北京市2024年中考物理试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.(2024·北京)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.陶瓷杯 B.橡皮 C.钢尺 D.塑料水瓶
2.(2024·北京)下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A.车把上套了有花纹的橡胶套 B.遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C.自行车轮胎上刻有花纹 D.车轮的轴承中装有滚珠
3.(2024·北京)图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A.以发射塔为参照物,火箭是静止的
B.以火箭为参照物,发射塔是静止的
C.以地面为参照物,火箭是运动的
D.以地面为参照物,发射塔是运动的
4.(2024·北京)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.故宫角楼在水中的“倒影”
B.树在地面上的“树影”
C.花在透镜下的“放大像”
D.月亮在水中的“像”
5.(2024·北京)如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力
6.(2024·北京)北京的鸽哨制作精致,图中所示的是用多个管状哨连接成的一个“连筒类”鸽哨。当鸽子携带鸽哨飞行时,哨声既有高音、也有低音,主要是因为各筒的长短会影响发出声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.传播速度
7.(2024·北京)如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
8.(2024·北京)图甲为我国古代的“节能灯”“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度 B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动 D.减少油的体积
9.(2024·北京)下列说法正确的是( )
A.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.物体吸收热量,温度一定升高
10.(2024·北京)某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
11.(2024·北京)在两个相同的烧杯中分别装有两种液体、,其质量;用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体、,电加热器的额定功率,它们均正常工作。液体、的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法正确的是( )
A.液体的沸点等于液体的沸点
B.电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值
C.相同时间内液体吸收的热量等于液体吸收的热量
D.液体的比热容大于液体的比热容
12.(2024·北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到,电压表的示数变化了。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高,的阻值增大
B.通过的电流为
C.环境温度为时,电压表的示数为
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2024·北京)如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站,上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端,太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收,熔盐带着这些能量到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是( )
A.塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B.塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大
C.汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
14.(2024·北京)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,提升的物体重。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为 B.额外功为
C.绳子自由端拉力的大小为 D.滑轮组的机械效率约为
15.(2024·北京)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有个挂有温度标牌的彩球,彩球体积包括标牌相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为的彩球标牌所标温度值为,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为。下列说法正确的是( )
A.彩球在时所受浮力大于时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,个彩球均漂浮
C.若有个彩球漂浮,个彩球沉底,则环境温度满足
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球体积相等、质量更小的彩球
三、实验探究题(共28分,16、20、23题各3分,17、18、19题各4分,21题2分,22题5分)
16.(2024·北京)如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由位置下落到位置,、之间的距离为 ,所用的时间为,依据公式 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为 。
17.(2024·北京)
(1)在探究水沸腾前后温度变化特点时,某同学观察到如图甲、乙所示的实验现象,图 选填“甲”或“乙”是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。
(2)如图丙所示,某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: ,这属于扩散现象。
18.(2024·北京)
(1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图甲所示的实验装置中,还需在导线夹、间接入的电路元件是 。
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向。小磁针涂黑的一端是极,依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是: 。
19.(2024·北京)利用两端电压不变的电源、两个电流表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,流入第二个灯泡的电流与流入第一个灯泡的电流是否相等。
(1)画出实验电路图。
(2)画出实验数据记录表格。
20.(2024·北京)某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛、等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
(1)将点亮的放在玻璃板前,用刻度尺测量 ;白纸将未点亮的放在玻璃板后,不断调整的位置。直到从各个角度观察与的像 ,用刻度尺测量到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2)改变 ,仿照步骤再做次实验,将实验数据记录在表格中。
