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2023年重庆市开州区重庆市开州区西街初级中学中考物理一诊试卷(含答案)
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这是一份2023年重庆市开州区重庆市开州区西街初级中学中考物理一诊试卷(含答案)，共40页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，论述与计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年重庆市开州区西街中学教育集团中考物理一诊试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）大数据时代，数据的重要性显而易见。同学们在物理学习的过程中，也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是（ ）
A．现在考场的温度约为35℃
B．你所戴口罩的长度约为50cm
C．体育上课用的实心球重约100N
D．家用电饭煲的额定功率约为1000W
2．（3分）“不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光的反射知识，如图所示属于光的反射的是（ ）
A．水中小鸟 B．多彩的光
C．变壮的影 D．折断的笔
3．（3分）串串也是重庆人民的最爱。如图所示为大家常见的煮串串时的情景。下列关于煮串串过程中的说法，正确的是（ ）
A．煮串串时，火调得越大，汤的沸点就越高
B．红汤表面的一层红油能加快汤水的蒸发
C．煮牛肉串时，这是通过做功来增大牛肉串的内能
D．冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气液化形成的
4．（3分）如图所示为一种运动充电手环，人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电。如图中与该运动手环的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示为小区内常见的自动饮水机。打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，放水。下列设计方案中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）我国已经独立自主建成了中国空间站一天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（ ）
A．空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小
C．建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理
D．航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质
7．（3分）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重，电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大，下列分析正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值随压力增大而增大
B．当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表仍有示数
C．体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等
D．将电压表和电流表位置交换后制成的“新仪器”仍能测量身高和体重
8．（3分）如图甲所示，两个由密度不同的长方体A、B组成的完全相同的工件，正放和倒置于水平地面。现将图甲中的两工件从上到下水平切去高度为h的部分，剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像如乙图所示，则下列表述正确的是（ ）
A．图线①为正放时的变化图像
B．长方体A、B的底面积之比为1：3
C．B的密度为5×103kg/m3
D．图像中p1的大小为1000Pa
二、填空与作图题（每空1分，每图1分，共12分）
9．（2分）英国物理学家 用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为 。
10．（2分）《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要 ；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的 决定他们的战斗行为的。
11．（2分）三峡水库是我国的最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了 原理[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
12．（2分）在重庆城际铁路建设过程中，体重为600N的工人用如图所示的滑轮组，在100s内，将重为800N的货物匀速提升了20m，动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦，则此时工人对地面的压力为 N；该工人用此滑轮组提升重物时能达到的最大机械效率为 。
13．（2分）如图甲所示，电源电压保持12V不变，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端。第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端向A端移动，直至小灯泡正常发光。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图象，则R的最大阻值是 Ω；在第二次的实验中，小灯泡的功率变化的最大值是 。
14．（1分）请在图中作出烛焰发出的光通过透镜之后的光线。
15．（1分）小磁针静止时，如图所示，请在电源右端的括号内标出电源的正极或负极。
三、实验与探究题（本题共3个小题，共22分）
16．（3分）利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时，眼睛应在蜡烛 （选填“A”或“B”）的一侧观察。
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的 关系。
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 （填字母代号）。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
17．（3分）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙温度计的示数为 ℃。
（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。由实验和图象可知海波是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的 （选填“b”“c”或“d”）。
18．（8分）在电学实验技能比赛中，小飞同学利用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求向右滑动滑片时灯变暗）；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，那么灯泡的额定功率是 W。
（4）同组的壮壮同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出l﹣R图象如图所示，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1：P2＝ 。
（5）即将完成实验时，壮社发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压2V，壮壮想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I记入数据记录表格，洋洋的方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。
19．（8分）同学们在参观完“合成材料厂”后获赠了两小块合金，其中一块为正方体，同学们想知道使这两块合金的密度，他们讨论后来到实验室进行了相关测量。
（一）小鑫组用天平、量筒测量密度
（1）在称量前的天平调平时出现如图甲所示的情形，接下来小鑫应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节；
（2）测量合金块质量时，小鑫正确操作，天平再次平衡时如图乙所示，合金属块的质量为 g；
（3）把金属块缓慢放入装有20mL水的量筒内，使其浸没在水中，此时量筒内的水面如图丙所示，则金属块的密度是 kg/m3。
（4）实验完成整理器材时，小鑫发现实验中的20g砝码有缺损，则小鑫测得的合金块密度 （选填“偏大”、“偏小”或“改变”）。
（二）小连组则用电子秤借助浮力测了正方体合金密度，他的实验过程如下：
①利用电子秤的去皮功能后，将一杯水放在电子秤上，测出了其质量，如图A所示；
②用细线系住正方体合金块，将其缓缓深入杯底，电子秤示数如图B所示；
③用力将合金块向上拉，悬在水中时，电子秤示数如图C所示；
④继续向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，出水后电子秤示数如图D所示。
回答以下问题：
（1）根据步骤④结合观察到的电子秤示数变化，可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关；
（2）根据A、B、C三图可知，合金块的体积为 m3，合金块的密度为 kg/m3；
（3）同组的小晶认为，步骤①可以省去，只使用图B、C、D的数据来也可以计算出合金块的密度，则按小晶的做法，测得的合金块密度值将是 （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）的。
四、论述与计算题（20题6分，21题8分，22题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
20．（6分）如图是物流中常用的分拣机器人，它能按照预先设定的程序自动完成包裹分拣搬运，机器人的质量为2kg，轮子与地面总接触面积为50cm2，某次，机器人将重为5N的包裹以0.5m/s的恒定速度运送到目标区域，耗时10s。求：
（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强；
（2）若机器人受到的阻力为300N，求这个过程中牵引力做的功。
21．（8分）如图甲为某品牌的酸奶机，乙图为其内部电路结构图，其中R1与R1均为电热丝，该酸奶机的参数如表所示，接入电路，闭合开关S1和S2，机器进入加热状态；当温度达到设定温度时（一般为35℃到45℃），温控开关S2自动断开，机器进入保温状态（不考虑温度对电阻的影响）。求：
额定电压
220V
加热功率
24.2W
保温功率
4.2W
容量
1.5L
（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某次加热酸奶，刚好是用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该酸奶机的加热挡工作10min、标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘刚好转过了10转，则此时酸奶机两端的实际电压是多大？
22．（8分）如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F＝115N，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）合金块A的密度。
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？
2023年重庆市开州区西街中学教育集团中考物理一诊试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）大数据时代，数据的重要性显而易见。同学们在物理学习的过程中，也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是（ ）
A．现在考场的温度约为35℃
B．你所戴口罩的长度约为50cm
C．体育上课用的实心球重约100N
D．家用电饭煲的额定功率约为1000W
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、人体感觉比较舒适的温度为23℃左右，考场的温度应低于35℃，否则会感觉非常热，故A错误；
B、中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离（一拃）大约15cm，医用外科口罩的长度与此差不多，在15cm左右，故B错误；
C、体育上课使用的实心球质量在2kg左右，受到的重力为G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，故C错误；
D、家用电饭煲的额定功率约为1kW＝1000W，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中常见的物理量单位、大小有所认识，此题就会得到正确答案。
2．（3分）“不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光的反射知识，如图所示属于光的反射的是（ ）
A．水中小鸟 B．多彩的光
C．变壮的影 D．折断的笔
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：
A、水中小鸟属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确；
B、多彩的光属于光的色散现象，其实质是光的折射，故B错误；
C、变壮的影是影子，是由光的直线传播形成的，故C错误；
D、折断的笔是光线从水中斜射入空气中发生折射形成的，故D错误。
