2021年湖南省中考物理模拟试题及答案（三）

2021 年湖南省初中学业水平考试 物理模拟试题(三) (时间：60 分钟 分值：100 分) 一、单项选择题(本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分) 1．(2020·济宁)关于一些物理量的计算(g 取 10 N/ kg，p 酒精＝3× 107 J/kg，p 水＝1.0×103 kg/m3)，结果正确的是 （ A ） A．1 m3 的物体浸没在水中，所受浮力为 104 N B．10 m 深处的小鱼，受到水的压强为 106 Pa C．重 1 N 的魔方的棱长为 5 cm，其对桌面的压强为 4 Pa D．完全燃烧 2 kg 酒精，释放的热量为 1.5×107 J 2．(2020·常德)下列关于声现象的说法中正确的是 （ A ） A．物体振动越快音调越高 B．声音在真空中的传播速度是 3×108 m/s C．打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生 D．地震、火山喷发等自然现象都伴有超声波的产生 3．(2020·温州)如图所示，在中国象棋棋盘正中央竖立一块垂直于 棋盘的平面镜，棋子“象”由甲移到乙，则平面镜中“象”的移动是 （ C ） A.由④到② B．由③到① C．由②到④ D．由①到③ 4．(2020·镇江)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在 光屏上成清晰的像．现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为 透镜乙后，需将光屏向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像， 则 （ B ） A．透镜甲的焦距为 20 cm B．透镜甲的焦距比乙的大 C．第二次所成的像是放大的 D．光屏移动的距离 s＜10 cm 5．(2020·邵阳)有一天小明要出去买菜，因为还是在疫情期间，他 戴好口罩，按正常的步行速度走到超市门口，保安人员拿着测温枪往 小明额头上扫了一下，测温枪显示的示数是 36.3 ℃，根据以上描述， 下列说法错误的是 （ A ） A．小明的体温不正常 B．小明的步行速度约为 1.1 m/s C．戴好口罩可以隔离病毒 D．测温枪测温利用了电磁波 6．(2020·岳阳)下列与热学有关叙述合理的是 （ C ） A．年平均气温为－25 ℃的南极冰山没有内能 B．烤火取暖是火焰的温度转移到了人身上 C．内燃机压缩冲程将机械能转化为内能 D．“端午佳节粽叶飘香”，人们闻到粽子的香味是升华现象 7．(2020·娄底)在科学实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经 常需要进行多次实验： ①在“测量物体的长度”时，多次测量 ②在“探究重力的大小跟质量的关系”时，改变钩码的个数，多次测 量 ③在研究“串、并联电路中电流的规律”时，换用不同定值电阻，多 次测量 ④在“伏安法测电阻”的实验中，多次测量导体两端电压和通过导体 的电流值 上述实验属于减少误差而进行多次实验的是 （ B ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 8．(2020·岳阳)对物理量的关系式理解正确的是 （ D ） A．由ρ＝m V 可知，物质的密度与质量成正比 B．由 v＝s t 可知，物体的速度与路程成正比 C．由 R＝U I 可知，电流一定时，电阻与电压成正比 D．由 p＝F S 可知，受力面积一定时，压强与压力成正比 9．(2020·娄底)下列关于物理现象的解释，说法正确的是（ B ） A．小球在空中下落得越来越快，是因为小球受到的重力越来越大 B．教室天花板上静止的电灯受到平衡力的作用 C．小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性力的作用 D．人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 10．(2020·聊城)疫情期间，小丽帮妈妈做家务时，发现生活中处处 有物理．下列分析错误的是 （ B ） A．茶壶的壶嘴和壶身组成连通器 B．菜刀的刀刃很锋利，是为了减小压强 C．利用大气压把吸盘式挂钩压在平滑的墙壁上 D．浴室内的防滑垫表面凹凸不平是为了增大摩擦 11．(2020·凉山州)关于家庭电路，下列说法正确的是 （ B ） A．若家庭电路中空气开关跳闸，则一定是电路中某处发生了短路 B．螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上 C．使用测电笔时，手指必须接触笔尖金属体 D．为了防止触电，控制用电器的开关一定要接在零线上 ★12．(2020·达州)如图所示的电路中，电源电压恒为 3 V，灯泡 L1 标有“3 V 3 W”、L2 标有“6 V 3 W”的字样，电流表的量程为 0～ 0.6 A，电压表的量程为 0～3 V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在 保证电路安全的情况下，下列说法正确的是 （ D ） A．只闭合开关 S2，灯泡 L1 没有电流通过 B．闭合开关 S1、S3，断开开关 S2，灯泡 L1 能正常发光 C.闭合开关 S2、S3，断开开关 S1，灯泡 L2 的功率为 1.5 W D．只闭合 S2 与只闭合 S3 时，灯泡 L2 消耗的电功率之比为 16∶25 二、填空题(本题共 4 小题，每空 2 分，共 16 分) 13．(2020·岳阳)图甲为生活中常见的电熨斗，图乙为其结构图．图 乙中的双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧密铆合在一起做 成的．常温时图中的两触点相接触，受热时由于铜片膨胀比铁片明显， 双金属片会向铁片(选填“铜片”或“铁片”)一侧弯曲，且弯曲程度 随温度的升高而增大．当金属底板的温度达到设定的温度时，由于双 金属片的弯曲而使图中的两触点分离，切断工作电路．用该熨斗熨烫 丝织衣物时，需将设定的温度调低，调温旋钮上的升降螺丝应向上(选 填“向上”或“向下”)调节． 14．(2020·河北)核能是一种不可再生(选填“可再生”或“不可再 生”)能源．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反 应堆是通过可控核裂变(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能 的设备． ★15．(2020·重庆 A)小明有一个不吸水的工艺品，底座为质地均匀 的柱形木块 A，木块上粘有合金块 B.他将工艺品竖直放置在水中(如 图甲)，静止时木块浸入水中的深度为 h1；按图乙竖直放置，静止时 木块浸入水中的深度为 h2，工艺品所受浮力与图甲相比不变(选填“变 大”“变小”或“不变”).因黏合处松开导致合金块沉底，若不计黏 合材料的影响，合金的密度为水的 n 倍，当木块在水中竖直静止时浸 入的深度 h＝nh2－(n－1)h1(用 h1、h2、n 表示). 第 15 题题 第 16 题图 ★16．(2020·济宁)如图所示的电路中，L1、L2 为两个阻值恒定的灯 泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置．在甲、乙位置 分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关 S1，两灯均发光，两电表 指针偏转角度相同．断开开关 S1，在甲、乙位置分别接另一种电表， 闭合开关 S1 和 S2，两灯均发光，则此时两电表示数之比为 4∶5，灯 泡 L1 与 L2 的电功率之比为 4∶1． 三、作图题(本题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分) 17．(2020·德州)阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一 个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在 A 点的最小动力 F1 及其动力臂 l1(图中 O 为支点). 题图 答图 18．(2020·苏州)如图，请根据小磁针静止时 N 极的指向标出 A 处的 磁感线方向和电源正、负极． 题图 答图 四、实验探究题(本题共 3 小题，每空 2 分，作图题 2 分，共 24 分) 19．(2020·淮安)在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前杠杆的位置如图甲所示，若使杠杆在水平位置平衡，则应 将杠杆的平衡螺母向左调节． (2)杠杆调节平衡后，在如图乙所示 A 点悬挂 3 个钩码(每个钩码重力 为 0.5 N)，在 B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位 置再次平衡，此时弹簧测力计示数 F1＝1N.重复多次实验，进一步探 究杠杆的平衡条件． (3)某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动 力与阻力 F1 成正比关系．你认为该结论可靠吗？不可靠，并说明理由： 没有同时改变力与力臂的大小． 实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 1 15 1.5 10 2 2 15 3 10 3 3 15 4.5 10 ★20.(2020·扬州)某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、 记号笔、细线和足量的水(已知水的密度为ρ)测量了一块小矿石的密 度，实验过程如下： (1)实验步骤： A．向量筒中加入适量的水，记下体积 V1(如图 1)； B．烧杯中注入适量的水，将石块放入剪下的矿泉水瓶内，使矿泉水 瓶漂浮在烧杯中，并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置(如图 2)； C．取出矿泉水瓶，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩 余水的体积 V2(如图 3)； D．再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中，此时总体积 V3(如图 4). (2)小矿石的密度表达式ρ石＝V1－V2 V3－V2 ρ(用题中物理量符号表示)； (3)由于矿泉水瓶有质量，会导致小矿石密度测量值偏大，有同学指 出只要在步骤 C 进行适当修改就可以，该同学修改的内容是 取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶放入烧杯中，将量筒中的 水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积 V2． 21．(2020·广安)在探究“电流与电阻关系”的实验中，所用的器材 有：电压恒定为 6 V 的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻 (5 Ω，10 Ω，20 Ω)、几个规格不同的滑动变阻器、导线若干． (1)如图所示是某同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你 在连接错误的导线上画“×”，并补画出正确的连线． (2)电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 A 端(选填 “A 端”或“B 端”). (3)分别把 5 Ω和 10 Ω的定值电阻接入电路中，移动滑动变阻器的 滑片使电压表的示数为 2 V，记录下电流表的示数．可是当把 20 Ω 的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表 示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大电阻过小． (4)更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可 得结论：电压一定时，电流与电阻成反比． 电压 U/V 2 电阻 R/Ω 5 10 20 电流 I/A 0.4 0.2 0.1 五、综合应用题(本题共 2 小题，每小题 9 分，共 18 分.解答应写出 必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分) 22．(2020·杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具．小金尝试做 了如图所示的杆秤．在秤盘上不放重物时，将秤砣移至 O 点提纽处， 杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为 0 刻度．当秤盘上放一个质 量为 2 kg 的物体时，秤砣移到 B 处，恰好能使杆秤水平平衡，测得 OA＝5 cm，OB＝10 cm. (1)计算秤砣的质量． (2)小金在 B 处标的刻度应为 2kg.若图中 OC＝2OB，则 C 处的刻度应 为 4kg. (3)当秤盘上放一个质量为 2 kg 的物体时，若换用一个质量更大的秤 砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数＜(选填“＜”或“＞”)2 kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣． 解：(1)由题知，秤盘上放一个质量为 2 kg 的物体时，秤砣移到 B 处， 恰好能使杆秤水平平衡， 由杠杆的平衡条件有：m 物 g×AO＝m 砣 g×OB， 秤砣的质量 m 砣＝AO OB ×m 物＝ 5 cm 10 cm ×2 kg＝1 kg； (2)由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至 O 点提纽处，杆秤恰好 水平平衡，由此知 O 处为 0 刻度，秤盘上放一个质量为 2 kg 的物体 时，秤砣移到 B 处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在 B 处标的刻度应 为 2 kg； 秤砣在 C 处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为 m， 则 mg×AO＝m 砣 g×OC，且 OC＝2OB， 所以 mg×AO＝m 砣 g×2OB 则 m＝4 kg， 所以 C 处刻度应为 4 kg. (3)当秤盘上放一个质量为 2 kg 的物体时，若换用一个质量更大的秤 砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G 物 ×OA＝G 砣×l，G 物×OA 的值不变，G 砣增大，力臂 l 变小，读数变小， 故读数小于 2 kg. 23．(2020·衡阳)八年级某班教室里有一款饮水机，其工作电路可简 化为如图甲所示的电路．S 是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水 温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2 是加热管的电阻 (不考虑阻值受温度变化影响)，它的部分技术参数如表所示，试回答 下列问题： 额定电压 220 V 加热功率 900 W 保温功率 20 W 水杯容量 0.6 kg (1)S 闭合时，饮水机处于加热工作状态．R2 的阻值是 55Ω. (2)水杯中装满 20 ℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水 烧开？[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，当时气压设定为 1 标准 大气压，不考虑热损失] (3)最近一次使用时，加热管 R1 损坏了，物理兴趣小组的同学们利用 电位器(相当于滑动变阻器，以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电 路来控制加热管 R2 的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑 片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出 变阻器消耗的电功率 P 随电流 I 关系的图象如图丙所示，则： ①求 R2 的发热功率范围． ②变阻器的最大功率多大？ ③简述：这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即 可). 解：(1)S 闭合时，两电阻并联，S 断开时，为 R1 的简单电路，由并联 电路总电阻小于其中任一电阻，根据 P＝U2 R 可知，S 闭合时，饮水机 处于加热工作状态，功率为 900 W；S 断开时，饮水机处于保温工作 状态，功率为 20 W； 根据并联电路各支路互不影响，故加热时 R2 的功率为 P2＝900 W－20 W＝880 W， R2＝U2 P2 ＝（220 V）2 880 W ＝55 Ω； (2)一标准大气压水的沸点为 100 ℃，水杯中装满 20 ℃水加热到沸 点吸热： Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.6 kg×(100 ℃－20 ℃) ＝2.016×105 J，不考虑热损失，消耗的电能 W＝Q 吸＝2.016×105 J， 由 P＝W t 得，将水烧开的时间： t′＝ W P 加热 ＝2.016×105 J 900 W ＝224 s； (3)①变阻器与 R2 串联，当变阻器连入电路的电阻为 0 时， R2 的电压为 220 V，其最大功率为 880 W； 当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为 0.5 A， R2 的最小功率为 P2 小＝I 2 小 R2＝(0.5 A)2×55 Ω＝13.75 W； R2 的发热功率范围为 13.75～880 W； ②变阻器的功率：P 变＝I2R 变＝( U R 变＋R2 )2×R 变＝ U2R 变 （R 变＋R2）2 ＝ U2 （R 变－R2）2＋4R 变 R2 R 变 ， 当 R 变＝R2 时，变阻器的最大功率为 P 变大＝ U2 4R2 ＝（220 V）2 4×55 Ω ＝220 W； ③因变阻器与 R2 串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工 作(或变阻器产生的热量没有被利用).