2023年河南省南阳市镇平县中考物理二模试卷（含答案）

这是一份2023年河南省南阳市镇平县中考物理二模试卷（含答案），共28页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验与探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2023年河南省南阳市镇平县中考物理二模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示为贾湖骨笛，它是河南省博物院镇馆之宝，世界上最早的吹奏乐器。吹奏骨笛时：　 　振动发声，用手按住不同的孔，发出声音的 　 　不同。

2．（3分）如图所示，开封的民间艺人会制作一种“糖人”，先把糖加热到流体状态，用它画成各种小动物图案，再慢慢晾干变硬。把糖加热，糖会 　 　变成流体状态，这个过程需要 　 　热量，糖的内能 　 　。

3．（2分）指南针是我国四大发明之一，如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方，司南长柄是它的 　 　极，司南静止时总是指南北是由于 　 　对放入其中的司南有力的作用。

4．（2分）北方干燥的冬天，小美穿着羽绒服从塑料滑梯上加速滑下来，发现自己的“怒发冲冠”，小美的头发带 　 　（选填“同种”或“异种”）电荷，在下滑过程中，小美的动能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
5．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为6V，R1＝12Ω。电流表A量程为0～3A、A1量程为0～0.6A，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A1的示数为 　 　A，为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为 　 　Ω。整个电路的最大总功率为 　 　W。

6．（2分）如图所示是小刚在体育课上投掷实心球的过程示意图，球在b点离手，c点是实心球运动的最高点，d点是球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，如果实心球运动到C点突然不受重力，球将 　 　。你推理的依据是：　 　。

二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）郑东新区5G无人驾驶电动公交项目工程，依托大数据、5G通信、人工智能、车路协同等新一代信息技术，推动建设智慧道路，提升智能交通水平，下列说法正确的是（　　）
A．电能是一次能源
B．5G公交车利用电磁波传递信息
C．5G信号在真空中的传播速度比4G信号更大
D．5G公交的芯片利用超导材料制成
8．（2分）小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时，边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿，小金说，我们的车开动了。而小杭却说，我们的车没有开动，因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动，选取的参照物是（　　）
A．小杭 B．和谐号列车 C．复兴号列车 D．站台柱子
9．（2分）小江和同学们参加劳动实践活动，在基地种菜的过程中涉及到的有关物理现象，下列分析正确的是（　　）
A．静止在水平地面上的桶对地面的压力大小小于重力大小
B．静止在水平地面上的桶对地面的压力是地面形变产生的
C．人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
D．静止在水平地面上的桶受到的重力和支持力是一对平衡力
10．（2分）使用空气炸锅时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风。则其电路可能是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2分）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中，乒乓球的质量为零
B．图甲中，水所受的重力几乎为零，因此“浮力消失”
C．图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D．图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
12．（2分）人的前臂相当于一根杠杆，对于这根杠杆在提起重物的过程中，下列分析合理的是（　　）

A．前臂杠杆的支点O在肘关节处
B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力
D．前臂是一根省力杠杆
（多选）13．（2分）如图，在玻璃筒的底部放一小振干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。以下实验中的操作目的与此实验中放入棉絮作用相同的是（　　）

A．探究电流与电压的关系时控制电阻不变
B．通过压痕深浅反映压力的作用效果
C．通过吸引大头针个数看出电磁铁磁性强弱
D．控制压力不变，探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系
（多选）14．（2分）小明新购买了插座转换器、其内部简化电路如图所示。则下面说法正确的是（　　）
​

A．当开关S断开时，小夜灯不发光
B．USB接口和插座串联
C．小夜灯不发光时，USB接口和插座仍能正常使用
D．开关闭合时小夜灯被短路
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，小车A与B一起向右做匀速直线运动，当小车A与正前方的墙碰撞时，请画出物体B的受力示意图（力均画在重心上，A表面粗糙）。

