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2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷
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这是一份2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷，共48页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷
一、选择题（共10小题。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．如图1所示，吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．如图2所示，航母舰载机引导员戴上耳罩，是在声源处减弱噪声
C．如图3所示，医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
D．如图4所示，航天员王亚平在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是由空气直接传播到地球的
2．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是（ ）
A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D．“天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
3．水星凌日是一种天文现象，平均每100年发生约13次，时间在5月或11月初。当水星运行到太阳和地球之间时，如果三者能连成直线，便会发生“水星凌日”现象，其道理和日食类似。如图所示，水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。它的形成与下列光现象原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
4．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
5．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）
A．如图1所示，谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B．如图2所示，苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C．如图3所示，武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D．如图4所示，自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中，重力做功越来越慢
6．对下列四幅图片涉及的物理知识分析错误的是（ ）
A．如图1所示，海军南昌舰能漂浮在水面上是由于它所受的浮力大于重力
B．如图2所示，轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．如图3所示，飞机机翼设计成流线型，利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
D．如图4所示，“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
7．如图1和2所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列关于这两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，烧杯中物质的质量均应相等
B．每组实验中，都可以根据温度计示数的变化来比较杯中物质吸热的多少
C．如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力强
D．如图2所示实验中，必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
8．腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，关于家庭电路，下列说法错误的是（ ）
A．图1中三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害
B．图2是空气开关，当家庭电路中电流过大时空气开关会切断电路
C．图3是漏电保护器，当站在地上的人接触火线时漏电保护器会切断电路
D．图4中的电路断开开关时，手接触点M不会发生触电事故
10．如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
二、填空与作图题（共7小题）
11．如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于 的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了 （“锤头”或“锤柄”）具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对 （“电磁波”或“超声波”）有屏蔽作用。
12．如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是 →内能→ →电能。
13．在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。
14．如图所示，小芳用手将重1.5N，体积为1.6×10﹣4m3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将 （填“增大”“减小”或“不变”），松手后苹果将 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小为 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
15．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图1是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于24mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图2所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图1中应将b端与 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试；
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到 ；
第三步：断开开关， 完成电路调试。
16．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
（1）施加在A点最小的动力F1
（2）力F2的力臂L2
17．如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。
三、实验与探究题（共5小题）
18．小明利用图1所示实验装置观察水的沸腾现象。
（1）图2是第4min时温度计的示数，此时水的温度是 ℃。
（2）由表格中数据可知，实验中水的沸点为 ℃。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（3）如图3所示水沸腾时，某气泡由A处上升至B处，则B处的气泡比A处的 （填“大”或“小”）。
（4）实验中，能量从火焰传递给水，却无法从水自动传递给火焰，是因为能量的转移具有 。
19．用如图1和2所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等量的空气，其中图2中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过 （填“热传递”或“做功”）改变了它的内能。
（2）图1中通电一段时间 （填“左”或“右”）盒内的电阻丝产生的热量多。
（3）用图2所示装置可探究电流产生的热量与 的关系。通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为 。
20．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，则应将光屏向 （填“左”或“右”）移动，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要 （填“大”或“小”）一些。在此过程中，由于该同学不小心，手指挡住凸透镜的一小部分，那么在光屏上将 （填“会”或“不会”）得到一个完整的像。
（3）如图所示，在凸透镜左侧附近放置一副眼镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，由此可知，此眼镜是 （填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
21．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）根据图1连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定电功率是 W。
（4）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程。（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2，的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0。
② （补充变阻器R1和R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U。
③小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U0、U、R0表示）
22．小丹在洗碗时，发现水上漂着一个小瓷杯，于是想知道这个小瓷杯的密度，她利用天平、量筒和水等器材，进行了如下实验。
（1）小丹用调好的天平测小瓷杯的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图1所示，则小瓷杯的质量为 g。再用如图2所示的方法测量小瓷杯的体积，则小瓷杯的密度是 kg/m3。
（2）某实验小组讨论认为，不使用天平也能完成测定小瓷杯密度的任务，如图3所示，其步骤如下：
A.量筒中倒入适量的水，读出水的体积，记为V1
B.再将小瓷杯浸没于水中，读出总体积，记为V2
C.最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），根据液面位置读出此时体积，记为V3
则小瓷杯的密度ρ杯＝ （用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、综合题（共2小题）
23．平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：
平衡车整车参数
电池参数
净重
15kg
工作电压
36V
最高车速
18km/h
电池容量
2.5Ah锂电池
最大载重
85kg
轮胎与地面总接触面积
100cm2
（1）当平衡车突然启动时，站在平衡车上的小华身体会向 （“前”或“后”）倾。该平衡车电池充满电所储存的电能为 J。
（2）该平衡车的电动机正常工作且质量为65kg的驾驶员驾驶该平衡车在水平路面上以最高速度匀速行驶4km，所受阻力是总重的0.2倍，求：
①此时平衡车对地面的压强是多少？
②该驾驶员所用的时间为多少秒？
③动力做了多少焦耳的功？
24．如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1与R2的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的，则只需在图3中 （填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为 Ω。
2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．如图1所示，吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．如图2所示，航母舰载机引导员戴上耳罩，是在声源处减弱噪声
C．如图3所示，医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
D．如图4所示，航天员王亚平在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是由空气直接传播到地球的
【分析】（1）音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的远近有关；音色指声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关；
（2）防治噪声的途径：在声源处减弱，在传播过程中减弱，在人耳处减弱；
（3）声音可以传递信息和能量；
（4）声音不能在真空中传播。
【解答】解：A、吹笛子时，按住不同的气孔可改变空气柱振动部分的长度，从而改变振动频率，可改变声音的音调，故A错误；
B、航母舰载机引导员戴上耳罩，是在人耳处减弱噪声，故B错误；
C、医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故C正确；
D、航天员在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是通过电磁波传到地球的，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了对声音的特性、防治噪声的途径、声音的利用与传播等的了解与应用，难度不大。
2．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是（ ）
A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D．“天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态小冰晶，故A错误；
C．冰是水凝固形成的，故C错误；
BD．露和雾是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的小水滴，故B正确、D错误。
