山東省青島九中2023年自主招生物理試題(詳解版)

山東省青島九中2023年自主招生考試物理試題第Ⅰ卷（選擇題共55分）一、單項選擇題（本題包括13小題，每小題3分，共39分）7.下列說法正確的是A.物體運動速度大，它受到的合力就大B.樹木在水中的倒影是樹木的像C.熱量總是從內(nèi)能大的物體轉(zhuǎn)向內(nèi)能小的物體D.乘坐宇宙飛船的宇航員到達(dá)太空后，慣性消失圖18.如圖1所示，大水槽里有不相容的A、B兩種液體，A液體的密度為ρ，液體的密度為2ρ，一個邊長為a的立方體物塊，一半浸沒在A液體中，另一半浸沒在B液體中，物塊的上表面與A圖1A.物塊的密度為3ρB.物塊的密度為1.5ρC.如果在物塊上再加一小鐵塊，物塊仍然懸浮，物塊受的浮力會減小D.如果在物塊上再加一小鐵塊，物塊仍然懸浮，物塊受的浮力不變圖2如圖2所示，物體A、B放在物體C上，水平力F作用于A，使A、B、C圖2A.A對C有向左的摩擦力B.C對B有向左的摩擦力C.物體C受到三個摩擦力的作用D.C對地面有向右的摩擦力圖310.如圖3所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B圖3A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)也變大B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)也變小C.螺線管上端是N極，彈簧測力計所示變小D.螺線管上端是S極，彈簧測力計所示變大圖411.某同學(xué)設(shè)計了如圖4所示的電路，電路中滑動變阻器的總阻值與電阻R的阻值相同，電源電壓恒定，當(dāng)他將滑片P圖4A.安培表的示數(shù)逐漸變大B.安培表的示數(shù)逐漸變小C.安培表的示數(shù)先增大，然后減小到原值D.安培表的示數(shù)先減小，然后增大到原值圖5甲乙如圖5甲所示，小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到將彈簧壓縮最短的過程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△l圖5甲乙A.受到的彈力始終不變B.運動過程動能一直增大C.從a到b過程，重力勢能減少，彈簧的彈性勢能增大D.從b到c過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，小球的機械能不變圖613.如圖6所示，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=4.8Ω，若在A、C兩點之間加上U=6V的電壓，則下列說法正確的是圖6A.A、C間的總電阻是8.8ΩB.電流表的示數(shù)是1AC.流過電阻R1和R2電阻的電流之比為2∶3D.電阻R1消耗的電功率是1W不定項選擇題（本題包括4小題，共16分，全選對得4分，漏選得2分，錯選得0分）圖714.a、b、c三個物體在同一條直線上運動，三個物體運動的s-t圖像如圖7所示，圖像c圖7A.a、b兩物體都做勻速直線運動，c物體做曲線運動B.a、b兩物體都做勻速直線運動，兩物體的速度大小相等C.在0～5s內(nèi)，當(dāng)t=5s時，a、b兩個物體相距最遠(yuǎn)圖8D.在0～10s內(nèi)，物體c的平均速度是1m/s圖815.如圖8所示，A、B兩物體的重力分別是，。A用細(xì)線懸掛在頂板上，B放在水平面上，A、B間的輕彈簧上的彈力，則細(xì)中拉力F1和B對地面的壓力F2的可能值分別為A.7N和10NB.5N和2NC.1N和6ND.2N和5N16.如圖9所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N（不計滑輪、測力計、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑），下列說法正確是是圖9A.物體A圖9B.物體B受到水平向左的摩擦力是5NC.水平拉力F的功率是4.8WD.在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J甲乙圖1017.在如圖10甲所示的電路中，電源電壓為3.0V，內(nèi)阻不計，燈L1、L2、甲乙圖10A.燈泡L1的電阻是12ΩB.燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍C.燈泡L2消耗的電功率為0.30WD.燈泡L3消耗的電功率為0.75W第Ⅱ卷（共65分）三、填空題（本題共4小題，滿分37分）21.（10分）小明同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。現(xiàn)在有電源（3V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A）開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：電流表（0～3A，內(nèi)阻約為0.025Ω）電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω）電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）電壓表（0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實驗電路應(yīng)采用圖11中的（選填“甲”或“乙”）。圖11（2）圖11丙是測量Rx圖11接通開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，由此分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是。圖12排除故障后，接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖12示數(shù)，可得該電阻的測量值Ω（保留兩位有效數(shù)字）。圖12若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是。（選填選項前的字母）電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B.電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C.電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D.電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值四、計算題（本題共2小題，滿分28分）22.（14）如圖13為小強同學(xué)設(shè)計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖13中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中電流I＜10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖14，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多少？保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量。圖13圖14為控制電路正常工作，保護電阻R0的阻值至少為多大？若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時圖13圖14圖15（14分）在青島九中新校區(qū)建設(shè)工地上，需要利用滑輪組裝置和機車把低處5000N的重物提升到高處，滑輪組裝置如圖15所示。當(dāng)機車牽引繩子的拉力F按圖16所示隨時間變化時，重物的速度v和上升高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖17和圖18所示，若重物與地面的接觸面積S=4m2圖15（1）在2～3s內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率η（2）在1～2s內(nèi)，拉力F做的功W（3）在0～1s內(nèi)，重物對地面的壓強P圖16圖17圖18山東省青島九中2023年自主招生考試物理試題詳細(xì)解答第Ⅰ卷（選擇題共55分）一、單項選擇題（本題包括13小題，每小題3分，共39分）7.下列說法正確的是A.物體運動速度大，它受到的合力就大B.樹木在水中的倒影是樹木的像C.熱量總是從內(nèi)能大的物體轉(zhuǎn)向內(nèi)能小的物體D.乘坐宇宙飛船的宇航員到達(dá)太空后，慣性消失解析：合力為零時，物體可以做勻速直線運動，速度可大可小，合力是改變物體運動狀態(tài)的原因。所以，A選項錯誤。樹木在水中的倒影是樹木對水面這一平面鏡成的像，所以，B選項正確。熱量總是從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體。所以，C選項錯誤。質(zhì)量與物體的位置無關(guān)，有質(zhì)量就有慣性。所以，D選項錯誤。綜上分析，正確選項是B。圖18.如圖1所示，大水槽里有不相容的A、B兩種液體，A液體的密度為ρ，液體的密度為2ρ，一個邊長為a的立方體物塊，一半浸沒在A液體中，另一半浸沒在B液體中，物塊的上表面與A圖1A.物塊的密度為3ρB.物塊的密度為1.5ρC.如果在物塊上再加一小鐵塊，物塊仍然懸浮，物塊受的浮力會減小D.如果在物塊上再加一小鐵塊，物塊仍然懸浮，物塊受的浮力不變解析：物塊懸浮，它受到的浮力與重力二力平衡，設(shè)物塊體積為V，根據(jù)二力平衡得到：，整理有：。選項B正確。當(dāng)在物塊上再加一小鐵塊，物塊仍然懸浮，則物塊和小鐵塊整體重力增大，物塊仍然懸浮，整體二力平衡，所以，浮力也增大，選項C、D都錯。綜上分析，正確選項是B。圖29.如圖2所示，物體A、B放在物體C上，水平力F作用于A，使A、B、C圖2A.A對C有向左的摩擦力B.C對B有向左的摩擦力C.物體C受到三個摩擦力的作用D.C對地面有向右的摩擦力解析：勻速運動整體或單獨個體合力均為零。B物體水平方向合力為零，所以，B物體沒有受到摩擦力。因為A物體水平方向合力為零，所以，A物體還受到水平向右的摩擦力，這是C對A有向右的摩擦力，物體間力的作用是相互的，A對C有向左的摩擦力。C物體水平方向二力平衡，C物體還受到地面給它水平向右的摩擦力，物體間力的作用是相互的，C對地面水平向左的摩擦力。圖3圖310.如圖3所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關(guān)，待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片緩慢向右移動的過程中，下列說法正確的是A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)也變大B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)也變小C.螺線管上端是N極，彈簧測力計所示變小D.螺線管上端是S極，彈簧測力計所示變大解析：閉合開關(guān)，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷，螺線管上端是N極，下端是S極。根據(jù)磁極間相互作用規(guī)律，同名磁極相互排斥，條形磁鐵受到向上排斥力，彈簧測力計示數(shù)變小。將滑動變阻器的滑片緩慢向右移動的過程中，變阻器電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)變大，螺線管磁性增強，排斥力增大，彈簧測力計示數(shù)繼續(xù)變小。設(shè)電源電壓是U，，所以，電壓表示數(shù)減小。綜上所分析，正確選項是C。圖411.某同學(xué)設(shè)計了如圖4所示的電路，電路中滑動變阻器的總阻值與電阻R的阻值相同，電源電壓恒定，當(dāng)他將滑片P圖4A.安培表的示數(shù)逐漸變大B.安培表的示數(shù)逐漸變小C.安培表的示數(shù)先增大，然后減小到原值D.安培表的示數(shù)先減小，然后增大到原值解析：設(shè)電源電壓是U，當(dāng)滑片P在a端時，滑動變阻器最大電阻與電阻R并聯(lián)，流過安培表的電流是：,當(dāng)滑片P在b端時，滑動變阻器最大電阻連接在電路中，電阻R被安培表短路，流過安培表的電流是：。那么，滑片P從a端滑到b端的過程中，安培表的示數(shù)是先增大還是先減小呢？通過安培表的電流是：對上式最后分母分析有：設(shè)，這是二次函數(shù)，由數(shù)學(xué)知識可以知道，當(dāng)時，Rx有最大值，Rx的最大值是：。通過安培表電流的最小值是：。綜上分析，安培表的示數(shù)先減小到原值的0.8倍，然后增大到原值。所以，選項D正確。圖5甲乙12.如圖5甲所示，小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到將彈簧壓縮最短的過程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△l圖5甲乙A.受到的彈力始終不變B.運動過程動能一直增大C.從a到b過程，重力勢能減少，彈簧的彈性勢能增大D.從b到c過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，小球的機械能不變解析：先分析圖5乙，a點表示小球剛接觸到彈簧（△l為零），有一定速度；b點表示小球速度最大，它受到的重力等于彈簧的彈力，二力平衡；c點表示小球速度為零，它受到的重力小于彈簧的彈力，合力向上，彈簧被壓縮的最短。彈力與彈簧壓縮的長度成正比，所以彈力一直增大，A選項錯誤。小球從a到b過程，速度最大，從b到c過程，速度減小。所以，動能先增大，然后減小。所以，選項B錯誤。小球從a到b過程，彈簧被壓縮，小球高度下降，重力勢能減小，彈簧的彈性勢能增大。所以，選項C正確。小球從b到c過程，速度從最大減小到零，高度下降，所以，是小球的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，小球的機械能不變，在D選項中，只講重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，其實，主要是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，可見，選項D回答不全面。綜上所述，正確選項是C。圖613.如圖6所示，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=4.8Ω，若在A、C兩點之間加上U=6V的電壓，則下列說法正確的是圖6A.A、C間的總電阻是8.8ΩB.電流表的示數(shù)是1AC.流過電阻R1和R2電阻的電流之比為2∶3D.電阻R1消耗的電功率是1W解析：A、C間的總電阻是R1和R2并聯(lián)后在與R3串聯(lián)，所以，總電阻是：。通過電流表的示數(shù)是：。電阻R1、R2并聯(lián)關(guān)系，它們的電阻之比是：。電阻R1消耗的電功率是：。通過分析，正確選項是D。不定項選擇題（本題包括4小題，共16分，全選對得4分，漏選得2分，錯選得0分）圖714.a、b、c三個物體在同一條直線上運動，三個物體運動的s-t圖像如圖7所示，圖像c圖7A.a、b兩物體都做勻速直線運動，c物體做曲線運動B.a、b兩物體都做勻速直線運動，兩物體的速度大小相等C.在0～5s內(nèi)，當(dāng)t=5s時，a、b兩個物體相距最遠(yuǎn)D.在0～10s內(nèi)，物體c的平均速度是1m/s解析：根據(jù)圖7，可以知道，開始a、b兩個物體在一起并與c物體相距10m，然后，a物體向前運動，b物體往路程起點運動，a、b兩物體的路程與時間成正比，都做勻速直線運動。速度大小都是：。當(dāng)t=5s時，a、b兩個物體相距20m。依題意a、b、c三個物體在同一條直線上運動，都做直線運動，c物體的路程與時間不成正比，它不是勻速直線運動，所以，在0～10s內(nèi)，物體c的平均速度是：。圖8綜上所分析，選項B、C、D正確。圖815.如圖8所示，A、B兩物體的重力分別是，。A用細(xì)線懸掛在頂板上，B放在水平面上，A、B間的輕彈簧上的彈力，則細(xì)中拉力F1和B對地面的壓力F2的可能值分別為A.7N和10NB.5N和2NC.1N和6ND.2N和5N解析：彈簧有兩種可能，一種被拉長，一種被壓縮。設(shè)地面對B物體的的支持力為，因為物體間力的作用是相互的，。當(dāng)彈簧被拉長時，對A、B兩物體受力分析如圖9和圖10。由圖9可以得到：，由圖10可以得到：，。所以，選項B正確。圖9圖10圖11圖12圖9圖10圖11圖12當(dāng)彈簧被壓縮時，對A、B兩物體受力分析如圖11和圖12。由圖11可以得到：，由圖12可以得到：，。所以，選項C正確。綜上分析，正確選項是B和C。16.如圖13所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N（不計滑輪、測力計、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑），下列說法正確是是圖13A.物體A圖13B.物體B受到水平向左的摩擦力是5NC.水平拉力F的功率是4.8WD.在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J解析：首先進行受力分析，物體B靜止，動滑輪和A物體勻速直線運動，所以，它們水平方向合力為零。體B受到水平向左的摩擦力，其大小等于彈簧測力計的示數(shù)5N。在對動滑輪水平方向受三個力：水平拉力F，兩段繩子的拉力2T，所以，繩子拉力T=12N。對物體A水平方向受三個力：根據(jù)物體間力的作用是相互的，物體B對物體A有水平向右的fB對A=5N摩擦力。水平向左繩子拉力T=12N，還受到地面給物體A的摩擦力，其大小是：。水平拉力F的功率是：。在2s內(nèi)繩子對物體A做的功是：。綜上所述，正確選項是B、D。甲乙圖1417.在如圖14甲所示的電路中，電源電壓為3.0V，內(nèi)阻不計，燈L1、L2、甲乙圖14A.燈泡L1的電阻是12ΩB.燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍C.燈泡L2消耗的電功率為0.30WD.燈泡L3消耗的電功率為0.75W解析：當(dāng)開關(guān)閉合后，燈泡L1兩端電壓是3V，根據(jù)圖14乙可知，此時，通過燈泡L1的電流是0.25A，燈泡L1的電阻是：。因為燈L2、L3是串聯(lián)，加在燈泡L2兩端電壓是1.5V，根據(jù)圖14乙可知，此時，通過燈泡L2的電流是0.20A，通過燈泡L1的電流是0.25A。所以，燈泡L1的電流為燈泡L2電流的1.25倍。泡L2消耗的電功率是：，因為燈泡L3與燈泡L2的電壓、電流一樣，消耗的電功率也一樣，也是0.3W。綜上分析，正確選項是A、C。第Ⅱ卷（共65分）三、填空題（本題共4小題，滿分37分）21.（10分）小明同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值?，F(xiàn)在有電源（3V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A）開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A.電流表（0～3A，內(nèi)阻約為0.025Ω）B.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω）C.電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）D.電壓表（0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）（1）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實驗電路應(yīng)采用圖15中的（選填“甲”或“乙”）。圖15（2）圖15丙是測量Rx圖15（3）接通開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，由此分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是。圖16（4）排除故障后，接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖16示數(shù)，可得該電阻的測量值Ω（保留兩位有效數(shù)字）。圖16（5）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是。（選填選項前的字母）A.電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B.電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C.電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D.電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值解析：（1）電流表、電壓表選用時，指針偏轉(zhuǎn)最好要超過三分之一。電路中的最大電流是：，所以，電流表選擇是（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω）選項B。電源電壓只有3V，所以，電壓表選擇是（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）選項C。圖17因為電壓表內(nèi)阻比待測電阻大的非常多，將電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，電流基本上都經(jīng)過待測電阻，把電流表接在電壓表之外，即電流表外接法。圖17按圖15甲連接電路，如圖17所示。（3）接通開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)。在器材都是完好的情況下，電流表沒有示數(shù)電路肯定斷路，現(xiàn)在電壓表有示數(shù)，電路斷路發(fā)生在電壓表并聯(lián)的部分，由圖17可知是待測電阻Rx沒有連接好，發(fā)生斷路。（4）電阻的測量值是：。（5）選用圖15甲電路，電壓表測量的電壓是準(zhǔn)確值，電流表測量是兩條支路電流之和，電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值。所以，產(chǎn)生誤差的主要原因選擇B。選用圖15乙電路，電流表測量的電流是準(zhǔn)確值，電壓表測量的電壓是待測電阻和電流表它們的總電壓，電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值。所以，產(chǎn)生誤差的主要原因選擇D。答：（1）BC甲（2）如圖17（3）待測電阻Rx處發(fā)生斷路（4）電阻的測量值是5.2Ω。（5）BD計算題（本題共2小題，滿分28分）22.（14）如圖18為小強同學(xué)設(shè)計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖18中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路。當(dāng)電磁鐵線圈中電流I＜10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖19，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。（1）銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多少？（2）保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量。圖18圖19（3）為控制電路正常工作，保護電阻R0的阻值至少為多大？若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時圖18圖19解析：（1）銜鐵被吸下時，加熱電路由電阻R1、R2并聯(lián)組成，其總電阻是：。銜鐵未被吸下時，電熱水器處于保溫狀態(tài)，此時，加熱電路由R2、R3串聯(lián)組成，加熱電路的10分鐘產(chǎn)生的熱量是：。10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量是：。由圖19可知，溫度35℃時，熱敏電阻最小值是200Ω，熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA，所以，保護電阻R0的阻值至少是：。電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，電磁鐵線圈中電流I=10mA，此時，R0=200Ω，熱敏電阻是多少？控制電路根據(jù)歐姆定律有：