16．（2分）如图所示，小亮想利用一块平面镜使太阳光竖直射入井中，请画出光路，并标出反射角的度数。
​

四、实验与探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明用蜡烛、凸透镜（甲的焦距为10cm）、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像规律：
​
（1）将蜡烛和凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于65cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 　 　（填“左”或“右”）移动光屏，直到 　 　。
（3）将图中的透镜换成焦距f＝20cm的乙凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。保持光屏不动，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 　 　（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上会重新出现烛焰清晰的像。
18．（6分）小明在研究液体内部压强的特点：
​
（1）实验前需金属盒橡皮膜以检查装置的气密性，观察U形管液面高度差是否有明显变化。压强计中的U形管 　 　（填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）如图所示，小明同学将探头放入液体中进行实验，根据A、B、C图的实验现象，可得出 　 　的结论。
（3）根据B和 　 　两幅图的实验现象，可得出“液体压强随深度的增加而增大”的结论。此结论在生产、生活中有什么应用呢，请举一例：　 　。
（4）通过比较D、E两图可知，在液体内部的同一深度，液体的 　 　越大，压强越大。
19．（9分）用如图1甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
​
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。
（2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障可能是 　 　。
（3）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图1乙所示为 　 　V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。
（4）根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图1丙所示。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，灯丝电阻随 　 　的变化而变化。
（5）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0～999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图2所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻，请你帮她补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为 　 　；
②闭合开关S1，将开关S2拨至2，保持滑片不动，调节R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R′；
③所以灯泡正常发光时的电阻为：R＝　 　。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17）
20．（8分）2023年3月16日登封市下了一场桃花雪，降雪厚达6cm，整个嵩山变成了银装素裹的世界。已知积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。问：
（1）雪是水蒸气 　 　（填物态变化名称）形成的，雪后万籁俱寂是因为雪蓬松多孔，可以在 　 　减弱噪声。
（2）6cm厚的积雪对水平地面的压强是多少？
（3）若6cm厚的积雪，压在面积为10cm2，高为2m的水平平顶车棚顶部，保洁将棚顶部的积雪清扫到地面上，积雪重力做功多少？
21．（9分）百善孝为先，妈妈为奶奶买了某品牌家用电暖器。该电暖器有“低温”，“中温”，“高温”三挡，原理如图所示，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源。闭合S、S1为“低温”挡，低温挡的额定功率为550W，高温挡的额定功率为1650W。
（1）防倾倒开关可以叫做跌倒开关，当主机倾斜或跌倒时，防倾倒开关内的球体在 　 　作用下随壳体一起倾斜位移，由于球体的脱离而使压片恢复原位，开关瞬间断开，从而达到切断电源的目的。电暖器是利用 　 　工作的。
（2）“中温”挡正常工作时的电功率是多少？低温挡正常工作的电流是多少？
（3）若某密闭房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃），且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？


2023年河南省南阳市镇平县中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示为贾湖骨笛，它是河南省博物院镇馆之宝，世界上最早的吹奏乐器。吹奏骨笛时：　空气柱　振动发声，用手按住不同的孔，发出声音的 　音调　不同。

【分析】（1）声音是由物体的振动产生的。
（2）声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。
【解答】解：吹奏骨笛时：空气柱振动发声，用手按住不同的孔，空气柱的长度不同，振动频率不同，发出声音的音调不同。
故答案为：空气柱；音调。
【点评】本题考查的是声音产生的条件和音调，关键是知道影响音调高低的因素。
2．（3分）如图所示，开封的民间艺人会制作一种“糖人”，先把糖加热到流体状态，用它画成各种小动物图案，再慢慢晾干变硬。把糖加热，糖会 　熔化　变成流体状态，这个过程需要 　吸收　热量，糖的内能 　增加　。

【分析】物质从固态变为液态，叫熔化，熔化吸热。
【解答】解：先把糖加热到流体状态，是熔化过程，熔化吸热，糖的内能增加。
故答案为：熔化；吸收；增加。
【点评】本题结合生活实际，考查了“糖画”制作过程中的熔化现象和能量变化，属热学的基础知识。
3．（2分）指南针是我国四大发明之一，如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方，司南长柄是它的 　S　极，司南静止时总是指南北是由于 　地磁场　对放入其中的司南有力的作用。

