28
2020年长沙市初中学业水平考试
(物理部分满分:100分
考试时间:物化共用120分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有1个选项符合题意)
16.2020年6月21日,我国多地可以看到罕见的日环食,天文爱好者用墨水成像、小孔成像、相机拍照等方式观看或记录了这一天象奇观。下列说法正确的是 ( )
A.日食形成的原因是光沿直线传播
B.太阳在墨水中形成倒影是光的折射现象
C.太阳通过小孔成像是光的反射现象
D.太阳通过照相机镜头成的是虚像
17.干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松。下列说法正确的是 ( )
A.塑料是导体
B.梳子梳头后,梳子带电而头发不带电
C.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
D.头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
18.宁乡花明楼的神仙岭上,一台台风力发电机擎天而立,迎风飞旋。下面能反映风力发电机基本原理的是 ( )
19.端午节赛龙舟时,划龙舟的队员在鼓声指引下,整齐地划动船桨。下列说法正确的是 ( )
A.鼓声不能通过水传播
B.鼓声是由于鼓面振动产生的
C.鼓手敲鼓的力越大,发出声音的音调就越高
D.鼓手通过鼓声指挥队员划桨是利用声音传递能量
20.小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,把门打开。下列电路图符合上述要求的是 ( )
21.罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验,她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内,握住杠杆的A端迅速向下压,棉花被点燃。下列说法正确的是 ( )A.该杠杆是费力杠杆
B.该杠杆是省力杠杆
C.向下压活塞时,将内能转化为机械能
D.在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力
22.进入汛期以来,多地发生强降雨,人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是 ( )
A.雷雨天不在大树下躲避
B.雷雨天在室外使用手机打电话
C.手上有水时拔用电器的插头
D.发现有人触电时,立即用手直接将人拉开
23.体温检测是新冠肺炎疫情防控工作中的重要环节,常用工具有水银体温计和红外线测温枪。下列说法正确的是 ( )
A.红外线属于可见光
B.水银体温计利用了气体热胀冷缩的原理
C.使用水银体温计之前,应该用沸水给体温计消毒
D.使用水银体温计之前,要拿着体温计用力向下甩,把水银甩下去
24.“收官之作,星耀全球”。2020年6月23日,长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。下列说法正确的是 ( )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.火箭加速升空时,将动能转化为重力势能
C.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能
D.卫星与地面之间通过超声波传递信息
25.我国很多的民间谚语蕴含着丰富的物理知识,下列谚语与物理知识对应正确的是( )
A.小小秤砣压千斤——等臂杠杆 B.摘不到的镜中花——光的折射
C.墙内开花墙外香——扩散现象 D.下雪不冷化雪冷——凝固放热
26.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹气时,小灯泡L变亮;用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知 ( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
27.小杰背着书包回家,在水平路面上行走100 m用时100 s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s。以下符合实际的是 ( )
A.电梯对小杰做功约3.6×103 J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约1 200 W
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600 W
二、(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
