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2013年马鞍山二中理科实验班招生考试物理试卷及答案

时间:2016-08-16


2013 年马鞍山市第二中学创新人才实验班招生考试





注意:1.本试卷共 8 页,总分 120 分,答题时长 120 分钟,请掌握好时间。
2.先将自己的姓名、准考证号用钢笔或圆珠笔填写在答题卷的相应位置上。考试结 束后,应将试卷和答题卷一并交回。 3.考生务必在答题卷上答题,在试卷上作答无效。

一、选择题(每小题所给出的四个选项中只有一个是正确的,每小题 4 分,共 32 分)
1. 甲、乙、丙三人到某超级商场去购物,他们分别在三个运行速度大小相等的电梯上向上 三楼 一层楼或向下一层楼运动,如图。关于他们运动的说法中错误的 是: ... A.乙相对丙静止 B.乙相对甲运动 C.甲与丙在竖直方向上是相对静止的 D.甲与丙在水平方向上是相对静止的 2.如图所示是单臂斜拉桥的示意图,均匀桥板 ao 重为 G,三根平行钢 索与桥面成 30° 角,间距 ab=bc=cd=do。若每根钢索受力相同,左侧桥 墩对桥板无作用力,则每根钢索的拉力大小是: A.G B. 3G / 6 C.G/3 D.2G/3 3.质量为 m、管口(内径)截面积为 S 的长直玻璃管内灌满密度为 ρ 的水银, 现把它管口向下插入水银槽中,然后再缓慢向上提起,直到玻璃管内的水银柱长 为 H 为止。已知大气压强为 P0,则弹簧秤的示数为: A. P0 S ? mg C. P0 S ? ?gHS ? mg B. ?gHS ? m g D.玻璃管壁厚度不知,无法求解


二楼
甲 丙

一楼

4.把六个相同的电灯接成甲、乙两个电路。如图所示,调节变阻器 R1、R2 使电灯均正常发 光,甲、乙电路消耗的功率分别为 P 甲和 P 乙,R1、R2 消耗的 功率分别为 PR1 和 PR2,下列判定正确的是: R1 A.P 甲< 3 P 乙 B.P 甲=3 P 乙 R2 C.PR1< 3 PR2 D.PR1=3 PR2 5.照明电路中,为了安全,一般在电能表后面电路上安 火线 装一漏电保护器,如图所示,当火线上的电流跟零线上 的电流相等时漏电保护器的 ef 两端没有电压,脱扣开头 C K 能始终保持接通,当火线上的电流跟零线上的电流不 相等时漏电保护器的 ef 两端就有了电压,脱扣开关 K 立 即断开。下列说法正确的是: A.站在地面上的人触及 b 线时,K 自动断开,有触电保护作用 B.当用户家的电流超过一定值时,K 自动断开,有过流保护作用 C.当火线和零线间电压太高时,K 自动断开,有过压保护作用 D.人站在绝缘物上两手分别触到 b 线和 d 线时,K 自动断开,有触电保护作用
火线

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6.在凸透镜成像实验中,测得透镜与物体 AB 及光屏之间的距离如图所示时,光屏上恰好 得到物体清晰的像,由此可知该凸透镜的焦距应: A.大于 40cm B.等于 8cm C.在 8~16cm 之间 D.在 16~40cm 之间
cm cm

7.阻值较大的电阻 R1 和 R2 串联后,接入电压 U 恒定的电路,如图所示,现用同一电压表 依次测量 R1、R2 的电压,测量值分别为 U1 和 U2,则: R1 R2 A.U1+U2>U B.U1+U2=U V V C.U1/U2≠R1/R2 D.U1/U2=R1/R2 RV RV
U

