精品解析：2024年陕西省西安市铁一中学中考六模物理试题

2023-2024-2综合评价*物理 第一部分（选择题） 一、选择题（共10小题，每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ） A. 5G通信是利用超声波传递信息的 B. 光纤通信是利用光的折射原理来传递信息的 C. 秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的 D. 若用超导材料制造输电线可以大大降低电能在传输过程中的损耗 【答案】D 【解析】 【详解】A．5G通信利用电磁波传递信息，故A错误； B．光纤通信利用光的反射原理传递信息，故B错误； C．核电站利用可控核裂变反应工作，故C错误； D．超导材料电阻为0，由焦耳定律可知，输电时产生的热量为0，可大幅降低电能传输损耗，故D正确。 故选D。 2. 人的身体中藏有很多“尺”（如图所示），可以帮助我们估测物体的长度。小帅利用自己的身体特征进行了以下估测，其中最接近实际的是（ ） A. 单人课桌长3拃（zhǎ），约0.6m B. 黑板长2.5庹（tuǒ），约9m C. 教室长15步，约30m D. 文具盒宽4指，约0.005m 【答案】A 【解析】 【详解】A．中学生一拃长约20cm，3拃长约，故A符合题意； B．中学生一庹长约1.6m，2.5庹长约，故B不符合题意； C．中学生一步长约0.6m，15步长约，故C不符合题意； D．中学生一指宽约1cm，4指宽约，故D不符合题意。 故选A。 3. 古时排萧又叫“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”。如图所示：其竹管参差不齐目的是为了改变声音的_______，但所有竹管发出声音的_____是相同的。两空分别对应声音的特征是（　　） A. 音色、响度 B. 音色、音调 C. 音调、音色 D. 响度、音调 【答案】C 【解析】 【详解】不同长度的竹管内空气柱长短不一样，因而空气柱的振动频率也不同，所以发出声音的音调也会不同；材料不变，所以所有竹管发出声音的音色是相同的。 故选C。 4. 冰城哈尔滨风景优美，引人入胜，成为近期的旅游热门城市。下列说法不正确的是（ ） A. 太阳岛花草上的露珠是液化形成的 B. 严冬，音乐公园的雪人也会变小是因为熔化 C. 冰雪大世界的冰雕用的冰是凝固形成的 D. 植物园树枝上霜是凝华形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故A正确； B．严冬气温低于0℃，雪人变小是固态雪直接升华为水蒸气，不是熔化，故B错误； C．冰是液态水凝固形成的，故C正确； D．霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的，故D正确。 由于题目要求选择不正确的，故选B。 5. 水平过道上方有一盏灯，小帅站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。则小帅通过两块地砖所看到的像（ ） A. 大小相同、位置不同 B. 大小相同、位置相同 C. 大小不同、位置相同 D. 大小位置都不同 【答案】B 【解析】 【详解】平面镜成像特点为像与物大小相等、像与物关于镜面对称。灯的位置不变，地砖所在平面（镜面）位置不变，由平面镜成像特点可知，灯在镜面中所成的像大小和位置均不变。所以小帅通过两块地砖所看到的像大小相同、位置相同。 故选 B。 6. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】登陆舱匀速靠近火星，处于平衡状态，所受合力为零。登陆舱受到竖直向下的重力 ，根据二力平衡条件，阻力 必须与重力 大小相等、方向相反，即 的方向竖直向上。 故选 C。 7. 小帅利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 下列说法正确的是（ ） A. 该凸透镜的焦距为20cm B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C. 当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由第3次实验数据可知， 且此时成清晰的像，由凸透镜成像规律可知 即 解得，故A错误； B．从第1次实验到第5次实验，物距逐渐减小，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，成在光屏上的像越来越大，故B错误； C．当时， 移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确； D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏才能成清晰的像，说明像距变大，该眼镜片对光起发散作用，故D错误。 故选C。 8. 如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（　　） A. 灯丝断了 B. 灯短路了 C. 开关处断路 D. cd间断路 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯丝断了，则c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触c、d处，氖管不发光，故A不符合题意； B．灯短路了，则a、b、c、d处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c、d处，氖管都发光，故B不符合题意； C．开关处断路，则b、c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触b、c、d处，氖管不发光，故C不符合题意； D．cd间断路，则a、b、c处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c处，氖管都发光；d处不能与火线相连接，用试电笔接触d处，氖管不发光，故D符合题意。 故选D。 9. 电子秤有“清零”功能，例如，在电子秤上放200g砝码，电子秤显示为200g，按清零键后，显示变为零；随后再放上100g砝码，电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能，结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下： 步骤a：向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，示数变为零； 步骤b：用细线拴住玉镯浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤示数为； 步骤c：把玉镯接触杯底，手放开细线，记下此时电子秤示数为。则下列判断中（ ） ①玉镯的质量为 ②步骤b中玉镯所受浮力大小为 ③玉镯的密度为 ④玉镯的密度为 A. 只有①③正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确 【答案】D 【解析】 【详解】②步骤a已将装水烧杯的电子秤示数清零。当玉镯浸没在水中不碰杯壁杯底时，根据力的作用是相互的，玉镯受到水的浮力，同时玉镯对水有一个向下的反作用力，大小等于浮力。电子秤显示的质量为m1，对应的向下的压力，因此玉镯所受浮力，故②正确； ①步骤c中玉镯沉底，电子秤示数为玉镯的质量，即，故①错误； ③④由于玉镯浸没，由得玉镯体积为 ， 玉镯密度为 故③错误，④正确； 综合上述分析②④正确，故选D。 10. 如图所示电路，电源电压恒定，为定值电阻，R为滑动变阻器（a、b为其两端点），电流表串联在电路中，另有一只电压表接在了A、B、C三个接线点中的某两点之间，闭合开关S后，当滑片P移动至某一端点时，电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，再将滑片P移动至另一位置时，电流表示数为0.6A，电压表示数为6V。则下列说法正确的是（ ） A. 电压表接在了A、B两点之间 B. 电源电压为14V C. 滑动变阻器的最大阻值是阻值的1.5倍 D. 在滑动变阻器滑片从b端移动到a端的过程中，定值电阻的功率变化了12.8W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，电路是串联的，电流由0.4A变为0.6A，电压由8V变为6V，说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，说明电流是0.4A时，滑片在b端，由串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压变小，因此电压表测滑动变阻器两端电压，即接在B、C两点之间，故A错误； B．设电源电压为，定值电阻为。当滑片P移动至某一端点时，电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，由串联电路电压规律可得电源电压为① 将滑片P移动至另一位置时，电流表示数为0.6A，电压表示数为6V，由串联电路电压规律可得电源电压为② 联立①②解得，，故B错误； C．当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，最小电流是0.4A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 此时滑动变阻器的最大阻值是阻值的2倍，故C错误； D．滑片在b端时，功率 滑片在a端时，电路只有，功率 功率变化，故D正确。 故选D。 第二部分（非选择题） 二、填空与作图题（共6小题） 11. 小帅参加学校篆刻社团时选用白钢材质篆刻刀，篆刻刀能在物体上留下划痕是因为白钢________（填物质物理属性）大，其刀刃被磨得非常锋利，是通过________来增大压强的；其刀柄有凹凸不平的花纹是通过增大接触面________来增大摩擦的。 【答案】 ①. 硬度 ②. 减小受力面积 ③. 粗糙程度 【解析】 【详解】[1]硬度大的物质在硬度更小的物体表面留下划痕，是因为篆刻刀的硬度大。 [2]刀刃被磨得非常锋利，可以减小受力面积，这是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的。 [3]刀柄有凹凸不平的花纹可以增大接触面的粗糙程度，这是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大滑动摩擦力的。 12. 如图所示的“盆景自动给水装置”，用一个装满水的瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是因为________的作用水不会流出。随着盆内的水不断________（填物态变化名称），盆中水位下降至瓶口露出水面时，有空气进入瓶中，瓶中水自动流出补充到盆中，直到瓶口再次没入水中，水停止流出，如此反复。随着空气进入瓶中，瓶内水面逐渐下降，瓶内气压与进气前相比________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 大气压 ②. 汽化 ③. 变大 【解析】 【详解】装满水的瓶子倒放、瓶口被水浸没时，瓶内水面上方几乎没有空气，瓶内水面能高于盆内水面且水不会流出，是大气压托住了瓶中的水柱； 盆内的水会逐渐变为水蒸气消散在空气中，这个物质由液态变为气态的物态变化名称是汽化； 进气前瓶内水面上方气压很小，外界大气压远大于瓶内气压；当空气进入瓶中后，瓶内水面上方的空气变多，瓶内气压与进气前相比变大。 13. 如图为汽车启动的工作原理图。旋转汽车钥匙（闭合汽车内开关），电磁铁即具有磁性而把衔铁A吸下来，使动触点B与静触点C接触，电动机所在电路接通。AOB相当于一个绕O点转动的________。电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的________。电动机是利用________（选填“电磁感应”或者“磁场对电流的作用”）的原理工作的。 【答案】 ①. 杠杆 ②. 电阻 ③. 磁场对电流的作用 【解析】 【详解】[1]能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆，AOB能够绕O点转动，所以AOB相当于一个绕O点转动的杠杆。 [2]在导线材料一定时，长度越小、横截面积越大，导线的电阻越小。电动机启动时电流很大，选用粗且短的导线可以减小导线的电阻。 [3]电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理工作的，也就是磁场对电流有力的作用，所以这里应选“磁场对电流的作用”。 14. 如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N。小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，小车与斜面之间的摩擦力为________N，斜面的机械效率是________。 【答案】 ①. 1.8 ②. 0.125 ③. 90% 【解析】 【详解】[1]小明对小车做的有用功为 [2]拉力做的总功为 所以摩擦力做功为 则摩擦力为 [3]斜面的机械效率为 15. 一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器，小帅想探究它们的连接方式，连接了如图所示的电路（电源电压恒为3V），做了两次实验，部分数据记录如表格所示。 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 15 0.5 ② 5 （1）灯泡和变阻器的连接方式是________联。 （2）第一次实验中，电路消耗的总功率是________W，灯泡工作时的电阻是________Ω。 （3）第二次实验中变阻器工作1min产生的热量是________J。 【答案】（1）并 （2） ①. 1.5 ②. 10 （3）108 【解析】 【小问1详解】 假设灯泡与变阻器串联，当变阻器电阻为15Ω时，总电阻大于15Ω，由欧姆定律可知电路电流小于 与实验电流0.5A不符，故连接方式为并联，电流表接在干路上。 【小问2详解】 第一次实验中，电路消耗的总功率为 第一次实验中通过变阻器的电流为 由并联电路电流规律，通过灯泡的电流为 灯泡工作时的电阻为 【小问3详解】 由并联电路电压特点可知，第二次实验中，变阻器两端电压等于电源电压，工作1min产生的热量为 16. （1）如图所示纸箱A静止在斜面上，画出纸箱对斜面的压力和纸箱受到的弹力。 （2）如图1所示是一种带USB接口的新型插线板，开关同时控制USB接口和插孔，插座和USB接口可以独立工作。如图2为该插线板内部的部分电路示意图，试根据该插线板的功能将图中的电路连接完整。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 纸箱受到的弹力就是斜面给它的支持力，作用点在物体重心上；压力的受力物体是斜面，作用点在斜面上，两个力的方向都要和斜面垂直，支持力垂直于斜面向上，压力垂直于斜面向下。 【小问2详解】 开关同时控制两个模块，所以开关必须接在干路的火线上，插座和USB接口可独立工作，说明二者是并联关系，互不影响，三孔插座的接线规则为“左零右火上接地”，即火线先接入开关，之后从开关分出两条支路，一条接USB接口的上端，USB接口的下端直接接零线；另一条支路接三孔插座的右孔，三孔插座左孔接零线。 三、实验与探究题（共4小题） 17. 在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小帅选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小帅将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 _____________端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 ___________g的酒精； （2）小帅组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ___________； （3）正确组装实验装置后，小帅用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是未控制被加热水的 ___________相同。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 【答案】 ①. 左 ②. 6.5 ③. 温度计玻璃泡与烧杯底部接触 ④. 质量 【解析】 【详解】（1）[1]由图1得，此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动，使杠杆在水平位置平衡。 [2]如图2和3所示，碎纸片的质量 为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精。 （2）[3]由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底，会使测得的温度出现偏差。 （3）[4]实验中通过水吸收的热量的多少得出燃料完全燃烧释放的热量的多少。实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等，导致实验结论出错。 18. 在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小帅依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。 （1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的________相等； （2）实验中每次改变水平方向铺设的材料是为了实现________的变化； （3）从实验结论推理可得：若水平面绝对光滑，则运动的小车在水平面上将做________运动；通过上述实验和推理可得：力是________（维持/改变）物体运动状态的原因。 【答案】（1）速度 （2）阻力 （3） ①. 匀速直线 ②. 改变 【解析】 【小问1详解】 让小车从斜面同一高度由静止滑下，是控制变量法的应用，目的是使小车到达水平面时的初始速度大小相同。 【小问2详解】 不同材料的表面粗糙程度不同，改变水平铺设的材料，就可以改变小车受到的阻力大小，从而探究不同阻力对小车运动的影响。 【小问3详解】 实验中水平面越光滑，小车受到的阻力越小，滑行距离越远；由此推理：若水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，它的运动速度将不会减小，会一直做匀速直线运动；该实验说明物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态。 19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给同学们准备了以下器材： A．小灯泡（额定电压2.5V，电阻大约10Ω） B．电流表（量程0～0.6A） C．电流表（量程0～3A） D．电压表（量程0～3V，0～15V） E．滑动变阻器“10Ω 1A” F．滑动变阻器“50Ω 2A” G．电源（电压恒为6V不变） H．开关、导线若干 （1）本实验中应选择电流表________；滑动变阻器________（均填选项前字母）。 （2）测量电路图如图甲所示，图乙实物电路中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （3）某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体原因是________。 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为________A，小灯泡的额定功率为________W。 （5）拓展实验环节小帅和小组同学一起设计了如图所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流为。请将以下实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②接着闭合开关S、，断开开关，调节滑动变阻器________使电流表示数仍为； ③再将的滑片调至最上端，记下电流表的示数；将的滑片调至最下端，记下电流表的示数。 ④写出小灯泡额定功率的表达式：________。（用、、、表示） 【答案】（1） ①. B ②. F （2） （3）把变阻器A、B两个接线柱连入了电路中 （4） ①. 0.24 ②. 0.6 （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小灯泡额定电压2.5V、电阻约10Ω，额定电流约为 应选量程的电流表即B； 电源电压6V，灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分担的电压为 此时滑动变阻器接入电阻 因此选最大阻值50Ω的滑动变阻器F。 【小问2详解】 电流表选量程，串联在电路中；电压表选量程，并联在小灯泡两端；滑动变阻器采用“一上一下”接法，将上方任意一个接线柱（C或D）与开关的右接线柱相连，据此作图。 【小问3详解】 把变阻器A、B两个接线柱连入了电路中，此时滑动变阻器接入的是全部最大阻值，相当于接入一个定值大电阻，电路总电阻大所以电流小、灯泡发光暗；移动滑片无法改变接入电阻，因此电表示数、灯泡亮度都保持不变，电压表测灯泡电压也固定不变。 【小问4详解】 电流表用量程，分度值0.02A，读数为0.24A；小灯泡额定功率 【小问5详解】 步骤①让灯泡在额定电流下正常工作；步骤②调节​的滑片，使电流表示数仍为​，此时接入的阻值就等于灯泡正常发光的电阻​。 步骤③中，滑片在最上端时接入电阻为0，电路只有，电源电压①​ ​滑片在最下端时接入最大阻值，与​串联，电源电压② 联立①②两式解得 也就是灯泡正常发光的电阻。 因此灯泡额定功率 20. 空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体），请回答下列问题： （1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法：________。 （2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置________（填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图________中，气球匀速下落的速度较大。 （3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力________。 （4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，若考虑浮力，由图丁中的两次受力分析示意图可知气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果________（选填“影响”或者“不影响”），因为________（不考虑气球大小的变化，不考虑空气对钩码的作用力）。 【答案】（1）在刻度尺一边挂重垂线，观察细线与刻度尺是否平行，如平行，则刻度尺竖直。 （2） ①. 3 ②. 丙 （3）越大 （4） ①. 不影响 ②. 称重时弹簧测力计的示数​，匀速下落时空气阻力，因此，浮力的存在不会改变推导得到的阻力大小 【解析】 【小问1详解】 略 【小问2详解】 手机每隔相同时间拍摄一次，匀速下落时，相等时间内物体通过的路程相等。图乙中从位置3开始，相邻两个钩码的间距完全相等，说明从位置3开始做匀速直线运动；对比乙、丙，相同时间间隔下丙图中相邻钩码的间距更大，说明丙中气球匀速下落的速度更大。 【小问3详解】 钩码总质量越大，匀速下落的速度越大；匀速下落时空气阻力和总重力是平衡力，阻力大小等于总重力，因此速度越大，对应的总重力越大，说明受到的空气阻力越大。 【小问4详解】 略 四、综合题（共3小题） 21. 如图所示，面积为0.72m2的水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸，鱼缸的质量为3.6kg，其底面积为0.08m2。鱼缸内装有0.3m深的水，水的质量是36kg，缸内鱼的质量为0.4kg，鱼缸壁厚度忽略不计，水的密度为1.0×103kg/m3。求： （1）鱼缸内水的体积； （2）鱼缸内水对鱼缸底部产生的压力； （3）鱼缸对桌面产生的压强。 【答案】（1）3.6×10-2m3；（2）240N；（3）5×103Pa 【解析】 【详解】解：（1）由可得鱼缸内水的体积 （2）水对鱼缸底部产生的压强 由可得鱼缸底部受到水的压力 （3）水、金鱼、鱼缸的总重力 在水平面上鱼缸对桌面的压力等于鱼缸的总重力 鱼缸对桌面的压强 答：（1）求鱼缸内水的体积为3.6×10-2m3； （2）水对鱼缸底部的压力为240N； （3）鱼缸对桌面产生的压强为5×103Pa。 22. 空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态制冷剂经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的内能。小帅家买了一款新型空气能热水器（如图1所示），其工作时，液态制冷剂进入蒸发器，生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温、高压的蒸气进入冷凝器，再将能量传递给冷水，如图-2所示。此款热水器的部分参数如下表，正常工作时，将整箱水从26℃加热到56℃，用时56min。小刚查阅资料得知一级能效比为3.4以上，表示耗能最低，二级能效比为3.2，表示比较节能，三级能效比为3.0，四级能效比为2.8，五级能效比为2.6（空气能热水器的能效比指储水箱中的水吸收的能量与压缩机消耗的电能的比值）。已知，，。 能效等级 电源电压/V 额定输入功率/W 二级 220 1250 水箱容积/L 机身净重/kg 接地面积/ 100 70 2000 （1）请通过计算说明此热水器的能效等级是否达到二级。 （2）若这些热量分别由空气能热水器和电热水器提供，已知电热水器的加热效率为80%，则空气能热水器所消耗的电能与电热水器所消耗的电能相比，可节约多少焦耳的电能？ （3）能效比数值越小，代表对电能的利用率越________（选填“高”或者“低”），空气能热水器________（选填“遵守”或者“违背”）能量守恒定律。 【答案】（1） 整箱水的体积为 水的质量为 水吸收的热量为 压缩机消耗的电能为 能效比为 因，故未达到二级能效等级。 （2） （3） ①. 低 ②. 遵守 【解析】 【小问1详解】 略 【小问2详解】 电热水器加热相同的水，水吸收的热量与空气能热水器相同，加热效率为80%。电热水器消耗的电能为 节约的电能为 【小问3详解】 由能效比定义可知，比值越小，相同电能下转化为水的内能越少，对电能的利用率越低；空气能热水器仅实现能量转移，总能量守恒，故遵守能量守恒定律。 23. 小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为。在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压，定值电阻为保护电阻。当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。已知，，水泵正常工作时的额定电压为。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 （1）实现自动控制的电磁继电器的主要原件有电磁铁，其工作原理是利用了电流的________；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少________？ （2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，应为多少？ （3）如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？ 【答案】（1） ①. 磁效应 ②. 2A （2）10 （3）3900J 【解析】 【小问1详解】 实现自动控制的电磁继电器的主要原件有电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作。 水泵正常工作时电压为，由得 【小问2详解】 储水箱装满水时水泵停止，控制电路电流，长方体完全浸没。长方体所受浮力 压敏电阻受到的压力 由表格得，时，压敏电阻阻值 控制电路总电阻 由串联电阻规律得 【小问3详解】 注满水时，水的体积 水的重力 水从顶部注入，初始重心高度为1m，注满后重心高度为0.5m，下降高度，重力做功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024-2综合评价*物理 第一部分（选择题） 一、选择题（共10小题，每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ） A. 5G通信是利用超声波传递信息的 B. 光纤通信是利用光的折射原理来传递信息的 C. 秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的 D. 若用超导材料制造输电线可以大大降低电能在传输过程中的损耗 2. 人的身体中藏有很多“尺”（如图所示），可以帮助我们估测物体的长度。小帅利用自己的身体特征进行了以下估测，其中最接近实际的是（ ） A. 单人课桌长3拃（zhǎ），约0.6m B. 黑板长2.5庹（tuǒ），约9m C. 教室长15步，约30m D. 文具盒宽4指，约0.005m 3. 古时排萧又叫“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”。如图所示：其竹管参差不齐目的是为了改变声音的_______，但所有竹管发出声音的_____是相同的。两空分别对应声音的特征是（　　） A. 音色、响度 B. 音色、音调 C. 音调、音色 D. 响度、音调 4. 冰城哈尔滨风景优美，引人入胜，成为近期的旅游热门城市。下列说法不正确的是（ ） A. 太阳岛花草上的露珠是液化形成的 B. 严冬，音乐公园的雪人也会变小是因为熔化 C. 冰雪大世界的冰雕用的冰是凝固形成的 D. 植物园树枝上霜是凝华形成的 5. 水平过道上方有一盏灯，小帅站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。则小帅通过两块地砖所看到的像（ ） A. 大小相同、位置不同 B. 大小相同、位置相同 C. 大小不同、位置相同 D. 大小位置都不同 6. 载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 小帅利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 下列说法正确的是（ ） A. 该凸透镜的焦距为20cm B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越小 C. 当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 8. 如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（　　） A. 灯丝断了 B. 灯短路了 C. 开关处断路 D. cd间断路 9. 电子秤有“清零”功能，例如，在电子秤上放200g砝码，电子秤显示为200g，按清零键后，显示变为零；随后再放上100g砝码，电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能，结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下： 步骤a：向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，示数变为零； 步骤b：用细线拴住玉镯浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤示数为； 步骤c：把玉镯接触杯底，手放开细线，记下此时电子秤示数为。则下列判断中（ ） ①玉镯的质量为 ②步骤b中玉镯所受浮力大小为 ③玉镯的密度为 ④玉镯的密度为 A. 只有①③正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确 10. 如图所示电路，电源电压恒定，为定值电阻，R为滑动变阻器（a、b为其两端点），电流表串联在电路中，另有一只电压表接在了A、B、C三个接线点中的某两点之间，闭合开关S后，当滑片P移动至某一端点时，电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，再将滑片P移动至另一位置时，电流表示数为0.6A，电压表示数为6V。则下列说法正确的是（ ） A. 电压表接在了A、B两点之间 B. 电源电压为14V C. 滑动变阻器的最大阻值是阻值的1.5倍 D. 在滑动变阻器滑片从b端移动到a端的过程中，定值电阻的功率变化了12.8W 第二部分（非选择题） 二、填空与作图题（共6小题） 11. 小帅参加学校篆刻社团时选用白钢材质篆刻刀，篆刻刀能在物体上留下划痕是因为白钢________（填物质物理属性）大，其刀刃被磨得非常锋利，是通过________来增大压强的；其刀柄有凹凸不平的花纹是通过增大接触面________来增大摩擦的。 12. 如图所示的“盆景自动给水装置”，用一个装满水的瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是因为________的作用水不会流出。随着盆内的水不断________（填物态变化名称），盆中水位下降至瓶口露出水面时，有空气进入瓶中，瓶中水自动流出补充到盆中，直到瓶口再次没入水中，水停止流出，如此反复。随着空气进入瓶中，瓶内水面逐渐下降，瓶内气压与进气前相比________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 如图为汽车启动的工作原理图。旋转汽车钥匙（闭合汽车内开关），电磁铁即具有磁性而把衔铁A吸下来，使动触点B与静触点C接触，电动机所在电路接通。AOB相当于一个绕O点转动的________。电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的________。电动机是利用________（选填“电磁感应”或者“磁场对电流的作用”）的原理工作的。 14. 如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N。小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，小车与斜面之间的摩擦力为________N，斜面的机械效率是________。 15. 一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器，小帅想探究它们的连接方式，连接了如图所示的电路（电源电压恒为3V），做了两次实验，部分数据记录如表格所示。 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 15 0.5 ② 5 （1）灯泡和变阻器的连接方式是________联。 （2）第一次实验中，电路消耗的总功率是________W，灯泡工作时的电阻是________Ω。 （3）第二次实验中变阻器工作1min产生的热量是________J。 16. （1）如图所示纸箱A静止在斜面上，画出纸箱对斜面的压力和纸箱受到的弹力。 （2）如图1所示是一种带USB接口的新型插线板，开关同时控制USB接口和插孔，插座和USB接口可以独立工作。如图2为该插线板内部的部分电路示意图，试根据该插线板的功能将图中的电路连接完整。 三、实验与探究题（共4小题） 17. 在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小帅选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小帅将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 _____________端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 ___________g的酒精； （2）小帅组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ___________； （3）正确组装实验装置后，小帅用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是未控制被加热水的 ___________相同。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 18. 在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小帅依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。 （1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的________相等； （2）实验中每次改变水平方向铺设的材料是为了实现________的变化； （3）从实验结论推理可得：若水平面绝对光滑，则运动的小车在水平面上将做________运动；通过上述实验和推理可得：力是________（维持/改变）物体运动状态的原因。 19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给同学们准备了以下器材： A．小灯泡（额定电压2.5V，电阻大约10Ω） B．电流表（量程0～0.6A） C．电流表（量程0～3A） D．电压表（量程0～3V，0～15V） E．滑动变阻器“10Ω 1A” F．滑动变阻器“50Ω 2A” G．电源（电压恒为6V不变） H．开关、导线若干 （1）本实验中应选择电流表________；滑动变阻器________（均填选项前字母）。 （2）测量电路图如图甲所示，图乙实物电路中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。 （3）某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体原因是________。 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为________A，小灯泡的额定功率为________W。 （5）拓展实验环节小帅和小组同学一起设计了如图所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流为。请将以下实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②接着闭合开关S、，断开开关，调节滑动变阻器________使电流表示数仍为； ③再将的滑片调至最上端，记下电流表的示数；将的滑片调至最下端，记下电流表的示数。 ④写出小灯泡额定功率的表达式：________。（用、、、表示） 20. 空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体），请回答下列问题： （1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法：________。 （2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置________（填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图________中，气球匀速下落的速度较大。 （3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力________。 （4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，若考虑浮力，由图丁中的两次受力分析示意图可知气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果________（选填“影响”或者“不影响”），因为________（不考虑气球大小的变化，不考虑空气对钩码的作用力）。 四、综合题（共3小题） 21. 如图所示，面积为0.72m2的水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸，鱼缸的质量为3.6kg，其底面积为0.08m2。鱼缸内装有0.3m深的水，水的质量是36kg，缸内鱼的质量为0.4kg，鱼缸壁厚度忽略不计，水的密度为1.0×103kg/m3。求： （1）鱼缸内水的体积； （2）鱼缸内水对鱼缸底部产生的压力； （3）鱼缸对桌面产生的压强。 22. 空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态制冷剂经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的内能。小帅家买了一款新型空气能热水器（如图1所示），其工作时，液态制冷剂进入蒸发器，生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温、高压的蒸气进入冷凝器，再将能量传递给冷水，如图-2所示。此款热水器的部分参数如下表，正常工作时，将整箱水从26℃加热到56℃，用时56min。小刚查阅资料得知一级能效比为3.4以上，表示耗能最低，二级能效比为3.2，表示比较节能，三级能效比为3.0，四级能效比为2.8，五级能效比为2.6（空气能热水器的能效比指储水箱中的水吸收的能量与压缩机消耗的电能的比值）。已知，，。 能效等级 电源电压/V 额定输入功率/W 二级 220 1250 水箱容积/L 机身净重/kg 接地面积/ 100 70 2000 （1）请通过计算说明此热水器的能效等级是否达到二级。 （2）若这些热量分别由空气能热水器和电热水器提供，已知电热水器的加热效率为80%，则空气能热水器所消耗的电能与电热水器所消耗的电能相比，可节约多少焦耳的电能？ （3）能效比数值越小，代表对电能的利用率越________（选填“高”或者“低”），空气能热水器________（选填“遵守”或者“违背”）能量守恒定律。 23. 小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为。在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压，定值电阻为保护电阻。当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。已知，，水泵正常工作时的额定电压为。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 （1）实现自动控制的电磁继电器的主要原件有电磁铁，其工作原理是利用了电流的________；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少________？ （2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，应为多少？ （3）如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $