精品解析:2025年山东省青岛市学而思自主招生物理模拟试题
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内容正文:
2025年 XES 青岛自招模拟考物理试题
(考试时间:90分钟 满分:120分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共32小题。第Ⅰ卷为选择题,共19小题,43分;第Ⅱ卷为非选择题和附加题,共13小题,77分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共43分)
一、单项选择题(满分 28 分,共14 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. 在第十九届亚洲运动会的田径赛场上,为铁饼运动员运输铁饼的足式机器人引人注目,这也是全球赛事上第一次使用足式机器人。如图所示为机器人背着铁饼在赛场上奔跑的情境,下列说法中正确的是( )
A. 以机器人为参照物,铁饼是运动的
B. 以地面为参照物,机器人是静止的
C. 以机器人为参照物,铁饼是静止的
D. 以地面为参照物,铁饼是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A.以机器人为参照物,铁饼的位置没有改变,是静止的,故A错误;
B.以地面为参照物,机器人的位置改变了,是运动的,故B错误;
C.以机器人为参照物,铁饼的位置不变,是静止的,故C正确;
D.以地面为参照物,铁饼的位置改变,是运动的,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A. 语音助手发出的声音不是振动产生的
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故A错误;
B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误;
C.不同发声体发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故C正确;
D.根据用户语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
3. 宏观的热现象如果用微观的分子运动理论去分析,常常会得到全新的认识.以下说法不正确的是( )
A. 水的汽化速度与温度有关,温度越高水分子运动越快,“外逃”到空气中的速度就越快
B. 冰直接变成水蒸气属于升华现象,冰块内部的水分子并未停止运动,一段时间后,冰中的水分子“悄悄外逃”到空气中了
C. 气体能够被压缩说明分子间存在间隙
D. 固体或液体物质不会自动缩小体积说明组成它们的分子间不存在引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子无规则运动的速度与温度有关,水的汽化速度与温度有关,温度越高水分子运动越快,“外逃”到空气中的速度就越快,选项A正确;
B.冰直接变成水蒸气属于升华现象,由于分子永不停息的做无规则运动,冰块内部的水分子并未停止运动,一段时间后,冰中的水分子“悄悄外逃”到空气中了,选项B正确;
C.气体能够被压缩说明分子间存在间隙,选项C正确;
D.分子之间有相互作用的引力和斥力,固体或液体物质不会自动缩小体积说明组成它们的分了间的斥力大于引力,选项D错误.
4. 如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,将玻璃管缓慢上提,但下端始终不露出液面,下列说法正确的是( )
A. 水银柱长度保持不变
B. 管内水银面逐渐下降,最终与管外液面相平
C. 管内水银面逐渐上升
D. 管内水银面稍微下降一些
【答案】A
【解析】
【详解】利用托里拆利实验装置测量大气压强时,玻璃管内的水银柱稳定后,玻璃管上部是真空,水银柱不再下降,那是因为大气压强支持着这个水银柱,把玻璃管向上提一段距离(玻璃管口没有离开水银面),玻璃管内没有混进空气,玻璃管上部仍然是真空,大气压强也没有改变,所以大气压支持的水银柱的压强也不会变化,根据p=ρgh,所以水银柱的高度保持不变,即水银柱长度保持不变。
故选A。
5. 小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛a的像更清晰
B. 使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C. 将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D. 将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.用玻璃板代替平面镜,目的是为了确定像的位置,故A错误;
B.在平面镜成像实验中为了比较物与像的大小,选用两支完全相同的蜡烛完成实验,故B正确;
C.平面镜成的像是虚像,光屏承接不到,故C错误;
D.平面镜成的像与物关于平面镜对称,所以当蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像不变,故D错误。
故选B。
6. 如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 0至6 s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B. 6 s至15 s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4 m
C. 0至18 s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D. 15 s至18 s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图象知0﹣6s时间内,小王沿杆加速向上运动,故A错误;
B.由图象知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是
s=vt=0.6m/s×9s=5.4m
故B正确;
C.0至18s时间内,小王沿杆竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故C错误;
D.由图象知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误;
故应选B。
7. 2024年2月,世界乒乓球团体锦标赛中,中国队表现出色,包揽男团女团金牌。如图是中国队员比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球离开球拍后还能继续运动是由于其受到惯性的作用
B. 乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,运动员对乒乓球做了功
C. 用力将球击出时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
D. 被击出后斜向上运动的乒乓球到达最高点时,若其所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.球离开球拍后还能继续运动,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.做功的两个必要因素是:对物体有力的作用和物体在力的方向上移动一段距离;乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,没有受到球拍对乒乓球力的作用,所以运动员对球没有做功,故B错误;
C.用力将球击出时,球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D.被击出后斜向上运动的乒乓球到达最高点时仍具有水平方向的速度,若它所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
8. 如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A. 云层带负电是由于失去了大量正电荷 B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C. 放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D. 放电时电流方向是从避雷针流向云层
【答案】D
【解析】
【详解】AB.云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的,在摩擦的过程中云层得到电子而带负电,摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,故AB错误;
CD.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。放电时,负电荷从云层流向避雷针,电流方向是从避雷针流向云层,故C错误,D正确。
故选D。
9. 关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D. 磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误,符合题意;
B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确,不符合题意;
C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,故C正确,不符合题意;
D、磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
11. 我国现有两艘常规动力航母,国产核动力航母也指日可待。关于核动力航母,下列说法正确的是( )
A. 核动力航母核反应堆中发生聚变反应,是可控的
B. 核动力航母使用的核能是一次能源
C. 核动力航母与北斗卫星之间的导航信息是用光导纤维传输的
D. 核动力航母产生的核废料对环境无污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能,是可控的,故A错误;
B.核能是可以从自然界直接获取的能源,属于一次能源,故B正确;
C.无线电通信的载体是电磁波,航母与北斗卫星之间通过电磁波来传输信息的,故C错误;
D.核废料是对环境污染很严重的,故D错误。
故选B。
12. 如图是小轩家的部分电路.下列说法正确的是( )
A. 若熔断器熔丝断了,可以用铜丝代替
B. 若导线cd间断路,仍然可以安全使用三线插座
C. 若闭合开关S,灯泡L不发光.用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D. 若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
【答案】D
【解析】
【详解】A.熔断器熔丝断了,应在排除故障后换用同规格的熔丝,绝不能用铜丝代替,因为铜丝在电流过大时不会熔断,不能起到保险作用,故A错误;
B.若cd间断路,则插座接地线断,用电器的金属外壳不能接地,在用电器漏电时会造成触电事故,所以不能再安全使用三线插座,故B错误;
C.e点与零线直接相连,闭合开关S,灯泡L不发光.用用测电笔检测e点,氖管不发光,可能是灯丝断了,也可能是熔丝断了,或者火线断了,所以不能说明灯丝一定断了,故C错误;
D.若ab间断路,即部分零线断路,但灯泡的两端依然可以连接到火线和零线形成回路,所以灯泡可以正常发光,故D正确.
