江苏省无锡市江阴市南菁高中自主招生物理模拟试卷

1、2017年江苏省无锡市江阴市南菁高中自主招生物理模拟试卷一、选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分，每小题给出的四个选项中 只有一个选项正确，请将正确选项填写在答题卡上）（3分）吊在室内天花板的电风扇重 G,静止时固定杆对它的拉力为 Fi,当风 扇叶片水平转动起来后，杆对它的拉力为 F2,则（）A. r=g、F2=FiB.F2=GF2FiD.Fi=G、F2to C. tZI2, AU1AU2 B. AIKAI2, AUKAU2C. AIKAI2, AUi=A U2 D. AIi=A I2, U仔（3分）如图所示，演员正在进行杂技表演.由图可估算出鸡蛋刚离开手时的 动能最接近于（质量为m、速

2、度为v的物体所具有的动能的计算公式：E4idv2 ； 质量为m的物体在高度h处的重力势能的计算公式：Ep=mgh）（）A. B. 3J C. 30J D. 300J二、填空和实验题（本题共7小题，每空2分，共24分，请将正确答案填写在 答题卡上）（2分）研究发现磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大. 图 示电路中，GMR为一个磁敏电阻，闭合开关 S和S2,移动滑片P,发现指示灯 的亮度变亮，说明滑片P向 （选填左”或右”）滑动.（2分）如图所示，AB为一轻质杠杆，。为支点，在O点两侧分别悬挂体积相等的实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡.若将两球分别远离。点向外移动相同的距离（

3、未脱离杠杆），则（选填 铜球”或 铁球”）一端下降.A 口 B铜球铁球（2分）斜面上物块 ABC的上表面 AB光滑水平，AC面光滑竖直，AB=40cm,AC=30cm大小忽略不计的小球放在物块水平表面 A处，现物块以速度v=s沿固s小球与斜面接触.定斜面匀速下滑，则经（4分）如图所示，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数范围是，电压表的示数范围是，则电路中定值电阻R为 Q,电源电压为 V.（4分）如图，A为内壁长是2m的光滑U型框，框内有一小球B.某时刻开 始，小球从框的中点以1m/s的速度向右匀速直线运动，与框右侧挡板碰撞后立 刻以相等的速度返回，以后的每次碰

4、撞小球只改变速度方向，且不计碰撞时间.（1）若框始终静止，则内小球与框碰撞的次数为 次；（2）若框始终以s的速度向右匀速直线运动，则3s末小球与框左侧挡板的距离为 m.（4分）某次实验中把直流电动机接在 5V的稳压电源上，闭合开关后，电动 机不转动，这时与它串联的电流表的示数为.经检查发现，转轴上齿轮被卡住了.故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1A.则电动机输出的机械功率是 W,工作效率是.（6分）用如图（a）所示电路测量小灯泡电功率，灯泡 L标有“ 字样，滑 动变阻器铭牌上标有“50Q”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响.（1）按电路图将图（b）中的实物元件连接起来.（2）在图（a）中，

5、当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从 A向B滑动的过程中， 电压表示数将 （选填 变大、变小“或不变”）.（3）某次实验时电压表和电流表的示数如图（c）所示，则此时小灯泡的实际功率为 w.三、解答题（本题共2小题，第17题8分，第18题6分，共14分，请将解答 过程写在答题卡上）（8分）如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为 的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时，物块A有方的体积露出水面， 此时弹簧恰好处于原长状态（p水=x103kg/m3, g取10N/kg）.求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块 A恰好浸没时水对容器

6、底部的压强 p （整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示；液体压强公式p= p gh（6分）如图所示，一个用电阻丝绕成的线圈浸没在盛油的量热器中.量热器为绝热容器，不会与外界发生热传递.线圈的电阻为Re, Re会随温度变化, 其变化规律可以用公式 R户R0 (1 + a B表示，式中R0为0c时线圈的电阻、8为 线圈温度、a为电阻的温度系数.现将线圈两端接入电压恒定的电源，线圈发热使油温缓慢地上升.已知油的初始温度为0C,此时温度升高的速率为C/min ；持续一段时间后，油温上升到 30C ,此时温度升高的速率变为C/min .(在温度变化4 8很小时， 8的变化要考虑，但可认为

