体积偏小,酸奶的质量是准确的,根据公式可知,测量出的酸奶密度偏大,不是偏小。故A错误,符合题意;
B.用天平测得土豆质量m1,再将它缓缓放入装满水的溢水杯中浸没,测得溢出水的质量m2,则土豆体积,密度为
故B正确,不符合题意;
C.先测烧杯和油总质量m1,倒一部分油到量筒测体积V,再测剩余油和烧杯质量m2,则量筒中油的质量
密度,故C正确,不符合题意;
D.鹅卵石在空气中测力计示数
浸没水中示数F2,则浮力
可得
质量
密度
故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,物体A通过轻质弹簧和轻质细绳与小球B连接,初始时用手托住小球B,使弹簧处于原长,然后释放小球B。小球B下落到最低点的过程中,A始终未离开地面,B未与地面接触,忽略阻力影响。下列说法正确的是( )
A. 小球B的速度最大时,弹簧的弹性势能也最大
B. 只要A的质量大于B的质量,A就不会离开地面
C. 弹簧的弹性势能和小球B的重力势能之和先减小后增大
D. 下落过程中绳子的拉力对A、B做功一样多
【答案】C
【解析】
【详解】A.在小球B下落过程中,开始时重力大于弹力,小球做加速运动;当重力等于弹力时速度达到最大,之后弹力大于重力,小球做减速运动,直到速度为0时到达最低点。所以小球B在最低点时弹簧形变量最大,弹簧的弹性势能最大,故A错误;
B.小球B下落过程中,开始时,弹簧的弹力小于小球B的重力,小球B做加速运动,弹簧弹力增大,当弹力增大到等于小球B的重力时,小球B的速度达到最大值;然后,小球继续向下运动,弹簧的弹力大于小球B的重力,小球做减速运动,直到速度减为零,在此过程中,弹簧的弹力可能大于物体A的重力,所以,有可能使A离开地面,故B错误;
C.忽略阻力影响,可以认为机械能守恒,即弹簧的弹性势能、小球B的重力势能、小球B的动能之和保持不变。在小球B下落过程中,速度先增大后减小,动能先增大后减小。根据能量守恒,弹簧的弹性势能和小球B的重力势能之和是先减小后增大,故C正确;
D.绳子对A和B的拉力大小相等,但是A始终未离开地面,绳子拉力对A做功为0。而绳子拉力对B做功不为0,所以绳子的拉力对A、B做功不一样多,D错误。
故选C。
11. 如图所示,电源电压为6V,R2=24Ω,灯泡L上标有“1W”字样,R1是电阻箱,下列分析不正确的是( )
A. 当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为2A,则R1=3Ω
B. 当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为1A,则通过R1的电流为0.75A
C. 当S1、S2断开,S3闭合时,灯泡L正常发光,电压表示数为2V,则通过R1的电流为0.25A
D. 当S1、S2、S3都闭合时,若,则通过R1、R2的电流之比为1∶3
【答案】D
【解析】
【详解】A.当S1闭合,S2、S3断开时,是R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流。电流表示数为2A,则R1接入电路中的阻值为,故A正确,不符合题意;
B.当S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2并联,电流表测量干路电流,此时通过R2的电流为
若电流表示数为1A,则通过R1的电流为,故B正确,不符合题意;
C.当S1、S2断开,S3闭合时,灯泡L与R1串联,电压表测量R1两端的电压,灯泡L正常发光,功率为1W。电压表示数为2V,根据串联电路的电压规律可得,灯泡L两端的电压为
根据串联电路的电流规律可知通过R1的电流与通过灯泡L的电流相等,此时通过R1的电流为,故C正确,不符合题意;
D.当S1、S2、S3都闭合时,R1、R2并联,灯泡L被短路。若,通过R1、R2的电流之比为,故D错误,符合题意。
故选D。
二、多项选择题(满分18分,共6题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
12. 下列说法正确的是( )
A. 质量、导电性、导热性和弹性均属于物质的基本属性
B. 单位体积某种物质的质量数值上等于该物质的密度
C. 同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律
D. 单位质量的某种物质升高1℃所吸收的热量数值上等于该物质的比热容
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质量是物质的基本属性,导电性、导热性和弹性不属于物质的基本属性,故A错误;
B.根据密度的定义式可知单位体积某种物质的质量数值上等于该物质的密度,故B正确;
C.同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是水比较特殊,液态水在0~4℃范围内反常膨胀,即当水温低于4℃时,水是热缩冷胀的,故C错误;
D.根据比热容的定义可知,单位质量的某种物质升高1℃所吸收的热量数值上等于该物质的比热容,故D正确。
故选BD。
13. 下列关于“能量转化”说法正确的是( )
A. 2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返程时,与空气剧烈摩擦产生1500℃的高温,这是通过做功将机械能转化为内能
B. 《哪吒2:魔童闹海》中哪吒和敖丙联手破天元鼎,封闭的天元鼎内,在不断加热的过程中,产生的高温高压水蒸气冲破天元鼎,此能量转化过程与内燃机的压缩冲程相同
C. 2025年4月24日神舟二十号载人飞船成功发射,火箭点火升空的过程中,燃料的化学能转化为火箭的机械能
D. 春节晚会《秋BOT》节目中,宇树科技的H1人形机器人,完美复刻了秧歌的“转手绢”动作,“转手绢”过程中的能量转化与发电机的相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.神舟十九号载人飞船返回舱返程时,与空气剧烈摩擦。在这个过程中,返回舱克服空气阻力做功,使得返回舱的机械能减小,而内能增加,温度升高,产生 1500℃的高温,是通过做功将机械能转化为内能,故A正确;
B.在封闭的天元鼎内,不断加热产生高温高压水蒸气,水蒸气冲破天元鼎是水蒸气对外做功,将内能转化为机械能;而内燃机的压缩冲程是活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,二者的能量转化过程不同,故B错误;
C.火箭点火升空的过程中,燃料燃烧释放出化学能,这些化学能转化为燃气的内能,燃气膨胀推动火箭运动,又将内能转化为火箭的机械能,所以火箭点火升空过程中燃料的化学能最终转化为火箭的机械能,故C正确;
D.人形机器人“转手绢”过程中,是消耗电能使机器人运动,将电能转化为机械能;而发电机是利用电磁感应原理工作的,是将机械能转化为电能,二者能量转化不同,故D错误。
故选AC。
14. 两个完全相同的物体A和B放在水平桌面上,中间用轻质弹簧连接且处于原长状态。现对A施加水平向左的拉力F1=8N,同时对B施加水平向右的拉力F2=18N,最终两物体一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 开始时物体A向左运动,B向右运动
B. 匀速直线运动时,A和B均受到5N的摩擦力
C. 匀速直线运动时,弹簧产生的弹力为13N
D. 若将中间弹簧剪断,A最终将停止运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.将AB看成一个整体,其受到水平向左的拉力F1=8N,水平向右的拉力F2=18N,拉力的合力水平向右,大小为
两物体一起向右做匀速直线运动,说明整体受到的摩擦力为10N,则A和B受到的摩擦力均为5N,开始时物体A受到的合力向左,物体B受到的合力向右,则开始时物体A向左运动,B向右运动,故AB正确;
C.匀速直线运动时,对A进行受力分析,A受到水平向左的拉力F1=8N,水平向左的摩擦力5N,因为A受到的合力为0,则弹簧产生的弹力为
方向水平向右,故C正确;
D.若将中间弹簧剪断,A受到水平向左的拉力F1=8N,大于滑动摩擦力,则A先减速后将会向左做加速运动,故D错误。
故选ABC。
15. 甲物体在乙物体前方4m处,两物体同时出发,沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. 乙物体0~2s的速度小于4~6s的速度 B. 0~6s内甲和乙的平均速度不相等
C. 0~6s内甲和乙的路程不相等 D. 时乙物体追上甲物体
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,乙物体在0~2s的速度为
4~6s的速度
所以,乙物体0~2s的速度小于4~6s的速度,故A正确;
B.由图甲和乙可知,0~6s内甲和乙的路程相等,所以0~6s内甲和乙的平均速度相等,故B错误;
C.由图甲和乙可知,0~6s内甲和乙的路程相等,都为6m,故C错误;
D.根据题意,甲物体在乙物体前方4m处,两物体同时出发,沿直线向同一方向运动。由图甲和乙可知,6s时,甲和乙的路程都是6m,则甲物体依然在乙物体前方4m处,由图甲可知甲的速度为
4s后乙的速度为,则乙追上甲所需的时间为
则在时乙物体追上甲物体,故D正确。
故选AD。
16. 某光敏电阻是一种阻值随着光照强度的增加而变小的电学元件。如图所示,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,电压表V1、V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为、、。在保证电路元件安全的前提下,增强光照,则下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数变大,电压表V2示数变小 B. 与的比值等于的阻值
C. 电流表示数变小 D. 大于
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.据图可知,电路是光敏电阻R和R2串联,再与R1并联,电压表V1测R2两端电压,电压表V2测光敏电阻R两端电压,电流表测R和R2支路电流;增强光照,光敏电阻R的阻值变小,R和R2支路总电阻变小,该支路电流会变大,即电流表的示数变大;由串联分压原理可知,光敏电阻R两端电压变小,即电压表V2的示数变小,由于R和R2支路两端电压等于电源电压不变,则R2两端电压变大,即电压表V1的示数变大,故A正确,C错误;
BD.由于R和R2支路两端电压不变,则电压表V2示数的变化量与电压表V1示数的变化量相等,电压表V1的示数变化量
因此和与的比值都等于的阻值,故B正确,D错误。
故选AB。
17. 如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体物块A和B置于水平桌面上,A的边长为8cm。将物块B沿水平方向截取高为的柱体,并将该柱体叠放在A上,叠放后A对桌面的压强与的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物块A的密度为
B. 物块B的质量为0.128kg
C. 物块A、B的密度之比为81:64
D. 当为某一特定值时,叠放后A对桌面的压强与剩余B对桌面的压强相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于物体A是正方体,据乙图可知,当物体A静止放在水平面上对桌面的压强为,根据可得,物块A的密度为,故A错误;
BC.据乙图可知,当截取的高度h=6cm时,物体A对桌面的压强最大,此时将整个B物体全放在物体A上,可得物体B的边长为6cm,体积为
物体A的底面积为
据乙图可知,将物体B全部放在物体A上,增加的压强为,可得物体B的重力为
物块B的质量为
物块B的密度为
物块A、B的密度之比为,故BC正确;
D.当为某一特定值时,叠放后A对桌面的压强与剩余B对桌面的压强相等,即
代入数据为
解得h为负数,不可能,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(共80分)
三、填空与作图题(满分15分,共4题)
18. 如图所示AB两个相对静止的物体,在外力F作用下,沿墙面竖直向上匀速运动,试分析物体A的受力情况,并画出力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】对A进行受力分析,受到竖直向下的重力、竖直向上的推力、B对A的垂直于接触面向下的压力和平行于接触面向下的静摩擦力,受力分析如下图所示:
19. 如图所示,检查视力的时候,视力表放在小红头部的后上方,小红识别对面墙上镜子里的像。与不用平面镜的方法相比,这样安排的好处是_______。视力表在镜中的像与小红的距离是_______m,视力表在视网膜上成_______(选填“正立”或“倒立”)的像,若小红向后移动0.1m,她看到视力表在镜中像的大小会_______。
【答案】 ①. 节省空间 ②. 5 ③. 倒立 ④. 不变
【解析】
【详解】[1]与不用平面镜的方法相比,这样安排的好处是可以节省空间,在较小的空间内检查视力。
[2]平面镜所成的像与物体到镜面的距离相等,所以视力表在镜中的像到镜面的距离为2.6m,人到平面镜的距离为2.6m-0.2m=2.4m
所以视力表在镜中的像与被测者的距离为2.4m+2.6m=5m
[3]眼睛相当于一架照相机,视力表在视网膜上成倒立的像。
[4]平面镜所成的像和物体大小相等,若小红向后移动0.1m,她看到视力表在镜中像的大小不变。
20. 今年五一期间爸爸开着一辆混合动力汽车带着小明外出旅游,这辆汽车具有节能、低排放等优点。当它启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,此时电池储存的电能为。在某段路程中由内燃机提供能量,汽车以60km/h的速度匀速行驶了0.5h,所受阻力为6000N,同时给蓄电池充电,电能增加了10%。这段行程中汽车牵引力做的功为_______J,蓄电池增加了_______J的电能;所用燃料的热值为5×107J/kg,行驶过程中消耗12kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量为_______J,行驶过程中内燃机的效率为_________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 45%
【解析】
【详解】[1]汽车匀速行驶,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力为
汽车行驶的路程为
牵引力做的功为
[2]电池储存的电能为,电能增加了10%,则蓄电池增加的电能为
[3]消耗12kg燃料放出的热量为
[4]行驶过程中转化为的有用能量为
内燃机的效率为
21. 如图所示连接电路,单刀双掷开关S拨到1时,通电螺线管A端为_________极,若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外,则边受力方向为_______(选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”);将单刀双掷开关S拨到2时,导线框的边受力方向为______(选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”)。
【答案】 ①. N ②. 垂直纸面向里 ③. 垂直纸面向外
【解析】
【详解】[1]当开关接到1时,电流从电源正极经过一个分流点,过右边的定值电阻向上,从螺线管上方导线流入,由安培定则可知:握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向N极。所以通电螺线管A端为N极。
[2]当开关接到1时,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极,则cd边与ab边的周围磁场方向相同,cd边与ab边电流方向相反,通电线圈受力方向与磁场方向和电流方向有关,若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外,则边受力方向为垂直纸面向里。
