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江苏省淮阴中学2013年教改实验班选拔考试物理试题


江苏省淮阴中学 2013 年教改实验班选拔考试

物理试卷
注意:1.考试时间为 70 分钟,满分 90 分 2.选择题的答案必须填在二卷前相应表格中

第一卷(选择题

共 30 分)

一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。1~5 题只有一个选项符合题意, 6~

10 题有两个或两个以上选项符合题意。全部选对得 3 分,选不全的得 1 分,有错选或 不答的得 0 分。请将答案填入第二卷前相应的表格中)
1.如图所示,在车厢中的 a 是用绳拴在底部上的氢气球,b 是用绳挂在车厢顶的金属球,开始 时它们和车一起向右作匀速直线运动,若忽然刹车使车厢作匀减速运动,则下列几个图能正确 表示刹车期间车内的情况是( )

a b A b B

a b

a C

b

a D

2.一艘小船逆水匀速行驶,经过一座桥下时从船上落下一木板到水中,船夫 10min 后才发现, 立即调头追赶 (不计船调头时间) , 在桥下游 300m 处追上, 设小船在静水中速度大小始终不变, 则小船追上木板所用的时间为( A.5min B.10min ) C.15min D.20min

3.大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于 137 亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至 今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末,对 1A 型超新星的观测显示,宇宙 正在加速膨胀,面对这个出人意料的发现,宇宙学家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可 能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样, 则标志宇宙大小的宇宙半径 R 和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图像( )

R

R

R

R

A

t

B

t

C

t

D

t

4.卫星绕地球运行时的运动可看做是绕地心的匀速圆周运动,即相等时 间内通过圆弧长度相等的运动,卫星绕地球完整一周所用时间叫做运行 周期 T。 如图所示, A、 B 分别为地球人造卫星, 周期分别为 T1 和 T( , 2 T1>T2) 某时刻 A、B 两卫星相距最近(O、B、A 在同一直线上) ,O 为地球中心, 则 A、B 两卫星再一次相距最近至少需要经过的时间为( A. T1 ? T2 B. ) O 地球 B A

1 T1 ? T2

C.

T1T2 T1 ? T2

D.
共6页

T1 ? T2 T1T2

物理试卷第 1 页

5.某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜 相互平行,物体距左镜 4m,右镜 8m,如图所示,物体 在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离 是( ) B.32m C. 40m D.48m A. 24m

4m

8m

6.如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为 m 的木块间用一不 可伸长的水平轻绳相连, 下面两个木块质量分别为 2m 和 3m。 现用水平拉力 F 拉其中一个质量 为 3m 的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则( A.质量为 3m 的木块与地面间的摩擦力为 4F/7 B.质量为 2m 的木块与地面间的摩擦力为 F/2 C.轻绳对 m 的拉力为 3F/7 A.物块的动能减少 B.物块的重力势能减少 C.物块重力势能的减少量等于物块动能的增加量 D.物块重力势能的减少量等于物块和斜面摩擦产生的总热量与物块动能的增加量之和 8.如图所示为用热敏电阻 R 和电磁继电器 L 等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电 阻的阻值会随温度的升高而减小.电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温 箱加热器(图中未画出)相连接.则( ) A.当温度降低到某一数值,衔铁 P 将会被吸下 B.当温度升高到某一数值,衔铁 P 将会被吸下 C.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在 A、B 端 D.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在 C、D 端 9.如图,把由同种玻璃制成的厚度为 d 的立方体 A 和半径为 d 的半球体 B 分别放在报纸上, 且让半球的凸面向上,从正上方竖直向下分别观察 A、B 中心处的文字,下面观察记录正确的 是( ) A.看到 A 中的文字比 B 中的高 B.看到 B 中的文字比 A 中的高 C.看到 A、B 中的文字一样高 D.看到 B 中的文字和没有放玻璃半球时一样高 10.已知微观粒子 π+介子、π—介子都是由一个夸克(夸克 u 或夸克 d)和一个反夸克(反夸克 D.轻绳对 m 的拉力为 F/2 ) 7.一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中( )
m 2m m 3m F

u 或反夸克 d )组成的,它们的带电量如下表所示,表中 e 表示一种电量单位,称为元电荷。
π+ 带电量 下列说法正确的是( A.π 由 u 和 d 组成
+

π— -e ) B.π+由 d 和 u 组成

u + 2e
3

d
1 ? e 3

u
2 ? e 3

d
1 ? e 3

+e

C.π—由 u 和 d 组成

D.π—由 d 和 u 组成

物理试卷第 2 页

共6页

江苏省淮阴中学 2013 年教改实验班选拔考试

物理试卷
题号 得分 一 二 三 总分 累分人 核分人

得分

阅卷人

一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。1~5 题 只有一个选项符合题意, 6~10 题有两个或两个以上选项符合题意。 全部选对得 3 分,选不全的得 1 分,有错选或不答的得 0 分) 2 3 4 5 6 7 8 9 10

题号 答案

1

第二卷(非选择题
得分 阅卷人

共 60 分)

二、本题共 4 小题,共 26 分。请将正确答案填在相应的横线上或 指定位置处。

11. (10 分)摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有 相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力,两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦 力。小明为了研究摩擦力的特点,做了如下的实验: 把木块放置在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,如图 1 所示。拉力 F 逐渐增 大到某一数值 F1 之前,木块始终保持静止,而当拉力 F 增大到 F1 时,木块恰好开始运动,且 此时拉力突然减小到某一数值 F2(F1>F2) ,此后只需用 F2 大小的拉力,物块就可以沿拉力方 向做匀速直线运动。根据此实验过程,可知: (1) 在拉力从 0 开始增大到 F1 之前, 物块与桌面间的摩擦力为______摩擦力 (填“静”或“滑动”) , 其大小在一直________(填“增大”、“减小”或“不变”) 。 ( 2 )物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力 _________滑动摩擦力(填“大于”、“小于”或“等于”) (3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力_________(填“增大”、“减 小”或“不变”) 。 (4)若拉力 F 从 0 开始一直增大,在图 2 中定性的画出摩擦力 f 随拉力 F 的变化图像。

f

图1 物理试卷第 3 页 共6页

0

图2

F

12. (4 分)某压力锅结构如图所示,盖好密封锅盖,将压力阀 套在出气孔,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气 高压锅的压力阀质量为 m=0.1kg,排气孔面积为 S=7.2× 10-2cm2, 则 锅 内 气 体 的 压 强 最 大 可 达 _____× 105 Pa , 设 压 强 每 增 加 3.6× 103Pa ,水的沸点相应增加 1℃,则锅内的最高温度可达 ________℃(外界大气压强 p0=1.0× 105Pa,取 g=10m/s2,小数点 后均保留一位) 。 13. (4 分)“220V,100W”白炽灯泡的电流 I 和电 压 U 关系的图象如图(a)所示。根据图象回答: ( 1 )若将两只相同的这种灯泡串联,然后接在 220V 的恒压电源上, 则两只灯泡实际消耗的总电 功率为______________W; (2)若取三只相同的这种灯泡,按如图(b)所 示电路连接, 然后将 A、 B 两端接在 220V 的恒压 电源上,则这三只灯泡 实际消耗的总电功率 A 为_____________W。
图(b) B

出气孔

压力阀

体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时,停止加热。若已知某 锅盖

I/A
0.50 0.40 0.30 0.20 0.10

O

50

100 150 图(a)

200

U/V

14. (8 分)常用的电压表其实是由小量程的电流表 G(简称表头)改装而成的。从电路的角度 看,表头就是一个电阻,同样遵循欧姆定律。表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流可 从刻度盘上读出来。 (1) 如图是某一表头 G 的刻度盘, 其量程为 0~3mA, 内阻 (即 表头自身电阻)是 10Ω。使用时,指针指着某一电流刻度,表 示流过表头的电流为某一数值,也意味着表头两端具有一定大 0 小的电压。 若指针指在 2mA 刻度时, 对应的电压为________V。 (2)将表头改装成电压表就是给表头串联一定值电阻,串联好的表头和定值电阻即为改装后 的电压表,这样改装的电压表两端可加的电压范围扩大。现需将(1)中表头改装成量程为 3V 的电压表,则需串联的电阻阻值为_______Ω,改装后的电压表内阻为_________Ω。 (3)若指针指在表盘刻度为 1mA 处,即表示加在电压表两端的电压为_________V。

1

2
3mA

得分

阅卷人

三、本题共 4 小题,共 34 分。解答应写出必要的文字说明、方程 式和重要演算步骤,只写最后答案的不能得分。有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位。

物理试卷第 4 页

共6页

15. (6 分)如图所示电路中,R1=3Ω,R2=9Ω,R3=6Ω。电源两端电压始终是 E=24V,当电键 S1、S2 均开启和均闭合时,灯泡 L 都同样正常发光。试求灯泡正常发光时的电阻 R 和电压 U。
S1 a R2 L R1 b S2 R3 E

16. (10 分)在 2008 年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点 燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上 升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨 过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。 设运动员的质量为 65kg,吊椅的质量为 15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力 加速度取 g=10m/s2。当运动员与吊椅一起匀速上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)吊椅对运动员的支持力。

物理试卷第 5 页

共6页

17. (10 分)有一均匀直杆,重力为 G,杆的重心即为其对称中心 C。用细线拴住杆的两端点 A、B,把它挂在两个竖直悬挂的弹簧测力计下面,并在 A、C 中点 D 处挂上 4 个相同的钩码, 如图所示,杆在水平方向上达到平衡状态。已知 A 点处绳上拉力 F1=10N,B 点处绳上拉力 F2=8N,求:直杆的重力 G 和每个钩码的重力 G1。

D A C B

18. (8 分)风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气 流的动能,动能表达式 Ek ? 电机等。如图所示。 (1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为 ρ,气流速 度为 v,风轮机叶片长度为 r。求单位时间内流向风轮机的最大风能 Pm;在风速和叶片数确定 的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。 (2)已知风力发电机的输出电功率 P 与 Pm 成正比。某风力发电机的风速 v1=9m/s 时能够输出 电功率 P1=540kW。我国某地区风速不低于 v2=6m/s 的时间每年约为 5000 小时,试估算这台风 力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。 齿轮箱与

1 2 mv )转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱,发 2

r

发电机

风轮机叶片

风力发电机示意图

物理试卷第 6 页

共6页

江苏省淮阴中学 2013 年教改实验班选拔考试物理试卷答案
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。1~5 题为单选题,6~10 题有两 个或两个以上选项符合题意。 全部选对得 3 分, 选不全的得 1 分, 有错选或不答的得 0 分) 题号 答案 1
D

2
B

3
C

4
C

5
B

6
AC

7
BD

8
BC

9
AD

10
AD

二、本题共 4 小题,共 26 分。
11. (本题 10 分,每空 2 分、图 2 分) (1)静、增大(2)大于(3)不 变(4)如右图 12. (本题 4 分,每空 2 分)2.4,138.9 13. (本题 4 分,每空 2 分) (1)83.6W(2)96.8W 14. (本题 8 分,每空 2 分) (1)0.02V(2)990Ω,1000Ω(3)1V

f F1 F2 0 F1 F

三、本题共 4 小题,共 34 分。
15. (6 分)电键均开启时,灯泡电压为 U ? 电键均闭合时,灯泡电压为 U ?

ER ; (2 分) R1 ? R2 ? R

RR E (2 分)解得 R=3Ω,U=4.8V。 (2 分) ? 1 ; R1 R R1 ? R R3 ? R1 ? R

16. (10 分) (1)设运动员受到绳向上的拉力为 F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊 椅受到绳的拉力也是 F。对运动员和吊椅整体进行受力分析,则有:
2 F ? ? m人 ? m椅 ? g (3 分)

解得

F ? 400N (2 分)

(2)设吊椅对运动员的支持力为 FN,对运动员进行受力分析,则有:
F ? FN ? m人 g

(3 分)

解得

(2 分) FN ? 2 5 0 N

17. (10 分)根据受力分析,得:F1+F2=G+4G1 ① (3 分) 根据杠杆原理,以 A 为转动轴得:F2×AB=G× AC+4G1× AD 根据几何关系,可得:AB=2AC=4AD 积的气体质量为 ρvS,,S=πr2 (2 分) ② (3 分) ③ (2 分)联立①②③解得:G=14N,G1=1N (2 分)

18. (8 分) (1)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面

1 1 1 单位时间内的最大风能可表示为 P ( ? vS )v 2 ? ? v? r 2 v 2 ? ?? r 2 v3 (2 分) 风 ? 2 2 2 采取措施合理:如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。 (2 分,答对一
条即可) (2)按题意,风力发电机的输出功率为 P2 ? (
v2 3 ?6? ) ?P 1 ?? ? ? 540 ? 160kW (1 分) v1 ?9?
3

最小年发电量约为 W=P2t=160× 5000 kW· h=8× 105kW· h (1 分)
物理试卷第 7 页 共6页


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