2024年河南省驻马店市泌阳县中考物理一模试卷

这是一份2024年河南省驻马店市泌阳县中考物理一模试卷，共29页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码黑白相间，白色条纹能够反射 色光，黑色条纹不反射光。当发光二极管发出的光照射到条形码上时，光敏二极管接收到被条形码反射回来的光，再输送到电脑里来获取考生信息。二极管是用 材料制成的。
2．（3分）2023河南春晚创意节目《祥瑞福远》，利用AI智能动画特效，打造虚拟的“祥瑞”空间，二胡、古筝、笛子、琵琶等传统乐器与舞者同频演绎，共同传递新春的吉祥与祝福。如图是演员正在吹奏笛子 振动产生的，按住不同的孔可以改变声音的 ；观众就算闭眼聆听也能辨别出是笛子演奏而非是其他乐器，这是由于不同乐器的 不同。
3．（2分）N95口罩的中间层的熔喷布能过滤直径仅为0.3μm的颗粒物，原因是：在生产过程中使熔喷布得到大量电子而带 （选填“正”、“负”）电，具有吸引轻小物体的作用，一款中国红色的口罩在国人中颇为流行 （选填“吸收”、“反射”）红光。
4．（3分）如图所示，搬运工人用一动滑轮将质量为700kg的物体匀速提升2m，所用拉力为4000N，此过程中工人做的有用功为 J，拉力做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 %。
5．（2分）如图所示电路，电源电压恒定，R1＝20Ω，R2＝10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电源电压为 V，当S2闭合，S1、S3断开时，电路总功率为P1；当S1、S3闭合，S2断开时，电路总功率为P2，则P1：P2＝ 。
6．（2分）物理来源于生活又服务于生活。请参照示例，举出一个应用实例，并写出对应的物理知识。
[示例]应用实例：高速公路上使用“风光互补”照明系统
物理知识：风力发电机将机械能转化为电能，太阳能电池板是将太阳能转化为电能。
应用实例： ；
物理知识： 。
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，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）关于能源、信息和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．“北斗卫星导航系统”传递信息主要是利用了红外线传输信号
C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
D．太阳能、风能和核能都是可再生能源
8．（2分）下列关于“粘”字描述的物理现象，原理为电荷互相作用的是（ ）
A．冬季舌头被粘在铁柱子上
B．吸盘挂钩粘在墙上
C．两个铅柱紧压在一起下端可以吊起重物起来
D．脱帽子时将头发粘起来
9．（2分）如图所示，是课外活动时间同学们在操场上打篮球的情景。下列说法正确的是（ ）
A．用手托住篮球时，手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的
B．篮球离开手继续运动，是因为受到惯性的作用
C．投篮时，手对篮球的力大于篮球对手的力
D．篮球离手后，上升到最高点时受力平衡
10．（2分）2023年2月19日，复兴号家族中最“抗冻”的CR400BF﹣GZ型复兴号高寒智能动车组在黑龙江运行满一个月。下列说法正确的是（ ）
A．动车加速前进时，列车的动能不变
B．动车匀速前进时坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
C．动车内的WiFi网络利用的是电磁波传输信号
D．动车外形设计成流线型是为了增大对地面的压力，提高行驶稳定性
11．（2分）如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
12．（2分）我国电动汽车充电基础设施快速发展，截至2021年6月底，已形成全球最大规模的充电设施网络。如图是电动汽车的充电桩（ ）
A．充电桩可以不连接地线
B．充电桩安装时要装漏电保护器
C．安装充电桩时不必断开电源开关
D．若充电桩起火，应迅速浇水扑灭
（多选）13．（2分）将两块质量相等的橡皮泥捏成两只小船，分别装6个和4个相同的玻璃球，然后轻轻放入盛有盐水和水的甲、乙两个相同的烧杯内，如图所示，此时两杯中液体的深度相同。下列分析正确的是（ ）
A．甲杯中的小船所受的浮力较大
B．两杯杯底受到的液体的压强相等
C．乙杯中小船排开液体的质量较小
D．两小船底部受到的液体的压力相等
（多选）14．（2分）闭合开关S，当滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为3V
B．该电路总功率变化范围为3W～24W
C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D．小灯泡正常发光1min，消耗的电能为1440J
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）用等长绝缘细线悬挂甲、乙两个完全相同的带电小球，静止时小球位置如图所示。请画出甲球受到的重力和乙球对甲球的作用力的示意图（力的作用点在球心）。
16．（2分）如图，小文给同学们表演趣味小实验，她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。请画出从A点出发的一条光线
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）在选择AB的材料时，你认为最好选择 （选填“塑料”、“铜棒”或“铁棒”）。实验中通过观察电流表指针 来判断是否有感应电流产生；
（2）实验时，小明发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请写出一种增大感应电流的方法： 。
（3）同组的小红想要继续研究电动机的工作原理，将其中一个实验器材进行替换可继续研究。写出替换方案： 。
18．（6分）如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前杠杆静止在如图甲所示情况，杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左”或“右”）。
（2）如图乙所示，将杠杆调整好后，在A点挂3个钩码 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡；若两端同时去掉一个钩码 （选填“仍然平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。
（3）如图丙，若用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分A、GB，由杠杆原理可知GA GB（选填“大于”“小于”或“等于”）。
19．（8分）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小聪同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示 W；
（4）下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小聪发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第 次，判断的理由是： 。
（5）在实验时，电压表出现了故障不能使用，小聪向老师借了一只已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
② ，记录电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用R0、I和U额表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分）
20．（9分）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题：
（1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）
（3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg）
（4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？
21．（9分）如图所示的电暖器有“高温”“中温”“低温”三挡，铭牌见该表（“中温”挡功率未知）。其电路原理如图乙所示，R1＞R2，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全.
（1）电暖器应使用丙图中 （选填“上”或“下”）面的插座，当S、S2闭合，S1断开时，电暖器处于 挡。
（2）R1的阻值是多少？
（3）电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（4）若室内空气质量为60kg，用该电暖器的高温挡正常工作10min，放出热量的40%被室内空气吸收3J/（kg•℃）]
2024年河南省驻马店市泌阳县中考物理一模试卷
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）中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码黑白相间，白色条纹能够反射 所有 色光，黑色条纹不反射光。当发光二极管发出的光照射到条形码上时，光敏二极管接收到被条形码反射回来的光，再输送到电脑里来获取考生信息。二极管是用 半导体 材料制成的。
【分析】（1）白色物体反射所有的色光，黑色物体吸收所有的色光。
（2）发光二极管是由半导体材料制成的。
【解答】解：中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码，白色条纹能够反射所有色光。当发光二极管发出的光照射到条形码上时，将光信号转变为电信号。二极管是用半导体材料制成的。
故答案为：所有；半导体。
【点评】知道物体的颜色之谜；知道半导体材料的特点及应用。
2．（3分）2023河南春晚创意节目《祥瑞福远》，利用AI智能动画特效，打造虚拟的“祥瑞”空间，二胡、古筝、笛子、琵琶等传统乐器与舞者同频演绎，共同传递新春的吉祥与祝福。如图是演员正在吹奏笛子 空气柱 振动产生的，按住不同的孔可以改变声音的 音调 ；观众就算闭眼聆听也能辨别出是笛子演奏而非是其他乐器，这是由于不同乐器的 音色 不同。
【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；
（2）发声体的长短可以改变声音的音调；
（3）发生体的材料不同，音色也就不同。
【解答】解：吹奏笛子时，笛内空气柱振动发声，笛内空气柱的长度不同，声音的音调不同，观众就算闭眼聆听也能辨别出是笛子演奏而非是其他乐器。
故答案为：空气柱；音调
【点评】本题主要考查了声音的产生以及声音的特性，属于基础题。
3．（2分）N95口罩的中间层的熔喷布能过滤直径仅为0.3μm的颗粒物，原因是：在生产过程中使熔喷布得到大量电子而带 负 （选填“正”、“负”）电，具有吸引轻小物体的作用，一款中国红色的口罩在国人中颇为流行 反射 （选填“吸收”、“反射”）红光。
【分析】（1）自由电子带负电荷，带电体能吸引轻小物体；
（2）不透明物体的颜色与它反射的光的颜色相同。
【解答】解：（1）N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附；
（2）我们看到口罩是红色的，是因为红色口罩反射红色的光。
故答案为：负；反射。
【点评】此题以“口罩”为载体，考查带电体的性质和不透明物体的颜色，难度不大。
4．（3分）如图所示，搬运工人用一动滑轮将质量为700kg的物体匀速提升2m，所用拉力为4000N，此过程中工人做的有用功为 1.4×104 J，拉力做功的功率为 800 W，动滑轮的机械效率为 87.5 %。
【分析】已知物体的质量，知道物体提升的高度，利用W有用＝Gh＝mgh可求出有用功；根据动滑轮的工作特点求出拉力移动的距离，知道拉力大小，利用W总＝Fs求总功；利用P＝求出拉力的功率，最后利用η＝×100%求动滑轮的机械效率。
【解答】解：工人做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝700kg×10N/kg×2m＝1.5×104J，
因为使用的是动滑轮，所以拉力移动的距离s＝2h＝8×2m＝4m，
工人做的总功：
W总＝Fs＝4000N×3m＝1.6×105J，
拉力的功率：
P＝＝＝800W，
动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：1.4×103；800；87.5。
【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率和机械效率的计算方法，知道动滑轮的工作特点是解答本题的关键。
5．（2分）如图所示电路，电源电压恒定，R1＝20Ω，R2＝10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电源电压为 6 V，当S2闭合，S1、S3断开时，电路总功率为P1；当S1、S3闭合，S2断开时，电路总功率为P2，则P1：P2＝ 2：9 。
【分析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，分析电路，根据欧姆定律解题；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，分析电路，根据串联电路的特点、电功率公式和欧姆定律解题；
当S1、S3闭合，S2断开时，分析电路，根据并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式解题。
【解答】解：由图可知，当S1闭合，S2、S5断开时，电路中只有R2接入电路，
电源电压：U＝IR2＝7.6A×10Ω＝6V；
当S5闭合，S1、S3断开时，R2与R2串联在电路，电流表测电路电流I串：
此时电路的电流为：I串＝＝＝0.4A，
此时电路的总功率为：P1＝UI甲＝6V×5.2A＝1.4W；
当S1、S3闭合，S7断开时，R1与R2并联在电路，电流表测电路干路电流I并：
I并＝I8+I2＝+＝+＝5.9A，
此时电路的总功率为：P2＝UI并＝6V×0.9A＝3.4W，
所以＝＝。
故答案为：6； 2：5。
【点评】本题考查串并联电路的一般计算，基础性强，难度不大。
6．（2分）物理来源于生活又服务于生活。请参照示例，举出一个应用实例，并写出对应的物理知识。
[示例]应用实例：高速公路上使用“风光互补”照明系统
物理知识：风力发电机将机械能转化为电能，太阳能电池板是将太阳能转化为电能。
应用实例： 酒精擦在身上可以降温 ；
物理知识： 物质由液态变成气态，是汽化过程，汽化要吸热 。
【分析】物理是研究声光力热电等现象的学科，我们可以从身边的相关物理现象出发解答此题。
【解答】解：声学：可以从声音的产生、传播、特性等常见相关事例分析；
光学：可以从光的反射、折射；
力学：可以从力的作用效果、气压；
热学：可以从生活中的物态变化、自然界的水循环等相关事例去分析；
电学：可以从电的产生、传输、用电安全原则等相关事例去分析。
故答案为：酒精擦在身上可以降温；物质由液态变成气态，汽化要吸热
【点评】本题难度不大，但是对我们的语言组织能力、表达能力有一定的要求。
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，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）关于能源、信息和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．“北斗卫星导航系统”传递信息主要是利用了红外线传输信号
C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
D．太阳能、风能和核能都是可再生能源
【分析】（1）超导体的电阻为零，电流通过时不会放热，所以电能无法转化为内能；
（2）导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播；
（3）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，发光二极管就是半导体制成的；
（4）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【解答】解：A、电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能，故A错误；
B、北斗卫星导航系统传递信息主要依靠电磁波；
C、超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料；
D、太阳能，核能是不可再生能源。
故选：C。
【点评】本题考查了超导体、半导体、电磁波、能源分类的知识，都是些基础内容，识记性较强，比较简单。
8．（2分）下列关于“粘”字描述的物理现象，原理为电荷互相作用的是（ ）
A．冬季舌头被粘在铁柱子上
B．吸盘挂钩粘在墙上
C．两个铅柱紧压在一起下端可以吊起重物起来
D．脱帽子时将头发粘起来
【分析】（1）物质由液态变成固态的现象叫做凝固；
（2）我们周围存在大气压；
（3）物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的引力与斥力；
（4）异种电荷相互吸引。
【解答】解：A、铁柱子会“粘”住舌头，故A不符合题意；
B、吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上，故B不符合题意；
C、两个表面磨得很光滑的铅柱紧压在一起，是因为分子之间存在相互作用的引力；
D、脱帽子时将头发粘起来，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了物态变化、大气压的存在、分子动理论及摩擦起电现象，需要结合具体实例进行分析。
9．（2分）如图所示，是课外活动时间同学们在操场上打篮球的情景。下列说法正确的是（ ）
A．用手托住篮球时，手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的
B．篮球离开手继续运动，是因为受到惯性的作用
C．投篮时，手对篮球的力大于篮球对手的力
D．篮球离手后，上升到最高点时受力平衡
【分析】（1）物体由于发生弹性形变而产生力叫弹力，弹力作用在与形变物体接触的物体上；
（2）任何物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性；
（3）相互作用力的大小是相等的；
（4）对空中的篮球进行受力分析，明确其所处的状态可判断其受力是否平衡。
【解答】解：A、用手托住篮球时，是由手发生弹性形变产生的；
B、篮球离开手后，但不能说受到惯性的作用；
C、投篮时，大小相同；
D、篮球上升到最高点时，因此受力不平衡。
故选：A。
【点评】本题考查弹力、惯性、相互作用力和平衡力的知识，属于基础题。
10．（2分）2023年2月19日，复兴号家族中最“抗冻”的CR400BF﹣GZ型复兴号高寒智能动车组在黑龙江运行满一个月。下列说法正确的是（ ）
A．动车加速前进时，列车的动能不变
B．动车匀速前进时坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
C．动车内的WiFi网络利用的是电磁波传输信号
D．动车外形设计成流线型是为了增大对地面的压力，提高行驶稳定性
【分析】（1）动能和物体的质量及速度有关；
（2）被研究物体相对于参照物，位置没有发生变化，就说物体是静止的，反之，就说它是运动的；
（3）电磁波的传播不需要介质；
（4）流速大的地方压强小。
【解答】解：A、动车加速前进时，速度增大，故A错误；
B、动车匀速前进时坐在列车上的乘客相对于车站位置发生了改变，乘客是运动的；
C、WiFi网络采用的是低频段的电磁波来传输信号的；
D、动车外形设计成流线型一是可以减小空气的阻力、压强小、压强大，从而减小对地面压力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是简单的综合题，属于基础题。
11．（2分）如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成像的规律中，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：A、该系统的光学元件相当于一个凸透镜；
B、系统功能与人眼相似、缩小的实像；
C、周围景物通过该系统成像时，故C正确；
D、该系统的成像原理与照相机的成像原理相同。
故选：B。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，比较简单，属于基础知识。
12．（2分）我国电动汽车充电基础设施快速发展，截至2021年6月底，已形成全球最大规模的充电设施网络。如图是电动汽车的充电桩（ ）
A．充电桩可以不连接地线
B．充电桩安装时要装漏电保护器
C．安装充电桩时不必断开电源开关
D．若充电桩起火，应迅速浇水扑灭
【分析】（1）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（2）漏电保护器是电路漏电时，切断电源，起到保护作用；
（3）安装充电桩时必须断开电源开关；
（4）用电器起火，先断开电源再救火。
【解答】解：A、安装充电桩时，要接地线；
B、为了安全电路中必须要有保险丝或空气开关，故B符合安全用电原则；
C、安装充电桩时必须断开电源；
D、充电桩起火，故D不符合安全用电原则。
故选：B。
【点评】本题借助充电桩的安装考查安全用电的有关知识，难度不大。
（多选）13．（2分）将两块质量相等的橡皮泥捏成两只小船，分别装6个和4个相同的玻璃球，然后轻轻放入盛有盐水和水的甲、乙两个相同的烧杯内，如图所示，此时两杯中液体的深度相同。下列分析正确的是（ ）
A．甲杯中的小船所受的浮力较大
B．两杯杯底受到的液体的压强相等
C．乙杯中小船排开液体的质量较小
D．两小船底部受到的液体的压力相等
【分析】（1）物体处于漂浮状态时，浮力等于物体重力；
（2）物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力；
（3）液体压强p＝ρgh；
（4）浮力产生的原因：浸在液体中的物体上下表面受到的压力存在压力差，这个压力差就是物体所受的浮力。
【解答】解：AC、由图可知、乙两杯中都处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以甲杯中小船重力大于乙杯中小船的重力
根据阿基米德原理可知：物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力，根据G排＝m排g可知，乙杯中小船排开液体的质量较小；
B、由于两容器中液面相平，且盐水密度比水的密度的，乙杯杯底受到液体的压强大；
D、两只小船在甲，根据浮力产生的原因可知小船下表面受到液体的压力等于小船受到的浮力，则甲杯中的小船底部所受液体的压力较大。
故选：AC。
【点评】本题考查物体浮沉条件的相关问题，掌握物体浮沉条件是解题关键。
（多选）14．（2分）闭合开关S，当滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为3V
B．该电路总功率变化范围为3W～24W
C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D．小灯泡正常发光1min，消耗的电能为1440J
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P移到a端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，且小灯泡恰好正常发光，根据图乙读出灯泡的额定电压（也等于电源电压）和通过灯泡的电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率，即整个电路消耗的最大功率，根据W＝Pt求出小灯泡正常发光1min消耗的电能；
（2）当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，根据图乙读出此时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；利用P＝UI求出电路总功率的最小值，据此确定电路总功率的变化范围。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P移到a端时，电路为L的简单电路，电压表的示数最大，
由图乙可知，灯泡的额定电压UL＝12V，通过灯泡的电流IL＝2.0A，此时只有灯泡接入电路L＝12V，故A错误；
因小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝12V×8.0A＝24W，
所以电路的最大功率P大＝PL＝24W，
小灯泡正常发光1min，消耗的电能W＝PLt＝24W×60s＝1440J，故D正确；
（2）当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡两端的电压最小，
由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝3V，通过灯泡的电流IL′＝1.0A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝12V﹣5V＝9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R滑大＝＝＝9Ω。
电路的最小总功率：P小＝UIL′＝12V×1.8A＝12W，
所以电路总功率变化范围为12W～24W，故B错误。
故选：CD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）用等长绝缘细线悬挂甲、乙两个完全相同的带电小球，静止时小球位置如图所示。请画出甲球受到的重力和乙球对甲球的作用力的示意图（力的作用点在球心）。
【分析】根据图示情景，对甲小球进行受力分析，然后按照力的示意图的画法画出各个力。
【解答】解：分析可知，甲小球受到竖直向下的重力，甲小球受到乙球水平向左的斥力，分别沿各力的方向画一条有向线段、和F斥表示，如图所示：
【点评】此题考查力的示意图的画法，关键是对甲小球进行正确的受力分析，难度不大。
16．（2分）如图，小文给同学们表演趣味小实验，她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。请画出从A点出发的一条光线
【分析】光的折射定律的内容：折射光线、入射光线和法线在同一平面上，折射光线与入射光线分居法线两侧，光从空气斜射入其它介质中时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
【解答】解：首先连接人的眼睛和虚像A'，连线与玻璃砖右侧界面的交界点为折射点，折射角大于入射角；当光从空气斜射入玻璃砖中时，据此做出硬币反射的光线
【点评】本题综合考查了光的光的折射光路图的做法，关于光现象历来就是考试的一个热点，所以该题属于常见题，一定要掌握。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）在选择AB的材料时，你认为最好选择 铜棒 （选填“塑料”、“铜棒”或“铁棒”）。实验中通过观察电流表指针 是否偏转 来判断是否有感应电流产生；
（2）实验时，小明发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请写出一种增大感应电流的方法： 加快导体切割磁感线的速度 。
（3）同组的小红想要继续研究电动机的工作原理，将其中一个实验器材进行替换可继续研究。写出替换方案： 电流计替换成电源，闭合开关，观察导体棒的运动情况 。
【分析】（1）铁棒容易被磁化，塑料是绝缘体，据此分析；实验中通过电流表的指针的偏转情况判定电路中是否有电流；
（2）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线的速度有关，据此分析；
（3）电动机是根据通电导体在磁场中受力运动原理工作的。
【解答】解：（1）在选择导体AB的材料时，因为塑料是绝缘体，铁棒会被磁化，所以应选铜棒；
图中电流表的指针，在电路中没有电流时，当有感应电流产生时电流表指针偏转；
（2）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线的速度有关，应该增强磁场或加快导体切割磁感线的速度；
（3）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，由题意可知，闭合开关，就可以观察磁场对通电导体的作用。
故答案为：（1）铜棒；是否偏转；（3）电流计替换成电源，观察导体棒的运动情况。
【点评】产生感应电流必备的三个条件：闭合电路，一部分导体，切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
18．（6分）如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前杠杆静止在如图甲所示情况，杠杆 是 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向 右 调（选填“左”或“右”）。
（2）如图乙所示，将杠杆调整好后，在A点挂3个钩码 2 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡；若两端同时去掉一个钩码 逆时针旋转 （选填“仍然平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。
（3）如图丙，若用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分A、GB，由杠杆原理可知GA 大于 GB（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂；杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）设杠杆一格的长度为L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件分析得出答案；
（3）根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解题；
（4）比较两部分萝卜的力臂大小可得出结论。
【解答】解：（1）杠杆静止时，就是处于平衡状态，需要使杠杆重心右移；
（2）设杠杆一格的长度为L，一个钩码重是G，则3G×2L＝nG×3L，应在B点挂2个钩码；
若两端同时去掉一个钩码，则2G×8L＞G×3L杠杆将逆时针旋转；
（3）弹簧测力计在B处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直；弹簧测力计在右倾斜过程中，动力臂变小，动力变大，则弹簧测力计的示数变大；
（4）由图丁可知，GA、GB的力臂lA、lB的大小关系为lA＜lB，则根据杠杆的平衡条件可得，GA＞GB。
故答案为：（1）是；右；（2）2；（3）变大。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件，考查器材的调试、对力臂的理解、杠杆平衡条件的运用，综合性强。
19．（8分）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小聪同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 滑片调到最大阻值处 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示 0.5 W；
（4）下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小聪发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第 2 次，判断的理由是： 灯丝电阻随温度升高而变大 。
（5）在实验时，电压表出现了故障不能使用，小聪向老师借了一只已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
② 闭合S、S2，断开S1，、 ，记录电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额＝ U额×（I﹣） （用R0、I和U额表示）。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）为了保护电路，闭合开关前应把滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据P＝UI算出小灯泡的额定功率；
（4）由表中数据，由欧姆定律，可知三次实验的灯的电阻大小，据此回答；灯丝的电阻随温度的升高而变大；
（5）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I0＝时，由并联电路电压的规律，灯的电压为U额，灯正常发光；保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端
（2）小聪同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，总电阻较小；
（3）电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，其示数为4.2A；
（4）由R＝得到三次实验时灯泡的电阻分别为：8.7Ω、7.7Ω，三次实验中灯的功率变大，而灯丝的电阻随温度的升高而变大，因此第3次实验中的电流值是编造的；
（5））①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I8＝；
②闭合S、S2，断开S5，滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I；
③在①中，定值电阻R0与灯泡先并联，再与滑动变阻器串联，由欧姆定律额，灯正常发光；
在②中，定值电阻R0与灯泡先并联，再与滑动变阻器串联，因电路的连接关系没有改变，灯仍正常发光，灯的额定电流：I额＝I﹣I8＝I﹣；
小灯泡的额定功率：P额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）；（2）滑片调到最大阻值处；（3）5.5；灯丝电阻随温度升高而变大；②闭合S、S8，断开S1；③U额×（I﹣）。
【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路连接、注意事项、故障分析、操作过程、功率计算及设计方案测额定功率的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分）
20．（9分）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题：
（1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）
（3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg）
（4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？
【分析】（1）已知在2.4km的路段上用时20min，利用速度公式求解；
（2）由p＝ρgh可求得排水孔盖子受到消毒液的压强，利用F＝pS可求得排水孔盖子受到消毒液的压力；
（3）利用G＝mg可求得雾炮车空载时的重力，然后根据题意可求得阻力，因为匀速行驶，则牵引力F＝f，由W＝Fs可求得牵引力所做的功；
（4）雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车的速度不变，对路面的压力减小，车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件和P＝＝＝Fv进行分析和解答。
【解答】解：
（1）雾炮车的平均速度：v＝＝＝3.2km/h；
（2）排水孔盖子受到消毒液的压强：p＝ρ消毒液gh＝0.2×103kg/m3×10N/kg×5m＝8×103Pa，
由p＝可得2Pa×100×10﹣4m2＝80N；
（3）雾炮车空载时的重力：G＝mg＝10×106kg×10N/kg＝1×105N，
匀速行驶时受到的阻力：f＝2.05G＝0.05×1×104N＝5000N，
因为匀速行驶，所以雾炮车受到的牵引力：F牵＝f＝5000N，
牵引力所做的功：W＝F牵s＝5000N×2.4×107m＝1.2×103J；
（4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的重力减小，故车受到的摩擦力减小，车受到的牵引力减小，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
答：（1）雾炮车的平均速度是7.2km/h；
（2）排水孔盖子受到消毒液的压力为80N；
（3）牵引力所做的功为8.2×107J；
（4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的重力减小，故车受到的摩擦力减小，车受到的牵引力减小，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
【点评】本题考查了重力公式和压强定义式、液体压强公式、速度公式、功的公式以及二力平衡条件的应用等，是一道综合性较强的题目。
21．（9分）如图所示的电暖器有“高温”“中温”“低温”三挡，铭牌见该表（“中温”挡功率未知）。其电路原理如图乙所示，R1＞R2，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全.
（1）电暖器应使用丙图中 下 （选填“上”或“下”）面的插座，当S、S2闭合，S1断开时，电暖器处于 中温 挡。
（2）R1的阻值是多少？
（3）电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（4）若室内空气质量为60kg，用该电暖器的高温挡正常工作10min，放出热量的40%被室内空气吸收3J/（kg•℃）]
【分析】（1）电暖器等家用电器都使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，电流就通过地线，流入大地，从而防止了触电事故的发生；
当S、S1闭合，S2断开时，电路为R2的简单电路，R1＞R2，根据P＝可知电暖器所处挡位；
（2）低温挡的功率为440W，根据P＝可知R1的阻值；
（3）当S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据P＝可知总功率最大，电暖器处于高温挡；根据P中＝P高﹣P低得出中温挡的功率，
根据P＝UI可知电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流；
（4）用该电暖器的高温挡正常工作10min，根据Q放＝W＝P高t得出放出的热量，根据Q吸＝Q放×40%得出空气吸收的热量，根据Δt＝得出室内气温升高的温度。
【解答】解：（1）电暖器应使三孔插座，用丙图中下面的插座；
当S、S1闭合，S2断开时，电路为R8的简单电路，R1＞R2，此时总电阻较小，根据P＝，电暖器处于中温挡；
（2）低温挡的功率为440W，根据P＝1的阻值R8＝＝＝110Ω；
（3）当S、S2、S2都闭合时，两电阻并联，根据P＝，电暖器处于高温挡；
故中温挡的功率P中＝P高﹣P低＝1600W＝440W＝1160W，
根据P＝UI可知电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流I＝＝；
（4）用该电暖器的高温挡正常工作10min，放出的热量Q放＝W＝P高t＝1600W×10×60s＝7.6×105J，
空气吸收的热量Q吸＝Q放×40%＝7.6×105J×40%＝7.84×105J，
室内气温升高的温度Δt＝＝≈5.8℃。
故答案为：（1）下；中温；
（2）R1的阻值是110Ω；
（3）电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流是5.8A；
（4）可使室内气温升高5.8℃。
【点评】本题考查电功与热量的综合计算，综合性强，难度较大。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
0.30
0.75
正常发光
2
3.0
0.50
1.50
比正常发光亮
3
2.0
0.26
0.52
比正常发光暗
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温挡
高温挡
1600W
频率
50Hz
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
0.30
0.75
正常发光
2
3.0
0.50
1.50
比正常发光亮
3
2.0
0.26
0.52
比正常发光暗
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温挡
高温挡
1600W
频率
50Hz