21.(2024·北京)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做 直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与 是否有关。
22.(2024·北京)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放置在 端。
闭合开关,应 以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率 。
(2)该同学想比较另一个额定电压为的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为。依据上述现象,可推断出 选填“”、“”或“”,他继续完成了的测量后,验证了推断。
23.(2024·北京)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线,两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
四、科普阅读题(共4分)
24.(2024·北京)请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月,有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗,这些发现,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么?脉冲星是一类高速自转的天体,具有极强的磁场,它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动,它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示,脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间,部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化,因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星,犹如宇宙中不断被点亮的灯塔,引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个 ,脉冲星便以此而得名。
(2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
(3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25.(2024·北京)如图所示的是某款两挡电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝,,,该电热器接入电压为的电路中。求:
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)高温挡时电热器的电功率。
26.(2024·北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算,用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,取,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】日常生活中的导体有金属、液体、人,绝缘体有陶瓷、塑料、橡胶,C是导体,ABD错误
综上选C
【分析】根据生活常识判识选项
导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨
2.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、 车把上套了有花纹的橡胶套是通过增加接触面粗糙程度增加摩擦力,A错误
B、 遇到紧急情况时用力捏刹车闸是通过增加压力增加摩擦力,B错误
C、 自行车轮胎上刻有花纹是通过增加接触面粗糙程度增加摩擦力,C错误
D、 车轮的轴承中装有滚珠将滑动摩擦转换为滚动摩擦力,减小摩擦力,D正确
综上选D
【分析】根据摩擦力影响因素判识选项
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。题目中将车轮的轴承中装有滚珠 是将滑动摩擦力转换为滚动摩擦力,进而减小摩擦力
3.【答案】C
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】AB、火箭上升过程中,与 发射塔的运动状态不同,所以 以发射塔为参照物,火箭是运动的, 以火箭为参照物,发射塔是运动的 。AB错误
CD、火箭上升过程中,与地面的运动状态不同,所以以地面为参照物,火箭是运动的 ,C正确,D错误
综上选C
【分析】根据物体相对运动判识选项
物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止
4.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】AD、倒影属于光的反射,AD错误
B、树影属于光的直线传播,B错误
C、花在透镜下的“放大像”,本质属于光的折射,C正确
综上选C
【分析】根据光的折射、光的反射、光的直线传播判识选项
1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等
5.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,是为了减小阻力臂的大小,阻力不变,根据杠杆平衡原理可知,阻力与阻力臂的乘积减小,所以在动力臂不变的情况下,动力减小D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据杠杆平衡原理判识选项
杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中,考察杠杆动态平衡问题, 常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,本质是可以减小阻力臂,进而分析动力的变化情况
6.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】“连筒类”鸽哨的长度不同,会引起空气柱振动频率发生变化,“连筒类”鸽哨的长度越长,空气振动频率较小,音调越低,反之“连筒类”鸽哨的长度越短,空气振动频率较大,音调越高,A正确,BCD错误
综上选A
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
7.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、 气球保持静止,所以在水平方向上,气球受力平衡,所以手指对气球的压力等于于手掌对气球的压力 ,A正确
B、由A分析可知, 手指对气球的压力等于手掌对气球的压力 ,手指的受力面积小,根据P=F/S可知,手指的压强大于手掌的压强,B正确
C、 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对相互作用力,C错误
D、 手指与手掌受到气球的压力不是相互作用力 ,D错误
综上选B
【分析】根据平衡力、相互作用力、压强的计算判识选项
1、压强的计算: 气球保持静止,所以在水平方向上手指对气球的压力等于于手掌对气球的压力,根据P=F/S可计算, 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上,本题中手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对相互作用力
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上
8.【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素
【解析】【解答】A、减小油温可以降低油的温度,进而减慢油温的蒸发,A正确
