2021潍坊物理试卷+答案+解析

232021年潍坊市初中学业水平考试(满分:100分考试时间:90分钟)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、单项选择题(本题有10个小题,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的每小题得2分,多选、不选、漏选均不得分)1.“节约用水,人人有责”,应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是()A.a B.b C.c D.d2.一款塔式多孔插座如图所示,其技术参数为:最大电压250V,最大电流10A。关于该插座的接线和使用方法正确的是()A.插座通电后可用湿布擦去表面灰尘B.插座内可以只接火线和零线C.手机充电器使用后应与插座断开D.标有“220V3000W”的电热水器可使用该插座3.积极承担家务劳动是中学生应具有的品德。小明同学从超市购买了一箱质量为5kg的鸡蛋,并进行了下列估测,其中最符合事实的是()A.箱内约有80个鸡蛋B.一个鸡蛋的直径约为6dmC.一个鸡蛋重约为5ND.鸡蛋的密度约为2g/cm34.鼓作为敲击乐器,在重要的节日庆典中频频登场。学校器乐室有一直径为1m的大鼓,质量为32kg,学校在报告厅内举行庆祝建党一百周年活动,将鼓平放在水平舞台上。下列说法正确的是()A.鼓静止时对舞台的压强约为400PaB.若将鼓侧立,鼓对舞台的压强变小C.响鼓还需重锤敲,敲击力越大音调越高D.鼓声余音缭绕是由于敲击力不同5.为迎接2022年北京冬季奥运会,国家滑雪运动队积极训练。如图所示,某运动员沿斜坡滑下,获得一定速度后进入水平赛道做匀速直线运动,然后从水平赛道末端飞出,飞行一段时间后落到斜坡上。不计空气阻力,关于运动员的说法正确的是()A.匀速运动过程受力平衡,无惯性B.飞行过程受力不变,惯性不变C.飞行过程动能增加,惯性变大D.飞行过程惯性不变,运动状态不变6.传感器在生产生活中有着广泛的应用,一部普通智能手机中就有十几种,传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息。压力传感器的核心部件为压敏电阻。某同学设计的压力传感器如图所示,R0为定值电阻,R为压敏电阻且阻值随压力增大而减小,闭合开关S,下列说法正确的是()A.压力为0时,电压表示数为0 B.压力变大时,电压表示数变大C.压力变大时,电压表示数变小 D.压力变大时,电流表示数变小7.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是()A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反8.如图所示电路中,开关S断开时,电压表、电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数。电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是()A.电阻R1断路 B.电阻R2断路C.电阻R2短路 D.电阻R3断路9.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则()A.该过程中机械能转化为电能B.线框左右两边所受磁场力方向相同C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动D.若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动10.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在()A.a、c两点的动能相等B.a点的机械能比d点机械能大C.a点动能比d点动能大D.b点的动能最大二、多项选择题(本题有5个小题,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个是正确的,选对的每小题得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分)11.中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆,激发了很多同学的研究兴趣。某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程,无人机从悬停到竖直下落至地面的v-t图像,如图所示,则无人机()A.在0~1s内不受力 B.在1~3s内的重力势能增加C.在3~6s内下落了12m D.在6~7s内做减速运动12.充电宝内部主要部件是锂电池,充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量,民航局规定严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝乘机,则电压为3.7V、容量为下列数值的充电宝可以带上飞机的是()A.10000mA·h B.40000mA·hC.50A·h D.30A·h13.建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住两块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则()A.两砖之间无压力B.两砖之间无摩擦力C.夹砖器对砖的摩擦力向上D.夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力越大14.某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,记录物距u、像距v得到的图像如图所示,则()A.当u=10cm时,成倒立、等大的像B.当u=15cm时,成倒立、放大的像C.当u=20cm时,成倒立、放大的像D.当u=25cm时,成倒立、缩小的像15.某电热水器的工作原理如图甲所示,用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R1、R2为电热丝,且R2=3R1,R3为滑动变阻器,R0为热敏电阻(置于电热水器内),R0阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V,当R0中的电流I≥15mA时,衔铁被吸下,继电器线圈电阻不计,下列说法正确的是()A.热水器的加热功率是保温功率的4倍B.S1闭合,当衔铁吸下后,热水器处于加热状态C.当热水温度设置为55℃时,R3连入电路的阻值为250ΩD.若提高热水设置温度,应向左移动R3滑片第Ⅱ卷(非选择题共60分)三、作图题(有2个小题,共5分)16.(2分)如图所示,一束光斜射入盛有水的容器中,在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变,向容器中缓慢加水,光斑移到P2位置时,请在图中画出此时的折射光线及水面位置。17.(3分)在内壁光滑的汽缸内,用重为G的活塞封闭一定质量的气体,把活塞和汽缸按图所示悬挂,静止在空中。图中已标出缸内气体对活塞的作用力F气,请画出活塞所受其他力的示意图。四、科普阅读题(本题有1个小题)“长五”助力,“天和”巡天2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,液氢温度为-253℃,液氧为-183℃。在塔架上起飞前,这些燃料在与外界空气接触时,火箭侧壁会冒出“白雾”,在“点火”口令下达后,重达800多吨的火箭拔地而起,火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰,约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后,末级火箭与核心舱分离,末级火箭再入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT-100型霍尔电推系统,该设备将太阳能先转化为电能,再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼,它的光电转换效率高达50%以上,而传统的晶硅电池只有20%左右。此外,砷化钾电池还具有很好的耐温性,在250℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是13m,未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m!到那时,“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。18.(5分)阅读短文,回答问题:(1)火箭在塔架上起飞前,侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气产生的;

