精品解析：2023年湖北省十堰市郧阳中学高一学科特长生招生考试物理试题

2023年郧阳中学学科特长生招生考试 物 理 试 题 注意事项 1、本卷共有6页，18小题，满分100分，考试时限60分钟。 2、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定的位置，并认真核对条形码上的准考证号和姓名，在答题卡规定的位置贴好条形码。 3、选择题必须使用2B铅笔在指定位置填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔答题，不得使用铅笔或圆珠笔等笔作答。要求字体工整，笔迹清晰。请按照题目序号在答题卡对应的各题目的答题区域内作答，超出答题卡区域的答案和在试卷、草稿纸上答题无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷、答题卡和草稿纸一并上交。 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合答题要求） 1. 下列运用科学方法的实例中，错误的是（　　） A. 研究压强定义时，我们将压强定义式变换为定义的文字叙述是等价变换法 B. 用力的示意图表示力的三要素，是模型法 C. 根据增大摩擦想到减小摩擦的方法是控制变量法 D. 通过小桌下陷情况显示压强大小，是转换法 2. 图甲是发电机原理示意图，图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到位置时，运动方向已用箭头标出，关于图甲中的导线ab，下列说法正确的是（　　） A. 在位置1时，电路中不会产生感应电流 B. 在位置2时，电路中不会产生感应电流 C. 在位置3时，感应电流方向由b到a D. 在位置4时，ab导线所受磁场力方向向上 3. 将盐水降温使其凝固成含盐冰块（假设盐不析出），并将此冰块放在圆柱形容器内的水中，冰块悬浮，此时水面刚好与容器口平齐。下列说法正确的是（　　） A. 含盐冰块全部熔化后无水溢出杯口，但最后水面下降了 B. 含盐冰块全部熔化后无水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处 C. 熔化前容器对桌面压强小于完全熔化后容器对桌面的压强 D. 熔化前容器底部所受液体压强小于完全熔化后容器底部所受液体的压强 4. 用两个相同的足够大的水平力F将100个完全相同的木块夹在两个相同的竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，每个木块的质量都为m，则编号90和91号木块之间的摩擦力大小为F1，编号45和46号木块之间的摩擦力大小为F2，则|F1-F2|为：（从左至右编号依次为1、2…99、100）（　　） A. 25mg B. 35mg C. 45mg D. 55mg 5. 小明在李老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从悬点O的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋的弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该橡皮筋每受到0.3N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。（　　） A. 小球在c点处于二力平衡状态 B. 小球的重力为9N C. 当小球在c点时，小球的重力势能与橡皮筋弹性势能之和最大 D. 当小球在b点时，小球的动能与橡皮筋弹性势能之和最大 6. 如图，小明同学用一个激光笔S照射游泳池，由于池中有水，所以在水面发生了折射现象，入射角为θ，折射角为φ，并在水池底部照射出一个光斑P，若此时游泳池在加水，水面上升的速度为v，保持光源位置和入射光方向不变，则光斑P移动的方向与速度的大小为（　　） A. 向右移动， B. 向右移动 C. 向右移动， D. 向右移动 7. 有一30cm高的轻质薄壁柱形容器，底面积为200cm2，容器内放置一个底面积为100cm2，高为15cm的柱形木块，木块底部与容器间拴有一根10cm轻质绳子，现往容器中缓慢倒入某种液体，容器底部所受液体压强随着倒入液体质量的关系如图所示，图中m1=1045g，p3=2375Pa，下列说法错误的是（　　） A. 木块质量为1045g B. 液体密度为950kg/m3 C. m2=2945g D. 倒入液体质量为4270g时，液体压强为2850Pa 8. 某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直向上抛出，乙图是以一定的角度向斜上方抛出。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（　　） A. 甲图中小球能到达的最大高度等于乙图中小球能达到的最大高度 B. 甲图中小球到达地面时的速度等于乙图中小球的速度 C. 甲图中小球到达地面时的时间等于乙图中小球到达地面的时间 D. 若将小球的质量增大，则小球到达地面时的速度都将比原来的大 9. 如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度v匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为△x；现令传送带向右的速度增加到2v时，弹簧的伸长量为△x′。则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧伸长量将减小，即△x′＜△x B. 弹簧伸长量将增加，即△x′>△x C. 弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终△x′=△x D. 弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终△x′=△x 10. 如图所示，电源电压U不变，a、b、c处中有一处为滑动变阻器R3，另两处为电压表或电流表，电阻R1、R2和R3的最大阻值均为R0。当开关都闭合时，都有电流通过R1、R2和R3，且R1、R2和R3之间为串联或并联电路，移动滑片，三块电表的示数都变大或都变小。下列说法错误的是（　　） A. 开关均闭合后，滑片在中间位置时，电路消耗的功率为 B. 