【分析】（1）司南在水平位置静止时，指南的那一端是它的S极。
（2）司南指示南北是因为受到地磁场的作用。
【解答】解：司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方，司南长柄是它的S极，司南静止时总是指南北是由于地磁场对放入其中的司南有力的作用。
故答案为：S；地磁场。
【点评】本题考查的是地磁场的基本特点，本题属于基础性题目。
4．（2分）北方干燥的冬天，小美穿着羽绒服从塑料滑梯上加速滑下来，发现自己的“怒发冲冠”，小美的头发带 　同种　（选填“同种”或“异种”）电荷，在下滑过程中，小美的动能 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）影响动能的因素：质量和速度。
【解答】解：（1）北方干燥的冬天，小美穿着羽绒服从塑料滑梯上加速滑下来，发现自己的“怒发冲冠”，小美的头发带同种电荷而互相排斥的结果；
（2）小美加速下滑的过程中，质量不变，速度增大，动能增大。
故答案为：同种；增大。
【点评】本题考查了电荷间的作用规律和影响动能大小的因素，难度不大。
5．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为6V，R1＝12Ω。电流表A量程为0～3A、A1量程为0～0.6A，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A1的示数为 　0.5　A，为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为 　2.4　Ω。整个电路的最大总功率为 　18　W。

【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流；
（1）根据欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路的特点分析滑动变阻器的滑片P向左移动时通过R1的电流是否变化，进而求出电流表A1的示数；
（2）根据电流表A的量程确定干路的最大电流，根据并联电路的电流特点求出R2支路允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出R2连入电路的阻值最小值；
（3）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电功率最大，根据P＝UI求出整个电路的最大总功率。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流；
（1）通过R1的电流：I1＝＝＝0.5A，
因为并联电路中各支路互不影响，所以，滑动变阻器的滑片P向左移动时，通过R1的电流不变，因此电流表A1的示数为0.5A；
（2）因为电流表A的量程为0～3A，所以干路的最大电流为3A，
由并联电路的电流特点可知，R2支路允许通过的最大电流：I2大＝I大﹣I1＝3A﹣0.5A＝2.5A，
由欧姆定律可知，R2连入电路的阻值最小值：R2小＝＝＝2.4Ω；
（3）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，整个电路的电功率最大，
则整个电路的最大总功率：P大＝UI大＝6V×3A＝18W。
故答案为：0.5；2.4；18。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大。
6．（2分）如图所示是小刚在体育课上投掷实心球的过程示意图，球在b点离手，c点是实心球运动的最高点，d点是球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，如果实心球运动到C点突然不受重力，球将 　沿水平方向做匀速直线运动　。你推理的依据是：　牛顿第一定律　。

【分析】若不计空气阻力，如果实心球运动到C点突然不受重力，不受任何外力，根据牛顿第一定律分析。
【解答】解：c点是实心球运动的最高点，竖直方向的速度为0，只有水平方向的速度，不计空气阻力，不受重力，则在c点所有外力都消失，根据牛顿第一定律，小球将沿水平方向做匀速直线运动。
故答案为：沿水平方向做匀速直线运动；牛顿第一定律。
【点评】本题考查牛顿第一定律的应用，属于基础题。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分.第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）郑东新区5G无人驾驶电动公交项目工程，依托大数据、5G通信、人工智能、车路协同等新一代信息技术，推动建设智慧道路，提升智能交通水平，下列说法正确的是（　　）
A．电能是一次能源
B．5G公交车利用电磁波传递信息
C．5G信号在真空中的传播速度比4G信号更大
D．5G公交的芯片利用超导材料制成
【分析】（1）一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源；二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源；
（2）5G信号是利用电磁波传递信息的；
（3）不同频率的电磁波在真空中传播速度均为光速；
（4）芯片是利用半导体材料制成的。
【解答】解：A．电能不能直接从自然界中获得，需要其他能源进行加工和转化，所以电能是二次能源，故A错误；
B．5G信号是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C．任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，等于光速，故C错误；
D．5G公交的芯片利用半导体材料制成，故D错误。
故答案为：B。
【点评】此题考查了能源的分类和电磁波的有关知识，属于基础题。
8．（2分）小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时，边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿，小金说，我们的车开动了。而小杭却说，我们的车没有开动，因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动，选取的参照物是（　　）
A．小杭 B．和谐号列车 C．复兴号列车 D．站台柱子
【分析】运动和静止是相对的，研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物。如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生了改变，则是静止的。
【解答】解：A、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上，小杭与和谐号列车之间的位置没有发生变化，故A错误；
B、小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上，小金与和谐号列车之间的位置没有发生变化，故B错误；
C、小金以复兴号列车为参照物，和谐号列车与复兴号列车之间的位置发生了变化，所以小金判断和谐号列车开动，故C正确；
D、和谐号列车与站台柱子之间的位置没有发生变化，故D错误。
故选：C。
【点评】此类现象在我们的日常生活中随处可见，学习中要注意理论联系实际，用所学物理知识对生活中的物理现象作出解释，这样才能做到举一反三，活学活用。
9．（2分）小江和同学们参加劳动实践活动，在基地种菜的过程中涉及到的有关物理现象，下列分析正确的是（　　）
A．静止在水平地面上的桶对地面的压力大小小于重力大小
B．静止在水平地面上的桶对地面的压力是地面形变产生的
C．人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
D．静止在水平地面上的桶受到的重力和支持力是一对平衡力
【分析】（1）处于平衡状态的物体可能不受力的作用，可能受到平衡力的作用；处于非平衡状态的物体，受到非平衡力的作用。
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
（3）弹力是由于物体发生弹性形变力图恢复原状产生的力。
【解答】解：A．静止在水平地面上的桶对地面的压力大小等于支持力，而桶静止受力平衡，支持力等于重力大小，故A错误；
B．静止在水平地面上的桶对地面的压力是桶产生的弹力，是由于桶发生形变产生的，故B错误；
C．人受到的重力和人对地面的压力都是方向向下，不是一对相互作用力，故C错误；
D．静止在水平地面上的桶，处于平衡状态，受到的重力和支持力是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查弹力、平衡力与相互作用力的区分，属于基础题。
10．（2分）使用空气炸锅时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风。则其电路可能是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、发热管与电动机的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风，这说明电动机和电吹风可以独立工作、互不影响即为并联，且定时开关在干路中，温控开关在发热管的支路中，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题干中的条件分析每一个选项即可得出答案。
11．（2分）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中，乒乓球的质量为零
B．图甲中，水所受的重力几乎为零，因此“浮力消失”
C．图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D．图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
【分析】（1）在中国空间站的微重力环境中，乒乓球所含物质的多少不变，则质量不变；
（2）微重力环境中，乒乓球所受的重力和浮力都几乎为零；
（3）在地球上的科技馆里，压乒乓球的吸管去掉后，乒乓球迅速上浮，则浮力大于重力，最后漂浮时浮力等于重力；
（4）在乒乓球上浮还没露出水面前，液面深度不变，则水对容器底部的压强不变，露出水面后，液面下降，则压强减小，据此解答。
【解答】解：A，质量是物体所含物质的多少，跟物体所处的位置、状态无关，则乒乓球在太空时的质量不变，故A错误；
B、在微重力环境中，水所受的重力几乎为零，根据乒乓球静止不动，则乒乓球所受浮力也几乎为零，即浮力消失，故B正确；
C、在科技馆里，乒乓球浸没在水中后去掉吸管迅速上浮，说明乒乓球所受浮力大于重力，且逐渐减小，最后等于重力而处于漂浮状态，故C错误；
D、乒乓球在上浮过程中，还没露出水面前，浮力不变，液面距离容器底的高度不变，由p＝ρgh可知，水对容器底的压强不变；
露出水面后，浮力仍大于重力，随着乒乓球的上升，浮力减小，则排开水的体积减小，水面距离容器底的高度减小，则水对容器底的压强减小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查质量的属性、物体的浮沉条件及其应用、液体压强的计算等，属于综合题，掌握微重力环境和地球上重力环境的区别是解答本题的关键。
12．（2分）人的前臂相当于一根杠杆，对于这根杠杆在提起重物的过程中，下列分析合理的是（　　）

A．前臂杠杆的支点O在肘关节处
B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力
D．前臂是一根省力杠杆
【分析】（1）能绕固定点转动的硬棒叫杠杆，使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；
（2）可依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系：若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆。
【解答】解：ABC、用手提起重物时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处，故A正确、BC错误；
D、用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查杠杆的五要素，省力杠杆，费力杠杆的判断，属于基础知识考查，难度不大。
（多选）13．（2分）如图，在玻璃筒的底部放一小振干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。以下实验中的操作目的与此实验中放入棉絮作用相同的是（　　）

