2024年湖北省黄冈市中考一模物理试题（原卷版+解析版）

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1. 某同学在没有电压表的情况下，利用一只电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，图中不能测量出Rx阻值的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开关S2断开，S1闭合，Rx、R0串联，电流表测量电路中的电流，读出电流表示数I，则根据串联的特点和欧姆定律可得电源电压
---①
闭合开关S1、S2，只有电阻R0，接入电路,读出电流表示数I'，则电源电压
------②
由①②解得，故A不符合题意；
B． 开关S2断开，S1闭合，Rx、R0串联，电流表测量电路中的电流，读出电流表示数I，则根据串联的特点和欧姆定律可得
-----①
闭合开关S1、S2，只有电阻Rx，接入电路,读出电流表示数I'，则电源电压
----②
由①②解得，故B不符合题意；
C．开关S2断开，S1闭合，电阻Rx接入电路，电流表测量Rx的电流，读出电流表示数Ix'，闭合开关S1、S2，电路为R0、Rx 并联，电流表测量干路的电流，读出电流表示数I，根据并联电路各支路上的用电器互不影响可知通过Rx的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过R0的电流
根据欧姆定律可得电源电压
则 ，故C不符合题意；
D．开关S1闭合，两电阻并联，电流表测量干路的电流，不能测量出通过R0的电流，无法通过R0的推导出Rx的电流和Rx的两端的电压，故D符合题意。
故选D。
2. 有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示光路中，一束光与液面的夹角为40°，则以下说法正确的是（ ）
A. 液面发生的是漫反射
B. 反射角的大小为40°
C. 当液面升高时，光电屏上的光斑S将向左移动
D. 当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．反射分镜面反射和漫反射两种，液面发生的是镜面反射，故A错误；
B．因为入射光线与界面夹角为40°，所以入射角等于
90°﹣40°＝50°
又因为光反射时，反射角等于入射角，那么反射角也是50°，故B错误；
CD．当液面升高时，入射点左移，入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，所以光屏上的光斑S向左移动，故C正确，D错误。
故选C。
3. 质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到90℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为10℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃。整个过程中不考虑热量损失。设两金属块比热容为 和，则与的比值为（ ）
A. 7∶3B. 3∶7C. 7∶12D. 12∶7
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知，金属放出的热量等于水所吸收的热量，即
，
则
①
②
C、D两杯水的末温分别为
，
因两金属的质量相等，水的质量相等，故①比②得
则
故选B。
4. 如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电路的最大电功率是1.8W
C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω
D. 电流表示数变化范围是0.1~0.3A
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据可知，灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误；
B．灯泡允许通过的最大电流为
则电路的最大电流为0.25A，电路的最大电功率
故B错误；
C．当电路中电流为0.25A时，灯泡两端的电压为灯泡的额定电压，即2.5V，此时滑动变阻器连入电路的阻值最小，为
滑动变阻器连入电路的阻值变大，电压表和电流表的示数都会减小，所以滑动变阻器允许接入电路的最大值为50，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是14至50，故C正确；
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为50时，电路中电流最小，灯泡的电阻为
此时电路中的电流为
灯泡允许通过的最大电流为0.25A，则电流表的示数范围是0.1A至0.25A，故D错误。
故选C。
5. 水中有一小气泡往上升，下列说法错误的是（ ）
A 气泡体积越来越大B. 气泡上升速度越来越快
C. 气泡受到的浮力不变D. 气泡受到重力小于浮力
【答案】C
【解析】
【详解】A．液体的压强随深度的增加而增大，由于气泡在上升过程中深度在减小，所以气泡在上升过程中受到液体的压强在减小，因此气泡会发生膨胀造成体积变大，所以气泡内的气体压强会变小，故A正确，不符合题意；
BC．由于气泡在上升过程中体积变大，所以根据阿基米德原理可知，气泡所受的浮力在变大。浮力与重力的合力变大，气泡上升速度越来越快，故C错误，符合题意，B正确，不符合题意；
D．气泡受到重力小于浮力，气泡才会上浮，故D正确，不符合题意。
故选C。
6. 如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图.铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力.从a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B. 铅球运动到c点时动能为零
C. 在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D. 在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用，且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手后，由于惯性继续运动，所以运动员就不再对铅球做功了，故A正确，A不符合题意；
B．铅球运动到c点时，有一定的速度，动能不为零，故B错误，B符合题意；
C．在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，故重力势能减小，故C正确，C不符合题意；
D．在a到d的过程中，铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变，其运动状态是在不断变化的，故D正确，D不符合题意。
故选B
7. 厨房中的一些现象和做法都含有物理知识，下列对应正确的是（ ）
A. 做饭用的煤气是一次能源
B. 用高压锅煮饭——利用降低气压，提高水的沸点
C. 厨房的电灯泡用久了，灯泡的玻璃壁会发黑，这是凝华现象
D. 用煤气灶烧开水——利用做功改变物体内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．煤气是天然气和石油加工而来的，是二次能源，故A错误；
B．用高压锅煮饭利用了升高气压，提高水的沸点，故B错误；
C．灯丝由于高温发生升华现象变为气态，遇到灯泡玻璃壁又出现凝华现象，所以电灯泡用久了，灯泡的玻璃壁会发黑，故C正确；
D．用煤气灶烧水是利用热传递改变物体内能，故D错误。
故选C。
8. 如图，为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知折射角是（ ）
A. 60度B. 15度C. 30度D. 45度
【答案】C
【解析】
【详解】从图中可以看到，光由空气向玻璃传播时，会发生反射和折射现象，根据光的反射规律可知，反射角等于入射角，在法线两侧，可知
并且CO和OA在OP两侧，那么CO和OA应该是入射光线和反射光线，PQ是法线，OB是折射光线，可知折射角是，故选C。
9. 如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电子元件R在0.1A~0.4A的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的I-U图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是（ ）
A. 该电子元件两端电压增大时，其电阻增大
B. 该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4︰1
C. 该电子元件在某个正常工作状态下，它消耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率
D. 滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~100Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙可知，当元件两端的电压为2V时，流过它的电流为0.1A，此时它的阻值为
当元件两端的电压为3V时，流过它的电流为0.2A，此时它的阻值为
该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小，故A错误；
B．当两端电压为2V时，该元件消耗的电功率最小，为
当两端电压为4V时，该元件消耗的电功率最大，为
该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为
故B错误；
C．电子元件R在0.1A~0.4A的电流范围内均能正常工作，则其两端的电压在2-4V范围内，电源电压为9V，则滑动变阻器两端的电压范围为5-7V，串联电路电流相等，由可知，该电子元件在某个正常工作状态下，它消耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率，故C正确；
D．当元件两端电压为2V时，滑动变阻器两端的电压为7V，此时电路中电流为0.1A，则滑动变阻器连入电路的阻值为

当元件两端电压为4V时，滑动变阻器两端的电压为5V，此时电路中电流为0.4A，则滑动变阻器连入电路的阻值为
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是，故D错误。
故选C。
10. 如图甲、乙所示，将一根电阻为12Ω的电阻丝直接和对折后分别接入电源电压为9V的电路中，则两次电阻丝消耗的电功率为（ ）
A. 6.75W 6.75WB. 27W 20.25W
C. 27W 6.75WD. 6.75W 27W
【答案】D
【解析】
【详解】直接接入电路时的电功率

对折后长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的四分之一，则对折后的电功率
故选D。
二、填空题（共5小题，满分20分，每小题4分）
11. 如图所示，气泡从充满油的玻璃管底端A点向上运动，点B、C、D是每隔2.5s记录的气泡位置。气泡在AD段做________（选填“匀速”或“变速”）直线运动；气泡在BD段运动的平均速度为________m/s。
【答案】 ①. 变速 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]由图可知，气泡由A到D，AB、BC、CD的长度逐渐变大，但这三段用的时间相同，由此可以判断在AD段做变速直线运动。
[2]由图可知
BD=60.0cm-10.0cm=50.0cm=0.50m
所用时间为
t=2×2.5s=5s
BD段运动的平均速度
12. 如图所示，容器底面积为100cm2，里面装有重18N、深15cm的水，容器底部受到水的压强是___________Pa；把一个重0.8N，体积为100cm3的小球放进容器中，小球静止时受到水的浮力是___________N。
【答案】 ①. 1500 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由公式得容器底部受到水的压强是

[2]假设小球静止时完全浸没水里，此时小球所受得浮力为
因为F浮>G，所以小球静止时不可能完全浸没在水里，即小球静止时漂浮在水面，故此时所受得浮力等于小球的重力，即
13. 小明用15N的水平推力推着重为40N的木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则地面对木箱的摩擦力大小为______ N，若小明将推力增大到20N，木箱受到摩擦力的大小将______。（选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 15 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]木箱在15N水平推力作用下，在水平地面上做匀速直线运动，水平方向上受到推力和摩擦力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，所以摩擦力大小是15N。
[2]小明将推力增大到20N时，木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变仍为15N。
14. 甲、乙两只灯泡分别标有“6V 6W”和“3V 3W”字样，将它们串联接在电压恒为9V的电源两端，___________（选填“仅甲”、“仅乙”或“两只”）灯正常发光，此时两灯消耗的电功率之比P甲：P乙=___________。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】 ①. 两只 ②. 2∶1
【解析】
【详解】[1]两灯的电阻分别为
将它们串联接在电压恒为9V的电源两端，通过它们的电流

串联电路中电流处处相等，两个灯泡的实际功率
P甲=I2R甲=(1A)2×6Ω=6W
P乙=I2R乙=(1A)2×3Ω=3W
两个灯泡的实际功率等于它们的额定功率，两个灯泡都能正常发光。
[2]此时两灯消耗的电功率之比
P甲∶P乙=6W∶3W=2∶1
15. 如图所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，A2的示数0.3A，则电源电压为______V，电路消耗的总功率为______W，1min内电流通过电动机产生的机械能为______J。
【答案】 ①. 6 ②. 4.8 ③. 150
【解析】
【详解】[1]由图可知，闭合开关后，R与电动机M并联，A2测通过R的电流，A1测干路的电流。闭合开关，A2的示数为I2 = 0.3A，即为通过R的电流，由并联电路电压的规律和欧姆定律可得，电源电压为
U=U2=I2R=0.3A×20Ω=6V
[2]A1的示数为0.8A，即总电流I = 0.8A，则电路消耗的总功率为
P= UI= 6V×0.8A= 4.8W
[3]根据并联电路电流的规律可得，通过电动机的电流为
IM =I- I2 =0.8A- 0.3A = 0.5A
1min电动机消耗的电能
W=U IM t=6V×0.5A×60s=180J
电动机线圈的电阻2Ω，所以，1 min内电流通过电动机产生的热量为
Q= IM2R线圈t=(0.5A)2×2Ω×1×60s=30J
则1min内电流通过电动机产生的机械能为
W机械能=W--Q=180J-30J=150J
三、计算题（共2小题，满分20分，每小题10分）
16. 如图所示，水平杠杆MON保持静止，A、B是实心柱形物体，它们受到的重力分别是GA=27N，GB=8N，B的底面积SB=20cm2，柱形容器中装有水，此时水的深度h1=10cm，容器的底面积S容=180cm2，B物体底面离容器底的距离h0=4cm，已知MO：ON=2：5，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求：
（1）水对容器底的压强和水对B物体的浮力；
（2）A物体对水平地面的压力；
（3）若打开开关K缓慢放水，试讨论，当放出水的质量为m时，A物体对水平地面的压力N是多少？（提示：在讨论求解N的大小时，m可作为已知量）
【答案】（1）1000Pa，1.2N；（2）10N；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）水对容器底的压强
B排开水的体积

水对B物体的浮力
（2）杠杆N端绳子的拉力
由杠杆的平衡条件可得
则杠杆M端绳子的拉力

A物体对水平地面的压力
（3）①当容器内水的深度h0=4cm时，流出水的体积
由可得，流出水的质量
当m≤0.96kg时，流出水的体积，则水深度的变化量

物体B排开水的体积

物体B受到的浮力
杠杆N端绳子拉力
由杠杆的平衡条件可得
则杠杆M端绳子的拉力
A物体对水平地面的压力
当m=0.96kg时
②容器内水的总体积
水的总质量
当时，B物体露出水面且自身的重力不变，则M端绳子的拉力不变，A对水平地面的压力7N不变。当时，A物体对水平地面综上可知，当0≤m≤0.96kg时，A物体对水平地面的压力
当0.96kg≤m≤1.68kg时，A物体对水平地面的压力为7N不变。
答：（1）水对容器底的压强和水对B物体的浮力为1000Pa，1.2N；
（2）A物体对水平地面的压力为10N；
（3）见解析。
17. 如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。

【答案】（1）5Ω；（2）10Ω；（3）1.35W
【解析】
【详解】解：（1）由可知，小灯泡L的电阻为
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，电路中的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为
（3）闭合开关S、S1、S2，灯泡L与电压表被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流；通过定值电阻R1的电流
因为电流表的量程为0~0.6A，所以，干路的最大电流：I大＝0.6A，由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为
则滑动变阻器R2的最大功率为
答：（1）小灯泡L的电阻为5Ω；
（2）此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω；
（3）滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。