黄冈中学2015年理科实验班预录物理模拟试题（A卷）
(共80分，与化学、生物合卷，化学50分，生物15分)
1、选择题（4×8=32分）
1．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固定测速仪。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170m
B.汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m
C.汽车的速度是34m/s
D.汽车的速度是30.9m/s
2．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、反光镜汽车测速器(凸面镜或凹面镜)的种类及其相对位置关系，提出了如图c所示的几种猜想，其中可能正确的是( )
3.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.4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
4.在如图所示的电路中，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阻值的范围应为 （ ）
A.250~2000Ω B.400~500Ω C.250~400Ω D.500~2000Ω
5.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.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
7.一根质量为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（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m/2的小球，如图（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m/2的小球，如图（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=h3 B. h1＜h2＜h3 C. h1＞h2＞h3 D. h1＞h3＞h2
8.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入水中长度的n倍。若水的密度为ρ，则棒的密度为 （ ）
二、填空题（4×3+5分=17分）
9.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.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。
11. 如图所示的电阻网络中，AC、CB、BD、DA 两条边的电阻为 r，其余各边电阻都相等，但阻值未知，测得 AB 两点之间的总电阻为 R。当在 CD 两点之间连接一段阻值为 R 的电阻时，AB 两点之间的总电阻 R=___________；若将 AC、CB、BD、DA 四根电阻丝皆换成阻值为 2r 的电阻，则 AB 两点之间的总电阻 R=___________。
12.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(0～9999Ω 5A)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（8+10+11=31分）
13.以热传导为主要散热方式的电熨斗，其热损耗正比于熨斗和周围空气的温差，某种电熨斗的调温原理是：各档位在室温20℃时以50s为一个周期，电熨斗调在“锦纶”位置时，熨斗通电10s，断电40s，再通电10s，断电40s……此时熨斗表面温度稳定在100℃；若电熨斗调在“棉布”位置，熨斗通电20s，断电30s……则在“棉布”位置，熨斗表面的温度稳定在多少？若室温在10℃，熨斗温控失灵，加热器一直通电，则此时熨斗表面温度又为多少？
14.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？
（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2-12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，让电动机的转轴固定不动时的电流”。
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出/W | 额定转速 n/r•min-1 | 堵转电流 I堵/A |
RS-360SH-14280 | 8.0~30.0 | 12 | 0.34 | 2.15 | 5000 | 1.36 |
请根据表中的有关数据计算：
(a)以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？
(b)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？
(c)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？
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