2023-2024学年北京市西城区十校联考最后物理试题含解析

2023-2024学年北京市西城区十校联考最后物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．如图所示是小明常用的一个插线板．他在使用中发现：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．选项中正确的连接方式是A． B．C． D．2．光从空气斜射入盐水中，折射角为，则入射角可能为A． B． C． D．3．对甲、乙、丙、丁四幅图描述正确的是A．甲图的话筒是利用电流磁效应工作的B．乙图是直流电铃原理图，电流通过的电磁铁时，它的A端为S极C．丙图是磁悬浮列车，利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理工作的D．丁图电动机原理是法拉第发现的电磁感应4．下列有关光学知识说法正确的是（）A．在莲花湖水中可看到拱桥的倒影，是光的折射现象B．“老花眼”戴的“老花镜”对光有发散作用C．小孔成像中像的大小与小孔到光屏的距离无关D．烛焰在凸透镜的主光轴上，以速度v从1.2f处匀速运动到1.9f处（f为焦距），这段时间内像移动的速度为v′，则v′＞v5．小华用透镜观察书上的字，看到如图所示情景，以下说法正确的是（）A．图中成的是虚像B．图中成像规律可应用于投影仪C．图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼D．图中透镜远离书本，所成的像变大6．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是µ，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P向右做匀速运动，则F的大小为（）A．4µmg B．3µmg C．2µmg D．µmg7．测绘人员绘制地图时，常需要从高空飞机上向地面拍照，若使用的相机镜头焦距为50mm，则胶片与镜头的距离应为（）A．100mm以外 B．恰为50mm C．50mm以内 D．略大于50mm8．如图甲所示的电路中，电源电压为16V恒定不变．R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是()A．R0的阻值是10ΩB．电路的最大总功率是25.6WC．R0的最小功率是3.2WD．滑动变阻器的最大阻值是70Ω9．下列关于压强的说法正确的是（）A．飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的B．拦河坝设计成下宽上窄，原因是液体压强大小随深度增加而减小C．菜刀的刀刃薄，是通过减小受力面积来减小压强D．马德堡半球实验首次测出大气压强值10．2008年奥运会在北京举行，在奥运会相关比赛项目中，下列说法错误的是A．赛艇比赛运动员用的船桨属于省力杠杆B．游泳比赛运动员向后划水是应用力的相互作用C．3m跳板跳水运动员起跳时用力蹬跳板是要利用跳板的弹性势能D．在4×100m接力中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员尽可能做到相对静止二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）11．上学前，小美同学站在穿衣镜前1.5m处整理着装，看到的“镜中人”是她的______（选填“虚”或“实”）像，像与她之间的距离是______m；这时听到门外小玲来喊她一起上学，小美是根据声音的______辨别出是小玲的．12．(1)小明测小石块的密度，如图甲乙所示，小石块的质量为_____g.小石块的密度为_____g/cm1．(2)小明又想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤，称出饰品的质量是212g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验步骤如图丙、丁，则饰品的密度为_______g/cm1．13．某家庭需要将51kg、初温为11℃的水加热到51℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧1．8kg的煤气．这些水从11℃加热到51℃需要吸收的热量为_______J，1．8kg的煤气完全燃烧放出的热量为_______J，煤气灶烧水的效率为_______．（c水=2．2×113J/（kg·℃），q煤气=2．2×117J/kg）14．教室内的日光灯和电脑之间的连接方式是_____“创建平安和谐校园”是大家共同的心愿，必须注意用电安全．在校园用电安全检查过程中，发现某间教室的部分电路如图所示，该电路存在的安全隐患是_____．15．如图甲所示，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作．若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示

为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器接入电路的

最大阻值为_____Ω；在电子元件处于正常工作状态下，电路消耗的最大功率为_____；在电子元件处于正常工作状态下且电路消耗的功率最大时，滑动变阻器每分钟发热_____J．16．如图甲所示，静止在水平面上的长方体木块，在水平推力F作用下向前移动，说明力可以改变物体的_____．仅改变推力F作用的位置，如图乙所示，木块却向前倾倒，说明力的作用效果与力的____有关．17．2019年1月3日，嫦娥四号成功在月球背面软着陆，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测．地球与嫦娥四号不能直接通信，而要借助先前发射的“鹊桥”号中继卫星进行中继通信，说明电磁波是沿____（选填“直线”或“曲线”）传播的；若嫦娥四号与地面进行单程通讯需要3s，则电磁波通过的路程约为____km．（c=3×108m/s）三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）18．2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%．已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？19．根据平面镜的成像特点，作出物体AB在平面镜MN中的像．20．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，采用_____作为平面镜。如图所示，为了找到虚像的位置，接下来的操作是_____；为比较像与物体到平面镜的距离，应将蜡烛A放在_____位置多次实验（选填“同一”或“不同”），同时发现所成像的大小_____（选填“相同”或“不同”）。21．探究利用动滑轮提升重物，“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关？”的实验时，小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒、质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码的拉力、一个动滑轮所受的重力，分别用T、G动表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计______拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用S表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h．并把测量数据记录在表格中；②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动，保证________不变，仿照步骤①分别测量对应的T、G动、F、s、h并把测量数据记录在表格中。利用公式；计算两次实验动滑轮的机械效率η，由η1______η2（选填“＝”或“≠”），可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。实验记录表T(N)G动（N）h（m）F（N）s(m)22．如图是小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验．一家庭用的白炽灯标有“220V？W”字样，额定功率数值已模糊不清．小明想到利用如图所示的家庭电能表（表盘上标有“3200imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次）也能测出其额定功率．该电能表允许通过的最大电流是__A；为完成实验，还需补充的一个器材是：__；请设计出测量该灯泡电功率的实验方案，写出合理的实验步骤及最终表达式．实验步骤：__最终表达式（用所测出的物理量表达）：__．四、计算题（本大题包括2小题，共22分．解答时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能得分）23．刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”，水库大坝处有各式游船，游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览．（ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg）当水库水位为140米时，水对坝底的压强是多大？水库中有一艘自重为3.0×105N的游船，该游船搭载总质量为1800kg的30名游客后，船排开水的体积为多少m3？24．已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=mv2，其中m为质量，h为物体距水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，距沙坑高h=7m处，以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，不计空气阻力，物体从被抛出到落地前的瞬间，整个过程机械能守恒。求：物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek；物体上升到最高点时离抛出点的高度H；

参考答案一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1、B【解析】

插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，故选B．2、C【解析】

光从空气斜射到盐水时，折射角小于入射角，当垂直照射时光的传播方向不变，故不可能为90°，剩下的角中大于30°的角只有45°．故C正确，ABD错误。3、C【解析】

A．甲图的话筒工作时将机械能转化为电能，是利用电磁感应原理工作的，故A错误；B．乙图是直流电铃原理图，由右手螺旋定则可知，电流通过电磁铁时，它的A端为N极，故B错误；C．丙图是磁悬浮列车，列车与轨道之间不接触，在同名磁极间相互排斥的作用下列车悬浮在空中，利用了同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理工作的，故C正确；D．丁图电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，而电磁感应原理是发电机的工作原理，故D错误．4、D【解析】

A、拱桥的倒影，是平面镜成像，属于光的反射，故A错误；B、老花眼（远视眼）是晶状体太薄，使像成在视网膜的后方；而凸透镜对光线有会聚作用，故远视眼要戴一个凸透镜来矫正，故B错误；C、物体和小孔的距离不变，在一定范围内屏离小孔越远，像越大，因此小孔成像中像的大小与小孔到光屏的距离有关，故C错误；D、因为当f＜u＜2f时，像距v＞2f，所以蜡烛在凸透镜的主光轴上，从1.2f匀速运动到1.9f（f为焦距）的过程中，由于像距移动的范围大，因此v′＞v，故D正确。5、B【解析】

根据凸透镜成像规律，利用成像时物距和像距变化的特点解答即可。【详解】A、图中成倒立放大的实像，凸透镜成像时，倒立的像一定是实像，故A错误；B、当物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，可应用于投影仪，故B正确。C、近视镜用凹透镜进行矫正，图中是凸透镜成像，故C错误；D、当透镜原理课本时，物距变大，像距变小，像也会变小，故D错误。故选B。【点睛】凸透镜成像规律的实验是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大。6、A【解析】

由题知，P向右做匀速运动，根据定滑轮的特点可知，P向右移动的速度等于Q向左移动的速度，所以物体Q在左边绳子的拉力作用下也做匀速运动，则P、Q在水平方向上都受平衡力的作用；对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力f＝μmg①，根据共点力平衡条件T＝f②，对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有F＝f+f′+T③，地面对P物体向左的摩擦力，f′＝μ（2m）g④，由①～④式可以解得，F＝4μmg，故A正确。7、D【解析】

根据题意知道，是使用照相机向地面拍照，而照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，照相时，物距要大于二倍焦距，像距会大于一倍焦距，小于二倍焦距；胶片和镜头之间的距离是像距，所以，应该大于一倍焦距，小于二倍焦距，故只有D符合题意，故选D．【点睛】本题考查的是凸透镜的成像规律及应用，需要熟记凸透镜成像的三种情况：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，2f＞v＞f；2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，v＞2f；u＜f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．8、C【解析】

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可得，电源电压：U=I大R0=1.6A×R0，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=14V，则滑动变阻器的最大阻值：，故D正确；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=I最小R0+UR=0.2A×R0+14V，因电源的电压不变，所以，1.6A×R0=0.2A×R0+14V，解得：R0=10Ω，故A正确；电源的电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V；电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确；R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C错误．故选C．9、A【解析】

A．飞机机翼为流线型，即上方为凸型，下方是平的；等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小．因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的升力．故A正确；B．拦河坝设计成下宽上窄，利用了液体压强大小随深度增加而增大，故B错误；C．菜刀的刀刃薄，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；D．马德堡半球实验首次证明大气压的存在，故D错误；10、A【解析】

A、赛艇比赛运动员用的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B、游泳比赛运动员向后划水，给水一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，水就会对运动员一个向前的力，这个力使运动员向前运动，故B正确；C、跳板跳水运动员起跳时用力蹬跳板，使跳板发生弹性形变，具有弹性势能，当跳起时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能，使运动员跳的更高，故C正确；D、在4×100m接力中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员就应当尽可能做到速度相同，处于相对静止状态，故D正确．二、填空题（本大题包括7小题，每小题2分，共14分）11、虚，3，音色【解析】试题分析：根据平面镜成像特点可知，像与物体是等大的，像和物距离平面镜的距离是相等的，像是虚像；所以像到平面镜的距离也是1.5m，像与她之间的距离是1.5m+1.5m=3m；音色反映了声音的品质与特色，我们在电话中听到熟人说话可辨别对方是谁，是靠辨别对方发出的声音的音色，所以小美是根据声音的音色辨别出是小玲的．考点：平面镜成像的特点；音色12、41.42.15.8【解析】

（1）由甲图知道，当天平平衡，标尺的分度值为1.4g，故小石块的质量是：m=20g+20g+1.4g=41.4g；由乙图知道，小石块的体积是：V=18mL-20Ml=18mL，所以，小石块的密度是：=2.1g/cm1；（2）由图丙、丁知道，饰品排开水的质量是：m排=674.0g-614.0g=40g，由知道，排开水的体积是：=40cm1，因为饰品是浸没状态，所以V=V排=40cm1，故饰品的密度是：=5.8g/cm1．13、4．2×1164．46×11725%【解析】

水吸收的热量：Q吸=cm水△t=2．2×114J/（kg•℃）×51kg×（61℃-21℃）=4．2×116J；1．4kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=m煤气q=1．4kg×2．2×117J/kg=4．46×117J；燃气灶烧水的效率：η=Q吸/Q放=4．2×116J/4．46×117J×111%=25%14、并联容易造成触电事故【解析】

因教室内各日光灯与电脑相互不影响工作，故它们之间采取的连接方式是并联；读图可知，电路中开关断开时，灯泡与火线连接，灯泡仍然带电，易发生触电事故，正确的接法应该是开关接在火线上．15、402.4W1【解析】

电路电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路最小电流为0.1A，由图示图象可知，此时电子元件两端电压：U元件=2V，滑动变阻器两端电压：U滑=U-U元件=6V-2V=4V，由可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：；电路电流最大时，电路消耗的功率最大，电路最大电流为0.4A，电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=6V×0.4A=2.4W，由图示图象可知，电流为0.4A时，电子原件两端电压：U原件′=4V，此时滑动变阻器两端电压：U滑′=U-U原件′=6V-4V=2V，滑动变阻器每分钟t=1min=60s产生的热量：Q=W=U滑′I′t=2V×0.4A×60s=1J；故答案为40；2.4W；1．16、运动状态作用点【解析】

此题考查了力的作用效果，力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状；力的三要素影响力的作用效果．静止在水平面上的长方体木块，在水平推力F作用下向前移动，说明力可以改变物体的运动状态；仅改变推力F作用的位置，如图乙所示，木块却向前倾倒，说明力的作用效果与力的作用点有关．17、直线9×105【解析】

电磁波可以在真空中传播，故地球指挥中心、“鹊桥”、月球探测器三者之间是利用电磁波传递信息的，电磁波是沿直线传播的；电磁波通过的路程约为：=3×108m/s×3s=9×108m=9×105km.三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）18、（1）（2）（3）n="5"【解析】（1）潜水器刚被海水浸没时，潜水器受到水的浮力和自身重力以及挂钩的拉力．浮力向上，拉力向上，重力向下，根据二力平衡，拉力加浮力等于重力潜水器总重所以挂钩拉力等于（2）潜水器下潜时间t1=6h，t2=0.5h，上升用时t3=3.5h，总时间是下潜深度7000m，上升也是7000m，总路程是14000m所以（3）离开水面上升过程，已经没有浮力，上升h=6m，有用功假设有N段绳子，则有绳自由端上升Nh高度，总功机械效率解得N=5本题考查知识点多，题目陈述也比较长，但是问题的设计思路很直接，难度不高，纸老虎而已．19、【解析】

分别作出物体AB端点A.

B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图：【点睛】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．20、玻璃板在A蜡烛一侧观察A蜡烛像的位置，在玻璃板另一侧移动B蜡烛，直到蜡烛B像点燃似的不同相同【解析】

在“探究平面镜成像的特点”的实验中，应采用玻璃板作为平面镜，这样便于确定像的位置。为了找到虚像的位置，接下来的操作是在A蜡烛一侧观察A蜡烛像的位置，在玻璃板另一侧拿一支未点燃的B蜡烛移动B，直到蜡烛B像点燃似的此处即A的像；为比较像与物体到平面镜的距离，应将蜡烛A放在不同位置多次实验（选填“同一”或“不同”），同时发现所成像的大小相同。21、竖直向上匀速钩