精品解析：2024年河北省中考理综物理试题（解析版）

这是一份精品解析：2024年河北省中考理综物理试题（解析版），共26页。试卷主要包含了答题前，考生务必将姓名等内容，欢迎下载使用。

2024年河北省初中毕业生升学文化课考试
理科综合试卷
注意事项：1、本试卷共10页，总分120分，考试时间120分钟。
2、答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡的相应位置。
3、所有答案均在答题卡上作答，在本试卷或草稿纸上作答无效。答题前，请仔细阅读答题卡上的“注意事项”，按照“注意事项”的规定答题。
4.答选择题时，用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑；答非选择题时，请在答题卡上对应题目的答题区域内答题。
5.考试结束时，请将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1B-11N-14O-16S-32Zn-65
一、选择题（本大题共15个小题，共33分。1～12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；13～15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3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. 推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是（ ）
A. 积极植树造林，防沙降尘B. 大力推广使用一次性餐具
C. 回收废旧电器，节约资源D. 农业上合理施用化学肥料
【答案】B
【解析】
【详解】A. 植物造林，防沙降尘，利于环境保护，故A正确，A不符合题意；
B. 经常使用一次性餐具会造成资源浪费，故B错误，B符合题意；
C. 回收废旧电器，节约金属资源，减少金属污染，故C正确，C不符合题意；
D. 合理使用化肥、农药可以减少水污染，故D正确，D不符合题意；
故选B。
2. 如图所示为我国唐代名画《捣练图》。画卷呈现的工序中一定发生了化学变化的是（ ）
A. 捶打织品B. 梳理丝线C. 缝制衣物D. 烧炭熨烫
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.捶打织品、梳理丝线和缝制衣物都没有新物质产生，属于物理变化，故ABC不符合题意；
D.烧炭熨烫是炭的燃烧，会有新物质产生，属于化学变化，故D符合题意。
故选D。
3. 2024年6月2日，“嫦娥六号”在月球背面成功着陆，当环境温度过高时，其自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。冰升华的过程中，水分子的（ ）
A. 间隔增大B. 质量增大C. 种类改变D. 数目改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰升华过程中，从固态变为气态，其分子间隔增大，故A符合题意；
B.冰升华后，水分子的质量不变，故B不符合题意；
CD. 升华过程是物理变化，升华前后分子的种类和数目都不发生变化，故CD不符合题意。
故选A。
4. 下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是（ ）
A. 钢属于合金B. 铁属于非晶体
C. 塑料属于天然材料D. 图中所示滑轮属于定滑轮
【答案】A
【解析】
【详解】A．钢是铁和碳的合金，属于合金材料，故A正确；
B．铁熔化和凝固时有固定的熔点和凝固点，属于晶体，故B错误；
C．塑料是经过人工合成的，是合成材料，故C错误；
D．由图可知，工作时，滑轮与物体一同运动，属于动滑轮，故D错误。
故选A。
5. 下列物质在生活中的用途体现其化学性质的是（ ）
A. 盐水用于选种B. 活性炭用于冰箱除味
C. 氢氧化铝用于治疗胃酸过多D. 水银用作体温计的测温物质
【答案】C
【解析】
【详解】A．盐水的密度比水大，饱满的种子密度较大，会下沉，不饱满的种子密度较小，会浮在水面上，密度是物理性质，故A不符合题意；
B．活性炭疏松多孔，可以用作吸附剂，如用于冰箱除味，吸附性是物理性质，故B不符合题意；
C．胃酸即为盐酸，氢氧化铝与盐酸反应可以治疗胃酸过多，发生了化学变化，利用了氢氧化铝的化学性质，故C符合题意；
D．利用水银的热胀冷缩性质可以用作体温计的测温物质，热胀冷缩是物理性质，故D不符合题意。
故选C。
6. 在劳动中应用科学知识。下表所列劳动项目与科学知识不相符的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．移动重物时在下面垫圆木，是利用滚动代替滑动来减小摩擦，故A不符合题意；
B．煮沸不仅可以用来杀菌消毒，还可以降低水的硬度，故B不符合题意；
C．硝酸铵在溶于水的过程中吸收热量，所以用硝酸铵和水自制冷敷袋，故C不符合题意；
D．自制气压计利用的是大气压与高度的关系，故D符合题意。
故选D。
7. 对下图所示实验的分析错误的是（ ）
A. 试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂
B. 把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少
C. 左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触
D. 用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体
【答案】B
【解析】
【详解】A．试管口略向下倾斜，主要是防止水蒸气遇冷液化后形成的冷凝水回流使试管炸裂，故A正确，不符合题意；
B．把活塞迅速压下去，活塞对气体做功，使得气体内能增加，温度升高，棉花燃烧，故B错误，符合题意；
C．根据单一变量原则，左侧有氧气，右侧没有氧气，而左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触，故C正确，不符合题意；
D．左边验电器金属箔张开，说明有电荷，右边的验电器不带电荷，用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明电荷没有通过橡胶棒发生转移，也说明橡胶棒是绝缘体，故D正确，不符合题意。
故选B。
8. 对日常生活中相关数据的估测，符合实际的是（ ）
A. 一个鸡蛋的质量约为0.5kgB. 去菜市场时的步行速度约为1m/s
C. 普通酒精灯的高度约为10mmD. 冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26℃
【答案】B
【解析】
【详解】A．10个鸡蛋的质量约为一斤，即500g，故一个鸡蛋质量约为50g，即0.05kg，故A不符合题意；
B．正常人步行一秒钟约走2步，共约1m，则正常步行的速度约为1.0m/s，故B符合题意；
C．普通酒精灯的高度与半只笔的长度相当，约为10cm，故C不符合题意；
D．冰箱正常工作时冷藏室的温度约为4℃，人体感觉舒适的温度约为26℃，故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示，用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时，下列说法正确的是（ ）
A. 发出的声音一定不是噪声
B. 发出的声音是由鹤骨的振动产生的
C. 发出的声音在空气中的传播速度与响度无关
D. 按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音的音色
【答案】C
【解析】
【详解】A．笛声可能属于噪声，比如笛声影响人们休息和工作时，就属于噪声，故A错误；
B．笛声是由空气柱振动发出的，故B错误；
C．声音在空气中的传播速度主要与介质的特性有关，而与声音本身的响度无关，故C正确；
D．按住不同的笛孔，空气柱长度改变，发出声音的音调会改变，故D错误。
故选C。
10. 下图中的四幅图，反映的物态变化不属于凝华的是（ ）
A. 冰锥的形成B. 冰花的形成
C. 雾凇的形成D. 霜的形成
【答案】A
【解析】
【详解】A．冰锥的形成是液态的水遇冷，由液态的水变为固态的冰，是凝固过程，故A符合题意；
BCD．冰花、雾凇和霜的形成是水蒸气遇冷，由气态的水蒸气直接变为固态的冰，是凝华过程，故BCD不符合题意。
故选A。
11. 赵州桥是世界上现存最早保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。如图所示，在平静的水面，桥与它的倒影相映成趣。以下的像与“倒影”的形成原理相同的是（ ）
A. 小孔成像B. 放大镜成像C. 照相机成像D. 平面镜成像
【答案】D
【解析】
【详解】“倒影”的形成利用的是平面镜成像原理，属于光的反射。
A．小孔成像利用的是光沿直线传播的原理，故A不符合题意；
B．放大镜成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故B不符合题意；
C．照相机成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故C不符合题意；
D．平面镜成像利用光的反射，故D符合题意。
故选D。
12. 2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C. 无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中，货物的动能一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．无人机上升过程中，货物的高度变大，重力不变，重力势能变大，故A错误；
B．无人机水平匀速飞行时，货物的质量、速度和高度不变，重力势能不变，动能不变，则机械能保持不变，故B正确；
C．无人机在某一高度悬停时，货物的重力势能不为零，则机械能不为零，故C错误；
D．若无人机下降过程中是匀速下降，则货物的动能不变，故D错误。
故选B。
13. 对下图所示的实验或装置，分析正确的是（ ）
A. 动圈式话筒的工作原理是“磁生电”B. 只有铁屑分布较多的地方才有磁场
C. 接通电源，导体ab会受到磁场的作用力D. 根据电流方向，可判定螺线管的上端为N极
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．图中，动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即工作原理是“磁生电”，故A正确；
B．磁体周围都有磁场，并不只有铁屑分布较多的地方才有磁场，故B错误；
C．接通电源后，导体中有电流流过，在磁场中的通电导体会受到磁场的作用，故C正确；
D．根据右手螺旋定则，螺旋管上端为N极，故D正确。
故选ACD。
14. 如图a所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图b为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t1；在乙停车卸货用时为t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t3；两次推力做功之比为2：1。下列说法正确的是（ ）
A. 小明全程的平均速度为
B. 从乙到丙的过程中，小明的水平推力为
C. 从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为
D. 若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意可得，小明全程平均速度为
故A错误；
B．由题意可得，从甲到乙的过程中，小明的推力所做的功为
从乙到丙的过程中，小明的水平推力所做的功为
由两次推力做功之比为2∶1可得
故B正确；
C．由题意及B中分析可得，从乙到丙的过程中，小明推力所做的功为
小明推力做功的功率为
故C正确；
D．由题意可得，小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，此时物体处于平衡状态，所受摩擦力大小等于推力大小，即f=F，由于摩擦力大小与物体重力有关，所以空车从丙沿原路匀速推回到甲时，虽然摩擦力大小等于推力大小，但此时小车的总重力减小了，所受摩擦力也减小，所以把空车从丙沿原路匀速推回到甲所用的推力小于F，所以推力所做的功小于，故D错误。
故选BC。
15. 如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（ ）
A. a为电流表
B. R2的阻值为30Ω
C. 将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W
D. 将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由题意可知，当两个表互换位置后，P1∶P2=5∶6，则
①
两次的电流关系为
②
联立①②式可得，。当a为电压表，b为电流表时，R1单独工作，R2和R3短路，电路中的电流为
则开始时，a为电流表，b为电压表，电路电流为。故A正确；
B．当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，则电路中的电流为
③
两个电阻的阻值关系为
④
联立③④可得，，故B错误；
C．由题意可知，将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合：
根据可知，当电路中阻值最大时，电路的电功率最小，（1）为题中原图，为R2和R3并联工作，阻值为
（2）为题中a，b互换位置后，为R1单独工作，阻值为，（3）为R1单独工作，阻值为，（4）为R1、R2和R3并联工作，阻值为
（5）为R2和R3并联工作，阻值为
（6）为R1、R2和R3并联工作，阻值为
综上可知，电路中的最大阻值为12Ω，则电路中的最小电功率为
故C正确；
D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况：
根据A中分析可知，未更换之前，R1短路，R2和R3并联工作，电流表测量干路电流，电路中的阻值为12Ω；（7）中，R1短路，R2和R3并联，与未更换前一致，故（7）中电流表示数将不变；（8）中，R3短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
根据可知，（8）中电流表示数将变大；（9）中R2短路，R1和R3并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
根据可知，（9）中电流表示数将变大。综上所述，故D错误。
故选AC。
二、填空及简答题（本大题共5个小题：每空1分，共14分）
16. 如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水。在__________作用下，铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用，请举出一个实例：___________。
【答案】 ①. 大气压##大气压强 ②. 吸盘
【解析】
【详解】[1]在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后，水温度升高变成水蒸气，充满这个铁桶中，把桶口堵住，然后浇上冷水，此时内部的水蒸气遇冷液化，内部压强减小，铁桶在大气压（大气压强）的作用下被压扁。
[2]生活中运用大气压的例子有：吸盘，用吸管喝饮料，钢笔吸墨水等。
17. 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后，飞船相对于空间站是_______的；宇航员在空间站通过___________波与地面联系；飞船在太空中_______（选填“有”或“没有”）惯性。
【答案】 ①. 静止 ②. 电磁 ③. 有
【解析】
【详解】[1]对接后，二者的相对位置不发生变化，保持相对静止。对接后神舟十七号飞船相对于天和核心舱是静止的。
[2]卫星与地面间是利用电磁波来传递信息的，所以宇航员在空间站通过电磁波与地面进行联系的。
[3]任何物体在任何状态都具有惯性，所以飞船在太空中也有惯性。
18. 如图所示，烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作___________。不改变蜡烛与光屏的位置，向___________（选填“左”或“右”）移动凸透镜到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径，在足够大的光屏上___________（选填“能”或“不能”）成清晰且完整的像。
【答案】 ① 投影仪 ②. 右 ③. 能
【解析】