故选：A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）串串也是重庆人民的最爱。如图所示为大家常见的煮串串时的情景。下列关于煮串串过程中的说法，正确的是（ ）
A．煮串串时，火调得越大，汤的沸点就越高
B．红汤表面的一层红油能加快汤水的蒸发
C．煮牛肉串时，这是通过做功来增大牛肉串的内能
D．冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气液化形成的
【分析】（1）液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
（2）影响液体蒸发的快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积、液面上空气流动的快慢。
（3）改变物体内能的方法：做功、热传递。
（4）物质由气态直接变为液态的过程叫液化。
【解答】解：A、液体的沸点跟气压的大小有关，与火的大小无关，所以煮串串时，火调得再大，汤的沸点不变，故A错误。
B、红汤表面的一层红油减小了液面上空气流动，能减慢了汤水的蒸发，故B错误。
C、煮牛肉串时，能量从汤中转移到牛肉串上，这是通过热传递的方式来增大牛肉串的内能，故C错误。
D、冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气遇冷发生的液化现象变成小水珠形成白气，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查热传递改变物体内能、沸点及沸点与气压的关系、影响蒸发快慢的因素、液化现象等，属于热学综合题，要求学生熟练掌握相关基础知识。
4．（3分）如图所示为一种运动充电手环，人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电。如图中与该运动手环的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）通电导体的周围存在磁场。
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理来工作的。
（3）通电螺线管的周围存在磁场。
（4）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
【解答】解：A、该图表示奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该图说明通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理来工作的，故B不符合题意；
C、该图说明通电螺线管的周围存在磁场，故C不符合题意；
D、人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电，该原理是电磁感应现象，该图是电磁感应现象，故D符合题意。
故选：D。
【点评】知道电流的磁效应、通电导体在磁场中受到力的作用和电磁感应现象；知道这三种现象对应的应用。
5．（3分）如图所示为小区内常见的自动饮水机。打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，放水。下列设计方案中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题目要求确定两个开关的连接方式，从而确定正确的选项。
【解答】解：由题知，打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，即只有两个开关都闭合时，电路才为通路，电动机才会工作、放水，所以两个开关应串联在一起，再与电动机串联，故只有B图符合题意。
故选：B。
【点评】本题结合生活实际考查了根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接方式。
6．（3分）我国已经独立自主建成了中国空间站一天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（ ）
A．空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小
C．建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理
D．航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质
【分析】（1）空间站自主绕地球飞行时运动方向不断改变；
（2）动能的大小跟物体的质量和速度有关；重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；动能和势能的和称为机械能；
（3）物体间力的作用是相互的；
（4）声音的传播需要介质。
【解答】解：A．空间站自主绕地球飞行时运动状态不断改变，说明受到力的作用，故A正确；
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，故B正确；
C．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故C正确；
D．声音的传播需要介质，航天员在空间站内可以自由交谈是因为空间站内有空气，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了力和运动的关系、机械能、物体间力的作用是相互的、声音的传播，综合性较强。
7．（3分）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重，电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大，下列分析正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值随压力增大而增大
B．当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表仍有示数
C．体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等
D．将电压表和电流表位置交换后制成的“新仪器”仍能测量身高和体重
【分析】由电路图可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表测量通过压敏电阻的电流，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压；
（1）由题意知，体重越重，电流表示数越大，由I＝判断出压敏电阻的阻值的变化，进而得出压敏电阻R的阻值与压力的关系；
（2）当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表被短路，据此判断电压表的示数；
（3）体重相同时，压敏电阻的阻值相同，由I＝判断出通过压敏电阻的电流关系；根据滑动变阻器的接法判断得出身高不同的人进行测量时通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律判断出干路电流的变化，根据P＝UI判断出电路总功率的关系；
（4）将电压表和电流表位置交换后，电压表与压敏电阻串联，电流表与滑动变阻器下部并联，根据电压表和电流表的内阻特点和相关电学知识分析是否能测量身高和体重。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表测量通过压敏电阻的电流，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压；
A、由题意知，体重越重，电流表示数越大，且由并联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据I＝知压敏电阻的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，故A错误；
B、当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表被短路，则电压表的示数为零，故B错误；
C、体重相同时，压敏电阻的阻值相同，且由并联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据I＝知通过压敏电阻的电流相同；
由图可知电压表连接在滑动变阻器的滑片上（或电压表在电路中相当于断路），则滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，所以，身高不同的人进行测量时滑动变阻器接入电路的电阻不变，由I＝知通过滑动变阻器的电流不变；由并联电路的电流规律可知干路电流不变，根据P＝UI可知电路的功率相等，故C正确；
D、将电压表和电流表位置交换后，电压表与压敏电阻串联，由于电压表的电阻太大，所以通过压敏电阻的电流很小，此时电压表测电源电压，其示数不变，不能测量出体重；交换位置后，电流表与滑动变阻器下部并联，被测者的身高越高，滑动变阻器接入电路的电阻越小，由I＝知通过电流表的电流越大，即能测量身高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，根据电压表内阻的特点判断得出滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变、但与电压表并联部分的电阻变化是关键。
8．（3分）如图甲所示，两个由密度不同的长方体A、B组成的完全相同的工件，正放和倒置于水平地面。现将图甲中的两工件从上到下水平切去高度为h的部分，剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像如乙图所示，则下列表述正确的是（ ）
A．图线①为正放时的变化图像
B．长方体A、B的底面积之比为1：3
C．B的密度为5×103kg/m3
D．图像中p1的大小为1000Pa
【分析】（1）物体对水平地面的压力大小等于物体的重力，由图甲可知A、B底面积的大小关系，根据p＝可知工件正放和倒放时的压强大小关系，结合图乙可知正放时的变化图像；
（2）根据图像可知未切时工件正放和倒置时对地面的压强，根据p＝求出长方体A、B的底面积之比；
（3）根据图乙可知水平切去高度h＝10cm时，剩下部分对地面的压强p变化快慢发生改变，说明h＝10cm时刚好将工件上面部分切完，据此可知A、B部分的高度，根据图乙可知正放时刚好将A切完时工件对地面的压强，根据p＝＝＝＝＝＝ρgh求出B的密度；
（4）根据p＝表示出求出工件正放未切和刚好将A切完时工件对地面的压强差，结合p＝求出工件倒放时沿水平方向切去10cm后剩余部分对地面压强，即为图像中P1的大小。
【解答】解：A、因为物体对水平地面的压力大小等于物体的重力，工件正放和倒放时，工件的重力不变，所以工件对水平地面的压力大小相等，由图甲可知，A的底面积小于B的底面积，由p＝可知，工件倒放时对地面的压强大于正放时对地面的压强，由图乙可知，未切时②的压强小于①的压强，因此图线②为正放时的变化图像，故A错误；
B、由图乙可知，工件未切时，正放对地面的压强p正＝6×103Pa，倒放对地面的压强p倒＝12×103Pa，
由p＝可知，长方体A、B的底面积之比：＝＝＝＝，故B错误；
C、由图乙可知，水平切去高度h＝10cm时，图线①②中剩下部分对地面的压强p变化快慢发生改变，说明h＝10cm时刚好将工件上面部分切完，因此A、B的高度均为10cm，
由图乙可知，将正放的工件A部分切完后，B对地面的压强pB＝5×103Pa，
由p＝＝＝＝＝＝ρgh可知，B的密度：ρB＝＝＝5×103kg/m3，故C错误；
D、工件正放未切和刚好将A切完时工件对地面的压强差：Δp＝p正﹣pB＝6×103Pa﹣5×103Pa＝1×103Pa，
工件正放未切时对地面的压强：p正＝＝，
工件正放刚好将A切完时工件对地面的压强：pB＝＝，
因此Δp＝p正﹣pB＝﹣＝＝＝1×103Pa，
解得：＝2×103Pa，
由图乙①可知，p1表示工件倒放时沿水平方向切去10cm后工件对地面压强，工件倒放时沿水平方向切去10cm后只剩下A部分，因此p1＝＝＝2×103Pa，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查压强定义式的灵活运用，关键是图像判断出工件正放和倒放时剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像。
二、填空与作图题（每空1分，每图1分，共12分）
9．（2分）英国物理学家 焦耳 用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为 机械能 。
【分析】根据物理学家的主要贡献分析；在自然界中各种形式的能量是可以相互转化的，判断的依据主要是看在该过程中消耗了那种形式的能，产生了那种形式的能。
【解答】解：一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳；
无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大，能量的转化情况是电能转化为机械能。
故答案为：焦耳；机械能。
【点评】本题考查了物理学史、能量的转化，属于基础题。
10．（2分）《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要 快 ；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的 音色 决定他们的战斗行为的。
【分析】（1）声音的传播需要介质，声音在固体中的传播速度比液体、气体的快。
（2）不用物体发出的声音的音色不同；音色与发声体的材料和结构有关。
【解答】解：《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要快；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的音色决定他们的战斗行为的，因为鼓和钲（鸣金时的乐器）振动时的音色不同。
故答案为：快；音色。
【点评】知道声音在不同介质中的传播速度不同；知道不同的乐器音色不同。
11．（2分）三峡水库是我国的最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 3.36×1014 J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了 连通器 原理[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）知道水的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）上端开口，底部相连通的容器叫做连通器。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4×1010kg×2℃＝3.36×1014J；
