[物理][一模]河南省南阳市桐柏县2024年中考试题(解析版)

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1．本试卷共6页，五个大题，满分70分，考试时间60分钟。
2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1. 中国在通信方面的技术发展迅猛，其中5G通信技术已经走在了世界前列。5G信号传输使用的是______波，手机芯片使用的材料是______（选填“导体”“半导体”或“超导体”）。
【答案】电磁 半导体
【解析】[1]电磁波可以传递信息，并且可在真空中传播，所以5G信号传输信息是利用电磁波来实现的。
[2]根据半导体的应用可知，手机芯片使用的材料是半导体。
2. 开封清明上河园景区吸引了国内外众多游客前往参观游玩，里面有一个精彩的表演《岳飞枪挑小梁王》，如图所示，当“岳飞”双手持长枪，用枪尖挑起物体时，长枪类似于______杠杆；枪尖一般做得比较尖锐，目的是使用时为了______。
【答案】费力 见解析
【解析】[1]由题意知，长枪枪尖挑起物体时，物体时作为阻力，手握长枪处为支点，由于动力臂小于阻力臂，故长枪为费力杠杆。
[2]长枪的枪尖通常设计的十分尖锐，这是为了压力一定时，减小受力面积而增大压强。
3. 爱研究的小铭同学手里拿了一个凸透镜，用它来观察远处的建筑物，看到的建筑物如图所示，其实这是远处建筑物通过透镜所成的一个像。该像的性质与______（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的成像性质一致，当透镜远离建筑物时，看到的像的大小将______。
【答案】照相机 变小
【解析】[1]小铭同学用凸透镜观察窗外远处的建筑物时，由于物距大于2倍焦距，所以能看到成倒立缩小的实像，其成像原理与照相机的成像原理相同。
[2]根据凸透镜成像特点可知，当透镜远离建筑物时，物距增大，像距变小，像变小，因此看到的像的大小将变小。
4. 如图甲所示电路，电源两端电压不变，是定值电阻，为滑动变阻器。当开关S闭合后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则的阻值为______Ω，电源电压为______V；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路的总功率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】10 7 变小
【解析】[1][2]由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测滑动变阻器R2与定值电阻R1串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙及欧姆定律知
，
解得，电源电压。
[3]滑动变阻器的阻值变大时，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路中的电流变小，根据，电路的总功率变小。
5. 2024年年初，哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。如图所示，当游客脚踏滑雪板从斜坡上滑下来时，其重力势能主要转化为______；游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，其运动状态______（选填“改变”或“不改变”）；滑过终点时，游客由于______很难立即停下来。
【答案】动 改变 惯性
【解析】[1]游客在斜坡上向下滑行的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大、重力势能减小，重力势能主要转化为动能。
[2]物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化。游客在弯道滑行的过程中，运动方向发生改变，所以运动状态改变。
[3]物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性；游客滑过终点时，不能立即停下来是因为他具有惯性。
6. 核辐射也称电离辐射，核爆炸和核泄漏都有核辐射。核辐射时辐射有α、β、γ三种射线，这三种射线进入磁场时，α、β射线发生偏转，γ射线的方向不发生改变，如图所示。若α射线是带正电的粒子流，则β射线是带______电的粒子流，你的理由是______。
【答案】负 见解析
