安徽2023省中考物理专题一科学思维专题

这是一份安徽2023省中考物理专题一科学思维专题，共16页。
专题一　科学思维专题
类型1　坐标图像
Ⅰ.图像的判断
1.下列四个图像与其描述的物理知识,正确的是(　　)

A.图甲描述的是某种物体所受的重力与质量之间的关系
B.图乙描述的是某种物质的质量与体积的关系
C.图丙描述的是电阻一定时,导体两端电压与导体中的电流的关系
D.图丁描述的是电压一定时,导体电阻与导体中的电流的关系
2.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满,下列表示此过程中量杯底部受到的水的压强p随时间t变化的曲线正确的是(　　)

3.[2020四川自贡]一枚重力为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示.往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(　　)


ABCD
4.如图所示,把篮球以一定的初速度抛向空中,忽略空气阻力,下列能正确反映篮球离手后至落回地面前机械能E与篮球离地面的高度h的关系的是(　　)


5.在探究“电流与电压关系”的实验中,小明采用如图所示的电路,电源电压不变,R1为电阻箱,R2为滑动变阻器.闭合开关,小明只调节电阻箱接入电路的阻值,则电压表示数U与电流表示数I的关系图像是(　　)


A　　　　B　　　　C　　　　D
6.如图所示,电源两端电压不变,R1为定值电值,R2为滑动变阻器;闭合开关S,缓慢移动滑片时,记下多组电压表和电流表的示数,计算出滑动变阻器的电功率P,并绘出滑动变阻器的电功率P和电流表示数I的关系图像,下列图像中可能正确的是(　　)


A　　　　B　　　　C　　　　D
7.图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,表达各科学量之间存在的关系或规律的方法.下列从图像中获得的结论错误的是(　　)

A.ρ甲>ρ乙 B.R1>R2 C.v丙>v丁 D.p戊>p己
8.[2020合肥50中东校三模]下列选项中的阴影部分的面积描述相应物理量不正确的是(　　)

Ⅱ.图像的分析
9.甲、乙两车在同一平直路面上从同一地点沿直线向西行驶,如图反映了它们的速度随时间变化的关系,在行驶到第5 s时,以乙车为参照物,甲车向　　　(选填“西”或“东”)运动. 

10.[2020湖南郴州]如图所示是甲、乙两种物质的m-V图像,用这两种物质按一定比例混合制成实心小球,并将小球放入水中.下列分析正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3)(　　)

A.若甲、乙物质质量相等,则实心小球将沉入水底
B.若甲、乙物质体积相等,则实心小球静止时漂浮在水面上
C.若实心小球悬浮在水中,则甲、乙物质体积之比为5∶3
D.若实心小球悬浮在水中,则甲、乙物质质量之比为3∶2
11.[2019甘肃兰州]如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,则下列说法中正确的是(　　)

A.金属块所受重力大小为26 N
B.金属块的密度为2.3×103 kg/m3
C.金属块完全浸入水中时所受浮力的大小为26 N
D.金属块恰好完全浸入水中时,金属块下底面所受水的压强为5×103 Pa
12.[2020广东广州]球竖直向上运动,并落回地面,这过程中先后经过M、S两点.球在这两点的动能和重力势能如图所示,则球在M点的(　　)

A.速度比在S点的大
B.机械能大于在S点的机械能
C.机械能等于在S点的机械能
D.离地高度比在S点的低
13.[2020四川自贡]如图甲所示,闭合开关,滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示.则以下说法正确的是(　　)

A.R0的阻值为10 Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为60 Ω
C.电源电压为8 V
D.滑片在滑动的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9 W
14.如图甲所示,R1为定值电阻,R2为电阻箱,电源电压不变.闭合开关S,电流表示数的倒数1I与电阻箱阻值R2的关系图像如图乙所示.电源电压和定值电阻R1的阻值分别为(　　)

A.30 V　5 Ω B.2.5 V　5 Ω C.20 V　10 Ω D.10 V　10 Ω
15.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压.若已知电源电压为12 V,某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是(　　)

A.AB两端电压为6 V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
类型2　模型建构
1.[2020浙江衢州]气球常用作科学活动材料.以下是小科用气球完成的两个活动.

