1、2021年山东省青岛市西海岸新区自主招生物理试卷一、单项选择题（本题满分18分，共9个小题，每小题2分）：下列各小题的四个选项中只有一个是正确的，请选出并将答题卡的对应项涂黑。1（2分）下述说法正确的是（）A越用力敲击音叉，所发出声音的音调就越高B在热传递过程中，吸热物体温度一定升高C佩戴近视眼镜的镜片是凹透镜，在视网膜上所成的像一定是虚像D寒冷冬天的早晨，窗户玻璃上的冰花是空气中的水蒸气凝华形成的2（2分）如图所示，铁块Q叠放在木板P上，放置于水平桌面，轻弹簧秤a左端固定于墙面，右端通过轻绳与铁块Q相连，木板P右端通过轻绳连接轻弹簧秤b，并施加水平外力，使木板P向右匀速运动，已知P、Q上下表
2、面及轻绳均水平，若弹簧秤a、b的示数分别为Fa、Fb，下述说法正确的是（）A铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于Fa+FbB铁块Q与木板P之间的摩擦力大小等于Fb-FaC木板P与桌面之间的摩擦力大小等于Fb+FaD木板P与桌面之间的摩擦力大小等于Fb-Fa3（2分）一水箱由圆筒与圆锥面无缝连接，形状和尺寸如右图所示，箱内底部p处有一压强传感器，开始水箱是空的，现在以每秒1kg的速度平缓地向箱内注水。下列哪个图能够表示注水过程中，水在p处产生的压强随时间变化情况（）ABCD4（2分）某同学骑共享单车，从学校门口出发并开始计时，他沿平直的公路骑行，其位置x-时间t图象如图所示，下述说法正确的是（）A
3、学校门口是位置坐标的原点B在BC段，该同学做匀速直线运动CDE段的速度大小为2m/sDAB段与CD段骑行方向相反5（2分）如图所示，甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上，它们对桌面的压强相等，现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去一部分，以下判断正确的是（）A若剩余的高度相等，则甲被切去的质量一定多B若剩余的质量相等，则甲被切去的厚度可能多C若切去的高度相等，则甲被切去的质量可能多D若切去的质量相等，则甲被切去的厚度一定多6（2分）著名物理学家费米根据侦探小说的内容得知，一具尸体大约需要半天时间才能从体温37降至室温25另外他通过实验室提供的数据还了解到：体重60kg的正常人的比热容
4、与水相当c水=4.2103J/（kg），每千克葡萄糖完全分解释放的热量为1.6107J此外，尸体的散热量大约为正常人在相同时间内散热量的60%根据这些数据估算出一个正常人体内每天必须补充的葡萄糖为（）A630gB63gC840gD84g7（2分）冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。要想除去这些冰，下列做法中不可采用的是（）A喷洒盐溶液B用硬的纸质物体直接清除C启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃D将少量沸水洒在车前窗玻璃上8（2分）如右图所示，容器底部放水，水上面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下列说法正确的是（）A水先沸腾，油后沸腾，但水和油同时蒸发B开始油蒸发
5、，水不蒸发，然后同时沸腾C油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾D油蒸发，水不蒸发，直到水全汽化后，油沸腾9（2分）如图所示电路，电源两端电压与灯丝电阻保持不变。先只闭合开关S2，电流表和电压表均有示数。下列说法正确的是（）A再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数不变，电流表示数变小B再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数与电流表示数的比值变大C再闭合开关S1、S3时，电压表示数不变，电流表示数变大D再闭合开关S1、S3时，电压表示数与电流表示数的比值变小二、不定项选择题（本题满分12分，共4个小题）：每小题中至少有一个选项是正确的，请选出并将答题卡的对应项涂黑（每小题全选对得3分，漏选得
6、1分，错选或不选得0分）。10（3分）一物体P放置于粗糙的水平桌面上，左侧用弹簧与固定墙连接，右侧通过绕过定滑轮的轻绳悬挂圆柱体Q，Q处于空烧杯内，与底部不接触，已知GQ=15N，VQ=1.010-3m3，g=10N/kg，开始时整个装置保持静止，弹簧处于拉伸状态，拉力大小为10N，如图所示，现向烧杯内缓慢注水，直至物体Q完全浸没在水中，在此过程中P、Q始终处于静止状态，若不计滑轮与绳间的摩擦，在注水过程中，有关物体P的受力情况，下述说法正确的是（）A弹簧对物体P的拉力将变大B桌面对物体P摩擦力的大小范围是0Nf5NC桌面对物体P摩擦力的方向，开始是水平向左，后变为水平向右D物体P始终受到4个
7、力的作用11（3分）如图，电动提升机正常工作时，供电电压为25V，电路中电流为4A，质量为8kg的重物在电动机带动下，以1m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，g=10N/kg，下述说法正确的是（）A提升机对重物做功的功率为80WB电动提升机的效率是50%C电动机线圈的电阻是6.25D1分钟内电动机线图产生的热量为1200J12（3分）如图，在倾角为30的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子跨过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m，g=10N/kg，在这段滑行过程中，下述说法正确的是（
8、）A拉力F做的功是200JB拉力F做的功是300JC该装置的机械效率是50%D该装置的机械效率是75%13（3分）如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R3的滑动触头向下滑动时，四个理想电表的示数都将发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示，下列判断正确的是（）AU1变小，I变大BU2变小，I变小CD三、专题一：物理观念（本专题满分8分，共1小题）14（8分）在某次实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。额定容量2.0L额定电压220V额定功率2000W频率50Hz（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间
9、较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与 相连，防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能。（2）电热水壶的铭牌如右表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少 ；（3）为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min，已知烧水时气压为1个标准大气压，则该电热壶的加热效率为多少 ；（4）小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小，请利用所学的物理知识进行解释： 。（5）小刚妈妈认为2000W的电热水壶烧水太费电了，想买
10、另外一个800W的电热水壶，结合所学知识分析小刚妈妈的做法是 ，原因是： 。四、专题二：科学思维（本专题满分17分）15（8分）我校自主开发课程“有趣的电”一直深受同学们的喜爱，同学们不仅可以在课上学习有趣的物理知识，更可以自行尝试设计组装有趣的电学仪器。小康设计了一个简易的身高测量仪，用到的器材有：稳压输出的直流电源、电压表、定值电阻R1、足够长的电阻丝R2、开关、导线若干。他的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表盘的刻度值改为身高数据，作为身高显示仪。（1）小康最初设计的电路如图1所示，老师指出他的设计图有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 。A.电阻R1是多余的
11、，可以去掉B.移动滑片P时，电路的总电阻没有变化C.电压表的表盘刻度是均匀的，但是设计电路中电压表示数变化量跟身高变化量不成正比D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值（2）在老师的指导下，小康改进了电路，如图2，从而解决了上述问题，该设计相比较刚开始的电路主要的优点是 。通过分析该电路可知，被测量者的身高越高，电压表的示数就会越 （填“大”或“小”），因此电压表盘上越靠 （填“左”或“右”）的刻度值所对应的身高数值越大。（3）确定了更好的电路设计方案后，小康采用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝（每1cm长度的电阻值为0.5）、量程为03V的电压表。为了使滑片移动到电阻丝两端
12、时，电压表的指针也恰能分别指向表盘左右两端的刻度，选择的定值电阻R1的阻值应该为 。（4）小康利用选定的器材连好电路，对身高为160cm的小航进行测量时，电压表的示数为1.5V，则该测量仪器可测得身高范围为 cm至 cm，电压表上表示1.2V的刻度对应的身高应该是 cm。16（5分）电阻箱是一种箱式可变电阻器，如图1所示是实验室常用的电阻箱。它的面板上右两个接线柱，还有几个旋钮，旋钮旁分别标有倍率1、10、100、1000的字样，旋钮的周围标有09共十个数字。使用时，把两个接线柱接入电路（两接线柱没有正负极），旋转旋钮，使面板上的标志点指向某个数字，用这个数值乘以旋钮旁所标的倍率，就是这个旋钮
13、下面连入电路的电阻值。所有旋钮显示的阻值加在一起，就是电阻箱接入电路的总电阻。（1）图2所示的电阻箱的总阻值为。（2）小航同学利用电阻箱，设计了测量某电阻阻值的实验，如图3所示，图中R0为电阻箱，Rx为待测电阻。他的实验步骤如下：连接好电路，将电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），滑动变阻器的滑片P置于 （填“a”或“b”）端。闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”），读出电阻箱连入电路的阻值R1。待测电阻的阻值Rx= 。
14、17（4分）在图中，若组成两个灯泡的并联电路，则甲是 ，乙是 （填电路元件名称）请将此实物图在答题纸的方框内转化成电路图。五、专题三：综合计算（本专题满分33分，共4个小题）18（8分）烧杯中盛有密度不同、不相溶的两种液体甲和乙，另有两块体积相等、密度不同的正方体物块A和物块B，用细线相连，缓慢放入烧杯中，静止时两物块恰好悬浮在甲液体中，如图所示。此时若将连线剪断，两物块分别上浮和下沉，再次静止时，物块A有23的体积露出液面，物块B有13的体积浸在液体乙中。试求：（1）物块A与物块B的密度之比；（2）液体甲与液体乙的密度之比。19（8分）某同学用一只滑动变阻器来调节小灯泡L的亮度，如图所示。滑
15、动变阻器的电阻为（012），小灯泡标识为“6V、3W”，直流电源的电压为18V（不考虑小灯泡电阻的变化）（1）若使滑动变阻器滑动头在a、b间滑动时，不会导致小灯泡L烧毁，需要在电路中串联一只保护电阻，求该电阻的最小值R0。（2）若使用（1）中的保护电阻R0，当滑动变阻器的滑动头滑动到中间时，求小灯泡L的功率。20（9分）如图所示，水平光滑轻质硬直杆AB可绕固定轴O点转动，OA=2m，OB足够长，杆左端A点用轻绳系一重量为100N圆柱体Q，圆柱体Q的底面积为20cm2，静置于水平地面上。直杆O点右侧穿有重量为50N的铁环P，现让铁环P以0.2m/s的速度，从O点开始向B端匀速运动。（1）求4s末
16、圆柱体Q对地面的压强。（2）为不使硬杆转动，铁环P从O点开始向右运动的最长时间。（3）试推导铁环P从O点开始运动，直到直杆AB开始转动，这一过程中，圆柱体Q对地面的压强随时间变化的数学关系式，并画出两者（p-t）关系图象，并标记出图线与坐标轴交点数值。21（8分）为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AB：BO=4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质
17、连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）压敏电阻受到的压力F/N60120180240300360420480压敏电阻R阻值/500360260180120806555（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。（2）“发电玻璃”光电转化率接近18%要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积至少为 m2（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算，计算结果精确到0.1m2）（3）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电
18、阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有25体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体？（4）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 （填“左”或“右“）移动。六、专题四：创造与探究（本专题满分6分，共1个小题）22（6分）无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，如：省力、耐用、安静、结构简单等，因此，无链条电动自
19、行车是城市中一种理想的交通工具。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达0.2kWh/kg，能量密度是指存储能量与电池质量的比值。下表是该无链条电动自行车的主要技术参数（表中电池容量=放电电流放电时间，例如，1Ah是指以1A的电流能连续工作1h）：（g取10N/kg）
20、整车整车质量40kg最大车速26km/h最大噪声30dB锂电池电压40V容量10Ah电动机额定功率180W（1）电动车行驶时极为安静是从 （选填“声源处”或“传播途径中”）减弱噪声的，与汽车相比，电动车启动较快的原因之一是因为其质量小，具有的 较小；（2）图中这款车的锂电池最多所能储存的电能约为 J，锂电池的质量为 kg，测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上最多可连续匀速行驶2.7104m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，则电动机的效率为 %。若骑行者同时踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 。