13. 物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到平衡力作用,推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,两次压力相同,接触面粗糙程度相同,故两次水平推力大小相等,即F1∶F2=1∶1,由甲乙两图可得v1=3m/s,v2=5m/s;根据
可得
故选D。
14. 如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块A放入水中静止时,有的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示。若m1∶m2=5∶1,则下列说法中错误的是( )
A. 木块A的质量mA与m1之比为3∶1
B. 在丁图中,液体的密度为0.75×103kg/m3
C. 木块A的密度为0.6×103kg/m3
D. 在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1∶5
【答案】B
【解析】
【分析】因为木块A在水中漂浮,所以可利用漂浮条件,结合阿基米德原理推导木块A的密度。因为容器是圆柱形容器,水对容器底部压强的变化由压力变化引起,而压力变化等于木块或木块加物块的重力,所以可通过压强变化量求出对应重力的关系,进而得到质量关系。因为丙图和丁图中木块A露出液面的体积相同,所以排开液体的体积相同,可结合漂浮条件和阿基米德原理,求出液体的密度。
【详解】A.甲→乙,压强增加,容器底压力增加量等于木块的重力
即
甲→丙,压强增加,总压力增加量等于,则
则
因此,故A正确,不符合题意;
C.乙图中,木块漂浮,体积露出水面,排开水的体积
由得
化简得,故C正确,不符合题意;
D.丙图中,总浮力等于总重力
代入
且由
得
因此
露出体积
露出体积与体积比为,故D正确,不符合题意;
B.丁图中,露出体积和丙图相同,因此排开液体体积也为。已知
得
总重力
由漂浮条件
代入
化简得
解得,故B错误,符合题意。
故选B。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有多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)
15. 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红中的残阳铺水中是利用光的折射原理成像
B. 花气袭人知昼暖,鹊声穿树喜新晴中花气袭人原因是花香分子的无规则运动
C. 林表明霁色,城中增暮寒中的城中增暮寒是因为雪熔化过程中要吸收热量
D. 无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来中的落木萧萧下是重力势能转化为动能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.半江瑟瑟半江红中的残阳铺水中是利用光的反射形成的,因此属于平面镜成像现象,故A错误;
B.“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子无规则运动越剧烈,故B正确;
C.因为雪熔化过程中要吸收热量,所以城中傍晚更加寒冷,故C正确;
D.落木萧萧下是重力势能转化为动能,故D正确。
故选BCD。
16. 如图所示,某同学找来一根橡皮筋做模拟“蹦极”小实验,他将橡皮筋一端系上一质量为m的小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋自然下垂时小球所在的位置。将小球从A点静止释放,C点是小球到达的最低点。在小球从A点到C点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 在B点时,小球动能最大
B. 在B点时,小球只受重力
C. 从B点到C点,小球的动能先增大后减小
D. 从B点到C点,橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.小球从A下落到B点的过程中,在重力的作用下,小球的速度越来越大;过了B点向下运动的过程中,橡皮筋开始伸长,弹力小于重力,小球继续向下做加速运动,故A错误;
B.由于在B位置时,橡皮筋处于自然下垂,不伸长,所在B位置时,小球只受重力,故B正确;
C.当小球到达B点和C点之间某一位置时,小球的重力与橡皮筋的弹力相同时,小球的速度最大,动能最大,所以小球此位置时的动能是最大的,由此位置继续向下运动到C位置的过程中,弹力大于重力,小球做减速运动,直至到C点速度为0,所以在从B点到C点的过程中,小球的动能先增大后减小,故C正确;
D.从B点到C点,小球的功能、重力势能转化为橡皮筋的弹性势能,所以橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能和动能的减少量,故D错误。
故选BC。
17. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A. 0s~1s内,地面对物体的支持力是10N B. 1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C. 2s~3s 内,拉力F的功率是300W D. 2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.3%
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在0~1s内,拉力F为30N。由图甲知连在动滑轮上绳子的段数,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则有
可得
故A错误;
B.在1~2s内,拉力F1为50N,重物上升高度,拉力F1的作用点下降的距离
拉力做的功为
故B正确;
C.由图丙可知在2~3s内,重物做匀速直线运动,v2=2.50m/s,拉力F2=40N,则拉力F2的作用点下降的速度
拉力做功功率(总功率)
故C正确;
D.2s~3s内,滑轮组的机械效率
故D正确。
故选BCD。
18. 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A. 圆柱体所受浮力为 B. 圆柱体所受浮力为
C. 容器底所受液体压强可能为 D. 容器底所受液体压强可能为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由密度公式可得,容器内液体的体积
圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度
圆柱体受到的浮力
故A不符合题意,B符合题意;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,此时容器底所受液体压强为
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
19. 如图所示,电源电压保持不变下列说法正确的是( )
A. 断开开关S1、S2,向右调节滑片P,V1示数变大,V2示数变小,A1示数变小
B. 断开关S1、S2,向右调节滑片P,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量比值的绝对值的关系为<
C. 闭合开关S1、S2,向右调节滑片P,A1、A2示数均变小,且变化量相等
D. 保持滑片P位置不变,开关S1断开,S2由断开到闭合,A1、A2示数增大,V2示数不变
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.(1)断开开关S1、S2时,等效电路图如图1所示:
①当向右调节滑片P时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A1的示数变小。由可知,R2、R3两端的电压变小,两者之和变小,即电压表V2的示数变小。因串联电路中总电压等于各分电压之和,即电压表V1的示数等于电源的电压减去R3两端的电压,所以,R1与R2两端的电压之和变大,即电压表V1的示数变大,故A正确;
B.②设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、,则两电压表的示数变化量分别为
则,,即,故B正确;
C.闭合开关S1、S2时,等效电路图如图2所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2、R3支路的电流不变,向右调节滑片P时,R1接入电路中的电阻变大,由可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,R1和R2支路电流之和变小,即A1、A2示数均变小,由两电流表示数的变化量均为通过R1支路电流的变化量可知,两电流表示数的变化量相等,故C正确;
