2015年湖北省黄冈中学自主招生物理试卷(a卷)解析

第1页（共21页）2015年湖北省黄冈中学自主招生物理试卷（A卷）一、选择题（4×8=32分）1．（4分）（2015•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（）A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170mB．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102mC．汽车的速度是34m/sD．汽车的速度是30.9m/s2．（4分）（2015•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（）A．B．C．D．3．（4分）（2015•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、B两物体的比热容之比为（）A．4：9B．3：5C．2：3D．1：2第2页（共21页）4．（4分）（2015•黄冈校级自主招生）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UCD不变，只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间，UCD将稳定为15V．R2为一可变电阻，它的最小值为1000Ω，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UCD为15V，则R1阻值范围应为（）A．2500Ω～2000ΩB．400Ω～500ΩC．250Ω～400ΩD．500Ω～2000Ω5．（4分）（2015•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（）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．（4分）（2015•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（）A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能D．游戏者到c点时，他的势能为零第3页（共21页）7．（4分）（2015•黄冈校级自主招生）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．若在链条两端和中央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（）A．h1=h2=h3B．h1＜h2＜h3C．h1＞h2＞h3D．h1＞h3＞h28．（4分）（2015•黄冈校级自主招生）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ρ，则棒的密度为（）A．B．C．D．二、填空题（4×3+5分=17分）9．（4分）（2015•黄冈校级自主招生）如图A、B所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，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W．10．（4分）（2015•黄冈校级自主招生）老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴为10cm的甲处时速度为10cm/s，则行进到离洞穴为40cm的乙处时，速度是cm/s，从甲处到乙处需时s．第4页（共21页）11．（4分）（2015•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g．12．（5分）（2015•黄冈校级自主招生）要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω5A）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，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Rx的表达式：．三、综合题（10+10+11=31分）14．（10分）（2015•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，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=4πr2，圆面积公式是S圆=πr2，水的密度为ρ，为满足水位高度自动控制的要求，塞子的质量应为多少？第5页（共21页）15．（11分）（2015•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下工作时的输出功率”，堵转电流是“在额定电压下，让电动机的转轴同定不动时的电流”．型号工作电压范围U/V额定电压U额/V额定电流I额/A额定功率（输出）P输/W额定转速n/r•min﹣1堵转电流I堵/ARS﹣360SH﹣142808.0﹣30﹣0120.342.1550001.36请根据表中的有关数据计算：①以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？第6页（共21页）②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？③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？第7页（共21页）2015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（4×8=32分）1．（4分）（2015•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（）A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170mB．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102mC．汽车的速度是34m/sD．汽车的速度是30.9m/s考点：速度公式及其应用．菁优网版权所有专题：计算题；错解分析题；长度、时间、速度．分析：求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：①测速仪第一次发出超声波时，经过了0.25s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.25s的时间；②在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.15s；③这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式即可得解．解答：解：（1）由v=得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；（2）汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m；（3）因此汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m；这34m共用了：t′=△t﹣t1+t2=1.1s﹣0.25s+0.15s=1s，所以汽车的车速为：v′===34m/s．综上所述，ABD错误，C正确．故选C．点评：本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点．两次信号的时间间隔虽然是1.1秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是1.1秒．要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间．通过的路程与通过这段路程所用的时间对应第8页（共21页）上是解决此题关键．2．（4分）（2015•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（）A．B．C．D．考点：凸透镜成像的应用．菁优网版权所有专题：透镜及其应用．分析：根据凹面镜对光线有会聚作用和凸面镜对光线有发散作用来分析各个选项．解答：解：由于放映机成像时，成的是倒立、放大的实像，而要让像（即胶片）更亮一些，需要用到凹面镜聚光，而C、D是凸面镜，故C、D错误的；灯泡放在胶片的左侧，以使得胶片更亮，故A是正确的；故选A．点评：此题主要考查学生对凹面镜对光线有会聚作用和凸面镜对光线有发散作用的理解和掌握，同时应明确面镜不能使光线透过，光线在镜面上发生反射现象．3．（4分）（2015•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、B两物体的比热容之比为（）A．4：9B．3：5C．2：3D．1：2考点：热平衡方程的应用．菁优网版权所有专题：热和能．分析：（1）物体A放入甲杯水后，水的温度由50℃降低了4℃，变成50℃﹣4℃=46℃，A的温度由10℃升高到46℃，水放出的热量等于A吸收的热量，据此列出热平衡方程，就可以求出A的比热容．（2）物体B放入乙杯水后，水的温度由50℃降低了8℃，变成50℃﹣8℃=42℃，B第9页（共21页）的温度由10℃升高到42℃，水放出的热量等于B吸收的热量，据此列出热平衡方