故选：B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．水星凌日是一种天文现象，平均每100年发生约13次，时间在5月或11月初。当水星运行到太阳和地球之间时，如果三者能连成直线，便会发生“水星凌日”现象，其道理和日食类似。如图所示，水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。它的形成与下列光现象原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
【分析】解答此题要明确发生“水星凌日”现象时，太阳、水星和地球三者在同一条直线上，并且，水星在太阳和地球之间。
【解答】解：当水星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，在地球上看到水星从太阳面上移过，这就是“金星凌日”现象，成因是光的直线传播；
A、海市蜃楼是光的折射现象，故A不符合题意；
B、水中倒影是光的反射现象，故B不符合题意；
C、墙上手影是光沿直线传播形成的，故C符合题意；
D、杯中铅笔变弯是光的折射现象，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】一般来说：见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理；见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理；见到水中的物体，隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理。“水星凌日”的天文奇观，很少见，它的产生和日食的道理相同。
4．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
【分析】（1）水汽化时会吸收热量；
（2）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程压缩气体的过程中，将机械能转化为内能；
（3）改变内能的方式有两个：做功和热传递。
（4）热量是个过程量，区别于状态量，只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量，当两物体温差达到相等时，热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量。
【解答】解：A、夏天在室内洒水降温是因为水汽化时会吸收热量，与水的比热容无关，故A错误；
B、汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故B正确；
C、用锯条锯木板，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使锯条的温度升高，故C错误。
D、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是一个过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了汽化吸热、物体内能改变的方式以及内燃机工作过程能的转化，属于热学基础知识的考查，比较简单。
5．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）
A．如图1所示，谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B．如图2所示，苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C．如图3所示，武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D．如图4所示，自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中，重力做功越来越慢
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；
（2）根据苏翊鸣的受力情况判定其是否受到平衡力的作用；
（3）力可以改变物体的运动状态；
（4）根据公式P＝＝Fv＝Gv分析。
【解答】解：A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故A错误；
B．苏翊鸣完成单板转体，他升到最高点时竖直向下的重力和水平方向的空气阻力，这两个力的方向不在同一条直线上，不是平衡力，故B错误；
C．武大靖蹬地加速通过弯道，速度大小和方向都在改变，处于非平衡状态，这是由于力改变了他的运动状态，故C正确；
D．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力不变，速度越来越大，根据P＝＝Fv＝Gv可知，重力做功越来越快，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了力h和功的多个知识点，都是基础知识。
6．对下列四幅图片涉及的物理知识分析错误的是（ ）
A．如图1所示，海军南昌舰能漂浮在水面上是由于它所受的浮力大于重力
B．如图2所示，轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．如图3所示，飞机机翼设计成流线型，利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
D．如图4所示，“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
【分析】（1）物体漂浮时受到的浮力等于其重力；
（2）连通器的特点：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面总是相平的；
（3）流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大；
（4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：
A、海军南昌舰漂浮在水面上时受到的浮力等于其重力，故A错误；
B、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器；所以，船闸是利用连通器原理工作的，故B正确；
C、飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，则机翼受到向上的压强差，即产生了向上的升力，故C正确；
D、“祝融号”火星车设计有宽大的轮子，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查了物体浮沉条件及其应用、流体压强和流速的关系、减小压强的方法、连通器原理等，综合性强，但难度不大，掌握基本规律是关键。
7．如图1和2所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列关于这两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，烧杯中物质的质量均应相等
B．每组实验中，都可以根据温度计示数的变化来比较杯中物质吸热的多少
C．如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力强
D．如图2所示实验中，必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
【分析】（1）为比较不同燃料燃烧放出的热量大小，要用质量相等的不同燃料，加热质量相等的同种液体，液体升温越高、吸热越多，燃料放出的热量越多，燃料的热值越大；
（2）探究“不同物质吸热升温现象”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料（根据转换法，确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度。
【解答】解：A、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，故A正确；
B、图1探究“不同物质吸热升温现象”实验时，根据加热时间来比较杯中物质吸热的多少，故B错误；
C、如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力弱，故C错误；
D、如图2所示实验中，必须是酒精和碎纸片烧尽，不需要控制酒精和碎纸片燃烧相同时间，故D错误。
故选：A。
【点评】本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”两个实验作比较，考查相同和不同之处及转换法和控制变量法，为易错题。
8．腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光，这说明电路中产生了电流，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中实验装置是探究通电螺线管周围存在磁场的实验，故A不符合题意；
B、图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了对电磁感应现象的认识，属于基础知识，难度不大。
9．如图所示，关于家庭电路，下列说法错误的是（ ）
A．图1中三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害
B．图2是空气开关，当家庭电路中电流过大时空气开关会切断电路
C．图3是漏电保护器，当站在地上的人接触火线时漏电保护器会切断电路
D．图4中的电路断开开关时，手接触点M不会发生触电事故
【分析】（1）三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上面的孔接地线，三脚插头中上面插脚与用电器金属外壳相连；
（2）当出现短路、用电器总功率过大（过载）时，空气开关能自动“跳闸”切断电路起到保护作；
（3）漏电保护器的作用：当用电设备有漏电现象时，及时自动切断电源，保护人员和设备的安全；
（4）人体直接或间接接触火线，并与地线或零线构成通路，会有电流通过人体造成触电。
【解答】解：
A、三脚插头接入三孔插座后，插头上脚与插座上孔相连，使用电器金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害，故A正确；
B、当家庭电路中电流过大时，空气开关会切断电路，从而保护电路，故B正确；
C、当站在地上的人接触火线时，电流流过人体，此时火线和零线中的电流大小不同，漏电保护器能检测出“漏电了”，从而迅速切断电路，起到保护作用，故C正确；
D、断开开关，手接触点M时，M点与火线相通，接触时会触电，故D错误。
故选：D。
【点评】此题考查知识较多，知道家庭电路的连接和安全用电的知识是解决该题的关键，属于中考选择题常考查题。
10．如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
【分析】由电路图可知，两电阻串联接入电路，电流表测电路电流；
（1）根据电路图可知，施加的力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由欧姆定律可知电路电流最小；
（2）滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律的应用求出电源的电压，再根据最小电流、欧姆定律求出电路最大总电阻，并根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范围；
（3）根据P＝UI可求出电路消耗的最大功率和最小功率；
（4）根据欧姆定律和P＝I2R表示出R1消耗的功率，并求出R1消耗的最大功率。
【解答】解：
A、由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，故A错误；
B、由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，电流最大为0.6A，
由I＝可知，电源电压：U＝U2＝I最大R2＝0.6A×5Ω＝3V，
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，
由I＝可得此时的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1＝R总﹣R2＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
所以R1连入电路的阻值变化范围0～25Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率最大为：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W，
电路消耗的总功率最小为：P小＝UI小＝3V×0.1A＝0.3W，
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W，故C错误；
D、由欧姆定律和P＝I2R可得，变阻器R1消耗的功率：P1＝I2R1＝（）2R1＝，
所以，当R1的阻值等于R2的阻值时，R1消耗的功率最大，则P1最大＝＝＝0.45W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题时一道电学综合题，分析清楚电路结构是正确解题的关键，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可解题。
二、填空与作图题（共7小题）
11．如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于 大气压 的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了 锤头 （“锤头”或“锤柄”）具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对 电磁波 （“电磁波”或“超声波”）有屏蔽作用。
【分析】（1）盆景自动加水装置是利用大气压来工作的。
（2）物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
（3）微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对电磁波的屏蔽作用。
【解答】解：如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于大气压的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了锤头具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对电磁波有屏蔽作用。
