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1、2021年黄冈中学自主招生物理试卷(a卷) 2021年湖北省黄冈中学自主招生物理试卷（A 卷） 一、选择题（每题4分共32分）1为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了周定测速仪如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s ，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s ，若发出两次信号的时间间隔是1.1s ，超声波的速度是340m/s ，则（ ） A 汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m B 汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m C 汽车的速度是34m/s
2、D 汽车的速度是30.9m/s2 如图a 所示为16mm 电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为16mm 的电影胶片，电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上如图b 所示电影放映机正常放映时，有关放映灯泡、放映机镜头（凸透镜）、电影胶片、反光镜（凸面镜或凹面镜）的种类及其相对位置关系，提出了下列图中所示的几种猜想，其中可能正确的是（ ）A B C D 3 A 、B 两物体质量相等，温度均为10；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50现将A 放入甲杯，B 放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4，乙杯水温降低了8，不考虑热量的损耗，则A 、4在图所示的电路中，W 为一个稳压管，其作用是确保C 、D
3、 之间的电压U CD 不变，只要流过稳压管W 的电流在5mA 和25mA 之间，U CD 将稳定为15V R 2为一可变电阻，它的最小值为1000，最大值为无穷大（即断路）设电源电压U 为25V ，则当R 2变化时，为了确保U CD 为15V ，则5如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，下面判断不正确的是（ ）A L1和L3变暗，L2变亮B L1变暗，L2变亮，L3亮度不变C L1中电流变化值小于L3中电流变化值D L1上电压变化值小于L2上电压变化值6如图所示是一种游戏，叫蹦极游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下图中a点是
4、弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所）7一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图中（a）所示，此时链条的重心为C1若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图中（b）所示，此时链条的重心为C2若在链条两端和.各挂一个质量为的小球，如图中（c）所示，此时链条的重心为C3（C1、C2、C3在图中均未标出）比较三个重心的高度h1、h2和h3的关系（）8如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中平衡时棒浮出水面的长度是浸在水中长度的n倍若水的密度为，则棒的密度为D二、填空题（4+4+5分=17分）9如图A、B所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端
5、拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端如果A、B图中甲船在20s内向右匀速移动了10m，同时乙船向左移动了4m，则A、B图中人拉绳子的功率分别为W与W10老鼠离开.沿直线前进，它的速度与到.的距离成反比，当它行进到离.为10cm的甲处时速度为10cm/s，则行进到离.为40cm的乙处时，速度是cm/s，从甲处到乙处需时s11用调节好的天平测量某物体的质量，所用的砝码及游码的位置如图所示，那么该物体的质量是g12要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为00.6A、03A）、学生用电压表（量程为03V、0
6、15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（099995A）各一个，开关、导线若干（1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：；（2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值（a）在虚线方框中画出实验电路图；（b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，
7、使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，；读出电阻箱的阻值R（c）写出待测电阻R x的表达式：三、综合题（10+10+11=31分）14如图所示是一个水位高度控制装置的示意图，当水位到达高H时，水恰好顶起塞子A从出水孔流出，水位下降后，塞子A又把出水孔堵住，塞子A底部是半径为r的半球，半球恰好塞入出水孔中已知球的体积公式是V=，球表面面积公式是S球=4r2，圆面积公式是S圆=r2，水的密度为，为满足水位高度自动控制的要求，塞子的质量应为多少？15小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材，对原有的窗帘盒进行改造（1）
8、如图甲所示，小明在窗帘盒（上方的双虚线框）内安装了电动装置，电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动改变通过微型电动机的电流方向，就可改变其转轴转动的方向，从而将窗帘打开或关闭利用双刀双掷开关，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变请你在图甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接（2）电动机的转速一般很高，需要安装减速装置，如图乙所示请说明减速装置的减速原理（3）下表是所使用的微型电动机的部分数据表格中，额定功率是“电动机在额定电压和额定电流以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成，请分别求出以额定功率运行时，该电动机的热损耗功率和机械损耗
9、功率？在图甲中，减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开拉动半边窗帘时，挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N则安装电动窗帘时，对传动装置的机械效率有何要求？2021年湖北省黄冈中学自主招生物理试卷（A卷）参考答案一、选择题（48=32分）1C 2A 3A 4B 5B 6C 7D 8C二、填空题（43+5分=17分）9140 90 102.5 7.5 1181.8 12（1）电阻断路；（2）待测电阻阻值太大；（3）（a）如图所示；（b）保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；（c）R x=
10、R三、综合题（10+10+11=31分）14解：假设半球下表面处全部为液体，则半球受到的浮力F浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知，F浮=gV排=gV半球=gr3=gr3；由p=可知，半球下表面受到的液体压力：F下=p下S圆=p液S圆=gHr2，方向竖直向上，半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力合力，即：F浮=F向上F向下，F向上=F向下+F浮=r2gH+gr3，半球恰好塞入出水口中，所以塞子的重力G=F上=r2gH+gr3，塞子的质量应为m=r2H+r3=r2（H+r）答：塞子的质量应为r2（H+r）15解：（1）把双刀双掷的两个动片接在电源两端，可以实现电源对电动机供电
11、电流方向的改变，（或者是把电源与下端的两个接线柱接通，双刀双掷开关的动片与电动机接通，开关的上、下四个静片分别交叉连接也可以实现题意的目的），如图所示：（2）与输入轴固定在一起的齿轮周长小，齿轮数少，与输出轴固定在一起的齿轮周长大，齿轮数多因此，输入轴转动很多圈才能带动输出轴转动一圈，实现减速的功能（3）由于电动机正常运行时的总功率P总=U额I额=12V0.34A=4.08W，电动机的额定输出功率P出=2.15W，故电动机以额定功率运行时的效率=100%=100%=52.7%由I=可得，电动机正常运行时的电阻R=8.82，故电动机的热损耗功率为P热=I额2R=（0.34A）28.82=1.02
12、W，电动机的额外功率P额=P总P出=4.08W2.15W=1.93W，故电动机的机械损耗功率P损=P额P热=1.93W1.02W=0.91W对于传动装置，其输入的功率为P入=2.15W，已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，窗帘运行的速度v=0.25m/s，则传动装置的输出功率P=2Fv=22N0.25m/s=1W，故传动装置的机械效率=100%=100%=46.5%故要求其传动装置的机械效率大于46.5%答：（1）见下图：（2）与输入轴固定在一起的齿轮周长小，齿轮数少，与输出轴固定在一起的齿轮周长大，齿轮数多因此，输入轴转动很多圈才能带动输出轴转动一圈，实现减速的功能（3）该电动机的效率为52
13、.7%该电动机的热损耗功率为1.02W；机械损耗功率为0.91W要求传动装置的机械效率大于46.5%2021年湖北省黄冈中学自主招生物理试卷（A卷）参考答案与试题解析一、选择题（48=32分）1（4分）（2021?黄冈校级自主招生）为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了周定测速仪如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，则（）；得：汽车接收到第一次信号时
14、，汽车距测速仪：=34m/s2（4分）（2021?黄冈校级自主招生）如图a所示为16mm电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为16mm的电影胶片，电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上如图b所示电影放映机正常放映时，有关放映灯泡、放映机镜头（凸透镜）、电影胶片、反光镜（凸面镜或凹面镜）的种类及其相对位置关系，提出了下列图中所示的几种猜想，其中可能正确的是（）B3（4分）（2021?黄冈校级自主招生）A、B两物体质量相等，温度均为10；甲、乙两杯水质量相50现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4，乙杯水温降低等，温度均为A和：=4评：4（4分）（2021?黄冈校级自主招生
15、）在图所示的电路中，W为一个稳压管，其作用是确保C、D 之间的电压U CD不变，只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间，U CD将稳定为15VR2为一可变电阻，它的最小值为1000，最大值为无穷大（即断路）设电源电压U为25V，则当R2变化时，为了确保U CD为15V，则R1阻值范围应为（）=5mA+15mA=20mA=500=4005（4分）（2021?黄冈校级自主招生）如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断不正确的是（）由欧姆定律可得出两灯亮度6（4分）（2021?黄冈校级自主招生）如图所示是一种游戏，叫蹦极游戏者将一根有弹性的绳子一端系
16、在身上，另一端固定在高处，从高处跳下图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）来源:http:/ 与90W求解人拉绳的功率即可=140W=90W10（4分）（2021?黄冈校级自主招生）老鼠离开.沿直线前进，它的速度与到.的距离成反比，当它行进到离.为10cm的甲处时速度为10cm/s，则行进到离.为40cm的乙处时，速度是2.5cm/s，从甲处到乙处需时7.5sk v=kkk=2.5m/s（+（+=11（4分）（2021?黄冈校级自主招生）用调节好的天平测量某物体的质量，所用的砝码及游码的位置如图所示，那么该物体的质量是
17、81.8g12（5分）（2021?黄冈校级自主招生）要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为00.6A、03A）、学生用电压表（量程为03V、015V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（099995A）各一个，开关、导线若干（1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：电阻断路；（2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是待测电阻阻
18、值太大所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值（a）在虚线方框中画出实验电路图；（b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R（c）写出待测电阻R x的表达式：R x=R的阻值三、综合题（10+10+11=31分）14（10分）（2021?黄冈校级自主招生）如图所示是一个水位高度控制装置的示意图，当水位到达高H时，水恰好顶起塞子A从出水孔流出，水位下降后，塞子A又把出水孔堵住，
19、塞子A底部是半径为r的半球，半球恰好塞入出水孔中已知球的体积公式是V=，球表面面积公式是S球=4r2，圆面积公式是S圆=r2，水的密度为，为满足水位高度自动控制的要求，塞子的质量应为多少？=可知，半球下表面受到的液体压力：gH+gH+=H+H+rH+r15（11分）（2021?黄冈校级自主招生）小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材，对原有的窗帘盒进行改造（1）如图甲所示，小明在窗帘盒（上方的双虚线框）内安装了电动装置，电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动改变通过微型电动机的电流方向，就可改变其转轴转动的方向，从而将
20、窗帘打开或关闭利用双刀双掷开关，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变请你在图甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接（2）电动机的转速一般很高，需要安装减速装置，如图乙所示请说明减速装置的减速原理（3）下表是所使用的微型电动机的部分数据表格中，额定功率是“电动机在额定电压和额定电流以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成，请分别求出以额定功率运行时，该电动机的热损耗功率和机械损耗功率？在图甲中，减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开拉动半边窗帘时，挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N则安装电动窗帘时，对传动装置的机械效率有何要求？来源:学科网可求得窗帘运行的速度，=R=v=0.25m/s=2Fv=2100%=求其传动装置的机械效率大于