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全国各地自主招生考试物理试题精选（一）
　一．选择题（共6小题）
1．如图所示，重叠在一起的A、B、C三个重物，当B物体受到10N的水平拉力作用后，三个物体一起在水平面上向右的匀速直线运动，关于所受的摩擦力大小和方向不正确的是（　　）
A．A对B无摩擦力 B．C对B的摩擦力为10N，方向向左
C．水平面对C的摩擦力为10N，方向向右 D．C对水平面的摩擦力为10N，方向向右
2．U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油．两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示．当阀门打开瞬间，细管中的液体会（　　）
A．向左流动 B．向右流动
C．不动 D．水向右流动，煤油向左流动

3．某同学在一个较大的锥形瓶内注入水，然后将它放在水平桌面上，如图所示，此时水对锥形瓶底的压力为F1，锥形瓶对桌面的压力为F2．然后该同学又将一个重为3N的木球放入瓶内，木球漂浮在水面上．放入木球后，压力F1和F2的变化情况是（　　）
A．F1、F2的增量均大于3N B．F1、F2的增量均等于3N

C．F1的增量大于3N，F2的增量等于3N D．F1的增量小于3N，F2的增量大于3N
4、如图所示，电路中灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个元件发生了断路故障，致使灯泡A比原来亮一些，灯泡B比原来暗一些，则断路的元件是（　　）
A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
5、如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）．闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为lW；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W．则当滑片P从a移到b的过程中（　　）
A．电流表示数变化了0.6A B．电压表示数变化了4V
C．R1消耗的电功率变化了5W D．电路消耗的总功率变化了6W
6、有如图所示的电阻分布，在ab两点间加上某一电源，流过4Ω电阻的电流为1A，下列判断正确的是（　　）

A．ab两点间的电阻为8Ω B．流过电源的电流为6A
C．CD两点间的电压为4V D．ab两点间的电压为72V
二．填空题（共3小题）
1、现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为　　　　　　W；为 尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬　　　　　包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是　　　s．（g=10N/kg）
2、某市亮化工程已初见成效，每到夜晚，五光十色的小彩灯、霓虹灯将我市扮得绚丽多彩．东东和辰辰为了探究小彩灯的发光情况，他们通过观察发现，每个小彩灯上标有“2.5V 0.25A”字校．
（1）要使这些小彩灯正常发光，应将　　　　　　个这样的小彩灯　　　　　　联在家庭电路的供电线上（填“串”或“并”）．
（2）他们发现，当其中一个小彩灯泡的灯丝断了，其余的小彩灯还能发光，这是为什么呢？他们找来一个小彩灯，砸破玻璃外壳，发现灯丝（设阻值为R1）上并接有一个不发光的电阻R2（如图所示）．
关于R1和R2的大小，东东和辰辰的看法不一致：
东东认为R2比R1小很多，灯丝R1发光时，由于R2与R1的接触处有一薄绝缘层，电流只能从R1中通过；当灯丝R1断了，电路电压将击穿绝缘层，R2使电路导通，其余小彩灯还能发光．如是东东的观点成立，则其它的亮度与原来相比　　　　　　（填“不变”、“变亮”、“变暗”），原因是电路中的电流　　　　　　，灯丝R1的实际功率　　　　　　（填“不变”、“变大”或“变小”）．
辰辰则认为R2比R1大很多，灯丝R1发光时流过R2的电流可以忽略不计；当灯丝R1断了，R2使电路导通，其余小彩灯还能发光．如果辰辰的观点成立，则其它灯的亮度与原来相比　　　　　　（填“不变”、“变亮”或“变暗”）．设R2=15R1，且R1的实际功率小于0.1W时，灯丝R1就不能发光．则最多允许　　　　　　盏小彩灯的灯丝R1断去，其余的小彩灯还能发光．
3、如右图所示电路，各电阻阻值分别为R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=6Ω，在同一段时间内放出的热量分别为Q1、Q2、Q3和Q4，则=　　　　　　．
三．解答题（共2小题）
1．有六只阻值均为10欧的电阻R和一只阻值未知的电阻R0连接成如图所示的电路．当A，B两点间接上100伏的电压，这时安培表的读数为1安．试求这时电阻R0消耗的电功率．