[3]将单刀双掷开关S拨到2时,由安培定则可知,通电螺线管左端为S极,右端为N极,则ab边周围的磁场方向与原磁场方向相反,ab边电流方向与原电流方向相反,ab边的电流方向和周围的磁场方向都与原方向相反,则的受力方向不变,仍为垂直纸面向外。
四、实验探究题(满分25分,共4题)
22. 小明学习了浮力知识后,想自制一个简易密度计测量液体的密度,所用材料有圆柱形吸管、细铁丝、石蜡等。制作时,将铁丝缠绕在吸管一端并用石蜡密封,置于水中使其处于竖直漂浮状态,测出水面到封口处的距离H,如图甲所示。通过分析和计算出在吸管上所对应的位置分别标注密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3。
(1)选择相对较_______(选填“粗”或“细”)的吸管,从而提高密度计的精确度;
(2)吸管漂浮在某液体中时,液面到封口处的距离_______(用、、表示);
(3)小明在吸管上标注的密度值合理的是______;
(4)小明感觉缠绕的铁丝占据空间,而且浸入液体容易被腐蚀,于是将该密度计进行了改进,将缠绕的铁丝放入吸管底部,改装后测量同一液体密度时,读数会_______(选填“偏大”、“偏小”或“无变化”)。
【答案】(1)细 (2)
(3)D (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
为了使密度计更精确,应使密度计竖直漂浮时浸入液体的深度变化更明显。根据( 是排开液体的体积,是吸管的横截面积,是浸入液体的深度),当吸管越细时,在排开液体体积变化相同的情况下,浸入液体的深度变化越大,测量就更精确。所以应选择相对较细的吸管。
【小问2详解】
密度计漂浮时浮力等于重力,即(S为吸管横截面积),化简可得。
【小问3详解】
由可知,液体密度越大,h越小,即密度计上的刻度应是上小下大,且越大时,h变化越小,即刻度不均匀。故D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,密度计重力不变,受到的浮力不变,排开液体的总体积不变,但由于少了铁丝排开了一部分液体的体积,吸管排开液体的体积变大,则吸管会下沉一些,导致h偏大,测量结果偏小。
23. 小明利用如图所示装置探究凸透镜成像规律。
(1)小明将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,实验过程中发现无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,原因可能是________,据此应该如何调节才能在光屏上得到清晰的像?_______;
(2)如图甲所示,在光屏上得到了清晰的像,若只移动凸透镜,将凸透镜调节到________cm的位置时,在光屏上再次得到清晰的像,这是________的成像原理;
(3)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像,可知凸透镜的焦距为________cm;
(4)在图甲成像的基础上,在蜡烛和凸透镜之间的适当位置放置一近视镜,光屏应该向_______移动,才能得到清晰的像。
【答案】(1) ①. 见解析 ②. 见解析
(2) ①. 65 ②. 照相机
(3)10 (4)右
【解析】
【小问1详解】
[1]实验过程中无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,原因可能是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度,导致像不能成在光屏上;也可能是蜡烛放在了凸透镜的焦点以内,此时成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上。
[2]如果是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度,应调节三者的中心大致在同一高度;如果是蜡烛放在了凸透镜的焦点以内,应将蜡烛移到凸透镜的焦点以外。
【小问2详解】
[1][2]图甲中物距,像距。根据光路可逆,当凸透镜移到处时,物距变为30cm,像距变为 15cm,此时成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同。
【小问3详解】
由图乙,当时,,即
此时,故焦距。
【小问4详解】
近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使像后移,因此光屏应向右移动才能得到清晰的像。
24. 小明在探究“动能大小的影响因素”时,所用器材如下:长木板、木块、垫块。实验时,长木板一端放在垫块上,另一端放在水平桌面上。
(1)将木块放在斜面上,释放后保持静止,是因为木块受到沿木板向______的摩擦力,若要让木块下滑,写出一种操作方法:______;
(2)木块滑下斜面后的动能大小是通过______来反映;
(3)比较甲、乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越______;
(4)若在桌面上铺上棉布,则木块在桌面上滑动的距离将______。
【答案】(1) ①. 上 ②. 增大斜面的坡度
(2)木块在水平面上滑行的距离
(3)大 (4)变小
【解析】
【小问1详解】
[1]将木块放在斜面上,释放后保持静止,是因为木块具有沿着斜面向下的运动趋势,因而受到沿木板向上的摩擦力。
[2]若要让木块下滑,可以增大斜面的坡度,增大木块沿着斜面向下的运动趋势。
【小问2详解】
根据转换法,木块滑下斜面后的动能大小是通过木块在水平面上滑行的距离来反映。
【小问3详解】
比较甲、乙两组实验,木块质量相同,乙中木块释放的高度较大,木块到达水平面的速度较大,木块在水平面上滑行的距离较远,可得:物体质量相同时,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
若在桌面上铺上棉布,木块在桌面上滑动时受到的阻力变大,则滑动的距离将变小。
25. 小明要测量额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡的电阻,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源,规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”、“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)为更好完成实验,应该选取规格为_______的滑动变阻器;
(2)请根据电路图甲连接实物图乙_______;
(3)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡均不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现该状况的原因是________;
(4)排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,观察到灯泡________,电压表的示数__________;
(5)通过实验发现小灯泡正常发光时的电流为0.25A,此时小灯泡的电阻为________Ω;若小灯泡电阻不变,当电压表示数为2V时,小灯泡的实际功率为_______W;
(6)根据电路图对测量结果进行误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测_______(选填“电压”或“电流”)值偏大导致小灯泡电阻的测量值偏小;
(7)小明又设计了如下方案测出另一个小灯泡的额定功率,如图丙所示,已知灯泡的额定电压为,滑动变阻器的最大阻值为。
①闭合S、S1,断开S2,调节的滑片,使电压表示数为额定电压;
②闭合S、S2,断开S1,调节的滑片,_______;
③接着调节的滑片至最左端,记下电压表示数,再调至最右端,记下,则小灯泡额定功率的表达式:_______(用、、、表示)。
【答案】(1)50Ω 0.5A
(2) (3)小灯泡短路
(4) ①. 变亮 ②. 变大
(5) ①. 10 ②. 0.4
(6)电流 (7) ①. 使电压表示数仍为U ②.