BCD、 向灯盏夹层内注水 没有减小油的表面积、以及上方空气的流动和油的体积,BCD错误
综上选A
【分析】根据影响蒸发的因素判识选项
影响蒸发的因素有温度合空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度
9.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;燃料的热值;热机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、分子之间存在吸引力和斥力,A错误
B、 物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,B错误
C、 汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能 ,C正确
D、物体在融化或者沸腾阶段,吸热,温度不变,D错误
综上选C
【分析】根据微观粒子的构成特点、热值、温度、内能、热量的关系、冲程的特点判识选项
1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3、吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
4、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变
10.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A、 人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车做功 ,A正确
B、 人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们具有惯性,B错误
C、 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,受到重力、摩擦力的作用 ,C错误
D、 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变 ,D正确
综上选D
【分析】根据惯性、运动状态判识选项
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、物体运动状态包括运动速度和运动方向,人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
11.【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;比热容;热量的计算;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、据图分析可知, 液体的沸点大于液体的沸点 ,A错误
B、 电加热器的额定功率 ,根据P=U2/R可知,U相同,所以R甲<R乙,B错误
C、由B可知, 电加热器的额定功率 ,所以相同时间内,甲吸收的热量大于乙,C错误
D、由C可知,相同时间内,甲吸收的热量大于乙,AB液体吸热温度随时间的变化相同,根据Q=cmΔt可知,Q甲大,m、Δt相同,所以CA大,D正确
综上选D
【分析】根据沸点、比热容的计算判识选项
1、沸点:物体沸腾时的温度,本题中,AB的沸腾时的温度不同,且A大于B,所以 液体的沸点大于液体的沸点
2、比热容的计算:公式为Q=cmΔt,题目中分析可知单位时间内A吸收热量相同,质量以及温度变化量相同,所以A的比热容大
12.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、据图分析可知,升高20℃,电阻增加8Ω,所以每升高,的阻值增大,A错误
B、分析图可知,电阻变化值为4Ω,电压表变化示数为 ,根据欧姆定律可知电流为8mv/4Ω=2mA,B错误
C、 环境温度为时 ,电阻为108Ω,此时通过电阻的电流为2mA,根据欧姆定律可知电压 ,C正确
D、 增大该测温装置的灵敏度 则需要温度变化时,电压表变化更大,所以应该更换一个电流值更大的恒流源 ,D错误
综上选C
【分析】根据欧姆定律判识选项
欧姆定律:公式为U=IR,变形为I=ΔU/ΔI,题目中电阻变化值为4Ω,电压表变化示数为,据此计算此时通过定值电阻的电流,根据题目分析环境温度为时 ,电阻为108Ω,此时通过电阻的电流为2mA,据此计算电压值。
13.【答案】B,C,D
【知识点】光的反射定律;温度、热量与内能的关系;电磁感应
【解析】【解答】A、 塔式光热发电站是将太阳能转化为化学能在转化为电能,A错误
B、 塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大 ,B正确
C、 汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 ,C正确
D、 不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 ,D正确
综上选BCD
【分析】根据能量转化、内能增加、电磁感应的应用判识选项
1、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能间接转化为电能
2、内能: 熔盐吸收太阳光的能量,温度变高,内能增加
3、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能
4、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
14.【答案】A,C
【知识点】机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A、根据P=W÷t可知,P=4×103J/20s=200W,A正确。
B、重物上升4m,有用功W=Gh=800N×4m=3200J,总功为4000J,所以额外功为4000J-3200J=800J,B错误。
C、 在内绳子自由端竖直匀速移动,根据拉力的计算F=W÷s=4000J÷16m=250N,C正确
D、机械效率η=3200J÷4000J=80%,D错误。
综上选AC
【分析】根据做功、有用功、总功、额外功判识选项
1、做功:公式为W=Fs,题目中拉力做功W=Fs=Pt,据图分析可知当W=4×103J,t=20s,据此计算功率。
2、总功W=W有+W额,本题中有用功W有为提升重物做的功,据此计算额外功,机械效率的计算η=W有/W。
15.【答案】C,D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A、 彩球在时 处于悬浮状态,浮力等于重力,温度减小,密度增加,所以物体此时上浮处于漂浮状态,浮力等于重力,A错误
B、 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时 ,密度处于最小,此时浮力最小,所以彩球处于下沉状态如5球,所以B错误
C、22℃处于悬浮状态,当物体漂浮时,液体密度变大,温度降低,当彩球沉底时,液体密度减小,温度升高,沉底的温度为大于24℃,漂浮的温度范围为小于26℃,C正确
D、液体温度升高,密度减小,增加温度计最高测温,则需要减小物体的重力,进而使相同情况下物体测量的浮力大于原来重力,此时更换小物体后,物体处于悬浮状态,未到下沉,D正确
综上选CD
【分析】根据浮力、物体沉浮判识选项
1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度
2、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排浮力的大小与液体密度以及排开水的体积有关
16.【答案】20.0;;100
【知识点】长度及其测量;速度公式及其应用
【解析】【解答】据图分析可知,AB之间的距离为20.0cm, 所用的时间为 ,根据速度公式v=s÷t可知,平均速度v=0.2m÷0.2s=1m/s=100cm/s。
综上 第1空、20.0; 第2空、s÷t; 第3空、100
【分析】根据刻度尺的使用、速度的计算判识选项。
1、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s÷t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度
2、长度的测量:将待测物体紧贴刻度尺,视线平行刻度尺,认清刻度尺的分度值,读数时要精确到分度值后一位。
17.【答案】(1)甲
(2)红墨水在水中扩散
【知识点】沸腾及沸腾条件;分子热运动
【解析】【解答】(1)烧杯中气泡上升过程中逐渐变大,实质为沸腾时,水蒸气不断静茹气泡导致气泡变大,说明水 已经沸腾,在沸腾之前,烧杯上部温度较低,气泡内部水蒸气遇冷液化,导致气泡变小如图甲所示。
综上 第1空、 甲
(2) 用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: 红墨水在水中发生扩散
综上 第1空、红墨水在水中扩散。
【分析】根据沸腾的特点、扩散现象填空
1、水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
2、扩散现象:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
18.【答案】(1)电流表
(2)螺线管磁场的方向与电流方向有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)产生感应电流的观察指标为观察电流表指针变化,所以图中ab之间需要接入电流表
综上 第1空、 电流表
(2)当改变电流的流向时,小磁针N极指向发生反转,所以螺线管磁场的方向与电流方向有关
综上 第1空、 螺线管磁场的方向与电流方向有关
【分析】根据转换法、通电螺线管磁场的影响因素填空
1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中感应电流的产生需要使用电流表测量
2、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关
19.【答案】(1)
(2)如下所示:
I1/A
I2/A
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】据题可知,探究的目的为测量串联电路电流是否相等,所以用电器彼此串联,即用电器元件之间首尾相连,据此作图,表格为每次试验下两次电流的大小
I1/A
I2/A
【分析】根据电表的连接、串联电路作图
1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
20.【答案】(1)到玻璃板的距离;完全重合
(2)的位置
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)探究物像到平面镜的距离时,首先用刻度尺测量到玻璃板的距离,然后将蜡烛B置于平面镜另一侧,当A的像和B完全重合时,测量B到平面镜的距离
综上 第1空、到玻璃板的距离; 第2空、完全重合
(2)当做完一组实验是时,需要继续重复操作,获得多组数据,避免偶然误差,即改变A的位置
综上 第1空、 A的位置
【分析】根据平面镜成像试验填空
1、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置
2、实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像
3、试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
21.【答案】(1)匀速
(2)压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据二力平衡,物体匀速运动会使得物体摩擦力等于拉力,进而测量物体所受摩擦力大小
综上 第1空、匀速
(2)甲和乙两次试验中,变量为物体对桌面的压力,所以探究的问题为 滑动摩擦力大小与 压力的关系
综上 第1空、 压力
【分析】根据力和运动填空
1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
22.【答案】(1);调节变阻器使电压表示数为;
(2)<
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关闭合前,变阻器阻值置于A端, 闭合开关,调节变阻器使得电压表示数为2.5V,确保 小灯泡正常发光 ,电流表示数为0.3A,根据P=UI计算的额定功率 2.5V×0.3A=0.75W
综上 第1空、 A; 第2空、 调节变阻器使电压表示数为 ; 第3空、 0.75
(2)变阻器阻值不变,灯泡电压变小,根据串联分压可知,电阻和电压成正比,所以L2电阻变小,根据P=可知,P2较大
综上 第1空、 <
【分析】根据电路连接的基本操作、功率的计算填空
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、功率的计算:P=,结合串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比可知,L2电阻变小,所以电压不变的情况下,电功率和电阻成反比
23.【答案】解:密度计漂浮时设密度计质量,
,
,
,
,
,
为了使测量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据知一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故应增加吸管内铁砂的质量。
答:应增加吸管内铁砂的质量。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】密度计的原理为F浮=ρ液gV排=mg,排开水的体积V=sh,连列可知密度计排开水的高度h=m/ρ液s,要是增加h,所以需要增加密度计的质量或者减小待测液体的密度,生活中待测液体的密度无法改变,所以增加密度计内部的质量调整
24.【答案】(1)脉冲信号
(2)极其稳定的自转周期
(3)脉冲星;脉冲信号发生变化
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】(1) 阅读材料第一段最后一行可知,电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个 脉冲信号。
综上 第1空、 脉冲信号
(2)根据材料第二段第一行第一句可知 脉冲星具有极其稳定的自转周期。
综上 第1空、 极其稳定的自转周期
(3)中国天眼可紧盯脉冲星的引力波,证据为 脉冲信号发生变化。
综上 第1空、脉冲星; 第2空、 脉冲信号发生变化
【分析】根据材料填空
1、中国天眼 紧盯的脉冲星可探测引力波, 引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。
2、脉冲星具有极其稳定的自转周期 可用于计时。
25.【答案】(1)解: 根据可知,当闭合,断开时,电路中仅工作,电热器处于低温挡;和闭合时,和并联,电热器处于高温挡;
低温挡时电路中的电流:
答:低温挡时电路中的电流为;
(2)解: 高温挡时通过的电流为:;
高温挡时电热器的电功率为:。
答:高温挡时电热器的电功率为
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】根据欧姆定律、电功率的计算
(1)根据P=U2/R可知,电阻越大,功率越小,所以低温档对应R1,此时电路的电压为220V,电阻为550Ω,根据欧姆定律U=I1R1计算此时电路的电流
(2)高温档时,两电阻并联,通过R2的电流为I2=U/R2,根据并联电路电流规律可知,总电流为I=I1+I2,根据P=UI计算高温挡时电热器的电功率
26.【答案】(1)解: 根据图中每一小格表示,印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有个格,
则图中脚印面积大约为
答:图中脚印面积大约为;
(2)解: 容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产生的压强相同,
则有:,
根据压强公式可得:,
所以,,
。
答:该东北虎的质量为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)计算东北虎的脚印可以采用数格子的方式进行,东北虎的脚印占格子的数目为15格, 每个小方格的面积均为 ,据此计算东北虎的脚印面积
(2) 容器下陷的深度与脚印的深度相同 此时的含义为力的作用效果相同,即压强相同,此时物体对学弟的压强p物=F物/S物,即老虎对地面的压强p=P物,由1)知,此时老虎的受力面积,根据F=Ps计算老虎对地面压力
1 / 1北京市2024年中考物理试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.(2024·北京)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.陶瓷杯 B.橡皮 C.钢尺 D.塑料水瓶
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】日常生活中的导体有金属、液体、人,绝缘体有陶瓷、塑料、橡胶,C是导体,ABD错误
综上选C
【分析】根据生活常识判识选项
导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨
2.(2024·北京)下列关于自行车的实例,为了减小摩擦的是( )
A.车把上套了有花纹的橡胶套 B.遇到紧急情况时用力捏刹车闸
C.自行车轮胎上刻有花纹 D.车轮的轴承中装有滚珠
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、 车把上套了有花纹的橡胶套是通过增加接触面粗糙程度增加摩擦力,A错误
B、 遇到紧急情况时用力捏刹车闸是通过增加压力增加摩擦力,B错误
C、 自行车轮胎上刻有花纹是通过增加接触面粗糙程度增加摩擦力,C错误
D、 车轮的轴承中装有滚珠将滑动摩擦转换为滚动摩擦力,减小摩擦力,D正确
综上选D
【分析】根据摩擦力影响因素判识选项
滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。题目中将车轮的轴承中装有滚珠 是将滑动摩擦力转换为滚动摩擦力,进而减小摩擦力
3.(2024·北京)图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A.以发射塔为参照物,火箭是静止的
B.以火箭为参照物,发射塔是静止的
C.以地面为参照物,火箭是运动的
D.以地面为参照物,发射塔是运动的
【答案】C
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】AB、火箭上升过程中,与 发射塔的运动状态不同,所以 以发射塔为参照物,火箭是运动的, 以火箭为参照物,发射塔是运动的 。AB错误
CD、火箭上升过程中,与地面的运动状态不同,所以以地面为参照物,火箭是运动的 ,C正确,D错误
综上选C
【分析】根据物体相对运动判识选项
物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止
4.(2024·北京)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.故宫角楼在水中的“倒影”
B.树在地面上的“树影”
C.花在透镜下的“放大像”
D.月亮在水中的“像”
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】AD、倒影属于光的反射,AD错误
B、树影属于光的直线传播,B错误
C、花在透镜下的“放大像”,本质属于光的折射,C正确
综上选C
【分析】根据光的折射、光的反射、光的直线传播判识选项
1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等
5.(2024·北京)如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,是为了减小阻力臂的大小,阻力不变,根据杠杆平衡原理可知,阻力与阻力臂的乘积减小,所以在动力臂不变的情况下,动力减小D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据杠杆平衡原理判识选项
杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中,考察杠杆动态平衡问题, 常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,本质是可以减小阻力臂,进而分析动力的变化情况
6.(2024·北京)北京的鸽哨制作精致,图中所示的是用多个管状哨连接成的一个“连筒类”鸽哨。当鸽子携带鸽哨飞行时,哨声既有高音、也有低音,主要是因为各筒的长短会影响发出声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.传播速度
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】“连筒类”鸽哨的长度不同,会引起空气柱振动频率发生变化,“连筒类”鸽哨的长度越长,空气振动频率较小,音调越低,反之“连筒类”鸽哨的长度越短,空气振动频率较大,音调越高,A正确,BCD错误
综上选A
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
7.(2024·北京)如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、 气球保持静止,所以在水平方向上,气球受力平衡,所以手指对气球的压力等于于手掌对气球的压力 ,A正确
B、由A分析可知, 手指对气球的压力等于手掌对气球的压力 ,手指的受力面积小,根据P=F/S可知,手指的压强大于手掌的压强,B正确
C、 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对相互作用力,C错误
D、 手指与手掌受到气球的压力不是相互作用力 ,D错误
综上选B
【分析】根据平衡力、相互作用力、压强的计算判识选项
1、压强的计算: 气球保持静止,所以在水平方向上手指对气球的压力等于于手掌对气球的压力,根据P=F/S可计算, 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上,本题中手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对相互作用力
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上
8.(2024·北京)图甲为我国古代的“节能灯”“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度 B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动 D.减少油的体积
【答案】A
【知识点】影响蒸发快慢的因素
【解析】【解答】A、减小油温可以降低油的温度,进而减慢油温的蒸发,A正确
BCD、 向灯盏夹层内注水 没有减小油的表面积、以及上方空气的流动和油的体积,BCD错误
综上选A
【分析】根据影响蒸发的因素判识选项
影响蒸发的因素有温度合空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度
9.(2024·北京)下列说法正确的是( )
A.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;燃料的热值;热机的四个冲程;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、分子之间存在吸引力和斥力,A错误
B、 物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,B错误
C、 汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能 ,C正确
D、物体在融化或者沸腾阶段,吸热,温度不变,D错误
综上选C
【分析】根据微观粒子的构成特点、热值、温度、内能、热量的关系、冲程的特点判识选项
1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3、吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
