2024年山西省晋中市多校联考中考第三次模拟考试物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共6页，满分100分。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷选择题（共30分）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1. “内画”是我国特有的一种传统工艺。如图是内画大师在鼻烟壶内用特质的笔作画的场景，请你估测该鼻烟壶的高度是（ ）
A. 10cmB. 10mmC. 2cmD. 2mm
【答案】A
【解析】
【详解】由图与生活经验得，该鼻烟壶的高度约为10cm，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 如图所示，小红在校园文化艺术节进行古筝表演。下列说法正确的是（ ）
A. 演奏声是由琴弦振动产生B. 演奏声只能够在空气中传播
C. 演奏声在空气中的传播速度为D. 弹奏粗细不同的琴弦，改变了演奏声的音色
【答案】A
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生的，演奏声是由琴弦振动产生的，故A正确；
B．声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，故B错误；
C．演奏声在空气中的传播速度为340m/s，故C错误；
D．弹奏粗细不同的琴弦，琴弦振动的频率不同，声音的音调不同，故D错误。
故选A。
3. 在2024年春晚节目《山河诗长安》中，千人齐诵诗句“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。下列成语蕴含的光现象与“明镜”成像的原理相同的是（ ）
A. 一叶障目B. 镜花水月C. 海市蜃楼D. 坐井观天
【答案】B
【解析】
【详解】“明镜”属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
A．—叶障目，是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了，这是因为光直线传播造成的，故A不符合题意；
B．镜花水月是指花在镜子中成像，月亮在水中成像，都属于平面镜成像，是光的反射造成的，故B符合题意；
C．海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，故C不符合题意；
D．坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大，这是光的直线传播造成的，故D不符合题意。
故选B。
4. 如图是小明设计的部分家庭电路图，其中两灯泡的额定电压均为220V。下列选项中，电路连接正确且两灯泡均能正常发光的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】家庭电路电源电压为220V，两灯泡的额定电压均为220V，两灯泡均能正常发光，则两灯泡应采用并联方式，为了运动安全，火线先连接开关，再经过灯泡回到零线，则开关应在干路上，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5. 小明家聚餐时想打开一瓶红酒，但家中没有起瓶器。爸爸用如图所示的方法对瓶口附近加热，瓶塞飞出的同时瓶口附近有“白气”出现。下列说法正确的是（ ）
A. “白气”的运动是分子运动
B. “白气”是升华形成的
C. 瓶塞飞出后瓶内空气内能增大
D. 瓶塞飞出时内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．瓶口附近的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的水珠，分子运动肉眼看不见，故A错误；
B．瓶口附近的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的水珠，故B错误；
C．瓶塞飞出后，瓶内空气的内能对瓶塞做功，将内能转化为瓶塞的机械能，内能减小，故C错误；
D．瓶塞飞出过程与热机做功冲程能量转化相同，都将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开。下列分析正确的是（ ）
A. 人在转动手柄的过程中创造了电荷
B. 大金属球带正电是因为它有多余的电子
C. 小金属球不带电是因为它内部没有电子
D. 小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A．人在转动手柄的过程中并没有创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，故A错误；
