2024年初中学业水平考试物理三模仿真压轴试卷
试卷01 2024年广东省三模专用卷
本试卷共23小题，满分100分。考试用时80分钟。
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 仪器是科学探究的重要工具，下列物理量与测量仪器对应不正确的是（ ）
A. 温度——温度计 B. 时间——停表
C. 长度——刻度尺 D. 质量——量筒
【答案】D
【解析】A．温度用温度计测量，故A正确，不符合题意；
B．时间可以用停表测量，故B正确，不符合题意；
C．长度可以用刻度尺测量，故C正确，不符合题意；
D．量筒是测量物体体积的仪器，质量应该用天平测量，故D不正确，符合题意。故选D。
2. 人类认识到原子也有内部结构，始于发现了（ ）
A. 粒子 B. 质子 C. 中子 D. 电子
【答案】D
【解析】19世纪末，汤姆生发现了电子，认为原子可以再分的，人类认识到原子也有内部结构，始于发现了电子，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
3. 下列关于能源和材料的说法不正确的是（ ）
A. 石油、天然气和太阳能都是不可再生能源
B. 半导体材料是制造集成电路的重要材料
C. 超导材料、纳米材料是性能更好、更有价值的新材料
D. 核电站使用过的核废料必须谨慎处理， 不能随意排放
【答案】A
【解析】A．石油、天然气是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故A错误，符合题意；
B．半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，是制造集成电路的重要材料，故B正确，不符合题意；
C．新材料有超导材料、纳米材料和智能材料都是性能更好、更有价值的，故C正确，不符合题意；
D．核电站使用过的核废料有核辐射，必须谨慎处理，不能随意排放，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关，以下分析正确的是（ ）
A. 春节煮水饺时，开大火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时，使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时， 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时， 通过做功的方式增加月饼的内能
【答案】C
【解析】A．液体沸腾时，继续吸热，温度不变，所以开大火不能使正在沸腾的水温度升高，故A错误；
B．由于食用油的沸点比较高，所以炸元宵是因为油的沸点高，故B错误；
C．粽香四溢，是一种扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．做功和热传递都能使物体内能增加，烘烤月饼是通过热传递的方式增加月饼的内能，故D错误。
故选C。
5. 幸福人生是大树，安全行为是沃土。同学们，我们要增强安全意识，努力营造浓厚的校园安全文化氛围。下列安全宣传标语与所蕴含的物理知识不相对应的是（ ）
A. 下课不疯跑，小心别摔倒—防止惯性带来的危害
B. 你冲我撞危险存，你谦我让安全行—物体间力的作用是相互的
C. 护栏保安全，翻越最危险—高度越高，重力势能越大
D. 上下楼梯静悄悄，不滑扶梯不吵闹—从扶梯上滑下，动能转化为重力势能
【答案】D
【解析】A．人在奔跑时，遇到紧急情况由于惯性会继续保持向前的运动状态，导致人容易摔倒而造成伤害，故A不符合题意；
B．你冲我撞，由于力的作用是相互的，因此对双方都会造成伤害，故B不符合题意；
C．护栏具有一定的高度，翻越护栏时增加了人的高度，人的质量不变，则人的重力势能增大，当落下时重力势能转化为动能，容易使人摔伤，故C不符合题意；
D．从扶梯上滑下，人的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，使下滑的速度变快，控制不好就会造成人体损伤，故D符合题意。故选D。
6. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B. 电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C. 电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D. 电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
【答案】A
【解析】当开关S1闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关S2闭合，故A正确，BCD错误。故选A。
7. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，下列说法正确的是（ ）
A. L1与L2串联
B. 开关S只控制L1
C. L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
D. L1、L2的电流分别是0.5A、0.3A
【答案】C
【解析】AB．由图中可知，电流从电源正极流出后，有两条流经路径，一条经过电流表A1、小灯泡L1、电流表A、开关S回到电源负极，一条经过小灯泡L2、电流表A、开关S回到电源负极，故可知L1与L2并联，开关S控制干路，电流表A1测流过L1的电流，电流表A测干路电流，故AB错误；
CD．由题意可知，干路电流为I=0.5A，流过L1的电流为I1=0.3A，故由并联电路的电流规律可得，流过L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故C正确，D错误。故选C。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8. 小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车，如图所示，拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，说明物体间力的作用是______的，也说明力能改变物体的______，使小车前进的力的施力物体是______。
【答案】 相互的 运动状态 喷出的气体
【解析】气球向左喷气，同时小车受到气体的反作用力，从而向右运动，说明物体间力的作用是相互的；在这个力的作用下，小车向右运动，同时也能说明力可以改变物体的运动状态，使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