4、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变
10.(2024·北京)某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A、 人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车做功 ,A正确
B、 人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们具有惯性,B错误
C、 人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,受到重力、摩擦力的作用 ,C错误
D、 人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变 ,D正确
综上选D
【分析】根据惯性、运动状态判识选项
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、物体运动状态包括运动速度和运动方向,人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
11.(2024·北京)在两个相同的烧杯中分别装有两种液体、,其质量;用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体、,电加热器的额定功率,它们均正常工作。液体、的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法正确的是( )
A.液体的沸点等于液体的沸点
B.电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值
C.相同时间内液体吸收的热量等于液体吸收的热量
D.液体的比热容大于液体的比热容
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;比热容;热量的计算;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、据图分析可知, 液体的沸点大于液体的沸点 ,A错误
B、 电加热器的额定功率 ,根据P=U2/R可知,U相同,所以R甲<R乙,B错误
C、由B可知, 电加热器的额定功率 ,所以相同时间内,甲吸收的热量大于乙,C错误
D、由C可知,相同时间内,甲吸收的热量大于乙,AB液体吸热温度随时间的变化相同,根据Q=cmΔt可知,Q甲大,m、Δt相同,所以CA大,D正确
综上选D
【分析】根据沸点、比热容的计算判识选项
1、沸点:物体沸腾时的温度,本题中,AB的沸腾时的温度不同,且A大于B,所以 液体的沸点大于液体的沸点
2、比热容的计算:公式为Q=cmΔt,题目中分析可知单位时间内A吸收热量相同,质量以及温度变化量相同,所以A的比热容大
12.(2024·北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到,电压表的示数变化了。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高,的阻值增大
B.通过的电流为
C.环境温度为时,电压表的示数为
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、据图分析可知,升高20℃,电阻增加8Ω,所以每升高,的阻值增大,A错误
B、分析图可知,电阻变化值为4Ω,电压表变化示数为 ,根据欧姆定律可知电流为8mv/4Ω=2mA,B错误
C、 环境温度为时 ,电阻为108Ω,此时通过电阻的电流为2mA,根据欧姆定律可知电压 ,C正确
D、 增大该测温装置的灵敏度 则需要温度变化时,电压表变化更大,所以应该更换一个电流值更大的恒流源 ,D错误
综上选C
【分析】根据欧姆定律判识选项
欧姆定律:公式为U=IR,变形为I=ΔU/ΔI,题目中电阻变化值为4Ω,电压表变化示数为,据此计算此时通过定值电阻的电流,根据题目分析环境温度为时 ,电阻为108Ω,此时通过电阻的电流为2mA,据此计算电压值。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2024·北京)如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站,上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端,太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收,熔盐带着这些能量到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是( )
A.塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B.塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大
C.汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】B,C,D
【知识点】光的反射定律;温度、热量与内能的关系;电磁感应
【解析】【解答】A、 塔式光热发电站是将太阳能转化为化学能在转化为电能,A错误
B、 塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大 ,B正确
C、 汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 ,C正确
D、 不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 ,D正确
综上选BCD
【分析】根据能量转化、内能增加、电磁感应的应用判识选项
1、能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能间接转化为电能
2、内能: 熔盐吸收太阳光的能量,温度变高,内能增加
3、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能
4、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的
14.(2024·北京)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在内绳子自由端竖直匀速移动,重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重,提升的物体重。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为 B.额外功为
C.绳子自由端拉力的大小为 D.滑轮组的机械效率约为
【答案】A,C
【知识点】机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A、根据P=W÷t可知,P=4×103J/20s=200W,A正确。
B、重物上升4m,有用功W=Gh=800N×4m=3200J,总功为4000J,所以额外功为4000J-3200J=800J,B错误。
C、 在内绳子自由端竖直匀速移动,根据拉力的计算F=W÷s=4000J÷16m=250N,C正确
D、机械效率η=3200J÷4000J=80%,D错误。
综上选AC
【分析】根据做功、有用功、总功、额外功判识选项
1、做功:公式为W=Fs,题目中拉力做功W=Fs=Pt,据图分析可知当W=4×103J,t=20s,据此计算功率。
2、总功W=W有+W额,本题中有用功W有为提升重物做的功,据此计算额外功,机械效率的计算η=W有/W。
15.(2024·北京)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有个挂有温度标牌的彩球,彩球体积包括标牌相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为的彩球标牌所标温度值为,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为。下列说法正确的是( )