滑片在最大阻值处时，断开S2，通过A的电流变化了 C. 开关均闭合后，滑片在最大阻值位置与滑片在中点位置时，通过A的电流之比为5：6 D. 滑片在最大阻值处时，把a、b、c中两处电表均换成另一种电表，改变前后电路消耗的功率变化了 二、填空题（本大题共3小题，共18分） 11. 阅读材料，回答问题： 智能汽车 汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。冬天，前挡风玻璃上出现白雾时，汽车能自动启动除雾功能，向前挡风玻璃吹出热风，一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达，能够判断车与障碍物的距离，充分提高了行车的安全性。车窗采用“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，而从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外的光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系如图甲。 （1）冬天行车时，汽车挡风玻璃的___________（选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾，这是___________现象（填写物态变化的名称）； （2）下列与汽车相关的说法中正确的是___________； A. 汽车雷达能够发出次声波，判断车与障碍物的距离 B. 透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的虚像 C. 玻璃具有单向透光功能时，光路是不可逆的 D. 汽车倾斜的前挡风玻璃，使车内物体成的像位于司机平视的下方，不妨碍司机视线 （3）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑色”或“白色”）； （4）车窗“智能玻璃”在使用时反射面须朝向车___________（选填“内”或“外”）一侧；根据车外光照度和玻璃透明度的关系图甲可知，当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”透明度会自动调节为___________%； （5）在某段区间测速路段，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图乙所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号（超声波速度是340m/s），第一次发出信号到测速仪接收到信号用时1.2s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.9s，若两次发出信号的间隔是1.85s，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是___________m，汽车速度是___________m/s。 12. 小明学了浮力这一节内容，课本中教授了如何制作一个密度计，在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支密度计，可用来测液体密度。 （1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处，此时密度计受到的浮力___________重力（选填“>”、“=”或“＜”）。 （2）使用中，小王发现细铁丝很容易滑落，于是他取下铁丝，改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度，杯中液面将___________。（选填“上升”、“下降”或者“不变”） （3）小王同学从实验室中拿了一个实验标准密度计如下图所示，其刻度部分的A、B 两点，分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~2.00×103kg/m3，把这个密度计放入某种液体中，液面的位置在C处，AC距离为BC的二倍。则这种液体的密度是___________ g/cm3。（计算结果保留两位小数） 13. 某容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为、温度为的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为、温度为，则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 ___________g。如果一开始投入冰的质量为、温度为，则最终容器内的温度为 ___________℃。所有过程均绝热。（已知的冰融化成的水需吸收的热量，冰的比热为，水的比热为）。 三、实验题（本大题共3小题，共22分） 14. 现有一个悬挂在支架上的弹簧测力计，一把质量分布均匀的长为L的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线。如下图所示安装，整个装置处于静止状态，记下两悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数为F，已知直尺总长度为L，则木块的质量m=______，直尺质量M=______。（结果用F、x1、x2及L、g表示） 15. 小明学习了光的折射定律后，决定设计实验探究折射角与入射角之间的关系。他准备了白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖等器材，并按如下步骤进行实验： 步骤一：如图甲所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。 步骤二：把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′。 步骤三：在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，此像为___________（填“实像”或“虚像”）。调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置，移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，此操作的原理是___________。