2027年兰州市中考物理四模试卷（含答案解析）

这是一份2027年兰州市中考物理四模试卷（含答案解析），共19页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，下列说法正确的是，如图所示，为叶脉上的露珠等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1．某凸透镜的焦距是10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜移动时，则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）
A．像始终变大B．像始终变小
C．像先变大后变小D．像先变小后变大
2．图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像．下列哪一项操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像（ ）
A．透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜
B．透镜不动，蜡烛、光屏向右移动
C．透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动
D．蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏
3．现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯，其核心元件的主要材料是
A．导体 B．纳米材料 C．超导体 D．半导体
4．将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计．将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示．对于这个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（ ）
A．它在甲液体中所受的重力大于浮力
B．可以用它直接测出液体密度值
C．用它可以判断出乙液体的密度小
D．它在两种不同液体中所受浮力相等
5．下列说法正确的是
A．0℃的冰比0℃的水冷一些 B．灯丝用钨丝而不用铁丝是因为钨的熔点高
C．物质在熔化过程中，温度保持不变 D．物质吸热后温度一定升高
6．小明同学坐在游乐园的翻滚过山车上．当过山车高速旋转时，小明看到地面上的人和建筑物都在旋转，他选取的参照物是
A．地面B．建筑物
C．过山车D．过山车的轨道
7．2015年4月21日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）飞抵南京，该飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。飞机依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。下列关于该飞机的说法中，正确的是
A．飞机依靠超声波与地面联系
B．使飞机升空的力的施力物体是电动机
C．飞机的锂电池充电时将太阳能转化为电能
D．飞机表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8．如图所示，为叶脉上的露珠．露珠的形成是一种_____现象．图1所示，透过露珠看到叶脉变大了，露珠相当于一个_____；图2所示，透过露珠看到远处的庄稼和蓝天、白云的倒立、缩小的_____像，生活中与此成像原理相同的一种光学器械是_____．
9．昆明的阳春三月，春光明媚，乐乐和同学去郊外烧烤，烤肉散发出香味，这是___________现象；使用筷子夹烤豆腐时，筷子实质上是一种___________杠杆．
10．在“探究串联电路电压的特点”活动中，小明同学在测量灯泡L1两端的电压时，闭合开关，发现电压表的示数为零，原因可能是灯泡L1短路或者是L2_____。
11．如图甲所示，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到_____端（选填“a”或“b”）；闭合开关S，调节滑动变阻器，电流表A的示数如乙图所示，通过灯L的电流为___A．
12．如图所示，在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，头发会随梳子飘起来，这与验电器的原理_____（选填“相同”或“不同”）；小明家的电能表如图所示，当他家某用电器单独工作时，30min内转盘正好转过50圈，该用电器的电功率为_____W。
13．如图，物体的直径为_____m。
14．如图所示，是我市矗立在山顶的风力发电机，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电．其中风能属于_____能源（选填“可再生”或“不可再生”），发电机发出的电能属于_____能源（选填“一次”或“二次”）．
三、作图题（共7分）
15．如图所示，一木块漂浮在水面上静止，请画出木块的受力示意图。
16．在图中根据通电螺线管的S极，标出磁感线方向、小磁针的N极和电源的正、负极。
（_______）
17．一束光从空气射向水面，请完成光路．
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是_____。换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的_____相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2．应比较_____和_____的关系，得出结论。某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是；_____
