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2024年新疆乌鲁木齐市高新区中考一模物理试题（解析版）
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这是一份2024年新疆乌鲁木齐市高新区中考一模物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
说明：本卷中g取10Nkg
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答）
1. 通常情况下，下列物品属于导体的是（ ）
A. 铁锅B. 陶瓷碗C. 食用油D. 塑料手套
【答案】A
【解析】
【详解】陶瓷碗、塑料手套、食用油通常情况下不容易导电，属于绝缘体；铁锅是金属制品，通常情况下容易导电，属于导体。
故选A。
2. 在北方，人们发现融雪时气温下降，这是因为雪（ ）
A. 熔化放热B. 熔化吸热C. 凝固吸热D. 凝固放热
【答案】B
【解析】
【详解】固态的雪熔化为液态的水需要从周围空气吸收热量，所以融雪时气温下降。
故选B。
3. 在演奏时，钢琴和竖笛发出的声音可能具有相同的（ ）
A. 音调和音色B. 响度和音色C. 音调和响度D. 音调、响度和音色
【答案】C
【解析】
【详解】钢琴和竖笛的材料和结构不同，则它们发出的声音音色不同，即钢琴和竖笛不可能发出相同声音的音色，但发出的声音的响度和音调有可能相同。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4. 如果家庭电路中发生短路，那么（ ）
A. 灯泡烧坏B. 用电器仍然正常工作
C. 电灯变暗D. 空气开关跳闸
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．如果家庭电路中发生短路，没有电流通过用电器，则用电器不能正常工作，灯泡不会烧坏，也不会变暗，故ABC不符合题意；
D．家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或总功率过大导致电流过大时会引起空气开关跳闸，故D符合题意。
故选D。
5. 下列适合航天员在太空站中进行体育锻炼的运动项目是（ ）
A. 举哑铃B. 跳绳C. 踢毽子D. 拉弹簧拉力器
【答案】D
【解析】
【详解】在失重状态下，可以用很小的力举哑铃、跳绳、踢毽子，起不到锻炼身体的作用；在失重状态下，要拉开弹簧拉力器，与在正常的不失重状态下一样，需要航天员施加较大的拉力，航天员可以通过拉弹簧拉力器来锻炼身体。
故选D。
6. 将两个带电轻质小球悬挂起来，慢慢靠近，会出现的现象是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 一本物理书由课桌边缘掉落至地面，则掉落过程中物理书所受重力做功大约是（ ）
A. 0.2JB. 2JC. 20JD. 200J
【答案】B
【解析】
【详解】物理课本的质量约为0.2kg，它受到的重力约为
课桌的高度约为0.8m，物理课本从课桌上掉到地上的过程中，课本受到的重力对课本做功约为
接近2J，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，竖直放置的两板间夹有木块A，当向左右两板加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（ ）
A. 是原来的2倍B. 是原来的4倍
C. 与原来相同D. 无法计算
【答案】C
【解析】
【详解】水平方向左右挡板对A的压力是一对平衡力，同时在竖直方向，A受到的重力和摩擦力也是一对平衡力，当压力增大时，由于木块A仍然是静止的，所以A受到的力仍然是平衡力，所以此时A受到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力，故摩擦力的大小仍然等于重力。
故选C。
9. 容器内装有90℃的热水，一不吸水的物块正好悬浮在容器内，当水的温度降至10℃的过程中，物块将（ ）
A. 下沉B. 悬浮C. 上浮D. 上下振动
【答案】C
【解析】
【详解】当水温为90℃时，一物块A正好悬浮在杯内水中，此时物体的密度等于水的密度；当水的温度从90℃降到10℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，大于物体的密度，物体将上浮。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 小汽车以110km/h的速度匀速行驶在笔直公路上，在5s内超越了相邻车道上同向匀速行驶的大客车，则该大客车的行驶速度范围是（ ）
A. 10~20m/sB. 20~30m/sC. 30~40m/sD. 40~50m/s
【答案】B
【解析】
【详解】大客车的长度约为s=10m，因为是同向行驶，所以小汽车相对于大客车的速度为
小汽车经过大客车的时间为
又
所以大客车的速度为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11. 某种变焦镜头的变焦范围为15mm~85mm，用这个镜头对着远处的某一栋楼房拍照。当使用焦距15mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h1；当使用焦距85mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h2，则h1与h2的比值约为（ ）
A 3∶17B. 17∶3C. 289∶9D. 9∶289
【答案】A
【解析】