28.2020年6月,“张北柔性直流电网”成功组网,这项工程是北京2022年冬奥会重点配套工程,投运后,北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能。假如你是这项工程的设计师,你会选择将 能等可再生能源转化为电能。将来若能在输送电
能等方面采用 材料,由于没有电阻,就可以大大降低电流的热效应引起的电能损耗。
29.中医博大精深。拔火罐时,将小罐内的空气加热后,迅速倒扣在皮肤上,小罐被“吸”住,说明了 的存在;熬制中药时,药汤在沸腾过程中的温度 。
30.小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有 性,把衔铁吸下,电
铃发出声音。电铃应该安装在图中的 位置。31.如图所示,在足够长的水平面上,小杰用30 N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6 s内运动的路程为3 m,箱子的运动速度是 m/s;将水平推力增大到35 N时,箱子受到的摩擦力大小是 N。(不考虑空气阻力)
32.实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变,灯泡L标有“2.5 V 0.3 A”字样,其阻值会随温度变化。将滑动变阻器R 的滑片置于最右端,只闭合开关S 时,电压表的示数为3 V,R 的功率为P;只闭合开关S,移动滑片至最左端时,电流
2 1 1 1 1
表的示数为0.3 A,R 的功率为P;闭合开关S 和S,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3 V和0.2 A。已知P∶P=1∶4。
1 2 1 2 1 2
(1)灯泡L的额定功率为 W;
(2)滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(3)在有电流通过灯泡L的情况下,灯泡L的最小功率与最大功率之比为 。
三、(本大题共4小题,第33题4分,第34、35、36题每题6分,共22分)
33.图甲是小英同学探究平面镜成像特点的实验装置图。
(1)为了观察到蜡烛清晰的像,该实验应在亮度较 的环境中进行;
(2)小英在坐标纸上的实验记录如图乙所示,经过分析可知:蜡烛的像到平面镜的距离 蜡烛到平面镜的距离。
甲
乙
34.小杰同学为了探究固体熔化时的温度变化规律,选用A、B两种物质进行实验,得到了这两种物质熔化时温度随时间变化的图象(图甲)。
(1)由图象可知,A、B两种物质中属于晶体的是 。
(2)用温度计测量该晶体物质的温度,某时刻示数如图乙所示。此时,该晶体物质的温度是 ℃,处于 态。
甲
乙
35.某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表所示。实验次数
1 2 3 4
物理量
钩码重G /N 0.5 1.0 1.5 2.0
物
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 0.3 0.5 0.7 0.9
绳端移动距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.3
机械效率η 67% 71% 74%
(1)实验中应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为 %;
(3)分析以上数据可知,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越 ,滑轮组的机械效率越高。
36.为了探究电流与电压的关系,小英连接了如图甲所示的电路。
甲
导线两端触接点 电压表指针偏转情况 电流表指针偏转情况
a、c 不偏转 偏转
b、c 不偏转 不偏转
a、b 偏转 不偏转
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移动时,能使电流表的示数变小;
(2)小英连好电路后,经检查电路连接无误。闭合开关,发现电压表和电流表示数均为零,移动滑片,电表的指针也都不偏转。她尝试用一根导线的两端分别触接电路中各点时,电压表和电流表指针偏转情况的部分记录如上表所示。请你指出电路
的故障: ;
(3)排除故障后,小英继续进行实验,将数据记录在下表中。请你分析数据,在图乙中画出电阻R的I-U图象。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.20 0.24
乙
四、(本大题共3小题,第37、38题每题6分,第39题8分,共20分)
37.阅读短文,然后回答文后问题。
2020年4月,全国首条向市民开放运营的智慧出租线在长沙正式上线,小杰去梅溪湖体验了一次无人驾驶出租车。他到达专门的无人驾驶停靠区域,打开手机上的APP,发单呼叫后,无人驾驶出租车很快就抵达上车点。小杰上车后发现车内配有多个平板电脑,用手机扫一下平板电脑上的二维码,点击“开始试驾”,就可以出发了。汽车行驶在美丽的梅溪湖畔,平板电脑根据车顶上的360°摄像头拍摄的画面,实时渲染出周边的路况,供乘客随时掌握。
小杰表示,无人驾驶汽车的车速稳定,整体感觉良好。但是人工智能对某些危险情况的预见性不如真正的人类司机,它只会对“危险距离”内的情况进行相应的调整,所以有时候会出现突然刹车使乘客向前倾的情况,他希望以后能进一步优化。
(1)以行驶中的无人驾驶出租车为参照物,路边的树木是 的;
(2)车顶上摄像头的镜头相当于一个 镜;
(3)请你用物理知识解释文中提到的“乘客向前倾”的原因。
38.在如图所示的电路中,电源电压可以调节。调节电源电压为4 V,闭合开关S,电流表A、A 的示数分别为1.2 A和0.8 A。
1
(1)求此时通过电阻R 的电流;
2
(2)求电阻R 的阻值;
2
(3)重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表A 的示数为1.2 A,求1 min内电流通过电阻R 产生的热量。
1 2
39.有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体B,A的顶部系有一根轻质细线。已知A的质量为1.32 kg,密度为1.1×103 kg/m3,高为12 cm,B的底面积为60 cm2。(g取10 N/kg)
(1)求A的重力;
(2)将B竖直放在水平桌面上,再将A竖直放在B的正上方,求A对B的压强;
(3)将A竖直放入薄壁柱形容器中,向容器中缓慢加入液体直至加满,液体体积与深度的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升2 cm时,细线的拉力为3.6 N。求液体的密度。(圆柱体A始终处于竖直状态)28
2020年长沙市初中学业水平考试(参考答案)
答案速查
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
A D C B B B A D A C B C
16.A 日食是月球挡住了太阳沿直线射向地球的光形成的,是光的直线传播现象,A正确;太阳在墨水中形成倒影(平面镜成像),是光的反射现象,B错误;小孔成像是太阳通过小孔成的倒立的实像,是光的直线传播现象,C错误;太阳通过照相机镜头成
倒立、缩小的实像,D错误。
17.D 塑料为绝缘体,A错误;梳头后梳子和头发带上等量异种电荷,B错误;电荷既不能创生也不能消灭,梳子与头发摩擦过程中电荷发出了转移而使梳子和头发带电,C错误;头发和梳子摩擦,头发和梳子带异种电荷,根据异种电荷相互吸引,所以头
发随梳子飘起来,头发变蓬松是因为头发带同种电荷而相互排斥,D正确。
18.C A选项是奥斯特实验,反映了通电导体周围存在着磁场,A不符合题意;B选项为一个简单的电路,B不符合题意;C选项是探究电磁感应现象的实验装置,是发电机原理,符合题意;D选项为探究通电导体在磁场中受到力的作用的实验装置,是电
动机原理,D不符合题意。
19.B 声音可以在固体、液体、气体中传播,鼓声能通过水传播,A错误;鼓声是鼓面振动产生的,B正确;鼓手敲鼓的力越大,发出声音的响度越大,音调不变,C错误;鼓手通过鼓声指挥队员划桨是利用声音传递信息,D错误。
20.B 闭合任何一个开关,电动机都会工作,说明两个开关并联,电动机在干路上,两个开关分别在两个支路上,A、C、D错误,B符合题意。
21.B 引火仪对杠杆的力是阻力,罗老师在A端往下压的力是动力,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,A错误,B正确;向下压活塞时,将机械能转化为内能,C错误;在A点竖直向下压的动力臂比在B点压的大,所以在A点竖直向下压更省力,D错
误。
22.A 根据尖端放电原理,树尖最容易与雷电相接,从而殃及树下的人,因而雷雨天不能在大树下躲避,A正确;雷雨天不能在室外打电话,B错误;水是导体,手上有水时不能拔用电器的插头,以防触电,C错误;发现有人触电时,应先切断电源,再进行施
救,D错误。
23.D 红外线属于不可见光,A错误;水银体温计利用了液体热胀冷缩的原理,B错误;水银体温计的量程是35~42 ℃,不能用沸水(约100 ℃,高于水银体温计最大测量值)消毒,可用酒精消毒,C错误;使用水银体温计之前,要拿着体温计用力向下甩,把
水银柱甩回玻璃泡才能使用,D正确。
24.A 燃料燃烧时,将化学能转化为内能,故A正确;火箭加速升空时,动能、重力势能都增加,是燃料的化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能,故B错误;太阳能电池板将太阳能直接转化为电能,故C错误;卫星与地面之间通过电磁波传
递信息,故D错误。
25.C 小小秤砣压千斤对应的是省力杠杆,A错误;镜中花是平面镜成像,属于光的反射现象,B错误;墙内开花墙外香属于扩散现象,C正确;雪是空气中的水蒸气遇冷变为小冰晶形成的,属于凝华放热,化雪属于熔化吸热,D错误。
26.B 由题意可知,给钨丝加热,灯泡变暗,说明电流变小,钨丝电阻变大;向钨丝吹气,钨丝温度降低,灯泡变亮,说明电流变大,钨丝电阻变小。由以上分析可得钨丝电阻随温度升高而增大。故A、C错误,B正确。钨丝和灯泡构成串联电路,电流相等,
选项D错误。
本题考查导体的电阻和温度的关系。同一导体的电阻会随导体温度的变化而变化,一般情况下,导体温度越高,电阻越大。所以,当导体的材料、长度和横截面积均不变时,导体的温度变化会导致导体电阻值发生变化。
27.C 小杰背着书包时的总质量约为60 kg,由G=mg可得小杰背着书包时的总重力约为600 N,估测电梯上升高度h=(21-1)×3 m=60 m,则电梯对小杰做的功W=G·h=600 N×60 m=3.6×104 J,A错误;小杰乘电梯上升时,小杰对书包的支持力和书包移动
W 3.6×104 J
的方向在同一直线上,故小杰对书包做功,B错误;电梯对小杰做功的功率P= = =1 200 W,C正确;小杰在水平路面行走时,重力方向和小杰移动方向垂直,重力不做功,功率为0,D错误。
t 30s
28. 答案 太阳(或风) 超导
解析 短期内可从自然界重新获取的为可再生能源,绿色清洁的可再生能源有太阳能、风能、水能等;在一定温度下电阻为0的导体称为超导体,可以用作远距离输电线降低电能的损耗。
29. 答案 大气压 不变
解析 拔火罐时,小罐紧压在皮肤上,当温度降低时,内部的气压减小,小于外部气压,所以小罐被压在皮肤上,是利用了罐内气压小于外部大气压,说明了大气压的存在;液体在沸腾时,继续吸热,温度不变。
30. 答案 磁 B
解析 电磁继电器的主要部件是电磁铁,通过电路的通断来控制电磁铁磁性的有无,由题意可知,当车库有积水时,水为导体,左侧电磁铁电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸下,右侧电源与B位置的用电器接通,电铃报警,所以电铃应安装在B位置。
31. 答案 0.5 30
s 3m
解析 箱子移动速度v= = =0.5 m/s;F=30 N时,箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,则f=F=30 N,将推力增大到35 N时,箱子对地面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以此时受到的摩擦力等于做匀速直线运动时
t 6s
受到的摩擦力,大小为30 N。
32. 答案 (1)0.75 (2)20 (3)1∶20
解析 (1)P =U I =2.5 V×0.3 A=0.75 W。
额 额 额
(2)当滑动变阻器R 的滑片置于最右端,只闭合S 时,等效电路为:
2 1
图1
当只闭合S,移动R 的滑片到最左端时,等效电路为:
1 2
图2
由
P
1=
1,得 I
1
2R
1=
1,I
1 =
1
I 2 =0.15 A
P 4 I2R 4 2
2 2 1R
2
最大阻值为:R
2
= U
V
= 3V =20 Ω。
I 0.15A
1
(3)当S、S 都闭合时,L被短路,移动R 滑片至某一位置时等效电路为:
1 2 2
图3
由图2得,U=IR+U =0.3 A·R+2.5 V
2 1 额 1
由图3得,U=IR+U '=0.2 A·R+3 V
3 1 V 1
解得:R=5 Ω,U=4 V
1
在有电流通过灯泡L的情况下,图2情况下功率最大,P =2.5 V×0.3 A=0.75 W。
max
图1情况下功率最小,U =4 V-3 V-0.15 A×5 Ω=0.25 V,P =0.25 V×0.15 A=0.0375 W,P ∶P =0.0375 W∶0.75 W=1∶20。
L min min min max
33. 答案 (1)暗 (2)等于
解析 (1)在比较明亮的环境中,很多物体都会反射光线,干扰人的视线,蜡烛通过玻璃板所成的像不够清晰;在较暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,蜡烛的像最清晰。
(2)通过观察蜡烛在坐标纸上A点、B点、C点相对应的像A'点、B'点、C'点,比较蜡烛到玻璃板和像到玻璃板的距离可以得出:蜡烛的像到平面镜的距离等于蜡烛到平面镜的距离。
为了观察到蜡烛清晰的像,要尽可能减少外界光线(非蜡烛发出的光线)对蜡烛成像的影响,故应在较暗的环境中进行实验。
34. 答案 (1)A (2)58 液
解析 (1)晶体有固定的熔化温度,熔化时温度保持不变;由图象可知,A物质有一段平行于时间轴的线段,表示虽然吸热,但温度保持不变,说明该物质是晶体。
(2)由图乙可知温度计的分度值是1 ℃,读数为58 ℃;A物质的熔点是48 ℃,此时晶体物质的温度为58 ℃,高于它的熔点,故一定处于液态。
晶体熔化时吸热,但温度不变。
35. 答案 (1)匀速 (2)56 (3)大
解析 (1)匀速直线运动属于平衡状态,平衡状态下的物体所受的拉力大小等于物体的重力大小,故应竖直匀速拉动测力计,这样拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定。
W G h 0.5N×0.1m
(2)由机械效率定义可得:η= 有 = 物 = ≈56%。
W Fs 0.3N×0.3m
总
(3)由表中数据可知钩码越重,机械效率越高,即使用同一滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
36. 答案 (1)如图所示
(2)a、b间导线和b、c间电阻R同时断路
(3)如图所示
解析 (1)滑动变阻器与电阻R、电流表串联,滑片右移,电流表示数变小,说明电路中电流减小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此需要将滑动变阻器下面的左端接线柱接入电路。
(2)连好电路,闭合开关,电压表和电流表示数均为零,可确定电路故障为断路;用导线接触a、c,电流表有示数说明除a、c间,其余电路都是通路;用导线接触b、c两点,两表都没示数,说明b、c间断路;用导线接触a、b两点,电压表有示数,电流
表无示数,说明b、c间也断路,综上所述,a、b间导线和b、c间电阻R同时断路。
(3)在图乙中描出各点后要舍掉第3个点,将其余各点连接起来得到一条过原点的直线。
37. 答案 (1)运动 (2)凸透 (3)见解析
解析 (1)以行驶中的无人驾驶出租车为参照物,路边的树木的位置相对于出租车发生了变化,故树木是运动的。
(2)摄像头的镜头相当于一个凸透镜,摄像头是利用凸透镜成像的原理成像的。
(3)原来乘客与无人驾驶出租车一起向前运动,当突然刹车时,乘客的下半身随车停止,而上半身由于惯性,仍保持原来的运动状态,继续向前运动,所以乘客会向前倾。38. 答案 (1)0.4 A (2)10 Ω (3)216 J
解析 (1)由电路图可知,电阻R 与R 并联,A 测通过电阻R 的电流,A测干路电流,则此时通过电阻R 的电流I=I-I=1.2 A-0.8 A=0.4 A。
1 2 1 1 2 2 1
(2)根据并联电路的电压规律,可知:U=U
1
=U
2
=4 V,R
2
= U
2
= 4V =10 Ω,R
1
= U
1
= 4V =5 Ω。
I 0.4A I 0.8A
2 1
(3)重新调节电源电压后,I
1
'=1.2 A,U'=U
2
'=U
1
'=I
1
'R
1
=1.2 A×5 Ω=6 V,通过电阻R
2
的电流I
2
'= U
2
' = 6V =0.6 A,则1 min内电流通过电阻R
2
产生的热量Q
2
=I
2
'2R
2
t=(0.6 A)2×10 Ω×60 s=216 J。
R 10Ω
2
39. 答案 (1)13.2 N (2)2.2×103 Pa
(3)0.8×103 kg/m3或1.2×103 kg/m3
解析 (1)G =m g=1.32 kg×10 N/kg=13.2 N。
A A
(2)由ρ=m可得V
A
= m
A
= 1 320g =1 200 cm3,又由V
A
=S
A
h
A
得S
A
= V
A
=100 cm2,将B竖直放在水平桌面上,再将A竖直放在B的正上方时,A对B的压力F=G
A
=13.2 N,S=S
B
=60 cm2,p=F= 13.2N =2.2×103 Pa。
V ρ 1.1g/cm3 h S 60×10-4 m2
A A
③结合图象信息可知:4V
0 =S 容 -S A ①
h
0
3V 0 =S 容 ②
0.5h
0
由①②得S ∶S =3∶1,S =100 cm2,则S =300 cm2
容 A A 容
若ρ ≥ρ ,物体不会在浮力作用下上浮,
A 液
则h=h =12 cm,h =1.5h=18 cm。
0 A 容 0
提升2 cm时,12 cm+2 cm<18 cm,故物体仍浸没,受力分析可知F +F =G
浮 拉 A
即F =G -F =13.2 N-3.6 N=9.6 N,由阿基米德原理
浮 A 拉
F 9.6N
知F =ρ gV ,又V =V =1.2×10-3 m3,则ρ = 浮 = =0.8×103 kg/m3
浮 液 排 排 A 液 gV 10N/kg×1.2×10-3 m3
排
若ρ <ρ ,物体会在浮力作用下漂浮,F =G ,设用细线将A竖直向上提升2 cm后液面下降的高度为Δh,F '=G -3.6 N,ΔF =3.6 N,ΔF =ρ gΔV =ρ gS (Δh+0.02 m),
A 液 浮 A 浮 A 浮 浮 液 排 液 A
S ×2 cm=(S -S )(2 cm+Δh),解得:Δh=1 cm。
容 容 A
ΔF =ρ gΔV =ρ gS (Δh+0.02 m)=3.6 N,求得ρ =1.2×103 kg/m3。
浮 液 排 液 A 液