故答案为：大气压；锤头；电磁波。
【点评】知道大气压、惯性、电磁波在生产和生活中的应用。
12．如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 核聚变 （填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是 核能 →内能→ 机械能 →电能。
【分析】（1）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上；
（2）核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电。
【解答】解：（1）东方超环的热核反应，属于核聚变；
（2）根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能；
故答案为：核聚变；核能；机械能。
【点评】此题考查热核反应和核电站发电过程中的能量转化，是一道基础题。
13．在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 加速 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 等于 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。
【分析】（1）汽车匀速运动时绳子在竖直方向上；汽车做变速运动时，绳子倾斜；加速小球向后摆，减速小球向前摆。
（2）根据平衡力及平衡的条件分析解答此题，二力平衡条件：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，这四个条件缺一不可。
（3）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。
【解答】解：（1）当汽车加速时，由于惯性，小球要保持原来的运动状态，所以小球就向后偏；根据球向后偏可知汽车做加速运动。
（2）忽略空气阻力，小球受竖直向下的重力，沿绳子斜向上的拉力，这两个力不在同一条直线上，根据二力平衡条件可知，这两个力不是一对平衡力。
（3）绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力，大小相等。
故答案为：加速；不是；等于。
【点评】物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力、相互作用的力的问题，在生活中随处可见。要多观察，多实验，多体会。
14．如图所示，小芳用手将重1.5N，体积为1.6×10﹣4m3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将 变大 （填“增大”“减小”或“不变”），松手后苹果将 上浮 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小为 1.5 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）根据水面高度的变化，利用p＝ρgh分析压强的变化；
（2）根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排求出苹果所受浮力；根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹果的浮沉状态；
（3）苹果静止后处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。
【解答】解：（1）小芳用手将苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，由于苹果排开的水的体积逐渐变大，液面逐渐升高，根据p＝ρgh可知，水对容器底部的压强将变大；
（2）将苹果全部压入水中后，苹果排开水的体积等于苹果的体积，即：V排＝V＝1.6×10﹣4m3；
苹果浸没时受到的浮力为：
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3＝1.6N；
浸没在水中的苹果，受到的浮力F浮＝1.6N，而重力G＝1.5N，
比较可知：F浮＞G，故松手后苹果将上浮；
（3）苹果最后静止时漂浮在水面上，此时受到的浮力等于苹果的重力，即：F浮′＝G＝1.5N；
故答案为：变大；上浮；1.5。
【点评】熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况，是解答此题的关键。
15．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图1是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于24mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图2所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图1中应将b端与 c 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 N 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 180 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 70 ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试；
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到 将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻 ；
第三步：断开开关， 用热敏电阻替换电阻箱 完成电路调试。
【分析】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，据此分析；
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，据此分析；
（3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律可得出滑动变阻器接入的电阻；
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，由串联电路的电阻规律可得出热敏电阻的阻值，由图乙可知此时对应的温度，进而得出此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度；
（5）运用等效替代的思路分析此问题。
为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后过三个关键的调试步骤，
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处（保护电路），并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
【解答】解：（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。
（3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R＝＝＝250Ω，
由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP＝R﹣Rt＝250Ω﹣70Ω＝180Ω；
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值为：Rt′＝R﹣RP′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。
（5）为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后进行如下调试：
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
故答案为：（1）c；（2）N；（3）180；（4）70；（5）将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电磁继电器的有关知识，综合性强，难度较大。
16．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
（1）施加在A点最小的动力F1
（2）力F2的力臂L2
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离；当动力的力臂最大时，动力是最小的。
【解答】解：动力作用在A点，当AO之间的连线作为力臂时，力臂是最大的，此时的动力最小；力F2是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从O点做该力的作用线的垂线，即为力臂，如图所示：
。
故答案为：如上图。
【点评】作力臂首先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
17．如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。
【分析】根据题意知，上方水中的鱼发出的光，斜射到水和空气的界面时发生折射，折射后进入A处游客的眼睛，游客逆着折射光线，沿直线看到是鱼的虚像。光从水中进入空气中时折射角大于入射角，据此作出人眼看到鱼的光路图。
【解答】解：上方水中鱼发出的光线由水斜射入下方空气发生折射后进入A处游客的眼睛，且折射角大于入射角，游客逆着折射光线看到鱼的虚像，所以鱼的实际位置在C处，人看到鱼的像在B处，据此画出光路图如图所示：
【点评】本题考查根据折射规律作图，根据光由水中斜射入空气中时折射角大于入射角分析出鱼和像的位置是关键。
三、实验与探究题（共5小题）
18．小明利用图1所示实验装置观察水的沸腾现象。
（1）图2是第4min时温度计的示数，此时水的温度是 97 ℃。
（2）由表格中数据可知，实验中水的沸点为 98 ℃。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（3）如图3所示水沸腾时，某气泡由A处上升至B处，则B处的气泡比A处的 大 （填“大”或“小”）。
（4）实验中，能量从火焰传递给水，却无法从水自动传递给火焰，是因为能量的转移具有 方向性 。
【分析】（1）温度计读数时要看清量程和分度值；
（2）液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点；
（3）沸腾时，气泡在上升过程中，周围的水逐渐转化为水蒸气，这些水蒸气汇集在气泡中，使气泡越来越大；
（4）能量的转移具有方向性。
【解答】解：（1）如图2所示，温度计分度值是1℃，液柱在0℃以上，所以此时水的温度是97℃；
（2）水在第5min开始沸腾，不断吸收热量，温度98℃保持不变，所以实验时水的沸点是98℃；
（3）沸腾是在水的内部和表面同时进行的，沸腾时，气泡在上升过程中，周围的水变为水蒸气，这些水蒸气汇集在气泡中，使气泡越来越大，B处的气泡比A处的大；
（4）热传递只能由高温物体向低温物体传递，实验中热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有方向性。
故答案为：（1）97；（2）98；（3）大；（4）方向性。
【点评】此题是探究水的沸腾实验，实验中主要考查了液体沸腾的条件，同时考查了液体的沸腾特点等知识，考查学生对图像的分析归纳能力。
19．用如图1和2所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等量的空气，其中图2中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过 做功 （填“热传递”或“做功”）改变了它的内能。
（2）图1中通电一段时间 右 （填“左”或“右”）盒内的电阻丝产生的热量多。
（3）用图2所示装置可探究电流产生的热量与 电流 的关系。通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为 4：1 。
【分析】（1）改变物体内能的方法是做功和热传递，根据电流做功的实质分析；
（2）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，分析图1电路的连接结合转换法分析回答；
（3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。分析图2电路的连接，根据并联和串联电路电流的规律，比较通过左侧容器中电阻的电流与通过右侧容器中电阻的电流大小关系，而通电时间相同，据此回答；
由欧姆定律和并联电路电压的规律可知，可知通过右侧容器内两电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律得出通过c的电流与d的电流之比，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间不变的条件，产生的热量与电流的平方成正比，据此求解。
【解答】解：（1）改变物体内能的方法是做功和热传递，电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程。实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过做功改变了它的内能；
（2）图1中两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，右侧容器中电阻较大，U形管内的液面高度差大，由转换法，通电一段时间右盒内的电阻丝产生的热量多；
（3）图2中，右侧两电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，由欧姆定律和并联电路电压的规律可知，通过右侧容器内两电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律，可知通过c的电流与d的电流之比为2：1，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间不变的条件，产生的热量与电流的平方成正比，故通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为4：1。
故答案为：（1）做功； （2）右；（3）电流；4：1。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查改变内能方式的识别、控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
20．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 放大 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，则应将光屏向 右 （填“左”或“右”）移动，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要 大 （填“大”或“小”）一些。在此过程中，由于该同学不小心，手指挡住凸透镜的一小部分，那么在光屏上将 会 （填“会”或“不会”）得到一个完整的像。
（3）如图所示，在凸透镜左侧附近放置一副眼镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，由此可知，此眼镜是 近视眼镜 （填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
【分析】凸透镜成实像时，物距变大，像距减小，像变小；物距变小，像距增大，像变大；
物体有无数点组成，物体上任一点反射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，像的大小不变，像变暗。
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：（1）图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，物体位于一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像；
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，物距变小，则像距变大，要再次在光屏上成清晰的像，应将光屏向右移动；
当物距变小时，像距增大，像变大，则此时像的大小比刚才的像要大些；
遮住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗；
（3）光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，这说明像距变大了，即光线发散了，表明放置的是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为：（1）放大；（2）右；大；会；（3）近视眼睛。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用。
21．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）根据图1连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 右 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 短路 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定电功率是 0.75 W。
（4）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程。（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2，的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0。
② 保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端 （补充变阻器R1和R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U。
③小灯泡的额定功率P额＝ U0• 。（用U0、U、R0表示）
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大；
（2）电流表有示数，说明电路是接通的，电压表无示数，说明与电压表并联部分电阻为0；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出该小灯泡的额定功率；
（4）要测灯泡的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电流表的情况下，电压表与定值电阻应起到电流表的测量作用，故将灯与最大阻值为R0的滑动变阻器R2串联后再与变阻器R1串联；
将R2的滑片滑到最左端，此时R2接入电路的阻值为0，电压表与灯泡并联，测量的是灯泡两端的电压，调节R1的滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压时小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端，由于电压表接在变阻器R2的滑片上，因此R2的滑片移动过程中，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，灯仍正常发光，此时电压表测灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置，即最右端；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明与电压表并联部分电阻为0，即灯泡短路了；
（3）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.3A；
该小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0；
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端，读出电压表的示数U；
③在①中，电压表测灯泡两端的电压，电压表示数为U0，此时灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光；
在②中，由于电压表接在变阻器R2的滑片上，因此R2的滑片移动过程中，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，灯仍正常发光，此时电压表测灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压，电压表的示数U，即灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压为U，由于变阻器R2的滑片移到最右端，因此此时变阻器R2接入电路的电阻为最大阻值R0，
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1，
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，灯泡的额定电流：I额＝I2＝＝，
则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝U0•。
故答案为：（1）右；（2）短路；（3）0.75；（4）②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端；③U0•。
【点评】本题测量标有“2.5V”字样的小灯泡额定功率的实验，考查注意事项、故障分析、电流表读数及功率计算和设计方案测额定功率的能力。
22．小丹在洗碗时，发现水上漂着一个小瓷杯，于是想知道这个小瓷杯的密度，她利用天平、量筒和水等器材，进行了如下实验。
（1）小丹用调好的天平测小瓷杯的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图1所示，则小瓷杯的质量为 28.6 g。再用如图2所示的方法测量小瓷杯的体积，则小瓷杯的密度是 2.86×103 kg/m3。
（2）某实验小组讨论认为，不使用天平也能完成测定小瓷杯密度的任务，如图3所示，其步骤如下：
A.量筒中倒入适量的水，读出水的体积，记为V1
B.再将小瓷杯浸没于水中，读出总体积，记为V2
C.最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），根据液面位置读出此时体积，记为V3
则小瓷杯的密度ρ杯＝ ρ水 （用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 不变 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【分析】（1）确定游码标尺的分度值，读取游码对应的刻度值，则物体的质量等于砝码的质量与游码对应刻度值之和；再由ρ＝可求小瓷杯的密度；
（2）由图可知，小瓷杯的体积等于小瓷杯浸没时的体积与不放小瓷杯时水的体积之差；小瓷杯漂浮时所受的浮力和自身重力相等，并依据阿基米德原理可求小瓷杯的密度；当小瓷杯中有水时，水所受的浮力和杯中水的重力相等，所以对结果无影响。
【解答】解：（1）由图1可知，游码标尺的分度值为0.2g，则游码对应的刻度值为3.6g；砝码的质量为25g，所以小瓷杯的质量m＝25g+3.6g＝28.6g；
由图2可知，小瓷杯的体积V＝V杯+水﹣V水＝30mL﹣20mL＝10mL＝10cm3；
由ρ＝可得：小瓷杯的密度ρ＝＝＝2.86g/cm3＝2.86×103kg/m3；
（3）由A、B可知，小瓷杯的体积V杯＝V2﹣V1；
由A、C可知，小瓷杯漂浮时排开水的体积V排＝V3﹣V1；
根据阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV排＝ρ水g（V3﹣V1）；
又因为小瓷杯漂浮时所受浮力和自身重力相等，则有：ρ杯V杯g＝ρ水g（V3﹣V1）；
即：ρ杯（V2﹣V1）＝ρ水（V3﹣V1）；
解得ρ杯＝ρ水；
当小瓷杯中有水时，水所受的浮力和杯中水的重力相等，所以对结果无影响。
故答案为：（1）28.6；2.86×103；（3）ρ水；不变。
【点评】本题考查固体的密度测量实验，掌握质量的测量、排水法测体积的方法是求解本题的关键，利用阿基米德原理和物体的浮沉条件测量是求解本题的难点，小瓷杯中有水对实验结果无影响是本题的易错点。
四、综合题（共2小题）
23．平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：
平衡车整车参数
电池参数
净重
15kg
工作电压
36V
最高车速
18km/h
电池容量
2.5Ah锂电池
最大载重
85kg
轮胎与地面总接触面积
100cm2
（1）当平衡车突然启动时，站在平衡车上的小华身体会向 后 （“前”或“后”）倾。该平衡车电池充满电所储存的电能为 3.24×105 J。
（2）该平衡车的电动机正常工作且质量为65kg的驾驶员驾驶该平衡车在水平路面上以最高速度匀速行驶4km，所受阻力是总重的0.2倍，求：
①此时平衡车对地面的压强是多少？
②该驾驶员所用的时间为多少秒？
③动力做了多少焦耳的功？
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体都有惯性，已知电池的容量和工作电压，根据W＝UIt即可求出电池充满电时储存的电能；
（2）①当驾驶员站立在平衡车上静止时，车对水平地面的压力等于人和车的总重力，根据F＝G＝mg求出其大小，根据p＝＝求出对水平地面的压强；
②由v＝可求得所用的时间；
③根据求得的平衡车总重力以及阻力为人与车总重的0.2倍，根据二力平衡可求动力大小，已知路程，根据W＝Fs求出平衡车动力做的功。
【解答】解：（1）站在平衡车上的小华原来是静止的，当平衡车突然启动时，小华由于惯性会保持原来静止的状态，但他的脚会随平衡车一起运动，所以小明的身体向后倾。
电池充满电储存的电能为：
W储＝U电池It＝36V×2.5A×3600s＝3.24×105J；
（2）①该车静止时对水平地面的压力：
F＝G总＝（m最大+m车）g＝（65kg+15kg）×10N/kg＝800N，
对地面产生的最大压强：
p＝＝＝8×104Pa；
②驾驶员所用的时间为：t＝＝＝h＝800s；
根据题意可得，平衡车匀速行驶，动力与阻力平衡，大小相等，即：
F'＝f＝0.2G总＝0.2×800N＝160N，
则动力做功为：W＝F's＝160N×4×103m＝6.4×105J。
答：（1）后；3.24×105J；
（2）①此时平衡车对地面的压强是8×104Pa；
②该驾驶员所用的时间为800s；
③动力做了6.4×105J的功。
【点评】本题通过平衡车考查了电能的计算、重力、压强、功计算以及二力平衡条件的应用，能从表格中找到有用信息并加以利用是解题的关键。
24．如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1与R2的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的，则只需在图3中 B （填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为 242 Ω。
【分析】（1）由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡状态；开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温状态；根据电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，利用P＝算出R1的功率，由P加热＝+算出电茶壶的保温功率；
（2）利用P＝算出R2的电阻；
（3）根据Q吸＝c水mΔt可求得吸收的热量；利用W＝Pt算出消耗的电能，由效率公式算出加热效率；
（4）现只将该电热水壶的额定保温功率改为原来的，额定加热功率不变，所以R1和R2的连接不变，只需在图丙中B处接入一个与R2阻值大小相等的电阻就行。
【解答】解：（1）由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡状态；
开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温挡状态，
因电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，
R1的功率为：P1＝＝＝800W；
电茶壶的保温功率为：
P保温＝P2＝P加热﹣P1＝1000W﹣800W＝200W；
（2）利用P＝得R2的电阻为：
R2＝＝＝242Ω；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣35℃）＝2.73×105J；
电热水壶加热时消耗的电能为：
W＝P加热t＝1000W×300s＝3×105J；
加热效率为：
η＝＝×100%＝91%；
（4）现只将该电热水壶的额定保温功率改为原来的，额定加热功率不变，所以R1和R2的连接不变，由P＝可知，只需在图丙中B处接入一个与R2阻值大小相等的电阻就行，即在B处串联一个242Ω的电阻。
答：（1）电茶壶的保温功率为200W；
（2）电阻R2的阻值为242Ω；
