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2016年江苏省常州市中考物理试题及答案
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这是一份2016年江苏省常州市中考物理试题及答案，共40页。试卷主要包含了选择题，填空作图题，解答探究题等内容，欢迎下载使用。
2016年江苏省常州市中考物理试卷
一、选择题
1．（2分）科学家在探究微观粒子的过程中，认识到原子是由电子和原子核构成，而原子核又由质子和中子构成，以下粒子带负电的是（ ）
A．质子 B．电子 C．中子 D．原子核
2．（2分）把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到如图所示的情形，关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷，下列说法正确的是（ ）
A．凹透镜，可以矫正远视眼 B．凹透镜，可以矫正近视眼
C．凸透镜，可以矫正远视眼 D．凸透镜，可以矫正近视眼
3．（2分）大功率电子元件工作时，会产生大量的热．科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度．“排热被”能排热是因为石墨烯（ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
4．（2分）在贵州省平塘县，世界最大的射电望远镜将在2016年9月底正式投入使用，射电望远镜接收系统的工作原理和普通收音机差不多，它能接收来自外太空的信息，射电望远镜接收的信息属于（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．无线电波 D．超声波
5．（2分）超声手术刀通过超声发射器，从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波，利用其能量准确“烧死”病变细胞，以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能的是（ ）
A．方向性好 B．穿透力强 C．能量集中 D．遇物反射
6．（2分）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能
7．（2分）电动车为人们的出行提供了方便，但违规改造、非正常使用和内部故障都可能引起自燃．下列情况引起自燃的是（ ）
A．换用高压蓄电池 B．电源开关断路
C．充电时电流过大 D．线路连接处接触不良
8．（2分）如图所示，小华用照相机对着平面镜中的“她”拍照．当小华逐渐远离平面镜时，下列说法正确的是（ ）
A．平面镜中成实像，像大小不变
B．平面镜中成虚像，像逐渐变小
C．照相机中成实像，像逐渐变小
D．照相机中成虚像，像逐级变小
9．（2分）有一捆粗细均匀的铜线，其横截面积是2.5mm2，质量为89kg，已知铜的密度为8.9×103kg/m3，则这捆铜线的长度为（ ）
A．4m B．40m C．400m D．4000m
10．（2分）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（ ）
A． B． C． D．
11．（2分）国外研发出一种吸盘式手套，把吸盘紧压在墙上，开动抽气机抽出吸盘中的空气，使人能在竖直墙面上攀爬，当人静止在墙上时，让抽气机抽出更多空气，这时（ ）
A．吸盘受到的摩擦力变大 B．吸盘受到的摩擦力变小
C．吸盘对墙壁的压力变大 D．吸盘对墙壁的压力变小
12．（2分）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
13．（2分）在宠物商店买了热带鱼后，商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好，方便顾客带走，回家后，将其直接放入盛水的玻璃缸中，不计塑料袋质量，下列情况可能发生的是（ ）
A． B． C． D．
14．（2分）如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现Uac=3.0V，Uab=0V，Ubc=3.0V，则电路故障可能是（ ）
A．灯L断路 B．开关S断路
C．滑动变阻器R短路 D．灯L短路或滑动变阻器R断路
15．（2分）小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示．针对该实验过程，下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为6.25W
B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电路消耗的最小功率为0.05W
二、填空作图题
16．（2分）小明在家里吹奏笛子，悠扬的笛声是由空气柱 产生的，他抬起不同的手指，通过改变空气柱的长度，从而使笛声的 发生变化．
17．（2分）为节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次 后，传导到漫射器，光经过它的 （漫反射、折射）传播到出库的各个方向，漫射器应该用 （凹凸不平、厚度均匀）的透明材料制成．
18．（2分）2016年2月6日，一颗陨石进入大气层后飞向大西洋，其重力势能 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸．
19．（3分）如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向 ；停止后物体受到的摩擦力方向 、大小为 N．
20．（3分）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 （可再生、不可再生）能源，海浪发电装置如图，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发动机转动，它将海浪具有的 能转化成电能，发电机工作原理是 ．
21．（2分）我市地铁1号线工地使用的大型工程车，若满载后的总质量为30t，则该车对水平路面的压力为 N，已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa，假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2，该工程车 （会/不会）对路面造成损伤．（g取10N/kg）
22．（3分）小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω，开关S断开时的电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V，则该电源的电压为 V，未知电阻Rx的阻值为 Ω，开关S断开时，流过电阻Rx的电流为 A．
23．（3分）住在热带贫困地区的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，英国学生发明了无电“冰箱”，它的内桶用金属制成，外桶用木头、塑料等常见材料制成，两层之间的空隙可以填充沙子，外桶上有数个圆孔，用水浸湿沙子后，把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润，这样能使金属桶内部空间温度维持在6℃左右，从而使食物保鲜，根据上文，请回答：
（1）该无电“冰箱”的工作原理是 ；
（2）内桶用金属材料而不用塑料制作的原因是 ；
（3）把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润的目的是 ．
24．（2分）如图所示，质量为30kg的小明从滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为250N，弹力的方向斜向上且与滑道垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图．（g取10N/kg）
25．（2分）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）
三、解答探究题
26．（6分）如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0×10﹣2m3，已知该水上自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．（g取10N/kg）
（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明．
27．（6分）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm，质量为50g；一质量为350g的小盘和一个未知质量的螺母．（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长？
（2）小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 g．
（3）小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？
28．（9分）2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用．它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能．已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N．
（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？
29．（7分）小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”．
（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
98
98
98
98
（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是 ℃，此时大气压可能是 （大于/小于/等于）1个标准大气压．
（3）如图丙中A、B所示，其中 图是在第5min的气泡的变化情况．
（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是 ．（回答出一条即可）
（5）用酒精灯给水加热是利用 的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是 J．（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））
30．（11分）金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 ．
A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，
（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法： ．
31．（6分）某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”．该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况．请你选择下列完成电路设计并算出相应答案．（如两种方法都做，以第一种记分）
方法一
方法二
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
N的车辆才会被拍照．
（2）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
N的车辆才会被拍照．
2016年江苏省常州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（2分）（2016•常州）科学家在探究微观粒子的过程中，认识到原子是由电子和原子核构成，而原子核又由质子和中子构成，以下粒子带负电的是（ ）
A．质子 B．电子 C．中子 D．原子核
【分析】原子由位于原子中央带正电的原子核与带负电的核外电子组成．
【解答】解：质子、原子核都带正电，中子不带电，电子带负电；
故选B．
【点评】知道原子组成是正确解题的关键，本题难度不大，是一道基础题．
2．（2分）（2016•常州）把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到如图所示的情形，关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷，下列说法正确的是（ ）
A．凹透镜，可以矫正远视眼 B．凹透镜，可以矫正近视眼
C．凸透镜，可以矫正远视眼 D．凸透镜，可以矫正近视眼
【分析】凸透镜和凹透镜的区分：
（1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；
（2）对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜；
（3）远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正．
【解答】解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较亮，对光线起会聚作用，因此是凸透镜．
远视眼所成的像在视网膜的后方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于晶状体前移，所以应配戴会聚透镜即凸透镜．故ABD错误、C正确．
故选：C．
【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜的特点：凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散，属于基础知识的考查．
3．（2分）（2016•常州）大功率电子元件工作时，会产生大量的热．科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度．“排热被”能排热是因为石墨烯（ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
【分析】石墨烯是一种新材料，它的物理性质是延展性好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等，根据它的这些特性结合题目中涉到的特性进行解题．
【解答】解：
石墨烯制成的“排热被”能排热，能大幅度降低电子元件工作时的温度是利用石墨烯的导热性好的特点．
故选B．
【点评】这是一道关心科技发展的一道较简单的基础题．解题时一定要从题目中对给出的材料特性的应用入手．
4．（2分）（2016•常州）在贵州省平塘县，世界最大的射电望远镜将在2016年9月底正式投入使用，射电望远镜接收系统的工作原理和普通收音机差不多，它能接收来自外太空的信息，射电望远镜接收的信息属于（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．无线电波 D．超声波
【分析】射电望远镜是指观测和研究来自天体辐射的无线电波的基本设备．可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量．包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录﹑处理和显示系统等．
【解答】解：天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波，进行天体物理的研究；由于无线电波不太会受光照和气候的影响，因此可以全天候工作．
故选C．
【点评】本题考查了学生对射电望远镜和电磁波谱的了解，属于基础知识点的考查，比较简单，对电磁波谱有简单的了解和掌握即可作答．
5．（2分）（2016•常州）超声手术刀通过超声发射器，从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波，利用其能量准确“烧死”病变细胞，以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能的是（ ）
A．方向性好 B．穿透力强 C．能量集中 D．遇物反射
【分析】超声波具有定向性好、穿透力强、破碎能力强等特点，在生产、医疗、科学等方面得到广泛应用．
【解答】解：
超声波具有声音的特点可以传播信息和能量，另外还具有方向性好、穿透力强、能量集中、遇物反射等特点，超声波手术刀就是应用方向性好、穿透力强、能量集中的特点，所以超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是遇物反射．
故选D．
【点评】本题主要考查学生对：超声波的特点以及应用的了解，是中考的热点
6．（2分）（2016•常州）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能
【分析】根据课本中关于发电机和太阳能电池板工作工作原理和能量转化以及给蓄电池充电时能量转化的基础知识可以得到此题的答案．
【解答】解：球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将动能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故A正确，BCD错误．
故选：A．
【点评】解题的难点：蓄电池充电的过程，此过程中是将电能转化为化学能；蓄电池放电，是将化学能转化为电能．
7．（2分）（2016•常州）电动车为人们的出行提供了方便，但违规改造、非正常使用和内部故障都可能引起自燃．下列情况引起自燃的是（ ）
A．换用高压蓄电池 B．电源开关断路
C．充电时电流过大 D．线路连接处接触不良
【分析】自燃是指可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或外热而发生燃烧的现象．
【解答】解：
A、擅自换用高压蓄电池，电路电流增大，产生热量增加，线路温度升高，可能造成自燃．故A不符合题意；
B、电源开关断路，整个电路没有电流，不会产生热量，不可能引起自燃．故B符合题意；
C、充电时电流过大，产生热量增加，线路温度升高，可能造成自燃．故C不符合题意；
D、线路连接处接触不良，接头处会产生较多的热量，线路温度升高，可能造成自燃．故D不符合题意．
故选B．
【点评】此题考查的是我们对家庭电路中自燃现象造成的原因的了解，属于安全用电常识．
8．（2分）（2016•常州）如图所示，小华用照相机对着平面镜中的“她”拍照．当小华逐渐远离平面镜时，下列说法正确的是（ ）
A．平面镜中成实像，像大小不变
B．平面镜中成虚像，像逐渐变小
C．照相机中成实像，像逐渐变小
D．照相机中成虚像，像逐级变小
【分析】利用一下知识分析解答：
（1）平面镜成正立、等大的虚像，像和物大小相等，像和物距离平面镜的距离是相等的
（2）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
【解答】解：AB、根据平面镜成像特点可知，平面镜成正立、等大的虚像，像和物大小相等，故当小华逐渐远离平面镜时，像大小不变．故AB错误；
CD、根据凸透镜成像规律可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故照相机中成实像，像逐渐变小．故C正确、D错误．
故选C．
【点评】此题考查平面镜成像特点和凸透镜成像规律，难度不大，属于基础题．
9．（2分）（2016•常州）有一捆粗细均匀的铜线，其横截面积是2.5mm2，质量为89kg，已知铜的密度为8.9×103kg/m3，则这捆铜线的长度为（ ）
A．4m B．40m C．400m D．4000m
【分析】已知铜的密度和铜丝质量，利用密度公式可求铜丝的体积，又知道铜丝的横截面积，可求铜丝的长度．
【解答】解：
由ρ=得铜丝的体积：
V===0.01m3，
因为V=SL，S=2.5mm2=2.5×10﹣6m2，
所以这捆铜丝的长度：
L===4000m．
故选D．
【点评】本题考查了密度公式的应用，注意利用好体积公式V=SL，单位换算（1mm2=1×10﹣6m2）是易错点．
10．（2分）（2016•常州）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答．
【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动．
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电动机的原理相同，故B正确；
CD、两图中均没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，它们均为电磁感应实验，故CD错误．
故选：B．
【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件．
11．（2分）（2016•常州）国外研发出一种吸盘式手套，把吸盘紧压在墙上，开动抽气机抽出吸盘中的空气，使人能在竖直墙面上攀爬，当人静止在墙上时，让抽气机抽出更多空气，这时（ ）
A．吸盘受到的摩擦力变大 B．吸盘受到的摩擦力变小
C．吸盘对墙壁的压力变大 D．吸盘对墙壁的压力变小
【分析】（1）根据二力平衡的条件判定摩擦力和物体重力是一对平衡力，然后根据平衡力的特点来解题．
（2）让抽气机抽出吸盘内更多空气，吸盘内的空气更少，气压更小，内外的气压差△p更大，据p=分析即可判断．
【解答】解：AB、当人静止在墙上时，在竖直方向处于平衡状态，即此时向上的摩擦和重力是一对平衡力，即大小相等，故让抽气机抽出更多空气，此时的摩擦力也是和重力相等的，故摩擦力不变，故AB错误；
CD、让抽气机抽出吸盘内更多空气，吸盘内的空气更少，气压更小，内外的气压差△p更大，据F=△pS可知，S不变，故大气压产生的压力更大，故C正确、D错误．
故选C．
【点评】此题考查了二力平衡的应用和大气压的应用，是一道综合题，难度较大．
12．（2分）（2016•常州）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
【分析】电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．
【解答】解：
A、由图可知，两电磁铁串联，通过的电流相同，右边电磁铁线圈匝数比左边电磁铁多，吸引的大头针多，说明右边电磁铁的磁性强；因此用该装置，可以探究“线圈匝数越多，磁性越强”，故A不符合题意；
B、由图可知，当向左移动滑片时，连入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电流变大；对同一个电磁铁进行观察，可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多，可以探究“线圈电流越大，磁性越强”，故B不符合题意．
C、电磁铁中线圈磁场和被磁化的铁芯共同作用形成的一个磁场，若将线圈的铁钉拔出，磁性大大减弱，通过线圈中的铁钉吸引大头针数目的多少，可以探究“拔出线圈中的铁钉，磁性变弱”，故C不符合题意．
D、改变电流方向，两个电磁铁仍然具有磁性，仍然可以吸引大头针，不能体现磁场方向的改变，故D符合题意．
故选D．
【点评】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，铁芯是影响磁性最强的因素．
13．（2分）（2016•常州）在宠物商店买了热带鱼后，商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好，方便顾客带走，回家后，将其直接放入盛水的玻璃缸中，不计塑料袋质量，下列情况可能发生的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】由题知，薄塑料的体积忽略不计，将其浸没在水中，排开水的体积等于自身的体积，根据阿基米德原理得出排开的水重，与塑料袋的总重比较，由浮沉条件判断所处的状态．
【解答】解：若将塑料袋浸入水中，则排开水的体积V排等于塑料袋的浸入水中的体积，
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排，
塑料袋的里面的水和鱼的总体积V等于排开水的体积，
即V排等于V，根据G=mg=ρgV得：F浮=G水，
所以，塑料袋会悬浮．
故选B．
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，能得出排开水的体积大于塑料袋内水的体积是本题的关键．
14．（2分）（2016•常州）如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现Uac=3.0V，Uab=0V，Ubc=3.0V，则电路故障可能是（ ）
A．灯L断路 B．开关S断路
C．滑动变阻器R短路 D．灯L短路或滑动变阻器R断路
【分析】在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通．
【解答】解：串联电路中电灯不亮，则可能是某处断路或电灯短路，用电压表测检测电路故障，断路位置为电源电压，电路完好的示数为零；
由题意可知，Uac=3.0V，故a点与电源正极相连、c点与电源负极相连；
Uab=0V，如果灯泡短路，则ab两点间电压为零；
Ubc=3.0V，说明c点与电源负极相连，b点通过灯泡、电阻、开关与电源正极相连，故bc间发生断路，即变阻器R断路；
故电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路．
故选D．
【点评】本题考查电压表检测电路故障的问题，如果电路是断路问题，测量时，电压表有示数的位置出现断路现象，电源除外．
15．（2分）（2016•常州）小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示．针对该实验过程，下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为6.25W
B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电路消耗的最小功率为0.05W
【分析】（1）由图象可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率；
（2）由I=计算灯泡正常工作时的电阻；
（3）变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，由图象读出此时灯泡的电压和电流，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值；
（4）由P=UI计算电路的最小功率．
【解答】解：
由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A，
所以小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V×0.4A=1W，故A错误；
B、由I=可得，灯泡正常工作时的电阻：RL===6.25Ω，故B错误；
C、电源电压一定，由I=可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小；由图象知电路的最小电流为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V；
电路的最大总电阻：R总最大===45Ω，
此时灯泡的电阻：RL===5Ω，
滑动变阻器的最大阻值：R滑最大=R总最大﹣RL=45Ω﹣5Ω=40Ω，故C正确；
D、由P=UI可得电路消耗的最小功率：
P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W，故D错误．
故选C．
【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式和电功率公式的应用，注意灯泡电阻不是定值，能从图象中获取有用数据是关键．
二、填空作图题
16．（2分）（2016•常州）小明在家里吹奏笛子，悠扬的笛声是由空气柱 振动 产生的，他抬起不同的手指，通过改变空气柱的长度，从而使笛声的 音调 发生变化．
【分析】（1）声音由物体的振动产生；
（2）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性．
【解答】解：（1）悠扬的笛声是由空气柱振动产生的；
（2）小华抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，长度越短，振动越快（频率越大），从而改变声音的音调；
故答案为：振动；音调．
【点评】此题考查了声音的多个知识点，运用声音的产生、声音的特征知识可解答此题．
17．（2分）（2016•常州）为节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次 反射 后，传导到漫射器，光经过它的 折射 （漫反射、折射）传播到出库的各个方向，漫射器应该用 凹凸不平 （凹凸不平、厚度均匀）的透明材料制成．
【分析】光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出．
表面粗糙的反射是漫反射，它可以把平行光向各个方向反射出去，人在各个角度都能接收到反射光线，而且接收的反射光不太强．
【解答】解：采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次反射后，传导到漫射器，当光传导到漫射器时，发生折射，光向四处传播开来．
故答案为：反射；折射；凹凸不平．
【点评】本题考查了光的反射和漫反射的特点，是较为基础的应用题．属于常见的考题．
18．（2分）（2016•常州）2016年2月6日，一颗陨石进入大气层后飞向大西洋，其重力势能 变小 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 高 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸．
【分析】影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；
改变物体的内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的．做功改变物体内能的实质是内能和其它形式能的转化；热传递改变物体内能的实质是内能的转移．
【解答】解：陨石进入大气层后飞向大西洋的过程中，质量不变，高度降低，故其重力势能变小；
由于空气阻力做功，其内能增加，故温度越来越高．
故答案为：变小；高．
【点评】此题考查重力势能的大小变化、机械能和其他形式能的转化，难度不大，属于基础题．
19．（3分）（2016•常州）如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向 水平向左 ；停止后物体受到的摩擦力方向 水平向右 、大小为 10 N．
【分析】根据摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的相反进行判断；根据二力平衡条件判断物体受到静摩擦力的大小．
【解答】解：因为物体向水平向右的方向运动，因此物体受到摩擦力的方向水平向左；
物体停止运动后，物体受水平向左的拉力，即物体有向左运动的趋势，因此物体受到的摩擦力水平向右；
因为物体受平衡力作用，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，因此摩擦力的大小为10N．
故答案为：水平向左；水平向右；10．
【点评】解决本题的关键掌握静摩擦的计算以及摩擦力方向的判断．
20．（3分）（2016•常州）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 可再生 （可再生、不可再生）能源，海浪发电装置如图，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发动机转动，它将海浪具有的 机械 能转化成电能，发电机工作原理是 电磁感应现象 ．
【分析】（1）能够源源不断地从自然界获得或能重复利用的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得或不能重复利用的能源是不可再生能源．
（2）海浪发电过程中机械能转化为电能．
（3）发电机是把机械能转化为电能的装置，它的原理是电磁感应现象
【解答】解：海浪能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源；在利用海浪发电时，海浪的机械能转化为电能．电磁感应现象最重要的应用是发电机．
故答案为：可再生；机械；电磁感应现象．
【点评】本题主要考查学生对：能源的分类，发电机的原理，以发电机工作过程中能量的转化的了解和掌握
21．（2分）（2016•常州）我市地铁1号线工地使用的大型工程车，若满载后的总质量为30t，则该车对水平路面的压力为 3×105 N，已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa，假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2，该工程车 不会 （会/不会）对路面造成损伤．（g取10N/kg）
【分析】（1）由质量根据G=mg可求出重力．在水平路面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力；
（2）根据p=可求出压强，并与路面能承受的最大压强相比较可做出判断．
【解答】解：（1）在水平路面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力，
则该车对水平路面的压力为：F=G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N．
（2）汽车对地面的压强：p===6×105Pa＜7×105Pa．
故该工程车不会对路面造成损伤．
故答案为：3×105；不会．
【点评】本题涉及到重力的计算和压强的计算，以及重力与压力的关系，都是比较基本的运算，难度不大．
22．（3分）（2016•常州）小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω，开关S断开时的电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V，则该电源的电压为 3 V，未知电阻Rx的阻值为 20 Ω，开关S断开时，流过电阻Rx的电流为 0.1 A．
【分析】（1）开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压；
（2）开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出Rx两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值，再根据欧姆定律求出开关S断开时流过电阻Rx的电流．
【解答】解：（1）开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压为3V；
（2）开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，Rx两端的电压：
Ux=U﹣U0=3V﹣1V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I==，即=，
解得：Rx=20Ω，
开关S断开时，流过电阻Rx的电流：
I′===0.1A．
故答案为：3；20；0.1．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分析开关闭合、断开时电路的连接方式是关键．
23．（3分）（2016•常州）住在热带贫困地区的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，英国学生发明了无电“冰箱”，它的内桶用金属制成，外桶用木头、塑料等常见材料制成，两层之间的空隙可以填充沙子，外桶上有数个圆孔，用水浸湿沙子后，把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润，这样能使金属桶内部空间温度维持在6℃左右，从而使食物保鲜，根据上文，请回答：
（1）该无电“冰箱”的工作原理是 蒸发吸热 ；
（2）内桶用金属材料而不用塑料制作的原因是 金属的导热性好 ；
（3）把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润的目的是 加快蒸发 ．
【分析】（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式，都要吸收热量．蒸发具有致冷作用；
（2）金属具有良好的导热性能；
（3）影响蒸发快慢的因素有温度、表面积以及空气流动．
【解答】解：
（1）无电“冰箱”，是利用沙子中的水蒸发吸收热量，使内桶中食物的温度不致太高．所以其基本原理是蒸发吸热；
（2）金属具有良好的导热性能，内桶采用金属材料，可以将食物热量迅速传递到沙子；
（3）液体上方空气越干燥，流动速度越大，蒸发越快，致冷效果越好．所以将无电“冰箱”放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润．
故答案为：（1）蒸发吸热；（2）金属的导热性好；（3）加快蒸发．
【点评】此题是一道材料分析题，主要考查了蒸发致冷作用及加快蒸发的因素和物质的物理属性，体现了物理与科技生活的密切联系．
24．（2分）（2016•常州）如图所示，质量为30kg的小明从滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为250N，弹力的方向斜向上且与滑道垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图．（g取10N/kg）
【分析】首先对所要表示的力进行分析，再用带箭头的线段来表示出力的大小、方向、作用点．
【解答】解：小明受到的重力，大小为G=mg=30kg×10N/kg=300N，作用点在重心，受到滑到对他的弹力大小为250N，力的方向斜向上且与滑道垂直，作用点也可在重心．如图：
【点评】画力的示意图，最主要是明确力的大小、方向和作用点．注意力的方向是：向斜向上且与滑道垂直．箭头旁必须标注弹力的大小．
25．（2分）（2016•常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）
【分析】（1）小鸟属于平面镜成像．掌握平面镜成像的特点：像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直．根据平面镜成像的特点便可以画出在水中像的位置；
（2）根据光从水中进入空气中时折射角大于入射角的规律作出人眼看到小鱼的光路图．
【解答】解：
（1）找出小鸟关于水面的对称点A′，便为小鸟的像位置．连接A′C，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，OC为反射光线；
（2）看到水中的鱼与飞在天空中的小鸟在水中的像重合，说明小鸟和小鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了水中的鱼与飞在天空中的小鸟在一条直线上．如图所示：
【点评】此题通过作图考查了学生有关光的折射规律的知识，同时考查了平面镜成像的特点，难点是确定光的入射点与光线的方向．
三、解答探究题
26．（6分）（2016•常州）如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0×10﹣2m3，已知该水上自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．（g取10N/kg）
（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明．
【分析】（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=G=mg求出浮力的大小，根据阿基米德原理求出气囊排开水的总体积；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时受到的浮力等于自行车和人的重力之和，根据阿基米德原理求出排开水的体积，然后与气囊的总体积相比较得出答案．
【解答】解：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，
则自行车受到的浮力：
F浮=G车=m车g=25kg×10N/kg=250N，
由F浮=ρgV排可得，气囊排开水的总体积：
V排===0.025m3；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时，
则受到的浮力：
F浮′=G总=（m人+m车）g=（75kg+25kg）×10N/kg=1000N，
排开水的体积：
V排′===0.1m3，
剩余气囊的总体积：
V=4×3.0×10﹣2m3=0.12m3，
因V排′＜V，
所以，该自行车能安全骑行．
答：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为0.025m3；
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车还能安全骑行．
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，最后一问也可以求出剩余气囊所载物体的最大质量和人的质量相比较得出答案．
27．（6分）（2016•常州）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm，质量为50g；一质量为350g的小盘和一个未知质量的螺母．（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长？
（2）小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 150 g．
（3）小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？
【分析】（1）均匀木棒重力的作用点位于几何中心处，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出答案；
（2）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（3）用该杆秤称某物体的质量时，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出该物体的质量．
【解答】解：（1）因为木棒质量均匀分布，
所以OA段木棒的质量mOA=LOA，OB段木棒的质量mOB=50g﹣LOA，
OA段木棒重力的力臂lOA=，OB段木棒的力臂lOB=，
由杠杆的平衡条件可得：
m小盘gLOA+mOAglOA=mOBglOB，即m小盘LOA+mOAlOA=mOBlOB，
则350g×LOA+LOA×=（50g﹣LOA）×，
解得：LOA=5cm；
（2）由图知，标尺的分度值为0.2g，
所以，物体的质量m螺母=100g+50g=150g；
（3）设物体的质量为m，由杠杆的平衡条件可得：
（m小盘+m）gLOA+mOAglOA=m螺母gLOB+mOBglOB，
