2014北京市中考物理试卷（带答案和解释）
详细内容
26．（2分）（2014•北京）如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力．图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB．线段 OA 表示力F的力臂．（选填“OA”或“AC”）
考点：力臂的画法．
专题：简单机械．
分析：要解决此题需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．
解答：解：图中OA是从支点到力的作用线F的距离，AC⊥OB，但OB是杠杆，不是力的作用线，所以，OA是力臂．
故答案为：OA．
点评：考查学生对力臂的概念的理解，关键是知道力臂是从支点到力的作用线的距离，基础题目．
27．（2分）（2014•北京）如图所示的弹簧测力计的示数为 3 N．
考点：弹簧测力计的使用与读数．
专题：重力、弹力、摩擦力．
分析：使用弹簧测力计时，首先要明确其分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直．
解答：解：由图知：弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N．此时指针指在“3”处，所以弹簧测力计的示数为3N．
故答案为：3．
点评：此题考查的是弹簧测力计的读数，初中物理学习了很多测量工具的使用，但没有特殊说明，只有刻度尺的读数要有估读值，其它只要读到准确值即可．
28．（3分）（2014•北京）小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率．实验过程中，与小灯泡并联的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 2 V，电流表的示数为 0.3 A，此时所测量的小灯泡的电功率为 0.6 W．
考点：电功率的测量．
专题：测量型实验综合题．
分析：由伏安法测小灯泡的电功率的实验可知，电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测通过的电流；
根据电压表和电流表的量程和分度值读出两电表的示数，根据P=UI求出小灯泡的电功率．
解答：解：由图可知：电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为2V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.3A；
灯泡的电功率P=UI=2V×0.3A=0.6W．
故答案为：2；0.3；0.6．
点评：本题考查了电流表和电压表的读数以及电功率的简单计算，关键是知道熟知伏安法测小灯泡电功率实验的电路图，即电压表和电流表所测的电路元件．
29．（4分）（2014•北京）小刚通过实验探究冰的熔化规律．
（1）实验前小刚观察到的温度计的示数如图所示，温度计的示数为 26 ℃．
（2）实验中持续加热，每分钟记录一次实验数据，如下表所示．根据表中的数据可知冰是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），冰的熔点是 0 ℃．
时间/min012345678910111213
温度/℃?4?2000000000123
考点：熔化和凝固的探究实验．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）要正确的读数一定要先认清温度计的分度值．
（2）晶体熔化时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是晶体的熔点．
解答：解：（1）温度计的分度值是1℃，所以其温度为26℃．
（2）冰熔化时，不断吸收热量，温度保持0℃不变，所以冰是晶体，海波的熔点是0℃．
故答案为（1）26；（2）晶体；0
点评：此题是考查冰熔化的实验中需要测量度，所以有关温度计的读数也是非常重要的，一定要认清温度计的分度值 ．
30．（3分）（2014•北京）小娟通过实验探究凸透镜成像规律．
（1）小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上的适当位置，把点燃的蜡烛置于凸透镜的左侧，光屏置于凸透镜的右侧．调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在 同一 高度．
（2）将蜡烛移到适当位置，改变光屏在光具座上的位置，直到光屏上呈现清晰倒立、放大缩小的实像，此时蜡烛到凸透镜的距离一定大于10cm且小于 20 cm，这个实验现象可以说明 幻灯机 的成像特点．（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）
考点：凸透镜成像规律及其探究实验．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间．使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于测出物距和像距．
（2）凸透镜成倒立缩小实像的物距条件是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，该原理应用是照相机．
解答：解：（1）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央．
（2）凸透镜成倒立缩小实像的物距条件是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，由于凸透镜的焦距为f=10cm，所以此时蜡烛到凸透镜的距离一定大于10cm且小于20cm，该原理应用是幻灯机．
故答案为：（1）同一；（2）20； 幻灯机．
点评：该题考查学生对于凸透镜成像条件的理解和灵活应用．
31．（4分）（2014•北京）小欣为了测量液体A的密度，进行了如下实验：
（1）将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处．横梁静止时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示．为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向 右 端移动．
（2）将液体A倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中液体A的体积为 60 cm3．
（3）将量筒中的液体A全部倒入空烧杯中，把烧杯放在调节好的天平的左盘中，当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图丙所示时，天平横梁再次水平平衡，则烧杯和液体A的总质量为 152 g．
（4）实验中测得所用空烧杯的质量为80g，根据上述实验数据计算液体A的密度为 1.2×103 kg/m3．
考点：液体密度的测量．
专题：测量型实验综合题．
分析：（1）游码归零后，横梁那端高平衡螺母向那端调；
（2）看清分度值，读出示数；
（3）物体的质量等于砝码质量与标尺示数的和，看清标尺的分度值，读出示数加上砝码质量数就为烧杯和液体A的总质量；
（4）利用密度公式ρ=求出液体密度．
解答：解：
（1）根据图甲所示．为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向右端移动；
（2）如图乙所示，量筒的分度值为0.5ml， 则量筒中液体A的体积为60cm3；
（3 ）烧杯和液体A的总质量为m=150g+2g=152g；
（4）由于空烧杯的质量为80g，则液体的质量为m′=152g?80g=72g
因此液体的密度为：ρ′= = =1.2×103g/cm3
故答案为：（1）右； （2）60； （3）152；（4）1.2×103．
点评：本题考查了液体密度的方法，本实验中由于把液体从量筒向烧杯里面倒的时候，倒不干净，使得质量测量值偏小、从而使得密度的测量值偏小．正确的顺序应该是：先测量液体和烧杯的总质量，再将液体倒入量筒中一部分（读出体积），再测量剩余液体和烧杯的质量，求出量筒内液体的质量，最后利用密度公式求解．
32．（3分）（2014•北京）晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接．
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2．请用I1、I2和R0表示Rx．Rx= ．
考点：伏安法测电阻的探究实验．
专题：探究型实验综合题．
分析：实验中没有电压表，被测电阻已经被一个开关短路，不能设计成并联电路找电压相等．
通过开关闭合与断开，使电路处于两种状态，利用电源电压保持不变，找电路两种状态下的电压相等．
可以使已知电阻和被测电阻串联，测量串联电路中的电流，然后短路被测电阻测出电路电流，利用电源电压相等，列出等式求解．
解答：解：（1）使已知定值电阻和被测电阻串联，电流表串联在电路中，测串联电路的电流．再把被测电阻短路，只有已知电阻接在电路中，测此时电路的电流．根据两种电路状态下电源电压相等求解．如下图．
（2）只闭合开关S2时，电路为R0的简单电路，电流表的示数为I1，则电源的电压为U=I1R0；
开关S、S都闭合时，电路为R0、Rx并联，电流表的示数为I2．
因电源的电压不变，所以并联时通过R0的电流不变，
所以通过Rx的电流为Ix=I2?I1，
Rx的阻值为Rx= = ．
（1）见图1
（2） ．
点评：在实验设计题中和计算题中，通过闭合和断开开关或移动滑片来改变电路连接状态，利用电源电压不变或并联电路支路电压相等，列出等式解题，是很典型、很常见、很简单的方法，一定要掌握．
33．（2分）（2014•北京）小莉把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上，将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中，观察并记录物体排开液体的体积V和弹簧测力计的示数F，得到如下表所示的实验数据．请根据表中数据归纳出F与V的关系，F= 5N?8000N/m3•V ．
V/m3 1×10?42×10?43×10?44×10?45×10?46×10?4
F/N4.23.42.61.81.00.2
考点：阿基米德原理．
专题：浮力．
分析：根据弹簧测力计的示数F=G?F浮、F浮=ρ液gV排，将表格中数据代入关系式求解可得．
解答：解：由题意知：F=G?F浮，F浮=ρ液gV
将第一、二组数据代入可得：
4.2N=G?ρ液 g×1×10?4m3，3.4N=G?ρ液g×2×10?4m3，
解得：ρ液=0.8×103kg/m3，G=5N；
则F=G?F浮=5N?800kg/m3×10N/kg×V
则F=5N?8000N/m3•V
故答案为：5N?8000N/m3•V．
点评：此题考查了对实验数据的分析，掌握浮力、拉力、重力的关系，根据数据得出重力和液体密度的大小是解决此题的关键．
34．（2分）（2014•北京）小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图象，如图所示．请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为 6 N．
考点：杠杆的平衡条件．
专题：应用题；简单机械．
分析：由于此题中的阻力和阻力臂不变，故据杠杆的平衡条件分析即可解决．
解答：解：由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=0.2m×4N=0.6N•m；
故若当L1为0.1m时，F1= = =6N；
故答案为：6；
点评：本题不能直接运用杠杆平衡条件求解，首先根据数据推出当阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变．然后根据动力跟动力臂的乘积表示出动力和动力臂的关系．
35．（3分）（2014•北京）实验桌上有如图所示的实验装置（其中的透明玻璃为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色．小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”．
小军的主要实验步骤如下：
①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据．
②改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据．
③再改变四次物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，仿照步骤②，做四次实验．
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小军计划探究的问题中的自变量是 物体大小 ；
（2）根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与 物体到平面镜的距离 的关系；
（3）针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变 物体大小 ．
考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．
专题：探究型实验综合题．
分析：研究平面镜成像特点的实验中，两枚棋 子大小相同，后面的两枚棋子又和前面两枚棋子的像完全重合，这样后面这两枚棋子的位置就是前面两枚棋子的像的位置，同时证明了像与物大小相同．
为了得出普遍规律，要换用不同大小的棋子再次实验．
解答：解：（1）小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”．
故小军计划探究的问题中的自变量是物体大小；
（2）根据以上实验步骤可知，小军改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离再次试验，所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离的关系；
（3）针对小军计划探究的问题，在实验步骤 ②中，应改变物体大小；
故答案为：
（1）物体大小；
（2）物体到平面镜的距离；
（3）物体大小．
点评：本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用．这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用．
36．（5分）（2014•北京）实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示．另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干．请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”．实验设计中可用煤油升高的温度△t的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格．
考点：焦耳定律．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）探究：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”，则需要测量的物理量有：升高的温度△t与通过电阻丝的电流I，则电路应是由电源、开关、滑动变阻器、电流表和加热电阻丝R组成．
（2）利用电流表测流过电阻的电流，改变滑动变阻器阻值，改变流过电阻的电流，记录电流值和每加热一定时间时升高的温度△t；最后根据数据判断升高的温度△t与通过电阻丝的电流I的关系．
（3）记录数据的表格应包括：电流I、初温t0、终温t等内容．
解答：答：实验电路图如图所示：
实验步骤：
（1）按电路图将装置甲、滑动变阻器、电流表等串联接入电路中，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置，观察并记录装置甲中温度计的示数t0．
（2）闭合开关S的同时按下停表开始计时，观察并记录电流表的示数I，通电3min，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t，断开开关S．
（3）用装置乙替换电路中的装置甲，改变滑动变阻器滑片的位置，观察并记录装置乙中温度计的示数t0．仿照步骤（2），做一次实验．
（4）用装置丙替换电路中的装置乙，再次改变滑动变阻器滑片的位置，观察并记录装置丙中温度计的示数t0．仿照步骤（2），再做一次实验．
实验数据记录表：
I/A
t0/℃
t/℃
△t/℃
点评：本题考查了实验电路设计、实验步骤设计、设计数据记录表格，有一定难度，知道实验目的是解题的关键．
五、计算题（共13分，37题6分，38题7分）
37．（6分）（2014•北京）冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明．小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合．该装置从早晨7：00至17：00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17：00至第二天早晨7：00处于夜间工作状态，连续正常工作14h．已知：电源两端的电压U恒为220V， =．求：
（1）总电功率P；
（2）电阻R2的阻值；
（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时．
考点：欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算．
专题：欧姆定律；电能和电功率．
分析：（1）当开关S1、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，画出其等效电路图，然后根据P=UI可求得总电功率；
（2）根据其等效电路图，已知 =．利用串联电路的电压规律可分别求得U1、U2，然后利用欧姆定律即可求得电阻R2的阻值；
（3）根据（1）求得的电功率P，已知时间，利用P=可求得该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时．
解答：解：当开关S1、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图甲所示；
当开关S1、S2同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图乙所示．
（1）由图甲可知：P=I1U=5.5A×220V=1210W；
（2）由图甲可知： = =，
U=U1+U2
解得U1=55V，U2=165V
则R1= = =10Ω
R2= = =30Ω
（3）W白=Pt白=1.21kW×10h=12.1kW∙h
由图乙得：
P1′= = =4840W
P夜=PL+P1′=160W+4840W=5000W=5 kW
W夜=P夜 t夜=5kW×14h=70kW∙h
W=W白+W夜=12.1kW∙h+70kW∙h=82.1kW∙h．
答：（1）总电功率P为1210W；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）该加热照明装置共消耗电能82.1kW∙h．
点评：本题考查了学生对欧姆定律、串并联连接方式的判断、电功率的计算、电功的计算，涉及到画等效电路图进行电路简化和计算，属于难题．
38．（7分）（2014•北京）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为η2．已知：G1?G2=30N，η2?η1=5%， = ，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10?2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计．
求：
（1）物体M1受到的浮力F浮；
（2）拉力F1与F2之比；
（3）物体M1受到的重力G．
考点：浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率．
专题：浮力；功、功率、机械效率．
分析：（1）根据阿基米德原理求解物体M1受到的浮力F浮；
（2）知道功率的大小，可求出功继而求出拉力的大小，也可根据P== =Fv，求出拉力大小，再得出拉力F1与F2之比；
（3）对物体受力分析，得出力的关系，在由机械效率公式联立解出物体M1受到的重力G．
解答：解：（1）根据F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10?2m3=400N；
（2）P== =Fυ
P1=F1υ绳=2 F1υ
P2=F2υ绳=2 F2υ
= = ①
（3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示；
在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示．
由图可知：
2F1+F浮=G+G1 ②
2F2+F浮=G+G2 ③
G1?G2=30N ④
由②③④得：F1?F2=15N ⑤
由①⑤解得：F1=240N F2=225N
η=
η2?η1=5%
? =5%
? =5%
解得：G=760N；
答：（1）物体M1受到的浮力F浮为400N；
（2）拉力F1与F2之比为16：15；
（3）物体M1受到的重力G为760N．
点评：此题是简单机械、浮力、功率、机械效率综合计算题，难度较大，能够分析出物体在水中的受力情况是解决此题的关键．