2024年河北省唐山市中考物理二模试卷

这是一份2024年河北省唐山市中考物理二模试卷，共23页。试卷主要包含了选择题，填空及简答题，实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）在体育测试过程中，小明对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（ ）
A．运动前体温约为36.5℃
B．立定跳远的成绩约为6m
C．一个实心球的质量约为30kg
D．跑100m所用时间约为1min
2．（2分）自然界中的水，在物态变化的过程中不断循环。下列关于水的物态变化现象中，需要吸收热量的是（ ）
A．冰雪消融B．雾气弥漫
C．冰封湖面D．白霜覆盖
3．（2分）安全用电，警钟长鸣。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手拔用电器的插头
B．电灯的开关接在零线和电灯之间
C．多个大功率用电器同时使用同一排插
D．使用试电笔时，手接触笔尾的金属部分
4．（2分）如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab向右运动。下列说法正确的是（ ）
A．该装置是发电机的原理
B．导体棒ab运动时，电能转化为机械能
C．对调两个磁极，导体棒ab运动方向不变
D．同时改变电流方向和磁场方向时，导体棒ab向左运动
5．（2分）2024年2月25日，世界乒乓球团体锦标赛在韩国釜山落下帷幕，中国男、女队双双登顶，分别夺取11连冠和6连冠。如图是比赛时的场景，下列说法正确的是（ ）
A．抛球时，手先施力球后受力
B．从不同角度击打乒乓球，力的作用效果不同
C．乒乓球离开球拍继续运动，是因为受到惯性的作用
D．向前运动的乒乓球，如果一切外力都消失，乒乓球将静止
（多选）6．（3分）如图所示的声现象中，下列说法正确的是（ ）
A．甲：刻度尺振动得越快，发出声音的音调越高
B．乙：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声能传递能量
C．丙：抽出罩内空气后闹铃声减弱，表明真空可以传声
D．丁：摩托安装消声器能有效地从声源处防止噪声产生
（多选）7．（3分）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下匀速运动，t时间内绳端移动的距离为s。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的距离为2s
B．额外功的功率为
C．滑轮组的机械效率为
D．增大物体的重力可以增大滑轮组的机械效率
（多选）8．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1＝R2＝10Ω，滑动变阻器R0最大阻值为20Ω，a、b为电流表或电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S2移动滑动变阻器滑片P，a、b两表示数均有变化，当滑片P移到中点时，电流表A的示数为0.3A。下列说法正确的是（ ）
A．a为电流表
B．电源电压为6V
C．当滑动变阻器的滑片调至最左端，只闭合S1、S3时，电流表A的示数为1.3A
D．将a、b互换，开关均闭合，电路消耗的电功率的最小值为5.4W
二、填空及简答题（本大题共5个小题；每空1分，共14分）
9．（2分）小德同学的爸爸最近入手了一台小米su7的新能源汽车，如图所示是新能源汽车充电的图片，此时的汽车电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）。其车上的车载北斗导航系统的全景地图信号是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）从卫星传递的。
10．（3分）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中其 能转化为 能，过山车在环形轨道上高速行驶时，以地面为参照物，过山车是 的。
11．（3分）小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑如图所示，该凸透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中可以利用这类透镜来矫正 （选填“近视”或“远视”）眼的视力缺陷。
12．（3分）如图所示，小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，则水吸收的热量为 J，这是通过 的方式来改变水的内能的。燃气罐中的燃气用掉一半后，剩余燃气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
13．（3分）如图所示，飞机机翼上表面弯曲，下表面较平，可使飞机在运动过程中机翼上表面的空气流速变大，压强变 ，从而形成升力。它所配备的太阳能电池能将太阳能转化成电能，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。若某飞机的最大速度为500km/h，若要通过300km的距离，飞机至少需飞行 min。
三、实验探究题（本大题共4个小题，共24分）
14．（4分）小明在“探究平面镜成像特点”的实验中，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜（如图所示）。
（1）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是 。
（2）小明用两支完全相同的蜡烛来进行探究，最终得出平面镜所成像与物大小相等的结论，操作方法是： 。