7、Re不变.)试 求：(1)若电源电压为220V, 0c时线圈的电阻为 Q,量热器中油的比热容为 2X 103J/Kg?C,则量热器中油的质量为多少？(2)此线圈电阻的温度系数 a.2017 年江苏省无锡市江阴市南菁高中自主招生物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共9 小题，每小题 3 分，共 27 分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，请将正确选项填写在答题卡上）（3分）吊在室内天花板的电风扇重G,静止时固定杆对它的拉力为Fi,当风扇叶片水平转动起来后，杆对它的拉力为F2,则（）A.Fi=G、F2=FiB.F2=GF2FiD.Fi=G、F2Fi【分析】 电风扇静止， 静止就是一

8、种平衡状态， 平衡状态时受到的就是一对平衡力，从而判断出 G 和 Fi 的关系；电风扇转动时， 风扇叶片就会对空气施加一个向下的力， 由于物体间力的作用是相互的，所以风扇叶受到了一个空气施加的反作用力，此时风扇叶片虽然转动，但位置没有变化，此时风扇叶片依然受到的是平衡力，根据平衡力的知识分析【解答】 解：电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，即Fi=G；电风扇转动时， 风扇叶对空气施加了一个向下的力， 由于物体间力的作用是相互的， 空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力； 此时风扇叶受到了三个力的作用，重力G、固定杆对扇叶的拉力F2、空气对扇叶施加的力F；风扇在这三个力的作用下在

9、竖直方向上静止，所以G=F）+F； F2t0 C. tAl2, AUiAU2 B. AIKAI2, AUKAU2C. AIKAI2, AUi=A U2 D. AIi=A I2, Ui=AU2【分析】由电路图可知，电阻&与R3并联，然后再与Ri串联；根据滑片的移动 方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化， 然后由串并联电路特点判断电路 总电阻如何变化，再应用欧姆定律判断电路电流如何变化， 最后应用串并联电路 特点与欧姆定律分析答题.【解答】解：由电路图可知，电阻R2与R3并联，然后再与Ri串联，设A、B问 电压为U;(i)由电路图可知，滑片P向左移动时，滑动变阻器 &接入电路的阻值变大， 电阻

10、R2与R3的并联电阻变大，电路总电阻变大，电路两端电压不变，由欧姆定 律可知，干路电流I变小，通过Ri的电流Ii减小，电阻阻值不变，电阻Ri两端电压Ui=IRi 变小，|U3电阻R2与R3的并联电压UU2=U3=U- Ui变大，R3不变，由I3W可知I3变大，由并联电路特点可知，干路电流等于各支路电流之和，Ii=l2+l3,Ii减小，I3增大，I2减小，则I2的减小量大于Ii的减小量，即4 IKAI2；(2)串联电路总电压等于各串联电路电压之和，则 U=Ui+U2,由于U不变，Ui的减小量等于U2的增加量，即 Ui=AU2；由以上分析可知， IKAI2, AUi=AU2,故C正确；故选C.【点

11、评】本题考查了判断电流与电压变化量间的关系，分析清楚电路结构、应用用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.（3分）如图所示，演员正在进行杂技表演.由图可估算出鸡蛋刚离开手时的动能最接近于（质量为m、速度为v的物体所具有的动能的计算公式：E得rod ；A. B. 3J质量为m的物体在高度h处的重力势能的计算公式：E）=mgh）（）C. 30J D. 300J【分析】估计一个鸡蛋的质量，再根据鸡蛋的运动情况，可以估计上升的高度的 大小，根据鼠=mgh可以得出鸡蛋的重力势能.根据势能与动能的转换，可得出 动能的大小.【解答】解：一个鸡蛋的质量约为60g=,由图可知大约能抛的高度为h=,则鸡蛋到达最高点

