2024年湖南省湘潭市湘钢一中创新班选拔考试物理试题

湘钢一中2024年创新人才选拔自主招生考试 物理试题 参考答案 一、单项选择题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B B D A C A 二、多项选择题 题号 7 8 9 10 答案 BCD BD AB AC 三、填空，实验题 11. 12. 13. 14. 15. 四、计算解答题 16. （1） （2） （3） 17. （1） （2） （3）① ② ③ 18. （1） （2）① ② 学科网（北京）股份有限公司 $创新班选拔考试物理试题卷 时量：90分钟满分：100分姓名： 本卷可能用到的数据：g一10Nkg,c*4.2x103J/(kgC),Pk=1×10kg/m) 一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共24分) 1.一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s-340m/s,光速为3×10m/s,于是他 用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1k。根据你所学的物理知识可以判断（) A这种估算方法是错误的，不可采用 B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C这种估算方法没有考虑光的传播时问，结果误差很大 A D即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然止确 B 2. 如图所示，墙面竖直，各接触面粗糙，在竖直向上的力F的作用下，A、B保持静止，物 体A的受力个数为( A.2个B.3个 C.4个 D.5个 3.如右图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速 垂直，当风速为%时刚好能推动该物块（此时有mg=F,mg为滑动摩擦 力，其中为常数)。己知风对物块的推力F=Sv2,其中v为风速，S为 物块迎风面积，k为常量。当风速变为2W时，刚好能推动用同一材料做 成的另一正方体物块，则该物块的质量为( )。 A.4m B.8m C.32m D.64m 4. 某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发 现，便立即返航追赶，当他返航经过30mi加追上小木块时，发现小木块距离桥有3600m远，若此人向 上和向下航行时船在静水中前进速度大小相等，则河水的流速是( A.Im/s B.1.5 m/s C.2m/s D.2.5m/s 冰壶运动是冬奥会比塞项目之一、冰壹被运动员掷出后，在冰面上减速滑行到停下的过程中，冰壶的平 均速度与冰壶被掷出时的速度成正比.冰壹的滑行时间也与冰壶被掷出时的速度成正比。若冰壶以1.6ms 的速度被掷出时，在冰面上滑行了8m:若冰壶在冰面上滑行的距离为18m,则冰壶被掷出时的速度 为() A.1.8m/s B.2.0m/s c.2.4m/s D.3.6m/8 6.质量和材质都相等的五块金属块，将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不 同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出一块金属块，将其投入冷水， 当达到热平衡后将它从杯中取出，然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中。再次达到热平衡后将它 从杯中取出，同样的方法依次将另外几块投入水中，最后水的温度升高了0℃.第二种方式：从沸水 中同时取出五块金属块投入冷水中，当达到热平衡后将它们从杯中取出，则在第二种方式下，这杯冷 水温度的变化是( A.升高不足40℃ B.升高超过40℃C.恰好升高了40℃ D.条件不足，无法判断 二、多项选择题（每小题有多个正确选项，每小题5分，全选对得5分，选对但不全得3分，错选0分， 共20分) 7.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为1， 电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压 表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝屮 左◆M →右轨 点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.1A。由此可知( A.电阻丝的总电阻为7.52 B.当电压表示数为2V时，物体M向左移动了5cm C.当电压表示数为IV时，物体M向右移动了5cm D.若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm 第1页共4页 8.家里需要安装一个电热淋浴器。一般淋浴用水的流量约为8L/mi(约1.33×l04ms),淋浴时间可按5min 计算，合适的水温约为45℃。电热淋浴器有甲、乙两种类型。甲类型没有水箱，电热淋浴器与水管相 连，直接对流动的水加热：乙类型有水箱，待水箱中的水加热至45℃后再淋浴。小华家供电电路的额 定电压为220V,允许通过的最大电流为20。假设电流所产生的热量全部用来使水升温，加热前的水 温为20℃，请你根据以上条件判断，下列说法中正确的是( ） A.只有甲类型电热淋浴器适合小华家的供电电路 B.只有乙类型电热淋浴器适合小华家的供电电路 C.甲类型电热淋浴器所需要的最小电流为15A D.在供电条件允许的前提下，乙类型电热淋浴器使40kg水温度升高25℃，约16min 9.滑板A和滑板B(足够长)叠放在光滑水平地面上，滑块A和滑板B左侧还通过如图所示的滑轮组用 细线连接。用水平向右大小为12N的拉力在4s内，使滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,忽略 滑轮与绳子间的摩擦，滑轮重力不计。滑块A向右匀速运动的过程中（ A.竖直墙壁受到的拉力为12N B.动滑轮对滑板B的拉力做功6.4J C.动滑轮对滑板B的拉力的功率为3.2W D.滑块A和滑板B之间的摩擦力大小为4N 10.如图所示的电路中，闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四 个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用1、U、U2和表示， 电表示数变化量的大小分别用△W、△U1、△U2和△3表示。已知电源电压 保持不变，下列判断正确的是() A4不变，智不变B华变大，爱变大 C兰变大，0不变D.4变大，变大 三、填空，实验题（每空2分，共26分） 11.物体沿直线以速度Ⅵ运动，通过的路程为s,又以同向的速度2运动通过的路程为s,它在2s这段路 程中的平均速度v为 ,若以速度M运动了时间6，又以同向速度2运动了t,在时间2t内的平 均速度V为 ,（以上两空用和2表示)且可知v一V(选填“>”“=”或“<”)。 12.如图所示，电源电压为4V,R1=12,R2为最大阻值32的滑动变阻器，闭合 开关，将滑动变阻器的滑片从最右端缓慢移至最左端的过程中，R1和R2的 功率都不断变化，R1出现的最大功率P= W:当R2 、2时， 2消耗的功率最大为 W。 13.如图所示，水平台面AB部分光滑，BC部分粗糙，有一长为 1m、质量4kg且质量分布均匀的木块，其右端位于B点，用水 平力F推得木块缓慢匀速全部进入BC部分，已知木块与台面 E☑ 间的滑动摩擦力大小为木块对BC部分压力大小的0.3倍，则将 9 木块全部推入BC部分，水平推力F至少需要做的功为 J。 14.小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前调节平衡螺母直 至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属 B DC 块a和b、合金块c(由a、b的材料组成)。她将a挂在A ●● 处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于 水平平衡，如图所示，测得OA=50cm,OB-40cm,则a的 密度为 gcm3。接下来，她分别将b、c挂于A 处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D处时，杠杆均水 平平衡，测得OC-30cm,OD=34cm,则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为 第2页共4页 15.为了测量一个标有“3V,4.5W”的灯泡L在3V电压下的实际电功率，实验室提供了如下器材： A:待测小灯泡L B:量程为0~1A的电流表A1 C:量程为0~3A的电流表A2 D:电压为9V的直流电源 E:最大阻值22滑动变阻器R1 F:最大阻值5n滑动变阻器R2 G:定值电阻R3=22 H:定值电阻R4=42 另外还有开关以及导线若干。 请在虚线框中将测量电路补充设计完整，并选择合适器材 滑动变阻器选用 (填“E”或“F”）,定值电阻选用 (填“G”或“H”)。 若闭合开关后A1表示数为，A2表示数为2，则此时小灯泡L的实际电功率为 (用字母I、2和R表示，其中R为选择的定值电阻的阻值) 四、计算解答题（每小题10分，共30分） 16.水管中的水流有大有小，在相同的时间内，从水管中流出的水越多，水流就越大。同样，导体中的电 流也有大小，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度，简称电流。物理学中用Q表示电荷 量，‘表示通电时间，则电流I的公式为7=2。例：如果导体中的电流为2，那么10s内通过导体横 截面的电荷量是20（库仑）。晓丽同学在掌握了上面知识后，经查阅资料，通过导体单位横截面积的 电流称为电流密度，用J来表示。那么电流密度的大小与什么因素有关呢？ 她将该问题进行了简化：如图电子沿横截面积为S的金属导体运动，这些电子均以速度ν定向运动， 若金属导体单位体积参与定向移动的电子数为n,每个电子所带的电荷量为e: 试求：(1)在时间t内，通过导体某一横截面的电子总数N; (2)在时间t内，通过圆柱体横截面的电荷量： (3)电流密度。 17.中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾 报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该 模拟系统示意图，R为气敏电阻。控制屯路中的电流I丝≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引 与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作：控制电路中的电流小于0.02A时，动触 片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电乐U大小可 调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻R的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，Ro为定值电阻。工 作电路电源电压U=36V,报警电铃标有“36VI8W”字样。 (1)安全指示灯L标有“0.9W102”字样（忽略温度对灯丝电阻的彩响)，要使灯L正常工作，则保 护电阻R的阻值为多大？ (2)报警电铃响时电流表示数为2.5A,喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？ (3)通过调节U大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U!时，触发报警喷淋的最低烟雾 浓度C=8%,电阻Ro的功举为0.012W,控制电路消耗的总功举为P1:将电压增大调至U2,触发 报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2,控制电路消耗的总功率为P2,P拉1：P能2=25：31，求U1小U2 和C2的大小。 电磁铁 ↑R/R 300 喷淋系统 250 UU他 S L 控制电路 5% o Uo 甲 乙 第3页共4页 18.某同学在游玩“海底世界”游乐园时，发现深水中的鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积会逐渐变 大，为了解释这一现象，他查找资料了解到：一定质量的理想气体在温度不变的情况下，其压强P与 体积V的乘积将保持不变。若鱼吐出的气泡在水中上升的过程中气泡的温度恒定，刚吐出时的气泡压 强为P,体积为，气泡上升到即将离开水面时的压强为P2,体积为2，则有PV=P2。根据这一 理论，请你完成下列问题： （1)如图所示，一端开口的粗细均匀的细玻璃管内，有一段长为15cm的水银柱，水银 柱左边封闭着长度为30cm的理想气体，己知大气压强Po=75cmHg,将玻璃管缓慢旋转 至开口竖直向上，管内被封闭的气体没有泄漏，且此过程中气体温度没有变化，则此时 该气柱的长度为多少？ :16cm ■ 15cm (2)如图所示，一长度较短，质量为m的小试管开口向下，漂浮于湖面，此时试管内封闭的气体总体 积为”，且露出湖面以上部分的气体体积为严，·潜水员将该试管保持开门向下带到水下菜深度，释放 该试管后发现试管恰能悬浮于湖水中，此时试管中气体的体积为多大？潜水员的下潜深度约为多少？ (若大气压强为1.0×10pa,湖水的密度1.0×103kg/m3；此过程中试管内气体未露出，且气体温度始终 不变。) 第4页共4页