9.用古琴弹奏名曲《高山流水》时，琴声是由琴弦的_______产生，经_______传播到聆听者耳中，演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变________。
【答案】 振动 空气 大
【解析】当演奏者用古琴弹奏名曲时，琴弦由于拨动而振动，发出声音，在通过空气传播到聆听者耳中。
声音的响度和发声体的振动幅度有关，振幅越大，响度越大；演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变大。
10. 用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_______的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_______（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个_______、放大的“烛焰”。
【答案】 放大 能 正立
【解析】凸透镜焦距为10cm，如图所示的位置时，物距为15cm，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像。
若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜依然能够成像，成像特点由物距大小来决定，与有无光屏无关。
将蜡烛移至光具座上40cm处，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在同一侧，故人应该站在光屏一侧，通过凸透镜观察虚像。
11. 如图是飞船与空间站完成对接时的情景，以空间站为参照物，飞船是______的；空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能来自于太阳内部的核______变；空间站的图像信号是通过_______波传回地面的。
【答案】 静止 聚 电磁
【解析】飞船与空间站完成对接时，以空间站为参照物，飞船与空间站的距离没有发生变化，此时飞船是静止的。
空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部氢原子在超高温下发生聚变而放出的能量。
由于太空中没有空气，声音无法传播，所以宇航员进入空间站后是利用电磁波将空间站的图像信号传回地面的。
12. 如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是______。潜水艇通过改变 ______来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m =_______。
【答案】 竖直向上 自重
【解析】浸在液体中的物体受到向上的力，叫做浮力，浮力的方向是竖直向上的。
图示潜水艇浸没在水中，排开水的体积不变，所受的浮力不变，是通过改变塑料瓶中的水的重力来改变浮力和重力的大小关系而实现沉浮的，所以是通过改变自重来实验沉浮的。
设螺母的体积为V螺母，塑料瓶浸没在水中，排开水的体积等于塑料瓶与螺母的总体积，受到的浮力
塑料瓶中水的体积
瓶中水的质量
瓶中水的重力
潜水艇悬浮，所受的浮力等于自身的总重，有
F浮=G总=G水+G螺母
即
解得，螺母的质量
13. 如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 ______J，斜坡的机械效率为 ______（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为______N。
【答案】 400 83.3% 20
【解析】拉力做的有用功
W有用=Gh=200N×2m=400J
拉力F做的总功
W总=Fs=120N×4m=480J
斜坡的机械效率
拉力做的额外功
W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J
由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力
14. 如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为______A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为_____W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为_______ V。
【答案】 0.5 1.5 4.5
【解析】由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，两个灯泡电阻分别为
两个灯泡的额定电流分别为
电路中的电流为
此时电路中的电流
I=I2=0.5A
L2小灯泡正常发光，L1小灯泡的实际功率为
断开开关S1、S2，两个电压表串联在电路中，电压表V1、V2完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为
三、作图题：本题7分。
15.（1） （3分）如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【解析】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的牵引力和沿斜面向下的阻力；四个力的作用点可画在车的重心上，沿四个力的方向分别画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上相关字母，如图所示。
（2）（2分）一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
【答案】如图所示.
【解析】过入射点O的垂直于界面是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为
90°-53°=37°
光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为
90°-37°=53°
折射角为
90°-53°=37°
如图所示：
（3）（2分）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
【答案】如图所示.
