湖南长沙2020中考物理综合模拟测试卷(含答案)

一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有1个选项符合题意。)

16.2016年5月21日,长沙“橘洲音乐节”在洋湖湿地公园开唱,“情歌王子”张信哲的倾情演唱,引发现场数千观众大合唱。下列说法正确的是(　　) 

A.歌声通过空气传入现场观众的耳朵

B.现场观众大合唱的声音比张信哲的声音传播速度更快

C.歌手通过麦克风来提高声音的音调

D.现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器

17.下列图中所示的现象中,由于光的反射形成的是(　　) 

18.夏天,人们常吃雪糕解暑,剥开雪糕包装纸时,雪糕周围冒“白气”。下列说法正确的是(　　) 

A.吃雪糕解暑,是因为雪糕熔化时要放热

B.吃雪糕解暑,是因为雪糕汽化时要放热

C.雪糕周围冒“白气”是液化现象

D.雪糕周围冒“白气”是汽化现象

19.长沙市万家丽路快速高架桥建成后,极大地方便了市民南北向的通行。一辆汽车正在高架桥上向北行驶,则(　　) 

A.以该汽车为参照物,司机是运动的

B.以高架桥为参照物,该汽车是静止的

C.以桥上路灯为参照物,该司机向南运动

D.以该司机为参照物,桥上路灯是运动的

20.小明参加了今年的长沙市体育中考。下列说法不正确的是(　　) 

A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力

B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性的作用

C.垫排球时,排球向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态

D.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的

21.下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是(　　) 

22.如图,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的是(　　) 

A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大

B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收

C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的

D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程

23.某品牌滚筒洗衣机,筒门处有开关S1,筒门关闭时S1闭合,筒门打开时S1断开。筒门开关S1和控制开关S2必须同时闭合时,洗衣机才能工作。下列符合要求的电路模型是(　　) 

24.现代武器中有一种新型电磁炮,它是利用电磁技术制成的一种先进武器,具有速度快、命中率高等特点,其原理是利用磁场对通电导体的作用。下图中与此工作原理相同的是(　　) 

25.下列符合安全用电要求的是(　　) 

A.湿手触摸开关

B.发现有人触电时,未切断电源,直接用手拉开触电者

C.有金属外壳的用电器使用三孔插座

D.随意搬动亮着的台灯或工作中的电扇

26.如图,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是(　　) 

A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮

B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变

C.同时闭合S1、S3,电压表示数不变

D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大

27.如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶OB=1∶4,质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80 N。当边长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43 kg;当边长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18 kg。杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直。不计绳重、杠杆自重及摩擦,g取10 N/kg。则重物甲与重物乙的密度之比为(　　) 

A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1

二、(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)

28.2016年5月6日,长沙磁悬浮列车试运营,让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的国家之一。磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到　　　　的目的。当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时,　　　　能转化为动能。 

29.太阳能热水器内装有质量为50 kg、温度为20 ℃的水,如果水温上升到60 ℃,需要吸收　　　　J的热量。若同样多的热量让等质量的砂石吸收,砂石升高的温度比水升高的温度大,这是因为水的　　　　比砂石的大。[ c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 

30.最近,科学家们研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上,狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明“碳海绵”这种材料的　　　　较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是　　　　形变(选填“弹性”或“塑性”)。 

31.手机拨打、接听电话或Wi-Fi无线上网都是利用了　　　　;红外线、紫外线也属于这种波,电视机就是利用其中的　　　　进行遥控的。 

32.如图,电源电压恒定,灯L的规格为“24 V　72 W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A,在电路安全的前提下,操作如下:当只闭合S、S3时,电路中的总功率为P1,电流表示数为I1;当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动变阻器的总功率为10 W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L和滑动变阻器的总功率为9.72 W;当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I4。已知P1∶P4=5∶6,I2∶I3=10∶9,则灯L的电阻为　　　　Ω,I1∶I4=　　　　,当滑动变阻器R2的阻值为　　　　Ω时,该电路消耗的功率最小。 

