2024年山东省泰安市岱岳区初中学业水平考试第三次模拟物理试题（原卷版+解析版）

这是一份2024年山东省泰安市岱岳区初中学业水平考试第三次模拟物理试题（原卷版+解析版），共32页。试卷主要包含了 如图所示是一种常见的订书机等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。
2.考试结束后，监考人员将答题卡收回。
第I卷（选择题共35分）
一、选择题（本题共15题，1~10题每题2分，11-15题每题3分，共35分。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置)
1. 下列数据中符合生活实际的是（ ）
A. 山东夏季平均温度约为40℃
B. 家用空调的电功率约为200W
C. 教室内课桌高约为70dm
D. 成年人步行的速度约为4km/h
2. 关于声现象，下列说法不正确的是（ ）
A. 在公路旁设置声音屏障，使噪声在传播过程中减弱
B. 从上、下两个音叉振动的波形图中可看出下面的音叉的音调高
C. 利用声呐可探测海底的深度，声呐是超声波的应用
D. 泥石流发生前，会产生次声，利用次声检测仪进行监测，就可以预报灾害，减少损失
3. “二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是（ ）
A. “谷雨”，雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B. “白露”，露是空气中的小冰晶熔化形成的
C. “霜降”，霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D. “大雪”，雪是空气中的水蒸气凝固形成的
4. 下列关于光现象的论述，正确的是（ ）
A. “坐井观天，所见甚小”，是光的色散造成的
B. “近水楼台先得月”，水中“月亮”是由于光的折射形成的虚像
C. “潭清疑水浅”，人们在岸边看到的水底是光的折射形成的虚像
D. “长虹倒挂碧天外，白云走上青山头”，我们看到的彩虹是光的反射现象
5. 对下列安全教育内容进行分析，所用物理知识错误的是（ ）
A. 遇险自救：用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
B. 交通安全：驾车要系好安全带——防范惯性危害
C. 用电安全：断开电源再更换灯泡——安全用电原则
D. 出行安全：等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
6. 如图所示是一种常见的订书机。下列说法中正确的是（ ）

A. 订书钉受到弹簧对它向右的弹力
B. 随着订书钉越来越少，弹簧产生的弹力越来越大
C. 弹簧对订书钉的弹力与订书钉对弹簧的弹力是一对相互作用力
D. 静止的弹簧对订书钉的弹力与钉槽对弹簧的弹力是一对平衡力
7. 如图所示，闭合开关S，两灯都不亮，当用一根导线分别连接 a、b点，c、d 接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光。则电路故障可能是（ ）
A. 灯泡 L1短路B. 灯泡 L2断路
C. 灯泡 L2短路D. 开关 S断路
8. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（ ）
A. 图a可用来演示电磁感应现象，将机械能转化为电能
B. 图b用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C. 图c可用来演示发电机原理
D. 图d可用来演示电动机原理，将电能转化为机械能
9. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”，物理社团的同学们制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。结合题中信息，以下说法错误的是（ ）
A. 水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
C. 水火箭加速升空过程中能量守恒
D. 往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
10. 物理研究中常常用到“控制变量法”“等效替代法”“转换法”“科学推理法”“理想模型法”等科学方法，下列研究实例对应的研究方法正确的是（ ）
A. 探究蒸发快慢的影响因素—利用了控制变量法
B. 将发声的音叉放入水中水花四溅，证明发声的音叉在振动——利用了科学推理法
C. 将玻璃罩内的空气逐渐抽出时声音逐渐减小，推理知真空不能传声——利用了转换法
D. 为了描述光的传播径迹和方向人们引入了“光线”——利用了类比法
11. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
①若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整
②投影仪就是利用这一规律成像的
③用焦距8cm的凸透镜替换该透镜后，仅将光屏左移能成清晰的像
④将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像
A. 只有①④正确B. 只有③④正确C. 只有②③正确D. 只有④正确
12. 关于图示的四个情境，下列说法正确的是（ ）
①图甲：两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊起重物，说明分子之间存在引力
②图乙：向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为水吸收了热量
③图丙：红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明温度越高扩散越快
④图丁：为汽油机的做功冲程，该冲程主要是将内能转化为机械能
A. 只有①②B. 只有①③C. 只有②④D. 只有①③④
13. 小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上，如图甲所示，再将电子秤示数清零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）。水杯中倒入适量的水后，如图乙所示，电子秤示数为m1。用细线系好小金属块，使其浸没在水中（不碰水杯），如图丙所示，电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手，如图丁所示，电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S，水的密度为ρ水，下列判断正确的是（ ）
