2018年甘肃省白银市、凉州市、张掖市中考物理试卷（解析版）　

一．选择题

1．（2018•白银）关于声音的产生和传播，下列说法正确的是（　　）

A．“声纹门锁”是依据声音的响度来识别的

B．鼓手打鼓用的力越大，鼓声的音调就越高

C．二胡演奏的优美旋律，是由弦的振动产生的

D．航天员在太空与地面交流时的声音是通过声波传回地球的

2．（2018•白银）今年四月以来，我省大部分地区遭遇强沙尘天气，空气质量指数AQI爆表，AQI空气质量评价的主要污染物为PM2.5、NO2等六项。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5m的颗粒物，把PM2.5、NO2分子、电子、原子核按照空间尺度由大到小排序正确的是（　　）

A．PM2.5→NO2分子→原子核→电子

B．NO2分子→PM2.5→原子核→电子

C．NO2分子→原子核→PM2.5→电子

D．NO2分子→原子核→电子→PM2.5

3．（2018•白银）如图所示的四种物态变化的实例中，属于液化的是（　　）

4．（2018•白银）从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是（　　）

A．“潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象

B．“看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物

C．“花气袭人知骤暧”说明温度越高分子的无规则运动越剧烈

D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方的一端是磁针的N极

5．（2018•白银）电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等待点。下图中与此工作原理相同的是（　　）

6．（2018•白银）小汽车已经进入寻常百姓家庭，下列说法正确的是（　　）

A．小汽车在水平公路上静止时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力

B．小汽车在水平公路上高速行驶时，汽车对地面的压力小于汽车的重力

C．小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，车轮不受摩擦力作用

D．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性

二．填空题

7．（2018•白银）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的　 　；Wi﹣Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，是利用　 　传递信息的。（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）

8．（2018•白银）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是　 　；目前核电站一般利用的是　 　（选填“核聚变”或“核裂变”）时产生的能量。

9．（2018•白银）常用液体温度计是根据液体　 　的原理制成的。小华在测量室外温度时发现温度在升高，对于温度计内的水银而言，它的　 　（选填“密度”、“质量”或“内能”）在增大。

10．（2018•白银）游泳时小涛向后划水以获得向前的力，这说明力的作用是　 　；到达终点时，因受到池壁作用力而停止运动，这表明作用力改变了他的　 　。

11．（2018•白银）细心的郑明飞发现家里用过一段时间的菜刀，爸爸要把它磨一磨，这是为了减小　 　，从而达到增大　 　的目的。

12．（2018•白银）一个苹果的质量为160g，密度约为0.8×103kg/m3，苹果的体积是　 　m3，用手将苹果浸没在水中时，苹果受到的浮力是　 　N．（水的密度1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

13．（2018•白银）兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当　 　透镜，它的焦距应小于　 　cm。

14．（2018•白银）如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将　 　能转化为　 　能。

15．（2018•白银）如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后，　 　（选填“红”或“绿”）灯亮；当绿灯亮时电磁铁　 　（选填“有”或“无”）磁性。

三．作图题（共3小题）

16．（2018•白银）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂L1和L2。

17．（2018•白银）如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。

18．（2018•白银）如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

　四．实验探究题（共4小题）

19．（2018•白银）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表。

请回答下列问题：

（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、　 　；

（2）从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由　 　决定；

（3）实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是　 　；

（4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调　 　（选填“长”或“短”）。

20．（2018•白银）某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验探究。

（1）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是　 　（填符号）

A．滑动变阻器断路 B．R断路 C．R短路

（2）故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图象。由图象可知定值电阻R=　 　Ω；

（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为了　 　；

（4）断开开关S2，闭合开关S1和S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为　 　W。

（5）由图丙可看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是　 　。

五．计算与解答题

21．（2018•白银）北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？

22．（2018•白银）如图所示是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙2号”，它将助力我国极地科考工作。该船设计空载排水量为8000t，满载排水量为14000t，能在厚冰层上连续破冰。（排水量为轮船在水中排开水的质量，g取10N/kg）。

（1）空载时该船受到的重力为多少N？

（2）假设破冰船在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速直线破冰时所受的阻力为2×107N，则此时破冰船推进功率为多大？

