2021年北京海淀区人大附中西山学校一模物理试卷

这是一份2021年北京海淀区人大附中西山学校一模物理试卷，共17页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题，填空题，实验题，作图题，科普阅读题，简答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 在国际单位制中，以物理学家的名字命名的压强单位是
A. 牛顿B. 帕斯卡C. 瓦特D. 焦耳

2. 如图所示的四种现象中，属于光反射现象的是
A.
苹果在桌面上形成影子
B.
筷子好像在水面处“折断”
C.
笔直的光线射入树林中
D.
桥在水中形成“倒影”

3. 如图所示的物态变化现象中属于凝华的是
A.
河里的冰逐渐的化成水
B.
草叶上形成晶莹的“露珠”
C.
山间形成白雾
D.
草叶上形成“白霜”

4. 下列实例中，属于利用热传递方式改变物体内能的是
A. 用钢锉锉工件，工件变热B. 用磨刀石磨刀具，刀具发热
C. 用火烤馒头片D. 用铁锤反复敲打铁丝，使铁丝变热

5. 下列家用电器和通讯设备中，不是利用电磁波工作的是
A. 电视机B. 手机C. 收音机D. 电冰箱

6. 在进行家庭电路的改装时，如果不小心使白炽电灯灯座内的零线和火线相接触，闭合开关接通电源，会出现下列哪种情况
A. 灯丝被烧断B. 电灯正常发光
C. 电灯发出暗淡的光D. 空气开关断开

7. 下列关于惯性的说法中正确的是
A. 跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
B. 运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性
C. 小汽车配置安全带可以减小惯性带来的危害
D. 行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用

8. 在墙壁上挂画时，可自制一个重锤线来检查是否挂正，这利用
A. 重力的大小与质量成正比B. 重力的方向垂直于支持面
C. 重力的作用点在物体的重心D. 重力的方向总是竖直向下

9. 重为 G 的金属块 A 挂在弹簧测力计上且静止在水面下，如图所示，弹簧测力计的示数为 F。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力的大小为
A. GB. G−FC. G+FD. F

10. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必需将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作。如图所示电路设计中符合要求的是
A. B.
C. D.

11. 如图所示的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使永磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是
A. 电磁感应现象B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互柞用D. 通电导体在磁场里受力运动

12. 很多消防水桶的做成如图所示的上大下小的形状，是为了减小
A. 桶对手的压力B. 桶对手的压强
C. 水对桶底的压力D. 水对桶底的压强

13. 如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同，将此装置置于水中，下列四幅图中能正确反映橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况的
A. B.
C. D.

14. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的，小阳同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。如图所示电路不符合要求的是
A. B.
C. D.

15. 在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示，电源电压恒定为 3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在 a 、 b 间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 1.5 V，读出电流表的示数。当将阻值为 20 Ω 的电阻接入 a 、 b 间时，电压表示数始终无法达到 1.5 V，其原因可能是
A. 滑动变阻器的阻值太小B. 电源电压 3 V 太小
C. 20 Ω 的阻值太小D. 控制的电压 1.5 V 太高

16. 如图所示，绳子 OOʹ 悬吊着质量可以忽略不计的杆，在杆的 a 点挂着重物 G，在 O 右侧某点 b 处挂上钩码。重物 G 的质量及 a 到 O 的距离不变。要使杆保持水平平衡，图中能描述 b 点挂的钩码（各个钩码质量相同）个数和 b 到 O 的距离关系的图象是
A. B.
C. D.

二、双项选择题（共3小题；共12分）
17. 下列说法中正确的是
A. 20∘C 的水一定比 80∘C 的水含有的热量少
B. 分子间相互作用的引力与斥力同时存在
C. 物体的运动速度越大，物体内部分子运动的就越快，因而物体的内能越大
D. 质量相同的不同种燃料完全燃烧，热值越大的，放出的热量越多

18. 下列估测中最接近真实值得是
A. 人正常呼吸一次所用的时间为 1 min
B. 一般教室的高度约为 6 m
C. 我国 1 元硬币的直径大约是 2.5 cm
D. 国家规定，在夏季当室内温度高于 26∘C 时，可以开空调制冷

19. 下列说法中正确的是
A. 物体受平衡力作用时，机械能一定保持不变
B. 物体的运动方向可能与它受到的合力方向相反
C. 竖直上抛的小球运动到最高点时，它的速度为零，受到的合力不为零
D. 小阳乘电梯匀速上升时，他对电梯的压力和电梯对他的支持力二力平衡

三、多项选择题（共1小题；共4分）
20. 关于电磁现象，下列说法中正确的是
A. 正在工作的电烙铁周围一定存在磁场
B. 磁场对放入其中的磁体具有力的作用
C. 能自由转动的小磁针静止后，N 极指向地理南极附近
D. 光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度是 3×105 km/s

四、填空题（共3小题；共10分）
21. 小阳在实验室测量小灯泡的电功率。当小灯泡两端电压为 3 V 时，电流表的示数如图所示，此时通过小灯泡的电流为 A，则小灯泡的电功率为 W

22. 在一个纸筒（或是质量较小的瓶子）中，把橡皮筋和配重螺母如图所示装配好。让纸筒在水平地板上向前滚动，我们会发现纸筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在它向回滚动的前半段路程中，橡皮筋的弹性势能 。（选填：“增加”、“减少”或“不变”）。

23. 小阳采用了如图所示的绕线方法组装了滑轮组。他通过滑轮组用 2 N 的拉力 F 将重 4.2 N 的物体匀速提升了 0.1 m 的距离，则有用功为 J，此滑轮组的机械效率为 。

五、实验题（共13小题；共46分）
24. 在探究海波和石蜡熔化规律时，小伶记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据解回下列问题。
时间/min0123456789101112海波的温度/∘C40424446484848484848505355石蜡的温度/∘C40414243444546485052545658
（1）在海波和石蜡中，属于晶体的是 ，该晶体的熔点是 ∘C。
（2） 42∘C 的海波处于 。（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）

25. 如图所示，电能表的示数为 kW⋅h。

26. 如图所示，电阻箱的示数为 Ω。

27. 如图所示，弹簧测力计的示数为 N。

28. 小阳在“探究流体压强与流速的关系”实验中所使用的实验装置如图所示。当止水阀门关闭时，观察相连细玻璃管 A 和 B 中的液柱的高度相同。当打开止水阀门，观察发现所相连的 A 和 B 处细玻璃管中液柱高度不同， 管中液柱低。该探究实验中所选择的自变量应该是 。

29. 小阳在水平桌面上利用如图所示的实验器材，探究平面镜成像的特点。其中 A 、 B 是两段完全相同的蜡烛，C 是平整的白纸，E 是薄透明平板玻璃。
小阳将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛 A 的像 Aʹ，小阳在像 Aʹ 所在的位置用光屏 承接这个像（选填：“能”或“不能”）。
小红在玻璃板后移动蜡烛 B 想使其与像 Aʹ 完全重合，但小红沿水平桌面无论怎样移动蜡烛 B，蜡烛 B 始终不能与蜡烛 A 的像 Aʹ 完全重合，造成这种情况的原因可能是 。

30. 晓聪探究"凸透镜成像规律"的实验装置如图所示，其中焦距为 10 cm 的凸透镜固定在光具座上 50 cm 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
（1）晓聪将蜡烛移至光具座上 10 cm 刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 （填"放大""等大"或"缩小"）的实像；
（2）晓聪将蜡烛移至光具座上 35 cm 刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 （填"倒立"或"正立"）的实像；
（3）晓聪将蜡烛移至光具座上 45 cm 刻度线处，晓聪从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰 （填"倒立"或"正立"）的像。

31. 小阳在三个相同的烧杯中，各加入相同的质量的甲、乙、丙三种不同液体，放在三个相同的酒精灯上加热，假设实验过程没有热量损失，实验数据记录如表，则 比热容最小。
加热时间/min01234甲液体温度/∘C2030405060乙液体温度/∘C3846546270丙液体温度/∘C5662687480

32. 小红用实验探究串联电路的电压关系时，记录的实验数据如下，请你分析数据归纳出 U2 与 U1 的关系式，U2=
U1/V12108642U2/V35791113

33. 某物理兴趣小组的同学根据生活经验提出了这样的猜想：“保温瓶内的水温下降快慢可能与保温瓶中盛热水的质量多少有关”。
为了研究这个问题，兴趣小组的同学从学校总务处借来了 8 个同样容量的热水瓶进行实验，在 8 个热水瓶中分别装入初温相等、质量不同的热水，在同一环境中同时测量，以保证环境温度相同，8 个小时后再测量水温，以下是同学们的实验结果：
请回答下列问题：
（1） 号保温瓶中水的温差与其它保温瓶中的温度变化情况明显不一致。
（2）去掉这个保温瓶，由 7 组数据可以得到的结论是
（3）这个实验还存在一定的缺陷，你认为应当做怎样的改进?

34. 在学习了串联电路以后，小阳认为：在串联电路中同时工作的用电器个数越多，其电路中的电流越小。实验桌上有满足实验要求的如下器材：电源（电压恒定）、开关、滑动变阻器电流表各一个，阻值为 2 Ω 、 5 Ω 、 10 Ω 的电阻各 3 个，导线若干。请你选用以上实验器材模拟串联电路情况，设计一个实验推断小阳的观点是错误的。请你画出实验电路图（在图中标出电阻值大小）并简述主要实验步骤和推断理由。

35. 砂纸的粗细用目或粒度表示，即每平方英寸的面积内有多少个颗粒数，例如 400 目代表每平方英寸面积上有 400 个颗粒，每一个颗粒就叫一目，用 P400 表示这种砂纸的型号。通常砂纸上的标号与目数是一致的，也就是砂纸的标号越大，目数越多，砂纸越细；标号越小，目数越少，砂纸越粗。
实验桌上有一块带钩的长方体木块、一个一端装有定滑轮的长木板、已调零的弹簧测力计、砝码、棉布、毛巾、细线和型号分别为 P600 、 P1000 、 P2000 的耐水砂纸。
请你选用上述器材证明：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（1）写出实验步骤
（2）画出实验数据记录表格

36. 小刚想利用量筒、小筒和水，测量一小块铁矿石的密度。请你将小刚的实验步骤补充完整：
（1）在量筒中倒入适量的水，将小筒放入量筒中，使其漂浮在水面上，如图甲所示，读出量筒中水面的刻度值 V1，并记录；
（2）将待测矿石放入小筒中，使小筒仍漂浮在水面上，如图乙所示，读出量筒中水面的刻度值 V2，并记录；
（3） ，读出量筒中水面的刻度值 V3，并记录；
（4）根据已知量和测量量，导出计算铁矿石密度的公式 ρ= 。

六、作图题（共1小题；共13分）
37. 在图中，根据光的反射定律画出反射光线 OB 的入射光线。

七、科普阅读题（共2小题；共16分）
38. 阅读《神奇的公道杯》
小阳和同学们一起参观中国科技馆，在中国科技馆一层“华夏之光”展厅的“中国古代的科学探索”展区，看到了如图所示的公道杯。他们把将水缓慢装入杯中，观察到当公道杯中装入水量较少时，水不会流出来。而当装入水量较多时，水会从杯底全部流出，小阳通过科技馆老师的讲解和仔细的观察，知道公道杯是利用了虹吸现象。
请大家观察下图，水槽中的水正在慢慢减少，水顺着导管向上流了出去，仿佛有一种神秘力量把水从水槽中吸走了一般。这种利用液面高度差，可以不用泵而吸抽液体的现象，叫虹吸现象。
虽然有一段导管中水是向上流的，但是观察整体结构，我们发现水其实还是从高处的水槽顺着这段弯管向下流动到了低处。由于这段弯管形状类似弯弯的彩虹，所以在物理学中，把液体的这种流动现象称为“虹吸”。
回家后，小阳看到爸爸在家利用一根胶皮管给鱼缸换水，先将管中灌满水，然后将出水口 B 放低，水从鱼缸内自动由 B 口流出，如图所示，小阳眼前一亮，这不也是利用了虹吸现象吗。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）公道杯实验中，龙身中的水流管两端口一端在杯底内，一端在
（2）产生虹吸现象的条件是
（3）小阳利用一个透明的塑料杯和吸管自制了一个公道杯，如图所示，请你观察公道杯，其放水的最高水位取决于杯中 的高度
（4）如果给你一根塑料管让你给鱼缸换水，请写出你的做法：

39. 阅读 《移动电源》
移动电源（MbilePwerPack ， MPP），也叫“充电宝”，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，具有移动、便携、高容量和多用途等特征。移动电源的产品结构比较简单，主要由储电介质、电路板及外壳三部分组成。其中，储电介质具有容量大、体积小、寿命长、无记忆等优点，有聚合物电芯和锂电芯两种，由于前者的价格较高，目前多数移动电源采用锂电芯，而锂电芯当中 18650 电芯占主流。通常单节 18650 电芯的输出电压在 2.7∼4.2 V 之间，容量在 1200 mAh∼3000 mAh 之间。为了增加移动电源的储电容量，保障输出电压在 2.7∼4.2 V 之间，通常采用多节电芯连接在一起，所以移动电源的产品标称容量一般为单节容量的倍数。另外，电子数码产品电池的工作电压范围也为 2.7∼4.2 V，为了能够对其进行充电，移动电源内部必须有升压电路，在放电前把输出电压提高到 5 V。相应的，移动电源的充电电压（即输入电压）也为 5 V，通过外置电源适配器或电脑 USB 端口进行直流充电。
移动电源上还标示各种参数。大部分的移动电源上都会标示该移动电源的电量，其单位是毫安时，符号是 mAh。而电动车、电动汽车的电池电量则会用更大单位的 Ah（安时）来表示，即 1 Ah=1000 mAh。也有的移动电源上不标示电量，而是标示出该移动电源的能量，其单位是瓦时，符号是 Wh。如某移动电源上标有额定能量 72 Wh。
一个标称电量为 7800 mAh 的移动电源，能够将一个电池电量为 2600 mAh 的手机充满电多少次呢?7800 mAh÷2600 mAh=3（次），也就是说，电量为 7800 mAh 的移动电源应该可以充满这部手机 3 次，但往往消费者在使用时，却发现实际能充满的次数要小于 3 次，在充电过程中，这些电量还存在着诸多的损耗，如移动电源在供电过程会有些发热的现象，同时移动电源自身的电路，电量指示灯或者显示屏的正常工作都需要消耗能量。
通常移动电源自身锂电池组的标称电压是 3.7 V，所以为了顺利向电子数码产品输入电能，因此需要用将此电池电压升到 5.0 V 才可以给外部的便携式设备充电。在锂电内部降压升压过程中，充电宝本身也会出现电能消耗，而随着产品质量的不同，消耗率也有高低之分。移动电源实际能输出给被充电设备的能量总是小于其标称的能量，我们把这二者的比，称为该移动电源的转换效率。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，移动电源在供电过程中发生的能量转化是
（2）为了增加移动电源的储电容量，通常采用多节电芯 （选填：“串联或并联”）连接在一起
（3）我国民航规定强调：严禁在托运行李中携带充电宝；严禁携带无标注充电宝带上飞机；严禁携带额定能量超过 160 Wh 的充电宝；携带额定能量超过 100 Wh 但不超过 160 Wh 的充电宝，必须经航空公司批准且不得超过两个。请通过计算说明，是否可以携带标定电压是 3.7 V，标定电量是 20000 mAh 的充电宝登机。
（4）某移动电源标称电量为 6000 mAh，电芯的标称电压是 3.7 V，如果实际能够提供的能量是 18.87 Wh，那么它的转换效率是 %

八、简答题（共2小题；共26分）
40. 根据漫画中的情景，请在右侧写出一句安全用电的提示语

41. 如图所示，把铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察到电路中小灯泡的亮度不同。请你根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题

九、计算题（共2小题；共26分）
42. 悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为 3×106 kg。（g 取 10 N/kg，海水的密度取 1.0×103 kg/m3）求：
（1）画出潜水艇的受力示意图
（2）潜艇所受浮力

43. 我国有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图所示为某公司生产的风光互补 LED 路灯外形图和电路原理图，该灯电路中两只 LED 灯是并联的，每套路灯的相关参数如下表，求：
太阳能电板24 V 280 W1个风力发电机24 V 300 W1个蓄电池12 V 120 Ah2个LED灯24 V 60 W2个
（1）两个 LED 灯正常发光时，通过光控开关 S 的电流
（2）如果用风光互补路灯替换发光亮度相同的 400 瓦的传统路灯，那么 1000 套风光互补路灯每天工作 10 小时节约多少电能。
答案
第一部分
1. B
2. D
3. D
4. C
5. D
6. D
【解析】白炽灯灯座的两根电线，一根是零线，一根是火线，两根电线接触，闭合开关时，火线和零线直接相连，造成短路，电路中电流过大，使空气开关断开．此时灯泡被短路，灯泡中没有电流通过，不会发光．
7. C
8. D
9. B
10. B
11. A
12. C
13. B
14. D
15. A
16. B
【解析】A. 由题意可知：动力和动力臂不变，则根据杠杆的平衡条件：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂，则阻力与阻力臂成反比。由图可知阻力和阻力臂成正比，故A错误。
B.由图可知阻力与阻力臂成反比，故B说法正确。
C.由图可知，随着阻力的增大，阻力臂不变，故C错误。
D.由图可知，阻力和阻力臂成反比；但当阻力臂或阻力为 0 时，杠杆不能保持水平，故D错误。
第二部分
17. B， D
18. C， D
19. B， C
第三部分
20. A， B， D
第四部分
21. 0.3；0.9
22. 减少
23. 0.42；70%
第五部分
24. （1） 海波；48
（2） 固态
25. 2635.4
【解析】根据电能表的读数方法，读图可知，此电能表的读数为 2635.4 kW⋅h。
26. 3258
27. 2.0
【解析】本题考查弹簧测力计的读数，难度较小。弹簧测力计的分度值为 0.2 N，指针正好对准 0.2 N 整刻度线处。
28. B；流速
29. 不能；透明玻璃与水平桌面不垂直
30. （1） 缩小
（2） 倒立
（3） 正立
31. 甲
32. U2=15 V−U1
33. （1） 6
（2） 保温瓶的水温下降快慢与保温瓶内热水质量有关，质量越大，温度下降越慢。
（3） 用同一个保温瓶装不同质量的水，在其他条件相同的情况下观察水温的变化。
34. 见解析
【解析】电路图：
实验步骤：
（1）按照电路图甲连接实物，闭合开关，用电流表测出电路电流记为 I1；
（2）按照电路图乙连接实物，闭合开关，用电流表测出电路电流记为 I2；发现 I1