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，当用镜头对着远处的楼房拍照时，物距相同。当用焦距为15mm的镜头拍照时，根据凸透镜成像时物距、像距、焦距之间的关系得
当用焦距为85mm的镜头拍照时，可得
设楼房实际高为H，由凸透镜放大倍数公式得
由以上四式联立方程组，可解得
因楼房在远处，物距远大于焦距，即
故
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W，则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A. 1WB. 2WC. 4WD. 9 W
【答案】C
【解析】
【详解】设灯泡L连接在AB两点时，电路的电流为I1，则
P1＝I12RL＝25W……①
若将灯泡L接CD两点时，电路的电流为I2，则
P2＝I22RL＝16W……②
由①②两式可得，I1∶I2＝5∶4，若将灯泡L接CD两点时，电源的总功率为P3＝UI2，则有，变形并代入数据得
所以导线AC和BD消耗的总功率为
P＝P3﹣P2＝20W﹣16W＝4W
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题共3小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上）
13. 每年的4月24日是中国航天日，以此纪念我国航天事业创造了以两弹一星、载人航天、北斗工程、月球探测为代表的辉煌成就。
（1）两弹一星伟业奠定我国航天事业基础。最初“两弹”是指原子弹和______。两弹发生的核反应是______（选填“相同”或”不同”）的，放出的核能是______次能源，核电站将核能最终转化成______能；
（2）“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星——东方红一号。其绕地球运动时______（选填“受”或“不受”）重力作用，由近地点运动至远地点时速度______（选填“变大”或“变小”）。东方红一号每分钟自转120转，绕地球一圈自转13680转，那么工作19天绕地球______圈；
（3）航天工程中的长征系列运载火箭使用的燃料主要是______较大的液态氢，火箭发射时产生高温会将发射架下方水池中的水______（填写物态变化名称）；运载火箭加速穿越大气层时，外壳温度会急剧升高，这是通过______方式使火箭外壳内能增加，因此现代长征系列火箭采用隔热性______（选填“好”或“差”）的新型陶瓷作为防护层。
【答案】（1） ①. 氢弹 ②. 不同 ③. 一 ④. 电
（2） ①. 受 ②. 变小 ③. 240
（3） ①. 热值 ②. 汽化 ③. 做功 ④. 好
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]两弹一星伟业奠定我国航天事业基础，最初“两弹”是指原子弹和氢弹。两弹发生的核反应是不同的，原子弹发生的是核裂变，氢弹发生的是核聚变；放出的核能不需要由其它形式的能转化而来，因此是一次能源。核电站将核能最终转化成电能，供人们生活工作等使用。
【小问2详解】
[1][2]在地球附近的物体会受到重力的影响，在近地点速度较大，在近地点速度较小；“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星——东方红一号。其绕地球运动时受重力作用，由近地点运动至远地点时速度变小。
[3]东方红一号每分钟自转120转，绕地球一圈自转13680转，那么工作19天自转的圈数为
绕地球一圈自转13680转，则绕地球的圈数为
【小问3详解】
[1]航天工程中的长征系列运载火箭使用的燃料主要是热值较大的液态氢，在其它条件相同的情况下，与质量相同的其它燃料相比，其完全燃烧放出的热量更多。
[2]火箭发射时产生高温会将发射架下方水池中的水由液态变为气态的水蒸气，属于汽化现象。
[3][4]运载火箭加速穿越大气层时，克服大气阻力做功，因此摩擦生热，外壳温度会急剧升高，这是通过做功方式使火箭外壳内能增加，因此现代长征系列火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
14. 如图是我国某自主汽车品牌公司最新研发的电动汽车。
（1）该车外形上凸下平，高速运动时，受到路面的支持力______受到的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），对路面的压强比静止时______（选填“较大”或“较小”），为使车辆拥有更稳定的操控性，整车底盘______（选填“较高”或“较低”）；
（2）据悉该车将采用能量密度为180Wh/kg的刀片电池，则一块质量为3.8kg的刀片电池储存电能为______kWh。若该车每行驶100km消耗10kWh电能，那么100块刀片电池组成的电池组可供其行驶______km；
（3）该车的电动机由于______产生噪声，相比与传统燃油汽车产生噪声较______（选填“弱”或“强”）；
（4）该车在充电时相对于充电桩是______的，其利用充电功率为7kW的充电桩，可在12h内充满电；若改用充电功率为40kW的充电桩，则可以在______h内充满电。
【答案】（1） ①. 小于 ②. 较小 ③. 较低
（2） ①. 0.684 ②. 684
（3） ①. 振动 ②. 弱
（4） ①. 静止 ②. 2.1
【解析】
【小问1详解】
[1][2]该车外形上凸下平，高速运动时，上方空气流速快，压强小，产生向上的升力，受到路面的支持力小于受到的重力，对路面的压力减小，受力面积不变，根据可知，压强比静止时较小。
[3]稳度与重心位置高度有关，位置越低越稳定，为使车辆拥有更稳定操控性，整车底盘较低。