12、时的重力势能： E）=mgh=x 10N/kgX =；如果不计空气阻力，鸡蛋的动能与重力势能相互转化， 保持守恒，所以鸡蛋刚离 开手时的动能最接近于.故选A.【点评】本题考查了能量的估算，了解动能与重力势能的计算公式，能估测出一 个鸡蛋的质量和移动的距离是本题的关键.二、填空和实验题（本题共7小题，每空2分，共24分，请将正确答案填写在 答题卡上）（2分）研究发现磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大. 图 示电路中，GMR为一个磁敏电阻，闭合开关 &和S2,移动滑片P,发现指示灯 的亮度变亮，说明滑片P向 右 （选填 左或右”）滑动.从而判定出磁敏电阻的【分析】根据指示灯亮度的变

13、化判定电路中电流的变化,阻值的变化，根据磁敏电阻与磁场强度的关系判定磁性的变化，从而判定滑动变阻器阻值的变化.【解答】解：闭合开关S和S2,移动滑片P,发现指示灯的亮度变亮，说明通过指示灯的电流 变大，根据欧姆定律可知，GMR的电阻减小；由于磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，GMR的电阻减小，说明磁场强度变小，即电磁铁磁性变小，通过电磁铁的电流减小，由欧姆定律可知，滑 动变阻器的阻值增大，故滑动变阻器滑片应向右移动.故答案为：右.【点评】本题的实验虽然是探究巨磁电阻的特性， 不是初中物理的内容，但该题 所考查的其实还是初中物理的知识：包括欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素， 是一道好题

14、.（2分）如图所示，AB为一轻质杠杆，。为支点，在O点两侧分别悬挂体积 相等的实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡.若将两球分别远离 。点向 外移动相同的距离（未脱离杠杆），则 铜球 （选填铜球”或铁球”）一端下 降.A 口 BOO铜球铁球【分析】AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡，根据杠 杆平衡条件求出铜块和铁块的重力关系；当两球同时向外移动相同的距离，两球增大相同的力臂，根据杠杆的平衡条件判 断现在杠杆是否平衡.【解答】解：如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，OAX G 铜=OBX G 铁, 因为OA G铁设两球向外移动的距离为 L,则G铜X （OA+A L）

15、 =6铜6铁所以G铜X （OA+AL） G铁X （OB+AL）,杠杆向铜球一端倾斜，即铜球一端下 降.故答案为：铜球.【点评】此题是有关杠杆的动态平衡分析， 关键是掌握杠杆平衡条件，分析两边 力和力臂乘积的大小关系，杠杆将向乘积大的一端倾斜.（2分）斜面上物块 ABC的上表面 AB光滑水平，AC面光滑竖直，AB=40cm, AC=30cm大小忽略不计的小球放在物块水平表面 A处，现物块以速度v=s沿固 定斜面匀速下滑，则经 2 s小球与斜面接触.【分析】已知AB、AC长度，由图可先计算BC长度；因为各表面是光滑的，所 以小球在水平方向不受力，即下落过程中只受到重力的作用，并且通过的距离是 AC

16、;小球从释放到与斜面接触所用时间与斜面 B点滑到C点所用时间相同.【解答】解：已知AB和AC的长，由图知BC的长度：BC= , 1 I l =）：i i.,=；斜面光滑，所以小球下落时间等于物块由 B滑到C的时间，由v=可知小球与斜面接触所用时间： tt=2st v 0.25m/s故答案为：2.【点评】此题是速度变形公式的应用，知道小球从释放到与斜面接触所用时间 与斜面B点滑到C点所用时间相同”，是正确解答的关键.（4分）如图所示，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数范围是，电压表的示数范围是，则电路中定值电阻R0为 Q,电源电压为12 V.殳【分析】由电路图可

17、知，定值电阻与滑动变阻器用联，电压测滑动变阻器两端的 电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的阻值增大时，电路中的电流就会 减小，定值电阻两端的电压就会减小，滑动变阻器两端的电压就会增大；反之， 当滑动变阻器的阻值减小时，电路中的电流就会增大，定值电阻两端的电压就会 增大，滑动变阻器两端的电压就会减小.由此可知，当电流表示数是1A时，电压表示数是；当电流表示数是时，电压表示数是.根据电源电压不变，我们可以 建立两个方程组成方程组，从而进行求解.【解答】解：由图可知，滑动变阻器与定值电阻 母串联，电压表并联在滑动变 阻器两端，电流表测电路中的电流，当电流表示数是时，滑动变阻器两端的电压是，则电

