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2024年辽宁省葫芦岛市连山区中考模拟考试物理试卷（一）（原卷版+解析版）
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这是一份2024年辽宁省葫芦岛市连山区中考模拟考试物理试卷（一）（原卷版+解析版），文件包含2024年辽宁省葫芦岛市连山区中考模拟考试物理试卷一原卷版docx、2024年辽宁省葫芦岛市连山区中考模拟考试物理试卷一解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共33页， 欢迎下载使用。
※本试卷共24道题，试卷满分80分，考试时间90分钟
考生注意：请在答题卡各题目规定答题区域内作答，答在本试卷上无效
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分：第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1. 周末小明帮妈妈做家务，他拎起水壶向热水瓶灌水，妈妈在一旁提醒他“快满了，小心水溅出烫到”。妈妈判断出水快充满的主要依据是（ ）
A. 音调B. 响度C. 音色D. 声速
【答案】A
【解析】
【详解】在向暖瓶中倒水时，瓶中的空气柱会振动发出声音，随着水的增多，空气柱越来越短，振动的频率也在发生变化，频率与声音的音调有关，所以所发出的声音的音调不断改变，妈妈是通过音调的变化来判断的。
故选A。
2. “西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”是唐朝诗人张志和描写美景的诗句。如图是白鹭在捕鱼时飞向水面的情形，若水深3m，白鹭距离水面5m。下列说法正确的是（ ）
A. 白鹭看到水中的“鱼”比实际位置深
B. 白鹭飞向水面时，它的像距离水面3m
C. 白鹭飞向水面的过程中，水中的像会变小
D. 白鹭在水中的倒影是光的反射形成的虚像
【答案】D
【解析】
【详解】A．鱼反射的光从水中到空气中时会发生折射，折射光线远离法线偏折，白鹭沿着折射光线看过去，看到的“鱼”比实际位置浅，故A错误；
B．根据平面镜成像的特点，像与物到平面镜的距离相等，因此白鹭距离水面5m，它的像距离水面也是5m，故B错误；
C．平面镜成像时，像与物体大小相等，其大小与其他因素无关。因此，白鹭飞离水面时，它在水中的像大小不变，故C错误；
D．鸟在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射，物体通过平面镜成的是虚像，故D正确。
故选D。
3. 《村居》诗中“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 奔跑时儿童的惯性会增大
B. 上升过程中风筝只受重力的作用
C. 儿童鞋底凹凸的花纹是为了增大摩擦
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性大小的唯一量度是物体的质量，放风筝的儿童在奔跑中质量不变，惯性不变，故A错误；
B．对风筝进行受力分析可知，风筝受到的拉力、升力和重力的作用，故B错误；
C．儿童鞋底有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；
D．线对风筝的拉力和风筝对线的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D错误。
故选C。
4. 电给我们的生活带来了极大便利，但不正确的用电也会带来很大危害。关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 使用试电笔时，手指要碰笔尖金属体
B. 用电器着火时，应立即用水将火扑灭
C. 有金属外壳用电器要使用三孔插座
D. 控制电灯的开关应接在零线和灯泡之间
【答案】C
【解析】
【详解】A．使用试电笔时，手指要碰笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，容易触电，故A错误；
B．用电器着火时，不能用水将火扑灭，生活用水是导体，容易引起触电事故，故B错误；
C．有金属外壳的用电器要使用三孔插座，防止发生漏电时造成触电事故，故C正确；
D．控制电灯的开关应接在火线和灯泡之间，故D错误。
故选C。
5. 如图是加油站常见静电清除杆。当工人进行静电清除时，需在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球，将人体与衣物摩擦所带电荷导入大地。对于清除静电的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 静电清除杆上的黑色圆球是绝缘体
B. 人体与衣物摩擦带电创造了电荷
C. 清除身上静电后，人体的电荷将全部消失
D. 若人体带负电，除电过程中电流从大地流向黑色圆球
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意知道，静电清除杆上的黑色圆球是导体，故A错误；
B．摩擦起电实质是电子的转移，所以，人体与衣物摩擦带电是因为电子发生了转移，故B错误；
C．清除身上静电后，人体会去掉多余的电荷，但人体的原子内还有正、负电荷，故C错误；
D．若人体带负电，电子定向移动的方向是黑色圆球流向大地，除电过程中电流从大地流向黑色圆球，故D正确。
故选D。
6. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B. 熔炼过程中，铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸过程中，铜所含热量不断减少
D. 打磨过程中，内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种特性，加热时推动鼓风机，燃料的热值不变，故A错误；
B．熔炼过程中，铜熔化时，不断吸收热量，内能不断增加，故B正确；
C．热量是过程量，不能说所含热量的多少，故C错误；
D．打磨过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
7. 一个上端开口的容器中间用隔板分成左右均等的两部分，隔板与容器的接触部分密合，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会发生形变。如图所示，分别向左右两侧注入两种不同液体，此时橡皮膜恰好不发生形变，关于此装置，下列说法正确的是（ ）
A. 该装置隔板左右构成一个连通器
B. 左侧液体密度大于右侧液体密度
C. 左侧液体对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
D. 该装置可探究液体内部压强与液体的深度、液体密度是否有关
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．上端开口，下端相连通的容器叫连通器，因此该装置隔板左右不能构成一个连通器，故A错误；
B．由题意知，分别向左右两侧注入两种不同液体，此时橡皮膜恰好不发生形变，说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等，根据p=ρgh可知，左侧液体深度小，密度大，故B正确；
C．左侧橡皮膜下部的深度与右侧橡皮膜下部的深度相同，左侧液体密度大，因此左侧橡皮膜下部的压强大，因此左侧液体对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强，故C正确；
D．该装置可以控制相同液体深度不同，通过橡皮膜的凹凸比较压强的大小；也可以控制液体相同深度密度不同，通过橡皮膜的凹凸比较压强的大小，故可以究液体内部压强与液体的深度、液体密度是否有关，故D正确。
故选BCD。
8. 如图是我市在交通岗上临时设置的一种红绿灯，它可以通过光照和手摇两种方式对蓄电池充电，供红绿灯工作。关于该红绿灯，下列说法中正确的是（ ）
A. 红灯与绿灯交替发光，它们是并联的
B. 手摇发电的工作原理与动圈式话筒的相同
C. 红绿灯工作时使用的电能是二次能源
D. 阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．由于红灯与绿灯交替发光，说明红灯和绿灯可以独立工作，互不影响，所以红灯和绿灯是并联连接的，故A正确；
B．手摇发电的工作原理是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象；动圈式话筒也是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象；故原理相同，故B正确；
C．电能是由其他形式的能量转化的，因此是二次能源，故C正确；
D．阳光照射时，太阳能电池板可以将光能转化为电能，而不是化学能，故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（不计温度对灯丝电阻的影响），将滑动变阻器的滑片置于最顶端，闭合开关S，电压表的示数为6V，电流表A1的示数为0.3A。将滑片P从最上端向下移动到R的中点，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为9.6V
B. 移动滑片过程中，电压表示数变大
C. 移动滑片过程中，A2与A1示数的差不变
D. 滑片P置于中点，通电10s，电路消耗的总电能为66J
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1在滑动变阻器所在支路，测通过滑动变阻器的电流，电流表A2在干路上，测干路电流，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端电压。闭合开关S，电压表的示数为6V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压为6V，故A错误；
B．将滑片P从最上端向下移动到R的中点，根据并联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端电压不变，因此电压表示数不变，故B错误；
C．移动滑片过程中，A2与A1示数的差等于通过滑动变阻器的电流，因滑动变阻器两端电压不变，电阻变小，因此电流变大，所以A2与A1示数的差变大，故C错误；
D．滑动变阻器滑片置于最顶端，闭合开关S，电压表的示数为6V，电流表A1的示数为0.3A，则滑动变阻器的最大电阻为
当滑片P从最上端向下移动到R的中点，滑动变阻器接入的电阻为10Ω，此时滑动变阻器的功率为
通电10s，电路消耗的总电能为
W=(P滑+PL)t=(3.6W+3W) ×10s=66J
故D正确。
故选D。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 如图是一款疗伤喷雾剂，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要成分是氯乙烷。使用时对准伤口处喷射，液态的氮乙烷在皮肤表面迅速__________（填物态变化），同时__________大量的热，使受伤部位的温度降低，皮肤血管收缩，神经纤维传导变慢，起到镇痛的作用。
艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，达到防病治病的日的。如图所示，艾灸燃烧时远远就能闻到艾烟的气味，这是__________现象，“艾灸”时通过__________方式改变了穴位处的内能。
【答案】 ①. 汽化 ②. 吸收 ③. 扩散 ④. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]根据物质的物态变化特点可知，当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时，会迅速汽化为气态；氯乙烷汽化时吸收大量的热量，会使人体受伤部位的温度降低，皮肤血管收缩，神经纤维传导速度变慢，起到镇痛的作用。
[3][4]艾灸燃烧时远远就能闻到艾烟的气味，这是艾烟分子在不停地做无规则运动形成的，属于扩散现象；“艾灸”时穴位处通过从艾烟吸热是温度升高，内能增大，因此是通过热传递改变内能。
11. 如图所示，2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6E卫星发射升空。火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为__________能，此能量转化过程与四冲程汽油机的__________冲程能量转化相同。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]火箭喷气发动机属于热机，将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的机械能。
[2]在四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程将内能转化为机械能，故此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同。
12. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”，其长度约为400米，宽度为62米，甲板的大小和四个足球场差不多，满载时排水量65万吨，该货轮在海上航行时受到的浮力________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力，满载时所受浮力为________N，g取10N/kg。
【答案】 ①. 等于 ②. 6.5×109
【解析】
【详解】[1]货轮在海上航行时，漂浮在海面上时，根据漂浮条件可知：货轮所受海水的浮力等于它本身的重力。
[2]由阿基米德原理可得，货轮满载时受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝65×104×103kg×10N/kg＝6.5×109N
13. 电热暖手宝（俗称电暖宝）是冬季暖手、暖足的理想用品。有防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电路）。电暖宝工作时利用了电流的__________效应；电暖宝中的温控保护装置在电路中的作用相当于__________（选填“电源”“开关”或“用电器”）。
【答案】 ①. 热 ②. 开关
【解析】
【详解】[1]电暖宝工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的。
[2]由题意可知，电暖宝中的温控保护装置，在温度达到设定温度可以自动切断电路，所以温控保护装置在电路中的作用相当于开关。
14. 如图甲所示，停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重量G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝________N，这个杠杆的特点是省________（选填力或距离）。
【答案】 ①. 440 ②. 距离
【解析】
【详解】[1]阻力臂的大小为
根据杠杆平衡原理可知，需在A端施加竖直向下的力
[2]如图所示，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，但是省了距离。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 图甲为某商场的自动扶梯，图乙为小明乘坐该扶梯匀速上行时的简图，O为重心，请画出此时小明的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小明随电梯一起匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以受到的竖直向下的重力和竖直向上的支持力。作用在重心O上，如图所示：
16. 如图所示，一条光线经平面镜反射后射向凹透镜，反射光线恰好与凹透镜的主光轴平行。请请在图中画出：
（1）射向平面镜的入射光线；
（2）经过凹透镜的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律可以画出入射光线，故先过入射点画平面镜的垂线，即法线，根据反射角等于入射角画出入射光线；平行主光轴的光线经过凹透镜后，折射光线的反向延长线过虚焦点，如图所示：
四、实验题（木题共4小题，共24分）
17. 下面是物理实验中常用的测量工具，请回答下面问题：
（1）在用温度计测量水的温度时，小明的实验操作如图甲所示，不当之处是__________；改正错误后，温度计的示数如图乙所示，则测得水的温度是__________℃；
（2）图丙所示的弹簧测力计的示数是__________N；
（3）小明利用天平和量筒测量盐水的密度。
①用调好的天平测量空烧杯的质量为37.2g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图丁所示，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图戊所示，则所测盐水的密度为__________kg/m3；
②该同学所测出的盐水密度比真实值偏大，理由是_________________。
【答案】 ①. 温度计的玻璃泡碰到了容器底 ②. 32 ③. 2.6 ④. 1.125×103 ⑤. 烧杯中有液体残留导致测量的体积偏小
【解析】
【详解】（1）[1]使用温度计时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，由图甲可知，小明的实验操作不当之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底。
[2]由图乙可知，温度计的示数越往上数值越大，说明数值代表零上，分度值为1℃，示数为32℃。
（2）[3]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N。
（3）[4]由图丁可知，烧杯和盐水的总质量为
则盐水的质量为
由图可知盐水的体积为
盐水密度为
[5]盐水倒入量筒时，不可能全部倒入，因此测出液体体积偏小，密度偏大。
18. 航天员王亚平在“天宫课堂”中制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，如图甲所示，引起小明的极大兴趣。查资料可知，这是凸透镜成像原理。于是他利用图乙所示器材探究凸透镜成像的规律。
（1）如图丙所示让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是__________cm；
（2）小明正确完成了实验，并将相关情况记表中。分析表中数据可知：
①当蜡烛在__________范围内成倒立、缩小的实像，这就是通过水球看到王亚平成缩小的像原因，与商场监控摄像头的工作原理__________（填“相同”或“不同”）；
②当物距等于4cm时，__________，可初步判断凸透镜所成的像是虚像；
③在第2次实验的基础上，小明更换了一个焦距为8cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与__________（填“近视眼”或“远视眼”）成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可向__________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。
【答案】 ①. 10.0 ②. 大于20cm ③. 相同 ④. 物距小于一倍焦距 ⑤. 近视眼 ⑥. 远离
【解析】
【详解】（1）[1]让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，即为焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2][3]根据数据和凸透镜成像的特点可知，当物距大于二倍焦距，即u>2f=20.0cm时，成倒立缩小的实像，与商场监控摄像头的工作原理相同。
[4]物距等于4cm时，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成正立放大的虚像。
[5]在第2次实验的基础上，小明更换了一个焦距为8cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像成在光屏的前方，跟近视眼的成因相同。
[6]为了使光屏上的像恢复清晰，根据凸透镜成实像时的规律可知，物远像近像变小，物近像远像变大，因此可向远离凸透镜的方向移动蜡烛。
19. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，小明提出了如下4种猜想：
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小与物体的形状有关
猜想3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关
猜想4：浮力的大小与物体所受重力大小有关
（1）如图甲所示，小明用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想__________；
（2）为了验证猜想1和4，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。
①比较__________三次实验，可初步得出结论：浮力大小与液体的密度有关。进一步分析可知：物体排开液体体积一定时，密度越大，物体所受浮力越__________（填“大”或“小”）；
②比较__________三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关；
（3）为了验证猜想2，小明用同一块橡皮泥分别捏成实心圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，请你分析该结论是否正确，答：________________；
（4）拓展；根据测量数据，可得出物体A的密度为__________kg/m3。
【答案】 ①. 3 ②. a、d、e ③. 大 ④. a、b、c ⑤. 没有控制物体排开液体体积相同 ⑥. 4×103
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，小明用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，饮料罐浸入水中的体积越大，手会感到越吃力说明浮力变大，因此这个事实说明浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关，可以支持猜想3。
（2）[2][3]比较a、d、e三次实验，同一物体浸没在液体中，物体排开液体的体积相同，液体种类不同，即液体密度不同，弹簧测力计示数不同，说明浮力不同，浓盐水密度最大，弹簧测力计示数最小说明浮力最大，酒精密度最小，弹簧测力计示数最大说明浮力最小，即浮力大小与液体的密度有关，且物体排开液体体积一定时，密度越大，物体所受浮力越大。
[4]a中物体的浮力为
b中物体的浮力为
c中物体的浮力为
即三次实验虽然物体重力不同，但浮力相同，说明浮力的大小与物体的重力无关。
（3）[5]要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证物体排开液体的体积和液体密度相同，小明的实验中改变了形状，但没有控制物体排开水的体积相同，故小明的结论不正确。
（4）[6]物体A的质量为
物体A的体积为
物体A的密度为
20. 小明在测额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω； 1A”。
（1）如图甲是小明连接的实验电路，闭合开关后，__________（填“电流”或“电压”）表有示数，此时导线__________断开，可能损坏电压表（填“a”、“b”或“c”）；
（2）若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请在应改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，作出正确的接法______________；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向__________（填“左”或“右”）滑动，当电压表示数为__________V时，小灯泡正常发光。继续移动滑动变阻器的滑片，测出相关数据，记入表中。分析表中数据可知，小灯泡的额定功率为__________W；
（4）小明还想探究“电流与电阻的关系”，于是只将图甲中的小灯泡换成阻值为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个定值电阻分别单独接入电路，其余连接均不改变，定值电阻两端预设被控制电压为2V时，发现不能完成实验，请帮小明分析原因：_____________。
【答案】 ①. 电流 ②. a ③. ④. 左 ⑤. 2.5 ⑥. 0.625 ⑦. 滑动变阻器最大阻值太小
【解析】
【详解】（1）[1]如图灯与电压表被导线a短路，所以电压表无示数，电流表有示数。
[2]若导线a断开，电压表串联在电路中，测量电源电压，由于电源电压为4.5V，电压表的量程为0~3V，故电压表可能损坏。
（2）[3]测量小灯泡电功率，电压表应与灯泡并联，小灯泡和滑动变阻器与小灯泡串联，因此将小灯泡左端与电源的连线改接在小灯泡右端，如图所示：
。
（3）[4][5]如图电压表选择0~3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，要测小灯泡的额定功率，需要使小灯泡的电压为2.5V，即使其两端电压变大，根据串联电压特点，滑动变阻器两端电压变小，根据串联分压，滑动变阻器接入电路电阻变小，滑片向左移动，直至电压表示数为小灯泡的额定电压2.5V。
[6]由表格数据可知，当电压为2.5V时，电流为0.25A，额定功率为
（4）[7]当接入电阻为20Ω时，电路中电流为
滑动变阻器的电阻为
而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，所以小明不能完成实验的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
21. 小明和爸爸在科技馆体验升降座椅装置，如图为该装置简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m，不计绳重和摩擦，座椅与地而的总接触面积为50cm2，g取10N/kg。求：
（1）小明拉绳做功的功率。分析上升过程中爸爸的机械能怎样变化？
（2）该升降座椅装置的机械效率。
（3）体验结束后，小明将爸爸拉回水平地面后松开绳子，爸爸坐在座椅上脚未着地，求此时座椅对地面的压强。
【答案】（1）48W，上升过程中爸爸的机械能增大；（2）83.3%；（3）1.44×105Pa
【解析】
【详解】解：（1）由题意知，小明拉绳所做功为
W=Fs=240N×6m=1440J
小明拉绳所做功的功率为
小明将爸爸匀速拉升到顶端，质量不变，速度不变，因此动能不变，高度变高，重力势能变大，因此机械能增大。
（2）爸爸的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
由图可知动滑轮上绳子根数n=3，该升降座椅装置的机械效率为
（3）因为不计绳重和摩擦，则
所以动滑轮（含座椅）的重力为
G动=nF-G=3×240N-600N=120N
爸爸坐在座椅上脚未着地，此时座椅对地面的压力
F=G+G动=600N+120N=720N
座椅对地面的压强
答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W；
（2）该升降座椅装置的机械效率为83.3%；
（3）此时座椅对地面的压强1.44×105Pa。
22. 超载是严重的道路交通违法行为，危及人民群众的生命财产安全，被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”。在中学生科技创新大赛中，小明为交警部门设计了如图甲所示的“汽车超载记录器”原理图（不计电磁继电器线图电阻），控制电路电源电压U=6V，R1为变阻器。R为压敏电阻，其所受压力与电阻的关系如图乙所示（g取10N/kg)。
（1）请将图甲连接完整，要求：不超载时，绿灯亮；超载时，红灯亮，同时电控照相机启动，抓拍违法车辆；
（2）当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。若某路段要求压力大于或等于2.0×105N时，报警系统启动，则R1的阻值应调为多少？
（3）乡村道路的抗压能力一般比交通主干道弱得多，若把此限载报警器应用到乡村道路，应适当调低报警器的限载重量。
①试分析为达到要求，应怎样调节变阻器R1。
②该限载报警器能检测到车辆的最小质量为多少？
【答案】（1）（2）40Ω；（3）应减小变阻器R1的阻值；5t
【解析】
【详解】解：（1）R为压敏电阻，由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性越强，将衔铁吸引下来，即超载时，衔铁被吸引下来，红灯与照相机并联且工作，不超载时，衔铁与上面触点接通，绿灯亮，如图所示：
（2）当2.0×105N时，R=20Ω，当电流I=0.1A时，根据欧姆定律，电路的总电阻
则R1的阻值应调为
R1=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω
（3）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，因此想适当调低报警器的限载重量，应当减小变阻器R1，使控制电路的电流达到达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。当R=0时，限载报警器能检测到车辆的最小质量，此时R=60Ω达到最大，故检测到的车辆对路面的最小压力为F小=0.5×105N，故
G最小=F小=0.5×105N
能检测到车辆的最小质量
答：（1）如图所示：
（2）R1的阻值应调为40Ω；
（3）乡村道路的抗压能力一般比交通主干道弱得多，若把此限载报警器应用到乡村道路，应适当调低报警器的限载重量。为达到要求，应减小变阻器R1的阻值；该限载报警器能检测到车辆的最小质量为5t。
23. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）了解电动车上的安全措施。
（2）设计安装车库充电插座。
【项目实施】
（1）了解“刹车系统”。电动自行车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是______；
（2）了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：
①额定电压：36V；②“电池容量10A·h”；③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为______J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油______kg（已知汽油的热值为4.5×106 J/kg）。
（3）优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是______；
A．定时器与充电器串联
B．充电时定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
【项目拓展】
（4）①经查阅资料，小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座，应安装在______（填“ab”、“ac”或“bc”）之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小，小明作出猜想的理由是______。
【答案】 ①. B ②. 9.72×105 ③. 0.72 ④. C ⑤. ac ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两个开关、电动机以及S应串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）[2]“蓄电池”储存的电能为
E＝UIt＝36V×10×3600A·s＝1.296×106J
最多能输出的机械能为
E机＝Eη＝1.296×106J×75%＝9.72×105J
[3]汽油完全燃烧放出的热量为
需要燃烧汽油的质量为
（3）[4]A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误；
B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当断路，故B错误；
C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确；
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。
故选C。
（4）[5]插座按照左零右火接线，故右边接在c处，因为开关只控制灯泡，故左边接在a处，应安装在ac之间。
[6]蓄电池一次充满电后的能量一定，所做总功一定，负重越大，所受的阻力越大，最大行驶的路程越小；由于W=Fs，所以，影响车子运动时受到的阻力会影响电动车充满电后的最大行驶路程。实验序号
物距
像距
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
17
倒立、缩小的实像
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
倒立、放大的实像
5
4
----
正立、放大的实像
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
0.23
发光暗淡
2
2.5
0.25
正常发光
3
2.8
0.26
发光强烈
※本试卷共24道题，试卷满分80分，考试时间90分钟
考生注意：请在答题卡各题目规定答题区域内作答，答在本试卷上无效
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分：第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1. 周末小明帮妈妈做家务，他拎起水壶向热水瓶灌水，妈妈在一旁提醒他“快满了，小心水溅出烫到”。妈妈判断出水快充满的主要依据是（ ）
A. 音调B. 响度C. 音色D. 声速
【答案】A
【解析】
【详解】在向暖瓶中倒水时，瓶中的空气柱会振动发出声音，随着水的增多，空气柱越来越短，振动的频率也在发生变化，频率与声音的音调有关，所以所发出的声音的音调不断改变，妈妈是通过音调的变化来判断的。
故选A。
2. “西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”是唐朝诗人张志和描写美景的诗句。如图是白鹭在捕鱼时飞向水面的情形，若水深3m，白鹭距离水面5m。下列说法正确的是（ ）
A. 白鹭看到水中的“鱼”比实际位置深
B. 白鹭飞向水面时，它的像距离水面3m
C. 白鹭飞向水面的过程中，水中的像会变小
D. 白鹭在水中的倒影是光的反射形成的虚像
【答案】D
【解析】
【详解】A．鱼反射的光从水中到空气中时会发生折射，折射光线远离法线偏折，白鹭沿着折射光线看过去，看到的“鱼”比实际位置浅，故A错误；
B．根据平面镜成像的特点，像与物到平面镜的距离相等，因此白鹭距离水面5m，它的像距离水面也是5m，故B错误；
C．平面镜成像时，像与物体大小相等，其大小与其他因素无关。因此，白鹭飞离水面时，它在水中的像大小不变，故C错误；
D．鸟在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射，物体通过平面镜成的是虚像，故D正确。
故选D。
3. 《村居》诗中“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 奔跑时儿童的惯性会增大
B. 上升过程中风筝只受重力的作用
C. 儿童鞋底凹凸的花纹是为了增大摩擦
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性大小的唯一量度是物体的质量，放风筝的儿童在奔跑中质量不变，惯性不变，故A错误；
B．对风筝进行受力分析可知，风筝受到的拉力、升力和重力的作用，故B错误；
C．儿童鞋底有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；
D．线对风筝的拉力和风筝对线的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D错误。
故选C。
4. 电给我们的生活带来了极大便利，但不正确的用电也会带来很大危害。关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 使用试电笔时，手指要碰笔尖金属体
B. 用电器着火时，应立即用水将火扑灭
C. 有金属外壳用电器要使用三孔插座
D. 控制电灯的开关应接在零线和灯泡之间
【答案】C
【解析】
【详解】A．使用试电笔时，手指要碰笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，容易触电，故A错误；
B．用电器着火时，不能用水将火扑灭，生活用水是导体，容易引起触电事故，故B错误；
C．有金属外壳的用电器要使用三孔插座，防止发生漏电时造成触电事故，故C正确；
D．控制电灯的开关应接在火线和灯泡之间，故D错误。
故选C。
5. 如图是加油站常见静电清除杆。当工人进行静电清除时，需在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球，将人体与衣物摩擦所带电荷导入大地。对于清除静电的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 静电清除杆上的黑色圆球是绝缘体
B. 人体与衣物摩擦带电创造了电荷
C. 清除身上静电后，人体的电荷将全部消失
D. 若人体带负电，除电过程中电流从大地流向黑色圆球
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意知道，静电清除杆上的黑色圆球是导体，故A错误；
B．摩擦起电实质是电子的转移，所以，人体与衣物摩擦带电是因为电子发生了转移，故B错误；
C．清除身上静电后，人体会去掉多余的电荷，但人体的原子内还有正、负电荷，故C错误；
D．若人体带负电，电子定向移动的方向是黑色圆球流向大地，除电过程中电流从大地流向黑色圆球，故D正确。
故选D。
6. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B. 熔炼过程中，铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸过程中，铜所含热量不断减少
D. 打磨过程中，内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种特性，加热时推动鼓风机，燃料的热值不变，故A错误；
B．熔炼过程中，铜熔化时，不断吸收热量，内能不断增加，故B正确；
C．热量是过程量，不能说所含热量的多少，故C错误；
D．打磨过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
7. 一个上端开口的容器中间用隔板分成左右均等的两部分，隔板与容器的接触部分密合，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时会发生形变。如图所示，分别向左右两侧注入两种不同液体，此时橡皮膜恰好不发生形变，关于此装置，下列说法正确的是（ ）
A. 该装置隔板左右构成一个连通器
B. 左侧液体密度大于右侧液体密度
C. 左侧液体对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
D. 该装置可探究液体内部压强与液体的深度、液体密度是否有关
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．上端开口，下端相连通的容器叫连通器，因此该装置隔板左右不能构成一个连通器，故A错误；
B．由题意知，分别向左右两侧注入两种不同液体，此时橡皮膜恰好不发生形变，说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等，根据p=ρgh可知，左侧液体深度小，密度大，故B正确；
C．左侧橡皮膜下部的深度与右侧橡皮膜下部的深度相同，左侧液体密度大，因此左侧橡皮膜下部的压强大，因此左侧液体对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强，故C正确；
D．该装置可以控制相同液体深度不同，通过橡皮膜的凹凸比较压强的大小；也可以控制液体相同深度密度不同，通过橡皮膜的凹凸比较压强的大小，故可以究液体内部压强与液体的深度、液体密度是否有关，故D正确。
故选BCD。
8. 如图是我市在交通岗上临时设置的一种红绿灯，它可以通过光照和手摇两种方式对蓄电池充电，供红绿灯工作。关于该红绿灯，下列说法中正确的是（ ）
A. 红灯与绿灯交替发光，它们是并联的
B. 手摇发电的工作原理与动圈式话筒的相同
C. 红绿灯工作时使用的电能是二次能源
D. 阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．由于红灯与绿灯交替发光，说明红灯和绿灯可以独立工作，互不影响，所以红灯和绿灯是并联连接的，故A正确；
B．手摇发电的工作原理是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象；动圈式话筒也是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象；故原理相同，故B正确；
C．电能是由其他形式的能量转化的，因此是二次能源，故C正确；
D．阳光照射时，太阳能电池板可以将光能转化为电能，而不是化学能，故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（不计温度对灯丝电阻的影响），将滑动变阻器的滑片置于最顶端，闭合开关S，电压表的示数为6V，电流表A1的示数为0.3A。将滑片P从最上端向下移动到R的中点，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为9.6V
B. 移动滑片过程中，电压表示数变大
C. 移动滑片过程中，A2与A1示数的差不变
D. 滑片P置于中点，通电10s，电路消耗的总电能为66J
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1在滑动变阻器所在支路，测通过滑动变阻器的电流，电流表A2在干路上，测干路电流，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端电压。闭合开关S，电压表的示数为6V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压为6V，故A错误；
B．将滑片P从最上端向下移动到R的中点，根据并联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端电压不变，因此电压表示数不变，故B错误；
C．移动滑片过程中，A2与A1示数的差等于通过滑动变阻器的电流，因滑动变阻器两端电压不变，电阻变小，因此电流变大，所以A2与A1示数的差变大，故C错误；
D．滑动变阻器滑片置于最顶端，闭合开关S，电压表的示数为6V，电流表A1的示数为0.3A，则滑动变阻器的最大电阻为
当滑片P从最上端向下移动到R的中点，滑动变阻器接入的电阻为10Ω，此时滑动变阻器的功率为
通电10s，电路消耗的总电能为
W=(P滑+PL)t=(3.6W+3W) ×10s=66J
故D正确。
故选D。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 如图是一款疗伤喷雾剂，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要成分是氯乙烷。使用时对准伤口处喷射，液态的氮乙烷在皮肤表面迅速__________（填物态变化），同时__________大量的热，使受伤部位的温度降低，皮肤血管收缩，神经纤维传导变慢，起到镇痛的作用。
艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，达到防病治病的日的。如图所示，艾灸燃烧时远远就能闻到艾烟的气味，这是__________现象，“艾灸”时通过__________方式改变了穴位处的内能。
【答案】 ①. 汽化 ②. 吸收 ③. 扩散 ④. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]根据物质的物态变化特点可知，当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时，会迅速汽化为气态；氯乙烷汽化时吸收大量的热量，会使人体受伤部位的温度降低，皮肤血管收缩，神经纤维传导速度变慢，起到镇痛的作用。
[3][4]艾灸燃烧时远远就能闻到艾烟的气味，这是艾烟分子在不停地做无规则运动形成的，属于扩散现象；“艾灸”时穴位处通过从艾烟吸热是温度升高，内能增大，因此是通过热传递改变内能。
11. 如图所示，2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6E卫星发射升空。火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为__________能，此能量转化过程与四冲程汽油机的__________冲程能量转化相同。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]火箭喷气发动机属于热机，将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的机械能。
[2]在四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程将内能转化为机械能，故此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同。
12. 如图所示是世界上最大的货轮“长范号”，其长度约为400米，宽度为62米，甲板的大小和四个足球场差不多，满载时排水量65万吨，该货轮在海上航行时受到的浮力________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力，满载时所受浮力为________N，g取10N/kg。
【答案】 ①. 等于 ②. 6.5×109
【解析】
【详解】[1]货轮在海上航行时，漂浮在海面上时，根据漂浮条件可知：货轮所受海水的浮力等于它本身的重力。
[2]由阿基米德原理可得，货轮满载时受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝65×104×103kg×10N/kg＝6.5×109N
13. 电热暖手宝（俗称电暖宝）是冬季暖手、暖足的理想用品。有防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电路）。电暖宝工作时利用了电流的__________效应；电暖宝中的温控保护装置在电路中的作用相当于__________（选填“电源”“开关”或“用电器”）。
【答案】 ①. 热 ②. 开关
【解析】
【详解】[1]电暖宝工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的。
[2]由题意可知，电暖宝中的温控保护装置，在温度达到设定温度可以自动切断电路，所以温控保护装置在电路中的作用相当于开关。
14. 如图甲所示，停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重量G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝________N，这个杠杆的特点是省________（选填力或距离）。
【答案】 ①. 440 ②. 距离
【解析】
【详解】[1]阻力臂的大小为
根据杠杆平衡原理可知，需在A端施加竖直向下的力
[2]如图所示，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，但是省了距离。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 图甲为某商场的自动扶梯，图乙为小明乘坐该扶梯匀速上行时的简图，O为重心，请画出此时小明的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小明随电梯一起匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以受到的竖直向下的重力和竖直向上的支持力。作用在重心O上，如图所示：
16. 如图所示，一条光线经平面镜反射后射向凹透镜，反射光线恰好与凹透镜的主光轴平行。请请在图中画出：
（1）射向平面镜的入射光线；
（2）经过凹透镜的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律可以画出入射光线，故先过入射点画平面镜的垂线，即法线，根据反射角等于入射角画出入射光线；平行主光轴的光线经过凹透镜后，折射光线的反向延长线过虚焦点，如图所示：
四、实验题（木题共4小题，共24分）
17. 下面是物理实验中常用的测量工具，请回答下面问题：
（1）在用温度计测量水的温度时，小明的实验操作如图甲所示，不当之处是__________；改正错误后，温度计的示数如图乙所示，则测得水的温度是__________℃；
（2）图丙所示的弹簧测力计的示数是__________N；
（3）小明利用天平和量筒测量盐水的密度。
①用调好的天平测量空烧杯的质量为37.2g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图丁所示，将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体积如图戊所示，则所测盐水的密度为__________kg/m3；
②该同学所测出的盐水密度比真实值偏大，理由是_________________。
【答案】 ①. 温度计的玻璃泡碰到了容器底 ②. 32 ③. 2.6 ④. 1.125×103 ⑤. 烧杯中有液体残留导致测量的体积偏小
【解析】
【详解】（1）[1]使用温度计时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，由图甲可知，小明的实验操作不当之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底。
[2]由图乙可知，温度计的示数越往上数值越大，说明数值代表零上，分度值为1℃，示数为32℃。
（2）[3]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N。
（3）[4]由图丁可知，烧杯和盐水的总质量为
则盐水的质量为
由图可知盐水的体积为
盐水密度为
[5]盐水倒入量筒时，不可能全部倒入，因此测出液体体积偏小，密度偏大。
18. 航天员王亚平在“天宫课堂”中制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，如图甲所示，引起小明的极大兴趣。查资料可知，这是凸透镜成像原理。于是他利用图乙所示器材探究凸透镜成像的规律。
（1）如图丙所示让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是__________cm；
（2）小明正确完成了实验，并将相关情况记表中。分析表中数据可知：
①当蜡烛在__________范围内成倒立、缩小的实像，这就是通过水球看到王亚平成缩小的像原因，与商场监控摄像头的工作原理__________（填“相同”或“不同”）；
②当物距等于4cm时，__________，可初步判断凸透镜所成的像是虚像；
③在第2次实验的基础上，小明更换了一个焦距为8cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与__________（填“近视眼”或“远视眼”）成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可向__________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。
【答案】 ①. 10.0 ②. 大于20cm ③. 相同 ④. 物距小于一倍焦距 ⑤. 近视眼 ⑥. 远离
【解析】
【详解】（1）[1]让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，即为焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2][3]根据数据和凸透镜成像的特点可知，当物距大于二倍焦距，即u>2f=20.0cm时，成倒立缩小的实像，与商场监控摄像头的工作原理相同。
[4]物距等于4cm时，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成正立放大的虚像。
[5]在第2次实验的基础上，小明更换了一个焦距为8cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像成在光屏的前方，跟近视眼的成因相同。
[6]为了使光屏上的像恢复清晰，根据凸透镜成实像时的规律可知，物远像近像变小，物近像远像变大，因此可向远离凸透镜的方向移动蜡烛。
19. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，小明提出了如下4种猜想：
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小与物体的形状有关
猜想3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关
猜想4：浮力的大小与物体所受重力大小有关
（1）如图甲所示，小明用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想__________；
（2）为了验证猜想1和4，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。
①比较__________三次实验，可初步得出结论：浮力大小与液体的密度有关。进一步分析可知：物体排开液体体积一定时，密度越大，物体所受浮力越__________（填“大”或“小”）；
②比较__________三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关；
（3）为了验证猜想2，小明用同一块橡皮泥分别捏成实心圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，请你分析该结论是否正确，答：________________；
（4）拓展；根据测量数据，可得出物体A的密度为__________kg/m3。
【答案】 ①. 3 ②. a、d、e ③. 大 ④. a、b、c ⑤. 没有控制物体排开液体体积相同 ⑥. 4×103
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，小明用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，饮料罐浸入水中的体积越大，手会感到越吃力说明浮力变大，因此这个事实说明浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关，可以支持猜想3。
（2）[2][3]比较a、d、e三次实验，同一物体浸没在液体中，物体排开液体的体积相同，液体种类不同，即液体密度不同，弹簧测力计示数不同，说明浮力不同，浓盐水密度最大，弹簧测力计示数最小说明浮力最大，酒精密度最小，弹簧测力计示数最大说明浮力最小，即浮力大小与液体的密度有关，且物体排开液体体积一定时，密度越大，物体所受浮力越大。
[4]a中物体的浮力为
b中物体的浮力为
c中物体的浮力为
即三次实验虽然物体重力不同，但浮力相同，说明浮力的大小与物体的重力无关。
（3）[5]要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证物体排开液体的体积和液体密度相同，小明的实验中改变了形状，但没有控制物体排开水的体积相同，故小明的结论不正确。
（4）[6]物体A的质量为
物体A的体积为
物体A的密度为
20. 小明在测额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω； 1A”。
（1）如图甲是小明连接的实验电路，闭合开关后，__________（填“电流”或“电压”）表有示数，此时导线__________断开，可能损坏电压表（填“a”、“b”或“c”）；
（2）若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请在应改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，作出正确的接法______________；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向__________（填“左”或“右”）滑动，当电压表示数为__________V时，小灯泡正常发光。继续移动滑动变阻器的滑片，测出相关数据，记入表中。分析表中数据可知，小灯泡的额定功率为__________W；
（4）小明还想探究“电流与电阻的关系”，于是只将图甲中的小灯泡换成阻值为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个定值电阻分别单独接入电路，其余连接均不改变，定值电阻两端预设被控制电压为2V时，发现不能完成实验，请帮小明分析原因：_____________。
【答案】 ①. 电流 ②. a ③. ④. 左 ⑤. 2.5 ⑥. 0.625 ⑦. 滑动变阻器最大阻值太小
【解析】
【详解】（1）[1]如图灯与电压表被导线a短路，所以电压表无示数，电流表有示数。
[2]若导线a断开，电压表串联在电路中，测量电源电压，由于电源电压为4.5V，电压表的量程为0~3V，故电压表可能损坏。
（2）[3]测量小灯泡电功率，电压表应与灯泡并联，小灯泡和滑动变阻器与小灯泡串联，因此将小灯泡左端与电源的连线改接在小灯泡右端，如图所示：
。
（3）[4][5]如图电压表选择0~3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，要测小灯泡的额定功率，需要使小灯泡的电压为2.5V，即使其两端电压变大，根据串联电压特点，滑动变阻器两端电压变小，根据串联分压，滑动变阻器接入电路电阻变小，滑片向左移动，直至电压表示数为小灯泡的额定电压2.5V。
[6]由表格数据可知，当电压为2.5V时，电流为0.25A，额定功率为
（4）[7]当接入电阻为20Ω时，电路中电流为
滑动变阻器的电阻为
而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，所以小明不能完成实验的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
21. 小明和爸爸在科技馆体验升降座椅装置，如图为该装置简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m，不计绳重和摩擦，座椅与地而的总接触面积为50cm2，g取10N/kg。求：
（1）小明拉绳做功的功率。分析上升过程中爸爸的机械能怎样变化？
（2）该升降座椅装置的机械效率。
（3）体验结束后，小明将爸爸拉回水平地面后松开绳子，爸爸坐在座椅上脚未着地，求此时座椅对地面的压强。
【答案】（1）48W，上升过程中爸爸的机械能增大；（2）83.3%；（3）1.44×105Pa
【解析】
【详解】解：（1）由题意知，小明拉绳所做功为
W=Fs=240N×6m=1440J
小明拉绳所做功的功率为
小明将爸爸匀速拉升到顶端，质量不变，速度不变，因此动能不变，高度变高，重力势能变大，因此机械能增大。
（2）爸爸的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
由图可知动滑轮上绳子根数n=3，该升降座椅装置的机械效率为
（3）因为不计绳重和摩擦，则
所以动滑轮（含座椅）的重力为
G动=nF-G=3×240N-600N=120N
爸爸坐在座椅上脚未着地，此时座椅对地面的压力
F=G+G动=600N+120N=720N
座椅对地面的压强
答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W；
（2）该升降座椅装置的机械效率为83.3%；
（3）此时座椅对地面的压强1.44×105Pa。
22. 超载是严重的道路交通违法行为，危及人民群众的生命财产安全，被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”。在中学生科技创新大赛中，小明为交警部门设计了如图甲所示的“汽车超载记录器”原理图（不计电磁继电器线图电阻），控制电路电源电压U=6V，R1为变阻器。R为压敏电阻，其所受压力与电阻的关系如图乙所示（g取10N/kg)。
（1）请将图甲连接完整，要求：不超载时，绿灯亮；超载时，红灯亮，同时电控照相机启动，抓拍违法车辆；
（2）当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。若某路段要求压力大于或等于2.0×105N时，报警系统启动，则R1的阻值应调为多少？
（3）乡村道路的抗压能力一般比交通主干道弱得多，若把此限载报警器应用到乡村道路，应适当调低报警器的限载重量。
①试分析为达到要求，应怎样调节变阻器R1。
②该限载报警器能检测到车辆的最小质量为多少？
【答案】（1）（2）40Ω；（3）应减小变阻器R1的阻值；5t
【解析】
【详解】解：（1）R为压敏电阻，由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性越强，将衔铁吸引下来，即超载时，衔铁被吸引下来，红灯与照相机并联且工作，不超载时，衔铁与上面触点接通，绿灯亮，如图所示：
（2）当2.0×105N时，R=20Ω，当电流I=0.1A时，根据欧姆定律，电路的总电阻
则R1的阻值应调为
R1=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω
（3）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，因此想适当调低报警器的限载重量，应当减小变阻器R1，使控制电路的电流达到达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。当R=0时，限载报警器能检测到车辆的最小质量，此时R=60Ω达到最大，故检测到的车辆对路面的最小压力为F小=0.5×105N，故
G最小=F小=0.5×105N
能检测到车辆的最小质量
答：（1）如图所示：
（2）R1的阻值应调为40Ω；
（3）乡村道路的抗压能力一般比交通主干道弱得多，若把此限载报警器应用到乡村道路，应适当调低报警器的限载重量。为达到要求，应减小变阻器R1的阻值；该限载报警器能检测到车辆的最小质量为5t。
23. 电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）了解电动车上的安全措施。
（2）设计安装车库充电插座。
【项目实施】
（1）了解“刹车系统”。电动自行车刹车时，电动机必须断电。因此，人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2，S是用钥匙控制电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是______；
（2）了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：
①额定电压：36V；②“电池容量10A·h”；③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为______J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油______kg（已知汽油的热值为4.5×106 J/kg）。
（3）优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是______；
A．定时器与充电器串联
B．充电时定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
【项目拓展】
（4）①经查阅资料，小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座，应安装在______（填“ab”、“ac”或“bc”）之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小，小明作出猜想的理由是______。
【答案】 ①. B ②. 9.72×105 ③. 0.72 ④. C ⑤. ac ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两个开关、电动机以及S应串联接在电路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）[2]“蓄电池”储存的电能为
E＝UIt＝36V×10×3600A·s＝1.296×106J
最多能输出的机械能为
E机＝Eη＝1.296×106J×75%＝9.72×105J
[3]汽油完全燃烧放出的热量为
需要燃烧汽油的质量为
（3）[4]A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误；
B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当断路，故B错误；
C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确；
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。
故选C。
（4）[5]插座按照左零右火接线，故右边接在c处，因为开关只控制灯泡，故左边接在a处，应安装在ac之间。
[6]蓄电池一次充满电后的能量一定，所做总功一定，负重越大，所受的阻力越大，最大行驶的路程越小；由于W=Fs，所以，影响车子运动时受到的阻力会影响电动车充满电后的最大行驶路程。实验序号
物距
像距
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
17
倒立、缩小的实像
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
倒立、放大的实像
5
4
----
正立、放大的实像
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
0.23
发光暗淡
2
2.5
0.25
正常发光
3
2.8
0.26
发光强烈
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