【小问2详解】
[1]该车将采用能量密度为180Wh/kg的刀片电池，则一块质量为3.8kg的刀片电池储存电能为
[2]100块刀片电池组成的电池组储存电能为
若该车每行驶100km消耗10kW·h电能，则100块刀片电池组成的电池组可供其行驶
【小问3详解】
[1][2]声音是由于物体振动产生的，该车的电动机由于振动产生噪声，由于性能的提升，该车相比与传统燃油汽车产生噪声较弱。
【小问4详解】
[1]该车在充电时相对于充电桩位置不变，是静止的。
[2]根据W=Pt可得
解得。
15. 去年，新疆克拉玛依出现绚丽的极光现象。
（1）太阳剧烈活动喷射出的带电粒子流以800km/s的速度传播至地球附近，带电粒子流定向移动形成______，又在地球______中受力向中高纬度的两极区域集中，此过程与大气中的原子、分子碰撞，形成极光。已知太阳光传播至地球需8min，那么太阳喷射出带电粒子流大约______h后形成极光；
（2）人们利用手机拍摄极光现象，极光光线透过镜头发生______现象在感光元件上形成______像（选填“实”或“虚”），接着手机借助______（选填“声波”或“电磁波”）将极光出现的消息传至远方亲朋好友。
【答案】（1） ①. 电流 ②. 磁场 ③. 50
（2） ①. 折射 ②. 实 ③. 电磁波
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电荷的定向移动形成电流，因此带电粒子流定向移动形成电流，电流又在地球磁场中受力向中高纬度的两极区域集中，最终形成极光。
[3]根据可得，太阳到地球的距离为
又因为带电粒子流的速度为800km/s，则太阳喷射出带电粒子流传播至地球附近形成极光的时间约为
【小问2详解】
[1][2][3]用手机拍摄极光现象时，极光光线透过镜头发生折射现象，此时物距大于像距，在感光元件上形成倒立、缩小的实像，由于电磁波可以传递信息且传播不需要介质，因此可借助电磁波将极光出现的消息向外传至远方亲朋好友。
三、作图题（本大题共1小题，每图2分，共6分）
16.
（1）如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力的力臂和阻力；
（2）画出物体AB通过平面镜所成的像；
（3）如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的＋、－极。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂l1；阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下，如图所示：
【小问2详解】
分别作出物体两端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像。如图所示：
【小问3详解】
根据磁极间相互作用规律可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则，电流从螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极，如图所示：
四、实验与探究题（本题共3小题，每空2分，共24分）
17. 某组同学利用图甲装置研究某燃料热值。先取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量为25.8g，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。
（1）该实验中水的沸点是______℃，沸腾时水的温度______；
（2）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，0~2min内水吸收的热量为______J，则该燃料的热值为______J/kg。（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），整个过程中忽略水的质量变化）
【答案】（1） ①. 99 ②. 不变
（2） ①. 2520 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]水沸腾时不断吸热但温度不变，不变的温度即为水的沸点，由图像可知，水沸腾时的温度为99℃，即该实验中水的沸点是99℃。
【小问2详解】
[1]0~2min内水吸收的热量为
[2]燃烧的燃料的质量为
m′=30g-25.8g=4.2g
4min内水吸收的热量等于2min内水吸热的2倍，即
已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，所以燃料燃烧放出的热量为
则该燃料的热值为
18. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示：
（1）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（2）表格内的第4次实验数据是用图___________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是___________（结果精确到0.1%）；
（3）已知对于同一滑轮组，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值是一定值，则根据表格中的数据可以求出用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值为___________。（每个滑轮重0.5N）
【答案】 ①. 变大 ②. 乙 ③. 66.7% ④.
