内容正文:
厦门大学附属科技中学2024级新高一入学适应性训练
物理学科
考试时间:90分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 在物理学中,若某物理量只有大小没有方向,则称为标量,如物体的质量:若某物理量既有大小又有方向,则称为矢量.下列物理量属于矢量的是( )
A. 水的密度 B. 直尺长度 C. 汽车通过路程 D. 运动员对铅球的推力
2. 被誉为“新世界七大奇迹的港珠澳大桥(如图)由”水上桥面”和“海底隧道”两部分组成其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料.下列说法正确的是( )
A. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
B. 通过海底隧道最需要34.2min
C. 水中的桥墩不受海水的浮力
D. 光在装饰材料上发生镜面反射
3. 下列四幅图中的设备,与动圈式话筒工作原理相同的是( )
A. 电铃 B. 电动平衡车
C. 电磁起重机 D. 手摇发电机
4. 2022年2月4日,第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目,下列研究的问题中可把运动员视为质点的是( )
A. 研究U型池技巧运动员的空中转体 B. 研究花样滑冰运动员的艺术表现
C. 研究短道速滑运动员的入弯道技术 D. 研究雪橇运动员的运动快慢
5. 下列所示的四个现象中,属于光的折射的是( )
A. ①② B. ①③ C. ①②④ D. ②③④
6. 中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A. 茶水沸腾时,吸收热量,温度升高
B. 茶水升温是通过做功的方式改变内能
C. 壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D. 茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
7. 如图所示的四种情景中,属于重力势能转化为动能的是( )
A. (a)图运动员把弯弓拉开将箭射出 B. (b)图跳伞运动员匀速下落
C. (c)图跳水运动员从空中下落 D. (d)图运动员骑自行车冲向坡顶
8. 一个弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度向左垂直撞到墙上,碰撞后小球以大小为3m/s速度向右运动.则碰撞前后小球速度变化量△v的大小和方向分别为( )
A. 2m/s,向左 B. 2m/s,向右 C. 8m/s,向左 D. 8m/s,向右
9. 用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏如图所示,当两木筏静止在水面上,则下列分析错误的是( )
A. 木筏浸入水中的深度不同
B. 木筏所受浮力相等
C. 木筏底部所受水的压力不等
D. 木筏底部所受水的压强不等
10. 甲、乙两物体沿平直路面做匀变速直线运动,甲的加速度,乙的加速度,则有关甲、乙物体运动的说法正确的是( )
A. 甲一定做匀加速运动,乙一定做匀减速运动
B. 甲的加速度大,相同时间里速度变化量大小一定大
C. 甲乙运动方向一定相反
D. 末,甲的瞬时速度一定比乙大
11. 小明按图甲所示电路图做实验,闭合开关,两表读数如图乙所示,L突然烧断,烧断后两表示数如图丙所示,定值电阻两端电压为U、流经定值电阻的电流为I,与L烧断前相比,烧断后( )
A. U不变,I不变 B. U变大、I变大
C. U不变,I变小 D. U变大,I变小
12. 如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,电源电压不变,R为定值电阻,R1为滑动变阻器.T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连,S闭合后,当风速增大时,下列说法中正确的是( )
A. 活塞向下运动,风速表的示数变小
B. 活塞向上运动,风速表的示数变大
C. 活塞向上运动,滑动变阻器R1两端的电压变大
D. 活塞静止不动、风速表的示数不变
13. 如图,车轮半径为0.6m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为( )
A. 1.2m B. 1.8m C. 2.2m D. 1.6m
14. 如图所示,一条形磁铁静止在水平桌面上,左侧为S极,通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上。开关闭合后,滑片P向上滑动的过程中,条形磁铁始终保持静止。则条形磁铁受到的摩擦力( )
A. 摩擦力减小,方向水平向左
B. 摩擦力减小,方向水平向右
C. 摩擦力增大,方向水平向左
D. 摩擦力增大,方向水平向右
15. 2023年京津冀“京张体育文化旅游带”自行车系列挑战赛(阳原站)开赛。假设在某段时间内自行车做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为,x与t单位是m和s,则该自行车( )
A. 第1s内的位移是9m B. 前2s内的平均速度是34m/s
C. 初速度为18m/s D. 加速度为8m/s2
16. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、段是斜率大小为重力加速度的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A. “笛音雷”在时刻上升至最高点
B. 时间内“笛音雷”做自由落体运动
C. 时间内“笛音雷”的平均速度为
D. 时间内“笛音雷”的加速度向下
二、多选题
17. 数学概念斜率经常在物理当中出现.斜率,表示一条直线相对于横轴的倾斜程度,对于一次函数y=kx+b(斜截式),k即该函数图像(直线)的斜率,在物理图象中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的斜率和面积也具有特定的物理意义,对图中的两个图象所包含的信息的理解,错误的是( )
A. 图a中的斜率越大,表示物质的密度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C. 图b中水平直线表示物体处于静止状态
D. 图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
18. 某物体从地面上某一点出发沿直线运动,其s-t图象如图所示.对物体的运动情况进行分析,得出结论正确的是( )
A. 物体在6s内运动的路程为15m
B. 以地面为参照物,物体在2~4s内静止
C. 物体在前2s内和后2s内的速度相等
D. 物体在6s内的平均速度为2.5m/ s
19. 如图,m=70kg的消防员沿着绳索匀速下滑时感到手心发烫,下列说法正确的是(g=10N/g)( )
A. 消防员受到绳索的拉力、摩擦力和重力
B. 消防员受到的摩擦力大小等于700N
C. 导致手心内能改变的方式是热传递
D. 消防员机械能减少、系统内能增加
20. 如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为P=3×103W,当它把质量为m=1000kg的重物匀速提起h=24m时,用时t=100s.(g=10N/kg)(不计摩擦和起重机自重)下列说法中正确的是( )
A. 在这段时间内起重机提起重物做功是24000J
B. 在这段时间内起重机提起重物做功的功率是2400W
C. 在这段时间内起重机机械效率是80%
D. 若起重机AB长为L1=20m,吊起重物时B端的配重质量为M=4t,为使起重机不翻倒,则OB长L2为4m
21. 某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯.如图所示,小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止.下列说法正确的是( )
A. 两种上楼方式,人克服重力做功相等
B. 乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
三、实验题
22. 为了探究二力平衡的条件,小平同学设计了如图甲的实验:
(1)小平将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小平将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______。
(3)当小卡片平衡时,小平将小卡片剪成两半,会发现______,这是为了验证只有作用在______的两个力才能平衡。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小平的实验优于小明的实验。其主要原因是______。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
23. 在探究光的折射规律实验中,某小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据。
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向______(填“改变”或“不变”);
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而______(填“增大”或“减小);分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角______(填“可能”或“不可能”)达到90°;
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时,折射角等于______;
(4)根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更______(填“大”或“小”)。
24. 小明想探究凸透镜成像规律,他选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏中央呈现出清晰的像,则该像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(2)在光屏上得到清晰的像后,小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像,可保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏______(选填“远离"或“靠近”)凸透镜移动到适当位置;
(3)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时最合理的调整是______。
A.只需将凸透镜向下移动一些
B.只需将光屏向上移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
D.以上方法都可以
25. 小贾同学利用器材制作了一个测量液体密度的仪器—密度秤。制作的步骤如下:
a、选取一个圆柱形的薄壁塑料桶,用细绳将其悬挂在弹簧测力计下,此时示数如图甲所示;
b、向桶中缓慢注水,当弹簧测力示数为2N时停止注水(2N刻度处为该密度秤的定位点),测出此时水面a位置到桶底距离h0=6cm(如图乙所示);
c、将桶中水全部倒出,向桶中缓慢注入待测液体,直至弹簧测力计示数仍为2N,测出此时液面b位置(图中未画出)到桶庭距离h=7.5cm;
(1)甲图中的弹簧测力计读数为______N;
(2)该塑料桶的底面积为______cm2;
(3)待测液体的密度ρ=______kg/m3;
(4)该同学重复上述步骤c,又用此密度秤对多种待测液体进行测量,得到多组ρ、h的数据,则根据数据画出的图象可能为______;
A.
B.
C.
D.
(5)另一同学对塑料桶进行了改造,在塑料桶壁上对应位置标上密度值,则a处应______g/cm3,盐水对应的密度值应在a的______(填“上”或“下”)方;
(6)若上述制作步骤中,将定位点调整为4N刻度处,则该密度秤的测量范围将______。
26. 学习了“电阻的测量”后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图甲所示的电路,M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0.6A,电源电压为6V。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端。
(2)将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表满偏(示数为0.6A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω,此后保持滑片P的位置不变。
(3)在M、N之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为_________A,接入电阻的阻值为________Ω。
(4)综上可知,若通过电流表的电流为I,M、N之间接入电阻的阻值表达式为R=_________(用题目给定量、计算已得量表示,不标注单位)。依据R与I的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
四、解答题
27. 我校物理兴趣小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示,迎风板与一压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力的变化而变化,压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。 已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=1.0Ω。
(1)若在电路中接入一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图中适当位置画出电压表。
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率;
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力。
(4)若把电压表改成风力表,它的刻度是否均匀?请说明理由。
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厦门大学附属科技中学2024级新高一入学适应性训练
物理学科
考试时间:90分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 在物理学中,若某物理量只有大小没有方向,则称为标量,如物体的质量:若某物理量既有大小又有方向,则称为矢量.下列物理量属于矢量的是( )
A. 水的密度 B. 直尺长度 C. 汽车通过路程 D. 运动员对铅球的推力
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的密度只有大小没有方向,是标量,故A错误.
B. 直尺长度只有大小没有方向,是标量,故B错误.
C. 汽车通过路程只有大小没有方向,是标量,故C错误.
D. 运动员对铅球的推力既有大小又有方向,是矢量,故D正确.
2. 被誉为“新世界七大奇迹的港珠澳大桥(如图)由”水上桥面”和“海底隧道”两部分组成其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料.下列说法正确的是( )
A. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
B. 通过海底隧道最需要34.2min
C. 水中的桥墩不受海水的浮力
D. 光在装饰材料上发生镜面反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车行驶时,汽车和灯杆之间距离发生变化,所以以灯杆为参照物,汽车是运动的,故A错误.
B.汽车通过的时间为:,故B错误.
C.桥墩下面没有水,水不会对桥墩产生向上的压力,不会产生浮力,故C正确.
D. 隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料,说明人看到隧道壁不会刺眼,所以隧道壁发生漫反射,故D错误.
3. 下列四幅图中的设备,与动圈式话筒工作原理相同的是( )
A. 电铃 B. 电动平衡车
C. 电磁起重机 D. 手摇发电机
【答案】D
【解析】
【详解】动圈式话筒工作原理是电磁感应。
AC.电铃和电磁起重机是根据电流的磁效应制成的,故AC不符合题意;
B.电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作,故B不符合题意;
D.手摇发电机是利用电磁感应原理制成的,故D符合题意。
故选D。
4. 2022年2月4日,第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目,下列研究的问题中可把运动员视为质点的是( )
A. 研究U型池技巧运动员的空中转体 B. 研究花样滑冰运动员的艺术表现
C. 研究短道速滑运动员的入弯道技术 D. 研究雪橇运动员的运动快慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究U型池技巧运动员的空中转体,运动员的大小、形状不能忽略不计,运动员不能看成质点,A错误;
B.研究花样滑冰运动员的艺术表现,运动员的大小、形状不能忽略不计,运动员不能看成质点,B错误;
C.研究短道速滑运动员的入弯道技术,运动员的大小、形状不能忽略不计,运动员不能看成质点,C错误;
D.研究雪橇运动员的运动快慢,运动员的大小、形状可以忽略不计,运动员可以看成质点,D正确。
故选D。
5. 下列所示的四个现象中,属于光的折射的是( )
A. ①② B. ①③ C. ①②④ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①海市蜃楼是由于空气密度不均匀,产生的折射现象;②日环食是光沿直线传播形成的现象;③水中的筷子上折,是光的折射形成的;④鸟的倒影是由于光的反射形成的虚像,所以属于光的折射形成的是①③。
故选B。
6. 中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A. 茶水沸腾时,吸收热量,温度升高
B. 茶水升温是通过做功的方式改变内能
C. 壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D. 茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.茶水沸腾时,吸收热量,温度不变。故A错误;
B.茶水升温是通过热传递的方式改变内能。故B错误;
C.壶嘴冒出的”白气”是水蒸气液化形成的现象。故C错误;
D.茶香扑鼻,表明茶香分子能运动到鼻子处被闻到,在不停地做无规则运动。故D正确。
故选D。
7. 如图所示的四种情景中,属于重力势能转化为动能的是( )
A. (a)图运动员把弯弓拉开将箭射出 B. (b)图跳伞运动员匀速下落
C. (c)图跳水运动员从空中下落 D. (d)图运动员骑自行车冲向坡顶
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员把弯弓拉开将箭射出,是弹性势能转化为动能的过程,故A错误.