（2）船闸在通航时，闸室可以分别与上游、下游组成连通器，所以船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，利用了连通器的原理。
故答案为：3.36×1014；连通器。
【点评】本题考查热量的计算以及连通器原理的应用，是一道基础题。
12．（2分）在重庆城际铁路建设过程中，体重为600N的工人用如图所示的滑轮组，在100s内，将重为800N的货物匀速提升了20m，动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦，则此时工人对地面的压力为 140 N；该工人用此滑轮组提升重物时能达到的最大机械效率为 90% 。
【分析】（1）由F＝（G+G动）可求得滑轮组绳子自由端拉力F，此过程中该工人对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力；
（2）工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力等于工人自身的重力，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求工人所能提升物体的最大重力，
利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，
则自由端拉力F＝（G+G动）＝×（800N+120N）＝460N，
此时工人对地面的压力F压＝G人﹣F＝600N﹣460N＝140N，
工人向下拉绳子时的最大拉力：
F最大＝G人＝600N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以工人所能提升物体的最大重力：
G最大＝nF最大﹣G动＝2×600N﹣120N＝1080N，
则η最大＝＝＝＝＝＝×100%＝90%。
故答案为：140；90%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）是关键。
13．（2分）如图甲所示，电源电压保持12V不变，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端。第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端向A端移动，直至小灯泡正常发光。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图象，则R的最大阻值是 20 Ω；在第二次的实验中，小灯泡的功率变化的最大值是 0.9W～3W 。
【分析】（1）第一次只闭合开关S、S1，分析电路连接和电表测量的物理量及电流的流向，确定电路的电流不变，找出对应的电流表与电压表示数的关系图象，由图象知电路的电流和P在B端时最大电压，由欧姆定律求出R；
（2）由欧姆定律和串联电路规律得出R0；
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与R0和灯串联，滑片P从B端向A端移动时，直至小灯泡正常发光，由图知，灯的额定电流和电压表示数为1V，由欧姆定律求出R0的电压，由串联电路电压的规律求出灯的额定电压，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，此时灯泡的功率最大；
当电路中电流最小时，灯泡消耗的电功率最小，由图象可知电流的最小值，根据欧姆定律计算出R0两端的电压，根据串联电路电压规律求出灯泡两端的电压的最小值，由P＝UI计算灯泡的最小电功率，确定小灯泡的功率变化的最大值。
【解答】解：（1）第一次只闭合开关S、S1，灯泡被短接，变阻器与R0串联，电压表测PA电阻丝两端的电压，电流表测电路的电流，因电压表接在滑片上（电压表可看做开路），故变阻器的全部电阻丝接入电路，滑片移动时，变阻器接入电路的阻值不变，总电阻不变，由欧姆定律可知，电路的电流不变，
由此可知，图象中的水平线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图象，电路中的电流恒为I＝0.4A，P在B端时，电压表的示数最大为：UR＝8V，
由欧姆定律可得，变阻器的最大阻值：R＝＝＝＝20Ω；
（2）由串联电路电压规律可得，R0两端的电压：U0＝U﹣UR＝12V﹣8V＝4V，
由欧姆定律可得，R0的阻值：R0＝＝＝＝10Ω，
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与R0和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，则结合A的分析可知，图象中的曲线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图象；
滑片P从B端向A端移动时，直至小灯泡正常发光，由图象知，灯的额定电流为：IL＝0.5A，此时电压表示数为：U′R＝1V，
由欧姆定律可得，R0的电压为：U0＝ILR0＝0.5A×10Ω＝5V，
由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：UL＝U﹣U′R﹣U0＝12V﹣1V﹣5V＝6V，
小灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W，此时灯泡的功率最大；
当电路中电流最小时，灯泡消耗的电功率最小，由图象可知电流的最小值：I小＝0.3A，此时变阻器两端的电压：U″R＝6V，
根据欧姆定律可得R0两端的电压：U″0＝I小R0＝0.3A×10Ω＝3V，
根据串联电路电压规律求出灯泡两端的电压的最小值：UL小＝U﹣U″R﹣U″0＝12V﹣6V﹣3V＝3V，
由P＝UI可得灯泡的最小电功率：PL小＝UL小I小＝3V×0.3A＝0.9W，
所以小灯泡的功率变化的最大值是：0.9W～3W。
故答案为：20；0.9W～3W。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效信息和电路的分析。
14．（1分）请在图中作出烛焰发出的光通过透镜之后的光线。
【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）画出折射光线。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
15．（1分）小磁针静止时，如图所示，请在电源右端的括号内标出电源的正极或负极。
【分析】（1）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；
（2）根据安培定则判断通电螺线管中的电流方向，据此判断电源的正、负极。
【解答】解：图中小磁针的N极指向左侧，S极指向右侧，因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左后侧流入，从右前侧流出，因此电源右端为负极。如图：
【点评】此题考查了安培定则、磁极间的相互作用，难度不大，属基础题目。
三、实验与探究题（本题共3个小题，共22分）
16．（3分）利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时，眼睛应在蜡烛 A （选填“A”或“B”）的一侧观察。
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的 大小 关系。
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 B （填字母代号）。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【分析】（1）点燃蜡烛A，蜡烛A在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A的一侧，才能通过玻璃板看到蜡烛A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像，只能透过玻璃板看到蜡烛A；
（2）探究平面镜成像实验中，选择两个完全相同的蜡烛，是为了便于比较物像大小关系；
（3）根据平面镜成像特点知，像与物关于镜面对称分析。
【解答】解：①寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像；
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的大小的关系；
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，因对称面的位置没有变化，根据像与物关于镜面对称，故蜡烛A的成像情况是蜡烛成像仍在B处，故B正确；
故选：B。
故答案为：①A；②大小；③B。
【点评】本题探究平面镜成像的特点，考查平面像成像规律的运用。
17．（3分）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙温度计的示数为 46 ℃。
（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。由实验和图象可知海波是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的 c （选填“b”“c”或“d”）。
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下；
（2）晶体熔化时不断吸收热量温度保持不变；
（3）同种物质熔点相同，据此分析。
【解答】解：由图可知，
（1）由图乙知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，温度计示数为46℃；
（2）如丙图，海波在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段海波处于熔化过程，有固定的熔化温度，所以海波是晶体；
（3）由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点是不变的，但是b、d表示熔点都变了，所以bd错误，c正确。
故答案为：（1）46；（2）晶体；（3）c。
【点评】本题考查结合图象分析海波熔化的特点，会看图象，横坐标代表时间，纵坐标代表温度还要明确每一个小格各代表多少，考查学生的分析归纳能力。
18．（8分）在电学实验技能比赛中，小飞同学利用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求向右滑动滑片时灯变暗）；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 短路 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，那么灯泡的额定功率是 0.75 W。
（4）同组的壮壮同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出l﹣R图象如图所示，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比；在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1：P2＝ 4：1 。
（5）即将完成实验时，壮社发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压2V，壮壮想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I记入数据记录表格，洋洋的方案 可行 （选填“可行”或“不可行”），理由是 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；
（3）根据图1确定两表选用的量程，由图2分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（4）根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P＝UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；
（5）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析回答。
【解答】解：（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即可能是小灯泡出现了短路；
（3）由图1可知，两表选用小量程；闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.8V，大于灯泡额定电压2.5V，要测定小灯泡的额定功率，应减小灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应增大滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片适当地向右移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由图3可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P＝UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；由图3可知，三组实验数据中最大电流为0.4A，最小电流为0.1A，故P1：P2＝I大：I小＝0.4A：0.1A＝4：1；
（5）由于当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，当电压表示数为2V时，通过定值电阻的电流应该为I，所以洋洋的方案可行。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）右；0.75；（4）反；4：1；（5）可行；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、电路故障、实验操作和功率的计算，同时还考查了电流与电阻的关系。
19．（8分）同学们在参观完“合成材料厂”后获赠了两小块合金，其中一块为正方体，同学们想知道使这两块合金的密度，他们讨论后来到实验室进行了相关测量。
（一）小鑫组用天平、量筒测量密度
（1）在称量前的天平调平时出现如图甲所示的情形，接下来小鑫应将平衡螺母向 右 （填“左”或“右”）调节；
（2）测量合金块质量时，小鑫正确操作，天平再次平衡时如图乙所示，合金属块的质量为 132.6 g；
（3）把金属块缓慢放入装有20mL水的量筒内，使其浸没在水中，此时量筒内的水面如图丙所示，则金属块的密度是 6.63×103 kg/m3。
（4）实验完成整理器材时，小鑫发现实验中的20g砝码有缺损，则小鑫测得的合金块密度 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“改变”）。
（二）小连组则用电子秤借助浮力测了正方体合金密度，他的实验过程如下：
①利用电子秤的去皮功能后，将一杯水放在电子秤上，测出了其质量，如图A所示；
②用细线系住正方体合金块，将其缓缓深入杯底，电子秤示数如图B所示；
③用力将合金块向上拉，悬在水中时，电子秤示数如图C所示；
④继续向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，出水后电子秤示数如图D所示。
回答以下问题：
（1）根据步骤④结合观察到的电子秤示数变化，可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力大小与 排开液体的体积 有关；
（2）根据A、B、C三图可知，合金块的体积为 6.4×10﹣5 m3，合金块的密度为 3×103 kg/m3；
（3）同组的小晶认为，步骤①可以省去，只使用图B、C、D的数据来也可以计算出合金块的密度，则按小晶的做法，测得的合金块密度值将是 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）的。
【分析】（一）
（1）测量前，根据指针偏转情况，按照左偏右调、右偏左调的原则调节平衡螺母即可；
（2）合金块质量等于砝码质量与游码对应质量的和；
（3）根据排水法求出合金块的体积，再利用密度公式计算合金块的密度；
（4）测量时，使用了有缺损的砝码即实际质量偏小，要让天平平衡，则应向左盘添加更多的砝码才行，由此分析密度偏差情况；
（二）
（1）根据电子秤的示数变化情况，得到排开液体质量的变化情况，从而得到浮力变化情况，同时结合合金块浸入水中的体积变化情况，得出浮力大小与排开液体体积的关系；
（2）由图A、B中电子秤示数可计算出合金块的质量大小，由图A、C中电子秤示数可计算出合金块排开液体质量大小，进而计算出排开液体体积即合金块的体积，最后利用密度公式计算合金块的密度；
（3）根据图B、D中电子秤示数可以计算出合金块的质量，根据图C、D中电子秤示数可以计算出合金块排开液体质量，进而计算出排开液体体积即合金块的体积，最后计算其密度与（2）计算出合金块的密度进行比较，由此判断测得密度值的偏差情况。
【解答】解：（一）
（1）在称量前的天平调平时指针偏左，说明横梁右侧质量偏小，所以应将平衡螺母向右调节；
（2）合金块的质量m＝m砝码+m游码＝100g+20g+10g+2.6g＝132.6g；
（3）丙图中总体积为40mL，则合金块体积V＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3，
合金块密度＝＝6.63g/cm3＝6.63×103kg/m3；
（4）小鑫测量时，使用了有缺损的砝码即实际质量比标有质量偏小，要让天平平衡，则应向右盘添加更多的砝码才行，所以读出合金块的质量会偏大，由于测量合金块体积是准确的，根据密度公式知，
测得的合金块密度偏大；
（二）
（1）由题意知，向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，说明从刚露出水面到完全露出水面过程中，合金块排开水的质量逐渐变小，根据阿基米德原理可知浮力变小，同时合金块浸在水中体积也变小，所以浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；
（2）根据A、B图可知，合金块质量m＝317.0g﹣125.0g＝192.0g，
根据A、C图可知，合金块排开水的质量m′＝189.0g﹣125.0g＝64.0g，
由于浸没，合金块体积V＝V排＝＝＝64cm3＝6.4×10﹣5m3
合金块密度＝＝3g/cm3＝3×103kg/m3；
（3）根据B、D可知，合金块质量m1＝317.0g﹣124.0g＝193.0g，
根据C、D可知，合金块排开水的质量m″＝189.0g﹣124.0g＝65.0g，
由于浸没，合金块体积V1＝V排″＝＝＝65cm3，
故按小晶做法计算出合金块密度＝≈2.97g/cm3＝2.97×103kg/m3，因为ρ1＜ρ，所以按小晶的做法，测得的合金块密度值将偏小。
故答案为：（一）（1）右；（2）132.6；（3）6.63×103；（4）偏大；（二）（1）排开液体的体积；（2）6.4×10﹣5；3×103；（3）偏小。
【点评】本题考查测量固体密度的一般方法和特殊方法，解题关键是理解实验原理，属于中等难度。
四、论述与计算题（20题6分，21题8分，22题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
20．（6分）如图是物流中常用的分拣机器人，它能按照预先设定的程序自动完成包裹分拣搬运，机器人的质量为2kg，轮子与地面总接触面积为50cm2，某次，机器人将重为5N的包裹以0.5m/s的恒定速度运送到目标区域，耗时10s。求：
（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强；
（2）若机器人受到的阻力为300N，求这个过程中牵引力做的功。
【分析】（1）根据F＝G机+G包裹＝m机g+G包裹得出该机器人运送包裹时对水平地面的压力，根据p＝得出对地面的压强；
（2）在运送过程中，机器人处于平衡状态，根据F牵＝f得出所受牵引力，由s＝vt求出机器人运动的距离，根据W＝Fs可知这个过程中牵引力做的功。
【解答】解：（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压力：
F＝G机+G包裹＝m机g+G包裹＝2kg×10N/kg+5N＝25N，
对地面的压强：
p＝＝＝5000Pa；
（2）在运送过程中，搬运车处于平衡状态，所受牵引力F牵＝f＝300N，
运送过程中，机器人运动的距离：s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m，
这个过程中牵引力做的功：
W＝F牵s＝300N×5m＝1500J。
答：（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强为5000Pa；
（2）这个过程中牵引力做的功为1500J。
【点评】本题考查重力、压力、压强、功的计算，并考查二力平衡的知识，难度不大。
21．（8分）如图甲为某品牌的酸奶机，乙图为其内部电路结构图，其中R1与R1均为电热丝，该酸奶机的参数如表所示，接入电路，闭合开关S1和S2，机器进入加热状态；当温度达到设定温度时（一般为35℃到45℃），温控开关S2自动断开，机器进入保温状态（不考虑温度对电阻的影响）。求：
额定电压
220V
加热功率
24.2W
保温功率
4.2W
容量
1.5L
（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某次加热酸奶，刚好是用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该酸奶机的加热挡工作10min、标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘刚好转过了10转，则此时酸奶机两端的实际电压是多大？
【分析】（1）保温时，R1单独工作，根据I＝计算电流。
（2）加热时，R1和R2并联，保温时，R1单独工作，故P2等于加热功率减去保温功率，再根据R＝计算R2的电阻。
（3）先算出实际电功率，再根据P＝的变形公式计算实际电压。
【解答】解：（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流：
I＝＝＝0.11A；
（2）加热时，R1和R2并联，保温时，R1单独工作，根据并联不相互影响，故：
P2＝P加﹣P保＝24.2W﹣4.2W＝20W；
电阻R2的阻值：
R2＝＝＝2420Ω；
（3）加热挡工作10min消耗的电能：
W＝kW•h＝12000J；
该加热机的实际电功率：
P实＝＝＝20W；
由于加热时，R1和R2并联，故：
R并＝＝＝2000Ω；
又因为U2＝PR并，故解得：
U实＝＝＝200V。
答：（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流0.11A。
（2）电阻R2的阻值是2420Ω。
则此时酸奶机两端的实际电压是200V。
【点评】本题考查了电功率的计算，属于基础题。
22．（8分）如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F＝115N，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）合金块A的密度。
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？
【分析】（1）由小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，可知灯泡的额定电压和额定电功率，根据P＝UI和欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻；
（2）由乙图可知，开关闭合后，定值电阻与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律计算灯泡正常工作时压敏电阻的阻值，由丙图可知压敏电阻所受压力；根据杠杆平衡条件计算合金块A受到向上的拉力；根据受力分析求得合金块A的重力，根据G＝mg计算物体A的质量，再由密度公式计算合金块A的密度；
（3）由电流表的量程和灯泡的额定电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的规律计算压敏电阻的阻值，由丙图确定压敏电阻所受压力，根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，计算M的位置；根据电压表的量程和灯丝电阻，确定压敏电阻的最大值，由丙图确定压敏电阻所受压力，根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，计算M的位置。
【解答】解：（1）由小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，可知灯泡的额定电压：UL＝6V，额定电功率：PL＝3.6W，
根据P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.6A，
由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω；
（2）由乙图可知，开关闭合后，定值电阻与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，
当灯泡正常发光时，根据串联电路的规律可得，通过压敏电阻的电流：IR＝IL＝0.6A，
由串联电路的电压规律可得，压敏电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，
根据欧姆定律可得，灯泡正常工作时压敏电阻的阻值：R＝＝＝20Ω，
由丙图可知压敏电阻所受压力：F压＝40N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持＝F压＝40N，
根据杠杆平衡条件可得，FLOM＝FN拉LON，可得合金块A对杠杆N端的拉力：FN拉＝F＝×115N＝230N，
合金块A受到向上的拉力：F拉＝FN拉＝230N，
合金块A静止，所以合金块A所受重力：G＝F拉+F支持＝230N+40N＝270N，
由G＝mg可得，合金块A的质量：m＝＝＝27kg，
合金块A的体积：V＝l3＝（20cm）3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，
由密度公式可得，合金块A的密度：ρ＝＝＝3.375×103kg/m3；
（3）①由电流表的量程0～3A和灯泡的额定电流IL＝0.6A，确定电路中的最大电流：I大＝0.6A，
由（2）可知压敏电阻的阻值：R＝20Ω，
由丙图可知压敏电阻所受压力：F压＝40N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持＝F压＝40N，
合金块A受到向上的拉力：F拉＝G﹣F支持＝270N﹣40N＝230N，
杠杆N端受到的向下的拉力：FN拉＝230N，
根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，
F′LOM′＝FN拉LON，所以，LOM′＝LON＝×1m＝4.6m，
ΔL1＝LOM′﹣LOM＝4.6m﹣2m＝2.6m，即M点向左移动2.6m；
②根据电压表的量程为0～15V，所以压敏电阻两端最高电压：U大＝15V，
根据串联电路的规律可得，灯丝两端的最低电压：UL小＝U﹣U大＝18V﹣15V＝3V，
由欧姆定律可得灯丝通过的电流：IL小＝＝＝0.3A，
由串联电路的电流规律可得，压敏电阻中通过的电流：I小＝IL小＝0.3A，
根据欧姆定律可得，压敏电阻的最大值：R大＝＝＝50Ω，
由丙图确定压敏电阻所受压力：F压大＝160N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持大＝F压大＝160N，
合金块A受到向上的拉力：F拉小＝G﹣F支持大＝270N﹣160N＝110N，
杠杆N端受到的向下的拉力：FN拉＝110N，
根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，
F′LOM′＝FN拉LON，所以，LOM′＝LON＝×1m＝2.2m，
ΔL2＝LOM′﹣LOM＝2.2m﹣2m＝0.2m，即M点向左移动0.2m；
综上①②可知，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是：L＝2.6m﹣0.2m＝2.4m。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻是10Ω；