B．大金属球带正电是因为大金属球的原子核的核外电子转移到了其他物体上，故B错误；
C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球的原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误；
D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确。
故选D。
7. 如图所示的装置叫溜豆机，在农业上用来分拣优劣豆子。将豆子从入口倒入，优质豆子和劣质豆子会从不同出口滑出。豆子在溜豆机中滑落时（ ）
A. 相对于地面它是静止的B. 它的重力势能转化为动能
C. 它的运动状态保持不变D. 它受到的惯性力不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．豆子在溜豆机中滑落时，相对于地面的位置不断发生变化，所以它是运动的，故A不符合题意；
B．豆子在溜豆机中滑落时，质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能转化为动能，故B符合题意；
C．豆子在溜豆机中滑落时，速度不断增大，所以它的运动状态是变化的，故C不符合题意；
D．惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能说受到惯性力的作用，故D不符合题意。
故选B。
8. 如图是磁悬浮鼠标，它由带磁性的鼠标和基座组成，基座通电后鼠标会悬浮起来，手掌搭在悬空的鼠标上，可缓解长时间使用鼠标时手麻等问题。下列描述正确的是（ ）
A. 基座中通电的线圈周围存在磁感线B. 鼠标悬浮的原理是同名磁极相互排斥
C. 鼠标悬浮时，鼠标周围不存在磁场D. 基座中线圈产生的磁场是均匀分布的
【答案】B
【解析】
【详解】 A．基座中的永磁体周围存在着磁场，但磁感线是假想的，不存在，故A错误;
B．鼠标悬浮的原理是同名磁极相互排斥，排斥力与重力平衡，故B正确;
C．鼠标悬浮后能产生磁场，磁感线不存在，故C错误;
D．基座周围的磁场分布是不均匀的，越靠近磁铁的磁极，磁场越强，分布不均匀，故D错误；
故选 B。
9. 某设计师在优化飞机设计时，为了减轻飞机自重，使用了大量新型合金材料。飞机上某个零件原来为铝合金材质，该零件的质量为26kg，改用新型合金材料后，其质量减轻了15kg。那么这种新型合金材料的密度为（铝合金的密度取）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】铝合金的密度
由得，铝合金零件的体积
改用新型合金材料后,其质量减轻了15kg，则新型合金零件的质量
由可得，新型合金材料的密度
ABD不符合题意，C符合题意；
故选C。
10. 如图甲是小明为家庭养殖场设计的电热孵化器的工作原理图，、和为阻值相同的加热电阻。控制电路中，电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，热敏电阻置于孵化器内，其阻值随温度的变化如图乙所示。当孵化器内温度升高到孵化温度时，衔铁被吸合，触点a与触点c接触，此时通过电磁铁的电流为20mA。下列说法正确的是（电磁铁线圈的电阻忽略不计）（ ）
A. 热敏电阻的阻值随温度的升高而增大
B. 衔铁被吸合后，工作电路中的电流变大
C. 孵化温度为37℃时，R连入电路的阻值为50Ω
D. 若想将孵化温度调高，应将R的滑片P向右调
【答案】D
【解析】
【详解】A．由乙图可知，Rt随温度升高而减小，故A错误；
B．衔铁被吸合前，工作电路R1接入电路，衔铁被吸合后，工作电路R2、R3串联接入电路，电路总电阻变大，总电流变小，故B错误；
C．当温度为37°C时，Rt=50Ω，则R的阻值为
故C错误；
D．温度升高，Rt阻值减小，控制电路的吸合电流、电源电压均不变，则变阻器R的阻值应增大，应将R的滑片向右调，故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷选择题（共70分）
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题6分，12小题8分，13小题12分，14小题6分，15小题4分，共36分）
11. 如图甲为小明“探究水沸腾前后温度变化特点”的实验装置。
（1）图乙为小明在实验中观察到的现象，此时水处于______（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态。
（2）读数时小明发现温度计表面有小水珠，小水珠是______（填物态变化名称）形成的。
