2021年广东省广州大学附中中考物理二模试卷及答案解析

2021年广东省广州大学附中中考物理二模试卷

一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1.（3分）下列数据最符合实际的是（）

A.骑自行车的平均速度大约为80km/h

B.共享单车的质量大约为100kg

C.共享单车的车轮直径大约为1.5m

D.人骑行后的心率大约为120次/分钟

2.（3分）如图使用共享单车，利用手机扫二维码时，以下说法正确的是（）

A.手机与二维码之间的距离，应在手机镜头的两倍焦距以外

B.二维码经镜头在手机中成一个放大的像

C.当外界光线较暗，手机无法识别二维码时，我们通常会打开手机的手电筒功能将二维

码照亮，才能成功扫码。此处利用了光沿直线传播的原理

D.扫码成功后，后台管理系统会利用超声波发送“共享单车解锁指令”

3.（3分）如图是汽车利用超声波倒车的情景，该情景说明（）

A.倒车时，汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声，那是倒车雷达发出的超声波

B.超声波的产生不需要声源的振动

C.该情景说明了声音能够传递信息

D.超声波就是电磁波

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4.（3分）用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大，如图

所示.再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的

金属箔片张角变大.则下列说法正确的是（）

A.验电器原理是异种电荷相互吸引

B.C棒与其手柄D均为导体

C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子是由毛皮转移到橡胶棒

D.当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B

5.（3分）如图甲所示，质量为600g,底面积为20cm2的铁块放在水平地面上。如图乙所示,

将该铁块放在质量为1800g,底面积为80cm2的金属板上，再将金属板放在水平地面上。

下列说法正确的是（）

甲乙

A.由于增大了接触面积，因此图乙中金属板对地面的压强小于图甲中铁块对地面的压强

B.金属板对水平面压力的大小等于金属板的重力

C.金属板所受的重力与地面对金属板的支持力是一对平衡力

D.金属板所受的压力与铁块所受的支持力是一对相互作用力

6.（3分）如图所示，AB与BD为不同粗糙程度的水平路面。同一物体在水平拉力作用下

沿直线运动，其中AC段物体做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

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B.BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段Fi对物体所做的功

C.BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功

D.BC段中，物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中，物体克服摩擦力做功为WCD,

WBC、WCD的大小无法比较

7.（3分）如图所示，小球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到e,其中b点与d点

在同一高度。下列能正确表示小球在b、d两点时的动能和重力势能的是（）

能量/J

1.0--------------~-----------------------1~

0.5-

C.°b点动能b点重力势能d点动能d点重力势能

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能量/J

8.（3分）用电加热装置对相同质量的a、b、c物质加热，它们的温度随时间变化的图像如

图所示，其中a、b为同种物质，使用了不同规格的加热器；a、c使用了相同规格的加热

器。不计热量损失，下列对图像的分析错误的是（）

温度（七）

B.电加热器对物质进行加热的过程中，利用电流做功，将电能转化为内能

C.0〜ti中a物质吸收的热量为Q1,0〜t2中b物质吸收的热量为Q2,则QI=Q2

D.0〜ti中，a物质与c物质吸收了相同的热量

9.（3分）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，装有密度分别pi、p2的两种不同

液体，将两个完全相同的小球A、B分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，

下列判断正确的是（）

A.两个小球受到的浮力分别为Fi、F2,则FI>F2

B.pl<p2

C.甲、乙液体的体积分别为Vi、V2,则Vi>V2

D.甲容器对桌面的压力为F甲、乙容器对桌面的压力为F乙，则F甲=F^

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10.（3分）如图甲所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东

西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力。图乙为通

电螺线管外部磁场的分布情况。则下列哪种方式可以使得通电螺线管的磁场对导体ab的

作用力方向与甲图中ab的受力方向相同（）

，二:

C.

二、解答题（共7小题，满分（）分）

11.如图所示，OA为折射光线，请大致作出这条光线的入射光线，并根据这条入射光线作

出其反射光线。

空气

三一二一二一二一二一二一二一二一二一二一二一^5-二一二

12.平面镜前放置一物体AB,作出AB在镜中的像AB,并用光路说明，眼睛（用点C表

示）是否能在镜中看见A点的像。

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眼睛一J.

13.如图所示为某光学仪器内部部分光路图。物镜是凸透镜，0为光心，F为物镜焦点。

I

多一刀

（1）在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。

（2）目镜是透镜（选填“凹”或“凸”）

（3）由光路可以判断，物体经物镜成一个（选填“倒立”、“正立”）、（选

填“放大”、“等大”、“缩小”）的像。

（4）要使经物镜折射后的光线a经过C点，应使物镜沿主光轴水平移动（选填

“向左”或“向右”）

14.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得拉力

和物体M所受的重力如表所示。

（1）在甲图中，作出F1的力臂Li：

（2）三种机械中，提升物体M时会费力的有（选填“甲”、“乙"、"丙”）；

（3）如图所示，丙图中，物体在F3的作用下，沿斜面匀速运动了s,F3对物体做的功为

W3；丁图中，物体在F4的作用下，匀速提升至相同高度h时，F4对物体所做的功为W4;

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戊图中，物体在F5的作用下，在与斜面粗糙程度相同的水平面上，匀速直线运动了S，,

F5对物体所做的功为W5,则该斜面的机械效率n=。（利用上述的符号表示）

15.小明同学利用如图1所示的实验装置，研究”物体所受摩擦力与接触面所受压力大小的

关系”，图中物体A的重力为1.0N,底面积为2.5X103m2,小明通过改变物体A上祛

码的重力来改变物体A对水平地面的压力，再用弹簧测力计沿着水平方向，拉着物体A

做匀速直线运动。将祛码和A对地面的总压力F压以及A所受的摩擦力f的数据记录在

右侧的表格中。

（1）如图1为实验次数2所对应的情景，该情景中：

①在虚线框中对物体A进行受力分析（"V表示物体A）；

②该图中物体A对地面的压强为Pa。

（2）若物体A上祛码的重力变为6N,分析表格中的数据，可推断：①此时A所受的摩

擦力f'=N,请写出推断的依据

②为了验证上述的推断是否正确，小明是否能够利用定滑轮（不计绳重、滑轮重及摩擦）,

采用图2中所示的方式，测量物体A所受的摩擦力？,依据是

16.超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导元件和限流电阻并联组成，内部电

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路如图甲中虚线框内所示。限流电阻R2=12。，灯泡L上标有“6V3W”字样。如图乙

所示，当经过超导原件的电流满足0WK0.6A时，超导元件的电阻Ri随电流I的变化关

系如AB段所示，当电流满足I》0.6A时，超导元件的电阻Ri随电流I的变化关系如CD

段所示•求：

―□—

限流电阻

©

匕电源

乙

(1)灯泡L正常发光时的电流为A；

(2)电源电压为6V时，分析：小灯泡是否能够正常发光。

(3)当灯泡发生短路时，若电源电压仍为6V,求电流表的示数.

17.如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。该灯杆顶端是太阳能

电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时.，蓄电池为电灯供

电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。太阳能电池板的材料

最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的

电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电

效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入

射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产

生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现

象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电

能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的90%时即停

止充电，放电余留10%时即停止电能输出.

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太阳能

LED灯太阳能光电板|电池板

电池

■——电池

甲乙丙

4005006W700

波长（mm）

T

太阳能电池板蓄电池LED灯

电池板的总面OSn?电池能量密度40W«h/kg额定电压12V

积

光电转化效率20%质量10kg额定功率10W

（1）太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该能量的产生，是

由于在太阳的内部，氢原子核不断发生（选填“裂变”、“聚变”）所释放的能量。

（2）乙图中，当白天光线强时，S与接通（选填“b"、"c”），太阳能电池板是

利用（选填“内”或"外”）光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为o

（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面,

会发生光电效应。那么用（填“红”或“蓝”）光照射这种物质的表面也会发生

光电效应。

（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，lh内，太阳能电池板

可以提供的电能为多少J?若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤?