（2）合金块A的密度是3.375×103kg/m3；
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是2.4m。
【点评】本题考查电功率、欧姆定律计算公式和杠杆平衡条件的应用等，综合程度高，难度较大。
2023年重庆市开州区西街中学教育集团中考物理一诊试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）大数据时代，数据的重要性显而易见。同学们在物理学习的过程中，也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是（ ）
A．现在考场的温度约为35℃
B．你所戴口罩的长度约为50cm
C．体育上课用的实心球重约100N
D．家用电饭煲的额定功率约为1000W
2．（3分）“不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光的反射知识，如图所示属于光的反射的是（ ）
A．水中小鸟 B．多彩的光
C．变壮的影 D．折断的笔
3．（3分）串串也是重庆人民的最爱。如图所示为大家常见的煮串串时的情景。下列关于煮串串过程中的说法，正确的是（ ）
A．煮串串时，火调得越大，汤的沸点就越高
B．红汤表面的一层红油能加快汤水的蒸发
C．煮牛肉串时，这是通过做功来增大牛肉串的内能
D．冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气液化形成的
4．（3分）如图所示为一种运动充电手环，人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电。如图中与该运动手环的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示为小区内常见的自动饮水机。打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，放水。下列设计方案中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）我国已经独立自主建成了中国空间站一天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（ ）
A．空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小
C．建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理
D．航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质
7．（3分）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重，电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大，下列分析正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值随压力增大而增大
B．当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表仍有示数
C．体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等
D．将电压表和电流表位置交换后制成的“新仪器”仍能测量身高和体重
8．（3分）如图甲所示，两个由密度不同的长方体A、B组成的完全相同的工件，正放和倒置于水平地面。现将图甲中的两工件从上到下水平切去高度为h的部分，剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像如乙图所示，则下列表述正确的是（ ）
A．图线①为正放时的变化图像
B．长方体A、B的底面积之比为1：3
C．B的密度为5×103kg/m3
D．图像中p1的大小为1000Pa
二、填空与作图题（每空1分，每图1分，共12分）
9．（2分）英国物理学家 用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为 。
10．（2分）《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要 ；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的 决定他们的战斗行为的。
11．（2分）三峡水库是我国的最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了 原理[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
12．（2分）在重庆城际铁路建设过程中，体重为600N的工人用如图所示的滑轮组，在100s内，将重为800N的货物匀速提升了20m，动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦，则此时工人对地面的压力为 N；该工人用此滑轮组提升重物时能达到的最大机械效率为 。
13．（2分）如图甲所示，电源电压保持12V不变，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端。第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端向A端移动，直至小灯泡正常发光。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图象，则R的最大阻值是 Ω；在第二次的实验中，小灯泡的功率变化的最大值是 。
14．（1分）请在图中作出烛焰发出的光通过透镜之后的光线。
15．（1分）小磁针静止时，如图所示，请在电源右端的括号内标出电源的正极或负极。
三、实验与探究题（本题共3个小题，共22分）
16．（3分）利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时，眼睛应在蜡烛 （选填“A”或“B”）的一侧观察。
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的 关系。
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 （填字母代号）。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
17．（3分）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙温度计的示数为 ℃。
（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。由实验和图象可知海波是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的 （选填“b”“c”或“d”）。
18．（8分）在电学实验技能比赛中，小飞同学利用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求向右滑动滑片时灯变暗）；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，那么灯泡的额定功率是 W。
（4）同组的壮壮同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出l﹣R图象如图所示，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1：P2＝ 。
（5）即将完成实验时，壮社发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压2V，壮壮想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I记入数据记录表格，洋洋的方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。
19．（8分）同学们在参观完“合成材料厂”后获赠了两小块合金，其中一块为正方体，同学们想知道使这两块合金的密度，他们讨论后来到实验室进行了相关测量。
（一）小鑫组用天平、量筒测量密度
（1）在称量前的天平调平时出现如图甲所示的情形，接下来小鑫应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节；
（2）测量合金块质量时，小鑫正确操作，天平再次平衡时如图乙所示，合金属块的质量为 g；
（3）把金属块缓慢放入装有20mL水的量筒内，使其浸没在水中，此时量筒内的水面如图丙所示，则金属块的密度是 kg/m3。
（4）实验完成整理器材时，小鑫发现实验中的20g砝码有缺损，则小鑫测得的合金块密度 （选填“偏大”、“偏小”或“改变”）。
（二）小连组则用电子秤借助浮力测了正方体合金密度，他的实验过程如下：
①利用电子秤的去皮功能后，将一杯水放在电子秤上，测出了其质量，如图A所示；
②用细线系住正方体合金块，将其缓缓深入杯底，电子秤示数如图B所示；
③用力将合金块向上拉，悬在水中时，电子秤示数如图C所示；
④继续向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，出水后电子秤示数如图D所示。
回答以下问题：
（1）根据步骤④结合观察到的电子秤示数变化，可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关；
（2）根据A、B、C三图可知，合金块的体积为 m3，合金块的密度为 kg/m3；
（3）同组的小晶认为，步骤①可以省去，只使用图B、C、D的数据来也可以计算出合金块的密度，则按小晶的做法，测得的合金块密度值将是 （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）的。
四、论述与计算题（20题6分，21题8分，22题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
20．（6分）如图是物流中常用的分拣机器人，它能按照预先设定的程序自动完成包裹分拣搬运，机器人的质量为2kg，轮子与地面总接触面积为50cm2，某次，机器人将重为5N的包裹以0.5m/s的恒定速度运送到目标区域，耗时10s。求：
（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强；
（2）若机器人受到的阻力为300N，求这个过程中牵引力做的功。
21．（8分）如图甲为某品牌的酸奶机，乙图为其内部电路结构图，其中R1与R1均为电热丝，该酸奶机的参数如表所示，接入电路，闭合开关S1和S2，机器进入加热状态；当温度达到设定温度时（一般为35℃到45℃），温控开关S2自动断开，机器进入保温状态（不考虑温度对电阻的影响）。求：
额定电压
220V
加热功率
24.2W
保温功率
4.2W
容量
1.5L
（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某次加热酸奶，刚好是用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该酸奶机的加热挡工作10min、标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘刚好转过了10转，则此时酸奶机两端的实际电压是多大？
22．（8分）如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F＝115N，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）合金块A的密度。
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？
2023年重庆市开州区西街中学教育集团中考物理一诊试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分）
1．（3分）大数据时代，数据的重要性显而易见。同学们在物理学习的过程中，也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是（ ）
A．现在考场的温度约为35℃
B．你所戴口罩的长度约为50cm
C．体育上课用的实心球重约100N
D．家用电饭煲的额定功率约为1000W
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、人体感觉比较舒适的温度为23℃左右，考场的温度应低于35℃，否则会感觉非常热，故A错误；
B、中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离（一拃）大约15cm，医用外科口罩的长度与此差不多，在15cm左右，故B错误；
C、体育上课使用的实心球质量在2kg左右，受到的重力为G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，故C错误；
D、家用电饭煲的额定功率约为1kW＝1000W，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中常见的物理量单位、大小有所认识，此题就会得到正确答案。
2．（3分）“不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光的反射知识，如图所示属于光的反射的是（ ）
A．水中小鸟 B．多彩的光
C．变壮的影 D．折断的笔
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：
A、水中小鸟属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确；
B、多彩的光属于光的色散现象，其实质是光的折射，故B错误；
C、变壮的影是影子，是由光的直线传播形成的，故C错误；
D、折断的笔是光线从水中斜射入空气中发生折射形成的，故D错误。
故选：A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）串串也是重庆人民的最爱。如图所示为大家常见的煮串串时的情景。下列关于煮串串过程中的说法，正确的是（ ）
A．煮串串时，火调得越大，汤的沸点就越高
B．红汤表面的一层红油能加快汤水的蒸发
C．煮牛肉串时，这是通过做功来增大牛肉串的内能
D．冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气液化形成的
【分析】（1）液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
（2）影响液体蒸发的快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积、液面上空气流动的快慢。
（3）改变物体内能的方法：做功、热传递。
（4）物质由气态直接变为液态的过程叫液化。
【解答】解：A、液体的沸点跟气压的大小有关，与火的大小无关，所以煮串串时，火调得再大，汤的沸点不变，故A错误。
B、红汤表面的一层红油减小了液面上空气流动，能减慢了汤水的蒸发，故B错误。
C、煮牛肉串时，能量从汤中转移到牛肉串上，这是通过热传递的方式来增大牛肉串的内能，故C错误。
D、冬天煮串串时，上方飘着“白气”，这是水蒸气遇冷发生的液化现象变成小水珠形成白气，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查热传递改变物体内能、沸点及沸点与气压的关系、影响蒸发快慢的因素、液化现象等，属于热学综合题，要求学生熟练掌握相关基础知识。
4．（3分）如图所示为一种运动充电手环，人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电。如图中与该运动手环的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）通电导体的周围存在磁场。
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理来工作的。
（3）通电螺线管的周围存在磁场。
（4）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
【解答】解：A、该图表示奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该图说明通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理来工作的，故B不符合题意；
C、该图说明通电螺线管的周围存在磁场，故C不符合题意；
D、人体运动时，带动内部的磁性转子旋转，线中就会产生电流，给手环内的电池充电，该原理是电磁感应现象，该图是电磁感应现象，故D符合题意。
故选：D。
【点评】知道电流的磁效应、通电导体在磁场中受到力的作用和电磁感应现象；知道这三种现象对应的应用。
5．（3分）如图所示为小区内常见的自动饮水机。打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，放水。下列设计方案中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题目要求确定两个开关的连接方式，从而确定正确的选项。
【解答】解：由题知，打水时，先把水卡放到感应区，相当于闭合一个开关，然后再按绿色的出水按钮，闭合另一个开关，内部的电动机工作，即只有两个开关都闭合时，电路才为通路，电动机才会工作、放水，所以两个开关应串联在一起，再与电动机串联，故只有B图符合题意。
故选：B。
【点评】本题结合生活实际考查了根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接方式。
6．（3分）我国已经独立自主建成了中国空间站一天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（ ）
A．空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小
C．建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理
D．航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质
【分析】（1）空间站自主绕地球飞行时运动方向不断改变；
（2）动能的大小跟物体的质量和速度有关；重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；动能和势能的和称为机械能；
（3）物体间力的作用是相互的；
（4）声音的传播需要介质。
【解答】解：A．空间站自主绕地球飞行时运动状态不断改变，说明受到力的作用，故A正确；
B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，故B正确；
C．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故C正确；
D．声音的传播需要介质，航天员在空间站内可以自由交谈是因为空间站内有空气，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了力和运动的关系、机械能、物体间力的作用是相互的、声音的传播，综合性较强。
7．（3分）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重，电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大，下列分析正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值随压力增大而增大
B．当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表仍有示数
C．体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等
D．将电压表和电流表位置交换后制成的“新仪器”仍能测量身高和体重
【分析】由电路图可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表测量通过压敏电阻的电流，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压；
（1）由题意知，体重越重，电流表示数越大，由I＝判断出压敏电阻的阻值的变化，进而得出压敏电阻R的阻值与压力的关系；
（2）当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表被短路，据此判断电压表的示数；
（3）体重相同时，压敏电阻的阻值相同，由I＝判断出通过压敏电阻的电流关系；根据滑动变阻器的接法判断得出身高不同的人进行测量时通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律判断出干路电流的变化，根据P＝UI判断出电路总功率的关系；
（4）将电压表和电流表位置交换后，电压表与压敏电阻串联，电流表与滑动变阻器下部并联，根据电压表和电流表的内阻特点和相关电学知识分析是否能测量身高和体重。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表测量通过压敏电阻的电流，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压；
A、由题意知，体重越重，电流表示数越大，且由并联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据I＝知压敏电阻的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，故A错误；
B、当所测身高没有达到最低测量值（即滑片处于最下端）时，电压表被短路，则电压表的示数为零，故B错误；
C、体重相同时，压敏电阻的阻值相同，且由并联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据I＝知通过压敏电阻的电流相同；
由图可知电压表连接在滑动变阻器的滑片上（或电压表在电路中相当于断路），则滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，所以，身高不同的人进行测量时滑动变阻器接入电路的电阻不变，由I＝知通过滑动变阻器的电流不变；由并联电路的电流规律可知干路电流不变，根据P＝UI可知电路的功率相等，故C正确；
D、将电压表和电流表位置交换后，电压表与压敏电阻串联，由于电压表的电阻太大，所以通过压敏电阻的电流很小，此时电压表测电源电压，其示数不变，不能测量出体重；交换位置后，电流表与滑动变阻器下部并联，被测者的身高越高，滑动变阻器接入电路的电阻越小，由I＝知通过电流表的电流越大，即能测量身高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，根据电压表内阻的特点判断得出滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变、但与电压表并联部分的电阻变化是关键。
8．（3分）如图甲所示，两个由密度不同的长方体A、B组成的完全相同的工件，正放和倒置于水平地面。现将图甲中的两工件从上到下水平切去高度为h的部分，剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像如乙图所示，则下列表述正确的是（ ）
A．图线①为正放时的变化图像
B．长方体A、B的底面积之比为1：3
C．B的密度为5×103kg/m3
D．图像中p1的大小为1000Pa
【分析】（1）物体对水平地面的压力大小等于物体的重力，由图甲可知A、B底面积的大小关系，根据p＝可知工件正放和倒放时的压强大小关系，结合图乙可知正放时的变化图像；
（2）根据图像可知未切时工件正放和倒置时对地面的压强，根据p＝求出长方体A、B的底面积之比；
（3）根据图乙可知水平切去高度h＝10cm时，剩下部分对地面的压强p变化快慢发生改变，说明h＝10cm时刚好将工件上面部分切完，据此可知A、B部分的高度，根据图乙可知正放时刚好将A切完时工件对地面的压强，根据p＝＝＝＝＝＝ρgh求出B的密度；
（4）根据p＝表示出求出工件正放未切和刚好将A切完时工件对地面的压强差，结合p＝求出工件倒放时沿水平方向切去10cm后剩余部分对地面压强，即为图像中P1的大小。
【解答】解：A、因为物体对水平地面的压力大小等于物体的重力，工件正放和倒放时，工件的重力不变，所以工件对水平地面的压力大小相等，由图甲可知，A的底面积小于B的底面积，由p＝可知，工件倒放时对地面的压强大于正放时对地面的压强，由图乙可知，未切时②的压强小于①的压强，因此图线②为正放时的变化图像，故A错误；
B、由图乙可知，工件未切时，正放对地面的压强p正＝6×103Pa，倒放对地面的压强p倒＝12×103Pa，
由p＝可知，长方体A、B的底面积之比：＝＝＝＝，故B错误；
C、由图乙可知，水平切去高度h＝10cm时，图线①②中剩下部分对地面的压强p变化快慢发生改变，说明h＝10cm时刚好将工件上面部分切完，因此A、B的高度均为10cm，
由图乙可知，将正放的工件A部分切完后，B对地面的压强pB＝5×103Pa，
由p＝＝＝＝＝＝ρgh可知，B的密度：ρB＝＝＝5×103kg/m3，故C错误；
D、工件正放未切和刚好将A切完时工件对地面的压强差：Δp＝p正﹣pB＝6×103Pa﹣5×103Pa＝1×103Pa，
工件正放未切时对地面的压强：p正＝＝，
工件正放刚好将A切完时工件对地面的压强：pB＝＝，
因此Δp＝p正﹣pB＝﹣＝＝＝1×103Pa，
解得：＝2×103Pa，
由图乙①可知，p1表示工件倒放时沿水平方向切去10cm后工件对地面压强，工件倒放时沿水平方向切去10cm后只剩下A部分，因此p1＝＝＝2×103Pa，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查压强定义式的灵活运用，关键是图像判断出工件正放和倒放时剩下部分对地面的压强p随切去高度h的变化图像。
二、填空与作图题（每空1分，每图1分，共12分）
9．（2分）英国物理学家 焦耳 用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为 机械能 。
【分析】根据物理学家的主要贡献分析；在自然界中各种形式的能量是可以相互转化的，判断的依据主要是看在该过程中消耗了那种形式的能，产生了那种形式的能。
【解答】解：一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳；
无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大，能量的转化情况是电能转化为机械能。
故答案为：焦耳；机械能。
【点评】本题考查了物理学史、能量的转化，属于基础题。
10．（2分）《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要 快 ；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的 音色 决定他们的战斗行为的。
【分析】（1）声音的传播需要介质，声音在固体中的传播速度比液体、气体的快。
（2）不用物体发出的声音的音色不同；音色与发声体的材料和结构有关。
【解答】解：《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要快；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的音色决定他们的战斗行为的，因为鼓和钲（鸣金时的乐器）振动时的音色不同。
故答案为：快；音色。
【点评】知道声音在不同介质中的传播速度不同；知道不同的乐器音色不同。
11．（2分）三峡水库是我国的最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 3.36×1014 J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了 连通器 原理[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）知道水的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）上端开口，底部相连通的容器叫做连通器。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4×1010kg×2℃＝3.36×1014J；
（2）船闸在通航时，闸室可以分别与上游、下游组成连通器，所以船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，利用了连通器的原理。
故答案为：3.36×1014；连通器。
【点评】本题考查热量的计算以及连通器原理的应用，是一道基础题。
12．（2分）在重庆城际铁路建设过程中，体重为600N的工人用如图所示的滑轮组，在100s内，将重为800N的货物匀速提升了20m，动滑轮的重为120N。不计绳重和摩擦，则此时工人对地面的压力为 140 N；该工人用此滑轮组提升重物时能达到的最大机械效率为 90% 。
【分析】（1）由F＝（G+G动）可求得滑轮组绳子自由端拉力F，此过程中该工人对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力；
（2）工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力等于工人自身的重力，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求工人所能提升物体的最大重力，
利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，
则自由端拉力F＝（G+G动）＝×（800N+120N）＝460N，
此时工人对地面的压力F压＝G人﹣F＝600N﹣460N＝140N，
工人向下拉绳子时的最大拉力：
F最大＝G人＝600N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以工人所能提升物体的最大重力：
G最大＝nF最大﹣G动＝2×600N﹣120N＝1080N，
则η最大＝＝＝＝＝＝×100%＝90%。
故答案为：140；90%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）是关键。
13．（2分）如图甲所示，电源电压保持12V不变，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端。第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端向A端移动，直至小灯泡正常发光。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图象，则R的最大阻值是 20 Ω；在第二次的实验中，小灯泡的功率变化的最大值是 0.9W～3W 。
【分析】（1）第一次只闭合开关S、S1，分析电路连接和电表测量的物理量及电流的流向，确定电路的电流不变，找出对应的电流表与电压表示数的关系图象，由图象知电路的电流和P在B端时最大电压，由欧姆定律求出R；
（2）由欧姆定律和串联电路规律得出R0；
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与R0和灯串联，滑片P从B端向A端移动时，直至小灯泡正常发光，由图知，灯的额定电流和电压表示数为1V，由欧姆定律求出R0的电压，由串联电路电压的规律求出灯的额定电压，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，此时灯泡的功率最大；
当电路中电流最小时，灯泡消耗的电功率最小，由图象可知电流的最小值，根据欧姆定律计算出R0两端的电压，根据串联电路电压规律求出灯泡两端的电压的最小值，由P＝UI计算灯泡的最小电功率，确定小灯泡的功率变化的最大值。
【解答】解：（1）第一次只闭合开关S、S1，灯泡被短接，变阻器与R0串联，电压表测PA电阻丝两端的电压，电流表测电路的电流，因电压表接在滑片上（电压表可看做开路），故变阻器的全部电阻丝接入电路，滑片移动时，变阻器接入电路的阻值不变，总电阻不变，由欧姆定律可知，电路的电流不变，
由此可知，图象中的水平线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图象，电路中的电流恒为I＝0.4A，P在B端时，电压表的示数最大为：UR＝8V，
由欧姆定律可得，变阻器的最大阻值：R＝＝＝＝20Ω；
（2）由串联电路电压规律可得，R0两端的电压：U0＝U﹣UR＝12V﹣8V＝4V，
由欧姆定律可得，R0的阻值：R0＝＝＝＝10Ω，
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与R0和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，则结合A的分析可知，图象中的曲线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图象；
滑片P从B端向A端移动时，直至小灯泡正常发光，由图象知，灯的额定电流为：IL＝0.5A，此时电压表示数为：U′R＝1V，
由欧姆定律可得，R0的电压为：U0＝ILR0＝0.5A×10Ω＝5V，
由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：UL＝U﹣U′R﹣U0＝12V﹣1V﹣5V＝6V，
小灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W，此时灯泡的功率最大；
当电路中电流最小时，灯泡消耗的电功率最小，由图象可知电流的最小值：I小＝0.3A，此时变阻器两端的电压：U″R＝6V，
根据欧姆定律可得R0两端的电压：U″0＝I小R0＝0.3A×10Ω＝3V，
根据串联电路电压规律求出灯泡两端的电压的最小值：UL小＝U﹣U″R﹣U″0＝12V﹣6V﹣3V＝3V，
由P＝UI可得灯泡的最小电功率：PL小＝UL小I小＝3V×0.3A＝0.9W，
所以小灯泡的功率变化的最大值是：0.9W～3W。
故答案为：20；0.9W～3W。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效信息和电路的分析。
14．（1分）请在图中作出烛焰发出的光通过透镜之后的光线。
【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）画出折射光线。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
15．（1分）小磁针静止时，如图所示，请在电源右端的括号内标出电源的正极或负极。
【分析】（1）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；
（2）根据安培定则判断通电螺线管中的电流方向，据此判断电源的正、负极。
【解答】解：图中小磁针的N极指向左侧，S极指向右侧，因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左后侧流入，从右前侧流出，因此电源右端为负极。如图：
【点评】此题考查了安培定则、磁极间的相互作用，难度不大，属基础题目。
三、实验与探究题（本题共3个小题，共22分）
16．（3分）利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
①在寻找蜡烛A像的位置时，眼睛应在蜡烛 A （选填“A”或“B”）的一侧观察。
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的 大小 关系。
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 B （填字母代号）。
A.蜡烛成像在B的右侧
B.蜡烛成像仍在B处
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【分析】（1）点燃蜡烛A，蜡烛A在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A的一侧，才能通过玻璃板看到蜡烛A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像，只能透过玻璃板看到蜡烛A；
（2）探究平面镜成像实验中，选择两个完全相同的蜡烛，是为了便于比较物像大小关系；
（3）根据平面镜成像特点知，像与物关于镜面对称分析。
【解答】解：①寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像；
②实验中，选用两支相同的蜡烛，是为了探究物与像的大小的关系；
③如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，因对称面的位置没有变化，根据像与物关于镜面对称，故蜡烛A的成像情况是蜡烛成像仍在B处，故B正确；
故选：B。
故答案为：①A；②大小；③B。
【点评】本题探究平面镜成像的特点，考查平面像成像规律的运用。
17．（3分）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙温度计的示数为 46 ℃。
（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。由实验和图象可知海波是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的 c （选填“b”“c”或“d”）。
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下；
（2）晶体熔化时不断吸收热量温度保持不变；
（3）同种物质熔点相同，据此分析。
【解答】解：由图可知，
（1）由图乙知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，温度计示数为46℃；
（2）如丙图，海波在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段海波处于熔化过程，有固定的熔化温度，所以海波是晶体；
（3）由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点是不变的，但是b、d表示熔点都变了，所以bd错误，c正确。
故答案为：（1）46；（2）晶体；（3）c。
【点评】本题考查结合图象分析海波熔化的特点，会看图象，横坐标代表时间，纵坐标代表温度还要明确每一个小格各代表多少，考查学生的分析归纳能力。
18．（8分）在电学实验技能比赛中，小飞同学利用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求向右滑动滑片时灯变暗）；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 短路 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，那么灯泡的额定功率是 0.75 W。
（4）同组的壮壮同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出l﹣R图象如图所示，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比；在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1：P2＝ 4：1 。
（5）即将完成实验时，壮社发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压2V，壮壮想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I记入数据记录表格，洋洋的方案 可行 （选填“可行”或“不可行”），理由是 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；
（3）根据图1确定两表选用的量程，由图2分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（4）根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P＝UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；
（5）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析回答。
【解答】解：（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即可能是小灯泡出现了短路；
（3）由图1可知，两表选用小量程；闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图甲所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.8V，大于灯泡额定电压2.5V，要测定小灯泡的额定功率，应减小灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应增大滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片适当地向右移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由图3可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故当定值电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P＝UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；由图3可知，三组实验数据中最大电流为0.4A，最小电流为0.1A，故P1：P2＝I大：I小＝0.4A：0.1A＝4：1；
（5）由于当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，当电压表示数为2V时，通过定值电阻的电流应该为I，所以洋洋的方案可行。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）右；0.75；（4）反；4：1；（5）可行；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、电路故障、实验操作和功率的计算，同时还考查了电流与电阻的关系。
19．（8分）同学们在参观完“合成材料厂”后获赠了两小块合金，其中一块为正方体，同学们想知道使这两块合金的密度，他们讨论后来到实验室进行了相关测量。
（一）小鑫组用天平、量筒测量密度
（1）在称量前的天平调平时出现如图甲所示的情形，接下来小鑫应将平衡螺母向 右 （填“左”或“右”）调节；
（2）测量合金块质量时，小鑫正确操作，天平再次平衡时如图乙所示，合金属块的质量为 132.6 g；
（3）把金属块缓慢放入装有20mL水的量筒内，使其浸没在水中，此时量筒内的水面如图丙所示，则金属块的密度是 6.63×103 kg/m3。
（4）实验完成整理器材时，小鑫发现实验中的20g砝码有缺损，则小鑫测得的合金块密度 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“改变”）。
（二）小连组则用电子秤借助浮力测了正方体合金密度，他的实验过程如下：
①利用电子秤的去皮功能后，将一杯水放在电子秤上，测出了其质量，如图A所示；
②用细线系住正方体合金块，将其缓缓深入杯底，电子秤示数如图B所示；
③用力将合金块向上拉，悬在水中时，电子秤示数如图C所示；
④继续向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，出水后电子秤示数如图D所示。
回答以下问题：
（1）根据步骤④结合观察到的电子秤示数变化，可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力大小与 排开液体的体积 有关；
（2）根据A、B、C三图可知，合金块的体积为 6.4×10﹣5 m3，合金块的密度为 3×103 kg/m3；
（3）同组的小晶认为，步骤①可以省去，只使用图B、C、D的数据来也可以计算出合金块的密度，则按小晶的做法，测得的合金块密度值将是 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“准确”）的。
【分析】（一）
（1）测量前，根据指针偏转情况，按照左偏右调、右偏左调的原则调节平衡螺母即可；
（2）合金块质量等于砝码质量与游码对应质量的和；
（3）根据排水法求出合金块的体积，再利用密度公式计算合金块的密度；
（4）测量时，使用了有缺损的砝码即实际质量偏小，要让天平平衡，则应向左盘添加更多的砝码才行，由此分析密度偏差情况；
（二）
（1）根据电子秤的示数变化情况，得到排开液体质量的变化情况，从而得到浮力变化情况，同时结合合金块浸入水中的体积变化情况，得出浮力大小与排开液体体积的关系；
（2）由图A、B中电子秤示数可计算出合金块的质量大小，由图A、C中电子秤示数可计算出合金块排开液体质量大小，进而计算出排开液体体积即合金块的体积，最后利用密度公式计算合金块的密度；
（3）根据图B、D中电子秤示数可以计算出合金块的质量，根据图C、D中电子秤示数可以计算出合金块排开液体质量，进而计算出排开液体体积即合金块的体积，最后计算其密度与（2）计算出合金块的密度进行比较，由此判断测得密度值的偏差情况。
【解答】解：（一）
（1）在称量前的天平调平时指针偏左，说明横梁右侧质量偏小，所以应将平衡螺母向右调节；
（2）合金块的质量m＝m砝码+m游码＝100g+20g+10g+2.6g＝132.6g；
（3）丙图中总体积为40mL，则合金块体积V＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3，
合金块密度＝＝6.63g/cm3＝6.63×103kg/m3；
（4）小鑫测量时，使用了有缺损的砝码即实际质量比标有质量偏小，要让天平平衡，则应向右盘添加更多的砝码才行，所以读出合金块的质量会偏大，由于测量合金块体积是准确的，根据密度公式知，
测得的合金块密度偏大；
（二）
（1）由题意知，向上拉合金块直到合金块拉出水面，发现电子秤示数先不变，再变小，最后又不变，说明从刚露出水面到完全露出水面过程中，合金块排开水的质量逐渐变小，根据阿基米德原理可知浮力变小，同时合金块浸在水中体积也变小，所以浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；
（2）根据A、B图可知，合金块质量m＝317.0g﹣125.0g＝192.0g，
根据A、C图可知，合金块排开水的质量m′＝189.0g﹣125.0g＝64.0g，
由于浸没，合金块体积V＝V排＝＝＝64cm3＝6.4×10﹣5m3
合金块密度＝＝3g/cm3＝3×103kg/m3；
（3）根据B、D可知，合金块质量m1＝317.0g﹣124.0g＝193.0g，
根据C、D可知，合金块排开水的质量m″＝189.0g﹣124.0g＝65.0g，
由于浸没，合金块体积V1＝V排″＝＝＝65cm3，
故按小晶做法计算出合金块密度＝≈2.97g/cm3＝2.97×103kg/m3，因为ρ1＜ρ，所以按小晶的做法，测得的合金块密度值将偏小。
故答案为：（一）（1）右；（2）132.6；（3）6.63×103；（4）偏大；（二）（1）排开液体的体积；（2）6.4×10﹣5；3×103；（3）偏小。
【点评】本题考查测量固体密度的一般方法和特殊方法，解题关键是理解实验原理，属于中等难度。
四、论述与计算题（20题6分，21题8分，22题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
20．（6分）如图是物流中常用的分拣机器人，它能按照预先设定的程序自动完成包裹分拣搬运，机器人的质量为2kg，轮子与地面总接触面积为50cm2，某次，机器人将重为5N的包裹以0.5m/s的恒定速度运送到目标区域，耗时10s。求：
（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强；
（2）若机器人受到的阻力为300N，求这个过程中牵引力做的功。
【分析】（1）根据F＝G机+G包裹＝m机g+G包裹得出该机器人运送包裹时对水平地面的压力，根据p＝得出对地面的压强；
（2）在运送过程中，机器人处于平衡状态，根据F牵＝f得出所受牵引力，由s＝vt求出机器人运动的距离，根据W＝Fs可知这个过程中牵引力做的功。
【解答】解：（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压力：
F＝G机+G包裹＝m机g+G包裹＝2kg×10N/kg+5N＝25N，
对地面的压强：
p＝＝＝5000Pa；
（2）在运送过程中，搬运车处于平衡状态，所受牵引力F牵＝f＝300N，
运送过程中，机器人运动的距离：s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m，
这个过程中牵引力做的功：
W＝F牵s＝300N×5m＝1500J。
答：（1）该机器人运送包裹时对水平地面的压强为5000Pa；
（2）这个过程中牵引力做的功为1500J。
【点评】本题考查重力、压力、压强、功的计算，并考查二力平衡的知识，难度不大。
21．（8分）如图甲为某品牌的酸奶机，乙图为其内部电路结构图，其中R1与R1均为电热丝，该酸奶机的参数如表所示，接入电路，闭合开关S1和S2，机器进入加热状态；当温度达到设定温度时（一般为35℃到45℃），温控开关S2自动断开，机器进入保温状态（不考虑温度对电阻的影响）。求：
额定电压
220V
加热功率
24.2W
保温功率
4.2W
容量
1.5L
（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）某次加热酸奶，刚好是用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该酸奶机的加热挡工作10min、标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘刚好转过了10转，则此时酸奶机两端的实际电压是多大？
【分析】（1）保温时，R1单独工作，根据I＝计算电流。
（2）加热时，R1和R2并联，保温时，R1单独工作，故P2等于加热功率减去保温功率，再根据R＝计算R2的电阻。
（3）先算出实际电功率，再根据P＝的变形公式计算实际电压。
【解答】解：（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流：
I＝＝＝0.11A；
（2）加热时，R1和R2并联，保温时，R1单独工作，根据并联不相互影响，故：
P2＝P加﹣P保＝24.2W﹣4.2W＝20W；
电阻R2的阻值：
R2＝＝＝2420Ω；
（3）加热挡工作10min消耗的电能：
W＝kW•h＝12000J；
该加热机的实际电功率：
P实＝＝＝20W；
由于加热时，R1和R2并联，故：
R并＝＝＝2000Ω；
又因为U2＝PR并，故解得：
U实＝＝＝200V。
答：（1）酸奶机处于加热状态时电路中的总电流0.11A。
（2）电阻R2的阻值是2420Ω。
则此时酸奶机两端的实际电压是200V。
【点评】本题考查了电功率的计算，属于基础题。
22．（8分）如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F＝115N，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）合金块A的密度。
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？
【分析】（1）由小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，可知灯泡的额定电压和额定电功率，根据P＝UI和欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻；
（2）由乙图可知，开关闭合后，定值电阻与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律计算灯泡正常工作时压敏电阻的阻值，由丙图可知压敏电阻所受压力；根据杠杆平衡条件计算合金块A受到向上的拉力；根据受力分析求得合金块A的重力，根据G＝mg计算物体A的质量，再由密度公式计算合金块A的密度；
（3）由电流表的量程和灯泡的额定电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的规律计算压敏电阻的阻值，由丙图确定压敏电阻所受压力，根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，计算M的位置；根据电压表的量程和灯丝电阻，确定压敏电阻的最大值，由丙图确定压敏电阻所受压力，根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，计算M的位置。
【解答】解：（1）由小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，可知灯泡的额定电压：UL＝6V，额定电功率：PL＝3.6W，
根据P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.6A，
由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω；
（2）由乙图可知，开关闭合后，定值电阻与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，
当灯泡正常发光时，根据串联电路的规律可得，通过压敏电阻的电流：IR＝IL＝0.6A，
由串联电路的电压规律可得，压敏电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，
根据欧姆定律可得，灯泡正常工作时压敏电阻的阻值：R＝＝＝20Ω，
由丙图可知压敏电阻所受压力：F压＝40N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持＝F压＝40N，
根据杠杆平衡条件可得，FLOM＝FN拉LON，可得合金块A对杠杆N端的拉力：FN拉＝F＝×115N＝230N，
合金块A受到向上的拉力：F拉＝FN拉＝230N，
合金块A静止，所以合金块A所受重力：G＝F拉+F支持＝230N+40N＝270N，
由G＝mg可得，合金块A的质量：m＝＝＝27kg，
合金块A的体积：V＝l3＝（20cm）3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，
由密度公式可得，合金块A的密度：ρ＝＝＝3.375×103kg/m3；
（3）①由电流表的量程0～3A和灯泡的额定电流IL＝0.6A，确定电路中的最大电流：I大＝0.6A，
由（2）可知压敏电阻的阻值：R＝20Ω，
由丙图可知压敏电阻所受压力：F压＝40N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持＝F压＝40N，
合金块A受到向上的拉力：F拉＝G﹣F支持＝270N﹣40N＝230N，
杠杆N端受到的向下的拉力：FN拉＝230N，
根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，
F′LOM′＝FN拉LON，所以，LOM′＝LON＝×1m＝4.6m，
ΔL1＝LOM′﹣LOM＝4.6m﹣2m＝2.6m，即M点向左移动2.6m；
②根据电压表的量程为0～15V，所以压敏电阻两端最高电压：U大＝15V，
根据串联电路的规律可得，灯丝两端的最低电压：UL小＝U﹣U大＝18V﹣15V＝3V，
由欧姆定律可得灯丝通过的电流：IL小＝＝＝0.3A，
由串联电路的电流规律可得，压敏电阻中通过的电流：I小＝IL小＝0.3A，
根据欧姆定律可得，压敏电阻的最大值：R大＝＝＝50Ω，
由丙图确定压敏电阻所受压力：F压大＝160N，
合金块A受到压敏电阻的支持力：F支持大＝F压大＝160N，
合金块A受到向上的拉力：F拉小＝G﹣F支持大＝270N﹣160N＝110N，
杠杆N端受到的向下的拉力：FN拉＝110N，
根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时，
F′LOM′＝FN拉LON，所以，LOM′＝LON＝×1m＝2.2m，
ΔL2＝LOM′﹣LOM＝2.2m﹣2m＝0.2m，即M点向左移动0.2m；
综上①②可知，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是：L＝2.6m﹣0.2m＝2.4m。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻是10Ω；
（2）合金块A的密度是3.375×103kg/m3；
（3）若电流表的量程0～3A，电压表的量程0～15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是2.4m。
【点评】本题考查电功率、欧姆定律计算公式和杠杆平衡条件的应用等，综合程度高，难度较大。
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