【解析】小磁针静止时，N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由此可知，螺线管左侧为S极，右侧为N极，根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向，则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，即虚线框内电流方向应向下，如图所示.
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。
16. （1）用天平测量一个芒果的质量，天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示，则该芒果的质量是______ g。受疫情影响，中考要求入场前对考生进行体温测量，某考生的体温测量结果如图乙所示，体温计的示数为______℃ 。
【答案】82
【解析】由图甲可知，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表，游码对应的刻度值以游码的
左边对应的刻度是2g，芒果的质量砝码的质量游码对应的刻度值；
图乙中
温计的量程为，一个大格表示，里面有10个小格，它的分度值是，因此它的读
数。
（2）在做“观察水的沸点”实验中，测量温度时，温度计的玻璃泡应______在水中。当观察到水中有大量气泡产生，温度计的示数保持不变，如图所示，说明水正在沸腾，沸点是______℃。
【答案】 浸没 99
【解析】温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器壁和容器底部。
由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是99℃。
要想证明水沸腾时需要吸热，需要撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾。
(3)如图所示，图甲中电流表的读数为 A，图乙中电压表的读数为 V。
【答案】1.4；1.5
【解析】（1）图甲中电流表的量程为0～3A，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，读数为1.4A；
（2）图乙中电压表的量程为0～3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，读数为1.5V.
（4）如图所示为测电笔的构造示意图，测电笔是用来辨别火线和零线的，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线．在使用测电笔时手一定要接触测电笔的 。
【答案】火线。笔尾金属体。
【解析】(1)使用试电笔之前，首先要检查试电笔里有无安全电阻，再直观检查试电笔是否有损坏，有无受潮或进水，检查合格后才能使用。
(2)使用试电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样做会造成人身触电事故。
(3)使用试电笔时，一定要用手触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路，试电笔中的氖泡不会发光，造成误判，认为带电体不带电，这是十分危险的。
17. 顺顺与利利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，作了如下猜想：
A．可能与接触的粗糙程度有关
B．可能与压力的大小有关
顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进：
（1）如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量_________的重力；
（2）如图乙，在滑块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动。比较甲、乙两次实验，验证了猜想_________（选填“A”或“B”）是正确的；
（3）利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做_________（选填“能”或“不能”）达到目的。
【答案】 （1）小桶和沙子 （2） B （3）不能
【解析】（1）在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，此时滑块在水平方向上受到平衡力的作用，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，由于使用的是定滑轮，所以拉力的大小等于小桶和沙子的总重力，为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小，应测量小桶和沙子的总重力的大小。
（2）在滑块上加砝码，压力增大，在桶中要装入更多的沙子滑块才能做匀速直线运动，说明此时的滑动摩擦力变大，需要装入更多的沙子来增大拉力，滑块才能做匀速直线运动，这说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，则验证猜想B是正确的。
（3）想用钩码代替沙桶，该方案方便得出拉力的大小，但由于钩码的质量是按整数倍变化的，无法连续改变拉力的大小，也很难做到使滑块做匀速直线运动，因此不能达到实验目的。
18. （连图1分，填空每个2分，本题7分）欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）请你根据甲电路图，用笔画线代替导线，帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接，要求滑片P向右移动时，电流表示数小；
（2）将滑片P置于阻值最大位置 ，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，电压表示数接近电源电压，则电路中存在的故障可能是_________（选填“Rx短路”或“Rx断路”）；
（3）排除故障后，移动滑片P，记录多组数据，画出了待测电阻的R的I-U图像，如图丙所示，由图像可得Rx=________Ω；
（4）乐乐风水宝地觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值，于是设计了另一种方案，电路如图丁所示。定值电阻R0，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①只闭合开关S1时，电流表读数为I1；
② 当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx=_________（用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示）。
【答案】 （1）
（2） Rx断路 （3） 5 （4）
【解析】（1）如图甲所示的电路图，滑动变阻器串联接入电路，要求滑片P向右移动时，电流表示数小，滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该将滑动变阻器左下端的接线柱接入电路，如图所示：
（2）将滑片P置于阻值最大位置 ，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，说明电路发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱之间的电路元件发生了断路，电压表测量的是电阻Rx两端的电压，则电路中存在的故障可能是Rx断路。
（3）由图丙可知，电阻Rx两端的电压为2.5V时，对应的电流值为0.5A，根据欧姆定律公式可知，电阻Rx的阻值为
（4）只闭合开关S1时，电流表读数为I1，电源电压为
U=(R0+Rx) I1……①
当开关S1、S2都闭合时，Rx被短路，由于电流表读数I2，此时电源电压可以表示为
U= R0 I2……②
由①②两式联立可得
(R0+Rx) I1=R0 I2
则待测电阻为
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
19. 如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W
【解析】（1）爬绳机上升高度h=12m，用时
爬绳机上升的速度
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力
静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则对地面的压强
（3）爬绳机对工人的作用力
由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率
答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
20.在图甲所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
（1）求电源电压U；
（2）求电阻R2的功率；
（3）现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，且电路的总功率变化了1.2W。求电阻R的阻值（结果保留1位小数）。
【答案】（1）9V；（2）10.8W；（3）6.8Ω或8.4Ω
【解析】由图甲可知，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流；
（1）由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，A2的示数应大于A1的示数，因此A2选用大量程，A1选用小量程，由图乙可知，A1的分度值为0.02A，示数为0.3A，A2的分度值为0.1A，示数为1.5A，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压
U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V
（2）由并联的电流特点可知，通过R2的电流
I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A
则电阻R2的功率
P2＝U2I2＝9V×1.2A＝10.8W
（3）由于替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，由并联电路的特点可知，此时无论更换哪个电阻，干路电流一定会发生变化，则A1的示数不能发生变化，因此被替换的电阻为R2，通过R1的电流不变；原来电路的总功率
P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W
则更换后电路的总功率
P'＝P+ΔP＝13.5W+1.2W＝14.7W
或
P″＝P﹣ΔP＝13.5W﹣1.2W＝12.3W
当P'＝14.7W时，由P＝UI可知，干路电流
由并联电路的电流特点可知，此时通过R的电流
由欧姆定律可知，电阻R的阻值
当P″＝12.3W时，干路电流
此时通过R的电流
电阻R的阻值
因此电阻R的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
答：（1）电源电压为9V；
（2）电阻R2的功率为10.8W；
（3）电阻R的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。
21. （5分）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为_________；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝_________（用、、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离_______（选填相等，不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果_________（偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将_________。
【答案】 （1）1.0 （2） （3）不相等 （4）偏大 （5）变高
【解析】（1）密度计竖直漂浮在水中时，水面位于图中O处，说明此时密度计在O处显示的密度值应该为水的密度，所以则O处应标为1g/cm3
（2）由题意知密度计漂浮在水面上时，V排=SH，则有F浮=G物，即
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排液=Sh,则有F浮液=G物，即
可得
解得
（3）由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀。
（4）小明把吸管中的细铁丝拿出来，缠绕在吸管的下端，再用这支密度计去测量液体的密度，此时排开液体的体积不变，因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的同一液体密度值偏大。
（5）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，增加塞入吸管中铁丝的质量，从而获得更大的重力，即浮力更大，排开体积更大，由V=sh可知，S不变，即可使h变大，据此设计精确程度更高。
22. （7分）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
（1）已知上海到北京航程为1178km，求C919由上海飞往北京的平均速度_______；
（2） C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力为，飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗_______升汽油？已知汽油密度为，汽油热值为：
（3） 如图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型。图中机翼的下表面可视为平面，面积为。飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p。飞机总重为G，近似地认为飞机受到的升力来自于飞机双侧机翼。请推导出飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差（用字母表示）。
【答案】（1）；（2）50L；（3）
【解析】（1）C919由上海飞往北京的平均速度
（2）C919在高空水平定速巡航时，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，为，飞机牵引力做的功
汽油燃烧产生的热量
飞行4km需要消耗的汽油质量
飞行4km需要消耗的汽油的体积
（3）飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p，此时飞机对地面的压力为
飞机的重力为G，此时飞机的升力的大小为
图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型，且图中机翼的下表面可视为平面，面积为S1，则两侧机翼下表面的总面积为2S1，飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差
23. （6分）阅读材料，回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）
（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①___________，②___________ ；
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会_____（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤=3.0×107J/kg）
（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kWh，叶片需要转动______圈；
（5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，则14∶00~20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为_______kW·h。
【答案】 （1）机械能（或动能） 电能 （2） 顺时针 （3）36 （4）4 （5）1084.3
【解析】（1）风吹动叶片转动，将风的风能转化为叶片的机械能（或动能），经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转，带动发电机工作，将机械能转化为电能。
（2）叶片上平下凸，当风流过叶片时，下表面的风速大，压强小，上表面的风速小，压强大，叶片上下表面压强差的作用下顺时针转动。
（3）根据图丙可知，当风速为12m/s时，功率为300kW，根据可得，风力发电机组工作1h输出的电能为
由Q=mq可得，这些电能相当于完全燃烧煤的质量为
（4）若发电机输出电能1kW·h，当风速为13m/s时，功率为300kW，需要时间为
由于发电机转子1min转400圈，当发电机输出电能1kW·h，发动机需要转的圈数为80圈，又风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈，则叶片转4圈。
（5）根据丁图可知，15∶00-16∶00这段时间风速12~13m/s，由丙图可知，此时间段的功率为300kW，根据W=Pt可知，此段时间产生的电能为
W′=Pt=300kW×1h=300kW·h
14∶00-15∶00和15∶00-16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，可知14∶00-15∶00这段时间产生的电能为
由于14∶00-14∶30这时间段，风速小于3m/s，由丙图可知，输出功率为0，输出电能为0；由于14∶00-15∶00这段时间产生的电能为100 kW·h，所以14∶30-15∶00这时间段，风速等于10m/s，输出电能为100 kW·h；16∶00~17∶00这段时间，风速大于12m/s，输出的电能为300 kW·h；17∶00~17∶30这段时间，风速为10m/s，输出的电能为100 kW·h；17∶30~18∶00这段时间，风速为7m/s，满足5m/s≤v≤10m/s，由题意可知P与v的三次方成正比，即P=kv3，将速度v1=10m/s、v2=7m/s分别带入Pt= kv3t可得，W2=34.3kW·h；18∶00~19∶00这段时间，风速小于3m/s，由丙图可知，输出电能为0；19∶00~19∶30这段时间，风速为10m/s，输出的电能为100 kW·h；19∶30~20∶00这段时间，风速大于12m/s，输出的电能为
所以14∶00-20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为
100 kW·h+300 kW·h+300 kW·h+100 kW·h+34.3 kW·h+100 kW·h+150 kW·h=1084.3 kW·
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2024年初中学业水平考试物理三模仿真压轴试卷
试卷01 2024年广东省三模专用卷
本试卷共23小题，满分100分。考试用时80分钟。
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 仪器是科学探究的重要工具，下列物理量与测量仪器对应不正确的是（ ）
A. 温度——温度计 B. 时间——停表
C. 长度——刻度尺 D. 质量——量筒
2. 人类认识到原子也有内部结构，始于发现了（ ）
A. 粒子 B. 质子 C. 中子 D. 电子
3. 下列关于能源和材料的说法不正确的是（ ）
A. 石油、天然气和太阳能都是不可再生能源
B. 半导体材料是制造集成电路的重要材料
C. 超导材料、纳米材料是性能更好、更有价值的新材料
D. 核电站使用过的核废料必须谨慎处理， 不能随意排放
4. 中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关，以下分析正确的是（ ）
A. 春节煮水饺时，开大火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时，使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时， 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时， 通过做功的方式增加月饼的内能
5. 幸福人生是大树，安全行为是沃土。同学们，我们要增强安全意识，努力营造浓厚的校园安全文化氛围。下列安全宣传标语与所蕴含的物理知识不相对应的是（ ）
A. 下课不疯跑，小心别摔倒—防止惯性带来的危害
B. 你冲我撞危险存，你谦我让安全行—物体间力的作用是相互的
C. 护栏保安全，翻越最危险—高度越高，重力势能越大
D. 上下楼梯静悄悄，不滑扶梯不吵闹—从扶梯上滑下，动能转化为重力势能
6. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B. 电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C. 电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D. 电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
7. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，下列说法正确的是（ ）
A. L1与L2串联
B. 开关S只控制L1
C. L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
D. L1、L2的电流分别是0.5A、0.3A
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8. 小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车，如图所示，拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，说明物体间力的作用是______的，也说明力能改变物体的______，使小车前进的力的施力物体是______。
9.用古琴弹奏名曲《高山流水》时，琴声是由琴弦的_______产生，经_______传播到聆听者耳中，演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变________。
10. 用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_______的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_______（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个_______、放大的“烛焰”。
11. 如图是飞船与空间站完成对接时的情景，以空间站为参照物，飞船是______的；空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能来自于太阳内部的核______变；空间站的图像信号是通过_______波传回地面的。
12. 如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是______。潜水艇通过改变 ______来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m =_______。
13. 如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 ______J，斜坡的机械效率为 ______（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为______N。
14. 如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为______A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为_____W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为_______ V。
三、作图题：本题7分。
15.（1） （3分）如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
（2）（2分）一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
（3）（2分）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。
16. （1）用天平测量一个芒果的质量，天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示，则该芒果的质量是______ g。受疫情影响，中考要求入场前对考生进行体温测量，某考生的体温测量结果如图乙所示，体温计的示数为______℃ 。
点”实验中，测量温度时，温度计的玻璃泡应______在水中。当观察到水中有大量气泡产生，温度计的示数保持不变，如图所示，说明水正在沸腾，沸点是______℃。
(3)如图所示，图甲中电流表的读数为 A，图乙中电压表的读数为 V。
（4）如图所示为测电笔的构造示意图，测电笔是用来辨别火线和零线的，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线．在使用测电笔时手一定要接触测电笔的 。
17. 顺顺与利利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，作了如下猜想：
A．可能与接触的粗糙程度有关
B．可能与压力的大小有关
顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进：
（1）如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量_________的重力；
（2）如图乙，在滑块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动。比较甲、乙两次实验，验证了猜想_________（选填“A”或“B”）是正确的；
（3）利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做_________（选填“能”或“不能”）达到目的。
18. （连图1分，填空每个2分，本题7分）欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）请你根据甲电路图，用笔画线代替导线，帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接，要求滑片P向右移动时，电流表示数小；
（2）将滑片P置于阻值最大位置 ，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，电压表示数接近电源电压，则电路中存在的故障可能是_________（选填“Rx短路”或“Rx断路”）；
（3）排除故障后，移动滑片P，记录多组数据，画出了待测电阻的R的I-U图像，如图丙所示，由图像可得Rx=________Ω；
（4）乐乐风水宝地觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值，于是设计了另一种方案，电路如图丁所示。定值电阻R0，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①只闭合开关S1时，电流表读数为I1；
② 当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx=_________（用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示）。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
19. 如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
20.在图甲所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
（1）求电源电压U；
（2）求电阻R2的功率；
（3）现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，且电路的总功率变化了1.2W。求电阻R的阻值（结果保留1位小数）。
六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。
21. （5分）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为_________；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝_________（用、、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离_______（选填相等，不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果_________（偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将_________。
22. （7分）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
（1）已知上海到北京航程为1178km，求C919由上海飞往北京的平均速度_______；
（2） C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力为，飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗_______升汽油？已知汽油密度为，汽油热值为：
（3） 如图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型。图中机翼的下表面可视为平面，面积为。飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p。飞机总重为G，近似地认为飞机受到的升力来自于飞机双侧机翼。请推导出飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差（用字母表示）。
23. （6分）阅读材料，回答问题
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）
（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①___________，②___________ ；
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会_____（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤=3.0×107J/kg）
（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kWh，叶片需要转动______圈；
（5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，则14∶00~20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为_______kW·h。
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