【解析】
【详解】（1）[1]比较第1、2、3次实验数据可知，对于同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，因此增大物体的重力可以使滑轮组的机械效率变大。
（2）[2]由第4次数据，及s=nh可得，滑轮组承重绳子的根数
图乙中承担物重的绳子段数为2，故选择装置乙。
[3]第4次实验的机械效率
（3）[4]图示中，甲滑轮组的承重绳子为3根，根据第1次实验数据可知
使用甲滑轮组提升物体。有用功为
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J
总功为
W总1=F1s1=1N×0.3m=0.3J
每个滑轮重0.5N，克服动滑轮做的功为
W动=G轮h=0.5N×0.1m=0.05J
则绳重和摩擦导致的额外功为
W额=W总-W有-W动=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值k为
19. 如图甲、乙所示，某小组同学自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，控制盒内有一个定值电阻，电源电压为4.5V恒定，其测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的压敏电阻，的阻值与其在水中的深度的变化关系如图丙所示。（不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V）
（1）图乙中定值电阻的作用是：______；
（2）分析可知，测量头在水中的深度越深，电压表的示数______（选填“越大”、“越小”或“不变”）；
（3）当电压表的读数为2.7V时，测量头放到水下的深度为______m；
（4）另一实验小组同时更换了图乙中的定值电阻和电源电压，设计了相同的电路，闭合开关S，当压敏电阻的阻值为r或4r时，的电功率均等于P，则当电路的总功率为2P时，压敏电阻的阻值为______r。
【答案】（1）保护电路安全
（2）越大 （3）20
（4）2.5
【解析】
【小问1详解】
图乙中当压敏电阻的值过小时，定值电阻R0使电路中的电流不至于过大，因此R0的作用是：保护电路安全。
【小问2详解】
由图乙可知，两电阻串联，电压表测的是R0的两端电压。测量头在水中的深度越深，R1越小，电路的总电阻越小，由可知，电路中电流越大，电压表测R0两端的电压，，则 U0越大，即电压表示数越大。
【小问3详解】
当电压表的读数为2.7V时，即此时R0的两端电压为2.7V，根据串联电路的电压特点可得，压敏电阻的两端电压为
由可得，此时的电路电流为
此时压敏电阻的阻值为
由丙图可知，测量头放到水下的深度为20m。
【小问4详解】
根据题意，假设更换了图乙中的定值电阻和电源电压分别为、，当压敏电阻的阻值为r时，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为
的电功率为
当压敏电阻的阻值为4r时，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为
的电功率为
因为
所以有
可得
当电路的总功率为2P时，有
解得n=2.5。
五、计算题（本题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分）
20. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电阻的阻值；
（2）电源电压U：
（3）整个电路在1min内产生的热量。
【答案】（1）10Ω （2）6V
（3）72J
【解析】
【小问1详解】
由题图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是R2的两端电压。根据欧姆定律可得，电阻的阻值为
【小问2详解】
根据欧姆定律可得，电源电压为
【小问3详解】
整个电路在1min内产生的热量为
21. 小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中，桶中水足够深，食品盒下表面始终与水面平行，如图所示。，g取10N/kg。求
（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面的压强；
（2）空食品盒放入水中后，浸入水中的深度；
（3）食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
【答案】（1）100Pa；（2）0.01m；（3）1.8kg
【解析】
【详解】解：（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面的压强
（2）根据物体的浮沉条件可知，空食品盒漂浮在水中时受到的浮力
空食品盒排开水的体积
空食品盒浸入水中深度
（3）当食品盒的上表面刚好与水面相平时，食品盒受到的浮力最大，此时食品盒排开水的体积
食品盒受到的最大浮力
食品盒能够装载的最大重力
装置物体的最大质量
答：（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面压强为100Pa；
（2）空食品盒放入水中后，浸入水中的深度为0.01m；
（3）食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量为1.8kg。次数
物体的重力G/N
物体被提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