即mLOA+m小盘LOA+mOAlOA=m螺母LOB+mOBlOB，
因m小盘LOA+mOAlOA=mOBlOB，
所以，mLOA=m螺母LOB，
解得：m=m螺母=×150g=2250g．
答：（1）OA长为5cm；
（2）150；
（3）该物体的质量为2250g．
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用和托盘天平的读书，要注意质量均匀的圆木棒重力的作用点在几何中心上．
28．（9分）（2016•常州）2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用．它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能．已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N．
（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？
【分析】（1）汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可得牵引力的大小，已知汽车的速度，根据P=Fv求牵引力的功率；
（2）已知太阳能电池板每天充入的最少电能，利用效率公式求出转化为的有用功，再根据W=Fs求出汽车行驶的最小距离；
（3）利用效率公式和太阳能电池板充入的最多电能求出此时转化为的有用功，再根据热机效率的公式求出天然气完全燃烧放出的热量，最后利用Q放=mq求出天然气的质量．
【解答】解：（1）汽车的速度：v=72km/h=20m/s，
因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力：F=f=3.6×103N，
牵引力的功率：P===Fv=3.6×103N×20m/s=7.2×104W，
（2）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最少电能：
W电小=10kW•h=10×3.6×106J=3.6×107J，
已知电能转化为汽车前进所做的功的效率η1=90%，
所以，电能转化为的有用功：W有=W电小×η1=3.6×107J×90%=3.24×107J，
根据W=Fs可得，汽车匀速行驶的最小距离：
s小===9000m；
（3）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最多电能：
W电大=20kW•h=20×3.6×106J=7.2×107J，
此时电能转化为的有用功：W有′=W电大×η1=7.2×107J×90%=6.48×107J，
已知天然气完全燃烧时产生的内能转化为汽车前进所做的功的效率η2=30%，
设天然气完全燃烧放出的热量为Q放，若这些有用功由燃气发动机来提供，
则有：Q放×η2=W有′，
所以Q放===2.16×108J，
根据Q放=mq可得，需要天然气的质量：
m===4.8kg，
即可以节约天然气的质量为4.8kg．
答：（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为7.2×104W；
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶的距离为9000m；
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为4.8kg．
【点评】本题是一道电学、热学和力学的综合题，需要从题中获取有用信息，正确理解转化效率的含义是解题的关键．
29．（7分）（2016•常州）小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”．
（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是 98 ℃，此时大气压可能是 小于 （大于/小于/等于）1个标准大气压．
（3）如图丙中A、B所示，其中 A 图是在第5min的气泡的变化情况．
（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是 减少水的质量 ．（回答出一条即可）
（5）用酒精灯给水加热是利用 热传递 的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是 6.72×103 J．（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））
【分析】（1）温度计的读数是看清量程和分度值；
（2）液体的沸点与液体表面的气压有关，低于一个标准大气压，水的沸点就小于100℃；
（3）液体在沸腾是产生大量气泡，由小变大、上升；
（4）为了缩短实验时间可以采用减少水的质量，提高水的初温；
（5）改变内能的方式有热传递和做功；利用公式Q=cm△t求热量．
【解答】解：（1）有图知，温度计的分度值为1℃，因此该温度计的示数是90+6=96℃；
（2）有表可知，4﹣7min温度保持不变，液体在沸腾时温度保持不变，因此水的沸点为98℃；沸点低于100℃，表明水表面气压小于1个标准大气压；
（3）有表可知，5分钟时，水正处于沸腾阶段，此时是会有产生大量气泡，由小变大、上升，所以选A图；
（4）根据公式Q=cm△t，吸收一定的热量，同种液体要提高温度的变化量，可以从质量，液体初温入手，所以可填减少水的质量或提高水的初温；
（5）用酒精灯直接加热是热传导，所以该空应填热传递；Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃×0.2kg×（98℃﹣90℃）=6.72×103J．
故答案为：（1）96；（2）98；小于；（3）A；（4）减少水的质量；（5）热传递；6.72×103．
【点评】温度计读数要注意观察量程和分度值，视线与刻度相平；液体的沸点与气压的关系；注意观察沸腾时气泡变化；结合所学知识理解缩短液体沸腾所需时间；分清改变内能的两种方式；会利用公式Q吸=cm△t进行计算．
30．（11分）（2016•常州）金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 B （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 B ．
A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 70 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
70
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，
（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 50 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法： 将恒流源的输出电流减小 ．
【分析】（1）根据伏安法测电阻的原理，电压表测铂丝电阻两端的电压；
（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；
（3）根据烧杯中的液体为绝缘体进行选择；
（4）根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流和电压，然后根据欧姆定律的变形公式求出Rt的阻值；
（5）将表格的温度与其对应的电阻描点、连线即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）该实验需测出不同温度下铂丝电阻Rt的阻值，电流已知，用电压表测出铂丝电阻Rt两端的电压，从而得出电阻；
（7）根据恒流电源的输出电流不变，当电压表示数最大时，铂丝电阻Rt的阻值最大，根据欧姆定律的变形公式求出最大阻值，
然后根据图象找出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式可得出对应的最高温度；根据欧姆定律分析，电压一定时，电路中的电流越小，电路的电阻越大即可．
【解答】解：（1）由图甲可知，开关闭合前，电压表测量的是电源电压，不符合题意；要测铂丝电阻Rt的阻值，电压表应该与铂丝电阻Rt并联，
所以错误的导线是电压表的“15”接线柱与开关右接线柱连接的导线，故应将电压表的“15”接线柱与铂丝电阻R1的右接线柱连接，如图所示：
（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端．
（3）因为烧杯中的导线和电阻组成了电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，所以选择煤油．
故选B．
（4）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，电流表选择的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为14V，
由I=得，铂丝电阻Rt的阻值：Rt===70Ω．
（5）将表格的温度与其对应的电阻在坐标纸上描点，即将（100，150）（80，130）（60，110）（40，90）（20，70）（0，50）描画在坐标纸上，
然后用平滑的线将其连接起来即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象，如图所示：
（6）直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：
（7）当恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut=15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，
由丙图中所画的Rt﹣t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；
由I=得，铂丝电阻Rt的阻值：
Rt′===100Ω，
由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt=50+t，
则温度计所能测量的最高温度t=Rt﹣50=100﹣50=50℃．
要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻Rt的阻值增大，
根据欧姆定律可知，电压一定（即电压表示数最大为15V）时，电路中的电流越小，铂丝电阻Rt的阻值越大，
故提高该温度计所能测量的最高温度值的方法：将恒流源的输出电流减小．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）B；（4）70；（5）见上图；（6）见上图；（7）将恒流源的输出电流减小．
【点评】本题考查了实物电路的连接、欧姆定律、串联电路的特点、电表的读数及电阻的计算等，关键是根据图象找出铂丝电阻的阻值与温度的关系式和欧姆定律的灵活运用，涉及到的知识点多，难度大．
31．（6分）（2016•常州）某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”．该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况．请你选择下列完成电路设计并算出相应答案．（如两种方法都做，以第一种记分）
方法一
方法二
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
5×105 N的车辆才会被拍照．
（2）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
5×105 N的车辆才会被拍照．
【分析】方法一
（1）电磁继电器主要是利用电磁铁的磁性有无可由电流的通断来控制的特点的制成的，利用电磁继电器工作的电路一般由两部分组成：控制电路和工作电路，其中电磁铁接在控制电路中，利用电磁铁的特点使衔铁发生移动，衔铁上动触点和工作电路中静触点的接触与分离，相当于开关的闭合与断开，从而能控制工作电路中的用电器的工作状况．要根据题工作电路的用电器的工作状况确定电磁铁的磁性有无与强弱变化，从而设计控制电路的连接；
（2）在串联电路中，电流处处相等，总电压等于各串联导体两端电压之和，总电阻等于各串联导体电阻之和．
【解答】方法一
解：（1）由题意可知，工作电路由电控照相机、电源E1及动、静触点构成，依靠动、静触点的接触与分离控制电控照相机的工作状况；控制电路由电磁铁、光控开关S1、压敏电阻R1、电源E2组成；
由题意可知，红灯的亮与灭、压敏电阻R1承受的压力大小会改变电磁铁磁性的有无与强弱，使得电磁铁对衔铁的吸引力发生变化，由此可知电磁铁、S1、R1、E2组成一个串联电路；
在红灯亮或者压敏电阻R1承受的压力过大时，工作电路中的电控照相机才工作，即动、静触点接通；由题可知，红灯亮相当于S1断开，则电路中没有电流，电磁铁的磁性消失；R1承受压力过大时，由图可知电阻变大引起电路电流会变小，电磁铁的磁性变弱；电磁铁的磁性消失或变弱都会使衔铁在弹簧的作用下被拉起（电控照相机才工作），所以工作电路中的静触点应该用上面的一个，故设计电路如图1；
（2）由题意可知，工作电路中电控照相机工作时，电磁铁中的电流应小于0.06A；
由图可知，电磁铁、R1组成了串联电路，控制电路的电源电压U总为12V，
所以当电控照相机工作时，控制电路的最小总电阻R===200Ω，
电磁铁线圈的电阻R铁=20Ω，由串联电路中的总电阻等于各串联导体的电阻之和可知，
此时压敏电阻的阻值：R1=R﹣R铁=200Ω﹣20Ω=180Ω，
由压敏电阻R1的电阻随压力的变化关系图可知，当R1等于180Ω时，R1承受的压力为5×105N；即：绿灯亮时，只有车重超过5×105N的车辆才会被拍照．
故答案为：（1）如图1；（2）5×105．
【点评】本题考查了电磁继电器的结构、作用及在实际应用中的电路连接，要求我们掌握电磁继电器的原理，会按照要求连接简单的电路图，会运用欧姆定律及串联电路有关规律解决实际问题，是一道综合性较强的习题．
参与本试卷答题和审题的老师有：gwb46；wdnyx2011；九洲风云；llm；wdsxg；2107959882；951574352；李金泉；王富文；fhp826；yuanwd；wscdd；刘伟；明天09；胡善辉；liurenkun；蓝色之恋（排名不分先后）
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2017年2月21日
2016年江苏省常州市中考物理试卷
一、选择题
