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2024年福建省福州市中考物理三模试卷
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这是一份2024年福建省福州市中考物理三模试卷，共37页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．红外线
2．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以改变声音的（ ）
A．音调B．响度C．音色D．速度
3．（2分）2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．煤炭B．石油C．太阳能D．核能
4．（2分）海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A．反射B．折射C．色散D．直线传播
5．（2分）铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A．炙手可热B．钻木取火C．扬汤止沸D．卧冰求鲤
6．（2分）如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，由此可判断（ ）
A．镓是非晶体
B．镓的熔点可能是29℃
C．可用镓制成的锅烧开水
D．镓熔化的过程中，放出热量
7．（2分）安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．搬动用电器时，一定要先断开开关
B．三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C．不能在高压输电线附近的空地放风筝
D．用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
8．（2分）“判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A．帕斯卡——光的色散
B．焦耳——电流的磁效应
C．卢瑟福——发现电子
D．托里拆利——大气压的值
9．（2分）《墨经•经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A．跳水运动员站在跳板上，跳板下弯
B．被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C．弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
10．（2分）某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关S1，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯2），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2分）手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁B．电动机
C．发电机D．动圈式扬声器
12．（2分）跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光，则（ ）
A．闭合S1，断开S2时，U形管部分相当于电路中的电源
B．水被电解时，将化学能转化为电能
C．闭合S2，断开S1时，将电能转化为化学能
D．电解水实验时，玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
13．（2分）我国的载人航天技术处于世界领先地位，如图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，舱体置于真空室中，若舱体漏气时（ ）
A．电路中的电流变大
B．电压表示数变大
C．压力传感器R两端的电压变小
D．电路消耗的总功率变小
14．（2分）如图甲所示，一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止（ ）
A．该薄壁容器重2N
B．注入液体的密度为0.8g/cm3
C．该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大
D．该薄壁容器的高度为6cm
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为 能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量 能，从而降低了能耗。
16．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，此时列车受到的磁力与 力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会 。
17．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，窗外的景物是 的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，则需要 min。
18．（2分）如图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为 kW•h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时 r。
19．（2分）如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，且只发生在R1或R2上。小文在 两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，则故障为 。
20．（2分）如图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为 J，拉力做功的功率为 W。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S′是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
22．（2分）如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24．（6分）某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用 加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知 ℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将 ；
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，水的沸点 。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是 （选填“M”或“N”）。
25．（6分）小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时 ；
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验 ；
（4）小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证： 。（写一条即可）
26．（6分）图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，多次进行实验，并记录相关的实验数据
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”的质量 ，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为 的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和 不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，你认为此方案 （选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实 。（合理即可）
27．（6分）项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知OA＝10cm，AB＝40cm，分度值为0.2N。
（1）制作原理： ；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时拉，则物体质量的表达式为 （用字母表示）；
②质量秤的量程为0～ kg，分度值为 kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当 （选填“左”或“右”）移。
28．（6分）小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；
（2）连接电路时，开关应该 ；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第 次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为 A，则被测电阻R的阻值为 Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是 ；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关S1和电阻箱R0（）来继续完成该实验，请你画出电路图，要求电路连接后不拆接。
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29．（7分）如图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为4Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
30．（7分）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg•℃）。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值
31．（8分）小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，B完全堵住出水口，使水无法流出，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，水箱底部的面积（含出水口）S＝200cm2，ρA＜ρ水＜ρB，，求：
（1）当水深为h1时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量m3；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出
2024年福建省福州市中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2分）2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．红外线
【分析】电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
【解答】解：电磁波传播可以在真空中传播，所以卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息的。
故选：C。
【点评】本题考查了对电磁波传递信息的了解与应用，属基础题。
2．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以改变声音的（ ）
A．音调B．响度C．音色D．速度
【分析】声音是由物体的振动产生的，音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。
【解答】解：用嘴吹管的上端，管内空气柱因发生振动会产生声音，空气柱的长度发生改变，所以会发出不同音调的声音。
故选：A。
【点评】此题考查了声音的产生原因及影响声音音调的因素，会结合概念解释现象。
3．（2分）2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．煤炭B．石油C．太阳能D．核能
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等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：ABD．核能来自铀矿、石油和铀矿不能短时期内从自然界得到补充，故ABD不符合题意；
C、太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，故C符合题意；
故选：C。
【点评】本题主要考查的是可再生能源和不可再生能源的区别，要注意从其定义来分析，属于识记性内容，比较简单。
4．（2分）海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A．反射B．折射C．色散D．直线传播
【分析】光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中或在不均匀的介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射。
【解答】解：海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
故选：B。
【点评】本题考查了常见的光的折射现象，属于基础题。
5．（2分）铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A．炙手可热B．钻木取火C．扬汤止沸D．卧冰求鲤
【分析】改变内能的方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。
【解答】解：铁杵磨成针，是通过做功的方式来改变物体的内能。
A．炙手可热，故A不符合题意；
B．钻木取火，故B符合题意；
C．扬汤止沸，故C不符合题意；
D．卧冰求鲤，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对做功与热传递改变物体内能的了解，是一道基础题。
6．（2分）如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，由此可判断（ ）
A．镓是非晶体
B．镓的熔点可能是29℃
C．可用镓制成的锅烧开水
D．镓熔化的过程中，放出热量
【分析】晶体在熔化时保持熔点温度不变。
【解答】解：A．镓达到某一温度时熔化，是晶体；
B．镓在室温为20℃时是固态，镓在人的手中会熔化，人的体温约为37℃，镓的熔点可能是29℃；
C．水的沸点远高于镓的熔点，不能用镓制成的锅烧开水；
D．镓熔化的过程中，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查晶体的熔化特点，牢固掌握晶体的熔化特点是解题关键。
7．（2分）安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．搬动用电器时，一定要先断开开关
B．三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C．不能在高压输电线附近的空地放风筝
D．用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
【分析】（1）移动用电器之前必须断开开关，防止发生触电事故；
（2）三孔插座中多出一个专门用于接地的孔，目的是为了让金属外壳与大地相连，因此接入电冰箱等有金属外壳家用电器和大功率用电器都要使用三孔插座；
（3）安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（4）保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
【解答】解：A、搬动用电器时要提前断开开关，故A不符合题意；
B、三脚插头的其中一个头用来将用电器的外壳接电，不能改为两脚插头继续使用；
C、不能在高压输电线附近的空地放风筝，故C不符合题意；
D、保险丝是由电阻大，铁丝或铜丝的电阻小，不能在电流过大时及时熔断来保护电路，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对安全用电原则了解与掌握，平时学习时多观察、多分析，加强安全意识，学好电、用好电！
8．（2分）“判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A．帕斯卡——光的色散
B．焦耳——电流的磁效应
C．卢瑟福——发现电子
D．托里拆利——大气压的值
【分析】根据掌握的物理学家在物理上的主要贡献及物理学史回答此题。
【解答】解：A、光的色散是牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到的；
B、电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特最先发现的；
C、英国物理学家汤姆逊发现电子；
D、大气压的值最早是由意大利科学家托里拆利测量出。
故选：D。
【点评】本题考查了物理学史，学好物理学史不仅是初中物理学习的要求，而且能增加我们对物理的学习兴趣，平时要注意物理学史的积累。
9．（2分）《墨经•经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A．跳水运动员站在跳板上，跳板下弯
B．被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C．弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【分析】“力，形之所以奋也”，意为力是改变物体运动状态的原因。据此结合力的作用效果、惯性等分析解答。
【解答】解：A、跳水运动员站在跳板上，说明力可以改变物体的形状。
B、被踢的足球离开脚后不再受到踢力作用，是因为足球具有惯性；
C、弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长，故C不符合题意。
D、水平抛出的皮球成一条弧线落回地面，是重力改变了皮球的运动状态。
故选：D。
【点评】此题考查力与运动的关系，属于基础题目，难度不大。
10．（2分）某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关S1，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯2），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、音响的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：A．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，故B不符合题意；
C．闭合开关S5，音响和灯泡都工作，闭合开关S2，音响和灯泡都工作，故C不符合题意；
D．闭合开关S1，音响和灯泡都工作，闭合开关S8，灯泡被短路，只有音响工作。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，属于基础题。
11．（2分）手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁B．电动机
C．发电机D．动圈式扬声器
【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。
【解答】解：由题意可知，无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的。
A、电磁铁是利用电流的磁效应工作的；
B、电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
C、发电机是利用电磁感应原理工作的；
D、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道无线充电器的原理是解题的关键。
12．（2分）跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光，则（ ）
A．闭合S1，断开S2时，U形管部分相当于电路中的电源
B．水被电解时，将化学能转化为电能
C．闭合S2，断开S1时，将电能转化为化学能
D．电解水实验时，玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
【分析】在电路中，用电器消耗电能，电源提供电能；根据电路的组成和工作情况，可判断其能量转化；实验中产生气体，因此需要通过导管来平衡气压。
【解答】解：A、闭合S1，断开S2时，电源和两个电极连接，相当于电路中的用电器；
B、水被电解时，将电能转化为化学能；
C、闭合S5，断开S1时，将化学能转化为电能，故C不符合题意；
D、电解水实验时会产生气体，玻璃导管的作用是使内外压强相等，故D符合题意。
故选：D。
【点评】分析清楚电路的结构特点和工作过程，是正确解答的关键。
13．（2分）我国的载人航天技术处于世界领先地位，如图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，舱体置于真空室中，若舱体漏气时（ ）
A．电路中的电流变大
B．电压表示数变大
C．压力传感器R两端的电压变小
D．电路消耗的总功率变小
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；
（1）舱体漏气时，舱体内的气压减小，由题意可知，R的阻值会变大，根据欧姆定律判断出电路中电流的变化和定值电阻两端电压的变化，根据串联电路电压的规律判断出压力传感器R两端电压的变化；
（2）根据P＝UI判断出电路消耗总功率的变化。
【解答】解：ABC、根据电路图可知0与R串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，即舱体内的部分气体泄漏到真空室内，根据压力传感器阻值随环境气压减小而增大可知，电路的总电阻变大可知；根据U＝IR可知，电压表示数变小，压力传感器R两端的电压变大；
D、由于电源电压不变，根据P＝UI可知，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律和电功公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。
14．（2分）如图甲所示，一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止（ ）
A．该薄壁容器重2N
B．注入液体的密度为0.8g/cm3
C．该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大
D．该薄壁容器的高度为6cm
【分析】A．由图乙可知，没有注水时，容器对桌面的压强为50Pa，根据G＝F＝pS得出该薄壁容器的重力；
B．容器为柱形容器，注满液体时，液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量，据此电磁液体对容器底部产生的压强；如图，注入1cm液体时，容器对桌面的压强增加了80Pa，注满液体时，容器对桌面的压强增加了400Pa，因此注入液体的深度为5cm，根据p＝ρgh得出液体的密度；
C．由图乙可知，注液体过程中该薄壁容器对水平桌面的压力一直变大；
D．由B可知，注满液体时液体的深度为5cm，据此电磁该薄壁容器的高度。
【解答】解：
A．由图乙可知，容器对桌面的压强为50Pa﹣4m2＝5N，
故A错误；
B．容器为柱形容器，液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量液＝Δp＝450Pa﹣50Pa＝400Pa，
如图，注入1cm液体时，注满液体时，因此注入液体的深度为5cm
，
故B正确；
C．由图乙可知，故C错误；
D．由B可知，则该薄壁容器的高度为5cm。
故选B。
【点评】本题考查液体压强的计算，是一道综合题。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为 电 能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量 动 能，从而降低了能耗。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：飞轮储能系统释放储存的能量，它给外围设备供电。
动能与质量和速度有关，采用先进的永磁牵引技术，减小了车辆在水平轨道上前进时的动能。
故答案为：电；动。
【点评】本题考查了能量的转化，属于基础题。