（3）上表所示为小明在实验过程中记录的数据，分析数据，小明明白了奶奶炖汤时在汤沸腾后可以调为小火的原因：____________。
【答案】 ①. 沸腾时 ②. 液化 ③. 水沸腾时温度保持不变
【解析】
【详解】（1）[1]水沸腾时，整个容器中水温相同，气泡在上升过程中，受到水的压强减小，所以气泡会不断变大，升到水面处破裂，故图乙为小明在实验中观察到的现象，此时水处于沸腾时的状态。
（2）[2]读数时小明发现温度计表面有小水珠，小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
（3）[3]水沸腾时，继续吸热，但温度不变，故炖汤时在汤沸腾后可以调为小火，这样既能节省燃料，又不会降低汤的温度。
12. 人在水中越往深处走会觉得所受浮力越大。兴趣小组由此提出问题：物体所受浮力的大小与物体浸入水中的深度有关，还是与物体浸在水中的体积有关？为了探究这一问题，小明和小刚用弹簧测力计、烧杯、水和长方体物块等器材进行了如下实验。
（1）图D中物块受到的浮力为______N。为了探究浮力大小与物体浸入水中深度的关系，小明按照图A、B、C进行实验，小刚按照图A、B、D进行实验。你认为______（选填“小明”或“小刚”）的做法是正确的；
（2）同组的其他同学还想探究物体所受浮力大小与其浸没在水中的深度的关系。他们应进行______三图的实验，观察弹簧测力计的示数，从而得出结论；
（3）经过上述实验，证明了物体所受浮力的大小与物体______有关。
【答案】 ①. 1 ②. 小明 ③. A、D、E ④. 浸在水中的体积
【解析】
【详解】（1）[1]图D中物块受到的浮力
F浮​=G−F=2.8N−1.8N=1N
[2]要探究浮力大小与物体浸入水中深度的关系，应控制物体排开水的体积相同，改变物体浸没在水中的深度，故小明的做法是正确的；
（2）[3]要探究浮力大小与物体浸没在水中的深度的关系，应控制物体排开水的体积相同，改变物体浸没在水中的深度，故应进行A、D、E三图的实验，观察弹簧测力计的示数，从而得出结论；
（3）[4]经过上述实验，物块浸在水中的体积不同，物块受到的浮力不同，证明了物体所受浮力的大小与物体浸在水中的体积有关。
13. 实验课上，小刚连接了如图甲所示的实物电路，做“探究电流与电阻的关系”实验，其中电源电压恒为3V，选用的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整；（导线不得交叉）____
（2）在连接电路时，开关应______。电路检查无误后，进行实验，发现电流表和电压表均无示数；用手按住开关后，两表指针均发生偏转，则出现该现象的原因可能是______；
（3）解决上述问题后，小刚继续进行实验。请你帮他设计一个表格记录实验数据；______
（4）小刚先将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，为______A。将5Ω的电阻更换为10Ω后，接下来的操作是______。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 开关接触不良 ④. 见解析 ⑤. 0.5 ⑥. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表串联定值电阻的电压，电流表测量电路电流，如图所示：
（2）[2]在连接电路时，为了保护电路，开关应断开。
[3]电路检查无误后，进行实验，发现电流表和电压表均无示数，说明与电流表、电压表串联的电路发生断路现象；用手按住开关后，两表指针均发生偏转，说明与电流表、电压表串联的电路处于接通状态，则出现该现象的原因可能是开关接触不良。
（3）[4]实验中要控制电压不变，改变电阻，观察电阻电流变化，需要记录的数据右电压、电阻、电流，表格设计如下：
（4）[5]图乙中电流表的分度值为0.02A，示数为0.5A。
[6]当5Ω的电阻接入电路中时电路电流为0.5A，由欧姆定律得，定值电阻的电压控制为
则将5Ω电阻更换为10Ω后，接下来的操作是闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
14. 人在跑步时会感觉迎面有风阻挡。项目化小组的同学想知道空气阻力与速度的关系，他们在气球下端绑了一根细铁丝，铁丝的下端悬吊一个重物（如图甲所示，重物体积很小，作用在重物上的空气阻力可以忽略不计），测量出在气球下挂重力不同的重物做匀速直线运动时的速度，实验数据如下表所示。
（1）实验中，测量气球受到的空气阻力的原理是____________；
（2）根据表中的数据，请你在图乙中作出气球受到的空气阻力与气球匀速下落时速度的关系图像。根据图像，你得出的结论是____________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②.