三、(本大题共4小题,第34题4分,第33题、35题、36题每题6分,共22分)

33.在“探究凸透镜的成像规律”实验中,小明进行了以下探究:

(1)让一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为　　　　cm; 

甲

乙

(2)将一支点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置,移动光屏,直到光屏上得到清晰的像,此时的成像原理与生活中的　　　　成像原理相同; 

(3)将点燃的蜡烛移到标尺上40 cm和50 cm之间的某一位置后,此时应取下光屏,从凸透镜的　　　　侧(选填“左”或“右”)透过凸透镜观察像。 

34.在“观察水的沸腾”实验中,持续加热一段时间后,小明发现温度计的示数不再变化,如图所示:

(1)该实验中水的沸点为　　　　℃; 

(2)移开酒精灯,小明发现水很快停止沸腾,说明水沸腾时需要不断地　　　　(选填“吸热”或“放热”)。 

35.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验小组的同学利用长木块、玻璃板及一些完全相同的木块,进行了如图所示的实验:

(1)实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做　　　直线运动来测量滑动摩擦力的大小; 

(2)由甲、丙两图可知滑动摩擦力的大小与接触面的　　　　有关; 

(3)由　　　　两图可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 

36.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6 V(不可调节),小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为8 Ω且工作时电阻变化不计,有滑动变阻器R1“10 Ω　1 A”和R2“20 Ω　1.5 A”及导线若干:

(1)小红选择合适的滑动变阻器连接了如图甲的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;

(2)小红连好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W; 

(3)要利用现有器材测量小灯泡两端电压为1.5 V时的电功率,在原电路的基础上,小红应该　。 

四、(本大题共3小题,第37题、38题每题6分,第39题8分,共20分)

37.今年是我国系统推进智能制造的发展元年,机器人、人工智能、智能制造首次出现在“十三五”规划中。长沙市某中学的小明从小就热爱科学,尤其是对机器人着迷。听说长沙开了一家机器人餐厅,他更是兴趣盎然地前去体验了一番。

走近餐厅,门口的迎宾机器人便发出“欢迎光临”的声音。餐厅内的科幻感十足:厨房里,刀削面机器人有节奏地挥动刀片,大小均匀的面条“嗖嗖嗖”地飞进上方浮动着白气的面汤里;柜台上,跳舞机器人在音乐伴奏下跳着《江南Style》,音乐声传递着无限的欢乐;餐厅里,五台送餐机器人沿着地面上的黑色磁条轨道在餐桌间有条不紊地穿梭,将菜准确无误地送到客人的餐桌前,并发出“您好,您点的菜到了,请拿一下,谢谢!”的声音。为防止碰撞客人,每台送餐机器人都装有遥感装置,一旦发现行进范围内有障碍物就会停止前进。每台送餐机器人高1.5米,每次可运送15 kg的物体。每台机器人每天工作8小时,只要消耗大约6.4度电。

通过交谈小明了解到,餐饮机器人功能相对简单,技术也并未完全成熟,还需要多方面研发与改进。小明决心努力学习,将来在机器人领域中做出自己的贡献。

(1)机器人发出“欢迎光临”的声音,是由于发声体的　　　　而产生的。 

(2)请根据文中所给信息提出一个与物理知识相关的问题并进行回答。(注:不与第一问内容重复)

问: 

答: 

38.某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g取10 N/kg,求:

(1)挑战者下落的平均速度;

(2)重力对挑战者所做的功;

