[物理][二模]安徽省合肥市肥东县2024年中考二模试题(解析版)

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温馨提示：
1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。
3.本卷试题中g值均取10N/kg。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 2023年5月17日10时49分，我国用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第56颗导航卫星，是北斗三号工程的首颗备份卫星。卫星脱离火箭时，由于______能保持原来的运动状态。
【答案】惯性
【解析】卫星脱离火箭时，由于惯性，它们将继续保持其原有的运动状态不变。惯性是所有物体固有的属性，无论是卫星还是火箭，都会因为惯性而保持其原来的运动状态，直到外力作用改变它们的运动状态为止。
2. 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，然后用酒精灯加热。已知试管口的面积为，试管内壁对橡胶塞的静摩擦力不超过6N，则试管内的气压最大可以达到______Pa（橡胶塞自重不计，外界大气压恒为）
【答案】
【解析】根据试管内壁对橡胶塞的静摩擦力不超过6N，外界大气对橡皮塞的压力为
则试管内的气体对橡皮塞的最大压力为
则试管内的气压最大可以达到
3. 小明用调好的天平测量一个石块的质量，如图所示，然后他测出石块的体积为20cm³，则该石块的密度为 ________ kg/m³ 。

【答案】2.92×103
【解析】由图可知，砝码的质量为50g+5g=55g，游码的读数为3.4g，则石块的质量为
石块的体积为20cm³，根据
可得，石块的密度为
4. 如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速拉到顶端（不考虑物体的大小）。已知斜面长，高，斜面对物体的摩擦力的大小为200N，则该斜面的机械效率为______。
【答案】60%
【解析】有用功
W有=Gh=600N×1.5m=900J
额外功
W额=fs=200N×3m=600J
总功
W总=W有+W额=900J+600J=1500J
斜面的机械效率
5. 舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造白雾以烘托气氛。干冰升华时会吸收热量，使空气的温度迅速降低，空气中的水蒸气______（填物态变化名称）成小水滴，形成白雾。
【答案】液化
【解析】干冰是固态二氧化碳，变为气态时的物态变化为升华，升华需要吸热，从而使空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠，小水珠悬浮在空中形成白雾。
6. 在“预防溺水”主题班会课上，主持人小明用光路图来解释“水池变浅”的道理：池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼，C点是人眼看到的池底A点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线
【答案】
【解析】由题意可知，C点是人眼看到的池底A点的像，所以连接BC，BC与液面的交点设为O点，即O点为入射点，OB为折射光线，过O点作垂直液面的一条虚线，即法线，连接AO，即入射光线，折射光线OB与法线的夹角即为折射角，标出r，如图所示
7. 某型号电饭煲有加热和保温两个挡位，如图所示为其电路原理图，、均为加热电阻，。该电饭煲在保温挡正常工作5min，电路产生的热量为______J。
【答案】6×104
【解析】根据公式可知，电压一定时，电阻小，电功率大，为加热挡；电阻大，电功率小，为保温挡；由图可知，开关S接1时，只有R1接入电路；开关S接2时，R1与R2串联；根据串联电路电阻规律和可知，开关S接2时，R1与R2串联，为保温挡，此时电路总电阻为
则电路中电流为
电饭煲在保温挡正常工作5min，电路产生的热量为
8. 如图所示，用滑轮组将货物竖直向上匀速提升上楼，忽略绳重和摩擦的影响。若所用拉力的大小为100N时，该滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮的重力为______N。
【答案】40
【解析】解：滑轮组的机械效率为
则物体所受的重力为
动滑轮的重力为
9. 如图所示是家庭电路的部分电路图，若闭合开关S，灯泡L不发光，用测电笔检测三孔插座的左右插孔时，发现氖管都发光，则说明该电路可能存在的故障是______。
【答案】进户线零线断路
【解析】闭合开关，灯泡不发光说明灯泡这条闭合回路有位置断开；试电笔检测三孔插座，测电笔检测左孔发光说明火线-灯泡-a-b-左孔的位置是接通的，所以断点在零线-a之间，即进户线零线断路。
10. 图甲所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关 S，将滑动变阻器 R 的滑片 P 从 a 向 b 移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，当滑片P在中点时，电流表示数为______A。
【答案】0.3
【解析】从图中可以看出，滑动变阻器与定制电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器滑片在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，当滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入的电阻最大。从图乙可以看出，滑动变阻器 R 的滑片 P 从 a 向 b 移动的过程中，电压表的示数从0V变为4V，电流表的示数从0.6A变为0.2A，由串联电路特点可知，该过程R1电压改变4V、电流改变0.4A。定值电阻