19．如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程：
（1）该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向作匀速直线运动，根据_____原理，可知此时摩擦力与拉力大小相等．
（2）小南分析甲、乙，发现F1＜F2，说明滑动摩擦力的大小与_____有关，分析甲、丙，发现F1＜F3，说明滑动摩擦力的大小与接触面_____有关．
（3）小南在本次探究中运用的研究方法是_____和转化法．
（4）小南在探究后反思：操作中不能保证匀速拉动物体，所以弹簧测力计的示数并不稳定．经老师引导后，将实验装置改成如图丁所示，当他拉出木板的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，你认为仍然不稳定的原因可能是_____（填序号A．接触面的粗糙程度不均匀 B．未能保证匀速抽出木板）
20．如图所示的装置是探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验，步骤如下．
将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示：将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰．木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示；将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：
①实验中小球动能的大小是通过观察比较____反映出来的，这里用到了物理学研究问题的方法， ___法．（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）;
②分析乙、丙两图，让小球从同一高度从静止释放，是为了控制_____相同，得到的实验结论是___
21．现在手头有一个阻值为40Ω的定值电阻R0，一个电压大约为35V的电源，一个量程只有0~0.6A的电流表，一只开关，一个最大阻值大约为100Ω的滑动变阻器，导线若干，请设计一个实验，比较精确地测量一个阻值约为55Ω左右的待测电阻Rx的阻值。
要求：在方框内画出实验电路图。
写出实验步骤及标明需要测量的物理量；______推导出计算待测电阻阻值的表达式。______
22．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示，此凸透镜的焦距为_______cm．
（2）移动蜡烛在距凸透镜左侧15cm处时，在光屏上呈现清晰的像，生活中应用该原理制作的光学仪器是____；如果他再将蜡烛向凸透镜移近11cm，将光屏置于此时成像的位置，他______（选填“能”或“不能”）直接在光屏上看到像．
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23．一个底面积为10m2的圆柱状水池，装有适量的水，现在将一个体积为20m3、密度为0.8×103kg/m3的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上．（g=10N/kg），则：
物体A所受到的浮力是多少？如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体的质量是多少？待剩余部分再次静止后，容器底部受到的压强减小了多少？（取出那部分物体带走的水忽略不计）
24．如图所示，某薄壁柱状容器底面积为100cm2，容器内装有足量的水。把圆柱体A放入水中，A竖直漂浮且露出水面的高度为4cm，浸入水中深度为16cm，容器中液面上升了8cm（水未溢出）；B是底面积与A相同、高为8cm的另一圆柱体已知ρ水＝1.0g/cm3，g取10N/kg。求：
（1）A放入前后水对容器底压力的变化量。
（2）若圆柱体A竖放在地面，A对地面的压强。
（3）把B放在A的上面，要保证A不触底（水未溢出），则B的最大密度是多少。
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25．如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W．求：试问：
饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？R1和R2的电阻值各是多大？在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kg•m3），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
26．动车快速、安全、舒适，广受出行乘客的喜欢，动车采用多种新材料、新工艺．
如图甲，前挡风玻璃倾斜度较大，其目的是_______________．高速行驶时，为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅，设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构，这样做的好处 _____________．为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105 N撞击力的要求，科研小组设计如图乙电路．测试时，将样品平放在压力传感器上，闭合开关S，释放重物撞击，样品完好无损．传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙，撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3 m2；电源电压为27 V，定值电阻R0 = 10Ω．（样品质量不计）