18、源电压U=XR+当电流表示数是时，滑动变阻器两端的电压是，则电源电压U=2AX R0+联立可得：R)=Q,所以电源电压U=X四=12V.故答案为：；12.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清两电表对于的示数关系是关键.(4分)如图，A为内壁长是2m的光滑U型框，框内有一小球B.某时刻开 始，小球从框的中点以1m/s的速度向右匀速直线运动，与框右侧挡板碰撞后立 刻以相等的速度返回，以后的每次碰撞小球只改变速度方向，且不计碰撞时间.(1)若框始终静止，则内小球与框碰撞的次数为21次；(2)若框始终以s的速度向右匀速直线运动，则3s末小球与框左侧挡板的距离 为 m.【分析】已知速度

19、与运动时间，由速度公式的变形公式可以求出物体的路程，然 后根据物体路程分析答题.【解答】解：（1）因为 所以内小球的路程;s=v 球 t=lm/s x =,框静止不动，小球从中点开始向右运动，在内的路程为，小球运动1m与框发生第一次碰撞，在经过2m,共运动1m+2m=3m与框发生第二次碰撞，要运动一共发生21次碰撞.在4s内小球运动了 4m,因此在4s内小球与框碰撞2次;（2）因为v=|-，小球与框同时向右运动，所以小球与框的右侧发生第一次碰撞的时间：*ti=二 =2s,卡小球-梅 lni/s_0. 5m/s与框碰撞后，小球返回，向左运动, 再经过1s小球的路程：s=v球 t=1m/s x s

20、=1m,框的路程：s =wt=sx 1s=,此时小球与框左侧挡板的距离为：2m - 1m -=,即3s末小球与框左侧挡板的距离为；故答案为：21;.【点评】本题考查了求小球与框的碰撞次数、小球与框左侧挡板的距离问题， 分析清楚小球的运动过程、应用速度公式的变形公式即可正确解题.（4分）某次实验中把直流电动机接在 5V的稳压电源上，闭合开关后，电动 机不转动，这时与它串联的电流表的示数为.经检查发现，转轴上齿轮被卡住了.故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1A.则电动机输出的机械功率是 3 W,工作效率是 60% .【分析】电动机不转动时为纯电阻用电器， 根据欧姆定律求出电动机的内阻； 电

21、动机正常转动时是非纯电阻用电器，根据 P=UI求出电动机消耗的电功率，根据 P=I2R求出电动机的热功率，电动机消耗的电功率减去热功率即为电动机输出的 机械功率，输出的机械功率和电动机消耗电能的功率之比为工作效率.【解答】解：（1）电动机被卡住时为纯电阻用电器，由1吗可得，电动机的线圈电阻：（2）电动机转动时，电动机消耗的电功率：P=UI=5W 1A=5W,电动机线圈的发热功率：P热=I2r=（ia）2X2Q=2VV电动机的机械功率：P才n=P- P热=5W-2W=3W,工作效率：P机加4X 100%嗡 X 100%=60%故答案为：3; 60%.【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，

22、知道电动机不转时电路是纯电阻电路、正常工作时为非纯电阻用电器是解题的关键.（6分）用如图（a）所示电路测量小灯泡电功率，灯泡 L标有“ 字样，滑 动变阻器铭牌上标有“50Q”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响.（1）按电路图将图（b）中的实物元件连接起来.（2）在图（a）中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从 A向B滑动的过程中， 电压表示数将 变大 （选填 变大、变小“或不变”）.（3）某次实验时电压表和电流表的示数如图（c）所示，则此时小灯泡的实际功率为 w.【分析】（1）由图c知，两电表均选用小量程，分析电路的连接，特别是变阻器 的接法，根据电路图连接实物图；（2）根据电路的连接关系，滑动变