说明：本卷中g取10Nkg
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答）
1. 通常情况下，下列物品属于导体的是（ ）
A. 铁锅B. 陶瓷碗C. 食用油D. 塑料手套
【答案】A
【解析】
【详解】陶瓷碗、塑料手套、食用油通常情况下不容易导电，属于绝缘体；铁锅是金属制品，通常情况下容易导电，属于导体。
故选A。
2. 在北方，人们发现融雪时气温下降，这是因为雪（ ）
A. 熔化放热B. 熔化吸热C. 凝固吸热D. 凝固放热
【答案】B
【解析】
【详解】固态的雪熔化为液态的水需要从周围空气吸收热量，所以融雪时气温下降。
故选B。
3. 在演奏时，钢琴和竖笛发出的声音可能具有相同的（ ）
A. 音调和音色B. 响度和音色C. 音调和响度D. 音调、响度和音色
【答案】C
【解析】
【详解】钢琴和竖笛的材料和结构不同，则它们发出的声音音色不同，即钢琴和竖笛不可能发出相同声音的音色，但发出的声音的响度和音调有可能相同。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4. 如果家庭电路中发生短路，那么（ ）
A. 灯泡烧坏B. 用电器仍然正常工作
C. 电灯变暗D. 空气开关跳闸
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．如果家庭电路中发生短路，没有电流通过用电器，则用电器不能正常工作，灯泡不会烧坏，也不会变暗，故ABC不符合题意；
D．家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或总功率过大导致电流过大时会引起空气开关跳闸，故D符合题意。
故选D。
5. 下列适合航天员在太空站中进行体育锻炼的运动项目是（ ）
A. 举哑铃B. 跳绳C. 踢毽子D. 拉弹簧拉力器
【答案】D
【解析】
【详解】在失重状态下，可以用很小的力举哑铃、跳绳、踢毽子，起不到锻炼身体的作用；在失重状态下，要拉开弹簧拉力器，与在正常的不失重状态下一样，需要航天员施加较大的拉力，航天员可以通过拉弹簧拉力器来锻炼身体。
故选D。
6. 将两个带电轻质小球悬挂起来，慢慢靠近，会出现的现象是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电荷间的相互作用“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 一本物理书由课桌边缘掉落至地面，则掉落过程中物理书所受重力做功大约是（ ）
A. 0.2JB. 2JC. 20JD. 200J
【答案】B
【解析】
【详解】物理课本的质量约为0.2kg，它受到的重力约为
课桌的高度约为0.8m，物理课本从课桌上掉到地上的过程中，课本受到的重力对课本做功约为
接近2J，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，竖直放置的两板间夹有木块A，当向左右两板加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力（ ）
A. 是原来的2倍B. 是原来的4倍
C. 与原来相同D. 无法计算
【答案】C
【解析】
【详解】水平方向左右挡板对A的压力是一对平衡力，同时在竖直方向，A受到的重力和摩擦力也是一对平衡力，当压力增大时，由于木块A仍然是静止的，所以A受到的力仍然是平衡力，所以此时A受到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力，故摩擦力的大小仍然等于重力。
故选C。
9. 容器内装有90℃的热水，一不吸水的物块正好悬浮在容器内，当水的温度降至10℃的过程中，物块将（ ）
A. 下沉B. 悬浮C. 上浮D. 上下振动
【答案】C
【解析】
【详解】当水温为90℃时，一物块A正好悬浮在杯内水中，此时物体的密度等于水的密度；当水的温度从90℃降到10℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，大于物体的密度，物体将上浮。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 小汽车以110km/h的速度匀速行驶在笔直公路上，在5s内超越了相邻车道上同向匀速行驶的大客车，则该大客车的行驶速度范围是（ ）
A. 10~20m/sB. 20~30m/sC. 30~40m/sD. 40~50m/s
【答案】B
【解析】
【详解】大客车的长度约为s=10m，因为是同向行驶，所以小汽车相对于大客车的速度为
小汽车经过大客车的时间为
又
所以大客车的速度为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11. 某种变焦镜头的变焦范围为15mm~85mm，用这个镜头对着远处的某一栋楼房拍照。当使用焦距15mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h1；当使用焦距85mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h2，则h1与h2的比值约为（ ）
A 3∶17B. 17∶3C. 289∶9D. 9∶289
【答案】A
【解析】
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，当用镜头对着远处的楼房拍照时，物距相同。当用焦距为15mm的镜头拍照时，根据凸透镜成像时物距、像距、焦距之间的关系得