A．探究电流与电压的关系时控制电阻不变
B．通过压痕深浅反映压力的作用效果
C．通过吸引大头针个数看出电磁铁磁性强弱
D．控制压力不变，探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【分析】物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】解：用力将活塞迅速向下压，筒内空气的内能增加、温度升高，但内能增加不能直接观察，实验中放入棉絮，通过棉絮燃烧，反映出筒内空气的内能增加，采用的是转换法。
A、在研究电流与电阻、电压关系时，控制电阻不变去研究电流与电压的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意；
B、通过压痕深浅反映压力的作用效果，采用的是转换法，故B符合题意；
C、通过吸引大头针个数看出电磁铁磁性强弱，采用的是转换法，故C符合题意；
D、控制压力不变，探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，采用的是控制变量法，故D不符合题意。
故选：BC。
【点评】控制变量法、转换法、模型法、等效替代法、理想实验法、推理法、类比法等是初中物理研究问题最常用的方法，在解决实际问题中要注意发现和应用。
（多选）14．（2分）小明新购买了插座转换器、其内部简化电路如图所示。则下面说法正确的是（　　）
​

A．当开关S断开时，小夜灯不发光
B．USB接口和插座串联
C．小夜灯不发光时，USB接口和插座仍能正常使用
D．开关闭合时小夜灯被短路
【分析】分析电路图，得出三孔插座、USB接口、小夜灯的连接方式，以及开关的位置和作用，对每个选项做出判断。
【解答】解：由电路图可知，有三条支路，一是三孔插座，二是USB接口，三是小夜灯、定值电阻和开关S。
A．当开关S断开时，小夜灯所在支路断开，小夜灯不能发光，故A正确；
B．USB接口和插座并联，故B错误；
C．小夜灯、USB接口、插座并联，小夜灯不发光时，USB接口和插座仍能正常使用，故C正确；
D．开关闭合时小夜灯所在支路是通路，小夜灯发光，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查了家庭电路中灯泡、开关、USB接口、插座的连接方法，以及并联电路的特点，要熟练掌握。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，小车A与B一起向右做匀速直线运动，当小车A与正前方的墙碰撞时，请画出物体B的受力示意图（力均画在重心上，A表面粗糙）。

【分析】先对物体进行受力分析：当小车A与正前方的墙碰撞时，物体B除了受竖直向下的重力、竖直向上的支持力外，还受到水平向左的摩擦力（物体B相对于小车A有向右的运动趋势），三力的作用点都可以画在物体B的重心，再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解：当小车A与正前方的墙碰撞时，物体B受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F；由于物体B相对于小车A有向右的运动趋势，物体B还受到水平向左的摩擦力f，三力的作用点都可以画在物体B的重心，如图所示：

【点评】画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
16．（2分）如图所示，小亮想利用一块平面镜使太阳光竖直射入井中，请画出光路，并标出反射角的度数。
​

【分析】根据题目要求可先画出经过平面镜反射后的反射光线（竖直射入井中），法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，法线垂直平面镜，由此作出法线和平面镜，根据反射定律计算出反射角的大小。
【解答】解：由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON）。
由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝30°+90°＝120°；
则反射角∠BON＝∠AOB＝×120°＝60°，如图所示：
。
【点评】本题考查根据反射定律作图，反射定律的内容，会根据反射定律完成光路，会根据角之间的关系计算角的大小，关键是用好法线垂直平面镜且平分反射光线和入射光线的夹角。
四、实验与探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明用蜡烛、凸透镜（甲的焦距为10cm）、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像规律：
​
（1）将蜡烛和凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于65cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 　缩小　（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 　左　（填“左”或“右”）移动光屏，直到 　光屏上得到烛焰清晰的实像　。
（3）将图中的透镜换成焦距f＝20cm的乙凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。保持光屏不动，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 　远视　（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上会重新出现烛焰清晰的像。
【分析】（1）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像；
（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答；
（3）远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解：（1）将蜡烛和凸透镜甲固定在如图所示的位置，此时物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，根据u＞2f，成倒立、缩小的实像；
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应该向左移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰的实像；
（3）将图中的透镜换成焦距f＝20cm的乙凸透镜，凸透镜焦距变大，相当于减小了物距，增大了像距，此时像成在光屏的右侧；保持光屏不动，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的远视镜片，远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会使光线提前会聚成像，光屏上会重新出现烛焰清晰的像。
故答案为：（1）缩小；（2）左；光屏上得到烛焰清晰的实像；（3）远视。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
18．（6分）小明在研究液体内部压强的特点：
​
（1）实验前需金属盒橡皮膜以检查装置的气密性，观察U形管液面高度差是否有明显变化。压强计中的U形管 　不属于　（填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）如图所示，小明同学将探头放入液体中进行实验，根据A、B、C图的实验现象，可得出 　同种液体液体内部在同一深度向各个方向的压强相等　的结论。
（3）根据B和 　D　两幅图的实验现象，可得出“液体压强随深度的增加而增大”的结论。此结论在生产、生活中有什么应用呢，请举一例：　大坝建成上窄下宽的形状　。
（4）通过比较D、E两图可知，在液体内部的同一深度，液体的 　密度　越大，压强越大。
【分析】（1）连通器是顶端开口，底端连通的容器。
（2）（3）（4）U形管中液面的高度差反映了两侧所受压强的不同；在同一深度处，各个方向的压强相等；在不同液体的同一深度处，密度大的液体产生的压强大；在同种液体内部，深度越大，该处压强越大。
【解答】解：
（1）连通器是顶端开口，底端连通的容器，压强计中的U形管左端是密闭的，所以不属于连通器。
（2）根据A、B、C图的实验现象，将压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同的方向，会观察到U形管内液面高度差不改变，这说明同种液体液体内部在同一深度向各个方向的压强相等；
（3）通过比较B、D两图可知，液体密度相同，深度越大，液体压强越大；
三峡大坝下方受到的压强比上方大，所以大坝建成上窄下宽的形状；
（4）通过比较D、E两图可知，液体内部同一深度处，液体密度不同，U形管两侧水面的高度差不同，液体的密度越大，压强越大。
故答案为：（1）不属于；（2）同种液体液体内部在同一深度向各个方向的压强相等；（3）D；大坝建成上窄下宽的形状；（4）密度。
【点评】本题为用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验，考查转换法、控制变量法等知识。
19．（9分）用如图1甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
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（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。
（2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图1乙所示为 　2.4　V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动。
（4）根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图1丙所示。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω，灯丝电阻随 　温度　的变化而变化。
（5）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0～999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图2所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻，请你帮她补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为 　I额　；
②闭合开关S1，将开关S2拨至2，保持滑片不动，调节R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R′；
③所以灯泡正常发光时的电阻为：R＝　R'　。
【分析】（1）根据图丙确定电流表量程，将电流表串联在电路中；在测小灯泡的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图甲电压表量程，由图乙确定分度值读数；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；
（4）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用R＝求出小灯泡正常发光时的电阻；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）根据等效替代法求出灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：（1）由图丙可知，电路中最大电流为0.3A，故电流表选用小量程串联在电路中；在测小灯泡的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障可能是小灯泡断路；
（3）由图甲可知，电压表选用小量程；当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图1乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为2.4V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动；
（4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝＝＝10Ω；
由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）实验步骤：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为I额；
②闭合开关S1，将开关S2拨至2，保持滑片不动，调节R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
③在步骤①中，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，R1和R2串联，电流表测串联电路的电流，保持滑片不动，调节R1，使电流表示数为I额，根据等效替代法，此时电阻箱的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，即R＝R'。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）2.4；左；（4）10；温度；（5）①I额；③R'。
【点评】本题测小灯泡的电阻实验，考查了电路连接、电路故障、电压表读数、实验操作、电阻的计算和影响电阻大小因素及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17）
20．（8分）2023年3月16日登封市下了一场桃花雪，降雪厚达6cm，整个嵩山变成了银装素裹的世界。已知积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。问：
（1）雪是水蒸气 　凝华　（填物态变化名称）形成的，雪后万籁俱寂是因为雪蓬松多孔，可以在 　声波进入小孔时多次反射　减弱噪声。
（2）6cm厚的积雪对水平地面的压强是多少？
（3）若6cm厚的积雪，压在面积为10cm2，高为2m的水平平顶车棚顶部，保洁将棚顶部的积雪清扫到地面上，积雪重力做功多少？
【分析】（1）物质由气态变成固态，叫凝华；下雪后声波进入小孔时多次反射会将噪声减弱；
（2）根据p＝＝＝＝＝＝ρgh计算积雪对水平地面的压强；
（3）雪的重力等于雪对水平平顶的压力，根据G＝F＝pS计算压在水平平顶车棚顶部积雪的重力，根据W＝Gh计算雪落下2m做的功。
【解答】解：（1）雪是水蒸气凝华形成的；
雪后万籁俱寂是因为雪蓬松多孔，可以在声波进入小孔时多次反射减弱噪声；
（2）积雪对水平地面的压强p＝＝＝＝＝＝ρgh＝0.2×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝120Pa；
（3）雪的重力等于雪对水平平顶的压力，压在水平平顶车棚顶部6cm厚的积雪的重力G＝F＝pS＝120Pa×10×10﹣4m2＝0.12N，
雪落下2m做的功W＝Gh＝0.12N×2m＝0.24J。
答：（1）凝华；声波进入小孔时多次反射；
（2）6cm厚的积雪对水平地面的压强是120Pa；
（3）积雪重力做功为0.24J。
【点评】本题要求学生知道：物质由气态变成固态，叫凝华；下雪后声波进入小孔时多次反射会将噪声减弱；能够根据p＝＝＝＝＝＝ρgh计算雪对水平面的压强；能够根据G＝F＝pS计算压在水平平顶车棚顶部的积雪的重力；根据G＝F＝pS计算压在水平平顶车棚顶部积雪的重力，根据W＝Gh计算雪落下2m做的功。
21．（9分）百善孝为先，妈妈为奶奶买了某品牌家用电暖器。该电暖器有“低温”，“中温”，“高温”三挡，原理如图所示，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源。闭合S、S1为“低温”挡，低温挡的额定功率为550W，高温挡的额定功率为1650W。
（1）防倾倒开关可以叫做跌倒开关，当主机倾斜或跌倒时，防倾倒开关内的球体在 　重力　作用下随壳体一起倾斜位移，由于球体的脱离而使压片恢复原位，开关瞬间断开，从而达到切断电源的目的。电暖器是利用 　电流的热效应　工作的。
（2）“中温”挡正常工作时的电功率是多少？低温挡正常工作的电流是多少？
（3）若某密闭房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃），且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？

