2024年上海市中考物理试卷（含解析）

这是一份2024年上海市中考物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.一个中学生身体的质量最接近的是( )
A. 0.5kgB. 5kgC. 50kgD. 500kg
2.在一个氦原子中，带负电的粒子是( )
A. 电子B. 氦原子C. 质子D. 中子
3.有一束光从空气中斜射入平静的光滑水面，若入射角为60°，则折射角为( )
A. 0°B. 40°C. 60°D. 90°
4.小申坐电梯回家时，电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1，电梯对他的支持力为F2，他受到的重力为G，则下列判断中正确的是( )
A. F1>GB. F2>GC. F1和F2是平衡力D. F2和G是平衡力
5.如图，是电烙铁工作机器。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是( )
A. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态
B. 断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态
C. 闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态
D. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态
6.光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。小申把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是( )
A. 一定成放大的像B. 可能成缩小的像C. 成像可能比原来小D. 成像一定比原来小
二、填空题：本大题共7小题，共24分。
7.在家庭电路中，电冰箱和空调是______连接的(选填“串联”或“并联”)。标有“220V 100W”电器正常工作时，两端的电压为______伏，当该电器正常工作两小时，耗电为______度。
8.塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是______的(选填“运动”或“静止”)。若钢丝绳对物体的拉力为1×104N，物体运动的距离为40m，物体上升的这段时间共花费50s，则拉力做的功为______，功率为______。
9.地球上的科学家可以通过______和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于______(选填“行星”或“卫星”或“恒星”)，若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的______。
10.小申用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，弹簧测力器的示数变为2.0牛，则浮力的大小是______牛，方向为竖直______。若将物体继续向下移动，则弹簧测力器的示数大小______。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
11.一个小车向一个斜坡上开车，它的s−t图像如图所示。它在30秒内通过的路程为______。在此过程中，小车的动能大小______。若小车突然刹车，则惯性______。(后两空均选填“变大”或“变小”或“不变”)
12.如图所示的风铃有七根长短不同的小棍。小申敲打小棍，发现他们发出的声音不同，小申开始研究，如表所示是同一铁棍不同长度L时敲击的振动频率f。(表中数据不影响做题)
表：不同长度L时敲击的振动频率f
(1)判断同一铁棍长度L与音调的关系，并说明理由。______。
(2)小申要用这种材料做一个乐器，发出d re mi fa s la xi的音时，re的音小于500Hz，请你判断该乐器的长度______10cm。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
13.如图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个故障，小申为研究故障的原因，特地设计了两个方案。
方案一：请你通过移动滑动变阻器的滑片P来探究出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及故障情况。______。
方案二：请你用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，你可选用的电阻R0的阻值是______。
A.R0>R1
B.R0=R1
C.R0三、作图题：本大题共2小题，共4分。
14.重为10牛的小球静止在水平地面上，用力的图示法在图中画出它所受的重力。
15.请根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
四、实验探究题：本大题共1小题，共6分。
16.物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源(电源电压未知且不变)、滑动变阻器两个，分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω 2A”字样，待测小灯(标有“2.5V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
①测定小灯泡电功率的实验原理是______。
②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为______，电压表并联在______两端(选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”)。
③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
五、计算题：本大题共4小题，共24分。
17.杠杆平衡时，阻力F2的大小为90牛，阻力臂l2为0.2米，动力臂l1为0.6米，求动力的大小。
18.质量为2千克的水，温度升高了50℃.求水吸收的热量Q吸.[c水=4.2×103 焦/(千克⋅℃)]。
19.如图1所示，将盛有水的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度都忽略不计。
①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10−3m2，求甲容器对地面的压强p甲。
②若乙容器中水的质量为1.5kg，求乙中水的体积V水。
③如图2所示，若在乙容器中再加入一定水，则此时水的深度为0.2米，将容器乙放进容器甲中，容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
20.如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，电源电压为15伏。
①求此时通过电阻R1的电流I1。
②把滑动变阻器R2与电流表(量程为0−0.6A)以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
a.判断电阻R2与电阻R1的连接方式并说明理由。
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值R2max。
C.求电路中的最大电功率Pmax。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
成年人的质量在70kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右。
故选：C。
此题考查我们对常见物体质量的估测，根据对日常生活中常见物体和质量单位的认识，选出符合题意的选项。
对于生活中数据的估测，应从实际的角度出发进行判断，也可从自己的角度出发判断，如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较，只要相差不大，即该数据就是合理的。
2.【答案】A
【解析】解：原子是由位于中心带正电的原子核和绕原子核高速运动的带负电电子构成，原子核又由质子和中子组成，则在一个氦原子中，带负电的粒子是电子，故A正确、BCD错误。
故选：A。
核式原子结构认为：原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动，原子核带正电，电子带负电。
本题考查的是我们对于微观世界的了解，是一道基础题。
3.【答案】B
【解析】解：由光的折射规律可知：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，由于入射角等于60°，所以折射角小于60°；又因为当光线是斜射入的，所以折射角不能为0°，故B正确。
故选：B。
光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此分析。
本题主要考查了光的折射规律的内容，同时还要熟练掌握入射角的概念；解题时应分清入射角和折射角的关系。
4.【答案】D
【解析】解：电梯匀速上升过程中，小申相对电梯静止，小申在竖直方向上受到重力和电梯对人的支持力，这两个力是一对平衡力；即F2和G是一对平衡力；
电梯对小申的支持力和小申对电梯的压力是作用在不同物体的两个力，是一对相互作用力，即F1和F2是一对相互作用力，大小相等，因此F1=F2=G，故ABC错误，D正确。
故选：D。
处于静止或匀速直线运动状态时物体受力平衡。据此根据二力平衡条件分析解答。
本题考查了平衡力与相互作用力的辨别，属于基础知识考查。
5.【答案】D
【解析】解：当开关断开时，电烙铁与灯泡串联时电阻较大，电路中的电流较小，处于预热状态，此时灯泡发光；
当开关闭合时，灯泡被短路时，电路中的电阻较小，电流较大，处于加热状态，灯泡熄灭，故D正确。
故选：D。
根据电路电烙铁与灯泡串联时电阻较大，闭合S灯泡被短路时，电路中的电阻较小，电流较大，据此分析。
本题考查电路的连接方式与欧姆定律，属于中档题。
6.【答案】B
【解析】解：当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像，则f<10cm<2f，解得5cm把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。如果是将光屏靠近凸透镜，则此时像距是5cm，小于焦距，是不可能成实像的，故不成立；
则光屏必定是原理凸透镜，此时像距变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，此时的一定比原来大，但此时像距15cm不一定大于2倍焦距，故可能是缩小，也可能是放大的实像，故B正确，ACD错误。
故选：B。
(1)物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
(2)凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；
本题考查凸透镜成像规律的应用，属于中档题。
7.【答案】并联 220 0.2
【解析】解：(1)家庭电路中，因为电冰箱和空调工作时互不影响，所以是并联连接的；
(2)电器上标有“220V100W”是标出了它的额定电压和额定电功率，所以该电器正常工作时，两端的电压是额定电压220V，根据P=Wt可知该电器正常工作两小时消耗的电能为：
W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW⋅h=0.2度。
故答案为：并联；220；0.2。
(1)家庭电路中各用电器都是并联的，工作时互不影响；
(2)正常工作的用电器两端电压为额定电压，再根据电功的公式可求出消耗的电能。
本题考查了家庭电路、电功和电能的计算。
8.【答案】运动 4×105J 8000W
【解析】解：(1)塔吊吊起重物时，因为重物相对于地面的位置发生了改变，所以重物相对与地面是运动的；
(2)已知钢丝绳对物体的拉力为1×104N，物体运动的距离为40m，
则拉力做的功为：W=Fs=1×104N×40m=4×105J，
功率为：P=Wt=4×105J50s=8000W。
故答案为：运动；4×105J；8000W。
(1)判断物体的运动情况，就看它与参照物的相对位置是否发生变化；
(2)利用功和功率的计算公式即可求出拉力做的功与功率。
