2019年湖北省襄阳四中、襄阳五中自主招生物理试卷

这是一份2019年湖北省襄阳四中、襄阳五中自主招生物理试卷，共25页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．体温计利用了水银的热胀冷缩原理，温度升高发生膨胀，温度降低水银又全部缩回
B．人配戴的凸透镜可以矫正远视眼
C．自行车尾灯夜晚受到光照射时，它会发光
D．飞机机翼上平下凸，是利用气体流速越大，压强越小的原理
2．（3分）医院有一种B型超声波诊断仪，可以用来给病人检查身体，下列有关“超声波”说法不正确的是（ ）
A．“B超”发射的超声波的强度与反射的不一样大
B．人能听到部分超声波的信息
C．有些动物也能发出超声波
D．“B超”与超声波洗碗机的工作原理不一样
3．（3分）下列有关力的叙述正确的是（ ）
A．重力的作用点在物体的几何中心
B．发生形变的物体会产生力的作用
C．相互接触的两物体运动时，它们间可能有摩擦力
D．等大反向的两个力是平衡力
4．（3分）有甲、乙、丙三种液体，质量都相等，它们的温度依次为20℃、30℃、40℃，如果将甲、乙混合，热平衡的温度为25℃；如果将乙、丙混合，热平衡的温度为32℃，（整个过程中，内能没有损失）则这三种物质的比热容之比为（ ）
A．1：1：4B．4：4：1C．2：2：1D．4：1：4
5．（3分）如图，物块A、B、C在两外力左右作用下静止在空中，则物块B的受力个数为（ ）
A．3个B．4个C．5个D．6个
6．（3分）一圆柱形金属导体接在电路中，电路中电流为I；若将该导体中心挖去一个半径为原来半径的圆柱，再接入原电路，保持两端电压不变，此时电路中的电流为（ ）
A．IB．IC．ID．I
7．（3分）把一根柔软的螺旋形弹簧放在光滑绝缘的水平面上，在它的两端接上交流电，并使它构成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是（ ）
A．弹簧压缩变短B．弹簧被拉长
C．弹簧不断拉伸与压缩D．弹簧仍静止不动
8．（3分）一列长为L的队伍在匀速行军，队尾的通讯员要把一封信送给队首的军官并立即返回到队尾，通讯员速度不变，在整个过程中队伍前进L，则通讯员与队伍的速度比为（ ）
A．2B．3C．4D．5
9．（3分）如图，甲、乙分别是两个实验电路。在闭合开关前，滑动变阻器滑片位置正确的是（ ）
A．甲图、乙图都放在a端
B．甲图、乙图都放在b端
C．甲图放在a端，乙图放在b端
D．甲图放在b端，乙图放在a端
10．（3分）蹦床比赛是世锦赛的一个重要项目，下面是对运动员从蹦床上方某点下落，经反弹后上升，整个过程中机械能转化的描述，其中正确的是（ ）
A．下降过程中，重力势能减少，动能一定增加
B．下降过程中，动能最大时，弹性势能也最大
C．动能逐渐减小时，弹性势能逐渐增大
D．动能逐渐增大时，重力势能可能增大
11．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为光敏电阻，其阻值随光的强度增加而减小，R2为定值电阻，且阻值与灯泡阻值相等（灯泡阻值不变），现发现电流表示数变小了，下面判断正确的是（ ）
A．光照强度增加
B．L亮度变暗
C．R2的电功率增大
D．定值电阻的电压变化值与电流变化值的比值等于灯泡的电压变化值与电流变化值的比值
12．（3分）有一质量为10kg，长为20cm的木棍OB，垂直插在墙上，细线AB一端系在墙上，另一端系在木棍的B端，且∠AOB＝30°，如果在木棍B端悬挂一重为40N的重物，则细线的拉力是（g取10N/kg）（ ）
A．180 NB．80NC．180ND．80N
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共24分，请将正确答案填在答题卡相应的区域内）
13．（6分）钢性高压气瓶，由于内部压力太大，导致瓶塞被迅速推出．此时你会看到瓶口有白雾，这是因为空气中的水蒸气 （填物态变化名称）形成的，在这个过程中，气体对外 ，温度降低，内能 。
14．（4分）AC和BO是两条平直且相互垂直的公路，二者交于O点，其中AO＝200m。一辆客车正以72km/h的速度在AC公路上行驶，当客车行驶到A点时，看见一个旅客正在B点招手，同时以5m/s向O运动，司机马上让客车均匀减速，到O处时，速度恰好减为0（资料表明速度﹣时间图象与坐标轴所包围部分的面积就是客车运动的距离）。客车在O处等旅客4秒后，旅客赶到。则BO的距离为 m，客车从减速到旅客上车这段时间的平均速度为 m/s。
15．（4分）四个阻值都为R的电阻，按如图方式连接，并在AB间接入恒定电压。在S1、S2都断开时，电流表读数为I；当S1闭合，S2断开时，电流表读数为 ；当S1、S2都闭合时，电流表读数为 。
16．（6分）如图所示，一个重为200N的物块在力F的作用下，静止在竖直墙壁上，此时墙壁与物块间的摩擦力大小为 N；如果用竖直向下F1＝65N的拉力，恰好拉动，之后用F2＝60N能将物体匀速向下拉动，墙壁与物体间的最大静摩擦力是 N。如果用一个F3＝ N的竖直向上的拉力，也能恰好将物块匀速向上拉动。
17．（4分）在一个建筑工地上，工人师傅用轮轴带动滑轮组将重45N的物体沿斜面拉到高3米的地方，如图所示．已知连接滑轮组的绳子绕在直径是40cm的轮轴上，工人师傅用到轴心30cm的手柄转动轮轴，当工人师傅用垂直于手柄4N的力转动手柄，物块匀速上升时，这个装置的机械效率为90%（不计绳重，和轮轴转动时能量损失，以及滑轮组质量），那么工人师傅做的功为 J，斜面长为 m。
三、作图与实验探究题（本题共3小题，共22分，请将正确答案填在答题卡相应的区域内）
18．（6分）如图所示，在一室内地面上方有一与地面平行的平面镜PQ，一个人站在水平地面，他的前侧放置一个不透明的厚挡板，S是人的眼睛，请标出人能够看到的挡板后的范围O1O2，并画出光路图。
19．（8分）实验室有一瓶没有标签的液体，物理老师把确定该液体“身份”的任务交给了小强所在的实验小组，于是他们用天平和量筒进行了多次测量，某次的操作如下：
（1）用天平测液体的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的总质量为 g。
（2）用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V＝
cm3．尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体体积的测量值比实际值 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）他们对测量方法进行修正后，测出了实验数据，并根据测量结果作出了“m﹣V”图象，如图丙所示，由图象可知该液体的密度为 kg/m3。
20．（8分）实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示，实际电流表也是如此。实验室有一电源，现设计如图乙所示电路来测量它的电压和电阻。其中电流表的内阻为1欧，具体操作步骤如下：
（1）按图乙所示电路进行实物连线，请将丙图中电路连接补充完整。
（2）通过图丁，可以得出电流表的量程为 A（选填“0～0.5”、“0～0.6”或“0～3”）。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器记录下电压表与电流表读数。
（4）重复步骤（3），记录多组数据。
（5）根据实验数据作出的电压表读数U与电流表读数I的U﹣I图线，如图丁所示，由图可知，电源的电压U0＝ V，电阻r＝ Ω。
四、计算题（本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位．）
21．（8分）如图甲所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形空心工件放入深水中的一个平台上（平台高度h1＝2m）。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件逐渐下降时距河底的深度h变化的图象（其中h是以河底为O点）如图乙所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：
（1）工件从接触水面到放置到位，工件受的重力对它做的功。（2）工件的横截面积S是多大？
22．（10分）在如图所示的电路中，电源电压U恒为8V，滑动变阻器R的总电阻为60Ω，定值电阻R0的阻值为30Ω。先将滑动变阻器R的滑片P移到a端，闭合电键S1和S2，求：
（1）将滑片P向b端移动的过程中，电源总功率的最大值为多大？
（2）闭合电键S1和S2，将滑片P向b端移动的过程中，当电流表读数为A（为了方便计算，将电流表的实际读数换算成了分数）时，滑动变阻器Pb段的电阻为多大？
2019年湖北省襄阳四中、襄阳五中自主招生物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分．每个小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，多选、选错或不选均不得分）
1．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．体温计利用了水银的热胀冷缩原理，温度升高发生膨胀，温度降低水银又全部缩回
B．人配戴的凸透镜可以矫正远视眼
C．自行车尾灯夜晚受到光照射时，它会发光
D．飞机机翼上平下凸，是利用气体流速越大，压强越小的原理
【分析】（1）体温计下方有细小的缩口；
（2）凸透镜可以矫正远视眼；
（3）光照射到物体的表面上会发生反射现象；自行车尾灯做成两平面镜之间互成90°锯齿形形状，其主要作用是为了使反射光线按原路返回；
（4）飞机机翼下平上凸。
【解答】解：A、体温计的原理是液体的热胀冷缩，体温计下方有细小的缩口，不会随着人体体温降低而下降，故A错误；
B、远视眼观察近处物体时，像成在视网膜的后方，为使光线提前会聚，应佩戴具有会聚作用的凸透镜来矫正，故B正确；
C、自行车的尾灯是由互相垂直的平面镜组合而成的，利用光的反射将反射来的光源按照原来的方向再反射回去，因而闪闪发亮，故C错误；
D、飞机机翼下平上凸，是利用气体流速越大，压强越小的原理，故D错误。
故选：B。
2．（3分）医院有一种B型超声波诊断仪，可以用来给病人检查身体，下列有关“超声波”说法不正确的是（ ）
A．“B超”发射的超声波的强度与反射的不一样大
B．人能听到部分超声波的信息
C．有些动物也能发出超声波
D．“B超”与超声波洗碗机的工作原理不一样
【分析】超声波是指频率高于20000Hz的声波，人耳无法听到超声波：超声波的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
【解答】解：A.“B超”发射的超声波的强度与反射的不一样大，故A正确，不符合题意；
B.人耳无法听到超声波，故B错误，符合题意；
C.有些动物也能发出超声波，故C正确，不符合题意；
D.“B超”与超声波洗碗机的工作原理不一样，故D正确，不符合题意。
故选：B。
3．（3分）下列有关力的叙述正确的是（ ）
A．重力的作用点在物体的几何中心
B．发生形变的物体会产生力的作用
C．相互接触的两物体运动时，它们间可能有摩擦力
D．等大反向的两个力是平衡力
【分析】（1）对于形状规则、质量分布均匀的物体，重力的作用点在物体的几何中心；
（2）发生弹性形变的物体会产生弹力；
（3）产生摩擦力的一个条件是：相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势；
（4）二力平衡的条件：同体、等值、反向、共线。
【解答】解：A．对于形状规则、质量分布均匀的物体，重力的作用点在物体的几何中心，但质量分布不均匀的物体不一定在几何中心，故A错误；
B．发生弹性形变的物体会产生力的作用，非弹性形变不一定能产生力，故B错误；
C．相互接触的两物体运动时，它们间可能有摩擦力，比如汽车上的木箱在汽车启动或刹车时会产生摩擦力，故C正确；
D．等大反向的两个力且在同一物体上、同一直线上，才会是平衡力，否则不是平衡力，故D错误。
故选：C。
4．（3分）有甲、乙、丙三种液体，质量都相等，它们的温度依次为20℃、30℃、40℃，如果将甲、乙混合，热平衡的温度为25℃；如果将乙、丙混合，热平衡的温度为32℃，（整个过程中，内能没有损失）则这三种物质的比热容之比为（ ）
A．1：1：4B．4：4：1C．2：2：1D．4：1：4
【分析】将甲、乙混合后，乙液体放热，甲液体吸热，根据热平衡方程得出等式；将乙、丙混合后，丙液体放热，乙液体吸热，根据热平衡方程得出等式，然后联立等式即可得出答案。
【解答】解：
甲、乙混合前，t乙＞t甲，将甲、乙混合时，乙液体放热，甲液体吸热，热平衡的温度为25℃，
热平衡方程为：c甲m甲（25℃﹣t甲）＝c乙m乙（t乙﹣25℃），
即：c甲m甲（25℃﹣20℃）＝c乙m乙（30℃﹣25℃），
因为m甲＝m乙，
整理可得：c甲＝c乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
乙、丙混合前，t丙＞t乙，将乙、丙混合时，丙液体放热，乙液体吸热，热平衡的温度为32℃，
热平衡方程为：c乙m乙（32℃﹣t乙）＝c丙m丙（t丙﹣32℃），
即：c乙m乙（32℃﹣30℃）＝c丙m丙（40℃﹣32℃）；
因为m乙＝m丙，
整理可得：4c丙＝c乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
故甲、乙、丙的比热容之比为：c甲：c乙：c丙＝4c丙：4c丙：c丙＝4：4：1，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．（3分）如图，物块A、B、C在两外力左右作用下静止在空中，则物块B的受力个数为（ ）
A．3个B．4个C．5个D．6个
【分析】对B进行受力分析，然后解答。
【解答】解：以B为研究对象，在竖直方向上，B受到竖直向下的重力和两侧向上的摩擦力的作用，则物块B在竖直方向上的受力个数为3个；在水平方向上，B受到A和C对它水平方向的压力，则物块B在水平方向上的受力个数为2个。则物块B的受力个数为5个。
故选：C。
6．（3分）一圆柱形金属导体接在电路中，电路中电流为I；若将该导体中心挖去一个半径为原来半径的圆柱，再接入原电路，保持两端电压不变，此时电路中的电流为（ ）
A．IB．IC．ID．I
【分析】在一定温度下，某种材料制成的导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；结合欧姆定律分析电流的大小。
【解答】解：设圆柱形金属导体横截面的半径为r，则导体原来横截面积：S前＝πr2，
导体中心挖去一个半径为原来半径的圆柱的横截面积：S去＝π（r）2＝πr2，
剩余的环形柱状导体的截面积：S后＝S前﹣S去＝πr2﹣πr2＝πr2，
在一定温度下，某种材料制成的导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，
挖去前后导体的长度、材料和温度等不变，所以挖去前后导体的电阻之比：＝＝＝，可得R后＝R前，
挖去后接入原电路，保持两端电压不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流：I′＝＝＝＝I。
因此ABD错误，C正确。
故选：C。
7．（3分）把一根柔软的螺旋形弹簧放在光滑绝缘的水平面上，在它的两端接上交流电，并使它构成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是（ ）
A．弹簧压缩变短B．弹簧被拉长
C．弹簧不断拉伸与压缩D．弹簧仍静止不动
【分析】首先根据安培定则判断每个线圈的N、S极，再根据磁极间的作用规律判断弹簧的变化。
【解答】解：当弹簧中通电流时，弹簧的每一圈导线都是一个线圈，都有N极和S极，交流电的方向不断改变，产生的磁场方向也不断改变，磁极间的作用力不断改变，所以弹簧不断拉伸与压缩。
故选：C。
8．（3分）一列长为L的队伍在匀速行军，队尾的通讯员要把一封信送给队首的军官并立即返回到队尾，通讯员速度不变，在整个过程中队伍前进L，则通讯员与队伍的速度比为（ ）
A．2B．3C．4D．5
【分析】设这个通讯员的行进速度为v1，队伍行进的速度为v2，根据速度公式即可求得通讯员与队伍的速度比。
【解答】解：设这个通讯员的行进速度为v1，队伍行进的速度为v2，
由v＝可得，这个通讯员从排尾赶到排头所需时间为t1＝，通讯员从排头赶到排尾所需时间为t2＝，
队伍行进L所需时间为t＝，
由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等，即t＝t1+t2，
根据题意列方程得：+＝，
整理得：4﹣15v1v2﹣4＝0，
解得：v1＝4v2，v1＝﹣v2，（舍去），
则通讯员与队伍的速度比：＝。
故选：C。
9．（3分）如图，甲、乙分别是两个实验电路。在闭合开关前，滑动变阻器滑片位置正确的是（ ）
A．甲图、乙图都放在a端
B．甲图、乙图都放在b端
C．甲图放在a端，乙图放在b端
D．甲图放在b端，乙图放在a端
【分析】滑动变阻器在电路中起到保护作用，所以在闭合开关前，滑动变阻器的滑片在最大阻值处，就是滑动变阻器接入电路的电阻线的长度最大。
【解答】解：为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片在最大阻值处。甲图滑动变阻器滑片放在a端，接入电路的电阻最大，乙图滑动变阻器滑片放在a端，接入电路的电阻最大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
10．（3分）蹦床比赛是世锦赛的一个重要项目，下面是对运动员从蹦床上方某点下落，经反弹后上升，整个过程中机械能转化的描述，其中正确的是（ ）
A．下降过程中，重力势能减少，动能一定增加
B．下降过程中，动能最大时，弹性势能也最大
C．动能逐渐减小时，弹性势能逐渐增大
D．动能逐渐增大时，重力势能可能增大
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大。
【解答】解：运动员从蹦床上方某点下落，运动员质量不变，速度变大，高度降低，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
经蹦床反弹后上升，此过程中运动员先下降到最低点，速度为0，蹦床发生弹性形变，产生弹性势能，此过程中，运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能，接着运动员在蹦床弹力作用下上升，运动员的速度增大，蹦床的弹性势能先转化为运动员的动能；
运动员上升过程中，速度减小，高度上升，运动员的动能转化为重力势能。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
11．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为光敏电阻，其阻值随光的强度增加而减小，R2为定值电阻，且阻值与灯泡阻值相等（灯泡阻值不变），现发现电流表示数变小了，下面判断正确的是（ ）
A．光照强度增加
B．L亮度变暗
C．R2的电功率增大
D．定值电阻的电压变化值与电流变化值的比值等于灯泡的电压变化值与电流变化值的比值
【分析】（1）由电路图知，光敏电阻R1、小灯泡L先并联，再和定值电阻R2串联，电流表示数变小了，由R＝判断出电路总电阻的变化，进而判断出光敏电阻阻值的变化，由于光敏电阻的阻值随光的强度增加而减小，判断出光照强度的变化；
（2）根据小灯泡与光敏电阻阻值的变化，由串联电路的分压作用判断出小灯泡与光敏电阻两端电压的变化，由P＝判断出小灯泡实际功率的变化以及小灯泡亮度的变化；
（3）根据P＝I2R判断出定值电阻R2电功率的变化；
（4）根据“定值电阻的电压变化值与电流变化值的比值等于定值电阻R2的阻值”“灯泡的电压变化值与电流变化值的比值等于小灯泡的电阻”来分析解答。
【解答】解：A、由电路图知，光敏电阻R1、小灯泡L先并联，再和定值电阻R2串联，电流表示数变小了，由R＝知电路的总电阻变大，由于R2的电阻不变，所以小灯泡与光敏电阻的阻值变大，由于灯泡阻值不变，所以光敏电阻的阻值变大，由于光敏电阻的阻值随光的强度增加而减小，所以光照强度减弱，故A错误；
B、小灯泡与光敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压作用知小灯泡与光敏电阻两端的电压变大，由P＝知小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，故B错误；
C、根据P＝I2R知定值电阻R2的电功率变小，故C错误；
D、定值电阻的电压变化值与电流变化值的比值等于定值电阻R2的阻值；
灯泡的电压变化值与电流变化值的比值等于小灯泡的电阻，由于定值电阻R2的阻值与灯泡阻值相等，定值电阻的电压变化值与电流变化值的比值等于灯泡的电压变化值与电流变化值的比值，故D正确。
故选：D。
12．（3分）有一质量为10kg，长为20cm的木棍OB，垂直插在墙上，细线AB一端系在墙上，另一端系在木棍的B端，且∠AOB＝30°，如果在木棍B端悬挂一重为40N的重物，则细线的拉力是（g取10N/kg）（ ）
A．180 NB．80NC．180ND．80N
【分析】根据∠AOB＝30°的大小和三角形知识求出拉力的力臂，根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小。为F1L1＝F2L2，
【解答】解：作用在AB上的力为动力，OB＝20cm，∠AOB＝30°，根据三角形知识可知，O点到AB的距离即动力臂为：L1＝OB＝×20cm＝10cm；阻力臂为：L2＝OB＝20cm；
阻力为：F2＝40N；
杠杆自身重力的力臂为L＝OB＝×20cm＝10cm；
杠杆的重力为：G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N；
根据杠杆平衡条件可知：F1L1＝F2L2+GL，即：F1×10cm＝40N×20cm+100N×10cm，解得：F1＝180N。
故选：A。
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共24分，请将正确答案填在答题卡相应的区域内）
13．（6分）钢性高压气瓶，由于内部压力太大，导致瓶塞被迅速推出．此时你会看到瓶口有白雾，这是因为空气中的水蒸气 液化 （填物态变化名称）形成的，在这个过程中，气体对外 做功 ，温度降低，内能 减小 。
【分析】（1）物质由气态变为液态称为液化；
（2）改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递。对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少。
【解答】解：钢性高压气瓶，由于内部压力太大，导致瓶塞被迅速推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾，该现象表明，物体对外做功，物体的内能会减小。
故答案为：液化；做功；减小。
14．（4分）AC和BO是两条平直且相互垂直的公路，二者交于O点，其中AO＝200m。一辆客车正以72km/h的速度在AC公路上行驶，当客车行驶到A点时，看见一个旅客正在B点招手，同时以5m/s向O运动，司机马上让客车均匀减速，到O处时，速度恰好减为0（资料表明速度﹣时间图象与坐标轴所包围部分的面积就是客车运动的距离）。客车在O处等旅客4秒后，旅客赶到。则BO的距离为 480 m，客车从减速到旅客上车这段时间的平均速度为 8.33 m/s。
【分析】由题知，速度﹣时间图象与坐标轴所包围部分的面积就是客车运动的距离，即s＝vt，代入数据求出客车均匀减速到停止（O处）用的时间，求出旅客在BO上运行的时间t'，根据速度公式可求出BO的距离；由速度公式可求出客车从减速到旅客上车这段时间的平均速度。
【解答】解：客车的速度：v＝72km/h＝20m/s，
由题知，速度﹣时间图象与坐标轴所包围部分的面积就是客车运动的距离，即s＝vt，200m＝×20m/s×t，解得，t＝20s，
旅客在BO上运行的时间为：t'＝20s+4s＝24s，
根据速度公式得，BO的距离为：s'＝vt'＝20m/s×24s＝480m，
客车从减速到旅客上车这段时间的平均速度为：v'＝≈8.33m/s。
故答案为：480；8.33。
15．（4分）四个阻值都为R的电阻，按如图方式连接，并在AB间接入恒定电压。在S1、S2都断开时，电流表读数为I；当S1闭合，S2断开时，电流表读数为 2I ；当S1、S2都闭合时，电流表读数为 I 。
【分析】在S1、S2都断开时，四个电阻串联接入电路，根据串联电路电阻规律计算总电阻，根据欧姆定律计算电源电压，
当S1闭合，S2断开时，中间两电阻短路，另两个电阻串联接入电路，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流；
当S1、S2都闭合时，第三个电阻短路，另两个电阻并联后与第一个电阻串联接入电路，根据串联电路电阻规律、并联电路电阻规律计算电路总电阻，根据欧姆定律了计算此时通过电路的电流。
【解答】解：在S1、S2都断开时，四个电阻串联接入电路，电路总电阻为4R，根据欧姆定律可得电源电压U＝I×4R，
当S1闭合，S2断开时，中间两电阻短路，另两个电阻串联接入电路，此时通过电路的电流：I′＝＝＝2I；
当S1、S2都闭合时，第三个电阻短路，另两个电阻并联后与第一个电阻串联接入电路，电路总电阻为R+＝R，
此时通过电路的电流：I″＝＝I。
故答案为：2I；I。
16．（6分）如图所示，一个重为200N的物块在力F的作用下，静止在竖直墙壁上，此时墙壁与物块间的摩擦力大小为 200 N；如果用竖直向下F1＝65N的拉力，恰好拉动，之后用F2＝60N能将物体匀速向下拉动，墙壁与物体间的最大静摩擦力是 265 N。如果用一个F3＝ 460 N的竖直向上的拉力，也能恰好将物块匀速向上拉动。
【分析】物体处于静止状态或做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的力为平衡力；据此分析解答。
【解答】解：物块在压力F作用下，在竖直墙壁上保持静止，物块受到墙壁的摩擦力和物块受到的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则此时墙壁与物块间的摩擦力大小为200N；
用竖直向下F1＝65N的拉力，恰好拉动，在竖直方向上向上的力只有摩擦力，向下的力为重力和拉力，则物块在竖直方向上重力与拉力的合力等于摩擦力，大小为：200N+65N＝265N；
用F2＝60N能将物体匀速向下拉动，在竖直方向上向上的力只有拉力，向下的力为重力和摩擦力，则物块在竖直方向上重力与摩擦力的合力等于拉力，摩擦力为260N，则拉力大小为：200N+260N＝460N。
故答案为：200；265；460。
17．（4分）在一个建筑工地上，工人师傅用轮轴带动滑轮组将重45N的物体沿斜面拉到高3米的地方，如图所示．已知连接滑轮组的绳子绕在直径是40cm的轮轴上，工人师傅用到轴心30cm的手柄转动轮轴，当工人师傅用垂直于手柄4N的力转动手柄，物块匀速上升时，这个装置的机械效率为90%（不计绳重，和轮轴转动时能量损失，以及滑轮组质量），那么工人师傅做的功为 150 J，斜面长为 8.33 m。
【分析】知道物体重力、斜面高，利用W＝Gh求推力做的有用功；根据η＝计算总功，根据轮和轴的关系计算绳子的拉力，根据滑轮组的股数计算对物体的拉力，利用W＝Fs求斜面的长。
【解答】解：将重45N的物体沿斜面拉到高3米的地方，做的有用功：W有用＝Gh＝45N×3m＝135J，
根据η＝知，
W总＝＝＝150J；
根据轮轴是变形的杠杆知，FR＝F'r，
4N×30cm＝F'×40cm；
绳端的拉力F'＝6N；
根据图中知，滑轮组的绳子股数n＝3，不计绳重，和轮轴转动时能量损失，以及滑轮组质量，F'＝F物；
F物＝3F'＝3×6N＝18N；
根据W＝Fs知，斜面的长s＝＝≈8.33m。
故答案为：150；8.33。
三、作图与实验探究题（本题共3小题，共22分，请将正确答案填在答题卡相应的区域内）
18．（6分）如图所示，在一室内地面上方有一与地面平行的平面镜PQ，一个人站在水平地面，他的前侧放置一个不透明的厚挡板，S是人的眼睛，请标出人能够看到的挡板后的范围O1O2，并画出光路图。
【分析】（1）解题的关键是作出不透明物体右侧人能够看到的挡板后的范围的两条边缘处的反射光线，一条是反射光线过不透明物体左上点，另一条是过不透明物体右上点的反射光线；
（2）反射光线的反向延长线一定过像点，作出点S的像，画出第一条的反射光线交不透明物体右侧的地面于点Q2，第二条的反射光线交右侧地面于点Q1，则Q1Q2区域即为人能够看到的挡板后的范围。
【解答】解：（1）先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称，作出点S的像点S′，连接S′与物体的右上点并延长交地面于点O1；
（2）连接S与物体的左上点并延长交平面镜于点D，连接S′D并延长交地面于点O2，则O1O2区域为人能够看到的挡板后的范围，其中CS、DS为反射光线，Q1C、O2D为入射光线，如图所示：
19．（8分）实验室有一瓶没有标签的液体，物理老师把确定该液体“身份”的任务交给了小强所在的实验小组，于是他们用天平和量筒进行了多次测量，某次的操作如下：
（1）用天平测液体的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的总质量为 49 g。
（2）用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V＝ 30
cm3．尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体体积的测量值比实际值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）他们对测量方法进行修正后，测出了实验数据，并根据测量结果作出了“m﹣V”图象，如图丙所示，由图象可知该液体的密度为 0.8×103 kg/m3。
【分析】（1）根据图示托盘天平中砝码的质量和游码所对的刻度值可以知道物体的质量。
（2）利用图示量筒的液面位置可以得到液体的体积，分析体积测量值的变化时要从其操作过程中进行分析。
（3）明确图象横、纵坐标表示的物理量，结合密度的计算公式ρ＝就可以计算出液体的密度。
【解答】解：（1）如图所示，砝码质量为5g+20g+20g＝45g，游码所对的刻度值为4g，因此物体的质量为45g+4g＝49g；
（2）由图乙中量筒中液面所对的刻度值可以知道该液体的体积V＝30ml＝30cm3，由于将液体从烧杯中向量筒中倒入的过程中，总有部分液体吸附在烧杯壁上，没有倒入量筒中，所以导致了测量值偏小。
（3）由图象可知，当液体的质量m＝20g时，液体的体积为25cm3，
液体的密度为：ρ＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3。
故答案为：（1）49；（2）30；偏小；（3）0.8×103。
20．（8分）实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示，实际电流表也是如此。实验室有一电源，现设计如图乙所示电路来测量它的电压和电阻。其中电流表的内阻为1欧，具体操作步骤如下：
（1）按图乙所示电路进行实物连线，请将丙图中电路连接补充完整。
（2）通过图丁，可以得出电流表的量程为 0～0.6 A（选填“0～0.5”、“0～0.6”或“0～3”）。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器记录下电压表与电流表读数。
（4）重复步骤（3），记录多组数据。
（5）根据实验数据作出的电压表读数U与电流表读数I的U﹣I图线，如图丁所示，由图可知，电源的电压U0＝ 1.5 V，电阻r＝ 2 Ω。
【分析】（1）根据乙图，从电源正极出发，一次连接开关、电流表、滑动变阻器，回到负极，电压表与滑动变阻器并联，注意电压表、电流表的量程和分度值；
（2）通过图丁，可知电流最大值，可以得出电流表的量程；
（3）根据实验数据作出的电压表读数U与电流表读数I的U﹣I图线，可知电压为12V时，电流为0.1A，电压为0.3V时，电流为0.4A，根据电源电压不变列等式，可得电源的电压U0；电阻r。
【解答】解：（1）根据乙图，从电源正极出发，一次连接开关、电流表、滑动变阻器，回到负极，电压表与滑动变阻器并联，注意电压表、电流表的量程和分度值，电路图如下：
；
（2）通过图丁，可知电流最大值为0.4A，可以得出电流表的量程0～0.6A；
（5）根据实验数据作出的电压表读数U与电流表读数I的U﹣I图线，当电压为12V时，电流为0.1A时：U0＝1.2V+0.1A×1Ω+0.1A×r﹣﹣﹣﹣①；
当电压为0.3V时，电流为0.4A时：U0＝0.3V+0.4A×1Ω+0.4A×r﹣﹣﹣﹣②；解①②可得：U0＝1.5V；r＝2Ω。
故答案为：
（1）电路图如下：
；
（2）0～0.6；
（5）1.5；2。
