2024年上海市杨浦区中考二模物理试题（原卷版+解析版）

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下列各题均只有一个正确选项，请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置上，更改答案时，用橡皮擦去，重新填涂。
1. 在太阳系中，地球属于（ ）
A. 恒星B. 行星C. 卫星D. 彗星
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】地球不能发光，围绕太阳这颗恒星运行，所以地球是行星。故B符合题意。
故选B。
2. 吹奏“鸟笛”时，能发出鸟叫声，这主要是模仿鸟叫声的（ ）
A. 频率B. 响度C. 音调D. 音色
【答案】D
【解析】
【详解】音色是由发声体的材料、结构等因素决定的，不同发声体发出的声音的音色是不同的。吹奏“鸟笛”时，能发出鸟叫声，这主要是模仿鸟叫声的音色，故D符合题意，故ABC不符合题意。
故选D。
3. 轿车行驶过程中，车上司机看到街边的树是运动的，他选择的参照物可能是（ ）
A. 司机B. 房屋C. 路牌D. 路灯
【答案】A
【解析】
【详解】A．司机相对于树的位置发生了变化，以司机为参照物，树是运动的，故A符合题意；
B．房屋相对于树的位置没有发生变化，以房屋为参照物，树是静止的，故B不符合题意；
C．路牌相对于树位置没有发生变化，以路牌为参照物，树是静止的，故C不符合题意；
D．路灯相对于树的位置没有发生变化，以路灯为参照物，树是静止的，故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示，分别用力F1、F2匀速提升同一重物A。若不计滑轮重及摩擦，当绳子自由端移动了相同距离时，力F1、F2做功分别为W1、W2，则下列判断正确的是（ ）
A. F1C. W1>W2D. W1=W2
【答案】D
【解析】
【详解】AB．定滑轮不改变力的大小，只改变力的方向，即，动滑轮改变力的大小，不改变力的方向，即，则，故AB错误；
CD．不计滑轮重及摩擦，则有用功等于总功，同一重物，用动滑轮和动滑轮提升的高度相同，它们克服物体的重力做的功相同，即，故C错误，D正确。
故选D。
5. 某同学在探究凸透镜成像规律时，做了两次实验，且均规范操作。他将发光体分别放在距同一凸透镜10厘米和12厘米处，且分别移动另一侧的光屏，其中只有一次在光屏上能找到清晰像。关于该像情况，以下判断正确的是（ ）
A. 像距小于10厘米，放大的虚像B. 像距小于12厘米，缩小的实像
C. 像距大于20厘米，放大的实像D. 像距等于24厘米，等大的实像
【答案】C
【解析】
【详解】两次实验时，物距分别为10cm和12cm，只有一次在光屏上能找到清晰像。根据凸透镜的成像规律可知，其中一次为物距10cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏无法找到清晰的像；另一次为物距12cm时，f＜u＜2f，成倒立、缩小的实像，光屏可以找到清晰的像。故可得该凸透镜的焦距为6cm＜f＜10cm。根据凸透镜的成像规律可知，这一次在光屏上成能找到清晰的像时，物距12cm，f＜u＜2f，则像距v＞2f，即像距大于20cm，成倒立、放大的实像，故C正确，ABD错误。
故选C。
6. 甲、乙物体分别从间距为s的P、Q两点出发，沿PQ直线相向而行，M点在PQ两点之间，甲、乙物体的s-t图像如图所示。甲运动2秒时，刚好通过M点，乙比甲晚了1秒通过M点，下列判断正确的是（ ）
A. 若s>11米，则甲比乙早出发
B. 若s<11米，则甲比乙晚出发
C. 若s=10米，则甲、乙同时出发
D. 若s=10米，则甲比乙早1秒出发
【答案】D
【解析】
【详解】由图象可知，s甲＝8m时，t甲＝2s；S乙＝6m时，t乙＝6s。则甲的速度为
乙的速度为
甲运动2秒时，刚好通过M点，则M点在距离P点8米处。乙比甲晚了1秒通过M点，假设甲出发时间为第0s，则乙应在第3s时经过M点。
A．当s＞11米时，设超过11m的部分为am，乙运动的时间为
由于a＞0，则乙的时间大于3s，故乙比甲早出发，故A错误；
B．当s＜11米时，设少于11m的部分为bm，乙运动的时间为
由于b＞0，则乙的时间小于3s，故乙比甲晚出发，故B错误；
CD．当s＝10米时，乙运动的时间为
则甲比乙早1s出发，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（共24分）
请将结果填入答题纸的相应位置。
7. 发电站通过___________输电线路将电能输送至远方（选填“高压”或“低压”）。家庭中测量消耗电能多少的仪表是___________；额定功率为1.2千瓦的电饭煲，正常工作0.5小时，消耗电能为___________度。
【答案】 ①. 高压 ②. 电能表 ③. 0.6
【解析】
【详解】[1]在输送电能时，为了减少电能的损耗，通常采用高压输电的方式。