本题考查了运动的相对性、功与功率的计算，属于基础题。
9.【答案】电磁波 行星 运动状态
【解析】解：地球上的科学家可以通过电磁波和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于行星，若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：电磁波；行星；运动状态。
地球与空间站用电磁波进行交流；
地球属于太阳的行星；
力可以改变物体的运动状态。
本题考查了电磁波传递信息、力的作用效果，属于基础题目。
10.【答案】1 向上 不变
【解析】解：物体所受浮力大小为：
F浮=G−F示=3.0N−2.0N=1N；
物体所受浮力的方向是竖直向上的；
若将物体继续向下移动，物体排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，其所受浮力不变，根据F浮=G−F示可知，重力不变，则弹簧测力器的示数大小不变。
故答案为：1；向上；不变。
利用称重法求出浮力大小；浮力的方向总是竖直向上的；若将物体继续向下移动，物体排开水的体积不变，根据阿基米德原理判断其所受浮力变化，然后得出弹簧测力器的示数变化。
此题考查阿基米德原理的应用、浮力的大小计算，难度不大，知道物体浸没在液体中时排开液体的体积与自身体积相等是关键。
11.【答案】90m 不变 不变
【解析】解：由s−t图像可得它在30秒内通过的路程为90m；
由s−t图像可知，小车通过的路程与时间成正比，则小车做匀速直线运动，其速度不变，所以在此过程中，小车的动能大小不变；
若小车突然刹车，小车的速度变小，但其质量不变，所以其惯性大小不变。
故答案为：90m；不变；不变。
(1)根据s−t图像得出它在30秒内通过的路程；
(2)动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；
(3)惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
此题考查动能的大小比较、惯性大小的影响因素，难度不大，读懂图像是关键。
12.【答案】随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低，故铁棍长度L越长，音调越低 大于
【解析】解：(1)根据表格数据可知，随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低，故铁棍长度L越长，音调越低；
(2)乐器长度为10cm时，音调为500Hz。小申要用这种材料做一个乐器，发出d re mi fa s la xi的音时，re的音小于500Hz，请你判断该乐器的长度大于10cm。
故答案为：(1)随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低，故铁棍长度L越长，音调越低；(2)大于。
(1)根据表格数据可知，随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低；
(2)根据(1)中结论得出答案。
本题考查音调的有关知识，是一道综合题。
13.【答案】若定值电阻故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变化，若滑动变阻器故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数不变 AB
【解析】解：(1)闭合开关，两电阻并联接入电路，若定值电阻故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变化，若滑动变阻器故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数不变；
(2)若断R1路，则R0替换R1，电路的总电阻将变小，则电流表A的示数的将变大；若R2断路，则R0替换R1(R0大于或等于R1)，电流表A的示数变小或不变，故选AB。
故答案为：(1)若定值电阻故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变化，若滑动变阻器故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数不变；(2)AB。
(1)闭合开关，两电阻并联接入电路，若定值电阻故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变化，若滑动变阻器故障，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数不变；
(2)若断R1路，则R0替换R1，电路的总电阻将变小，则电流表A的示数的将变大；若R2断路，则R0替换R1(R0大于或等于R1)，电流表A的示数变小或不变。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
14.【答案】解：画出大小表示5N的标度，然后过物体重心作竖直向下、大小为10N的重力。如图所示：

【解析】先画出标度，然后根据规则物体的重心在物体的几何中心，过重心表示出重力的大小和方向。
本题的关键是牢记重力的方向总是竖直向下的，并且会用力的图示表示力的三要素。
15.【答案】解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：

【解析】平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像。
本题考查了如何作出物体在平面镜中的像，在作出物体在平面镜中所成的像时，注意先作出端点或关键点的像点，用虚线连接就能得到物体在平面镜中的像，一定要掌握这种技巧。
16.【答案】P=UI 20Ω 2A 滑动变阻器
【解析】解：①根据P=UI可以算出小灯泡的额定功率，所以测定小灯泡电功率的实验原理是：P=UI；
②由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端；
由表中数据可知，当电路中的电流为0.22A时，滑动变阻器两端的电压为3V，
由欧姆定律可得，实验中变阻器连入电路中的电阻：
R滑=U滑I=3V0.22A≈13.6Ω>5Ω，故选择的滑动变阻器B；
③根据以上可知，小徐第一次选取一个变阻器进行实验时，选取的是A变阻器，此时电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数为3V，根据欧姆定律，结合滑动变阻器A的铭牌可知此时RA=5Ω；
换变阻器后，分析表中的数据可知，当第3次测量时，电压表示数为1.5V，此时滑动变阻器的阻值为：
RB3=UB3I3=Ω
与第一次使用变阻器A时电阻相同，都是小灯泡与变阻器串联，根据串联电路电压的特点，则电源电压为：
U=U1+UB3=3V+1.5V=4.5V
根据小灯泡的额定电压为2.5V，结合表中的数据可知，当滑动变阻器B的电压为2V时，小灯泡正常工作，此时电路中的电流为0.28A；根据表格中的数据，则小灯泡的额定功率为：
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W。
故答案为：①P=UI；②20Ω 2A；滑动变阻器；③灯泡的额定功率为0.7W。
①根据P=UI可以算出小灯泡的额定功率；
②分析表格数据得出重新连接电路时电压表并联在滑动变阻器两端；
由欧姆定律根据表中数据求出变阻器连入电路中的电阻确定变阻器的规格；
③根据第一次接入的变阻器的数据计算出变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出电源的电压，利用表格数据，找出小灯泡额定电压下滑动变阻器两端的电压和电路中的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率。
本题测定小灯泡的电功率，考查电压表读数及串联电路的规律及电阻、功率的计算和推理能力。
17.【答案】解：由杠杆的平衡条件可得：F1l1=F2l2，所以动力的大小F1=F2l2l1=90N×。
答：动力的大小为30N。
【解析】利用杠杆的平衡条件即可求出动力。
本题考查了杠杆的平衡条件。
18.【答案】解：Q吸=c水m△t
=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃
=4.2×105J；
答：水吸收的热量为4.2×105J。
【解析】解决此题要结合热量公式Q吸=cm△t即可求解。
解决此题要利用热量的公式进行计算，正确理解“温度升高了50℃”的物理意义，注意比热容的单位的书写。
19.【答案】解：①甲容器对地面的压力为：
F甲=G甲=m甲g=1.2kg×10N/kg=12N，
甲容器对地面的压强为：
p甲=F甲S甲=12N1.2×10−3m2=104Pa；
②若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积为：
V水=m水ρ水=1.5kg1.0×103kg/m3=1.5×10−3m3；
③容器乙在甲容器中的深度为：
h液=h水+Δh=0.2m+0.05m=0.25m，
此时容器底的压强为：
p水=p液，
ρ水gh水=ρ液gh液，
甲容器中液体的密度为：
ρ液=ρ水h水h液=1.0×103kg/m3××103kg/m3。
答：①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10−3m2，甲容器对地面的压强p甲为104Pa；
②若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积V水1.5×10−3m3；
③此时甲容器中液体的密度0.8×103kg/m3。
【解析】①根据F甲=G甲=m甲g算出甲容器对地面的压力，由压强公式算出甲容器对地面的压强；
②若乙容器中水的质量为1.5kg，根据V水=m水ρ水算出乙中水的体积；
③根据h液=h水+Δh算出容器乙在甲容器中的深度，根据ρ水gh水=ρ液gh液算出甲容器中液体的密度。
本题考查了液体压强公式、密度公式的应用，有一定的难度。
20.【答案】解：(1)此时通过电阻R1的电流：I1=UR1=15V10Ω=1.5A；
(2)把滑动变阻器R2与电流表(量程为0−0.6A)以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
当电路功率为27W时的最小电流：Imin=PminU=27W15V=1.8A；
两导体串联，总电阻变大，电流会变小；两导体并联，总电阻变小，电流会变大，所以，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A；I1=1.5A，Imin=1.8A，
I2=Imin−I1=1.8A−1.5A=0.3A，所以量程为0−0.6A的电流表应该接在R2支路上，此时通过R2的电流最小，R2的阻值最大，R2max=UI2=15V0.3A=50Ω；
(3)当电路中电流最大时，电路的功率最大。而通过R1的电流是不变的，通过R2的电流最大为I2max=0.6A，所以电路的最大电流：
Imax=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A，电路中的最大电功率Pmax=UImax=15V×2.1A=31.5W。
答：(1)此时通过电阻R1的电流1.5A；
(2)a两导体并联，总电阻变小，电流会变大；通过R1的电流为1.5A，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A，所以，R2与R1并联；
b电路中滑动变阻器的最大阻值R2max为50Ω；
c电路中的最大电功率Pmax为31.5W。
【解析】(1)利用欧姆定律求通过R1的电流；
(2)求出当电路中功率为27W时的电流，根据串并联电路的特点，判断R1与R2的连接方式；
(3)根据最小规律求出最小电流，再求出变阻器最大电阻；
(4)判断出电路的最大电流，再求最大功率。
这是一道有关欧姆定律、电功率的综合习题，要求学生熟悉串并联电路的特点，熟练应用欧姆定律和电功率进行计算，能全面考查学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力。L(cm)
5
10
15
20
25
F(Hz)
700
500
400
300
250
物理量
实验序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
1
3.0
0.22
2
2.0
0.28
3
1.5
0.30