16．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，此时列车受到的磁力与 重 力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会 处于静止状态 。
【分析】（1）平衡力：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）空轨列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶，在竖直方向上受到平衡力的作用；
（2）若列车静止悬浮于轨道下时，失去了所有的外力。
故答案为：重；处于静止状态。
【点评】本题考查了二力平衡的条件、对牛顿第一定律的理解，属于基础题目。
17．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，窗外的景物是 运动 的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，则需要 10.5 min。
【分析】（1）判断物体的运动和静止，首先要选择一个参照物，被研究的物体和参照物之间发生位置的改变，被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的；
（2）根据速度v＝计算处所需要的时间。
【解答】解：以列车为参照物，窗外的景物的位置发生改变；
若全程以最高速度运行，需要的时间为
。
故答案为：运动；10.5。
【点评】本题考查了运动的相对性，速度公式，比较基础。
18．（2分）如图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为 248.6 kW•h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时 120 r。
【分析】（1）电能表示数最后一位为小数位，单位是kW•h；
（2）根据W＝Pt求出电热水龙头在1min内消耗的电能，根据3000r/（kW•h）求出电能表转盘1min内的转数。
【解答】解：（1）电能表示数最后一位为小数位，所以 kW•h。
（2）电热水龙头在1min内消耗的电能为
W＝Pt＝2400W×60s＝1.44×107J＝0.04kW•h
此电能表转盘1min内的转数为
n＝WN＝3.04kW•h×3000r/（kW•h）＝120r。
故答案为：248.6；120。
【点评】本题考查了电能表的读数和有关计算，属于基础题。
19．（2分）如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，且只发生在R1或R2上。小文在 MN 两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，则故障为 R2断路 。
【分析】根据电流表的示数判断电路故障，根据并联的灯泡重新构成回路分析。
【解答】解：闭合开关S，电流表指针不发生偏转；
在MN两点间并联一个检测小灯L，闭合开关S1断路，灯泡发光；②如果R2断路，灯泡不发光。
故答案为：MN；R5断路。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，属于基础题。
20．（2分）如图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为 3×104 J，拉力做功的功率为 3000 W。
【分析】已知沙土重力和被提升的高度，根据W＝Gh计算有用功；
由图知，承担重物绳子的段数，由v＝nv物计算绳端速度，根据P＝＝＝Fv计算拉力做功的功率。
【解答】解：（1）起重机做的有用功：
W＝Gh＝3000N×10m＝3×104J；
（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝2，
绳端速度：
v＝nv物＝3×0.6m/s＝1.5m/s，
拉力做功的功率：
P＝＝＝Fv＝2000N×5.5m/s＝3000W。
故答案为：3×108；3000。
【点评】本题考查使用滑轮组时有用功和拉力功率的计算，难度不大。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S′是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
【分析】根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角的规律作出潜水员观察鸟的光路图。
【解答】解：根据光的折射规律可知，潜水员在水下E处逆着光的传播方向看到小鸟的像会比小鸟本身偏高一点，则连接ES′，OE就是折射光线，如图所示：
【点评】此题考查光的折射规律，难点是确定光的入射点与光线的方向。
22．（2分）如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
【分析】先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，然后根据力的平衡得出摩擦力的大小与方向。
【解答】解：当开关闭合时，电流从电源的正极流出，背面流上，通电螺线管的右端是N极，相互吸引，这两个力是一对平衡力
【点评】此题的入手点是利用安培定则判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用判断出小车的受力方向，从而得出摩擦力的大小与方向。这是一道综合题，很巧妙的将安培定则和磁极间的相互作用联系起来，是一道好题。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
【分析】（1）流体流速大的位置压强小；
（2）根据热机的有关知识分析。
【解答】答：（1）机翼形状上凸下平，上下不对称，压强小，形成向上的压强差。
（2）内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，将化学能转化为内能，以高速从尾喷口排出，将内能转化为机械能。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、热机中的能量转化，属于基础题。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24．（6分）某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用 酒精灯外焰 加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知 99 ℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将 保持不变 ；
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，水的沸点 降低 。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是 M （选填“M”或“N”）。
【分析】（1）实验中按照要求要使用外焰进行加热；
（2）水在沸腾过程中温度保持不变，水沸腾时的温度就是水的沸点；水沸腾的特点：继续吸热，温度保持不变；
（3）液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
【解答】解：（1）安装实验设备时，应该按照从下向上的顺序安装。
（2）根据沸腾的特点可知，水沸腾时，但温度不变，水的沸点为99℃。
（3）将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，水重新沸腾起来；对着烧瓶外壁喷冷水后，水蒸气液化，因此水的沸点会随气压的减小而降低，因此喷洒的位置是M。
故答案为：（1）酒精灯外焰；（2）99；（3）降低；M。
【点评】本题考查水沸腾的探究实验，解题关键是将实验操作要求及结论熟练掌握，认真审题分析。
25．（6分）小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用 薄 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 大小 关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时 相等 ；
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验 避免实验现象的偶然性，得到普遍结论 ；
（4）小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证： 在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同，可以证明平面镜所成的像与物体左右相反 。（写一条即可）
【分析】（1）玻璃板代替平面镜巧妙地解决了确定像的位置和大小两个问题，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果；
（2）平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等；
（3）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确；
（4）在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，然后观察字母像与像的变化情况。
【解答】解：（1）玻璃板有两个面，两个面都能反射成像，出现重影，减小两个像之间的距离；
实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动，是为了便于比较像和物的大小关系；
（2）由表中数据可知，每次对应的像距与物距相等，像和物体到平面镜的距离相等；
（3）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确，得到普遍结论；
（4）在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，可以证明平面镜所成的像与物体左右相反。
故答案为：（1）薄；大小；（3）避免实验现象的偶然性；（4）在白纸上写上字母F，从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同。
【点评】本题主要考查了平面镜成像实验，这是光学中的一个重点，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
26．（6分）图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，多次进行实验，并记录相关的实验数据
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”的质量 越大 ，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为 1、2、3（或者4、5、6） 的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和 下落高度 不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，你认为此方案 不可行 （选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实 提高重锤高度、增大重锤的质量 。（合理即可）
【分析】本题目是针对力的作用效果设计的实验，结合控制变量思想来回答问题即可。
【解答】解：（1）①比较实验序号为1、4（或者8、5、6），即重锤质量越大。
②判断深度与下落高度是否有关，可以通过寻找质量相同但高度不同的实验序号、4、3（或者4、3。
（2）为了探究坑的深度和“地面”的松软程度有关，需要控制无关变量：重锤质量和下落高度。但海绵虽然软，球弹起后会复原。
（3）根据前面得到的结论，联系生活，需要提高重锤的质量。
故答案为：（1）①越大；②1、2、7、6）；不可行、增大重锤的质量。
【点评】此题目是从生活经验到实验设计，再将实验结论应用到生活中，是一个实验与生活联系很紧密的题目，关注到控制变量法即可解决。
27．（6分）项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知OA＝10cm，AB＝40cm，分度值为0.2N。
（1）制作原理： 杠杆平衡条件 ；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时拉，则物体质量的表达式为 （用字母表示）；
