精品解析：2024年湖北省十堰市第一中学学科特长生自主招生考试物理试题

十堰市第一中学2024年学科特长生自主招生考试试题 物理 考试时间：60分钟 满分100分 ★热烈欢迎同学们报考一中！ ★请同学们沉着、冷静、细心、守纪；预祝同学们考试顺利！ 第I卷（选择题共30分） 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意。总分3×10=30分） 1. 武汉是鸟类重要的越冬、繁殖和迁徙停歇地。如图所示，在东湖湿地公园，鸟和它在水中的倒影相映成趣，这个倒影形成的原因是（　　） A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散 2. 2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，天和核心舱表面装有太阳能电池板，用来维持空间站所需的电力负荷，如图所示。关于天宫空间站，下列说法正确的是（　　） A. 在日晒期间，天和核心舱表面的太阳能电池板将光能转化为化学能 B. 当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将光能转化为电能 C. 天宫空间站从近地点到远地点的过程中，速度变慢 D. 天宫空间站在远地点和近地点的机械能不可能相等 3. 三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a对b的磁力和a的重力是平衡力 B. b对c的磁力小于c对b的磁力 C. c受到b的磁力大小为2mg D. c对底座的压力大小为3mg 4. 如图所示，GMR是巨磁电阻，开关S1和S2同时闭合，当滑片向右移动时，指示灯变暗，下列判断正确的是（　　） A. 开关S1闭合时，电磁铁右端为N极 B. 巨磁电阻的阻值随电磁铁磁性的增强而减小 C. 开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，GMR的电阻变小 D. 开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动时，指示灯实际功率变小 5. 2022年12月8日，举重世锦赛在哥伦比亚波哥大举行，我国身高160厘米的奥运冠军李发彬发挥出色，以挺举175kg打破61公斤级挺举世界纪录。他举起杠铃大约用时3s，杠铃在头顶静止3s，重力和质量的比值为10N/kg，下列说法正确的是（　　） A. 李发彬举起杠铃时对杠铃做功大约为2700J B. 李发彬举着杠铃静止时，他受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 C. 李发彬抓杠铃之前在手上涂抹防滑粉是为了减小摩擦 D. 杠铃在头顶静止3s的过程中李发彬对杠铃做功的功率大约为1000W 6. 如图所示，2022年3月23日，宇航员王亚平在完全失重的空间站中做抛物实验。她将“冰墩墩”抛到对面的宇航员叶光富的手中（假定叶光富的手位置不变），有下列说法： ①抛冰墩墩时，用力方向应正对着叶光富的手。 ②抛冰墩墩时，用力方向应向叶光富的手偏上。 ③冰墩墩在空中飞行时相对飞船，做曲线运动。 ④冰墩墩在空中飞行时相对飞船，做匀速直线运动。 上述说法正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 7. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，电表与报警器相连（图中没有画出），水量减少时滑片上移，下列分析全部正确的是（　　） ①如果选择电流表，R0可在水太多时保护电路 ②如果选择电压表，水量增多时滑动变阻器接入电路中的阻值会增大 ③如果选择电压表，水量增大时电压表示数增大 ④如果选择电流表，水量增大时电流表示数先变大后变小 ⑤若图中选择电压表，小明想要提高报警剩余水高度，应增大R0的阻值 A. ①③④ B. ①③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④ 8. 如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（　　） A. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 B. 通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半 C. 乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系 D. 乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小 9. 如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中，以下说法错误的是（　　） A. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动，电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变大 B. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动，电流表A的示数变小，电压表的V2的示数与电流表A的示数之比变大 C. 不管滑片P怎么移动，电压V1的示数变化量ΔU与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变 D. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动，电压V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值变大 10. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量汽车速度的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两大超声波信号，、分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪发射超声波脉冲信号P1、P2之间的时间间隔，P1、之间的时间间隔t1，P2、n2之间的时间间隔t2，超声波在空气中传播的速度是v，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，由以上信息测得汽车速度大小为（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题共70分） 11. 如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，求： （1）第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为______N、货物对地面的压强为______Pa； （2）第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为______、工人拉力的功率为______W。 12. 某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB:OB=3:1；已知报警器的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 5 10 15 20 25 30 … R/Ω 35 28 22 18 14 12 8 … （1）电源电压为______V； （2）当报警器开始报警时，压力传感器所受的压力为______N，踏板受到的压力______N； （3）若电源电压变为12V，为保证报警器报警时踏板的压力与（1）时相同，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向______（填“左”或“右”）方向移动______cm。 13. 为了探究电压一定的情况下电流与电阻的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，图中的为实验时可以提供不同阻值的电阻，为滑动变阻器，电源电压恒为6V。 （1）滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以______。 （2）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。 （3）下表是小明同学记录的实验数据。 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 I/A 0.40 0.20 0.13 0.10 小明第4次实验中选用的定值电阻R的阻值为______Ω，在误差允许的范围内，小明可以得出的实验结论是：______。 14. 为了探究圆柱体在不同液体中受到的浮力，某同学进行了如图所示的实验（图A、B、C中的液体是水）。 （1）为了探究F浮与G排的关系，需要在图中操作的基础上增加一个步骤。请写出该步骤的内容：_______________； （2）未知液体的密度为___________kg/m³；在E图中若圆柱体触到了溢水杯杯底，可能会导致该液体密度的测量值偏_____________； （3）步骤A到B的过程中，烧杯底部受到水的压强___________；（选填“增大”、“减小”或“不变”） （4）若B步骤中的溢水杯放在电子秤上，如图F，在圆柱体浸入水的过程中（未接触容器底），电子秤的读数将___________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 15. 在平直公路上，自行车与同向行驶的一辆汽车同时经过A点，自行车的速度作匀速运动，汽车以的初速度，其速度每秒减小，汽车行驶时的路程与时间的关系为，试求： （1）汽车经多长时间停下来？ （2）经过多长时间自行车追上汽车？ （3）自行车追上汽车前经多长时间两车相距最远？ 16. 如图所示电路，电源两端输出电压U恒定，，，灯L标有“3V1.5W”，滑动变阻器最大阻值为R，闭合开关、，当滑片P滑到最右端A时，理想电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求： （1）电源输出电压U和滑动变阻器的电阻R值； （2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数； （3）闭合开关，断开开关，滑动变阻器上消耗的最大功率。 17. 如图所示，均匀实心柱体甲和柱形容器乙置于水平桌面上。容器乙高为0.2m，重为0.4N，内盛有深度为0.15m的液体；已知，。现沿竖直方向在甲中切去底面积为S的部分，并将切去部分置于容器乙的液体中，切去部分会自然沉底，并静止在容器底部。截取甲的部分放入乙中静止后，容器乙对桌面的压强随截面积S的变化关系如图丙所示。容器乙的壁厚忽略不计，g取10N/kg，求： （1）截取甲之前，容器乙对桌面的压力为多少N？ （2）乙中液体的密度为多少？ （3）甲的密度为多少？ （4）若将甲全部放入乙容器中时，求容器乙对桌面的压强为多少Pa？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 十堰市第一中学2024年学科特长生自主招生考试试题 物理 考试时间：60分钟 满分100分 ★热烈欢迎同学们报考一中！ ★请同学们沉着、冷静、细心、守纪；预祝同学们考试顺利！ 第I卷（选择题共30分） 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意。总分3×10=30分） 1. 武汉是鸟类重要的越冬、繁殖和迁徙停歇地。如图所示，在东湖湿地公园，鸟和它在水中的倒影相映成趣，这个倒影形成的原因是（　　） A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散 【答案】B 【解析】 【详解】平静的水面相当于平面镜，平面镜成的像是虚像，原理是光的反射，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，天和核心舱表面装有太阳能电池板，用来维持空间站所需的电力负荷，如图所示。关于天宫空间站，下列说法正确的是（　　） A. 在日晒期间，天和核心舱表面的太阳能电池板将光能转化为化学能 B. 当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将光能转化为电能 C. 天宫空间站从近地点到远地点的过程中，速度变慢 D. 天宫空间站在远地点和近地点的机械能不可能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．在日晒期间，天和核心舱表面的太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误； B．当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将化学能转化为电能，故B错误； C．天宫空间站从近地点到远地点的过程中，动能转化为重力势能，它的动能减小，速度减小，故C正确； D．因不受空气阻力，无需克服摩擦力，天宫空间站在远地点和近地点的机械能是守恒的，机械能不变，故D错误。 故选C。 3. 三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a对b的磁力和a的重力是平衡力 B. b对c的磁力小于c对b的磁力 C. c受到b的磁力大小为2mg D. c对底座的压力大小为3mg 【答案】CD 【解析】 【详解】A．a对b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A错误； B．b对c的磁力和c对b的磁力是相互作用力，两个力的大小相等，故B错误； C．将a和b看成一个整体，ab处于静止状态，c对b的磁力和ab的总重力是平衡力，由二力平衡的条件可知c对b的磁力大小F=2mg，由力的作用相互性可知b对c的磁力大小和c对b的磁力大小相等，则c受到b的磁力大小为2mg，故C正确； D．c对底座的压力大小等于c的重力和b对c的磁力大小之和，即 故D正确。 故选CD。 4. 如图所示，GMR是巨磁电阻，开关S1和S2同时闭合，当滑片向右移动时，指示灯变暗，下列判断正确的是（　　） A. 开关S1闭合时，电磁铁右端为N极 B. 巨磁电阻的阻值随电磁铁磁性的增强而减小 C. 开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，GMR的电阻变小 D. 开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动时，指示灯实际功率变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．开关S1闭合，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误； BCD．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，左侧电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，由题意可知GMR的电阻变大，电流减小，指示灯才会变暗。开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，由题意可知GMR的电阻变小，右侧电路中的电流变大，指示灯变亮，实际功率变大，故B正确，CD错误。 故选B。 5. 2022年12月8日，举重世锦赛在哥伦比亚波哥大举行，我国身高160厘米的奥运冠军李发彬发挥出色，以挺举175kg打破61公斤级挺举世界纪录。他举起杠铃大约用时3s，杠铃在头顶静止3s，重力和质量的比值为10N/kg，下列说法正确的是（　　） A. 李发彬举起杠铃时对杠铃做功大约为2700J B. 李发彬举着杠铃静止时，他受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 C. 李发彬抓杠铃之前在手上涂抹防滑粉是为了减小摩擦 D. 杠铃在头顶静止3s的过程中李发彬对杠铃做功的功率大约为1000W 【答案】A 【解析】 【详解】A．杠铃的重力 李发彬身高1.6m，在挺举动作中，杠铃从地面被举过头顶。考虑到运动员下蹲发力的姿势以及手臂上举的高度，杠铃重心上升的高度大约在1.5m左右。举起杠铃时对杠铃做功大约为 故A正确。 B．当李发彬举着杠铃静止时，地面对他的支持力等于他自身的重力加上杠铃的重力。因此，他受到的重力小于地面对他的支持力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力。故B错误。 C．涂抹防滑粉增加手掌与杠铃之间接触面的粗糙程度。在压力一定的情况下，增大接触面的粗糙程度是为了增大摩擦力，防止抓握时杠铃滑落。故C错误。 D．李发彬对杠铃施加了向上的力，但杠铃在力的方向上没有移动距离。因此，在这3s内李发彬对杠铃做的功为0 ，功率也为0。故D错误。 故选A。 6. 如图所示，2022年3月23日，宇航员王亚平在完全失重的空间站中做抛物实验。她将“冰墩墩”抛到对面的宇航员叶光富的手中（假定叶光富的手位置不变），有下列说法： ①抛冰墩墩时，用力方向应正对着叶光富的手。 ②抛冰墩墩时，用力方向应向叶光富的手偏上。 ③冰墩墩在空中飞行时相对飞船，做曲线运动。 ④冰墩墩在空中飞行时相对飞船，做匀速直线运动。 上述说法正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】因为冰墩墩在失重环境下，根据牛顿第一定律，抛出后在空中飞行时相对飞船将保持抛出时的速度和方向做匀速直线运动，所以只要用力方向正对着手，冰墩墩就会一直飞向目标。所以①④正确，②③错误。故选C。 7. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，电表与报警器相连（图中没有画出），水量减少时滑片上移，下列分析全部正确的是（　　） ①如果选择电流表，R0可在水太多时保护电路 ②如果选择电压表，水量增多时滑动变阻器接入电路中的阻值会增大 ③如果选择电压表，水量增大时电压表示数增大 ④如果选择电流表，水量增大时电流表示数先变大后变小 ⑤若图中选择电压表，小明想要提高报警剩余水高度，应增大R0的阻值 A. ①③④ B. ①③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】如果选择电流表，水量太多时，滑片下移，滑动变阻器接入电路的阻值会变小，电路总电阻变小，电流变大。如果没有R0，当滑片移到最下端时，滑动变阻器接入阻值为 0，会造成电源短路，烧坏电路。因此R0可以防止电流过大，起到保护电路的作用。①正确。 如果选择电压表，滑动变阻器全部接入电路，无论水量增多还是减少，滑片下移还是上移，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度都不变，阻值不变。②错误。 如果选择电压表，电压表测量的是滑片P到滑动变阻器上端之间的电阻两端的电压，水量增大时，滑片下移，滑片P到滑动变阻器上端之间的电阻增大，电路总电流不变，所以电压表示数会变大。③正确 如果选择电流表，水量增大时，滑片下移，电路总电阻变小，电流变大，电流表示数变大。④错误。 如果选择电压表，当水量减少，滑片上移，R上减小，电压表示数减小，当减小到设定值时触发报警。 提高报警剩余水高度，意味着要在水量更多（滑片更靠下，R上更大）时就报警。报警电压为。要让R上更大时达到U警，需要增大分母R0，这样相同的 R上分压会更小，就能在更大的R上（即更高水位）时触发报警。⑤正确。 故B正确，ACD错误。 故选B。 8. 如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（　　） A. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 B. 通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半 C. 乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系 D. 乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流通过电热丝产生热量，使容器的空气温度升高，体积变大，导致U形管中左右两侧液面出现高度差，根据两个U形管中的液体高度差关系可以比较两个电热丝产生热量的多少。故A错误； B．甲图两个电热丝串联，通过的电流相等，通电时间相等，左侧的电热丝电阻是右侧的一半，根据可以知道，电流通过左侧电热丝产生的热量是右侧的一半。故B正确； C．因为乙中两个容器中的电热丝电阻相等，故不能探究电热与电阻的关系。故C错误； D．乙中右侧容器中电热丝与容器外一电热丝并联，故右侧电热丝中电流是左侧电热丝中电流的一半。根据焦耳定律可以知道，在其他条件相同时，电流通过左侧电热丝产生的热量多。故D错误。 故选B。 9. 如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中，以下说法错误的是（　　） A. 若滑动变阻器滑片P自b向a移动，电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变大 B. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动，电流表A的示数变小，电压表的V2的示数与电流表A的示数之比变大 C. 不管滑片P怎么移动，电压V1的示数变化量ΔU与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变 D. 若滑动变阻器滑片P自a向b移动，电压V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值变大 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．滑片P自b向a移动，R2接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，电压表的V1示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，则电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变大，故A正确，不符合题意； B．若滑动变阻器滑片P自a向b移动，R2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A的示数变小，由可知电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于R2的阻值，因R2的阻值变大，则它们的比值变大，故B正确，不符合题意； C．设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2，电压表V1示数的变化量 ΔU1=I1R1-I2R1=(I1-I2)R1=ΔIR1 则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变，故C正确，不符合题意； D．由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表V2示数的变化量 ΔU2=U2-U2′=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=ΔIR1 则电压表V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变，故D错误，符合题意。 故选D。 10. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量汽车速度的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两大超声波信号，、分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪发射超声波脉冲信号P1、P2之间的时间间隔，P1、之间的时间间隔t1，P2、n2之间的时间间隔t2，超声波在空气中传播的速度是v，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，由以上信息测得汽车速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】第一次超声波信号的过程测速仪发出信号，经过时间接收到反射信号； 超声波从测速仪传到汽车的时间是往返时间的一半，即；在接收到的反射波时，汽车距离测速仪的距离为；设发出的时刻为0，那么汽车接收到（即第一次反射）的时刻是。分析第二次超声波信号的过程：测速仪在发出后，经过时间发出信号；接收到反射信号与发出的时间间隔为；超声波从测速仪传到汽车（第二次）的时间是；汽车接收到的反射波时，距离测速仪的距离为；因为是在时刻发出的，所以汽车接收到的时刻是。从图(b)可以看出，，说明汽车在靠近测速仪，汽车从第一次接收到反射信息至第二次接收到反射信息的时间内行驶的距离为 汽车从第一次接收到反射信息至第二次接收到反射信息的时间差为 汽车的速度 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题共70分） 11. 如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，求： （1）第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为______N、货物对地面的压强为______Pa； （2）第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为______、工人拉力的功率为______W。 【答案】（1） ①. 800 ②. 4000 （2） ①. 90% ②. 90 【解析】 【小问1详解】 工人施加的拉力，由于力的作用是相互的，工人受到的拉力 提升重物时，工人对水平台面的压力 由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，对重物向上的拉力 货物对地面的压力 则第一次拉绳子时，货物对地面的压强为 【小问2详解】 不计滑轮组的绳重和摩擦，第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率 第二次拉绳子的过程中，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，自由端绳子移动的速度 物体在匀速上升，工人的拉力与重力G存在以下关系，则工人的拉力 拉力的功率 12. 某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB:OB=3:1；已知报警器的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 5 10 15 20 25 30 … R/Ω 35 28 22 18 14 12 8 … （1）电源电压为______V； （2）当报警器开始报警时，压力传感器所受的压力为______N，踏板受到的压力______N； （3）若电源电压变为12V，为保证报警器报警时踏板的压力与（1）时相同，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向______（填“左”或“右”）方向移动______cm。 【答案】（1）9 （2） ①. 30 ②. 120 （3） ①. 左 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 由图可知，压力传感器与报警器串联，电压表测两端电压。水平踏板空载时，，由表格得 ，已知，电压表示数，电路电流 电源电压 【小问2详解】 报警器开始报警时，电压表示数 ，此时电路电流 电路总电阻 压力传感器此时阻值 由表格数据可知， 时，压力传感器所受压力；已知 ， 则，根据杠杆平衡条件 踏板受到的压力 【小问3详解】 电源电压变为，报警时电压表示数仍为，电路电流仍为，此时压力传感器两端电压 压力传感器阻值 由表格得，此时压力传感器受到的压力 。要求报警时踏板压力仍为 ，设此时触点B到支点O的力臂为，根据杠杆平衡条件 可得 原， ，说明触点B向支点O（左）移动，移动距离 13. 为了探究电压一定的情况下电流与电阻的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，图中的为实验时可以提供不同阻值的电阻，为滑动变阻器，电源电压恒为6V。 （1）滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以______。 （2）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。 （3）下表是小明同学记录的实验数据。 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 I/A 0.40 0.20 0.13 0.10 小明第4次实验中选用的定值电阻R的阻值为______Ω，在误差允许的范围内，小明可以得出的实验结论是：______。 【答案】（1）控制定值电阻两端电压不变 （2） （3） ①. 20 ②. 电压一定时，电流与电阻成反比。 【解析】 【小问1详解】 探究电流与电阻的关系时，应控制电压大小不变，所以滑动变阻器的作用除了保护电路外，还用来控制电阻两端电压不变。 【小问2详解】 定值电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，故应将图乙中定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，并把定值电阻的左接线柱与电源负极相连。 【小问3详解】 分析表中数据发现，实验中控制电阻两端电压 第4次实验中电阻两端电压控制为2V，则选用的定值电阻R的阻值 实验可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 14. 为了探究圆柱体在不同液体中受到的浮力，某同学进行了如图所示的实验（图A、B、C中的液体是水）。 （1）为了探究F浮与G排的关系，需要在图中操作的基础上增加一个步骤。请写出该步骤的内容：_______________； （2）未知液体的密度为___________kg/m³；在E图中若圆柱体触到了溢水杯杯底，可能会导致该液体密度的测量值偏_____________； （3）步骤A到B的过程中，烧杯底部受到水的压强___________；（选填“增大”、“减小”或“不变”） （4）若B步骤中的溢水杯放在电子秤上，如图F，在圆柱体浸入水的过程中（未接触容器底），电子秤的读数将___________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 ①. 用测力计测量出圆柱体的重力 ②. 0.8×103 ③. 大 ④. 不变 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]要测量物体在水中受到的浮力，由称重法可知还需测出圆柱体的重力。 （2）[2]由题意知，在水中的浮力 F浮=G排=1.2N-0.2N=1N 圆柱体的体积 圆柱体的重力 G=FB+F浮=1.7N+1N=2.7N 圆柱体在液体中所受浮力为 F浮′=G-F′=2.7N-1.9N=0.8N 圆柱体排开液体的体积不变，由阿基米德原理得到液体的密度 [3]根据F浮=G-F可知当圆柱体触到杯底，F测量值偏小，会导致圆柱体在液体中的浮力测量值偏大，排开液体的体积不变，由F浮=ρ液gV排得，该液体密度的测量值偏大。 （3）[4]步骤A到B的过程中，水的深度不变，根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强不变。 （4）[5]由于溢水杯装满水，圆柱体浸没在水中静止，根据阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力等于排开的水重，圆柱体对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤的示数不变。 15. 在平直公路上，自行车与同向行驶的一辆汽车同时经过A点，自行车的速度作匀速运动，汽车以的初速度，其速度每秒减小，汽车行驶时的路程与时间的关系为，试求： （1）汽车经多长时间停下来？ （2）经过多长时间自行车追上汽车？ （3）自行车追上汽车前经多长时间两车相距最远？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车速度每秒减小，设为，则汽车停下来需要 【小问2详解】 当10s后，汽车的速度变为0，即停止，汽车行驶的路程为 自行车行驶的路程为 所以当汽车停止，自行车还未追上，距汽车的距离为 自行车追上还需要的时间为 所以自行车追上汽车一共所用的时间为 【小问3详解】 当两车的速度相同时，它们的距离最远。自行车速度为4m/s，所以在自行车追上汽车前两车相距最远的时刻 16. 如图所示电路，电源两端输出电压U恒定，，，灯L标有“3V1.5W”，滑动变阻器最大阻值为R，闭合开关、，当滑片P滑到最右端A时，理想电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求： （1）电源输出电压U和滑动变阻器的电阻R值； （2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数； （3）闭合开关，断开开关，滑动变阻器上消耗的最大功率。 【答案】（1）6V，6Ω （2）2A （3）3W 【解析】 【小问1详解】 闭合开关、，当P滑到A时，被短路，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R并联，再与R1串联。电流表测干路电流。电源电压 灯泡额定电流 滑动变阻器的电流 滑动变阻器的最大电阻 【小问2详解】 当P在B点时，灯泡L被滑片短路，R与R2被理想电流表短路，电路中只有R1工作，电流表测R1的电流。此时电路中电流即电流表的读数 【小问3详解】 闭合开关，断开开关，灯泡断路，滑动变阻器的滑片左边部分与R1串联，滑动变阻器消耗的功率 由上式可知，当时，滑动变阻器消耗功率最大，最大功率 17. 如图所示，均匀实心柱体甲和柱形容器乙置于水平桌面上。容器乙高为0.2m，重为0.4N，内盛有深度为0.15m的液体；已知，。现沿竖直方向在甲中切去底面积为S的部分，并将切去部分置于容器乙的液体中，切去部分会自然沉底，并静止在容器底部。截取甲的部分放入乙中静止后，容器乙对桌面的压强随截面积S的变化关系如图丙所示。容器乙的壁厚忽略不计，g取10N/kg，求： （1）截取甲之前，容器乙对桌面的压力为多少N？ （2）乙中液体的密度为多少？ （3）甲的密度为多少？ （4）若将甲全部放入乙容器中时，求容器乙对桌面的压强为多少Pa？ 【答案】（1）4N （2） （3） （4）2050Pa 【解析】 【小问1详解】 由图丙知道，截取甲之前，即时，容器乙对桌面的压强，由可知，截取甲之前，容器乙对桌面的压力 【小问2详解】 截取甲之前，乙中液体的重力 乙中液体的密度 【小问3详解】 切去部分会自然沉底，当时，容器乙对桌面的压强，此时乙容器恰好装满，则切去的甲物体的体积为 切去的甲物体的重力为 切去的甲物体的质量为 甲物体的密度为 【小问4详解】 在时，图像出现偏折，可以判断，当时，乙容器恰好装满，再增大，乙中的液体会溢出，所以将甲全部放入乙中，乙中液体会溢出，则液体的深度为 柱体甲的高度 甲的体积 甲的重力 乙容器内剩余液体的重力 将甲全部放入乙容器中时，容器乙对桌面的压强为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $