2023年湖南省岳阳市汨罗市竞赛初赛物理试卷
一、单选题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.一辆汽车以30m/s的速度从A地开往B地,然后立即返回,速度是20m/s。则汽车往返的平均速度是( )
A.24m/s B.25m/s C.26m/s D.无法判断
2.交通部门通常用测速仪来检测车速,测速原理是测速仪前后两次发出并接收到的被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲,某次测速中,测速仪发出超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离;则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( )
A.汽车遇到第一次信号时距离测速仪102m
B.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
C.n的值为34
D.汽车的速度约为26.15m/s
3.有不规则形状的A、B两物体,其质量之比为3:1,将其分别投入装满水的量筒后,完全浸入水中,溢出水的体积之比为5:2,则( )
A.A、B的密度之比为5:6 B.A、B的密度之比为6:5
C.A、B的密度之比为10:3 D.A、B的密度之比为3:10
4.甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为25℃和75℃,现将一温度为85℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到45℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化)( )
A.65℃ B.60℃ C.55℃ D.50℃
5.如图所示,容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器中的水所受重力为G1,容器所受重力为G2,容器中的水对容器底的压力为F1,容器对桌面的压力为F2,桌面对容器的支持力为N,则下列判断正确的是( )
A.F1与G1大小相等
B.G1、G2大小之和与F2大小相等
C.F1与N是一对相互作用力
D.F2与N是一对平衡力
6.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为(设人的平均质量60kg,g=10N/kg)( )
A.12人 B.14人 C.20人 D.25人
二、多选题((本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
(多选)7.容器里装有水,将烧杯底朝上压入水中,如图所示。在标准大气压下对容器底加热。下列结论正确的有( )
A.烧杯内的水不能沸腾,烧杯外的水能沸腾
B.烧杯内、外的水都能沸腾
C.烧杯内、外的水温度相等
D.烧杯内的水温高于烧杯外的水温
(多选)8.有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动,如图所示,则光源S在镜中的像S1将( )
A.以速度2m/s斜向左下运动
B.以速度4m/s沿SO直线方向向右平移
C.以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移
D.在S上看到的像沿S1S方向以速度2m/s向S靠近
(多选)9.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
(多选)10.生活中处处有物理,小明同学养成了观察生活的好习惯,他对观察到的一些现象做了以下解释,其中解释不正确的是( )
A.家里保险丝熔断,一定是用电器功率过大造成的
B.应该将控制电灯的开关安装在火线与灯之间
C.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
D.电饭锅用三脚插头和三孔插座,可以省电
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是 。
(2)用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法,在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法;若电压表的电阻不是非常大,电流表电阻也不是非常小,你认为图 中电阻的测量比真实值偏大,图 中电阻的测量比真实值偏小。
(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻Rx的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:
①在图丙的虚线框内画出你设计的电路图;
②扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
a. 。
b. 。
③Rx的数学表达式为:Rx= (用所测量的物理量及相应的符号表示)。
12.下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前,细心的明天同学指出情景甲中存在错误该错误是 ;
(2)纠正错误后该探究实验的合理顺序为 (用甲、乙、丙、丁表示);
(3)在完成实验之后,陶子同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液,她思考之后建议:利用浮力来测量该液体的密度,经过组内一番讨论,仅增加了戊图(注意:戊图中是盐水,乙图中是水)所示情景,此时弹簧测力计示数为F5,则待测盐溶液的密度ρ液可表示为ρ水或ρ水,其中X= (用F1、F5表示)。
四、计算题(本题共3小题,每问4分,共36分。)
13.如图所示,一正方体合金块M的边长为20cm,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为640N的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡,此时M对水平地面的压强为1.1×104Pa,人对水平地面的压强为1.45×104Pa;若把M浸没于水中(M与容器底不接触),人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104Pa;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104Pa。(g取10N/kg)求:
①力F1的大小;
②合金块M的密度;
③当M浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M沉于容器底,则M对容器底的压强为多少?
14.在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示,他试图用电压表(图中暂没画出)的示数来反映物体质量的大小。设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加lN的压力时,弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数。
(1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。
15.随着高层建筑的大量兴建,人们经常要与电梯打交道,如图甲所示是某种升降电梯的简化模型,它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成,其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示,电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示,电动机的工作效率为80%,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,求:
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时,双脚的受力面积为500cm2,则乘客对轿厢的压强为 帕;
(2)电动机的电梯启动上升12s内,消耗的电能是 焦(已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小);
(3)电梯配重的质量为 千克