②质量秤的量程为0～ 2.5 kg，分度值为 0.1 kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度 均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当 左 （选填“左”或“右”）移。
【分析】（1）质量秤是根据杠杆平衡条件制作而成的；
（2）根据杠杆平衡条件得出物体的质量；并根据弹簧测力计的量程和分度值，得出质量秤的量程和分度值；
（3）根据杠杆平衡条件分析。
【解答】解：（1）质量秤是根据杠杆平衡条件制作而成的。
（2）O为支点，由题意及杠杆平衡条件可得
F拉×OB＝G×OA，
，
则物体的质量为
，
由题意可得，测力计的最大值为6N
，
分度值为
；
（3）由m＝×F拉可知，物体的质量与测力计的拉力成正比，则质量秤的刻度也均匀
，
若要增大质量秤的量程，即在其他条件不变的情况下，则需要减小OA的大小。
故答案为：（1）杠杆平衡原理；（2）；0.1；左。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，有一定的难度。
28．（6分）小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；
（2）连接电路时，开关应该 断开 ；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第 1 次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为 0.32 A，则被测电阻R的阻值为 5 Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是 测量电阻的电功率 ；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关S1和电阻箱R0（）来继续完成该实验，请你画出电路图，要求电路连接后不拆接。
【分析】（1）根据图甲滑动变阻器阻值变化确定图乙滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；
（3）①已知变阻器的最大电阻，由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的最小电流分析；
②电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；根据R＝分别求出后3次实验的电阻，再求电阻的平均值即定值电阻的阻值；
（4）由题意可得，电路中可以测出定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，根据P＝UI可知该装置还可以用来进行的实验；
（5）电流表损坏，将电阻箱R0与定值电阻并联，先测出R两端的电压，再调节开关S1，让电阻箱接入电路，调节电阻箱的阻值，使两次电压表的示数相等，此时电阻箱的阻值即为定值电阻的阻值，由此设计电路。
【解答】解：（1）因为滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器左下接线柱接入电路
（2）为保护电路，连接电路时开关应该断开；
（3）①由实验数据知，R的阻值约为5Ω，
变阻器的最大电阻为20Ω，由串联电阻的规律及欧姆定律
I小＝＝0.12A＞7.1A；
故第1组数据存在问题，原因是电路的最小电流为5.1A；
②由图可得，电流表的量程为0～4.6A，示数为0.32A，被测电阻R的阻值为：
；同样的方法求出后两次实验的电阻都为5Ω；
（4）由题意可得，电路中可以测出定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，该装置还可以用来测量电阻的电功率的实验。
（5）电流表损坏，将电阻箱R0与定值电阻并联，先测出R两端的电压6，让电阻箱接入电路，调节电阻箱的阻值，此时电阻箱的阻值即为定值电阻的阻值
故答案为：（1）见解析；（2）断开；②0.32；5；（5）见解析。
【点评】本题探究“电流与电压的关系”的实验，考查电路连接、数据分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用，同时也考查了在没有电流表的情况下设计实验测电阻阻值的能力。
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29．（7分）如图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为4Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【分析】（1）由图可知，闭合开关时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，当滑片P位于最下端时，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据U＝IR求出电压表的示数；
（2）当移动滑片P到某一位置时，已知电压表的示数，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律求出此时滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关时，电压表测定值电阻两端的电压，滑动变阻器接入电路的电阻值最大
，
则电压表的示数为：
U6＝IR1＝0.6A×4Ω＝2V；
（2）当移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为4V
，
根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为：
U′5＝U﹣U′1＝12V﹣3V＝4V，
此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为：
。
答：（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S。
（2）此时滑动变阻器R7连入电路的阻值为12Ω。
【点评】本题主要考查电路的分析、欧姆定律的应用及串联电路的规律的应用，难度不大。
30．（7分）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg•℃）。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值
【分析】（1）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路的电阻特点和P＝可知电路低温挡除雾和高温挡除霜的电路连接；根据P＝可求出除霜模式下，电路中的电功率；
（2）根据W＝Pt求出除霜模式下，加热后视镜40s消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出后视镜吸收的热量，根据效率公式求出电路的加热效率；
（3）根据题意只改变除雾的功率，所以不能改变R1的阻值，只能改变R2的阻值，根据P＝可求出当除雾功率为25W时电路中的总电阻，根据串联电路的特点求出改变后R2的阻值。
【解答】解：（1）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R4串联，根据串联电路的电阻特点可知，由P＝，总功率最小；
当开关S、S1都闭合时，只有R3工作，电路中的总电阻最小，电路处于高温挡除霜；
除霜模式下，电路中的电功率：；
（2）由题意可得，后视镜玻璃温度升高3℃所吸收的热量：Q＝cmΔt＝0.4×103J/（kg•℃）×0.7kg×3℃＝1.3×103J，
除霜模式下，加热后视镜40s所消耗的电能：W＝Pt＝100W×40s＝4000J，
则电路的加热效率：
（3）根据题意只改变除雾的功率，所以不能改变R1的阻值，只能改变R2的阻值，
由可得，
则改变后的阻值：R7改＝R总﹣R1＝400Ω﹣100Ω＝300Ω。
答：（1）电路中的电功率为100W；
（2）加热效率为30%；
（3）改变了R2的阻值，改变后的阻值为300Ω。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，属于电热综合题，有一定的难度。
31．（8分）小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，B完全堵住出水口，使水无法流出，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，水箱底部的面积（含出水口）S＝200cm2，ρA＜ρ水＜ρB，，求：
（1）当水深为h1时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量m3；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出
【分析】（1）根据图像均匀变化，分析液体的压力等于液体重力，计算受力面积得出压强；
（2）根据漂浮的条件计算A的浮力，即重力大小；
（3）根据浸入深度结合底面积、密度计算加水的质量；
（4）因为B下表面没有水，所以B应该不受到水的浮力，因为塑料块A刚好被浸没时，水恰能从排水口流出，因为A浸没，根据受力分析和浮力计算得出绳子的拉力，根据压力和拉力的关系计算B的重力。
【解答】解：（1）根据图像当水深为h1时，高度均匀变化，故液体的压力等于重力1＝m7g＝0.36kg×10N/kg＝3.2N；
此时水的受力面积为S1＝S﹣SB＝200cm2﹣20cm7＝180cm2＝180×10﹣4m5；
水对水箱底部的压强
；
根据液体的压强公式知，此时水的高度为
；
此时水的高度就是B的高度，即hB＝2cm。
（2）由图乙可知，当加水到6cm时，此时物体A将要被浮起，A浸入水中的深度
Δh＝4cm﹣2cm＝4cm；
物体A排开水的体积V排＝2.1m×0.3m×0.04m＝4×10﹣5m3；
物体A此时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.4×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝2N；
因为物体A将要被浮起，浮力等于重力A＝F浮＝4N。
（3）由图知细线刚好拉时，此时水的深度为16cm，即L＝16cm﹣2cm﹣8cm＝10cm；
加水的质量m3＝ρ水V加＝ρ水SL＝1g/cm4×200cm2×10cm＝2000g＝2kg；
（4）因为B下表面没有水，所以B应该不受到水的浮力，水恰能从排水口流出，排开水的体积
V排＝VA＝（10cm）8＝1000cm3＝10﹣3m2；
所以A浸没时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m6＝10N；
此时绳的拉力：
F拉＝F浮﹣GA＝10N﹣4N＝6N；
因为B上表面所处深度h＝20cm＝6.2m；
所以
水对B上表面的压力：
F水压＝pBSB＝ρ水gSBh＝110×103kg/m2×10N/kg×20×10﹣4m2×3.2m＝4N
所以GB＝F拉﹣F水压＝2N﹣4N＝2N。
答：（1）当水深为h4时，水对水箱底部的压强是200Pa；
（2）塑料块A的重力是4N；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量是6kg；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，则B的重力是2N。
【点评】本题考查液体的压强与浮力的计算，属于较难题。
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水的温度/℃
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92
94
96
98
99
99
99
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1
8
8
2
12
12
3
16
16
实验序号
“重锤”的质量m/g
“重锤”下落的高度H/cm
沙坑的深度h/cm
1
50
20
4.7
2
30
4.8
3
40
5.6
4
100
20
5.0
5
30
5.2
6
40
610
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.48
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1
8
8
2
12
12
3
16
16
实验序号
“重锤”的质量m/g
“重锤”下落的高度H/cm
