内容正文:
二○二四年初中生学业水平考试
物理试题
考生注意:
1.考试时间90分钟
2.全卷共六道大题,总分100分
3.本试卷g取 10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg⋅∘C)
一、单项选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 黑龙江冬季室温约为40℃ B. 医用外科口罩的长度约为25cm
C. 中学生上一层楼克服重力做功约为1500J D. 电视机正常工作时的电流约为10A
【答案】C
【解析】
【详解】A.黑龙江冬天温度一般零下15℃到零下33℃,有供暖的室内温度约26℃,故A不符合题意;
B.由生活经验可知,医用外科口罩的长度约为15 cm,故B不符合题意;
C.中学生的重力约为500N,一层楼的高度约为3m,中学生上一层楼克服重力做的功
W=Gh=500N×3m=1.5×103J
故C符合题意;
D.电视机工作时的功率约为100W,则正常工作时的电流
故D不符合题意。
故选C。
2. 声现象与我们的生活息息相关,下列关于声现象说法中正确的是( )
A. 关闭门窗是为了在声源处减弱噪声
B. 超声波粉碎结石是利用声波具有能量
C. 声音在真空中传播的速度是
D. “闻其声知其人”是根据声音的响度来区分的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.关闭门窗是为了在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.声可以传递信息,也可以传递能量。超声波粉碎结石是利用声波具有能量,故B正确;
C.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,光在真空中的传播速度为,故C错误;
D.声音的三特性有:音调、响度、音色。“闻其声知其人”是根据声音的音色来区分的,故D错误。
故选B。
3. 二十四节气是我国劳动人民在长期实践中总结出来的。下列有关二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 立春:“吴门春水雪初融”,冰雪消融是汽化现象
B. 清明:“清明时节雨纷纷”,雨的形成是凝固现象
C. 秋分:“金气秋分,风清露冷秋期半”,露的形成是液化现象
D. 霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰雪消融是固态的雪遇热熔化,故A错误;
B.雨是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的,故C正确;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而形成的,凝华放热,故D错误。
故选C。
4. 如图所示的光现象中,由光的反射形成的是( )
A. 镜花水月 B. 太阳光色散
C. 海市蜃楼 D. 空中彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】A.镜花水月,是平面镜成像,是光的反射形成的,故A符合题意;
B.太阳光色散是光的折射现象,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光的折射现象,故C不符合题意;
D.空中彩虹是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
5. 关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 子弹在空中飞行,是因为子弹受到惯性的作用力大于空气阻力
B. 人站在沼泽地上会下陷,是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力
C. 系安全带是为了减小车内人员的惯性
D. 物体运动速度改变的过程中,一定受到力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.子弹在空中飞行,是因为子弹具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用力,故A错误;
B.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,大小相同,故B错误;
C.系安全带是为了减小惯性给车内人员带来的危害,故C错误;
D.物体运动速度改变了,运动状态改变,物体一定受到力的作用,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,钢球从斜槽的A位置开始滚下,在水平面上的B处碰上纸箱后一起运动到C处静止。关于上述情景中的描述正确的是( )
A. 钢球从位置A运动到B过程中重力和支持力总保持平衡
B. 纸箱从位置B运动到 C过程中滑动摩擦力逐渐增大
C. 钢球从斜槽滚下的过程中重力势能转化成动能
D. 水平面越光滑,位置B和C之间的距离就会越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,钢球在斜面上时,重力方向竖直向下,支持力与斜面垂直,二者不在一条直线上,且大小也不同,所以从位置A到B运动过程中,重力和支持力不是始终平衡,故A错误;
B.纸箱从位置B到C运动过程中,压力和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力大小不变,故B错误;
C.钢球从斜槽中滚下的过程中,高度降低、速度增大,所以重力势能转化成动能,故C正确;
D.水平面越光滑,摩擦阻力越小,则物体运动的距离会越远,即位置B和C之间的距离就会越大,故D错误。
故选C。
7. 下列关于压强的描述不正确的是( )
A. 运动员脚踏滑雪板是为了减小对雪地的压强
B. 长江三峡拦河大坝提高上游水位时,水对江底的压强增大
C. 活塞式抽水机是利用大气压来工作的
D. 客机机翼制作成“上凸下平”的形状是为了减小空气对飞机的阻力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员脚踏滑雪板是为了通过增大受力面积,减小对雪地的压强,故A正确,A不符合题意;
B.由 可知,长江三峡拦河大坝提高上游水位时,水的深度增加,水对江底的压强增大,故B正确,B不符合题意;
C.活塞式抽水机是利用大气压来把水从低处抽到高处,故C正确,C不符合题意;
D.客机机翼制作成“上凸下平”的形状,是为了使空气流经上表面的速度大于流经下表面的速度,机翼下方受到空气压强大于上方受到的空气压强,从而产生向上的升力,不是为了减小空气对飞机的阻力,故D错误,D符合题意。
故选D。
8. 小红要在水槽中洗两只相同的瓷碗,发现a碗漂浮在水面,b碗沉在水底,如图所示下列说法正确的是( )
A. a碗排开水的重力小于b碗排开水的重力
B. b碗底上、下表面受到水的压力差等于它的重力
C. a碗底部受到水向上的压力大于b碗底部受到水向上的压力
D. 若a碗也沉入水底,水槽底部受到水的压强变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.a漂浮,F浮a=Ga,b沉底,F浮b<Gb,因为Ga=Gb,故F浮a>F浮b,F浮=G排,故Ga排>Gb排,故A错误;
B.浮力产生原因
F浮=F向上-F向下
所以 b碗底上下表面受到的压力差小于它的重力,故B错误;
C.碗底受别的压力
F=pS=ρ水ghS
a碗底在水中的深度比b小,故a碗底受到水向上的压力小于b碗底部受到水向上的压力,故C错误;
D.当a沉底时,F浮a'<Ga,F浮a'< F浮a,F浮=ρ水V排g,所以a碗排开水的体积变小,故水槽中水面下降,根据p=ρgh,水的深度变小,水对水槽底部的压强变小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示为电加热眼罩,可以缓解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,为低温状态;再闭合开关S2,为高温状态;若只断开开关S1,眼罩停止发热。以下简化模拟电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图,当开关S1闭合时,R2工作,为低温状态;再闭合开关S2,R1、R2并联,电阻最小,根据可知,当开关S₁闭合时,R2工作,为低温状态;S1、S2都闭合时,为高温状态;若只断开开关S1,电路断路,眼罩停止发热。故A 符合题意;
B.如图,两个灯泡和S1、S2组成串联电路,S2闭合,S1断开,电路处于断路状态,故B不符合题意;
C.如图,S2闭合,S1断开时,电路不正常工作,故C不符合题意;
D.如图,S2闭合,S1断开时,电路依然能工作,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关S1、S2,电流表A1在干路上,测量干路电流,故A错误;
B.闭合开关S1、S2,两个灯泡并联,电流表A1在干路上,电流表A2在支路上,故电流表A2的示数比A1的小,故B错误;
C.若灯L1被短路时,则灯泡L2也被短路,故C错误;
D.仅断开S1,只有灯泡L2接入电路,电流表A2没有接入电路,故没有示数,只有电流表A1接入电路,故只有电流表A1有示数,故D正确。
故选D。
11. 2023年8月18 日,中国载人航天工程办公室召开载人航天工程空间应用与发展情况介绍会,“首次液态金属空间热管理在轨试验”作为近期在空间站的航天技术之一。其中的“固液相变热控”是安装在发热表面上的相变热沉(一种特殊材料)在吸收热量后熔化,从固态变为液态,熔化过程中吸收热量但温度不变,从而将发热表面控制在某一合适的温度。从信息中我们发现温度、热量以及内能之间存在一定的关系,关于他们的描述正确的是 ( )
A. 物体的内能增加一定是吸收了热量
B. 物体的温度升高一定是吸收了热量
C. 仅有热传递时,物体吸收热量内能一定增加
D. 在热传递过程中,物体吸收热量温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体的温度升高,物体的内能增加,不一定是吸收了热量,还可以是做功改变内能,故AB错误;
C.仅有热传递时,热量由高温物体向低温物体传递,低温物体吸收热量,内能增加,故C正确;
D.在热传递过程中,物体吸收热量温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,而温度保持不变。故D错误。
故选C。
12. 下列装置中利用电磁感应原理工作的是( )
A. 通电螺线管
B. 电铃
C. 扬声器
D. 动圈式话筒
【答案】D
【解析】
【详解】A.通电螺线管的工作原理为电流的磁效应,故A不符合题意;
B.电铃的工作原理为电流的磁效应,故B不符合题意;
C.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机工作原理相同,故C不符合题意;
D.动圈式话筒的工作原理与发电机工作原理相同,工作原理为电磁感应,故D符合题意。
故选D。
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
13. 小龙手持一个凸透镜,在教室内从南边的窗户移向北边的白墙,离白墙近些时,看到窗外的物体在墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是( )
A. 像是光源 B. 像一定是实像
C. 像一定是倒立的 D. 像一定是放大的
【答案】BC
【解析】
【详解】依题意得,物距大于像距,因此成的像是倒立、缩小的实像,故BC正确,AD错误。
故选BC。
14. 如图所示,用两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子自由端拉力的作用下,把重为G的物体以速度v匀速提升h高度,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为η。则下列判断正确的是( )
A. 使用滑轮组能够省功
B. 拉力所做的总功为
C. 拉力的功率为
D. 动滑轮的重力为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.使用滑轮组时,由于要提升动滑轮、克服摩擦而做额外功,不能省功,故A错误;