电源电压
滑动变阻器的最大电阻
当滑片在中点时，电路总电阻
此时电路电流
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符合题意）
11. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”下列关于这首唐诗中蕴含着的物理知识，说法正确的是（ ）
A. 乌鸦的啼叫声频率低于20Hz
B. 霜是水蒸气液化而成的
C. 月亮落下的参照物是江边的枫树
D. 钟声传到客船的速度是340km/h
【答案】C
【解析】A．频率低于20Hz的声音是次声波，人耳的听觉范围是20Hz～20000 Hz。故A错误；
B．霜是固态，是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的，故B错误；
C．月亮相对于地面、寒山寺、渔火、乌鸦、江边枫树等物体位置都发生了变化，故C正确；
D．声音在空气中的传播速度是340m/s,故D错误。
故选C。
12. 如图，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 木块受到小车对它施加向右的摩擦力
B. 木块运动速度越大，惯性也越大
C. 当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面非常光滑，木块将向右倾倒
D. 小车对木块的支持力和木块对小车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A．由于木块随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动，木块和小车间没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，不具备摩擦力产生的条件，所以木块没有受到摩擦力的作用，故A错误；
B．惯性的大小只与物体的质量有关，物体的运动速度不影响惯性的大小，因此木块运动速度越大，惯性不变，故B错误；
C．当小车受到阻力突然停止运动时，而木块由于惯性仍然保持原来运动状态；如果木块与小车接触面光滑（无摩擦力），木块由于惯性会向前做匀速直线运动，则木块不会倾倒，故C错误；
D．木块对小车的压力与小车对木块的支持力，它们作用在不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，所以是一对相互作用力，故D正确。
13. 小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A. 此时成像特点与照相机的相同
B. 此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm
C. 调节“水凸透镜”的厚度不能改变其焦距
D. 蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动
【答案】D
【解析】A．由图可知，物距
像距
物距小于像距，成倒立放大的实像，成像特点与照相机不同，故A错误；
B．由A分析，物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，所以满足，，即，，所以，故B错误；
C．“水凸透镜”的厚度变大，会聚作用变强，其焦距变小，“水凸透镜”的厚度变小，会聚作用变弱，其焦距变大，所以调节“水凸透镜”的厚度能改变其焦距，故C错误；
D．蜡烛燃烧变短，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向可知，像的位置向上移动，故D正确。
14. a、b两个磁极间磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. a端磁极是S极，b端磁极是N极
B. P点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的
D. Q点的磁场方向水平向右
【答案】D
【解析】A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误；
B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误；
C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误；
D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。
故选D。
15. 如图所示的电路中，电源电压不变，已知定值电阻，当开关接到位置1、闭合时，电压表的示数为1.0V；当开关接到位置2、闭合时，电压表的示数可能为（ ）
A. 0.8VB. 0.9VC. 1.1VD. 2.1V
【答案】B
【解析】由电路图可知，当开关S2接到位置1时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
电压表的示数
则U=0.2A×（5Ω+R）
当开关S2接到位置2时，R2与R串联，电压表测R2两端的电压，则电路中的电流
电压表的示数
当R无限大时，最小，为0，U2最小，为0.8V，当R=0Ω时，最大，为1，U2最大，为0.8V+0.2V=1V，所以
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
16. 如图所示，用绝缘细线分别将铜棒ab、cd水平悬挂，置于磁场方向竖直的U形磁铁间，两铜棒间用导线连接构成一个闭合回路，下列说法中正确的是（ ）

A. 快速左右移动铜棒ab，铜棒cd不会受到磁场力
B. 快速竖直上下移动铜棒ab，铜棒cd会受到磁场力
C. 快速左右移动铜棒ab时，铜棒cd中会有电流通过
D. 快速竖直上下移动铜棒cd时，铜棒ab中会有电流通过
【答案】C
【解析】A．U形磁铁的磁感线是垂直于ab的，快速左右移动铜棒ab就是让闭合线路中的铜棒在磁场中做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，铜棒cd中就有电流通过，通电的导体会受到磁场力的作用，故A错误；
B．快速竖直上下移动铜棒ab，铜棒在磁场中没有做切割磁感线运动，线圈中就不会产生感应电流，铜棒cd不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．快速左右移动铜棒ab时，铜棒在磁场中做切割磁感线运动，铜棒cd中会有电流通过，故C正确；
D．快速竖直上下移动铜棒cd时，铜棒cd在磁场中没有做切割磁感线运动，线圈中就不会产生感应电流，铜棒ab中不会有电流通过，故D错误。
17. 如图所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P从图示位置向左端移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表V的示数减小
B. 电流表的示数不变，电流表的示数减小
C. 电路的总功率变小
D. 电流表的示数与电流表的示数的差值变大
【答案】C
【解析】A．由电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测R1支路的电流，电流表A1测干路的电流，电压表V测电源两端的电压；因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故A错误；
B．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变；在滑片P向左端移动的过程中，接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故B错误；
C．由B可知，电源电压不变，总电流减小，根据P=UI可知，电路总功率变小，故C正确；
D．电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值等于通过滑动变阻器的电流，所以电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值变小，故D错误。
三、实验题（18题4分，19题4分，20题8分，共16分）
18. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学用弹簧测力计拉动同一木块在水平面上进行甲、乙、丙三次实验：
（1）为了测木块受到的摩擦力，小红用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动。
（2）由图甲和图乙两个实验可知，滑动摩擦力的大小与______有关。
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小红竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出，摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论是______（选填“正确”或“错误”）
【答案】（2）接触面的粗糙程度 （3）错误
【解析】（2）[1]由甲、乙两图可知，木块对接触面的压力大小相同，接触面的粗糙程度不相同，摩擦力的大小不同，说明压力相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）[2]在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持其他因素不变，如压力大小和接触面的粗糙程度，将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，没有控制变量，所以得出的结论错误。
19. 实验小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系，实验步骤如下。
（1）用弹簧测力计分别测出小桶和金属块的重力，如图A、B，金属块的重力为______N；
（2）用弹簧测力计悬吊着金属块，将其缓缓浸没在盛满水的溢水杯中，且金属块不接触杯底和杯壁，读出此时弹簧测力计的示数，如图C；
（3）水不再溢出时，用弹簧测力计测出小桶和溢出的水的总重力，如图D；
（4）分析数据，得出结论。如果在图C所示的操作中，只将金属块的一部分浸在水中，_____（选填“能”或“不能”）得到正确的结论。
【答案】（1）3.8 （4）能
【解析】（1）[1]由图B可知，金属块的重力为3.8N。
（4）[2]阿基米德原理对于部分浸入液体中的物体同样适用，因此若实验中未将金属块浸没在水中，不会影响实验结论的得出。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持4.5V不变，所用电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω等几种规格。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。____
（2）连接并检查电路无误后进行实验，实验操作和现象如下：
①将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到合适位置，记录两电表示数，其中电流表的示数为0.5A；
②将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V，记录电流表的示数；
③将10Ω的电阻换成15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表的最小示数如图丙所示，若要继续进行该实验，下列方案中可行的是______。（填字母序号）
A.换用电压更高的电源
B.换用量程更大的电压表
C.将一个10Ω的电阻串联在电源和滑动变阻器之间
（3）该实验中使用的滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】（1） （2）2.5 C （3）10
【解析】（1）[1]将滑动变阻器串联接入电路中，电压表并联接在定值电阻两端，如下图所示：
（2）[2]本实验探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，当5Ω的电阻接入电路中时，通过电阻的电流为0.5A，所以由欧姆定律公式变形可得，定值电阻两端的电压
U=IR=5Ω×0.5A=2.5V
[3]将10Ω的电阻换成15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表的最小示数为2.7V，高于2.5V，说明滑动变阻器分得电压较小，由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器的阻值偏小，所以可以将一个10Ω的电阻串联在电源和滑动变阻器之间，故选C。
（3）[4]由题可知，当接入的定值电阻阻值为15Ω时，滑动变阻器处于最大阻值处时，定值电阻两端的电压为2.7V，由串联电路的分压原理可得
即
解得
RP=10Ω
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21. 图甲是《天工开物》中记载三千多年前在井上汲水的桔棒，其模型如图乙所示，在轻质杠杆的左端悬挂物体A，右端挂一平底水桶，容积为12L，桶内高25cm，桶的质量为2kg。某次提满水杠杆刚好在水平位置平衡，其中（不计绳重）。求：
（1）物体A的重力；
（2）杠杆所受到的合力；利用此装置提水时需要先将桶拉下放入水中，此时的杠杆是一个费力杠杆，请你用所学的知识分析评价古代劳动人民设计的此装置是科学合理的。
【答案】（1）56N；（2）见解析
【解析】解：（1）桶内水的质量为
杠杆右端所受的拉力为
根据杠杆平衡原理可知，物体A的重力
（2）由于某次提满水杠杆刚好在水平位置平衡，杠杆处于平衡态，受平衡力，故杠杆所受的合力为0N，利用此装置提水时需要先将桶拉下放入水中，物体A对杠杆的拉力为阻力，此时的杠杆是一个费力杠杆，但是当将水提起来时，物体A对杠杆的拉力为动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，因此这种设计是合理的。
答：（1）物体A的重力为56N；
（2）见解析。
22. 如图所示的电路中，小量程电流表G的量程为0~10mA，A、B间可以接入元件。首先用一根导线将A、B直接连接，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G指针满偏（即指针指在最大刻度处）；保持滑片位置不变，然后把导线换成阻值为400Ω的定值电阻，电流表G的示数为6mA；再把换成定值电阻，电流表G的示数变为4mA。电源电压不变，求：
（1）电源电压；
（2）的阻值。
【答案】（1）6V；（2）900Ω
【解析】解：（1）设电源电压为U，首先用一根导线将A、B直接连接，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G指针满偏，设此时滑动变阻器的阻值为，此时只有滑动变阻器接入电路，则电源电压为
保持滑片位置不变，然后把导线换成阻值为400Ω的定值电阻，电流表G的示数为6mA，此时滑动变阻器与串联，则电源电压为
联立两式可知，电源电压为
（2）再把换成定值电阻，电流表G的示数变为4mA，则此时的总电阻为
的阻值
答：（1）电源电压为6V；
（2）的阻值为900Ω。
23. 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：(g取10N／kg)
（1）圆柱体受的最大浮力；
（2）圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强；
（3）圆柱体的密度。
【答案】（1）0.6N；（2）1 200 Pa；（3）4×103 kg/m3
【解析】（1）由图可知，圆柱体重G=2N，当圆柱体浸没时，弹簧测力计示数F′=1.4N，
故圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）：
F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N
（2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：h=12cm=0.12m，
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
（3）圆柱体的质量：
根据F浮=ρ水gV排可得，圆柱体的体积：
圆柱体的密度为：
答：（1）圆柱体受的最大浮力为0.6N；
（2）圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强为1200Pa；
（3）圆柱体的密度约为3.3×103kg/m3。