D.保持滑片 P 位置不变,开关 S1 保持断开,当S2断开时如上面图1所示;当S2闭合时,R2、R3、电压表V2均被断路,电路为R1的简单电路,电流表A1、A2均测电路中的电流,等效电路图如图3所示:
因S2断开时电流表A2无示数、电压表V2有示数,S2闭合时电流表A2有示数、电压表V2无示数,所以,电流表A2示数增大,电压表V2示数减小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,所以,由可知,电路中的电流变大,即电流表A1的示数增大,故D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷(共77分)
三、填空与作图题(满分17分,共3题)
20. 酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由 __________ (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的.装置通电后,电磁铁上端为 _______ (选填“N”或“S”)极.若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应 __________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力;若提不起,则应将滑动变阻器滑片向 _______ (选填“左”或“右”)滑动.
【答案】 ①. 奥斯特 ②. N ③. 大于 ④. 左
【解析】
【详解】电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由奥斯特发现的.
装置通电后,电流由上端流入,据安培定则知,电磁铁上端为N极.
由图可知,支点O靠近左端,左边的力臂小于右边的力臂,据杠杆平衡条件,左侧电磁吸力应大于密封罩的重力;
若提不起,应增大左侧电磁吸力,因此应将滑动变阻器滑片向左滑动,减小滑动变阻器连入电路的阻值,增大电路中的电流,从而增强电磁铁的磁性.
21. 2021年4月29日,我国“天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆火星。
(1)“祝融号”火星车在火星上______(填“具有”或“没有”)惯性。匀速爬坡时,“祝融号”火星车的机械能 _______(填“增大”“减小”或“不变”)。照射在“祝融号”上的太阳光是由______(填“三”或“七”)种色光混合而成的。
(2)由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布,所以在火星上______( 填“能”或“不能”)使用指南针辨别方向。火星极地附近的干冰(固态二氧化碳)是大气中的二氧化碳______(填“液化”或“凝华”)形成的,该过程______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)小红设想分别在地球和火星上用同一滑轮组匀速提升同一重物。若在地球上绳子自由端的拉力为4.0 N,小红通过查阅资料后推算出,在火星上绳子自由端的拉力为1.5N,不计绳重与摩擦,则该滑轮组在地球上的机械效率______(填 “大于”“小于”或“等于”)在火星上的机械效率;若在火星上大气压能托起水银柱的最大高度为15 mm,则火星上的大气压为______Pa(已知水银的密度为13. 6×103kg/m3)。
【答案】 ①. 具有 ②. 增大 ③. 七 ④. 不能 ⑤. 凝华 ⑥. 放出 ⑦. 等于 ⑧. 765
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]物体的惯性只与物体的质量有关,“祝融号”火星车在火星上依然有质量,所以“祝融号”火星车在火星上具有惯性。
[2]匀速爬坡时,“祝融号”火星车的质量和速度不变,所以动能不变,高度变高,所以重力势能变大,所以“祝融号”火星车的机械能增大。
[3]自然界中的太阳光是七种色光混合而成的,所以照射在“祝融号”上的太阳光是由七种色光混合而成的。
(2)[4]指南针是依据磁场工作的,由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布,所以在火星上不能使用指南针辨别方向。
[5][6]二氧化碳常温下处于气态,变为干冰是由气态变为固态,所以火星极地附近的干冰(固态二氧化碳)是大气中的二氧化碳凝华形成的,凝华过程放出热量。
(3)[7]设提升重物的质量为m1,动滑轮的总质量为m2,重物上升的高度为h,所以该滑轮组在地球上的机械效率为
该滑轮组在火星上的机械效率为
由于物体的质量不随空间位置的变化而变化,所以该滑轮组在地球上的机械效率等于在火星上的机械效率。
[8]由题,若在地球上绳子自由端的拉力为4.0 N,小红通过查阅资料后推算出,在火星上绳子自由端的拉力为1.5N,则
在火星上大气压能托起水银柱的最大高度为15 mm,则火星上的大气压等于15 mm水银柱产生的压强,即火星上的大气压为
22. 如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:__________,若衣服重为,则此支持力最小值为__________N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。____
【答案】 ①. 同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小 ②. 4 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,晾晒架可看成一个杠杆,设衣服对晾晒架的作用力为阻力,则支撑物对晾晒架的作用力为动力,根据杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
可知,同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小,即A点受到的支持力最小。
[2]若衣服重为,根据杠杆平衡条件可得
当衣服挂在B时,阻力臂最小,所以此支持力最小值为
(2)[3]根据题意,B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下,由于力臂是支点到力的作用线的距离,因此反向延长拉力F,画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段,即为拉力F的力臂l。如图所示
四、实验探究题(满分23分,共4题)
23. 小静取一根圆柱形的饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度,他用刻度尺测出密度计的总长度为H,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为;接着将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为,如图所示:
(1)将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重目的是使吸管能 ________在液体中;
(2)利用测量的物理量和,计算待测液体的密度,请写出待测液体密度的表达式: ________;
(3)将做成的密度计放入密度为0.9g/cm3植物油中静止时,液面可能在图中_________(选填“A”或“B”)处,接着小静用刻度尺测出密度计1.0g/cm3与0.9g/cm3刻度线间的距离为0.80cm,则该密度计竖直漂浮时浸入水中的深度为_______cm;
(4)小扬也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是( )
A.换更大的容器盛放液体做实验 B.换更深的容器盛放液体做实验
C.换更细的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重
【答案】 ①. 竖直漂浮 ②. ③. A ④. 7.2 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重目的是使吸管能竖直漂浮在液体中,便于测量露出液面的高度。
(2)[2]因密度计在液体中是漂浮的,故所受的浮力等于密度计的重力,即
故
设吸管的底面积为S,则
解得
(3)[3]因为
且密度计在两液体中受到的浮力相等,由可知
故液面位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9在A处。