（3）加热效率为91%；
（4）B；242。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和功率公式的应用，综合性强。
2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷
一、选择题（共10小题。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．如图1所示，吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．如图2所示，航母舰载机引导员戴上耳罩，是在声源处减弱噪声
C．如图3所示，医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
D．如图4所示，航天员王亚平在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是由空气直接传播到地球的
2．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是（ ）
A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D．“天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
3．水星凌日是一种天文现象，平均每100年发生约13次，时间在5月或11月初。当水星运行到太阳和地球之间时，如果三者能连成直线，便会发生“水星凌日”现象，其道理和日食类似。如图所示，水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。它的形成与下列光现象原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
4．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
5．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）
A．如图1所示，谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B．如图2所示，苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C．如图3所示，武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D．如图4所示，自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中，重力做功越来越慢
6．对下列四幅图片涉及的物理知识分析错误的是（ ）
A．如图1所示，海军南昌舰能漂浮在水面上是由于它所受的浮力大于重力
B．如图2所示，轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．如图3所示，飞机机翼设计成流线型，利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
D．如图4所示，“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
7．如图1和2所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列关于这两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，烧杯中物质的质量均应相等
B．每组实验中，都可以根据温度计示数的变化来比较杯中物质吸热的多少
C．如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力强
D．如图2所示实验中，必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
8．腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，关于家庭电路，下列说法错误的是（ ）
A．图1中三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害
B．图2是空气开关，当家庭电路中电流过大时空气开关会切断电路
C．图3是漏电保护器，当站在地上的人接触火线时漏电保护器会切断电路
D．图4中的电路断开开关时，手接触点M不会发生触电事故
10．如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
二、填空与作图题（共7小题）
11．如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于 的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了 （“锤头”或“锤柄”）具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对 （“电磁波”或“超声波”）有屏蔽作用。
12．如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是 →内能→ →电能。
13．在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。
14．如图所示，小芳用手将重1.5N，体积为1.6×10﹣4m3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将 （填“增大”“减小”或“不变”），松手后苹果将 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小为 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
15．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图1是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于24mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图2所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图1中应将b端与 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试；
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到 ；
第三步：断开开关， 完成电路调试。
16．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
（1）施加在A点最小的动力F1
（2）力F2的力臂L2
17．如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。
三、实验与探究题（共5小题）
18．小明利用图1所示实验装置观察水的沸腾现象。
（1）图2是第4min时温度计的示数，此时水的温度是 ℃。
（2）由表格中数据可知，实验中水的沸点为 ℃。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（3）如图3所示水沸腾时，某气泡由A处上升至B处，则B处的气泡比A处的 （填“大”或“小”）。
（4）实验中，能量从火焰传递给水，却无法从水自动传递给火焰，是因为能量的转移具有 。
19．用如图1和2所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等量的空气，其中图2中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过 （填“热传递”或“做功”）改变了它的内能。
（2）图1中通电一段时间 （填“左”或“右”）盒内的电阻丝产生的热量多。
（3）用图2所示装置可探究电流产生的热量与 的关系。通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为 。
20．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，则应将光屏向 （填“左”或“右”）移动，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要 （填“大”或“小”）一些。在此过程中，由于该同学不小心，手指挡住凸透镜的一小部分，那么在光屏上将 （填“会”或“不会”）得到一个完整的像。
（3）如图所示，在凸透镜左侧附近放置一副眼镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，由此可知，此眼镜是 （填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
21．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）根据图1连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定电功率是 W。
（4）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程。（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2，的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0。
② （补充变阻器R1和R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U。
③小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U0、U、R0表示）
22．小丹在洗碗时，发现水上漂着一个小瓷杯，于是想知道这个小瓷杯的密度，她利用天平、量筒和水等器材，进行了如下实验。
（1）小丹用调好的天平测小瓷杯的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图1所示，则小瓷杯的质量为 g。再用如图2所示的方法测量小瓷杯的体积，则小瓷杯的密度是 kg/m3。
（2）某实验小组讨论认为，不使用天平也能完成测定小瓷杯密度的任务，如图3所示，其步骤如下：
A.量筒中倒入适量的水，读出水的体积，记为V1
B.再将小瓷杯浸没于水中，读出总体积，记为V2
C.最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），根据液面位置读出此时体积，记为V3
则小瓷杯的密度ρ杯＝ （用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、综合题（共2小题）
23．平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：
平衡车整车参数
电池参数
净重
15kg
工作电压
36V
最高车速
18km/h
电池容量
2.5Ah锂电池
最大载重
85kg
轮胎与地面总接触面积
100cm2
（1）当平衡车突然启动时，站在平衡车上的小华身体会向 （“前”或“后”）倾。该平衡车电池充满电所储存的电能为 J。
（2）该平衡车的电动机正常工作且质量为65kg的驾驶员驾驶该平衡车在水平路面上以最高速度匀速行驶4km，所受阻力是总重的0.2倍，求：
①此时平衡车对地面的压强是多少？
②该驾驶员所用的时间为多少秒？
③动力做了多少焦耳的功？
24．如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1与R2的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的，则只需在图3中 （填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为 Ω。
2023年陕西省西安市铁一中学中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．如图1所示，吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．如图2所示，航母舰载机引导员戴上耳罩，是在声源处减弱噪声
C．如图3所示，医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
D．如图4所示，航天员王亚平在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是由空气直接传播到地球的
【分析】（1）音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的远近有关；音色指声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关；
（2）防治噪声的途径：在声源处减弱，在传播过程中减弱，在人耳处减弱；
（3）声音可以传递信息和能量；
（4）声音不能在真空中传播。
【解答】解：A、吹笛子时，按住不同的气孔可改变空气柱振动部分的长度，从而改变振动频率，可改变声音的音调，故A错误；
B、航母舰载机引导员戴上耳罩，是在人耳处减弱噪声，故B错误；
C、医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故C正确；
D、航天员在空间站用古筝弹奏《茉莉花》，声音是通过电磁波传到地球的，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了对声音的特性、防治噪声的途径、声音的利用与传播等的了解与应用，难度不大。
2．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是（ ）
A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D．“天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态小冰晶，故A错误；
C．冰是水凝固形成的，故C错误；
BD．露和雾是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的小水滴，故B正确、D错误。
故选：B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．水星凌日是一种天文现象，平均每100年发生约13次，时间在5月或11月初。当水星运行到太阳和地球之间时，如果三者能连成直线，便会发生“水星凌日”现象，其道理和日食类似。如图所示，水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。它的形成与下列光现象原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
