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2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷
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这是一份2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷，共37页。试卷主要包含了填空与作图等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意.
1．（2分）即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最合理的是（ ）
A．书桌的高度约为8dm
B．夏天教室的温度约为45℃
C．教室内每盏照明灯的功率约为400W
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为10s
2．（2分）如图是单手啤酒开瓶器“Kebo”及其使用图片，开瓶器采用不锈钢材质，精工细作，表面抛光处理，在顶部内嵌有磁铁，开启啤酒后瓶盖会吸附于开瓶器，不会掉下来，比较人性化。下列关于此现象的说法正确的是（ ）
A．单手开瓶器是一个费力杠杆，A为杠杆支点
B．单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点
C．内嵌磁铁是利用了不锈钢的吸铁性
D．开瓶器采用不锈钢材质是应用它的导电性好容易加工
3．（2分）关于静电、粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．干燥的天气，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，是因为同种电荷相互排斥
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间存在引力
C．研究表明，星系离地球远去，说明宇宙正在收缩
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
4．（2分）甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是（ ）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械做的有用功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
5．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
6．（2分）2022年11月，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十五号载人飞船将3名航天员送入中国空间站。下列分析正确的是（ ）
A．运运载火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
B．载火箭刚发射升空时，重力势能增加，机械能不变
C．运载火箭加速升空时，以飞船为参照物，宇航员是运动的
D．中国空间站实验室能使用天平测出物体的质量
7．（2分）2022年2月8日，谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军，比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．若最高点她所受外力全部消失，它将做匀速直线运动
C．自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力，增加对雪地的压强
D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
8．（2分）学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A．尽快研究开发更多领域内利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率
9．（2分）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
10．（2分）水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明先用盐水浸泡草莓，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的是（ ）
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓b和c在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等
A．② B．①③ C．①④ D．①②③④
11．（2分）实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0（F0＞G）竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为（ ）
A．图乙读数为F0﹣G，图丙读数为F0
B．图乙读数为F0+G，图丙读数为F0﹣G
C．图乙读数为F0，图丙读数为F0﹣G
D．图乙读数为 F0﹣G，图丙读数为F0+G
12．（2分）如图为我国新型反潜巡逻机，机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。选项中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2分）如图甲是猫追老鼠的画面，小明把一个装有水的圆柱形大玻璃杯放在画前，惊奇发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，关于此现象的说法正确的是（ ）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将水杯逐渐靠近画面，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将画面离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
14．（2分）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热（如图甲），根据测得的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容，则结合图中信息做出的下列推断正确的是（ ）
A．若 ma＝mb，则ca＞cb B．若 ma＝mb，则 ca＜cb
C．若ca＝cb，则 ma＝mb D．若ca＝cb，则 ma＞mb
15．（2分）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（ ）
A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W
二、填空与作图（16-22题每空1分，23、24题每图2分，共25分）
16．（3分）春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的 形成的，倒影是光的 现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是 色。
17．（4分）小冬在文艺汇演时表演二胡，先在弓毛上涂松香，是为了 弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦 而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的 。手指按压琴弦时，手指立刻有疼的感觉，说明：一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也 对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
18．（1分）汽车的后刹车灯，现多采用发光二极管（LED），通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约快0.5s，有助于后车驾驶员提前做出反应，偶遇突发情况时可提前0.5s刹车。如在限速为108km/h的公路上，行车安全距离约可以减少 m。
19．（3分）将3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是 （超声波/次声波），这种波 （能/不能）在真空中传播。3D打印技术之一的熔融沉积成型是指喷头在计算机控制下做三维运动，丝材在喷头中被加热到温度略高于其熔点，丝材变成液态，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来后变成固态成型，该过程中丝材先熔化再凝固，丝材由液态变成固态过程中 （吸收/放出）热量。
20．（5分）小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 J，斜面机械效率为 %。g取10N/kg。
21．（3分）小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N，则零件受到的浮力是 N；又把该零件浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1.9N，则该液体的密度为 kg/m3。小明想起以前看到一则科技报道：气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。现将质量为9kg的硅气凝胶轻放静置于水平地面上，小明受刚才的实验启发，求出了这块硅气凝胶对地面的压力大小为 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
22．（2分）小王家的电能表上标有“1200imp/（kW•h），他把家中其它用电器与电源断开，仅让标有“220V 600W”的电饭煲正常工作。5min电能表指示灯会闪烁 次，若将“3V 3W”的灯泡和一定值电阻串联在某电源上，灯泡刚好正常发光，现只将L1换成“6V 6W”的灯泡L2，则L2的功率 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。
23．（2分）一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A'B'。
24．（2分）按要求作图：在图中，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确连入电路。要求两灯并联，一个开关控制一盏灯。
三、解答与探究（25题5分，26题6分，27题9分，28题6分，29题9分，30题10分，共45分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分.
25．（5分）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
（1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大。
（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体PQ做 （匀速/变速）运动。
下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/（cm•s﹣1）
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
（3）此实验运用的探究方法主要是 。
（4）你的猜想：感应电流的大小可能还与 有关。
26．（6分）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来做探究“影响重力势能大小的因素”的实验。请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系，要选用上述图 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（3）要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（4）通过比较分析可以得出完整的结论 。
27．（9分）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 。
A.电流表断路
B.待测电阻Rx断路
C.待测电阻Rx短路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.19
0.25
0.30
（4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 。
（5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）。
（6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用字母表示）。
28．（6分）在新农村建设中，工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J。求：
（1）工人做了多少有用功？
（2）滑轮组的机械效率？
29．（9分）新冠疫情防控期间为减少病毒传播，保证师生健康，学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如甲图所示。电源电压为12V，R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如乙图所示。
（1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，电压表的示数为3V，定值电阻R0的阻值是多少？
（2）当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，整个电路的电功率是多少？
（3）消毒标准如下：ρ＜0.15g/m3为不合格，0.15g/m3≤ρ＜0.3g/m3为合格，ρ≥0.3g/m3为超标。某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表的示数为8V，请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
30．（10分）如图是我国第二艘航母——首艘国产航母，该航母相关参数为：舰长304m、舰宽70.5m、满载吃水10.5m；排水量：57000吨（空载）、67500吨（满载），动力：2×105马力（马力是功率单位，1马力＝735W）；航速：最大31节（1节＝1.8km/h）；续航力：8000海里/18节，海上自持能力15天。（g取10N/kg，）
（1）该航母满载时受到的浮力？（排水量指排开水的质量，ρ海水≈1.0×103kg/m3）
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力为多少？
（3）由于船体太大，航母下水不能直接使用动力，这样对船体有损害。因此常用的方法是先往干船坞里面注水，让航母飘浮起来，然后利用拖船缓慢的把航母拖到码头。若每艘拖船的最大输出功率为104马力，拖动航母时的速度为0.5m/s，航母受到的阻力为航母重力的0.1倍，则拖动航母至少需要多少艘拖船？（此时航母为空载，拖动时航母不提供动力。粗略认为拖船提供的动力等于航母受到的阻力。）
2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意.
1．（2分）即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最合理的是（ ）
A．书桌的高度约为8dm
B．夏天教室的温度约为45℃
C．教室内每盏照明灯的功率约为400W
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为10s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、中学生的身高在160cm左右，书桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝8dm左右，故A符合题意；
B、人体感觉舒适的温度在23℃左右，夏天教室内的气温虽然略感闷热，但不会超过30℃，故B不符合题意；
C、教室中日光灯正常发光的电流在0.18A左右，额定功率在P＝UI＝220V×0.18A≈40W左右，故C不符合题意；
D、男子百米世界纪录略小于10s，中学生200m的成绩远大于10s，在30s左右，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（2分）如图是单手啤酒开瓶器“Kebo”及其使用图片，开瓶器采用不锈钢材质，精工细作，表面抛光处理，在顶部内嵌有磁铁，开启啤酒后瓶盖会吸附于开瓶器，不会掉下来，比较人性化。下列关于此现象的说法正确的是（ ）
A．单手开瓶器是一个费力杠杆，A为杠杆支点
B．单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点
C．内嵌磁铁是利用了不锈钢的吸铁性
D．开瓶器采用不锈钢材质是应用它的导电性好容易加工
【分析】（1）杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）；
（2）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（3）开瓶器采用不锈钢材质是应用它的硬度大。
【解答】解：AB、单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点，故B正确，A错误；
C、内嵌磁铁是利用了内嵌磁铁的吸铁性，故C错误；
D、开瓶器采用不锈钢材质是应用它的硬度大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的原理、磁性、材料的物理属性等知识，属于基础性题目。
3．（2分）关于静电、粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．干燥的天气，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，是因为同种电荷相互排斥
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间存在引力
C．研究表明，星系离地球远去，说明宇宙正在收缩
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【分析】（1）摩擦起电是电荷的转移，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）固体分子之间即存在有引力，又存在斥力；
（3）宇宙正在膨胀，星系之间的距离正在增大；
（4）原子是由原子核与电子组成的，原子核是由质子与中子组成的。
【解答】解：A、在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，头发与梳子会带上异种电荷，而异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来，故A错误；
B、固体之所以很难被压缩，是因为组成固体的分子之间存在斥力，故B错误；
C、研究表明，星系间距离正在逐渐增大，星系正在远离地球，说明宇宙正在扩张，故C错误；
D、原子是由原子核与电子组成的，原子核是由质子与中子组成的，电子的质量和体积都很小，原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查我们对微观粒子和宇宙的认知水平，难度较低。
4．（2分）甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是（ ）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械做的有用功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
【分析】（1）机械效率是指有用功占总功的百分比；
（2）功率是表示做功快慢的物理量。
【解答】解：A、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故A错误；
B、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的快慢，即功率无关，故B错误；
C、机械效率是指有用功占总功的百分比，由于总功未知，故不能确定甲机械做的有用功多，故C错误；
D、乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对机械效率和功率公式的理解与掌握，是一道基础题目。
5．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
【分析】冰在熔化过程温度不变，但需要继续吸热，所以内能增加，水的比热容比冰的比热容大，所以比热容变化。
【解答】解：冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变；
由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大；
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】解决此类问题要知道熔化过程的特点及不同物质比热容不同。
6．（2分）2022年11月，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十五号载人飞船将3名航天员送入中国空间站。下列分析正确的是（ ）
A．运运载火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
B．载火箭刚发射升空时，重力势能增加，机械能不变
C．运载火箭加速升空时，以飞船为参照物，宇航员是运动的
D．中国空间站实验室能使用天平测出物体的质量
【分析】（1）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量；在质量相同时，热值越大，燃料完全燃烧时放出的热量越多；
（2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度．物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度，物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；机械能为动能、势能的和；
（3）判断物体是运动还是静止，首先要确定所选的参照物，若被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变，则被研究的物体是运动的，否则是静止的；
（4）在天宫二号空间，为失重状态，物体不受重力。
【解答】解：A、发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确；
B、运载火箭加速升空时，气体推力推动其前进，质量不变，速度变大，动能增加，高度变高，重力势能增加，所以机械能增加，故B错误；
C、若以飞船为参照物，宇航员与飞船的相对位置没有发生改变，所以宇航员是静止的，故C错误；
D、在天宫二号空间，为失重状态，物体不受重力，实验室不能使用天平测出物体的质量，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了热值、影响动能和重力势能大小的因素、运动和静止的相对性、失重状态等知识；在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
7．（2分）2022年2月8日，谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军，比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．若最高点她所受外力全部消失，它将做匀速直线运动
C．自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力，增加对雪地的压强
D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
【分析】（1）任何物体都有惯性，惯性是一种性质；
（2）根据牛顿第一定律分析；
（3）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
（4）二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上。
【解答】解：A、她离开跳台后还能继续向上运动是由于她具有惯性，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B、若最高点她所受外力全部消失，由于她在最高点有水平方向上的速度，则其运动状态不变，将做匀速直线运动，故B正确；
C、滑雪板的面积宽大，是在压力一定时增大受力面积来减小滑雪板对雪地的压强，故C错误；
D、静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力，这两个力的方向相同，不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题通过谷爱凌的滑雪运动考查了牛顿第一定律、惯性、压强、平衡力等问题，体现了物理在体育运动中的广泛应用。
8．（2分）学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A．尽快研究开发更多领域内利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率
【分析】解决能源问题有两条出路：一是要把现有的能源利用好，提高利用率；二是要积极开发新能源，寻找替代能源。
【解答】解：A、太阳能是取之不尽的能源，开发和利用好太阳能是解决能源问题的重要环节，故A不符合题意；
B、煤炭资源有限，所以使煤充分燃烧以减少热量损失的措施是可行且必须的，故B不符合题意；
C、能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，故不可能研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器，故C符合题意；
D、输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】此题型考查的是新能源的利用与改善能源危机的办法。
9．（2分）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
【分析】（1）电能表各参数的意义：
220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
10（20）A表示电能表的标定电流为10A，最大电流不能超过20A；
50Hz：这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
600r/kW•h：电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转；
表盘上的数据显示的是用户从使用该电能表以来总共消耗的电能。
（2）使用测电笔时手要接触笔尾的金属体；发生触电或用电器起火时，应先切断电源。
【解答】解：A、该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故A错误；
B、图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能为：＝0.5kW•h，故B正确；
C、家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D、用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选：B。
【点评】题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
10．（2分）水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明先用盐水浸泡草莓，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的是（ ）
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓b和c在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等
A．② B．①③ C．①④ D．①②③④
【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析a和b密度的大小；
（2）根据阿基米德原理分析草莓c受到的浮力的大小以及草莓b和c在清水中受到的浮力大小；
（3）根据容器的总重力分析压力的大小，根据p＝分析水平面受到的压强的大小。
【解答】解：①由左图可知，草莓a漂浮，草莓a的密度要小于液体的密度，草莓b悬浮，草莓b的密度要等于液体的密度，因此草莓a的密度小于草莓b的密度，故①正确；
②草莓c在盐水和清水中都处于浸没状态，排开液体的体积相同，两种液体的密度不同，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得，草莓c在盐水和清水中所受浮力不相等，故②错误；
③草莓b和c在清水中都沉底，都浸没，但是前提条件没有提到两个草莓的体积相同，所以无法比较两者所受浮力的大小，故③错误；
④两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，放进去相同的草莓，即草莓重力相同、容器重力相同、液体的重力相同，所以两个容器对桌面的压力也相同，容器的底面积相同，由p＝可得，两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等，故④正确。
综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用，是一道综合性很强的题目，对学生要求较高，只有对相关知识点熟练掌握，并能灵活运用，才能正确作答。
11．（2分）实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0（F0＞G）竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为（ ）
A．图乙读数为F0﹣G，图丙读数为F0
B．图乙读数为F0+G，图丙读数为F0﹣G
C．图乙读数为F0，图丙读数为F0﹣G
D．图乙读数为 F0﹣G，图丙读数为F0+G
【分析】对于乙图，选弹簧测力计的外壳为研究对象，进行受力分析，由力的平衡列式求解可得知该图中弹簧测力计的示数；
对于丙图，以弹簧测力计的挂钩为研究对象，进行受力分析，再由二力平衡列式，即可得知此时的弹簧测力计的读数。
【解答】解：在乙图中，以弹簧测力计的外壳为研究对象，进行受力分析，受竖直向下的重力G，竖直向上的拉力F0，和弹簧的向下的拉力F（即等于此时弹簧测力计的读数），由力的平衡得：F0＝G+F，则F＝F0﹣G；
对于丙图，以弹簧测力计的挂钩为研究对象，受弹簧向下的拉力F′（即等于此时弹簧测力计的读数），向上的拉力F0，由二力平衡得：F＝F0。
故选：A。
【点评】本题考查弹簧测力计的结构及测量原理的理解与运用。解答该题，不但要了解弹簧测力计的原理，还要注意适当的选取研究对象，选取研究对象时，常常以受力较少的那个物体为研究对象。
12．（2分）如图为我国新型反潜巡逻机，机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。选项中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，是电磁感应，相当于一个发电机，分析各个选项，找出发电机原理即可。
【解答】解：A、磁环与磁环之间有间隔，说明磁环间有斥力，利用的是“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律，故A错误；
B、通电直导线在磁场中受力，不是发电机原理，故B错误；
C、闭合开关后，使导体棒在磁场中左右移动，切割磁感线产生感应电流，是发电机原理，故C正确；
D、开关闭合后，铁钉能吸引大头针，相当于电磁铁，利用的是电流的磁效应，不是发电机原理，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电磁感应现象及其应用，分析各个装置的工作实质是不是利用发电机原理是解答本题的关键。
13．（2分）如图甲是猫追老鼠的画面，小明把一个装有水的圆柱形大玻璃杯放在画前，惊奇发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，关于此现象的说法正确的是（ ）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将水杯逐渐靠近画面，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将画面离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
【分析】透明玻璃杯可以看成是中间厚边缘薄的柱形透镜，物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：AB、圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，故AB错误；
C、将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠是向右跑的，不是掉头的，故C错误。
D、若将漫画离水杯再远一些，物距变大，像距变小，像变小，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些，故D正确；
故选：D。
【点评】水、玻璃、水晶、冰等透明物质，都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，对光线的作用相同，成像性质相同。
14．（2分）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热（如图甲），根据测得的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容，则结合图中信息做出的下列推断正确的是（ ）
A．若 ma＝mb，则ca＞cb B．若 ma＝mb，则 ca＜cb
C．若ca＝cb，则 ma＝mb D．若ca＝cb，则 ma＞mb
【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图像可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q＝cmΔt变形公式对比热容和质量大小作出判断。
【解答】解：由题可知，在相同的时间内两液体吸收的热量相等；由乙图可知，在相同的时间内a升高温度的较大；
A、若ma＝mb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由c＝可知，a的比热容较小，b的比热容较大，即ca＜cb，故A错误，B正确；
C、若ca＝cb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由m＝可知，a的质量较小，b的质量较大，即ma＜mb，故C错误，D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对探究物质吸收热量本领结论的理解与掌握，关键是知道用同一热源加热相同的时间吸收的热量相同。
15．（2分）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（ ）
A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.3A，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR0，
由图乙可知，当电流表示数为I1＝0.2A时，电压表示数为UR＝1V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压U＝UR+I1R0，
联立以上两式可得电源电压U和定值电阻R0的阻值；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，小灯泡与定值电阻R0串联，根据串联电路特点结合图乙可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据P＝UI求出小灯泡两端的实际功率。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.3A，根据欧姆定律可得，电源电压U＝IR0＝0.3A×R0——————①
由图乙可知，当电流表示数为I1＝0.2A时，电压表示数为UR＝1V，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压U＝UR+I1R0＝1V+0.2A×R0——————②
联立①②两式可得，电源电压U＝3V，定值电阻R0＝10Ω；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，则小灯泡与定值电阻R0串联，
根据串联电路特点结合图乙可知，当电路中的电流I′＝0.2A，小灯泡两端电压为UL＝1V时，电源电压U＝UL+I′R0＝1V+0.2A×10Ω＝3V，满足要求；
此时小灯泡的实际功率PL＝ULI′＝1V×0.2A＝0.2W。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能从图中获取相关信息是解题的感觉
二、填空与作图（16-22题每空1分，23、24题每图2分，共25分）
16．（3分）春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的 直线传播 形成的，倒影是光的 反射 现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是 无 色。
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
（2）平静的水面相当于平面镜，岸边的物体会通过光的反射成像。
（3）透明物体的颜色是由透过的色光决定的，透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，说明玻璃是无色的。
【解答】解：春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的直线传播形成的，倒影是光的反射现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是无色。因为透明物体的颜色是由透过的色光决定的，透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，所以说明玻璃是无色的。
故答案为：直线传播；反射；无。
【点评】本题考查的是光的直线传播、光的反射和物体的颜色，关键是会根据实例判断属于哪一种光现象。
17．（4分）小冬在文艺汇演时表演二胡，先在弓毛上涂松香，是为了 增大 弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦 振动 而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的 音调 。手指按压琴弦时，手指立刻有疼的感觉，说明：一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也 同时 对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
【分析】（1）增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度；增大压力；
（2）声音是由物体的振动产生的；
（3）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高；
（4）一个物体对另一个物体有力的作用，另一个物体一定同时对这个物体也有力的作用，力是物体间的相互作用。
【解答】解：小冬在弓毛上涂松香，可以增大弓毛表面的粗糙程度，因此是为了增大弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦振动而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，琴弦振动的快慢会不一样，因此这样做的目的是为了改变声音的音调；一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也一定同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
故答案为：增大；振动；音调；同时。
【点评】本题考查了摩擦力的影响因素、声音的产生、声音的特性等，难度不大，属于基础性题目。
18．（1分）汽车的后刹车灯，现多采用发光二极管（LED），通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约快0.5s，有助于后车驾驶员提前做出反应，偶遇突发情况时可提前0.5s刹车。如在限速为108km/h的公路上，行车安全距离约可以减少 15 m。
【分析】已知速度与时间，由v＝的变形公式可以求出路程。
【解答】解：由题意可知，此时汽车的速度v＝108km/h＝108×m/s＝30m/s，
根据v＝可得行车安全距离可以减少：s＝vt＝30m/s×0.5s＝15m。
故答案为：15。
【点评】本题考查了速度公式及其应用，属于基础题，难度不大。
19．（3分）将3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是 超声波 （超声波/次声波），这种波 不能 （能/不能）在真空中传播。3D打印技术之一的熔融沉积成型是指喷头在计算机控制下做三维运动，丝材在喷头中被加热到温度略高于其熔点，丝材变成液态，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来后变成固态成型，该过程中丝材先熔化再凝固，丝材由液态变成固态过程中 放出 （吸收/放出）热量。
【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声。
（2）熔化指物质由固态转变成液态，熔化要吸热；凝固指物质由液态转变固态，凝固要放热。
【解答】解：B超利用的是超声波。超声波不能在真空中传播；把液态熔丝转变成固态，此过程叫熔化；液态丝材由液态变成固态叫凝固，此过程要放出热量。
故答案为：超声波；不能；放出。
【点评】本题考查了声音的传播条件和熔化与凝固的特点，属于基础题。
20．（5分）小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 F2 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 200 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 不相等 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 2000 J，斜面机械效率为 80 %。g取10N/kg。
【分析】如图甲，若在杠杆上B点施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，即竖直向上；
B是杠杆的中点，则OA＝2OB，又知道物重大小，利用杠杆平衡条件求拉力大小。
如图乙，判断两次搬运过程中，根据W＝Gh可知工人克服货物重力做的功的大小关系；
把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，斜面CD较长，根据t＝可知沿斜面运 大小关系，根据P＝可知工人克服货物重力做功的功率是否相等。
根据W＝Gh＝mgh得出克服重力做功，根据W总＝Fs得出总功，根据η＝得出斜面机械效率。
【解答】解：如图甲，根据杠杆的平衡条件可知，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，
杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
F2×OB＝G×OA，
所以：F＝G×＝100N×＝200N。
如图乙，判断两次搬运过程中，根据W＝Gh可知工人克服货物重力做的功相等；
把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，斜面CD较长，根据t＝可知沿斜面CD用时较长，根据P＝可知工人克服货物重力做功的功率不相等。
若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×2m＝2000J，
总功W总＝Fs＝625N×4m＝2500J，
斜面机械效率为η＝＝＝80%。
故答案为：F2；00；不相等；2000；80。
【点评】本题考查功和效率的有关计算，是一道综合题。
21．（3分）小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N，则零件受到的浮力是 1 N；又把该零件浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1.9N，则该液体的密度为 800 kg/m3。小明想起以前看到一则科技报道：气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。现将质量为9kg的硅气凝胶轻放静置于水平地面上，小明受刚才的实验启发，求出了这块硅气凝胶对地面的压力大小为 60 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）称量法求浮力：浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则F浮＝F1﹣F2；
（2）阿基米德原理求浮力：浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，其公式可记为F浮＝G排＝ρ液gV排液；
（3）物体浸没在不同液体中，受到的浮力不同，但排开液体的体积相同；
（4）硅气凝胶浸没在空气中时，要受到浮力作用，其浮力为F浮硅＝ρ空气gV排气；再结合硅气凝胶的重力，就能计算出硅气凝胶对地面的压力F压＝G硅﹣F浮硅。
【解答】解：小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是F1＝2.7N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数F2＝1.7N，则零件受到的浮力F浮水＝F1﹣F2＝2.7N﹣1.7N＝1N；
当把零件浸没在液体中时，弹簧测力计的示数F3＝1.7N，则零件受到的浮力F浮液＝F1﹣F3＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；
由阿基米德公式F浮＝ρ液gV排液；得V排液＝，物体浸没在不同液体中，排开液体的体积相同；则＝，ρ液＝＝＝800kg/m3；
设空气密度为ρ空气，硅气凝胶的密度为3ρ空气，硅气凝胶的重力为G硅＝m硅g＝9kg×10N/kg＝90N；
硅气凝胶的体积为V硅＝，它在空气中受到的浮力为F浮硅＝ρ空气gV排气＝ρ空气gV硅＝＝＝＝30N；
硅气凝胶对地面的压力F压＝G硅﹣F浮硅＝90N﹣30N＝60N。
故答案为：1；800；60。
【点评】本题考查了学生对称重法测浮力和阿基米德原理的掌握和运用，注意阿基米德原理在液体和气体中都适用。
22．（2分）小王家的电能表上标有“1200imp/（kW•h），他把家中其它用电器与电源断开，仅让标有“220V 600W”的电饭煲正常工作。5min电能表指示灯会闪烁 60 次，若将“3V 3W”的灯泡和一定值电阻串联在某电源上，灯泡刚好正常发光，现只将L1换成“6V 6W”的灯泡L2，则L2的功率 小于 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【分析】1200imp/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1200次；先根据W＝Pt求出用电器消耗的电能，然后根据参数的含义求出指示灯闪烁的次数。
灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的，根据公式R＝可知两灯泡电阻的大小；根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和电阻两端的电压变化，再根据串联电路的电压特点得出此时灯泡两端的电压变化，最后根据P＝断灯泡实际功率的变化，进而得出答案。
【解答】解：“220V 600W”的电饭煲正常工作5min消耗的电能，
指示灯闪烁的次数0.05kW•h×1200imp/（kW•h）＝60imp。
“3V 3W”的灯泡正常工作的电流，
“3V 3W”的灯泡的电阻，
“6V 6W”的灯泡正常工作的电流，
“6V 6W”的灯泡的电阻，
将L1换成灯泡L2后电路的总电阻变大，电压不变，由欧姆定律可知电流变小，且小于L2的额定电流，故L2的实际功率小于其额定功率小于6W。
故答案为：60；小于。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功的计算，一定要熟练掌握。
23．（2分）一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A'B'。
【分析】平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称；先作出端点A在平面镜中的像点，连接A的像点和B，可得AB在水面所成的像。
【解答】解：先根据像与物关于水平面镜对称，作出端点A在平面镜中的像点A′，用虚线连接A′、B即为物体AB在水平面镜中所成的像，如图所示：
【点评】平面镜成像实验探究出的像与物的具体关系是：大小相等、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反；作物体在平面镜中所成的像，常用方法是：作出端点（或关键点）的像点，用虚线连接像点得到物体的像。
24．（2分）按要求作图：在图中，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确连入电路。要求两灯并联，一个开关控制一盏灯。
【分析】在家庭电路中，各个用电器是并联的关系，开关应该接在火线和用电器之间，开关与被控制灯泡应串联。
【解答】解：
由题知，两个灯是并联的关系，且开关控制对应的灯泡，开关应与所控制的灯泡串联；并且开关应该接在火线和灯泡之间，故有如下两种连接符合要求：
【点评】知道并理解家庭电路的正确连接是解决该题的关键。
三、解答与探究（25题5分，26题6分，27题9分，28题6分，29题9分，30题10分，共45分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分.
25．（5分）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
（1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 动 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大。
（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体PQ做 匀速 （匀速/变速）运动。
下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 正比 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/（cm•s﹣1）
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
（3）此实验运用的探究方法主要是 控制变量法 。
（4）你的猜想：感应电流的大小可能还与 磁场强弱 有关。
【分析】（1）（4）感应电流的大小与磁场的强弱、导线切割磁感线的速度及切割磁场的导线匝数有关；
（2）要探究电流大小与速度的关系，应使导体在不同次实验中的速度不同，而其它条件相同，但同一次实验的速度应不变；根据表格中数据分析电流值和速度值，便可得出结论；
（3）当一个量与多个因素有关，在探究其与其中一个因素之间的关系时，需保持其它因素不变，这叫做控制变量法。
【解答】解：（1）导体的质量不变，速度越大，动能越大，转化成电能就越多，电流就越大；
（2）为了验证感应电流与速度之间的关系，应保持导体运动区域的磁场强弱相同，改变导体的运动速度，但同一次实验，应使导体做匀速运动；分析表格中的电流值和速度值，可得出结论：感应电流的大小与导体运动速度成正比；
（3）由（2）知，实验运用的是控制变量法；
（4）要产生感应电流，还存在磁场这个因素，所以感应电流的大小还可能与磁场的强弱有关。
故答案为：（1）动；（2）匀速；正比；（3）控制变量法；（4）磁场强弱。
【点评】此题是在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验基础上，探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，要求学生能够根据所学的知识做出猜想，同时考查了控制变量法在此实验中的应用。
26．（6分）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来做探究“影响重力势能大小的因素”的实验。请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 木块被推出的距离 的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系，要选用上述图 乙 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 相同 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（3）要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图 甲 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 不同 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（4）通过比较分析可以得出完整的结论 重力势能的大小与物体的质量和高度有关 。
【分析】（1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有重力势能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的重力势能越大。
（2）（3）掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量。
（4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【解答】解：（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；
（2）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；
（3）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；
（4）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
故答案为：（1）木块被推出的距离；（2）乙；相同；（3）甲；不同；（4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【点评】（1）掌握重力势能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法探究重力势能大小的影响因素。
（2）小球从同一斜面上自由下滑，到达斜面底部的速度取决于小球所在的高度，跟小球的质量无关。
27．（9分）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 B 。
A.电流表断路
B.待测电阻Rx断路
C.待测电阻Rx短路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 0.16 A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.19
0.25
0.30
（4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 1 次的数据，判断的依据是 实验中电压表最小电压大于1.0V 。
（5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 10 Ω（结果保留整数）。
（6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 I1 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用字母表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表和电源接通；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数；
（4）求出定值电阻的大约值，根据分压原理，得出电压表的最小读数；
（5）根据剩余四次实验数据结合欧姆定律求出对应的电阻，然后求平均值得出测量结果；
（6）已知灯的额定电流，根据P＝I2R，测量出灯正常发光时的电阻是实验的关键；先将灯与滑动变阻器串联，通过移动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，灯正常发光；利用开关的转换（保持滑动变阻器的滑片位置不变），使电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱，保持电流表示数不变，根据等效替代法可知电阻箱的示数即为灯正常发光时的电阻，从而得出灯的额定功率。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）完成电路连接，闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表和电源接通，则产生故障的原因是待测电阻Rx断路，故选：B；
（3）图乙为第2次实验时电流表的示数，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A；
（4）由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻R＝，根据串联分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压U最小＝×U＝×4.5V＝1.5V＞1V，所以第1组数据不是本实验中测得的；
（5）由表格可知，剩余四次实验的电阻为：
R2＝，R3＝，R4＝，R5＝，
所测量的电阻阻值应为：
R＝≈10Ω；
（6）实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；
③在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1时，灯正常发光；
在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱使电流表示数仍为I1，此时电阻箱的示数为R0，由等效替代法可知，灯正常发光时的电阻为R0，则小灯泡的额定功率表达式：
P额＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.16；（4）1；实验中电压表最小电压大于1.0V；（5）10；（6）②I1；③。
【点评】本题伏安法测电阻的实验，考查了电路连接、电流表读数、数据分析、电阻的计算及设计实验方案测功率的能力。
28．（6分）在新农村建设中，工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J。求：
（1）工人做了多少有用功？
（2）滑轮组的机械效率？
【分析】（1）由图知，承担货物重力绳子的段数n＝3，由s＝nh计算货物上升高度，由W有＝Gh计算工人做的有用功；
（2）由W总＝W有+W额计算拉力做的总功，根据η＝计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1））由图知，承担货物重力绳子的段数n＝3，货物上升高度：
h＝＝＝2m，
克服货物重力做的有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；
（2）拉力做的总功：
W总＝W有+W额＝1200J+300J＝1500J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝80%。
答：（1）工人做了1200J有用功；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题考查了滑轮组的特点、有用功、总功和机械效率的计算，属于一道基础题。
29．（9分）新冠疫情防控期间为减少病毒传播，保证师生健康，学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如甲图所示。电源电压为12V，R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如乙图所示。
（1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，电压表的示数为3V，定值电阻R0的阻值是多少？
（2）当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，整个电路的电功率是多少？
（3）消毒标准如下：ρ＜0.15g/m3为不合格，0.15g/m3≤ρ＜0.3g/m3为合格，ρ≥0.3g/m3为超标。某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表的示数为8V，请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
【分析】（1）闭合开关，R0、Rt串联，电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为零）时，从图中可知过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，电压表的示数为3V，根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压，根据欧姆定律可知电路电流和定值电阻的阻值；
（2）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，从图中可知Rt的电阻，根据欧姆定律可知通过整个电路的电流，由P＝UI计算整个电路的电功率；
（4）电压表的示数为8V，根据欧姆定律可知电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压，根据欧姆定律可知过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，从图中可知过氧乙酸气体浓度，进而判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
【解答】解：（1）闭合开关，R0、Rt串联，电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为零）时，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为60Ω，电压表的示数为3V，
根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压Ut＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V，
根据欧姆定律可知电路电流I＝＝＝0.15A，
定值电阻的阻值R0＝＝＝20Ω；
（3）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，从图中可知Rt的电阻为20Ω，
根据欧姆定律可知通过整个电路的电流I′＝＝＝0.3A；
整个电路的电功率P＝UI＝12V×0.3A＝3.6W；
（4）电压表的示数为8V，根据欧姆定律可知电路中的电流I″＝＝＝0.4A，
根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压Ut″＝U﹣UV＝12V﹣8V＝4V，
过氧乙酸气体传感器Rt的阻值Rt″＝＝＝10Ω，
从图中可知过氧乙酸气体浓度为0.3g/m3，该次消毒为超标。
答：（1）定值电阻R0的阻值是20Ω；
（3）整个电路的电功率是3.6W；
（4）该次消毒为超标。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和串联电路的特点，关键是从图中得出有用信息。
30．（10分）如图是我国第二艘航母——首艘国产航母，该航母相关参数为：舰长304m、舰宽70.5m、满载吃水10.5m；排水量：57000吨（空载）、67500吨（满载），动力：2×105马力（马力是功率单位，1马力＝735W）；航速：最大31节（1节＝1.8km/h）；续航力：8000海里/18节，海上自持能力15天。（g取10N/kg，）
（1）该航母满载时受到的浮力？（排水量指排开水的质量，ρ海水≈1.0×103kg/m3）
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力为多少？
（3）由于船体太大，航母下水不能直接使用动力，这样对船体有损害。因此常用的方法是先往干船坞里面注水，让航母飘浮起来，然后利用拖船缓慢的把航母拖到码头。若每艘拖船的最大输出功率为104马力，拖动航母时的速度为0.5m/s，航母受到的阻力为航母重力的0.1倍，则拖动航母至少需要多少艘拖船？（此时航母为空载，拖动时航母不提供动力。粗略认为拖船提供的动力等于航母受到的阻力。）
【分析】（1）利用阿基米德原理求得航母满载时受到的浮力；
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力等于牵引力，由P＝＝＝Fv可得受到水的阻力；
（3）由物体漂浮条件可知，航母漂浮时，航母重力等于航母受到浮力，结合拖动时航母受到的阻力为航母重力的0.1倍求得拖力，利用由P＝＝＝Fv可得拖船的总功率，进一步求得至少需要多少艘拖船。
【解答】解：（1）由阿基米德原理可知，航母满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝67000×103kg×10N/kg＝6.75×108N；
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力等于牵引力，
由P＝＝＝Fv可得受到水的阻力：F阻＝F牵＝＝＝＝＝9.8×106N；
（3）航母标准排水量为57000吨，航母漂浮时，航母重力等于航母受到浮力，则航母重力：
G航＝F浮′＝G排′＝m排′g＝57000×103kg×10N/kg＝5.7×108N；
则拖力：F拖＝0.1G航＝0.1×5.7×108N＝5.7×107N；
拖船拖动航母的速度为0.5m/s，则拖船的总功率：P总＝Fv′＝5.7×107N×0.5m/s＝2.85×107W，
每艘拖船的最大输出功率为104马力，需要拖船数量：
n＝＝＝4，
所以至少需要4艘拖船。
答：（1）该航母满载时受到的浮力为6.75×108N；
（2）受到水的阻力为9.8×106N；
（3）要把航母拖到码头，至少需要4艘拖船。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和功率公式的应用，知道航母满载时排水量就是满载时排开水的质量是本题的关键。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意.
1．（2分）即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最合理的是（ ）
A．书桌的高度约为8dm
B．夏天教室的温度约为45℃
C．教室内每盏照明灯的功率约为400W
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为10s
2．（2分）如图是单手啤酒开瓶器“Kebo”及其使用图片，开瓶器采用不锈钢材质，精工细作，表面抛光处理，在顶部内嵌有磁铁，开启啤酒后瓶盖会吸附于开瓶器，不会掉下来，比较人性化。下列关于此现象的说法正确的是（ ）
A．单手开瓶器是一个费力杠杆，A为杠杆支点
B．单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点
C．内嵌磁铁是利用了不锈钢的吸铁性
D．开瓶器采用不锈钢材质是应用它的导电性好容易加工
3．（2分）关于静电、粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．干燥的天气，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，是因为同种电荷相互排斥
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间存在引力
C．研究表明，星系离地球远去，说明宇宙正在收缩
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
4．（2分）甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是（ ）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械做的有用功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
5．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
6．（2分）2022年11月，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十五号载人飞船将3名航天员送入中国空间站。下列分析正确的是（ ）
A．运运载火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
B．载火箭刚发射升空时，重力势能增加，机械能不变
C．运载火箭加速升空时，以飞船为参照物，宇航员是运动的
D．中国空间站实验室能使用天平测出物体的质量
7．（2分）2022年2月8日，谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军，比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．若最高点她所受外力全部消失，它将做匀速直线运动
C．自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力，增加对雪地的压强
D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
8．（2分）学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A．尽快研究开发更多领域内利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率
9．（2分）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
10．（2分）水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明先用盐水浸泡草莓，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的是（ ）
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓b和c在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等
A．② B．①③ C．①④ D．①②③④
11．（2分）实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0（F0＞G）竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为（ ）
A．图乙读数为F0﹣G，图丙读数为F0
B．图乙读数为F0+G，图丙读数为F0﹣G
C．图乙读数为F0，图丙读数为F0﹣G
D．图乙读数为 F0﹣G，图丙读数为F0+G
12．（2分）如图为我国新型反潜巡逻机，机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。选项中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2分）如图甲是猫追老鼠的画面，小明把一个装有水的圆柱形大玻璃杯放在画前，惊奇发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，关于此现象的说法正确的是（ ）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将水杯逐渐靠近画面，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将画面离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
14．（2分）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热（如图甲），根据测得的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容，则结合图中信息做出的下列推断正确的是（ ）
A．若 ma＝mb，则ca＞cb B．若 ma＝mb，则 ca＜cb
C．若ca＝cb，则 ma＝mb D．若ca＝cb，则 ma＞mb
15．（2分）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（ ）
A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W
二、填空与作图（16-22题每空1分，23、24题每图2分，共25分）
16．（3分）春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的 形成的，倒影是光的 现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是 色。
17．（4分）小冬在文艺汇演时表演二胡，先在弓毛上涂松香，是为了 弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦 而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的 。手指按压琴弦时，手指立刻有疼的感觉，说明：一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也 对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
18．（1分）汽车的后刹车灯，现多采用发光二极管（LED），通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约快0.5s，有助于后车驾驶员提前做出反应，偶遇突发情况时可提前0.5s刹车。如在限速为108km/h的公路上，行车安全距离约可以减少 m。
19．（3分）将3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是 （超声波/次声波），这种波 （能/不能）在真空中传播。3D打印技术之一的熔融沉积成型是指喷头在计算机控制下做三维运动，丝材在喷头中被加热到温度略高于其熔点，丝材变成液态，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来后变成固态成型，该过程中丝材先熔化再凝固，丝材由液态变成固态过程中 （吸收/放出）热量。
20．（5分）小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 J，斜面机械效率为 %。g取10N/kg。
21．（3分）小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N，则零件受到的浮力是 N；又把该零件浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1.9N，则该液体的密度为 kg/m3。小明想起以前看到一则科技报道：气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。现将质量为9kg的硅气凝胶轻放静置于水平地面上，小明受刚才的实验启发，求出了这块硅气凝胶对地面的压力大小为 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
22．（2分）小王家的电能表上标有“1200imp/（kW•h），他把家中其它用电器与电源断开，仅让标有“220V 600W”的电饭煲正常工作。5min电能表指示灯会闪烁 次，若将“3V 3W”的灯泡和一定值电阻串联在某电源上，灯泡刚好正常发光，现只将L1换成“6V 6W”的灯泡L2，则L2的功率 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。
23．（2分）一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A'B'。
24．（2分）按要求作图：在图中，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确连入电路。要求两灯并联，一个开关控制一盏灯。
三、解答与探究（25题5分，26题6分，27题9分，28题6分，29题9分，30题10分，共45分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分.
25．（5分）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
（1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大。
（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体PQ做 （匀速/变速）运动。
下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/（cm•s﹣1）
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
（3）此实验运用的探究方法主要是 。
（4）你的猜想：感应电流的大小可能还与 有关。
26．（6分）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来做探究“影响重力势能大小的因素”的实验。请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系，要选用上述图 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（3）要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（4）通过比较分析可以得出完整的结论 。
27．（9分）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 。
A.电流表断路
B.待测电阻Rx断路
C.待测电阻Rx短路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.19
0.25
0.30
（4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 。
（5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）。
（6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用字母表示）。
28．（6分）在新农村建设中，工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J。求：
（1）工人做了多少有用功？
（2）滑轮组的机械效率？
29．（9分）新冠疫情防控期间为减少病毒传播，保证师生健康，学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如甲图所示。电源电压为12V，R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如乙图所示。
（1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，电压表的示数为3V，定值电阻R0的阻值是多少？
（2）当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，整个电路的电功率是多少？
（3）消毒标准如下：ρ＜0.15g/m3为不合格，0.15g/m3≤ρ＜0.3g/m3为合格，ρ≥0.3g/m3为超标。某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表的示数为8V，请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
30．（10分）如图是我国第二艘航母——首艘国产航母，该航母相关参数为：舰长304m、舰宽70.5m、满载吃水10.5m；排水量：57000吨（空载）、67500吨（满载），动力：2×105马力（马力是功率单位，1马力＝735W）；航速：最大31节（1节＝1.8km/h）；续航力：8000海里/18节，海上自持能力15天。（g取10N/kg，）
（1）该航母满载时受到的浮力？（排水量指排开水的质量，ρ海水≈1.0×103kg/m3）
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力为多少？
（3）由于船体太大，航母下水不能直接使用动力，这样对船体有损害。因此常用的方法是先往干船坞里面注水，让航母飘浮起来，然后利用拖船缓慢的把航母拖到码头。若每艘拖船的最大输出功率为104马力，拖动航母时的速度为0.5m/s，航母受到的阻力为航母重力的0.1倍，则拖动航母至少需要多少艘拖船？（此时航母为空载，拖动时航母不提供动力。粗略认为拖船提供的动力等于航母受到的阻力。）
2023年江苏省常州市金坛区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意.
1．（2分）即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最合理的是（ ）
A．书桌的高度约为8dm
B．夏天教室的温度约为45℃
C．教室内每盏照明灯的功率约为400W
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为10s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、中学生的身高在160cm左右，书桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝8dm左右，故A符合题意；
B、人体感觉舒适的温度在23℃左右，夏天教室内的气温虽然略感闷热，但不会超过30℃，故B不符合题意；
C、教室中日光灯正常发光的电流在0.18A左右，额定功率在P＝UI＝220V×0.18A≈40W左右，故C不符合题意；
D、男子百米世界纪录略小于10s，中学生200m的成绩远大于10s，在30s左右，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（2分）如图是单手啤酒开瓶器“Kebo”及其使用图片，开瓶器采用不锈钢材质，精工细作，表面抛光处理，在顶部内嵌有磁铁，开启啤酒后瓶盖会吸附于开瓶器，不会掉下来，比较人性化。下列关于此现象的说法正确的是（ ）
A．单手开瓶器是一个费力杠杆，A为杠杆支点
B．单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点
C．内嵌磁铁是利用了不锈钢的吸铁性
D．开瓶器采用不锈钢材质是应用它的导电性好容易加工
【分析】（1）杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）；
（2）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（3）开瓶器采用不锈钢材质是应用它的硬度大。
【解答】解：AB、单手开瓶器是一个省力杠杆，B为杠杆支点，故B正确，A错误；
C、内嵌磁铁是利用了内嵌磁铁的吸铁性，故C错误；
D、开瓶器采用不锈钢材质是应用它的硬度大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的原理、磁性、材料的物理属性等知识，属于基础性题目。
3．（2分）关于静电、粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．干燥的天气，用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来，是因为同种电荷相互排斥
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间存在引力
C．研究表明，星系离地球远去，说明宇宙正在收缩
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【分析】（1）摩擦起电是电荷的转移，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）固体分子之间即存在有引力，又存在斥力；
（3）宇宙正在膨胀，星系之间的距离正在增大；
（4）原子是由原子核与电子组成的，原子核是由质子与中子组成的。
【解答】解：A、在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，头发与梳子会带上异种电荷，而异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来，故A错误；
B、固体之所以很难被压缩，是因为组成固体的分子之间存在斥力，故B错误；
C、研究表明，星系间距离正在逐渐增大，星系正在远离地球，说明宇宙正在扩张，故C错误；
D、原子是由原子核与电子组成的，原子核是由质子与中子组成的，电子的质量和体积都很小，原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查我们对微观粒子和宇宙的认知水平，难度较低。
4．（2分）甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是（ ）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械做的有用功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
【分析】（1）机械效率是指有用功占总功的百分比；
（2）功率是表示做功快慢的物理量。
【解答】解：A、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故A错误；
B、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的快慢，即功率无关，故B错误；
C、机械效率是指有用功占总功的百分比，由于总功未知，故不能确定甲机械做的有用功多，故C错误；
D、乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对机械效率和功率公式的理解与掌握，是一道基础题目。
5．（2分）冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．比热容变大，内能增加，温度升高
C．比热容、内能、温度都不变
D．吸收热量，温度不变
【分析】冰在熔化过程温度不变，但需要继续吸热，所以内能增加，水的比热容比冰的比热容大，所以比热容变化。
【解答】解：冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变；
由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大；
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】解决此类问题要知道熔化过程的特点及不同物质比热容不同。
6．（2分）2022年11月，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十五号载人飞船将3名航天员送入中国空间站。下列分析正确的是（ ）
A．运运载火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
B．载火箭刚发射升空时，重力势能增加，机械能不变
C．运载火箭加速升空时，以飞船为参照物，宇航员是运动的
D．中国空间站实验室能使用天平测出物体的质量
【分析】（1）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量；在质量相同时，热值越大，燃料完全燃烧时放出的热量越多；
（2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度．物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度，物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；机械能为动能、势能的和；
（3）判断物体是运动还是静止，首先要确定所选的参照物，若被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变，则被研究的物体是运动的，否则是静止的；
（4）在天宫二号空间，为失重状态，物体不受重力。
【解答】解：A、发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确；
B、运载火箭加速升空时，气体推力推动其前进，质量不变，速度变大，动能增加，高度变高，重力势能增加，所以机械能增加，故B错误；
C、若以飞船为参照物，宇航员与飞船的相对位置没有发生改变，所以宇航员是静止的，故C错误；
D、在天宫二号空间，为失重状态，物体不受重力，实验室不能使用天平测出物体的质量，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了热值、影响动能和重力势能大小的因素、运动和静止的相对性、失重状态等知识；在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
7．（2分）2022年2月8日，谷爱凌在北京冬奥会获得自由式滑雪女子大跳台冠军，比赛中她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．若最高点她所受外力全部消失，它将做匀速直线运动
C．自由式滑雪用双滑雪板是为了增大压力，增加对雪地的压强
D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力是一对平衡力
【分析】（1）任何物体都有惯性，惯性是一种性质；
（2）根据牛顿第一定律分析；
（3）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
（4）二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上。
【解答】解：A、她离开跳台后还能继续向上运动是由于她具有惯性，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B、若最高点她所受外力全部消失，由于她在最高点有水平方向上的速度，则其运动状态不变，将做匀速直线运动，故B正确；
C、滑雪板的面积宽大，是在压力一定时增大受力面积来减小滑雪板对雪地的压强，故C错误；
D、静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和她对雪地的压力，这两个力的方向相同，不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
【点评】本题通过谷爱凌的滑雪运动考查了牛顿第一定律、惯性、压强、平衡力等问题，体现了物理在体育运动中的广泛应用。
8．（2分）学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A．尽快研究开发更多领域内利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率
【分析】解决能源问题有两条出路：一是要把现有的能源利用好，提高利用率；二是要积极开发新能源，寻找替代能源。
【解答】解：A、太阳能是取之不尽的能源，开发和利用好太阳能是解决能源问题的重要环节，故A不符合题意；
B、煤炭资源有限，所以使煤充分燃烧以减少热量损失的措施是可行且必须的，故B不符合题意；
C、能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，故不可能研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器，故C符合题意；
D、输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】此题型考查的是新能源的利用与改善能源危机的办法。
9．（2分）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
【分析】（1）电能表各参数的意义：
220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
10（20）A表示电能表的标定电流为10A，最大电流不能超过20A；
50Hz：这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
600r/kW•h：电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转；
表盘上的数据显示的是用户从使用该电能表以来总共消耗的电能。
（2）使用测电笔时手要接触笔尾的金属体；发生触电或用电器起火时，应先切断电源。
【解答】解：A、该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故A错误；
B、图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能为：＝0.5kW•h，故B正确；
C、家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D、用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选：B。
【点评】题主要考查学生对安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，加强用电安全意识，学会自我保护。
10．（2分）水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明先用盐水浸泡草莓，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的是（ ）
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓b和c在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等
A．② B．①③ C．①④ D．①②③④
【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析a和b密度的大小；
（2）根据阿基米德原理分析草莓c受到的浮力的大小以及草莓b和c在清水中受到的浮力大小；
（3）根据容器的总重力分析压力的大小，根据p＝分析水平面受到的压强的大小。
【解答】解：①由左图可知，草莓a漂浮，草莓a的密度要小于液体的密度，草莓b悬浮，草莓b的密度要等于液体的密度，因此草莓a的密度小于草莓b的密度，故①正确；
②草莓c在盐水和清水中都处于浸没状态，排开液体的体积相同，两种液体的密度不同，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得，草莓c在盐水和清水中所受浮力不相等，故②错误；
③草莓b和c在清水中都沉底，都浸没，但是前提条件没有提到两个草莓的体积相同，所以无法比较两者所受浮力的大小，故③错误；
④两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，放进去相同的草莓，即草莓重力相同、容器重力相同、液体的重力相同，所以两个容器对桌面的压力也相同，容器的底面积相同，由p＝可得，两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等，故④正确。
综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用，是一道综合性很强的题目，对学生要求较高，只有对相关知识点熟练掌握，并能灵活运用，才能正确作答。
11．（2分）实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，弹簧的一端与连接有秤钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙和丙的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0（F0＞G）竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为（ ）
A．图乙读数为F0﹣G，图丙读数为F0
B．图乙读数为F0+G，图丙读数为F0﹣G
C．图乙读数为F0，图丙读数为F0﹣G
D．图乙读数为 F0﹣G，图丙读数为F0+G
【分析】对于乙图，选弹簧测力计的外壳为研究对象，进行受力分析，由力的平衡列式求解可得知该图中弹簧测力计的示数；
对于丙图，以弹簧测力计的挂钩为研究对象，进行受力分析，再由二力平衡列式，即可得知此时的弹簧测力计的读数。
【解答】解：在乙图中，以弹簧测力计的外壳为研究对象，进行受力分析，受竖直向下的重力G，竖直向上的拉力F0，和弹簧的向下的拉力F（即等于此时弹簧测力计的读数），由力的平衡得：F0＝G+F，则F＝F0﹣G；
对于丙图，以弹簧测力计的挂钩为研究对象，受弹簧向下的拉力F′（即等于此时弹簧测力计的读数），向上的拉力F0，由二力平衡得：F＝F0。
故选：A。
【点评】本题考查弹簧测力计的结构及测量原理的理解与运用。解答该题，不但要了解弹簧测力计的原理，还要注意适当的选取研究对象，选取研究对象时，常常以受力较少的那个物体为研究对象。
12．（2分）如图为我国新型反潜巡逻机，机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。选项中能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，是电磁感应，相当于一个发电机，分析各个选项，找出发电机原理即可。
【解答】解：A、磁环与磁环之间有间隔，说明磁环间有斥力，利用的是“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律，故A错误；
B、通电直导线在磁场中受力，不是发电机原理，故B错误；
C、闭合开关后，使导体棒在磁场中左右移动，切割磁感线产生感应电流，是发电机原理，故C正确；
D、开关闭合后，铁钉能吸引大头针，相当于电磁铁，利用的是电流的磁效应，不是发电机原理，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电磁感应现象及其应用，分析各个装置的工作实质是不是利用发电机原理是解答本题的关键。
13．（2分）如图甲是猫追老鼠的画面，小明把一个装有水的圆柱形大玻璃杯放在画前，惊奇发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，关于此现象的说法正确的是（ ）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将水杯逐渐靠近画面，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将画面离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
【分析】透明玻璃杯可以看成是中间厚边缘薄的柱形透镜，物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：AB、圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，故AB错误；
C、将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠是向右跑的，不是掉头的，故C错误。
D、若将漫画离水杯再远一些，物距变大，像距变小，像变小，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些，故D正确；
故选：D。
【点评】水、玻璃、水晶、冰等透明物质，都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，对光线的作用相同，成像性质相同。
14．（2分）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热（如图甲），根据测得的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容，则结合图中信息做出的下列推断正确的是（ ）
A．若 ma＝mb，则ca＞cb B．若 ma＝mb，则 ca＜cb
C．若ca＝cb，则 ma＝mb D．若ca＝cb，则 ma＞mb
【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图像可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q＝cmΔt变形公式对比热容和质量大小作出判断。
【解答】解：由题可知，在相同的时间内两液体吸收的热量相等；由乙图可知，在相同的时间内a升高温度的较大；
A、若ma＝mb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由c＝可知，a的比热容较小，b的比热容较大，即ca＜cb，故A错误，B正确；
C、若ca＝cb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由m＝可知，a的质量较小，b的质量较大，即ma＜mb，故C错误，D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对探究物质吸收热量本领结论的理解与掌握，关键是知道用同一热源加热相同的时间吸收的热量相同。
15．（2分）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（ ）
A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.3A，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR0，
由图乙可知，当电流表示数为I1＝0.2A时，电压表示数为UR＝1V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压U＝UR+I1R0，
联立以上两式可得电源电压U和定值电阻R0的阻值；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，小灯泡与定值电阻R0串联，根据串联电路特点结合图乙可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据P＝UI求出小灯泡两端的实际功率。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.3A，根据欧姆定律可得，电源电压U＝IR0＝0.3A×R0——————①
由图乙可知，当电流表示数为I1＝0.2A时，电压表示数为UR＝1V，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压U＝UR+I1R0＝1V+0.2A×R0——————②
联立①②两式可得，电源电压U＝3V，定值电阻R0＝10Ω；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，则小灯泡与定值电阻R0串联，
根据串联电路特点结合图乙可知，当电路中的电流I′＝0.2A，小灯泡两端电压为UL＝1V时，电源电压U＝UL+I′R0＝1V+0.2A×10Ω＝3V，满足要求；
此时小灯泡的实际功率PL＝ULI′＝1V×0.2A＝0.2W。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能从图中获取相关信息是解题的感觉
二、填空与作图（16-22题每空1分，23、24题每图2分，共25分）
16．（3分）春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的 直线传播 形成的，倒影是光的 反射 现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是 无 色。
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
（2）平静的水面相当于平面镜，岸边的物体会通过光的反射成像。
（3）透明物体的颜色是由透过的色光决定的，透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，说明玻璃是无色的。
【解答】解：春光明媚小明去东方盐湖城春游，看到树影下一个个圆形的亮斑、水中远山的倒影，亮斑是光的直线传播形成的，倒影是光的反射现象形成的。透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，由这一现象可判断玻璃是无色。因为透明物体的颜色是由透过的色光决定的，透过玻璃看到窗外四处各色鲜花盛开，所以说明玻璃是无色的。
故答案为：直线传播；反射；无。
【点评】本题考查的是光的直线传播、光的反射和物体的颜色，关键是会根据实例判断属于哪一种光现象。
17．（4分）小冬在文艺汇演时表演二胡，先在弓毛上涂松香，是为了 增大 弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦 振动 而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的 音调 。手指按压琴弦时，手指立刻有疼的感觉，说明：一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也 同时 对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
【分析】（1）增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度；增大压力；
（2）声音是由物体的振动产生的；
（3）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高；
（4）一个物体对另一个物体有力的作用，另一个物体一定同时对这个物体也有力的作用，力是物体间的相互作用。
【解答】解：小冬在弓毛上涂松香，可以增大弓毛表面的粗糙程度，因此是为了增大弓毛与琴弦的摩擦，弓毛摩擦琴弦，使琴弦振动而发声；小冬用手指去控制琴弦长度，琴弦振动的快慢会不一样，因此这样做的目的是为了改变声音的音调；一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也一定同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。
故答案为：增大；振动；音调；同时。
【点评】本题考查了摩擦力的影响因素、声音的产生、声音的特性等，难度不大，属于基础性题目。
18．（1分）汽车的后刹车灯，现多采用发光二极管（LED），通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约快0.5s，有助于后车驾驶员提前做出反应，偶遇突发情况时可提前0.5s刹车。如在限速为108km/h的公路上，行车安全距离约可以减少 15 m。
【分析】已知速度与时间，由v＝的变形公式可以求出路程。
【解答】解：由题意可知，此时汽车的速度v＝108km/h＝108×m/s＝30m/s，
根据v＝可得行车安全距离可以减少：s＝vt＝30m/s×0.5s＝15m。
故答案为：15。
【点评】本题考查了速度公式及其应用，属于基础题，难度不大。
19．（3分）将3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是 超声波 （超声波/次声波），这种波 不能 （能/不能）在真空中传播。3D打印技术之一的熔融沉积成型是指喷头在计算机控制下做三维运动，丝材在喷头中被加热到温度略高于其熔点，丝材变成液态，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来后变成固态成型，该过程中丝材先熔化再凝固，丝材由液态变成固态过程中 放出 （吸收/放出）热量。
【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声。
（2）熔化指物质由固态转变成液态，熔化要吸热；凝固指物质由液态转变固态，凝固要放热。
【解答】解：B超利用的是超声波。超声波不能在真空中传播；把液态熔丝转变成固态，此过程叫熔化；液态丝材由液态变成固态叫凝固，此过程要放出热量。
故答案为：超声波；不能；放出。
【点评】本题考查了声音的传播条件和熔化与凝固的特点，属于基础题。
20．（5分）小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 F2 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 200 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 不相等 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 2000 J，斜面机械效率为 80 %。g取10N/kg。
【分析】如图甲，若在杠杆上B点施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，即竖直向上；
B是杠杆的中点，则OA＝2OB，又知道物重大小，利用杠杆平衡条件求拉力大小。
如图乙，判断两次搬运过程中，根据W＝Gh可知工人克服货物重力做的功的大小关系；
把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，斜面CD较长，根据t＝可知沿斜面运 大小关系，根据P＝可知工人克服货物重力做功的功率是否相等。
根据W＝Gh＝mgh得出克服重力做功，根据W总＝Fs得出总功，根据η＝得出斜面机械效率。
【解答】解：如图甲，根据杠杆的平衡条件可知，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，
杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
F2×OB＝G×OA，
所以：F＝G×＝100N×＝200N。
如图乙，判断两次搬运过程中，根据W＝Gh可知工人克服货物重力做的功相等；
把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，斜面CD较长，根据t＝可知沿斜面CD用时较长，根据P＝可知工人克服货物重力做功的功率不相等。
若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×2m＝2000J，
总功W总＝Fs＝625N×4m＝2500J，
斜面机械效率为η＝＝＝80%。
故答案为：F2；00；不相等；2000；80。
【点评】本题考查功和效率的有关计算，是一道综合题。
21．（3分）小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N，则零件受到的浮力是 1 N；又把该零件浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1.9N，则该液体的密度为 800 kg/m3。小明想起以前看到一则科技报道：气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟。现将质量为9kg的硅气凝胶轻放静置于水平地面上，小明受刚才的实验启发，求出了这块硅气凝胶对地面的压力大小为 60 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）称量法求浮力：浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则F浮＝F1﹣F2；
（2）阿基米德原理求浮力：浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，其公式可记为F浮＝G排＝ρ液gV排液；
（3）物体浸没在不同液体中，受到的浮力不同，但排开液体的体积相同；
（4）硅气凝胶浸没在空气中时，要受到浮力作用，其浮力为F浮硅＝ρ空气gV排气；再结合硅气凝胶的重力，就能计算出硅气凝胶对地面的压力F压＝G硅﹣F浮硅。
【解答】解：小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是F1＝2.7N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数F2＝1.7N，则零件受到的浮力F浮水＝F1﹣F2＝2.7N﹣1.7N＝1N；
当把零件浸没在液体中时，弹簧测力计的示数F3＝1.7N，则零件受到的浮力F浮液＝F1﹣F3＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；
由阿基米德公式F浮＝ρ液gV排液；得V排液＝，物体浸没在不同液体中，排开液体的体积相同；则＝，ρ液＝＝＝800kg/m3；
设空气密度为ρ空气，硅气凝胶的密度为3ρ空气，硅气凝胶的重力为G硅＝m硅g＝9kg×10N/kg＝90N；
硅气凝胶的体积为V硅＝，它在空气中受到的浮力为F浮硅＝ρ空气gV排气＝ρ空气gV硅＝＝＝＝30N；
硅气凝胶对地面的压力F压＝G硅﹣F浮硅＝90N﹣30N＝60N。
故答案为：1；800；60。
【点评】本题考查了学生对称重法测浮力和阿基米德原理的掌握和运用，注意阿基米德原理在液体和气体中都适用。
22．（2分）小王家的电能表上标有“1200imp/（kW•h），他把家中其它用电器与电源断开，仅让标有“220V 600W”的电饭煲正常工作。5min电能表指示灯会闪烁 60 次，若将“3V 3W”的灯泡和一定值电阻串联在某电源上，灯泡刚好正常发光，现只将L1换成“6V 6W”的灯泡L2，则L2的功率 小于 6W（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【分析】1200imp/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1200次；先根据W＝Pt求出用电器消耗的电能，然后根据参数的含义求出指示灯闪烁的次数。
灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的，根据公式R＝可知两灯泡电阻的大小；根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和电阻两端的电压变化，再根据串联电路的电压特点得出此时灯泡两端的电压变化，最后根据P＝断灯泡实际功率的变化，进而得出答案。
【解答】解：“220V 600W”的电饭煲正常工作5min消耗的电能，
指示灯闪烁的次数0.05kW•h×1200imp/（kW•h）＝60imp。
“3V 3W”的灯泡正常工作的电流，
“3V 3W”的灯泡的电阻，
“6V 6W”的灯泡正常工作的电流，
“6V 6W”的灯泡的电阻，
将L1换成灯泡L2后电路的总电阻变大，电压不变，由欧姆定律可知电流变小，且小于L2的额定电流，故L2的实际功率小于其额定功率小于6W。
故答案为：60；小于。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功的计算，一定要熟练掌握。
23．（2分）一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A'B'。
【分析】平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称；先作出端点A在平面镜中的像点，连接A的像点和B，可得AB在水面所成的像。
【解答】解：先根据像与物关于水平面镜对称，作出端点A在平面镜中的像点A′，用虚线连接A′、B即为物体AB在水平面镜中所成的像，如图所示：
【点评】平面镜成像实验探究出的像与物的具体关系是：大小相等、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反；作物体在平面镜中所成的像，常用方法是：作出端点（或关键点）的像点，用虚线连接像点得到物体的像。
24．（2分）按要求作图：在图中，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确连入电路。要求两灯并联，一个开关控制一盏灯。
【分析】在家庭电路中，各个用电器是并联的关系，开关应该接在火线和用电器之间，开关与被控制灯泡应串联。
【解答】解：
由题知，两个灯是并联的关系，且开关控制对应的灯泡，开关应与所控制的灯泡串联；并且开关应该接在火线和灯泡之间，故有如下两种连接符合要求：
【点评】知道并理解家庭电路的正确连接是解决该题的关键。
三、解答与探究（25题5分，26题6分，27题9分，28题6分，29题9分，30题10分，共45分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分.
25．（5分）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
（1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 动 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大。
（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体PQ做 匀速 （匀速/变速）运动。
下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 正比 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/（cm•s﹣1）
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
（3）此实验运用的探究方法主要是 控制变量法 。
（4）你的猜想：感应电流的大小可能还与 磁场强弱 有关。
【分析】（1）（4）感应电流的大小与磁场的强弱、导线切割磁感线的速度及切割磁场的导线匝数有关；
（2）要探究电流大小与速度的关系，应使导体在不同次实验中的速度不同，而其它条件相同，但同一次实验的速度应不变；根据表格中数据分析电流值和速度值，便可得出结论；
（3）当一个量与多个因素有关，在探究其与其中一个因素之间的关系时，需保持其它因素不变，这叫做控制变量法。
【解答】解：（1）导体的质量不变，速度越大，动能越大，转化成电能就越多，电流就越大；
（2）为了验证感应电流与速度之间的关系，应保持导体运动区域的磁场强弱相同，改变导体的运动速度，但同一次实验，应使导体做匀速运动；分析表格中的电流值和速度值，可得出结论：感应电流的大小与导体运动速度成正比；
（3）由（2）知，实验运用的是控制变量法；
（4）要产生感应电流，还存在磁场这个因素，所以感应电流的大小还可能与磁场的强弱有关。
故答案为：（1）动；（2）匀速；正比；（3）控制变量法；（4）磁场强弱。
【点评】此题是在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验基础上，探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，要求学生能够根据所学的知识做出猜想，同时考查了控制变量法在此实验中的应用。
26．（6分）某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来做探究“影响重力势能大小的因素”的实验。请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 木块被推出的距离 的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系，要选用上述图 乙 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 相同 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（3）要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图 甲 （甲/乙），具体的操作方法是让小球从 不同 （相同/不同）的高度由静止滚下。
（4）通过比较分析可以得出完整的结论 重力势能的大小与物体的质量和高度有关 。
【分析】（1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有重力势能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的重力势能越大。
（2）（3）掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量。
（4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【解答】解：（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；
（2）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；
（3）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；
（4）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
故答案为：（1）木块被推出的距离；（2）乙；相同；（3）甲；不同；（4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【点评】（1）掌握重力势能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法探究重力势能大小的影响因素。
（2）小球从同一斜面上自由下滑，到达斜面底部的速度取决于小球所在的高度，跟小球的质量无关。
27．（9分）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 B 。
A.电流表断路
B.待测电阻Rx断路
C.待测电阻Rx短路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 0.16 A。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.19
0.25
0.30
（4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 1 次的数据，判断的依据是 实验中电压表最小电压大于1.0V 。
（5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 10 Ω（结果保留整数）。
（6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 I1 ，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ （用字母表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表和电源接通；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数；
（4）求出定值电阻的大约值，根据分压原理，得出电压表的最小读数；
（5）根据剩余四次实验数据结合欧姆定律求出对应的电阻，然后求平均值得出测量结果；
（6）已知灯的额定电流，根据P＝I2R，测量出灯正常发光时的电阻是实验的关键；先将灯与滑动变阻器串联，通过移动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，灯正常发光；利用开关的转换（保持滑动变阻器的滑片位置不变），使电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱，保持电流表示数不变，根据等效替代法可知电阻箱的示数即为灯正常发光时的电阻，从而得出灯的额定功率。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）完成电路连接，闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表和电源接通，则产生故障的原因是待测电阻Rx断路，故选：B；
（3）图乙为第2次实验时电流表的示数，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A；
（4）由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻R＝，根据串联分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压U最小＝×U＝×4.5V＝1.5V＞1V，所以第1组数据不是本实验中测得的；
（5）由表格可知，剩余四次实验的电阻为：
R2＝，R3＝，R4＝，R5＝，
所测量的电阻阻值应为：
R＝≈10Ω；
（6）实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；
③在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1时，灯正常发光；
在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱使电流表示数仍为I1，此时电阻箱的示数为R0，由等效替代法可知，灯正常发光时的电阻为R0，则小灯泡的额定功率表达式：
P额＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.16；（4）1；实验中电压表最小电压大于1.0V；（5）10；（6）②I1；③。
【点评】本题伏安法测电阻的实验，考查了电路连接、电流表读数、数据分析、电阻的计算及设计实验方案测功率的能力。
28．（6分）在新农村建设中，工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J。求：
（1）工人做了多少有用功？
（2）滑轮组的机械效率？
【分析】（1）由图知，承担货物重力绳子的段数n＝3，由s＝nh计算货物上升高度，由W有＝Gh计算工人做的有用功；
（2）由W总＝W有+W额计算拉力做的总功，根据η＝计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1））由图知，承担货物重力绳子的段数n＝3，货物上升高度：
h＝＝＝2m，
克服货物重力做的有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；
（2）拉力做的总功：
W总＝W有+W额＝1200J+300J＝1500J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝80%。
答：（1）工人做了1200J有用功；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题考查了滑轮组的特点、有用功、总功和机械效率的计算，属于一道基础题。
29．（9分）新冠疫情防控期间为减少病毒传播，保证师生健康，学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如甲图所示。电源电压为12V，R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如乙图所示。
（1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，电压表的示数为3V，定值电阻R0的阻值是多少？
（2）当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，整个电路的电功率是多少？
（3）消毒标准如下：ρ＜0.15g/m3为不合格，0.15g/m3≤ρ＜0.3g/m3为合格，ρ≥0.3g/m3为超标。某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表的示数为8V，请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
【分析】（1）闭合开关，R0、Rt串联，电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为零）时，从图中可知过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，电压表的示数为3V，根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压，根据欧姆定律可知电路电流和定值电阻的阻值；
（2）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，从图中可知Rt的电阻，根据欧姆定律可知通过整个电路的电流，由P＝UI计算整个电路的电功率；
（4）电压表的示数为8V，根据欧姆定律可知电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压，根据欧姆定律可知过氧乙酸气体传感器Rt的阻值，从图中可知过氧乙酸气体浓度，进而判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
【解答】解：（1）闭合开关，R0、Rt串联，电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为零）时，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为60Ω，电压表的示数为3V，
根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器Rt两端的电压Ut＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V，
根据欧姆定律可知电路电流I＝＝＝0.15A，
定值电阻的阻值R0＝＝＝20Ω；
（3）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，从图中可知Rt的电阻为20Ω，
根据欧姆定律可知通过整个电路的电流I′＝＝＝0.3A；
整个电路的电功率P＝UI＝12V×0.3A＝3.6W；
（4）电压表的示数为8V，根据欧姆定律可知电路中的电流I″＝＝＝0.4A，
根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压Ut″＝U﹣UV＝12V﹣8V＝4V，
过氧乙酸气体传感器Rt的阻值Rt″＝＝＝10Ω，
从图中可知过氧乙酸气体浓度为0.3g/m3，该次消毒为超标。
答：（1）定值电阻R0的阻值是20Ω；
（3）整个电路的电功率是3.6W；
（4）该次消毒为超标。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和串联电路的特点，关键是从图中得出有用信息。
30．（10分）如图是我国第二艘航母——首艘国产航母，该航母相关参数为：舰长304m、舰宽70.5m、满载吃水10.5m；排水量：57000吨（空载）、67500吨（满载），动力：2×105马力（马力是功率单位，1马力＝735W）；航速：最大31节（1节＝1.8km/h）；续航力：8000海里/18节，海上自持能力15天。（g取10N/kg，）
（1）该航母满载时受到的浮力？（排水量指排开水的质量，ρ海水≈1.0×103kg/m3）
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力为多少？
（3）由于船体太大，航母下水不能直接使用动力，这样对船体有损害。因此常用的方法是先往干船坞里面注水，让航母飘浮起来，然后利用拖船缓慢的把航母拖到码头。若每艘拖船的最大输出功率为104马力，拖动航母时的速度为0.5m/s，航母受到的阻力为航母重力的0.1倍，则拖动航母至少需要多少艘拖船？（此时航母为空载，拖动时航母不提供动力。粗略认为拖船提供的动力等于航母受到的阻力。）
【分析】（1）利用阿基米德原理求得航母满载时受到的浮力；
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力等于牵引力，由P＝＝＝Fv可得受到水的阻力；
（3）由物体漂浮条件可知，航母漂浮时，航母重力等于航母受到浮力，结合拖动时航母受到的阻力为航母重力的0.1倍求得拖力，利用由P＝＝＝Fv可得拖船的总功率，进一步求得至少需要多少艘拖船。
【解答】解：（1）由阿基米德原理可知，航母满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝67000×103kg×10N/kg＝6.75×108N；
（2）航母以2×105马力、30节的速度匀速航行时，受到水的阻力等于牵引力，
由P＝＝＝Fv可得受到水的阻力：F阻＝F牵＝＝＝＝＝9.8×106N；
（3）航母标准排水量为57000吨，航母漂浮时，航母重力等于航母受到浮力，则航母重力：
G航＝F浮′＝G排′＝m排′g＝57000×103kg×10N/kg＝5.7×108N；
则拖力：F拖＝0.1G航＝0.1×5.7×108N＝5.7×107N；
拖船拖动航母的速度为0.5m/s，则拖船的总功率：P总＝Fv′＝5.7×107N×0.5m/s＝2.85×107W，
每艘拖船的最大输出功率为104马力，需要拖船数量：
n＝＝＝4，
所以至少需要4艘拖船。
答：（1）该航母满载时受到的浮力为6.75×108N；
（2）受到水的阻力为9.8×106N；
（3）要把航母拖到码头，至少需要4艘拖船。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和功率公式的应用，知道航母满载时排水量就是满载时排开水的质量是本题的关键。
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