2022年上海中学自主招生物理试卷（附答案详解）.docx

第 =page 1 1页，共 =sectionpages 1 1页 2022年上海中学自主招生物理试卷 1. 两人一起使力推车。其中甲站在地面上推车，乙站在车上推车，如图所示。如果甲和乙的脚底都不打滑，车若被推动，请问这算谁的功劳？______ (选填“甲”或“乙”或“甲和乙都有贡献”)；如果甲和乙的脚底是光滑的，车若被推动，请向这算谁的功劳？______ (选填“甲”或“乙”或“甲和乙都有贡献”)。 2. 系统的稳定平衡状态往往是势能最低的状态。将一个密度恰好是水的一半的实心立方体投入湖水中。对于如图所示的三种状态，哪一种状态下整个系统的重力势能最低？请选出最合适的答案：______ (选填”a”或“b”或“c”)。如果仅考虑水的重力势能，哪个图中水的重力势能最高______ (远填“a”或“b”或“c”)。 3. 在同样的环境温度下，我们触摸金属时的感觉比触摸木头时的感觉更“凉爽”。这是因为我们感觉到的其实是散热的功率。由于金属的热导率______ (选填“高于”或“等于”或“低于”)木头的热导率，所以触摸金属时皮肤散热更快，从而感觉更“凉爽”。如果我们在金属板和木板上各放一块相同的冰块，并保持环境温度(高于零摄氏度)、通风情况等其余条件相同，那么______ (选填”金属板”或“木板”)上的冰块先融化。 4. 九个相同的电阻元件按如图所示的方式搭建成一个电阻网络。将端口A接入电源正极、B接入对应的负极。于是电阻5中的电流方向为______ (选填“向左”或“向右”)。过一段时间后电阻1、2、3和4，这四个电阻中，哪一个温度最高：______ (填写数字编号)。 5. 一个半径为R、高度为h的圆锥形薄壁容器只有侧面，没有底部。将其扣在光滑水平面上，并在顶部开有一个半径可以忽略不计的小孔。通过这个小孔向容器内部注入密度为ρ的水。为了能使容器内灌满水，容器的质量不能小于______ ；此时，水平面受到水的压力为______ 。已知底面积为S、高为h的锥的体积为V=13Sh。重力加速度为 6. 量热器内的容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为6000g、温度为?11℃的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃，则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为______ g。如果一开始投入冰的质量为100g、温度为?11℃，则最终容器内的温度为______ ℃。已知冰的熔化热λ=330 7. 家庭的防盗门上通常会装有“猫眼”，我们可以在室内通过猫眼观察到室外的情况，但反过来室外很难通过猫眼观察室内。如图为猫眼的结构示意图。室外物体首先会通过凹透镜成一个缩小的虚像，然后室内的观察者再利用第二个凸透镜作为放大镜去观察前面那个虚像。由此可以判断：凸透镜的焦距f和两透镜间距d满足______ (选填“0<f<d2”或“d2<f<d”或“f> 8. 如图所示为一个看似悬浮的桌子。其中A为桌面部分(图中阴影部分)，B为桌子的底架。这两部分之间仅靠竖直软绳CD和FF相连。已知A的总质量为4kg且质量左右对称分布；CD到A对称轴以及EF的距离分别为l1=20cm和l2=40c 9. 同样是向低温物体传导1焦耳的热量，显然高温物体的温度越高，热传导越容易。为了体现这种传热的容易程度，物理学中引入了一个叫做“熵”的概念：如果某个温度为T(这里以及下面的温度均指热力学温度)的物体向外传热的量为Q，则其”熵”就减少QT。如果某个物体吸热，则其“熵”就相应地增加。让人惊奇的是，这样引入的“熵”其实是一个状态量。也就是说，只要物体的状态确定了，其“熵”就定了，与其吸放热的历史无关。请由此回答以下问题。(1)两个温度不同的物体接触从而进行热交换，这个过程中，整个系统的总熵是增加还是减少？请给出你的理由。假定(1)中得到的熵增或熵减趋势对于任意孤立系统都成立，我们由此可以对热机效率进行一般性的分析。一个热机通常由热机工质、高温热源和低温热源组成，其中高温热源的热容非常大，以至于其温度几乎恒定为T1。鉴于同样的理由，低温热源的温度恒为T2。热机工质在完成一个循环的过程中从高温热源吸取的热量为Q1，向低温热源释放的热量为Q2，两者的差值就是对外做的功W=O1?Q2。同时，循环完成后热机工质回到初态以准备下一个循环。(2)请求出一个循环中，高温热源的熵的增量ΔS1、低温热源的熵的增量ΔS2以及热机工质的熵的增量ΔS0 答案和解析 1.【答案】甲? 甲和乙都有贡献? 【解析】解：如果甲和乙的脚底都不打滑，车若被推动，把车和乙看作一个整体，甲推动了这个整体，所以是甲的功劳；如果甲和乙的脚底是光滑的，甲与地面、乙与车之间没有摩擦力的作用；车若被推动，甲和乙对车有向右的推力，车被推动