（3）将蜡烛逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）把像的位置的蜡烛移走，在相同位置上放上光屏。光屏不能承接到蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。
15．（10分）小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，可能使杠杆在水平位置保持平衡。
（3）调整杠杆两侧钩码的数量，使杠杆在水平位置平衡，记录的实验数据如表所示：
根据实验数据小明得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 （填序号）。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（4）小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”），请在图中画出旋转到该位置时F1动力臂l1。
（5）如图丁所示，用手提起重物时，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角来看，此时的前臂相当于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
16．（7分）小明在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池（电压为3V）、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器R1（60Ω 1A）、滑动变阻器R2（15Ω 1A）、电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器滑片时，电流表示数有明显变化，电压表示数始终为零，其原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，第一次测量时小灯泡两端的电压等于2.5V，小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如表所示。
①该实验中，使用的滑动变阻器为 （选填“R1”或“R2”）；
②第6次测量时，电流表指针的偏转如图乙所示。则此时小灯泡的电阻为 Ω；
③根据表格中的实验数据分析，如图丙中能正确描述通过该小灯泡的电流I与其两端电压U之间关系的是 （选填“a”或“b”）。
（4）实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻 ，实际电功率较大，灯丝容易熔断。
【拓展】完成上述实验后，小明又利用滑动变阻器R1、R2和一个电压未知的电源，以及电流表等器材设计了如图丁所示的电路，测出了标有“0.5A”字样小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下：
①先将R1、R2的滑片移至最右端，闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R1的滑片移至最左端，电流表的示数为0.4A；
②将R1的滑片移至最右端，断开开关S1闭合开关S、S2，向左移动R1的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
③保持R1滑片位置不动，断开开关S2闭合开关S，S1电流表的示数恰好为0.3A；
④小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
四、计算应用题（本大题共3个小题；第36题5分，第37题6分，第38题7分，共18分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
17．（6分）如图所示，质量为6kg体积为5×10﹣3m3、底面积为1.0×10﹣2m3质地均匀的圆柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上。质量为1kg的物块丙漂浮在水面上，水对容器底部的压强与圆柱体甲对地面的压强相等。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲的密度；
（2）求容器乙内水的深度；
（3）在甲的上方沿水平方向截取一部分，同时从水中取出丙。将甲截取的部分浸没在容器乙的水中，把丙叠放在甲剩余部分上方后，发现水对容器乙底部的压力没有变化，求甲对地面的压强变化量。
18．（7分）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A。
（1）求R1两端的电压；
（2）求定值电阻R1消耗的电功率；
（3）若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。
2024年河北省唐山市中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共8个小题，共47分。1～5小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；6～8小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）在体育测试过程中，小明对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（ ）
A．运动前体温约为36.5℃
B．立定跳远的成绩约为6m
C．一个实心球的质量约为30kg
D．跑100m所用时间约为1min
【解答】解：A、正常情况下，人的体温在36.5℃左右，变化幅度很小，故A符合实际；
B、中学生立定跳远的成绩约为2m，故B不符合实际；
C、一个实心球的质量约为3 kg左右，故C不符合实际；
D、跑100m所用的时间大约15秒左右，故D不符合实际；
故选：A。
2．（2分）自然界中的水，在物态变化的过程中不断循环。下列关于水的物态变化现象中，需要吸收热量的是（ ）
A．冰雪消融B．雾气弥漫
C．冰封湖面D．白霜覆盖
【解答】解：A、冰雪消融是冰的熔化过程，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故B错误；
C、冰封湖面是水的凝固过程，属于凝固现象，凝固放热，故C错误；
D、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。
故选：A。
3．（2分）安全用电，警钟长鸣。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手拔用电器的插头
B．电灯的开关接在零线和电灯之间
C．多个大功率用电器同时使用同一排插
D．使用试电笔时，手接触笔尾的金属部分
【解答】解：A、水是导体，用湿手拨用电器的开关容易触电，故A错误；
B、电灯的开关接在火线和电灯之间，故B错误；
C、多个大功率用电器不能同时使用同一排插，因为如果同时使用会导致干路中的电流过大，引发火灾，故C错误；
D、使用试电笔时，手接触笔尾的金属部分才能通过人体与大地构成通路，故D正确。
故选：D。
4．（2分）如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab向右运动。下列说法正确的是（ ）
A．该装置是发电机的原理
B．导体棒ab运动时，电能转化为机械能
C．对调两个磁极，导体棒ab运动方向不变
D．同时改变电流方向和磁场方向时，导体棒ab向左运动
【解答】解：图中有电源，有磁场，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，导体棒ab所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
A、据图可知，通电后磁场中的导体会运动，所以说明通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故A错误；
B、导体棒ab运动时，消耗了电能，得到了机械能，电能转化为机械能，故B正确；
C、只对调永磁体N、S极，磁场方向改变，电流方向不变，闭合开关，导体棒受力方向改变，即导体棒ab向左运动，故C错误；
D、只将电源“+”“﹣”极的接线对调，电流方向改变，磁场方向同时改变，闭合开关，导体受力方向不变，故D错误。
故选：B。
5．（2分）2024年2月25日，世界乒乓球团体锦标赛在韩国釜山落下帷幕，中国男、女队双双登顶，分别夺取11连冠和6连冠。如图是比赛时的场景，下列说法正确的是（ ）
A．抛球时，手先施力球后受力
B．从不同角度击打乒乓球，力的作用效果不同
C．乒乓球离开球拍继续运动，是因为受到惯性的作用
D．向前运动的乒乓球，如果一切外力都消失，乒乓球将静止
【解答】解：A、力是物体对物体的作用，抛球时，手施力的同时，球受到力，故A错误；
B、从不同角度击打乒乓球，力的作用点不同，力的作用效果可能不同，故B正确；
C、乒乓球离开球拍继续运动，是因为乒乓球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、由牛顿第一定律可知，向前运动的乒乓球，如果一切外力都消失，乒乓球将做匀速直线运动，故D错误。
故选：B。
（多选）6．（3分）如图所示的声现象中，下列说法正确的是（ ）
A．甲：刻度尺振动得越快，发出声音的音调越高
B．乙：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声能传递能量
C．丙：抽出罩内空气后闹铃声减弱，表明真空可以传声
D．丁：摩托安装消声器能有效地从声源处防止噪声产生
【解答】解：A、刻度尺振动得越快，频率越大，发出声音的音调越高，故A正确；
B、发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声能传递能量，故B正确；
C、抽出罩内空气后闹铃声减弱，表明真空不能传声，故C错误；
D、摩托车安装消声器能有效地从声源处防止噪声产生，故D正确。
故选：ABD。
（多选）7．（3分）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下匀速运动，t时间内绳端移动的距离为s。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的距离为2s
B．额外功的功率为
C．滑轮组的机械效率为
D．增大物体的重力可以增大滑轮组的机械效率
【解答】解：A、由图知，n＝2，根据s＝nh可得，物体上升的距离：h＝＝s，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有＝Gh＝G×s＝Gs，总功：W总＝Fs，
额外功：W额＝W总﹣W有＝Fs﹣Gs，
额外功的功率：P＝＝＝，故B正确；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝，故C正确；
D、同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大，所以增大物体的重力可以增大滑轮组的机械效率，故D正确。
故选：BCD。
（多选）8．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1＝R2＝10Ω，滑动变阻器R0最大阻值为20Ω，a、b为电流表或电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S2移动滑动变阻器滑片P，a、b两表示数均有变化，当滑片P移到中点时，电流表A的示数为0.3A。下列说法正确的是（ ）
A．a为电流表
B．电源电压为6V
C．当滑动变阻器的滑片调至最左端，只闭合S1、S3时，电流表A的示数为1.3A
D．将a、b互换，开关均闭合，电路消耗的电功率的最小值为5.4W
【解答】解：A、由题意知，只闭合开关S2移动滑动变阻器滑片P，a、b两表示数均有变化，若a为电压表，b为电流表，闭合开关S2，无论如何移动滑动变阻器滑片P，a表示数无变化，不符合题意，若a为电流表，b为电压表，则闭合开关S2，滑动变阻器与R2串联，a表测电路中的电流，b表测R2两端的电压，当移动滑动变阻器滑片时，两电表均有变化，故A正确；
B、由题意及A项可知，闭合开关S2，滑动变阻器与R2串联，a表测电路中的电流，b表测R2两端的电压，当滑片P移到中点时，即滑动变阻器接入的阻值为：R中＝R0＝10Ω，所以根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I（R中+R2）＝0.3A×（10Ω+10Ω）＝6V，故B正确；
C、当滑动变阻器的滑片调至最左端，只闭合S1、S2时，滑动变阻器接入最大阻值，R1和R0并联，电流表A测干路电流，由欧姆定律可得：通过R1的电流为：I1＝＝＝0.6A，通过R0的电流为I0＝＝＝0.3A，所以干路的总电流为：I总＝I1+I0＝0.9A，电流表A的示数为0.9A，故C错误；
D、将a、b互换，开关均闭合，R2被短路，R1和R0并联，根据并联电阻关系以及电功率的公式可知，当滑动变阻器滑片移到最左端时，干路电流最小，电路总功率最小，由C项可知，干路电流为：I总＝0.9A，所以电路的最小电功率为：Pmin＝UI总＝6V×0.9A＝5.4W，故D正确。
故选：ABD。
二、填空及简答题（本大题共5个小题；每空1分，共14分）
9．（2分）小德同学的爸爸最近入手了一台小米su7的新能源汽车，如图所示是新能源汽车充电的图片，此时的汽车电池相当于 用电器 （选填“用电器”或“电源”）。其车上的车载北斗导航系统的全景地图信号是通过 电磁波 （选填“电磁波”或“超声波”）从卫星传递的。
【解答】解：如图所示的电动汽车充电时，电池相当于用电器，此时将电能转化为化学能。车载导航和 卫星之间通过电磁波传输信号。
故答案为：用电器；电磁波。
10．（3分）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中其 重力势 能转化为 动 能，过山车在环形轨道上高速行驶时，以地面为参照物，过山车是 运动 的。
【解答】解：过山车从高处滑下的过程中速度变大，高度减小，重力势能减小，其重力势能转化为动能，过山车在环形轨道上高速行驶时，以地面为参照物，过山车的位置是变化的，因而是运动的。
故答案为：重力势；动；运动。
11．（3分）小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑如图所示，该凸透镜的焦距为 10.0 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 缩小 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中可以利用这类透镜来矫正 远视 （选填“近视”或“远视”）眼的视力缺陷。
【解答】解：由图可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm；
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，此时物距2f＞u＝40cm﹣15cm＝25cm＞2f，成倒立、放缩小的实像；
凸透镜可以矫正远视眼。
故答案为：10.0；缩小；远视。
12．（3分）如图所示，小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，则水吸收的热量为 3.36×105 J，这是通过 热传递 的方式来改变水的内能的。燃气罐中的燃气用掉一半后，剩余燃气的热值 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
燃气炉燃烧时放出热量，水吸收热量，水的温度升高、内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能；
燃气用去一部分后，质量变小，种类不变，因热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，所以剩下燃气的热值不变。
故答案为：3.36×105；热传递；不变。
13．（3分）如图所示，飞机机翼上表面弯曲，下表面较平，可使飞机在运动过程中机翼上表面的空气流速变大，压强变 小 ，从而形成升力。它所配备的太阳能电池能将太阳能转化成电能，太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。若某飞机的最大速度为500km/h，若要通过300km的距离，飞机至少需飞行 36 min。
【解答】解：（1）如图所示，飞机机翼上表面弯曲，下表面较平，飞机运动过程中，机翼上表面的空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，从而形成升力；
（2）太阳能可以从自然界中源源不断地得到，所以太阳能是可再生资源；
（3）由公式v＝得飞机飞行的时间为：
t＝＝＝0.6h＝36min。
故答案为：小；可再生；36。
三、实验探究题（本大题共4个小题，共24分）
14．（4分）小明在“探究平面镜成像特点”的实验中，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜（如图所示）。
（1）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是 便于确定像的位置 。
（2）小明用两支完全相同的蜡烛来进行探究，最终得出平面镜所成像与物大小相等的结论，操作方法是： 前后移动玻璃板后的蜡烛，发现能与玻璃板前蜡烛的像完全重合 。