当用焦距为85mm的镜头拍照时，可得
设楼房实际高为H，由凸透镜放大倍数公式得
由以上四式联立方程组，可解得
因楼房在远处，物距远大于焦距，即
故
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W，则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A. 1WB. 2WC. 4WD. 9 W
【答案】C
【解析】
【详解】设灯泡L连接在AB两点时，电路的电流为I1，则
P1＝I12RL＝25W……①
若将灯泡L接CD两点时，电路的电流为I2，则
P2＝I22RL＝16W……②
由①②两式可得，I1∶I2＝5∶4，若将灯泡L接CD两点时，电源的总功率为P3＝UI2，则有，变形并代入数据得
所以导线AC和BD消耗的总功率为
P＝P3﹣P2＝20W﹣16W＝4W
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题共3小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上）
13. 每年的4月24日是中国航天日，以此纪念我国航天事业创造了以两弹一星、载人航天、北斗工程、月球探测为代表的辉煌成就。
（1）两弹一星伟业奠定我国航天事业基础。最初“两弹”是指原子弹和______。两弹发生的核反应是______（选填“相同”或”不同”）的，放出的核能是______次能源，核电站将核能最终转化成______能；
（2）“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星——东方红一号。其绕地球运动时______（选填“受”或“不受”）重力作用，由近地点运动至远地点时速度______（选填“变大”或“变小”）。东方红一号每分钟自转120转，绕地球一圈自转13680转，那么工作19天绕地球______圈；
（3）航天工程中的长征系列运载火箭使用的燃料主要是______较大的液态氢，火箭发射时产生高温会将发射架下方水池中的水______（填写物态变化名称）；运载火箭加速穿越大气层时，外壳温度会急剧升高，这是通过______方式使火箭外壳内能增加，因此现代长征系列火箭采用隔热性______（选填“好”或“差”）的新型陶瓷作为防护层。
【答案】（1） ①. 氢弹 ②. 不同 ③. 一 ④. 电
（2） ①. 受 ②. 变小 ③. 240
（3） ①. 热值 ②. 汽化 ③. 做功 ④. 好
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]两弹一星伟业奠定我国航天事业基础，最初“两弹”是指原子弹和氢弹。两弹发生的核反应是不同的，原子弹发生的是核裂变，氢弹发生的是核聚变；放出的核能不需要由其它形式的能转化而来，因此是一次能源。核电站将核能最终转化成电能，供人们生活工作等使用。
【小问2详解】
[1][2]在地球附近的物体会受到重力的影响，在近地点速度较大，在近地点速度较小；“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星——东方红一号。其绕地球运动时受重力作用，由近地点运动至远地点时速度变小。
[3]东方红一号每分钟自转120转，绕地球一圈自转13680转，那么工作19天自转的圈数为
绕地球一圈自转13680转，则绕地球的圈数为
【小问3详解】
[1]航天工程中的长征系列运载火箭使用的燃料主要是热值较大的液态氢，在其它条件相同的情况下，与质量相同的其它燃料相比，其完全燃烧放出的热量更多。
[2]火箭发射时产生高温会将发射架下方水池中的水由液态变为气态的水蒸气，属于汽化现象。
[3][4]运载火箭加速穿越大气层时，克服大气阻力做功，因此摩擦生热，外壳温度会急剧升高，这是通过做功方式使火箭外壳内能增加，因此现代长征系列火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
14. 如图是我国某自主汽车品牌公司最新研发的电动汽车。
（1）该车外形上凸下平，高速运动时，受到路面的支持力______受到的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），对路面的压强比静止时______（选填“较大”或“较小”），为使车辆拥有更稳定的操控性，整车底盘______（选填“较高”或“较低”）；
（2）据悉该车将采用能量密度为180Wh/kg的刀片电池，则一块质量为3.8kg的刀片电池储存电能为______kWh。若该车每行驶100km消耗10kWh电能，那么100块刀片电池组成的电池组可供其行驶______km；
（3）该车的电动机由于______产生噪声，相比与传统燃油汽车产生噪声较______（选填“弱”或“强”）；
（4）该车在充电时相对于充电桩是______的，其利用充电功率为7kW的充电桩，可在12h内充满电；若改用充电功率为40kW的充电桩，则可以在______h内充满电。
【答案】（1） ①. 小于 ②. 较小 ③. 较低
（2） ①. 0.684 ②. 684
（3） ①. 振动 ②. 弱
（4） ①. 静止 ②. 2.1
【解析】
【小问1详解】
[1][2]该车外形上凸下平，高速运动时，上方空气流速快，压强小，产生向上的升力，受到路面的支持力小于受到的重力，对路面的压力减小，受力面积不变，根据可知，压强比静止时较小。
[3]稳度与重心位置高度有关，位置越低越稳定，为使车辆拥有更稳定操控性，整车底盘较低。
【小问2详解】
[1]该车将采用能量密度为180Wh/kg的刀片电池，则一块质量为3.8kg的刀片电池储存电能为