【详解】[1]根据凸透镜的成像规律可知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，是投影仪的成像原理。
[2]根据光路可逆知识可知，在不改变蜡烛和光屏的情况下，向右移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距，现在的像距等于原来的物距时，会再次在光屏上成清晰的像。
[3]由题意可知，此时成倒立的像，烛焰的高度大于凸透镜的直径，蜡烛的光仍然可以经凸透镜折射后在光屏的靠下方位置成清晰完整的像，像清晰和完整与凸透镜的大小无关。
19. 如图所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为___V。若该热水器正常工作3000s，可将一箱装有额定容量的水从25℃加热到50℃，则这个过程中水吸收的热量为___J，热水器的效率为___%（结果保留整数）。水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 220 ②. 8.4×106 ③. 93%
【解析】
【详解】[1]由表中数据可得，该热水器的额定电压为220V。
[2][3]由题意可得，额定容量的水的质量为
由题意及可得，该过程中水吸收的热量为
过程中所消耗的电能为
W=Pt=3000W×3000s=9×106J
则热水器的效率为
20. 风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北一雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于____（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于___________能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作___________min产生的电能，相当于200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg。
【答案】 ①. 可再生 ②. 太阳 ③. 10
【解析】
【详解】[1]风能短时间内可以再次从自然界中获取，属于可再生能源。
[2]风的形成主要是由太阳辐射热引起的，当太阳光照射在地球表面时，地表温度会升高，导致地表的空气受热膨胀并变轻上升，热空气上升后，低温的冷空气会横向流入补充，上升的空气在逐渐冷却的过程中会变重并降落，由于地表温度仍然较高，这又会加热空气并使之上升，这种空气的持续流动就形成了风，故风能实际上来源于太阳能。
[3]200kg焦炭完全燃烧放出的热量为
风电机组在此功率下稳定工作的时间为
三、实验探究题（本大题共3个小题；第21小题4分，第22小题6分，第23小题7分，共17分）
21. 根据图所示的四幅图，在下面的空格处填入相应的内容。
（1）甲图：让小铁球从斜面上滚到水平桌面，在它运动路径的侧旁放一个磁体，观察到小球运动的轨迹偏向了磁体。从力的作用效果看，实验表明：____________；
（2）乙图：两个相同的透明容器中密封着等量的空气，使两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度变化较大。实验表明：在电流和通电时间相同的情况下，___________；
（3）丙图：把两个注射器筒拔去活塞后用胶管连接，做成一个连通器，在连通器中加入水，观察两个筒里水面的高度。实验表明：连通器里的同一种液体不流动时，___________；
（4）丁图：新鲜的鸡蛋浸没在盛有清水的烧杯中，向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮。实验表明：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与___________有关。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 两端液面相平 ④. 液体密度
【解析】
【详解】（1）[1]小铁球从斜面上滚到水平桌面，在它运动路径的侧旁放一个磁体，小球运动时受到磁体的力的作用，观察到小球运动的轨迹偏向了磁体，说明力可以改变物体的运动状态。
（2）[2]两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，电阻丝中通过的电流大小相等，由图可得，右侧的电阻大，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度变化较大，说明右侧液体吸收的热量多，也说明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。
（3）[3]由连通器原理可得，连通器里的同一种液体不流动时，连通器两端的液面应该相平。
（4）[4]向清水中加盐改变了液体的密度，加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮，说明鸡蛋在盐水中的浮力变大了，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
22. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态；
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂；多次实验并把数据填入下表；
小明分析表格中的数据发现，第__________次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