（3）将蜡烛逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小 不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）把像的位置的蜡烛移走，在相同位置上放上光屏。光屏不能承接到蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是 虚 （选填“实”或“虚”）像。
【解答】解：（1）玻璃板有透光性，平板玻璃既能成像，又能看清玻璃板后面的物体，便于确定像的位置；
（2）本实验中，前后移动玻璃板后的蜡烛，发现能与玻璃板前蜡烛的像完全重合，因用两支完全相同的蜡烛，最终得出平面镜所成像与物大小相等的结论；
（3）平面镜成的像与物大小相等，将蜡烛逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小不变；
（4）虚像不能成在光屏上，把像的位置的蜡烛移走，在相同位置上放上光屏。光屏不能承接到蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。
故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）前后移动玻璃板后的蜡烛，发现能与玻璃板前蜡烛的像完全重合；（3）不变；（4）虚。
15．（10分）小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 4 个钩码，可能使杠杆在水平位置保持平衡。
（3）调整杠杆两侧钩码的数量，使杠杆在水平位置平衡，记录的实验数据如表所示：
根据实验数据小明得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ② （填序号）。
①改变力的大小
②改变力的方向
③改变力的作用点
（4）小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），请在图中画出旋转到该位置时F1动力臂l1。
（5）如图丁所示，用手提起重物时，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角来看，此时的前臂相当于 费力 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；
（2）假设一个钩码重G，杠杆一格为L；根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂得出：3G×4L＝nG×3L，解得n＝4，即在B处挂4个钩码，杠杆平衡；
（3）“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故②正确；
（4）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大；
过支点作力F1作用线的垂线，即为力臂，如图所示：
（5）若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌对前臂的拉力为动力，重物对手的压力是阻力，当将重物举起时，结合图丙可知动力臂小于阻力臂，所以前臂属于费力杠杆。
故答案为：（1）平衡；（2）4；（3）②；（4）变大；见解析；（5）费力。
16．（7分）小明在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池（电压为3V）、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器R1（60Ω 1A）、滑动变阻器R2（15Ω 1A）、电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器滑片时，电流表示数有明显变化，电压表示数始终为零，其原因可能是 小灯泡短路 。
（3）排除故障后，闭合开关，第一次测量时小灯泡两端的电压等于2.5V，小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如表所示。
①该实验中，使用的滑动变阻器为 R1 （选填“R1”或“R2”）；
②第6次测量时，电流表指针的偏转如图乙所示。则此时小灯泡的电阻为 3.125 Ω；
③根据表格中的实验数据分析，如图丙中能正确描述通过该小灯泡的电流I与其两端电压U之间关系的是 a （选填“a”或“b”）。
（4）实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻 小 ，实际电功率较大，灯丝容易熔断。
【拓展】完成上述实验后，小明又利用滑动变阻器R1、R2和一个电压未知的电源，以及电流表等器材设计了如图丁所示的电路，测出了标有“0.5A”字样小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下：
①先将R1、R2的滑片移至最右端，闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R1的滑片移至最左端，电流表的示数为0.4A；
②将R1的滑片移至最右端，断开开关S1闭合开关S、S2，向左移动R1的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
③保持R1滑片位置不动，断开开关S2闭合开关S，S1电流表的示数恰好为0.3A；
④小灯泡正常发光时的电阻为 7 Ω。
【解答】解：（1）测小灯泡的电阻，电流表应该串联在电路中，电压表应该与灯泡并联，连接如右图。
（2）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是连通的。电压表无示数，可能小灯泡短路。
（3））①根据表中数据，第7次实验，当灯泡电压是0.1V，电流0.05A，串联电流相等，滑动变阻器接入电路中的阻值R＝＝＝58Ω，
故选择的是R1。
②根据图乙所示，I＝0.16A，灯的电阻RL＝＝＝3.125Ω.