(2)末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程,火箭的机械能一部分转化为;

(3)“点火”发射时,使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为N;(g取10N/kg)

(4)建成后的“天宫”号空间站,太阳能电池接收太阳能的最大功率为kW。

五、实验题(本题有4个小题,共24分)19.(4分)某同学用身边的器材验证平面镜成像特点,实验操作如下:①在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一透明玻璃板,在白纸上沿透明玻璃板画一条直线;②取两个相同的矿泉水瓶盖a、b,盖的边缘涂上印泥,在玻璃板一侧放置瓶盖a且用力按一下,观察a在玻璃板中的像。手持瓶盖b移至与a像重合。稍用力按下b记录a像的位置;③多次改变a的位置,重复步骤②,白纸上得到对应的物、像痕迹。请回答下列问题:(1)为保证实验效果,下列操作正确的是。

A.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合B.实验过程中玻璃板底边与直线平行即可C.玻璃板必须垂直纸面D.玻璃板可适当倾斜E.应选用较厚的玻璃板(2)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,接下来进行的实验操作是。

20.(6分)一同学从实验室借来带密封条的玻璃罩、抽气泵等器材,分别进行了下列探究,请你根据观察到的实验现象,选择“变大”“变小”或“不变”填入空格中。(1)将图甲所示正在响铃的闹钟放入玻璃罩内,抽走罩内气体,闹铃的声音;

(2)将图乙所示盛有少量热水的烧杯放入玻璃罩内,抽走罩内气体,杯内的水沸腾,杯内水的温度值;

(3)将图丙所示的装置放入玻璃罩内,抽走罩内气体,试管内、外水面的高度差。

21.(6分)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作:①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F1;②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为Va;③将测力计悬挂的石块浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出),石块静止时,记录水面刻度值为V,测力计示数为F2。请回答下列问题(已知重力与物体质量的比值为g):(1)鹅卵石的质量为,鹅卵石的密度为;

(2)海水的密度为。

22.(8分)现有下列实验器材:①额定电压为2.5V的小灯泡;②电压约为6V的直流电源;③量程为6V的电压表;④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R;⑤开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。要测量小灯泡的额定功率,请将下列实验步骤补充完整。(1)按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整。(2)先将电阻箱阻值调到(选填“最大”“最小”或“任意值”),再闭合开关S1;