入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′。 步骤四：以O为圆心，作一个半径为R的圆，与AO交于点E，过点E作NN′的垂线，垂足为H；圆与OO′的交点为E′，过E′作ON′的垂线，垂足为H′。如图乙所示。测量OH、EH、OH′、E′H′并记录。 步骤五：改变入射角θ1，重复实验，记录相关测量数据。 实验完成后，小明同学发现无论入射角是多少，测量出的四条线段中，有两条线段长度的比值始终是定值。于是他查阅资料，得知入射角的正弦值与折射角正弦值之比一定。则此比值等于___________（用OH、EH、OH′、E′H′表示）。若小明在步骤二中绘制bb′时出现失误，使aa′与bb′之间的距离略大于玻璃砖两折射面间的宽度，则小明计算出的比值相比真实值会___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。此比值还等于真空中的光速c与光在此介质中传播的速度之比；假设上述实验中光从aa′穿过玻璃砖到达bb′的时间为t1，移去玻璃砖后以相同入射角在真空中从aa′到达bb′的时间为t2，则的值为___________（用OH、EH、OH′、E′H′表示）。 16. 如图1所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V），三个定值电阻（、、），滑动变阻器（40Ω，0.5A）、开关、导线若干。 （1）小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 ____________填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U。 （2）请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是 ___________。 （3）将电流表示数记为I，定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2。小明根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图2所示。下列选项中，能正确反映I与之间关系的是 ___________。 A. B. C. D. （4）小明将电路中的定值电阻换成了小灯泡，来测量小灯泡的电功率。正确连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件均安全的情况下，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2。则ΔR1和ΔR2大小关系正确的是 ___________。 A. ΔR1>ΔR2 B. ΔR1=ΔR2 C. ΔR1＜ΔR2 （5）老师说：虽然电压表内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表，虽然电流表电阻很小，但是接通后电流表两端仍然有微小电压，若用第（4）问电路图测小灯泡正常工作时的电阻值，请你根据上述事实分析判断，该电路图将引起小灯泡电阻测量值___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、计算题（本大题共2小题，共30分，每题各15分） 17. 用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；若将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图），整个装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2，A的底面积为2×10-3m2，高为10m，A重为550N，B重为300N，A的底部距离库底3m。不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求： （1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； （2）水位上涨过程中，请推导电子秤所受的压力FN与水位高度h之间的关系式。 （3）若水位达到某一高度时使电子秤受到压力为220N，电子秤立即报警；由于汛期将至，现决定将警戒水位上调3m，而电子秤报警示数不变，则应将电子秤及B的悬点向左移动至，求与OD的比值。 18. 如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。 第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端； 第二次仅闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像，求： （1）小灯泡的参数，即额定电压与额定功率 （2）电源电压及定值电阻R0阻值大小 （3）只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大电功率与定值电阻的最大电功率之比为多少？ （4）只闭合开关S、S1，移动滑片发现两个位置滑动变阻器的功率均为0.8W，若两个位置滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1与R2（R2>R1），请计算R2-R1=？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023年郧阳中学学科特长生招生考试 物 理 试 题 注意事项 1、本卷共有6页，18小题，满分100分，考试时限60分钟。 2、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定的位置，并认真核对条形码上的准考证号和姓名，在答题卡规定的位置贴好条形码。 3、选择题必须使用2B铅笔在指定位置填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔答题，不得使用铅笔或圆珠笔等笔作答。要求字体工整，笔迹清晰。