2、某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图35所示的装置提升一个重为G1的货箱．当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度υ平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为3：4．之后两位工人用此装置提升另一个重为G2的货箱，使货箱仍以速度υ平稳上升．用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的功随时间变化的图象如图36中①、②所示．已知工人甲重650N，工人乙重700N；G1：G2=3：1，此装置中两个滑轮组的规格完全相同．不计绳重和轴摩擦．求：
（1）第一个货箱的重力；（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率．

3、如图1所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图2所示，则
（1）根据图象可知：断点位置在x等于　　　　　　cm处，电源电压U0等于　　　　　　V；
（2）电阻R等于多少欧姆？
（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？

4、用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为η2．已知：G1﹣G2=30N，η2﹣η1=5%，=，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10﹣2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计．
求：
（1）物体M1受到的浮力F浮；
（2）拉力F1与F2之比；
（3）物体M1受到的重力G．

全国各地自主招生考试物理试题精选（一）
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1【解答】解：对A由受力分析得，A受竖直向下的重力、B对A的支持力，因水平方向物体做匀速直线运动，水平方向上不受拉力，故A不受B的摩擦力，故A只受2个力；
对A、B、C整体受力分析得，整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力，因物体做的是匀速直线运动，故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反，故摩擦力大小为10N，方向向左；由于物体间力的作用是相互的，C对水平面的摩擦力也为10N，方向向右．
对B分析可知，B受重力、A对B的压力、C对B的支持力、拉力，因B做匀速直线运动，故B在水平方向上应受力平衡，故B应受C对B水平向左的摩擦力，大小为10N．
故选C．
2．【解答】解：由题意可知，U形管中水银面相平，可知两管中水的压强与煤油的压强相等．
在阀门同一水平高度，则下方的水和煤油高度一样，因为ρ水＞ρ煤油，由P=ρgh可得，阀门下方水的压强大于煤油的压强；
又因为阀门没有打开时，容器内液体静止不动，因此左右两边液体产生的压强相等；由于左右两边水银高度相等，而阀门下方水的压强大于煤油的压强，所以阀门上方水的压强小于煤油的压强，当阀门打开后，由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强，液体会向左流动．
故选A．
3．【解答】解：水对容器底部的压力：
F1=ps=ρghs，
∴放入木球后，水对容器底部的压力：
F1′=P′s=ρgh′s；则：
F1′﹣F1=ρgs（h′﹣h），
∵放入木球后，球漂浮，
∴G木=G排=ρgV排，
∵容器为下粗上细的容器，
∴s（h′﹣h）＞V排，
∴F1′﹣F1＞G木，
即：△F1＞3N；
放入木球前，锥形瓶对桌面的压力为：
F=G水+G瓶，
放入木球后，锥形瓶对桌面的压力为：
F2=G水+G瓶+G木，
∴△F2=F2﹣F=G木=3N．
故选C．
4．【解答】解：
A 电阻R1单独在一个支路上，断路后使并联电路的电阻值变大，使灯泡所在的并联电路两端的电压变大，两个灯泡的亮度都变亮．此选项不符合题意；
B 电阻R2与灯泡A是并联的，如果R2断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，由P=知，灯泡A功率变大，亮度变亮，灯泡B功率变小，亮度变暗．此选项符合题意；
C 电阻R3与灯泡B是并联的，如果R3断路，此处只有灯泡B一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡B两端电压增大，由P=知，功率变大，灯泡B变亮．此选项不符合题意；
D 电阻R4在干路上，如果R4断路，则整个电路没有电流，灯泡都不发光．此选项不符合题意．