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光时,电路电流
滑动变阻器接入电路的阻值
“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值(10Ω)虽满足要求,但“50Ω 0.5A”的滑动变阻器能提供更灵活的调节范围(因为灯泡电阻约10Ω,实际可能存在差别),为更好完成实验,应该选取规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器;
【小问2详解】
图甲中,电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表(由上问可知灯泡正常发光时电流约0.25A,故电流表选择小量程)依次串联,电压表并联在灯泡两端。灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程并联在灯泡两端,滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联在电路中,如图所示:
【小问3详解】
正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,电流表有示数,则电路接通,小灯泡均不亮,电压表无示数,则电压表所并联的元件短路,出现该状况的原因是小灯泡短路;
【小问4详解】
[1][2]排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻 变小,根据欧姆定律可知电路电流变大,观察到灯泡变亮,灯泡两端的电压变大,电压表的示数变大;
【小问5详解】
[1]通过实验发现小灯泡正常发光时的电流为0.25A,此时小灯泡的电阻为
[2]若小灯泡电阻不变,当电压表示数为2V时,小灯泡的实际功率为
【小问6详解】
电压表与灯并联,电压表测量的电压是准确的,电流表测灯与电压表并联的总电流,由并联电路电流的规律,电流表示数大于灯的实际电流,即该电路主要是由于所测电流值偏大,从而引起小灯泡电功率也会偏大。
【小问7详解】
[1][2]①闭合S、S1,断开S2,调节的滑片,灯泡和滑动变阻器R1串联,电压表测量灯泡两端的电压,使电压表示数为额定电压;
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器R2和滑动变阻器R1串联,调节的滑片,使电压表示数仍为U,此时滑动变阻器R2的电阻等于灯泡的电阻;
③接着调节的滑片至最左端,电路为R2的简单电路,记下电压表示数,则电源电压为U1;再调至最右端,R1接入电路的阻值最大,记下。则滑动变阻器R2接入电路的电阻为R=
则小灯泡额定功率的表达式
五、计算题(满分20分,共2题)
26. “红瓦绿树,碧海蓝天”是美丽青岛的名片。小明在欣赏美丽海景时发现海上有好多浮标,对此产生了浓厚的兴趣,于是进行了如下探索:如图所示,用细线将一木块(不吸水)固定在底面积为140cm2的装有水的圆柱形容器中并完全浸没,此时细线的拉力为0.8N。剪断细线待木块静止后,将露出水面的部分切掉,再在剩余木块上施加向下的压力,它仍有20cm3露出水面。撤去压力,木块静止时再切去露出水面的部分,此后剩余木块漂浮在水中。,。求:
(1)木块的原体积;
(2)施加的压力;
(3)最终水对容器底面的压强相对于初始状态的变化量。
【答案】(1)160cm3
(2)0.2N (3)100Pa
【解析】
【小问1详解】
设木块原体积为V,木块重力为G,受到的浮力为F浮,细线拉力为T。初始状态木块完全浸没在水中,处于静止状态,受力平衡且。根据平衡条件有F浮=G+T
根据阿基米德原理
根据重力公式
代入平衡方程得
代入数据得
木块的原体积为
【小问2详解】
剪断细线后,木块漂浮,设此时排开水的体积为。根据漂浮条件F浮1=G木,即
代入数据得
解得
将露出水面的部分切掉,剩余木块的体积
在剩余木块上施加压力F,此时木块排开水的体积
此时木块受力平衡,设浮力为F浮2,重力为G剩1。根据平衡条件有F浮2=G剩1+F
其中,
所以,施加的压力为
【小问3详解】
初始状态,木块完全浸没,排开水的体积
经过一系列操作后,最终剩余的木块漂浮在水中。我们来确定最终状态下木块的体积和排开水的体积,撤去压力F后,体积为V剩1的木块漂浮,设此时排开水的体积为V排终
根据漂浮条件,即
再切去露出水面的部分,剩余木块的体积
此后剩余木块漂浮在水中,为最终状态。设最终排开水的体积为V排末。
根据漂浮条件,即
排开水的体积变化量为
容器底面积
水面高度的变化量为
水对容器底面压强的变化量为
因此,最终水对容器底面的压强相对于初始状态减小了100Pa。
27. 车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。小明设计了一个压力报警模拟装置。如图甲所示,为水平杠杆,长为1m,为支点,,水平踏板、压杆和杠杆的质量忽略不计。控制电路中电源电压,为保护电阻,电磁铁线圈电阻不计,压力传感器固定放置,踏板空载时通过的电流恰好为150mA,的阻值随压力变化关系如图乙所示。工作电路电源电压,。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸下,金属板下方触点与、接触,绿灯L1和照相机并联,绿灯亮,照相机拍照,工作电路总功率为12W;当电磁铁线圈中的电流时,金属板上方触点与接触,报警器和照相机串联,报警器响起,照相机拍照,工作电路总功率为3W。
(1)将图甲连接完整;
(2)求绿灯L1和报警器的阻值;
(3)若控制电路的电压调整为12V,为保证当踏板达到原设定最小压力值时报警器仍能报警,应在杠杆上水平调节踏板触点的位置。求应向哪个方向移动,移动多少厘米。
【答案】(1) (2)30Ω;25Ω
(3)向右移动,移动30cm
【解析】
【小问1详解】
根据题意,该装置是利用电磁继电器控制工作电路的通断。当控制电路中电流I ≤ 100mA时(超载),电磁铁磁性较弱,金属板与上方触点c接触,报警器R2和照相机R3串联接入电路,报警器报警,照相机拍照。当控制电路中电流I > 100mA时(未超载),电磁铁磁性较强,将衔铁吸下,金属板与下方触点a、b接触,绿灯L1和照相机R3并联接入电路,绿灯亮,照相机拍照。据此连接工作电路如图所示
【小问2详解】
当报警器响起时,R2与R3串联,电源电压U2=15V,工作电路总功率为3W。由可得,则此时工作电路的总电阻为
因为,所以有
解得,。
当绿灯亮时,L1与R3并联,电源电压U2=15V,工作电路总功率为12W。R3的功率为
则L1的功率为
由可得,绿灯L1的电阻阻值为
【小问3详解】
