内容正文:
长沙市第一中学高2024级新生入学考试
物理试卷
(时量 60分钟 分值 60分 )
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题所给的四个选项中只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题卡上。)
1. 为弘扬中华传统文化,教育局举办了中学生汉字听写大赛。下列词语中涉及的物理现象和对它的解释正确的是( )
A. 海市蜃楼-光的直线传播 B. 坐井观天-光的折射
C. 震耳欲聋-声音的音调高 D. 花香四溢-分子热运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.海市蜃楼是光在密度不均匀的大气中传播时发生折射形成的,不属于光的直线传播现象,故A错误;
B.坐井观天时只能看到井口大小的天空,是光沿直线传播形成的,不属于光的折射现象,故B错误;
C.“震耳欲聋”说明声音的响度大,响度主要与发声体的振幅有关;音调由发声体的振动频率决定,故C错误;
D.花香四溢是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则热运动,故D正确。
故选D。
2. 小明同学在探究凸透镜成像规律时,用焦距分别为f1、的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出);再用透镜乙替换透镜甲,且保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A. 图中光屏上的像是放大的 B. 图中光屏上的像是缩小的虚像
C. f1>f2 D. 两次在光屏上成像一样大
【答案】C
【解析】
【详解】A.设物距为,第一次成像的像距为。由图中位置关系可知,像的放大率,所以光屏上得到的是缩小的像,故A错误;
B.能在光屏上得到的像一定是实像,故B错误;
C.换用透镜乙后,物距不变,光屏向左移动才能再次得到清晰的像,说明第二次成像的像距。由凸透镜成像公式得,
由于,所以,即,故C正确;
D.两次成像的放大率分别为,
由于,所以,两次所成的像大小不同,故D错误。
故选C。
3. 甲、乙两物质的质量和体积的关系如图所示,若用甲、乙两物质分别制成体积和高度都相等的圆柱体A、B,把它们分别放在水平地面上,则A、B两圆柱体对水平地面的压强之比为( )
A. 4∶1 B. 10∶1 C. 20∶1 D. 1∶4
【答案】A
【解析】
【详解】由密度定义得,所以质量—体积图像的斜率等于密度。由图像取点可得,
由圆柱体体积公式,两圆柱体的体积和高度均相等,所以底面积相等,即
由物体静止时的平衡条件得,由压强定义得,
因此
所以
故选A。
4. 水平桌面上有一底面积为S的柱形薄壁容器,容器内盛有适量的水(密度为);在弹簧测力计下悬挂重为G的物体,并把该物体浸没在水中,此时弹簧测力计示数为F,如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 物体的密度为
B. 物体所受的浮力为F
C. 放入物体后,容器对地面的压强增加了
D. 放入物体后,水对容器底的压强增加了
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物体浸没在水中静止,由平衡条件得物体所受浮力为
由阿基米德原理得物体体积为
物体质量为
故物体密度为,故AB错误;
C.物体受到水的浮力为,由牛顿第三定律可知物体对水的作用力大小也为,故容器对地面的压力增加,容器对地面的压强增加,故C错误;
D.物体浸没后排开水的体积等于物体体积,水面升高
由液体压强公式得水对容器底的压强增加量为,故D正确。
故选D。
5. 将“24V 6W”和“24V 12W”的两只灯泡和串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 电源电压为24V时,两灯均正常发光
B. 电路中允许通过的最大电流为1A
C. 与灯并联一个电阻后,两灯都可正常发光
D. 两灯的最大总功率为9W
【答案】D
【解析】
【详解】首先计算两灯的电阻和额定电流:由得:,
由得额定电流:,
A.电源电压为24V时,串联总电阻
电路电流
两灯均不能正常发光,故A错误;
B.串联电路电流处处相等,为保证灯泡不烧坏,电路最大电流不能超过额定电流更小的,故B错误;
C.若在旁并联一个电阻,并联部分总电阻会小于,根据串联分压规律,分得的电压会大于的电压,两灯电压不可能同时达到24V的额定值,无法同时正常发光,故C错误;
D.两灯串联时最大电流为0.25A,总功率,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜面以v的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A. 小球指向MN镜时,两个像靠近,两个像之间的距离为d
B. 小球指向MN镜时,两个像远离,两个像之间的距离为2d
C. 不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零
D. 不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为2v
【答案】C
【解析】
【详解】AB.取垂直镜面的一维坐标轴,以镜面为坐标原点,指向镜面的方向为正方向,设小球坐标为,由平面镜成像关于镜面对称可得,小球在镜中的像坐标为,在镜中的像坐标为
由两像坐标得,两像间距恒定,既不靠近也不远离,故AB错误。
CD.在任意相同时间内,若小球位移为,由上述坐标关系可得两个像的位移分别为,
因此两像速度始终相同,大小均为,相对速度为零,故C正确,D错误。
故选C。
7. 一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合,冷水温度升高12℃,现将另一杯质量,温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合,则原来混合的水升高的温度(不考虑热损失)( )
A. 7.2℃ B. 12℃ C. 9℃ D. 9.6℃
【答案】A
【解析】
【分析】不计热损失时,热水放出的热量等于冷水吸收的热量。先由第一次混合确定原热水与第一次混合后水的温差,再对第二次混合列热平衡方程。
【详解】第一次混合中,质量为的冷水升高,吸收的热量等于质量为的热水放出的热量,根据比热容公式,因此
解得,第一次混合后水的总质量为。设原来混合的水升高的温度为,则第二杯热水降温。第二次混合满足热平衡:
解得
即
故选A。
8. 在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s-t图像如图所示,则( )
A. 10s时两车速度相等
B. 5~10s内两车运动的路程相等
C. 0~5s,以乙车为参照物,甲车以4m/s向西运动
D. 5~10s,以甲车为参照物,乙车向东运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.时两车图线相交,只能说明此时两车的位置相同,即两车相遇。两条图线在交点处的斜率不同,因此两车的速度不相等,故A错误;
B.内,两条图线的斜率不同,说明两车的速度不同。两车均向东做直线运动,故各自的路程等于该时间段内位移的大小;由图可知两车纵坐标的变化量不同,所以两车通过的路程不相等,故B错误;
C.以向东为正方向,由图像斜率求得甲车相对乙车的速度为
负号说明甲车相对乙车向西运动,速度大小为,故C正确;
D.内,甲车图线的斜率大于乙车图线的斜率,即。以甲车为参照物,乙车的相对速度为,所以乙车相对甲车向西运动,而不是向东运动,故D错误。
故选C。
9. 同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤、用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡。当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法不正确的是( )
A. 自制杆秤的每一格表示2g
B. 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
C. 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏大
D. 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A.空秤在点悬挂时平衡,秤杆和秤盘的总重力对点的力矩为零。设被测物体质量为,秤砣质量为,点到点的距离为,秤砣到点的距离为。根据杠杆平衡条件有
即,可知与成正比。
,两刻线间有49条刻度线,共有50格,每格表示,故A正确;
B.把提纽移至点右侧后,支点到点的距离减小,支点到点的距离增大;秤杆和秤盘的重心仍在点,其重力也在支点左侧产生与物体重力同向的力矩。因此秤砣移至点时能够平衡的物体质量减小,量程减小,故B错误;
C.若秤砣磨损,实际质量。在同一示数位置处,根据杠杆平衡条件,真实质量
刻度对应的示值
因为,所以,故C正确;
D.称量时端翘起,说明端物体产生的力矩大于秤砣产生的力矩,应减少中药以减小端的力矩,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
10. 图示装置中,每个滑轮重均为30N,如图甲所示,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为430N;如图乙所示,在物体B下加挂重为150N的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A,使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg。下列结论正确的是( )
A. 乙图测力计示数为500N
B. 物体B的重力为370N
C. 乙图F的大小为250N
D. F做功的功率为67.5W
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,测力计示数 F示1=2F1+G定
解得绳子拉力 F1=200N
由图可知动滑轮绳子股数n=3,则 F1=(GB+G动)
解得 GB=570N
在乙图中,物体B下加挂物体C,总重G总=GB+GC=720N
此时绳子拉力F2= (G总+G动) =250N
乙图测力计示数F示2=2F2+G定=530N,故AB错误;
C.在甲图中,物体A向右做匀速直线运动,水平方向受向右的拉力F1 和向左的摩擦力 f,由二力平衡可知 f=F1=200N
在乙图中,物体A向左做匀速直线运动,水平方向受向左的拉力 F、向右的绳子拉力 F2 和向右的摩擦力 f,由受力平衡可知 F=F2+f=450N,故C错误;
D.物体B上升速度vB=5cm/s=0.05m/s
则物体A移动的速度vA=nvB=3×0.05m/s=0.15m/s
拉力F 做功的功率 P=FvA =67.5W,故D正确。
故选D。
二、实验题(本小题共4空每空2分,共8分)
11. 某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测力计、一只注射器和一把刻度尺。
(1)实验时在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中排出针筒中的空气并用橡皮帽封闭针筒。在活塞周围用涂抹润滑油,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以减小_____对实验的影响。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小_____对实验的影响,从而提高实验的精确程度;
(2)①为了计算出活塞的面积,先读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L;②水平向右慢慢拉动注射器筒,记下弹簧测力计示数F;③测出大气压值p=_____(用所给的F、V、L字母表示);
(3)为了消除摩擦力的影响,如图乙所示,将注射器固定在水平桌面上,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左匀速滑动时,测得杯和水的重力为G1,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右匀速滑动时,测得杯和水的重力为G2,则可计算摩擦力的大小表达式为_____。
【答案】(1) ①. 摩擦力 ②. 活塞重力
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]在活塞周围涂抹润滑油,可以减小活塞与注射器筒壁之间的摩擦力,从而减小摩擦力对实验的影响。
[2]弹簧测力计和注射器保持水平,可以避免活塞重力在运动方向上产生分力,从而减小活塞重力对实验的影响。
【小问2详解】
设活塞的横截面积为,由注射器容积与刻度长度的关系得,所以
忽略筒内残余空气的压力和摩擦力,缓慢拉动活塞时,由活塞受力平衡得
解得
【小问3详解】
设活塞所受摩擦力大小为,大气压力与筒内气体压力之差对活塞产生的作用力大小为。活塞刚开始向左匀速滑动时,由受力平衡得
活塞刚开始向右匀速滑动时,由受力平衡得
联立两式得
所以
三、计算题(本题共2小题,本题共2小题,其中12题8分,13题14分,共22分)
12. 如图甲所示的电路中,为定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。在开关、都闭合或都断开两种情况中,在保证所有元件都安全的前提下,移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。求∶
(1)的阻值;
(2)灯泡L的功率变化范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
开关,均闭合时,灯泡被短路,与并联,电压表测电源电压。由图乙的水平图线可知,电源电压,当时,由图乙可知干路电流。由欧姆定律得通过的电流
由并联电路的电流关系得通过的电流
由欧姆定律得
【小问2详解】
开关,均断开时,所在支路断路,与灯泡串联,电流表示数即通过灯泡的电流,电压表示数为两端电压。由串联电路的电压关系得灯泡两端电压
由图乙可知,当时,,灯泡的最小功率
当时,,灯泡的最大功率
所以灯泡的功率变化范围为
13. 如图甲所示,A、B两物体都是质量均匀的正方体,边长都为4cm,质量分别为32g、76.8g。将长度为4cm的细线两端分别固定在物体A、B表面的中央,构成一个连接体放入底面积为40cm2、重0.112N的足够高的圆柱体容器中,如图乙所示。A、B两物体和绳子都不吸水,绳子质量和容器壁厚度忽略不计,,g取10N/kg。求∶
(1)此时图乙中容器对桌面的压强p1;
(2)小亮同学缓慢地沿容器壁注入水,当注水质量为204g时,A、B两物体静止后,水对容器底的压强p2;
(3)若小亮同学缓慢的沿容器壁注入水,当A、B之间的细线刚好绷直时停止注水,待A、B两物体静止后,在A上表面中心处施加竖直向下的压力,使其缓慢向下运动,直至A恰好完全浸没在水中,则从施加压力开始到物体A恰好完全浸没,A的重力所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
,两物体的总重力为
容器总重力为。由压强定义得
【小问2详解】
的体积为,质量为,其密度小于水,故漂浮。的密度为
故沉底。此时排开水的体积为,排开水的体积为,容器中水的体积为,且细线松弛。设水深为,由体积关系得
解得,由液体压强公式得
【小问3详解】
细线刚好拉直时,的上表面距容器底,的下表面距容器底。仍有浸入水中,所以水深为,此时水的总体积为
恰好完全浸没后,,排开水的总体积为。由水的体积不变得
解得末态水深,因此向下移动的距离为
由功的定义得
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长沙市第一中学高2024级新生入学考试
物理试卷
(时量 60分钟 分值 60分 )
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题所给的四个选项中只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题卡上。)
1. 为弘扬中华传统文化,教育局举办了中学生汉字听写大赛。下列词语中涉及的物理现象和对它的解释正确的是( )
A. 海市蜃楼-光的直线传播 B. 坐井观天-光的折射
C. 震耳欲聋-声音的音调高 D. 花香四溢-分子热运动
2. 小明同学在探究凸透镜成像规律时,用焦距分别为f1、的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出);再用透镜乙替换透镜甲,且保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A. 图中光屏上的像是放大的 B. 图中光屏上的像是缩小的虚像
C. f1>f2 D. 两次在光屏上成像一样大
3. 甲、乙两物质的质量和体积的关系如图所示,若用甲、乙两物质分别制成体积和高度都相等的圆柱体A、B,把它们分别放在水平地面上,则A、B两圆柱体对水平地面的压强之比为( )
A. 4∶1 B. 10∶1 C. 20∶1 D. 1∶4
4. 水平桌面上有一底面积为S的柱形薄壁容器,容器内盛有适量的水(密度为);在弹簧测力计下悬挂重为G的物体,并把该物体浸没在水中,此时弹簧测力计示数为F,如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 物体的密度为
B. 物体所受的浮力为F
C. 放入物体后,容器对地面的压强增加了
D. 放入物体后,水对容器底的压强增加了
5. 将“24V 6W”和“24V 12W”的两只灯泡和串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 电源电压为24V时,两灯均正常发光
B. 电路中允许通过的最大电流为1A
C. 与灯并联一个电阻后,两灯都可正常发光
D. 两灯的最大总功率为9W
6. 如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜面以v的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A. 小球指向MN镜时,两个像靠近,两个像之间的距离为d
B. 小球指向MN镜时,两个像远离,两个像之间的距离为2d
C. 不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零
D. 不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为2v
7. 一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合,冷水温度升高12℃,现将另一杯质量,温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合,则原来混合的水升高的温度(不考虑热损失)( )
A. 7.2℃ B. 12℃ C. 9℃ D. 9.6℃
8. 在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s-t图像如图所示,则( )
A. 10s时两车速度相等
B. 5~10s内两车运动的路程相等
C. 0~5s,以乙车为参照物,甲车以4m/s向西运动
D. 5~10s,以甲车为参照物,乙车向东运动
9. 同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤、用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡。当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法不正确的是( )
A. 自制杆秤的每一格表示2g
B. 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
C. 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏大
D. 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
10. 图示装置中,每个滑轮重均为30N,如图甲所示,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为430N;如图乙所示,在物体B下加挂重为150N的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A,使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg。下列结论正确的是( )
A. 乙图测力计示数为500N
B. 物体B的重力为370N
C. 乙图F的大小为250N
D. F做功的功率为67.5W
二、实验题(本小题共4空每空2分,共8分)
11. 某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测力计、一只注射器和一把刻度尺。
(1)实验时在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中排出针筒中的空气并用橡皮帽封闭针筒。在活塞周围用涂抹润滑油,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以减小_____对实验的影响。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小_____对实验的影响,从而提高实验的精确程度;
(2)①为了计算出活塞的面积,先读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L;②水平向右慢慢拉动注射器筒,记下弹簧测力计示数F;③测出大气压值p=_____(用所给的F、V、L字母表示);
(3)为了消除摩擦力的影响,如图乙所示,将注射器固定在水平桌面上,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左匀速滑动时,测得杯和水的重力为G1,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右匀速滑动时,测得杯和水的重力为G2,则可计算摩擦力的大小表达式为_____。
三、计算题(本题共2小题,本题共2小题,其中12题8分,13题14分,共22分)
12. 如图甲所示的电路中,为定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。在开关、都闭合或都断开两种情况中,在保证所有元件都安全的前提下,移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。求∶
(1)的阻值;
(2)灯泡L的功率变化范围。
13. 如图甲所示,A、B两物体都是质量均匀的正方体,边长都为4cm,质量分别为32g、76.8g。将长度为4cm的细线两端分别固定在物体A、B表面的中央,构成一个连接体放入底面积为40cm2、重0.112N的足够高的圆柱体容器中,如图乙所示。A、B两物体和绳子都不吸水,绳子质量和容器壁厚度忽略不计,,g取10N/kg。求∶
(1)此时图乙中容器对桌面的压强p1;
(2)小亮同学缓慢地沿容器壁注入水,当注水质量为204g时,A、B两物体静止后,水对容器底的压强p2;
(3)若小亮同学缓慢的沿容器壁注入水,当A、B之间的细线刚好绷直时停止注水,待A、B两物体静止后,在A上表面中心处施加竖直向下的压力,使其缓慢向下运动,直至A恰好完全浸没在水中,则从施加压力开始到物体A恰好完全浸没,A的重力所做的功。
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