1．（2分）科学家在探究微观粒子的过程中，认识到原子是由电子和原子核构成，而原子核又由质子和中子构成，以下粒子带负电的是（ ）
A．质子 B．电子 C．中子 D．原子核
2．（2分）把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到如图所示的情形，关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷，下列说法正确的是（ ）
A．凹透镜，可以矫正远视眼 B．凹透镜，可以矫正近视眼
C．凸透镜，可以矫正远视眼 D．凸透镜，可以矫正近视眼
3．（2分）大功率电子元件工作时，会产生大量的热．科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度．“排热被”能排热是因为石墨烯（ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
4．（2分）在贵州省平塘县，世界最大的射电望远镜将在2016年9月底正式投入使用，射电望远镜接收系统的工作原理和普通收音机差不多，它能接收来自外太空的信息，射电望远镜接收的信息属于（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．无线电波 D．超声波
5．（2分）超声手术刀通过超声发射器，从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波，利用其能量准确“烧死”病变细胞，以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能的是（ ）
A．方向性好 B．穿透力强 C．能量集中 D．遇物反射
6．（2分）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能
7．（2分）电动车为人们的出行提供了方便，但违规改造、非正常使用和内部故障都可能引起自燃．下列情况引起自燃的是（ ）
A．换用高压蓄电池 B．电源开关断路
C．充电时电流过大 D．线路连接处接触不良
8．（2分）如图所示，小华用照相机对着平面镜中的“她”拍照．当小华逐渐远离平面镜时，下列说法正确的是（ ）
A．平面镜中成实像，像大小不变
B．平面镜中成虚像，像逐渐变小
C．照相机中成实像，像逐渐变小
D．照相机中成虚像，像逐级变小
9．（2分）有一捆粗细均匀的铜线，其横截面积是2.5mm2，质量为89kg，已知铜的密度为8.9×103kg/m3，则这捆铜线的长度为（ ）
A．4m B．40m C．400m D．4000m
10．（2分）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（ ）
A． B． C． D．
11．（2分）国外研发出一种吸盘式手套，把吸盘紧压在墙上，开动抽气机抽出吸盘中的空气，使人能在竖直墙面上攀爬，当人静止在墙上时，让抽气机抽出更多空气，这时（ ）
A．吸盘受到的摩擦力变大 B．吸盘受到的摩擦力变小
C．吸盘对墙壁的压力变大 D．吸盘对墙壁的压力变小
12．（2分）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
13．（2分）在宠物商店买了热带鱼后，商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好，方便顾客带走，回家后，将其直接放入盛水的玻璃缸中，不计塑料袋质量，下列情况可能发生的是（ ）
A． B． C． D．
14．（2分）如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现Uac=3.0V，Uab=0V，Ubc=3.0V，则电路故障可能是（ ）
A．灯L断路 B．开关S断路
C．滑动变阻器R短路 D．灯L短路或滑动变阻器R断路
15．（2分）小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示．针对该实验过程，下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为6.25W
B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电路消耗的最小功率为0.05W
二、填空作图题
16．（2分）小明在家里吹奏笛子，悠扬的笛声是由空气柱 产生的，他抬起不同的手指，通过改变空气柱的长度，从而使笛声的 发生变化．
17．（2分）为节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次 后，传导到漫射器，光经过它的 （漫反射、折射）传播到出库的各个方向，漫射器应该用 （凹凸不平、厚度均匀）的透明材料制成．
18．（2分）2016年2月6日，一颗陨石进入大气层后飞向大西洋，其重力势能 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸．
19．（3分）如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向 ；停止后物体受到的摩擦力方向 、大小为 N．
20．（3分）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 （可再生、不可再生）能源，海浪发电装置如图，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发动机转动，它将海浪具有的 能转化成电能，发电机工作原理是 ．
21．（2分）我市地铁1号线工地使用的大型工程车，若满载后的总质量为30t，则该车对水平路面的压力为 N，已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa，假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2，该工程车 （会/不会）对路面造成损伤．（g取10N/kg）
22．（3分）小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω，开关S断开时的电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V，则该电源的电压为 V，未知电阻Rx的阻值为 Ω，开关S断开时，流过电阻Rx的电流为 A．
23．（3分）住在热带贫困地区的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，英国学生发明了无电“冰箱”，它的内桶用金属制成，外桶用木头、塑料等常见材料制成，两层之间的空隙可以填充沙子，外桶上有数个圆孔，用水浸湿沙子后，把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润，这样能使金属桶内部空间温度维持在6℃左右，从而使食物保鲜，根据上文，请回答：
（1）该无电“冰箱”的工作原理是 ；
（2）内桶用金属材料而不用塑料制作的原因是 ；
（3）把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润的目的是 ．
24．（2分）如图所示，质量为30kg的小明从滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为250N，弹力的方向斜向上且与滑道垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图．（g取10N/kg）
25．（2分）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）
三、解答探究题
26．（6分）如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0×10﹣2m3，已知该水上自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．（g取10N/kg）
（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明．
27．（6分）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm，质量为50g；一质量为350g的小盘和一个未知质量的螺母．（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长？
（2）小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 g．
（3）小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？
28．（9分）2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用．它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能．已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N．
（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？
29．（7分）小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”．
（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
98
98
98
98
（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是 ℃，此时大气压可能是 （大于/小于/等于）1个标准大气压．
（3）如图丙中A、B所示，其中 图是在第5min的气泡的变化情况．
（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是 ．（回答出一条即可）
（5）用酒精灯给水加热是利用 的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是 J．（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））
30．（11分）金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 ．
A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，
（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法： ．
31．（6分）某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”．该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况．请你选择下列完成电路设计并算出相应答案．（如两种方法都做，以第一种记分）
方法一
方法二
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
N的车辆才会被拍照．
（2）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
N的车辆才会被拍照．
2016年江苏省常州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（2分）（2016•常州）科学家在探究微观粒子的过程中，认识到原子是由电子和原子核构成，而原子核又由质子和中子构成，以下粒子带负电的是（ ）
A．质子 B．电子 C．中子 D．原子核
【分析】原子由位于原子中央带正电的原子核与带负电的核外电子组成．
【解答】解：质子、原子核都带正电，中子不带电，电子带负电；
故选B．
【点评】知道原子组成是正确解题的关键，本题难度不大，是一道基础题．
2．（2分）（2016•常州）把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到如图所示的情形，关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷，下列说法正确的是（ ）
A．凹透镜，可以矫正远视眼 B．凹透镜，可以矫正近视眼
C．凸透镜，可以矫正远视眼 D．凸透镜，可以矫正近视眼
【分析】凸透镜和凹透镜的区分：
（1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；
（2）对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜；
（3）远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正．
【解答】解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较亮，对光线起会聚作用，因此是凸透镜．
远视眼所成的像在视网膜的后方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于晶状体前移，所以应配戴会聚透镜即凸透镜．故ABD错误、C正确．
故选：C．
【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜的特点：凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散，属于基础知识的考查．
3．（2分）（2016•常州）大功率电子元件工作时，会产生大量的热．科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度．“排热被”能排热是因为石墨烯（ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
【分析】石墨烯是一种新材料，它的物理性质是延展性好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等，根据它的这些特性结合题目中涉到的特性进行解题．
【解答】解：
石墨烯制成的“排热被”能排热，能大幅度降低电子元件工作时的温度是利用石墨烯的导热性好的特点．
故选B．
【点评】这是一道关心科技发展的一道较简单的基础题．解题时一定要从题目中对给出的材料特性的应用入手．
4．（2分）（2016•常州）在贵州省平塘县，世界最大的射电望远镜将在2016年9月底正式投入使用，射电望远镜接收系统的工作原理和普通收音机差不多，它能接收来自外太空的信息，射电望远镜接收的信息属于（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．无线电波 D．超声波
【分析】射电望远镜是指观测和研究来自天体辐射的无线电波的基本设备．可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量．包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录﹑处理和显示系统等．
【解答】解：天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波，进行天体物理的研究；由于无线电波不太会受光照和气候的影响，因此可以全天候工作．
故选C．
【点评】本题考查了学生对射电望远镜和电磁波谱的了解，属于基础知识点的考查，比较简单，对电磁波谱有简单的了解和掌握即可作答．
5．（2分）（2016•常州）超声手术刀通过超声发射器，从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波，利用其能量准确“烧死”病变细胞，以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能的是（ ）
A．方向性好 B．穿透力强 C．能量集中 D．遇物反射
【分析】超声波具有定向性好、穿透力强、破碎能力强等特点，在生产、医疗、科学等方面得到广泛应用．
【解答】解：
超声波具有声音的特点可以传播信息和能量，另外还具有方向性好、穿透力强、能量集中、遇物反射等特点，超声波手术刀就是应用方向性好、穿透力强、能量集中的特点，所以超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是遇物反射．
故选D．
【点评】本题主要考查学生对：超声波的特点以及应用的了解，是中考的热点
6．（2分）（2016•常州）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能
【分析】根据课本中关于发电机和太阳能电池板工作工作原理和能量转化以及给蓄电池充电时能量转化的基础知识可以得到此题的答案．
【解答】解：球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将动能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故A正确，BCD错误．
故选：A．
【点评】解题的难点：蓄电池充电的过程，此过程中是将电能转化为化学能；蓄电池放电，是将化学能转化为电能．
7．（2分）（2016•常州）电动车为人们的出行提供了方便，但违规改造、非正常使用和内部故障都可能引起自燃．下列情况引起自燃的是（ ）
A．换用高压蓄电池 B．电源开关断路
C．充电时电流过大 D．线路连接处接触不良
【分析】自燃是指可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或外热而发生燃烧的现象．
【解答】解：
A、擅自换用高压蓄电池，电路电流增大，产生热量增加，线路温度升高，可能造成自燃．故A不符合题意；
B、电源开关断路，整个电路没有电流，不会产生热量，不可能引起自燃．故B符合题意；
C、充电时电流过大，产生热量增加，线路温度升高，可能造成自燃．故C不符合题意；
D、线路连接处接触不良，接头处会产生较多的热量，线路温度升高，可能造成自燃．故D不符合题意．
故选B．
【点评】此题考查的是我们对家庭电路中自燃现象造成的原因的了解，属于安全用电常识．
8．（2分）（2016•常州）如图所示，小华用照相机对着平面镜中的“她”拍照．当小华逐渐远离平面镜时，下列说法正确的是（ ）
A．平面镜中成实像，像大小不变
B．平面镜中成虚像，像逐渐变小
C．照相机中成实像，像逐渐变小
D．照相机中成虚像，像逐级变小
【分析】利用一下知识分析解答：
（1）平面镜成正立、等大的虚像，像和物大小相等，像和物距离平面镜的距离是相等的
（2）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
【解答】解：AB、根据平面镜成像特点可知，平面镜成正立、等大的虚像，像和物大小相等，故当小华逐渐远离平面镜时，像大小不变．故AB错误；
CD、根据凸透镜成像规律可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故照相机中成实像，像逐渐变小．故C正确、D错误．
故选C．
【点评】此题考查平面镜成像特点和凸透镜成像规律，难度不大，属于基础题．
9．（2分）（2016•常州）有一捆粗细均匀的铜线，其横截面积是2.5mm2，质量为89kg，已知铜的密度为8.9×103kg/m3，则这捆铜线的长度为（ ）
A．4m B．40m C．400m D．4000m
【分析】已知铜的密度和铜丝质量，利用密度公式可求铜丝的体积，又知道铜丝的横截面积，可求铜丝的长度．
【解答】解：
由ρ=得铜丝的体积：
V===0.01m3，
因为V=SL，S=2.5mm2=2.5×10﹣6m2，
所以这捆铜丝的长度：
L===4000m．
故选D．
【点评】本题考查了密度公式的应用，注意利用好体积公式V=SL，单位换算（1mm2=1×10﹣6m2）是易错点．
10．（2分）（2016•常州）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答．
【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动．
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电动机的原理相同，故B正确；
CD、两图中均没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，它们均为电磁感应实验，故CD错误．
故选：B．
【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件．
11．（2分）（2016•常州）国外研发出一种吸盘式手套，把吸盘紧压在墙上，开动抽气机抽出吸盘中的空气，使人能在竖直墙面上攀爬，当人静止在墙上时，让抽气机抽出更多空气，这时（ ）
A．吸盘受到的摩擦力变大 B．吸盘受到的摩擦力变小
C．吸盘对墙壁的压力变大 D．吸盘对墙壁的压力变小
【分析】（1）根据二力平衡的条件判定摩擦力和物体重力是一对平衡力，然后根据平衡力的特点来解题．
（2）让抽气机抽出吸盘内更多空气，吸盘内的空气更少，气压更小，内外的气压差△p更大，据p=分析即可判断．
【解答】解：AB、当人静止在墙上时，在竖直方向处于平衡状态，即此时向上的摩擦和重力是一对平衡力，即大小相等，故让抽气机抽出更多空气，此时的摩擦力也是和重力相等的，故摩擦力不变，故AB错误；
CD、让抽气机抽出吸盘内更多空气，吸盘内的空气更少，气压更小，内外的气压差△p更大，据F=△pS可知，S不变，故大气压产生的压力更大，故C正确、D错误．
故选C．
【点评】此题考查了二力平衡的应用和大气压的应用，是一道综合题，难度较大．
12．（2分）（2016•常州）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
【分析】电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．
【解答】解：
A、由图可知，两电磁铁串联，通过的电流相同，右边电磁铁线圈匝数比左边电磁铁多，吸引的大头针多，说明右边电磁铁的磁性强；因此用该装置，可以探究“线圈匝数越多，磁性越强”，故A不符合题意；
B、由图可知，当向左移动滑片时，连入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电流变大；对同一个电磁铁进行观察，可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多，可以探究“线圈电流越大，磁性越强”，故B不符合题意．
C、电磁铁中线圈磁场和被磁化的铁芯共同作用形成的一个磁场，若将线圈的铁钉拔出，磁性大大减弱，通过线圈中的铁钉吸引大头针数目的多少，可以探究“拔出线圈中的铁钉，磁性变弱”，故C不符合题意．
D、改变电流方向，两个电磁铁仍然具有磁性，仍然可以吸引大头针，不能体现磁场方向的改变，故D符合题意．
故选D．
【点评】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，铁芯是影响磁性最强的因素．
13．（2分）（2016•常州）在宠物商店买了热带鱼后，商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好，方便顾客带走，回家后，将其直接放入盛水的玻璃缸中，不计塑料袋质量，下列情况可能发生的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】由题知，薄塑料的体积忽略不计，将其浸没在水中，排开水的体积等于自身的体积，根据阿基米德原理得出排开的水重，与塑料袋的总重比较，由浮沉条件判断所处的状态．
【解答】解：若将塑料袋浸入水中，则排开水的体积V排等于塑料袋的浸入水中的体积，
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排，
塑料袋的里面的水和鱼的总体积V等于排开水的体积，
即V排等于V，根据G=mg=ρgV得：F浮=G水，
所以，塑料袋会悬浮．
故选B．
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，能得出排开水的体积大于塑料袋内水的体积是本题的关键．
14．（2分）（2016•常州）如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现Uac=3.0V，Uab=0V，Ubc=3.0V，则电路故障可能是（ ）
A．灯L断路 B．开关S断路
C．滑动变阻器R短路 D．灯L短路或滑动变阻器R断路
【分析】在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通．
【解答】解：串联电路中电灯不亮，则可能是某处断路或电灯短路，用电压表测检测电路故障，断路位置为电源电压，电路完好的示数为零；
由题意可知，Uac=3.0V，故a点与电源正极相连、c点与电源负极相连；
Uab=0V，如果灯泡短路，则ab两点间电压为零；
Ubc=3.0V，说明c点与电源负极相连，b点通过灯泡、电阻、开关与电源正极相连，故bc间发生断路，即变阻器R断路；
故电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路．
故选D．
【点评】本题考查电压表检测电路故障的问题，如果电路是断路问题，测量时，电压表有示数的位置出现断路现象，电源除外．
15．（2分）（2016•常州）小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示．针对该实验过程，下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为6.25W
B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电路消耗的最小功率为0.05W
【分析】（1）由图象可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率；
（2）由I=计算灯泡正常工作时的电阻；
（3）变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，由图象读出此时灯泡的电压和电流，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值；
（4）由P=UI计算电路的最小功率．
【解答】解：
由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A，
所以小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V×0.4A=1W，故A错误；
B、由I=可得，灯泡正常工作时的电阻：RL===6.25Ω，故B错误；
C、电源电压一定，由I=可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小；由图象知电路的最小电流为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V；
电路的最大总电阻：R总最大===45Ω，
此时灯泡的电阻：RL===5Ω，
滑动变阻器的最大阻值：R滑最大=R总最大﹣RL=45Ω﹣5Ω=40Ω，故C正确；
D、由P=UI可得电路消耗的最小功率：
P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W，故D错误．
故选C．
【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式和电功率公式的应用，注意灯泡电阻不是定值，能从图象中获取有用数据是关键．
二、填空作图题
16．（2分）（2016•常州）小明在家里吹奏笛子，悠扬的笛声是由空气柱 振动 产生的，他抬起不同的手指，通过改变空气柱的长度，从而使笛声的 音调 发生变化．
【分析】（1）声音由物体的振动产生；
（2）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性．
【解答】解：（1）悠扬的笛声是由空气柱振动产生的；
（2）小华抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，长度越短，振动越快（频率越大），从而改变声音的音调；
故答案为：振动；音调．
【点评】此题考查了声音的多个知识点，运用声音的产生、声音的特征知识可解答此题．
17．（2分）（2016•常州）为节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次 反射 后，传导到漫射器，光经过它的 折射 （漫反射、折射）传播到出库的各个方向，漫射器应该用 凹凸不平 （凹凸不平、厚度均匀）的透明材料制成．
【分析】光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出．
表面粗糙的反射是漫反射，它可以把平行光向各个方向反射出去，人在各个角度都能接收到反射光线，而且接收的反射光不太强．
【解答】解：采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次反射后，传导到漫射器，当光传导到漫射器时，发生折射，光向四处传播开来．
故答案为：反射；折射；凹凸不平．
【点评】本题考查了光的反射和漫反射的特点，是较为基础的应用题．属于常见的考题．
18．（2分）（2016•常州）2016年2月6日，一颗陨石进入大气层后飞向大西洋，其重力势能 变小 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 高 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸．
【分析】影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；
改变物体的内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的．做功改变物体内能的实质是内能和其它形式能的转化；热传递改变物体内能的实质是内能的转移．
【解答】解：陨石进入大气层后飞向大西洋的过程中，质量不变，高度降低，故其重力势能变小；
由于空气阻力做功，其内能增加，故温度越来越高．
故答案为：变小；高．
【点评】此题考查重力势能的大小变化、机械能和其他形式能的转化，难度不大，属于基础题．
19．（3分）（2016•常州）如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向 水平向左 ；停止后物体受到的摩擦力方向 水平向右 、大小为 10 N．
【分析】根据摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的相反进行判断；根据二力平衡条件判断物体受到静摩擦力的大小．
【解答】解：因为物体向水平向右的方向运动，因此物体受到摩擦力的方向水平向左；
物体停止运动后，物体受水平向左的拉力，即物体有向左运动的趋势，因此物体受到的摩擦力水平向右；
因为物体受平衡力作用，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，因此摩擦力的大小为10N．
故答案为：水平向左；水平向右；10．
【点评】解决本题的关键掌握静摩擦的计算以及摩擦力方向的判断．
20．（3分）（2016•常州）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 可再生 （可再生、不可再生）能源，海浪发电装置如图，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发动机转动，它将海浪具有的 机械 能转化成电能，发电机工作原理是 电磁感应现象 ．
【分析】（1）能够源源不断地从自然界获得或能重复利用的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得或不能重复利用的能源是不可再生能源．
（2）海浪发电过程中机械能转化为电能．
（3）发电机是把机械能转化为电能的装置，它的原理是电磁感应现象
【解答】解：海浪能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源；在利用海浪发电时，海浪的机械能转化为电能．电磁感应现象最重要的应用是发电机．
故答案为：可再生；机械；电磁感应现象．
【点评】本题主要考查学生对：能源的分类，发电机的原理，以发电机工作过程中能量的转化的了解和掌握
21．（2分）（2016•常州）我市地铁1号线工地使用的大型工程车，若满载后的总质量为30t，则该车对水平路面的压力为 3×105 N，已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa，假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2，该工程车 不会 （会/不会）对路面造成损伤．（g取10N/kg）
【分析】（1）由质量根据G=mg可求出重力．在水平路面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力；
（2）根据p=可求出压强，并与路面能承受的最大压强相比较可做出判断．
【解答】解：（1）在水平路面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力，
则该车对水平路面的压力为：F=G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N．
（2）汽车对地面的压强：p===6×105Pa＜7×105Pa．
故该工程车不会对路面造成损伤．
故答案为：3×105；不会．
【点评】本题涉及到重力的计算和压强的计算，以及重力与压力的关系，都是比较基本的运算，难度不大．
22．（3分）（2016•常州）小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω，开关S断开时的电压表的示数为1V，开关S闭合时电压表的示数为3V，则该电源的电压为 3 V，未知电阻Rx的阻值为 20 Ω，开关S断开时，流过电阻Rx的电流为 0.1 A．
【分析】（1）开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压；
（2）开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出Rx两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值，再根据欧姆定律求出开关S断开时流过电阻Rx的电流．
【解答】解：（1）开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压为3V；
（2）开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，Rx两端的电压：
Ux=U﹣U0=3V﹣1V=2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I==，即=，
解得：Rx=20Ω，
开关S断开时，流过电阻Rx的电流：
I′===0.1A．
故答案为：3；20；0.1．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分析开关闭合、断开时电路的连接方式是关键．
23．（3分）（2016•常州）住在热带贫困地区的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，英国学生发明了无电“冰箱”，它的内桶用金属制成，外桶用木头、塑料等常见材料制成，两层之间的空隙可以填充沙子，外桶上有数个圆孔，用水浸湿沙子后，把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润，这样能使金属桶内部空间温度维持在6℃左右，从而使食物保鲜，根据上文，请回答：
（1）该无电“冰箱”的工作原理是 蒸发吸热 ；
（2）内桶用金属材料而不用塑料制作的原因是 金属的导热性好 ；
（3）把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润的目的是 加快蒸发 ．
【分析】（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式，都要吸收热量．蒸发具有致冷作用；
（2）金属具有良好的导热性能；
（3）影响蒸发快慢的因素有温度、表面积以及空气流动．
【解答】解：
（1）无电“冰箱”，是利用沙子中的水蒸发吸收热量，使内桶中食物的温度不致太高．所以其基本原理是蒸发吸热；
（2）金属具有良好的导热性能，内桶采用金属材料，可以将食物热量迅速传递到沙子；
（3）液体上方空气越干燥，流动速度越大，蒸发越快，致冷效果越好．所以将无电“冰箱”放在干燥、通风的地方，并保持沙子湿润．
故答案为：（1）蒸发吸热；（2）金属的导热性好；（3）加快蒸发．
【点评】此题是一道材料分析题，主要考查了蒸发致冷作用及加快蒸发的因素和物质的物理属性，体现了物理与科技生活的密切联系．
24．（2分）（2016•常州）如图所示，质量为30kg的小明从滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为250N，弹力的方向斜向上且与滑道垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图．（g取10N/kg）
【分析】首先对所要表示的力进行分析，再用带箭头的线段来表示出力的大小、方向、作用点．
【解答】解：小明受到的重力，大小为G=mg=30kg×10N/kg=300N，作用点在重心，受到滑到对他的弹力大小为250N，力的方向斜向上且与滑道垂直，作用点也可在重心．如图：
【点评】画力的示意图，最主要是明确力的大小、方向和作用点．注意力的方向是：向斜向上且与滑道垂直．箭头旁必须标注弹力的大小．
25．（2分）（2016•常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）
【分析】（1）小鸟属于平面镜成像．掌握平面镜成像的特点：像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直．根据平面镜成像的特点便可以画出在水中像的位置；
（2）根据光从水中进入空气中时折射角大于入射角的规律作出人眼看到小鱼的光路图．
【解答】解：
（1）找出小鸟关于水面的对称点A′，便为小鸟的像位置．连接A′C，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，OC为反射光线；
（2）看到水中的鱼与飞在天空中的小鸟在水中的像重合，说明小鸟和小鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了水中的鱼与飞在天空中的小鸟在一条直线上．如图所示：
【点评】此题通过作图考查了学生有关光的折射规律的知识，同时考查了平面镜成像的特点，难点是确定光的入射点与光线的方向．
三、解答探究题
26．（6分）（2016•常州）如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0×10﹣2m3，已知该水上自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积．（g取10N/kg）
（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明．
【分析】（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=G=mg求出浮力的大小，根据阿基米德原理求出气囊排开水的总体积；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时受到的浮力等于自行车和人的重力之和，根据阿基米德原理求出排开水的体积，然后与气囊的总体积相比较得出答案．
【解答】解：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，
则自行车受到的浮力：
F浮=G车=m车g=25kg×10N/kg=250N，
由F浮=ρgV排可得，气囊排开水的总体积：
V排===0.025m3；
（2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时，
则受到的浮力：
F浮′=G总=（m人+m车）g=（75kg+25kg）×10N/kg=1000N，
排开水的体积：
V排′===0.1m3，
剩余气囊的总体积：
V=4×3.0×10﹣2m3=0.12m3，
因V排′＜V，
所以，该自行车能安全骑行．
答：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为0.025m3；
（2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车还能安全骑行．
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，最后一问也可以求出剩余气囊所载物体的最大质量和人的质量相比较得出答案．
27．（6分）（2016•常州）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm，质量为50g；一质量为350g的小盘和一个未知质量的螺母．（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长？
（2）小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 150 g．
（3）小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？
【分析】（1）均匀木棒重力的作用点位于几何中心处，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出答案；
（2）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（3）用该杆秤称某物体的质量时，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出该物体的质量．
【解答】解：（1）因为木棒质量均匀分布，
所以OA段木棒的质量mOA=LOA，OB段木棒的质量mOB=50g﹣LOA，
OA段木棒重力的力臂lOA=，OB段木棒的力臂lOB=，
由杠杆的平衡条件可得：
m小盘gLOA+mOAglOA=mOBglOB，即m小盘LOA+mOAlOA=mOBlOB，
则350g×LOA+LOA×=（50g﹣LOA）×，
解得：LOA=5cm；
（2）由图知，标尺的分度值为0.2g，
所以，物体的质量m螺母=100g+50g=150g；
（3）设物体的质量为m，由杠杆的平衡条件可得：
（m小盘+m）gLOA+mOAglOA=m螺母gLOB+mOBglOB，
即mLOA+m小盘LOA+mOAlOA=m螺母LOB+mOBlOB，
因m小盘LOA+mOAlOA=mOBlOB，
所以，mLOA=m螺母LOB，
解得：m=m螺母=×150g=2250g．
答：（1）OA长为5cm；
（2）150；
（3）该物体的质量为2250g．
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用和托盘天平的读书，要注意质量均匀的圆木棒重力的作用点在几何中心上．
28．（9分）（2016•常州）2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用．它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄电池充入10kW•h～20kW•h的电能．已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为3.6×103N．
（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？
【分析】（1）汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可得牵引力的大小，已知汽车的速度，根据P=Fv求牵引力的功率；
（2）已知太阳能电池板每天充入的最少电能，利用效率公式求出转化为的有用功，再根据W=Fs求出汽车行驶的最小距离；
（3）利用效率公式和太阳能电池板充入的最多电能求出此时转化为的有用功，再根据热机效率的公式求出天然气完全燃烧放出的热量，最后利用Q放=mq求出天然气的质量．
【解答】解：（1）汽车的速度：v=72km/h=20m/s，
因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力：F=f=3.6×103N，
牵引力的功率：P===Fv=3.6×103N×20m/s=7.2×104W，
（2）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最少电能：
W电小=10kW•h=10×3.6×106J=3.6×107J，
已知电能转化为汽车前进所做的功的效率η1=90%，
所以，电能转化为的有用功：W有=W电小×η1=3.6×107J×90%=3.24×107J，
根据W=Fs可得，汽车匀速行驶的最小距离：
s小===9000m；
（3）根据题意可知，太阳能电池板每天充入的最多电能：
W电大=20kW•h=20×3.6×106J=7.2×107J，
此时电能转化为的有用功：W有′=W电大×η1=7.2×107J×90%=6.48×107J，
已知天然气完全燃烧时产生的内能转化为汽车前进所做的功的效率η2=30%，
设天然气完全燃烧放出的热量为Q放，若这些有用功由燃气发动机来提供，
则有：Q放×η2=W有′，
所以Q放===2.16×108J，
根据Q放=mq可得，需要天然气的质量：
m===4.8kg，
即可以节约天然气的质量为4.8kg．
答：（1）当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为7.2×104W；
（2）太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶的距离为9000m；
（3）若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为4.8kg．
【点评】本题是一道电学、热学和力学的综合题，需要从题中获取有用信息，正确理解转化效率的含义是解题的关键．
29．（7分）（2016•常州）小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”．
（1）在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第3min时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是 98 ℃，此时大气压可能是 小于 （大于/小于/等于）1个标准大气压．
（3）如图丙中A、B所示，其中 A 图是在第5min的气泡的变化情况．
（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是 减少水的质量 ．（回答出一条即可）
（5）用酒精灯给水加热是利用 热传递 的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是 6.72×103 J．（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））
【分析】（1）温度计的读数是看清量程和分度值；
（2）液体的沸点与液体表面的气压有关，低于一个标准大气压，水的沸点就小于100℃；
（3）液体在沸腾是产生大量气泡，由小变大、上升；
（4）为了缩短实验时间可以采用减少水的质量，提高水的初温；
（5）改变内能的方式有热传递和做功；利用公式Q=cm△t求热量．
【解答】解：（1）有图知，温度计的分度值为1℃，因此该温度计的示数是90+6=96℃；
（2）有表可知，4﹣7min温度保持不变，液体在沸腾时温度保持不变，因此水的沸点为98℃；沸点低于100℃，表明水表面气压小于1个标准大气压；
（3）有表可知，5分钟时，水正处于沸腾阶段，此时是会有产生大量气泡，由小变大、上升，所以选A图；
（4）根据公式Q=cm△t，吸收一定的热量，同种液体要提高温度的变化量，可以从质量，液体初温入手，所以可填减少水的质量或提高水的初温；
（5）用酒精灯直接加热是热传导，所以该空应填热传递；Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃×0.2kg×（98℃﹣90℃）=6.72×103J．
故答案为：（1）96；（2）98；小于；（3）A；（4）减少水的质量；（5）热传递；6.72×103．
【点评】温度计读数要注意观察量程和分度值，视线与刻度相平；液体的沸点与气压的关系；注意观察沸腾时气泡变化；结合所学知识理解缩短液体沸腾所需时间；分清改变内能的两种方式；会利用公式Q吸=cm△t进行计算．
30．（11分）（2016•常州）金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 B （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 B ．
A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 70 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
70
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，
（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 50 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法： 将恒流源的输出电流减小 ．
【分析】（1）根据伏安法测电阻的原理，电压表测铂丝电阻两端的电压；
（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；
（3）根据烧杯中的液体为绝缘体进行选择；
（4）根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流和电压，然后根据欧姆定律的变形公式求出Rt的阻值；
（5）将表格的温度与其对应的电阻描点、连线即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）该实验需测出不同温度下铂丝电阻Rt的阻值，电流已知，用电压表测出铂丝电阻Rt两端的电压，从而得出电阻；
（7）根据恒流电源的输出电流不变，当电压表示数最大时，铂丝电阻Rt的阻值最大，根据欧姆定律的变形公式求出最大阻值，
然后根据图象找出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式可得出对应的最高温度；根据欧姆定律分析，电压一定时，电路中的电流越小，电路的电阻越大即可．
【解答】解：（1）由图甲可知，开关闭合前，电压表测量的是电源电压，不符合题意；要测铂丝电阻Rt的阻值，电压表应该与铂丝电阻Rt并联，
所以错误的导线是电压表的“15”接线柱与开关右接线柱连接的导线，故应将电压表的“15”接线柱与铂丝电阻R1的右接线柱连接，如图所示：
（2）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端．
（3）因为烧杯中的导线和电阻组成了电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，所以选择煤油．
故选B．
（4）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，电流表选择的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为14V，
由I=得，铂丝电阻Rt的阻值：Rt===70Ω．
（5）将表格的温度与其对应的电阻在坐标纸上描点，即将（100，150）（80，130）（60，110）（40，90）（20，70）（0，50）描画在坐标纸上，
然后用平滑的线将其连接起来即可得出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象，如图所示：
（6）直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：
（7）当恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut=15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，
由丙图中所画的Rt﹣t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；
由I=得，铂丝电阻Rt的阻值：
Rt′===100Ω，
由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt=50+t，
则温度计所能测量的最高温度t=Rt﹣50=100﹣50=50℃．
要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻Rt的阻值增大，
根据欧姆定律可知，电压一定（即电压表示数最大为15V）时，电路中的电流越小，铂丝电阻Rt的阻值越大，
故提高该温度计所能测量的最高温度值的方法：将恒流源的输出电流减小．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）B；（4）70；（5）见上图；（6）见上图；（7）将恒流源的输出电流减小．
【点评】本题考查了实物电路的连接、欧姆定律、串联电路的特点、电表的读数及电阻的计算等，关键是根据图象找出铂丝电阻的阻值与温度的关系式和欧姆定律的灵活运用，涉及到的知识点多，难度大．
31．（6分）（2016•常州）某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”．该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况．请你选择下列完成电路设计并算出相应答案．（如两种方法都做，以第一种记分）
方法一
方法二
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻R1（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
器材：照相机电源E1、电控照相机；恒为12V的控制电路电源E2、光控开关S1（红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻R2（电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为20Ω，当线圈中电流大于0.06A时衔铁被吸下，当线圈中电流小于0.06A时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
5×105 N的车辆才会被拍照．
（2）请以笔画线代替导线完成电路连接．
（2）绿灯亮时，只有车重超过
5×105 N的车辆才会被拍照．
【分析】方法一
（1）电磁继电器主要是利用电磁铁的磁性有无可由电流的通断来控制的特点的制成的，利用电磁继电器工作的电路一般由两部分组成：控制电路和工作电路，其中电磁铁接在控制电路中，利用电磁铁的特点使衔铁发生移动，衔铁上动触点和工作电路中静触点的接触与分离，相当于开关的闭合与断开，从而能控制工作电路中的用电器的工作状况．要根据题工作电路的用电器的工作状况确定电磁铁的磁性有无与强弱变化，从而设计控制电路的连接；
（2）在串联电路中，电流处处相等，总电压等于各串联导体两端电压之和，总电阻等于各串联导体电阻之和．
【解答】方法一
解：（1）由题意可知，工作电路由电控照相机、电源E1及动、静触点构成，依靠动、静触点的接触与分离控制电控照相机的工作状况；控制电路由电磁铁、光控开关S1、压敏电阻R1、电源E2组成；
由题意可知，红灯的亮与灭、压敏电阻R1承受的压力大小会改变电磁铁磁性的有无与强弱，使得电磁铁对衔铁的吸引力发生变化，由此可知电磁铁、S1、R1、E2组成一个串联电路；
在红灯亮或者压敏电阻R1承受的压力过大时，工作电路中的电控照相机才工作，即动、静触点接通；由题可知，红灯亮相当于S1断开，则电路中没有电流，电磁铁的磁性消失；R1承受压力过大时，由图可知电阻变大引起电路电流会变小，电磁铁的磁性变弱；电磁铁的磁性消失或变弱都会使衔铁在弹簧的作用下被拉起（电控照相机才工作），所以工作电路中的静触点应该用上面的一个，故设计电路如图1；
（2）由题意可知，工作电路中电控照相机工作时，电磁铁中的电流应小于0.06A；
由图可知，电磁铁、R1组成了串联电路，控制电路的电源电压U总为12V，
所以当电控照相机工作时，控制电路的最小总电阻R===200Ω，
电磁铁线圈的电阻R铁=20Ω，由串联电路中的总电阻等于各串联导体的电阻之和可知，
此时压敏电阻的阻值：R1=R﹣R铁=200Ω﹣20Ω=180Ω，
由压敏电阻R1的电阻随压力的变化关系图可知，当R1等于180Ω时，R1承受的压力为5×105N；即：绿灯亮时，只有车重超过5×105N的车辆才会被拍照．
故答案为：（1）如图1；（2）5×105．
【点评】本题考查了电磁继电器的结构、作用及在实际应用中的电路连接，要求我们掌握电磁继电器的原理，会按照要求连接简单的电路图，会运用欧姆定律及串联电路有关规律解决实际问题，是一道综合性较强的习题．
参与本试卷答题和审题的老师有：gwb46；wdnyx2011；九洲风云；llm；wdsxg；2107959882；951574352；李金泉；王富文；fhp826；yuanwd；wscdd；刘伟；明天09；胡善辉；liurenkun；蓝色之恋（排名不分先后）
菁优网
2017年2月21日
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