在原设定中,控制电路电源电压U1=6V,踏板空载时,压力传感器受到的压力F= 0,由图乙可知,此时压力传感器的电阻为R=10Ω,通过R的电流为
此时控制电路的总电阻为
由于压力传感器R与保护电阻R0串联,故保护电阻的阻值为
报警器报警时的电流为
此时控制电路的总电阻为
压力传感器的电阻为
由图乙可知,当R=30Ω时,压力传感器受到的压力为
由,长为1m可得,
解得。根据杠杆平衡条件 ,此时踏板处受到的最小压力即物体的最小重力为
当控制电路电压U1′ = 12V时,报警的临界电流仍为
此时控制电路的总电阻为
压力传感器的电阻为
由图乙可知,R与F成一次函数关系,将(0,10)和(10,30)代入可得R与F函数关系为
将R=90Ω代入上式可得,此时压力传感器受到的压力为
为保证在原设定最小压力值G物 = 100N时报警,需移动B点的位置。设移动后B点到O点的距离为OB',根据杠杆平衡条件,有,代入数据,可得,
解得
B点移动的距离为
因为OB' > OB,所以B点应向右移动。
六、附加题(满分20分,共3题)
28. 桥吊和起重船都是起重装置。桥吊简化如图甲所示,横梁长为120m,竖直支架和长度均为40m。运输船内有可以加水或减水的密封舱。现要将桥吊从码头水平拖动到运输船上转运,拖动到图乙所示位置时,需要从运输船的密封舱中排掉800t水,才能保证运输船的甲板和码头地面保持相平,平稳拖动桥吊到运输船上。海水密度近似取。
(1)桥吊重心为,,,。求此桥吊的质量;
(2)如图丙所示,起重船的底面是长为100m宽50m的长方形,载货施工时水位下降不能超过2m。若吊起与此桥吊质量相同的货物,通过计算说明起重船能否安全施工;
(3)起重船的滑轮组可简化为如图丁所示,若电动机拉力的功率恒为45kW,现将体积为4m3的圆柱体M(不吸水)缓慢放入海中施工建设,M下降速度与时间的关系如图戊所示,若M未接触水面前滑轮组的机械效率为,当M完全入水后滑轮组的机械效率为,,忽略绳重、摩擦,求动滑轮的重力。
【答案】(1)
(2)起重船能安全施工
(3)
【解析】
【小问1详解】
运输船排掉水的质量
运输船对支架CF的支持力F支等于排掉水的重力,根据阿基米德原理,浮力的变化量等于排开水的重力变化量。为了保持船体平衡,支持力的变化量等于浮力的变化量,支持力
将桥吊看作以E为支点的杠杆,根据杠杆平衡条件可得
其中,动力臂LG是重力作用线(重心为O)到支点E的距离,即OB,阻力臂LF是F点到支点E的距离,即FE。则
代入杠杆平衡条件
解得。
桥吊的质量
【小问2详解】
起重船吊起货物时,船受到的总重力增加,导致船下沉,排开水的体积增大,浮力也随之增大。根据阿基米德原理,计算出因吊起货物而增加的浮力,再求出增加的排开水的体积。再根据船的底面积,计算出水位下降的高度,与题目给定的安全值进行比较。吊起的货物质量
货物重力
起重船吊起货物时,船受到的总重力增加,浮力也相应增加,增加的浮力
根据阿基米德原理,
所以,增加的排开水的体积
起重船底面积
水位下降的高度(即船体下沉深度)
因为,所以起重船能安全施工。
【小问3详解】
由图丁可知,滑轮组承担动滑轮和物体的绳子段数。若电动机拉力为F,动滑轮重力为G动,物体M的重力为GM。由图戊可知,M未接触水面前的匀速运动速度,M完全入水后的匀速运动速度,电动机拉力的功率
根据可求出两种情况下的拉力:M未接触水面前,电动机拉力
M完全入水后,电动机拉力
忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
M未接触水面前,提升力,机械效率
M完全入水后,M受到浮力
此时提升力
机械效率
因
即
解得。
在M未接触水面前,根据滑轮组受力平衡有
即
解得
则动滑轮的重力为。
29. 小明设计了一个简易电子秤,工作原理示意图如图所示。电源电压保持不变,定值电阻;竖直放置的轻质弹簧顶端固定一滑片P,未放托盘时滑片P位于缠满金属丝的瓷棒的最上端;托盘置于弹簧顶端后滑片P下移cm,滑片P每移动1cm,连入电路的电阻增加,弹簧弹力增加N,为常数且未知。接入电路的电阻与放入重物质量的关系式:,为常数且未知。当时,电压表示数为0.48V;当时,电压表示数为0.4V。g=10N/kg。求:
(1)的值;
(2)电源电压和时的阻值;
(3)的值和托盘的质量。
【答案】(1)3cm (2)2.4V,10Ω
(3)10 N/cm,3kg
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,托盘置于弹簧顶端后,滑片P下移cm,此时MN连入电路的电阻为R托,根据题意“滑片P每移动1cm,MN连入电路的电阻增加”,可得①
当托盘上未放重物时m=0,根据关系式,此时MN连入电路的电阻为②
联立①②可得
解得。
【小问2详解】
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测量R0两端的电压,当时,电压表示数,此时电路中的电流
根据串联电路的电压特点和欧姆定律,电源电压
此时R的阻值
所以 ①
当时,电压表示数。此时电路中的电流
根据串联电路的电压特点和欧姆定律,电源电压
此时R的阻值
所以 ②
联立①②两式可得
解得
将k的值代入②式,得电源电压
将k的值代入R2的表达式,得m=12kg时R的阻值为
【小问3详解】
设托盘的质量为m盘,当托盘上放置质量为m的重物时,弹簧受到的总压力
滑片P每移动1cm,弹簧弹力增加N,所以k0就是弹簧每压缩1cm增加的弹力,当只放托盘时,滑片下移x=3cm,弹簧弹力
即③
当放置m=12kg的重物时,R的阻值为R2=10Ω,此时滑片P移动的总距离
此时弹簧受到的总压力
即 ④
联立③④两式,解得,。
30. 风能是一种清洁的能源。我国风力发电连续15年位居世界第一位,全球六成风力设备来自中国。风力发电实现风能向电能转化。风能密度是指单位时间内垂直通过单位面积的风的动能(动能的表达式为),是描述风能大小的重要参数。有一台风力发电机,风机叶片在旋转时扫过的面积为,风速小于4m/s时,叶片不转动,大于10m/s时,叶片转速不再增加,所处位置空气密度为,风速始终保持与叶片旋转平面垂直,风力发电机将获得的风能转化为电能的效率为30%,所在地区的风速在1h内的变化关系如图丙所示。由于风速变化导致发电功率不稳定,为避免浪费可采用重力储能技术。用多出来的电能提升重物,将电能转化为重力势能,用电时释放重物,将重力势能转化为电能。
(1)时间内通过叶片旋转平面的空气柱如图乙所示,请推导出风能密度的表达式;
(2)已知:,,求图丙中1h内发电机的平均功率;
(3)若储能系统的电动机输出功率,以2m/s的速度带动400kg的重物匀速上升10m,求这个过程中克服阻力做的功;若用电时,将重物以相同的速度释放,转化为电能的效率为90%,求此时发电机的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)5000J,7200W
