挑战43 山西卷（山西近四年共30题）（原卷版）

2023 年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版） 挑战43 山西卷（山西近四年共30 题） 20、21、22、23 年题型统计： 选择题 实验题 计算题 合计 电学综合 4 3 4 11 力学综合 6 5 3 14 其他综合 1 3 1 5 合计 11 11 8 30 一．选择题（共11 小题） 1．（2023•山西）小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路 图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R 的阻值随 空气湿度的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ） ．空气湿度越大，湿敏电阻R 的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 ．当空气湿度为40%时，电压表的示数为36V D．当电路中电流为015 时，空气湿度为50% 2．（2023•山西）妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中 后，饺子先下沉到锅底，过了一会又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不 考虑饺子的吸水性）（ ） ．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变 B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 ．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 3．（2022•山西）如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的室内，让凸透 镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透 明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是（ ） ．相机向前移，纸筒向前伸B．相机向后移，纸筒向后缩 ．相机不移动，纸筒向后缩 D．相机和纸筒的位置均不变 4．（2023•山西）2023 年5 月28 日12 时31 分，我国自行研制具有自主知识产权的919 大 型客机圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场。下列关于919 飞机说法正确的 是（ ） ．飞机机翼外形做成上凸下平是为了获得升力 B．飞机在上升过程中，舱外的大气压会变大 ．飞机驾驶员通过超声波和塔台工作人员联络 D．飞机采用碳纤维材料来减轻机身质量是利用该材料比热容小的特性 5．（2023•山西）熊猫是中国的国宝，作为国际友好使者，在对外友好关系中做出了突出 贡献。熊猫宝宝刚出生时体重仅有100g 左右。请你根据图片信息，估测刚出生的熊猫 的头部直径约为（ ） ．25mm B．25m ．5m D．10m 6．（2022•晋中）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块 淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是 （ ） ．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 B．冰山熔化一部分后排开水的体积不变 ．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 D．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 7．（2022•晋中）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是 它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，R 为压敏电阻，其阻值随压力的变化而 变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工 作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作 电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ） ．水位上升时，电磁铁磁性变弱B．水位上升时，通过R0电流变小 ．水位下降时，R0的电功率变大D．水位下降时，R 的阻值会变大 8．（2020•山西）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计 了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下 列分析正确的是（ ） ．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 ．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 9．（2021•山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是 按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路 原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V 保持不变，定值电阻R0的阻值为 100Ω，气敏电阻R 的阻值与空气质量指数K 的关系图象如图乙所示。下列说法正确的 是（ ） 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201 300 ﹣ ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染严重污染 ．气敏电阻R 的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 ．电路中电流为01 时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300 时，R0消耗的电功率为27 10．（2020• “ ” 山西）如图是小亮设计的挂钩式电子秤的电路原理图。电源电压恒定，R1为 定值电阻，R2 为滑动变阻器，滑片P 与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P 在R2 最 上端。挂上物体时，滑片P 随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（ ） ．不挂物体时，电压表示数为电源电压 B．所挂物体越重，电流表示数越大 ．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大 D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变 11．