23、阻器的滑片从 A向B滑动的过程中，判断与 灯（电阻不变）并联的变阻器滑片以左的电阻变化，根据并联电阻的规律：两个 并联的电阻，其中一个电阻变大（小）时，并联的总电阻将变大（小）,确定并联电阻的变化，根据分压原理确定电压表示数的变化；（3）图（c）所示电压表和电流表均选用小量程，根据电表分度值分别读数，根 据P=UI求灯的实际功率.【解答】解：（1）根据题中条件，两表均选用小量程；原电路中，灯与电流表用 联后与变阻器滑片以左电阻丝并联，再与变阻器滑片以右电阻丝串联，电压表测并联部分的电压，根据电路图连接连 接实物图：（2）在图（a）中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从 A向B滑动的过程中， 与灯

24、（电阻不变）并联的变阻器滑片以左的电阻变大，根据并联电阻的规律，并 联部分的电阻将变大，根据分压原理，并联部分的电压变大，即电压表示数将变 大；（3）某次实验时电压表和电流表的示数如图（c）所示，电压表选用小量程，分 度值为，示数为；电流表选用小量程，分度值为，示数为，实际功率为： P=UI=x =.故答案为：（1）如上所示；（2）变大；（3）.【点评】本题测量小灯泡电功率，考查对连接电路的识别、变化电路的分析、并 联电路的规律及功率的计算，难点是对混联电路的分析.三、解答题（本题共2小题，第17题8分，第18题6分，共14分，请将解答 过程写在答题卡上）（8分）如图甲所示，在容器底部固定一轻

25、质弹簧，弹簧上端连有一边长为 的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时，物块A有方的体积露出水面， 此时弹簧恰好处于原长状态（p水=x103kg/m3, g取10N/kg）.求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块 A恰好浸没时水对容器底部的压强 p （整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示；液体压强公式p= p gh【分析】(1)根据物体边长和物块A体积露出水面的比例，求出排开水的体积，根据公式 F彳?= p水gV排求出浮力.(2)利用物体的沉浮条件，此时物块漂浮.Fs=G,根据公式p水gV排=p物gV求出木块的密度；(3)根据

26、物体漂浮时浮力等于重力求出物体的重力；根据阿基米德原理求出A全部浸没时的浮力，从而求出测力计的拉力，根据木块没入水中的深度和测力计 弹簧伸长的距离求出水面上升的高度，根据液体内部压强公式求出容器底部的压 强.【解答】解：(1)物块A体积为V=() 3=,则 V排=_vqx=5X 10 4m3,由阿基米德原理可知：F 浮=p 水 gV 排=1 x 103kg/m 3xi0N/kgX5X10-4m3=5N;(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变，则：F彳?=G,即p水gVs=pwgV,则物体的密度为：P物=：P水匚x 1 x 103kg/m3=x 103kg/m3;(3)物体A漂浮时，浮力等于重

27、力，即 G=5N;物块A恰好全部浸没时，受到的浮力为：F浮=水gV=1X 103kg/m3X10N/kgX=10N; 此时物体A受到竖直向下的重力、弹簧向下的拉力、浮力的共同作用，则测力计 的拉力 F=F孚-G=10N- 5N=5N;由图可知弹簧伸长5cm；当容器中水的深度为20cm时，物块A号的体积露出 水面，则物块A恰好全部浸没时的水面比漂浮时水面上升 y x 10cm=5cm；所以 水面上升的总的高度为10cm,水的深度为30cm；水对容器底部的压强 p= p 水 gh=1 x 103kg/m3 x 10N/kg x =3000Pa答：(1)物块A受到的浮力为5N; (2)物块A的密度为X 103kg/m3; (3)物块 A恰好浸没时水对容器底部的压强为 3000Pa.【点评】此题考查了学生对液体压强的大小及其计算， 密度的计算，浮力的计算等，此题中还有弹簧对木块的拉力，总之，此题比较复杂，稍有疏忽，就可能出 错，因此是一道易错题.要求同学们审题时要认真、仔细.(6分