【解析】
【小问1详解】
时间内通过截面的质量为
风能密度为
【小问2详解】
风速小于4m/s时,叶片不转动,没有电能转化,
大于10m/s时,叶片转速不再增加,故1h的风能转化为电能可分为三段,风力发电机将获得的风能转化为电能的效率为30%,分别为
1h做的总功为
则平均功率为
【小问3详解】
重物匀速上升,故
带动重物匀速上升时可得等式为
则克服阻力做功为
根据公式可求出克服重力做功功率为
转化为电能的效率为90%,则发电机功率
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2025年青岛市局属公办普通高中自主招生统一笔试
物理试题
第Ⅰ卷(共40分)
一、单项选择题(满分22分,共11题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 关于力的知识下列说法正确的是( )
A. 压力、支持力、绳的拉力和摩擦力都属于弹力
B. 两个相互接触的物体,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫滑动摩擦力
C. 同一物体漂浮在不同液体中时,物体所受浮力相同
D. 飞机升空时空气对机翼上表面的压力大于对下表面的压力
2. 有一条形磁铁,磁极处吸起了两根大头针的一端,以下说法正确的是( )
A. 两大头针的另一端将相互吸引,如图甲所示
B. 两大头针的另一端将相互排斥,如图乙所示
C. 两大头针的另一端将既不吸引,也不排斥,如图丙所示
D. 两大头针放到磁铁的另一端会出现相反的现象
3. 下列说法正确的是( )
A. 小明乘坐私家车时,系上安全带可以减小惯性
B. 小明在匀速直线行驶的火车上,竖直向上跳起将会落在起跳点
C. 牛顿第一定律无法用物理实验验证,所以只能是一种猜想
D. 牛顿揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因
4. 从古到今,人类始终没有停止对物质结构的探索。现在我们已经知道,常见的物质是由分子或原子组成的。关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 透过门缝的阳光里灰尘飞舞是一种扩散现象
B. 水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
C. 0℃的冰熔化成0℃的水,虽然温度不变,但内能增加
D. 给自行车打气时,打气筒外壁下部变热主要是因为摩擦生热
5. 下列现象所涉及的物理知识与其他三项不一致的是( )
A. 相距较近的两船平行急速行驶时,容易发生撞船事故
B. 大风天气时,屋顶易被掀翻
C. 用嘴从小瓶内吸出一部分空气,小瓶便会挂在嘴上
D. 火车站内列车驶过时,人站在安全线以内是非常危险的
6. 研究发现液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,不断产生的气体会在液体和高温物体表面之间瞬间形成一个具有良好隔热效果的“气垫”。液滴悬浮在“气垫”上,“气垫”下的气体从四周逸出。下列说法正确的是( )
A. “气垫”上方的液滴处于沸腾状态
B. 液滴周围的“白气”是液体沸腾产生的水蒸气
C. 手伸入-196℃的液氮中数秒不会冻伤,是因为手上的汗液蒸发产生的“气垫”保护了手
D. 根据以上理论,煎鸡蛋时不放油,先把铁锅烧热再放鸡蛋不容易粘锅
7. 如图所示,在圆圈内填上合适的电表,闭合开关S,电表均正常显示的是( )
A. 1、2均填电流表
B. 1、2均填电压表
C. 1填电压表,2填电流表
D. 1填电流表,2填电压表
8. 粗糙水平面上有一木块,受到方向不变的水平拉力作用,水平拉力F与时间t的关系如图甲所示,木块的速度v和时间t的关系如图乙所示,6s内运动的路程为9m。下列说法正确的是( )
A. 0~6s内木块受到的摩擦力f不变
B. 0~2s内水平拉力F小于木块受到的摩擦力f
C. 2~4s内克服摩擦力做功30J
D. 2~6s内水平拉力做的功为90J
9. 下列关于密度的测量方案中存在错误的是( )
A. 小明测量一盒净含量为m的酸奶密度时,将粘稠的酸奶倒入量筒中测出体积,测出的酸奶密度偏小
B. 小明用天平测得一个土豆的质量为m1,再将它缓缓放入一个装满水的溢水杯中,直至浸没,测得溢出水的质量为m2,则可测出土豆的密度
C. 小明在用天平和量筒测量花生油的密度时,发现不用测出空烧杯的质量也可以测得花生油的密度
D. 小明将鹅卵石挂在弹簧测力计下读数为F1,将其浸没在水中时的读数为F2,由此可测出鹅卵石的密度
10. 如图所示,物体A通过轻质弹簧和轻质细绳与小球B连接,初始时用手托住小球B,使弹簧处于原长,然后释放小球B。小球B下落到最低点的过程中,A始终未离开地面,B未与地面接触,忽略阻力影响。下列说法正确的是( )
A. 小球B的速度最大时,弹簧的弹性势能也最大
B. 只要A的质量大于B的质量,A就不会离开地面
C. 弹簧的弹性势能和小球B的重力势能之和先减小后增大
D. 下落过程中绳子的拉力对A、B做功一样多
11. 如图所示,电源电压为6V,R2=24Ω,灯泡L上标有“1W”字样,R1是电阻箱,下列分析不正确的是( )
A. 当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为2A,则R1=3Ω
B. 当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为1A,则通过R1的电流为0.75A
C. 当S1、S2断开,S3闭合时,灯泡L正常发光,电压表示数为2V,则通过R1的电流为0.25A
D. 当S1、S2、S3都闭合时,若,则通过R1、R2的电流之比为1∶3
二、多项选择题(满分18分,共6题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
12. 下列说法正确的是( )
A. 质量、导电性、导热性和弹性均属于物质的基本属性
B. 单位体积某种物质的质量数值上等于该物质的密度
C. 同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律
D. 单位质量的某种物质升高1℃所吸收的热量数值上等于该物质的比热容
13. 下列关于“能量转化”说法正确的是( )
A. 2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返程时,与空气剧烈摩擦产生1500℃的高温,这是通过做功将机械能转化为内能
B. 《哪吒2:魔童闹海》中哪吒和敖丙联手破天元鼎,封闭的天元鼎内,在不断加热的过程中,产生的高温高压水蒸气冲破天元鼎,此能量转化过程与内燃机的压缩冲程相同
