2021年湖南省中考物理复习试题及答案（五）

2021 年湖南省初中学业水平考试 物理阶段检测题(五)(第 18 讲-第 22 讲) (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·黄石)物理学在生活中的应用无处不在，我们要成为“物 理知识”的好朋友，下列估测正确的是 （ B ） A．人步行的速度大约是 15 m/s B．人体感觉温暖又舒适的房间温度大约 23 ℃ C．人体电阻大约 100 Ω D．中学生身高大约 160 dm 2．(2019·随州)目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi 上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载 体是 （ C ） A.次声波 B．超声波 C．电磁波 D．可见光 3．(2020·菏泽)最先精确地确定了导体产生的热量与电流、电阻和 通电时间的关系的科学家是 （ D ） A．安培 B．伏特 C．奥斯特 D．焦耳 4．(2020·泰安)某家庭电路如图所示，下列说法正确的是（ D ） A．灯泡两端的电压是 36 V B．灯泡 L1 和 L2 串联 C．开关 S1 的位置正确 D．开关 S2 只控制灯泡 L2 第 4 题图 第 6 题图 5．(2020·滨州)关于家庭电路和安全用电的说法中，正确的是（ D ） A．使用测电笔时，人体必须接触笔尖金属体 B．控制灯泡的开关要接在零线和灯泡之间 C．家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路 D．在生活中要做到：不接触低压带电体，不靠近高压带电体 6．(2020·青海)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在铁 架台上，它们之间相互作用的场景如图所示，已知丙球与丝绸摩擦过 的玻璃棒带同种电荷．下列判断中正确的是 （ D ） A．甲、乙两球均带正电荷 B．甲、乙两球均带负电荷 C．甲球带正电荷，乙球一定带负电荷 D．甲球带正电荷，乙球可能不带电 7．(2019·福建)图中的四个实验中，反映电动机工作原理的是（ C ） A B C D 8．(2020·重庆 A)电让我们的生活丰富多彩，关于下图示情景说法 正确的是 （ D ） A．图甲中的通电螺线管，它的 B 端是螺线管的 S 极 B．图乙中的手摇发电机，工作时把电能转化为机械能 C．图丙中的插座，孔 1 没有连接火线或零线，完全无用 D．图丁中的测电笔，在使用时手应接触测电笔尾部的金属体 ★9．(2020·黄冈)在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电 子起跑器．电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否 提前起跑．图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定， 圆圈处为电表，R0 为定值电阻，压敏电阻 Rx 安装在踏板上，其电阻与 所受压力的关系如图乙所示．下列分析正确的是 （ D ） A．电阻 R0 与 Rx 并联 B．圆圈处的电表为电压表 C．运动员起跑时，用力踩踏板，R0 两端的电压变小 D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小 ★10．(2020·南京)如图所示电路，电源电压不变，R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器．闭合开关 S，R2 的滑片 P 在某一端点时，两表的示 数分别为 0.2 A 和 3 V；移动滑片 P 到某位置的过程中，两表的示数 分别变化了 0.3 A 和 1.5 V．下列说法正确的是 （ D ） A.电源电压为 4.5 V B．R2 的最大阻值为 20 Ω C．电路消耗的总功率最小时，R1 与 R2 接入电路的阻值之比为 3∶1 D．电流表示数为 0.4 A 时，R1 与 R2 消耗的功率之比为 1∶1 11．(2020·青岛)甲、乙两个电热器的电阻之比为 5∶4，通电相同 时间产生的热量之比为 5∶1，则通过甲、乙的电流之比为 （ C ） A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 12．(2020·重庆 B)如图甲所示的电路，电源电压不变，L 是标有“4 V”字样的灯泡．定值电阻 R0 的阻值为 60 Ω，两个电流表的量程均 为 0～0.6 A，电压表的量程为 0～15 V．图乙是小灯泡 L 的电流随其 电压变化的图象．当 S 闭合，S1、S2 断开，将滑片 P 移到变阻器 R 的 中点时，小灯泡 L 恰好正常发光，电压表示数为 5 V．下列说法正确 的是 （ D ） A．电源电压为 5 V B．变阻器 R 的最大阻值为 10 Ω C．移动滑片 P，当灯泡 L 的功率为 1 W 时，变阻器 R 接入的阻值为 6.25 Ω D．当 S、S1、S2 都闭合，为保证电路安全，变阻器 R 消耗的最大功率 为 4.05 W 二、填空题(本题共 4 小题，每空 2 分，共 16 分) 13．(2020·朝阳)中国在 2020 年 6 月完成了“北斗”卫星全面组网 工作．“北斗”卫星导航系统利用电磁波(选填“电磁波”“超声波” 或“红外线”)向地球传递信息．由于太阳内部时刻发生着氢核的 聚变(选填“裂变”或“聚变”)，不断向外释放能量，卫星的太阳能 电池板则将太阳能转化为电能供其使用． 14．(2020·苏州)如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并 固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光．此处产生 电磁感应现象的是甲(选填“甲”或“乙”)电动机．该过程中能量转 化是将电能→机械能→电能，最终转化为内能和光能． 15．(2020·南充)小明将线圈电阻为 4.84 Ω的电动机接入 220 V 的 家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有 2 000 imp/(kW·h)的电能表 3 min 内闪烁了 100 次，则电动机在这 段时间内消耗的电能为 0.05kW·h，电动机线圈产生 1.8×104J 的热 量． 16．(2019·龙东)如图所示为巨磁电阻特性原理示意图，图中 GMR 是 巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小)，闭合开关 S1 和 S2 后， 电磁铁左侧为 N(选填“N”或“S”)极，当滑片 P 向右移动时，小灯 泡的亮度将变暗(选填“变亮”“变暗”或“不变”). 三、作图题(本题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分) 17．(2020·本溪)小迪设计了如图所示的漂浮式指南针，铜片是“盐 水电池”正极，锌片是负极．请标出：线圈中电流方向、磁感线方向， 并在括号内标出通电螺线管左端的极性(用“N”或“S”表示). 题图 答图 18．(2020·自贡)生活中有一种插线板，在使用中发现：插线板上的 指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合 时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合 时插孔也能提供工作电压．根据上述现象，请在图中画出开关、指示 灯、电阻和插孔的连接方式，并与电源线接通． 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·济宁)电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的 电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．为探究其原因， 小明连接了如图所示的实验电路，其中 R1＞R2. (1)实验中通过温度计示数的变化(选填“温度计示数”“加热时间” 或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少．在“探究 动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同 一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块移动的距离 来反映动能的大小． (2)实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热 量越多．请解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因： 电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据 Q＝I2Rt 可知， 电阻越大，产生的热量越多，由于电炉丝的电阻远大于导线的电阻， 所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不热． 20．(2019·永州模拟)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感 应电流的条件”的实验装置．闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开 关、导线组成闭合电路．实验观察的现象如下表： 实验序号 磁场方向 导体棒 ab 运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 (1)实验时通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生 感应电流． (2)由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动 时，电路中产生感应电流． (3)比较第 4 次和第 8 次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电 流的方向与磁场的方向有关． (4)比较第 7 次和第 8 次实验可知，在磁场方向相同时，感应电流的 方向与导体的运动方向有关． 21．(2020·沈阳)安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所 选小灯泡的额定电压为 2.5 V. (1)如图 1 甲是测量小灯泡的电功率的电路图．在检查仪器时，康康 发现电流表的指针位置如图 1 乙所示，老师提示他电流表没有损坏， 他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表没有调零． (2)纠正问题后，他连接的电路如图 2 所示，他将滑片 P 移到 A 后， 闭合开关开始实验．