2021湖南张家界物理试卷+答案+解析

33湖南张家界2021年初中学业水平暨高中招生考试(满分:80分考试时间:120分钟)12345678DABDADDC一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题2分,共16分。)1.(2021湖南张家界,1,2分)排箫又叫“参差”,是由长短不一的竹管组成,下列选项中正确的是 ()A.真空中可以听见箫声B.竹管长度参差不齐是为了改变声音的响度C.我们能区别排箫的声音是依靠音调D.排箫发出声音是由管内空气柱振动产生的1.D声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,所以真空中无法听见箫声,故A错误;竹管长度参差不齐,竹管内的空气柱的长度不同,空气柱振动时的频率不同,所以是为了改变声音的音调,故B错误;每个发声体发出声音的音色是不同的,我们能区别排箫的声音是依靠音色,故C错误;声音是由物体的振动产生的,排箫发出的声音是由管内空气柱振动产生的,故D正确。友情提醒音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距声源远近有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。2.(2021湖南张家界,2,2分)如图所示的光现象,属于光的色散的是 ()2.A雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,故A正确;池塘中树的倒影,是树木反射的光在水面反射后进入人眼,水面相当于一个平面镜,是光的反射原理,故B错误;看到水中的鱼儿是鱼儿的虚像,是由光的折射形成的,故C错误;手影是光的直线传播形成的,故D错误。3.(2021湖南张家界,3,2分)如图所示四种场景,根据图片提供的信息进行估测,最接近实际情况的是 ()3.B图中国旗长度在3.6m左右。中学生正常骑自行车的速度在18km/h=18×13.6m/s=5m/s左右。10颗鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一颗鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右。南极地区常年严寒,平均气温在-18解法点津解答此类问题时,首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。4.(2021湖南张家界,4,2分)下列关于轮滑运动中涉及的物理知识说法正确的是 ()A.轮滑要向前运动必须要受到向前的力B.匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的C.运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力D.轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力4.D当人停止蹬地后,轮滑由于惯性向前运动,此时没有受到向前的力,A错误;匀速转弯时运动员的运动方向发生了变化,其运动状态发生了改变,受到的几个力是非平衡力,B错误;运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,C错误;轮滑与地面之间存在摩擦,轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力的作用,D正确。5.(2021湖南张家界,5,2分)关于家庭电路安全用电的说法正确的是 ()A.电冰箱的金属外壳应该与大地相连B.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路C.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体D.更换灯泡前不用断开电源开关5.A有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座,让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故,A正确;家庭电路中,空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路,也可能是电路的总功率过大,B错误;使用试电笔时,手指不能接触笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,C错误;更换灯泡前,应断开电源开关,防止人接触用电器时触电,D错误。知识归纳用电器的金属外壳必须接地;家庭电路电流过大的原因是短路或总功率过大;使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,但要接触笔尾金属体;更换灯泡时需要断开开关。6.(2021湖南张家界,6,2分)张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放,不考虑空气阻力,关于人在蹦极下降过程中的能量分析,下列选项中正确的是 ()A.弹性绳绷直前,人的重力势能减小,动能增大,机械能增大B.弹性绳刚好绷直时,人的重力势能最小,动能最大C.下降到最低点的过程中人的机械能守恒D.下降到最低点时,人的重力势能最小,弹性绳的弹性势能最大6.D弹性绳绷直前,人在重力的作用下向下做加速运动,人的质量不变,高度变小,人的重力势能减小,速度变大,动能增大,不计空气阻力,人的机械能是守恒的,保持不变,A错误;弹性绳刚好绷直时,人继续向下运动,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动,当弹力等于人的重力时,速度最大,动能最大,B错误;下降到最低点的过程中,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,所以人的机械能不守恒,C错误;下降到最低点时,高度最小,所以人的重力势能最小,此时弹性绳发生的形变程度最大,弹性绳的弹性势能最大,D正确。解题技巧掌握动能、重力势能的影响因素、利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化是解决此类问题的关键。动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。弹性势能的影响因素是弹性形变的程度,弹性形变越大,弹性势能越大。机械能为动能和势能的和。7.(2021湖南张家界,7,2分)如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是 ()A.B.C.D.7.D磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥原理工作的,A正确;三峡船闸利用的是连通器原理,B正确;用酒精灯给试管中的水加热,水沸腾后,试管中的水蒸气将木塞冲起,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,与火箭的发射原理是相同的,C正确;动圈式话筒利用的是电磁感应现象,不是电流的磁效应,D错误。8.(2021湖南张家界,8,2分)如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具,下列选项中正确的是 ()A.①②③ B.①②⑤C.①③⑤ D.②④⑤8.C桔槔是运用杠杆原理;钻木取火将机械能转化为内能;司南利用地磁场对磁体有力的作用指示南北;篆刻用的刀刃很薄是为了增大压强;日晷测定时间利用了光的直线传播,故①③⑤正确。二、填空题(本题共8个小题,每空1分,共16分)9.使用手机扫码支付是通过传递信息的,制作手机芯片的材料主要是(选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”)。

9.答案电磁波半导体解析手机扫码支付利用电磁波传递信息,手机芯片使用的材料主要是半导体。10.(2021湖南张家界,10,2分)中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约10.9km,创造了中国载人深潜的新纪录,在此深度处潜水器受到的压强为Pa,“奋斗者”号在深海下潜的过程中,所受浮力的大小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(假设海水的密度不变取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

10.答案1.09×108不变解析坐底深度约10.9km,即h=10.9km=10900m;此深度处潜水器受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10900m=1.09×108Pa。“奋斗者”号在深海下潜的过程中,由于液体密度不变,排开液体的体积不变,所受浮力的大小不变。11.(2021湖南张家界,11,2分)张家界森林公园内风景优美,其中金鞭溪婉转秀丽,下雨后溪边升起了一层雾,置身其中,宛如仙境,那么雾的形成属于现象;水还有许多用途,如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水的特点。

11.答案液化比热容大解析雾是由空气中的水蒸气液化形成的;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机中用水来冷却。知识梳理物质由气态变为液态叫做液化;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低得少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。12.(2021湖南张家界,12,2分)新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用(选填“聚变”或“裂变”),这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点,属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

12.答案聚变不可再生解析“人造太阳”是利用核聚变的原理工作的;核能不能源源不断从自然界获得,是不可再生能源。13.(2021湖南张家界,13,2分)宇宙承载着中国人民千百年来的向往,“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板,整体造型就像一只蝴蝶,太阳能电池板是将太阳能转化为;火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测,其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息,则以火星车为参照物次表层探测雷达是的。

13.答案电能静止解析太阳能电池板是将太阳能转化为电能;以火星车为参照物,次表层探测雷达的位置没有发生变化,所以以火星车为参照物次表层探测雷达是静止的。14.(2021湖南张家界,14,2分)把带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水,看到的情景如图所示,图甲与,图乙与光学仪器成像的原理相同(两空均选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视眼镜”)。

14.答案放大镜照相机解析未放水杯前,箭头的方向都是向右的;甲图中,下面箭头的方向不变,成的是正立的、放大的像,其应用是放大镜;乙图中,下面箭头的方向发生了改变,成的是倒立、缩小的像,其应用是照相机。知识点拨凸透镜成像的规律:当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像;物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。15.(2021湖南张家界,15,3分)如图是研究巨磁电阻(GMR电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关S1、S2后,电磁铁右端为极,滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变(选填“亮”或“暗”)。

15.答案S亮解析利用安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极;滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;由右图可知,巨磁电阻和指示灯串联,因巨磁电阻在磁场中急剧减小,所以,此时巨磁电阻的阻值会变小,右侧电路中的总电阻变小,由I=UR可知,右侧电路中的电流变大,通过指示灯的电流变大,因P=I2R,且指示灯的亮暗取决于实际功率的大小,所以,指示灯的实际功率变大,16.(2021湖南张家界,16,3分)如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为V,R1的阻值为Ω。

16.答案46解析由电路图可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压。当滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时R1两端的电压最大等于电源电压,R1两端电压U的倒数最小,由图乙可知,R1两端电压U的最小倒数为14V-1,则电源电压U=4V;由图乙可知,当R2=18Ω时,R1两端电压U的倒数为1V-1,即R1两端的电压U1=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R2两端的电压U2=U-U1=4V-1V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I=U1R1=U2R2,即1VR1三、实验探究题(本题共3个小题,17小题4分,18小题6分,19小题8分,共18分。)17.(2021湖南张家界,17,4分)请读出如图中测量工具的读数:(1)图甲天平的读数为g。

(2)图乙机械停表的读数为s。

(3)图丙电能表的读数为kW·h。

(4)图丁弹簧测力计读数为N。

17.答案(1)47.4(2)337.5(3)520.3(4)1.1解析(1)在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;被测物体的质量m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g;(2)秒表小盘的分度值是0.5min,指针在5min和6min之间偏向6min一侧;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在37.5s,因此秒表读数为5min37.5s=337.5s;(3)电能表表盘标有“kW·h”,表示采用的计量单位是kW·h,也就是“度”,此时的数字是“05203”,最后一位是小数,所以读数为520.3kW·h;(4)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为1.1N。方法点拨物理测量中有很多的测量工具,刻度尺、机械停表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等,任何一种工具,一定要注意每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读,读出最接近的数值即可。18.(2021湖南张家界,18,6分)如图是某物理兴趣小组进行“探究某物质熔化时温度变化特点”的实验。(1)该物质是(选填“晶体”或“非晶体”)。

(2)由乙图知晶体熔化时的特点为继续加热温度,该物质的熔点为℃。

(3)在第6min时该物质处于态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。

(4)实验完毕后,小组同学将试管中的物质换成了水,然后继续使用相同器材加热,想要探究水的沸腾现象。在探究过程中,发现当烧杯中的水开始沸腾之后,试管中的水(选填“能”或“不能”)沸腾,这是因为。