23．（2018•白银）如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：

在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）

（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？

（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能？

（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗多少电能？

参考答案与试题解析

一．选择题

1．（2018•白银）关于声音的产生和传播，下列说法正确的是（　　）

A．“声纹门锁”是依据声音的响度来识别的

B．鼓手打鼓用的力越大，鼓声的音调就越高

C．二胡演奏的优美旋律，是由弦的振动产生的

D．航天员在太空与地面交流时的声音是通过声波传回地球的

【分析】（1）不同物体发声时，声音的特色不同，就是指音色不同；

（2）音调与振动快慢有关，响度与振幅有关；

（3）声音是由物体振动产生的；

（4）真空不能传播声音；

【解答】解：A、“声纹门锁”是依据声音的音色来识别的，故A错误；

B、鼓手打鼓用的力越大，鼓声的响度就越大，故B错误；

C、二胡演奏出的优美旋律，是由弦的振动产生的，故C正确；

D、太空中是真空，真空不能传播声音，宇航员与地面的交流时的声音是通过电磁波传回地球的，故D错误。

故选：C。

【点评】本题是有关声音的知识考查，主要考查了声音的产生和传播、声音的三要素及影响因素、及电磁波的有关应用，难度不大，属基础知识的考查。

2．（2018•白银）今年四月以来，我省大部分地区遭遇强沙尘天气，空气质量指数AQI爆表，AQI空气质量评价的主要污染物为PM2.5、NO2等六项。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5m的颗粒物，把PM2.5、NO2分子、电子、原子核按照空间尺度由大到小排序正确的是（　　）

A．PM2.5→NO2分子→原子核→电子

B．NO2分子→PM2.5→原子核→电子

C．NO2分子→原子核→PM2.5→电子

D．NO2分子→原子核→电子→PM2.5

【分析】PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5m的颗粒物，空间尺度大于分子，分子是由原子构成的，原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，原子核包括质子和中子两部分。

【解答】解：质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子的空间尺度，小于原子核的空间尺度，原子构成分子，分子构成物质，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5m的颗粒物的空间尺度大于分子，所以它们从大到小的顺序为：PM2.5→NO2分子→原子核→电子，故A正确。

故选：A。

【点评】此题考查了我们对微观结构，难度不大，属于基础知识的考查。

3．（2018•白银）如图所示的四种物态变化的实例中，属于液化的是（　　）

【分析】判断出属于液化的物态变化，要弄清液化的特点，液化是由物体气态变为液态的变化过程，可根据四个选项中所给物理现象的特点来进行判断。

【解答】解：A、冰雪遇暖消融，由固态变成液态，属于熔化现象；

B、水烧开时冒出“白气”，壶内冒出来的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象；

C、草叶上形成“白霜”，是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象；

D、用干手器将手烘干，手上的水变成水蒸气，属于汽化现象。

故选：B。

【点评】判断物态变化主要看物体由什么状态变为什么状态，然后根据各种物态变化的概念得出结论，物态变化是中考必考的一个知识点。

4．（2018•白银）从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是（　　）

A．“潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象

B．“看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物

C．“花气袭人知骤暧”说明温度越高分子的无规则运动越剧烈

D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方的一端是磁针的N极

【分析】（1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等；

（2）本题中研究的是山的运动状态，解答此题的关键是看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变；

（3）一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，即扩散，温度越高，分子运动越剧烈；

（4）这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

【解答】解：

A、“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象，故A错误；

B、以诗人乘坐的船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”，故B错误；

C、“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子无规则运动越剧烈，故C正确；

D、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南（S）极，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查了光的折射现象、参照物的选择、分子运动论以及地磁场的有关知识，综合性较强。

5．（2018•白银）电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等待点。下图中与此工作原理相同的是（　　）

【分析】明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断。

【解答】解：

A、图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故A错误；

B、图中实验为电流的磁效应，故B错误；

C、图中的实验时探究带电体的性质，故C错误；

D、图中实验装置，有电源，研究通电导体在磁场中受力，故D正确。

故选：D。

【点评】磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。

6．（2018•白银）小汽车已经进入寻常百姓家庭，下列说法正确的是（　　）

A．小汽车在水平公路上静止时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力

B．小汽车在水平公路上高速行驶时，汽车对地面的压力小于汽车的重力

C．小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，车轮不受摩擦力作用

D．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性

【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；

（2）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；

（3）小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，所受牵引力与摩擦力平衡；

（4）一切物体都有惯性，惯性只有与质量有关。

【解答】解：A、汽车静止在路面上时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力，二力作用在不同的物体上，因此二力不是一对平衡力，故A错误；

B、小汽车高速行驶时，小汽车上方空气流动大于下方的空气流动，因此小汽车在竖直方向上受支持力和空气向上的托力的作用，因此小汽车对路面的压力小于汽车的重力，故B正确；

C、根据摩擦力产生的条件可知，汽车在水平公路上匀速直线行驶时，受到摩擦力的作用，只是所受牵引力与摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上，在同一物体上是一对平衡力，故C错误；

D、惯性只有与质量有关，质量不变，惯性不变，故使用安全带和安全气囊不是为了减小惯性，而是为了减小由于惯性带来的危害，故D错误。

故选：B。

【点评】本题综合考查了平衡力、摩擦力产生的条件、流体压强与流速的关系以及惯性知识，涉及的内容较多，但都属于基础题。

二．填空题

7．（2018•白银）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的　斥力　；Wi﹣Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，是利用　电磁波　传递信息的。（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）

【分析】物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间存在引力和斥力；通过电磁波可以实现无线互联。

【解答】解：

物体不能无限地被压缩说明分子间存在相互作用的斥力；

Wi﹣Fi是通过电磁波将个人电脑、手机等终端进行连接的，因电磁波能传递信息，且电磁波的传播不需要介质，所以它是利用电磁波来收发数据的。

故答案为：斥力； 电磁波。

【点评】本题考查学生对分子之间作用力、wifi、蓝牙、对讲机、子母机等近距离无线通信技术都是利用电磁波传输的。

8．（2018•白银）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是　太阳能　；目前核电站一般利用的是　核裂变　（选填“核聚变”或“核裂变”）时产生的能量。

【分析】（1）太阳能是一种新型的能源，取之不尽用之不竭，且无污染，是较为理想的能源；

（2）核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。

【解答】解：

（1）在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源；

（2）核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。

故答案为：太阳能；核裂变。

【点评】本题主要考查学生对太阳能优点，以及核能分为裂变和聚变两种，是一道基础题。

9．（2018•白银）常用液体温度计是根据液体　热胀冷缩　的原理制成的。小华在测量室外温度时发现温度在升高，对于温度计内的水银而言，它的　内能　（选填“密度”、“质量”或“内能”）在增大。

【分析】常用温度计的测温物质是液体，因此利用了液体的热胀冷缩原理制成的；物体的质量与温度无关，物质的密度、内能与温度有关。

【解答】解：

（1）实验室和家庭常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的；

（2）质量是物质本身的一种属性，质量大小与温度无关；内能的大小与物体的质量和温度有关，在质量一定时，温度越高，其内能越大；温度升高，水银质量不变，体积变大，由密度的公式可知其密度减小。

故答案为：热胀冷缩；内能。

【点评】此题考查的是温度计的测温原理，同时考查了温度对物理量的影响，属于基本的物理知识，平时要注意掌握和积累。

10．（2018•白银）游泳时小涛向后划水以获得向前的力，这说明力的作用是　相互的　；到达终点时，因受到池壁作用力而停止运动，这表明作用力改变了他的　运动状态　。

【分析】（1）物体间力的作用是相互的。

（2）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。

【解答】解：游泳时小涛向后划水以获得向前的力，是由于手给水一个向后的作用力，由于力的作用是相互的，故水会给手一个向前的力；即手和水之间的作用力是相互的。到达终点时，因受到池壁作用力而停止运动，这表明作用力改变了他的运动状态。

故答案为：相互的；运动状态。

【点评】深入理解物体间力的作用的相互性以及力的两个作用效果；是解答此题的关键。

11．（2018•白银）细心的郑明飞发现家里用过一段时间的菜刀，爸爸要把它磨一磨，这是为了减小　受力面积　，从而达到增大　压强　的目的。

【分析】由p=可知，当压力一定时，减小受力面积，可以增大压强，据此分析。

【解答】解：家里用过一段时间的菜刀，要磨一磨，这是通过减小受力面积，而增大压强，使切菜更容易。

故答案为：受力面积，压强。

【点评】本题考查了增大压强的方法，根据公式p=分析时，注意使用好控制变量法。

12．（2018•白银）一个苹果的质量为160g，密度约为0.8×103kg/m3，苹果的体积是　2×10﹣4　m3，用手将苹果浸没在水中时，苹果受到的浮力是　2　N．（水的密度1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

【分析】根据密度公式变行可求体积，根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排，可求苹果所受浮力。

