青岛二中自主招生物理试题及答案

青岛二中2021年自主招生考试

物理试题

欢送同学们参加青岛二中的自主招生考试，请认真阅读以下说明： 1、请将答案书写在答题卡上指定区域，在本试卷上答题无效；

2、请按每题的要求做答，作图题请用铅笔或中性笔画图；简答题要言简意赅；计算题解答时请写出必要的方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

第一局部：物理及校园〔本局部含9小题，共48分，请按各小题要求作答〕

1．〔4分〕图1为青岛二中校园内照片

〔1〕图中有禁鸣标志，禁鸣是在哪个环节控制噪声？

〔2〕图中有限速标志，按此规定，汽车在学校沿环路行驶1km至少需要多少秒？

图1

2．〔4分〕学校元旦晚会前，小明同学不小心松开了一只充满气但未扎口的气球，气球飞出去了。小明认为这个过程中气球除受重力外，不再受到其它物体的作用。小明想的是否正确？如不正确，气球的施力物体是什么？ 3．〔4分〕我校每年都要举行足球比赛，一次比赛中小明同学踢出的任意球绕过人墙，进入球门，这类球俗称香蕉球。假设足球的轨迹如图2所示。你认为足球飞行过程中左侧还是右侧相对空气的速度大？4．〔4分〕为保证学生的平安，校内安装的摄像头〔如图3〕内部光学元件的作用相当于凸透镜。如果在一块玻璃中有一形状如凸透镜的空气泡，如图4所示，完成它的光路图。

图2 图3 图4

5．〔4分〕无之海及钟楼是学校山海文化的表征，湖中倒映钟楼，恰似一个平面镜的影像〔如图5〕。上述情形可简化为下面模型，如图6中P为一不透光的箱子，点光源在S处，试用作图法画出点光源在箱

子右侧所照亮地面的光路图，并在地面上用阴影线段标出范围。

图5 图6 图7

6．〔6分〕教学楼前的达礼路是一段粗糙斜面，如图7所示。假设斜面长为L，及水平面的夹角θ=30o，将重100N的物体沿斜面匀速推上，假设斜面的机械效率为η=80%，物体所受斜面的摩擦力多大？ 7．〔6分〕教学楼每层设有电热水器〔如图8〕，假设该电热水器的铭牌如图9所示，请计算把20oC的

一箱水烧开需要多长时间〔水的比热容c =4.2×103J/kg·oC,水的密度ρ=1.0×103kg/m3〕

图8 图9

8．〔8分〕礼堂顶灯设计美轮美奂〔如图10〕，如果某局部彩灯电路如图11所示，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个一样规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图12所示．当开关闭合后，求：

〔1〕L3的电流多大？

〔2〕L1消耗的功率多大？图10 图11 图12 9．〔8分〕无之海是一个水生动植物的乐园，每年都会在湖内放养鱼苗。一员工驾小船携带两满桶鱼苗到湖内放流。如果人及船的质量为200kg，桶中鱼苗及水的混合物共重50kg〔设鱼苗及水密度一样，桶重及壁厚不计，g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3〕。

〔1〕当人把鱼苗全部放流〔桶内鱼及水一起倒入湖中〕后，船在水中的体积减小了多少？

〔2〕如果此人把桶都装满水挂在船两侧的钉子上，水桶刚好全部没入水中，小船在水下的体积及〔1〕问比拟，怎样改变？改变了多少？

〔3〕如果此人把桶都装满水挂在船两侧的钉子上，水桶刚好有一半体积没入水中，小船在水下的体积及〔2〕问比拟，怎样改变？改变了多少？

第二局部：物理及探究〔本局部含4小题，共28分，请按各小题要求作答〕

10．〔6分〕如图13所示，物块A静止在水平桌面上，水平力F1=20N向左拉A，A静止．现再用水平力F2向右拉物块A，在从零逐渐增大直到

图13

把A拉动的过程中，请问：

〔1〕A受到的静摩擦力大小将如何变化？方向如何 〔2〕拉动时F2的大小及40N的大小关系？ 〔3〕拉动后地面所受摩擦力的方向？ 11．〔6分〕青岛二中某研究性学习小组开展活动,他们让质量m=60kg的小明立正站在水平地面上。 〔1〕图14是小明鞋印在坐标纸(最小方格边长均为３cm)上的图案，假设整个鞋印全部及地面接触, 请你估算他对地面的压强；〔g=10N/kg〕