18.答案(1)晶体(2)不变60(3)固液共存(4)不能试管中的水不能继续吸热解析(1)由图乙可知,该物质在熔化过程中,温度保持60℃不变,所以该物质为晶体。(2)由题中图乙可知,该物质熔化图像上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持60℃不变,所以该物质的熔点为60℃。(3)由图乙可知,在第6min时,此物质在熔化过程中,处于固液共存状态。(4)沸腾的条件:达到沸点,不断吸热。图中试管中的水达到沸点,虽然继续加热,因试管内外温度相同,不能继续吸热,所以不会沸腾。知识归纳晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升。晶体熔化时的特点是不断吸收热量,温度保持不变,熔化时的温度即为该晶体的熔点。沸腾的条件:达到沸点,不断吸热。19.(2021湖南张家界,19,8分)小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。甲乙(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:。

(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向(选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。

(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解诀了这个问题。请你写出小丽的做法:。

(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是。

(6)小丽根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0=V,实验时小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于Ω。

(7)小丽在得出I-R图像之后,又画出了如图丁所示的I-1R图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价。19.答案(1)见图(2)电流表正负接线柱接反了(3)d(4)把5Ω与15Ω的电阻串联接入a、b间进行实验(5)电流表换用大量程(6)2.430(7)说法错误,应该说在电压一定时电流与电阻成反比解析(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中;(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针反向偏转,则存在的问题是电流表正负接线柱接反了;(3)将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后,定值电阻两端分压变大,大于U0,滑动变阻器两端分压减小,为保持电阻两端电压不变,应向d端移动滑片,直到电压表示数为U0;(4)根据电阻串联知,当20Ω电阻损坏,可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入a、b间进行实验;(5)由图丙知电阻两端的电压U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V,若选用2Ω的电阻,则通过电阻的电流I'=U0R'=2.4V2Ω=1.2A,超过了电流表的量程,所以实验不能正常进行,电路需做出的调整是电流表换用大量程;(6)由(5)知U0=2.4V,由图像丙知当定值定值阻值为20Ω时,电路电流为0.12A,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U-U0I″=6V-2.4V0.12四、综合题(本题共3个小题,20小题7分,21小题6分,22小题7分,共20分。)20.(2021湖南张家界,20,7分)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,某研究小组对汽车开展调查研究。(1)图甲是汽车的刹车结构示意图,根据图片分析,这是杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);某段道路的标志牌如图乙所示,为什么同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度。

(2)(多选)汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是。

A.疲劳驾驶B.酒后驾驶C.接听电话D.开车前系好安全带(3)内燃机有四个工作冲程,图丙是内燃机的冲程。

(4)假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时,每百公里耗电30千瓦时,若电能转化为机械能效率为85%,则汽车匀速行驶时受到阻力为N。若质量和外形完全相同的燃油汽车,它的能量转化率为30%,以相同速度在同一路面上匀速行驶,每行驶百公里需要消耗的燃油为kg。(汽油的热值为q=4.6×107J/kg,结果保留1位小数)

(5)若电价为0.6元/千瓦时,汽油价格为7.0元/升,每行驶百公里,电动汽车比燃油汽车节省元。(汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3,结果保留1位小数)

20.答案(1)省力在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同(2)ABC(3)压缩(4)9187.8(5)59解析(1)O点为支点,刹车时右侧的活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆;在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;(2)疲劳驾驶、酒后驾驶、打电话都会使司机反映迟钝或者注意力不集中,增加反应时间,可使停车距离变长;开车前系好安全带,不会增加制动距离的大小,也不会影响到反应时间,不会使停车距离变长,答案ABC;(3)由图可知,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;(4)电能转化为机械能效率为85%,由公式W=Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力F=Ws=30×3.6×106J×85%100×103m=918N。电动汽车在平直公路上匀速行驶,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以,f=F=918N,由公式η=WQ得汽油释放的总能量Q=Wη'=30kW·h30%=100kW·h=3.6×108J,因为Q=mq,所以需要汽油的质量m=Qq=3.6×108J4.6×107J/kg≈7.8kg;(5)燃油汽车每百公里耗油7.8kg,汽油价格为7.0元/L,由ρ=mV可得,燃油汽车每百公里耗油的体积V=mρ=7.8kg0.71×103kg/m3≈11.0×10-3m3=11.0L,则每百公里燃油汽车的费用为11.0L×7.021.(2021湖南张家界,21,6分)党的十九大报告提出,要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地,建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物,不计绳重和摩擦。(1)一个工人质量为60kg,竖直向上匀速拉动700N的重物时,绳上拉力为400N,将重物提升2m用时20s,滑轮组的机械效率为多少?(2)在这20s的时间内拉力的功率为多少W?(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少kg?(g取10N/kg)(4)请你设计另一种最省力的绕线方式,并画于图乙中。(5)利用最省力的方式,提升800N的重物,求绳上拉力的大小?(6)利用最省力的方式,竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子,求20s物体上升的距离?21.答案(1)87.5%(2)80W(3)110kg(4)见图(5)300N(6)1m解析(1)此过程所做的有用功W有=Gh=700N×2m=1400J,图甲中有2段绳子承担重物,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m;所做的总功W总=Fs=400N×4m=1600J,滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=1400J1600J×