【分析】（1）地球附近的物体都要受到重力作用；电流通过导体时会产生热量，称为电流的热效应；
（2）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合并联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据并联电路的特点可知高温挡时R1的电功率与低温挡时R1的电功率相等，高温挡时R2的电功率与中温挡时R2的电功率相等，结合电路的总功率等于各用电器电功率之和求出中温挡正常工作时的电功率；
根据P＝UI求出低温挡正常工作的电流；
（3）根据P＝求出电暖器的“高温”挡正常工作20分钟消耗的电能，根据η＝×100%求出空气吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出空气升高的温度。
【解答】解：（1）当主机倾斜或跌倒时，防倾倒开关内的球体在重力作用下随壳体一起倾斜位移，由于球体的脱离而使压片恢复原位，开关瞬间断开，从而达到切断电源的目的；
电暖器工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；
（2）当S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路；当S、S2闭合，S1断开时，电路为R2的简单电路，当S、S1、S2闭合时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电暖器为高温挡；由题意可知，S、S1闭合，断开S2时，电路为R1的简单电路时，电暖器为低温挡，则电路为R2的简单电路时，电暖器为中温挡；
由并联电路的特点可知，高温挡时R1两端的电压与低温挡时R1两端的电压相等，高温挡时R1的电功率与低温挡时R1的电功率相等，即P1＝P低温＝550W，
同理，高温挡时R2的电功率与中温挡时R2的电功率相等，即P2＝P中温，
由电路的总功率等于各用电器电功率之和可知，高温挡时R2的电功率：P2＝P高温﹣P1＝1650W﹣550W＝1100W，
则中温挡正常工作时的电功率：P中温＝P2＝1100W；
由P＝UI可知，低温挡正常工作的电流：I低温＝＝＝2.5A；
（3）由P＝可知，电暖器的“高温”挡正常工作20分钟消耗的电能：W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J，
由η＝×100%可知，空气吸收的热量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝9.9×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，空气升高的温度：Δt＝＝＝15℃。
答：（1）重力；电流的热效应；
（2）中温挡正常工作时的电功率是1100W；低温挡正常工作的电流是2.5A；
（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
【点评】本题考查并联电路的规律、电功率、热量和效率公式的运用，关键是分析各挡位的电路结构。