B.跳伞运动员匀速下落,质量不变,速度不变,动能不变,高度变小,重力势能减小,所以重力势能转化为其他形式的能,故B错误.
C.跳水运动员从空中下落,质量不变,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小,此过程中,重力势能转化为动能,故C正确.
D.运动员骑自行车冲向坡顶,运动员和自行车的质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,此过程中,动能转化为重力势能,故D错误.
8. 一个弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度向左垂直撞到墙上,碰撞后小球以大小为3m/s速度向右运动.则碰撞前后小球速度变化量△v的大小和方向分别为( )
A. 2m/s,向左 B. 2m/s,向右 C. 8m/s,向左 D. 8m/s,向右
【答案】D
【解析】
【详解】规定向左作为正方向,则v0=5m/s,v=-3m/s;故速度变化量为△v=v-v0=-3-5m/s=-8m/s,负号说明与规定方向相反,故速度变化量方向向右,故选D.
【点睛】本题主要考查了速度与速度变化量间的关系,关键是明确正方向,正负号表示方向;变化量是末态量减去初态量.
9. 用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏如图所示,当两木筏静止在水面上,则下列分析错误的是( )
A. 木筏浸入水中的深度不同
B. 木筏所受浮力相等
C. 木筏底部所受水的压力不等
D. 木筏底部所受水的压强不等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于甲乙两木筏均静止在水面上,但乙木筏底面积较小,故乙木筏浸入水中的深度较深,故A正确,不符合题意;
B.由于甲乙两木筏重力相等,且均静止在水面上,故有浮力等于重力,故B正确,不符合题意;
C.由于甲乙两木筏均漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则水对两木筏下表面向上的压力等于浮力,即均等于木筏受到的重力,故C错误,符合题意;
D.由上面的分析,可知两木筏浸在水中的深度不同,故两木筏下底面所受水的压强不等,乙木筏底部所受水的压强要大,故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 甲、乙两物体沿平直路面做匀变速直线运动,甲的加速度,乙的加速度,则有关甲、乙物体运动的说法正确的是( )
A. 甲一定做匀加速运动,乙一定做匀减速运动
B. 甲的加速度大,相同时间里速度变化量大小一定大
C. 甲乙运动方向一定相反
D. 末,甲的瞬时速度一定比乙大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.若加速度方向和速度方向同向,则做加速运动,若加速度方向和速度方向相反,则做减速运动,题中没有给甲乙的初速度方向,所以甲乙可以做加速运动,也可以做减速运动,故AC错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,符号表示方向,根据
甲的加速度大小更大,则相等时间内速度变化量大小较大,故B正确;
D.根据
不知道甲乙初速度大小和方向,所以无法比较甲乙末的速度大小,故D错误。
故选B。
11. 小明按图甲所示电路图做实验,闭合开关,两表读数如图乙所示,L突然烧断,烧断后两表示数如图丙所示,定值电阻两端电压为U、流经定值电阻的电流为I,与L烧断前相比,烧断后( )
A. U不变,I不变 B. U变大、I变大
C. U不变,I变小 D. U变大,I变小
【答案】B
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻和灯泡L并联,电压表测量并联电路两端的电压(也是测电阻的电压),电流表测量干路中的电流,当L突然烧断后,电压表测电阻的电压,电流表测通过它的电流;由图乙和图丙可知,电压表量程为,分度值为、原来电压表示数,即原来定值电阻两端电压为;灯泡烧断后电压表示数为,即此时定值电阻两端电压也为,所以定值电阻两端的电压变大,定值电阻的阻值不变,其电压变大,由可知流经定值电阻的电流Ⅰ也变大,故B正确,ACD错误.
12. 如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,电源电压不变,R为定值电阻,R1为滑动变阻器.T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连,S闭合后,当风速增大时,下列说法中正确的是( )
A. 活塞向下运动,风速表的示数变小
B. 活塞向上运动,风速表的示数变大
C. 活塞向上运动,滑动变阻器R1两端的电压变大
D. 活塞静止不动、风速表的示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】当风速变大时,活塞上方气压变小,活塞向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,定值电阻两端电压变大,电压表(风速表)示数变大,由于电源的电压不变,所以滑动变阻器两端的电压变小,故B正确,ACD错误.
13. 如图,车轮半径为0.6m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为( )
A. 1.2m B. 1.8m C. 2.2m D. 1.6m
【答案】C
【解析】
【详解】气门芯从最高点第一次到达最低点过程中水平位移为
竖直方向位移为
故位移大小约为
故选C。
14. 如图所示,一条形磁铁静止在水平桌面上,左侧为S极,通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上。开关闭合后,滑片P向上滑动的过程中,条形磁铁始终保持静止。则条形磁铁受到的摩擦力( )
A. 摩擦力减小,方向水平向左
B. 摩擦力减小,方向水平向右
C. 摩擦力增大,方向水平向左
D. 摩擦力增大,方向水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则可知,通电螺线管中心轴线的磁场方向向左,即通电螺线管的右端是S极,所以条形磁铁受到向右的斥力,则受到的摩擦力水平向左;滑片P向上滑动的过程中,电阻增大,通过线圈的电流减小,通电螺线管的磁场减弱,所以通电螺线管对条形磁铁的斥力减小,则条形磁铁受到的摩擦力减小。
故选A。
15. 2023年京津冀“京张体育文化旅游带”自行车系列挑战赛(阳原站)开赛。假设在某段时间内自行车做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为,x与t单位是m和s,则该自行车( )
A. 第1s内的位移是9m B. 前2s内的平均速度是34m/s
C. 初速度为18m/s D. 加速度为8m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据位移x与时间t的关系式
可知,第1s内的位移是
选项A错误;
B.前2s内的位移是
前2s内的平均速度是
选项B错误;
CD.根据位移x与时间t的关系式
可知初速度为9m/s,加速度为8m/s2,选项C错误,D正确。
故选D。
16. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、段是斜率大小为重力加速度的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A. “笛音雷”在时刻上升至最高点
B. 时间内“笛音雷”做自由落体运动
C. 时间内“笛音雷”的平均速度为
D. 时间内“笛音雷”的加速度向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,时间内“笛音雷”的速度一直为正值,表明其速度方向始终向上,可知,“笛音雷”在时刻并没有上升至最高点,上升至最高点应该在时刻之后,故A错误;
B.时间内“笛音雷”速度方向向上,图像斜率为一恒定的负值,表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动,其加速度就是重力加速度,故B错误;
C.将、用直线连起来,该直线代表匀加速直线运动,其平均速度为,而线段与横轴所围的面积大于曲线与横轴所围的面积,该面积表示位移,根据可知,直线代表的匀加速直线运动的平均速度大于曲线代表的变加速直线运动的平均速度,即时间内“笛音雷”的平均速度小于,故C错误;
D.根据上述,时间内“笛音雷”做竖直上抛运动,加速度方向竖直向下,故D正确。
故选D。
二、多选题
17. 数学概念斜率经常在物理当中出现.斜率,表示一条直线相对于横轴的倾斜程度,对于一次函数y=kx+b(斜截式),k即该函数图像(直线)的斜率,在物理图象中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的斜率和面积也具有特定的物理意义,对图中的两个图象所包含的信息的理解,错误的是( )
A. 图a中的斜率越大,表示物质的密度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C. 图b中水平直线表示物体处于静止状态
D. 图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图中纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积,则图象的斜率表示物质的密度,斜率越大,表示物质的密度越大,故A正确.