①由图可知，压力传感器的阻值随压力增大而_______________．
②测试时，电流表示数随时间的变化图象是__________，其理由是_____________________．
③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N，这种玻璃________合格品．（是/不是）
27．碗里放一枚硬币，慢慢后退，某一位置碗看起来是空的，这是因为______；慢慢往碗中倒水时会发现重新看到硬币，这是由于光的______现象造成的，请将眼睛看到硬币像S´的光路图补充完整．
（________）
参考答案
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1、C
【解析】
因为凸透镜的焦距是10cm，当物体在30cm处时，成像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，当物体向透镜移动时，物近像远像变大，像始终变大的，当物体越过10cm的焦点时，成正立、放大、虚像，物体靠近凸透镜时，像逐渐变小，正确选项C．
2、B
【解析】
观察图像，物距大于像距，说明物距大于二倍的焦距，成倒立缩小的实像．要使烛焰在光屏上成清晰放大的像，能在光屏上成像为实像，而要成放大的实像，就要使物距在一倍到二倍焦距之间，像距就会 移动到二倍焦距以外．也就是成实像时物近像远像变大．
【详解】
A．物近像近无法成清晰的像．
B．物近像远，可能成清晰的像，B对．
C．只改变物距而不改变像距无法成清晰的像．
D．是物远像近，不可能成放大的像．
3、D
【解析】
现代生活照明多采用低碳节能的 LED 灯，因为 LED灯可以直接将电能转化为光能，所以发光效率高，非常节能，其核心元件的主要材料是半导体。
LED 灯也是半导体材料的典型应用。
故选D。
点睛：注意多了解一些LED发光二极管的特点，因为其发光效率高，近年来被广泛应用于各个领域，成为取代传统光源的理想选择。
4、D
【解析】
AD．由图知道，密度计在不同液体中，浸入的深度不同，但始终漂浮，所以浮力都等于自身的重力，故A错误，故D正确；
BC．但排开液体的体积不同，故由F浮=ρ液gV排可以比较两种液体密度的大小，即V排大的液体密度小，所以甲液体的密度小、乙液体的密度大，但由于简易密度计上没有标出刻度值，所以不能直接读出液体密度的大小，故BC错误．
5、B
【解析】
A、0℃的任何物质的温度都一样，冷热程度一样，故A错误。
B、灯丝用钨丝就是因为它的熔点高，不容易烧断，故B正确。
C、晶体的熔化过程中，温度不变，但非晶体的熔化过程中，温度升高，故C错误。
D、晶体的熔化过程，虽然吸热，但温度不变，所以物质吸热后温度不一定升高，故D错误。
故选B。
牢记晶体熔化时吸热，温度不变的特征，是考试中非常容易考试到的知识之一，一定要能利用此特点解决实际问题。
6、C
【解析】
在判断物体的运动情况时，要先选取一个标准作为参照物，参照物不同，研究对象的运动情况一般也不同．
【详解】
小明坐在翻滚的过山车里，以过山车为参照物，地面上的建筑物、地面上的人与过山车之间的位置不断发生变化，建筑物和地面上的人是不断运动的，所以他会看到地面上的建筑物和人在旋转，故C符合题意，ABD不符合题意．
故选C．
7、D
【解析】
A、飞机是通过电磁波与地面进行联系的，故A错误；
B、飞机的机翼上表面空气流速大，下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大，所以飞机机翼上表面受到向下的压强小，下表面受到向上的压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力，升力的施力物体是空气，故B错误；
C、飞机的锂电池充电时将电能转化为化学能，故C错误；
D、飞机表面使用的碳纤维强度大，承载能力大，由m＝ρV可知，密度小可减小飞机的质量，故D正确。
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8、液化 放大镜 实 照相机
【解析】
露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象；
露珠中间厚，边缘薄，形成一个水凸透镜，图1叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，和放大镜的原理是相同的；
图2中看到水珠后面远处景物是倒立缩小的像，是因为物体距离凸透镜稍远，在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，和照相机的原理相同．
9、扩散 费力
【解析】
因分子在永不停息的做无规则运动，所以烤肉散发出香味，属于扩散现象；筷子是杠杆，使用筷子时动力臂小于阻力臂，省距离、但费力，是费力杠杆．
10、开路
【解析】
若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；
若L2断路，则电压表不能和电源相连，故无示数；
若L1短路，电压表相当于测量导线电压，故示数为零；
若L2短路，电压表相当于测量电源电压，故有示数；
故可能是L1短路（或L2开路）造成的。
11、b 0.3
【解析】
[1][2]闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到接入电路阻值最大处，根据电路图滑动变阻器的滑片P应滑到b端接入电路阻值最大．电流表A的示数如乙图所示，电流表使用量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯L的电流为0.3A．
12、不同 40
【解析】
验电器的原理是同种电荷相互排斥；头发和梳子摩擦，头发和梳子带异种电荷，根据异种电荷互相吸引，所以头发会随着梳子飘起来，这与验电器的原理不同；