【解答】解：

由ρ=可得，苹果的体积：

V===2×10﹣4 m3；

将苹果全部压入水中后，则V排=V=2×10﹣4m3；

苹果浸没时受到的浮力为：

F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N；

故答案为：2×10﹣4； 2。

【点评】熟练运用密度公式及阿基米德原理的公式和物体的受力情况，是解答此题的关键。

13．（2018•白银）兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当　凸　透镜，它的焦距应小于　50　cm。

【分析】人脸在摄像机镜头前1m处被拍摄成数码照片，则物距为1m，由于摄像机镜头属于凸透镜，根据凸透镜成倒立、缩小实像的条件，可判断凸透镜焦距的大小。

【解答】解：摄像机的镜头相当于凸透镜，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；

已知物距u=1m，因为u＞2f，所以它的焦距f＜u=×1m=0.5m，即小于50cm。

故答案为：凸；50。

【点评】本题主要考查对凸透镜在物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的应用，知道摄像机是根据凸透镜成像的原理制成的，其镜头相当于凸透镜。

14．（2018•白银）如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将　机械　能转化为　内　能。

【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。

【解答】解：

由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。

故答案为：机械；内。

【点评】本题考查了内燃机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。

15．（2018•白银）如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后，　红　（选填“红”或“绿”）灯亮；当绿灯亮时电磁铁　无　（选填“有”或“无”）磁性。

【分析】由题意可知，这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理。

【解答】解：图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮；

当绿灯亮时，衔铁与绿灯的触点接触，说明电磁铁无磁性。

故答案为：红；无。

【点评】（1）本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；

（2）在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。

三．作图题

16．（2018•白银）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂L1和L2。

【分析】要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是指从支点到力的作用线的距离。

【解答】解：已知支点O，从支点向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向阻力F2作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2．如图所示：

【点评】此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的画法，确定支点，从支点向力的作用线引垂线。垂线段的长度即为力臂。

17．（2018•白银）如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。

【分析】根据乒乓球漂浮在水面上，则可判断乒乓球受到的浮力与重力是一对平衡力，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，浮力大小等于重力，作用点在球重心上；

根据力的示意图的做法，用一条带箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来。

【解答】解：乒乓球所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮；

乒乓球的重力与浮力大小相等，方向相等，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，如图所示：

【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。注意相等的力要画一样长。

18．（2018•白银）如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

【分析】①平面镜和凸透镜的关系是：平面镜和主光轴相交45°角放置，经凸透镜折射后的光线与主光轴平行；

②对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；

③对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，折射光线与平面镜成45度角；

根据以上内容和图示完成光路图。

【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；折射光线与平面镜成45度角射到平面镜上，根据反射角等于入射角，画出反射光线，如下图所示：