[4]因密度计在液体中所受的浮力等于其重力,则有
即
设密度计1.0g/cm3与0.9g/cm3刻度线间的距离为
即
故
则则该密度计竖直漂浮时浸入水中的深度为
(4)[5]为了使测量结果更准确,应使简易密度计两条刻度线之间的距离大一些,可选用更细的吸管,横截面积小,体积相同时,液面的高度变化明显。
故选C。
24. 如图是小芊同学做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)当蜡烛位于图中的B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为______cm。
(2)小芊同学把蜡烛由图中B位置往左移动10cm,屏上的像变得模糊。要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。成像原理与______(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(3)小芊把蜡烛由图B位置往右移动5cm,适当移动光屏,在光屏上得到的像是倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰的实像。小芊又把自己的近视镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏______(选填“靠近”、“远离”)凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
(4)光屏上得到蜡烛清晰的像时,小芊不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上______(选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“蜡烛的像暗了一些”)。
【答案】(1)10.0
(2) ①. 左 ②. 缩小 ③. 照相机
(3) ①. 放大 ②. 远离
(4)蜡烛的像暗了一些
【解析】
【小问1详解】
当物距等于2f时,成倒立、等大的实像,此时像距等于2f,由图知,u=v=20.0cm,则20.0cm=2f,所以f=10.0cm。
【小问2详解】
[1]由图乙知,当蜡烛由图中B位置往左移动10cm,此时的物距u=20cm+10cm=30m,u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2]因蜡烛往左移动时,物距增大,像距应减小,所以要使像变清晰,光屏应向左移动。
[3]凸透镜成倒立、缩小的实像,利用这个规律制成的光学仪器是照相机
【小问3详解】
[1]由图知,把蜡烛由图B位置往右移动5cm,此时的物u=20cm-5cm=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立、放大的实像。
[2]小芊又把自己的近视眼镜(是凹透镜),因凹透镜对光线有发散作用,会使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼放在蜡烛和凸透镜之间,清晰的像在光屏的右侧;需要使光屏远离凸透镜,才能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
【小问4详解】
不小心用手指尖触摸到凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时的像比手指尖触摸前的像要暗一些。
25. 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力,
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是________________________________。
(2)加热10min,水吸收的热量____________(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是______℃,煤油的比热容是_________J/(kg•℃)。[
(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧发出的热量是________=3.0。
【答案】 ①. 取相同质量的水和煤油 ②. 等于 ③. 98 ④. 2.1×103 ⑤. 6×105
【解析】
【详解】(1)[1]探究水和煤油的吸热能力,应选取质量相同的两种物质,所以使用天平目的是:取相同质量的水和煤油;
(2)[2]用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;
(3)[3]由图象可知,水的温度达到98,继续吸热,温度保持不变,所以水的沸点是98℃;
[4]当两种液体温度都升高到98℃时,煤油用时10min,水用时20min.即Q水=2Q煤油,
因为
Q水=c水m(t -t0),
Q煤油=c煤油m(t -t0),
所以
c水m(t -t0)=2c煤油m(t -t0),
4.2×103J/(kg•℃)m(98℃-68℃)=2c煤油m(98℃-68℃),
解得:
c煤油=2.1×103J/(kg•℃)
(4)[5]酒精完全燃烧放出的热量
Q放=qm=3.0×107J/kg×0.02kg=6×105J
26. 小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验,实验室提供的器材有:不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池(若干)和其他常用器材。
(1)图甲是小红进行实验的实物电路图,小灯泡额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小红猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路。她再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想______是错误的;又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想______是正确的。(两空均选填“①”“②”或“③”)
(3)排除故障后,小红移动滑片,使电压表的示数达到小灯泡的额定电压,此时电流表的指针如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W。
(4)小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关,保证小灯泡发光的情况下,无论如何移动滑片,电压表示数始终高于2.5V,为此必须对实验器材进行调整,下列措施可行的是:______、______。(填字母代号)
A.换最大阻值较小的滑动变阻器 B.串联定值电阻
C.减少电池个数 D.增加电池个数
【答案】 ①. ②. ② ③. ① ④. 1.14 ⑤. B ⑥. C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]采用伏安法测量灯泡的额定电功率,电压表与灯泡并联,测量灯泡的电压,电流表与灯泡串联,测量灯泡的电流。小灯泡额定电压为3.8V,故电压表的量程要选择0~15V;图中滑动变阻器滑片置于最左端,要使连入电路的阻值最大,则下端应连接右端接线柱。如图所示:
(2)[2]移动滑片小灯泡始终不发光,电流表示数为零。若小灯泡短路,则电路中仍然有电流,故猜想②是错误的。
[3]进一步观察到电压表有示数,则说明滑动变阻器没有出现断路现象,因此是小灯泡的灯丝断了。
(3)[4]从图乙中可以看出,电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为
(4)[5][6]小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关,保证小灯泡发光的情况下,无论如何移动滑片,电压表示数始终高于2.5V,为此必须对实验器材进行调整。串联电路起到分压作用,可以串联定值电阻,和灯泡一起分压。也可以减少电池个数,减小电源电压,减小电路电流。
五、计算题(满分17分,共2题)
27. 如图所示,现在用一个滑轮组来提升水中的物体A。若物体质量为120kg,体积为,物体A在水中被匀速提升时,拉力F是250N,拉力F的功率为200W。(绳重和摩擦不计,水对A的阻力忽略不计,,,求:
(1)物体在水中上升的速度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连,当物体露出水面的体积为时,滑轮组上拉绳刚好断裂,滑轮组所拉绳子能承受的最大拉力为多少?