[2]100块刀片电池组成的电池组储存电能为
若该车每行驶100km消耗10kW·h电能，则100块刀片电池组成的电池组可供其行驶
【小问3详解】
[1][2]声音是由于物体振动产生的，该车的电动机由于振动产生噪声，由于性能的提升，该车相比与传统燃油汽车产生噪声较弱。
【小问4详解】
[1]该车在充电时相对于充电桩位置不变，是静止的。
[2]根据W=Pt可得
解得。
15. 去年，新疆克拉玛依出现绚丽的极光现象。
（1）太阳剧烈活动喷射出的带电粒子流以800km/s的速度传播至地球附近，带电粒子流定向移动形成______，又在地球______中受力向中高纬度的两极区域集中，此过程与大气中的原子、分子碰撞，形成极光。已知太阳光传播至地球需8min，那么太阳喷射出带电粒子流大约______h后形成极光；
（2）人们利用手机拍摄极光现象，极光光线透过镜头发生______现象在感光元件上形成______像（选填“实”或“虚”），接着手机借助______（选填“声波”或“电磁波”）将极光出现的消息传至远方亲朋好友。
【答案】（1） ①. 电流 ②. 磁场 ③. 50
（2） ①. 折射 ②. 实 ③. 电磁波
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电荷的定向移动形成电流，因此带电粒子流定向移动形成电流，电流又在地球磁场中受力向中高纬度的两极区域集中，最终形成极光。
[3]根据可得，太阳到地球的距离为
又因为带电粒子流的速度为800km/s，则太阳喷射出带电粒子流传播至地球附近形成极光的时间约为
【小问2详解】
[1][2][3]用手机拍摄极光现象时，极光光线透过镜头发生折射现象，此时物距大于像距，在感光元件上形成倒立、缩小的实像，由于电磁波可以传递信息且传播不需要介质，因此可借助电磁波将极光出现的消息向外传至远方亲朋好友。
三、作图题（本大题共1小题，每图2分，共6分）
16.
（1）如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力的力臂和阻力；
（2）画出物体AB通过平面镜所成的像；
（3）如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的＋、－极。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂l1；阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下，如图所示：
【小问2详解】
分别作出物体两端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像。如图所示：
【小问3详解】
根据磁极间相互作用规律可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则，电流从螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极，如图所示：
四、实验与探究题（本题共3小题，每空2分，共24分）
17. 某组同学利用图甲装置研究某燃料热值。先取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量为25.8g，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。
（1）该实验中水的沸点是______℃，沸腾时水的温度______；
（2）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，0~2min内水吸收的热量为______J，则该燃料的热值为______J/kg。（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），整个过程中忽略水的质量变化）
【答案】（1） ①. 99 ②. 不变
（2） ①. 2520 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]水沸腾时不断吸热但温度不变，不变的温度即为水的沸点，由图像可知，水沸腾时的温度为99℃，即该实验中水的沸点是99℃。
【小问2详解】
[1]0~2min内水吸收的热量为
[2]燃烧的燃料的质量为
m′=30g-25.8g=4.2g
4min内水吸收的热量等于2min内水吸热的2倍，即
已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，所以燃料燃烧放出的热量为
则该燃料的热值为
18. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示：
（1）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（2）表格内的第4次实验数据是用图___________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是___________（结果精确到0.1%）；
（3）已知对于同一滑轮组，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值是一定值，则根据表格中的数据可以求出用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值为___________。（每个滑轮重0.5N）
【答案】 ①. 变大 ②. 乙 ③. 66.7% ④.
【解析】
【详解】（1）[1]比较第1、2、3次实验数据可知，对于同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，因此增大物体的重力可以使滑轮组的机械效率变大。
（2）[2]由第4次数据，及s=nh可得，滑轮组承重绳子的根数
图乙中承担物重的绳子段数为2，故选择装置乙。
[3]第4次实验的机械效率
（3）[4]图示中，甲滑轮组的承重绳子为3根，根据第1次实验数据可知
使用甲滑轮组提升物体。有用功为
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J
总功为
W总1=F1s1=1N×0.3m=0.3J
每个滑轮重0.5N，克服动滑轮做的功为
W动=G轮h=0.5N×0.1m=0.05J
则绳重和摩擦导致的额外功为
W额=W总-W有-W动=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
绳重和摩擦导致的额外功与总功的比值k为
19. 如图甲、乙所示，某小组同学自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，控制盒内有一个定值电阻，电源电压为4.5V恒定，其测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的压敏电阻，的阻值与其在水中的深度的变化关系如图丙所示。（不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V）
（1）图乙中定值电阻的作用是：______；
（2）分析可知，测量头在水中的深度越深，电压表的示数______（选填“越大”、“越小”或“不变”）；
（3）当电压表的读数为2.7V时，测量头放到水下的深度为______m；
（4）另一实验小组同时更换了图乙中的定值电阻和电源电压，设计了相同的电路，闭合开关S，当压敏电阻的阻值为r或4r时，的电功率均等于P，则当电路的总功率为2P时，压敏电阻的阻值为______r。
【答案】（1）保护电路安全
（2）越大 （3）20
（4）2.5
【解析】
【小问1详解】
图乙中当压敏电阻的值过小时，定值电阻R0使电路中的电流不至于过大，因此R0的作用是：保护电路安全。
【小问2详解】
由图乙可知，两电阻串联，电压表测的是R0的两端电压。测量头在水中的深度越深，R1越小，电路的总电阻越小，由可知，电路中电流越大，电压表测R0两端的电压，，则 U0越大，即电压表示数越大。
【小问3详解】
当电压表的读数为2.7V时，即此时R0的两端电压为2.7V，根据串联电路的电压特点可得，压敏电阻的两端电压为
由可得，此时的电路电流为
此时压敏电阻的阻值为
由丙图可知，测量头放到水下的深度为20m。
【小问4详解】
根据题意，假设更换了图乙中的定值电阻和电源电压分别为、，当压敏电阻的阻值为r时，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为
的电功率为
当压敏电阻的阻值为4r时，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为
的电功率为
因为
所以有
可得
当电路的总功率为2P时，有
解得n=2.5。
五、计算题（本题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分）
20. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电阻的阻值；
（2）电源电压U：
（3）整个电路在1min内产生的热量。
【答案】（1）10Ω （2）6V
（3）72J
【解析】
【小问1详解】
由题图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是R2的两端电压。根据欧姆定律可得，电阻的阻值为
【小问2详解】
根据欧姆定律可得，电源电压为
【小问3详解】
整个电路在1min内产生的热量为
21. 小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中，桶中水足够深，食品盒下表面始终与水面平行，如图所示。，g取10N/kg。求
（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面的压强；
（2）空食品盒放入水中后，浸入水中的深度；
（3）食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
【答案】（1）100Pa；（2）0.01m；（3）1.8kg
【解析】
【详解】解：（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面的压强
（2）根据物体的浮沉条件可知，空食品盒漂浮在水中时受到的浮力
空食品盒排开水的体积
空食品盒浸入水中深度
（3）当食品盒的上表面刚好与水面相平时，食品盒受到的浮力最大，此时食品盒排开水的体积
食品盒受到的最大浮力
食品盒能够装载的最大重力
装置物体的最大质量
答：（1）空食品盒在水平桌面上时，对桌面压强为100Pa；
（2）空食品盒放入水中后，浸入水中的深度为0.01m；
（3）食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量为1.8kg。次数
物体的重力G/N
物体被提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
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