[2]根据电能表的性能可知，电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表。
[3]电饭煲正常工作时的功率为1.2kW，工作0.5h消耗的电能为
W=Pt=1.2kW×0.5h=0.6kW·h
8. 将具有磁性的钢钉悬挂起来，静止时钉尖指着“南”方，钉尖是___________极（选填“N”或“S”）。如图所示，将通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，这说明力可以改变物体的___________，可推断出电源的右侧是___________极（选填“正”或“负”）。
【答案】 ①. S ②. 运动状态 ③. 正
【解析】
【详解】[1]静止时钉尖指着地理的“南”方，则针尖指在地磁场的北极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则针尖是S极。
[2]通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，这说明力可以改变物体的运动状态。
[3]针尖是S极，则针头为N极，则螺线管右侧为S极，根据安培定则可知，电源的左边为腹肌，右侧为正极。
9. 大气压随着海拔升高而___________（选填“增大”或“减小”）。航天员须穿上舱外航天服出舱作业，航天服上的照明灯与控制它的开关之间是___________的（选填“串联”或“并联”）。由于航天员无法低头辨认胸前航天服的照明灯开关，为此工程师设计了图所示部件，这主要利用“像与物体关于平面镜___________”的特点。
【答案】 ①. 减小 ②. 串联 ③. 对称
【解析】
【详解】[1]大气压强是大气层受到重力的作用而产生的，海拔越高，大气越稀薄，故大气压随海拔高度的增加而减小。
[2]航天服上的照明灯与开关之间是串联的，这样才可以控制照明灯。
[3]由图可知，该部件用到了平面镜成像的特点，平面镜成像时，像与物体关于平面镜对称，因此可以通过平面镜来进行观察。
10. 通过导体的电流为0.8安，若10秒内电流做功64焦，则该导体两端的电压为___________伏，该导体的电阻为___________欧；当该导体两端电压减小了1伏时，通过该导体的电流减小了___________安。
【答案】 ①. 8 ②. 10 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]由可知，该导体两端的电压为
[2]该导体的电阻为
[3]当该导体两端电压减小了1伏时，即时，通过该导体的电流为
则电流减小为
11. 如图所示，实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上，它们对地面的压强分别为p甲、p乙。现沿水平方向分别在甲、乙上部切去相同体积，剩余部分对地面的压强相等。则剩余部分质量m甲___________m乙，正方体密度ρ甲___________ρ乙，切去前正方体对地面的压强p甲___________p乙。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]由于切去后，剩余部分对地面的压强相等，根据可知，剩余部分对地面的压强为
由于，则，由可知，剩余部分。
[2]甲、乙上部切去相同体积，即，由可知
由于，则，由图可知，，故，因剩余部分对地面的压强相等，根据可知
则。
[3]根据可知，甲切去部分的压强
乙切去部分的压强
由于和，则，甲切去前的压强为
乙切去前的压强为
因，则。
12. 为验证“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”的规律，某小组同学设计如图所示的电路进行实验。图中（a）（b）两电路的电源电压均相同且不变，R3的阻值为R1与R2阻值之和。闭合开关S、，观察到电流表A示数为2I0，电流表A'示数为I0。该小组同学发现两电流表示数与预想不符，猜想电阻R1、R2、R3中的一处可能出现故障，并断开开关S、。
（1）为确定故障，该小组同学有以下两个方案。
方案一：选用图（a）电路，将R1替换成R3，并闭合开关S。
方案二：选用图（b）电路，将R3替换成R2，并闭合开关S'。
从电源安全角度出发，可选用方案___________。
（2）根据上述选择的方案，写出闭合开关后电流表A（或A1示数）及对应的故障：___________。
【答案】 ①. 一 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，电流表都有示数，则故障类型为短路。若R3短路，则A'烧坏，无示数，故R3正常。故为R1或R2短路。在方案一中，若将R1替换成R3，则电路中至少R3是正常工作的，电路安全。而在方案二中，若R2短路，将R3替换成R2，并闭合开关S'，则图（b）中电源短路，会烧坏电源，故选择方案一。
（2）[2]由题意可知，当电路故障时，观察到电流表A示数为2I0，电流表A'示数为I0，图（b）是正常工作的电路，则电源电压为
则此时图（a）中的总电阻为
即图（a）中正常工作的电阻阻值为R3的一半，而R3的阻值为R1与R2阻值之和，则
当选用方案一时，将R1替换成R3，并闭合开关S。若R1短路，则此时电路中电阻为
电路中的电流为
若R2短路，则此时电路中电阻为
电路中的电流为
综上所述，当A示数为时，R1短路，当A示数为时，R2短路。
13. 如图（a）所示是风力发电装置的简易原理图，风通过叶片，带动叶片转动，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。
（1）在风力发电机发电过程中，能量转化的顺序是：风能→___________能→___________能；
（2）如图（b）所示是某型号的风力发电机的发电功率与风速的关系图像，根据图像可得初步结论：当风速大于v1且小于v2时，___________；当风速大于v3且小于v4时，___________；
（3）我国风能资源呈现“由沿海向内陆迅速减弱，到内陆后又有所增强”的特点；相同的风速而言，在海拔越高的地方，风机叶片转动得越慢。如图（c）所示是选址于上海东海大桥海上风电场，请从生产电能角度，分析该风电场选址于海上的理由：___________。
【答案】 ①. 机械 ②. 电 ③. 发电功率随风速的增大而增大 ④. 发电功率几乎不受风速影响 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]在风力发电机发电过程中，能量先由风能转化为叶片转动的机械能，再由叶片带动发电机工作，将机械能转化为电能。
（2）[2][3]由图象可知，风速大于0且小于v1时，发电功率为0，大于v1且小于v2时，发电功率随风速的增大而增大，当风速大于v2且小于v3时，发电功率略微下降，而当风速大于v3且小于v4时，发电功率保持不变，即发电功率几乎不受风速影响。
（3）[4]由题意可知，沿海的风能大，且海上海拔低，风扇转动快；而内陆虽然风能有所增强，但海拔高，风扇转动慢，故该风电场选址于海上。
三、作图题（共4分）
请将图直接画在答题纸的相应位置，作图必须使用2B钼笔。
14. 在图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。
【答案】
【解析】
【详解】根据光反射定律，可知反射角等于入射角为40°，反射光线和入射光线分居法线两侧，则在法线右侧画出反射光线，反射光线与法线夹角为40°。
15. 在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线连接。要求：定值电阻与滑动变阻器串联；闭合开关后，向左移动滑片P，电压表示数与电流表示数的比值变大。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，定值电阻与滑动变阻器串联。将定值电阻的右端与滑动变阻器B接线柱连接，电压表3V接线柱与滑动变阻器C接线柱连接，此时电压表测定值电阻与滑动变阻器电压之和，即电源电压。根据可知，向左移动滑片P时，滑动变阻器的阻值变大，电路中电流变小，即电流表示数变小，则电压表示数与电流表示数的比值变大。如下图所示：
四、综合题（共30分）
请将计算过程和答案写入答题纸的相应位置。
16. 将质量为0.5千克的水从20℃加热至60℃，求水吸收的热量Q吸。【水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃）】
【答案】
【解析】
【详解】解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为。
17. 某轻质杠杆动力臂l1为0.6米，阻力臂l2为0.3米。当动力F1大小为100牛时，杠杆平衡，求阻力F2的大小。
【答案】200N
【解析】
【详解】解：由杠杆的平衡条件可得，阻力F2的大小为
答：阻力F2的大小为200N。
18. 如图所示，盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上，水的体积均为1×10-3米3，底面积分别为5S、4S。
（1）求容器甲中水的质量m水；
（2）求水对容器底部的压强之比p甲：p乙；
（3）若将体积均为0.5×10-3米3的实心物体A、B分别放入甲、乙容器中后，水不溢出，其中一个物体浸没，另一个物体漂浮。此时容器甲、乙底部受到水的压强相等，容器甲、乙对水平地面的压强也相等，求物体A的密度 ρA。
【答案】（1）1kg；（2）4∶5；（3）
【解析】
【详解】解：（1）根据可得，容器甲中水的质量为
（2）根据V=Sh可得，两容器中水的深度之比为
根据p=ρgh可得，水对两容器底部的压强之比为
（3）实心物体A、B分别放入甲、乙容器中后，此时容器甲、乙底部受到水的压强相等，根据p=ρgh可知，此时两容器水的深度相同，由于两实心球的体积相同且未放入实心球前甲中水的深度小于乙中水的深度，所以可知，实心物体A浸没在甲容器的水中，实心物体B漂浮在乙容器的水中，由于此时两容器的液面相同，即有
即
①
根据阿基米德原理和物体浮沉条件可得
②
联立①②代入数据可得
解得；因为容器甲、乙对水平地面的压强相等，柱形容器由于是轻质，因此重力忽略不计，根据可得
即
根据G=mg可得
解得，根据可得，物体A的密度为
答：（1）容器甲中水的质量为1kg；
（2）水对容器底部的压强之比为4∶5；
（3）物体A的密度为。
19. 在图（a）所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1与滑动变阻器R2（标有“20Ω 3A”字样）以串联或并联的方式连入电路的MN两点间，变阻器的接线与滑片的位置如图（b）所示。闭合开关S，观察到两电表示数如图（c）所示。
（1）求此时电路的总电阻R总；
（2）求此时R1与R2消耗的总功率P总。
（3）不改变电表量程，移动变阻器滑片P至某位置，电路元件均正常工作，观察到电流表指针满偏，且R1与R2消耗的功率相差7.2瓦。请分析判断R1与R2的连接方式，并计算R1的阻值。
【答案】（1）6Ω；（2）36W；（3）并联，R1的阻值为10Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图（c）可知，电源电压为12V，电流表总电流为2A。求此时电路的总电阻R总为
（2）此时R1与R2消耗的总功率P总为
（3）由题意可知，此时电路中电流为，此时R1与R2消耗的总功率P总为
电路的总功率等于各个用电器功率之和，设两个用电器的功率为，即
R1与R2消耗的功率相差7.2瓦，即
联立①②可得，。
在（1）中变阻器接线与滑片的位置如图（b）所示，此时滑动变阻器阻值所使用的电阻丝超过二分之一，滑动变阻器最大阻值为20Ω，则此时的，串联电路中总电阻等于各电阻之和可知，而（1）中总电阻只有6Ω，故该电路为并联。
假设为R1的功率，并联电路中互不干扰，则（1）中R2的功率为
则（1）中R2的阻值为
大于滑动变阻器最大阻值，故该假设不成立。
同理，假设为R1的功率，并联电路中互不干扰，则（1）中R2的功率为
则（1）中R2的阻值为
小于滑动变阻器最大阻值，假设成立。则R1的阻值为
答：（1）此时电路的总电阻R总为6Ω；
（2）此时R1与R2消耗的总功率P总为36W；
（3）R1与R2的连接方式为并联，R1的阻值为10Ω。
20. 小杨做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍，待测小灯泡标有“0.3A”字样，额定功率小于1瓦、滑动变阻器两个其中A标有“5Ω 2A”字样，B标有“20Ω 1A”字样、其它元件齐全且完好。小杨选取一个滑动变阻器连接电路进行实验，闭合开关，移动滑片至某位置，观察到小灯泡亮度较暗。接着继续移动滑片直至小灯池正常发光，观察到电流表示数变化了0.1安。下表中记录了两次电压表示数与电流表示数的乘积，以及小灯泡的发光情况。
（1）小杨判断小灯泡正常发光的方法是：___________；
（2）小杨选用的滑动变阻器是选填___________（“A”或“B”），请说明理由________；
（3）根据相关信息计算出电源电压U及小灯泡的额定功率P额。（ ）
【答案】 ①. 当通过灯泡的电流为额定电流0.3A时，即电流表的示数为0.3A，小灯泡正常发光 ②. B ③. 见解析 ④. 电源电压U=3V，小灯泡的额定功率P额=0.72W
【解析】
【详解】（1）[1]待测小灯泡标有“0.3A”字样，即小灯泡的额定电流为0.3A，故当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光。
（2）[2][3]当灯泡亮度变亮时，通过灯泡的电流增大，灯泡的功率变大。而由表格可知，当灯泡的亮度变大时，电压表示数与电流表示数的乘积反而变小。根据串联分压可知，电流增大，灯泡两端电压增大，滑动变阻器两端电压减小，故电压表所测的为滑动变阻器两端的电压。灯泡正常发光的电流为0.3A，灯泡从较暗到正常发光，电流表示数变化了0.1A，即由0.2A增大为0.3A。由序号1的数据可知，当灯泡发光较暗时时电压表的示数为
此时滑动变阻器的阻值为
大于滑动变阻器A的最大阻值5Ω，故使用的时滑动变阻器B。
（3）[4]小灯泡的额定功率小于1瓦，根据可知，小灯泡正常发光时两端电压小于，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电压规律，电源电压等于二者之和，即约小于3.9V。而当灯泡较暗时，电压表示数为1.5V，根据串联电路电压规律，电源电压大于单个用电器两端电压，即大于1.5V。因电源电压为1.5伏的整数倍，故电源电压为3.0V。则小灯泡正常发光时两端电压为
灯泡的额定功率为
序号
电压与电流的乘积（瓦）
发光情况
1
0.300
较暗
2
0.180
正常发光