【答案】(1)0.2m/s
(2)60% (3)340N
【解析】
【小问1详解】
由公式可知,绳子自由端移动的速度为
由图可知,滑轮组承重绳子股数n=4,则物体在水中上升的速度为
【小问2详解】
物体A在水中受到的浮力为
物体A的重力为
物体A在水中被匀速提升,处于平衡状态,受到向下的重力,向上的浮力和拉力,向下的重力等于向上的浮力与拉力之和,则滑轮组对物体A的拉力为
滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
由第二问可知,物体浸没在水中被匀速提升时,滑轮组对物体A的拉力为,绳端拉力F=250N,滑轮组承重绳子股数n=4,则动滑轮的重力为
物体A在水中被匀速提升,处于平衡状态,受到向下的重力,向上的浮力和拉力,向下的重力等于向上的浮力与拉力之和,当物体露出水面时,物体排开水的体积变小,由公式可知,物体受到的浮力变小,则滑轮组对物体的拉力变大,当物体露出水面的体积为36dm3时,滑轮组上拉绳刚好断裂,此时,物体受到的浮力为
此时滑轮组对物体的拉力为
绳端拉力为
此时,拉绳刚好断裂,故滑轮组所拉绳子能承受的最大拉力为340N。
28. 如图所示甲电路,当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线表示。求:
(1)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源的电压和定值电阻r的阻值:
(3)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率。
【答案】(1)3Ω,12Ω;(2)8V,;(3)4W
【解析】
【详解】解:(1)如图,三个电阻串联,电压表V1测R0、R两端的电压,V2测R0两端的电压,当滑动变阻器由右端向左滑动时,电路中的电流增大,定值电阻R0、r两端的电压增大,因此电压表V2的读数增大,V1的读数减小,AC为定电压表V2的变化图线,BC为定电压表V1的变化图线,则当滑片位于右端时,R两端的电压
定值电阻R0的阻值
滑动变阻器的最大阻值
(2)当R接入电路中的电阻最大时,电源的电压
当滑片位于左端时,电源的电压
联立以上两式解得定值电阻r的阻值
电源的电压
(3)定值电阻R0定值电阻r的总阻值
则变阻器消耗的电功率
当时, 变阻器消耗的电功率最大,则
答:(1)定值电阻R0的阻值为3Ω,滑动变阻器的最大阻值为12Ω;
(2)电源的电压为8V,定值电阻r的阻值1Ω;
(3)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为4W。
六、附加题(满分20分,共3题)
29. 请阅读下面的资料:
1686 年,莱布尼兹从落体定律提出“活力”的概念,并用物体的质量与速度的平方的乘积(即mv2)来量度,它等于重力与下落高度的乘积。1807年,托马斯·杨提出用“能量”这个概念来表示物体的运动能力。法国科学家彭西列于1826年提出力与力的作用距离二者的乘积可以作为能量的量度,称之为“功”,1829年,科里奥利用mv2代替mv2之后,使莱布尼兹的发现得到了准确的描述:合力所做的功等于物体动能的变化。这就是物理学中一条重要的定理-动能定理,表达式为; ,公式中W是物体所受合力对物体做的功,合力做正功时W为正,做负功时W为负,合力不做功则W=0, v0和vt分别表示物体在某个过程中对应的初速度和末速度的大小,mv2表示动能,表示末动能和初动能的差值,即动能的变化。动能定理既适用于单个物体,也运用于几个物体组成的系统,对于系统,可采用隔离的思想对系统中每个物体单独分析即可、综合以上信息,求解以下问题:
(1)如图甲所示,一质量为m2、长为L的木板B静止在光滑的水平面上,现给木板B施加一个水平向右的恒力F,求当B向右运动s1时速度v的大小。(结果用m2、s1和F表示)
(2)如图乙所示,在(1)问的基础上,B 向右运动s1时,一质量为m1的木块A从B左端以相对于地面v0的速度冲上B(不计木块体积大小,放上木块瞬间木板的速度也不受影响),当B又向右运动s2时,A恰好从B右端滑落,求此时A的速度vA和B的速度vB的大小。(已知A和B之间的摩擦力大小为 f,结果用m1、m2、s1、s2、L、F、v0和f表示)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水平面光滑,木板B所受合力为F,初速度为0,运动位移为,根据题干给出的动能定理
代入得:,整理后得到速度大小
【小问2详解】
采用隔离法分别对A、B应用动能定理求解:
① 对木块A:A从B左端滑到右端,B向右运动位移为,因此A相对于地面的位移为;A相对B向右运动,受到B给的向左的滑动摩擦力,摩擦力对A做负功,根据动能定理:整理后得到A的速度大小
② 对木板B:放上A后,B向右运动位移为,B受向右的恒力、向左的摩擦力,总功为;B的初动能就是(1)问的末动能,根据动能定理:
整理后得到B的速度大小
30. 阅读短文,回答问题
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计(电磁血流计)。其原理如图乙,使用时将血管放置于两磁极之间,金属电极A、B与血管壁接触,仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时A、B间就会有电压,电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值)的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表:
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v(m/s)
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv,k为常数,血管横截面积越小,血液流速越大,受到的阻力越大,心脏的负担就越重。
(1)利用电磁流量计___________(选填“可以”或“不可以”)测量某食用油管道中油的流量;
(2)电磁流量计上的仪表是由___________改装的(选填“电压表”“电流表”);
(3)测得某液体的流速为0.25m/s,流量为10-4m3/s,则管子的横截面积为___________m2;
(4)根据表中数据可知,当n=0.4时,v=___________m/s;
(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=___________P0。
【答案】 ①. 不可以 ②. 电流表 ③. 4×10-4 ④. 0.45 ⑤. 0.25
【解析】
【详解】(1)[1]由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的,而食用油是绝缘体,因此不能测量某食用油管道中油的流量。
(2)[2]电磁流量计上的仪表串联在电路中,因此是由电流表改装的。
(3)[3]已知v=0.25m/s,流量为10-4m3/s,所以管子的横截面积为
(4)[4]由表中数据可知,n与v的乘积不变,且
nv=1.00×0.180=0.18
当n=0.4时
因此当n=0.4时,v=0.45m/s。
(5)[5]当血管中血液匀速流动时,心脏对血液的推力与血液受到的阻力是一对平衡力,心脏推动血液流动的功率
即心脏推动血液流动的功率与血管中血流速度的平方成正比,根据(3)可知,血流速度v与n成反比,即