C. 2025年4月24日神舟二十号载人飞船成功发射,火箭点火升空的过程中,燃料的化学能转化为火箭的机械能
D. 春节晚会《秋BOT》节目中,宇树科技的H1人形机器人,完美复刻了秧歌的“转手绢”动作,“转手绢”过程中的能量转化与发电机的相同
14. 两个完全相同的物体A和B放在水平桌面上,中间用轻质弹簧连接且处于原长状态。现对A施加水平向左的拉力F1=8N,同时对B施加水平向右的拉力F2=18N,最终两物体一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 开始时物体A向左运动,B向右运动
B. 匀速直线运动时,A和B均受到5N的摩擦力
C. 匀速直线运动时,弹簧产生的弹力为13N
D. 若将中间弹簧剪断,A最终将停止运动
15. 甲物体在乙物体前方4m处,两物体同时出发,沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. 乙物体0~2s的速度小于4~6s的速度 B. 0~6s内甲和乙的平均速度不相等
C. 0~6s内甲和乙的路程不相等 D. 时乙物体追上甲物体
16. 某光敏电阻是一种阻值随着光照强度的增加而变小的电学元件。如图所示,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,电压表V1、V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为、、。在保证电路元件安全的前提下,增强光照,则下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数变大,电压表V2示数变小 B. 与的比值等于的阻值
C. 电流表示数变小 D. 大于
17. 如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体物块A和B置于水平桌面上,A的边长为8cm。将物块B沿水平方向截取高为的柱体,并将该柱体叠放在A上,叠放后A对桌面的压强与的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物块A的密度为
B. 物块B的质量为0.128kg
C. 物块A、B的密度之比为81:64
D. 当为某一特定值时,叠放后A对桌面的压强与剩余B对桌面的压强相等
第Ⅱ卷(共80分)
三、填空与作图题(满分15分,共4题)
18. 如图所示AB两个相对静止的物体,在外力F作用下,沿墙面竖直向上匀速运动,试分析物体A的受力情况,并画出力的示意图。
19. 如图所示,检查视力的时候,视力表放在小红头部的后上方,小红识别对面墙上镜子里的像。与不用平面镜的方法相比,这样安排的好处是_______。视力表在镜中的像与小红的距离是_______m,视力表在视网膜上成_______(选填“正立”或“倒立”)的像,若小红向后移动0.1m,她看到视力表在镜中像的大小会_______。
20. 今年五一期间爸爸开着一辆混合动力汽车带着小明外出旅游,这辆汽车具有节能、低排放等优点。当它启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,此时电池储存的电能为。在某段路程中由内燃机提供能量,汽车以60km/h的速度匀速行驶了0.5h,所受阻力为6000N,同时给蓄电池充电,电能增加了10%。这段行程中汽车牵引力做的功为_______J,蓄电池增加了_______J的电能;所用燃料的热值为5×107J/kg,行驶过程中消耗12kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量为_______J,行驶过程中内燃机的效率为_________。
21. 如图所示连接电路,单刀双掷开关S拨到1时,通电螺线管A端为_________极,若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外,则边受力方向为_______(选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”);将单刀双掷开关S拨到2时,导线框的边受力方向为______(选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”)。
四、实验探究题(满分25分,共4题)
22. 小明学习了浮力知识后,想自制一个简易密度计测量液体的密度,所用材料有圆柱形吸管、细铁丝、石蜡等。制作时,将铁丝缠绕在吸管一端并用石蜡密封,置于水中使其处于竖直漂浮状态,测出水面到封口处的距离H,如图甲所示。通过分析和计算出在吸管上所对应的位置分别标注密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3。
(1)选择相对较_______(选填“粗”或“细”)的吸管,从而提高密度计的精确度;
(2)吸管漂浮在某液体中时,液面到封口处的距离_______(用、、表示);
(3)小明在吸管上标注的密度值合理的是______;
(4)小明感觉缠绕的铁丝占据空间,而且浸入液体容易被腐蚀,于是将该密度计进行了改进,将缠绕的铁丝放入吸管底部,改装后测量同一液体密度时,读数会_______(选填“偏大”、“偏小”或“无变化”)。
23. 小明利用如图所示装置探究凸透镜成像规律。
(1)小明将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,实验过程中发现无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,原因可能是________,据此应该如何调节才能在光屏上得到清晰的像?_______;
(2)如图甲所示,在光屏上得到了清晰的像,若只移动凸透镜,将凸透镜调节到________cm的位置时,在光屏上再次得到清晰的像,这是________的成像原理;
(3)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像,可知凸透镜的焦距为________cm;
(4)在图甲成像的基础上,在蜡烛和凸透镜之间的适当位置放置一近视镜,光屏应该向_______移动,才能得到清晰的像。
24. 小明在探究“动能大小的影响因素”时,所用器材如下:长木板、木块、垫块。实验时,长木板一端放在垫块上,另一端放在水平桌面上。
(1)将木块放在斜面上,释放后保持静止,是因为木块受到沿木板向______的摩擦力,若要让木块下滑,写出一种操作方法:______;
(2)木块滑下斜面后的动能大小是通过______来反映;
(3)比较甲、乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越______;
(4)若在桌面上铺上棉布,则木块在桌面上滑动的距离将______。
25. 小明要测量额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡的电阻,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源,规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”、“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)为更好完成实验,应该选取规格为_______的滑动变阻器;
(2)请根据电路图甲连接实物图乙_______;
(3)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡均不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现该状况的原因是________;
(4)排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,观察到灯泡________,电压表的示数__________;
(5)通过实验发现小灯泡正常发光时的电流为0.25A,此时小灯泡的电阻为________Ω;若小灯泡电阻不变,当电压表示数为2V时,小灯泡的实际功率为_______W;
(6)根据电路图对测量结果进行误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测_______(选填“电压”或“电流”)值偏大导致小灯泡电阻的测量值偏小;
(7)小明又设计了如下方案测出另一个小灯泡的额定功率,如图丙所示,已知灯泡的额定电压为,滑动变阻器的最大阻值为。
①闭合S、S1,断开S2,调节的滑片,使电压表示数为额定电压;
②闭合S、S2,断开S1,调节的滑片,_______;
③接着调节的滑片至最左端,记下电压表示数,再调至最右端,记下,则小灯泡额定功率的表达式:_______(用、、、表示)。
五、计算题(满分20分,共2题)
26. “红瓦绿树,碧海蓝天”是美丽青岛的名片。小明在欣赏美丽海景时发现海上有好多浮标,对此产生了浓厚的兴趣,于是进行了如下探索:如图所示,用细线将一木块(不吸水)固定在底面积为140cm2的装有水的圆柱形容器中并完全浸没,此时细线的拉力为0.8N。剪断细线待木块静止后,将露出水面的部分切掉,再在剩余木块上施加向下的压力,它仍有20cm3露出水面。撤去压力,木块静止时再切去露出水面的部分,此后剩余木块漂浮在水中。,。求:
(1)木块的原体积;
(2)施加的压力;
(3)最终水对容器底面的压强相对于初始状态的变化量。
27. 车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。小明设计了一个压力报警模拟装置。如图甲所示,为水平杠杆,长为1m,为支点,,水平踏板、压杆和杠杆的质量忽略不计。控制电路中电源电压,为保护电阻,电磁铁线圈电阻不计,压力传感器固定放置,踏板空载时通过的电流恰好为150mA,的阻值随压力变化关系如图乙所示。工作电路电源电压,。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸下,金属板下方触点与、接触,绿灯L1和照相机并联,绿灯亮,照相机拍照,工作电路总功率为12W;当电磁铁线圈中的电流时,金属板上方触点与接触,报警器和照相机串联,报警器响起,照相机拍照,工作电路总功率为3W。
(1)将图甲连接完整;
(2)求绿灯L1和报警器的阻值;
(3)若控制电路的电压调整为12V,为保证当踏板达到原设定最小压力值时报警器仍能报警,应在杠杆上水平调节踏板触点的位置。求应向哪个方向移动,移动多少厘米。
六、附加题(满分20分,共3题)
28. 桥吊和起重船都是起重装置。桥吊简化如图甲所示,横梁长为120m,竖直支架和长度均为40m。运输船内有可以加水或减水的密封舱。现要将桥吊从码头水平拖动到运输船上转运,拖动到图乙所示位置时,需要从运输船的密封舱中排掉800t水,才能保证运输船的甲板和码头地面保持相平,平稳拖动桥吊到运输船上。海水密度近似取。
(1)桥吊重心为,,,。求此桥吊的质量;
(2)如图丙所示,起重船的底面是长为100m宽50m的长方形,载货施工时水位下降不能超过2m。若吊起与此桥吊质量相同的货物,通过计算说明起重船能否安全施工;
(3)起重船的滑轮组可简化为如图丁所示,若电动机拉力的功率恒为45kW,现将体积为4m3的圆柱体M(不吸水)缓慢放入海中施工建设,M下降速度与时间的关系如图戊所示,若M未接触水面前滑轮组的机械效率为,当M完全入水后滑轮组的机械效率为,,忽略绳重、摩擦,求动滑轮的重力。
29. 小明设计了一个简易电子秤,工作原理示意图如图所示。电源电压保持不变,定值电阻;竖直放置的轻质弹簧顶端固定一滑片P,未放托盘时滑片P位于缠满金属丝的瓷棒的最上端;托盘置于弹簧顶端后滑片P下移cm,滑片P每移动1cm,连入电路的电阻增加,弹簧弹力增加N,为常数且未知。接入电路的电阻与放入重物质量的关系式:,为常数且未知。当时,电压表示数为0.48V;当时,电压表示数为0.4V。g=10N/kg。求:
(1)的值;
(2)电源电压和时的阻值;
(3)的值和托盘的质量。
30. 风能是一种清洁的能源。我国风力发电连续15年位居世界第一位,全球六成风力设备来自中国。风力发电实现风能向电能转化。风能密度是指单位时间内垂直通过单位面积的风的动能(动能的表达式为),是描述风能大小的重要参数。有一台风力发电机,风机叶片在旋转时扫过的面积为,风速小于4m/s时,叶片不转动,大于10m/s时,叶片转速不再增加,所处位置空气密度为,风速始终保持与叶片旋转平面垂直,风力发电机将获得的风能转化为电能的效率为30%,所在地区的风速在1h内的变化关系如图丙所示。由于风速变化导致发电功率不稳定,为避免浪费可采用重力储能技术。用多出来的电能提升重物,将电能转化为重力势能,用电时释放重物,将重力势能转化为电能。
(1)时间内通过叶片旋转平面的空气柱如图乙所示,请推导出风能密度的表达式;
(2)已知:,,求图丙中1h内发电机的平均功率;
(3)若储能系统的电动机输出功率,以2m/s的速度带动400kg的重物匀速上升10m,求这个过程中克服阻力做的功;若用电时,将重物以相同的速度释放,转化为电能的效率为90%,求此时发电机的功率。
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