〔2〕根据所学摩擦力的知识，在图15中为长跑运发动所穿鞋的鞋底设计大致纹路。〔用黑色线条画出即可〕

图14 图15 12．〔6分〕小明使用带弹簧的圆珠笔写字,他想估测笔管里的弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量。请你设计一个实验方案帮助他完成这一想法。 (1)写出实验所用的器材；

(2)写出实验所要测量的物理量并用字母表示(要求符合实际并尽量减少误差)； (3)写出弹性势能的增加量的表达式ΔEp (用测得量字母表示)。 13．〔10分〕小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图16实验电路。请答复以下问题：

图16 图17

〔1〕图中有一处连线错误，请指出错误；并说明如何连接才能满足，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的阻值变大。

〔2〕闭合开关S1，将开关S2扳向1，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，如图17所示。请读出电流表的示数I1。

〔3〕将开关S2扳向2，保持滑动变阻器电阻不变，调整电阻箱，使电流表的示数仍为I1。读出电阻箱阻值即为小灯泡电阻，此过程采用了哪种科学方法？

〔4〕假设此时电阻箱的阻值R，小灯泡的实际功率P1为多少？

〔5〕假设小灯泡的额定电流I0=2I1，其额定功率P0及实际功率P1的数值满足P0=4P1吗？请说出理由。

第三局部：物理及科技〔本局部含2小题，共24分，请按各小题要求作答〕

14．〔12分〕“蛟龙号〞创造了中国深潜7062m的记录，“蛟龙号〞前面有一盏照

明灯，灯光的亮度可以通过滑动变阻器调节。照明灯电路如图18所示，电源电压恒为90V，小灯泡L

的规格为“60V，60W〞，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯丝电阻保持不变，闭合开关S后。求： 〔1〕小灯泡L的电阻；

〔2〕当滑动变阻器接入电路的电阻为120Ω时，小灯泡L的实际功率；

〔3〕在平安使用的过程中，滑动变阻器能获得的最大功率。

图18 15．〔12分〕2021年2月11日，引力波的发现引起了全球科学界的轰动，引力波发生在巨型天体突然加速运动时，这次探测的引力波被确认源于双黑洞碰撞产生。如图19所示。如图20是我国“嫦娥一号〞卫星加速奔月示意图,卫星发射后经屡次变轨，进入地月转移轨道，然后成为绕月卫星，并开展对月球的探测。根据以上材料，答复以下问题。

图19 图20

〔1〕地面控制中心是通过什么波控制“嫦娥一号〞的

〔2〕“嫦娥一号〞卫星加速奔月时,会引发引力波吗说明理由。

〔3〕某次探测中，在月球外表释放了类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着减速器。某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进展人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：

地月距离 3.0×105km 收到信号时间 及前方障碍物距离〔单位：m〕 9：1020 52 9：1030 32 发射信号时间 9：1033 给减速器传送减速命令 收到信号时间 及前方障碍物距离〔单位：m〕 9：1040 12 控制中心的信号发射及接收设备工作速度极快。经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？请计算说明。