沙坑的深度h/cm
1
50
20
4.7
2
30
4.8
3
40
5.6
4
100
20
5.0
5
30
5.2
6
40
610
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.48
1．（2分）2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．红外线
2．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以改变声音的（ ）
A．音调B．响度C．音色D．速度
3．（2分）2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．煤炭B．石油C．太阳能D．核能
4．（2分）海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A．反射B．折射C．色散D．直线传播
5．（2分）铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A．炙手可热B．钻木取火C．扬汤止沸D．卧冰求鲤
6．（2分）如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，由此可判断（ ）
A．镓是非晶体
B．镓的熔点可能是29℃
C．可用镓制成的锅烧开水
D．镓熔化的过程中，放出热量
7．（2分）安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．搬动用电器时，一定要先断开开关
B．三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C．不能在高压输电线附近的空地放风筝
D．用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
8．（2分）“判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A．帕斯卡——光的色散
B．焦耳——电流的磁效应
C．卢瑟福——发现电子
D．托里拆利——大气压的值
9．（2分）《墨经•经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A．跳水运动员站在跳板上，跳板下弯
B．被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C．弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
10．（2分）某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关S1，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯2），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2分）手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁B．电动机
C．发电机D．动圈式扬声器
12．（2分）跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光，则（ ）
A．闭合S1，断开S2时，U形管部分相当于电路中的电源
B．水被电解时，将化学能转化为电能
C．闭合S2，断开S1时，将电能转化为化学能
D．电解水实验时，玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
13．（2分）我国的载人航天技术处于世界领先地位，如图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，舱体置于真空室中，若舱体漏气时（ ）
A．电路中的电流变大
B．电压表示数变大
C．压力传感器R两端的电压变小
D．电路消耗的总功率变小
14．（2分）如图甲所示，一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止（ ）
A．该薄壁容器重2N
B．注入液体的密度为0.8g/cm3
C．该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大
D．该薄壁容器的高度为6cm
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为 能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量 能，从而降低了能耗。
16．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，此时列车受到的磁力与 力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会 。
17．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，窗外的景物是 的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，则需要 min。
18．（2分）如图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为 kW•h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时 r。
19．（2分）如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，且只发生在R1或R2上。小文在 两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，则故障为 。
20．（2分）如图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为 J，拉力做功的功率为 W。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S′是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
22．（2分）如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24．（6分）某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用 加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知 ℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将 ；
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，水的沸点 。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是 （选填“M”或“N”）。
25．（6分）小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时 ；
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验 ；
（4）小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证： 。（写一条即可）
26．（6分）图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，多次进行实验，并记录相关的实验数据
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”的质量 ，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为 的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和 不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，你认为此方案 （选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实 。（合理即可）
27．（6分）项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知OA＝10cm，AB＝40cm，分度值为0.2N。
（1）制作原理： ；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时拉，则物体质量的表达式为 （用字母表示）；
②质量秤的量程为0～ kg，分度值为 kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当 （选填“左”或“右”）移。
28．（6分）小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；
（2）连接电路时，开关应该 ；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第 次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为 A，则被测电阻R的阻值为 Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是 ；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关S1和电阻箱R0（）来继续完成该实验，请你画出电路图，要求电路连接后不拆接。
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29．（7分）如图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为4Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
30．（7分）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg•℃）。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值
31．（8分）小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，B完全堵住出水口，使水无法流出，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，水箱底部的面积（含出水口）S＝200cm2，ρA＜ρ水＜ρB，，求：
（1）当水深为h1时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量m3；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出
2024年福建省福州市中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2分）2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．红外线
【分析】电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
【解答】解：电磁波传播可以在真空中传播，所以卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息的。
故选：C。
【点评】本题考查了对电磁波传递信息的了解与应用，属基础题。
2．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以改变声音的（ ）
A．音调B．响度C．音色D．速度
【分析】声音是由物体的振动产生的，音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。
【解答】解：用嘴吹管的上端，管内空气柱因发生振动会产生声音，空气柱的长度发生改变，所以会发出不同音调的声音。
故选：A。
【点评】此题考查了声音的产生原因及影响声音音调的因素，会结合概念解释现象。
3．（2分）2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．煤炭B．石油C．太阳能D．核能