请按照题目序号在答题卡对应的各题目的答题区域内作答，超出答题卡区域的答案和在试卷、草稿纸上答题无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷、答题卡和草稿纸一并上交。 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合答题要求） 1. 下列运用科学方法的实例中，错误的是（　　） A. 研究压强定义时，我们将压强定义式变换为定义的文字叙述是等价变换法 B. 用力的示意图表示力的三要素，是模型法 C. 根据增大摩擦想到减小摩擦的方法是控制变量法 D. 通过小桌下陷情况显示压强大小，是转换法 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究压强定义时，压强定义式与文字叙述的物理意义完全等价，二者的变换属于等价变换法，故A正确，不符合题意； B．力的示意图是用简化的直观模型表示力的三要素（大小、方向、作用点），属于模型法，故B正确，不符合题意； C．从增大摩擦的思路反向推导减小摩擦的方法，属于逆向思考法；控制变量法是控制其余变量不变，单独研究某一变量对研究对象的影响，与该方法不符，故C错误，符合题意； D．压强大小无法直接观测，通过易观察的小桌下陷程度间接反映压强大小，属于转换法，故D正确，不符合题意。 故选C。 2. 图甲是发电机原理示意图，图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到位置时，运动方向已用箭头标出，关于图甲中的导线ab，下列说法正确的是（　　） A. 在位置1时，电路中不会产生感应电流 B. 在位置2时，电路中不会产生感应电流 C. 在位置3时，感应电流方向由b到a D. 在位置4时，ab导线所受磁场力方向向上 【答案】A 【解析】 【详解】A．位置1时，导线运动方向水平向左，与磁感线方向平行，不切割磁感线，因此电路中不会产生感应电流，A正确； B．位置2时，导线运动方向竖直向下，与磁感线垂直，切割磁感线，会产生感应电流，B错误； C．位置3时，导线切割磁感线，用右手定则：磁感线穿手心（手心朝左），大拇指指向导线运动方向（斜向右下），四指指向为电流方向，可得感应电流方向由a到b，C错误； D．位置4时，导线运动方向斜向左上，根据楞次定律，安培力阻碍导体相对运动，因此安培力方向与运动方向相反，斜向右下，不是向上，D错误。 故选 A。 3. 将盐水降温使其凝固成含盐冰块（假设盐不析出），并将此冰块放在圆柱形容器内的水中，冰块悬浮，此时水面刚好与容器口平齐。下列说法正确的是（　　） A. 含盐冰块全部熔化后无水溢出杯口，但最后水面下降了 B. 含盐冰块全部熔化后无水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处 C. 熔化前容器对桌面压强小于完全熔化后容器对桌面的压强 D. 熔化前容器底部所受液体压强小于完全熔化后容器底部所受液体的压强 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰块悬浮时，浮力等于总重力，由阿基米德原理得 即 冰块熔化后总质量不变，形成的盐水密度， 熔化后对应体积，因此水面下降、无水溢出，故A正确； B．由A的分析可知熔化后水面下降，故B错误； C．容器对桌面的压力等于容器、水、冰块的总重力，熔化前后总重力不变，容器底面积不变，由可知容器对桌面的压强不变，故C错误； D．圆柱形容器中，液体对底部的压力等于液体与冰块的总重力，总重力不变则压力不变，由可知容器底部所受液体压强不变，故D错误。 故选A。 4. 用两个相同的足够大的水平力F将100个完全相同的木块夹在两个相同的竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，每个木块的质量都为m，则编号90和91号木块之间的摩擦力大小为F1，编号45和46号木块之间的摩擦力大小为F2，则|F1-F2|为：（从左至右编号依次为1、2…99、100）（　　） A. 25mg B. 35mg C. 45mg D. 55mg 【答案】B 【解析】 【详解】  将100个木块视为整体，竖直方向列平衡方程，即 得左右木板对边缘木块的摩擦力大小都是 方向向上。  将1~90号木块视为整体，竖直方向列平衡方程，即   解得  将1~45号木块视为整体，竖直方向列平衡方程，即 解得 则，故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 小明在李老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从悬点O的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋的弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该橡皮筋每受到0.3N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。（　　） A. 小球在c点处于二力平衡状态 B. 小球的重力为9N C. 当小球在c点时，小球的重力势能与橡皮筋弹性势能之和最大 D. 当小球在b点时，小球的动能与橡皮筋弹性势能之和最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．c点是小球下落的最低点，橡皮筋伸长量大于b点，弹力大于b点的弹力；而b点是速度最大的位置，弹力等于重力，因此c点弹力大于重力，合力不为零，不是平衡状态，故A错误； B．b点小球速度最大，此时弹力等于重力。a点为橡皮筋原长位置，到b点时橡皮筋伸长量 ，由题意得弹力，即小球重力，故B错误； C．整个过程不计空气阻力，只有重力和橡皮筋弹力做功，小球与橡皮筋组成的系统机械能守恒，即总机械能为定值。c点小球速度为0，动能最小，因此重力势能与弹性势能之和最大，故C正确； D．由机械能守恒可得，总机械能为定值，重力势能随下落高度增大而减小，c点下落高度最大、重力势能最小，因此动能与弹性势能之和在c点最大，不是b点，故D错误。 故选C。 6. 如图，小明同学用一个激光笔S照射游泳池，由于池中有水，所以在水面发生了折射现象，入射角为θ，折射角为φ，并在水池底部照射出一个光斑P，若此时游泳池在加水，水面上升的速度为v，保持光源位置和入射光方向不变，则光斑P移动的方向与速度的大小为（　　） A. 