【解析】[1][2]由图可知，α、β、γ三种射线射入磁场或电场时，α、β射线会发生偏转，说明α、β射线是带电的粒子流，因为磁场对电流有力的作用，所以才会发生偏转。通电导体在磁场中受力运动的方向与电流方向和磁场方向有关，两者中只要有一个发生变化，导体受力方向就改变。其中α射线是带正电的粒子流，其在磁场作用下，受力运动方向向左偏转，而在同一磁场中磁场方向不变，β射线的受力运动方向与α射线相反，故β射线所带电荷与α射线相反，即β射线为带负电的粒子流。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7. 美丽的开封，水路环绕，坐着大宋御船，徜徉其中，可感受古风之美。下列有关水的说法中正确的是（ ）
A. 建造人工湖可以调节城市气温，是因为水吸收（或放出）相同热量时温度变化不明显
B. 夏天，在地上洒水降温，利用了水的比热容大的特点
C. 游船前进，是内燃机提供的动力，动力来源于压缩冲程
D. 冬天水面结冰时需要不断吸热
【答案】A
【解析】A．由于水的比热容大，白天，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同的热量时，水的温度升高得少（或不明显）；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低得少（或不明显），使得昼夜温差小，所以修建人工湖可以调节气温，故A正确；
B．夏天在地上洒水降温，是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故B错误；
C．在汽油机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，提供动力，故C错误；
D．冬天水面结冰，是液态水变成固态冰，属于凝固现象，凝固放热，故D错误。
故选A。
8. 中国的传统乐器多不胜数，用各种乐器演奏不同的音乐，总能让人陶醉其中。下列关于乐器的说法，正确的是（ ）
A. 琵琶属于弦乐器，弦越粗，拨动时发出声音的音调越高
B. 笛子属于管乐器，吹奏时空气柱越短，发出声音的响度越大
C. 敲击鼓面时，用力越大，鼓皮振动的频率越高
D. 优美的二胡声也可能是噪声
【答案】D
【解析】A．琵琶属于弦乐器，当弦的长短、松紧相同时，弦越细振动越快，音调越高，故A错误；
B．笛子属于管乐器，在空气柱的横截面积（或粗细）相同时，管内空气柱越短，单位时间内振动的次数越多，频率越快，音调越高，故B错误；
C．敲击鼓面时，用力越大，鼓皮振动的幅度越大，响度越大，故C错误；
D．当优美的二胡声影响到人们休息、工作等时，二胡声也是噪声，故D正确。
故选D。
9. 下列有关能源的说法，正确的是（ ）
A. 太阳能、风能、石油都属于可再生能源
B. 核电站发电利用的是核聚变，将核能转化为电能
C. 中科院利用太阳释放能量的原理研发出了“小太阳”，利用的是核聚变
D. 光电池将光能直接转化为化学能
【答案】C
【解析】A．煤、石油、天然气是化石能源，化石能源短期内不能从自然界得到补充，不属于可再生能源，故A错误；
B．目前世界上的核电站发电利用的都是可控核裂变技术，故B错误；
C．太阳内部发生的是核聚变，所以“小太阳”利用核聚变释放能源，故C正确；
D．光电池将光能转化为电能后，又转化为化学能存储在电池中，故D错误。
10. 下列与压强有关的说法中正确的是（ ）
A. 中国大飞机C919起飞时，机翼上方空气流速小于下方空气流速
B. 输液时，药瓶下方设置了一个空气管，是为了平衡瓶内外的气压
C. 高压锅是利用增大气压降低沸点的原理来加快煮熟食物的
D. 水中的鱼吐气泡，气泡上升时变大的原因是液体内部越浅的地方压强越大
【答案】B
【解析】A．飞机起飞时，机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，从而产生向上的升力，故A错误；
B．输液时，药瓶下方设置了一个空气管，主要是为了保持药瓶内液体表面空气的压力等于外界气压，从而使药液能够顺利流出。故B正确；
C．液体的沸点是随气压而变化，气压越高，沸点也就越大。高压锅是增大压强以提高沸点，这样锅内才能达到更高的温度，故C错误；
D．根据液体中压强的公式p=ρgh，鱼吐出的气泡在上升过程中，高度h不断变小，外面的水对气泡产生的压强越来越小，即压力越来越小。为保持气泡内外压力平衡，气泡必须增大自己的体积来减小气泡内部的压强，以与外界水对它的压强相平衡。因此，气泡在上升的过程中会逐渐变大。故D错误。
故选B。
11. 用电安全关系你我他，在平时用电时，要经常进行检修，排除安全隐患。下列做法符合安全用电要求的是（ ）
A. 在未断开电源开关的情况下可以更换灯泡
B. 洗手池旁的插座应安装防溅水外壳
C. 用试电笔检测火线时，由于有电流经过人体流到大地，所以漏电保护器会切断电路
D. 保险丝若熔断了，可以用铜丝来代替
【答案】B
【解析】A．在未断开电源开关情况下更换灯泡，此时灯泡处仍带电，容易发生触电，故A不符合题意；
B．洗手池旁的插座应安装防溅水外壳，可防止水进入插座内，发生短路，故B符合题意；
C．用试电笔检测火线时，虽然有电流经过人体流到大地，但是电流非常小，所以漏电保护器不会切断电路，故C不符合题意；
D．保险丝是由电阻率大，熔点低的铅锑合金制成，铜丝的电阻率小，熔点高，不能代替保险丝，故D不符合题意。
故选B。
12. 中国航母是中国的骄傲，也是中国安全的保障。下列有关中国航母的说法中，正确的是（ ）
A. 以起航的战斗机为参照物，航母处于静止状态
B. 飞行时使战斗机前进的动力是喷气对空气的冲击力
C. 战斗机静止时甲板对战斗机的支持力与战斗机对甲板的压力是一对相互作用力
D. 战斗机静止时战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．以起航的战斗机为参照物，航母的位置发生变化，因此航母是运动的，故A错误；
B．战斗机的燃料燃烧后所产生的大量高温高压气体，向后喷射，对空气有力的作用，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对战斗机有反作用力，使得战斗机前进，故B错误；
C．战斗机静止时甲板对战斗机的支持力与战斗机对甲板的压力，二力大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因此是一对相互作用力，故C正确；
D．战斗机静止时，战斗机受到的重力方向是竖直向下，战斗机对甲板的压力方向也是竖直向下，二力方向相同，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
13. 小丹去参观科技馆的时候，发现了一个神奇的磁悬浮地球仪（如图甲），其内部结构如图乙所示，则关于该地球仪，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关后，电磁铁上方是S极
B. 该地球仪用到了同名磁极相互排斥原理
C. 电源的上端是负极
D. 地球仪悬浮时，地球仪不受任何力作用
【答案】BC
【解析】AC．已知条形磁体上端为S极，则下端为N极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的上端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极，故A错误，C正确；
B．磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确 ；
D．由图可知，是一个磁悬浮地球仪，处于平衡状态，其受到竖直向下的重力，竖直向上的磁场力，两个力为一对平衡力，故D错误。
故选BC。
14. 小原在社会实践时，用一个滑轮组匀速提升重物到一定高度，匀速提升时，向下的拉力为500N，重物的重力为1200N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速提升重物时，重物的机械能不变
B. 动滑轮的重力为200N
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 增大匀速拉动的速度，滑轮组的机械效率不变
【答案】CD
【解析】A．匀速提升重物时，重物的质量不变，速度不变，动能不变；高度增加，重物的重力势能增加，则重物的机械能增加，故A错误；
B．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，不计绳重和摩擦，根据
可知，动滑轮的重力为
故B错误；
C．该滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．根据
可知，滑轮组的机械效率与拉动的速度无关，所以增大匀速拉动的速度，滑轮组的机械效率不变，故D正确。
故选CD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 如图甲所示，机场里有运送行李的传送带，可以将行李由一端运送到另一端。如图乙是其示意图。传送带上有一物体，当传送带由静止开始转动时，忽略空气阻力，画出此时该物体受力的示意图。
【答案】
【解析】传送带由静止开始转动时，物体相对于传送带向左滑动或有向左滑动的趋势，则物体必定要受到向右的摩擦力f；同时物体受到竖直向下的重力G和传送带对其垂直于接触面向上的支持力F，这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反。作图如下：
16. 郑州如意湖畔“大玉米”下，风景宜人，景色壮观，吸引无数游人前往欣赏，如图甲所示。船上的游客恰好看到水中的一条鱼从“大玉米”第二层游过。若以点代替看到的鱼和“大玉米”第二层重合处，请在图乙中画出鱼的实际位置，并作出游客看到“大玉米”第二层（用点A表示）的光路图。
【答案】
【解析】A′是大玉米第二层A在水中的倒影，即此时的水平相当于平面镜，过A′作水面的垂线段，据平面镜成像中，像与物到镜面的距离相等，确定A点，连接游客所在的点与A′点与水面相交于一点，这点为入射点，A点与入射点的连线为入射光线，入射点与游客所在的点的连线为反射光线，同时此反射光线也为鱼在水中斜射向空气中的光线的折射光线，A′点为逆着折射光线看到的鱼在水中成的虚像，过入射点作法线，据光从水斜射向空气中时，折射角大于入射角，大概确定鱼的入射光线及鱼的实际位置。作图如下：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分）
17. 小艺用图甲所示的装置对冰加热，探究冰熔化时温度的变化规律。
（1）该实验装置应按______（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序组装；
（2）实验中，应始终注意观察试管中冰的状态变化，由图乙可读出某时刻温度计的示数是______℃。请根据表中数据，在图丙的坐标系上画出冰熔化过程中的温度-时间图像______；
（3）由表格分析可知冰熔化时特点是______；
（4）实验时，小红对小艺说，该实验可以不用酒精灯，直接把试管（含冰）放在空气中观察即可。对此，你的看法是______。
【答案】（1）由下到上 （2）4 （3）持续吸热，温度不变 （4）见解析
【解析】（1）[1]在实验中，要使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器壁或容器底，为了方便安装，需按照由下到上的顺序。
（2）[2]如图乙所示，温度计的分度值是1°C，其温度示数为4℃。
[3]根据表格中数据进行描点，并将各点用平滑的曲线连接起来，如图所示
（3）[4]从表格数据和图像可知，2min~5min表示冰在熔化，熔化过程中，要持续吸热，但是温度不变。
（4）[5]冰的熔点为0℃，所以装有碎冰的试管直接放置在空气中，不但能使试管均匀受热，而且冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度。但如果实验需要精确控制温度或观察特定温度下的现象，那么使用酒精灯是必要的。
18. 小刚用如图所示的实验探究浮力大小的影响因素，实验器材及弹簧测力计的示数如图中所示，请根据操作过程完成以下问题：
（1）为了使测量结果更准确，弹簧测力计在测量之前都要进行调零，本实验测量前应该沿______（选填“竖直”或“水平”）方向调零；
（2）小刚做了a、c、d三组实验后，可以得到的结论是：浮力的大小与______无关。选择了a、d、e三组实验，目的是探究浮力与______的关系，若选择a、b、e三组实验则不能探究上述的关系，原因是____________；
（3）由图可知该物体浸没在水中时所受的浮力为_____N，e中所用盐水的密度为_____kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3）。
【答案】（1）竖直 （2）物体浸没在液体中的深度 液体的密度 未控制物体排开液体的体积相同 （3）2.0 1.2×103
【解析】（1）[1]要测量物体的重力及记录物体浸在水中时弹簧测力计的示数，这两个力的方向都是竖直方向，故弹簧测力使用之前应该在竖直方向调零。
（2）[2]a、c、d三组实验，控制排开液体的体积、液体的密度相同，改变的是物体浸没在液体中的深度，从c、d可看出，测力计的示数相等，根据称重法可知，物体受到的浮力相等，所以可得出的结论是：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[3]a、d、e三组实验，物体排开液体的体积相同，深度相同，液体的密度不同，因此目的是探究浮力与液体的密度的关系。
[4]若选择a、b、e三组实验，物体排开液体的体积不同，液体的密度不同，由于未控制物体排开液体的体积相同，则不能探究浮力与液体的密度的关系。
（3）[5]由a、d可得，根据称重法，该物体浸没在水中时所受的浮力为
[6]当物体浸没在水中时，其排开水的体积等于物体的体积，根据阿基米德原理可得，物体的体积为
由a、e可得，根据称重法，该物体浸没在盐水中时所受的浮力为
物体排开盐水的体积等于物体的体积，即
根据阿基米德原理可得，所用盐水的密度为
19. 小明买了一个额定电压为2.5V的小灯泡，想测量其电功率，于是设计了如下实验。实验器材有：电源（电压恒为4V），电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器两个（A“0.5A 20Ω”、B“1A 10Ω”），导线若干。
（1）小明发现图甲中有一根导线连接错误，请你帮他在这根导线上打“×”，并在图中画出正确的接法______；
（2）小明闭合开关后，发现电流表指针指在零刻度线左侧处，你认为原因是____________；
（3）排除故障后小明继续实验，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。其他测量数据如表所示，由此可知小明选择的滑动变阻器是______（选填“A”或“B”）；
（4）实验结束后，小明发现，决定灯泡亮暗程度的是______（选填“额定功率”或“实际功率”）；
（5）小明利用上述器材并增加了单刀双掷开关和已知阻值的定值电阻R0，又设计了用单表测量该小灯泡的额定功率的方法，电路图如图丙所示，步骤如下：
①闭合开关S1，将S2与触点______相接，移动滑片使电压表的示数为2.5V；
②再将开关S2拨到另一触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额=______（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1） （2）电流表的正负接线柱接反了 （3）0.75 A （4）实际功率 （5）2
【解析】（1）[1]分析电路图，图中小灯泡应与滑动变阻器串联，与电压表并联，故图中连接错误为：电源负接线柱与灯泡左端连接导线，正确的电路连接如图所示
（2）[2]根据电流表的使用方法可知，电流表指针指在零刻度线左侧处，说明电流表的正负接线柱接反了。
（3）[3]电流表选择小量程接入电路中，分度值为0.02A，其示数为0.30A。根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为
[4]由表格数据可知，当电路电流为0.2A时，电路电流较小，根据欧姆定律可知，此时电路总电阻较大，变阻器连入电路的电阻最大，此时灯泡的两端电压为1.5V，根据串联电路的电压特点可得，变阻器的两端电压为
此时根据欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻为
由此可知小明选择的滑动变阻器是A。
（4）[5]由表格数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡的亮暗程度就越亮，所以决定灯泡亮暗程度的是实际功率。
（5）①[6]首先使灯泡两端的电压为2.5V，使其正常发光，所以闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V。
②再测定值电阻两端的电压，将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻两端的电压为
U0=U-2.5V
③[7]根据欧姆定律可得，此时电路电流为
灯泡额定功率的表达式为
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20. 宇通汽车是河南制造的骄傲，如图所示是一款电动公交车，它奔跑在郑州的各个地点，方便着城市居民的出行。该电动公交车的部分信息如表所示。（g取10N/kg）
（1）电动公交车的动力来源于电动机，电动机的工作原理是______；
（2）该公交车每个车轮与地面的接触面积为，则满载时轮胎对水平地面的压强为多少______？
（3）满载的公交车匀速直线行驶时，所受阻力为总重的0.1倍。车载电池充满电能让该电动公交车匀速直线行驶60km，则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为_____？
【答案】（1）见解析 （2） （3）
【解析】（1）电动机能转动是因为通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）公交车车轮与地面的总接触面积
满载时车重
满载时轮胎对水平地面的压强
（3）满载时公交车匀速直线行驶，处于平衡状态，所受牵引力大小等于所受阻力
公交车通过的距离
牵引力所做的功
车载电池充满电，储存的电能
则电能转化为机械能的效率
21. 为了保证食品安全，学校购置了一批高压消毒柜，该消毒柜是通过高温蒸汽给餐具进行烘干、杀菌消毒、保温除湿的，该方式新颖独特且具有强大的杀菌消毒效果。如图是某一款全自动高压消毒柜，其部分参数如表所示。若装满30℃的水，正常工作50min就可完成一次消毒。已知水的密度为，水的比热容为。求：

（1）消毒柜中电热丝的内能增加是通过______方式实现的；
（2）将水箱中的水加热到120℃，水吸收的热量______；
（3）发热丝的电阻______；
（4）这段时间消毒柜共消耗的电能______。
【答案】（1）做功 （2） （3） （4）
【解析】（1）电流通过电热丝时，电流做功将电能转化为内能，所以是通过做功方式改变内能的。
（2）水箱中水的体积
由可得水箱中水的质量
则水箱中的水吸收的热量
（3）发热丝的电阻
（4）消毒柜的额定总功率
工作时间
该消毒柜在额定功率下消毒一次，消耗的电能
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
-4
-2
0
0
0
0
1
2
3
4
实验序号
U/V
I/A
P/W
亮暗程度
①
1.5
0.2
0.3
较暗
②
2.5
明亮
③
3.0
0.33
0.99
更亮
车身净重
7t
车载电源电压
200V
最大承载量
3t
电池容量
车轮
四个
胎压
25标压
电源电压
220V
额定总功率
15kW
发热丝功率
12100W
水箱容积
80L
设计压强
0.21MPa
消毒柜质量
500kg
空气排量
工作水温
120℃