A.彩球在时所受浮力大于时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,个彩球均漂浮
C.若有个彩球漂浮,个彩球沉底,则环境温度满足
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球体积相等、质量更小的彩球
【答案】C,D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A、 彩球在时 处于悬浮状态,浮力等于重力,温度减小,密度增加,所以物体此时上浮处于漂浮状态,浮力等于重力,A错误
B、 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时 ,密度处于最小,此时浮力最小,所以彩球处于下沉状态如5球,所以B错误
C、22℃处于悬浮状态,当物体漂浮时,液体密度变大,温度降低,当彩球沉底时,液体密度减小,温度升高,沉底的温度为大于24℃,漂浮的温度范围为小于26℃,C正确
D、液体温度升高,密度减小,增加温度计最高测温,则需要减小物体的重力,进而使相同情况下物体测量的浮力大于原来重力,此时更换小物体后,物体处于悬浮状态,未到下沉,D正确
综上选CD
【分析】根据浮力、物体沉浮判识选项
1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度
2、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排浮力的大小与液体密度以及排开水的体积有关
三、实验探究题(共28分,16、20、23题各3分,17、18、19题各4分,21题2分,22题5分)
16.(2024·北京)如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由位置下落到位置,、之间的距离为 ,所用的时间为,依据公式 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为 。
【答案】20.0;;100
【知识点】长度及其测量;速度公式及其应用
【解析】【解答】据图分析可知,AB之间的距离为20.0cm, 所用的时间为 ,根据速度公式v=s÷t可知,平均速度v=0.2m÷0.2s=1m/s=100cm/s。
综上 第1空、20.0; 第2空、s÷t; 第3空、100
【分析】根据刻度尺的使用、速度的计算判识选项。
1、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s÷t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度
2、长度的测量:将待测物体紧贴刻度尺,视线平行刻度尺,认清刻度尺的分度值,读数时要精确到分度值后一位。
17.(2024·北京)
(1)在探究水沸腾前后温度变化特点时,某同学观察到如图甲、乙所示的实验现象,图 选填“甲”或“乙”是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。
(2)如图丙所示,某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: ,这属于扩散现象。
【答案】(1)甲
(2)红墨水在水中扩散
【知识点】沸腾及沸腾条件;分子热运动
【解析】【解答】(1)烧杯中气泡上升过程中逐渐变大,实质为沸腾时,水蒸气不断静茹气泡导致气泡变大,说明水 已经沸腾,在沸腾之前,烧杯上部温度较低,气泡内部水蒸气遇冷液化,导致气泡变小如图甲所示。
综上 第1空、 甲
(2) 用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到: 红墨水在水中发生扩散
综上 第1空、红墨水在水中扩散。
【分析】根据沸腾的特点、扩散现象填空
1、水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
2、扩散现象:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
18.(2024·北京)
(1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图甲所示的实验装置中,还需在导线夹、间接入的电路元件是 。
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向。小磁针涂黑的一端是极,依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是: 。
【答案】(1)电流表
(2)螺线管磁场的方向与电流方向有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)产生感应电流的观察指标为观察电流表指针变化,所以图中ab之间需要接入电流表
综上 第1空、 电流表
(2)当改变电流的流向时,小磁针N极指向发生反转,所以螺线管磁场的方向与电流方向有关
综上 第1空、 螺线管磁场的方向与电流方向有关
【分析】根据转换法、通电螺线管磁场的影响因素填空
1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中感应电流的产生需要使用电流表测量
2、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关
19.(2024·北京)利用两端电压不变的电源、两个电流表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,流入第二个灯泡的电流与流入第一个灯泡的电流是否相等。
(1)画出实验电路图。
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)如下所示:
I1/A
I2/A
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】据题可知,探究的目的为测量串联电路电流是否相等,所以用电器彼此串联,即用电器元件之间首尾相连,据此作图,表格为每次试验下两次电流的大小
I1/A
I2/A
【分析】根据电表的连接、串联电路作图
1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
20.(2024·北京)某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛、等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
(1)将点亮的放在玻璃板前,用刻度尺测量 ;白纸将未点亮的放在玻璃板后,不断调整的位置。直到从各个角度观察与的像 ,用刻度尺测量到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2)改变 ,仿照步骤再做次实验,将实验数据记录在表格中。
【答案】(1)到玻璃板的距离;完全重合
(2)的位置
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)探究物像到平面镜的距离时,首先用刻度尺测量到玻璃板的距离,然后将蜡烛B置于平面镜另一侧,当A的像和B完全重合时,测量B到平面镜的距离
综上 第1空、到玻璃板的距离; 第2空、完全重合
(2)当做完一组实验是时,需要继续重复操作,获得多组数据,避免偶然误差,即改变A的位置
综上 第1空、 A的位置
【分析】根据平面镜成像试验填空
1、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置
2、实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像
3、试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
21.(2024·北京)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做 直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与 是否有关。
【答案】(1)匀速