请写出详细计算过程。（煤的热值q煤=3Xl（）7j/kg）

实验室提供了两节干电池、一个5D的定值电阻、最大阻值为10fl的滑动变阻器，电流表

以及电压表.请完成18.19两题。

18.按如图甲所示的方式连接。闭合开关后，电压表、电流表的示数如图乙所示，移动滑动

变阻器的滑片后，电压表、电流表的示数如图丙所示。

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甲乙

丙

（1）移动滑片后与移动滑片前相比，相同时间内，定值电阻消耗的电能（选填

“变大”、“变小”、“不变”），理由是

（2）移动滑片后与移动滑片前相比，计算滑动变阻器实际功率的变化量，请写出详细计

算过程。

19.若按如图1的方式连接电路，闭合开关后，电压表、电流表的示数如图2所示。更换电

流表量程、移动滑动变阻器滑片后，两表指针的偏转情况依然与图2相同。

（1）分析可得：该电路中可能出现的故障可能是（填选项）

A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路

C.定值电阻断路D.定值电阻短路

（2）若仍有若干条导线，请利用导线验证你的分析是否正确，简述操作与判断过程。

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2021年广东省广州大学附中中考物理二模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1.（3分）下列数据最符合实际的是（）

A.骑自行车的平均速度大约为80km/h

B.共享单车的质量大约为100kg

C.共享单车的车轮直径大约为1.5m

D.人骑行后的心率大约为120次/分钟

【解答】解：A、骑自行车的平均速度大约为5m/s,即18km/h,故A错误。

B、共享单车质量较轻，在5kg左右，故B错误。

C、共享单车的车轮直径大约为1m,故C错误。

D、人骑行后的心率大约为120次/分钟，符合实际，故D正确。

故选：D。

2.（3分）如图使用共享单车，利用手机扫二维码时，以下说法正确的是（）

A.手机与二维码之间的距离，应在手机镜头的两倍焦距以外

B.二维码经镜头在手机中成一个放大的像

C.当外界光线较暗，手机无法识别二维码时，我们通常会打开手机的手电筒功能将二维

码照亮，才能成功扫码。此处利用了光沿直线传播的原理

D.扫码成功后，后台管理系统会利用超声波发送“共享单车解锁指令”

【解答】解：

AB、手机镜头的成像原理与照相机相同，所以，用手机扫二维码时，手机与二维码之间

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的距离应在手机镜头的两倍焦距以外，此时成倒立缩小的实像，故A正确，B错误；

C、当外界光线较暗，手机无法识别二维码时，我们通常会打开手机的手电筒功能将二维

码照亮，才能成功扫码，这是因为二维码的白色部分能反射光，利用的是光的反射原理，

故C错误；

D、扫码成功后，后台管理系统会利用电磁波发送“共享单车解锁指令"，故D错误。

故选：Ao

3.（3分）如图是汽车利用超声波倒车的情景，该情景说明（）

A.倒车时，汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声，那是倒车雷达发出的超声波

B.超声波的产生不需要声源的振动

C.该情景说明了声音能够传递信息

D.超声波就是电磁波

【解答】解：A、人类听不到超声波，故倒车时，汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声，那是

倒车雷达发出的声波，故A错误；

B、声音是由物体的振动产生的，超声波的产生同样需要振动，故B错误；

C、声音能够传递信息，还能够传递能量，倒车时是使用超声波来传递信息的，故C正

确；

D、超声波是声波，不是电磁波，故D错误。

故选：C。

4.（3分）用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大，如图

所示.再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的

金属箔片张角变大.则下列说法正确的是（）

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A.验电器原理是异种电荷相互吸引

B.C棒与其手柄D均为导体

C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子是由毛皮转移到橡胶棒

D.当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B

【解答】解：

A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；

B、C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；

C、毛皮摩擦橡胶棒带负电，故电子是由毛皮转移到橡胶棒，故C正确：

D、毛皮摩擦橡胶棒带负电，该橡胶棒去接触验电器A时，验电器A也会带负电：用带

绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，A验电器上自由电子向验电器B转移，

负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为B到A,故D错误。

故选：Co

5.（3分）如图甲所示，质量为600g,底面积为2001?的铁块放在水平地面上。如图乙所示，

将该铁块放在质量为1800g,底面积为80cm2的金属板上，再将金属板放在水平地面上。

下列说法正确的是（）

甲乙

A.由于增大了接触面积，因此图乙中金属板对地面的压强小于图甲中铁块对地面的压强

B.金属板对水平面压力的大小等于金属板的重力

C.金属板所受的重力与地面对金属板的支持力是一对平衡力

D.金属板所受的压力与铁块所受的支持力是一对相互作用力

【解答】解：A、质量为600g,底面积为20cm2的铁块放在水平地面上的压强:

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=Fi=£i==600x10-3Ggxi（）N"g

PiSiSiSi20xl0~4m2=3000Pa；

将该铁块放在质量为1800g,底面积为80cm2的金属板上，再将金属板放在水平地面上

的压强：

33

_尸2_Gi+G?_m1g+m2g_600xl0^kgxlON/kg+1800xl0~kgxl0N/kg_nn

p2=丁=-T；=---F----=----------------------T7---------------=3OOOra

、280x10m2

图乙中金属板对地面的压强等于图甲中铁块对地面的压强，故A错误；

B、由图乙可知，金属板对水平面压力的大小等于金属板的重力加上铁块的重力，故B

错误；

C、金属板所受的重力与地面对金属板的支持力大小不等，不是平衡力，故C错误；

D、金属板所受的压力是铁块施加的，铁块所受的支持力是金属板施加的，大小相等，方

向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上是一对相互作用力，故D正确；

故选：D。

6.（3分）如图所示，AB与BD为不同粗糙程度的水平路面。同一物体在水平拉力作用下

沿直线运动，其中AC段物体做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

B.BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段Fi对物体所做的功

C.BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功

D.BC段中，物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中，物体克服摩擦力做功为WCD,

WBC、WCD的大小无法比较

【解答】解：A、同一物体在CD段和BC段对水平路面压力相同，且CD段和BC段的

粗糙程度相同，所以物体在CD段所受的摩擦力和BC段所受的摩擦力一样大，故A错

误；

B、BC段拉力F2对物体所做的功为：W2=sF2sBe=2NX6m=12J,AB段拉力Fi对物体

做的功为：WI=FISAB=3NX4m=12J,所以BC段拉力F2对物体所做的功等于AB段

Fi对物体所做的功，故B错误；

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C、由图可知，CD段的拉力F3=2.8N,CD段拉力F3对物体所做的功为：W3=F3SCD=

2.8NX4m=11.2J,所以BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的

功，故C正确；

D、物体在BC段做匀速直线运动，所以物体克服摩擦力做功为WBC=W2=12J,CD段

中，物体克服摩擦力做功为：WcD=fscD=2NX4m=8J,WBC、WCD的大小可以比较,

故D错误。

故选：C。

7.（3分）如图所示，小球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到e,其中b点与d点

在同一高度。下列能正确表示小球在b、d两点时的动能和重力势能的是（）

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能量/J

【解答】解：

同一小球的质量不变，b点的高度与d点的高度相同，则小球在b、d两点时的重力势能

相同；

小球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到e,小球在b、d两点时都具有一定速度，

则小球的动能不为零；

小球在运动过程中受到摩擦力作用，要克服摩擦做功，一部分机械能会转化为内能，其

机械能不断减小，因机械能等于动能与势能的总和，所以小球在b点的动能要大于d点

的动能；

分析图示可知，B正确。

故选：B„

8.（3分）用电加热装置对相同质量的a、b、c物质加热，它们的温度随时间变化的图像如

图所示，其中a、b为同种物质，使用了不同规格的加热器；a、c使用了相同规格的加热

器。不计热量损失，下列对图像的分析错误的是（）

温度（七）

B.电加热器对物质进行加热的过程中，利用电流做功，将电能转化为内能

C.0〜ti中a物质吸收的热量为Qi,0〜t2中b物质吸收的热量为Q2,则QI=Q2

D.0〜ti中，a物质与c物质吸收了相同的热量

【解答】解：

A、由图象知：a物质的温度上升至T2后不再上升，可知温度T2可能为a物质的沸点也

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可能为a物质的熔点，故A错误；

B、电加热器利用电流的热效应工作，对物质进行加热的过程中，利用电流做功，将电能

转化为内能，故B正确：

C、因为a、b是同种物质且质量相同，则它们的比热容相同，由图象知0〜ti中a物质升

高的温度和。〜t2中b物质升高的温度相同，根据Q=cmAt知，0〜ti中a物质吸收的热

量Q1等于0〜t2中b物质吸收的热量Q2,故C正确；

D、a、c使用了相同规格的加热器，即功率P相同，不计热量损失，则由Q=W=Pt可

知，当加热时间相同时，两种物质吸收的热量相同，故D正确。

故选：Ao

9.（3分）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，装有密度分别pi、p2的两种不同

液体，将两个完全相同的小球A、B分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，

下列判断正确的是（）

A.两个小球受到的浮力分别为Fi、F2,则FI>F2

B.pi<p2

C.甲、乙液体的体积分别为Vi、V2,则V1>V2

D.甲容器对桌面的压力为F甲、乙容器对桌面的压力为Fz,,则F甲=F乙

【解答】解：

A、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以两个相同的小球在两杯

中受到的浮力都等于小球的重力，则：FI=F2,故A错误；

B、由图可知，小球在甲、乙两容器中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知，pi

>P球，P2=p所以pi>p2,故B错误；

C、两容器中液面相平，甲中小球排开的液体的体积要小于乙中液体排开的液体的体积,

所以V1>V2,故C正确；

D、由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则两种情况下容器内的总重力

等于等高的液体产生的压力，所以可以认为甲容器内液体的体积等于乙容器内液体的体

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积，且pi>p2,由G=mg=pVg可知，甲容器内总重力较大，甲、乙两容器相同，所以

甲容器对桌面的压力较大，因为底面积相同，由p=（得，甲容器对桌面的压强大于乙容

器对桌面的压强，故D错误。

故选：Co

10.（3分）如图甲所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东

西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力。图乙为通

电螺线管外部磁场的分布情况。则下列哪种方式可以使得通电螺线管的磁场对导体ab的

作用力方向与甲图中ab的受力方向相同（）

A、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为N极，磁场的方向是向上的；

该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题

干相同，故A正确；

B、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为S极，磁场的方向是向上的;

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该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相同，则导体ab受到磁场力方向与题

干不同，故B错误；

C、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为S极，磁场的方向是向下的；

该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题

干不同，故C错误；

D、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为N极，磁场的方向是向下的；

该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题

干不同，故D错误。

故选：A。

二、解答题（共7小题，满分0分）

11.如图所示，0A为折射光线，请大致作出这条光线的入射光线，并根据这条入射光线作

出其反射光线。

【解答】解：过入射点作垂直水面的法线，由此可确定折射角，光由水中斜射进入空气

时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，由此在法线右侧的水中画出入

射光线；

由光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此在法线

左侧的水中画出反射光线。如图所示：

12.平面镜前放置一物体AB,作出AB在镜中的像AB,并用光路说明，眼睛（用点C表

示）是否能在镜中看见A点的像。

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【解答】解：（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、

B'即为物体AB的像，如图所示：

（2）连接CA',与平面镜交于点0,然后连接A0、0C,则A0为入射光线，0C为

反射光线，A'点恰好在反射光线0C的反向延长线上，所以眼睛能在镜中看见A点的

13.如图所示为某光学仪器内部部分光路图。物镜是凸透镜，0为光心，F为物镜焦点。

（2）目镜是凸透镜（选填“凹”或“凸”）

（3）由光路可以判断，物体经物镜成一个倒立（选填“倒立”、“正立”）、放大（选

填“放大”、“等大”、“缩小”）的像。

（4）要使经物镜折射后的光线a经过C点，应使物镜沿主光轴水平向左移动（选填

“向左”或“向右”）

【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过凸透镜光心的光线不

（2）望远镜由物镜和目镜组成，物镜和目镜都是凸透镜；

（3）望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；

（4）因光线a的入射点和光心的距离不变，且凸透镜的焦距不变，所以两次光线a的折

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射光线应平行，作出光线a经凸透镜后的光线经过C点的光路图，如图所示，所以应将

凸透镜水平向左移动。

缩小；（4）向左。

14.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得拉力

和物体M所受的重力如表所示。

石O

甲乙丙

Fi/NF2/NF3/NG/N

5.25.52.55

（1）在甲图中，作出F1的力臂L1；

（2）三种机械中，提升物体M时会费力的有甲、乙（选填“甲”、“乙”、“丙”）；

（3）如图所示，丙图中，物体在F3的作用下，沿斜面匀速运动了s,F3对物体做的功为

W3；丁图中，物体在F4的作用下，匀速提升至相同高度h时，F4对物体所做的功为W4;

戊图中，物体在F5的作用下，在与斜面粗糙程度相同的水平面上，匀速直线运动了C,

F5对物体所做的功为W5,则该斜面的机械效率n=等X100%。（利用上述的符号

表示）

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【解答】解：（1）支点如图中O点所示，从支点0向力Fi的作用线作垂线，支点到垂

足的距离，就是力Fi的力臂Li,如图所示:

（2）从表中数据得出，使用甲、乙机械时，作用力F的大小大于物体M的重力大小，

所以甲、乙是费力的机械；

（3）丙图中，物体在F3的作用下，沿斜面匀速运动了s,F3对物体做的功为W3,W3

为拉力做的总功；

丁图中，物体在F4的作用下，匀速提升至相同高度h时、F4对物体所做的功为W4,W4

为拉力做的有用功；

斜面的机械效率『»=罂=找xlOO%。

故答案为：（1）如图所示；（2）甲、乙；（3）3"xlOO%。

F3XS

15.小明同学利用如图1所示的实验装置，研究“物体所受摩擦力与接触面所受压力大小的

关系”，图中物体A的重力为1.0N,底面积为2.5Xl（/3m2,小明通过改变物体A上祛

码的重力来改变物体A对水平地面的压力，再用弹簧测力计沿着水平方向，拉着物体A

做匀速直线运动。将祛码和A对地面的总压力F市以及A所受的摩擦力f的数据记录在

右侧的表格中。

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图1

次数6

Fffi/N3.5

f/N2.8

（1）如图1为实验次数2所对应的情景，该情景中:

①在虚线框中对物体A进行受力分析表示物体A）；

②该图中物体A对地面的压强为600Pa。

（2）若物体A上祛码的重力变为6N,分析表格中的数据，可推断：①此时A所受的摩

擦力f'=5.6N,请写出推断的依据摩擦力大小与所受压力成正比

②为了验证上述的推断是否正确，小明是否能够利用定滑轮（不计绳重、滑轮重及摩擦），

采用图2中所示的方式，测量物体A所受的摩擦力？不能，依据是因为摩擦力超

过了弹簧测力计的量程

【解答】解：（1）①物体A受到竖直向下的重力、祛码对A的压力、桌面对A的支持力、

水平向右的拉力、水平向左的摩擦力，如下图所示：

②用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动时，则木块水平方向上受到拉力和

滑动摩擦力的作用，这两个力平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大

小，由图甲知拉力为1.2N,所以滑动摩擦力也为1.2N,从表格中数据可以看出，此时的

压力为1.5N,

该图中物体A对地面的压强为:

p=(=-=600Pa；

1

S2.5x10-37n2

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(2)①由表格数据知摩擦力与压力大小的比值不变，即摩擦力大小与所受压力成正比,

由表格数据知摩擦力与所受压力的比值是0.8,所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的

关系是f=0.8F厌，当物体A上祛码的重力变为6N,总压力为F'=6N+1N=7N,此时

A所受的摩擦力f'=0.8F'=0.8X7N=5.6N；

②由于定滑轮不能省力，摩擦力为5.6N,拉力也为5.6N,超过了弹簧测力计的量程，所

以不能测量出A所受摩擦力的大小。

故答案为：(1)①见上图；②600；(2)①5.6；摩擦力大小与所受压力成正比；②不能;

因为摩擦力超过了弹簧测力计的量程。

16.超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导元件和限流电阻并联组成，内部电

路如图甲中虚线框内所示。限流电阻R2=12。，灯泡L上标有“6V3W”字样。如图乙

所示，当经过超导原件的电流满足0<I<0.6A时，超导元件的电阻Ri随电流I的变化关

系如AB段所示，当电流满足I20.6A时，超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如CD

段所示。求：

(1)灯泡L正常发光时的电流为0.5A；

(2)电源电压为6V时，分析：小灯泡是否能够正常发光。

(3)当灯泡发生短路时，若电源电压仍为6V,求电流表的示数.

【解答】解：(1)已知灯泡L上标有“6V3W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，

P

根据P=UI可知灯泡的额定电流：I额=7#=罂=0.5A：

(2)若电源电压为6V时，灯泡L正常发光时的电流为0.5AV0.6A；

由图乙可知，此时超导元件的电阻R1为0,所以灯泡L正常发光；

(3)当灯泡发生短路时，由于电路中电流会大于0.6A,由图乙可知，则此时超导元件的

电阻R1为10C,电路为R1与R2并联，电流表测量干路电流，

则根据欧姆定律和并联电路的特点可得，电流表示数为：

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,,,U,U6V6V,,

【=【出2=再+用=同+声=1.从A

答：（1）0.5；

(2)电源电压为6V时，小灯泡能够正常发光；

(3)当灯泡发生短路时，若电源电压仍为6V,电流表的示数为1.1A。

17.如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。该灯杆顶端是太阳能

电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供

电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。太阳能电池板的材料

最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的

电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电

效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入

射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产

生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现

象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电

能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的90%时即停

止充电，放电余留10%时即停止电能输出。

太阳能

■——电池

甲乙丙

M可见光

40050060(5700

波长(皿)

T

太阳能电池板蓄电池LED灯

电池板的总面0.5m2电池能量密度40W・h/kg额定电压12V

积

光电转化效率20%质量10kg额定功率10W

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（1）太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该能量的产生，

是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生聚变（选填“裂变”、“聚变”）所释放的

能量。

（2）乙图中，当白天光线强时，S与b接通（选填“b"、"c”），太阳能电池板是利

用内（选填“内”或“外”）光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能

转化为电能。

（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，

会发生光电效应。那么用蓝（填“红”或“蓝”）光照射这种物质的表面也会发生

光电效应。

（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，lh内，太阳能电池板

可以提供的电能为多少J?若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤?

请写出详细计算过程。（煤的热值q烘=3X107J/kg）

【解答】解：（1）在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能；

太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；

（2）白天光线强时，S与b接通，太阳能转换为电能；太阳能电池板是利用内光电效应

工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能；

（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，

会发生光电效应。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，用蓝

光照射这种物质的表