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等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：ABD．核能来自铀矿、石油和铀矿不能短时期内从自然界得到补充，故ABD不符合题意；
C、太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，故C符合题意；
故选：C。
【点评】本题主要考查的是可再生能源和不可再生能源的区别，要注意从其定义来分析，属于识记性内容，比较简单。
4．（2分）海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A．反射B．折射C．色散D．直线传播
【分析】光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中或在不均匀的介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射。
【解答】解：海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
故选：B。
【点评】本题考查了常见的光的折射现象，属于基础题。
5．（2分）铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A．炙手可热B．钻木取火C．扬汤止沸D．卧冰求鲤
【分析】改变内能的方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。
【解答】解：铁杵磨成针，是通过做功的方式来改变物体的内能。
A．炙手可热，故A不符合题意；
B．钻木取火，故B符合题意；
C．扬汤止沸，故C不符合题意；
D．卧冰求鲤，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对做功与热传递改变物体内能的了解，是一道基础题。
6．（2分）如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，由此可判断（ ）
A．镓是非晶体
B．镓的熔点可能是29℃
C．可用镓制成的锅烧开水
D．镓熔化的过程中，放出热量
【分析】晶体在熔化时保持熔点温度不变。
【解答】解：A．镓达到某一温度时熔化，是晶体；
B．镓在室温为20℃时是固态，镓在人的手中会熔化，人的体温约为37℃，镓的熔点可能是29℃；
C．水的沸点远高于镓的熔点，不能用镓制成的锅烧开水；
D．镓熔化的过程中，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查晶体的熔化特点，牢固掌握晶体的熔化特点是解题关键。
7．（2分）安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．搬动用电器时，一定要先断开开关
B．三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C．不能在高压输电线附近的空地放风筝
D．用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
【分析】（1）移动用电器之前必须断开开关，防止发生触电事故；
（2）三孔插座中多出一个专门用于接地的孔，目的是为了让金属外壳与大地相连，因此接入电冰箱等有金属外壳家用电器和大功率用电器都要使用三孔插座；
（3）安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（4）保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
【解答】解：A、搬动用电器时要提前断开开关，故A不符合题意；
B、三脚插头的其中一个头用来将用电器的外壳接电，不能改为两脚插头继续使用；
C、不能在高压输电线附近的空地放风筝，故C不符合题意；
D、保险丝是由电阻大，铁丝或铜丝的电阻小，不能在电流过大时及时熔断来保护电路，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对安全用电原则了解与掌握，平时学习时多观察、多分析，加强安全意识，学好电、用好电！
8．（2分）“判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A．帕斯卡——光的色散
B．焦耳——电流的磁效应
C．卢瑟福——发现电子
D．托里拆利——大气压的值
【分析】根据掌握的物理学家在物理上的主要贡献及物理学史回答此题。
【解答】解：A、光的色散是牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到的；
B、电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特最先发现的；
C、英国物理学家汤姆逊发现电子；
D、大气压的值最早是由意大利科学家托里拆利测量出。
故选：D。
【点评】本题考查了物理学史，学好物理学史不仅是初中物理学习的要求，而且能增加我们对物理的学习兴趣，平时要注意物理学史的积累。
9．（2分）《墨经•经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A．跳水运动员站在跳板上，跳板下弯
B．被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C．弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【分析】“力，形之所以奋也”，意为力是改变物体运动状态的原因。据此结合力的作用效果、惯性等分析解答。
【解答】解：A、跳水运动员站在跳板上，说明力可以改变物体的形状。
B、被踢的足球离开脚后不再受到踢力作用，是因为足球具有惯性；
C、弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长，故C不符合题意。
D、水平抛出的皮球成一条弧线落回地面，是重力改变了皮球的运动状态。
故选：D。
【点评】此题考查力与运动的关系，属于基础题目，难度不大。
10．（2分）某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关S1，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯2），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、音响的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：A．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，故B不符合题意；
C．闭合开关S5，音响和灯泡都工作，闭合开关S2，音响和灯泡都工作，故C不符合题意；
D．闭合开关S1，音响和灯泡都工作，闭合开关S8，灯泡被短路，只有音响工作。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，属于基础题。
11．（2分）手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁B．电动机
C．发电机D．动圈式扬声器
【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。
【解答】解：由题意可知，无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的。
A、电磁铁是利用电流的磁效应工作的；
B、电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
C、发电机是利用电磁感应原理工作的；
D、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道无线充电器的原理是解题的关键。
12．（2分）跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合S1，断开S2，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合S2，断开S1，观察到小灯泡发光，则（ ）
A．闭合S1，断开S2时，U形管部分相当于电路中的电源
B．水被电解时，将化学能转化为电能
C．闭合S2，断开S1时，将电能转化为化学能
D．电解水实验时，玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
【分析】在电路中，用电器消耗电能，电源提供电能；根据电路的组成和工作情况，可判断其能量转化；实验中产生气体，因此需要通过导管来平衡气压。
【解答】解：A、闭合S1，断开S2时，电源和两个电极连接，相当于电路中的用电器；
B、水被电解时，将电能转化为化学能；
C、闭合S5，断开S1时，将化学能转化为电能，故C不符合题意；
D、电解水实验时会产生气体，玻璃导管的作用是使内外压强相等，故D符合题意。
故选：D。
【点评】分析清楚电路的结构特点和工作过程，是正确解答的关键。
13．（2分）我国的载人航天技术处于世界领先地位，如图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，舱体置于真空室中，若舱体漏气时（ ）
A．电路中的电流变大
B．电压表示数变大
C．压力传感器R两端的电压变小
D．电路消耗的总功率变小
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；
（1）舱体漏气时，舱体内的气压减小，由题意可知，R的阻值会变大，根据欧姆定律判断出电路中电流的变化和定值电阻两端电压的变化，根据串联电路电压的规律判断出压力传感器R两端电压的变化；
（2）根据P＝UI判断出电路消耗总功率的变化。
【解答】解：ABC、根据电路图可知0与R串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，即舱体内的部分气体泄漏到真空室内，根据压力传感器阻值随环境气压减小而增大可知，电路的总电阻变大可知；根据U＝IR可知，电压表示数变小，压力传感器R两端的电压变大；
D、由于电源电压不变，根据P＝UI可知，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律和电功公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。
14．（2分）如图甲所示，一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止（ ）
A．该薄壁容器重2N
B．注入液体的密度为0.8g/cm3
C．该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大
D．该薄壁容器的高度为6cm
【分析】A．由图乙可知，没有注水时，容器对桌面的压强为50Pa，根据G＝F＝pS得出该薄壁容器的重力；
B．容器为柱形容器，注满液体时，液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量，据此电磁液体对容器底部产生的压强；如图，注入1cm液体时，容器对桌面的压强增加了80Pa，注满液体时，容器对桌面的压强增加了400Pa，因此注入液体的深度为5cm，根据p＝ρgh得出液体的密度；
C．由图乙可知，注液体过程中该薄壁容器对水平桌面的压力一直变大；
D．由B可知，注满液体时液体的深度为5cm，据此电磁该薄壁容器的高度。
【解答】解：
A．由图乙可知，容器对桌面的压强为50Pa﹣4m2＝5N，
故A错误；
B．容器为柱形容器，液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量液＝Δp＝450Pa﹣50Pa＝400Pa，
如图，注入1cm液体时，注满液体时，因此注入液体的深度为5cm
，
故B正确；
C．由图乙可知，故C错误；
D．由B可知，则该薄壁容器的高度为5cm。
故选B。
【点评】本题考查液体压强的计算，是一道综合题。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为 电 能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量 动 能，从而降低了能耗。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：飞轮储能系统释放储存的能量，它给外围设备供电。
动能与质量和速度有关，采用先进的永磁牵引技术，减小了车辆在水平轨道上前进时的动能。