四、计算题（本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位．）
21．（8分）如图甲所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形空心工件放入深水中的一个平台上（平台高度h1＝2m）。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件逐渐下降时距河底的深度h变化的图象（其中h是以河底为O点）如图乙所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：
（1）工件从接触水面到放置到位，工件受的重力对它做的功。（2）工件的横截面积S是多大？
【分析】（1）根据图示拉力的功率变化求出工件在竖直方向上距离的变化，然后根据W＝Gh求出重力所在的功；
（2）根据P＝＝＝Fv和工件未进入水中前的功率求出工件的速度；由图乙可知工件完全浸没在水中时拉力的功率，从而可求出拉力，然后对工件进行受力分析，由平衡条件求出工件受到的浮力，根据阿基米德原理可求出工件的体积，由图乙可求出工件的高度，从而可求出工件的横截面积。
【解答】解：（1）由图乙可知：工件未进入水中前拉力F的功率P1＝30kW＝3×104W，
工件全部在水中时拉力F2的功率P2＝24kW＝2.4×104W，
平台高2m，工件从接触水面到放置到位，工件下降的高度为：h＝12m﹣2m＝10m，
而工件的重力为：G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，
则重力做功为：W＝Gh＝5×104N×10m＝5×105J；
（2）工件未进入水中前，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F1用而做匀速运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：F1＝G＝5×104N，
由P＝＝＝Fv可知工件匀速下降的速度为：
v＝＝＝0.6m/s；
工件全部在水中时拉力为：F2＝＝＝4×104N，
工件完全浸没在水中时，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F2、竖直向上的浮力F浮作用，
工件做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F2+F浮＝G，
F浮＝G﹣F2＝5×104N﹣4×104N＝1×104N，
由阿基米德原理可知，工件的体积为：
V＝V排＝＝＝1m3，
由P﹣h图象可知工件高度为：h＝12m﹣10m＝2m，
则工件的横截面积为：S＝＝＝0.5m2。
答：（1）工件从接触水面到放置到位，工件受的重力对它做的功为5×105J；
（2）工件的横截面积S为0.5m2。
22．（10分）在如图所示的电路中，电源电压U恒为8V，滑动变阻器R的总电阻为60Ω，定值电阻R0的阻值为30Ω。先将滑动变阻器R的滑片P移到a端，闭合电键S1和S2，求：
（1）将滑片P向b端移动的过程中，电源总功率的最大值为多大？
（2）闭合电键S1和S2，将滑片P向b端移动的过程中，当电流表读数为A（为了方便计算，将电流表的实际读数换算成了分数）时，滑动变阻器Pb段的电阻为多大？
【分析】（1）当滑片P移到b端时，定值电阻R0和滑动变阻器R并联，根据并联电路电阻规律求出此时电路总电阻，再根据P＝求出电源总功率的最大值。
（2）闭合电键S1和S2，滑动变阻器左侧部分与R0并联后再与右侧部分串联，设滑动变阻器左侧部分电阻为RaP，右侧部分电阻为RPb，先表示出总电阻的表达式，
再利用并联电路特点和欧姆定律列方程，两式联立即可求出滑动变阻器Pb段的电阻。
【解答】解：（1）根据P＝可知，电源电压一定，电路总电阻最小，电源总功率的最大。
当滑片P移到b端时，定值电阻R0和滑动变阻器R并联，
此时电路总电阻：R最小＝＝＝20Ω，
则电源总功率的最大值：P最大＝＝＝3.2W。
（2）闭合电键S1和S2，滑动变阻器左侧部分与R0并联后再与右侧部分串联，
设滑动变阻器左侧部分电阻为RaP，右侧部分电阻为RPb，
则有：RaP+RPb＝R﹣﹣﹣①
并联部分电路的电阻R并＝，
则电路总电阻：R总＝R并+RPb＝+RPb，
干路中的电流：I总＝＝，
并联部分电路两端的电压：U并＝I总R并＝IARaP，
即：×＝IARaP﹣﹣﹣②
由U＝8V，IA＝A，R＝60Ω，且联立①②两式代入数据可解得：RaP＝20Ω，RPb＝40Ω；或RaP＝40Ω，RPb＝20Ω。
答：（1）电源总功率的最大值为3.2W；
（2）滑动变阻器Pb段的电阻为20Ω或40Ω。
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