电能表转过50r消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h，
该用电器的电功率：P===0.04kW=40W。
13、0.0110
【解析】
图中刻度尺的分度值为1mm，测量时起始端没从0开始，把2.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去2.00cm即为物体长度，即物体长度＝3.10cm﹣2.00cm＝1.10cm＝0.0110m。
14、可再生二次
【解析】
风能可以从自然界源源不断获得，故风能是可再生能源；电能一般都是通过火力发电或水力发电等方式转化过来的，属于二次能源．
三、作图题（共7分）
15、
【解析】
木块漂浮在水面上静止，则受力平衡，即浮力等于重力。
重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，标出符号G和F，注意两个力的长度相等，如图：
重点是画力的示意图，要理解静止时，受力平衡，即浮力等于重力，也就是我们常用的浮沉条件之一。
16、
【解析】
已知螺线管左端为S极，右端为N极，由安培定则可知电流由左侧流入，故电源左侧为正极；外部磁感线由N极指向S极，则磁感线方向向左，由磁极间的相互作用可知小磁针的右端为N极，左端为S极，如图所示：
17、
【解析】
过入射点垂直水面作出法线NN’，在法线右侧空气中画出反射光线，使反射角等于入射角．在水中法线的另一侧画出折射光线，使折射角小于入射角，如图所示：
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18、竖直向上 位置 G1-F1 G2-F2 磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【解析】
（1）用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中，通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则可判断磁场对线圈a有一竖直向上的力F，此时的磁场力F=G1-F1；
（2）探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系，则保证线圈在磁场中的位置不变，改变线圈的长度，换用矩形线圈b，记录线圈b受到的重力G2和拉力F2，此时的磁场力F′=G2-F2；比较G1-F1与G2-F2的大小关系，得出结论；
（3）通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关系。当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导线的受力方向将会发生改变，使得弹簧测力计的示数等于线圈重力与磁场力之和，故示数比该矩形线圈的重力大。
19、二力平衡压力大小粗糙程度控制变量法A
【解析】
（1）要使物体所受的摩擦力与拉力平衡，应用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此这里是利用了二力平衡的知识；
（2）比较甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，F1＜F2，所以摩擦力的大小与压力大小有关；比较甲、丙两图，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，F1＜F3，所以摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关；
（3）实验时，用弹簧测力计拉木块使它在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，通过拉力的大小得知摩擦力的大小，用到了转换法，由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以这个实验中还用到另一个方法是控制变量法；
（4）根据影响摩擦力的因素可知，在压力不变的情况下，弹簧测力计的示数不稳定，即摩擦力是变化的，说明木板表面的粗糙程度不同，故选A.
20、木块在水平面上移动的距离 转换 小球运动到斜面底部时速度 物体的速度一定时，质量越大，动能越大
【解析】
①探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法．
②分析乙、丙两图，小球释放的位置相同，是为了控制到达水平面时，初速度相同；当两球的质量不同，丙图中小球质量大，木块被推动的距离大，说明丙图中小球的动能大，故可以得出初步结论是：物体的速度一定时，质量越大，动能越大．
21、 实验步骤见解析 表达式
【解析】
伏安法测电阻实验中，只有电压表或只有电流表时，借助已知电阻照常能完成实验。
只有电流表，已知电阻与被测电阻并联，再与滑动变阻器串联，电流表分别测量已知电阻和被测电阻的电流，滑动变阻器保护电路和改变电流完成多次实验。
【详解】
（1）已知电阻R0与被测电阻RX并联，滑动变阻器串联在电路中保护电路。
开关串联在电路中控制电路。保持滑动变阻器滑片的位置不变，电流表先接在R0支路上测R0的电流，再改测RX的电流，如图。

(2). 实验步骤:
a.根据电路图连接好电路,开关断开,调整滑动变阻器滑片P使其阻值最大；
b.闭合开关S,调整滑动变阻器的滑片P使电流表指针接近满偏,读出通过R0的电流为I0(则UAB=I0R0)；
c.断开开关,保持滑动变阻器阻值不变,把电流表改接到RX的支路中,闭合开关,测得通过RX的电流记为IX。
(3). 表达式
22、10.0 投影仪 不能
【解析】
(1)由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为：40.0cm−30.0cm=10.0cm；
(2)当移动蜡烛距凸透镜15cm处时，已知f=10cm，则f