1、湖北省黄冈中学 2017 年理科实验班预录模拟试题物理 D 卷一、选择题（48=32 分）1. 如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，则经过一段时间后（ ）A. 甲容器内的水先沸腾B. 乙试管内的水先沸腾C. 甲容器、乙试管内的水同时沸腾D. 甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾【答案】B【解析】甲容器是密封的，给甲容器加热，经过一段时间后，甲容器水面上的气压增大，沸点升高，会高于 100；乙容器的水从甲容器的水吸收热量，温度升高，当达到水的沸点（100）时就会会沸腾，而此时甲容器的水还不能沸腾。再加热
2、甲容器内的水也能沸腾。故选 B。【点睛】液体沸腾有两个必要条件：达到沸点，继续吸热，当两个条件同时具备时即可沸腾；液面上的压强越高，液体的沸点越高，反之，气压越低，液体的沸点越低。据此分析判断。2. 如图所示，平面镜 OM 与 ON 的夹角为 ，一条平行于平面 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是 （ ）A. 20 B. 15 C. 10 D. 5【答案】A【解析】画光的反射光路图如下图所示，由图知：光线第一次反射的入射角为：90- ；第二次入射时的入射角为：90-2 ；第三次的入射角为：90-3 ；第 N 次的入射角为：90- N 。要
3、想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零,所以有 90- N =0，解得： ，由于 N 为自然数，所以 不能等于 20。故选 A。【点睛】(1)此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识。(2)明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角 的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识。3. 同一个物体的温度可以利用摄氏温标或热力学温标表示。用摄氏温标表示为 20，用热力学温标表示为 293K。那么，当自来水的温度升高 1时，用热力学温标表示这一温度的升高，下列说法中正确的是：（ ）A. 温度升高大于 1K B. 温度升高等于 1KC. 温度升高小于 1
4、K D. 无法确定升高的值与 1K 大小的关系【答案】B【解析】摄氏温度的 0与热力学温度的 273K 相同，但它们的温差是相等的，即摄氏温标与热力学温标的温差是相同的，当自来水的温度升高 1时，水的热力学温度升高了 1K故选B。【点睛】摄氏温标与热力学温标是两种不同的温标，知道两种温标的标度方法，是解题的关键。4. 如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球 拉至 A 点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在 A、B 两点间来回摆动当小球摆到 B点时，细线恰好断开，则小球将（ ） A. 在 B 点保持静止 B. 沿 BE 方向运动C. 沿 BC 方向运动 D.
5、 沿 BD 方向运动【答案】B【点睛】此题考查了学生力和运动之间的关系，力可以改变物体的形状或运动状态。在此题中，小球由于重力作用将由静止下落。解决此题的关键是判断出在 B 点的运动状态。5. 如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过 Q 管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平。过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液） （ ）A. 甲瓶中的液面高 B. 乙瓶中的液面高C. 甲、乙两瓶中的液面一样高 D. 以上三种情况均有可能【答案】B【解析】读图分析该装置的工作过程可知，药液从乙瓶中流下，乙瓶中被封闭的空气体积
6、增大，压强下降，甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充，使乙瓶液面保持不变。药液从甲瓶中流至乙瓶后，甲瓶中空气部分的体积增大，压强下降，大气压将外界空气压入甲瓶，甲瓶中液面下降。液体如此流动，直到甲瓶中的药液全部流完，这时甲瓶中空气与外界直接连通，连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。因此，在输液开始后不久，乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面。故选 B。【点睛】分析此题的关键是找出两瓶中封闭空气的气压变化与外界大气压对瓶中气压的影响情况，明确乙瓶中空气是真正封闭的，而甲瓶中是有大气来不断补充的，这样便可以根据气压的变化做出相应的判断的。此题的易错点是：不要将这一装置简单的看成连通器，按连通器
7、的原理来分析此题是错误的。6. 甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图 7 所示。甲、乙两容器的底面积分别为 S1和 S2，且 2S1=3S2。甲容器中液体的密度为 1，液体对容器底产生的压强为 p1。乙容器中液体的密度为 2，液体对容器底产生的压强为 p2，且 p2=2p1。将 A球浸在甲容器的液体中，B 球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B 两球所受浮力分别为 F1和 F2。则下列判断正确的是（ ）A. F1 F2， 1 2 B. F1 = F2， 1 2C. F1 F2， 1 2 D. F1 F2， 1
8、2【答案】A【解析】由 p2=2p1得， p1： p2=1：2，则 1gh1： 2gh2=1：2，因为 h1=h2，所以 1： 2=1：2，则 1 2；由 2S1=3S2得， S1： S2=3：2，因为 S1： S2=3：2， p1： p2=1：2，所以液体对容器底的压力之比： F 甲 ： F 乙 =p1S1： p2S2=3：4，则 F 甲 F 乙 ，当小球放入液体中后，受到的浮力： F 浮 = 液 gV 排 ，液体对容器底增大的压力： F= PS= 液 g hS，其中，V 排 = hS，所以小球放入液体中后受到的浮力等于液体对容器底增大的压力，由于液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等
9、，即 F 甲 = F 乙 ，所以液体对容器底增大的压力F 甲 - F 甲 F 乙 - F 乙 ，即 A 球受到的浮力大于 B 球受到的浮力，因此 F1 F2。故选 A。【点睛】解答本题时，可先分析容易的再分析复杂的。判断两种液体的密度关系比较容易，只需根据液体压强公式就可以分析出来。本题的难度在于判断两个小球受到的浮力关系，理解小球受到的浮力等于液体对容器底增大的压力是解决此题的关键。7. 如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置两个透明容器中密封着等量的空气，U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化下列说法正确的是（ ）A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关
10、系B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系D. 乙实验通电一段时间后，右侧 U 形管中液面的高度差比左侧的小【答案】B【解析】A、B、装置甲中一个 5 的电阻与两个 5 的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 I 右 =I 左 ，两个 5 的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 I 右 =I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由 Q=I2Rt 可知，左边容器中的电阻产生的热
11、量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故 A 错误，B 正确。C、D、在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流 I 与通电时间 t 相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由 Q=I2Rt 可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故 C、D 错误。故选 B。【点睛】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。8. 如图所示，
12、三个定值电阻 R1、 R2、 R3的电阻值均不相等，在 A、B 之间接一个电源，在C、D 之间接一个电流表，电流表的示数为 I。现将电源、电流表的位置互调，则电流表的示数（ ）A. 可能增大 B. 可能减小 C. 一定不变D. 由于 R1、 R2、 R3大小关系不知，故无法判定【答案】C【解析】两种情况下的电路连接如图所示：设电源电压为 U=6V， R1=3， R2=2， R3=6，在甲图中 ， ，电流表的示数为 ，在乙图中 ， ， ，电流表的示数为，故两次示数相同，则选 C。【点睛】在 A、 B 之间接一个电源，假设 A 端为正极，在 C、 D 之间接一个电流表时，通过电流表的电流通路是：A
13、- R1-电流表- R3-B 电路中的电阻是 R1+R3；将电源、电流表的地位互调，假设 D 端为正极，通过电流表的电流通路是：D- R1-电流表- R3-C 电路中的电阻是 R1+R3。电路的电源不变，电阻不变，故电流一定不变。二、填空题（912 题每小题 4 分，13 题 6 分，共 22 分）9. 北方的冬天天气比较寒冷，房间内一般都要安装暖气片供暖。在房间暖气片温度保持不变的情况下，房间内的平衡温度将随外界温度的变化而变化。研究表明，房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变。当外界温度为-23时，房间内的温度长时间保持 13不变；当外界温度为-18时，房间内温度长时间保持
14、16不变，则房间内暖气片的温度应为_。当房间内温度长时间保持 25不变时，外界温度为_。【答案】 (1). 67 (2). -3【解析】(1)设暖气片的温度是 ，房间内的温度为 T 内 ，房间外的温度为 T 外 ，根据题意可得： ，则 ， ，以上两式联立可得：， ；(2)设房间内温度长时间保持 25不变时，代入以上的比例式可得：外界温度为-3。【点睛】本题考查了摄氏温度及其计算，读懂题意并利用方程法进行解答是关键。10. 为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从
15、发出至收到超声波信号用了 0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是 2s，则汽车速度是_m/s。 （假设超声波的速度为 340m/s，且保持不变；结果保留两位小数）【答案】23.72【解析】由于第一次从发出至接受到超声波信号用了 0.3 秒，则测速仪第一次发出超声波时，到达了汽车处所用的时间为 ；测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：s 1=v 声 t1=340m/s0.15s=51m；由于第二次从发出至接受到超声波信号用了 0.6 秒，则测速仪第二次发出超声波时，到达了汽车处所用的时间为第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测
16、速仪：s 2=v 声t2=340m/s0.3s=102m；因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：s=s 2-s1=102m-51m=51m；这 51m 共用了：t=t-t 1+t2=2s-0.15s+0.3s=2.15s；所以汽车的车速为： .【点睛】本题考查了速度公式的应用，同时要求会读速度表、知道测速仪的测速原理。11. 某车的发动机是单缸、四冲程的柴油机，气缸的直径为 100mm，活塞冲程为 120mm，做功冲程中气体作用在活塞上的平均压强是 200N/cm2，飞轮的转数为 1200r/min，则这台发动机在做功冲程中燃气对活塞的平均推力为_N，这台发动机的功率约为_kW（计算时取
17、=3） 。【答案】 (1). 15000 (2). 18【解析】气缸活塞的截面积为 S= ( )2=3( )2=75cm2，则这台发动机在做功冲程中燃气对活塞的平均推力为 F=pS=200N/cm275cm2=15000N；燃气推力每次对活塞做功的大小为 W1=FL=15000N0.12m=1800J，每分钟做功的次数为 n=1200/2=600，则这台发动机的功率约为 P= = =【点睛】本题是一道学科综合题，考查了学生对压强公式、功的公式、功率公式的掌握和运用，计算时要求单位统一、灵活选用公式。12. 如图所示，电源两端电压恒定不变，灯泡 L1、L 2的铭牌可能是“1.5V0.2A” 、“
18、3.0V0.3A”、 “6.0V 0.5A”把 AB 两个接线柱接在电源两端，调节滑动变阻器的滑片 P 到某点 a，使滑动变阻器接入电路的电阻为 Ra时，电压表的示数为 6V，灯泡 L1恰好正常发光；把 AD 两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片 P 到另一点 b，使滑动变阻器接入电路的电阻为 Rb时（滑动变阻器上的 a、b 两点图中未标出） ，电压表的示数为 5.4V，灯泡 L2恰好正常发光，此时灯泡 L1的实际电压为其额定电压的 0.6 倍则两个状态中滑动变阻器接入电路的阻值之比 Ra： Rb=_ （灯丝的电阻保持不变）【答案】2：3【点睛】本题考查欧姆定律及串联电路的特点，解
19、题的关键在于明确电路的结构，同时结合题意加以归纳推理即可得出正确结论。13. 重力为 2.5103 N 的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向的影响)，雨滴下落过程中受到的空气阻力 F 阻 与下落速度的平方( v2)成正比，关系为 F 阻 kv2，其中 k 为常数，且 k110 4 Ns2/m2。则：(1)若雨滴匀速下落的距离为 400 m，则这个过程重力对雨滴做的功为_J；(2)雨滴匀速下落时的速度为_m/s；(3)请在图甲中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图象_。【答案】 (1). 1 (2). 5m/s (3). 【解析】(1)雨滴匀速下落，二力平衡， F 阻
20、G2.510 3 N， W Gh2.510 3 N400 m1J。(2)根据 F 阻 kv2则 。(3)雨滴所受重力不变，开始下落时，雨滴速度较小，所受阻力较小，合力向下，雨滴向下做加速运动，当速度达到一定值后，雨滴所受重力与阻力相等，雨滴所受合力为零，处于平衡状态，做匀速直线运动，速度保持不变，雨滴的速度随时间变化关系如下图所示。【点睛】对雨滴进行受力分析、应用平衡条件、认真审题从题中获取所需信息、分析清楚雨滴的运动过程是正确解题的关键。三、综合题（6+10+10=26 分）14. 演绎式探究探究宇宙中的双星问题：(l)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小 F 引 =k ，其
21、中 k 为常量，m1、 m2分别为两个物体的质量， r 为两个物体间的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，用角速度 来表示。做匀速圆周运动的物体，运动周所用的时间叫做周期，用 T 表示。 T 与 的关系为： 。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为 m 的物体以角速度 做半径为 r 的匀速圆周运动，向心力的大小 F 心 =m 2r，则在 m 与 一定时， F 心 与 r 的关系可用图甲中的图线_ 表示。(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星，双星是绕公共圆心转动的一对恒星，各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供，转动的周期和角速度
22、都相同。如图乙所示，质量为 m1、 m2的双星，运动半径分别为 r1、 r2，它们之问的距离 L=rl+r2。请推理证明：周期 T= 2 。【答案】(1)b (2)略 【解析】(1)向心力大小的函数关系式为： ，在 m 与 一定时， 与 r 是正比例函数关系，所以图象是过原点的一条直线。(2)证明：因为 ， ，所以 ，所以所以 .故得证。【点睛】本题从知识点来说超出了初中阶段物理学科的要求，旨在考查物理图线及公式变换的知识，考查学生对物理与数学知识结合的能力及推导物理公式的能力，较多地利用数学手段。15. 如图所示，电源两端电压 U 保持不变。当开关 S1闭合、S 2断开，滑动变阻器接入电路中
23、的电阻为 RA时，电压表的示数为 U1，电流表的示数为 I1，电阻 R1的电功率为 P1，电阻 RA的电功率为 PA；当开关 S1、S 2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时，电压表的示数U2为 2V，电流表的示数为 I2，电阻 RB的电功率为 PB；当开关 S1闭合、S 2断开，滑动变阻器滑片 P 位于最右端时，电阻 R2的电功率为 8W。已知： R1:R2=2:1， P1:PB=1:10， U1:U2=3:2。求：(1)电源两端的电压 U；(2)电阻 R2的阻值；(3)电阻 RA的电功率 PA。【答案】(1)U=12V (2)R 2=2 (3)4.5W【解析】(1)已知： U1 U
24、2=32R1 R2=21 由图甲、乙得： U1=I1(R1 + R2 ) U2=I2 R2 解得： = 已知： P1 PB=110 由图甲、乙得： P1 = I12R1 PB = I22RB 解得： R1 = RB 由电源两端电压 U 不变 I1(R1+R2+RA) = I2(R2+RB) 解得： RA =9R2 由图乙得： = U2=2V解得： U=12V (2)由图丙得： = 解得： U2 = 4V P2=8W R2 = = = 2 (3)由 U1 U2=32 解得： U1=3V UA =U U1=9VRA=9R2=18PA= =4.5W 【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目。
25、在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决。16. 某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示。图中水平杆 CD 与竖直杆 EH、DI 组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮 Q 和安装在水平杆 CD 上的两个定滑轮组成。小亮以拉力 F1匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 的速度为 1，滑轮组的机械效率为 A。小亮以拉力 F2匀速竖直提升物体 B 的过程中，物体 B 的速度为 2，滑轮组的机械效率为 B。拉力 F1、 F2做的功随时间变化的图像分别如
26、图乙中、所示。已知： 1=3 2，物体 A 的体积为 VA，物体 B 的体积为 VB，且 3VA=2VB，物体 A的密度为 A，物体 B 的密度为 B，且 8 A=7 B。 （不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：机械效率 B与 A之差。【答案】10%【解析】设物体 A 受的重力为 GA，物体 B 受的重力为 GB，动滑轮受的重力为 G 动 。匀速提升物体 A 时，以物体 A 和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图甲所示。匀速提升物体 B 时，以物体 B 和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图乙所示。由图甲、乙得：2 F1= GA+ G 动 2F2= GB+ G 动 又因为 F1= F1 F2= F2所以 = (1)由题中 W t 图像可知： P1= =90W P2= =45W由 = 1=3 2 解得： = (2)由(1)、(2)解得： = (3)由 G gV 3VA=2VB 8 A=7 B 解得： = (4)由(3)、(4)解得： G 动 = GA G 动 = GB A = = = =70% B = = =80% B A=80%70%=10% 【点睛】本题关键：一是 n 的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数） ，二是不计摩擦和绳重时， ，三是不计摩擦和绳重时， W 额 =G 动 h。