（2020•山西）2020 年5 月27 日，我国8 名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准 确的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两 个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下 列分析正确的是（ ） ．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 ．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力 二．实验探究题（共11 小题） 12．（2023• “ ” 山西）小伟在测量定值电阻的阻值的实验中（电源电压U 保持不变，滑动变 阻器的最大阻值为R0）。 （1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线 “ 上画×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。 （2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为25V 时，电流表示数如 图乙所示，则被测电阻的阻值是 Ω。 （3）完成测电阻实验后，小伟想，假如没有电流表，应该也能测出电阻的阻值，于是 他设计了如图丙所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。 ① ； ②未知电阻阻值的表达式Rx＝ （用已知量和所测物理量的符号表示）。 （4 “ ” ）利用图甲中的器材还可以探究电流与电压的关系，请你帮小伟为此探究实验设 计一个记录实验数据的表格。 13．（2023•山西）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性 能，创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和 岩棉板进行研究，发现不同的材料在保温性能、阻燃性能、隔音性能和吸水性能等方面 均有不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板，请你选择其中一个性能，添加 适当的器材，设计一个实验方进行探究，你选择的研究课题是：探究聚氨酯泡沫板和岩 棉板的 性能。 下面是实验过程： （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。（开放性试题，答合理即可） 14．（2023• “ ” 山西）在探究水沸腾时温度变化的特点的实验中，小兰和小伟用相同的实验 装置（如图甲所示）进行了实验。 （1 ）图甲装置中给烧杯加盖的目的是 （答合理即可）。 （2 ）观察气泡可判断图甲中水处于 “ ” “ ” （选填沸腾前或沸腾时）的状态。 （3）小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中、B 所示。由图象可知，小兰和小伟所用水的质量大小关系是m mB。 15．（2022•晋中）暑假，小明和同学们到灵石红崖大峡谷旅游。导游介绍说，峡谷泉水富 含矿物质，密度比普通水大很多。小明装回一瓶泉水，和同学们一起设计实验，测量泉 水的密度并与普通水进行比较。 （1 ）把天平放到 ，将游码移到标尺左端 处，调节平衡螺母使横梁 平衡。 （2）①用天平测出空烧杯质量m1； ②将适量泉水倒入烧杯中测出总质量m2； ③将烧杯中的泉水全部倒入量筒中测出体积V； ④泉水的密度表达式ρ＝ （用所测物理量符号表示）。你认为这样测 出的泉水密度值与真实值相比会 “ ” “ ” （选填偏大或偏小）。 （3 ）其他小组的同学用同一个瓶子先后装满泉水和普通水，分别测出它们的 ，这也能判断它们的密度是否相同。 16．（2022• “ ” 晋中）六一童节前夕，小明妹妹所在的将要举办亲子滑草比赛，比赛须知如 图甲所示。如何赢得比赛呢？小明邀请学习小组的同学们一起进行专题项目研究，并制 定参赛方。 （1 “ ” ）通过对比赛须知的分析可知，要取得胜利，关键是从草坡上滑到坡底所用时间 要短。同学们提出两个观点： ①体重越大，用时越短； ②斜坡越陡，用时越短。 针对以上两个观点，大家讨论：需用木块和木板搭建斜面，如图乙所示；除用大块橡皮 “ ” “ ” 泥改变物重；下滑的物体是选小车还是木块呢？请你选择并说明理由。 。 （2 “ ” ）实验中，除用停表测时间外，同学们还可以借鉴测量物体运动的平均速度实验 中的器材 ，便于更准确测量物体滑到斜面底端所用时间。 （3）请你从上述两个观点中任选一个，帮助他们设计实验步骤，并陈述你对参赛方的 建议。 “ ” 答一：选择斜坡越陡，用时越短的观点设计实验。 实验步骤： 。 “ ” 答二：选择体重越大，用时越短的观点设计实验。 实验步骤： 。 18．（2022•山西）据《天工开物》记载，3000 多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发 了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一根稍 许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装 置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探 究吸管飞行的距离与发射角度的关系。 （1）同学们在吸管上每隔1m 标注记号，其目的是 。（答合理即可） （2）请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。 （3）结合弩的材料、结构特征，请你猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素 有关？ 。（写出一条即可） 19．（2022•山西）山西竹叶青酒是我国历史上最悠久的草本健康酒，它以汾酒为基酒，配 以名贵药材加工而成。有同学认为竹叶青酒与酒精的密度相同。是这样吗？于是合作学 习小组的同学们进行测量与判断。 （1 ）把天平放到 ，将游码移到标尺左端 处，调节 使横梁 平衡。 （2）①用天平测出空烧杯质量m1； ②将适量竹叶青酒倒入烧杯中测出总质量m2； ③将烧杯中的竹叶青酒全部倒入量筒中测出体积V； ④竹叶青酒的密度表达式ρ＝ （用所测物理量符号表示）。 你认为这样测出的竹叶青酒密度值与真实值相比会 “ ” “ ” （选填偏大或偏小）。 （3 ）其他小组的同学用同一个瓶子先后装满酒精和竹叶青酒，分别测出它们的 ，也能判断它们的密度是否相同。 20．（2021•山西）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基 体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不 同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。 合金 基体材料 增强材料 特性 应用 黄铜 铜 锌 易加工 仪表 青铜 铜 锡 耐磨 齿轮 现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方，比较黄 铜和青铜的导电性哪个强？ （1）实验器材： 。 （2）实验步骤： 。 （3）实验结论： 。 21．（2020• “ ” 山西）实践小组的同学们进行伏安法测定小灯泡电阻的实验，小灯泡的额定 电压为25V（阻值约为10Ω “ ），滑动变阻器规格为20Ω 1”。