(3)将S2掷向a,调节电阻箱阻值,使电压表示数U1=2.5V,再将S2掷向b,电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示,U2=V,R=Ω,则该小灯泡的额定功率为W。

六、计算题(本题有4个小题,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要计算步骤,只写出最后答案的不能得分)23.(4分)某同学估算煤气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭煤气,烧水前、后燃气表的示数变化“ΔV=0.105m3”。该同学查得煤气的热值q=4×107J/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:(1)水吸收的热量;(2)燃气灶烧水效率。24.(5分)楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。已知该装置电动机的额定功率P=2.2kW,电动机将电能转化为机械能的效率η=50%。某次吊运过程中将物料匀速提升h=16m,所用时间t=40s,求:(1)电动机拉绳的速度大小;(2)电动机对绳的拉力大小。25.(8分)某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示,电路中R0、R1、R2均为发热电阻,已知,R1=3Ω,R2=9Ω,仅闭合S1时,加热功率P1=24W;仅闭合S2时,加热功率P2=12W。求:(1)电源电压U及R0的电阻值;(2)该装置的最大加热功率。26.(9分)如图甲所示,原长x0=16cm的弹簧,下端固定在容器的底部,上端与一正方体相连,正方体重G=48N,向容器中慢慢注入某种液体,弹簧的长度x随液体深度h的变化关系如图乙所示,正方体有一半浸在液体中时,弹簧恰好处于原长。在弹性限度内,弹簧的弹力F与其形变量Δx间的关系为F=kΔx,忽略弹簧的质量和体积,g取10N/kg,求(1)k的值;(2)正方体的密度;(3)正方体上表面刚好与液面相平时,容器底部所受液体的压强。

232021年潍坊市初中学业水平考试(参考答案)12345678BCAABCBD9101112131415CACDABDBCBDAC1.B根据杠杆的平衡条件,F1×L1=F2×L2,可得在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,应使动力臂最大。由图可知,用力沿b方向关闭水龙头时,动力臂最大,动力最小。故选B。2.C插座通电后带电,故不能用湿抹布擦去表面灰尘,否则容易发生触电事故,A错;插座内除了接火线和零线外,还需要接地线,B错;为了安全,手机充电器使用后应与插座断开,C正确;该插座的最大电压250V,最大电流10A,由于P=UI=250V×10A=2500W<3000W,故标有“220V3000W”的电热水器不能使用该插座,D错。故选C。3.A一个鸡蛋的质量大约为50g,一箱鸡蛋的质量为5kg=5000g,去掉箱子的质量箱内约有80个鸡蛋,A正确;一个鸡蛋的直径约为6cm,B错;一个鸡蛋的质量大约为50g=0.05kg,一个鸡蛋重力约为0.5N,C错;鸡蛋的密度约为1.1×103kg/m3,D错。故选A。4.A鼓的重力约为G=mg=32kg×10N/kg=320N,S=πr2≈3.14×(0.5m)2=0.785m2,鼓静止时对舞台的压强约为p=FS=320N0.785m2≈408Pa,A正确;若将鼓侧立,受力面积变小,鼓对舞台的压强变大,B错;响鼓还需重锤敲,敲击力越大响度越大,C5.B任何物体都有惯性,运动员进入水平赛道做匀速直线运动时,受平衡力,A错;飞行过程受力不变,质量不变,惯性不变,B正确;飞行过程中速度越来越大,质量不变,动能增加,惯性不变,C错;飞行过程惯性不变,速度大小和运动方向都在改变,所以运动状态在改变,D错。故选B。6.C由图可知,R0与R串联,电压表测量R两端的电压,压力为0时,R的阻值最大,根据串联分压原理,电压表示数最大,A错;因为R为压敏电阻且阻值随压力增大而减小,当压力变大时,R的阻值变小,分压变小,电压表示数变小,由于电阻变小,所以电流变大,电流表示数变大,B、D错,C正确。故选C。7.B用毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子带负电,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,说明橡胶棒对电子的束缚能力比毛皮强,A错,B正确;当橡胶棒接触金属球时,金属球带上负电荷,负电荷转移到金属箔上,两箔片因为带同种电荷相互排斥而张开,C、D错。故选B。8.D如图所示电路中,开关S断开时,R1、R2、R3串联,电压表、电流表均无示数,可能R1或R3断路;S闭合时,只有R1接入电路,电流表有示数,说明R1通路,R3断路。故选D。9.C由题意可知,通电导体在磁场中受力转动,该过程把电能转化为机械能,A错;线框能持续转动,说明线框左右两边所受磁场力方向相反,B错;线框原来顺时针转动,若仅调换电池两极,电流方向发生改变,线框将逆时针转动,C正确;若仅调换磁铁两极,磁感线方向发生改变,线框将逆时针转动,D错;故选C。10.A由于不计空气阻力,球的机械能守恒,a、c两点高度相同,篮球在a、c两点的重力势能相等,故动能相等,A正确,B错;a点的高度比d点的高度高,所以篮球在a点的速度比d点的小,即篮球在a点动能比d点动能小,C错;b点的高度最高,篮球在b点的速度最小,动能最小,D错。故选A。11.CD由图像可知,在0~1s内无人机的速度为0,处于悬停状态,此时无人机受到竖直向下的重力、竖直向上的升力的作用,且二力平衡,A错误;在1~3s内无人机处于下落过程中,高度变小,质量不变,其重力势能变小,B错误;由图像可知在3~6s内无人机匀速下落的速度为4m/s,运动的时间为3s,则无人机下落的高度为h=vt=4m/s×3s=12m,C正确;由图像可知,在6~7s内无人机的速度变小,即在做减速运动,D正确。故选C、D。12.ABD由题意可知,电压为3.7V、容量为10000mA·h的充电宝,其能量为10000mA·h×3.7V=37W·h<160W·h,可以携带,A符合题意;容量为40000mA·h的充电宝,其能量为40000mA·h×3.7V=148W·h<160W·h,可以携带,B符合题意;容量为50A·h的充电宝,其能量为50A·h×3.7V=185W·h>160W·h,不可以携带,C不符合题意;容量为30A·h的充电宝,其能量为30A·h×3.7V=111W·h<160W·h,可以携带,D符合题意。故选A、B、D。13.BC夹砖器两夹片对两块砖有向中间的挤压,故两砖之间有压力,A错;将两砖看作一个整体,受到重力和夹砖器对砖块的摩擦力作用,两砖之间没有相对运动趋势,所以两砖之间没有摩擦力,B正确;由于两砖有向下的运动趋势,所以夹砖器对砖的摩擦力向上,C正确;由于砖受到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力不变,故砖受到的摩擦力保持不变,D错。故选B、C。14.BD因为当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,即1u=1v时,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,在图像中找出1u由图像可知1u=1v=5.0m-1,则u=v=2f=15.0m-1=0.2m=20cm,所以f=10cm。当u=10cm时,即u=f,不成像,A错误;当u=15cm时,即2f>u>f,成倒立、放大的实像,B正确;当u=20cm时,即u=2f,成倒立、等大的实像,C错误;当u=25cm时,即15.AC衔铁与上触点接触时工作电路为R1的简单电路,衔铁与下触点接触时工作电路为R1、R2串联,因串联电路中总电阻大于任何一个电阻阻值,所以,衔铁与上触点接触时工作电路的总电阻最小,由P=U2R可知,工作电路的总功率最大,处于加热状态,同理可知,衔铁与下触点接触时,处于保温状态,B错误;热水器的加热功率和保温功率的比值P加热P保温=U2R1U2R总=R总R1=R1+R2R1=R1+3R1R1=41,即热水器的加热功率是保温功率的4倍,A正确;当热水温度设置为55℃时,电路中的电流I=15mA=0.015A,此时衔铁被吸下,工作电路处于保温状态,由I=UR可得,控制电路的总电阻R总'=EI=6V0.015A=400Ω,由图乙可知,此时热敏电阻的阻值R0=150Ω,因继电器线圈电阻不计,所以,R3=R总'-R0=400Ω-15016.答案如图所示解析光线从空气中斜射入水中时,折射光线会靠近法线,保持入射光线不变,向容器中缓慢加水,折射点发生了变化,但折射光线的方向不变,即P2位置的折射光线与P1位置的折射光线是平行的,据此作出折射光线,该折射光线与入射光线的交点为折射点,根据折射点可得水面的位置。17.答案如图所示解析根据题意可知,活塞处于静止状态,受到的合力为0,活塞受到竖直向下的重力、缸内气体对活塞竖直向上的作用力F气、外界大气对活塞竖直向下的压力F、绳子对活塞竖直向上的拉力F拉的共同作用。这四个力的作用点在活塞的重心。18.答案(1)液化(2)内能(3)8×106解析(1)运载火箭使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,当它们与外界空气接触时,空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴,即产生“白雾”;(2)末级火箭进入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁,在该过程中,火箭的机械能一部分会转化成内能;(3)火箭的质量为m=800t=8×105kg,由G=mg得,火箭的重力为G=mg=8×105kg×10N/kg=8×106N,要使火箭起飞,给它施加的推力至少等于自身的重力,即F=8×106N;(4)太阳能电池光电转换效率高达50%,供电能力为100kW,则接收太阳能的最大功率为P=100kW÷50%=200kW。19.答案(1)AC(2)将白纸沿着所画直线对折解析(1)实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合,这样便于测量物距和像距的大小,A正确,B错误;为了使瓶盖b与瓶盖a的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,C正确,D错误;由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个瓶盖的两个像,故实验时应选用较薄的玻璃板,E错误;故选A、C。(2)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,可以将白纸沿着所画直线对折,若像与物体的痕迹重合,则表明物、像关于镜面是对称的。20.答案(1)变小(2)变小(3)变小解析(1)声音的传播需要介质,真空不能传声。声音在空气中传播时,空气越稀薄,传声效果越差。所以抽走罩内气体后,闹铃的声音会变小。(2)液体的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。抽走空气后,水的沸点降低,所以水开始沸腾并产生大量的水蒸气。水的汽化需要吸热,这将导致水的内能减少、温度降低。(3)一般情况下,大气压能支撑的水柱约为10m,而试管的长度远小于10m,所以试管内水柱上方存在空气,此时水柱上方的空气产生的气压与水柱产生的压强之和等于大气压。将图丙所示的装置放入玻璃罩内,抽气的过程中,管外水面上方的气压逐渐降低,由水柱上方的空气产生的气压与水柱产生的压强之和等于大气压可知,水柱的高度将降低。当管内、外气压相等时,管内、外水面相平。当管外气压低于管内气压时,管内水面将低于管外水面。不论如何抽气,相比于抽气前,试管内、外水面的高度差都小了。21.答案(1)F1gF解析(1)G=F1,由G=mg可得,鹅卵石的质量m=Gg=F1g;鹅卵石的体积V石=V-Va,鹅卵石的密度ρ=mV石=G(2)鹅卵石在海水中受到的浮力F浮=G-F2=F1-F2,由F浮=ρ海水gV排可得,海水的密度为ρ海水=F浮gV22.答案(1)如图所示(2)最大(3)5.86.601.25解析(2)当S2掷向b端时,小灯泡仍然正常发光,电压表测电源电压,由题图丙可知,此时电压表示数U2=5.8V,电阻箱示数R=6.60Ω,由串联电路的电压规律可知,电阻箱两端的电压为UR=5.8V-2.5V=3.3V,通过电阻箱的电流为IR=URR=3.3V6.60Ω=0.5A,则小灯泡的额定电流I额=IR=0.5A,所以小灯泡的额定功率P额=U额I23.答案解:(1)V=2.5L=2.5dm3=2.5×10-3m3,由ρ=mV可得,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×