故选B．
5.
由图，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压．
根据I=，
电流表示数为0.1A，电流最小，电阻最大，可知滑片在b端，
根据P=UI得：
滑动变阻器R2的电压：U2===10V，
滑动变阻器R2的最大值：R2===100Ω
根据串联电路的电压特点可知：U=U1+U2，
即：U=0.1A×R1+10V…①
当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，
R2的电压：U2′===6V，
由U=U1′+U2′可得：
U=0.3A×R1+6V…②
联立①②解得：R1=20Ω，U=12V；
当P在a端时，R2连入阻值为0，所以电压表示数UV=0，
电流表示数：IA===0.6A，
由前面的计算可知：
当P在b端时，IA′=0.1A，
电压表示数UV′=10V，
由此电流表变化为：△I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A，故A错误；
电压表变化为：△U=VV′﹣UV=10V﹣0=10V，故B错误；
R1消耗的电功率：△P1=IA2R1﹣IA′2R1=（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω=7W，故C错误；
电路消耗的总功率变化：△P=U△I=12V×0.5A=6W，故D正确．
故选D．
6.
【解答】解：（1）C、D两点间的电阻：
RCD==4Ω，
E、F两点间的电阻：
REF==4Ω，
ab两点间的电阻：
Rab=2Ω+4Ω+2Ω=8Ω；故A正确；
（2）流过4Ω电阻的电流为1A，则C、D两点间的电压：
UCD=1A×（2Ω+2Ω+4Ω+2Ω+2Ω）=12V，故C错误；
（3）C、D两点间的总电流：
ICD===3A，
E、F两点间的电压：
UEF=3A×（2Ω+2Ω+4Ω+2Ω+2Ω）=36V，
E、F两点间的总电流：
IEF===9A，
Uab=9A×8Ω=72V．
流过电源的电流I===9A，故B错误，D正确．
故选AD．
二．填空题（共1小题）
1．【解答】解：（1）图中曲线最高点的坐标为（15、50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W．
（2）30包大米，总质量为150kg，每包大米的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量15kg的物体，即3包大米；
（3）每次搬运的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N；
重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，
则每次上楼所用的时间t===30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s，
搬30包大米需要10个来回，所以所用时间一共是45s×10=450s．
故答案为：50；3；450．
2．
【解答】解：（1）因照明电路电压为220V，小彩灯的额定电压为2.5V；要使灯泡正常发光，应将灯泡串联，让串联后的总电压为220V，由串联电路的特点知：串联个数应为：=88个；
（2）①当R2比R1小很多时，某一只小彩灯的灯丝断了，R2接通电路中总电阻应减小，则总电流变大，流过其余的每一个小彩灯的电流变大，则由P=I2R得，其余彩灯里的灯丝R1的实际功率变大，亮度变亮．
②当R2比R1大很多，某一只小彩灯的灯丝断了，R2接通时，电路总电阻应变大，则总电流应变小，即流过其余小彩灯的电流变小，则灯泡的功率变小，灯泡亮度变暗．
③根据每个小彩灯上标有“2.5V 0.25A”字样可知．小彩灯的电阻为R1===10Ω；
设R2=15R1，则R2=15×10Ω=150Ω；
若其余小彩灯上R1的实际功率为0.1W时，由P=I2R得：电路中的电流为I===0.1A；
总电阻为R===2200Ω；
因有88个彩灯串联，断去R1小彩灯的个数为n；则由串联电路的电阻特点得：
nR2+（88﹣n）R1=2200Ω；
即：n×150Ω+（88﹣n）×10Ω=2200Ω；
解得n=9.4；
又根据P=I2R，若n变大，电路中的总电阻R变大，电流I变小；小灯泡的电阻R不变，通过的电流I变小，P会变小，所以小灯泡的实际功率会低于0.1W，引起不能发光，所以n只能取9；
即最多允许9盏小彩灯的灯丝R1断去，其余的小彩灯还能发光．
故答案为：（1）88；串；（2）变亮；变大；变大；变暗；9．
3.【解答】解：由图知，R3和R4并联，R3=4Ω，R4=6Ω，所以I3：I4=R4：R3=3：2，由此可知I3=I，I4=I，
I1=I2=I，
∵Q=I2Rt，
∴Q1=I2R1t，Q2=I2R2t，Q3=（I）2R3t，Q4=（I）2R4t
====．
故答案为：．

