黄冈中学2015年自主招生(理科实验班)预录考试物理模拟试题(B卷)_b(附答案)

黄冈中学2015年自主招生（理科实验班）预录考试

物理模拟试题（B卷）

(共80分，与化学、生物合卷，化学50分，生物15分)

一、选择题（4×8=32分）

1．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是（）

A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭

B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭

C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭

D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭

2.物理学中物体的加速度a的大小跟它受到的作用力F成正比，跟它的质量m成反比，即F=ma，这就是著名的牛顿第二定律。现有一物体受到12N的外力时，产生了6m/s2的加速度，若要使该物体产生2m/s2的加速度，需要施加的力为（）

A．2N B．4N C．6N D．8N

3.如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面ON

的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返

回，则两平面镜之间的夹角不可能是（）

A.20°

B.15°

C.10°

D.5°

4.如图所示，在两个大小相等的力F1和F2的作用下，质量为m的木块

可在两长板之间以v的速度匀速向下滑落，如果保持两力F1和F2的

大小方向不变，能使木块m以3v的速度匀速向上滑动，那么木块向

上的推力应是（）

A.F1 + F2

B.mg

C.2mg

D.3mg

5.如图所示，质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体，且ρA=2ρB．两容器的底面积分别为S甲和S乙，且S乙=2S甲．现将两个相同的小球分别放入甲、乙两容器中（没有液体溢出），小球在B液体中处于悬

浮状态。下列判断正确的是( )

A.放入小球前，甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部

所受液体的压力

B.放入小球前，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力

C.放入小球后，甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强

D.放入小球后，甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强

6.如图，一块0℃冰放在盛有0℃的水的容器中，已知冰块与容器底相接触并相互间有压力。当冰完全熔化为0℃的水后，容器中水面的位置将（ ）

A.上升

B.下降

C.不变

D.水面升降决定于冰和原先水的体积

7.如图所示，电源有内阻（相当于一个理想电源和一个电阻串联），调整电路的可变电阻R 的阻值，使电压表V 的示数增大ΔU ，在这个过程中 （ ）

A.通过R 1

的电流增加，增加量小于1ΔR U B. R 1两端电压减小，减少量一定等于ΔU

C. 通过R 2的电流减小，但减少量一定等于2

ΔR U D. 电源两极的电压减小，减小量一定小于ΔU

8.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L 接在离电源很近的AB 两点时，灯泡L 消耗的功率为25W ，若将灯泡L 接在离电源较远的CD 两点时，灯泡L 上消耗的功率为16W 。则输电导线AC 、BD 上消耗的总功率为 （ ）

A.1W

B.2W

C.4W

D.9W

二、填空题（4×4=16分）

9.蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。如图所示，是小华观察到

的蜻蜓贴着水面沿直线飞行，连续三次“点水”后水面振动的波纹图

片（每次点水只形成一个波纹，时间忽略不计），三个波纹刚好内

切于坐标原点O 。由图片可知：

（1）蜻蜓的飞行方向是沿y 轴 （选填“正方向”或“负方

向”），其平均速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）水波

的传播速度。

（2）小华测得蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s ，则蜻蜓飞

行的平均速度为 m/s 。

10.如右图所示，重3N 的甲物体和重12N 的乙物体通过细线绕过定滑

轮与丙物体连在一起，丙放在倾角为30°的光滑斜面上，整个装置处

于静止状态。现将斜面变成粗糙的斜面，乙物体重量变为20N ，其余

不变，整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到的摩擦力大小为

_________N 。(不计绳重和滑轮处摩擦)

11.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如左图所示。已知控制电路的电源电压U =6伏，保护电阻R 1=100欧，压敏电阻R 2

的阻值随压力F大小变化如右图所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点__________接触，电铃发出警报声。

（2）若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，则电梯对乘客做功的功率是________W。

（3）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，则电梯（填“有”或“没有”）超载。（g取10牛/千克）

12.“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成160m3的甲烷气体和0.8m3的水（甲烷的热值为3.6×107J/m3）。如果公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶20h，则这段时间内发动机的实际输出功率为_________W。如果在行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则发动机工作时的效率为___________。

三、综合题（10+10+12=32分）

13. 如图所示的电路，已知R1=R2=R0（R0为已知定值电阻），若只闭合K1时R1的电功率与K1、K2都闭合时R1与R2并联产生的电功率相等，求：

（1）R x=？

（2）在只闭合K1和K1、K2都闭合两种工作状态下，R x消耗的功率之比．

14.如图，一根长为L的均匀细木杆用细线竖直悬挂起来，置于水桶内水平面上

方，现将水桶竖直缓慢提升，细杆逐渐浸入水中，当木杆浸入水中超过一定

深度l时，开始出现倾斜，已知木杆的密度为ρ1，水的密度为ρ0，求l。

15.小阳站在地面上脚与地面的接触面积是S 脚＝500cm 2，且保持不变，用图甲所示的滑轮组提起在水中的物体A ，物体A 重G A ＝735N ，体积为V A ＝1.5×10-2m 3。当物体缓慢匀速竖直上升，在物体A 未离开水面前，小阳对地面的压强是p 1，使用滑轮组的机械效率是η1；在物体A 完全离开水面后，小阳对地面的压强是p 2，使用滑轮组的机械效率是η2。水对物体的阻力、滑轮组轮与轴的摩擦、绳重和绳的伸长都忽略不计时，p 1∶p 2 ＝5∶4，η1∶η2 ＝84∶85。小阳仍用该滑轮组加一个定滑轮匀速拉动放在水平地面的物体B ，如图乙所示，他对地面的压强p 3＝2.94×103Pa ，物体B 在t =3s 时间内移动s =0.6m 。（g 取9.8N/kg ） 求：⑴物体A 的密度ρA 及它在水中所受的浮力F 浮；

⑵小阳的体重G 人；

⑶当小阳拉动物体B 时，机械效率和总功率。

图甲

A

图乙 B

物理模拟试题（B卷）答案

一、选择题（4×8=32分）

1.C

2.B

3.A

4.C

5.D

6.A

7.D

8.C

二、填空题（4×4=16分）

9.（1）负方向；等于；（2）4.5

10. 8N

11.（1）B；（2）450；（3）有

12. 8×105；37.5%

三、综合题（10+10+12=32分）

13.（1）只闭合K1时，电阻R1与R x串联，如图1所示：

此时电路中的总电阻为：R=R1+R X=R0+R X，而电源电压为U，

∴此时电路中的电流为：I1==，

则电阻R1的电功率为；P1=I12R1=（）2R0．

当K1、K2都闭合时，R1、R2并联后与R x串联，如图2所示：

电阻R1、R2并联后当电阻为：R并===，

则此时电路中的总电阻为：R串=R并+R X=+R X，

此时电路中的电流为；I2==，

∴电阻R1与R2并联产生的电功率为：P并=I22R并=（）2，从题可知，P1=P并，

即：=（）2R 0=（）2，

解得：R X =R 0．

（2）在图1状态下，R x 消耗的功率为：P X1=I 12R X =（）2R X ，

在图2状态下，R x 消耗的功率为：P X2=I 22R X =（

）2R X ， 而R X =R 0， ∴．

14．当木杆浸入水中后，假设因受到一个微小扰动而发生倾斜，如右图所示，则AB 为一根杠杆，A 点为支点，设重力G 的力臂为L 1，浮力F 的力臂为L 2，木杆的横截面积S 。当木杆浸入较浅时，有GL 1>FL 2，木杆将重新回到原来的平衡位置。当木杆浸入较深时，有GL 1

因此当GL 1=FL 2，木杆将开始倾斜。

设木杆浸入的深度为l 时，开始倾斜，则：

或

取 所以浸入的深度为时，开始倾斜。

15. 解：⑴由G =m·g ，m A = = 75kg G A g

735N 9.8N∕kg

由ρ= ，ρA = = 5×103kg/m 3 由阿基米德原理，F 浮 =V 排·ρ水·g =1.5×10－2m 3×1×103kg∕m 3×9.8N/kg =147N ⑵人站在地面上静止，拉动水中的物体时，受到三个力：重力G 人、绳子拉力F 1'、地面支持力N 1，如图 由同一直线力的平衡，G 人 =F 1′＋N 1，

人对地面的压力 N 1'与地面对人的支持力N 1为相互作用力，N 1'=N 1

人对绳子的拉力F 1与绳子对人的拉力F 1'为相互作用力，F 1'=F 1 N 1'= G 人 －F 1 由压强公式p = ，人对地面的压强p 1= =

同理，人站在地面上静止，拉动水面上的物体时，受到三个力：重力G 人、绳子拉力F 2''、地面支持力N 2，如图 得到： 人对地面的压强p 2= = 由已知p 1∶ p 2 = ∶ =5∶4 得到：（G 人 －F 1）∶（G 人 －F 2）=5∶4

即：G 人 =5F 2—4F 1 根据η = ，3 F 1= G A ＋G 动—F 浮，3F 2= G A ＋G 动 η1 = = η2 = = = 由已知η1∶η2 ＝ ∶ = 84∶85

即 ∶ = 84∶85 84× = 85 ×

解出G 动 =36.75N F 1 =208,25N F 2 = 257.25N G 人 =453.25N

⑶人站在地面上静止，拉动水平地面上的物体时，受到三个力：重力G 人、绳子拉力F 3'、地面支持力N 3，人对地面的压力N 3'与地面对人的支持力N 3是相互作用力，大小相等。人对绳子的拉力F 3与绳子对人的拉力F 3'为相互作用力，F 3'=F 3 人对地面的压强p 3= = m V 75kg 1.5×10－2m 3

G 人 F 1' N 1 F S N 1' S 脚 N 2' S 脚 G 人 －F 1 S 脚 G 人 －F 2 S 脚 G 人 －F 1 S 脚 G 人 －F 2 S 脚

W 有/ W 总 （G A －F 浮）·h 3F 1·h G A ·h 3F 2·

h G A －F 浮 G A ＋G 动—F 浮 G A 3F 2 G A －F 浮 G A ＋G 动—F 浮 G A G A ＋G 动 735N －147N 735N －147N ＋G 动 735N 735N ＋G 动 G A G A ＋G 动 735N 735N ＋G 动 588N 588N ＋G 动 N 3' S 脚 G 人 －F 3 S 脚

G 人

F 2'' N 2

解出F 3 =G 人－p 3·S 脚 =453.25N －2.94×103Pa×500×10—4m 2 =306.25N 分析动滑轮受力，3 F 3 = G 动＋f ，f 是物体B 在地面上运动时受到的摩擦力 解出f =3F 3－G 动 =3×306.25N －36.75N =882N 根据η = η3 = = = 96%

总功率P 总 =3 F 3·s /t =3×306.25N ×0.6m/3s =183.75W

W 有 W 总 f ·s 3F 3·s 882N 918.75N