【解析】
【详解】（1）[1]气球下挂重力不同的重物做匀速直线运动，气球在浮力、阻力、气球的重力、重物的拉力作用下处于平衡状态，根据二力平衡条件得，可得气球受到的阻力。
（2）[2]根据表格中数据在坐标轴中描点，再将各个点用直线连接起来，如图所示：
15. 小明收集到A、B、C三副老花镜，其中A、B眼镜用的是厚度不同的树脂镜片，C眼镜用的是与A厚度相同的玻璃镜片。请你提出一个可探究的问题，并设计实验完成探究。
提出的可探究问题：______；
（1）实验器材：______；
（2）实验过程：______；
（3）实验结论：______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析 ④. 见解析
【解析】
【详解】[1]探究的问题：老花镜镜片对光的会聚能力是否与镜片的材质有关？
（1）[2]A、C两副老花镜、白纸、刻度尺。
（2）[3]将A老花镜镜片正对太阳光并将白纸放置在老花镜的另一侧，调整镜片与白纸的距离，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑；用刻度尺测量镜片到光斑的距离，记为f1；换用C老花镜镜片重复上述步骤，记录镜片到光斑的距离为f2。
（3）[4]若f1= f2，则老花镜镜片对光的会聚能力与镜片的材质无关；若f1≠ f2，则老花镜镜片对光的会聚能力与镜片的材质有关。
三、综合应用（本大题共7个小题，16、17小题各4分，18小题8分，19小题4分，20小题2分，21、22小题各6分，共34分）
16. 如图是我国西周时期的一个盛酒容器——青铜象尊。在象尊的整体构造中，象腹中空，能盛大量酒水，上卷的象鼻与腹部相通，方便倒酒。象鼻和象腹构成了一个______，象尊内注满酒后，酒不会从象鼻溢出，原因是______。
【答案】 ①. 连通器 ②. 当液体不流动时，连通器各部分中液面高度相同
【解析】
【详解】[1][2]上端开口，底部相连通的容器叫做连通器，连通器中的各容器的形状不受限制，既可以是直筒的，又可以是弯曲的，各容器的粗细程度也可以不同，故象鼻和象腹构成了一个连通器；连通器的原理为如果连通器中只有一种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平，故象尊内注满酒后，酒不会从象鼻溢出，是因为当液体不流动时，连通器各部分中液面高度相同。
17. 小明和小红一起去商场选购电热水壶，商场售卖的甲、乙两款电热水壶的额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。小明从安全用电的角度考虑，他应选购的电热水壶是______（选填“甲”或“乙”）；小红认为应选购另一款电热水壶，她作出该选择的理由是______。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙电热水壶的电功率大，单位时间内做功多，烧水快
【解析】
【详解】[1]根据P=UI可知，电压保持不变的情况下，若使用1500 W的电热水壶，电路中的电流要大于800 W的电热水壶，电路用电较为安全。从安全用电的角度考虑，选用800 W的电热水壶，故选甲；
[2]烧开一壶水需要的热量是不变的，由电热水壶.放出的热量Q=W=Pt可知如果不计热量损失，功率P越大，烧开同样一壶水需要的时间越短，即烧水快，所以从烧水快的角度考虑，应选购1500 W的电热水壶，故选乙。
18. 阅读短文，回答问题。
超材料体素
超材料体素具有轻量化、高性能、易制造、组装速度快等特性。简单来说，超材料体素就像是一块网格状乐高积木，以它为材料来排列组合，可以组建赛车、机器人等各类复杂事物。如图是目前已经研发出来的一款由超材料体素组成的赛车，当撞上障碍物后，赛车网格状的内部结构发生变形后反弹吸收冲击力，使得赛车几乎不受到损坏。已有资料显示，超材料体素运用在风力涡轮机的叶片上，可实现叶片现场组装拆卸乃至回收利用。用超材料体素制作的飞机机翼可以在具有高强度特性的同时更加灵活，更贴近鸟类翅膀，可以顺势、持续改变形状来应对气压或风速的变化。超材料体素运用在机器人领域，可使机器人完成各类灵活动作，多个机器人甚至可以重组成一座桥。
（1）超材料体素组成的赛车在撞上障碍物后，几乎不受到损坏的原因是____________。
（2）超材料体素运用在风力涡轮机的叶片上，可实现叶片现场组装拆卸乃至回收利用。小明由此设想：可以利用超材料体素制成风力发电永动机，通过回收的叶片来储存能量以实现循环使用。你认为小明的设想____________（选填“能”或“不能”）实现，理由是____________。