向右移动， B. 向右移动 C. 向右移动， D. 向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】水面升高h后，光路图如图所示 则h=vt 由几何关系得光斑P向右移动到，则 设光斑移动的速度为，则 联立解得，故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 有一30cm高的轻质薄壁柱形容器，底面积为200cm2，容器内放置一个底面积为100cm2，高为15cm的柱形木块，木块底部与容器间拴有一根10cm轻质绳子，现往容器中缓慢倒入某种液体，容器底部所受液体压强随着倒入液体质量的关系如图所示，图中m1=1045g，p3=2375Pa，下列说法错误的是（　　） A. 木块质量为1045g B. 液体密度为950kg/m3 C. m2=2945g D. 倒入液体质量为4270g时，液体压强为2850Pa 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图分析可知当倒入液体的质量为m3时，柱形容器与木块间的细绳拉直且木块刚好完全浸没，此时液体的深度为 此时容器底部受到液体压强为2375Pa，可得液体的密度为 当倒入液体的质量为m1时，液体的体积为 此时液体在容器中的深度为 木块排开液体的体积为 此时木块所受的浮力刚好和木块的重力相等，木块的重力为 木块的质量为，故AB正确，不符合题意； C．当倒入液体的质量为m2时，此时木块漂浮且细绳刚好拉直且细绳不施加力，由于木块漂浮，木块所受的浮力和重力相等，因此排开液体的体积仍然为，可求出此时液体的体积为 液体的质量为，故C正确，不符合题意； D．当倒入液体的质量为m3时，液体的体积为 此时液体的质量为 因为4270g>3250g，所以当倒入液体的质量为4270g时，木块完全浸没且液面超过木块的上表面，此时液体的体积为 倒入容器后，液面的高度为 此时液面的高度为，容器底部受到的压强为，故D错误，符合题意。 故选D。 8. 某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直向上抛出，乙图是以一定的角度向斜上方抛出。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（　　） A. 甲图中小球能到达的最大高度等于乙图中小球能达到的最大高度 B. 甲图中小球到达地面时的速度等于乙图中小球的速度 C. 甲图中小球到达地面时的时间等于乙图中小球到达地面的时间 D. 若将小球的质量增大，则小球到达地面时的速度都将比原来的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图是竖直上抛，到达最高点时动能为零，原来的机械能全部转化为重力势能；乙图是以一定的角度斜抛小球，到达最高点时还具有水平向右的速度，重力势能要小于原来的机械能，故甲图中小球到达的最大高度大于乙图中小球的最大高度，A选项错误； B．根据机械能守恒，到达地面时，两种情况下机械能应该都和原来的机械能是一样的，故甲图中小球到达地面时的速度等于乙图中小球的速度，B选项正确； C．若设抛出点为地面，则甲图中小球运动总时间： 乙图中小球运动总时间由竖直分运动决定（设小球运动初速度与水平方向夹角为）： 因，有，C选项错误； D．若设抛出点为地面，重力势能变化量为0，又机械能守恒。由机械能守恒推导可知 落地速度 与质量无关，D选项错误。 故选B。 9. 如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度v匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为△x；现令传送带向右的速度增加到2v时，弹簧的伸长量为△x′。则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧伸长量将减小，即△x′＜△x B. 弹簧伸长量将增加，即△x′>△x C. 弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终△x′=△x D. 弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终△x′=△x 【答案】D 【解析】 【详解】传送带的速度方向不变，不管速度大小如何变化，物块所受的滑动摩擦力方向向右，大小总等于μmg，与弹簧弹力平衡，由于滑动摩擦力大小不变，则弹簧弹力不变，根据F=kx，知弹簧的形变量不变，始终△x′=△x，故选D。 10. 如图所示，电源电压U不变，a、b、c处中有一处为滑动变阻器R3，另两处为电压表或电流表，电阻R1、R2和R3的最大阻值均为R0。当开关都闭合时，都有电流通过R1、R2和R3，且R1、R2和R3之间为串联或并联电路，移动滑片，三块电表的示数都变大或都变小。下列说法错误的是（　　） A. 开关均闭合后，滑片在中间位置时，电路消耗的功率为 B. 滑片在最大阻值处时，断开S2，通过A的电流变化了 C. 开关均闭合后，滑片在最大阻值位置与滑片在中点位置时，通过A的电流之比为5：6 D. 滑片在最大阻值处时，把a、b、c中两处电表均换成另一种电表，改变前后电路消耗的功率变化了 【答案】C 【解析】 【详解】A．据题干条件推导得c是滑动变阻器，a、b均为电流表，开关全闭合时并联，干路电流表A测总电流，符合所有条件：移动滑片时，阻值变化会导致干路A、a（测R1与R3的电流）、b（测​的电流）的示数同时变大或同时变小，滑片在中间位置时 电路的总电阻为 电路消耗的功率为，故A正确； B．滑片在最大阻值处，开关全闭合时总电流 断开后，则R3断开，只有 工作，电流 通过A的电流变化了，故 B正确； C．滑片在最大阻值处总电流 滑片在中点位置时总电流 解得通过A的电流之比为，故C错误； D．改变前，滑片最大时功率 将两个电流表（a、b）换成电压表后，串联，总电阻为，则电路消耗的功率为 改变前后电路消耗的功率变化了故D正确。 本题选错误的，故选C 。 二、填空题（本大题共3小题，共18分） 11. 阅读材料，回答问题： 智能汽车 汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。