③根据表中数据分析可知，电流随电压的升高而升高，比值不是一个定值，不是一条直线。能正确描述通过该小灯泡的电流I与其两端电压U之间关系的是a。
（4）刚闭合开关时，温度较低，电阻较小，灯的瞬间实际电功率较大，灯丝容易熔断。
【拓展】①先将R1、R2的滑片移至最右端，闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R1的滑片移至最左端，电流表的示数为0.4A；此时电路中只有R2，电源电压U＝IR2＝0.4A×15Ω＝6V、
②将R1的滑片移至最右端，断开开关S1闭合开关S、S2，向左移动R1的滑片，直至电流表的示数为0.5A；灯和R1串联，灯正常发光。
③保持R1滑片位置不动，断开开关S2闭合开关S，S1电流表的示数恰好为0.3A；此时R1、R2串联，R2＝15Ω，则R2的电压U2＝I2R2＝0.3A×15Ω＝4.5V，
则R1接入电路中的阻值R1＝＝＝5Ω。＝＝
灯正常发光时，灯和R1串联，R1＝5Ω，则此时R1的电压U′＝I′R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，灯的电阻RL＝＝＝7Ω。
故答案为：（1）如图；
（2）小灯泡短路；
（3）①R1；②3.125；③a；
（4）小；
【拓展】7。
四、计算应用题（本大题共3个小题；第36题5分，第37题6分，第38题7分，共18分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
17．（6分）如图所示，质量为6kg体积为5×10﹣3m3、底面积为1.0×10﹣2m3质地均匀的圆柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上。质量为1kg的物块丙漂浮在水面上，水对容器底部的压强与圆柱体甲对地面的压强相等。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲的密度；
（2）求容器乙内水的深度；
（3）在甲的上方沿水平方向截取一部分，同时从水中取出丙。将甲截取的部分浸没在容器乙的水中，把丙叠放在甲剩余部分上方后，发现水对容器乙底部的压力没有变化，求甲对地面的压强变化量。
【解答】解：（1）甲的密度：
ρ甲＝＝＝1.2×103kg/m3，
（2）甲对地面的F＝G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N；
压强p＝＝＝6000Pa；
水对容器底部的压强与圆柱体甲对地面的压强相等p＝6000Pa；
深度h＝＝＝0.6m；
（3）丙在水中漂浮，根据浮沉条件可得：
F浮＝G丙＝m丙g＝1kg×10N/kg＝10N，
水对容器乙底部的压力：
F水＝p水S＝ρ水ghS＝ρ水g（V排+V水），
将甲截取的部分浸没在容器乙的水中，水对容器乙底部的压力没有变化，因为ρ水、g、V水不变，则V排不变，即甲截取部分的体积：
ΔV甲＝V丙排＝＝＝1×10﹣3m3，
截取的甲的重力ΔG甲＝Δm甲g＝ρ甲ΔV甲＝1.2×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝12N，
甲对地面变化的压力：ΔF＝ΔG甲﹣G丙＝12N﹣10N＝2N，
甲对地面的压强变化量Δp甲＝＝＝200Pa。
答：（1）甲的密度是1.2×103kg/m3；
（2）容器乙内水的深度是0.6m；
（3）甲对地面的压强变化量是200Pa。
18．（7分）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A。
（1）求R1两端的电压；
（2）求定值电阻R1消耗的电功率；
（3）若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。
【解答】解：（1）由图可知，R1与R2串联，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A，
由得，U1＝IR1＝0.5A×10Ω＝5V；
（2）定值电阻R1消耗的电功率 ；
（3）定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A。如果此时滑动变阻器的滑片在阻值最大端，电源电压：U＝（R1+R2）I＝（10Ω+20Ω）0.5A＝15V，所以，该电路电源电压最大可能为15V。
若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为I′＝0.4A，电压表示数为4V，就是R0与R2串联，，滑片在中点；
接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V，滑片可能向左，也可能向右滑动。
（假设一）：滑片左滑，当电流表示数为Imax＝1A时，电压表示数变化量最大3V，变阻器两端电压减小3V，就是R0两端电压增大△U0＝3V，列出方程：
△U0＝ImaxR0﹣I′R0，，
R0替换电阻R1，电流表示数为I′＝0.4A，电压表示数为4V，此时R′2＝10Ω，所以，电源电压：U＝I′（R0+R2′）＝0.4A×（5Ω+10Ω）＝6V；
（假设二）：滑片右滑，当滑片移到最右端时，电压表示数变化量最大3V，变阻器两端电压增大3V，此时变阻器两端电压U2＝7V，R2＝20Ω，
此时电流 ，
滑片右滑，当滑片移到最右端时，变阻器两端电压增大3V，R0两端电压就减小△U0＝3V，列出方程：
I′R0﹣I″R0＝△U0，，
此时电源电压 U＝I″（R0+R2）＝0.35A×（60Ω+20Ω）＝28V，
该电路电源电压最大只能为15V，所以，电源电压不可能是28V，所以滑片右滑的假设不符合题意。
R0的阻值只能是5Ω，电源电压是6V。
答：（1）R1两端的电压为5V；
（2）定值电阻R1消耗的电功率为2.5W；
（3）若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。R0的阻值为5Ω，电源电压为6V。
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：2024/7/8 5:55:50；用户：19944531502；邮箱：19944531502；学号：54883509实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F1/N
阻力臂l1/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
3.0
10.0
2.0
15.0
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
暗
很暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F1/N
阻力臂l1/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
3.0
10.0
2.0
15.0
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
暗
很暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05