（3）结合文中信息，提出一个可研究的物理问题：____________。[不得与（1）（2）小问重复]
【答案】 ①. 见解析 ②. 不能 ③. 违背了能量守恒定律 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1] 当撞上障碍物后，赛车网格状的内部结构发生变形后反弹吸收冲击力，使得赛车几乎不受到损坏。
（2）[2][3]根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中，能的总量保持不变。因此，利用超材料体素制成风力发电永动机，通过回收的叶片来储存能量以实现循环使用，违背了能量守恒定律，故小明的设想不能实现。
（3）[4] 结合文中信息，可提出问题：超材料体素赛车网格状的内部结构吸收冲击力的大小与网格大小是否有关。
19. 如图所示，泥撬是沿海一带渔民在浅海滩涂上捕捉贝类时所骑的工具，其底座用刨光的长木板制成。渔民们利用泥撬可在泥滩上自由滑行而不陷入其中。请你用学过的物理知识解释渔民使用泥撬不会陷入泥滩的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】泥撬底面的面积较大，作用在泥滩上时，受力面积较大。根据可知，在压力一定时，受力面积越大，对泥滩的压强越小，所以渔民不会陷入泥滩中。
20. 茶卡盐湖是我国四大盐湖之一，有“天空之镜”的美称。研学小组去茶卡盐湖旅游时，看到平静的湖面上小鸟（A点）自由地翱翔（如图甲所示）。请你在图乙简化图中画出人眼通过湖面看到小鸟的像（A'点）的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】过小鸟所在的位置A点作湖面的垂线，此时的湖面相当于镜面，据“平面成像中，像与物体到镜面的距离相等”，确定像点A′。将眼睛与A′点连接，连线与湖面相交于O点，O点为入射点，眼睛与O点的连线为反射光线，连接AO为入射光线。作图如下：
温馨提示：第21、22小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
21. 如图甲是我国古代著作《天工开物》里记载舂米工具，它在使用时可看成一个杠杆，它的结构示意图如图乙所示，O为固定转轴，OA长度是OB长度的两倍，在A端固定着碓头，脚踏B端使碓头在竖直方向上升高0.4m；脚从B端移开后，碓头下落击打稻谷。若碓头的质量为5kg，摩擦和杠杆自重均忽略不计。求：（g取10N/kg）
（1）脚竖直向下施力，使碓头竖直匀速抬起，这个过程中脚需要施加力的大小；
（2）碓头下落0.4m的过程中，重力对碓头所做的功。
【答案】（1）100N；（2）20J
【解析】
【详解】解：（1）碓头的重力
碓头匀速上升的过程中，碓头的重力为阻力，脚踏B端的力为动力。因为OA长度是OB长度的两倍，所以动力臂为阻力臂的，由杠杆平衡条件可得
则
（2）碓头下落0.4m的过程中，重力对碓头所做的功
答：（1）脚竖直向下施力，使碓头竖直匀速抬起，这个过程中脚需要施加力的大小100N；
（2）碓头下落0.4m的过程中，重力对碓头所做的功20J。
22. 石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，正逐步应用于现代科技和生产、生活中。实践小组想利用两个阻值相同的石墨烯发热片制作一款具有保温和加热功能的保暖围巾，他们购买了电压为12V的电源、开关和导线若干。
（1）请你帮实践小组设计电路图，并将其画在虚线框内。
（2）该保暖围巾的加热功率为72W，则保温时，电路中的电流是多少？
【答案】
（1）；（2）3A
【解析】
【详解】解：（1）如图所示（合理即可）。当开关S、均闭合时，电路中只有一个电阻工作，电路电阻较小，据知，电路总功率较大，为加热功能；当开关S闭合、断开时，电路中两个电阻串联工作，电路部电阻较大，据知，电路总功率较小，为保温功能。
（2）因为保暖围巾的加热功率为72W，且两电阻阻值相同。则加热时的功率，保温时的功率。所以
所以保温时电路中的电流
答：（2）保温时，电路中的电流是3A。时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
U一定
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
2
3
实验次数
1
2
3
4
5
气球和重物的总重力G/N
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
气球匀速下落的速度v/（m·s）
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36