湖南省长沙市南雅中学2022-2023学年高一物理上学期入学考试试卷（Word版附解析）

物理测试考生注意：本试卷共4道大题，17道小题，满分100分，时量75分钟。一、单选题（每小题3分，共18分）1.把一块的冰投入的水中（周围气温为），过了一段时间，下面说法正确的是（　　）A.有些冰融化成水使水增多B.有些水凝固成冰使冰增多C.冰和水的数量都没有变化D.以上三种情况都有可能发生【答案】B【解析】【详解】当把的冰投入的水中后，热量会从的水传递给的冰，的水放出热量会凝固成冰块，的冰温度升高不会超过，所以不会熔化，所以冰的质量会增加。故选B。2.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）A.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加B.在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C.用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D.我们不敢大口喝热气腾腾汤，是因为汤含有的热量较多【答案】A【解析】【详解】A．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一定会增加。故A正确；B．在汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能。故B错误；C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能。故C错误；D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤的温度高。故D错误。故选A。3.如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单\n箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是（　　）A.透镜是凸透镜，距离OP小于焦距B.透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距C.透镜是凸透镜，距离OP大于焦距D.透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距【答案】A【解析】【详解】由图中可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜两条光线。经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜。因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而a光线如果不发生折射，将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距。平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而b光线如果不发生折射，将会偏离主光轴射出，又因为b不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的右侧，所以此时OQ大于焦距。故选A。4.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　　）A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳对小球可能有拉力，可能没有拉力D.细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力【答案】B\n【解析】【详解】小球处于匀速直线运动时，受力平衡，有即弹簧弹力与小球自身重力平衡，绳子拉力为零。故B正确；ACD错误。故选B。5.如图所示，与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以某一初速度滑上传送带。若传送带静止时，物块离开传送带后落在地上P点，若传送带顺时针匀速转动时，则物块将落在（　　）A.P点B.P点或P点左侧C.P点右侧D.P点或P点右侧【答案】D【解析】【详解】当传送带顺时针转动，若小物块滑上传送带时的速度小于传送带的速度，则小物块做加速运动，最终离开传送带时速度大于传送带静止时离开传送带的速度，可知小物块落在P点的右边；若小物块滑上传送带时的速度等于传送带的速度，小物块与传送带一起做匀速运动，速度会大于传送带静止时离开传送带的速度，小物块落在P点的右边；若小物块滑上传送带时的速度大于传送带的速度，小物体可能在传送带上一直做减速运动，最终离开传送带时速度与传送带静止时离开传送带速度相等，小物块落在P点。则小物块不可能落在P点的左边。故选D。6.如图所示，是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（　　）\nA.只有①B.只有②C.只有②③D.只有②③④【答案】D【解析】【详解】根据图①可知，S接1和2时，通过电压表的电流的方向会发生变化，电压表的指针会反向偏转，无法读取电压表的示数，故①不可行；根据图②可知，闭合S1、S2，电压表测量电源的电压U，只闭合开关S1，两只电阻串联，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据串联电路的电压关系可知，定值电阻两端的电压为U0=U-Ux此时电路中的电流为根据串联电路的电流关系可知，通过Rx的电流为则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值，故②可行；根据图③可知，闭合S1、S2时，电路是只有Rx基本电路，电流表测量通过Rx的电流Ix，闭合S1、断开S2，两电阻串联，电流表测电路中电流I，根据电源电压不变列式可求出Rx的阻值，故③可行；根据图④可知，闭合S1，S接2时，和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U，闭合S1，S接1时，Rx和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，读出电流表的示数，根据电流表示数和电源电压，利用可以求出Rx的阻值。故④可行。故选D。\n二、多选题（每小题4分，若只选一个答案且正确可得2分，错选或不选均不得分。共16分）7.如图所示，将系在细线下的小球拉至A点释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，下列分析中正确的是（　　）A.小球摆至B位置时，如果细线突然断裂，则小球将竖直下落B.小球摆至B位置时，若一切外力消失，则小球将做匀速圆周运动C.小球摆至C位置时，若细线突然断裂，则小球将沿竖直下落D.小球摆至C位置时，若一切外力消失，小球将静止在C位置【答案】CD【解析】【详解】A．小球从A到B处于运动状态，速度增大，当摆至B位置时，速度最大，如果细线突然断裂，小球由于惯性会保持原来的运动状态，将沿水平方向向右运动，同时受到重力，所以将向右下方运动。故A错误；B．同理，小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球由于惯性会保持原来的运动状态，将沿水平方向向右运动，故B错误；C．小球从B到C处于运动状态，速度减小，当摆至C位置时，速度为0，若细线突然断裂，则小球只受到重力作用，将竖直向下自由下落。故C正确；D．同理，小球摆至C位置时，若一切外力消失，小球将静止在C位置。故D正确。故选CD。8.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）\nA.t2时刻小球的动能最大B.t3时刻小球处于平衡状态C.t2到t3时间内，小球的动能先增加后减小D.t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能【答案】CD【解析】【详解】A．t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，动能为零。故A错误；B．t3时刻小球向上运动刚好离开弹簧，只受重力作用，不处于平衡状态。故B错误；C．t2到t3时间内，小球处于上升过程，先做加速运动，后做减速运动，动能先增大后减小。故C正确；D．t2到t3时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能。即小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能。故D正确。故选CD。9.如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3均为定值电阻，且R2=2R3下列说法正确的是（　　）A.闭合开关S1，变阻器滑片向右滑动过程中，电压表V与电流表A的示数之比不变，两表示数乘积变大B.保持变阻器滑片不动，先闭合开关S1、S3，再闭合S2，电压表V与电流表A1的示数之比不变，电压表V与电流表A的示数乘积变大\nC.开关都闭合，变阻器滑片向右滑动过程中，三个电流表示数均变大，电路总功率变大D.若将电流表A1、A2换成电压表V1、V2，开关都闭合，无论滑片如何移动，电压表V与电压表V2示数之比保持1：3，电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变【答案】AD【解析】【详解】A．闭合开关S1，电路中变阻器与两个定值电阻串联，有根据欧姆定律，可得即电压表V与电流表A的示数之比不变。变阻器滑片向右滑动过程中，的阻值减小，电路中的电流表A示数增加，电压表的示数也增加，所以两表示数乘积变大。故A正确；B．保持变阻器滑片不动，先闭合开关S1、S3，电路中与被短路，电流表A1测量的是电阻的电流，有再闭合S2，电路中与和并联，电流表A1测量的是电阻与的总电流，有即电压表V与电流表A1的示数之比变小，且可得即电压表V与电流表A的示数乘积变大。故B错误；C．开关都闭合，电路中与和并联，电流表A1测量的是电阻与的总电流，电流\n表A2测量的是电阻与的总电流，变阻器滑片向右滑动过程中，的阻值减小，有可知，电流表A示数增加，A1示数不变，A2示数变小。根据可知电路总功率变大。故C错误；D．若将电流表A1、A2换成电压表V1、V2，开关都闭合，电路中变阻器与两个定值电阻串联，电压表V1测量的是电阻与的总电压，电压表V2测量的是电阻与的总电压，根据可知无论滑片如何移动，电压表V与电压表V2示数之比保持1：3。电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变。故D正确。故选AD。10.在如图a所示装置中，物体甲重100N，滑轮重40N，物体乙是边长为0.2m的实心正方体。轻质杆AB可以绕O点转动，且OA：OB=3：5。当轻质杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，此时地面对人的支持力为500N，地面对物体乙的支持力为240N。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图b所示，当轻质杆AB在水平位置时，整个装置仍处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为610N。已知人站立在水平地面上时，脚底与地面的总接触面积为0.05m2，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）A.人重为500N\nB.丙物体重为355NC.a图中乙物体对地面的压强为15250PaD.b图中人对地面的压强为4900Pa【答案】BD【解析】【详解】A．物体甲重100N，当轻质杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，此时地面对人的支持力为500N，对甲和人，则有解得故A错误；C．a图情况下，根据杠杆平衡条件可知其中可解得对乙分析解得b图情况下，杠杆左侧拉力根据杠杆平衡解得\n根据B端受力平衡，有解得故B正确；C．图a中，乙物体对地面的压力大小等于地面对物体的支持力，乙物体对地面压强故C错误；D．b图中，地面对人的支持力人对地面的压力大小等于地面对人的支持力，人对地面压强故D正确。故选BD。三、填空题（每空3分，共30分）11.如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1=20N的水平力作用在B物块上，AB一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为___________N；若将F1换为大小为50N的水平力F2按如图乙所示作用在A物块上，它们仍能一起向前运动，此时B物块所受的摩擦力为___________N。【答案】①.20②.0【解析】\n【详解】[1]用F1=20N的水平力作用在B物块上，AB一起做匀速直线运动，此时B处于平衡状态，摩擦力与推力等大反向，则所受摩擦力为20N；[2]将F1换为大小为50N的水平力F2按如图乙所示作用在A物块上，它们仍能一起向前运动，此时B处于平衡状态，水平方向不受力，摩擦力为零。12.蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，不计空气阻力，弹性细绳的一端固定在点，另一端系着一个小球，小球从点释放后上下往复运动。已知小球速度与下落高度的关系如图乙所示，细绳拉力与下落高度的关系如图丙所示。请根据图像解答下列问题。（取）（1）弹性细绳原长为___________m；（2）小球的质量为___________kg；（3）已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功。不计空气阻力，则弹性细绳的最大弹性势能为___________J。【答案】①.1.2②.0.3③.7.2【解析】【详解】（1）[1]由图丙可知，小球下落高度在内，细绳拉力一直为零，说明细绳处于松弛状态，当下落高度为时，细绳开始产生拉力，故弹性细绳原长为。（2）[2]由图乙可知，当下落高度为时，小球速度达到最大，此时小球受力平衡，小球重力等于细绳拉力，由图丙可知，此时细绳拉力为，则有\n解得小球的质量为（3）[3]由图乙可知，小球下落最大高度为，此时小球速度为零，动能为零，小球减少的重力势能全部转化为弹性细绳的弹性势能，则弹性细绳的最大弹性势能为13.如图甲所示的电路中，电源电压不变，灯泡RL的阻值小于变阻器R2的最大阻值，且R1的阻值是灯泡电阻RL的两倍，灯泡电阻不随温度发生变化。现只闭合S2，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中，变阻器R2的电功率与它两端电压的关系图线如图乙所示，滑动变阻器滑片到达b端时，R2的功率为此时电路总功率的60%，则此时RL：R2=___________；若同时闭合S1、S2、S3，电路消耗的最小总功率为___________W。【答案】①.2：3②.32.7【解析】【详解】[1]由图甲可知，只闭合S2时，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片P滑到b端时，变阻器阻值最大，有解得RL：R2=2:3[2]由图乙可知，滑片P从a端滑到b端的过程中，变阻器R2的最大电功率为7W，根据\n可得的电功率为当时，有最大值，即可得若同时闭合S1、S2、S3，与并联，滑片P滑到b端时，变阻器阻值最大，电路的总电阻最大，电源电压一定，此时电路消耗总功率最小，有又联立，可得14.如图所示将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。A、B的横截面积分别为SA和SB，且SA=4SB=80cm2（容器壁的厚度忽略不计）将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，未倒入水时电子秤的读数为零。往容器内缓慢倒入体积为480cm3的水后，水进入了容器中B部分，且在B内的高度为2cm。\n（1）容器中水的质量为___________kg；（2）此时水对容器底的压强P1为___________Ра；（3）接下来将一小合金块浸没在容器中最后沉底，B内水面上升了1cm，电子秤的读数增加了200g，则合金块的密度为___________g/cm3。【答案】①.0.48②.750③.7【解析】【详解】（1）[1]根据可得，容器中水的质量为（2）[2]B中水的体积为A中水体积为A中水的深度为容器内水的深度为此时水对容器底的压强为（3）[3]合金的体积为\n水对容器底部压力的增加量为因容器是不规则的，容器底部受到压力的增加量等于合金块对容器底部的压力加上水对容器底部压力的增加量，所以合金块对容器底部的压力为合金块受到的浮力为又解得合金的密度为四、计算题（15题10分，16、17题各12分，共34分）15.如图甲所示，重3N、底面积为150cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有16cm深的水。一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止。已知圆柱体A与容器高度相同。质量为1.6kg。轻杆与圆柱体衔接处为力传感器，电源电压为18V，原理如图甲所示，可通过电流表示数测得轻杆对物体的弹力大小，如表格所示。在向上调节升降台直至圆柱体A与容器底部刚好接触的过程中，记录下电流表示数I与升降台移动的距离h的关系，如图乙所示。求：电流表示数I与力传感器所受弹力F关系I/A96321F/N1610420（1）未调节升降台时，甲图中力传感器R的阻值大小；（2）圆柱体A的密度；\n（3）当电流表示数为2A时，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，容器对升降台的压强为多大？【答案】（1）2Ω；（2）0.8g/cm3；（3）2200Pa或2067Pa【解析】【详解】（1）未调节升降台时，有甲图中力传感器R的阻值大小为（2）由图乙可知，当h01=12cm时，通过电路电流为1A，由表格可知此时力传感器所受弹力为0N，也就是说此时圆柱体A所受浮力等于自身重力，圆柱体A的重力为G=mg=16N随着h的增大，物体所受浮力会变大，当A完全浸没时，h01=16cm，通过电路电流由表格可知力传感器所受弹力为4N，此时杆对物体有竖直向下的压力F杆=4N圆柱体A所受浮力为F浮=G+F杆=20N此时排开水的体积为因物体完全浸没，所以物体排开水的体积即物体体积，则圆柱体A的密度为\n（3）由图可知，当h03=2cm，I'=6A时，水刚好溢出，此时F杆'=10N，G=16N所以A受到的浮力F浮'=G-F杆'=6N又解得水面升高的距离为所以此时容器内水面的高度h容=h1+=20cm由表格可知当通过电路的电流I3=2A时，力传感器所受弹力为F=2N，方向可能向下也可能向上，杆对物体的作用力方向向上时，A受到的浮力F浮1=G-F’杆1=14N当拿走轻杆后，A向下沉，水向外溢出，A触底，水深始终为容器高度20cm，所以容器对升降台的压强为杆对物体的作用力方向向下时，A受到的浮力F浮2=G+F’杆1=18N此时水面与容器口齐平，当拿走轻杆后，A上浮最终漂浮，A受到的浮力F浮3=G=16N水面下降，水对容器底减少的压强为\n此时容器对升降台的压强P'=P-=2067Pa16.如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）电源电压；（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围；（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为PL'。则PL与PL'之比是多少。【答案】（1）10Ω；（2）18V；（3）1.25Ω~80Ω；（4）25：9【解析】【详解】（1）电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律（2）电压表示数为1V时，电源功率\n电压表示数为3V时，电源功率根据题意解得（3）滑动变阻器的功率根据图乙可得滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，滑动变阻器R2的电功率相等Ub=8Ua可解得滑片在a点时，变阻器的电压根据分压原理解得同理可得R2接入电路的阻值范围为1.25Ω~80Ω。（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，变阻器与灯串联，\n电压表测灯两端电压，因小灯泡L恰好正常发光，故灯两端电压为6V，根据串联电路规律，变阻器的电压由分压原来解得其电功率为PL；当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，滑动变阻器的阻值为，由分压原理，灯的电压比那位变阻器电压的0.25倍，故此时灯的实际电压为根据，电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，故17.如图甲所示，一个底面积为0.05m2的薄壁柱形容器放在电子秤上，容器中放着一个高度为0.1m的均匀实心柱体A，向容器中缓慢注水，停止注水后，容器中水的深度为0.1m，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示，求：（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强；（2）A对容器底部压力恰好为零时，容器对电子秤的压强；（3）停止注水后，A所受浮力；（4）停止注水后，将A竖直提高0.01m，A静止时水对容器底的压强。【答案】（1）600Pa；（2）500Pa；（3）18N；（4）700Pa\n【解析】【详解】（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强为（2）由可得，m-h图像中，图像的斜率表示，由图可知，0~0.06m的斜率小于0.06~0.1m的斜率，所以，当h=0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，即物体漂浮，此时容器的总质量m1=2.5kg因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以容器对电子秤的压强为（3）由图乙可知，没有水注入时，柱形容器的总质量m0=1.9kg当h=0.06m时，容器内水的质量m水=m1-m0=0.6kg由可得，水的体积由可得，A的底面积为此时A受到的浮力为因物体漂浮后再注入水时，A排开水的体积不变，所以，停止注水后，A所受的浮力仍为\n18N。（4）停止注水后，将A竖直提高0.01m后，设水下降的高度为，由解得此时容器内水的深度为h'=0.1m-0.03m=0.07mA静止时水对容器底的压强为