【点评】①凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。

②光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。

四．实验探究题

19．（2018•白银）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表。

请回答下列问题：

（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、　秒表、刻度尺　；

（2）从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由　摆长　决定；

（3）实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是　受空气的阻力　；

（4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调　短　（选填“长”或“短”）。

【分析】（1）由表中数据知，要测量时间和长度，据此分析；

（2）由表中数据分析；

（3）小球在摆动过程中，受空气阻力，结合能量守恒定律进行分析解答。

（4）由表中数据，摆长越长（短），小球往返摆动1次的时间越长（短）。

【解答】解：（1）由表中数据知，要测量时间和长度，故用到秒表和刻度尺；

（2）由表格数据可知，只要摆长不变，无认摆长和摆动幅度如何变化，小球往返摆动1次的时间都不变；

只有摆长变化时，小球往返摆动一次的时间才会变化，因此小球往返摆动一次的时间由摆长决定；

（3）小球在摆动过程中，受空气阻力，小球克服摩擦做功，将它的机械能转化为内能散失，造成小球停下来；

（4）由表中数据，摆长越短，小球往返摆动1次的时间越短，故一摆钟变慢了，如果要变快，那么就得让摆动时间变短，由实验可知，需要把摆长调短。

故答案为：（1）秒表、刻度尺；（2）摆长；（3）受空气的阻力；（4）短。

【点评】解决此类实际问题，要结合相对应的物理方法进行分析解答。

20．（2018•白银）某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验探究。

（1）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是　C　（填符号）

A．滑动变阻器断路 B．R断路 C．R短路

（2）故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图象。由图象可知定值电阻R=　10　Ω；

（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为了　减小误差　；

（4）断开开关S2，闭合开关S1和S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为　0.8　W。

（5）由图丙可看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是　灯丝电阻会随温度而发生变化　。

【分析】（1）逐一分析每个选项，找出正确答案；

（2）根据图线，由欧姆定律求电阻大小；

（3）多次测量取平均值可减小误差；

（4）根据测量数据绘成如图丙所示的图象，找出灯L的额定电压为2.0V通过的电流大小，根据P=UI求它的额定功率；

（5）灯丝电阻会随温度而发生变化。

【解答】解：（1）A．若滑动变阻器断路，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；

B．若R断路，则电流表没有示数，电压表与变阻器串联，测电源电压有示数，不符合题意；

C．若R短路，则电压表没有示数，电流表有示数，符合题意；

故选C；

（2）根据测量数据绘成如图乙所示的直线，由欧姆定律，由图象可知定值电阻：

R===10Ω；

（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为减小误差；

（4）根据测量数据绘成如图丙所示的图象，当灯L的额定电压为2.0V，通过的电流为0.4A．则它的额定功率为 P=U′I′=2V×0.2A=0.8W。

（5）因灯丝电阻会随温度而发生变化，不是一个定值，故灯丝的U﹣I图象不是一条直线。

故答案为：（1）C；（2）10；（3）减小误差；（4）0.8；（5）灯丝电阻会随温度而发生变化。

【点评】本题测灯的功率，考查故障分析、电阻计算、数据分析及功率的计算和影响电阻大小的因素。

五．计算与解答题

21．（2018•白银）北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？

【分析】物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G，悬浮：F浮=G，下沉：F浮＜G；物体在液体中的浮沉最终是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的，根据浮沉条件判断水饺在水中上浮和下沉的原因。

【解答】答：刚刚包好的饺子，放入水中时，由于饺子所受浮力小于重力，所以下沉；过一会儿，由于饺子受热后内部空气膨胀，饺子的体积增大，排开水的体积也增大、浮力增大，当饺子所受到的浮力大于重力时，它会浮起来。

【点评】此题通过煮水饺的过程及现象考查了物体的浮沉条件，物体在液体中的浮沉是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的。

22．（2018•白银）如图所示是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙2号”，它将助力我国极地科考工作。该船设计空载排水量为8000t，满载排水量为14000t，能在厚冰层上连续破冰。（排水量为轮船在水中排开水的质量，g取10N/kg）。

（1）空载时该船受到的重力为多少N？

（2）假设破冰船在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速直线破冰时所受的阻力为2×107N，则此时破冰船推进功率为多大？

【分析】（1）根据G=mg算出空载时排开水的重力；根据阿基米德原理求出空载时该船受到的重力；

（2）利用二力平衡条件求出牵引力，然后利用P===Fv计算功率。

【解答】解：（1）船空载时排水量：m=8000t=8×106kg；

排开水的重力：G=mg=8×106kg×10N/kg=8×107N；

根据阿基米德原理F浮=G排=8×107N，

因为漂浮，所以空载时该船受到的重力：

G=F浮=8×107N；

（2）v=7.2km/h=2m/s；

匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F=f=2×107N，

推进功率：P===Fv=2×107N×2m/s=4×107W。

答：（1）空载时该船受到的重力为8×107N；

（2）假设破冰船在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速直线破冰时所受的阻力为2×107N，则此时破冰船推进功率为4×107W。

【点评】此题考查物质的物理特性、功率的计算，同时考查二力平衡条件及其应用、物体漂浮条件等知识点，是一道力学综合题。

23．（2018•白银）如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：

在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）

（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？

（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能？

（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗多少电能？

【分析】（1）利用s=vt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要时间；

（2）求出悬停时电动机总功率（4个电动机），利用W=Pt求悬停时消耗电能；

（3）无人机上升过程的升力等于重力加上阻力，利用W=Fs求升力做的有用功，利用η==90%求消耗的电能。

【解答】解：

（1）由v=得，

匀速上升需要的时间：t1===10s；

水平匀速直线飞行的时间：t2===100s，

无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：

t=t1+t2=10s+100s=110s；

（2）悬停时电动机总功率：P=50W×4=200W，

悬停时消耗电能：W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J；

（3）无人机匀速上升过程的升力：F=G+f=mg+f=2kg×10N/kg+10N=30N，

做的有用功：W有用=Fh=30N×60m=1800J，

由η==90%可得消耗的电能：

W电===2000J。

答：（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时110s；

（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗1.2×105J；

（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m，这个过程中消耗2000J的电能。

【点评】本题为学科综合题，考查了速度公式、电功率公式、功的公式、效率公式的应用，要求认真审题，从中获取相关信息！

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