8.质量为 M、长为 L 的均匀长木板 AB,放在光滑的地面 m 上,有一半长度伸出坡外,在木板的 A 端站立一质量为 m A M C 的人,开始时,人与木板都处于静止状态,现让人从 A 端 L/2 走向 B 瑞,则下列说法中正确的是: A.这很危险,当人行至 B 端时,人和板将翻下坡底。 B.尚未行至 B 端,只要人越过坡面与地面的交点 C,人和板将翻下坡底。 C.不用担心,人能安全地到达 B 并立于 B 端,人、板不会翻倒。 D.人能不能安全地到达 B 并立于 B 端,不能一概而论,要视 M 与 m 的关系而定。

B

二、填空题(每小题 4 分,共 16 分)
9.小船在静水中的速度为 v1,水流速度为 v2,一小船逆水航行,船上一乘客的草帽落入水 中, 经时间 T 后发现并立即调转船头 (不计船头调转时间) 回追草帽, 需经过时间 t= 才 能追上草帽,追草帽过程中船相对河岸行驶的路程为 。 10.某同学想测量一卷筒纸的长度,考虑到纸筒上绕的纸很长, 不可能将纸全部拉直了再测量,他从纸筒标签上了解到:拉开 后的纸厚度为 d。然后测出卷筒纸的内半径 r、外半径 R 即可求 得一卷筒纸的长度。则一卷筒纸的长度为 。 11.面积很大的水池内水深为 H,水面上漂浮着一个质量为 m、边长为 a 的正方体物块,物块有 2/3 浸在水中,现用力将物块缓慢地压入水中直 到池底,则从物块刚好全部浸没开始直至池底的过程中,池中水的能量 增加了 。 12.如图所示,粗细均匀的蜡烛长为 L,底部粘有一个质量为 m 的小铁 块,将其放在水中恰好直立,它的上端距离水面高为 h。现把蜡烛点燃, 假定蜡烛燃烧过程蜡烛油不流下来,且始终保持直立。已知蜡烛每分钟 烧去的蜡烛长度为 ΔL,蜡烛的密度为 ρ,水的密度为 ρ0,则从点燃到蜡 烛熄灭经历的时间为 分钟。
a

r R

H

h L


第 2 页 共 7 页

三、作图题(每小题 6 分,共 12 分)
13.图中 AB 表示一直立的平面镜,P1P2 是水平放 置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜),MN 是屏,三 者互相平行,屏 MN 上的 ab 表示一条竖直的缝(即 a、b 之间是透光的) ,某人眼睛紧贴米尺上的小孔 S (其位置见图) , 可通过平面镜看到米尺的一部分刻 度,试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部 位,并在 P1P2 上把这部分涂以标志。
P1 S P2

M A

a

b

N B

14.如图所示,要想在 A、B、C 三个地方的每一处都能控制同一盏灯的亮、灭,所用材料 除导线外,还有单刀双掷开关(如图 a)两个和双刀双掷开关(如图 b)一个,试在图中画 出电路图

?
(a)

? ?

? ? ? ? ? ?
(b) ?
A B C

?

四、实验与设计题(每小题 6 分,共 12 分)
15.利用研究弹力和弹簧伸长关系的实验,测定弹簧的劲度系数。如 图所示,用一测力计水平拉一端固定的弹簧,测出的几组弹力 F 与弹 F/N 簧长度 L 对应的数据如表格所示: 4.0
F/N L/cm 1.10 22.00 1.50 22.35 2.00 22.60 2.80 23.20 3.40 23.60 4.00 24.00
3.0 2.0

· L

·

F

(1)在坐标图中作出此弹簧的 F-L 图线; (2)F-L 图线与 L 轴的交点表示的物理意义是 其值为 。 (3)弹簧的劲度系数 k= .



1.0 0 L/cm 20 21 22 23 24

16.某同学利用如图所示的实验电路来测电阻 Rx 的阻值。 (1)将电阻箱接入 a、b 之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器 R? 后保持其阻值不变。改变 电阻箱的阻值 R,得到一组电 电阻 R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0 压表的示数 U 与 R 的数据如右 电压 U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45 表,请根据实验数据在坐标纸 内作出 U-R 关系图象。 Rx (2)用待测电阻 Rx 替换电阻箱, 读得电压 表示数为 2.00V。利用(1)中测绘的 U-R 图象可得 Rx=____ Ω。

第 3 页 共 7 页

五、计算题(17 题 10 分、18 题 10 分、19 题 14 分、20 题 14 分,共 48 分)
17.高速公路单向有两条车道,两条车道的最高限速分别为 120km/h 和 100km/h。按照规定 在高速公路上行驶的车辆最小间距(m)应为车速(km/h)的 2 倍,即限速为 100 km/h 的 车道上前后车辆的最小间距为 200m。求: (1)两条车道都按最高限速行驶时,则车道上限定的车流量(即每小时通过某位置的车辆 的总数)之比为多少? (2)若此高速公路总长为 80km,按最高限速且车流量达最大允许值行驶时,全路段(双向 四车道)拥有的车辆总数是多少?

18.如图所示,是一个由轮轴和杠杆构成的速度控制装置。大轮半径为 R=0.25m,小轮半径 为 r=0.20m(大、小轮是一个整体),在小轮上绕有细线,细线下端悬挂重为 G=500N 的物体, 在大轮上方有可绕 A 点的轴自由转动的轻杆 AC, P 是固定在轻杆 B 点下方的厚度为 d=0.05m 的制动片,轻杆 AC 成水平状态。已知 LAB=0.40m,LBC=0.60m,制动片与大轮间的动摩擦 因数为 ? =0.4,轮的质量不计,轮轴无摩擦。要使物体匀速下落,则: C A B (1)制动片对大轮的摩擦力为多大? P (2)在 C 处应施加一个多大的竖直向下的力 F?
·

G

19.在野外施工中,需要使质量 m=4.20 kg 的铝合金构件升温。除了保温瓶中尚存有温度 t=90.0℃的 1.200 kg 的热水外,无其他热源.试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件 从温度 t0=10℃升温到 64.0℃以上(含 64.0℃) ,并通过计算验证你的方案.已知铝合金的 3 -1 比热容 C=0.880×l0 J·(kg·℃) ,水的比热容 C0 =4.20×103J·(kg·℃)-1,不计向周围环 境散失的热量。

A是一个未标定刻度值的电流计,R0 是电阻箱,电源电压恒定不变。 20.如图所示的电路中, 当 R0 调为 R01=50Ω 时,电流计的示数为 3.9 格;当 R0 调为 R02=100Ω 时,电流计的示数为 5.2 格;当 R0 调为 R03=10Ω 时,同时用 20kΩ 的定值电阻将 Rx 替换后,电流计的示数为 7.8 格。已知电流计的示数与通过它的电流强度成正比。求电阻 Rx 的阻值。 · A · Rx R0

°U ° + -

第 4 页 共 7 页

物理答案 一、选择题(每小题所给出的四个选项中只有一个是正确的,多选、错选均不得分。每小
题 4 分,共 32 分) 1、C 2、D 3、B 9、T,T(v1+v2) 12.答案: 4、B 5、A 6、C 7、D 8、C

二、填空题(每小题 4 分,共 16 分)
2 2 10、 ? R ? r

d

11、 ?E ? 1.5mg( H ? a) 或写为 ?E ? ?水a3 g(H ? a)

?0 h ( ? 0 ? ? ) ? ?L

三、作图题(每小题 6 分,共 12 分)
13、
P1 S ·

14、
P2

M A

a

b

N B

?

?
A

? ?

? ? ? ? ? ?
B

? ? ?
C

?

S? ?