故答案为：电；动。
【点评】本题考查了能量的转化，属于基础题。
16．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，此时列车受到的磁力与 重 力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会 处于静止状态 。
【分析】（1）平衡力：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）空轨列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶，在竖直方向上受到平衡力的作用；
（2）若列车静止悬浮于轨道下时，失去了所有的外力。
故答案为：重；处于静止状态。
【点评】本题考查了二力平衡的条件、对牛顿第一定律的理解，属于基础题目。
17．（2分）2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，窗外的景物是 运动 的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，则需要 10.5 min。
【分析】（1）判断物体的运动和静止，首先要选择一个参照物，被研究的物体和参照物之间发生位置的改变，被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的；
（2）根据速度v＝计算处所需要的时间。
【解答】解：以列车为参照物，窗外的景物的位置发生改变；
若全程以最高速度运行，需要的时间为
。
故答案为：运动；10.5。
【点评】本题考查了运动的相对性，速度公式，比较基础。
18．（2分）如图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为 248.6 kW•h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时 120 r。
【分析】（1）电能表示数最后一位为小数位，单位是kW•h；
（2）根据W＝Pt求出电热水龙头在1min内消耗的电能，根据3000r/（kW•h）求出电能表转盘1min内的转数。
【解答】解：（1）电能表示数最后一位为小数位，所以 kW•h。
（2）电热水龙头在1min内消耗的电能为
W＝Pt＝2400W×60s＝1.44×107J＝0.04kW•h
此电能表转盘1min内的转数为
n＝WN＝3.04kW•h×3000r/（kW•h）＝120r。
故答案为：248.6；120。
【点评】本题考查了电能表的读数和有关计算，属于基础题。
19．（2分）如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，且只发生在R1或R2上。小文在 MN 两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，则故障为 R2断路 。
【分析】根据电流表的示数判断电路故障，根据并联的灯泡重新构成回路分析。
【解答】解：闭合开关S，电流表指针不发生偏转；
在MN两点间并联一个检测小灯L，闭合开关S1断路，灯泡发光；②如果R2断路，灯泡不发光。
故答案为：MN；R5断路。
【点评】本题考查串联电路的故障分析，属于基础题。
20．（2分）如图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为 3×104 J，拉力做功的功率为 3000 W。
【分析】已知沙土重力和被提升的高度，根据W＝Gh计算有用功；
由图知，承担重物绳子的段数，由v＝nv物计算绳端速度，根据P＝＝＝Fv计算拉力做功的功率。
【解答】解：（1）起重机做的有用功：
W＝Gh＝3000N×10m＝3×104J；
（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝2，
绳端速度：
v＝nv物＝3×0.6m/s＝1.5m/s，
拉力做功的功率：
P＝＝＝Fv＝2000N×5.5m/s＝3000W。
故答案为：3×108；3000。
【点评】本题考查使用滑轮组时有用功和拉力功率的计算，难度不大。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21．（2分）如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S′是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
【分析】根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角的规律作出潜水员观察鸟的光路图。
【解答】解：根据光的折射规律可知，潜水员在水下E处逆着光的传播方向看到小鸟的像会比小鸟本身偏高一点，则连接ES′，OE就是折射光线，如图所示：
【点评】此题考查光的折射规律，难点是确定光的入射点与光线的方向。
22．（2分）如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
【分析】先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，然后根据力的平衡得出摩擦力的大小与方向。
【解答】解：当开关闭合时，电流从电源的正极流出，背面流上，通电螺线管的右端是N极，相互吸引，这两个力是一对平衡力
【点评】此题的入手点是利用安培定则判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用判断出小车的受力方向，从而得出摩擦力的大小与方向。这是一道综合题，很巧妙的将安培定则和磁极间的相互作用联系起来，是一道好题。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23．（4分）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
【分析】（1）流体流速大的位置压强小；
（2）根据热机的有关知识分析。
【解答】答：（1）机翼形状上凸下平，上下不对称，压强小，形成向上的压强差。
（2）内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，将化学能转化为内能，以高速从尾喷口排出，将内能转化为机械能。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、热机中的能量转化，属于基础题。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24．（6分）某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用 酒精灯外焰 加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知 99 ℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将 保持不变 ；
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，水的沸点 降低 。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是 M （选填“M”或“N”）。
【分析】（1）实验中按照要求要使用外焰进行加热；
（2）水在沸腾过程中温度保持不变，水沸腾时的温度就是水的沸点；水沸腾的特点：继续吸热，温度保持不变；
（3）液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。
【解答】解：（1）安装实验设备时，应该按照从下向上的顺序安装。
（2）根据沸腾的特点可知，水沸腾时，但温度不变，水的沸点为99℃。
（3）将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，水重新沸腾起来；对着烧瓶外壁喷冷水后，水蒸气液化，因此水的沸点会随气压的减小而降低，因此喷洒的位置是M。
故答案为：（1）酒精灯外焰；（2）99；（3）降低；M。
【点评】本题考查水沸腾的探究实验，解题关键是将实验操作要求及结论熟练掌握，认真审题分析。
25．（6分）小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用 薄 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 大小 关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时 相等 ；
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验 避免实验现象的偶然性，得到普遍结论 ；
（4）小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证： 在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同，可以证明平面镜所成的像与物体左右相反 。（写一条即可）
【分析】（1）玻璃板代替平面镜巧妙地解决了确定像的位置和大小两个问题，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果；
（2）平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等；
（3）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确；
（4）在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，然后观察字母像与像的变化情况。
【解答】解：（1）玻璃板有两个面，两个面都能反射成像，出现重影，减小两个像之间的距离；
实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动，是为了便于比较像和物的大小关系；
（2）由表中数据可知，每次对应的像距与物距相等，像和物体到平面镜的距离相等；
（3）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确，得到普遍结论；
（4）在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，可以证明平面镜所成的像与物体左右相反。
故答案为：（1）薄；大小；（3）避免实验现象的偶然性；（4）在白纸上写上字母F，从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同。
【点评】本题主要考查了平面镜成像实验，这是光学中的一个重点，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
26．（6分）图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，多次进行实验，并记录相关的实验数据
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”的质量 越大 ，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为 1、2、3（或者4、5、6） 的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和 下落高度 不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，你认为此方案 不可行 （选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实 提高重锤高度、增大重锤的质量 。（合理即可）
【分析】本题目是针对力的作用效果设计的实验，结合控制变量思想来回答问题即可。
【解答】解：（1）①比较实验序号为1、4（或者8、5、6），即重锤质量越大。
②判断深度与下落高度是否有关，可以通过寻找质量相同但高度不同的实验序号、4、3（或者4、3。
（2）为了探究坑的深度和“地面”的松软程度有关，需要控制无关变量：重锤质量和下落高度。但海绵虽然软，球弹起后会复原。
（3）根据前面得到的结论，联系生活，需要提高重锤的质量。
故答案为：（1）①越大；②1、2、7、6）；不可行、增大重锤的质量。
【点评】此题目是从生活经验到实验设计，再将实验结论应用到生活中，是一个实验与生活联系很紧密的题目，关注到控制变量法即可解决。
27．（6分）项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知OA＝10cm，AB＝40cm，分度值为0.2N。
（1）制作原理： 杠杆平衡条件 ；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时拉，则物体质量的表达式为 （用字母表示）；
②质量秤的量程为0～ 2.5 kg，分度值为 0.1 kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度 均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当 左 （选填“左”或“右”）移。
【分析】（1）质量秤是根据杠杆平衡条件制作而成的；
（2）根据杠杆平衡条件得出物体的质量；并根据弹簧测力计的量程和分度值，得出质量秤的量程和分度值；
（3）根据杠杆平衡条件分析。
【解答】解：（1）质量秤是根据杠杆平衡条件制作而成的。
（2）O为支点，由题意及杠杆平衡条件可得
F拉×OB＝G×OA，
，
则物体的质量为
，
由题意可得，测力计的最大值为6N
，
分度值为
；
（3）由m＝×F拉可知，物体的质量与测力计的拉力成正比，则质量秤的刻度也均匀
，
若要增大质量秤的量程，即在其他条件不变的情况下，则需要减小OA的大小。
故答案为：（1）杠杆平衡原理；（2）；0.1；左。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，有一定的难度。
28．（6分）小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；
（2）连接电路时，开关应该 断开 ；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第 1 次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为 0.32 A，则被测电阻R的阻值为 5 Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是 测量电阻的电功率 ；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关S1和电阻箱R0（）来继续完成该实验，请你画出电路图，要求电路连接后不拆接。
【分析】（1）根据图甲滑动变阻器阻值变化确定图乙滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；
（3）①已知变阻器的最大电阻，由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的最小电流分析；
②电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；根据R＝分别求出后3次实验的电阻，再求电阻的平均值即定值电阻的阻值；
（4）由题意可得，电路中可以测出定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，根据P＝UI可知该装置还可以用来进行的实验；
（5）电流表损坏，将电阻箱R0与定值电阻并联，先测出R两端的电压，再调节开关S1，让电阻箱接入电路，调节电阻箱的阻值，使两次电压表的示数相等，此时电阻箱的阻值即为定值电阻的阻值，由此设计电路。
【解答】解：（1）因为滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器左下接线柱接入电路
（2）为保护电路，连接电路时开关应该断开；
（3）①由实验数据知，R的阻值约为5Ω，
变阻器的最大电阻为20Ω，由串联电阻的规律及欧姆定律
I小＝＝0.12A＞7.1A；
故第1组数据存在问题，原因是电路的最小电流为5.1A；
②由图可得，电流表的量程为0～4.6A，示数为0.32A，被测电阻R的阻值为：
；同样的方法求出后两次实验的电阻都为5Ω；
（4）由题意可得，电路中可以测出定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，该装置还可以用来测量电阻的电功率的实验。
（5）电流表损坏，将电阻箱R0与定值电阻并联，先测出R两端的电压6，让电阻箱接入电路，调节电阻箱的阻值，此时电阻箱的阻值即为定值电阻的阻值
故答案为：（1）见解析；（2）断开；②0.32；5；（5）见解析。
【点评】本题探究“电流与电压的关系”的实验，考查电路连接、数据分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用，同时也考查了在没有电流表的情况下设计实验测电阻阻值的能力。
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29．（7分）如图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为4Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【分析】（1）由图可知，闭合开关时，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，当滑片P位于最下端时，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据U＝IR求出电压表的示数；
（2）当移动滑片P到某一位置时，已知电压表的示数，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律求出此时滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关时，电压表测定值电阻两端的电压，滑动变阻器接入电路的电阻值最大
，
则电压表的示数为：
U6＝IR1＝0.6A×4Ω＝2V；
（2）当移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为4V
，
根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为：
U′5＝U﹣U′1＝12V﹣3V＝4V，
此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为：
。
答：（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S。
（2）此时滑动变阻器R7连入电路的阻值为12Ω。
【点评】本题主要考查电路的分析、欧姆定律的应用及串联电路的规律的应用，难度不大。
30．（7分）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg•℃）。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值
【分析】（1）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联电路的电阻特点和P＝可知电路低温挡除雾和高温挡除霜的电路连接；根据P＝可求出除霜模式下，电路中的电功率；
（2）根据W＝Pt求出除霜模式下，加热后视镜40s消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出后视镜吸收的热量，根据效率公式求出电路的加热效率；
（3）根据题意只改变除雾的功率，所以不能改变R1的阻值，只能改变R2的阻值，根据P＝可求出当除雾功率为25W时电路中的总电阻，根据串联电路的特点求出改变后R2的阻值。
【解答】解：（1）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R4串联，根据串联电路的电阻特点可知，由P＝，总功率最小；
当开关S、S1都闭合时，只有R3工作，电路中的总电阻最小，电路处于高温挡除霜；
除霜模式下，电路中的电功率：；
（2）由题意可得，后视镜玻璃温度升高3℃所吸收的热量：Q＝cmΔt＝0.4×103J/（kg•℃）×0.7kg×3℃＝1.3×103J，
除霜模式下，加热后视镜40s所消耗的电能：W＝Pt＝100W×40s＝4000J，
则电路的加热效率：
（3）根据题意只改变除雾的功率，所以不能改变R1的阻值，只能改变R2的阻值，
由可得，
则改变后的阻值：R7改＝R总﹣R1＝400Ω﹣100Ω＝300Ω。
答：（1）电路中的电功率为100W；
（2）加热效率为30%；
（3）改变了R2的阻值，改变后的阻值为300Ω。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，属于电热综合题，有一定的难度。
31．（8分）小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，B完全堵住出水口，使水无法流出，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，水箱底部的面积（含出水口）S＝200cm2，ρA＜ρ水＜ρB，，求：
（1）当水深为h1时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量m3；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出
【分析】（1）根据图像均匀变化，分析液体的压力等于液体重力，计算受力面积得出压强；
（2）根据漂浮的条件计算A的浮力，即重力大小；
（3）根据浸入深度结合底面积、密度计算加水的质量；
（4）因为B下表面没有水，所以B应该不受到水的浮力，因为塑料块A刚好被浸没时，水恰能从排水口流出，因为A浸没，根据受力分析和浮力计算得出绳子的拉力，根据压力和拉力的关系计算B的重力。
【解答】解：（1）根据图像当水深为h1时，高度均匀变化，故液体的压力等于重力1＝m7g＝0.36kg×10N/kg＝3.2N；
此时水的受力面积为S1＝S﹣SB＝200cm2﹣20cm7＝180cm2＝180×10﹣4m5；
水对水箱底部的压强
；
根据液体的压强公式知，此时水的高度为
；
此时水的高度就是B的高度，即hB＝2cm。
（2）由图乙可知，当加水到6cm时，此时物体A将要被浮起，A浸入水中的深度
Δh＝4cm﹣2cm＝4cm；
物体A排开水的体积V排＝2.1m×0.3m×0.04m＝4×10﹣5m3；
物体A此时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.4×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝2N；
因为物体A将要被浮起，浮力等于重力A＝F浮＝4N。
（3）由图知细线刚好拉时，此时水的深度为16cm，即L＝16cm﹣2cm﹣8cm＝10cm；
加水的质量m3＝ρ水V加＝ρ水SL＝1g/cm4×200cm2×10cm＝2000g＝2kg；
（4）因为B下表面没有水，所以B应该不受到水的浮力，水恰能从排水口流出，排开水的体积
V排＝VA＝（10cm）8＝1000cm3＝10﹣3m2；
所以A浸没时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m6＝10N；
此时绳的拉力：
F拉＝F浮﹣GA＝10N﹣4N＝6N；
因为B上表面所处深度h＝20cm＝6.2m；
所以
水对B上表面的压力：
F水压＝pBSB＝ρ水gSBh＝110×103kg/m2×10N/kg×20×10﹣4m2×3.2m＝4N
所以GB＝F拉﹣F水压＝2N﹣4N＝2N。
答：（1）当水深为h4时，水对水箱底部的压强是200Pa；
（2）塑料块A的重力是4N；
（3）继续向水箱中加水至h3＝16cm时，加水的质量是6kg；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，则B的重力是2N。
【点评】本题考查液体的压强与浮力的计算，属于较难题。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/6/19 11:21:41；用户：李佳琳；邮箱：19523779563；学号：55883986时间/min
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次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
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实验序号
“重锤”的质量m/g
“重锤”下落的高度H/cm
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