(2)压力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据二力平衡,物体匀速运动会使得物体摩擦力等于拉力,进而测量物体所受摩擦力大小
综上 第1空、匀速
(2)甲和乙两次试验中,变量为物体对桌面的压力,所以探究的问题为 滑动摩擦力大小与 压力的关系
综上 第1空、 压力
【分析】根据力和运动填空
1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
22.(2024·北京)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放置在 端。
闭合开关,应 以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率 。
(2)该同学想比较另一个额定电压为的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为。依据上述现象,可推断出 选填“”、“”或“”,他继续完成了的测量后,验证了推断。
【答案】(1);调节变阻器使电压表示数为;
(2)<
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关闭合前,变阻器阻值置于A端, 闭合开关,调节变阻器使得电压表示数为2.5V,确保 小灯泡正常发光 ,电流表示数为0.3A,根据P=UI计算的额定功率 2.5V×0.3A=0.75W
综上 第1空、 A; 第2空、 调节变阻器使电压表示数为 ; 第3空、 0.75
(2)变阻器阻值不变,灯泡电压变小,根据串联分压可知,电阻和电压成正比,所以L2电阻变小,根据P=可知,P2较大
综上 第1空、 <
【分析】根据电路连接的基本操作、功率的计算填空
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、功率的计算:P=,结合串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比可知,L2电阻变小,所以电压不变的情况下,电功率和电阻成反比
23.(2024·北京)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为和的两条刻度线,两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
【答案】解:密度计漂浮时设密度计质量,
,
,
,
,
,
为了使测量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据知一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故应增加吸管内铁砂的质量。
答:应增加吸管内铁砂的质量。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】密度计的原理为F浮=ρ液gV排=mg,排开水的体积V=sh,连列可知密度计排开水的高度h=m/ρ液s,要是增加h,所以需要增加密度计的质量或者减小待测液体的密度,生活中待测液体的密度无法改变,所以增加密度计内部的质量调整
四、科普阅读题(共4分)
24.(2024·北京)请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月,有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗,这些发现,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么?脉冲星是一类高速自转的天体,具有极强的磁场,它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动,它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示,脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间,部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化,因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星,犹如宇宙中不断被点亮的灯塔,引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个 ,脉冲星便以此而得名。
(2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
(3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
【答案】(1)脉冲信号
(2)极其稳定的自转周期
(3)脉冲星;脉冲信号发生变化
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】(1) 阅读材料第一段最后一行可知,电磁波束每扫过射电望远镜一次,射电望远镜就会收到一个 脉冲信号。
综上 第1空、 脉冲信号
(2)根据材料第二段第一行第一句可知 脉冲星具有极其稳定的自转周期。
综上 第1空、 极其稳定的自转周期
(3)中国天眼可紧盯脉冲星的引力波,证据为 脉冲信号发生变化。
综上 第1空、脉冲星; 第2空、 脉冲信号发生变化
【分析】根据材料填空
1、中国天眼 紧盯的脉冲星可探测引力波, 引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。
2、脉冲星具有极其稳定的自转周期 可用于计时。
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25.(2024·北京)如图所示的是某款两挡电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝,,,该电热器接入电压为的电路中。求:
(1)低温挡时电路中的电流。
(2)高温挡时电热器的电功率。
【答案】(1)解: 根据可知,当闭合,断开时,电路中仅工作,电热器处于低温挡;和闭合时,和并联,电热器处于高温挡;
低温挡时电路中的电流:
答:低温挡时电路中的电流为;
(2)解: 高温挡时通过的电流为:;
高温挡时电热器的电功率为:。
答:高温挡时电热器的电功率为
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】根据欧姆定律、电功率的计算
(1)根据P=U2/R可知,电阻越大,功率越小,所以低温档对应R1,此时电路的电压为220V,电阻为550Ω,根据欧姆定律U=I1R1计算此时电路的电流
(2)高温档时,两电阻并联,通过R2的电流为I2=U/R2,根据并联电路电流规律可知,总电流为I=I1+I2,根据P=UI计算高温挡时电热器的电功率
26.(2024·北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算,用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,取,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
【答案】(1)解: 根据图中每一小格表示,印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有个格,
则图中脚印面积大约为
答:图中脚印面积大约为;
(2)解: 容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产生的压强相同,
则有:,
根据压强公式可得:,
所以,,
。
答:该东北虎的质量为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)计算东北虎的脚印可以采用数格子的方式进行,东北虎的脚印占格子的数目为15格, 每个小方格的面积均为 ,据此计算东北虎的脚印面积
(2) 容器下陷的深度与脚印的深度相同 此时的含义为力的作用效果相同,即压强相同,此时物体对学弟的压强p物=F物/S物,即老虎对地面的压强p=P物,由1)知,此时老虎的受力面积,根据F=Ps计算老虎对地面压力
1 / 1