(3)重力做功的功率。

39.科技小组设计了一个给工件镀膜的电路模型,通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜液中的深度。如图,电源电压恒定,R0为定值电阻,在压敏电阻Rx上放有托盘,托盘上放有容器(不计托盘和容器的质量),容器内装有40 N的水。闭合开关,用轻质硬杆连接不吸水的圆柱体工件,将工件两次浸入水中(均未浸没且不触底,水未溢出),第一次工件下表面距水面2 cm,电压表示数为6 V,杆的作用力为10 N;第二次工件下表面距水面6 cm,电压表示数为4 V,杆的作用力为6 N,压敏电阻上表面的受力面积为20 cm2,其电阻值Rx随压力F的变化关系如表。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:

(1)工件未浸入水中时,压敏电阻所受的压强;

(2)工件下表面距水面2 cm时,其下表面所受水的压强;

(3)为使工件浸入镀膜液中的深度越深(未浸没),电压表的示数越大,从而控制镀膜的情况,你认为应该怎样利用现有元件改进该电路?

(4)在原设计电路中,如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6 000 Pa,求该电路的电源电压。

答案全解全析：

16.A　歌声通过空气传入现场观众的耳朵,在相同温度下,空气中的声速是一定的,A正确、B项错误;歌手通过麦克风不能提高声音的音调,C错误;现场观众根据音色来识别不同的伴奏乐器,D项错误。

17.C　手影是由于光的直线传播形成的,A项错误;“杯中折筷”是由于光的折射形成的,B项错误;水中塔影是平面镜成像现象,其原理是光的反射,C项正确;露珠下放大的草叶属于凸透镜成像,其原理是光的折射,D项错误,故选C。

18.C　吃雪糕解暑,是因为雪糕熔化时要吸热,A、B项错误;“白气”是雪糕周围的水蒸气遇冷液化成的小水珠,属于液化现象,D项错误,故选C。

19.D　以汽车为参照物,司机是静止的,A项错误;以高架桥为参照物,汽车是运动的,B项错误;以桥上路灯为参照物,该司机向北运动,C项错误;以该司机为参照物,桥上路灯是运动的,D项正确。

评析　判断物体运动与否的关键点是看物体与参照物之间的相对位置是否发生变化,若发生了变化,则物体是运动的,若没有发生变化,则物体是静止的。

20.B　“静止”说明小明处于平衡状态,所受的重力和拉力是平衡力,A项正确。惯性不是力,是物体的一种性质,只能说“具有惯性”、“由于惯性”,不能说“受到惯性的作用”,B项错误。垫排球时,排球向上弹起,手对排球的作用力改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C项正确。垫排球时,小明感到手痛是因为手对排球施加力的同时,排球对手也施加了力,力的作用是相互的,D项正确。

21.A　纸片受到水的压力之所以不掉落,是因为下方的大气对纸片有向上的压力,能说明大气压的存在,A项正确。橡皮膜之所以向外凸,是因为上方的水对橡皮膜有压力,与大气压无关,B项错误;U形管中液面相平是利用连通器原理,C项错误;手指夹住铅笔两端的实验现象,可以说明压力的作用效果与受力面积有关,D项错误。

22.C　热值是燃料本身的一种性质,与质量多少没有关系,A项错误;酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,B项错误;水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变了水的内能,C正确;内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程,D项错误。

23.D　A中当S2闭合时,电源短路,A项错误;B中S1、S2均闭合时,电源短路,B项错误;C中S1、S2只需闭合其中之一时,电动机就工作,C项错误;D中只有S1、S2同时闭合,电动机才能工作,D项正确。

24.B　电磁炮是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来实现发射炮弹的,这是电动机的原理。电热壶是利用电流的热效应工作的,A项错误;B项是电动机原理图,即磁场对通电导体有力的作用,B项正确;C项是发电机原理,即电磁感应现象,C项错误;D项是电磁继电器,是利用电流的磁效应来工作的,D项错误。

25.C　生活用水容易导电,湿手触摸开关时,容易发生触电事故,A项错误;发现有人触电时,应先断开电源,再予以施救,不能直接与触电者接触,B项错误;有金属外壳的用电器需要使用三孔插座,目的是让用电器的金属外壳接地,以防止发生漏电事故时人触电,C项正确;用电器正在工作时不能随意移动,否则易造成触电事故,D项错误。