四、实验与设计题(每小题 6 分,共 12 分)
15、解答:解: (1)利用描点法得出图象如下所示: (2)表示弹簧的原长, L0=21.2cm=21.2× 10-2m. (3)k=141.2N/m. ( k 在 141.0~143.0 都算对) 16、(1)答案见右图 (2)20Ω(19-21 都算对)

五、计算题(17 题 10 分、18 题 10 分、19 题 14 分、20 题 14 分,共 48 分)
17、 (10 分)解: (1)设车速为 v,前后车辆间距为 d,则有: d=2v ①………………………………………………………(1 分) 在 t=1h 内,车行驶的位移为 S=vt ② ……………………(1 分) 车流量 n=S/d ③……………………………………………(1 分) 解得 n=t/2 故 n1/n2=1.…………………………………(2 分)(只要对第一问就给 5 分) (2)第一条车道上全路段车辆总数为 N1=L/d1=L/2v1 ④ ……(1 分) 另一条车道上全路段车辆总数为 N2=L/d2=L/2v2 ⑤………(1 分) 四条车道上车辆的总数为 N=2(N1+N2)⑥…………………(1 分) 解得 N=1466 辆。……………………………………………(2 分)(只要对第二问就给 5 分) 18、 (10 分)对物体:由二力平衡有 T ? G ①………(1 分)
T 第 5 页 共 7 页 G

对轮:由杠杆平衡有

T?? r ? f ? R

②…………………(2 分)
f

对 AC 杆:由杠杆平衡有

F ? LAC ? f ? ? d ? N ? LAB
又 f ? ?N

③…(3 分)
T

?

· O

④……………………(1 分) , f ? f? ⑤…………(1 分)
N f?
P

T ? T?

A

F

解得:f=400N; F=380N…………(2 分) (⑤式没有写出、所用符号不同,只要正确同样给分)

19. (14 分)解:1、操作方案 将保温瓶中 t=90° C 的热水分若干次倒出, 第一次与构件充分接触, 达热平衡 t1° C 后倒掉; ° 再从保温瓶中倒出一部分热水, 第二次与构件充分接触, 达热平衡 t2 C 后倒掉……依次进行。 ……………………………………………………………………………………(6 分) 2、验算 设将水分成 n 等份
1.2 (90 ? t1 )C0 ? 4.2 ? C ? (t1 ? 10 ) n



t1 ?

(453.6 / n) ? 3.69 ? 10 ……(2 分) (5.04 / n) ? 3.69

1.2 (90 ? t1 )C0 ? 4.2 ? C ? (t1 ? 10) n

∴ t2 ? (453.6 / n) ? 3.69? t1 ……(2 分)
(5.04 / n) ? 3.69

1.2 (90 ? t3 )C0 ? 4.2 ? C ? (t3 ? t 2 ) n

∴ t ? (453.6 / n) ? 3.69 ? t2 ……(2 分) 3
(5.04 / n) ? 3.69

当 n=1 时 t1=56.19℃ n=2 时 t1=42.46℃ t2=61.75℃ n=3 时 t1=35.03℃ t2=52.23℃ t3=64.05℃ 故只要操作三次即可使构件从温度 t0=10℃升温到 64.0℃以上。…………………(2 分) 20、 (14 分)解:设电流计内阻为 r,每一格刻度线表示的电流为 I0, 由欧姆定律有:

U R r 1 ? 01 ? ? 3.9 I 0 R r R01 ? r r Rx ? 01 R01 ? r
U R r 1 ? 02 ? ? 5.2 I 0 R 02 r R02 ? r r Rx ? R02 ? r

①……………………(3 分)

②……………………(3 分)

U R r 20000? 03 R03 ? r


?

R03r 1 ? ? 7.8I 0 R03 ? r r

③……………………(3 分)

R0 r Rr < r,由①、③可知 Rx 远大于 20kΩ,则 Rx ? 0 >> r, R0 ? r R0 ? r
R0 r ? Rx ④…………………………………………………………(3 分) R0 ? r
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即: Rx ?

解①②③④得:r=50Ω , Rx=120kΩ……………………………………………(3 分)

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