甲　　　　　　　　乙
(1)悬挂在O点的两个带电气球,静止时位置如图甲所示,若左边大气球表面带正电荷,则右边小气球表面带　　　　电荷. 
(2)图乙是用气球充气建立的星系运动模型,能帮助我们理解星系运动的特点:所有的星系都在远离我们而去,离我们越远,它的退行速度越快;星系间的距离在不断地扩大.由此可知宇宙在不断地　　　　. 
2.[2020山西]苹果受充足的阳光照射才会变红,有些部位阳光照射不到,因此苹果通常不是全红.小亮在苹果树下铺设一层银色地膜,如图甲所示.利用光的反射使苹果能接受更多的光照,大部分苹果会整个变红,甜度也会增加,这样的苹果市场价格变高,易于销售.这项小创意使他家苹果收益大幅提升.请你在图乙中画出一束太阳光经银色地膜反射至苹果的光路图.

3.如图所示,A表示海洋馆的水下表演者,B为追光灯(用来照亮表演者,增强视觉效果),A'为操纵追光灯的灯光师看到的A在水中的位置;请在图中画出B发出的光把A照亮的光路图.

4.[2020湖北黄冈]北京天坛的圜丘体现了我国古代高水平的建筑声学成就,它将建筑学和声学完美结合.当人站在圜丘中心处说话,会觉得声音特别洪亮.这是由于人说话的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到圜丘中心(如图),使回声和原声混在一起.若声音的反射遵守光的反射定律,台面和石栏杆表面光滑,请在图甲中完成人的声音从A点发出,经石栏杆反射到C点的声音路径图.

5.为方便购物车上下楼,很多商场都安装了没有阶梯的自动扶梯.如图所示,一位顾客推着购物车(将顾客与购物车看作一个整体并用点O表示)乘自动扶梯匀速向上运动,请画出这个整体受力的示意图.

6.[2019天津]如图是用撬棒撬石头的情景,下列关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(　　)


　　　　　　A　　　　　　　　BC　　　　　　　　D
7.[2020浙江金华]简单机械广泛应用于日常生活.某小区物业为了方便住户扔垃圾,对垃圾桶进行了简易改装(如图甲).被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆.图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图,O为杠杆支点,A为绳子拉力F的作用点,B为桶盖的重心.

根据图乙回答下列问题:
(1)定滑轮的作用是　　　　　　　　; 
(2)该状态下的桶盖属于　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆. 
8.[2020浙江宁波]1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念.他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来.他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来.小科进行了如下实验:①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑.②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况.③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况.请回答:

(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑的分布情况.请你画出经过A点的磁感线.
(2)实验步骤②中未敲玻璃板,“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板后,“力线”能通过细铁屑呈现出来.上述原因分别是什么?




9.[2019天津]若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度的阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图1甲所示.他们把一个电源(电压恒为U0)、一个定值电阻(阻值为R0)和一个电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示.检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路.通过读取盒内电压表示数,经过计算得知短路处到B端的距离.
请你解答如下问题:
(1)在如图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;

图1
(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间的距离L与电压表示数U的关系式;


(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0~U02时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能.于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测.请在如图2所示的改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图.

图2
类型3　科学推理
1.[2019湖南岳阳]玩具“光压”风车如图,它主要由抽掉适量空气的密闭玻璃罩、四个轻质叶片、转轴和底座组成.放在阳光下照射,风车能自动旋转起来.

(1)风车每个叶片一面为黑色,另一面为白色,受到阳光照射的黑色叶面比白色叶面温度要________(选填“低”或“高”),温度高的叶面附近的空气中的分子热运动剧烈,对叶面的撞击作用力大,使叶片绕轴转动. 
(2)若将玻璃罩内抽成真空,在阳光下风车叶片　　　　(选填“会”或“不会”)旋转. 
2.[2019广东广州](1)通过表1、2推断海拔五千多米处水的沸点可能是　　　　. 
A.75 ℃　　B.83 ℃　　C.92 ℃　　D.100 ℃
表1:海拔与大气压的关系表2:大气压与水的沸点的关系
海拔/km
大气压/
105 Pa
0
1.01
2
0.80
4
0.62
6
0.47
大气压/
105 Pa
水的沸
点/℃
1.01
100
0.71
90
0.44
80
0.36
75

图1　　　　　图2
(2)如图1所示,瓶口扎上橡皮膜,把一定质量的气体密封在玻璃瓶内.小明把此瓶从甲地带到海拔更高的乙地,发现橡皮膜向上凸出(如图2).瓶内气体在甲地的密度为ρ甲,在乙地的密度为ρ乙.根据公式ρ=　　　　,得ρ甲　　　　ρ乙(选填“>”“=”或“1.0 g/cm3,由物体的浮沉条件可知,实心小球在水中将沉在水底,B错误.设甲物质的体积与小球体积的比值为x,则乙物质的体积与小球体积的比值为1-x,小球的平均密度ρ″=m甲+m乙V球=ρ甲V球x+ρ乙V球(1-x)V球=ρ甲x+ρ乙(1-x),若实心小球悬浮在水中,根据物体的浮沉条件,小球的平均密度等于水的密度,即ρ甲x+ρ乙(1-x)=1.5 g/cm3×x+23 g/cm3×(1-x)=1.0 g/cm3,解得x=25,则甲、乙物质的体积比为25∶(1-25)=2∶3,C错误.设甲物质质量与小球质量的比值为n,则乙物质质量与小球质量的比值为1-n,小球的平均密度ρ‴=m球V' 甲+V' 乙=m球m球nρ甲+m球(1-n)ρ乙=ρ甲ρ乙nρ乙+(1-n)ρ甲,实心小球悬浮在水中,根据物体的浮沉条件,有ρ甲ρ乙nρ乙+(1-n)ρ甲=1.0 g/cm3,将ρ甲=1.5 g/cm3和ρ乙=23 g/cm3代入上式得n=35,则甲、乙物质的质量比为35∶(1-35)=3∶2,D正确.
11.B　【解析】　由题图乙可知,金属块所受重力G=F1=46 N,A错;金属块的质量m=Gg=46N10N/kg=4.6 kg,金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F2=46 N-26 N=20 N,故金属块的体积V=V排=F浮ρ水g=20N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-3 m3,金属块的密度ρ=mV=4.6kg2×10-3m3=2.3×103 kg/m3,故B正确、C错;金属块的高度h=50 cm-30 cm=20 cm=0.2 m,故当金属块恰好完全浸入水中时,金属块下底面所受水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa,故D错.
12.B　【解析】　由题图可知,球在M点的动能小于在S点的动能,所以球在M点的速度比在S点的小,A错误;球在M点的动能等于在S点的重力势能,球在M点的重力势能大于在S点的动能,所以球在M点的机械能大于在S点的机械能,B正确,C错误;球在M点的重力势能大于在S点的重力势能,所以球在M点的离地高度比在S点的高,D错误.
13.AD　【解析】　由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.设电源电压为U,由题图乙可知,当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电路中的电流为0.6 A,故U=0.6 A×R0①;当滑动变阻器的滑片P滑到b端时,电压表的示数最大,为5 V,电流最小,为0.1 A,则U-5 V=0.1 A×R0②,由①②得U=6 V,R0=10 Ω,故A正确,C错误.当滑动变阻器的滑片P在b端时,其接入电路的阻值为其最大阻值,即R=5V0.1A=50 Ω,B错误.滑动变阻器的功率P=I2R=(UR+R0)2R=U2　(R+R0)2R　=U2(R-R0)2R+4R0,当R=R0时,P最大,Pmax=U24R0=(6V)24×10Ω=0.9 W,D正确.
14.B　【解析】　闭合S,定值电阻R1与电阻箱R2串联,所以电源电压U=I(R1+R2);从图像中取两个点的坐标代入即可解出U和R1,解得U=2.5 V,R1=5 Ω,故B选项正确.
15.D　【解析】　由题意可知,当绳子挡住射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,电路电流变小,电阻R2的阻值不变,则电阻R2两端电压会减小,再结合题图乙可知,当电阻R2两端电压为2 V时,绳子挡住了红外线,自动计数器会计数一次,故当AB间电压是6 V时,绳子没有挡住红外线,选项A错误;由于电源电压为12 V,没有绳子挡住红外线时,AB间的电压是6 V,此时R1两端电压为12 V-6 V=6 V,由于通过R1与R2的电流相等,故此时R1与R2的电阻相等,R1=R2,选项C错误;当绳子将红外线挡住时,AB间的电压为2 V,则电阻R1两端电压为10 V,由串联电路电压规律可知,此时R'1=5R2,因为R1=R2,故R'1=5R1,即此时R1的电阻变为原来的5倍,选项B错误,D正确.
类型2　模型建构
1.(1)正　(2)膨胀
2.如图所示.

【解析】　地膜相当于平面镜.利用平面镜成像特点,作出苹果上一点通过地膜所成的像,连接像与太阳,连线与地膜的交点为太阳光的入射点,太阳到入射点的光线为入射光线,入射点与苹果上的点的连线为反射光线,标出箭头.入射光线和反射光线为实线,其他均为虚线,像与物的连线应与地膜垂直.
3.如图所示.

【解析】　由题意知,A'为灯光师看到的表演者的虚像的位置,因此连接BA',与水面的交点即为入射点O,BO为入射光线;再连接OA,OA即为折射光线.
4.如图所示.

【解析】　根据题意,人的声音从A点发出后,射到石栏杆上发生第一次反射,经石栏杆反射后射到倾斜台面上,发生第二次反射后,又回到A点.因为声音的反射也遵守光的反射定律,所以类比光的反射,先过反射点C作反射面的垂线即为法线,然后根据反射角等于入射角作出“入射光线”,“入射光线”和石栏杆的交点即为第一次的反射点,同理可作出第一次的“入射光线”.
5.如图所示.

【解析】　顾客和购物车匀速运动,受力平衡.重力的方向竖直向下;支持力属于弹力,方向为垂直于斜面向上;顾客和购物车相对于斜面有沿斜面向下运动的趋势,故其所受的静摩擦力方向沿斜面向上.
6.A　【解析】　用撬棒撬石头时,石头对撬棒的压力为阻力,方向竖直向下,手对撬棒的压力为动力,方向也竖直向下,支点O到动力作用线的距离是动力臂,到阻力作用线的距离是阻力臂,故A正确,B、C、D均错误.
7.(1)改变力的方向　(2)省力
【解析】　(1)定滑轮的特点是不能省力,但可以改变力的方向,故本题中定滑轮的作用是改变力的方向.(2)如图,作出杠杆的动力臂和阻力臂,由于动力臂大于阻力臂,故该状态下的桶盖属于省力杠杆.

8.(1)如图所示.

(2)
采分点
答题要点
参考答案
细铁屑受磁力及原因
能说出细铁屑在磁场中被磁化
把撒有细铁屑的玻璃板放在条形磁铁上后,每一颗细铁屑都会被磁化,磁体会对细铁屑产生磁力的作用
解释未敲玻璃板时,“力线”未能通过细铁屑呈现出来的原因
能说出细铁屑受到磁力,不足以克服摩擦而改变位置或排列方向
由于细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦,离磁极较近的细铁屑会被吸引到磁极附近,而离磁极较远的细铁屑受到的磁力较小,不足以克服摩擦而改变位置或排列方向,所以细铁屑排布尚无规律
解释轻敲玻璃板时,“力线”能通过细铁屑呈现出来的原因
能说出轻敲玻璃板导致细铁屑与玻璃板间的弹力减小,甚至短暂分离,细铁屑受磁力作用而改变位置或排列方向
轻轻敲动玻璃板,玻璃板受力而振动,细铁屑由于惯性保持静止状态,使细铁屑与玻璃板间弹力减小,甚至短暂分离.此时,被磁化的每一颗细铁屑在磁力的作用下,会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来,把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来
9.解法一:(1)如图所示.

(2)AB间电阻丝的阻值:R=UU0-UR0
L与U的关系式:L=UR02(U0-U)r
解法二:(1)如图所示.

(2)AB间电阻丝的阻值:R=U0-UUR0
L与U的关系式:L=(U0-U)R02Ur
(3)如图所示.

【解析】　(3)当R0两端的电压小于U02时,需将电压表并联在R0两端;当R0两端的电压大于U02时,需将电压表并联在电阻丝两端.
类型3　科学推理
1.(1)高　(2)不会
【解析】　(1)白色物质的吸热能力较弱,而黑色物质的吸热能力较强,故受到阳光照射的黑色叶面的温度较高.(2)将玻璃罩内抽成真空后,在阳光的照射下,玻璃罩内没有气体分子撞击叶面,故叶片不会旋转.
2.(1)B　(2)mV　>
【解析】　(1)观察表1可知,当海拔为五千多米时,大气压在0.62×105 Pa和0.47×105 Pa之间;再根据大气压的值,观察表2可知,水的沸点在80 ℃和90 ℃之间.所以水的沸点可能是83 ℃.(2)瓶内气体被密封了,所以瓶内气体质量不变,在乙地时,瓶内气体体积变大,根据ρ=mV可知,气体密度变小,所以ρ甲>ρ乙.
3.0.45　100
【解析】　由P=UI可知,第4次实验时,电阻箱的电功率为3.0 V×0.15 A=0.45 W.设电源电压为U0、滑动变阻器连入电路的电阻为RP,则有U0=U+IRP,将表格中任意两组(U,I)数据代入,可解得U0=6 V,RP=20 Ω;电阻箱R'的功率P=I2R'=(U0R'+RP)2R'=U02R'R'2+2RPR'+RP2,代入数据,令P=1.0 V×0.25 A=0.25 W,解得R'=4 Ω或R'=100 Ω,其中4 Ω是第1次实验时电阻箱的阻值,则100 Ω是第n次实验时电阻箱的阻值.
4.金属框下端进入磁场时,切割磁感线产生感应电流,受到向上的磁场力　　逆时针
【解析】　当A、B两框一同进入磁场时,金属框B的下端由于做切割磁感线运动而产生感应电流,受到一个竖直向上的磁场力,塑料框A的下端在磁场中切割磁感线不会产生感应电流,不受磁场力的作用,故此时杆不再平衡,沿逆时针方向转动;若将磁场方向改为垂直纸面向外,则金属框B中产生的感应电流的方向也发生改变,由于磁场方向和电流方向都发生了改变,所以金属框B受到的磁场力的方向不变,仍是竖直向上,故杆仍沿逆时针方向转动.
5.问题:如果水的沸点降低了,将水烧开的时间会如何变化?
猜想:将水烧开的时间会变短.
问题:如果水的比热容减小了,沿海和内陆地区的温差将如何变化?
猜想:沿海和内陆地区的温差将变小.
问题:如果天然气的热值变大了,家庭每月用气量会如何变化?
猜想:家庭每月用气量会减少.
问题:如果铁的密度减小了,汽车对地面的压力将如何变化?
猜想:汽车对地面的压力将减小.
(提出的物理问题要与物理量的改变有关,猜想应是依据相关的物理知识做出的合理推测;以其他物理量的改变提出问题同样正确)
6.D　【解析】　用强磁铁靠近悬挂的水袋,水袋静止不动,不能说明强磁铁对水产生了力的作用,A错误;强磁铁可以使黄瓜、香蕉等微微转动,可能是因为强磁铁对其中的水有力的作用,也可能是因为黄瓜、香蕉内有磁场,故不能说明强磁铁对水有力的作用,B、C均错误;强磁铁能使水面微微凹陷,可以说明强磁铁对水有力的作用,D正确.
7.B
8.A　【解析】　根据异种电荷相互吸引可知,a、b、c三个轻质小球中的任意两个都彼此吸引,因此三个小球最终会如选项A中所示.
9.D　【解析】　闭合开关S,定值电阻R0和电阻箱R串联,电路中的电流I=UR+R0,因此1I=1UR+R0U,即k=1U,b=R0U,故U=1k,R0=bk,故A、B均错误.根据欧姆定律可知,R0=U-U1I1=U-U2I2,则R0=(U-U1)-(U-U2)I1-I2=U2-U1I1-I2,C错误.电阻箱R的电功率P=I2R=(UR+R0)2R=U2R(R+R0)2,若P1=P2,则U2R1(R1+R0)2=U2R2(R2+R0)2,化简可得R1R2=R02.故R1R2=R0,D正确.
10.CD　【解析】　根据IA的表达式IA=UR2R1R2+R2R3+R3R1=UR2R2(R1+R3)+R1R3知,R1和R3对调位置,IA的大小一定不变;根据电路图可知,R2、R3并联后再与R1串联,电流表A测量通过R3的电流,若电源与电流表交换位置,等效于R1和R3对调位置.故选C、D.