冬天，前挡风玻璃上出现白雾时，汽车能自动启动除雾功能，向前挡风玻璃吹出热风，一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达，能够判断车与障碍物的距离，充分提高了行车的安全性。车窗采用“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，而从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外的光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系如图甲。 （1）冬天行车时，汽车挡风玻璃的___________（选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾，这是___________现象（填写物态变化的名称）； （2）下列与汽车相关的说法中正确的是___________； A. 汽车雷达能够发出次声波，判断车与障碍物的距离 B. 透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的虚像 C. 玻璃具有单向透光功能时，光路是不可逆的 D. 汽车倾斜的前挡风玻璃，使车内物体成的像位于司机平视的下方，不妨碍司机视线 （3）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑色”或“白色”）； （4）车窗“智能玻璃”在使用时反射面须朝向车___________（选填“内”或“外”）一侧；根据车外光照度和玻璃透明度的关系图甲可知，当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”透明度会自动调节为___________%； （5）在某段区间测速路段，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图乙所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号（超声波速度是340m/s），第一次发出信号到测速仪接收到信号用时1.2s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.9s，若两次发出信号的间隔是1.85s，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是___________m，汽车速度是___________m/s。 【答案】（1） ①. 内 ②. 液化 （2）B （3）黑色 （4） ①. 外 ②. 50 （5） ①. 51 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 冬天行车时，由于车内温度高，水蒸气遇到冷的挡风玻璃内侧，会液化成小水珠，形成白雾。所以冬天行车时，汽车挡风玻璃的内侧容易出现一层白雾，这是液化现象。 【小问2详解】 A．汽车雷达能够发出超声波，判断车与障碍物的距离，不是次声波，故A错误； B．透过玻璃看到的车外景物，是光的折射形成的虚像，故B正确； C．单向透光玻璃的光路是可逆的，只是反射面在迎光面时，车内光线弱，车外看不到车内，故C错误； D．汽车倾斜的前挡风玻璃，使车内物体成的像位于司机平视的上方（不是下方），但不阻碍视线，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 薄膜式太阳能电板需要吸收光能，黑色物体对光的吸收能力更强，所以应设计成黑色。 【小问4详解】 [1] 根据题意可知，“反射面必须是迎光面”，由于车外是迎光面，所以反射面须朝向车外一侧； [2] 由题意可知，车内的光照度为一个适宜的定值，则由图甲可知，车内光照度的适宜值为 所以当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”透明度会自动调节为 【小问5详解】 [1] 第一次发出信号到接收用时，超声波到达汽车的时间是总时间的一半，则 此时汽车到测速仪的距离为 第二次发出信号到接收用时，则超声波到达汽车的时间是 此时汽车到测速仪的距离为 所以汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离为 [2] 两次发出信号的间隔是，则汽车两次接收到信号的时间间隔为 所以汽车的速度为 12. 小明学了浮力这一节内容，课本中教授了如何制作一个密度计，在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支密度计，可用来测液体密度。 （1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处，此时密度计受到的浮力___________重力（选填“>”、“=”或“＜”）。 （2）使用中，小王发现细铁丝很容易滑落，于是他取下铁丝，改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度，杯中液面将___________。（选填“上升”、“下降”或者“不变”） （3）小王同学从实验室中拿了一个实验标准密度计如下图所示，其刻度部分的A、B 两点，分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~2.00×103kg/m3，把这个密度计放入某种液体中，液面的位置在C处，AC距离为BC的二倍。则这种液体的密度是___________ g/cm3。（计算结果保留两位小数） 【答案】（1）= （2）不变 （3）1.50 【解析】 【小问1详解】 密度计漂浮在液体中，根据物体漂浮条件，漂浮时浮力等于自身重力，因此此处填“=” 【小问2详解】 改变铁丝位置后，密度计的总重力不变，仍然漂浮在同一杯液体中，浮力始终满足，因此浮力大小不变 液体密度不变，根据阿基米德原理​，排开液体的体积不变，因此杯中液面高度不变。 【小问3详解】 已知A是最上方刻度，对应密度，B是最下方刻度，对应密度 由于，设，则， 设密度计刻度横截面积为，B点以下的体积为​， 密度计始终漂浮，​ 因此： 液面在A时  液面在B时， ​ 联立两式得， 液面在C时，排开体积 解得  13. 某容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为、温度为的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为、温度为，则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 ___________g。如果一开始投入冰的质量为、温度为，则最终容器内的温度为 ___________℃。所有过程均绝热。（已知的冰融化成的水需吸收的热量，冰的比热为，水的比热为）。 【答案】 ①. 320 ②. 0 【解析】 【详解】[1][2]如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰，说明冰从﹣11℃升高到0℃吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量和水凝固放出的热量之和，即 故① 投入的冰块质量为100g、温度为0℃，则容器中的物质将恰好全部化为水，说明冰熔化吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量，即 故② 由①②可知 则 将m水带入②式得 则容器内原有水的初温为 如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃，那么冰完全熔化吸收的热量为 容器内原有的水温度降低到0℃放出的热量为 由于 说明冰不能完全熔化，此时处于冰水混合物状态，故最终容器内的温度为0℃。 三、实验题（本大题共3小题，共22分） 14. 现有一个悬挂在支架上的弹簧测力计，一把质量分布均匀的长为L的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线。如下图所示安装，整个装置处于静止状态，记下两悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数为F，已知直尺总长度为L，则木块的质量m=______，直尺质量M=______。（结果用F、x1、x2及L、g表示） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]由于直尺质量分布均匀，则其重心位置在直尺上的读数为，以弹簧测力计所在直尺上的悬挂点为支点，则有 以木块所在直尺上的悬挂点为支点，则有 解得， 15. 小明学习了光的折射定律后，决定设计实验探究折射角与入射角之间的关系。他准备了白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖等器材，并按如下步骤进行实验： 步骤一：如图甲所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。 步骤二：把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′。 步骤三：在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，此像为___________（填“实像”或“虚像”）。调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置，移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，此操作的原理是___________。入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′。 步骤四：以O为圆心，作一个半径为R的圆，与AO交于点E，过点E作NN′的垂线，垂足为H；圆与OO′的交点为E′，过E′作ON′的垂线，垂足为H′。如图乙所示。测量OH、EH、OH′、E′H′并记录。 步骤五：改变入射角θ1，重复实验，记录相关测量数据。 实验完成后，小明同学发现无论入射角是多少，测量出的四条线段中，有两条线段长度的比值始终是定值。于是他查阅资料，得知入射角的正弦值与折射角正弦值之比一定。则此比值等于___________（用OH、EH、OH′、E′H′表示）。若小明在步骤二中绘制bb′时出现失误，使aa′与bb′之间的距离略大于玻璃砖两折射面间的宽度，则小明计算出的比值相比真实值会___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。此比值还等于真空中的光速c与光在此介质中传播的速度之比；假设上述实验中光从aa′穿过玻璃砖到达bb′的时间为t1，移去玻璃砖后以相同入射角在真空中从aa′到达bb′的时间为t2，则的值为___________（用OH、EH、OH′、E′H′表示）。 【答案】 ①. 虚像 ②. 光在同种均匀介质中沿直线传播 ③. ④. 偏小 ⑤. 【解析】 【详解】[1]透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，是光的折射形成的虚像； [2]调整视线的方向，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置，移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [3]根据折射定律可得 又， 则有 [4]若小明在步骤二中绘制bb′时出现失误，使aa′与bb′之间的距离略大于玻璃砖两折射面间的宽度，会导致画出的折射光线比实际折射光线更偏折，测得的偏大，因此会偏小，即小明计算出的比值相比真实值会偏小； [5]设光在玻璃砖中的传播速度为，由题意可知 设玻璃砖宽度为，则光在玻璃砖内的路径长度为 时间为 移去玻璃砖后以相同入射角在真空中的路径长度为 时间为 又， 联立可得 16. 如图1所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V），三个定值电阻（、、），滑动变阻器（40Ω，0.5A）、开关、导线若干。 （1）小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 ____________填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U。 （2）请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是 ___________。 （3）将电流表示数记为I，定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2。小明根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图2所示。下列选项中，能正确反映I与之间关系的是 ___________。 A. B. C. D. （4）小明将电路中的定值电阻换成了小灯泡，来测量小灯泡的电功率。正确连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件均安全的情况下，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2。则ΔR1和ΔR2大小关系正确的是 ___________。 A. ΔR1>ΔR2 B. ΔR1=ΔR2 C. ΔR1＜ΔR2 （5）老师说：虽然电压表内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表，虽然电流表电阻很小，但是接通后电流表两端仍然有微小电压，若用第（4）问电路图测小灯泡正常工作时的电阻值，请你根据上述事实分析判断，该电路图将引起小灯泡电阻测量值___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）a （2） （3）A （4）C （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 定值电阻由换为后，定值电阻分压减小，为了保持定值电阻电压不变，需要增大电路电流，减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片向a移动。 【小问2详解】 因本实验要求确定一个保持不变的电压值，当接入最大定值电阻，滑动变阻器调最大时，可得最小的控制电压 电流表量程，且滑动变阻器允许的最大电流为，最小定值电阻，最大控制电压受电表限制为 因此的取值范围是 【小问3详解】 本实验要求确定一个保持不变的电压值，总电压，滑动变阻器电压 因此电流表满足 说明与成正比，是过原点的直线；由图2得 因此图像的斜率 当时， 故选A。 【小问4详解】 移动滑片使电流增大时，总电阻减小，灯泡温度升高，电阻增大，是灯泡电阻增大量，是滑动变阻器电阻减小量的绝对值；总电阻 因此 故选C。 【小问5详解】 本电路是电流表外接法，电压表有微小分流，电流测量值大于灯泡实际电流，由可知，测量准确，偏大，因此灯泡电阻测量值偏小。 四、计算题（本大题共2小题，共30分，每题各15分） 17. 用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；若将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图），整个装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2，A的底面积为2×10-3m2，高为10m，A重为550N，B重为300N，A的底部距离库底3m。不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求： （1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； （2）水位上涨过程中，请推导电子秤所受的压力FN与水位高度h之间的关系式。 （3）若水位达到某一高度时使电子秤受到压力为220N，电子秤立即报警；由于汛期将至，现决定将警戒水位上调3m，而电子秤报警示数不变，则应将电子秤及B的悬点向左移动至，求与OD的比值。 【答案】（1）200N （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据阿基米德原理 代入数据解得 【小问2详解】 研究A和动滑轮，有 解得动滑轮重力 左侧绳子拉力设为，右侧绳子拉力设为，由OC∶OD =1∶2，得 左侧满足 右侧满足 当时， 联立上述方程得 当时， 其中，联立上述方程得 当时， 联立上述方程得 【小问3详解】 当时， 因此调整后的警戒水位为 有 解得 解得 故 18. 如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。 第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端； 第二次仅闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像，求： （1）小灯泡的参数，即额定电压与额定功率 （2）电源电压及定值电阻R0阻值大小 （3）只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大电功率与定值电阻的最大电功率之比为多少？ （4）只闭合开关S、S1，移动滑片发现两个位置滑动变阻器的功率均为0.8W，若两个位置滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1与R2（R2>R1），请计算R2-R1=？ 【答案】（1）4.5V，2.25W （2）6V，10Ω （3） （4）15Ω 【解析】 【小问1详解】 由图乙知，I0=0.6时，只有R0接入电路，则U=I0R0 I1=0.2A时，U1=4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大U-U1=I1R0 联立解得电源电压U=6V，R0=10Ω，且Rx最大值为20Ω I2=0.5A时，U2=1.5V 此时UL=U-U2=4.5V 小灯泡正常发光，P额=ULI2=2.25W 【小问2详解】 由图乙知，I0=0.6时，只有R0接入电路，则U=I0R0 I1=0.2A时，U1=4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大U-U1=I1R0 联立解得电源电压U=6V，R0=10Ω 【小问3详解】 当滑动变阻器阻值等于R0时，滑动变阻器功率最大，最大值 当滑动变阻器阻值为0时，定值电阻R0功率最大，最大值 故 【小问4详解】 滑动变阻器功率 当其功率为0.8W时，代入解得R2=20Ω，R1=5Ω 故R2-R1=15Ω 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $