2021年广东东莞市星辰学校中学部一模物理试卷

这是一份2021年广东东莞市星辰学校中学部一模物理试卷，共14页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验题，实验步骤，实验数据，数据分析论证等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 下列有关新材料、新能源的说法中正确的是
A. 太阳能是不可再生能源
B. 目前人类已建成的核电站是利用核聚变发电的
C. 利用超导体可制成发热效率更高的电热器
D. 集成电路中的晶体管是由半导体材料制成的

2. 下列单位换算的写法中正确的是
A. 15 厘米 =15 厘米 ×10=150 毫米
B. 1.5 千克 =1.5 千克 ×103 克 =1500 克
C. 20 微米 =20 微米 ×10−6=20×10−6 米
D. 2.5 千克 =2.5×11000 吨 =2.5×10−3 吨

3. 在音乐中，C 调“1（d）”的频率是 262 Hz，D 调“1（d）”的频率是 294 Hz．由此可知 C 调“1（d）”比 D 调“1（d）”的
A. 音调低B. 音调高C. 响度小D. 响度大

4. 下图是电磁波家族，下列说法正确的是
A. 红外线与 γ 射线频率相等
B. 无线电波与紫外线波长相等
C. 无线电波与 X 射线的传播一定需要介质
D. 可见光与紫外线在真空中的传播速度相等

5. 如图所示为音叉共鸣实验：两个频率相同的音叉，用橡皮槌敲击其中一个音叉，另一个未被敲击的音叉也会发出声音。此现象可以说明
A. 声音能够传递能量B. 声音传播不需要介质
C. 声音传播不需要时间D. 物体不振动也可产生声音

6. 甲、乙两种干燥的绝缘物体，甲的原子核对核外电子的束缚能力较强。将它们相互摩擦后分开，下列叙述正确的是
A. 乙得到了电子带负电B. 甲失去了电子带正电
C. 甲、乙靠近会相互吸引D. 甲、乙靠近会相互排斥

7. 三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，如图的四个装置中符合发电机工作原理的是
A.
金属轨道
B.
法拉第的电磁感应现象
C.
奥斯特实验
D.
司南

8. 忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示，若某次抛出时，小球达到最高点时，突然所有的外力都消失，则
A. 小球保持静止状态B. 小球竖直下落
C. 小球水平向右做匀速直线运动D. 小球斜向左上方做匀速直线运动

9. 甲物体的温度比乙物体的温度高，则
A. 甲物体的内能比乙物体的大
B. 甲物体中分子的无规则运动比乙物体的剧烈
C. 甲物体的机械能比乙物体的大
D. 甲物体的分子动能的总和比乙物体的大

10. 在如图所示的电路图中，闭合开关后能用电压表正确测出灯 L1 两端电压的是
A. B.
C. D.

11. 下列现象中，利用热传递改变物体内能的是
A. 冬天，人们用两只手互搓摩擦取暖
B. 用锤子反复打击一块铁片，它的温度会升高
C. 在古代，人类钻木取火
D. 太阳能热水器中的水被晒热

12. 额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶，在相同时间内通过的路程之比是 1:2，则下列说法中正确的是
A. 两车的做功之比为 1:2B. 两车的牵引力之比为 1:2
C. 两车的做功之比为 1:1D. 两车的牵引力之比为 1:1

二、填空题（共1小题；共4分）
13. 据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型太阳能发电站，板媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”。
（1）该太阳能发电站发电时，将光能转化为 能；
（2）该太阳能发电站工作 8 h 可发电 10 kW⋅h，则其功率是 kW。

三、实验题（共3小题；共22分）
14. 要上物理实验课了，作为物理可代表的小明去帮实验老师准备实验器材，他刚将两只条形磁体放在实验桌上，就听到老师说“重新换两只磁体吧，那两只我昨天检查了，已经消磁了，需重新充磁后才能用”。小明陷入了沉思，老师是如何判断消磁的?请你选择合适的器材，帮他设计实验方案，判断磁体是否具有磁性。
（1）实验器材
（2）实验步骤。

15. 下面是小青同学完成实验后所写的一份实验报告，请你按照要求帮他将部分内容补充完整。已知灯泡的额定电压为 3.8 V，小灯泡的额定功率估计在 1.2 W 左右。
（1）一、实验名称：“伏安法”测小灯泡的功率。
二、实验原理： 。
（2）三、实验电路：用笔画出导线完成电路的连接。
四、实验步骤：（略）。
（3）五、实验数据：请在下面方框内画出实验的数据记录表格。
（4）六、数据分析论证：通过实验现象和数据分析可知：灯的亮度取决于 。

16. 学完密度的知识后，小明和小李想知道陶瓷片的密度，于是到实验室，用器材进行了测量。
（1）小李想利用手中的器材测量陶瓷片的密度，发现陶瓷片无法放入量筒中测量体积，思考后采取了以下方法进行测量：
① 用调节好的天平测量瓷片的质量，如图甲所示为 g。
往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片。
② 先往量筒装入 40 mL 的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示，则瓷片的体积为 cm3。
③ 用密度公式计算出 ρ瓷= g/cm3。（保留小数点后两位）
（2）根据以上步骤，测出的瓷片密度值误差较大，你认为该密度值 （选填“偏大”或“偏小”）。后来小明改进实验，成功解决了上面的问题。下面是小明改进后的实验步骤，请你帮他补充完整。（水的密度已知为 ρ水）
a．用调节好的天平测量瓷片的质量为 m1。
b．把瓷片放入烧杯中，往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，并测出此时的总质量 m2。
c．将陶瓷片取出，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，测出此时的总质量 m3。用密度公式计算出 ρ瓷= 。

四、作图题（共1小题；共13分）
17. 小明妈妈的手机掉到了沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了手机。下图中已标出了反射光线和入射光线，请在图中画出平面镜位置，并保留作图痕迹。

五、计算题（共1小题；共13分）
18. 如图所示的滑轮装置，货物重为 50 牛，在 10 秒内被匀速提升 2 米，若不计滑轮自重和摩擦，求：
（1）拉力 F 的大小
（2）拉力 F 做的功；
（3）拉力 F 的功率。

六、综合应用题（共6小题；共78分）
19. 根据要求填空：
（1）画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线。
（2）与物比较，物体 AB 经凸透镜成 （选填“放大”、“缩小”） （选填“正立”、“倒立”）的像。

20. 如图所示，不计质量的硬质杠杆处于水平静止状态，C 为 OA 中点，FA 与杆成 135∘ 角，
（1） O 为支点，画出 FA 的力臂 L。
（2）撤去 FA，在 C 点施加垂直杆向下的力 FC，硬杆仍可保持水平静止状态。则 FC FA（选填“大于”、“小于”或“等于”）

21. 如图甲所示的装置处于静止状态，底面积为 60 cm2 的圆柱形玻璃筒中装有适量的水，放在水平台面上，质量为 800 g 的圆柱形物体 B 浸没在水中，此时水对容器底的压强是 2500 Pa，物体 A 是体积为 50 cm3 的圆柱体配重。如图乙所示，当用力 F 竖直向下拉物体 A 时，物体 B 有 25 的体积露出水面且静止，此时滑轮组提升重物 B 的机械效率为 80%，水对容器底的压强为 2100 Pa。（ g=10 N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）物体 B 的体积
（2）物体 A 的密度。画出图乙中物体 A 受力的示意图

22. 刮龙卷风时，大气压能达到 9×104 帕。如图所示，在一座面积为 200 米 2 的简易平顶厂房中，厂房的房顶质量约为 10 t。当时的大气压是 1×105 帕。g=10 N/kg，请回答：
（1）刮龙卷风时，大气压小于正常气压的原因是什么?
（2）如果此时龙卷风从厂房房顶上刮过，厂房的房顶有没有可能被龙卷风卷起?

23. 如图是一种无内胆饮水管线机的电路原理图，电热丝 R 、 R0 绕在出水管上，水经过出水管时被加热，可以提供温水或开水。该机的额定电压是 220 V，开水、温水档正常工作时的加热电功率分别是 2200 W 、 1100 W。已知电能转化为水的内能的效率是 80%，电热丝 R 、 R0 的电阻不随温度变化，水的比热容 c=4.2×103 J/(kg⋅∘C)，g 取 10 N/kg。请你解答：
（1）将开关 S 接位置 时，饮水机提供温水；
（2）电热丝 R0 的电阻；
（3）将 500 g 初温是 20∘C 的水烧开到 100∘C，正常工作所需的时间（结果保留整数）。

24. 在综合实践活动中，同学小杨自制了亮度可调节的小台灯，其电路图及灯泡规格如下图所示，电源电压 U=12 V 保持不变。
（1）调节开关从触点 0 依次转动到触点 3 的过程中，灯泡的亮度将如何变化?写出分析依据。
（2）假设灯泡电阻为 RL，且不因温度变化而变化，已知 R1=RL3，当调节开关转到触点 1 时，灯泡的实际功率是多少?
答案
第一部分
1. D
【解析】太阳能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A错误；
核电站是以铀为燃料，利用核反应堆把铀原子核裂变产生的能量转化为水和水蒸气的内能，又把内能转化为发电机的机械能，最终机械能转化为电能，故B错误；
超导体电阻为零，不能产生热量，故不能制成发热效率更高的电热器，故C错误；
集成电路中的晶体管是由半导体材料制成的，故D正确。
2. D
3. A
【解析】在音乐中，中音 C 调“1（d）”的频率是 262 Hz，D 调“1（d）”的 频率是 294 Hz，即 D 调的频率比 C 调的频率高，所以音调高。
4. D
5. A
【解析】一个音叉振动时能够引起相同频率的另一个音叉振动，这说明，声音可以传递能量，故A项正确；声音的传播需要介质，故B项错误；声音的传播需要时间，故C项错误；声音是由物体振动而产生的，不振动的物体不可能产生声音，故D项错误。
6. C
【解析】原子核对核外电子的束缚能力强的，在摩擦过程中易从原子核束缚电子能力弱的物体得到电子而显负电，失去电子的显正电，这样摩擦后的两个物体带上了等量的异种电荷，靠近时会相互吸引，因此C选项正确。
7. B
8. C
【解析】小球被抛出后，由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动；
此时小球主要受到重力作用，重力改变小球的运动状态，所以小球在上升过程中，速度不断减小，最后在竖直方向速度是零，但由于惯性，在水平方向仍然运动，若此时所有的外力都消失，据牛顿第一运动定律知，小球将沿水平向右做匀速直线运动，故C正确。
故选：C。
9. B
【解析】由于仅知道两物体的温度高低关系，而不知它们“物体所含的分子数以及分子间的势能”等因素，故不能判断它们二者分子动能和分子势能的关系，故不能比较二者的内能大小，只能判断它们的分子运动的剧烈程度。
10. A
【解析】图A为串联电路，电压表与灯 L1 并联，正负接线柱接法正确，能测出灯 L1 两端电压，故A正确；图B中电压表测量的是电源电压；图C电压表与灯 L1 并联，不能测出灯 L1 两端电压；图D为串联电路，电压表与灯 L1 并联，但正负接线柱接法是错误的。
11. D
12. C
【解析】额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶
P1=P2
在相同时间内通过的路程之比是 1:2，则可得速度之比
v1v2=s1t1s2t2=s1t1×t2s2=12
两车做功之比为
W1W2=P1t1P2t2=11
牵引力之比为
F1F2=P1v1P2v2=P1v1×v2P2=21
故C正确。
第二部分
13. 电；1.25。
【解析】（1）太阳能发电站发电时，将光能转化为电能，太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点；
（2）发电站的发电功率为 P=Wt=10 kW⋅h8 h=1.25 kW。
第三部分
14. （1） 方法一：
待检测是否有磁性的磁棒、铁钉；
方法二：
待检测是否有磁性的磁棒、细线；
方法三：
实验器材：待检测是否有磁性的磁棒、小磁针
（2） 方法一：
用磁棒靠近铁钉，根据钢棒是否吸引铁、钴、镍等物质判断，如果吸引，钢棒具有磁性，否则没有磁性。
方法二：
将磁棒悬挂起来，使其能在水平面内自由的转动，如果静止时总是一端指南、另一端指北方，则磁棒具有磁性；如果静止时会指向各个方向，则没有磁性。
方法三：
用磁棒的一端靠近小磁针两端时，如果小磁针有一端和磁棒相互排斥，则磁棒具有磁性；如果小磁针两端都和磁棒吸引，则磁棒无磁性
15. （1） P=UI
【解析】伏安法测电功率的原理是 P=UI。
（2）
【解析】连接电路时，电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端。小灯泡的额定电压为 3.8 V，额定功率约 1.2 W，所以，电压表接 0−15 V 的量程，电流表接 0−0.6 A 的量程，并注意正负接线柱。
（3） 实验次数电压U/V电流I/A功率P/W灯泡亮度123
（4） 实际功率
【解析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
16. （1） ① 32
【解析】陶瓷片的质量 m=20 g+10 g+2 g=32 g。
② 14
【解析】量筒装入 40 mL 的水，由图知将量筒的水倒入烧杯中以后量筒中剩余水的体积为 26 mL，所以陶瓷片的体积 40 mL−26 mL=14 mL=14 cm3。
③ 2.29
【解析】陶瓷片的密度 ρ=mV=32 g14 cm3≈2.29 g/cm3。
（2） 偏小；m1m3−m2+m1ρ水
【解析】取出陶瓷片时，陶瓷片会带出一些水，导致陶瓷片的体积测量值偏大，根据 ρ=mV 可知密度值偏小。
由a和b可以计算出烧杯和水的总质量为 m水+烧杯=m2−m1，将陶瓷片取出，将量筒的水缓慢倒入烧杯中让水面到达标记处，并测出此时的总质量 m3。此过程中所加水的体积与陶瓷片体积相同，加入的水的质量为 m水=m3−(m2−m1)=m3−m2+m1，所加水的体积 V=m3−m2+m1ρ水，瓷片的体积等于水的体积，所以瓷片的密度表达式为 ρ瓷=m1V=m1m3−m2+m1ρ水。
第四部分
17.
【解析】由光的反射定律可知：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，根据入射光线和反射光线的夹角，过反射点作出法线，再做法线的垂线即为镜面，如图所示：
第五部分
18. （1） 25 牛
【解析】F=12G=12×50牛=25牛。
（2） 100 焦
【解析】S=2S物=2×2米=4米，
W=FS=25牛×4米=100焦。
（3） 10 瓦
【解析】P=Wt=100焦10秒=10瓦。
第六部分
19. （1） 如图所示：
（2） 缩小；倒立
20. （1）
【解析】首先沿力 F 的方向作出 F 的作用线，由支点 O 向 F 的作用线做垂线，垂线段的长度即为 F 的力臂，如下图所示：
（2） 大于；
【解析】撤去 FA，在 C 点施加垂直杆向下的力 FC，硬杆仍可保持水平静止状态，由 O 作 FC 的垂线段的长度为 FC 的力臂；由图可知，LCFA。
21. （1） 6×10−4 m3
【解析】如右图，物体 B 露出 25 的体积后，容器底受到的压强变化：
Δp=2500 Pa−2100 Pa=400 Pa，
由 p=ρgh 可得，水深减小值：
Δh=Δpρ水g=400 Pa1.0×103 kg/m3×10 N/kg=0.04 m，
由题知，Δh×S=25VB，
所以，VB=52×Δh×S=52×0.04 m×60×10−4m2=6×10−4 m3
（2） 3.1×103 kg/m3
【解析】右图中，B 受到的浮力：
F浮Bʹ=ρ水V排ʹg=ρ水VBg=1×103 kg/m3×35×6×10−4m3×10 N/kg=3.6 N，
滑轮组对 B 物体的拉力：
FB=GB−F浮Bʹ=8 N−3.6 N=4.4 N，
则滑轮组的机械效率：
η=W有用W总×100%=FBh(FB+G轮)×100%=FBFB+G轮×100%=4.4 N4.4 N+G轮×100%=80%，
解得：：G轮=1.1 N，
左图中，B 受到的浮力：
F浮B=ρ水V排g=ρ水VBg=1×103 kg/m3×6×10−4 m3×10 N/kg=6 N，
因悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计
所以，GA=12(GB+G轮−F浮B)=12(8 N+1.1 N−6 N)=1.55 N，
物体 A 的质量：
mA=GAg=1.55 N10 N/kg=0.155 kg，
物体 A 的密度：
ρA=mAVA=0.155 kg50×10−6m3=3.1×103 kg/m3，
图乙中，物体 A 的重力和 F 的和为：
GA+F=1n(FB+G轮)，即 1.55 N+F=12(4.4 N+1.1 N)
解得：F=1.2 N，
此时绳子的拉力：
T=GA+F=1.55 N+1.2 N=2.75 N，
物体 A 受力的示意图：
22. （1） 龙卷风内部空气流速大，压强小，所以龙卷风内部气压小于外部的大气压
（2） 有可能
【解析】由 p=FS 可得厂房房顶上受到龙卷风的作用力：
F1=p1S=9×104 Pa×200 m2=1.8×107 N，方向向下，
因为当时的大气压为 1.0×105 Pa，
所以厂房房顶上受到向上的大气压的作用力
F2=p2S=1.0×105 Pa×200 m2=2×107 N，
故厂房所受大气对房顶的作用力 F=F2−F1=2×107 N−1.8×107 N=2×106 N。
厂房的房顶质量约为 10 t，即 G=mg=10000 kg×10 N/kg=1×105 N；
即此时龙卷风向上的力大于重力，所以房顶是可能被龙卷风卷走的。
23. （1） 1
【解析】当开关 S 接 2 时，只有电阻 R0 接入电路；由 P=U2R 可知，此时饮水机处于加热状态；
当开关 S 接 1 时，电阻 R1 和 R0 串联接入电路，此时饮水机处于保温状态。
（2） 22 Ω
【解析】饮水机处于加热状态时，只有电阻 R0 接入电路，由 P=U2R 可知，R0=U2P热=(220 V)22200 W=22 Ω；
（3） 95 s
【解析】水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg⋅∘C)×0.5 kg×(100∘C−20∘C)=1.68×105 J；
由 η=Q吸W 可得：
W=Q吸η=1.68×105 J80%=2.1×105 J；
由 W=Pt 可知：
t=WP热=2.1×105 J2200 W≈95 s。
24. （1） 灯泡亮度越来越暗
【解析】灯泡亮度越来越暗，依据：接入电路中的总电阻由
RL→RL+R1→RL+R1+R2→RL+R1+R2+R3
可见：总电压不变，总电阻越来越大，总电流越来越小
（2） 13.5 W
【解析】 RL=(U额)2P额=(12 V)224 W=6 Ω
R1=RL3=6 Ω3=2 Ω
∵ 串联
∴R=RL+R1=6 Ω+2 Ω=8 Ω
I灯=I=UR=12 V8 Ω=1.5 A
P灯=I灯2R灯=(1.5 A)2×6 Ω=13.5 W