2021甘肃省民乐一中高一创新实验班招生考试物理试题含答案

民乐一中2021级创新实验班招生考试物理试卷

（满分：100分  全卷g取10N/kg）

一、选择题：本大题共有9小题，每小题3分，总计27分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1．下列说法正确的是（　　）

A．光导纤维可以传递信息进行通信，它是导体

B．航空器材常采用密度小强度高的合金材料

C．LED灯主要是由超导材料制成的

D．目前建成使用的核电站是靠核聚变来释放能量的

2．一般医用口罩至少要有三层，外层需要阻挡外界空气中的灰尘、细菌、唾沫等飞溅物，中间层经过静电处理，可以阻挡细菌等微小颗粒（潮湿环境中会失去静电），内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。某口罩的构造如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．口罩潮湿后防护能力降低 

B．佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外

C．口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针 

D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成

3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（　　）

①利用这一原理制成了投影仪

②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f<15cm

③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像

④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像

A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②③④

4．夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。下图中有关自行车尾灯的光路图正确的是（　　）

A．   B．    C． D．

5．如图所示，一个大容器中装有部分水，水中有个小容器，且在小容器中有一木块（ρ木＜ρ水）．若将木块从小容器中拿出轻轻放入大容器的水中，则（    ）

A．水面会上升 

B．水面会下降 

C．水面高度不变 

D．水对容器底的压强增大

6．下列关于简单机械的理解，错误的是（    ）

A．图甲木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面

B．图乙汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个省力杠杆

C．图丙蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，是利用蜡烛的自身重力在做功

D．图丁中在A处施加绳上拉力20N，则甲同学用力为140N可使左侧圆木棍不动

7．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）

A．F2的功率为0.3W B．弹簧测力计计数为6N

C．物体A和地面之间有向左2N的摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动

8．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（　　）

A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极

B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭

C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈

D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈

9．如图所示电路，电源电压恒为6V，灯泡L标有“2.5V  0.5W”字样，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，下列说法正确的是（　　）

A．同时闭合S1、S2、S3，将会造成电源短路，烧坏电流表

B．同时闭合S2、S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变小

C．只闭合S3，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光

D．只闭合S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会变大

二、填空题：本大题共有5小题，每空1分，总计10分。

10. 两个同学做关于声音在不同物质中传播速度不同的实验。甲在一根足够长的自来水管的一端敲一下水管，乙在水管的另一端会听到          下敲击声，最后一次听到的声音是从          传来的。

11．铜的比热容是铅的比热容的3倍，现有一铜块和一铅块，若它们吸收相等的热量，铜块升高的温度是铅块升高的温度的3倍，则铜块与铅块的质量之比为________，若它们升高相同的温度，铜块吸收的热量是铅块吸收热量的_________倍。

12．现有两块相同的砖，每块砖重为10N，一人用相同的竖直挡板将两块砖按如图所示夹起，则两块砖之间的摩擦力大小为_     _____N。

第13题图                        第14题图

13.如图所示，木块A的体积为500cm3，质量为300g，用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容

器中，容器的底面积为100cm2，容器内水面高度为30cm。则物体受到的浮力为       N，

水对容器底的压强为       Pa，剪断绳子后，木块静止时，水对容器底的压强        Pa。

14．按照我国交通管理的规定，“红灯停、绿灯行、黄灯预备”，有人在科技活动中设计了一个实验电路，用以模拟十字路口的交通灯，如图所示．当单刀多掷开关接通位置“1”时，东西方向的_    __灯发光．当单刀多掷开关接通位置“3”时，允许__    __方向的车辆通行．

三、识图、作图题：本大题共有3小题，每小题4分，总计12分。

15．如图所示，清澈平静的水面下有一盏射灯A，水面上方有一块平面镜，人眼在B处，请画出一条从A发出的光通过折射和反射后进入人眼的完整光路图。

16．如图甲所示为一个门把手，握住门把手向下压就可以打开这道门，门把手可以看成如图乙所示的一个杠杆OAB，O为支点，请你在图中画出最小动力F1及其力臂L1，阻力臂L2。

17．科技小组设计了一款空中平衡飞行器，其中S为平衡开关，其中间有一金属片可绕O点自由转动。当飞行器水平时，金属片在a、b中间。当飞行器严重左倾时，电铃发出警报。同时左侧纠正电动机A工作，飞行器恢复水平后电铃不响且电动机停止工作；当飞行器严重右倾时，电铃发出警报，同时右侧纠正电动机B工作，飞行器恢复水平后电铃不响且电动机停止工作。请按以上要求完成电路连接。

  
第15题图              第16题图                      第17题图

四、实验探究题：本大题共有3小题，总计22分。

18．（4分）用薄膜充水后可制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为15cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状并分别测量焦距，如图所示。

（1）测得焦距大于15cm的是图___________，模拟远视眼的是图___________。

（2）目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度________0.05m（选填“小于”“等于”或“大于”），此镜片对光有_______（选填“会聚”或“发散”） 作用。

19．（12分）实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小王利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压恒定不变且滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。

（1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表没有示数，仔细检查后，发现电路连接错误，请你在图中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线。

（2）小王纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是（     ）

A．电流表内部断路了               B．灯泡的灯丝断了

C．灯座内部出现了短路             D．滑动变阻器的电阻线断了

（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，调节滑动变阻器滑片的位置，使小灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为___________Ω。

（4）利用该套实验装置___________（选填“能”或“不能”）完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。

（5）实验中小王随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如下表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为___________W。

（6）测完小灯泡功率后，小王想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为6V且不变，把电流表的量程调整为0--3A，将图中的小灯泡依次逐个换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为不变。前三个电阻接入电路并顺利完成实验后，当他把30Ω的电阻接入电路中时，无论如何调节滑片，都不能使电压表的示数达到，则小王设定的电压值的取值范围是___________。

A． B． C． D．

20．（6分）共建空间站、择机着陆火星等，2021迎来中国航天大年。如图甲是物理创新小组设计的风力火箭装置，大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力，推动火箭向高空发射。怎么才能提高风力火箭发射高度呢？他们制作了很多风力火箭，在无风晴朗天气环境下进行了多次实验探究，记录了如下数据：

甲                                    乙

（1）请在图乙的坐标系中描点作出风力火箭发射高度和质量的关系图像__       ，分析图像可以得出结论是：_                      _____；

（2）分析第2组数据，可以发现椎角对火箭发射高度影响不大，你认为其中的原因是：___                                    ___。

五、计算题：本大题3小题，共29分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后结果的不给分。

21．（9分）如图为工地上使用流动式混凝土搅拌车，若已知搅拌车的空车质量为10t，内部容量15m3，发动机的热机效率为46%，柴油热值为4×107J/kg，g取10N/kg，则：

(1)若该车的出发地距工地45km，前40km是平直公路，在该路段的平均速度为80km/h，后5km是泥泞路段，用时10分钟，则全程的平均速度是多少？

(2)该搅拌车静止在水平地面上与地面的总接触面积为2m2，装满了密度为2.4×103kg/m3的普通混凝土，此时搅拌车对地面的压强是多少？

(3)该搅拌车有向高空输送混凝土的功能，当搅拌车满载着混凝土在工地上向5m高度处输送混凝土，输送速度为90m/h，（搅拌旋转功率忽略不计），若该柴油发动机效率为30%，当满载的混凝土输送完时，消耗柴油多少kg？

22. （8分）如图甲所示装置中，物体甲重G甲=150 N，动滑轮重G轮=50 N，人重G人=650 N．轻杆AB可以绕0点转动，且OA:OB=5:9．不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1=210 N．求：

  (1)物体乙受到的重力G乙。

  (2) 若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2=780 N．求：此时地面对人的支持力F3．

23．（12分）在某校举行的科技创新大赛上，一科技小组设计了两种测量托盘所受压力的压力测量仪，如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由“0-3V”的电压表改装而成，R1为定值电阻，阻值为10Ω，R2为滑动变阻器，规格为“10Ω 1A”。金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为50N时，P恰好位于R2的最下端，此时弹簧的形变仍在弹性限度内。求：

(1)甲装置中，当P位于R2的最下端时，电压表指针恰好指在满刻度处，则压力为25N的刻度线应标在电压表表盘多少伏的刻度线上？

(2)试分析说明甲、乙两装置在相同的使用过程中，哪一台更节能？

(3)在甲、乙两种装置中，两压力表的刻度特点有何不同？

物理参考答案及评分标准

一、选择题：本大题共有9小题，每小题3分，总计27分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1．B    2．A    3．B     4．A     5．C    6．D    7．C    8．C    9．C

二、填空题：本大题共有小题，每空1分，总计10分。

10. 三   空气  11．1:9  1/3   12． 0   13. 5N   3000Pa   2800Pa   14．红  东西

三、识图、作图题：本大题共有3小题，每小题4分，总计12分。

15．  16．    17．

四、实验探究题：本大题共有3小题，总计22分。

18．（每空1分，共4分）（1）丙   丙    （2）  大于   发散

19．（每小题2分，共12分） （1）（2分）如图所示

（2）C    （3）1.05   1.8     （4）不能     （5）0.6      （6）B

20．（6分）

（1）

椎角一定（或为25°）时，火箭的发射高度随质量的增加先变大后变小，其中质量为100g时发射高度最大   

（2）椎角大的火箭受到的动力大，但上升过程中受到的空气阻力也大   

五、计算题：本大题3小题，共29分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后结果的不给分。

21．(1)前40km的时间为：           ---------------- 1分

全程的时间为：                   ---------------- 1分

全程的平均速度为：               ---------------- 1分

(2)混凝土的质量为：      m1＝ρV＝2.4×103kg/m3×15m3＝3.6×104kg    ---------- 1分

搅拌车静止在水平地面上对对面的压力为：

F＝G＝(m车+m1)g＝(1×104kg+3.6×104kg)×10N/kg＝4.6×105N      ---------- 1分

搅拌车对公路的压强：                  ---------- 1分

(3)搅拌车对混凝土做的有用功：

W有用＝Gh＝m1gh＝3.6×104kg×10N/kg×5m＝1.8×106J          ------------- 1分

由得，油完全燃烧放出的热量为：

         ------------------ 1分

由Q放＝mq得，需要完全燃烧油的质量：    ---------- 1分

答：(1)全程的平均速度是67.5km/h；(2)搅拌车对地面的压强是2.3×105Pa；(3)当满载的混凝土输送完时，消耗柴油0.15kg.

22. （1）

甲图杠杆平衡时，杠杆两端受力如图1所示，根据杠杆平衡条件：

FA=OB×FB/OA= OB×(G轮+2G甲)/OA= 9×（50N+2×150N）/5=630N     ---------- 2分
物体乙受到杠杆的拉力处于静止状态，受力如图2所示，所以:

G乙=FA+F1=630N+210N=840N                                       ---------- 2分
（2）加入弹簧后，物体乙处于静止状态，受力如图3所示，
F'A=G乙+F2=840N+780N=1620N                               ---------- 1分
根据杠杆平衡条件：
F´B= OA×FA/OB=5×1620N/9=900N                        ---------- 1分
物体丙替代物体甲后，杠杆B端受力如图4所示，
F´B=2G丙+G轮，
G丙=（F´B-G轮）/2==425N，                  ---------- 1分
此时人处于静止状态，受力分析如图5所示，
G丙+F3=G人，
F3=G人-G丙=650N-425N=225N．                 ---------- 1分
答：（1）物体乙受到的重力是840N;（2）此时地面对人的支持力是225N．

23． (1)如图，当P位于R2的最下端时，R2全连入，因为R1和R2串联，所以可得

U1:U2=R1:R2=10Ω:10Ω=1:1                      ---------- 1分

由于:   U1=U2=3V

所以电源电压为:   U=U1+U2=3V+3V=6V                    ---------- 1分

甲装置中，当压力25N，P位于R2的中点上，R2连入的电阻为:  

                         ---------- 1分      

此时电路中的电流为:  I′== =0.4A            ---------- 1分

电压表示数为:                  ---------- 1分

即压力25N的刻度位置标在电压表表盘2V的刻度线上。

(2)甲装置当电源电压为6V时，电压表示数为2V，R1两端的电压为: 

                   ---------- 1分

此时R1的功率为:               ---------- 1分

在乙装置中，当改变托盘所受的压力时，R2的接入电路的长度不变，电路中的电流不变为:

                 ---------- 1分

此时R1的功率为:           ---------- 1分

因为 ，所以乙装置更节能。                          ---------- 1分

(3)甲装置中，当改变托盘所受的压力时，R2接入电路的电阻发生变化，电路中的电流I甲发生变化，由U2=I甲R2可知，当I甲变化时，U2与R2不成正比，所以甲压力表的刻度不均匀。                                                     ---------- 1分

乙装置中，当改变托盘所受的压力时，R2接入电路的电阻不发生变化，电路中的电流I乙不变，由U2=I乙R2可知，I乙一定时，U2与R2成正比，所以乙压力表的刻度是均匀的。

---------- 1分

答：(1)甲装置中，当P位于R2的最下端时，电压表指针恰好指在满刻度处，则压力为25N的刻度线应标在电压表表盘2伏的刻度线上；(2)甲、乙两装置在相同的使用过程中，乙装置更节能；(3)在甲、乙两种装置中，甲压力表的刻度不均匀，乙压力表的刻度均匀。