青岛二中2021年自主招生考试

物理试题答案

一、第一局部

1.〔1〕声源处〔2分〕〔或声源、波源〕

〔2〕180s,结果正确即得2分，其他答案均不得分 2.不正确〔2分〕，空气〔2分〕 答复“正确〞得0分，

S 3.右侧〔4分〕其它答案不得分

4.答案：如图。4分，其它画法均不给分

5.答案：如图。4分，作出一个边 界光线的给2分。光线画对，阴影 未画不扣分。 ：mgh=ηFL ① fL=〔1-η〕FL ②

由以上两式得：f=〔1-η〕mgh/ηL

7.解：cmΔt=Pt ① m=ρV ② 由以上两式得：t=cρVΔt/Pmin 评分标准：写出①②各2分，算出结果2分，

8.解：根据题意，三只灯泡完全一样，而电源电压恒为3V，所以L1及L2均分3V电压,每个电压，L3电

压为3V。 ①

(1)根据图像可知： 3V对应电流I3； ②

(2) 根据图像可知：

对应电流I1=0.4A ③ 所以：L1的功率P=U1I1=0.6W ④ 9.解：〔1〕根据平衡条件：mg=ρgV排 ① 得ΔV1=Δm1/ρ=50kg/ρ=50×10-3m3=50L ②

〔2〕因水桶全部没入水中，故它受到的重力浮力相平衡，对船没有拉力，故体积未变化，变化量为0 ③ 〔3〕因水桶一半没入水中，相对于〔2〕来说，水桶及船的重力不变，水桶减少了25L的水下体积，船就要增大25L的水下体积 ④

10.参： 〔1〕先变小后变大；先向右再向左 〔2〕大于40N(≥也算对) 〔3〕向右

11、解：〔1〕鞋印对应的面积“格数〞为15～21，即135～1cm2。压强为～3.17×104N/m2

〔2〕只要不画成竖直方向的条纹均可给总分值。可以画成横条纹或斜条纹，甚至只在前脚掌画出横条纹或斜条纹。

12、参考方案:压紧笔的尾端后,可以采取竖直弹出、水平面弹出、沿斜面弹出的方案。 以竖直弹出为参考： (1)器材：米尺、天平〔或测力计〕。 (2)物理量：笔尖上升的高度h;物体的质量m〔或重力mg〕 (3)mgh

参考步骤：

①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上;

②在桌面上将圆珠笔尾端压紧,记下笔尖处的读数x1;

③突然放开圆珠笔,观察并记下笔尖到达最高处的读数x2; ④用天平〔或测力计〕测出圆珠笔的质量m〔或重力mg〕。 (3)mgh 或mg (x2-x1)。

13.参：

〔1〕D点,或C点的连接导线〔滑动变阻器起不到变阻作用〕〔1分〕；改接B点〔1分〕 〔2〕也算对)〔1分〕

〔3〕换元法〔替代法〕〔2分〕 〔4〕P1=I22〔2分〕 〔5〕不满足〔1分〕；温度升高，电阻增大〔1分〕；P0>4P1〔1分〕

21〕RU214.解：〔L60LP60 L60〔2〕IU900.5A;P22RLIRL0.56015W LR12060(3)方法1： PIUI(9060I)60(I313534)24,当I135R4A时,Pmax433.75W 方法2：

PI90URU121135RURILURR(UR90UR)(U2606060R45)4

当U时,P135R45Vmax433.75W

方法3： PIRURI2RR(U60R)2R(9028100R60R)R(60R)2 整理得 P （ 60R）28100R0 即PR2（120P8100）R3600P0

当判别式（120P8100）2-4P3600P0,有Pmax33.75W,此时R60

15.参： 〔1〕电磁波或无线电波〔2分〕 〔2〕不会〔1分〕；引力波发生在巨型天体突然加速运动时.卫星加速奔向月球不属于巨型天体.〔2分〕

〔3〕解：设在地球和月球之间传播电磁波需时为ts月地0,t0c1s……① 从前两次收到的信号可知：探测器的速度v52321102m/s……②

由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。 从后两次收到的信号可知探测器的速度v3212102m/s……③ 可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速。减速器出现故障。