①乙图与甲图相比，水杯对电子秤增加的压强为
②丁图中，金属块受到的浮力为m3g﹣m1g
③金属块密度为
④丙图与乙图相比，水杯对电子秤增加的压力大于m2g﹣m1g
A. 只有②④B. 只有①③C. 只有①④D. 只有①③④
14. 用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的甲、乙两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中可看出（ ）
①液体甲的比热容大 ②升高相同的温度，液体乙吸热多
③升高相同的温度，液体乙用时长 ④加热相同时间，液体甲的升高温度低
A. 只有①②正确B. 只有①④正确C. 只有①③正确D. 只有②④正确
15. 如图甲所示电路中，电源电压不变，R0和R1均为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端的过程中，两电压表的示数与电流表示数的变化关系如图乙中的图线①和②所示。下列判断正确的是（ ）
①电源电压为3.9V
②图线②是电压表V2与电流表的示数变化关系图线
③R2最大阻值为8Ω
④R1的电功率变化范围为0.18～0.72W
A. 只有①③④正确B. 只有②④正确C. 只有③正确D. 只有②③④正确
第Ⅱ卷（非选择题共65分）
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 如图所示，在探究平面镜成像规律的实验中，选用两支大小、形状均相同的蜡烛是为了便于 _______。

17. 过春节时，同学们总喜欢燃放鞭炮．其中有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响，鞭炮与地面发生碰撞时，通过________的方式，使它的内能增大。
18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，当杠杆两侧挂上如图所示的钩码后，杠杆在水平位置平衡。若小明将杠杆右端钩码向右移动3格，为使其在水平位置仍然保持平衡，在保持左侧钩码位置不变的前提下，可在左侧增加______个钩码。
19. 将具有磁性的钢钉悬挂起来，静止时钉尖指着“南”方，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，可推断出电源的右侧是 ______极（选填“正”或“负”）。
三、作图题（每题3.分，共6分）
20. 如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线。
21. 如图，插座已正确接入家庭电路，电位器可调节灯泡亮度，要求顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，请将其接入电路
四、实验题（第22题6分，第6题6分，24题13分，共25分）
22. 小明同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个，将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示；请你完成下列内容。
（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 ______来反映的；
（2）分析 A、B、C球的实验现象，可验证猜想______是正确的；
（3）为了验证猜想二，他应分析 ______（填写字母）三球的实验现象；
（4）为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，G球和H球的质量应分别为 ______、______；实验后发现小球陷入花泥的深度相同，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 ______（选填“有关”或“无关”）。
23. 如图甲所示是小明同时探究“水沸腾和晶体熔化时温度变化特点”的实验装置，烧杯中装有适量的水，试管中装有适量的晶体颗粒，水和晶体颗粒中分别放有温度计。
（1）安装器材时应按照 ______（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；
（2）某时刻水中气泡如图乙所示，此时水______（填“已经”或“没有”）沸腾；此时温度计的示数如图甲所示，则此时水的温度为______℃；
（3）实验中两个温度计示数随时间变化的图像如图丙所示，由图可知当地大气压______（填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压，可知晶体颗粒熔化过程所需的时间为 ______min；
（4）当试管中的物质温度达到98℃后不再升高，这时它 ______（填“一定”、“可能”或“不会”）沸腾。
24. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）突然发现电路图乙中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路______；
（2）将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 ______（填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变；
（3）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，由此可得，当电压一定时， ______；
（4）小明同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，他采取的措施可行的是 ______；
A.调高电源电压
B.再串联一个10Ω的电阻
（5）小明将电阻R更换成额定电压为2.5V的小灯泡后，继续测量小灯泡的电功率。某次实验时，电流表的示数如图丁所示，则通过灯L的电流为 ______A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图戊所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 ______W；
（6）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 ______（填“变大”“变小”或“不变”）；
（7）在没有电流表的情况下，用如图己所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U和R表示）。
五、计算题（第25题6分，第26题7分，第27题13分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 用如图甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为30cm2、重为80N的物体提升一定高度，当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳的自由端时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）。
（1）求动滑轮重力；
（2）2~3s内，滑轮组的机械效率（结果保留到0.1%）。
26. 图甲为一盏可调亮度的台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，A、B、P是它的三个接线柱，其中AB之间是阻值2kΩ的定值电阻，P与金属滑片相连。台灯内部简化电路如图丙所示，当顺时针转动电灯旋钮时，灯泡越来越亮。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）求：
（1）导线应连接电位器的哪两个接线柱？
（2）灯泡最亮与最暗时灯泡功率之比为9∶1，求灯泡最亮时的电功率。
27. 学校科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小口的模型，如图甲所示。其中A为压力传感器，内置电路如图乙所示。压敏电阻 Rx的阻值随压力的变化如图丙所示。B为密度小于水且不吸水的圆柱体，B的底面积为SB=50cm2，高为hB=25cm，并能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动，控制装置高为h=90cm。当模型内的水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。当水面上涨到83cm时，达到一级警戒水位，此时电流表的示数为250mA，磁性开关S与1接通，闸门半开：当水面上涨到85cm时，达到二级警戒水位，磁性开关S与2接通，闸门全开，开始泄洪。g取10N/kg，ρB=0.6×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3。求：
（1）求圆柱体B的重力。
（2）当圆柱体B上浮至与A恰好接触时，水对装置底部的压强。
（3）当水位分别处于一级警戒、二级警戒时，R0的功率之比为P1∶P2=25∶36，求R0的阻值及电源电压U。
二〇二四年初中学业水平考试物理第三次模拟题
第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页，满分100分。考试时间90分钟。注意事项：
1.答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。
2.考试结束后，监考人员将答题卡收回。
第I卷（选择题共35分）
一、选择题（本题共15题，1~10题每题2分，11-15题每题3分，共35分。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置)
1. 下列数据中符合生活实际的是（ ）
A. 山东夏季平均温度约为40℃
B. 家用空调的电功率约为200W
C. 教室内课桌高约为70dm
D. 成年人步行的速度约为4km/h
【答案】D
【解析】
【详解】A．山东夏季高温炎热，但最高气温一般不超过40℃，所以平均温度更不可能达到40℃。故A不符合题意；
B．家用空调属于大功率用电器，正常工作的电流在5A左右，其功率在
P=UI=220V×5A=1100W
左右。故B不符合题意；
C．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm=8dm左右。故C不符合题意；
D．成年人正常步行的速度在
1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h
左右。故D符合题意。
故选D。
2. 关于声现象，下列说法不正确的是（ ）
A. 在公路旁设置声音屏障，使噪声在传播过程中减弱
B. 从上、下两个音叉振动的波形图中可看出下面的音叉的音调高
C. 利用声呐可探测海底的深度，声呐是超声波的应用
D. 泥石流发生前，会产生次声，利用次声检测仪进行监测，就可以预报灾害，减少损失
【答案】B
【解析】
【详解】A. 在公路旁设置声音屏障使噪声在传播过程中减弱，故A正确，A不符合题意；
B. 相同时间内，上图物体振动了4.5次，下图物体振动了2.5次，故上面的频率大于下面的频率，上面的音调比下面的音调高，故B错误，B符合题意；
C. 超声波的方向性好、声能较集中、在水中传播距离远，所以探测海底深度应用超声波，而声呐是超声波的应用，故利用声呐可探测海底的深度，故C正确，C不符合题意；
D. 自然灾害伴随着次声波的产生，故D正确，D不符合题意。
故选B。
3. “二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是（ ）
A. “谷雨”，雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B. “白露”，露是空气中的小冰晶熔化形成的
C. “霜降”，霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D. “大雪”，雪是空气中的水蒸气凝固形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A．雨是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；
B．露是空气中水蒸气液化形成的小水滴，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C正确；
D．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故D错误。
故选C。
4. 下列关于光现象的论述，正确的是（ ）
A. “坐井观天，所见甚小”，是光的色散造成的
B. “近水楼台先得月”，水中的“月亮”是由于光的折射形成的虚像
C. “潭清疑水浅”，人们在岸边看到的水底是光的折射形成的虚像
D. “长虹倒挂碧天外，白云走上青山头”，我们看到的彩虹是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．坐井观天，所见甚小，是光的直线传播造成的，故A错误；
B．近水楼台先得月，水中的月亮是由于光的反射形成的虚像，故B错误；
C．潭清疑水浅，池底反射的光线在射入空气时发生折射，人们在岸边看到的水底是光的折射形成的虚像，故C正确；
D．长虹倒挂碧天外，白云走上青山头，我们看到的彩虹是光的色散现象，故D错误。
故选C。
5. 对下列安全教育内容进行分析，所用物理知识错误的是（ ）
A. 遇险自救：用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
B. 交通安全：驾车要系好安全带——防范惯性危害
C. 用电安全：断开电源再更换灯泡——安全用电原则
D. 出行安全：等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A．用破窗锤破窗逃生中，破窗锤的前端受力面积小，增大了压强，不是利用牛顿第一定律分析，故A错误，符合题意；
B．驾车要系好安全带是防止紧急刹车时，由于人具有惯性，继续向前运动，造成事故，所以是防止惯性带来的危害，故B正确，不符合题意；
C．更换灯泡时，为了防止发生触电事故，应先断开电源，故C正确，不符合题意；
D．由于流体流速大的位置，压强小，所以等候列车不越安全线，是防止列车进站时，列车周围空气流速大，压强小，造成事故，故D正确，不符合题意。
故选A。
6. 如图所示是一种常见订书机。下列说法中正确的是（ ）

A. 订书钉受到弹簧对它向右的弹力
B. 随着订书钉越来越少，弹簧产生的弹力越来越大
C. 弹簧对订书钉的弹力与订书钉对弹簧的弹力是一对相互作用力
D. 静止的弹簧对订书钉的弹力与钉槽对弹簧的弹力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．弹簧被订书钉压缩，弹簧要恢复原长而产生弹力，订书钉受到弹簧对它向左的弹力，故A错误；
B．随着订书钉越来越少，弹簧发生的形变越来越小，产生的弹力越来越小，故B错误；
C．弹簧对订书钉的弹力与订书钉对弹簧的弹力等大、反向、共线、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确；
D．静止的弹簧对订书钉的弹力与钉槽对弹簧的弹力，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，闭合开关S，两灯都不亮，当用一根导线分别连接 a、b点，c、d 接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光。则电路故障可能是（ ）
A. 灯泡 L1短路B. 灯泡 L2断路
C. 灯泡 L2短路D. 开关 S断路
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知，两灯泡串联，闭合开关S，两灯均不亮，说明电路中某处断路，或两灯均短路。用一段导线的两端连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮，说明此时电路仍是断路。当导线连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光，此时导线代替了灯L2，L2一定不发光，所以此时一定是灯泡L1发光，则L1灯丝完好，此时电路处于通路状态，说明开关也没有问题，由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（ ）
A. 图a可用来演示电磁感应现象，将机械能转化为电能
B. 图b用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C. 图c可用来演示发电机原理
D. 图d可用来演示电动机原理，将电能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．a图演示电流的磁效应，将电能转化为机械能，故A错误；
B．b图，线圈中的电流大小一样，线圈的匝数不一样，演示电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故B正确；
C．c图，电路中有电源，演示磁场对电流有力的作用，演示电动机原理，故C错误；
D．d图，导体切割磁感线，产生感应电流，演示电磁感应现象，是发电机原理，将机械能转化为电能，故D错误。
故选B。
9. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”，物理社团的同学们制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。结合题中信息，以下说法错误的是（ ）
A. 水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B. 上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
C. 水火箭加速升空过程中能量守恒
D. 往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A．水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故A正确，不符合题意；
B．上升过程中，水火箭瓶内气体对水做功，自身内能减小，故B正确，不符合题意；
C．根据能量守恒定律，水火箭加速升空过程中能量守恒，故C正确，不符合题意；
D．向打气筒内打气过程中机械能转化为内能，相当于热机的压缩冲程，故D错误，符合题意。
故选D。
10. 物理研究中常常用到“控制变量法”“等效替代法”“转换法”“科学推理法”“理想模型法”等科学方法，下列研究实例对应的研究方法正确的是（ ）
A. 探究蒸发快慢的影响因素—利用了控制变量法
B. 将发声的音叉放入水中水花四溅，证明发声的音叉在振动——利用了科学推理法
C. 将玻璃罩内的空气逐渐抽出时声音逐渐减小，推理知真空不能传声——利用了转换法
D. 为了描述光的传播径迹和方向人们引入了“光线”——利用了类比法
【答案】A
【解析】
【详解】A．研究多个因素对同一结果的影响时，一般都是控制其他因素不变，每次只改变一个因素进行研究，这是控制变量法。探究蒸发快慢的影响因素实验中利用了控制变量法，故A正确；
B．将发声的音叉放入水中水花四溅，通过水花来显示发声体的振动，这是转换法，故B错误；
C．将玻璃罩内的空气逐渐抽出时声音逐渐减小，推理出真空不能传声，这是科学推理法，故C错误；
D．为了描述光的传播径迹和方向人们引入了“光线”，用带箭头的线段来表示光，是模型法，故D错误。
故选A。
11. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
①若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整
②投影仪就是利用这一规律成像的
③用焦距8cm的凸透镜替换该透镜后，仅将光屏左移能成清晰的像
④将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像
A. 只有①④正确B. 只有③④正确C. 只有②③正确D. 只有④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则透镜的其它部位能使光线透过，光屏上烛焰的像扔完整，由于透过的光线减少，像比以前变暗，故①错误；
②如图，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一规律成像的，故②错误；
③蜡烛、凸透镜位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，相当于增大了物距，要想在光屏上成清晰的像，要减小像距，即光屏向左移动，所以光屏若不移动，就不再成清晰的像。故③正确；
④将蜡烛放置在35cm刻度处，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像应成在二倍焦距以外，而光屏到凸透镜的距离为15cm，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像，故④正确。
故选B。
12. 关于图示的四个情境，下列说法正确的是（ ）
①图甲：两个底面削平铅块紧压在一起后能吊起重物，说明分子之间存在引力
②图乙：向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为水吸收了热量
③图丙：红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明温度越高扩散越快
④图丁：为汽油机的做功冲程，该冲程主要是将内能转化为机械能
A. 只有①②B. 只有①③C. 只有②④D. 只有①③④
【答案】D
【解析】
【详解】①图甲：两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊起重物，是由于分子间存在引力使两铅块不分开，故①正确；
②图乙：向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为水的沸点随气压的减小而降低，故②错误；
③图丙：红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，故③正确；
④图丁：火花塞点火，是汽油机四个冲程中的做功冲程，该冲程主要是将内能转化为机械能，故④正确，故ABC错误，D正确。
故选D。
13. 小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上，如图甲所示，再将电子秤示数清零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）。水杯中倒入适量的水后，如图乙所示，电子秤示数为m1。用细线系好小金属块，使其浸没在水中（不碰水杯），如图丙所示，电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手，如图丁所示，电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S，水的密度为ρ水，下列判断正确的是（ ）
①乙图与甲图相比，水杯对电子秤增加的压强为
②丁图中，金属块受到的浮力为m3g﹣m1g
③金属块的密度为
④丙图与乙图相比，水杯对电子秤增加的压力大于m2g﹣m1g
A. 只有②④B. 只有①③C. 只有①④D. 只有①③④
【答案】B
【解析】
【详解】①乙图与甲图相比，水杯对电子秤增加的压力为
则增加的压强为
故①正确；
②图丙悬挂状态下，金属块受到的浮力与金属块向下压力是一对作用力与反作用力，此时金属块受到的浮力为，图丁中金属块也是完全浸没的，所以浮力与图丙中相同，为。故②错误；
③金属块的体积为
金属块沉在杯底后，电子秤示数为m3，则金属块的质量为。所以金属块的密度为
故③正确；
④丙图与乙图相比，水杯对电子秤增加的压力等于金属块受到的浮力，等于，即m2g﹣m1g，故④错误。
故B正确，ACD错误。
故选B。
14. 用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的甲、乙两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中可看出（ ）
①液体甲的比热容大 ②升高相同的温度，液体乙吸热多
③升高相同的温度，液体乙用时长 ④加热相同时间，液体甲的升高温度低
A. 只有①②正确B. 只有①④正确C. 只有①③正确D. 只有②④正确
【答案】B
【解析】
【详解】②用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的甲、乙两种液体加热，则相同时间内两种液体吸收热量相同。故②错误；
①③④由图像可知，升高相同的温度，液体甲用时长，吸收热量多；加热相同时间，液体甲的升高温度低。根据可知甲的吸热能力强，比热容较大。故①④正确，③错误。
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
15. 如图甲所示电路中，电源电压不变，R0和R1均为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端的过程中，两电压表的示数与电流表示数的变化关系如图乙中的图线①和②所示。下列判断正确的是（ ）
①电源电压为3.9V
②图线②是电压表V2与电流表的示数变化关系图线
③R2的最大阻值为8Ω
④R1的电功率变化范围为0.18～0.72W
A. 只有①③④正确B. 只有②④正确C. 只有③正确D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】②分析电路可知，、、串联，电压表测电压，电压表测、的总电压。根据串联分压规律可知，电压表示数大于电压表示数，所以图线②是电压表V2与电流表的示数变化关系图线，故②正确；
①由图像可知，当电流为0.15A时，电压表示数为2.7V，则电源电压为
①
当电流为0.3A时，电压表示数为2.4V，则电源电压为
②
联立①②，解得，电源电压。故①错误；
③由图像可知，当电流最小为0.15A时，电压表示数为2.7V，电压表示数为1.2V，则R2的最大阻值为
故③错误；
④的最大功率为
的最小功率为
所以R1的电功率变化范围为0.18～0.72W，故④正确。
故B正确，ACD错误。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题共65分）
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 如图所示，在探究平面镜成像规律的实验中，选用两支大小、形状均相同的蜡烛是为了便于 _______。

【答案】比较像与物的大小关系
【解析】
【详解】在探究平面镜成像规律的实验中，在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛A的像，另外拿一支相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合，可以比较像与物的大小关系。
17. 过春节时，同学们总喜欢燃放鞭炮．其中有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响，鞭炮与地面发生碰撞时，通过________的方式，使它的内能增大。
【答案】做功
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递，用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响，鞭炮与地面发生碰撞时，做了功使鞭炮的内能增大，达到着火点燃烧爆响。
18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，当杠杆两侧挂上如图所示的钩码后，杠杆在水平位置平衡。若小明将杠杆右端钩码向右移动3格，为使其在水平位置仍然保持平衡，在保持左侧钩码位置不变的前提下，可在左侧增加______个钩码。
【答案】3
【解析】
【详解】设每个钩码重力为G，杠杆上一格的长度为L。设需要在左侧增加个钩码，根据杠杆平衡条件则有
解得，即需要在左侧增加3个钩码。
19. 将具有磁性的钢钉悬挂起来，静止时钉尖指着“南”方，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，可推断出电源的右侧是 ______极（选填“正”或“负”）。
【答案】正
【解析】
【详解】静止时钉尖指着地理的“南”方，则钉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，则钉尖是S极。钉尖是S极，则钉头为N极，异名磁极相互吸引，将通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，则螺线管右侧为S极，根据安培定则可知，电源的左边为负极，右侧为正极。
三、作图题（每题3.分，共6分）
20. 如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】因为反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为
反射角等于入射角，所以入射角也为30°，根据入射角等于30°在法线上侧作出入射光线。延长线过另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
21. 如图，插座已正确接入家庭电路，电位器可调节灯泡亮度，要求顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，请将其接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】两孔插座的左孔接零线，右孔接火线，故上面的导线是火线；电位器在这里兼有开关的功能，根据家庭电路连接要求，开关应串联在用电器与火线之间，顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮，表明接入电阻变小，故c接线柱应与火线相连（最上面的导线）；螺口灯泡螺纹应接零线（中间的导线），如图所示
四、实验题（第22题6分，第6题6分，24题13分，共25分）
22. 小明同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个，将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示；请你完成下列内容。
（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 ______来反映的；
（2）分析 A、B、C球的实验现象，可验证猜想______是正确的；
（3）为了验证猜想二，他应分析 ______（填写字母）三球的实验现象；
（4）为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，G球和H球的质量应分别为 ______、______；实验后发现小球陷入花泥的深度相同，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 ______（选填“有关”或“无关”）。
【答案】 ①. 小球陷入花泥深度 ②. 一 ③. A、D、E ④. 2m ⑤. 2m ⑥. 无关
【解析】
【详解】（1）[1]从图中可以看出，小球的重力势能大小是通过小球下落后陷入花泥中的深度来反映的，采用了转换法。
（2）[2]对于A、B、C三球，体积和所处高度相同，质量不相同，根据小球陷入花泥的深度可以看出，当物体所在高度和物体体积相同时，物体质量越大，重力势能越大，可以验证猜想一是正确的。
（3）[3]为了验证猜想二，探究重力势能的大小与物体所在高度的关系时，应控制球的质量和体积相同，故应选择A、D、E三个小球进行实验。
（4）[4][5]探究重力势能的大小与物体的体积的关系时，应控制球的质量和所处高度相同，故G球和H球的质量应与F球的质量相同，均为2m。
[6]从由图中可以看出，三个小球陷入花泥的深度相同，所以物体重力势能的大小与物体的体积无关。
23. 如图甲所示是小明同时探究“水沸腾和晶体熔化时温度变化特点”的实验装置，烧杯中装有适量的水，试管中装有适量的晶体颗粒，水和晶体颗粒中分别放有温度计。
（1）安装器材时应按照 ______（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；
（2）某时刻水中气泡如图乙所示，此时水______（填“已经”或“没有”）沸腾；此时温度计的示数如图甲所示，则此时水的温度为______℃；
（3）实验中两个温度计示数随时间变化的图像如图丙所示，由图可知当地大气压______（填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压，可知晶体颗粒熔化过程所需的时间为 ______min；
（4）当试管中的物质温度达到98℃后不再升高，这时它 ______（填“一定”、“可能”或“不会”）沸腾。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 没有 ③. 96 ④. 低于 ⑤. 3 ⑥. 不会
【解析】
【详解】（1）[1] 酒精灯需用外焰加热，温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以组装器材时按照自下而上的顺序进行。
（2）[2] 水沸腾前，上方水温低，气泡上升时，内部的气体和少量水蒸气遇冷液化，因而体积变小，气泡变小；沸腾时，水大量汽化，水蒸气不断进入气泡，且上升过程中水压变小，所以气泡变大。所以此时水没有沸腾。
[3] 如图甲所示，温度计的分度值为1℃，示数为96℃，即水的温度为96℃。
（3）[4] 由图丙可知，水的沸点为98℃，标准大气压下水的沸点为100℃，气压越低，液体的沸点越低，所以当地大气压低于标准大气压。
[5] 由图丙可知，晶体从第5min开始熔化，第8min熔化结束，可知晶体颗粒熔化过程所需的时间为3min。
（4）[6] 当试管中的物质温度达到98℃后不再升高，由图可知，此时水已经沸腾，若该物质的沸点低于98℃，则物质的温度不能达到98℃，若该物质的沸点大于或等于98℃，则物质不能沸腾，所以该物质不会沸腾。
24. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）突然发现电路图乙中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路______；
（2）将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 ______（填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变；
（3）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，由此可得，当电压一定时， ______；
（4）小明同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，他采取的措施可行的是 ______；
A.调高电源电压
B.再串联一个10Ω的电阻
（5）小明将电阻R更换成额定电压为2.5V的小灯泡后，继续测量小灯泡的电功率。某次实验时，电流表的示数如图丁所示，则通过灯L的电流为 ______A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图戊所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 ______W；
（6）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 ______（填“变大”“变小”或“不变”）；
（7）在没有电流表的情况下，用如图己所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U和R表示）。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 电流与电阻成反比 ④. B ⑤. 0.2 ⑥. 0.625 ⑦. 变大 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中，定值电阻应与变阻器串联，电压表与定值电阻并联，作图如下：
（2）[2] 探究“电流与电阻的关系”时，要控制电压不变。将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联分压原理可知，电压表示数变大，为控制定值电阻电压不变，应增大变阻器的电压，所以应增大变阻器的阻值，即将滑片向右移动。
（3）[3] 由图丙可知，电流与电阻的乘积为
为一定值，所以可得：，当电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）[4] 再次换接50Ω的定值电阻后，根据串联分压原理，则有
解得，而变阻器规格为“20Ω 2A”，所以变阻器的最大阻值过小，分压能力不够，所以可以降低电源电压，或者再串联一个10Ω的电阻，故选B。
（5）[5] 如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
[6] 由图戊可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定电功率为
（6）[7] 在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，则电压表串联到电路中，测电源电压，所以示数变大。
（7）[8] ①只闭合开关S、S1，此时灯泡、定值电阻和变阻器串联，电压表测灯泡电压，调节滑片，使电压表示数为U额，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时连接方式不变，电压表测灯泡、定值电阻的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻的电压为；电路中电流为。所以小灯泡的额定功率为
五、计算题（第25题6分，第26题7分，第27题13分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 用如图甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为30cm2、重为80N的物体提升一定高度，当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳的自由端时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）。
（1）求动滑轮重力；
（2）2~3s内，滑轮组的机械效率（结果保留到0.1%）。
【答案】（1）40N；（2）
【解析】
【详解】解：（1）2~3s内，绳子自由端拉力匀速拉动。此时拉力为40N，由图可知，有效绳子段数，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则动滑轮重力为
（2）2~3s内，滑轮组的机械效率为
答：（1）动滑轮重力为40N；
（2）2~3s内，滑轮组的机械效率为。
26. 图甲为一盏可调亮度的台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，A、B、P是它的三个接线柱，其中AB之间是阻值2kΩ的定值电阻，P与金属滑片相连。台灯内部简化电路如图丙所示，当顺时针转动电灯旋钮时，灯泡越来越亮。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）求：
（1）导线应连接电位器的哪两个接线柱？
（2）灯泡最亮与最暗时灯泡功率之比为9∶1，求灯泡最亮时的电功率。
【答案】（1）B、P；（2）48.4W
【解析】
【详解】解：（1）当顺时针转动电灯旋钮时，灯泡越来越亮，说明电位器的阻值变小，所以导线应连接电位器的B、P两个接线柱。
（2）电位器和灯泡串联。电位器连入电路的阻值最大时，灯泡的功率最小；电位器连入电路的阻值为零时，灯泡的功率最大。不考虑灯丝电阻随温度的变化，灯泡最亮与最暗时灯泡功率之比为9∶1，根据可知电位器连入电路的阻值最大时，灯泡的电压为
则此时电路中电流为
则此时灯泡的功率为
则灯泡最亮时的电功率为
答：（1）导线应连接电位器的B、P两个接线柱；
（2）灯泡最亮时的电功率为48.4W。
27. 学校科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小口的模型，如图甲所示。其中A为压力传感器，内置电路如图乙所示。压敏电阻 Rx的阻值随压力的变化如图丙所示。B为密度小于水且不吸水的圆柱体，B的底面积为SB=50cm2，高为hB=25cm，并能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动，控制装置高为h=90cm。当模型内的水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。当水面上涨到83cm时，达到一级警戒水位，此时电流表的示数为250mA，磁性开关S与1接通，闸门半开：当水面上涨到85cm时，达到二级警戒水位，磁性开关S与2接通，闸门全开，开始泄洪。g取10N/kg，ρB=0.6×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3。求：
（1）求圆柱体B的重力。
（2）当圆柱体B上浮至与A恰好接触时，水对装置底部的压强。
（3）当水位分别处于一级警戒、二级警戒时，R0的功率之比为P1∶P2=25∶36，求R0的阻值及电源电压U。
【答案】（1）7.5N；（2）8×103Pa；（3）3Ω，3V
【解析】
【详解】解：（1）圆柱体B的体积
VB​=SB​hB​=50×10−4m2×0.25m=1.25×10−3m3
圆柱体B的重力
GB​=mB​g=ρB​VB​g=0.6×103kg/m3×1.25×10−3m3×10N/kg=7.5N
（2）当圆柱体B上浮至与A恰好接触时，当模型内的水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零，所以水到装置底部的深度
h水​=h-hB​​=0.9m-(0.25m-0.15m)=0.8m
水对装置底部的压强
p=ρ水​gh水​=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa
（3）当水面上涨到时，达到一级警戒水位，此时水深0.83m，此时压敏电阻受到的浮力为
F浮=ρ水​gV排=ρ水​gSBh1​=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10−4m2(0.9m-0.83cm+0.15)=9N
对B受力分析，B受到竖直向上的浮力，压力传感器对B竖直向下的压力和竖直向下的，此时压力传感器对B竖直向下的压力为
力的作用是相互的，所以此时压力传感器受到的压力为1.5N，由丙图数据可得压敏电阻 Rx和压力的关系式为
所以当压力为1.5N时，Rx=9Ω，此时电路的电流为
I1=250mA=0.25A
电路中Rx与R0串联，电流的总电阻为
所以根据串联电路的特点
……①
当水面上涨到时，达到二级警戒水位，此时水深0.83m，此时压敏电阻受到的浮力为
F浮=ρ水​gV排=ρ水​gSBh1​=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10−4m2(0.9m-0.85cm+0.15)=10N
对B受力分析，B受到竖直向上的浮力，压力传感器对B竖直向下的压力和竖直向下的，此时压力传感器对B竖直向下的压力为
所以当压力为2.5N时，Rx=7Ω，电路中Rx与R0串联，电流的总电阻为
当水位分别处于一级警戒、二级警戒时，R0的功率之比为P1∶P2=25∶36，所以
得
即
……②
由①②式子解得R0=3Ω，U=3V。
答：（1）圆柱体B的重力为7.5N；
（2）当圆柱体B上浮至与A恰好接触时，水对装置底部的压强为8×103Pa；
（3）当水位分别处于一级警戒、二级警戒时，R0的功率之比为P1∶P2=25:36，R0的阻值为3Ω，电源电压U为3V。