2024年湖北省荆门市沙洋县中考学情调研物理试卷+

这是一份2024年湖北省荆门市沙洋县中考学情调研物理试卷+，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究实践题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于声现象的说法正确的是（ ）
A．敲响的锣面停止振动后还能发出微弱的声音
B．医生用的听诊器可以减少声音的分散，增大音调
C．住宅窗户安装双层玻璃是在传播过程中减弱噪声
D．音叉的木质共鸣箱是为了改变音叉发出声音的音色
2．西周晋候鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（ ）
A．将蜡加热到液态是熔化过程，蜡会放出热量
B．青铜液冷却到固态是凝固过程，青铜液会放出热量
C．青铜液冷却到固态是凝华过程，青铜液会放出热量
D．青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变
3．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，橡胶塞被冲出，管口产生“白气”。则橡胶塞被冲出时（ ）
A．水所含的热量减小
B．“白气”是水蒸气
C．橡胶塞的机械能减小
D．能量转化与内燃机的做功冲程相同
4．如图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜（ ）
A．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D．屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三种色光混合而成
5．如图所示，小强用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子，但箱子没动。下列说法正确的是（ ）
A．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C．箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
D．若此时一切外力都突然消失，箱子会静止在原地
6．小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（ ）
A．瓶子悬空水不流出
B．水从侧孔喷出
C．用手弹开纸片
D．将瓶按入水中感到费力
7．把一个重5N的物块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计的示数如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．物块此时所受浮力为2N
B．此物块密度比水的密度大
C．往烧杯中加些酒精，测力计示数会变小
D．用弹簧测力计匀速向上提物块，测力计示数会变小
8．下列关于信息、能源、材料说法正确的是（ ）
A．“北斗”卫星系统主要依靠超声波传递信息
B．空间站上的太阳能电池板主要将太阳能转化为内能
C．“华龙一号”核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控的
D．我国的铁基超导研究所处于世界领先地位，超导体可用作输电导线、电热丝等
9．对下列安全教育内容进行分析，所用物理知识错误的是（ ）
A．遇险自救：用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
B．交通安全：驾车要系好安全带——防范惯性危害
C．用电安全：断开电源再更换灯泡——安全用电原则
D．出行安全：等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
10．如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时（ ）
A．R接入电路中的电阻减小
B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小
D．R0两端电压增大
11．在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
12．如图所示电路的电源电压为1.5V，电阻R1的阻值为3Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A（ ）
A．通过R1的电流大于0.3A
B．电阻R1和R2是并联的
C．电压表的示数为0.6V
D．电阻R2的阻值为2Ω
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（3分）“花漾运河，乐跑沙洋”。3月17日上午2024年湖北沙洋江汉运河半程马拉松（21.0975公里）比赛在沙洋国际马拉松广场开跑，他的“配速”（配速定义：通过每公里路程所需要的时间）约为 min/km（计算结果保留一位小数），他的配速值 （选填“大于”或“小于）冠军的配速值；以他为参照物，路旁的油菜花是 的（选填“运动”或“静止”）。
14．班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢，表明 。
15．（3分）气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料，如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图象，则其密度为 kg/m3；假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶400m3，则这些气凝胶的质量是 kg。由此可见，气凝胶应用在航天领域的原因之一是 。
16．华为Mate60RS手机拥有一块为3.7V 5000mAh的电池，同时还搭载了88W超级快充技术和50W无线充电技术，将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为 min（计算结果保留整数），快充数据线允许通过的电流越大，数据线设计的越 （选填“粗”或“细”）。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（4分）为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故，车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统（简称HUD），可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜），方便司机查看。请在图乙中画出显示器AB在挡风玻璃中所成的像。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向 （选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃，移动之后所成像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
18．植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，O为支点，请在图乙中画出：
（1）手在A处施加的最小动力F的示意图；
（2）F的力臂L。
19．（3分）小红利用如图甲所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
（1）如图甲所示，使用温度计的操作错误之处是 。
（2）纠正错误之后重新实验，实验时每隔1分钟记录一次水的温度，并绘制了如图乙所示的温度与时间关系的图象。从图象可以看出，温度 。
（3）小致利用同一装置，更换烧杯中的水后重复上述实验。实验结束后小致和小红进行了交流，根据两个组的实验数据绘制了图丙，他们认为两个图象不同的原因是实验时小红（a）所用水量比小致（b） （选填“多”或“少”）。
20．（5分）利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。
（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡（如图甲所示），其目的是 ；
（2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是方案 ；
（3）如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。
（4）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丙所示，“权”“重”对应物理学中的力 。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是 （写出一种即可）。
21．（7分）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω 1A）和R2（50Ω 0.2A）。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）；
（2）闭合开关后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光 （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示。在这个图象中 （选填“电压”或“电流”）；
（4）该同学又取来R＝10Ω的定值电阻，设计了如图丁所示的电路图，闭合开关，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（6分）2023年10月11日，氢燃料电池动力船“三峡氢舟1号”在湖北完成首航，实现氢燃料电池技术在国内内河船舶应用的零突破。氢燃料电池将氢气和氧气的化学能直接转化为电能，设计吃水深度1.85m，额定输出功率为500kW（g取10N/kg）
（1）该船的排水量为2000t，在此情况下船受到的浮力是多少？
（2）船底在水下1.85m时受到水的压强是多少？
（3）若氢燃料电池输出电能全部用来航行，该船以额定功率定速20km/h巡航时所受的阻力是多大？
23．（9分）如图甲所示为一款即热式水龙头，下表为其部分参数，图乙为其电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄开关S至1、2和3处可分别实现水龙头出冷水、温水、热水。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流；
（2）电阻丝R1的阻值；
（3）若冷水温度为12℃，热水温度45℃，水龙头出水速度为1.4kg/min
2024年湖北省荆门市沙洋县中考学情调研物理试卷
参考答案
一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．下列关于声现象的说法正确的是（ ）
A．敲响的锣面停止振动后还能发出微弱的声音
B．医生用的听诊器可以减少声音的分散，增大音调
C．住宅窗户安装双层玻璃是在传播过程中减弱噪声
D．音叉的木质共鸣箱是为了改变音叉发出声音的音色
【分析】（1）声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止；
（2）音调指声音的高低，由振动频率决定；
（3）减弱噪声的途径：一是在声源处，二是在传播过程中，三是在人耳处；
（4）声音的大小反映了声音特性——响度。
【解答】解：A、将敲响的锣面用手一按，所以发声就停止了；
B、医生用的听诊器可以减少声音的分散，故B错误；
C、住宅窗户安装双层玻璃是在传播过程中减弱噪声；
D、音叉的木质共鸣箱的作用是增大听到声音的响度。
故选：C。
【点评】本题考查响度与音调和音色的区分、减弱噪音的方法，属于中档题。
2．西周晋候鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（ ）
A．将蜡加热到液态是熔化过程，蜡会放出热量
B．青铜液冷却到固态是凝固过程，青铜液会放出热量
C．青铜液冷却到固态是凝华过程，青铜液会放出热量
D．青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变
【分析】（1）物质由固态变为液态的过程叫做熔化，熔化吸热；物质由液态变为固态的过程叫做凝固，凝固放热；
（2）蜡是非晶体，熔化时吸热但温度会上升，凝固时放热温度下降；
（3）青铜是晶体，在熔化和凝固过程中温度不变。
【解答】解：A．将蜡加热到液态是熔化过程，故A错误；
BC．青铜液冷却到固态是凝固过程，故B正确；
D．青铜是晶体，温度保持不变，熔化过程中吸收热量，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是晶体和非晶体的熔化、凝固现象，理解晶体和非晶体的区别是解题的关键。
3．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，橡胶塞被冲出，管口产生“白气”。则橡胶塞被冲出时（ ）
A．水所含的热量减小
B．“白气”是水蒸气
C．橡胶塞的机械能减小
D．能量转化与内燃机的做功冲程相同
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
（2）“白气”是水蒸气液化成的小水滴；
（3）水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，橡胶塞的机械能增大；
（4）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：A、热量是一个过程量，故A错误；
B、“白气”是水蒸气液化成的小水滴；
C、对试管加热，温度升高，产生大量的水蒸气，将橡胶塞推出去，橡胶塞的机械能增大；
D、水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，能量转化与汽油机做功冲程相同。
故选：D。
【点评】此题考查了热量的含义、能量的转化、物态的判断、热机的冲程等知识，难度不大。
4．如图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜（ ）
A．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D．屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三种色光混合而成
【分析】投影仪是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理进行工作的，是光的折射；光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解：ABC、投影仪的镜头相当于一个凸透镜，像距大于2倍焦距，其实质是光的折射现象，故AC错误；
D、屏幕上的丰富色彩由红、绿，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜成像情况和应用以及光的三原色，熟练掌握。
5．如图所示，小强用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子，但箱子没动。下列说法正确的是（ ）
A．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C．箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
D．若此时一切外力都突然消失，箱子会静止在原地
【分析】（1）平衡力的条件大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（2）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）物体处于静止状态，受平衡力的作用。
（4）据牛顿第一运动定律知，一切物体在没有受到任何外力时，其总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：A．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力大小相等，作用在同一物体上，故A错误；
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是大小相等、作用在两个物体上，一对相互作用力；
C．箱子没动处于静止状态，箱子受到水平方向的推力等于地面对箱子的摩擦力；
D．据牛顿第一运动定律知，其总是保持静止状态或匀速直线运动状态，若此时一切外力都突然消失，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查牛顿第一定律的应用、惯性知识、相互作用力与平衡力，属于中档题。
6．小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（ ）
A．瓶子悬空水不流出
B．水从侧孔喷出
C．用手弹开纸片
D．将瓶按入水中感到费力
【分析】逐一分析各选项中现象产生的原因，找出符合题意的答案。
【解答】解：A、纸片能托住水不流出，因此该实验能证明大气压的存在；
B、水从侧孔喷出，水喷得越远，与大气压无关；
C、用手弹开纸片，钢球没有随纸片一起运动，同时钢球掉入瓶中，与大气压无关；
D、将瓶按入水中感到费力，受到的浮力增大，与大气压无关。
故选：A。
【点评】本题考查证明大气压存在的实例，难度不大。
7．把一个重5N的物块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计的示数如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．物块此时所受浮力为2N
B．此物块密度比水的密度大
C．往烧杯中加些酒精，测力计示数会变小
D．用弹簧测力计匀速向上提物块，测力计示数会变小
【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值和指针位置读出物块浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物块受到的浮力；
（2）根据物体的重力与受到浮力的大小关系可判断物块的密度与水的密度的关系；
（3）往烧杯中加酒精，烧杯中水的密度会减小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知物块受到浮力的变化，根据称重法可知弹簧测力计示数的变化；
（4）用弹簧测力计匀速向上提物块，在物块露出水面之前，物块排开水的体积不变，浮力不变，弹簧测力计示数不变，物块露出水面之后，物块排开水的体积减小，浮力减小，据此判断弹簧测力计的示数变化。
【解答】解：A、由图可知，根据指针位置可知，
则物块此时受到的浮力F浮＝G﹣F＝5N﹣2N＝4N，故A错误；
B、根据以上分析可知，即G＞F浮，
根据密度公式和阿基米德原理可知，ρ物gV＞ρ水gV排，
物块浸没在水中，物块排开水的体积等于物体自身的体积排＝V，
则ρ物＞ρ水，即物块的密度大于水的密度，故B正确；
C、往烧杯中加酒精，而物块排开水的体积不变浮＝ρ液gV排可知，物块受到的浮力减小，弹簧测力计的示数会变大；
D、用弹簧测力计匀速向上提物块，物块排开水的体积不变，弹簧测力计示数不变，
物块露出水面之后，物块排开水的体积减小，根据称重法可知，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查浮力大小的计算、密度公式以及阿基米德原理的应用，题目有一定的难度。
8．下列关于信息、能源、材料说法正确的是（ ）
A．“北斗”卫星系统主要依靠超声波传递信息
B．空间站上的太阳能电池板主要将太阳能转化为内能
C．“华龙一号”核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控的
D．我国的铁基超导研究所处于世界领先地位，超导体可用作输电导线、电热丝等
【分析】（1）北斗系统是依靠电磁波来传递信息的。
（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能。
（3）目前人类建造的核电站是依靠核裂变释放的核能来发电的，其中的链式反应是可控的。
（4）超导体的电阻为零，适合用来制作输电线，可以减小输电过程中的电能损失；不能用来制作发热体。
【解答】解：A、“北斗”卫星系统主要依靠电磁波传递信息；
B、太阳能电池板主要将太阳能转化为电能；
C、华龙一号”核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控的；
D、超导体的电阻为零，可以用作输电线。
故选：C。
【点评】本题考查的是核能及核电站的基本原理；知道电磁波和超导体的应用；知道太阳能电池的基本原理。
9．对下列安全教育内容进行分析，所用物理知识错误的是（ ）
A．遇险自救：用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
B．交通安全：驾车要系好安全带——防范惯性危害
C．用电安全：断开电源再更换灯泡——安全用电原则
D．出行安全：等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
【分析】（1）破窗锤的一端较尖，可以在压力一定时，减小受力面积，增大压强；
（2）安全带可有效防止因惯性可能带来的伤害；
（3）在维修电器或更换灯泡时，应先切断电源；
（4）流体在流速越大的位置压强越小。
【解答】解：A、用破窗锤破窗时，在压力一定时，增大压强，故A错误；
B、驾车要系好安全带，人由于惯性向前倾，故B正确；
C、更换灯泡时要断开电源，故C正确；
D、列车行驶时、压强变小，容易被压向列车一侧，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查了生活中的安全教育知识与物理学知识的联系，体现了生活处处皆物理的理念。
10．如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时（ ）
A．R接入电路中的电阻减小
B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小
D．R0两端电压增大
【分析】（1）滑动变阻器的电阻片的材料和横截面积一定时，长度越长电阻越大；
（2）根据欧姆定律进行分析；
（3）根据P＝UI进行分析；
（4）根据串联分压原理进行解答。
【解答】解：A、由图可知，滑动变阻器R接入电路中电阻变大；
C、由图可知0的串联电路，油箱内油面下降时，在电源电压一定时，电路电流变小，故C正确；
B、电源电压一定时，根据P＝UI知，故B错误；
D、由图可知，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，滑动变阻器R两端的电压变大，R0两端电压减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对电阻大小的决定因素、欧姆定律、电功率公式、串联分压原理的应用，解题关键是准确分析出滑动变阻器连入电路的阻值的变化与油量之间的关系。
11．在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
【分析】（1）指南针在水平位置静止指南的是S极，指北的是N极。
（2）磁体周围存在磁场，但是磁感线不是真实存在的。
（3）同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】解：A、树叶尖端指向地理南极；
B、指南针的“S”应标注在树叶尖端；
C、树叶周围存在磁场，故C错误；
D、若用磁体的N极靠近树叶尖端（S极），会相互吸引。
故选：D。
【点评】本题主要考查了指南针、地磁场和磁场的基本概念，属于基础性题目。
12．如图所示电路的电源电压为1.5V，电阻R1的阻值为3Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A（ ）
A．通过R1的电流大于0.3A
B．电阻R1和R2是并联的
C．电压表的示数为0.6V
D．电阻R2的阻值为2Ω
【分析】闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测R1两端的电压，
根据串联电路电流特点和电流表的示数确定通过两电阻的电流，根据U＝IR计算R1两端的电压，根据串联电路电压规律计算R2两端的电压，根据欧姆定律计算定值电阻R2的阻值。
【解答】解：AB、闭合开关，电流表测通过电路的电流1两端的电压，
串联电路各处电流相等，电流表的示数为0.8A，故AB错误；
C、R1两端的电压：U1＝IR3＝0.3A×8Ω＝0.9V，即电压表的示数为3.9V；
D、因串联电路总电压等于各部分电压之和2两端的电压U7＝U﹣U1＝1.2V﹣0.9V＝6.6V，
根据欧姆定律可得定值电阻R2的阻值为：R6＝＝4Ω。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（3分）“花漾运河，乐跑沙洋”。3月17日上午2024年湖北沙洋江汉运河半程马拉松（21.0975公里）比赛在沙洋国际马拉松广场开跑，他的“配速”（配速定义：通过每公里路程所需要的时间）约为 3.2 min/km（计算结果保留一位小数），他的配速值 大于 （选填“大于”或“小于）冠军的配速值；以他为参照物，路旁的油菜花是 运动 的（选填“运动”或“静止”）。
【分析】根据配速定义可求出他的“配速”以及与冠军的配速值的比较；
被研究的物体和选定为参照物的物体之间发生位置变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的。
【解答】解：由题知，t＝1h07min43s＝60min+7min+，s＝21.0975km，
他的配速＝≈7.2min/km，
配速定义：通过每公里路程所需要的时间，配速越大，他的配速值大于冠军的配速值；
以他为参照物，路旁的油菜花与运动员之间有相对位置的变化。
故答案为：3.5；大于。
【点评】本题考查了配速定义的理解和应用，以及运动和静止的相对性。
14．班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 热传递 （选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢，表明 分子在不停地做无规则运动 。
【分析】（1）改变内能的方法有两个：做功和热传递；
（2）扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解：用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量；
食物的香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；分子在不停地做无规则运动。
【点评】本题考查了与热学相关的多个知识点，联系生活中的现象，能用相关热学知识做出解释是解答的关键。
15．（3分）气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料，如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图象，则其密度为 4 kg/m3；假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶400m3，则这些气凝胶的质量是 1600 kg。由此可见，气凝胶应用在航天领域的原因之一是 密度小 。
【分析】（1）在图象中读出该物质任意一点的质量和对应的体积，根据密度公式求出这种物质的密度；
（2）知道体积和密度，根据密度公式的变形式m＝ρV可计算出气凝胶的质量。
【解答】解：由图象可知，当m＝15kg时3，该物质的密度：ρ＝＝4kg/m3；
根据密度公式得，气凝胶的质量为：m＝ρV＝5kg/m3×400m3＝1600kg；
由此可见，气凝胶应用在航天领域的原因是密度小。
故答案为：7；1600。
【点评】本题考查了密度的计算与公式的应用，关键是根据图象读出质量和对应的体积，是一道基础题。
16．华为Mate60RS手机拥有一块为3.7V 5000mAh的电池，同时还搭载了88W超级快充技术和50W无线充电技术，将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为 13 min（计算结果保留整数），快充数据线允许通过的电流越大，数据线设计的越 粗 （选填“粗”或“细”）。
【分析】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储存的电能；
知道手机电池的容量（快充时消耗的电能）、快充时的功率，利用P＝得快充需要的时间；
根据焦耳定律分析解答。
【解答】解：电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×5000×10﹣5A×1×3600s＝66600J；
快充时消耗的电能等于手机电池的容量，
则快充时消耗的电能W＝66600J，由P＝
t＝＝≈756.8s≈13min；
根据焦耳定律知，快充数据线允许通过的电流较大时，产生的热量才会较小，电阻越小。
故答案为：13；粗。
【点评】本题考查电能的计算与焦耳定律的应用，属于中档题。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（4分）为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故，车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统（简称HUD），可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜），方便司机查看。请在图乙中画出显示器AB在挡风玻璃中所成的像。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向 靠近 （选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃，移动之后所成像的大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像；
像和物到平面镜的距离相等；物体在平面镜中成像大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离没有关系。
【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′，用虚线连接A′。如图：
因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，物体不变，所以像的大小不变。
故答案为：见解答；靠近。
【点评】本题考查了平面镜成像的原理、平面镜成像特点的理解和应用，属于基础题目，难度不大。
18．植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，O为支点，请在图乙中画出：
（1）手在A处施加的最小动力F的示意图；
（2）F的力臂L。
【分析】由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时，动力臂最长时动力最小，据此分析解答。
【解答】解：由分析知，用铁锹铲土时铁锹的动力臂最长时，连接支点O和力的作用点A，由A点做OA的垂线画出最小的力F，如图所示：
故答案为：见上图。
【点评】杠杆上，已知力的作用点时，以支点到力的作用点间距离为力臂是最长力臂；力的作用点未知时，以支点到距支点最远点间距离为力臂是最长的力臂。
19．（3分）小红利用如图甲所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
（1）如图甲所示，使用温度计的操作错误之处是 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底 。
（2）纠正错误之后重新实验，实验时每隔1分钟记录一次水的温度，并绘制了如图乙所示的温度与时间关系的图象。从图象可以看出，温度 不变 。
（3）小致利用同一装置，更换烧杯中的水后重复上述实验。实验结束后小致和小红进行了交流，根据两个组的实验数据绘制了图丙，他们认为两个图象不同的原因是实验时小红（a）所用水量比小致（b） 少 （选填“多”或“少”）。
【分析】（1）进行实验时，容器底贴着热源，容器底的温度略高于水温，如果温度计的玻璃泡碰到烧杯底，测量的温度要高于水的温度；
（2）水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；
（3）在装置相同的情况下，水的质量越大，升温会越慢，加热时间越长。
【解答】解：（1）图中所示实验中的错误之处是温度计的玻璃泡碰到了烧杯底；
（2）从图象可以看出，水沸腾时，温度保持不变；
（3）由图丙可以看出，在同样加热的情况下，其原因是水的质量多于a的缘故。
故答案为：（1）温度计的玻璃泡碰到了烧杯底；
（2）不变；
（3）少。
【点评】水的沸腾实验是初中热学重要的实验，此实验涉及到的知识点多，但是深度比较浅。
20．（5分）利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。
（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡（如图甲所示），其目的是 消除杠杆自重的影响，便于测量力臂的大小 ；
（2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是方案 方案二 ；
（3）如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 2 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。
（4）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丙所示，“权”“重”对应物理学中的力 力臂 。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是 换一个质量较大的权（秤砣）， （写出一种即可）。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）实验中为了获得普遍的规律，应多次测量；
（3）根据杠杆的平衡条件进行分析；
（4）利用杠杆的五要素分析；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂分析解答。
【解答】解：（1）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂的大小；
（2）为探究杠杆的平衡条件，实验中应多次测量、阻力的大小；
（3）在A处挂3个钩码，根据杠杆的平衡条件可知：F1l2＝F2l2，即5G×2L＝nG×3L，解得，所以可以在B处挂5个钩码；
（4）图中标是支点到权的拉力的距离，本是支点到重的拉力的距离；
由杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，G重L本＝G权L权，
若换一个质量较大的权（秤砣），即动力变大，标（动力臂）不变，重（阻力）变大，量程变大。
在“权”不变时，将“本”变小，“权”和“标”的乘积增大，即杆秤测量范围增大。
故答案为：（1）消除杠杆自重的影响，便于测量力臂的大小；（3）2；换一个质量较大的权（秤砣）。
【点评】本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，以杆秤为情景考查了杠杆平衡条件的应用，体现了物理在生活中的应用。
21．（7分）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω 1A）和R2（50Ω 0.2A）。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 R1 （选填“R1”或“R2”）；
（2）闭合开关后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光 B （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 9.5 Ω；
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示。在这个图象中 电流 （选填“电压”或“电流”）；
（4）该同学又取来R＝10Ω的定值电阻，设计了如图丁所示的电路图，闭合开关，使电流表的示数为 0.38 A时，小灯泡正常发光。
【分析】（1）根据灯的额定电压为3.8V和电阻约为10Ω，由欧姆定律得出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，据此分析；
（2）将实际电压与灯泡的额定电压比较，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
由图乙读出电流表的示数，根据R＝计算灯丝电阻；
（3）灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一个定值，故电压增大量大于电流的增大量；
（4）根据并联电路电压规律和欧姆定律计算通过定值电阻R的电流，即电流表的示数。
【解答】解：（1）标有“3.8V”字样的小灯泡，即灯的额定电压为3.8V，由欧姆定律
I＝＝＝0.38A＞0.2A，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝≈5.2Ω1；
（2）实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.6V小于灯泡的额定电压3.8V，根据串联电路电压的规律，由分压原理可知，故滑片向B移动；
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，分度值为6.02A，由欧姆定律可得
R'＝＝9.6Ω；
（3）根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大；灯丝的电阻随温度升高而增大，如图丙所示，横轴应该表示的是电流；
（4）当小灯泡两端电压为3.8V时，灯泡正常发光，两端电压相等；
根据欧姆定律可得通过电阻R5的电流为IR＝＝＝7.38A，使电流表A示数为0.38A时。
故答案为：（1）R1；（2）B；3.5；（4）0.38。
【点评】本题是“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验，考查了I﹣U图像的读数及电阻的计算，以及串联电路的规律和欧姆定律的应用。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（6分）2023年10月11日，氢燃料电池动力船“三峡氢舟1号”在湖北完成首航，实现氢燃料电池技术在国内内河船舶应用的零突破。氢燃料电池将氢气和氧气的化学能直接转化为电能，设计吃水深度1.85m，额定输出功率为500kW（g取10N/kg）
（1）该船的排水量为2000t，在此情况下船受到的浮力是多少？
（2）船底在水下1.85m时受到水的压强是多少？
（3）若氢燃料电池输出电能全部用来航行，该船以额定功率定速20km/h巡航时所受的阻力是多大？
【分析】（1）已知该船的排水量，由F浮＝G排＝m排g得到此情况下船受到的浮力；
（2）利用液体压强公式得到船底受到的压强；
（3）若氢燃料电池输出电能全部用来航行，据此可知巡航时的机械功率，利用P＝Fv得到动力，由于时定速巡航时根据平衡力即可求出阻力。
【解答】解：（1）此情况下船受到的浮力；
F浮＝G排＝m排g＝2000×103kg×10N/kg＝2×107N；
（2）船底在水下1.85m时受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.7×103kg/m3×10N/kg×8.85m＝1.85×104Pa；
（3）若氢燃料电池输出电能全部用来航行，巡航时的机械功率P＝500kW＝3×105W；
由P＝Fv可得动力：F＝＝＝6×104N，
由于是定速巡航时则所受的阻力与动力是一对平衡力，
所以，阻力：f＝F＝9×107N。
答：（1）该船的排水量为2000t，在此情况下船受到的浮力是2×107N；
（2）船底在水下5.85m时受到水的压强是1.85×104Pa；
（3）若氢燃料电池输出电能全部用来航行，该船以额定功率定速20km/h巡航时所受的阻力是2×104N。
【点评】本题考查了阿基米德原理、液体压强公式、功率公式的应用，难度中等。
23．（9分）如图甲所示为一款即热式水龙头，下表为其部分参数，图乙为其电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄开关S至1、2和3处可分别实现水龙头出冷水、温水、热水。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流；
（2）电阻丝R1的阻值；
（3）若冷水温度为12℃，热水温度45℃，水龙头出水速度为1.4kg/min
【分析】（1）已知温水的功率P温＝2200W，电压U＝220V，根据I＝求电路中的电流；
（2）当开关S接2时，电阻R1接入电路，此时出温水，根据R1＝求电阻；
（3）根据Q吸＝cmΔt求1min内水吸收的热量，相同时间消耗的电能W＝P热t，则热效率η＝×100%。
【解答】解：（1）已知温水的功率P温＝2200W，电压U＝220V＝＝10A；
（2）当开关S接2时，电阻R1接入电路，此时出温水，R7的阻值R1＝＝＝22Ω；
（3）1min内水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝2.2×103J/（kg•℃）×8.4kg×（45℃﹣12℃）＝194040J；
1min消耗的电能W＝P热t＝3300W×60s＝198000J；
加热效率η＝×100＝。
答：（1）水龙头正常出温水时，通过电路的电流为10A；
（2）电阻丝R6的阻值为22Ω；
（3）水龙头的加热效率是98%。
【点评】本题考查电功率的应用、欧姆的定律的应用、电功、吸热公式及热效率，比较综合，难度不大。
实验序号
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
产品型号
**即热式水龙头
进水方式
下进水
额定电压
220V
适用水压
0.2﹣0.6MPa
额定功率
热水
3300W
防水等级
IPX4
温水
2200W
实验序号
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
产品型号
**即热式水龙头
进水方式
下进水
额定电压
220V
适用水压
0.2﹣0.6MPa
额定功率
热水
3300W
防水等级
IPX4
温水
2200W