2022年黄冈中学预录物理试题
试卷满分80分,考试时间75分钟
一.单项选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.关于裂变和聚变,下列说法正确的是( )
A.核电站里核反应堆中发生的是聚变反应
B.太阳中的热核反应是裂变反应
C.裂变反应放出能量,聚变反应吸收能量
D.氢弹的引爆需要原子弹爆炸来提供能量
2.如图所示,某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体的实验”。电源电压U=3V,限流电阻R0=5Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻R=0.5Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为2V,则( )
A. 由上往下看,液体做顺时针旋转
B. 闭合开关后,液体热功率为8W
C. 闭合开关后,液体热功率为0.4W
D. 闭合开关10s,液体具有的动能是3.8J
3.起重机通过轻绳以恒定功率P1竖直提升重物,上升一定高度后速度恒定,然后将功率调整为P2,整个过程中重物上升的速度与时间的关系如图所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.t1 、t2两个时刻轻绳上的拉力之比为1 : 1
B.t1 、t2两个时刻轻绳上的拉力之比F1 : F2 =v1 : v2
C.t1 、t2两个时刻重物上升的速度之比一定为2 : 1
D.起重机前后功率之比P1 : P2 = v2 : v1
4.如图所示,固定斜面体上通过细绳拉着上表面水平的滑块A,A上静置一小球B,不计一切摩擦阻力。现将细绳剪断,则小球B相对滑块A( )
A.静止不动
B.竖直向下运动
C.水平向左运动
D.沿斜面向下运动
5.利用如图所示电路可以测量未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻R=30Ω,粗细均匀的裸漏金属丝MN长总50cm,在AB间加上恒定电压后,移动滑动触头P,当触头P移至距N端20cm时,电流表的示数恰好为零。则可得Rx的阻值为( )
A.12Ω
B.20Ω
C.45Ω
D.75Ω
6.如图所示,两端开口、粗细均匀且足够长的“U”型玻璃管内,A、B两种液体封闭一段空气柱,平衡时两侧液面相平,A液柱长为hA,密度为ρA,B液柱左右两侧液面高度差为hB。大气压强和气温恒定,重力常量为g。下列判断正确的是( )
A.封闭空气柱的压强为ρAghA
B.液体B的密度为
C.向左侧管内缓慢注入适量的液体B后,封闭气体压强增大
D.向左侧管内缓慢注入适量的液体B,稳定后两侧液面仍然相平
7.蓝牙是一种无线通信技术,可实现固定设备或移动设备之间的短距离数据交换。某次实验中在玩具车A、B上安装了蓝牙设备,该蓝牙设备正常通信的有效距离为s0=10m,两车距离超过10m将无法通信。在相距d=6m的两条平直轨道上,A车以v1=8m/s向右做匀速直线运动,在A车通过O1点的同时,B车自O2点前方s=3m处的O3点以v2= 6m/s向右做匀速直线运动,则在此后的过程中两车能通信的时间为( )
A.6.5s B.5.5s C.3.5s D.2.5s
8.如图是某喷水壶示意图:未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体,分子势能忽略不计,充气和喷水过程温度保持不变。则下列说法错误的是( )
A.充气过程中,储气室内气体内能增大
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能不变
C.喷水过程中,储气室内气体压强减小
D.喷水过程中,储气室内气体放热
9.浮吊船又称起重船,由可在水面上自由移动的浮船和船上的起重机组成,可以在港口内将极重的货物移至任何需要的地方。如图所示,某港口有一质量为 M=20t 的浮吊船,起重杆 OA 可绕转轴O自由转动。该船从岸上吊起 m=2t 的重物,不计起重杆、拉绳的质量和一切阻力,取g=10N/kg。开始时起重杆OA 与竖直方向成60°角且均处于静止状态,在起重杆转到与竖直方向成30°角的过程中( )
A.始终有α=β
B.浮吊船会向右移动
C.绳上拉力恒为2×104N
D.浮吊船所受浮力增量恒为2×104N
10.打印机正常情况下进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构示意图如图所示,设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动。搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左
B.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为μ2(F+10mg)
C.第5张纸与第6张纸间的摩擦力大小为μ2(F+mg)
D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1<μ2
二.填空题:(本大题共4小题,每空2分,共计16分)
11.地球周围存在着地磁场,地磁南极在地理 附近。小宇同学学习了安培分子电流假说后,对于地磁场的产生,提出这样的猜想:地球带电并且绕地轴自西向东自转(如图所示),从而产生类似于通电螺线管的磁场。如果这个猜想成立的话,那么地球应该带 (选填“正电”或“负电”)。
12.小明利用如图所示电路测量Rx的阻值,已知电流表量程为100mA,电源电压恒为1.5V。具体操作如下:先将A、B两端直接接触,调节滑动变阻器使电流表示数达到100mA;然后保持滑动变阻器阻值不变,在A、B间跨接待测电阻Rx,若电流表示数为20mA,则Rx= Ω;若电流表示数为60mA,则Rx= Ω。
13.如图所示,水平放置足够大的凸透镜L焦距为20cm,其主轴与y轴重合,光心位于坐标原点O,平面镜M水平放在y =-40cm的位置。有一点光源S置于(6cm,36cm)处,可以在平面镜上方看到S的两个像S1、S2。则两个像点的坐标为 ,
。
14.如图所示为“风光互补路灯”系统,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电,并将电能输送至蓄电池“400Ah,13V”储存起来,供大功率LED路灯“200W,13V”使用。
(1)如果当地垂直于太阳光平面得到的太阳平均辐射强度为200W/m2,太阳能电池板面积2m2,太阳能转化效率为15%,白天平均日照时间T=10h。则一天储存的太阳能可供路灯正常工作时间为 h。
(2)风力发电机扇叶长1.5m,将空气动能转化为电能的效率为20%,当风速为4m/s时,若仅靠风力发电将蓄电池电能由20%充至60%所需时间为 h(结果保留到整数位,取π=3,空气密度ρ=1.3kg/m3)。
三.计算题:(本大题共3小题,共计24分,每题解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
15.(8分)小明利用如图所示装置从井中提水。金属水桶重20N,容积V0=10L,动滑轮重4N,已知水的密度 ρ水=1.0×103kg/m3,重力常量g=10N/kg,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。
(1)当水桶完全浸没在水中静止时,小明拉绳的作用力大小F1=10.75N,求金属桶的密度;
(2)当装满水的桶完全离开水面后,小明将水桶匀速提升2m到达井口。求小明拉绳的作用力大小F2和该过程中他所做的功。
16.(8分)图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,所有最后结果均保留1位小数):
(1)将三个这样的灯泡如图乙所示接入电路中,电流表的示数为0.5A,求电源电压U1。
(2)如图丙所示,将两个这样的灯泡并联后再与R0=10 Ω的电阻串联,接在电压U2=8 V的电源上,求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。
(3)若把三个这样的灯泡串联后再与R=15 Ω的电阻串联,接在电压U3=15V的电源上,求每个灯泡的电阻。
17.(8分)如图所示,某同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置。导热气缸开口向上并固定在桌面上,用质量m1=1000g,截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m2=3000g的小铁块,并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为2000g时,测得环境温度T1=300K。设外界大气压强P0=1.0×105Pa,重力常量g=10N/kg。(提示:当封闭理想气体压强不变时,体积与温度满足正比关系,即:;当封闭理想气体体积不变时,压强与温度满足正比关系,即:.)
(1)当电子天平示数为500g时,环境温度T2为多少?
(2)该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少?
物理参考答案
一.单项选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A C C D B D A C
二.填空题:(本大题共4小题,每空2分,共计16分)
11.答案:北极 负电
12.答案:60,10
13.答案:(-7.5,-35),(10,)
14.答案:3,37
三.计算题:(本大题共3小题,共计24分,每题解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
15. 答案:(1)ρ=8×103kg/m3 (2) 62N ,248J
解析:(1)对动滑轮和水桶整体分析:
ρ水gV+2F1=G1+G2 2分
金属密度: 1分
代入数据得 ρ=8×103kg/m3 1分
(2)水桶匀速上升时 2F2=G1+G2 +ρ水gV0 2分
代入数据得 F2=62N 1分
做功 W= 2F2h=248J 1分
16.答案:(1) 8.5V (2)0.6A,0.6W (3)8.2Ω (8.2~8.9Ω均给分)
解析:(1)电流表的示数为0.5A时,流过两并联灯泡的电流为0.25A,由图甲知对应的电压U干=7V,U支=1.5V,故电源电压:
U1=U干+U支=8.5V(8.4V-8.6V均给分)(2分)
(2) 图丙中设每盏灯两端电压为U,流过每盏灯的电流为I,则满足:
U2=U+2IR0
代入数据得I-U关系: I=0.4-0.05U (1分)
在甲图中做出对应的I-U图线如图所示,得交点
U=2V,I=0.3A
所以通过电流表的电流:IA=2I=0.6A (1分)
每个灯泡的实际功率: P=UI=0.6W (1分)
(3) 设每盏灯两端电压为U,流过每盏灯的电流为I,则满足:
U3=3U+IR
代入数据得I-U关系: I=1-0.2U (1分)
在甲图中做出对应的I-U图线如图所示,得交点
U=3.1V,I=0.38A (1分)
每个灯泡的电阻: RL=U/I=8.2Ω (8.2~8.9Ω均给分) (1分)
17.答案:(1) 277.5K (2)315K
解析:(1)对铁块:F+m示g=m2g 1分
对活塞:F+PS=m1g+P0S 1分
可得当 m示1=2000g时,P1=P0
当 m示2=500g时,P2=9.25×104Pa
由题意可知气缸内气体体积不变,则压强与温度满足正比关系:
1分
代入数据解得:T2=277.5K 1分
(2)分析知环境温度越高,缸内气体压强越大,活塞对细绳拉力越小,则电子天平示数越大。当电子天平示数为3000g时,细绳拉力为0,对活塞分析:
P3S=m1g+P0S 2分
又有: 1分
解得: Tmax=315K 1分