B.图中阴影部分面积是物体的质量与物体体积乘积的一半,密度是质量与体积的比值,因此图中阴影部分面积不表示该物质的密度大小,故B错误
C.图是图象,图象是一条平行于时间轴的直线,表示物体做匀速直线运动,故C正错误.
D.图中阴影部分的面积等于物体速度与时间的乘积,即,是匀速直线运动的路程,故D正确.
18. 某物体从地面上某一点出发沿直线运动,其s-t图象如图所示.对物体的运动情况进行分析,得出结论正确的是( )
A. 物体在6s内运动的路程为15m
B. 以地面为参照物,物体在2~4s内静止
C. 物体在前2s内和后2s内的速度相等
D. 物体在6s内的平均速度为2.5m/ s
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图象可知,时,物体的路程为0,时,物体的路程为,所以物体在内运动的路程为,故A正确.
B. 由图象可知,物体在2~4s内,物体的运动的路程为零,其速度为零,以地面为参照物,物体在2~4s内静止,故B正确.
C. 由图象可知,物体在前的路程为,后内的路程为,在相等的时间内通过的路程不相等,所以速度也不相等,故C错误.
D.物体在内的平均速度为,故D正确.
19. 如图,m=70kg的消防员沿着绳索匀速下滑时感到手心发烫,下列说法正确的是(g=10N/g)( )
A. 消防员受到绳索的拉力、摩擦力和重力
B. 消防员受到的摩擦力大小等于700N
C. 导致手心内能改变的方式是热传递
D. 消防员机械能减少、系统内能增加
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 消防员受到绳索的摩擦力和重力的作用,故A错误.
B. 消防员受到绳索的摩擦力和重力的作用,又因为消防员是匀速下滑,所以摩擦力和重力是一对平衡力,即防员受到的摩擦力大小等于消防员受到的重力700N,故B正确.
C. 导致手心内能改变的方式是消防员的机械能转化而来,不是热传递,故C错误.
D.在下滑过程中,手克服摩擦力做功,消防员的机械能减少,转化为内能,故D正确.
20. 如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为P=3×103W,当它把质量为m=1000kg的重物匀速提起h=24m时,用时t=100s.(g=10N/kg)(不计摩擦和起重机自重)下列说法中正确的是( )
A. 在这段时间内起重机提起重物做功是24000J
B. 在这段时间内起重机提起重物做功的功率是2400W
C. 在这段时间内起重机机械效率是80%
D. 若起重机AB长为L1=20m,吊起重物时B端的配重质量为M=4t,为使起重机不翻倒,则OB长L2为4m
【答案】BCD
【解析】
【详解】在这段时间内起重机提起重物做的功为
,
故A错误.
B.由功率的定义可得,在这段时间内起重机提起重物做功的功率是
,
故B正确.
C. 这段时间内起重机提起重物的总功率为,所以在这段时间内起重机机械效率是
,
故C正确.
D.由力矩的平衡条件可得
,
解得,故D正确.
21. 某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯.如图所示,小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止.下列说法正确的是( )
A. 两种上楼方式,人克服重力做功相等
B. 乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据重力做功表达式
可知两种上楼方式,人克服重力做功相等,故A正确;
B.乘甲电梯过程中,人与电梯一起匀速运动,人受到重力以及竖直向上的支持力二力平衡,不受到摩擦力作用,故B错误;
CD.乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力竖直方向向上与位移方向夹锐角,做正功;乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力与位移方向垂直,做功为零,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】本题考查做功以及受力分析的过程。
三、实验题
22. 为了探究二力平衡的条件,小平同学设计了如图甲的实验:
(1)小平将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小平将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______。
(3)当小卡片平衡时,小平将小卡片剪成两半,会发现______,这是为了验证只有作用在______的两个力才能平衡。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小平的实验优于小明的实验。其主要原因是______。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
【答案】 ①. 相反 ②. 钩码数量 ③. 不能 ④. 同一直线二力平衡 ⑤. 两半卡片各自运动 ⑥. 同一物体上 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(2)[3][4]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(3)[5][6]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才平衡,将小卡片一分为二,使这两个力不再共物,物体就不能静止,各自向相反的方向运动;
(4)[7]小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡)。
23. 在探究光的折射规律实验中,某小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据。
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向______(填“改变”或“不变”);
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而______(填“增大”或“减小);分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角______(填“可能”或“不可能”)达到90°;
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时,折射角等于______;
(4)根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更______(填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 不可能 ④. 45° ⑤. 大
【解析】
【详解】(1)[1] 当空气中的入射角i为0°时,水中的折射角r和玻璃中的折射角都为0°,故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时,传播方向不变。
(2)[2] 由表格中的数据可知:当空气中的入射角i逐渐增大时,折射角也随之增大。
[3] 当空气中的入射角i逐渐增大时,折射角也随之增大;但折射角始终小于入射角,故光从空气射入其它介质时,折射角不可能达到90°。
(3)[4] 光的折射中,光路是可逆的,由表格可知,当光线以32°入射角从水中射向空气时,则折射角是45°。
(4)[5] 由表格可知,入射角相同时,光射入玻璃的折射角为24°,光射入水中时折射角为32°,玻璃对光的偏折能力更强。所以两个外形完全一样的“水凸透镜”和玻璃凸透镜,玻璃凸透镜的焦距应更短,“水凸透镜”的焦距更大。
24. 小明想探究凸透镜成像规律,他选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,光屏中央呈现出清晰的像,则该像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(2)在光屏上得到清晰的像后,小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像,可保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏______(选填“远离"或“靠近”)凸透镜移动到适当位置;
(3)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时最合理的调整是______。
A.只需将凸透镜向下移动一些
B.只需将光屏向上移动一些
C.将凸透镜和光屏都向下移动一些
D.以上方法都可以
【答案】 ①. 放大 ②. 投影仪 ③. 远离 ④. C
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知,此时物距小于像距,则所成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪
(2)[3]近视眼镜是凹透镜,在凸透镜的前方放一个凹透镜,使原来会聚的光线错后会聚,所以光屏向后移动,远离凸透镜
(3)[4]为了使像仍能成在光屏中央,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上,蜡烛燃烧中不断缩短,相当于物体向下移动,而过光心的光线传播方向不变,易知像向上移动,故为使像仍能成在光屏中央,最合理的调整是将蜡烛升高,或者凸透镜和光屏都向下移动一些
故选C
25. 小贾同学利用器材制作了一个测量液体密度的仪器—密度秤。制作的步骤如下:
a、选取一个圆柱形的薄壁塑料桶,用细绳将其悬挂在弹簧测力计下,此时示数如图甲所示;
b、向桶中缓慢注水,当弹簧测力示数为2N时停止注水(2N刻度处为该密度秤的定位点),测出此时水面a位置到桶底距离h0=6cm(如图乙所示);
c、将桶中水全部倒出,向桶中缓慢注入待测液体,直至弹簧测力计示数仍为2N,测出此时液面b位置(图中未画出)到桶庭距离h=7.5cm;
(1)甲图中的弹簧测力计读数为______N;
(2)该塑料桶的底面积为______cm2;
(3)待测液体的密度ρ=______kg/m3;
(4)该同学重复上述步骤c,又用此密度秤对多种待测液体进行测量,得到多组ρ、h的数据,则根据数据画出的图象可能为______;
A.
B.
C.
D.
(5)另一同学对塑料桶进行了改造,在塑料桶壁上对应位置标上密度值,则a处应______g/cm3,盐水对应的密度值应在a的______(填“上”或“下”)方;
(6)若上述制作步骤中,将定位点调整为4N刻度处,则该密度秤的测量范围将______。
【答案】 ①. 0.8 ②. 20 ③. 0.8×103 ④. D ⑤. 1 ⑥. 下 ⑦. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,塑料桶的重力是0.8N;
(2)[2]塑料桶和水的重力是2N,所以塑料桶内水的重力是
G水=2N-0.8N=1.2N
水的质量
水的体积
塑料桶是薄壁的,所以塑料桶的底面积
(3)[3]塑料桶内装不同液体,但是液体的重力相等,质量相等,
m水=m液
ρ水V水=ρ液V液
ρ水Sh水=ρ液Sh液
ρ水h水=ρ液h液
1.0×103kg/m3×0.06m=ρ液×0.75m
解得
ρ液=0.8×103kg/m3
(4)[4]由ρ水h水=ρ液h液,所以液体密度跟液体深度成正反比,选项D是反比函数图象,故选D。
(5)[5]a处是塑料桶内装水到底的刻度,所以对应是水的密度,故密度值是1.0g/cm3;
[6]在装入的液体质量相同时,密度越大的液体体积越小,液面高度越小,所以盐水的密度值在a点下方;
(6)[7]如果塑料桶内装入的液体重力越大,液体在塑料桶中越满,液体密度越小时,体积越大,就不能装下,导致密度小的液体能测量的就越少,测量范围越小。
26. 学习了“电阻的测量”后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图甲所示的电路,M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0.6A,电源电压为6V。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端。
(2)将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表满偏(示数为0.6A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω,此后保持滑片P的位置不变。
(3)在M、N之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为_________A,接入电阻的阻值为________Ω。
(4)综上可知,若通过电流表的电流为I,M、N之间接入电阻的阻值表达式为R=_________(用题目给定量、计算已得量表示,不标注单位)。依据R与I的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】 ①. B ②. 10 ③. 0.10 ④. 50 ⑤. ⑥. 不均匀
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处,由图甲可知,滑片P应置于B端。
(2)[2]电源电压6V,将M、N直接用导线相连,电流表示数0.6A,根据欧姆定律可得,此时滑动变阻器阻值
(3)[3][4]如乙图,电流表接小量程0~0.6A,分度值是0.02A,此时电流表读数0.10A。在M、N之间接入一个电阻,此时滑动变阻器和这个电阻串联,电流表测电路电流,此时
又因为
根据欧姆定律可得
(4)[5][6]若通过电流表的电流为I,则此时电路总电阻
则电阻阻值
因为电流表指针的偏转角度与电流成正比,将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,则电流I与测量电阻R成反比,也就是指针偏转角度大小与所测电阻成反比,所以仪表盘上的刻度是不均匀的。
四、解答题
27. 我校物理兴趣小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示,迎风板与一压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力的变化而变化,压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。 已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=1.0Ω。
(1)若在电路中接入一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图中适当位置画出电压表。
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率;
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力。
(4)若把电压表改成风力表,它的刻度是否均匀?请说明理由。
【答案】(1);(2)1V,1W;(3)720N;(4)不均匀;见解析所示
【解析】
【分析】
【详解】(1)电压表与定值电阻R并联,如图所示
(2)无风时,定值电阻R与金属杆串联,此时金属杆接入电路中的电阻Rx为3.5Ω,则电流为
电压表示数为定值电阻两端电压
UR=IR=1×1V=1V
定值电阻功率为
PR=I2R=12×1W=1W
(3) 当电压表示数为3V时,此时是该装置所能测量的最大风力,则压敏电阻两端的电压
电路电流为
压敏电阻阻值为
分析图像可知最大风力为720N。
(4)不均匀,由串联分压可得电压表示数为
不成正比例,则刻度不均匀。
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