2016年福州市初中毕业会考、高级中等学校招生考试
物理试题（含答案全解全析）
一、选择题(本大题有16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项正确)
1.骑行是一种时尚的健身运动,图1中骑行者影子的形成是由于( )
图1
A.光的反射 B.光的色散 C.光的折射 D.光的直线传播
2.有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,目的是( ) A.防触电 B.防短路 C.节能 D.稳固
3.福州许多路口安装有盲人过街提示器,盲人可以根据提示器发出声音的高低辨别方向。其中声音的高低是指声音的( )
A.音色 B.音调 C.振幅 D.响度 4.初春的清晨常常有雾,雾的形成是( ) A.凝固 B.升华 C.液化 D.熔化 5.下列主要利用大气压原理工作的是( ) A.船闸 B.密度计 C.轮船 D.气压计
6.图2是小亮用漫画的方式描绘了“迷糊教授”的实验操作,其中正确的是( )
图2
7.第一个通过理想实验发现“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( ) A.伽利略 B.亚里士多德 C.牛顿 D.帕斯卡 8.下列估测中最接近真实值的是( )
A.人感觉舒适的室温是42 ℃ B.课桌的高度约为1.8 m
C.我国1元硬币的质量大约是6 g D.人正常呼吸一次的时间约为1 min 9.下列措施中能增强通电螺线管磁性的是( ) A.减小螺线管的电流 B.减少螺线管的匝数
C.在螺线管内插入铁芯 D.改变螺线管的电流方向 10.下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( ) A.阳光晒热棉被 B.锯木头时锯条变热 C.用热水袋取暖 D.冷气使房间温度降低
11.图3是“混合动力汽车”原理结构的示意图,该车行驶过程中把电能转化为机械能的部件是( )
图3
A.汽油发动机 B.电池
C.发电机 D.电动机
12.图4中能正确表示像与物关系的是 ( )
图4
13.如图5所示电路,闭合开关,以下判断正确的是( )
图5
A.灯L1、L2串联 B.电流表测灯L1电流 C.电流表测灯L2电流 D.电流表测总电流
14.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,图6中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是 ( )
图6
15.如图7所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
图7
A.灯L1开路 B.灯L1短路 C.灯L2开路 D.灯L2短路
图8
16.如图8所示,木块漂浮在水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓慢流出,当细线断裂的瞬间关闭阀门,则( ) A.细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力 B.细线断后,容器底受到水的压强比断线的瞬间大
C.细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量 D.细线断后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小
二、填空、作图题(本大题有5小题,每空1分,其中21小题3分,共17分)
17.2016年5月18日,福州地铁1号线南段(一期)开通试运营,标志福州正式进入地铁时代。
(1)列车流线型车身可以减小行驶过程的 力;车轮加装阻尼环降低噪声,使噪声在 处减弱;车体采用轻量化铝合金制造,是利用了铝合金密度 的特性。
(2)车厢内的电视通过无线网络播放节目,无线网络是利用 (选填“电磁波”或“声波”)传递信号;车内LED显示屏的核心元件是二极管,制作二极管的材料属于 (选填“导体”或“半导体”)。
(3)列车采用再生制动方式,将刹车时损失的能量,转化为车站内照明等用电设备使用的 能。 18.某电加热器额定功率是2×103 W,正常工作210 s,消耗的电能是 J;若不计热损失,这些能量可使质量是 kg的水温度升高50 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 19.生活中我们经常使用简单机械。
(1)图9是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是 ;若衣服和晾衣架的总重为120 N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F= N。请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法: 。
(2)如图10所示,已知撬棒AD=1 m,CD=BC=0.15 m,石头垂直作用在棒上的力是420 N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是 N。
图9
图10
20.如图11所示,电源电压不变,先闭合开关S,待电路稳定后再闭合开关S1,电流表A的示数 ,电压表V示数与电流表A1示数的乘积 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
图11
21.(3分)请按下列要求作图。
(1)在图12中画出足球受到重力的示意图。
(2)在图13中画出入射光线经凸透镜后的折射光线。 (3)在图14中标出电源的“+”极。
图12
图13
三、简答题(本题3分)
图14
22.自行车车胎表面有凹凸不平的花纹,请解释这样设计的目的。
四、计算题(本大题有2小题,每小题9分,共18分)
23.为提高车辆通行量,福州交警在市区一些道路某些时段推广“绿波通行”,即车辆在绿波路段以图15所示的50 km/h~55 km/h范围内行驶,一路绿灯。在绿波时段,质量是1.2×103 kg的汽车,经过绿波路段上相距2.7×103 m的两个路口,用时180 s。问:
(1)汽车行驶的平均速度是多少?是否“绿波通行”?
