1、2020年重庆市巴蜀中学自主招生物理试卷一、填空题(每空4分,共24分)1一列高速列车A以40m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,与之相邻的另一轨道上的高速列车B正以60m/s的速度迎面驶来。A车司机拉响汽笛,发出两声短促的汽笛声,汽笛声之间的时间间隔为1s.声音在空气中的传播速度恒为340m/s,两车未相遇,则B车接收到这两声汽笛信号的时间间隔是 s。2将一段阻值为3R的均匀电阻丝围成一个等边三角形ABC,D、E、F分别为三条边的中点,其中E、F用电阻不计的导线连接,从而构成一可变电阻器。A、B、C、D、E、F为6个接线柱,任选两个接入电路中,其电阻的最大值和最小值之差为 (不包括零电阻)。3
2、正方体木块A、B按如图所示的方式,置于水平地面上,B在水平力F1的作用下紧靠A,此时B刚好不下滑,A也刚好不滑动。已知A、B表面与地面的粗糙程度相同,最大静摩擦力与压力的关系均为:f=aF压。则A与B的质量之比为 。4如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U2。已知U1:U2=3:4,I1:I2=1:4,则R2:R3= 5一柱形容器底面积250cm2,两端开口的薄壁玻璃管(厚度不计)质量115g,横截面积50cm2,在其下端紧贴一质量10g、面积100cm2的塑料薄片(薄片厚度不计,且
3、与玻璃管不粘连),浸入到液体内30cm深处。然后沿管壁慢慢注入酒精(酒精=0.8g/cm3),当管内酒精与容器中的液面相平时,塑料薄片并没有掉落,此时手对玻璃管向下的力为4.9N,为了保证塑料片不掉落,玻璃管向上移动的最大距离为 cm。(水对塑料薄片的阻力不计)6甲、乙两个柱形容器中分别盛有密度为1、2的液体。A、B是两个实心正方体,密度为A、B,所受的重力为GA、GB,体积为VA、VB,将A和B以不同的方式先后放入甲、乙两容器的液体中,如图所示。在甲容器中,A有14的体积露出液面.在乙容器中,A、B通过细绳相连,B受到容器底的支持力为F支(B与容器底不密合),受到细绳的拉力为F拉。不计细绳的
4、质量和体积,1:2=2:1,VA:VB=4:1,F支:F拉=1:3,则A:B= 。二、实验题(每空、每图2分,共20分。)7如图所示,“手提电子秤”具有精确度高,携带方便等特点,小李用它测量石块的密度,步骤如图所示:图A:石块挂在电子秤的挂钩下静止,电子秤的示数为3.00N;图B:将石块浸没于水中静止(未触底),小李发现电子秤的示数在规律性地变化,一段时间过后才稳定下来,最终为2.00N;图C:小李想知道原因,便取出石块,擦净表面的水后,测其重力为3.20N;图D:将图C中的石块再次浸没到另一种液体中,示数为2.30N。(1)图B中,电子秤的示数规律性变化的原因是: 。(2)石块的密度为: k
5、g/m3;(3)图D中液体的密度为: kg/m3。(忽略水与液体互溶的影响)8小李利用注射器(量程5mL,有刻度部分的长度4cm)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:(1)将注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽堵住注射器的小孔。(2)如图所示,用细线拴住注射器活塞的颈部,并与弹簧测力计的挂钩相连,测力计的另一端固定在墙面。然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞在筒中滑动时,记下弹簧测力计的示数:为10N,依照小李的数据,计算出大气压的值等于 Pa。(3)查阅资料后,发现测量值偏小,其原因可能是 。(4)解决上述问题后,小李发现活塞与注射器筒之间存在摩擦,也会对测量结果产
6、生影响。为此,他向右拉动针筒,当活塞滑动时,读出测力计读数F1;然后使针筒慢慢向左运动,当活塞滑动时,读出测力计读数F2,注射器的量程用V表示,有刻度部分的长度用L表示,则:p大气= 。(用字母表示)9测量小灯泡有额定功率,已知小灯泡的额定电压为2V。(1)小李想用图甲的电路完成实验,发现有一根导线连接错误,请在这根线上打“”,并在图中改正。(2)小陈设计了如图乙所示的电路,也完成了实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0)。只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表的示数为2V;只闭合开关S、S2,调节 ,使电压表的示数仍为2V;接着将R2的滑片P调至最左
7、端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2,则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、R0、U1、U2表示)(3)小聪买了一个标有“220V 300W”的迷你电饭堡,他想用图丙的方式测量其真实的电阻值。其中电源电压36V,Rx为迷你电饭堡,滑动变阻器的最大阻值为20。实验过程中小聪发现,不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变化。经检查,电路元件完好,各处接线也无误。请重新设计电路图,不更换实验器材,通过增减导线或改变接线的方式,以有效地改变电饭堡两端的电压。电路图画到图丁的方框内。三、论述、计算题(第10题10分,第11题8分,第12
8、题12分,共30分。)10如图是一个电热器的工作原理图,电热器内有两段电热丝,R1=40、R2=80。旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0、1、2、.共10个金属触点;开关旋钮可以绕中心轴转动,旋钮的两端各有一个金属滑片,可以将相邻的触点连通。如旋钮上的箭头指向D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。将此电热器接入家庭电路中,请分别指出每个挡位旋转开关箭头指向的位置,并计算出该挡位电热器正常工作时的功率。11如图所示是某物理兴趣小组设计的“电子浮力称”的原理图。托盘质量30g,与质量不计的滑片P相连,并一起上下自由滑
9、动(滑动过程中的摩擦力忽略不计,托盘底部始终保持水平,且托盘、弹簧不与电路连通)。圆柱形浮筒A底面积为100cm2,高为10cm,密度为0.12g/cm3,漂浮在底面积为300cm2,装有足够深的水的容器中。托盘与浮筒A用质量不计的轻质弹簧相连,且控制弹簧只能在竖直方向上形变,弹簧的形变量与受到的外力成正比,受到1N的外力时形变量为1cm。BC是一根长为16cm的阻值均匀的电阻丝,最大阻值为16,电源电压恒为4.5V,电压表量程为03V。当托盘中不放物体时,闭合开关S,调节容器中水量,使滑片P正好位于R最上端,读出电压表示数为0.9V。求:(1)定值电阻R0的阻值为多少?(2)托盘中不放物体时
10、,浮筒A的下表面受到水的压强是多大?(3)若要保证整个电路的安全,“电子浮力秤”所能称量物体的最大质量为多少g?12某科研小组设计的高空作业装置如图所示,该装置固定于15m高的楼顶,主要由悬挂装置和提升装置两部分组成。悬挂装置由支架AD和杠杆BC构成,CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量为100kg,底面积为200cm2.安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮、动滑轮、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量为10kg,定滑轮和动滑轮的质量相等。利用遥控装置可控制电动机拉动绳子H端,通过滑轮组使吊篮升降,电动机提供的功率恒为P.当提升装置空载悬空静止时,配重E对楼顶的压强p0=4104Pa。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮匀速上升时,绳子H端的拉力为F1,配重E对楼顶的压强为p1,滑轮组的机械效率为1。物体被运送到楼顶卸下后,科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时,绳子H端的拉力为F2,配重E对楼顶的压强为p2,吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1:p2=1:2,F1:F2=5:3,不计杠杆重、绳重及摩擦。求:(1)动滑轮重力;(2)m2;(3)滑轮组的机械效率1;(4)电动机的功率P。