B.拉力做的有用功
由可得拉力做的总功
故B错误;
C.拉力的功率
故C正确;
D.不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率
则动滑轮的重力
故D正确。
故选CD。
15. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片 P 从B端至A端时,小灯泡恰好正常发光,两电压表示数随电流表示数变化的U-I关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 12 V
B. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C. 小灯泡的额定功率为3.2 W
D. 整个电路的最大功率为12 W
【答案】AD
【解析】
【详解】由甲图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,电压表V1测灯泡L两端电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R两端的电压变小;由于电源电压不变,则灯泡L两端的电压变大;所以,如下图中①为电压表V1示数随电流表示数变化的U-I图像,②为电压表V2示数随电流表示数变化的U-I图像。
A.由甲图可知,滑片在A点时滑动变阻器连入电路的电阻为0,此时电压表V1示数最大,电压表测V1量电源电压,所以由乙图可知,电源电压为
故A正确;
B.由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为:IB=0.4A,此时,U1B=4V,U2B=8V;则根据可得滑动变阻器的最大电阻为
故B错误;
C.已知滑动变阻器的滑片P在A端时,小灯泡恰好正常发光,由乙图可知:IA=1A,此时U1最大=12V;灯泡的额定功率
故C错误;
D.滑动变阻器的滑片P在A端时电路中的电流最大,则整个电路的最大功率为
故D正确。
故选AD。
三、填空题(每空1分,每小题2分,共24分)
16. 合唱团演唱时发出的天籁之音是由他们的声带________产生的,我们能够从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音,是由于它们发出声音的________不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 音色
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,演员们的天籁之音是由他们声带振动产生的。
[2]发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同。我们能够从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音,是由于不同乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同。
17. 如图所示,运动员使用头球改变球的运动轨迹,说明力可以改变物体的________。运动员用头顶球的过程中,头部受到球的力大小________(选填“等于”或“不等于”)球受到头部的力。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]足球比赛中的精彩瞬间,运动员使用头球改变球的运动轨迹,说明力可以改变物体的运动状态,运动员顶球的过程中可能头部受伤,这说明物体间力的作用是相互的。
18. 被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带________电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中________电子(选填“得到”或“失去”).
【答案】 ①. 负 ②. 得到
【解析】
【详解】被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,乙棒带负电荷;这是因为乙棒在摩擦过程中得到电子的缘故.
19. 质量为100g、底面积为20cm²的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm。则水对容器底部的压强为________Pa,容器底部对地面的压强为________Pa。
【答案】 ①. 2000 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]水的密度ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg,水的深度
水对容器底部的压强
[2]容器质量m容=100g,水的质量m水=500g,总质量
根据二力平衡以及相互作用力的知识,对地面的压力
底面积
容器底部对地面的压强
20. 某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环,则该汽油机工作时,飞轮的转速为________r/min。若此汽油机在一个工作循环中消耗了6g 汽油(汽油的热值为4.6×10⁷J/kg),已知这台汽油机的效率为30%,则该汽油机的输出功率为________W。
【答案】 ①. 1200 ②. 8.28×105
【解析】
【详解】[1]汽油机在1s内完成了10个工作循环,转了,则1min转动,则该汽油机工作时,飞轮的转速为1200r/min。
[2]已知汽油机在一个工作循环中消耗的汽油为6g ,则汽油释放出的热量为
有用机械能为
输出功率为
21. 首先通过实验测出大气压强值的科学家是________ . 奥斯特实验表明电流周围存在________ .
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 磁场
【解析】
【详解】托里拆利实验第一次准确测出的大气压的值,所以首先通过实验测出大气压强值的科学家是托里拆利;
奥斯特实验表明电流周围存在磁场,第一次揭示了电与磁有联系,具有划时代的意义.
22. 某电热水壶加热电阻丝的阻值为22Ω,通电后流过电阻丝的电流为10 A,电热水壶加热时的功率为________W。若加热时有84%的热量被水吸收,则壶内1 kg的水温度由34 ℃加热到100℃所需要的时间为________s。
【答案】 ①. 2200 ②. 150
【解析】
【详解】[1]电热水壶加热时的功率为
P=I2R=(10A)2×22Ω=2200W
[2]加热水吸收的热量为
电阻丝产生的热量为
则壶内1kg水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为
23. 小明想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路,其中________(选填“甲”或“乙”)处应安装开关。安装完毕后闭合开关,电灯不亮。小明用试电笔分别测试a、b两点,试电笔的氖管都发光,则电路的故障是___________________。
【答案】 ①. 甲 ②. 进户零线断路
【解析】
【详解】[1]保险丝接在火线上,开关应接在灯与火线之间,因此开关应接在甲处。
[2]当测电笔分别测试a、b点时,测电笔的氖管都发光,说明火线上有电,而零线处不该亮,但也亮了,说明通过电灯、开关与火线相通了,故零线断路。
24. 因为能量的转移或转化具有________,所以人们在生活中要养成节能环保的意识,重点推广使用可再生能源。核能________(选填“是”或“不是”)可再生能源。
【答案】 ①. 方向性 ②. 不是
【解析】
【详解】[1]探究发现,能量的转移或转化具有方向性。
[2]核能在短时间内不能再生,是不可再生能源。
25. 灯泡L1标有“12V,12W”,L2标有“12V,6W”,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是 ______ 。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变),L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1,并联时两灯泡的总功率记为P2,那么P1∶P2= ______ 。(忽略灯丝电阻的变化,灯泡的实际电压不能超过额定电压)
【答案】 ①. 18V ②. 2∶9
【解析】
【详解】[1]两灯泡的额定电流分别为
两灯泡的电阻分别为
因串联电路中各处的电流相等,所以,两灯串联时,电路中的最大电流I=I2=0.5A,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端允许加的最大电压
U=I(R1+R2))=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V
[2]L1和L2串联时两灯泡的总功率
并联时两灯泡的总电阻
总功率
26. 如图所示是一盏“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气密度________(选填“变大”或“变小”)上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。加热使空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的________冲程相同。
【答案】 ①. 变小 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]热空气上升时,质量不变,体积膨胀,故密度变小。
[2]加热使空气上升驱动扇叶转动是内能转化为机械能,四冲程的汽油机中做功冲程是热空气对外做功,内能转化为机械能。
27. 如图甲所示是调光灯的电路图,将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡正常工作电压为6V,闭合开关S后,滑片P滑到最右端B时小灯泡刚好正常发光,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。电路的电源电压______V,电阻丝AB的阻值_______Ω。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
【答案】 ①. 6 ②. 9
【解析】
【分析】
【详解】[1]由题知,小灯泡正常工作电压为6V,闭合开关S后,滑片P滑到最右端B时小灯泡刚好正常发光,滑片P在B端时,电路为灯泡的简单电路,则电源的电压
[2]当滑片滑到A端时,电阻丝接入电路的阻值最大,电路中电流最小,则由图像可知,此时通过小灯泡的电流为
灯泡两端电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻丝AB两端电压为
因串联电路中各处的电流相等,所以,由
可得,电阻丝AB的阻值为
四、探究与实验题(28题8分,29题6分,30题6分,共20分)
28. 用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定,当点光源放在35cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)小龙用蜡烛代替点光源继续做实验,蜡烛在如图乙所示位置时,要想在光屏上成一清晰的像,光屏应适当向________(选填“左”或“右”)移动,所成的像是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(3)若将蜡烛放在距离凸透镜10cm处,光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,此时的成像特点在生活中的应用是________;
(4)若在(2)中成实像后,小龙将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,此时向右移动光屏又出现清晰的像,说明小龙眼镜的镜片是_______(选填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】 ①. 15.0 ②. 右 ③. 放大 ④. 不能 ⑤. 放大镜 ⑥. 凹
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,凸透镜位置固定,当点光源放在35cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个大小不变的光斑,该点光源在焦点位置,发射的光线,经过凸透镜后,折射光线平行于主光轴射出,则该凸透镜的焦距为
(2)[2][3]图乙中,物距等于
此时像距满足
则此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像,应适当将光屏向右移动。
(3)[4][5]若将蜡烛放在距离凸透镜10cm处,物距小于f,凸透镜成的像是放大的虚像,此时光屏上不能呈现烛焰的像,此时的成像特点在生活中的应用是放大镜。
(4)[6]若在(2)中成实像后,小龙将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,此时向右移动光屏又出现清晰的像,说明小龙的眼睛对光线由发散作用,说明小龙眼镜的镜片是凹透镜。
29. 在探究“水沸腾前后温度变化的特点”实验中,用如图所示的装置进行实验,实验数据如表格所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
89
91
93
97
99
99
99
99
(1)组装好实验器材进行加热,每分钟记录一次温度计的示数,第3分钟温度计的示数如图甲所示,则表格中的空白处应记录________℃;
(2)根据实验现象和表格中的数据,可得出结论:_____________。
【答案】 ①. 95 ②. 水沸腾前温度升高,水沸腾时温度不变
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲得,温度计的分度值为1℃,示数为95℃,则表格中的空白处应记录95℃。
(2)[2]根据实验现象和表格中的数据可得:水沸腾前温度升高,水沸腾时温度保持沸点不变。
30. 如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。
(1)在挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“达到”或“未达到”)平衡状态,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接着探究小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙所示)。若在A、B下方分别去掉一个相同的钩码,则杠杆________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如图丙所示是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在杠杆 C 处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数如图丙所示,则钩码的重力为________N;
(4)如图丁所示,小龙用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐________(选填“变大”或“变小”),原因是_____________。
【答案】 ①. 达到 ②. 左 ③. 右 ④. 2 ⑤. 变大 ⑥. 拉力力臂变小
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止状态,达到平衡状态。
[2]由图甲中,杠杆的左端较高,平衡螺母应向左端移动使杠杆在水平位置平衡,为了方便读出力臂。
(2)[3]设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重力为G,如图乙所示,若在A、B下方分别去掉一个相同的钩码,则左端为
右端为
左端小于右端,所以杠杆右端下沉。
(3)[4]图丙中弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.0N;设杠杆的一个小格为L,钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得G×3L=3.0N×2L,所以钩码重为G=2N。
(4)[5][6]杠杆在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计逐渐向右倾斜时,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,弹簧测力计示数变大,原因是动力臂变小了,即拉力的力臂变小了。
31. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知待测小灯泡的额定电压为2.5 V,实验中滑动变阻器的规格为“20Ω 1 A”,电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),电源电压为3 V,导线若干:
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路图连接完整________;(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变小)
(2)若闭合开关后,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于3 V,具体原因是________;
(3)当滑片位于某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向________ (选填“A”或“B”)端调节;
(4)如图丙所示是小龙根据实验数据绘制的电流表与电压表示数变化关系的图象,由图象可知小灯泡的额定功率是_________W。在多次测量中,细心的小龙发现:当电流表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小龙想通过实验来比较小灯泡实际电压是额定电压一半时的电功率P1和实际电流是额定电流一半时的电功率 的大小,一旁的小江看了小龙绘制的I-U关系图象后,告诉他不用实验也可以比较,小江指出应________(选填“大于”“小于”或“等于”) 。
【答案】 ①. ②. 将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中 ③. B ④. 0.625 ⑤. 变大 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,电压表测量小灯泡两端的电压,要求滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变小,所以应使滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大,电流变小,则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,即将小灯泡的右端接线柱与滑动变阻器的B端相连,如图所示
(2)[2]闭合开关后,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,是因为电路中电阻较大,电流较小,小灯泡的实际功率较小,导致灯泡发光较暗,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于3 V,说明此时电路中电阻不变,综上可知,在移动滑片时,电路中电阻不变,且电阻较大,所以具体原因是将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中。
(3)[3]由图可知,电压表的读数为2.2V,小于灯泡的额定电压,为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,增大电路中的电流,所以应减小滑动变阻器的电阻,应将滑动变阻器的滑片向B端移动。
(4)[4]由图丙可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
[5]电压表测量小灯泡两端的电压,则电压表与电流表的示数之比为小灯泡的电阻,由图丙可知,小灯泡的电阻随电压、电流的增大而增大,所以当电流表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大。
(5)[6]由图丙可知,小灯泡实际电压是额定电压一半时,即实际电压为1.25V时,实际电流大于0.15A,大于额定电流的一半,且小灯泡的实际功率随电流的增大而增大,所以小灯泡实际电压是额定电压一半时的电功率大于实际电流是额定电流一半时的电功率 ,即应大于。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
32. 如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
【答案】气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V排增大,ρ液不变,由F浮=ρ液gV排可知,F浮增大,G蛋不变,当F浮>G蛋,鸡蛋上浮。(或气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V总增大,整体(鸡蛋)m不变,整体(鸡蛋)平均密度ρ减小,ρ液不变,ρ<ρ液,鸡蛋上浮。)
【解析】
【详解】略。
33. 如图所示是空调的三脚插头与三孔插座,请运用物理知识回答下列问题:
(1)三脚插头中脚E的长度比其他两个脚都长的原因是什么?