26.B　先闭合S1时只有灯L接入电路。同时闭合S1、S2时,R短路,只有灯泡L接入电路中,电流表示数不变,灯亮度不变,A项错误;同时闭合S1、S3时,灯泡L和R并联,根据并联电路中各支路互不影响,可知灯泡亮度不变,此时电流表测干路电流,电流表示数增加,故B项正确;先闭合S1时,电压表没有接在电路中,示数为0,同时闭合S1和S3时,电压表测电源电压,示数变大,C错误;断开S1,闭合S2时,灯L与R串联,根据闭合电路欧姆定律,电流变小,此时电压表测量R两端的电压,示数变大,D项错误。

27.D　两重物体积之比为==

根据杠杆平衡条件有:FA×OA=FB×OB

即(G篮+G甲)×OA=(G人-G示甲)×OB

解得G甲=600 N

(G篮+G乙)×OA=(G人-G示乙)×OB

解得G乙=1 600 N

故===

==×=×=,故选D。

28.答案　节能　重力势

解析　列车上坡时,动能转化为重力势能;下坡时,重力势能转化为动能,充分利用列车在上下坡时的机械能转化可以达到节约能源的目的。

29.答案　8.4×106　比热容

解析　水需要吸收的热量:Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(60 ℃-20 ℃)=8.4×106 J;水的比热容比砂石的大,吸热能力强,吸收相同的热量,水升高的温度比砂石低。

30.答案　密度　弹性

解析　密度是物质的一种特性,相同体积的不同物质,密度小的质量小,“碳海绵”比相同体积的普通海绵轻,说明“碳海绵”这种材料的密度比较小;弹性是指物体受力时发生形变,不受力时,又恢复原状的性质,若不能恢复原状,这种性质称之为塑性。根据题意,碳海绵压缩80%后仍可恢复原状,所以发生的是弹性形变。

31.答案　电磁波　红外线

解析　手机拨打、接听电话或Wi-Fi无线上网都是利用电磁波传递信息的,电视机遥控器是利用红外线进行遥控的。

32.答案　8　5∶6　32

解析　(1)RL=U2/P=8 Ω

(2)I1∶I4=P1∶P4=5∶6

(3)I2∶I3=10∶9

U=I2(R1+R+RL)=I3(R1+2R+RL)

(R1+R)=10 W

(RL+2R)=9.72 W

由以上四式可得:I2=1 A,I3=0.9 A,R1=8 Ω,R=2 Ω,U=18 V

P1∶P4=5∶6

P1=U2/RL

P4=U2/R1+U2/R2max

由以上三式可得:R2max=40 Ω

当R2=32 Ω时,此时电压表V的示数为15 V,电路的总功率最小

评析　本题解题的关键在于认清电路结构的变化及灵活运用欧姆定律、电功率的比例问题,属于综合性较强的题。

33.答案　(1)10　(2)照相机　(3)右

解析　(1)测量焦距的方法是让一束平行于主光轴的光线经过凸透镜折射以后在光屏上形成一个最小最亮的点,此时光屏和凸透镜之间的距离即为焦距;从图中得出焦距为f=10 cm。

(2)将蜡烛放置于2倍焦距以外,能在凸透镜另一侧的1倍焦距到2倍焦距之间成倒立缩小的实像,此时物距大于像距,这与照相机的成像原理相同。

(3)当物体位于1倍焦距以内,成正立放大的虚像时,人逆着通过透镜的折射光线才能看到此虚像,故应从透镜的右侧观察。

34.答案　(1)98　(2)吸热

解析　(1)水沸腾时温度保持不变,由图可知水的沸点为98 ℃。(2)水沸腾所需的条件:达到沸点,且持续从外界吸热。撤去酒精灯,水不能吸收热量,所以很快停止沸腾。

35.答案　(1)匀速　(2)粗糙程度　(3)甲、乙

解析　(1)当物体做匀速直线运动时,所受拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,此时两力大小相等,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;(2)甲、丙两图中,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,这两个实验探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系;(3)在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同,所以选甲、乙两图对比。

36.答案　(1)如图所示

(2)0.75　(3)将R1串联在原电路中

解析　(1)滑动变阻器应该按“一上一下”的原则连接。

(2)由图可知,电流表接0~0.6 A量程,则其示数为0.3 A,电功率P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。

(3)由(2)问所给数据计算可知图甲电路中的滑动变阻器为R2。若要测量小灯泡两端电压为1.5 V时的电功率,滑动变阻器需要承担4.5 V的电压,此时UL∶U滑=RL∶R滑=1.5 V∶4.5 V=1∶3 ,此时滑动变阻器的阻值约为R滑=3RL=3×8 Ω=24 Ω,所以只能将R1串联在原电路中。

37.答案　(1)振动(2分)　(2)问:刀削面机器人挥动刀片,说明力有什么作用效果?(2分)

答:力可以改变物体的运动状态。(2分)

或问:每台机器人工作时的功率为多少?

答:800 W(其他合理答案均可)

解析　(1)声音是由于发声体的振动产生的。

(2)答案合理即可。

38.答案　(1)9 m/s　 (2)22 500 J　(3)4 500 W

解析　(1)v===9 m/s(2分)

(2)G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N(1分)

W=Gh=500 N×45 m=2.25×104 J(1分)

(3)P===4 500 W(2分)

或P=Fv=Gv=500 N×9 m/s=4 500 W

39.答案　(1)2×104 Pa　(2)200 Pa　(3)将电压表改连到电阻R0两端　(4)12 V

解析　(1)p====2×104 Pa(2分)

(2)p=ρ水gh1=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa(2分)

(3)圆柱体工件浸入水中(未浸没)越深,所受浮力越大,容器底所受压力越大,由表中数据可知Rx越小,所以要使随着工件浸入镀膜液深度越深(未浸没),电压表示数变大,应将电压表接在R0两端。(2分)

(4)由压敏电阻所受压力F压=G水+F浮得:

ΔF浮=ΔF压=ΔF=ΔpS>6 000 Pa×0.002 m2=12 N

由杆的作用力第二次小于第一次可知,第一次杆的作用力F1方向向上,若第二次杆的作用力F2方向向上,则

F浮1=G-F1,F浮2=G-F2

得ΔF浮=F浮2-F浮1=F1-F2=10 N-6 N=4 N<12 N,不合题意

若第二次杆的作用力F2方向向下,则

F浮1=G-F1,F浮2=G+F2

得ΔF浮=F浮2-F浮1=F1+F2=10 N+6 N=16 N>12 N,符合题意

方法一:ΔF浮=F浮2-F浮1=ρ水gV排2-ρ水gV排1=ρ水gS'h2-ρ水gS'h1代入数据,得S'=0.04 m2

则:F浮1=ρ水gV排1=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m2×0.02 m=8 N(1分)

F浮2=ρ水gV排2=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m2×0.06 m=24 N

方法二:由h1=2 cm、h2=6 cm及F浮=ρ水gV排=ρ水gSh可知

F浮2=3F浮1　ΔF浮=16 N=3F浮1-F浮1=2F浮1即

得F浮1=8 N,F浮2=24 N(1分)

F压1=G水+F浮1=40 N+8 N=48 N　此时U1=6 V,Rx1=16 Ω

F压2=G水+F浮2=40 N+24 N= N　此时U2=4 V,Rx2=8 Ω

代入数值,得U=12 V(1分)

评析　本题失分点在第(4)问中,由于上端是杆,不是绳,杆与绳子的区别是杆既能拉物体,还能压物体。所以需要分两种情况讨论。