【分析】解答此题要明确发生“水星凌日”现象时，太阳、水星和地球三者在同一条直线上，并且，水星在太阳和地球之间。
【解答】解：当水星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，在地球上看到水星从太阳面上移过，这就是“金星凌日”现象，成因是光的直线传播；
A、海市蜃楼是光的折射现象，故A不符合题意；
B、水中倒影是光的反射现象，故B不符合题意；
C、墙上手影是光沿直线传播形成的，故C符合题意；
D、杯中铅笔变弯是光的折射现象，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】一般来说：见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理；见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理；见到水中的物体，隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理。“水星凌日”的天文奇观，很少见，它的产生和日食的道理相同。
4．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
【分析】（1）水汽化时会吸收热量；
（2）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程压缩气体的过程中，将机械能转化为内能；
（3）改变内能的方式有两个：做功和热传递。
（4）热量是个过程量，区别于状态量，只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量，当两物体温差达到相等时，热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量。
【解答】解：A、夏天在室内洒水降温是因为水汽化时会吸收热量，与水的比热容无关，故A错误；
B、汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故B正确；
C、用锯条锯木板，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使锯条的温度升高，故C错误。
D、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是一个过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了汽化吸热、物体内能改变的方式以及内燃机工作过程能的转化，属于热学基础知识的考查，比较简单。
5．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）
A．如图1所示，谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B．如图2所示，苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C．如图3所示，武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D．如图4所示，自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中，重力做功越来越慢
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；
（2）根据苏翊鸣的受力情况判定其是否受到平衡力的作用；
（3）力可以改变物体的运动状态；
（4）根据公式P＝＝Fv＝Gv分析。
【解答】解：A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故A错误；
B．苏翊鸣完成单板转体，他升到最高点时竖直向下的重力和水平方向的空气阻力，这两个力的方向不在同一条直线上，不是平衡力，故B错误；
C．武大靖蹬地加速通过弯道，速度大小和方向都在改变，处于非平衡状态，这是由于力改变了他的运动状态，故C正确；
D．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力不变，速度越来越大，根据P＝＝Fv＝Gv可知，重力做功越来越快，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了力h和功的多个知识点，都是基础知识。
6．对下列四幅图片涉及的物理知识分析错误的是（ ）
A．如图1所示，海军南昌舰能漂浮在水面上是由于它所受的浮力大于重力
B．如图2所示，轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．如图3所示，飞机机翼设计成流线型，利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
D．如图4所示，“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
【分析】（1）物体漂浮时受到的浮力等于其重力；
（2）连通器的特点：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面总是相平的；
（3）流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大；
（4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：
A、海军南昌舰漂浮在水面上时受到的浮力等于其重力，故A错误；
B、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器；所以，船闸是利用连通器原理工作的，故B正确；
C、飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，则机翼受到向上的压强差，即产生了向上的升力，故C正确；
D、“祝融号”火星车设计有宽大的轮子，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查了物体浮沉条件及其应用、流体压强和流速的关系、减小压强的方法、连通器原理等，综合性强，但难度不大，掌握基本规律是关键。
7．如图1和2所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列关于这两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，烧杯中物质的质量均应相等
B．每组实验中，都可以根据温度计示数的变化来比较杯中物质吸热的多少
C．如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力强
D．如图2所示实验中，必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
【分析】（1）为比较不同燃料燃烧放出的热量大小，要用质量相等的不同燃料，加热质量相等的同种液体，液体升温越高、吸热越多，燃料放出的热量越多，燃料的热值越大；
（2）探究“不同物质吸热升温现象”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料（根据转换法，确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度。
【解答】解：A、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，故A正确；
B、图1探究“不同物质吸热升温现象”实验时，根据加热时间来比较杯中物质吸热的多少，故B错误；
C、如图1所示实验中，沙子吸热升温快，说明沙子吸热能力弱，故C错误；
D、如图2所示实验中，必须是酒精和碎纸片烧尽，不需要控制酒精和碎纸片燃烧相同时间，故D错误。
故选：A。
【点评】本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”两个实验作比较，考查相同和不同之处及转换法和控制变量法，为易错题。
8．腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图）。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光，这说明电路中产生了电流，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中实验装置是探究通电螺线管周围存在磁场的实验，故A不符合题意；
B、图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了对电磁感应现象的认识，属于基础知识，难度不大。
9．如图所示，关于家庭电路，下列说法错误的是（ ）
A．图1中三脚插头接入三孔插座后，金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害
B．图2是空气开关，当家庭电路中电流过大时空气开关会切断电路
C．图3是漏电保护器，当站在地上的人接触火线时漏电保护器会切断电路
D．图4中的电路断开开关时，手接触点M不会发生触电事故
【分析】（1）三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上面的孔接地线，三脚插头中上面插脚与用电器金属外壳相连；
（2）当出现短路、用电器总功率过大（过载）时，空气开关能自动“跳闸”切断电路起到保护作；
（3）漏电保护器的作用：当用电设备有漏电现象时，及时自动切断电源，保护人员和设备的安全；
（4）人体直接或间接接触火线，并与地线或零线构成通路，会有电流通过人体造成触电。
【解答】解：
A、三脚插头接入三孔插座后，插头上脚与插座上孔相连，使用电器金属外壳接地，能防止万一外壳带电时对人造成伤害，故A正确；
B、当家庭电路中电流过大时，空气开关会切断电路，从而保护电路，故B正确；
C、当站在地上的人接触火线时，电流流过人体，此时火线和零线中的电流大小不同，漏电保护器能检测出“漏电了”，从而迅速切断电路，起到保护作用，故C正确；
D、断开开关，手接触点M时，M点与火线相通，接触时会触电，故D错误。
故选：D。
【点评】此题考查知识较多，知道家庭电路的连接和安全用电的知识是解决该题的关键，属于中考选择题常考查题。
10．如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
【分析】由电路图可知，两电阻串联接入电路，电流表测电路电流；
（1）根据电路图可知，施加的力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由欧姆定律可知电路电流最小；
（2）滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律的应用求出电源的电压，再根据最小电流、欧姆定律求出电路最大总电阻，并根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范围；
（3）根据P＝UI可求出电路消耗的最大功率和最小功率；
（4）根据欧姆定律和P＝I2R表示出R1消耗的功率，并求出R1消耗的最大功率。
【解答】解：
A、由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，故A错误；
B、由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，电流最大为0.6A，
由I＝可知，电源电压：U＝U2＝I最大R2＝0.6A×5Ω＝3V，
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，
由I＝可得此时的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1＝R总﹣R2＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
所以R1连入电路的阻值变化范围0～25Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率最大为：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W，
电路消耗的总功率最小为：P小＝UI小＝3V×0.1A＝0.3W，
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W，故C错误；
D、由欧姆定律和P＝I2R可得，变阻器R1消耗的功率：P1＝I2R1＝（）2R1＝，
所以，当R1的阻值等于R2的阻值时，R1消耗的功率最大，则P1最大＝＝＝0.45W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题时一道电学综合题，分析清楚电路结构是正确解题的关键，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可解题。
二、填空与作图题（共7小题）
11．如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于 大气压 的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了 锤头 （“锤头”或“锤柄”）具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对 电磁波 （“电磁波”或“超声波”）有屏蔽作用。
【分析】（1）盆景自动加水装置是利用大气压来工作的。
（2）物体保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
（3）微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对电磁波的屏蔽作用。
【解答】解：如图1所示是一个盆景自动供水装置，由于大气压的作用，瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中。锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上（如图2所示），此做法主要利用了锤头具有惯性。如图3微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对电磁波有屏蔽作用。
故答案为：大气压；锤头；电磁波。
【点评】知道大气压、惯性、电磁波在生产和生活中的应用。