在移动滑片 P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的 示数均发生变化，只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生 改变．检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在 这根错误的导线上画“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来(导 线不允许交叉). (3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片 P 直到电压表示数为 2.5 V，此时电流表示数如图 3 所示，读数为 0.26A，则小灯泡的额定功 率为 0.65W. 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·岳阳)某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理 如图所示．其中 M、N 均为绝缘材料，将 N 固定在地面上，P、Q 间是 可伸缩导线(电阻不计)，弹簧上端 M 和滑动变阻器 R2 的滑片 P 固定在 一起，电源电压为 12 V，拉力 F 竖直向上．闭合开关 S，当拉力为 10 N 时，电流表示数为 1 A，电压表示数为 2 V. (1)拉力 F 为 10 N 时，求 R2 接入电路的阻值大小； (2)拉力 F 为 10 N 时，求 10 s 内 R1 产生的热量； (3)已知拉力 F 的大小与滑动变阻器 R2 接入电路的阻值大小成正比例 关系，即：F＝kR2，求 k 的数值；拉动 M，当电压表示数为 8 V 时， 求拉力 F 的大小． 解：由图可知，R1 与 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路 中的电流． (1)当拉力为 10 N 时，电流表示数为 1 A，电压表示数为 2 V，由 I ＝U R 可得，R2 接入电路的阻值： R2＝U2 I ＝2 V 1 A ＝2 Ω； (2)因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，拉力 F 为 10 N 时，R1 两端的电压： U1＝U－U2＝12 V－2 V＝10 V， 则 10 s 内 R1 产生的热量： Q1＝W1＝U1It＝10 V×1 A×10 s＝100 J； (3)R1 的阻值：R1＝U1 I ＝10 V 1 A ＝10 Ω， 由题意可知，拉力 F 的大小与滑动变阻器 R2 接入电路的阻值大小成正 比例关系，即：F＝kR2，当 F＝10 N 时，R2＝2 Ω，则 k＝F R2 ＝10 N 2 Ω ＝5 N/Ω， 当电压表示数为 8 V 时，R1 两端的电压： U1′＝U－U2′＝12 V－8 V＝4 V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I′＝U1′ R1 ＝U2′ R2 ，即 4 V 10 Ω ＝8 V R2′ ， 解得：R2′＝20 Ω， 由 F＝kR2 可得，拉力 F 的大小： F′＝kR2′＝5 N/Ω×20 Ω＝100 N． 23．(2020·娄底)一新款节能电火锅，有关技术参数如表(设电火锅 不同挡位的电阻和加热效率均不变).图甲为其电路原理图：R1 和 R2 为电阻不变的电热丝(R1＞R2)，当闭合 S、S1，断开 S2 时，电火锅处于 低温挡；当闭合 S、S2，断开 S1 时，电火锅处于中温挡；当闭合 S、 S1 和 S2 时，电火锅处于高温挡．[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 额定电压 电火锅挡位 额定功率/W 220 V 低温 400 中温 550 高温 950 (1)电火锅工作时，将电能转换为内能； (2)求电热丝 R2 的阻值； (3)电火锅正常工作时，用低温挡给质量为 2 kg、水温为 50 ℃的水 加热，经 10 min 水温升高到 60 ℃，求此过程中水吸收的热量和电 火锅的工作效率； (4)电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡给质量为 2 kg 的水加 热，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示．请比较使用高温挡还 是低温挡更节能． 解：(1)电火锅工作时，将电能转换为内能； (2)当闭合 S、S2，断开 S1 时，电路为 R2 的简单电路，电火锅处于中 温挡， 由 P＝UI＝U2 R 可得，电热丝 R2 的阻值： R2＝ U2 P 中 ＝（220 V）2 550 W ＝88 Ω； (3)水吸收的热量： Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(60 ℃－50 ℃)＝8.4 ×104 J， 由 P＝W t 可得，低温挡工作时消耗的电能： W＝P 低 t′＝400 W×10×60 s＝2.4×105 J， 电火锅的工作效率： η＝Q 吸 W ＝8.4×104 J 2.4×105 J ＝35%； (4)由图乙可知，用高温挡给质量为 2 kg 的水加热，经 3 min 水温从 50 ℃升高到 60 ℃， 此时电火锅消耗的电能： W′＝P 高 t″＝950 W×3×60 s＝1.71×105 J， 由 W′