(2)三孔插座上的①②③三个孔分别接的都是什么线?
【答案】(1)由于脚E较长,可以使插头插入插座时,脚E先接地线;拔出插头时,脚E后离开地线。万一用电器金属外壳带电,电流就会流入大地,不会对人造成伤害。
(2)三孔插座的连线为左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线,即①孔接地线;②孔接火线;③孔接零线。
【解析】
【详解】(1)略。
(2)略。
六、综合与应用题(33题7分,34题8分,共15分)
34. 如图所示是一款质量为2t的无人驾驶汽车,四个轮胎与地面接触的总面积约为 。在一次测试中,无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了10 min,无人驾驶汽车在这个过程中的功率为。求在这段时间内:
(1)无人驾驶汽车行驶的距离。
(2)无人驾驶汽车所受的牵引力。
(3)无人驾驶汽车对平直公路的压强。
【答案】(1)12km;;(2)2000N;(3)2.5×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)行驶时间为
由 可得,无人驾驶汽车行驶的距离
(2)无人驾驶汽车的速度为 ,由 可知,无人驾驶汽车的牵引力
(3)无人驾驶汽车对平直公路的压力
汽车对公路的压强
答:(1)无人驾驶汽车行驶的距离为12km;
(2)无人驾驶汽车所受的牵引力为2000N;
(3)无人驾驶汽车对平直公路的压强2.5×105Pa。
35. 如图甲所示是某款分体式全自动煎药壶,它采用自动温控和过热保护系统。实现免看管、不煎干、不沸溢、自动保温等功能。图乙是其简化电路图,其中R 是发热电阻丝, 145.2Ω,R2=300 Ω。煎药壶工作时,先高挡加热至沸腾,然后换低挡加热。其基本参数如表所示。求:
(1)煎药壶发热电阻R 的阻值_______。
(2)当S自动接2时,煎药壶处于_______(选填“高”“低”或“保温”)挡,若此状态下煎药壶工作30 min,煎药壶消耗的电能有80%用于加热药液,药液吸收的热量是多少_______?
(3)保温挡时,发热电阻丝R的功率是多少_______?(结果保留1 位小数)
机身材质
陶瓷
容量
3.1~4L
额定电压
220V
额定最大功率
500 W
频率
50 Hz
【答案】 ①. 96.8Ω ②. 低 ③. 2.88×105J ④. 29.8W
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图可知,开关S接1时,只有R 连入电路,此时电路中电阻最小,电源电压一定,由 可知此时功率最大,为高挡加热状态,由表中数据可知,此时功率为500 W,由 可得R的阻值
(2)[2]由电路图可知,S接2时,R₁ 与R串联,S接3时,R₂ 与R串联,因为 所以S接2时比S接3时电路中的电阻小,由 可知,S接2时电路的功率比S接3时大,所以S接2时为低档加热状态,S接3时为保温挡。
[3]由串联电路特点和欧姆定律可得,低挡加热时电路中的电流
煎药壶消耗的电能有80%用于加热药液,所以药液吸收的热量
(3)[4]保温挡时,R₂ 与R 串联,可知发热电阻丝R的功率
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二○二四年初中生学业水平考试
物理试题
考生注意:
1.考试时间90分钟
2.全卷共六道大题,总分100分
3.本试卷g取 10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg⋅∘C)
一、单项选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 黑龙江冬季室温约为40℃ B. 医用外科口罩的长度约为25cm
C. 中学生上一层楼克服重力做功约为1500J D. 电视机正常工作时的电流约为10A
2. 声现象与我们的生活息息相关,下列关于声现象说法中正确的是( )
A. 关闭门窗是为了在声源处减弱噪声
B. 超声波粉碎结石是利用声波具有能量
C. 声音在真空中传播的速度是
D. “闻其声知其人”是根据声音的响度来区分的
3. 二十四节气是我国劳动人民在长期实践中总结出来的。下列有关二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 立春:“吴门春水雪初融”,冰雪消融是汽化现象
B. 清明:“清明时节雨纷纷”,雨的形成是凝固现象
C. 秋分:“金气秋分,风清露冷秋期半”,露的形成是液化现象
D. 霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸热
4. 如图所示的光现象中,由光的反射形成的是( )
A. 镜花水月 B. 太阳光色散
C. 海市蜃楼 D. 空中彩虹
5. 关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 子弹在空中飞行,是因为子弹受到惯性的作用力大于空气阻力
B. 人站在沼泽地上会下陷,是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力
C. 系安全带是为了减小车内人员的惯性
D. 物体运动速度改变的过程中,一定受到力的作用
6. 如图所示,钢球从斜槽的A位置开始滚下,在水平面上的B处碰上纸箱后一起运动到C处静止。关于上述情景中的描述正确的是( )
A. 钢球从位置A运动到B过程中重力和支持力总保持平衡
B. 纸箱从位置B运动到 C过程中滑动摩擦力逐渐增大
C. 钢球从斜槽滚下的过程中重力势能转化成动能
D. 水平面越光滑,位置B和C之间的距离就会越小
7. 下列关于压强的描述不正确的是( )
A. 运动员脚踏滑雪板是为了减小对雪地的压强
B. 长江三峡拦河大坝提高上游水位时,水对江底的压强增大
C. 活塞式抽水机是利用大气压来工作的
D. 客机机翼制作成“上凸下平”的形状是为了减小空气对飞机的阻力
8. 小红要在水槽中洗两只相同的瓷碗,发现a碗漂浮在水面,b碗沉在水底,如图所示下列说法正确的是( )
A. a碗排开水的重力小于b碗排开水的重力
B. b碗底上、下表面受到水的压力差等于它的重力
C. a碗底部受到水向上的压力大于b碗底部受到水向上的压力
D. 若a碗也沉入水底,水槽底部受到水的压强变小
9. 如图所示为电加热眼罩,可以缓解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关S1闭合时,为低温状态;再闭合开关S2,为高温状态;若只断开开关S1,眼罩停止发热。以下简化模拟电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
11. 2023年8月18 日,中国载人航天工程办公室召开载人航天工程空间应用与发展情况介绍会,“首次液态金属空间热管理在轨试验”作为近期在空间站的航天技术之一。其中的“固液相变热控”是安装在发热表面上的相变热沉(一种特殊材料)在吸收热量后熔化,从固态变为液态,熔化过程中吸收热量但温度不变,从而将发热表面控制在某一合适的温度。从信息中我们发现温度、热量以及内能之间存在一定的关系,关于他们的描述正确的是 ( )
A. 物体的内能增加一定是吸收了热量
B. 物体的温度升高一定是吸收了热量
C. 仅有热传递时,物体吸收热量内能一定增加
D. 在热传递过程中,物体吸收热量温度一定升高
12. 下列装置中利用电磁感应原理工作的是( )
A. 通电螺线管
B. 电铃
C. 扬声器
D. 动圈式话筒
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
13. 小龙手持一个凸透镜,在教室内从南边的窗户移向北边的白墙,离白墙近些时,看到窗外的物体在墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是( )
A. 像是光源 B. 像一定是实像
C. 像一定是倒立的 D. 像一定是放大的
14. 如图所示,用两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子自由端拉力的作用下,把重为G的物体以速度v匀速提升h高度,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为η。则下列判断正确的是( )
A. 使用滑轮组能够省功
B. 拉力所做的总功为
C. 拉力的功率为
D. 动滑轮的重力为
15. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片 P 从B端至A端时,小灯泡恰好正常发光,两电压表示数随电流表示数变化的U-I关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 12 V
B. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C. 小灯泡的额定功率为3.2 W
D. 整个电路的最大功率为12 W
三、填空题(每空1分,每小题2分,共24分)
16. 合唱团演唱时发出的天籁之音是由他们的声带________产生的,我们能够从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音,是由于它们发出声音的________不同。
17. 如图所示,运动员使用头球改变球的运动轨迹,说明力可以改变物体的________。运动员用头顶球的过程中,头部受到球的力大小________(选填“等于”或“不等于”)球受到头部的力。
18. 被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带________电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中________电子(选填“得到”或“失去”).
19. 质量为100g、底面积为20cm²的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm。则水对容器底部的压强为________Pa,容器底部对地面的压强为________Pa。
20. 某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环,则该汽油机工作时,飞轮的转速为________r/min。若此汽油机在一个工作循环中消耗了6g 汽油(汽油的热值为4.6×10⁷J/kg),已知这台汽油机的效率为30%,则该汽油机的输出功率为________W。
21. 首先通过实验测出大气压强值的科学家是________ . 奥斯特实验表明电流周围存在________ .
22. 某电热水壶加热电阻丝的阻值为22Ω,通电后流过电阻丝的电流为10 A,电热水壶加热时的功率为________W。若加热时有84%的热量被水吸收,则壶内1 kg的水温度由34 ℃加热到100℃所需要的时间为________s。
23. 小明想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路,其中________(选填“甲”或“乙”)处应安装开关。安装完毕后闭合开关,电灯不亮。小明用试电笔分别测试a、b两点,试电笔的氖管都发光,则电路的故障是___________________。
24. 因为能量的转移或转化具有________,所以人们在生活中要养成节能环保的意识,重点推广使用可再生能源。核能________(选填“是”或“不是”)可再生能源。
25. 灯泡L1标有“12V,12W”,L2标有“12V,6W”,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是 ______ 。如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变),L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1,并联时两灯泡的总功率记为P2,那么P1∶P2= ______ 。(忽略灯丝电阻的变化,灯泡的实际电压不能超过额定电压)
26. 如图所示是一盏“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气密度________(选填“变大”或“变小”)上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。加热使空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的________冲程相同。
27. 如图甲所示是调光灯的电路图,将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡正常工作电压为6V,闭合开关S后,滑片P滑到最右端B时小灯泡刚好正常发光,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。电路的电源电压______V,电阻丝AB的阻值_______Ω。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
四、探究与实验题(28题8分,29题6分,30题6分,共20分)
28. 用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定,当点光源放在35cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)小龙用蜡烛代替点光源继续做实验,蜡烛在如图乙所示位置时,要想在光屏上成一清晰的像,光屏应适当向________(选填“左”或“右”)移动,所成的像是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(3)若将蜡烛放在距离凸透镜10cm处,光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,此时的成像特点在生活中的应用是________;
(4)若在(2)中成实像后,小龙将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊了,此时向右移动光屏又出现清晰的像,说明小龙眼镜的镜片是_______(选填“凸”或“凹”)透镜。
29. 在探究“水沸腾前后温度变化的特点”实验中,用如图所示的装置进行实验,实验数据如表格所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
89
91
93
97
99
99
99
99
(1)组装好实验器材进行加热,每分钟记录一次温度计的示数,第3分钟温度计的示数如图甲所示,则表格中的空白处应记录________℃;
(2)根据实验现象和表格中的数据,可得出结论:_____________。
30. 如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。
(1)在挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“达到”或“未达到”)平衡状态,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接着探究小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙所示)。若在A、B下方分别去掉一个相同的钩码,则杠杆________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如图丙所示是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在杠杆 C 处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数如图丙所示,则钩码的重力为________N;
(4)如图丁所示,小龙用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐________(选填“变大”或“变小”),原因是_____________。
31. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知待测小灯泡的额定电压为2.5 V,实验中滑动变阻器的规格为“20Ω 1 A”,电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),电源电压为3 V,导线若干:
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路图连接完整________;(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电压表示数变小)
(2)若闭合开关后,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于3 V,具体原因是________;
(3)当滑片位于某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向________ (选填“A”或“B”)端调节;
(4)如图丙所示是小龙根据实验数据绘制的电流表与电压表示数变化关系的图象,由图象可知小灯泡的额定功率是_________W。在多次测量中,细心的小龙发现:当电流表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小龙想通过实验来比较小灯泡实际电压是额定电压一半时的电功率P1和实际电流是额定电流一半时的电功率 的大小,一旁的小江看了小龙绘制的I-U关系图象后,告诉他不用实验也可以比较,小江指出应________(选填“大于”“小于”或“等于”) 。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
32. 如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
33. 如图所示是空调的三脚插头与三孔插座,请运用物理知识回答下列问题:
(1)三脚插头中脚E的长度比其他两个脚都长的原因是什么?
(2)三孔插座上的①②③三个孔分别接的都是什么线?
六、综合与应用题(33题7分,34题8分,共15分)
34. 如图所示是一款质量为2t的无人驾驶汽车,四个轮胎与地面接触的总面积约为 。在一次测试中,无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了10 min,无人驾驶汽车在这个过程中的功率为。求在这段时间内:
(1)无人驾驶汽车行驶的距离。
(2)无人驾驶汽车所受的牵引力。
(3)无人驾驶汽车对平直公路的压强。
35. 如图甲所示是某款分体式全自动煎药壶,它采用自动温控和过热保护系统。实现免看管、不煎干、不沸溢、自动保温等功能。图乙是其简化电路图,其中R 是发热电阻丝, 145.2Ω,R2=300 Ω。煎药壶工作时,先高挡加热至沸腾,然后换低挡加热。其基本参数如表所示。求:
(1)煎药壶发热电阻R 的阻值_______。
(2)当S自动接2时,煎药壶处于_______(选填“高”“低”或“保温”)挡,若此状态下煎药壶工作30 min,煎药壶消耗的电能有80%用于加热药液,药液吸收的热量是多少_______?
(3)保温挡时,发热电阻丝R的功率是多少_______?(结果保留1 位小数)
机身材质
陶瓷
容量
3.1~4L
额定电压
220V
额定最大功率
500 W
频率
50 Hz
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