（3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为___________（选填序号）。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④35N
（4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第___________次实验时的杠杆类型相同；
（5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时__________（选填“MO′”或“O′N”）段更重一些；
【拓展】如图所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有__________种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
【答案】 ①. 左 ②. 3 ③. ②③④ ④. 4 ⑤. O′N ⑥. 11
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，杠杆在图中所示的位置静止，则左端下沉。将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。
（2）[2]根据表格数据可知，钩码的重力均为0.5N，而第三次的动力大小为0.1N，故第3次实验数据有误。
（3）[3]当拉力的方向为竖直向上方向时，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，为
当拉力不在竖直方向时，拉力的力臂变短，拉力将变大，故②③④符合题意，①不符合题意。
故选②③④。
（4）[4]用筷子夹东西时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数据可知，第4次实验中，动力臂小于阻力臂，故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。
（5）[5]由图可知，MO′比O′N更长，MO′侧重心的位置更远，O′N侧重心的位置更近，则根据可知，O′N段更重一些。
【拓展】[6]由题意可知，桶内最多盛水的重力为
则桶子和水最大总重力为
根据可知，
则
支点可以在1、2、3、4、5处，的范围为1N~9N，当支点在1时，弹簧测力计的示数为
0.4N＜1N，不符合题意；
同理，当支点在2时
符合题意；
不符合题意；
当支点在3时
符合题意；
符合题意；
不符合题意；
当支点在4时
符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
当支点在5时
不符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
符合题意；
综上所述，弹簧测力计共有11种情况。
23. 在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，L为小灯泡。
（1）根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图补充完整_____；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录电流表的示数；选择合适的量程，用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示，示数为____________V；
（3）根据数据可知R0的阻值为___________Ω；
（4）根据第1组的实验数据可初步得出结论：串联电路中，总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是___________；
（5）读取数据___________（选填“②”或“③”）时，电压表指针没有对准刻度线；
（6）根据表中的实验数据，写出一条你还能发现的规律：___________；
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，小明利用图甲中的灯泡L，对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路，只闭合S1，调节电源电压至某一值时，通过电压表判断出L1正常发光；断开S1，闭合S2，发现不用改变电源电压，L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为___________Ω。
【答案】 ①. ②. 1.8 ③. 5 ④. 见解析 ⑤. ② ⑥. 见解析 ⑦. 22.5
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可得，滑动变阻器与电阻和灯泡串联，且滑动变阻器滑片向左滑动时，接入电路的总电阻变小，实物接线如图所示：

（2）[2]电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.8V。
（3）[3]由题意可得，R0两端的电压为Ucd，由表中数据可得，当电流为0.2A时，R0两端的电压为1V，由欧姆定律可得
（4）[4]一次实验的结论具有偶然性，多做几次实验的目的是为了寻找普遍规律。
（5）[5]由表格数据可知，数据②的大小为
此时电压表使用大量程，分度值为0.5V，则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。由表格数据可知，数据③的大小为
此时电压表使用小量程，分度值为0.1V，则读取1.5V电压值时电压表的指针对准了刻度线。故选填②。
（6）[6]由上述分析可得，①中数据为1.8V，则第一组实验中，灯泡的电阻为
第二组实验中，灯泡的电阻为
第三组实验数据中，灯泡的电阻为
所以还可以得出结论，灯泡两端的电阻是变化的，且温度越高，电阻越大。
[7]由题意可得，只闭合S1时，L与L1串联，，此时电源电压
只闭合S2时，L与L2串联，此时电源电压
由于灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，有
可得两灯泡的额定电阻之比为
①
综上则有
由表格数据可得，当通过灯L的电流为0.2A时，灯泡L两端的电压为1V，即
当通过灯L的电流为0.3A时，灯泡L两端的电压为2.5V，即
则有
②
联立①②解得。
四、计算应用题（本大题共2个小题；第24小题5分，第25小题6分，共11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）
24. A为质量分布均匀的长方体物块，质量为300g，边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器，底面积为300cm2，高为15cm，如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A的密度；
（2）图甲中A对地面的压强为p1，将A放入B后，B对地面的压强为p2，且p1:p2=5:2，求B的质量；
（3）将A放入B后，向B中缓慢加水，在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中，分析并计算水对容器底部的最小压力。
【答案】（1）；（2）0.6kg；（3）22.5N
【解析】
【详解】解：（1）A的密度为
（2）A的重力为
图甲中A对地面的压强为
将A放入B后，B对地面的压强为p2，且p1:p2=5:2，即
解得，则B对地面的压力为
则A和B的总质量为
则B的质量为
（3）将A放入B后，向B中缓慢加水，由（1）可知，A的密度小于水的密度，A最终将会漂浮，则当A所受的浮力恰好等于其重力时，A对B底部的压力恰好最小，为0。则此时A排开水的体积为
此时A浸入水中的深度恰好为水的深度，为
则水对容器的压强为
则水对容器底部的最小压力为
答：（1）A的密度为；
（2）B的质量为0.6kg；
（3）水对容器底部的最小压力为22.5N。
25. 如图所示，电源电压不变，R1、R2均为定值电阻，R1=20Ω，R2=10Ω，R为滑动变阻器，电压表V1的量程为0～15V，V2的量程为0～3V。闭合开关，滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时，电压表V1的示数为14V，V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏。
（1）求滑片置于A时，电路中的电流；
（2）求电源电压；
（3）用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1，不改变其他元件的连接。闭合开关，使电路总功率保持最大，在保证电路安全的情况下，调节R和R0接入电路的阻值，其中R仅可以在替换前的范围内变化，求R0接入电路的阻值范围。
【答案】（1）0.2A；（2）18V；（3）10Ω~20Ω
【解析】
【详解】解：（1）求滑片置于A时，变阻器R、R1和R2串联，V2测量R2两端的电压，根据串联电路规律可知，电路中的电流等于通过R2的电流，为
（2）R1两端的电压为
V1测量变阻器R和R2两端的总电压，则电源电压为
（3）根据可知，当R阻值越小时，电路中电流越大，R2两端电压越大，V2的量程为0~3V，则R2两端的最大电压为3V，电路中的最大电流为
R1两端的电压为
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时，R和R2两端电压最大，为15V，则此时R1两端电压为
电路中的电流为
则R2两端的电压为
则此时R两端电压为
R的最大阻值为
即R的范围为30Ω~90Ω，闭合开关，使电路总功率保持最大，根据可知，当电流恒为最大值时，电路的总功率保持最大，由上述可知，电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时，为30Ω，则R0的最大阻值为
当R阻值最大时，R0两端的阻值最小，R和R2两端电压最大为15V，则R0两端的电压为
则R0的最小阻值为
综上所述，R0的阻值范围为10Ω~20Ω。
答：（1）求滑片置于A时，电路中的电流0.2A；
（2）求电源电压18V；
（3）R0接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
选项
劳动项目
科学知识
A
移动重物时在下面垫圆木
用滚动代替滑动可以减小摩擦
B
煮沸自来水
煮沸可杀菌消毒，降低水的硬度
C
用硝酸铵和水自制冷敷袋
硝酸铵在溶于水的过程中吸收热量
D
自制气压计
流体中，流速越大的位置压强越小
型号
额定电压
220V
额定容量
80L
额定频率
50Hz
额定最高温度
75℃
额定功率
3000W
防水等级
IP×4
额定内压
0.8MPa
出厂编号
实验次数
动力F1/N
动力臂/m
阻力F2/N
阻力臂/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
0.1
3.0
2.0
0.15
4
2.0
0.15
1.5
0.2
…
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
35
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
45
…