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有 作用。同学们把电路元件 接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是 。 （3 ）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P ，观察到 ，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω．继续向左移动滑片，则可能出现的现象有 （写出一条即可）。 （4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得 出结论： 。 22．（2023•山西）暑期，小伟在科技创新大赛中获奖，他想知道所获奖牌的材质，为此， 设计如下实验方。 物质 密度/（kg•m 3 ﹣） 铜 89×103 铁 79×103 铝 27×103 （1 ）把天平放在 上，把游码放到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，指针 指在如图甲所示位置，接下来的操作是 ，直至横梁在水平位置平衡。 （2）测量过程中，当天平重新平衡时，右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所 示，则奖牌的质量为 g。 （3）在测量奖牌体积时，由于量筒口径较小，奖牌无法放入。经过思考，小伟采取了 以下步骤测出了奖牌的密度。 ①向烧杯中加入适量的水，用细线系住奖牌使其浸没在水中，并在烧杯壁上水面到达的 位置作出标记，如图丙所示。 ②把奖牌从水中取出后，将量筒中的水（体积是40mL）缓慢加入烧杯中至标记处，量 筒中剩余水的体积如图丁所示，则奖牌的体积为 m3。 ③ 算出奖牌的密度是 kg/m3。小伟将测得的密度和表中数据进行对比，推测 奖牌可能是 制成的（答合理即可）。 23．（2021•山西）下雪天，小明在放学回家的路上，看到环卫工人向雪中撒盐，引发了他 的思考：雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道，同种物质的凝固点和它的熔 点相同。于是，他回家拿盐水做了实验，并得到如下实验数据。 盐水浓度/% 0 4 8 12 16 20 24 26 凝固点/℃ 0 5 ﹣ 11 ﹣ 14 ﹣ 18 ﹣ 22 ﹣ 25 ﹣ 22 ﹣ （1）请你根据表中的数据，在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图象。 （2）分析实验数据可获取的信息有： （写出一条即可）。 （3）为了减少因路面积雪造成的交通事故，请你再列举一条具体措施： 。 三．计算题（共5 小题） 24．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升 的高度为06m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g 取10/kg） （1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m 用时5 分钟，他热身运动 的平均速度。 （2）小伟完成1 次引体向上克服重力做的功。 （3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面 的压强。 25．（2020•山西）2020 年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m 的积雪，给市民出 行带来了极大不便。若积雪的密度约为02×103kg/m3，g 取10/kg。 （1）请计算2m 厚的积雪对水平地面的压强； （2）若2m 厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。 26．（2021•山西）2021 年5 月15 “ ” 日，祝融号火星车在火星上留下了属于中国的第一道 印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200， 其速度v 与时间t 的关系图象如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面接触的 总面积约为02m2。（空气阻力忽略不计，g 取10/kg）求： （1）火星车静止时，对水平地面的压强。 （2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。 27．（2021•山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切 换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7m，可将质量为1kg 的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研 究，解决下列问题： （1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图 连接完整。（旋钮开关位于、点，表示与接通） （2）加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容42×103/（kg•℃）] 额定电压U/V 220 加热功率P1/ 1000 保温功率P2/ 100 电阻R1/Ω 4356 电阻R2/Ω 484 28．（2020•山西）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗 “ ” 疫中国方法的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行 了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。 观察对象 观察记录 研究记录 电中药壶 成分：紫砂 电源：220V/50z ①水的质量m＝2kg，水的初温t＝20℃ ②用高温挡加热5m，水的末温t＝50℃ 容积：2L 挡位：高温（1100） 低温 ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④水＝42×103/（kg•℃） （1）请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图； （2）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值； （3）求高温加热时，电中药壶的加热效率。 四．综合能力题（共2 小题） 29．（2022•晋中）汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家 的汽车中有关物理学的知识进行了专项研究，请你帮助他们完成以下两方面的实践活 动。 实践活动一：设计制作汽车加热坐垫 同学们想利用车上提供的电压为12V 的电源，设计具有加热和保温两挡功能的汽车座椅 加热坐垫。他们在上购买了两个阻值为6Ω 的加热电阻片，若干导线和开关。 （1）请你帮助他们设计电路； （2）求自制加热坐垫的加热和保温功率。 实践活动二：研究汽车中的动力学 （1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料 燃