挑战27 北京卷（北京近三年共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27 北京卷（北京近三年共30 题） 21、22、23 年题型统计： 选择题 实验探究题 计算题 科普阅读题 合计 电学综合 3 1 2 0 6 力学综合 8 4 2 0 14 热、电、力综合 0 7 1 2 10 合计 11 12 5 2 30 一．选择题（共7 小题） 1．（2021•北京）甲、乙两支完全相同的试管，分别装有质量相等的液体。甲试管内液体 的密度为ρ 甲，乙试管内液体的密度为ρ 乙。将两支试管放置在同一水平桌面上，甲试 管竖直，乙试管倾斜，静止时，两试管内液体相平，液面距离桌面的高度为，如图所 示，液体对甲、乙两试管底的压强分别为p 甲和p 乙 ，则下列判断中正确的是（ ） ．ρ 甲＜ρ 乙，p 甲＜p 乙 B．ρ 甲＜ρ 乙，p 甲＝p 乙 ．ρ 甲＞ρ 乙，p 甲＞p 乙 D．ρ 甲＞ρ 乙，p 甲＝p 乙 2．（2023•北京）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆B 可绕固定点在竖直 平面内转动，：B＝3：2，在杆端用细绳悬挂重为300 的配重，他在B 端施加竖直方向 的力F1，杆B 在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌 肉力量，他将固定点移动到端，杆B 可绕端点在竖直平面内转动，配重悬挂在点，在B 端施加竖直方向的力使杆B 在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压 强为p。已知小强重为650，两只脚与地面接触的总面积为400m2，不计杆重与绳重，下 列判断正确的是（ ） ．F1为200 B．F2为1100 ．F3为830 D．p 为11750P 3．（2023•北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝 缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43 圈和 33 圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法 正确的是（ ） ．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 ．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能 4．（2022•北京）小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块 沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平 拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确 的是（ ） ．图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小 B．图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力 ．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关 D．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关 5．（2022• 北京）如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ） ． 磁极间有相互作用 B． 通电导线周围存在磁场 ． 通电导体在磁场中受力 D． 电磁感应现象 6．（2022•北京）如图所示，两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于 乙容器底面积，它们分别装有体积相等的液体，甲容器中液体的密度为ρ 甲，乙容器中 液体的密度为ρ 乙。液体内、B 两点到容器底部的距离相等，其压强分别为p、pB。若两 容器底部受到的液体压强相等，则下列判断正确的是（ ） ．ρ 甲＜ρ 乙，p＜pB B．ρ 甲＜ρ 乙，p＞pB ．ρ 甲＞ρ 乙，p＝pB D．ρ 甲＞ρ 乙，p＜pB 7．（2021•北京）测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利，而成功制作测量工具 需要科技人员的创造性劳动，小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过 程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计（未标刻度）。该密度计 放在水和酒精中时均竖直漂浮，露出液面的长度用L 表示（如图所示），已知酒精的密 度为08g/m3，水的密度为10g/m3。为了给简易密度计标刻度，小慧将该密度计放入酒精 中，密度计静止时L 为6m，她在密度计上距顶端6m 处标记刻度线，该刻度线对应的密 度值为08g/m3。小慧将该密度计放入水中，密度计静止时L 为8m，她在密度计上距顶 端8m 处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为10g/m3。利用上述数据，可计算出该密 度计上对应密度值为125g/m3 的刻度线到密度计顶端的距离为（忽略铜丝的体积）（ ） ．92m B．96m ．10m D．104m 二．多选题（共4 小题） 8．（2023•北京）（多选）如图所示，是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电 路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2 中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。 压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一 值U 时，就会触发报警。电压表示数为U 时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确 的是（ ） ．R1为压敏电阻 B．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 ．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．若换用电压更大的电源，警戒油量将变大 9．（2022•北京）（多选）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次 竖直向上用200 的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货 物以009m/s 的速度匀速上升。已知工人体重为600，货物重为900，货物与地面的接触 面积为01m2，动滑轮重为100 。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） ．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800 B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000P ．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90% D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81 10．（2021•北京）（多选）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900 的物体，滑轮组绳子 自由端在拉力F 作用下竖直匀速移动了12m，同时物体被竖直匀速提升了4m，用时 40s，滑轮组的额外功是400 ，下列说法中正确的是（ ） ．动滑轮所受的重力为100 B．物体上升的速度是03m/s ．拉力F 的功率是100 D．滑轮组的机械效率是90% 11．（2021•北京）（多选）如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均 匀的水平桌面上。木块在水平拉力F 作用下从点由静止开始运动，运动得越来越快；当 木块到达B 点时，撤去拉力F，木块持续滑动，运动得越来越慢，最后停在点。下列说 法中正确的是（ ） ．木块在B 段所受的摩擦力等于在B 段所受的摩擦力 B．木块在B 段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大 ．木块在B 段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小 D．木块在B 段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能 三．实验探究题（共12 小题） 12．（2023•北京）（1）小强在小瓶里装满带颜色的水，在橡皮塞上插进一根细玻璃管， 使橡皮塞塞住瓶口，这就做了一个简易温度计，如图甲所示。小强将简易温度计分别放 入温度不同的水中，观察到细管中液面的位置如图乙、丙所示，则图 所反映的 是放入温度较低的水中的情况。 （2）如图丁所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装 有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看 到： ，这属于扩散现象。 13．（2023•北京）小强用天平和量筒测量土豆的密度，由于土豆太大，不能放入量筒中， 他将土豆切下来一小块进行实验。 （1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针指示的位置如图甲所示，将平衡 螺母向 端移动，使横梁水平平衡。 （2）将土豆放在天平的左盘，当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示 时，横梁再次水平平衡，土豆的质量为 g。 （3）用量筒测出土豆的体积为40m3。 （4 ）该土豆的密度为 g/m3。 14．（2022•北京）小京利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像特 点，其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上，蜡烛的高度为6m，蜡烛与玻璃板之间 的距离为10m 。蜡烛通过玻璃板所成的像是 “ ” “ ” 像（选填实或虚），像的高度 为 m ，像到玻璃板的距离为 m。 15．（2022•北京）小京测量金属块的密度时，先将金属块放在调节好的天平上测量其质 量，天平平衡后，右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，则金属块的质量 为 g。再将金属块用细线系好放进盛有40mL 水的量筒中，量筒中的水面升高到 如图乙所示的位置，则金属块的体积为 m3 。该金属块的密度为 g/m3。 16．（2022• “ ” 北京）小京为了证明浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关的观 点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进 行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。 ①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G 并记录。 ②在烧杯中装入适量的水， ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻 度尺测量烧杯中水的深度并记录。 ③ ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度 并记录。 ④ 用公式 计算金属块所受浮力F 浮1、F 浮2并记录。 （2）由水的深度变化时，F 浮1 F 浮2 “ ” “≠” （选填＝或 ），就可以证明这种观点是 错误的。 17．（2021• 北京）在探究水沸腾过程中温度随加热时间变化的特点时，小宇应通过观察 判断水是否沸腾。待水沸腾后，小宇测量并记录的实验数据如下表所示，请你根据表中 的数据归纳出实验结论： 。 加热时间/m 0 05 1 15 2 25 3 温度/℃ 99 99 99 99 99 99 99 18．（2022•北京）为研究热敏电阻R2 的阻值与温度的关系，小京按如图所示的电路进行 实验，其中电源两端电压U 不变，R1为定值电阻。实验中，他将已做防水处理的热敏电 阻R2先后浸没在温度为t1、t2和t3的水中，闭合开关，分别读出对应电流表的示数1、2 和3，发现1＜2＜3。已知t1＜t2＜t3，请分析并说明热敏电阻R2的阻值与温度的关系。 19．（2022•北京）小京为探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点，进行了如下实验： 用如图甲所示的装置给一定质量的水加热，当水温为90℃时，每隔一分钟记录一次水 的温度，从计时开始，经5m 水沸腾。水沸腾后持续加热一段时间，并记录水的温度。 根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像，如图乙所示。 （1 ）在此实验中，水吸收的热量是通过 来反映的。 （2）由图像可得出的实验结论：水在沸腾前， ；水在沸腾过程中， 。 20．（2023•北京）小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、 液体的密度是否有关，进行了如甲、乙、丙图所示的实验。 （1 ）实验中液体内部的压强是通过微小压强计 反映。 （2 ）甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关；乙、丙两图所示的 实验说明液体内部的压强与 有关。 21．（2023•北京）在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学 用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所 示。 表1（f1＝5m）： 物距u/m 像高/m 11 5 17 25 40 09 表2（f2＝8m）： 物距u/m 像高/m 24 3 36 17 40 15 表3（f3＝10m）： 物距u/m 像高/m 25 4 28 33 40 2 （1）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变 化情况是： ；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化 情况是： 。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的 像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈 现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距。（选 “ ”“ ” “ ” 填大于 等于或小于） 22．（2021• “ ” 北京）在重阳节到来之际，小航送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜 能够细致欣赏邮票上的图，如图1 所示。此时奶奶看到的是一个 、放大的虚 像。为了模拟上述现象，小航利用一个焦距为10m 的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行 实验。他先将蜡烛固定在光具座上50m 刻线处，如图2 所示，接下来他应将凸透镜放置 在光具座上的、B 、三点中的 点处，然后再从透镜的 （选 “ ” “ ” 填左或右）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像 “ ” “ ” （选填能或不能）用光 屏承接到。 23．（2021•北京）小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、 电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电 路。实验中，他将定值电阻R 接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示 数，记录实验数据。将R 换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大 了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。 （1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因： ； （2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）； （3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法。 四．计算题（共5 小题） 24．（2022•北京）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通 常不同。图1 甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地 面平行，可抽象成如图1 乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在点，对手的力作用在 B 点，小京的重心在点。已知小京的体重为750 ，长为1m ，B 长为15m 。 （1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。 （2）图2 所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图 甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用 在B 点。分析并说明F2与F1的大小关系。 25．（2023•北京）小京利用图甲所示电路获取了额定电压为25V 的小灯泡L 在不同电压下 的电流，并利用所测的数据绘制出电流随其两端电压U 变化的图像，如图乙所示。 （1）画出实物电路所对应的电路图。 （2）求小灯泡两端电压为10V 时的电阻。 （3）求小灯泡正常发光时的电功率。 26．（2022•北京）如图所示的电路中，电源两端电压为6V 并保持不变，电阻R1的阻值是 10Ω，闭合开关S 后，电压表的示数为2V。求： （1）电阻R2的阻值。 （2）电阻R1消耗的电功率。 27．（2023•北京）某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶 的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中 不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其 他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简 易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50m2，不放被 测物体时浮力秤的总质量为170g，水的密度为10g/m3，g 取10/kg。 （1）画出图中浮力秤的受力示意图。 （2）求图中所示状态浮力秤受到的浮力。 （3）求浮力秤上2m 刻度线对应的质量值。 28．（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实 验，如图所示，铅柱和铅柱B 所受的重力均为2，两个铅柱接触面的面积为3m2，当悬 挂重物所受的重力为20 时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分 子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105P，于是她认为两个铅柱之所以 没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实 验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。 五．科普阅读题（共2 小题） 29．（2022• —— 北京）请阅读《国之重器 综合极端条件实验装置》并回答问题。 —— 国之重器 综合极端条件实验装置 “ ” 从人类第一次仰望星空，到试图用中国天眼破译日月星辰等天文现象的奥秘，从探究 万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构，都得益于实验条件的拓展和技术 手段的进步。 在宇宙中，高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是，而我们地球上的生活环境是一个 相对温和的环境，要发现更多的新现象，就需要建造极端条件实验室，拓展研究空间。 所谓极端条件，指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高 的压强等（如图所示）实验条件。通过创造极端条件，可以发现和揭示许多在通常条件 下观察不到的奇异物质特性，例如某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0（如铝在 ﹣27176 —— ℃ 即139K——以下时电阻为0），这就是超导现象。 —— 肩负原始创新重任的国之重器 国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学 城，并已投入使用。该项目拥有极低温（可达1mK）、强磁场（可达3235T）、超高压 （可达38×1011P）和超快光场（时间分辨率可达10 18 ﹣s）极端条件实验装置。 科学家们将极端条件进行综合运用，大大拓展了物质科学的研究空间，为发现新物态、 探索新现象、开辟新领域，创造了前所未有的机遇。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件： 。 （2 “ ” ）我国自主研制的载人潜水器奋斗者号成功完成了10000m 的深潜试验，创造了中 “ ” 国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为奋斗者号在10000m 深海中（海水 密度取10×103kg/m3 ）承受压强的 倍。（填写正确选项前的字母） 4 B40 4000 D400000 （3）强磁场的产生需要大电流，但电流越大，导线的温度就会越高，通常会导致铝导 线等熔化，给强磁场的产生带来限制。依据文中信息，请写出应选择哪种极端条件，能 减少电流通过导线所产生的热量，从而突破限制，创造强磁场极端条件，并写出选择依 据。 30．（2023•北京）请阅读《云中探秘问苍穹》并回答小题。 云