(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不变,则汽车的输出功率是多少?
(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2,汽车静止时对水平地面的压强是多少?(g取10 N/kg)
图15
24.图16甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图16乙是简化的电路原理图。灯L标有“6 V 1.2 W”字样,当滑动变阻器的滑片P在a点时,灯正常发光,A、B两端电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响。问:
(1)灯丝的电阻和A、B两端电压U是多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是10 Ω时,灯消耗的实际功率是多少?
(3)当滑片P位于中点b和最右端c点时,灯两端电压之比是5∶4,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
图16
五、实验、探究题(本大题有7小题,共30分)
25.(2分)小亮在“长度的测量”实验中:
(1)图17中圆的直径是 cm。
图17
(2)一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环内,如图18所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是 (选填“A”或“B”)。
图18
𝐷2-𝐷1
𝑛
𝐷2-𝐷1
2𝑛
A.
B.
26.(5分)小亮在探究“水沸腾时温度随时间变化的规律”实验中:
图19
(1)图19是某时刻温度计的示数,是 ℃。
(2)他记录的数据如下表所示,其中第 min数据是错误的。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 温度/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 93 98 98 …
(3)根据实验数据可知水的沸点是 ℃,水沸腾过程中温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(4)实验中水加热时间过长,其原因可能是 。(写出一种即可) 27.(3分)小亮用图20装置探究“光的反射规律”:
图20
(1)图20中反射角是 度。
(2)将纸板B向后折转一定角度,在B板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。 (3)让入射光线EO靠近法线ON,则反射角会 (选填“变大”或“变小”)。 28.(5分)小亮测量某种液体的密度:
(1)将托盘天平放在 桌面上,将 移至标尺左端零刻度线处,并调节天平平衡。
(2)图21甲是他测量空瓶质量时的情景,错误的是 。纠正错误后,测得空瓶质量是20 g。
图21
(3)用瓶子装满液体,用天平测得瓶和液体的总质量如图21乙所示,是 g,已知瓶子的容积是40 mL,则该液体的密度是 g/cm3。
29.(6分)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5 V,电源电压4.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图22所示的实物电路连接完整。
图22
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5 V时,电流表示数如图23所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图像,发现I-U图线是一条曲线,原因是 。
图23
(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15 V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 。
30.(6分)如图24所示,钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。小亮猜想:一根钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F、两个支撑柱间距离s这两个因素有关,并进行如下实验:
图24
(1)要探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距离s的关系”,他必须控制 一定,改变 。
(2)要探究“一根钢梁的下垂量h与所受拉力F的关系”,必须控制两支撑柱间距离一定,记录下钢梁受到不同拉力时的下垂量(忽略钢梁自重的影响),数据如下表所示:
实验次数 1 2 3 4 5 下垂量h/cm 2 4 6.4 8.8 10.4 拉力F/N 1 000 2 000 3 200 4 400 5 200
①图25的坐标系中已经描出三个点,请根据第4、5次实验数据继续描点,并画出下垂量h与所受拉力F关系的图线。
图25
②根据图像可知,当拉力为5 000 N时,下垂量是 cm。
③根据图像可得结论:当两支撑柱间距离等因素相同时, 。 31.(3分)我们知道,滑动变阻器连入电路中的电阻线越长,电阻越大。小亮想设计一个实验,探究通过滑动变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L是否成反比的关系。
可选择的器材:研究对象滑动变阻器R1、学生电源、定值电阻R0、滑动变阻器R2、电阻箱R3(符号:两个电流表、开关、若干导线及刻度尺。
(1)请选择适当器材,在虚线框中画出合理的电路图,并标出选择的电阻。
(2)针对你设计的电路,你认为闭合开关后,操作中应注意的问题是: 。
)、
答案全解全析：
1.D 骑行者的影子是由于光的直线传播形成的,故本题应选择D。
2.A 有金属外壳的用电器使用三孔插座,除了将用电器的工作部分接入电路,还将用电器的金属外壳与大地相连,当火线与金属外壳接触而导致漏电事故时起保护作用,防止触电,故本题应选A。 3.B 声音的高低是指声音的音调,故本题选择B。
4.C 初春的雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故本题应选择C。
5.D 船闸利用了连通器原理,故A错误;密度计应用漂浮时,浮力等于重力,故B错误;轮船采用空心的方法,使排开水的体积增大,增大浮力,从而使钢铁做的轮船浮在水面上,故C错误;气压计是利用大气压原理工作的,故D正确。
6.B 用温度计测量水温,读数时温度计的液泡不能离开被测液体,故A错误;用量筒测液体体积,读数时量筒应放在水平桌面上,视线与凹液面底部相平,故B正确,D错误;用刻度尺测量长度时,刻度尺有刻度的一边应紧贴被测物体,若物体的一端没与0刻度线对齐,读数时应将末端所对刻度值减去起始端所对准的刻度值,故D错误。
7.A 伽利略在斜面小车实验基础上,推理得出:运动的物体不受力的作用时,将保持匀速直线运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,故本题应选择A。
8.C 人感觉舒适的室温为22~26 ℃,故A错误;课桌的高度约为0.8 m,故B错误;我国1元硬币的质量约为6 g,故C正确;人正常呼吸一次的时间约为3 s,故D错误。
9.C 要增强通电螺线管的磁性,可以增大螺线管中的电流,也可以增加螺线管线圈的匝数,还可以在螺线管中插入铁芯,故C正确,A、B、D错误。
10.B 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。阳光晒热棉被、用热水袋取暖、冷气使房间温度降低,均是通过热传递改变物体内能的,锯木头时锯条变热是通过做功改变物体内能的,故本题应选B。 11.D 汽油发动机将内能转化为机械能,故A错误;电池对外供电时将化学能转化为电能,故B错误;发电机工作时将机械能转化为电能,故C错误;电动机工作时将电能转化为机械能,故D正确。
12.A 由凸透镜成像规律可知,物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,物距大于焦距小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,故A正确、B错误;由平面镜成像规律可知,所成虚像与物体关于镜面对称,故C、D错误。
13.B 分析题图可知,图中的L1和L2并联,电流表测量L1的电流,故B正确,A、C、D错误。
14.C 开始时鸡蛋漂浮在浓盐水中,在逐渐向杯中加清水时,鸡蛋经历漂浮、悬浮、下沉的过程,当漂浮、悬浮时,浮力等于重力,浮力保持不变,当浮力小于重力时,鸡蛋开始下沉直至沉到杯底静止,故本题应选C。 15.C 分析题图可知,灯泡L1和L2并联。开关闭合,只有一盏灯亮,由“并联短则全短”的特点可知,电路故障应为开路,故B、D错误;又因为只有一个电表有示数,可知电路故障应为灯L2开路,电压表和电流表串联后,与灯L1并联,由于电压表内阻非常大,故电流表几乎无示数,电压表有示数,且接近电源电压,所以A错误,C正确。
16.B 细线断裂前瞬间,木块所受的拉力与浮力之和等于木块的重力,细线断裂瞬间,木块受到的拉力突变为零,A错误;水缓慢流出时,木块排开水的体积逐渐减小,所受浮力减小,细线对木块的拉力随之等量增大,即拉力与浮力的变化量相同,故C错误;细线断后,木块再次漂浮时,浮力等于重力,即所受浮力比断线的瞬间增大了,故D错误;又因为细线断后,木块再次漂浮时所受浮力比断线的瞬间大,导致排开水的体积增大,液面升高,由公式p=ρgh可知,容器底受到水的压强增大, B正确。 17.答案 (1)阻 声源 小 (2)电磁波 半导体 (3)电
解析 (1)列车流线型车身可以减小行驶过程中的空气阻力;车轮加装阻尼环是为了在声源处减弱噪声;利用铝合金密度小的特性,可以减轻车体的质量;(2)无线网络利用电磁波传递信号;制造二极管的材料属于半导体;(3)列车采用再生制动方式,将刹车时损失的能量转化为电能。 18.答案 4.2×10 2
解析 电加热器消耗的电能:W=Pt=2×10 W×210 s=4.2×10 J;若不计热损失,Q=W,由公式Q=cmΔt得,水的质量:m=
𝑄
𝑐水Δ𝑡4.2×103 J/(kg·℃)×50℃
3
5
5
=4.2×105 J
=2 kg。
19.答案 (1)B 30 减小晾衣架重(其他答案合理即可) (2)63
解析 (1)由定义:“轴与物体一起移动的滑轮叫动滑轮”可知,图中B滑轮属于动滑轮;分析题图可知,滑轮组有4股绳子承担衣服和晾衣架的总重,故静止时绳子的拉力F==
4𝐺120N
4
=30 N;减小动滑轮重力、衣架重力
或增大衣服的重力均可以提高手摇晾衣架的机械效率。(2)分析题图可知,在A点垂直撬棒向上用力,以D为支点,根据杠杆平衡条件可得,在A点施加的最小力为:FA=20.答案 变大 不变
解析 分析题图可知,闭合开关S时,电路中只连有R2,电流表A1和A测量通过R2的电流,电压表示数为电源电压;再闭合S1,R1和R2并联,电流表A1测量R2的电流,示数保持不变,电流表A测量干路中的电流,示数变大,电压表示数仍为电源电压,故电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变。 21.答案 (1)如图所示
𝐹𝐶×CD420N×0.15 m𝐴𝐷
=1m
=63 N。
(2)如图所示
(3)如图所示
解析 根据重力方向竖直向下作足球所受重力示意图;过焦点的入射光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴;利用安培定则判断出螺线管中的电流方向,进而确定电源的正极。
22.答案 自行车车胎表面有凹凸不平的花纹,在压力一定时,可以增大接触面粗糙程度,增大摩擦。 23.答案 (1)54 km/h 汽车是“绿波通行” (2)4.5×10 W (3)2×10 Pa 解析 (1)v==
𝑡
𝑠2.7×103 m
180s
4
4
=15 m/s=54 km/h
50 km/h<54 km/h<55 km/h 故汽车是“绿波通行”。(3分)
(2)W=Fs=3 000 N×2.7×10 m=8.1×10 J P==
𝑡
𝑊8.1×106 J
180s
3
6
=4.5×10 W(3分)
4
(3)汽车静止在水平地面
F压=G=mg=1.2×10 kg×10 N/kg=1.2×10 N p=
𝐹压1.2×104 N𝑆
3
4
=0.6m2=2×10 Pa(3分)
4
24.答案 (1)30 Ω 6 V (2)0.675 W (3)20 Ω 解析 (1)由P=IU得,I额=
RL=
𝑈额
𝑃额1.2W𝑈额
=6V
=0.2 A 𝐼额0.2A
=6V
=30 Ω
因为滑片P在a点时,灯L正常发光 所以U=U额=6 V(3分) (2)灯L与滑动变阻器串联 R总=RL+R1=30 Ω+10 Ω=40 Ω I=
𝑈𝑅总40Ω
2
=6V
=0.15 A
2
P实=IRL=(0.15 A)×30 Ω=0.675 W(4分) (3)滑片P在b点时,灯两端电压Ub=滑片P在c点时,灯两端电压Uc=依题意:Rb=Rc
21
𝑈𝑏5𝑈𝑐4
𝑈𝑅L+𝑅𝑐
𝑈𝑅L+𝑅𝑏
RL
RL
= 即
1𝑅L+𝑅𝑐4
2
𝑅L+𝑅𝑐5
= 解得Rc=20 Ω(2分)
25.答案 (1)1.54 (2)B
解析 (1)由题图可知,所用刻度尺的分度值为1 mm,圆的直径为两三角板直角边所对刻度值之差,且读数时要估读到分度值的下一位,故为1.54 cm;(2)题中运用了累积法测量了纸带的厚度,n层纸的厚度为纸带的厚度为
(2)8 (3)98 不变
(4)水的质量太大(其他答案合理即可)
解析 (1)由题图可知温度计示数为92 ℃;(2)液体沸腾特点是不断吸热,温度保持不变,分析表格数据可知水从第6分钟开始沸腾,故第8分钟的“93 ℃”是错误的;(3)由实验数据可知,水的沸点为98 ℃;(4)加热时间过长,可能是由于水的初温过低或水的质量太大等。 27.答案 (1)40 (2)不能 (3)变小
解析 (1)由入射角和反射角的定义以及反射定律可知,反射角等于入射角,等于40°;(2)将纸板B向后折转一定角度,由反射光线与入射光线、法线在同一平面内可知,纸板B上不能看到反射光线;(3)入射光线靠近法线,入射角减小,反射角会随之减小。 28.答案 (1)水平 游码
(2)物体与砝码放错盘 (3)53.2 0.83
解析 (1)由天平使用方法可知,要将天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端的零刻度线处,并调节天平平衡;(2)由题图可知,测量空瓶的质量时物体和砝码的位置放反了;(3)瓶和液体的总质量为m=50 g+3.2 g=53.2 g,则液体的密度ρ=
29.答案 (1)如图所示
𝑚'53.2g-20g𝑉
𝐷2-𝐷12𝑛
𝐷2-𝐷12
,故
,选择B。
26.答案 (1)92
=40c𝑚3=0.83 g/cm。
3
(2)断开 A
(3)10.4 灯丝的电阻与温度有关 (4)把电压表并联在滑动变阻器的两端
解析 (1)因为灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表应选择0~3 V量程,并联在灯泡两端,如答案图;(2)为了保护电路,电路连接过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即A端;(3)由题图可知通过灯泡的电流为0.24 A,则灯泡的电阻为R==𝑈
2.5V𝐼0.24 A
≈10.4 Ω;I-U图线为曲线的原因是灯丝的电阻随温度的
升高而增大;(4)由于电源电压为4.5 V保持不变,测量额定电压为3.8 V灯泡正常发光时的电阻时,滑动变阻器两端电压为0.7 V,若将电压表并联在变阻器两端,选用0~3 V量程即可。 30.答案 (1)重物对钢梁的拉力 两个支撑柱间距离
(2)①如图所示(2分)
②10
③下垂量与重物对钢梁的拉力成正比
解析 (1)运用控制变量法,探究钢梁的下垂量h与两支撑柱间距离s的关系,要控制重物对钢梁的拉力F一定,改变两支撑柱间距离s;(2)根据表格数据先描点再画图线,如答案图所示;由数据或图线可知,钢梁的下垂量h与重物对钢梁的拉力F成正比,关系式为:h=cm/N×5 000 N=10 cm。
31.答案 (1)如图1或图2所示(其他答案合理即可)
1500
cm/N×F,当拉力为5 000 N时的下垂量:h=
1
500
图1
图2
(2)如答图1:实验时滑片不能移至最左端,避免电路短路
如答图2:实验时,保持R1两端电压不变
解析 电路设计如答案图,通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻有关,故探究通过变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L的关系,应控制变阻器两端电压一定,同时为了保证元件安全,答案图1中滑片P不能移动到最左端。
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