三．解答题（共2小题）
6．【解答】解：R0两端电压：UR0=IR=1A×10Ω=10V，
则通过R0电流IR0=，
则后面并联电路总电流为1A+，
横向并联电总阻值为=5Ω，电压为（1A+）5Ω=5V+，
因此第一个竖着的电阻R上的电压为：（1A+）5Ω+10V=15V+，通过的电流为：1.5A+，
电路总电流：I=1A++1.5A+=2.5A+，因该电流流经A、B相连的两个电阻R，所以：
UAB=（2.5A+）×2R+15V+=100V，
解得：R0=10Ω，又UR0=10V，故IR0=1A，
则消耗的电功率为：P=UR0IR0=10W．
答：这时电阻R0消耗的电功率10W．
2.【解答】解：
（1）两工人拉起货箱时，货箱和动滑轮受力如右图所示，则
8F1=2G动+G1﹣﹣﹣﹣﹣①
工人甲、乙受力如右图所示，则：
N甲+F1=G甲，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
N乙+F1=G乙，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
==，﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
解得：
F1=4G甲﹣3G乙=4×650N﹣3×700N=500N；
货箱1和2上升时，W=Pt，在相同的时间t内，由题中W﹣t图象可知：
===，则：=，
∵P=Fv，速度v相同，则：
====
∴2G1=5G2+6G动，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
将G1=3G2，代入⑤式得：
G2=6G动，
将G2=6G动 代入①式得：
G2=F1=×500N=1200N，
可得：
G1=3G2=3×1200N=3600N，
G动=G2=×1200N=200N；
（2）η=====75%
答：（1）第一个货箱的重力为3600N；
（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率为75%．
3　.【解答】解：设电源电压为U，内阻为r；
（1）由甲图，短路电流：I==3A，
当滑动变阻器电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，
由于滑动变阻器接入电路的电阻与电源内阻相等，
由串联电路特点知，电源内阻电压等于滑动变阻器电压，
则滑动变阻器电压为，R滑=r，由乙图得：P最大====4.5W，
解得：U=6V，r=2Ω，每节干电池电压为1.5V，电源电压为6V，则电源由4节干电池组成．
（2）电源效率η====，当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电源的效率最高，
由丙图得：η===0.8，解得R=8Ω；
（3）R=8Ω，由丙图得：c（8，0.8）；
电路电流I===0.6A，
Ua=U﹣Ir=6V﹣0.6A×2Ω=4.8V，得：a（0.6，4.8）；
在乙图，b的横坐标为：U=3V，得：b（3，4.5）；
答：（1）串联干电池的个数为4个．
（2）滑动变阻器的最大阻值为8Ω．
（3）各点坐标分别为：a（0.6，4.8）；b（3，4.5）；c（8，0.8）．
（2014•北京）【解答】
解：（1）根据F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N；
（2）P===Fυ
P1=F1υ绳=2 F1υ
P2=F2υ绳=2 F2υ
== ①
（3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示；
在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示．

由图可知：
2F1+F浮=G+G1 ②
2F2+F浮=G+G2 ③
G1﹣G2=30N ④
由②③④得：F1﹣F2=15N ⑤
由①⑤解得：F1=240N F2=225N
η=
η2﹣η1=5%
﹣=5%
﹣=5%
解得：G=760N；
答：（1）物体M1受到的浮力F浮为400N；
（2）拉力F1与F2之比为16：15；
（3）物体M1受到的重力G为760N．

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