所以心脏推动血液流动的功率P与n的平方成反比,即
当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率
当n=1时,心脏推动血液流动的功率
31. 在某次科技活动中,王老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。王老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小山同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,R0是阻值为3Ω的定值电阻,R1是滑动变阻器。小山进行了如下的实验操作:
(Ⅰ)把B、C两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为1.8V,电流表示数为0.6A;
(Ⅱ)用导线把A、C连接起来,再将A、B接线柱接入M、N之间,闭合开关S和S1,此时电流表的示数为1.8A;
(Ⅲ)把A、C两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S,小山发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W。
(1)请根据操作(Ⅰ)求出黑盒子B、C间的电阻。
(2)在操作(Ⅱ)中,求黑盒子工作100s消耗的电能。
(3)①请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值。
②小山接下来继续进行研究,他将A、B两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S。移动R1的滑片,黑盒子的电功率会随之变化,求此过程中黑盒子的电功率的变化范围(除不尽的结果保留2位小数)。
【答案】(1)3Ω (2)648J
(3)
0.35W-0.96W
【解析】
【分析】这道题以黑盒电路为载体,通过不同接线方式与开关操作,先利用欧姆定律由BC间的电压、电流求出其电阻,并结合串联电路特点算出电源电压;再通过AC短接后AB接MN的电路求出等效电阻,结合AC接MN时的功率、电压变化量算出AC间电阻,推导出盒内两个定值电阻的连接方式;接着根据滑片移动时的电流变化,求出滑动变阻器的最大阻值;最后分析AB接MN时的动态电路,结合欧姆定律与功率公式,算出黑盒子的电功率变化情况。
【小问1详解】
操作Ⅰ中,B、C接M、N,只闭合S,R1滑片移至最左端(),此时电路中只有B、C间的电阻RBC和R0串联。根据欧姆定律
【小问2详解】
根据操作Ⅰ,已知,则电源电压
操作Ⅱ中,导线把A、C连接,再将A、B接入M、N,闭合S和S1(R0、R1被短路),电路中只有黑盒子接入电路,电流表测通过黑盒子的电流。黑盒子工作100s消耗的电能
【小问3详解】
①用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,黑匣子的电阻
把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S时,由可得,电路中电流的变化量
此时黑匣子的电阻
综上可知,黑盒子BC间的电阻为3Ω,用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω,AC间的电阻为9Ω,黑盒子内的电路图如下图所示:
把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流
因将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电路中电流的变化均为0.05A,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流
此时电路的总电阻
则滑动变阻器的最大阻值
将AB两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S时,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,黑匣子的电功率最大,此时电路中的电流
此时黑匣子的电功率
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,黑匣子的电功率最小,此时电路中的电流
此时黑匣子的电功率
此过程中黑盒子的电功率的变化范围为0.35W-0.96W。
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2025年 XES 青岛自招模拟考物理试题
(考试时间:90分钟 满分:120分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共32小题。第Ⅰ卷为选择题,共19小题,43分;第Ⅱ卷为非选择题和附加题,共13小题,77分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共43分)
一、单项选择题(满分 28 分,共14 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. 在第十九届亚洲运动会的田径赛场上,为铁饼运动员运输铁饼的足式机器人引人注目,这也是全球赛事上第一次使用足式机器人。如图所示为机器人背着铁饼在赛场上奔跑的情境,下列说法中正确的是( )
A. 以机器人为参照物,铁饼是运动的
B. 以地面为参照物,机器人是静止的
C. 以机器人为参照物,铁饼是静止的
D. 以地面为参照物,铁饼是静止的
2. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A. 语音助手发出的声音不是振动产生的
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
3. 宏观的热现象如果用微观的分子运动理论去分析,常常会得到全新的认识.以下说法不正确的是( )
A. 水的汽化速度与温度有关,温度越高水分子运动越快,“外逃”到空气中的速度就越快
B. 冰直接变成水蒸气属于升华现象,冰块内部的水分子并未停止运动,一段时间后,冰中的水分子“悄悄外逃”到空气中了
C. 气体能够被压缩说明分子间存在间隙
D. 固体或液体物质不会自动缩小体积说明组成它们的分子间不存在引力
4. 如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,将玻璃管缓慢上提,但下端始终不露出液面,下列说法正确的是( )
A. 水银柱长度保持不变
B. 管内水银面逐渐下降,最终与管外液面相平
C. 管内水银面逐渐上升
D. 管内水银面稍微下降一些
5. 小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛a的像更清晰
B. 使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C. 将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D. 将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像变大
6. 如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 0至6 s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B. 6 s至15 s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4 m
C. 0至18 s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D. 15 s至18 s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
7. 2024年2月,世界乒乓球团体锦标赛中,中国队表现出色,包揽男团女团金牌。如图是中国队员比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球离开球拍后还能继续运动是由于其受到惯性的作用
B. 乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,运动员对乒乓球做了功
C. 用力将球击出时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
D. 被击出后斜向上运动的乒乓球到达最高点时,若其所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
8. 如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A. 云层带负电是由于失去了大量正电荷 B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C. 放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D. 放电时电流方向是从避雷针流向云层
9. 关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D. 磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
10. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
11. 我国现有两艘常规动力航母,国产核动力航母也指日可待。关于核动力航母,下列说法正确的是( )
A. 核动力航母核反应堆中发生聚变反应,是可控的
B. 核动力航母使用的核能是一次能源
C. 核动力航母与北斗卫星之间的导航信息是用光导纤维传输的
D. 核动力航母产生的核废料对环境无污染
12. 如图是小轩家的部分电路.下列说法正确的是( )
A. 若熔断器熔丝断了,可以用铜丝代替
B. 若导线cd间断路,仍然可以安全使用三线插座
C. 若闭合开关S,灯泡L不发光.用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D. 若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
13. 物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
14. 如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块A放入水中静止时,有的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示。若m1∶m2=5∶1,则下列说法中错误的是( )
A. 木块A的质量mA与m1之比为3∶1
B. 在丁图中,液体的密度为0.75×103kg/m3
C. 木块A的密度为0.6×103kg/m3
D. 在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1∶5
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有多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)
15. 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红中的残阳铺水中是利用光的折射原理成像
B. 花气袭人知昼暖,鹊声穿树喜新晴中花气袭人原因是花香分子的无规则运动
C. 林表明霁色,城中增暮寒中的城中增暮寒是因为雪熔化过程中要吸收热量
D. 无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来中的落木萧萧下是重力势能转化为动能
16. 如图所示,某同学找来一根橡皮筋做模拟“蹦极”小实验,他将橡皮筋一端系上一质量为m的小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋自然下垂时小球所在的位置。将小球从A点静止释放,C点是小球到达的最低点。在小球从A点到C点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 在B点时,小球动能最大
B. 在B点时,小球只受重力
C. 从B点到C点,小球的动能先增大后减小
D. 从B点到C点,橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量
17. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A. 0s~1s内,地面对物体的支持力是10N B. 1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C. 2s~3s 内,拉力F的功率是300W D. 2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.3%
18. 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A. 圆柱体所受浮力为 B. 圆柱体所受浮力为
C. 容器底所受液体压强可能为 D. 容器底所受液体压强可能为
19. 如图所示,电源电压保持不变下列说法正确的是( )
A. 断开开关S1、S2,向右调节滑片P,V1示数变大,V2示数变小,A1示数变小
B. 断开关S1、S2,向右调节滑片P,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量比值的绝对值的关系为<
C. 闭合开关S1、S2,向右调节滑片P,A1、A2示数均变小,且变化量相等
D. 保持滑片P位置不变,开关S1断开,S2由断开到闭合,A1、A2示数增大,V2示数不变
第Ⅱ卷(共77分)
三、填空与作图题(满分17分,共3题)
20. 酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由 __________ (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的.装置通电后,电磁铁上端为 _______ (选填“N”或“S”)极.若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应 __________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力;若提不起,则应将滑动变阻器滑片向 _______ (选填“左”或“右”)滑动.
21. 2021年4月29日,我国“天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆火星。
(1)“祝融号”火星车在火星上______(填“具有”或“没有”)惯性。匀速爬坡时,“祝融号”火星车的机械能 _______(填“增大”“减小”或“不变”)。照射在“祝融号”上的太阳光是由______(填“三”或“七”)种色光混合而成的。
(2)由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布,所以在火星上______( 填“能”或“不能”)使用指南针辨别方向。火星极地附近的干冰(固态二氧化碳)是大气中的二氧化碳______(填“液化”或“凝华”)形成的,该过程______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)小红设想分别在地球和火星上用同一滑轮组匀速提升同一重物。若在地球上绳子自由端的拉力为4.0 N,小红通过查阅资料后推算出,在火星上绳子自由端的拉力为1.5N,不计绳重与摩擦,则该滑轮组在地球上的机械效率______(填 “大于”“小于”或“等于”)在火星上的机械效率;若在火星上大气压能托起水银柱的最大高度为15 mm,则火星上的大气压为______Pa(已知水银的密度为13. 6×103kg/m3)。
22. 如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:__________,若衣服重为,则此支持力最小值为__________N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。____
四、实验探究题(满分23分,共4题)
23. 小静取一根圆柱形的饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度,他用刻度尺测出密度计的总长度为H,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为;接着将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为,如图所示:
(1)将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重目的是使吸管能 ________在液体中;
(2)利用测量的物理量和,计算待测液体的密度,请写出待测液体密度的表达式: ________;
(3)将做成的密度计放入密度为0.9g/cm3植物油中静止时,液面可能在图中_________(选填“A”或“B”)处,接着小静用刻度尺测出密度计1.0g/cm3与0.9g/cm3刻度线间的距离为0.80cm,则该密度计竖直漂浮时浸入水中的深度为_______cm;
(4)小扬也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是( )
A.换更大的容器盛放液体做实验 B.换更深的容器盛放液体做实验
C.换更细的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重
24. 如图是小芊同学做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。
(1)当蜡烛位于图中的B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为______cm。
(2)小芊同学把蜡烛由图中B位置往左移动10cm,屏上的像变得模糊。要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。成像原理与______(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(3)小芊把蜡烛由图B位置往右移动5cm,适当移动光屏,在光屏上得到的像是倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰的实像。小芊又把自己的近视镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏______(选填“靠近”、“远离”)凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
(4)光屏上得到蜡烛清晰的像时,小芊不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上______(选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“蜡烛的像暗了一些”)。
25. 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力,
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是________________________________。
(2)加热10min,水吸收的热量____________(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是______℃,煤油的比热容是_________J/(kg•℃)。[
(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧发出的热量是________=3.0。
26. 小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验,实验室提供的器材有:不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池(若干)和其他常用器材。
(1)图甲是小红进行实验的实物电路图,小灯泡额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
(2)连接好电路之后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小红猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路。她再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想______是错误的;又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想______是正确的。(两空均选填“①”“②”或“③”)
(3)排除故障后,小红移动滑片,使电压表的示数达到小灯泡的额定电压,此时电流表的指针如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W。
(4)小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关,保证小灯泡发光的情况下,无论如何移动滑片,电压表示数始终高于2.5V,为此必须对实验器材进行调整,下列措施可行的是:______、______。(填字母代号)
A.换最大阻值较小的滑动变阻器 B.串联定值电阻
C.减少电池个数 D.增加电池个数
五、计算题(满分17分,共2题)
27. 如图所示,现在用一个滑轮组来提升水中的物体A。若物体质量为120kg,体积为,物体A在水中被匀速提升时,拉力F是250N,拉力F的功率为200W。(绳重和摩擦不计,水对A的阻力忽略不计,,,求:
(1)物体在水中上升的速度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连,当物体露出水面的体积为时,滑轮组上拉绳刚好断裂,滑轮组所拉绳子能承受的最大拉力为多少?
28. 如图所示甲电路,当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线表示。求:
(1)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源的电压和定值电阻r的阻值:
(3)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率。
六、附加题(满分20分,共3题)
29. 请阅读下面的资料:
1686 年,莱布尼兹从落体定律提出“活力”的概念,并用物体的质量与速度的平方的乘积(即mv2)来量度,它等于重力与下落高度的乘积。1807年,托马斯·杨提出用“能量”这个概念来表示物体的运动能力。法国科学家彭西列于1826年提出力与力的作用距离二者的乘积可以作为能量的量度,称之为“功”,1829年,科里奥利用mv2代替mv2之后,使莱布尼兹的发现得到了准确的描述:合力所做的功等于物体动能的变化。这就是物理学中一条重要的定理-动能定理,表达式为; ,公式中W是物体所受合力对物体做的功,合力做正功时W为正,做负功时W为负,合力不做功则W=0, v0和vt分别表示物体在某个过程中对应的初速度和末速度的大小,mv2表示动能,表示末动能和初动能的差值,即动能的变化。动能定理既适用于单个物体,也运用于几个物体组成的系统,对于系统,可采用隔离的思想对系统中每个物体单独分析即可、综合以上信息,求解以下问题:
(1)如图甲所示,一质量为m2、长为L的木板B静止在光滑的水平面上,现给木板B施加一个水平向右的恒力F,求当B向右运动s1时速度v的大小。(结果用m2、s1和F表示)
(2)如图乙所示,在(1)问的基础上,B 向右运动s1时,一质量为m1的木块A从B左端以相对于地面v0的速度冲上B(不计木块体积大小,放上木块瞬间木板的速度也不受影响),当B又向右运动s2时,A恰好从B右端滑落,求此时A的速度vA和B的速度vB的大小。(已知A和B之间的摩擦力大小为 f,结果用m1、m2、s1、s2、L、F、v0和f表示)
30. 阅读短文,回答问题
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计(电磁血流计)。其原理如图乙,使用时将血管放置于两磁极之间,金属电极A、B与血管壁接触,仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时A、B间就会有电压,电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值)的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表:
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v(m/s)
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv,k为常数,血管横截面积越小,血液流速越大,受到的阻力越大,心脏的负担就越重。
(1)利用电磁流量计___________(选填“可以”或“不可以”)测量某食用油管道中油的流量;
(2)电磁流量计上的仪表是由___________改装的(选填“电压表”“电流表”);
(3)测得某液体的流速为0.25m/s,流量为10-4m3/s,则管子的横截面积为___________m2;
(4)根据表中数据可知,当n=0.4时,v=___________m/s;
(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=___________P0。
31. 在某次科技活动中,王老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。王老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小山同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,R0是阻值为3Ω的定值电阻,R1是滑动变阻器。小山进行了如下的实验操作:
(Ⅰ)把B、C两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为1.8V,电流表示数为0.6A;
(Ⅱ)用导线把A、C连接起来,再将A、B接线柱接入M、N之间,闭合开关S和S1,此时电流表的示数为1.8A;
(Ⅲ)把A、C两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S,小山发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W。
(1)请根据操作(Ⅰ)求出黑盒子B、C间的电阻。
(2)在操作(Ⅱ)中,求黑盒子工作100s消耗的电能。
(3)①请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值。
②小山接下来继续进行研究,他将A、B两个接线柱接到M、N之间,只闭合开关S。移动R1的滑片,黑盒子的电功率会随之变化,求此过程中黑盒子的电功率的变化范围(除不尽的结果保留2位小数)。
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