内容正文:
2023年安徽省初中学业水平考试
物 理
注意事项:
1.本卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。
2.本卷试题中g值均取10 N/kg。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.2023年5月17日,我国成功发射第56颗北斗导航卫星。在进入地球同步轨道后,以地面为参照物,该卫星是静止的,这说明物体的运动和静止是________(选填“相对”或“绝对”)的。
2.如图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长度的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的________(选填“音调”“响度”或“音色”)。
第2题图 第3题图 第4题图
3.如图,一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,请在图中作出它所受重力的示意图。
4.如图,在射箭比赛中,运动员释放弓弦将箭射出,弓弦的弹性势能转化为箭的________能。
5.“奋斗者号”深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者号”潜至海面下10 000 m深处时,其外部0.1 m2的水平舱面上所受的海水压力约为________N。(海水密度近似为1×103 kg/m3)
6.如图1,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧,在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆,不计杠杆自重的影响,若小红的质量为15 kg,则爸爸的质量为________kg。
第6题图 第7题图
7.图示为探究产生感应电流条件的装置。某次实验时,若导体AB不动,磁体沿图中箭头所示方向运动,则闭合回路中________(选填“能”或“不能”)产生感应电流。
8.如图,在老师的指导下,小军用试电笔试触某插座的插孔,用指尖抵住笔尾金属体,试电笔的氖管发光,此时________(选填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
第8题图 第9题图 第10题图
9.在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12 V的汽车电池接通工作1 min,产生的总热量为________J。
10.如图所示的电路中,电阻R0=12 Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5 V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5 V,则电阻Rx的阻值为________Ω。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,在摩擦过程中( )
A.玻璃棒和丝绸都得到电子
B.玻璃棒和丝绸都失去电子
C.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子
D.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子
12.如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A.头枕、头枕 B.安全带、安全带
C.安全带、头枕 D.头枕、安全带
第12题图 第13题图 第14题图
13.小宇在拖地时,拖把头沿图中v所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为( )
A.垂直地面向下、与v所示方向相反
B.垂直地面向下、与v所示方向相同
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D.沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
14.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10-3 s。已知感应器距测高台的高度为2.5 m,空气中的声速取340 m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70 m B.1.65 m C.0.85 m D.0.80 m
15.老师给小龙一个密封盒,其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的,小龙进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,两灯都熄灭。符合上述实验结果的连接方式为( )
A B C D
16.将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数都变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
第16题图 第17题图
17.图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管F端为N极,P端为N极
B.螺线管F端为S极,P端为S极
C.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.某小组加热一杯冰水混合物,探究其温度变化的特点,根据测量数据在图示坐标纸上描出了相应的点。
(1)请把图上的点连接起来,作出温度随时间变化的图像;
(2)实验表明:在冰熔化过程中,冰水混合物的温度________(选填“保持不变”或“不断上升”)。
第18题图
19.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
第19题图
(1)在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,小明在BC之间观察光屏。此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中,小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的________(选填“①”“②”“③”或“④”);
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁 ③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向________(选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
20.用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率,电源电压为4.5 V,小灯泡L的额定电压为2.5 V,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1.5 A”。
第20题图
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.56
2
1.5
0.22
6.82
3
2.0
0.25
8.00
4
3.0
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至________(选填“a”或“b”)端;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器进行多次测量,部分实验数据如上表所示。第4次测量时,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为________Ω,电功率为________W;
(3)由实验数据可以判断,小灯泡正常发光时的电阻可能为________(选填“①”“②”或“③”)。
①7.60 Ω ②8.93 Ω ③10.60 Ω
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m,物体上升的高度为0.3 m,弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中:
第21题图
(1)该装置做的有用功;
(2)该装置的机械效率。
22.为估测一个电热水壶烧水时的电功率,小林在壶中装入质量为1 kg的水,接入家庭电路中,通电加热210 s,水温从20 ℃上升到70 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)求该过程中水吸收的热量;
(2)若电流产生的热量全部被水吸收,请通过计算估测该热水壶的电功率;
(3)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比,偏大还是偏小?简要说明原因。
23.“浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”:装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)图2中A所受浮力的大小;
(2)图2中A排开水的体积;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
第23题图
2023年安徽省初中学业水平考试
1.相对 【解析】本题考查运动和静止的相对性。第56颗北斗导航卫星进入地球同步轨道后,以地面为参照物,卫星与地球的相对位置不变,该卫星是静止的。同一物体相对于不同的参照物,运动情况可能不同,说明物体的运动和静止是相对的。
判断一个物体是静止的还是运动的,首先要选择参照物,参照物不同,研究对象的运动情况可能不同。物体的运动情况是由所选参照物决定的,物体的运动和静止是相对的。
2.音调 【解析】本题考查乐音的三个特性。古代乐师调整琴弦的长度,主要是为了改变琴弦振动的快慢,即调整琴弦振动的频率,从而改变乐音的音调。
3.如图所示
【解析】本题考查作重力的示意图。地面附近的物体受到的重力,其方向始终是竖直向下的,作用在重心上。从重心O画一条竖直向下的带箭头的线段,用符号G表示,即重力示意图。
4.动 【解析】本题考查机械能的转化。在射箭比赛中,被运动员拉开的弓弦由于发生弹性形变具有了弹性势能,运动员释放弓弦将箭射出,弓弦对箭做了功,箭由于运动具有了动能,这个过程弓弦的弹性势能转化为箭的动能。
5.1×107 【解析】本题考查液体压强及压力的计算。“奋斗者号”潜至海面下10 000 m深处时,受到的液体压强p=ρ海水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m=1×108 Pa;“奋斗者号”外部0.1 m2的水平舱面上受到的海水压力F=pS=1×108 Pa×0.1 m2=1×107 N。
6.60 【解析】本题考查杠杆平衡条件的应用。
受力分析如图所示,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,m1gl1=m2gl2⇒m1==60 kg。
7.能 【解析】本题考查产生感应电流的条件。题图中,磁场的方向是竖直向下的,导体AB不动,磁体沿题图中所示方向向右运动,由于运动的相对性,导体AB相对于磁体向左运动,在闭合回路中,导体AB切割磁感线产生感应电流。
8.有 【解析】本题考查试电笔的使用。小军用试电笔试触某插座的插孔时,试电笔的氖管发光,说明电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧,再经过人体、经过大地,流到零线,与电源构成闭合电路,所以有电流通过小军的身体,只是试电笔内部的高阻值电阻使得电路中的电流很小,不会对人造成伤害。
9.3 600 【解析】本题考查并联电路中焦耳定律的应用。由题意可知,电加热除雾装置由5条阻值为12 Ω的电阻丝并联,根据并联电路中各支路电压相等可知,5条电阻丝在12 V的电池上接通工作1 min产生的总热量Q总=5Q支=5I2Rt=t==3 600 J。
【一题多解】解法二:由题意可知,电加热除雾装置由5条阻值为12 Ω的电阻丝并联,根据并联电路电阻的公式可知,,则R并=2.4 Ω;5条电阻丝在12 V的电池上接通工作1 min产生的总热量Q总=I2R并t=t=×60 s=3 600 J。
解法三:由题意可知,电加热除雾装置由5条阻值为12 Ω的电阻丝并联,根据并联电路中各支路电压相等和欧姆定律可知,I支==1 A,且各支路电流相等,根据并联电路中电流的规律可知,I总=5I支=5×1 A=5 A,又由于电流通过电阻丝后,消耗的电能全部转化为内能,所以Q总=W=UI总t=12 V×5 A×60 s=3 600 J。
10.8 【解析】本题考查欧姆定律的应用。题图中R0与Rx串联;闭合开关S1,当单刀双掷开关S2掷于a端时,电压表测量的是R0与Rx两端的电压之和,U总=U0+Ux=2.5 V;当单刀双掷开关S2掷于b端时,电压表测量的是R0两端的电压,U0=1.5 V,则Ux=U总-U0=2.5 V-1.5 V=1 V;根据串联电路中电流处处相等可知,I=,则,解得Rx=8 Ω。
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
C
D
A
B
B
D
C
11.C 【解析】本题考查摩擦起电的本质。摩擦起电的本质是电子的得失,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电是因为其失去电子,丝绸带负电是因为其得到电子,C项正确。
12.D 【解析】本题考查防止惯性带来的危害。向前行驶的汽车突然加速时,乘车人员由于惯性,保持原来的运动状态,人向后倾,此时头枕对乘车人员起到主要保护作用;向前行驶的汽车紧急刹车时,乘车人员由于惯性,保持原来的运动状态,人向前倾,此时安全带对乘车人员起到主要保护作用,D项正确。
13.A 【解析】本题考查压力和摩擦力方向的判断。物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力,所以小宇拖地时,拖把头对地面的压力方向是垂直地面向下的;两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,拖把头相对于地面沿题图中v所示的方向运动,所以地面对拖把头的摩擦力的方向与题图中v所示方向相反,A项正确。
14.B 【解析】本题考查声速的应用。当某同学站上测高台,顶部的感应器与该同学头顶的距离s==0.85 m,则该同学的身高h=H-s=2.5 m-0.85 m=1.65 m,B项正确。
15.B 【解析】本题考查电路连接方式的识别与判断。由题意可知,闭合S1时,只有灯L1发光;再闭合S2时,灯L2发光,说明两灯并联且S2在灯L2的支路上;断开S1时,两灯都熄灭,说明S1在干路上,B项符合题意。
16.D 【解析】本题考查动态电路分析。由题图2可知,应变片与定值电阻R串联,电压表测量应变片两端的电压,电流表测量串联电路中的电流;当应变片中的金属丝被拉长变细时,其电阻R'变大,根据串联电路中R总=R+R'可知,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流I=变小,故电流表的示数变小;电流变小,定值电阻两端的电压U=IR也变小;根据串联电路电压的规律可知,应变片两端的电压U'=U电源-U变大,即电压表的示数变大,D项正确。
17.C 【解析】本题考查安培定则及电动机的工作原理。根据安培定则及题图中电流的流向可知,螺线管的E端为N极,F端为S极,P端为N极,Q端为S极,A、B项错误;通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,若将电源的正、负极对调,根据安培定则可知,此时螺线管F端为N极,P端为S极,相当于磁场方向和电流方向同时改变,则线圈的转动方向与原来相同,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动,C项正确,D项错误。
18.(4分,每空2分)
(1)如图所示
(2)保持不变
【解析】本题考查探究晶体熔化时温度变化特点的实验。(1)根据坐标纸上已描出的点连线,注意描的点尽可能都在所连线段(或曲线)上,偏差较大的可舍去;(2)由图像可知,在冰的熔化过程中,冰水混合物的温度始终保持在0 ℃。
19.(4分,每空2分)
(1)② (2)C
【解析】本题考查探究平面镜和凸透镜成像特点的实验。(1)在A处放光源、C处放光屏,若B处竖直放置一块平面镜,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是正立的虚像,与光源左右对称,为题图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,由于平面镜成的是虚像且平面镜不透光,故光屏上没有像,也没有折射的光线,观察到的是题图2中的丙;若将平面镜更换成凸透镜,光屏上恰能呈现倒立、等大的实像,根据实像的特点是左右、上下颠倒的,故小亮在BC之间观察光屏上的像是题图2中的丁;(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的实像,可保持光源位置不变,根据凸透镜成像规律,可以增大物距并减小像距,将凸透镜向光屏移动,即向C移动。
(1)平面镜成像特点:等大、等距、对称、虚像。
(2)凸透镜成像的规律:
物距u
成像的性质
像距v
应用
u>2f
缩小、倒立
的实像
f<v<2f
照相机
u=2f
等大、倒立
的实像
v=2f
测焦距
f<u<2f
放大、倒立
的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
—
—
u<f
放大、正立
的虚像
—
放大镜
(3)口诀:一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物远实像小,物远虚像大。
20.(8分,每空2分)
(1)b (2)10.00(或10.0或10) 0.90(或0.9)
(3)②
【解析】本题考查测量小灯泡电阻和电功率的实验。(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处(b端),起到保护电路的作用;(2)由题表可知,第4次测量时,小灯泡两端的电压为3.0 V,由题图2可知,此时电流表的示数为0.30 A,根据欧姆定律可知,此时小灯泡的电阻R==10.00 Ω;此时小灯泡的电功率P=UI=3.0 V×0.30 A=0.90 W;(3)由题表数据可知,当小灯泡两端的电压为2.0 V时,小灯泡的电阻为8.00 Ω;当小灯泡两端的电压为3.0 V时,小灯泡的电阻为10.00 Ω;根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而变大的特点可知,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻在8.00~10.00 Ω,故可能为8.93 Ω。
21.(6分)本题考查斜面中功和机械效率的计算。
解:(1)该装置做的有用功W有=Gh=6 N×0.3 m=1.8 J (2分)
(2)该装置做的总功W总=Fs=4 N×0.6 m=2.4 J (2分)
该装置的机械效率η=×100%=×100%=75% (2分)
22.(6分)本题考查热量、电功率的计算及估测电功率的误差分析。
解:(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t1-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×105 J (2分)
(2)由题意可知,电功W=Q吸=2.1×105 J
故电功率P==1 000 W (2分)
(3)偏小 (1分)
因为电流产生的热量没有全部被水吸收(合理即可) (1分)
23.(8分)本题考查浮力的计算、阿基米德原理及浮沉条件的应用。
解:(1)A处于漂浮状态,故所受浮力
F浮=G=mg(2分)
(2)由阿基米德原理可得,F浮=ρ水gV排
解得V排=(2分)
(3)题图3中,A处于悬浮状态,故所受浮力
F'浮=mg
由阿基米德原理可得,F'浮=ρ水gV'排
解得V'排=
则题图3中小瓶内空气的体积V'=V'排=
题图2中小瓶内空气的体积V=Sh
又因为小瓶内空气质量不变,故密度之比
(4分)
阿基米德原理的应用
1.求物体所受的浮力大小:F浮=G排=ρ液gV排。
2.求物体排开液体的体积:V排=。
3.求液体的密度:ρ液=。
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