12．如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 核聚变 （填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是 核能 →内能→ 机械能 →电能。
【分析】（1）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上；
（2）核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电。
【解答】解：（1）东方超环的热核反应，属于核聚变；
（2）根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能；
故答案为：核聚变；核能；机械能。
【点评】此题考查热核反应和核电站发电过程中的能量转化，是一道基础题。
13．在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球（空气阻力忽略不计）。当出现了如图所示的情景时，汽车在做 加速 （填“加速”、“匀速”、“减速”）运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 （填“是”“不是”或“可能是”）一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 等于 （填“等于”或“不等于”）球对绳子的拉力大小。
【分析】（1）汽车匀速运动时绳子在竖直方向上；汽车做变速运动时，绳子倾斜；加速小球向后摆，减速小球向前摆。
（2）根据平衡力及平衡的条件分析解答此题，二力平衡条件：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，这四个条件缺一不可。
（3）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。
【解答】解：（1）当汽车加速时，由于惯性，小球要保持原来的运动状态，所以小球就向后偏；根据球向后偏可知汽车做加速运动。
（2）忽略空气阻力，小球受竖直向下的重力，沿绳子斜向上的拉力，这两个力不在同一条直线上，根据二力平衡条件可知，这两个力不是一对平衡力。
（3）绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力，大小相等。
故答案为：加速；不是；等于。
【点评】物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力、相互作用的力的问题，在生活中随处可见。要多观察，多实验，多体会。
14．如图所示，小芳用手将重1.5N，体积为1.6×10﹣4m3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将 变大 （填“增大”“减小”或“不变”），松手后苹果将 上浮 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小为 1.5 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）根据水面高度的变化，利用p＝ρgh分析压强的变化；
（2）根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排求出苹果所受浮力；根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹果的浮沉状态；
（3）苹果静止后处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。
【解答】解：（1）小芳用手将苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，由于苹果排开的水的体积逐渐变大，液面逐渐升高，根据p＝ρgh可知，水对容器底部的压强将变大；
（2）将苹果全部压入水中后，苹果排开水的体积等于苹果的体积，即：V排＝V＝1.6×10﹣4m3；
苹果浸没时受到的浮力为：
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3＝1.6N；
浸没在水中的苹果，受到的浮力F浮＝1.6N，而重力G＝1.5N，
比较可知：F浮＞G，故松手后苹果将上浮；
（3）苹果最后静止时漂浮在水面上，此时受到的浮力等于苹果的重力，即：F浮′＝G＝1.5N；
故答案为：变大；上浮；1.5。
【点评】熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况，是解答此题的关键。
15．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图1是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于24mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图2所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图1中应将b端与 c 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 N 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 180 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 70 ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试；
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到 将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻 ；
第三步：断开开关， 用热敏电阻替换电阻箱 完成电路调试。
【分析】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，据此分析；
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，据此分析；
（3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律可得出滑动变阻器接入的电阻；
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，由串联电路的电阻规律可得出热敏电阻的阻值，由图乙可知此时对应的温度，进而得出此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度；
（5）运用等效替代的思路分析此问题。
为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后过三个关键的调试步骤，
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处（保护电路），并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
【解答】解：（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。
（3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R＝＝＝250Ω，
由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP＝R﹣Rt＝250Ω﹣70Ω＝180Ω；
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值为：Rt′＝R﹣RP′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。
（5）为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后进行如下调试：
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
故答案为：（1）c；（2）N；（3）180；（4）70；（5）将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电磁继电器的有关知识，综合性强，难度较大。
16．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：
（1）施加在A点最小的动力F1
（2）力F2的力臂L2
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离；当动力的力臂最大时，动力是最小的。
【解答】解：动力作用在A点，当AO之间的连线作为力臂时，力臂是最大的，此时的动力最小；力F2是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从O点做该力的作用线的垂线，即为力臂，如图所示：
。
故答案为：如上图。
【点评】作力臂首先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
17．如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。
【分析】根据题意知，上方水中的鱼发出的光，斜射到水和空气的界面时发生折射，折射后进入A处游客的眼睛，游客逆着折射光线，沿直线看到是鱼的虚像。光从水中进入空气中时折射角大于入射角，据此作出人眼看到鱼的光路图。
【解答】解：上方水中鱼发出的光线由水斜射入下方空气发生折射后进入A处游客的眼睛，且折射角大于入射角，游客逆着折射光线看到鱼的虚像，所以鱼的实际位置在C处，人看到鱼的像在B处，据此画出光路图如图所示：
【点评】本题考查根据折射规律作图，根据光由水中斜射入空气中时折射角大于入射角分析出鱼和像的位置是关键。
三、实验与探究题（共5小题）
18．小明利用图1所示实验装置观察水的沸腾现象。
（1）图2是第4min时温度计的示数，此时水的温度是 97 ℃。
（2）由表格中数据可知，实验中水的沸点为 98 ℃。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
（3）如图3所示水沸腾时，某气泡由A处上升至B处，则B处的气泡比A处的 大 （填“大”或“小”）。
（4）实验中，能量从火焰传递给水，却无法从水自动传递给火焰，是因为能量的转移具有 方向性 。
【分析】（1）温度计读数时要看清量程和分度值；
（2）液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点；
（3）沸腾时，气泡在上升过程中，周围的水逐渐转化为水蒸气，这些水蒸气汇集在气泡中，使气泡越来越大；
（4）能量的转移具有方向性。
【解答】解：（1）如图2所示，温度计分度值是1℃，液柱在0℃以上，所以此时水的温度是97℃；
（2）水在第5min开始沸腾，不断吸收热量，温度98℃保持不变，所以实验时水的沸点是98℃；
（3）沸腾是在水的内部和表面同时进行的，沸腾时，气泡在上升过程中，周围的水变为水蒸气，这些水蒸气汇集在气泡中，使气泡越来越大，B处的气泡比A处的大；
（4）热传递只能由高温物体向低温物体传递，实验中热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有方向性。
故答案为：（1）97；（2）98；（3）大；（4）方向性。
【点评】此题是探究水的沸腾实验，实验中主要考查了液体沸腾的条件，同时考查了液体的沸腾特点等知识，考查学生对图像的分析归纳能力。
19．用如图1和2所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等量的空气，其中图2中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过 做功 （填“热传递”或“做功”）改变了它的内能。
（2）图1中通电一段时间 右 （填“左”或“右”）盒内的电阻丝产生的热量多。
（3）用图2所示装置可探究电流产生的热量与 电流 的关系。通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为 4：1 。
【分析】（1）改变物体内能的方法是做功和热传递，根据电流做功的实质分析；
（2）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，分析图1电路的连接结合转换法分析回答；
（3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。分析图2电路的连接，根据并联和串联电路电流的规律，比较通过左侧容器中电阻的电流与通过右侧容器中电阻的电流大小关系，而通电时间相同，据此回答；
由欧姆定律和并联电路电压的规律可知，可知通过右侧容器内两电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律得出通过c的电流与d的电流之比，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间不变的条件，产生的热量与电流的平方成正比，据此求解。
【解答】解：（1）改变物体内能的方法是做功和热传递，电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程。实验装置通电后，电阻丝在发热，其内能增加，这是通过做功改变了它的内能；
（2）图1中两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，右侧容器中电阻较大，U形管内的液面高度差大，由转换法，通电一段时间右盒内的电阻丝产生的热量多；
（3）图2中，右侧两电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，由欧姆定律和并联电路电压的规律可知，通过右侧容器内两电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律，可知通过c的电流与d的电流之比为2：1，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间不变的条件，产生的热量与电流的平方成正比，故通电相同时间后电流通过电阻c与d产生的热量之比为4：1。
故答案为：（1）做功； （2）右；（3）电流；4：1。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查改变内能方式的识别、控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
20．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 放大 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，则应将光屏向 右 （填“左”或“右”）移动，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要 大 （填“大”或“小”）一些。在此过程中，由于该同学不小心，手指挡住凸透镜的一小部分，那么在光屏上将 会 （填“会”或“不会”）得到一个完整的像。
（3）如图所示，在凸透镜左侧附近放置一副眼镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，由此可知，此眼镜是 近视眼镜 （填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
【分析】凸透镜成实像时，物距变大，像距减小，像变小；物距变小，像距增大，像变大；
物体有无数点组成，物体上任一点反射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，像的大小不变，像变暗。
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：（1）图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，物体位于一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像；
（2）若将蜡烛向右稍微移动一段距离，物距变小，则像距变大，要再次在光屏上成清晰的像，应将光屏向右移动；
当物距变小时，像距增大，像变大，则此时像的大小比刚才的像要大些；
遮住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗；
（3）光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像，这说明像距变大了，即光线发散了，表明放置的是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为：（1）放大；（2）右；大；会；（3）近视眼睛。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用。
21．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）根据图1连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 右 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 短路 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定电功率是 0.75 W。
（4）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程。（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2，的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0。
② 保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端 （补充变阻器R1和R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U。
③小灯泡的额定功率P额＝ U0• 。（用U0、U、R0表示）
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大；
（2）电流表有示数，说明电路是接通的，电压表无示数，说明与电压表并联部分电阻为0；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出该小灯泡的额定功率；
（4）要测灯泡的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电流表的情况下，电压表与定值电阻应起到电流表的测量作用，故将灯与最大阻值为R0的滑动变阻器R2串联后再与变阻器R1串联；
将R2的滑片滑到最左端，此时R2接入电路的阻值为0，电压表与灯泡并联，测量的是灯泡两端的电压，调节R1的滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压时小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端，由于电压表接在变阻器R2的滑片上，因此R2的滑片移动过程中，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，灯仍正常发光，此时电压表测灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置，即最右端；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明与电压表并联部分电阻为0，即灯泡短路了；
（3）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.3A；
该小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0；
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端，读出电压表的示数U；
③在①中，电压表测灯泡两端的电压，电压表示数为U0，此时灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光；
在②中，由于电压表接在变阻器R2的滑片上，因此R2的滑片移动过程中，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，灯仍正常发光，此时电压表测灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压，电压表的示数U，即灯泡和滑动变阻器R2两端的总电压为U，由于变阻器R2的滑片移到最右端，因此此时变阻器R2接入电路的电阻为最大阻值R0，
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1，
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，灯泡的额定电流：I额＝I2＝＝，
则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝U0•。
故答案为：（1）右；（2）短路；（3）0.75；（4）②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，将变阻器R2的滑片移到最右端；③U0•。
【点评】本题测量标有“2.5V”字样的小灯泡额定功率的实验，考查注意事项、故障分析、电流表读数及功率计算和设计方案测额定功率的能力。
22．小丹在洗碗时，发现水上漂着一个小瓷杯，于是想知道这个小瓷杯的密度，她利用天平、量筒和水等器材，进行了如下实验。
（1）小丹用调好的天平测小瓷杯的质量，天平平衡时，右盘中所加砝码的质量和游码的位置如图1所示，则小瓷杯的质量为 28.6 g。再用如图2所示的方法测量小瓷杯的体积，则小瓷杯的密度是 2.86×103 kg/m3。
（2）某实验小组讨论认为，不使用天平也能完成测定小瓷杯密度的任务，如图3所示，其步骤如下：
A.量筒中倒入适量的水，读出水的体积，记为V1
B.再将小瓷杯浸没于水中，读出总体积，记为V2
C.最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），根据液面位置读出此时体积，记为V3
则小瓷杯的密度ρ杯＝ ρ水 （用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 不变 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【分析】（1）确定游码标尺的分度值，读取游码对应的刻度值，则物体的质量等于砝码的质量与游码对应刻度值之和；再由ρ＝可求小瓷杯的密度；
（2）由图可知，小瓷杯的体积等于小瓷杯浸没时的体积与不放小瓷杯时水的体积之差；小瓷杯漂浮时所受的浮力和自身重力相等，并依据阿基米德原理可求小瓷杯的密度；当小瓷杯中有水时，水所受的浮力和杯中水的重力相等，所以对结果无影响。
【解答】解：（1）由图1可知，游码标尺的分度值为0.2g，则游码对应的刻度值为3.6g；砝码的质量为25g，所以小瓷杯的质量m＝25g+3.6g＝28.6g；
由图2可知，小瓷杯的体积V＝V杯+水﹣V水＝30mL﹣20mL＝10mL＝10cm3；
由ρ＝可得：小瓷杯的密度ρ＝＝＝2.86g/cm3＝2.86×103kg/m3；
（3）由A、B可知，小瓷杯的体积V杯＝V2﹣V1；
由A、C可知，小瓷杯漂浮时排开水的体积V排＝V3﹣V1；
根据阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV排＝ρ水g（V3﹣V1）；
又因为小瓷杯漂浮时所受浮力和自身重力相等，则有：ρ杯V杯g＝ρ水g（V3﹣V1）；
即：ρ杯（V2﹣V1）＝ρ水（V3﹣V1）；
解得ρ杯＝ρ水；
当小瓷杯中有水时，水所受的浮力和杯中水的重力相等，所以对结果无影响。
故答案为：（1）28.6；2.86×103；（3）ρ水；不变。
【点评】本题考查固体的密度测量实验，掌握质量的测量、排水法测体积的方法是求解本题的关键，利用阿基米德原理和物体的浮沉条件测量是求解本题的难点，小瓷杯中有水对实验结果无影响是本题的易错点。
四、综合题（共2小题）
23．平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：
平衡车整车参数
电池参数
净重
15kg
工作电压
36V
最高车速
18km/h
电池容量
2.5Ah锂电池
最大载重
85kg
轮胎与地面总接触面积
100cm2
（1）当平衡车突然启动时，站在平衡车上的小华身体会向 后 （“前”或“后”）倾。该平衡车电池充满电所储存的电能为 3.24×105 J。
（2）该平衡车的电动机正常工作且质量为65kg的驾驶员驾驶该平衡车在水平路面上以最高速度匀速行驶4km，所受阻力是总重的0.2倍，求：
①此时平衡车对地面的压强是多少？
②该驾驶员所用的时间为多少秒？
③动力做了多少焦耳的功？
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体都有惯性，已知电池的容量和工作电压，根据W＝UIt即可求出电池充满电时储存的电能；
（2）①当驾驶员站立在平衡车上静止时，车对水平地面的压力等于人和车的总重力，根据F＝G＝mg求出其大小，根据p＝＝求出对水平地面的压强；
②由v＝可求得所用的时间；
③根据求得的平衡车总重力以及阻力为人与车总重的0.2倍，根据二力平衡可求动力大小，已知路程，根据W＝Fs求出平衡车动力做的功。
【解答】解：（1）站在平衡车上的小华原来是静止的，当平衡车突然启动时，小华由于惯性会保持原来静止的状态，但他的脚会随平衡车一起运动，所以小明的身体向后倾。
电池充满电储存的电能为：
W储＝U电池It＝36V×2.5A×3600s＝3.24×105J；
（2）①该车静止时对水平地面的压力：
F＝G总＝（m最大+m车）g＝（65kg+15kg）×10N/kg＝800N，
对地面产生的最大压强：
p＝＝＝8×104Pa；
②驾驶员所用的时间为：t＝＝＝h＝800s；
根据题意可得，平衡车匀速行驶，动力与阻力平衡，大小相等，即：
F'＝f＝0.2G总＝0.2×800N＝160N，
则动力做功为：W＝F's＝160N×4×103m＝6.4×105J。
答：（1）后；3.24×105J；
（2）①此时平衡车对地面的压强是8×104Pa；
②该驾驶员所用的时间为800s；
③动力做了6.4×105J的功。
【点评】本题通过平衡车考查了电能的计算、重力、压强、功计算以及二力平衡条件的应用，能从表格中找到有用信息并加以利用是解题的关键。
24．如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），R1与R2的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的，则只需在图3中 B （填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为 242 Ω。
【分析】（1）由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡状态；开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温状态；根据电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，利用P＝算出R1的功率，由P加热＝+算出电茶壶的保温功率；
（2）利用P＝算出R2的电阻；
（3）根据Q吸＝c水mΔt可求得吸收的热量；利用W＝Pt算出消耗的电能，由效率公式算出加热效率；
（4）现只将该电热水壶的额定保温功率改为原来的，额定加热功率不变，所以R1和R2的连接不变，只需在图丙中B处接入一个与R2阻值大小相等的电阻就行。
【解答】解：（1）由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡状态；
开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温挡状态，
因电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，
R1的功率为：P1＝＝＝800W；
电茶壶的保温功率为：
P保温＝P2＝P加热﹣P1＝1000W﹣800W＝200W；
（2）利用P＝得R2的电阻为：
R2＝＝＝242Ω；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣35℃）＝2.73×105J；
电热水壶加热时消耗的电能为：
W＝P加热t＝1000W×300s＝3×105J；
加热效率为：
η＝＝×100%＝91%；
（4）现只将该电热水壶的额定保温功率改为原来的，额定加热功率不变，所以R1和R2的连接不变，由P＝可知，只需在图丙中B处接入一个与R2阻值大小相等的电阻就行，即在B处串联一个242Ω的电阻。
答：（1）电茶壶的保温功率为200W；
（2）电阻R2的阻值为242Ω；
（3）加热效率为91%；
（4）B；242。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和功率公式的应用，综合性强。
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