精品解析：2024年新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市沙依巴克区中考三模物理试题

沙依巴克区2024年初三年级适应性测试 物理试卷（问卷） 注意事项： 1.本试卷分物理、化学两部分，共9页。答题不可使用计算器。 2.答题前，考生须将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在指定的位置上。 3.选择题的每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。非选择题须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在答题卡上的答题区域内作答。在草稿纸、本问卷上答题无效。 4.作图须用黑色字迹的签字笔。 5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 6.答题卡分正反两面，正面为物理答题卡，反面为化学答题卡。 说明：本试卷g取10N/kg 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答） 1. 下列描述声音的特性与其他三个不同的是（ ） A. 声如洪钟 B. 响彻云霄 C. 悦耳动听 D. 鸦雀无声 2. 如图，日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具，与其工作原理相同的是（ ） A. 池水映明月 B. 镜子正衣冠 C. 潭清疑水浅 D. 形影紧相依 3. “中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜，它能接收到的信号是（ ） A. 模拟信号 B. 电磁波 C. 次声波 D. 超声波 4. 下列描述中属于凝华现象的是（ ） A. 滴水成冰 B. 六月飞雪 C. 云消雾散 D. 冰雪消融 5. 用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作一个简易的昆虫标本观察盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄的凸透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，则下列说法正确的是（ ） A. 标本放大的像是实像 B. 该透镜的焦距大于10cm C. 要使观察到的像变大，应减小标本与薄凸透镜间的距离 D. 一只小飞虫落在透镜上，则通过透镜无法观察到标本完整的像 6. 如图所示是手持式金属探测器。当探测器靠近金属物品时，在金属物品中产生感应电流，由此导致探测器发出警报，选项图片中与其工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 7. 右图是运动员完成自由式滑雪动作的示意图。下列说法正确的是（ ） A. 运动员一直能往下滑是由于运动员受到惯性力 B. 运动员在C点的重力势能小于在E点的重力势能 C. 运动员从A点到B点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的 D. 运动员在A点和E点的机械能相等 8. 如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动。若将A、B紧靠着放在水平桌面上如图乙所示，用水平力F2推AB使它们一起做匀速直线运动，则推力F2和木块B受到的摩擦力分别是（ ） A. 20N、20N B. 20N、10N C. 10N、10N D. 20N、0N 9. 盛有适量水的细长试管倾斜放置时，与水平面的夹角为30°，经测量液面到水平桌面距离为15cm，将试管由该倾斜位置缓慢移至竖直位置，在此过程中，水对试管底部的压强变化量大约为（ ） A. 1000Pa B. 1500Pa C. 2000Pa D. 2500Pa 10. 如图所示装置是实验室用轻绳绕成的滑轮组（不计绳重）。悬挂的重物G=5.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=2.0N；当重物匀速上升时，摩擦导致的额外功始终占总功的10%。重物上升过程中滑轮组的机械效率为（ ） A. 80% B. 81% C. 88.9% D. 90% 11. 某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理如图所示。其中M、N均为绝缘材料，将N固定在地面上，P、Q间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压保持不变，拉力F竖直向上，拉力F与弹簧的伸长量成正比。闭合开关S，当拉力为F1时，电流表示数为0.32A；当拉力变化时，电流表示数变为0.24A；当拉力变化时，电流表示数变为0.16A，则等于（ ） A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 12. 一圆柱形物体与圆柱形容器的直径之比为1∶2，容器中装入6cm深的水，当把物体缓慢放入容器中静止时（水未从容器中溢出），物体对容器底的压力恰好为零，物体露出水面的高度为2cm，则该物体的密度为（ ） A. 0.6×103kg/m3 B. 0.7×103kg/m3 C. 0.8×103kg/m3 D. 0.9×103kg/m3 二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上） 13. 太阳能电池帆板是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。 （1）太阳能电池是把太阳能转化成__________（选填“一次”或“二次”）能源——电能，太阳内部的核反应与目前核电站采用的核反应方式__________（选填“相同”或“不相同”）。把电流表与太阳能电池板接入电路，光线与太阳能电池板夹角越大，电流表的示数越大，因此，在安装太阳能电池板时要尽量使太阳光__________（选填“平行”或“垂直”）照射电池板。 （2）中国空间站利用电磁波与地面联系，该波在玻璃中的传播速度__________（选填“小于”“等于”或“大于”）3×108m/s。对太空中的空间站来说，每24个小时就有16个昼夜，每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是电池板发电的时间。若中国空间站所在高度电池板每秒每平方米接收的太阳能量为500J，为了保证每天能够产生8.28×108J的电能，则电池板的总面积为__________m2（太阳能电池效率为23%）。当光照射到物体上时，会对物体表面产生压力，太阳光对电池板薄膜产生的压强，约为大气压的倍，则太阳光对面积为2m2电池板产生的压力相当于质量为__________（选填“0.001g”“1g”或“100g”）物体所受的重力。 14. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。 （1）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的__________（填“超声波”或“次声波”），该波__________（填“能”或“不能”）传递信息。火箭加速升空阶段，宇航员的惯性__________（填“变大”“不变”或“变小”）； （2）搭载载人飞船的火箭在加速升空过程中，机械能__________（填“守恒”或“不守恒”），能量__________（填“守恒”或“不守恒”）。“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨，火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比，火箭起飞时一级火箭推重比为1.22，则一级火箭总推力为__________N。 15. 中国“复兴号”CR450系列的成功研制，对我国掌握高铁核心技术，具有重要战略意义。 （1）“复兴号”动车车头采用的材料应具有较大的__________（选填“密度”或“硬度”），以提高动车的防护能力。列车速度由250km/h提高到350km/h，候车安全线距离应__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。坐在动车上的一乘客，记录了他通过长2400m的隧道的时间为30s，这列长270m的动车在隧道中的运行速度为__________m/s。 （2）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了__________（选填“增大”或“减小”）空气阻力。若动车运行时的总阻力f与列车速度v的二次方成正比，动车速度加倍，动车输出功率将变为原来的__________（选填“4”“8”或“16”）倍。动车以1m/s的速度运行时，总阻力为40N，动车以100m/s的速度运行时，动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电__________J。 16. 汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。 （1）炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小__________（选填“红外线”或“紫外线”）对人体皮肤的伤害。冬天的早晨，汽车挡风玻璃上会出现一层“白雾”，这是由于水蒸气遇冷__________（选填“汽化”“液化”或“凝华”）而成的。汽车自身质量每降低100kg，100公里油耗可减少0.6L，每节约1L燃料可减少二氧化碳排放2.5kg。某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳（ρ钢=7.9×103kg/m3），若用密度为2.4×103kg/m3的镁合金材质替换全部钢质外壳，改装后的汽车行驶500km可减排二氧化碳的质量为__________kg。 （2）某小汽车的挡风玻璃是倾斜的，主要是为了防止车内物体经过玻璃成的__________（选填“虚”或“实”）像对司机的干扰。某物体水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为__________（选填“30°”“45°”或“60°”）。智能玻璃能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图象如图所示，当车外光照度为__________Lx时，智能玻璃的透明度会自动调节为60%。 （3）小汽车质量为1.6t，小汽车在水平路面加速过程中，小汽车在竖直方向受到的力__________（选填“平衡”或“不平衡”）。当该小汽车沿与水平地面成30°的斜坡匀速向上爬行时，斜坡的机械效率为80%，爬坡时的牵引力为__________N。 三、作图题（每图2分，共6分） 17. 在图中，画出光线经凸透镜折射后的光路图。 （ ） 18. 如图所示为钓鱼竿的简化示意图，其中O为支点，F1为动力，请在图中画出动力臂l1和阻力F2的示意图（钓鱼竿自重忽略不计）。 19. 请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。 四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，作图2分，共24分） 20. 如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图象，如图乙所示，请回答下列问题： （1）通过分析图象信息可知：实验时，该地气压____________（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压； （2）通过实验得到：水沸腾必须满足的条件是温度达到沸点，且不断吸热。水沸腾后，继续给水加热，水的温度将____________（选填“升高”或“不变”）； （3）不计热量损失，从开始加热到t1时刻，a、b两杯水吸收的热量分别为Qa和Qb，则Qa__________Qb（选填“大于”“小于”或“等于”）。 21. 如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，电源电压U=6V，小灯泡L额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉；______ （2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是_________（选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）； 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （3）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出小灯泡正常发光时的电功率，已知定值电阻R0阻值为5Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V； ②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电功率为__________W。 （4）乙图中，单刀双掷开关S接1，当电压表示数由1.7V增大直至小灯泡正常发光时，滑动变阻器电功率的改变量是__________W。 22. 小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。 （1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆__________（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向__________调节（选填“左”或“右”）； （2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择__________使杠杆重新在水平位置平衡； A.向左调节平衡螺母 B.将左侧钩码向左移动 C.增加右侧钩码个数 （3）探究完杠杆的平衡条件后，小勇用如图丙所示的轻质杠杆提升重物。轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重为18N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为__________N，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F的方向始终不变，F的力臂记为L，F的大小会发生变化，F与的关系图象为图丁中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与的关系图象为图丁中的__________（选填“①”“②”“③”或“④”）。 五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。只写出结果不得分） 23. 下图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： （1）通过R1的电流； （2）电阻R2的电功率； （3）1min内电路消耗的总电能。 24. 某科技小组用空塑料瓶制作一个简易浮力秤。如图所示，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，右侧标记为质量值。将该浮力秤放入一底面积为200cm2的圆柱形容器中，容器中装有3kg水。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50cm2，不放被测物体时（如图）浮力秤的总质量为170g，浮力秤上最大刻度为18cm，水的密度为1.0g/cm3。求： （1）图中所示状态（液面与0刻度线相平）浮力秤受到的浮力； （2）浮力秤上2cm刻度线对应的质量值； （3）浮力秤满载时，液体对圆柱形容器底部的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沙依巴克区2024年初三年级适应性测试 物理试卷（问卷） 注意事项： 1.本试卷分物理、化学两部分，共9页。答题不可使用计算器。 2.答题前，考生须将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在指定的位置上。 3.选择题的每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。非选择题须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在答题卡上的答题区域内作答。在草稿纸、本问卷上答题无效。 4.作图须用黑色字迹的签字笔。 5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 6.答题卡分正反两面，正面为物理答题卡，反面为化学答题卡。 说明：本试卷g取10N/kg 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答） 1. 下列描述声音的特性与其他三个不同的是（ ） A. 声如洪钟 B. 响彻云霄 C. 悦耳动听 D. 鸦雀无声 【答案】C 【解析】 【详解】A．声如洪钟是形容响度大； B．响彻云霄是形容响度大； C．悦耳动听是形容音色好； D．鸦雀无声是形容响度小； 描述声音的特性与其他三个不同的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 如图，日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具，与其工作原理相同的是（ ） A. 池水映明月 B. 镜子正衣冠 C. 潭清疑水浅 D. 形影紧相依 【答案】D 【解析】 【详解】日晷是利用由于光的直线传播形成的影子来工作的。 A．池水映明月属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A不符合题意； B．镜子正衣冠属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．潭清疑水浅是由于潭底的光线从水中射入空气中时发生折射而形成的虚像，故C不符合题意； D．形影紧相依，影子是由于光的直线传播形成的，故D符合题意。 故选D。 3. “中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜，它能接收到的信号是（ ） A. 模拟信号 B. 电磁波 C. 次声波 D. 超声波 【答案】B 【解析】 【详解】电磁波的传播不需要介质，射电望远镜能接收到的信号是电磁波，超声波和次声波不能在真空中传播，模拟信号是连续的信号，故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 下列描述中属于凝华现象的是（ ） A. 滴水成冰 B. 六月飞雪 C. 云消雾散 D. 冰雪消融 【答案】B 【解析】 【详解】A．滴水成冰，水变成冰是凝固现象，故A不符合题意； B．六月飞雪，雪是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，故B符合题意； C．云和雾都是小水珠，云消雾散是水变成了水蒸气，是汽化现象，故C不符合题意； D．冰雪消融，是熔化现象，故D不符合题意。 故选B。 5. 用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作一个简易的昆虫标本观察盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄的凸透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，则下列说法正确的是（ ） A. 标本放大的像是实像 B. 该透镜的焦距大于10cm C. 要使观察到的像变大，应减小标本与薄凸透镜间的距离 D. 一只小飞虫落在透镜上，则通过透镜无法观察到标本完整的像 【答案】B 【解析】 【详解】A．通过透镜能观察到标本正立、放大的像，这是凸透镜成像，所成的像是虚像，故A错误； B．要使凸透镜作放大镜使用时，物距小于焦距，此时物距是10cm，所以选择焦距大于10cm的凸透镜，故B正确； C．凸透镜成虚像时，物近像近像变小，因此要使观察到的像变大，应增大标本与薄凸透镜间的距离，故C错误； D．突然飞来一只飞虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，其余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故D错误。 故选B。 6. 如图所示是手持式金属探测器。当探测器靠近金属物品时，在金属物品中产生感应电流，由此导致探测器发出警报，选项图片中与其工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，当探测器靠近金属物品时，在金属物品中产生感应电流，这是电磁感应现象； A．该装置是电磁铁，利用了电流的磁效应，故A不符合题意； B．该实验是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中导体通电后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意； D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 7. 右图是运动员完成自由式滑雪动作的示意图。下列说法正确的是（ ） A. 运动员一直能往下滑是由于运动员受到惯性力 B. 运动员在C点的重力势能小于在E点的重力势能 C. 运动员从A点到B点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的 D. 运动员在A点和E点的机械能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员一直能往下滑是由于运动员受到竖直向下的重力，故A错误； B．C点高度高于E点高度，运动员在C点的重力势能大于在E点的重力势能，故B错误； C．运动员下滑时，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，运动员从A点到B点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的，故C正确； D．运动员下滑时，由于存在摩擦阻力，机械能不断减小，运动员在A点和E点的机械能不相等，在E点机械能较小，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动。若将A、B紧靠着放在水平桌面上如图乙所示，用水平力F2推AB使它们一起做匀速直线运动，则推力F2和木块B受到的摩擦力分别是（ ） A. 20N、20N B. 20N、10N C. 10N、10N D. 20N、0N 【答案】B 【解析】 【详解】在甲图中，物体A、B在20N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，因此，AB是一个整体，即受到平衡力作用，即摩擦力大小等于拉力的大小，为20N；在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力的大小也为20N。对于B来说，由于压力是整体的一半，接触面的粗糙程度相同，摩擦力是整体的一半，故B的摩擦力为10N，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 盛有适量水的细长试管倾斜放置时，与水平面的夹角为30°，经测量液面到水平桌面距离为15cm，将试管由该倾斜位置缓慢移至竖直位置，在此过程中，水对试管底部的压强变化量大约为（ ） A. 1000Pa B. 1500Pa C. 2000Pa D. 2500Pa 【答案】B 【解析】 【详解】试管倾斜放置时，水的深度为15cm，水对试管底的压强为 根据数学知识可知，试管中水柱的长度为30cm，将试管由该倾斜位置缓慢移至竖直位置，则水的深度为30cm，水对试管底的压强为 在此过程中，水对试管底部的压强变化量大约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 如图所示装置是实验室用轻绳绕成的滑轮组（不计绳重）。悬挂的重物G=5.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=2.0N；当重物匀速上升时，摩擦导致的额外功始终占总功的10%。重物上升过程中滑轮组的机械效率为（ ） A. 80% B. 81% C. 88.9% D. 90% 【答案】B 【解析】 【详解】如图，由3段绳子吊着动滑轮，物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=2.0N，不计绳重，则动滑轮重为 提升重物时做的额外功包括克服摩擦做的额外功和提升动滑轮做的额外功，摩擦导致的额外功始终占总功的10%，故有 即 解得 重物上升过程中滑轮组的机械效率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11. 某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理如图所示。其中M、N均为绝缘材料，将N固定在地面上，P、Q间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压保持不变，拉力F竖直向上，拉力F与弹簧的伸长量成正比。闭合开关S，当拉力为F1时，电流表示数为0.32A；当拉力变化时，电流表示数变为0.24A；当拉力变化时，电流表示数变为0.16A，则等于（ ） A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 【答案】C 【解析】 【详解】闭合开关，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，当拉力为F1时，电流表示数为0.32A；当拉力变化ΔF1时，电流表示数变为0.24A；当拉力变化ΔF2时，电流表示数变为0.16A，根据欧姆定律可得，拉力不同时电路总电阻之比 则拉力变化ΔF1时与拉力变化ΔF2时，电路总电阻变化之比 拉力F与弹簧的伸长量成正比，所以 ΔF1∶ΔF2=ΔR1∶ΔR2=1∶3 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12. 一圆柱形物体与圆柱形容器的直径之比为1∶2，容器中装入6cm深的水，当把物体缓慢放入容器中静止时（水未从容器中溢出），物体对容器底的压力恰好为零，物体露出水面的高度为2cm，则该物体的密度为（ ） A. 0.6×103kg/m3 B. 0.7×103kg/m3 C. 0.8×103kg/m3 D. 0.9×103kg/m3 【答案】C 【解析】 【详解】圆柱形物体与圆柱形容器的直径之比为1∶2，由 可知圆柱形容器的底面积和物体底面积之比是4∶1，设物体底面积为S，水的体积不变，故有 4S×6cm=(4S-S)(h-2cm) 解得，物体的高度为h=10cm=0.1m 物体对容器底的压力恰好为零，说明物体处于漂浮状态，则浮力 F浮=G 变形得 代入数据得 解得，物体的密度为ρ物=0.8×103kg/m3，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上） 13. 太阳能电池帆板是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。 （1）太阳能电池是把太阳能转化成__________（选填“一次”或“二次”）能源——电能，太阳内部的核反应与目前核电站采用的核反应方式__________（选填“相同”或“不相同”）。把电流表与太阳能电池板接入电路，光线与太阳能电池板夹角越大，电流表的示数越大，因此，在安装太阳能电池板时要尽量使太阳光__________（选填“平行”或“垂直”）照射电池板。 （2）中国空间站利用电磁波与地面联系，该波在玻璃中的传播速度__________（选填“小于”“等于”或“大于”）3×108m/s。对太空中的空间站来说，每24个小时就有16个昼夜，每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是电池板发电的时间。若中国空间站所在高度电池板每秒每平方米接收的太阳能量为500J，为了保证每天能够产生8.28×108J的电能，则电池板的总面积为__________m2（太阳能电池效率为23%）。当光照射到物体上时，会对物体表面产生压力，太阳光对电池板薄膜产生的压强，约为大气压的倍，则太阳光对面积为2m2电池板产生的压力相当于质量为__________（选填“0.001g”“1g”或“100g”）物体所受的重力。 【答案】 ①. 二次 ②. 不相同 ③. 垂直 ④. 小于 ⑤. 250 ⑥. 0.001g 【解析】 【详解】（1）[1]太阳能可以直接从自然界获得，是一次能源，电能不能直接从自然界获得，电能是二次能源。 [2]太阳内部进行的是聚变反应，核电站是利用核裂变来释放能量的，所以核电站采用的核反应方式与太阳内部的核反应方式不相同。 [3]由题意可知，光线与太阳能电池板夹角越大，电流表的示数越大，所以应该让光线与太阳能电池板夹角最大，即垂直照射电池板。 （2）[4]电磁波在真空中的传播速度最快，是3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于3×108m/s。 [5]由可得，太阳能电池板获得的太阳能 由题意知，每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，则每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J， 每天的日照时间 机翼的太阳能电池的最小总面积 [6]大气压约为1×105Pa，太阳光对电池板薄膜产生的压强，约为大气压的5×10-11倍，则太阳光对面积为2m2电池板产生的压力 F=p'S'=1×105Pa×5×10-11×2m2=10-5N 即物体的重力是10-5N，则质量 14. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭点火发射。 （1）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的__________（填“超声波”或“次声波”），该波__________（填“能”或“不能”）传递信息。火箭加速升空阶段，宇航员的惯性__________（填“变大”“不变”或“变小”）； （2）搭载载人飞船的火箭在加速升空过程中，机械能__________（填“守恒”或“不守恒”），能量__________（填“守恒”或“不守恒”）。“长征二号F”与载人飞船总质量约400吨，火箭发射时喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比，火箭起飞时一级火箭推重比为1.22，则一级火箭总推力为__________N。 【答案】 ①. 次声波 ②. 能 ③. 不变 ④. 不守恒 ⑤. 守恒 ⑥. 4.88×106 【解析】 【详解】（1）[1][2]人耳听觉频率范围为20-20000Hz，低于20Hz的声波为次声波，高于20000Hz的声波为超声波，火箭发射时，会产生频率低于20Hz的次声波，次声波可以传递信息。 [3]火箭在上升的过程中，宇航员的质量不变，惯性不变。 （3）[4][5]火箭在加速升空的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；高度增大、重力势能增大，所以机械能增大，即机械能不守恒；对于能量转化和和转移的全部过程来讲，遵循能量守恒定律，因此，总能量是守恒的。 [6]火箭自身的重力 G=mg=400×1000kg×10N/kg=4×106N 根据题意可知，火箭起飞时一级火箭推重比为1.22，则一级火箭总推力 F推=1.22G=1.22×4×106N=4.88×106N 15. 中国“复兴号”CR450系列的成功研制，对我国掌握高铁核心技术，具有重要战略意义。 （1）“复兴号”动车车头采用的材料应具有较大的__________（选填“密度”或“硬度”），以提高动车的防护能力。列车速度由250km/h提高到350km/h，候车安全线距离应__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。坐在动车上的一乘客，记录了他通过长2400m的隧道的时间为30s，这列长270m的动车在隧道中的运行速度为__________m/s。 （2）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了__________（选填“增大”或“减小”）空气阻力。若动车运行时的总阻力f与列车速度v的二次方成正比，动车速度加倍，动车输出功率将变为原来的__________（选填“4”“8”或“16”）倍。动车以1m/s的速度运行时，总阻力为40N，动车以100m/s的速度运行时，动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电__________J。 【答案】 ①. 硬度 ②. 变大 ③. 80 ④. 减小 ⑤. 8 ⑥. 5×107 【解析】 【详解】（1）[1]密度大，相同体积的物质，则质量大，为了安全，“复兴号”动车车头采用的材料应具有较大的硬度，以提高动车的防护能力。 [2]列车速度由250km/h提高到350km/h，使得周围空气流速更大，压强更小，产生的压强差更大，候车安全线距离应变大。 [3]坐在动车上的一乘客看成点，记录了他通过长2400m的隧道的时间为30s，动车在隧道中的运行速度 （2）[4]“复兴号”动车高速行驶时与空气有较大摩擦力，所以在外形设计上尽量减少棱角，设计成流线型，减小空气阻力。 [5]若动车运行时的总阻力f与列车速度v的二次方成正比，动车速度加倍，受到的阻力是原来的2倍，则动力是4倍；根据P=Fv，功率是原来的8倍。 [6]动车以1m/s的速度运行时，总阻力为40N，动车以100m/s的速度运行时，速度是100倍，阻力是10000倍，则总阻力 f=40N×10000=4×105N 匀速运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力大小为4×105N，此时的牵引力的功率 P=Fv=4×105N×100m/s=4×107W 每秒做功 W=Pt=4×107W×1s=4×107J 动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电 16. 汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。 （1）炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小__________（选填“红外线”或“紫外线”）对人体皮肤的伤害。冬天的早晨，汽车挡风玻璃上会出现一层“白雾”，这是由于水蒸气遇冷__________（选填“汽化”“液化”或“凝华”）而成的。汽车自身质量每降低100kg，100公里油耗可减少0.6L，每节约1L燃料可减少二氧化碳排放2.5kg。某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳（ρ钢=7.9×103kg/m3），若用密度为2.4×103kg/m3的镁合金材质替换全部钢质外壳，改装后的汽车行驶500km可减排二氧化碳的质量为__________kg。 （2）某小汽车的挡风玻璃是倾斜的，主要是为了防止车内物体经过玻璃成的__________（选填“虚”或“实”）像对司机的干扰。某物体水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为__________（选填“30°”“45°”或“60°”）。智能玻璃能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图象如图所示，当车外光照度为__________Lx时，智能玻璃的透明度会自动调节为60%。 （3）小汽车质量为1.6t，小汽车在水平路面加速过程中，小汽车在竖直方向受到的力__________（选填“平衡”或“不平衡”）。当该小汽车沿与水平地面成30°的斜坡匀速向上爬行时，斜坡的机械效率为80%，爬坡时的牵引力为__________N。 【答案】 ①. 紫外线 ②. 液化 ③. 57.75 ④. 虚 ⑤. 45 ⑥. 100 ⑦. 平衡 ⑧. 1×104 【解析】 【详解】（1）[1]过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害，炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小紫外线对人体皮肤的伤害。 [2]冬天行车时，汽车挡风玻璃的内侧容易出现一层白雾，即小水珠，这是车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃放热液化成小水珠。 [3]由可得，钢质外壳的体积 钢质外壳换成镁合金材料的质量 m镁=ρ镁V=2.4×103kg/m3×0.14m3=336kg 该车用镁合金材料替换后减少的质量 Δm=m钢-m镁=1106kg-336kg=770kg 由题知，汽车自身质量每降低100kg，每百公里油耗可减少0.6L，现在减少了770kg，每百公里油耗可减少 汽车行驶的路程s=500km，能节约汽油 V汽油=4.62L×5=23.1L 因每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg，所以，能减少排放CO2的质量 m′=23.1L×2.5kg/L=57.75kg （2）[4]挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射形成的正立的虚像。 [5]某物体水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45°。 [6]根据图可知，车外光照度与透明度的乘积为一定值，即 150Lx×40%=60Lx 则当“智能玻璃”的透明度自动调节为60%时，则车外光照度 （3）[7]汽车是在水平路面上行驶，在竖直方向上汽车受重力和地面的支持力，这是一对平衡力。 [8]小汽车的重力 G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N 斜面倾角为30°，所以 根据 得，汽车爬坡时的牵引力 三、作图题（每图2分，共6分） 17. 在图中，画出光线经凸透镜折射后的光路图。 （ ） 【答案】 【解析】 【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示： 18. 如图所示为钓鱼竿的简化示意图，其中O为支点，F1为动力，请在图中画出动力臂l1和阻力F2的示意图（钓鱼竿自重忽略不计）。 【答案】 【解析】 【详解】动力臂是支点到动力的垂直距离，阻力是鱼对杠杆向下的拉力，如下图所示： 19. 请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。 【答案】 【解析】 【详解】根据图中电源的正负极可以判断， 正对螺线管的表面的电流方向都是向上的，根据安培定则（右手定则），可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，在磁体的外部磁感线方向是从磁体的N极指向S极，所以可以判断出螺线管上方磁场的方向是向右的；当小磁针静止时，根据磁极间的规律可知，靠近螺线管S极一端的一定是小磁针的N极，由此可知，小磁针的左端为N极。作图如下图所示 四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，作图2分，共24分） 20. 如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图象，如图乙所示，请回答下列问题： （1）通过分析图象信息可知：实验时，该地气压____________（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压； （2）通过实验得到：水沸腾必须满足的条件是温度达到沸点，且不断吸热。水沸腾后，继续给水加热，水的温度将____________（选填“升高”或“不变”）； （3）不计热量损失，从开始加热到t1时刻，a、b两杯水吸收的热量分别为Qa和Qb，则Qa__________Qb（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 小于 ②. 不变 ③. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]从图象可以看出，水沸腾时温度保持98℃不变，所以沸点是98℃，标准大气压下，水的沸点是100℃，由于当时沸点低于100℃，所以当时的大气压低于标准大气压。 （2）[2]水沸腾的条件是达到沸点，不断吸收热量，所以水沸腾后，继续加热，水的温度不变。 （3）[3]从开始加热到t0时刻，加热的时间相同，酒精灯规格相同，所以a、b两杯水吸收的热量相等。 21. 如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，电源电压U=6V，小灯泡L额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉；______ （2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是_________（选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）； 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （3）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出小灯泡正常发光时的电功率，已知定值电阻R0阻值为5Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V； ②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电功率为__________W。 （4）乙图中，单刀双掷开关S接1，当电压表示数由1.7V增大直至小灯泡正常发光时，滑动变阻器电功率的改变量是__________W。 【答案】 ①. ②. 0~50Ω ③. 0.75 ④. 0.144 【解析】 【详解】（1）[1]在测小灯泡电功率实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示： （2）[2]由表中第1组数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.16A，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器此时接入电路的阻值 34.375Ω>20Ω，故滑动变阻器选用“0~50Ω”。 （3）[3]在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V，此时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压，保持滑片P的位置不变，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，其两端电压为2.5V，故电压表应选大量程，分度值0.5V，其示数为4V；根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压 U0=U'-U1=4V-2.5V=1.5V 由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流 则小灯泡L正常发光时电功率 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （4）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为1.7V时通过灯泡的电流为0.24A，此时R0两端电压 U0'=IL'R0=0.24A×5Ω=1.2V 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 U滑=U-UL'-U0'=6V-1.7V-1.2V=3.1V 此时滑动变阻器的功率 P滑=U滑IL'=3.1V×0.24A=0.744W 当小灯泡正常发光时，由（3）可知，灯泡和定值电阻两端电压为4V，根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压 U滑'=U-U'=6V-4V=2V 此时滑动变阻器的功率 P滑'=U滑'IL=2V×0.3A=0.6W 则滑动变阻器电功率的改变量 ΔP=P滑-P滑'=0.744W-0.6W=0.144W 22. 小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。 （1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆__________（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向__________调节（选填“左”或“右”）； （2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择__________使杠杆重新在水平位置平衡； A.向左调节平衡螺母 B.将左侧钩码向左移动 C.增加右侧钩码个数 （3）探究完杠杆的平衡条件后，小勇用如图丙所示的轻质杠杆提升重物。轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重为18N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为__________N，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F的方向始终不变，F的力臂记为L，F的大小会发生变化，F与的关系图象为图丁中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与的关系图象为图丁中的__________（选填“①”“②”“③”或“④”）。 【答案】 ①. 是 ②. 左 ③. B ④. 9 ⑤. ② 【解析】 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止如图甲所示，此时杠杆静止，处于平衡状态。 [2]杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，故应向左调节平衡螺母。 （2）[3]A．由图可知，杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积；在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故A不符合题意； B．将左侧钩码向左移动，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，会使杠杆平衡，故B符合题意； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故C不符合题意。 故选B。 （3）[4]由图丙可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂 OB=OA+AB=2OA A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得F×OB=G×OA，解得 [5]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×L=G×OA，解得 Ⅰ 将物体M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×L=G×OB，解得 ……Ⅱ 由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数， 由图丙可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率， 因此将物体M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。 五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。只写出结果不得分） 23. 下图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： （1）通过R1的电流； （2）电阻R2的电功率； （3）1min内电路消耗的总电能。 【答案】（1）0.6A；（2）2.4W；（3）360J 【解析】 【详解】解：（1）由电路图知，闭合开关S，两个电阻并联， 根据并联电压规律知，R1和R2两端的电压 U1=U2=U=6V 通过R1的电流 （2）根据并联电流特点知，通过R2的电流 I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A 由知， R2的电功率 P2=U2I2=6V×0.4A=2.4W （3）电路消耗的总电能 W=UIt=6V×1A×60s=360J 答：（1）通过R1的电流0.6A； （2）电阻R2的电功率为2.4W； （3）电路消耗的总电能360J。 24. 某科技小组用空塑料瓶制作一个简易浮力秤。如图所示，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，右侧标记为质量值。将该浮力秤放入一底面积为200cm2的圆柱形容器中，容器中装有3kg水。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50cm2，不放被测物体时（如图）浮力秤的总质量为170g，浮力秤上最大刻度为18cm，水的密度为1.0g/cm3。求： （1）图中所示状态（液面与0刻度线相平）浮力秤受到的浮力； （2）浮力秤上2cm刻度线对应的质量值； （3）浮力秤满载时，液体对圆柱形容器底部的压强。 【答案】（1）1.7N；（2）100 g；（3） 【解析】 【详解】解：（1）由题意知，不放被测物体时浮力秤的总质量为170g，因此简易浮力秤的重力 G=mg=170×10-3kg×10N/kg=1.7N 如图浮力秤处于漂浮，依据平衡条件可知，浮力秤受到的浮力 F浮=G=1.7N （2）浮力秤浸到2cm刻度线漂浮时，秤内被测物的质量为m测，依据平衡条件不放入被测物时 F浮=G排=G秤 放入被测物时 F浮1=G秤+m测g 可知 m测g = F浮1- F浮 依据阿基米德原理 F浮=ρ水V0g F浮1=ρ水V0g+ρ水ΔV排g 可知 m测=ρ水ΔV排=ρ水SΔh=1.0g/cm3×50cm2×2cm=100g （3）不放被测物体时排水的体积为 水上升的高度为 浮力秤满载时，浮力秤上最大刻度为18cm，则排开水的体积为 水上升的高度为 容器中水的高度为 水总的高度为 水对圆柱形容器底部的压强为 （3）答：（1）图中所示状态浮力秤受到的浮力为1.7N； （2）浮力秤上2cm刻度线对应的质量值为100g； （3）浮力秤满载时，液体对圆柱形容器底部的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $