2024年陕西省西安市西北大学附中中考物理模拟试卷（3月份）（含解析）

这是一份2024年陕西省西安市西北大学附中中考物理模拟试卷（3月份）（含解析），共26页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）估测物理量的大小是学好物理的基本技能之一。下列物体的长度接近20cm的是（ ）
A．乒乓球的直径B．一根头发的直径
C．一支新铅笔的长度D．物理课本的厚度
2．（2分）陕西韩城行鼓是列入国家级非物质文化遗产名录的锣鼓艺术，乐器主要由鼓、锣、铙钹组成。如图为韩城行鼓表演场景，场面百鼓齐鸣，声震长空。下列说法正确的是（ ）
A．百鼓齐鸣是由鼓面振动产生的
B．鼓声和锣声在空气中传播速度不同
C．人们能根据音调分辨出鼓声和锣声
D．鼓和锣发出的声音一定属于乐音
3．（2分）诗人白居易在《早春》中，用诗句“雪消冰又释，景和风复暄”描述春暖花开的景象，下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是（ ）
A．雪是由水蒸气凝固形成的
B．冰是由水凝固形成的
C．“雪消”的过程需放热
D．“冰释”的过程中温度升高
4．（2分）小明同学是军事迷，他对我国建造航母飞行甲板所用材料的物理属性做了初步研究。查阅资料得知，航母甲板材料应能承受舰载飞机的重量和冲击力，且表面应涂有特殊涂层，能够抵御海水和盐雾的侵蚀，以及抗击舰载飞机喷气发动机排出的高温尾气，并确保舰载飞机在湿滑条件下安全起降。下列关于航母甲板材料分析不正确的是（ ）
A．甲板材料应选用强度大的高强度钢
B．为了能耐受更大的冲击力，甲板的厚度越大越好
C．甲板涂层材料应具有良好的耐腐蚀性
D．甲板涂层材料不仅耐高温还具有增大摩擦的性能
5．（2分）如图所示为小明假期时用照相机拍摄的照片，下列说法正确的是（ ）
A．照相机的镜头相当于一个凹透镜
B．树的影子是由光的直线传播形成的实像
C．水中树木和彩虹倒影是光的折射形成的
D．彩虹是太阳光经水滴色散而成的
6．（2分）2024年2月23日，北京冬奥会冠军苏翊鸣在“十四冬”单板滑雪公开组男子大跳台比赛中以182.60分夺冠，摘得个人首枚冬奥会金牌。下列关于比赛过程的说法正确的是（ ）
A．单板底部较宽是为了减小压强
B．运动员沿雪坡加速下滑过程中，动能不变
C．运动员在空中旋转的过程中受平衡力作用
D．运动员沿雪坡下滑过程中所受的重力和支持力是一对平衡力
7．（2分）在家庭电路中，下列说法正确的是（ ）
A．火线与零线、零线和地线之间的电压均为220V
B．三孔插座把用电器金属外壳与地面连接，以“短路”方式防止人体触电事故发生
C．闭合开关，若灯泡不亮，一定是灯泡发生断路
D．为使家庭电路用电安全，应把“熔断器”或“空气开关”接在零线上
8．（2分）如图1所示为动圈式话筒的构造示意图，图2所示为扬声器的构造示意图。对着话筒说话时，声音使膜片振动，膜片带动话筒线圈一起振动，从而产生与声音变化规律相同的电流，变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。下列说法不正确的是（ ）
A．扬声器的发声原理与电动机工作原理相同
B．声波引起话筒膜片振动带动线圈做切割磁感线运动而产生感应电流
C．话筒是利用电流的磁效应将声音的机械能转化为电能的
D．无线话筒是利用电磁波传递电信号的
9．（2分）某建筑工地用如图1所示的装置提升重物A，电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图2所示。当重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦，g取10N/kg。下列分析与计算正确的是（ ）
A．重物A的质量为60kg
B．电动机对绳子的拉力为600N
C．匀速提升108kg的重物B时，重物B在30s上升的高度为1.5m
D．若电动机拉动绳子的功率减小，滑轮组的机械效率降低
10．（2分）如图1所示的电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器RP的规格为“20Ω 1A”，在保证电路安全的情况下，移动滑片P，两电压表示数与电流表示数的关系图像如图2所示，下列分析正确的是（ ）
A．滑片P向b端滑动过程中，电流表示数增大
B．电源电压为10V
C．滑动变阻器RP接入电路的阻值范围为10～20Ω
D．当电压表V1的示数为5V时，滑动变阻器RP消耗的电功率为3.5W
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）如图所示，用毛皮摩擦气球，气球由于 （选填“失去”或“得到”）电子而带负电，带电的气球吸起干燥的头发的现象，称之为 现象。
12．（2分）在校园科技制作大赛上，科技社团利用废弃的饮料瓶制作了气压式喷水火箭，其发射过程如图所示。若水火箭在2s内上升了5m，则水火箭在这段时间运动的平均速度为 m/s。以 为参照物，捆绑在水火箭前方的摄像头处于静止状态。
13．（3分）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像（图中未画出光屏），该透镜的焦距为 cm。保持透镜和光屏位置不变，向左移动蜡烛，要使光屏上能再次成清晰的像，应在蜡烛和透镜之间的适当位置放置 （选填“凸”或“凹”）透镜，这个实验过程揭示了 （选填“近视”或“远视”）眼的矫正原理。
14．（4分）小明利用饮料瓶完成了以下四个小实验。如图1，装满水的饮料瓶瓶口覆盖硬纸片，倒置后水不流出，实验证明 的存在；如图2，由此可提出的一个物理问题是压力作用效果与 是否有关；如图3，装满水的瓶身扎高低不同的孔，观察到射出的水远近不同，这是因为 越大，水的压强越大；如图4，快速击打支撑钢球的硬纸板，该实验通过观察 （选填“纸板”或“钢球”）的运动状态变化，说明物体具有惯性。
15．（3分）如图1是由陕西历史博物馆和长安通联合推出的文创产品——西汉皇后玉玺交通卡。小明在实验室对该“玉玺”的密度进行测量，用天平测出“玉玺”的质量为30g，随后用细线系好“玉玺”，放进盛有24mL水的量筒中，量筒水面高度如图2所示，“玉玺”的体积是 cm3，“玉玺”的密度是 g/cm3；实验结束后小明在整理器材时发现天平的左盘有一个缺口，则测量结果相对于真实值 （选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”）。
16．（4分）如图所示为《天工开物》中铸造釜的情境，釜即铁锅，铸造时以生铁为原料，使用熔铁炉把生铁熔化成铁水，然后将铁水倾注到分为内外两层的模具里，待铁水凝固后，釜的铸造就完成了。
（1）釜的铸造过程是通过 方式改变其内能的。生铁熔化成铁水后，其分子热运动的剧烈程度 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）将50kg500℃的铁加热到700℃需要吸收的热量为 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的木柴。[铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），木柴的热值为1.0×107J/kg]
17．（2分）如图（a），是西安大唐不夜城“不倒翁姐姐”表演时的情形。不倒翁由人体和质量较大的底座组成，其简化图如图（b）所示，请在图（b）上作出不倒翁所受重力的示意图（O点为不倒翁的重心）。
18．（2分）如图所示，根据小磁针静止时的指向，用箭头标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的正负极（用“+”或“﹣”表示）。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）如图1，是探究冰熔化时温度变化规律的实验中某时刻温度计的示数，该示数为 ℃。
（2）如图2，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，用力下压活塞后硝化棉被点燃，该过程发生的能量转化和四冲程汽油机的 冲程发生的能量转化方式相同。
（3）如图3，在探究平面镜成像特点的实验中，将一支蜡烛点燃放在玻璃板前适当位置，将另一支外形相同的蜡烛 （选填“点燃”或“不点燃”）竖立着在玻璃板的后面移动，直至该蜡烛与前面蜡烛的像完全重合，说明像和物的大小 。
20．（4分）如图所示，小华利用弹簧测力计和装满水的轻薄塑料袋等器材探究影响浮力大小的因素。
（1）图（b）中塑料袋受到的浮力为 N。
（2）分析图中的实验数据可知：物体所受浮力的大小与物体 有关。
（3）将图（c）中的塑料袋继续向下移动但不接触容器底，则弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若给图（c）烧杯中的水中加入浓盐水并去掉弹簧测力计，看到的现象是 。
21．（7分）小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。实验中，滑动变阻器除保护电路外，另一作用是 。
（2）闭合开关后，移动滑片P的过程中，观察到电流表有示数且会发生变化。而电压表示数始终为零，则电路故障可能是定值电阻 。
（3）排除故障后重新实验小明分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验记录的数据如表，分析表中数据可以得出的结论是：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（4）为提高结论的可靠性，小明在电源电压不变的情况下，换用阻值为30Ω的定值电阻继续实验，闭合开关，移动滑片P，应使电压表的示数为 V，实验过程中发现有一个元件不符合实验要求，则不符合实验要求的元件是 ，若要顺利完成实验，请你帮助小明提出一个改进方案： 。（要求给出改进方案中具体的元件参数）
22．（7分）三峡水电站是世界上规模最大的水电站，为人类可持续发展做出了巨大的贡献。发电机的功率越高，单位时间内的发电量越多，因此提升发电机功率是非常重要的，于是小明想探究水力发电机的发电功率与什么因素有关，结合生活经验与所学知识，小明做出了以下猜想：
猜想一：水力发电机的发电功率与水流的横截面积有关；
猜想二：水力发电机的发电功率与水的流速有关；
猜想三：水力发电机的发电功率与刮板个数有关。
（1）小明使用如图1所示装置进行探究，他保持注射器和水轮之间的距离与角度不变，控制注射器射出的水柱垂直打在刮板上，分别改变推动针筒的速度、注射器个数、水轮中刮板的个数来进行探究。实验中改变注射器并排放置的个数是为了改变 。
观察各种条件下电压表和电流表示数，记录的实验数据如表：
（2）分析表中的实验数据可知：
①当刮板个数和水流速度一定时，水流的横截面积越大，水力发电机的发电功率越 ；
②分析表格数据可知，猜想二 （选填“正确”或“错误”）；
③当水流速度和水流的横截面积一定，刮板增加到一定数量时，发电机的发电功率基本保持稳定，这是因为水轮转速接近 。
（3）根据实验结论分析建设水电站时，应在河道坡降较 （选填“陡”或“缓”）地方设址。
（4）小明查阅资料了解到，三峡水电站的年设计发电量为882亿千瓦时。采用火力发电，每产生1度电大约产生825g的二氧化碳，则三峡水电站每年可减少 （结果保留两位小数）亿吨的氧化碳排放，因此水力发电代替火力发电具有重要的现实意义；为提倡低碳生活，请你从节能环保的角度提出一条合理化建议： 。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）如图1为某型号饮水机，其内部简化电路如图2所示，R1、R2均为发热电阻，阻值不随温度变化而变化，且R1：R2＝1：2，开关S1闭合后，通过自动开关S2可以实现加热挡和保温挡的切换，其部分参数如表，其中保温挡功率由于污渍遮挡看不清。
（1）饮水机是利用电流的 效应工作的。
（2）饮水机在加热挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（3）保温挡的额定功率是多少？
（4）在实际使用过程中发现此饮水机加热水时花费时间过长，在不改变保温挡功率的前提下，请你利用图2中的发热电阻并添加合适器材对电路进行改进，并将改进后的电路图画在虚线框中。
24．（9分）为了能更好地了解我国的尖端科技，学校带领小明所在的班级去参观全球单体储电量最大、单体功率最大的国内首个全容量“飞轮储能+火电联合调频”项目。在该厂工程师的介绍下，小明得知该飞轮储能系统依托现有2台600兆瓦火电机组联合为电网提供调频服务。飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式，其工作原理如图所示。该装置单台飞轮的部分运行参数如表所示。（1兆瓦＝1×106瓦）。
（1）飞轮储能系统采取液冷的冷却方式，应选用比热容较 （选填“大”或“小”）的液体作为冷却剂。
（2）若该市每户家庭平均每天需要消耗6度电，则2台火电机组单独发电1h产生的电能可供多少户家庭使用一天？
（3）小明同学在观察该装置时，想要知道里面的飞轮质量，于是询问工程师，工程师对他说，该飞轮装置的能量密度w（单位空间或质量物质中储存能量的大小）为12.5（W•h）/kg，请你帮助小明计算出飞轮的质量是多少？
（4）小明由表中数据发现，该装置充能时的功率和效率等于放能时的功率和效率，又因为其储电量是一个定值，故他得出该装置的充、放能时长相等，请你通过计算判断小明的这一想法是否正确（计算结果保留两位小数）。
2024年陕西省西安市西北大学附中中考物理模拟试卷（3月份）
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．【分析】根据对日常生活中常见物体和长度单位的认识，选出符合题意的选项。
【解答】解：A、乒乓球的直径在4cm＝0.4dm左右，故A不符合题意；
B、人的一根头发的直径在80﹣100μm左右，故B不符合题意；
C、一支新铅笔的长度约为20cm，故C符合题意；
D、物理课本的厚度约1cm，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知，以免闹了笑话自己还不知道。
2．【分析】（1）声是由物体振动产生的，生活中声多数是通过空气传播的。
（2）空气中传播速度相同。
（3）通过声音的音色来辨别物体。
（4）判断是噪声还是乐音，从物理角度和环保角度两个方面进行判断。
【解答】解：A、百鼓齐鸣是鼓面振动产生的，鼓声是通过空气传入人耳的，故A正确。
B、鼓声和锣声在空气中传播速度相同，故B错误。
C、区分出鼓声、锣声主要是靠声音的音色，故C错误。
D、鼓和锣发出的声音影响了人们的工作和学习时属于噪声，故D错误。
故选：A。
【点评】通过文化艺术活动，考查了声的产生、声的传播、声音的特性和噪声，都属于比较基础的内容。
3．【分析】（1）物质由气态直接变成固态的过程叫凝华；
（2）物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；
（3）物质由气液态变为固态的过程叫凝固，凝固放热。
【解答】解：A、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，故A错误；
B、冰是由水凝固形成的，故B正确；
C、“雪消”的过程是熔化，需吸收热量，故C错误；
D、“冰释”的过程是熔化，熔化吸收热量，温度保持不变，故D错误。
故选：B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态。
4．【分析】根据提干材料中航母甲板材料的特点分析作答。
【解答】解：A、航母甲板材料应能承受舰载飞机的重量和冲击力，甲板材料应选用强度大的高强度钢，故A正确；
B、甲板的厚度越大，航母的质量越大，不便于航母灵活机动性，故B错误；
C、甲板能够抵御海水和盐雾的侵蚀，涂层材料应具有良好的耐腐蚀性，故C正确；
D、甲板能抗击舰载飞机喷气发动机排出的高温尾气，并确保舰载飞机在湿滑条件下安全起降，则甲板涂层材料不仅耐高温还具有增大摩擦的性能，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质的属性，难度不大。
5．【分析】①知道我们能看到本身不发光的物体，原因是看到了由物体反射的光。
②知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像，光的色散等都是光的折射。
③知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解：A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，故A错误；
B．树的影子是由光的直线传播形成的，但影子是暗区，不是像，故B错误；
C．水中树木和彩虹倒影是光的反射形成的，故C错误；
D．彩虹是太阳光经水滴色散而成的，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查光的直线传播、光的反射现象和光的折射现象。在生活中多观察，多思考，多总结，方便以后解题。
6．【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（2）动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；
（3）物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化；
（4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解：A、单板底部较宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确；
B、滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故B错误；
C、运动员在空中旋转的过程中，运动状态在不断变化，受非平衡力的作用，故C错误；
D、运动员下滑过程中，重力和支持力不在一条直线上，大小也不同，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了对减小压强、平衡状态的判断、机械能转化等的理解与应用，综合性强，但难度不大。
7．【分析】（1）零线和地线之间的电压是0V；
（2）金属外壳的家用电器的外壳一定要接地，这样可以避免触电事故的发生；
（3）电路故障有短路和断路两种；
（4）“熔断器”或“空气开关”应接在火线上。
【解答】解：A、家庭电路中，零线和地线之间的电压是0V，零线和火线之间的电压为220V，故A错误；
B、三孔插座把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故，接地后，人接触带电的外壳，导线将人短路，故B正确；
C、闭合开关，若灯泡不亮，可能是灯泡发生断路，也可能是发生了短路，故C错误；
D、为使家庭电路用电安全，应把“熔断器”或“空气开关”接在火线上，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了家庭电路和安全用电的知识，是一道基础题。
8．【分析】（1）扬声器和电动机的原理相同，是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。
（2）动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的。
（3）话筒是将声信号变成电信号的，将机械能转化为电能。
（4）电磁波可以传递信息。
【解答】解：A、扬声器的发声原理与电动机工作原理相同，都是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A正确；
B、声波引起话筒膜片振动带动线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，故B正确；
C、话筒是利用电磁感应现象将声音的机械能转化为电能的，故C错误；
D、无线话筒是利用电磁波传递电信号的，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查的是电磁感应现象和通电导体在磁场中受到力的作用；知道动圈式话筒和扬声器的基本原理。
9．【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，由图2确定绳子的拉力F，利用η＝＝＝＝求出重物A的重力，根据G＝mg求出重物A的质量；
（2）根据P＝＝＝Fv求出电动机功率，不计绳重与摩擦，利用F＝（G+G动）求出动滑轮重；利用F＝（G+G动）求出匀速提升108kg的重物B时的拉力F'，根据P＝＝＝Fv求出重物B移动的速度，据此分析；
（3）机械效率是有用功跟总功的比值；功率是指机械在单位时间内做功多少。
【解答】解：AB、由图1可知，n＝3，当重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子自由端的移动速度为v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，由图2可知，F＝200N，
根据η＝＝＝＝可知，重物A的重力为：
G＝ηnF＝80%×3×200N＝480N，
则重物A的质量为：
m＝＝＝48kg，故AB错误；
C、电动机的功率为：
P＝＝＝Fv绳＝200N×0.3m/s＝60W；
不计绳重与摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝3×200N﹣480N＝120N；
当匀速提升108kg的重物B时的拉力F'为：
F'＝（G'+G动）＝（m'g+G动）＝×（108kg×10N/kg+120N）＝400N，
因电动机拉动绳子的功率保持不变，重物B移动的速度为：
vB＝＝＝0.05m/s，
则重物B在30s上升的高度为：
h＝vBt＝0.05m/s×30s＝1.5m，故C正确；
D、电动机拉动绳子的功率减小，说明电动机拉动绳子做功慢，跟滑轮组的机械效率的高低没有直接的关系，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
10．【分析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表V1测定值电阻R两端的电压，电压表V2测滑动变阻器RP两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑片P向b端滑动过程中，判断出滑动变阻器连入电路电阻的变化，进而判断出电路中总电阻的变化，由欧姆定律判断出电路中电流的变化，进而判断出电流表示数的变化；
（2）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，滑动变阻器分得的电压最大，结合图象可知电流表示数与两电压表示数对应的关系图线；
根据图乙可知，电路中的电流最小时，电压表V1和电压表V2的示数，根据串联电路电压规律求出电源电压；
（3）根据图2可知滑动变阻器两端的电压变化范围和通过的电流变化范围，根据欧姆定律求出移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围；
（4）由欧姆定律算出定值电阻R的阻值，当电压表V1的示数为5V时，由欧姆定律算出电路中的电流，由串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压，由P＝UI算出滑动变阻器RP消耗的电功率。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表V1测定值电阻R两端的电压，电压表V2测滑动变阻器RP两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、滑片P向b端滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中总电阻也变大，由欧姆定律知电路中的电流变小，电流表的示数变小，故A错误；
B、当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压最大，则此时定值电阻R两端的电压最小，由图乙可知，电压随着电流增大的图线是电流表示数与电压表V1示数的关系图像，电压随着电流减小的图线是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，此时电路电流为0.4A，定值电阻两端电压为4V，滑动变阻器两端电压为8V；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UR+U滑＝4V+8V＝12V，故B错误；
C、由图2可知，当滑动变阻器两端的最大电压U滑＝8V时，通过的电流I小＝0.4A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大电阻：R滑大＝＝＝20Ω，
当滑动变阻器两端的最小电压U滑′＝2V时，通过的电流I大＝1.0A，
则滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑小＝＝＝2Ω，
因此滑动变阻器阻值的变化范围是2～20Ω，故D正确。
D、由图2知电路电流为0.4A，定值电阻两端电压为4V，定值电阻的阻值为：
R＝＝＝10Ω；
当电压表V1的示数为5V时，电路中的电流为：
I′＝＝＝0.5A，
由串联电路电流的规律知滑动变阻器两端的电压为：
UP′＝U﹣UR′＝12V﹣5V＝7V，
滑动变阻器RP消耗的电功率为：
PR＝UP′I′＝7V×0.5A＝3.5W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断电流表示数与两电压表示数对应的关系图线是关键。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．【分析】摩擦起电的实质是电子的转移，两个物体相互摩擦，一个物体会得到电子带负电，而另一个物体会失去电子带正电。
【解答】解：气球与毛皮摩擦，气球得到电子带负电荷，毛皮失去电子而带正电荷。
故答案为：得到；摩擦起电。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质，是一道基础题。
12．【分析】知道水火箭通过的路程和所用的时间，根据v＝求出水火箭在这段时间运动的平均速度；
在研究物体的运动情况时，要选择参照的标准，即参照物；若物体的位置相对于参照物发生变化，则物体是运动的，若不发生变化，则物体是静止的。
【解答】解：水火箭在这段时间运动的平均速度：
v＝＝＝2.5m/s；
水火箭与摄像头一同发射，水火箭与摄像头的相对位置没有发生改变，以水火箭为参照物飞船是静止的。
故答案为：2.5；水火箭。
【点评】此题主要考查了平均速度的计算、运动和静止的相对性，在判断物体运动和静止时，关键要看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
13．【分析】（1）光屏承接到烛焰清晰等大的像，此时物距为u＝2f，据此可得焦距；
（2）根据物远像近像变小判断像的位置，再根据凸透镜和凹透镜对光的作用，进行分析；
（3）近视眼是成像在视网膜前方，需配戴凹透镜矫正。
【解答】解：（1）由图可知此时光屏可承接到烛焰清晰等大的像，此时物距为u＝50.0cm﹣30.0cm＝20.0cm＝2f，则焦距f＝10.0cm；
（2）保持透镜和光屏位置不变，向左移动蜡烛，根据物远像近像变小可知，此时像靠近凸透镜，应在蜡烛和透镜之间的适当位置放置凹透镜，因为凹透镜对光有发散作用，能使会聚靠后，此时光屏上能再次成清晰的像；
（3）近视眼是成像在视网膜前方，需配戴凹透镜矫正，故这个实验过程揭示了近视眼的矫正原理。
故答案为：10.0；凹；近视。
【点评】本题探究凸透镜成像规律实验，熟记凸透镜成像规律是解题关键。
14．【分析】大气对浸在其中的物体能产生压强，从这一角度作出解释；
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关；
越往下的孔流出的水喷得越急，说明深度越大，液体产生的压强越大；
物体保持原来运动状态不变的属性叫惯性。
【解答】解：在矿泉水瓶中装满水，用纸片盖住瓶口后倒置，纸片不会落下，是大气压将纸片和水托住的，该现象说明了大气压强的存在；
由图2可知，两图的压力大小不变，受力面积的大小不同，海绵的凹陷程度不同，且受力面积越小、海绵的凹陷程度越大，压力作用效果与受力面积的关系；
图3的实验中，观察到水从小孔射出，小孔的位置越低，射出的水越急，液体压强越大，该现象说明液体压强与深度有关，深度越大，水的压强越大；
图4实验中，快速击打支撑钢球的硬纸板，该实验通过观察钢球的运动状态变化，说明物体具有惯性。
故答案为：大气压；受力面积；深度；钢球。
【点评】本题考查了学生对液体的压强特点、大气压存在、影响压强大小的因素、惯性知识，平时学会利用身边的器材做实验，多动手、多思考，提高分析解决问题的能力。
15．【分析】（1）“玉玺”的体积等于“玉玺”浸没前后两次量筒的示数之差；根据ρ＝求出“玉玺”的密度；
（2）天平的左盘有一个缺角，测量前通过调平衡螺母调节平衡了，测得“玉玺”的质量仍然准确，据此分析。
【解答】解：小明在实验室对该“玉玺”的密度进行测量，用天平测出“玉玺”的质量为30g，随后用细线系好“玉玺”，放进盛有24mL水的量筒中，量筒水面高度如图2所示，图2中量筒的分度值为2mL，水和“玉玺”的总体积为36mL，则“玉玺”的体积为V＝36mL﹣24mL＝12mL＝12cm3，
故“玉玺”的密度为：
ρ＝＝＝2.5g/cm3；
天平的左盘有一个缺角，测量前通过调平衡螺母调节平衡了，测得“玉玺”的质量仍然准确，体积测量是准确的，因此测量结果相对于真实值仍然准确。
故答案为：12；2.5；仍然准确。
【点评】本题考查了量筒的使用和密度公式的应用及误差分析等知识。
16．【分析】（1）做功和热传递均能改变物体的内能；
温度对分子热运动的影响，温度越高，分子热运动越剧烈；
（2）根据Q吸＝cmΔt求铁吸收的热量，不计热量损失，根据Q吸＝Q放＝mq计算需要完全燃烧木柴的质量。
【解答】解：（1）铁在熔化过程中不断吸热，这是通过热传递使铁内能不断增加的；
温度越高，分子运动越剧烈，所以生铁熔化成铁水后，温度不变，则其分子热运动的剧烈程度不变；
（2）铁吸收的热量：
Q吸＝cm铁Δt＝0.46×103J/（kg•℃）×50kg×（700℃﹣500℃）＝4.6×106J；
不计热量损失，根据Q吸＝Q放＝mq，所以需要完全燃烧木柴的质量：
m＝＝＝0.46kg。
故答案为：（1）热传递；不变；（2）4.6×106；0.46。
【点评】本题主要考查了内能改变方式、分子动理论应用、吸热公式、燃料燃烧放热公式的应用，有一定综合性，但难度不大。
17．【分析】根据力的示意图的定义，将“不倒翁”所受重力的大小、方向、作用点表示出来即可。
【解答】解：“不倒翁”受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，不倒翁受重力的示意图如图所示：
【点评】画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图。
18．【分析】根据小磁针的N极，根据磁场间的作用规律，可以确定螺线管的NS极；
根据磁感线方向的特点，可以确定磁感线的方向；
利用螺线管的NS极，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源的正负极。
【解答】解：小磁针的右端为N极，自由静止时靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，所以磁感线的方向是向左的。
利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，从而可以确定电源的左端为负极，右端为正极。
答案如下图所示：
【点评】安培定则涉及三个方向：磁场方向；电流方向；线圈绕向。告诉其中的两个方向可以确定第三个方向。此题中的磁场方向是通过小磁针的磁极告诉的。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．【分析】（1）读取温度计的示数时，要看清分度值以及示数在零上还是零下，再根据刻度位置读出示数；
（2）当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；
（3）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系。
【解答】解：
（1）读图甲可知，温度计的分度值为1℃，示数为了﹣7℃；
（2）当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能就会增加，温度就会升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉就燃烧起来，说明做功可以改变物体的内能，该过程将机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同；
（3）将另一支外形相同的蜡烛不点燃竖立着在玻璃板的后面，移动未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等。
故答案为：（1）3℃；（2）压缩；（3）不点燃；相等。
【点评】本题主要考查了温度计的读数、内燃机和平面镜成像特点的实验，常见题目。
20．【分析】（1）根据称重法测浮力知物体浸没在水中受到的浮力；
（2）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积；
（3）物体完全浸没在水中后继续下降过程中物体排开液体的体积不变，浮力不变；水加盐后，液体密度会变大。
【解答】解：（1）根据称重法测浮力，由图a、b知道，物体浸没在水中受到的浮力为F浮＝F1﹣F2＝2N﹣1.2N＝0.8N；
（2）比较b、c两图知道，c中物体浸在水中的体积大，而弹簧测力计示数小，由称重法测浮力知道，c中物体受到的浮力大，所以，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力越大，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）将图c中的塑料袋继续向下移动但不接触容器底，物体完全浸没在水中后继续下降过程中物体排开液体的体积不变，浮力不变，故弹簧测力计的示数不变；
给图c烧杯中的水中加入浓盐水并去掉弹簧测力计，水加盐后，液体密度会变大，塑料袋受到的浮力变大，塑料袋会上浮，并浮出水面。
故答案为：（1）0.8；（2）排开液体的体积；（3）不变；塑料袋会上浮，并浮出水面。
【点评】本题考查浮力的影响因素，难度适中。
21．【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；在探究电流与电阻的关系实验中，需控制定值电阻两端电压不变，据此分析滑动变阻器的作用；
（2）闭合开关后，移动滑片P的过程中，观察到电流表有示数且会发生变化，说明电路是通路；电压表示数始终为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（3）根据表中数据分析回答；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入30Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；在探究电流与电阻的关系实验中，需控制定值电阻两端电压不变，故实验中，滑动变阻器除保护电路外，另一作用是保持定值电阻两端电压不变；
（2）闭合开关后，移动滑片P的过程中，观察到电流表有示数且会发生变化，说明电路是通路；电压表示数始终为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障可能是定值电阻短路；
（3）由表中数据可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.30A×10Ω＝0.20A×20Ω＝0.15A×20Ω＝3V，为一定值，故可以得出的结论是：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝1倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×30Ω＝30Ω＞20Ω，因此不符合实验要求的元件是滑动变阻器，若要顺利完成实验，所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于30Ω，即滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
故答案为：（1）断开；保持定值电阻两端电压不变；（2）短路；（3）反比；（4）2；滑动变阻器；换用“30Ω 2A”的滑动变阻器。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验，考查了注意事项、滑动变阻器的作用、电路故障、数据分析、器材的选择、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
22．【分析】（1）实验中改变注射器并排放置的个数是为了改变水流的横截面积；
（2）分析表格中数据可以得出结论；探究水力发电机的发电功率与水的流速关系，保证水流的横截面积和刮板个数相同，结合数据的结论；水流的动能转化为水轮机的动能；
（3）水力发电是将水的机械能转化为发电机的机械能；
（4）1度电大约产生825g的二氧化碳，发电量为882亿千瓦时可产生多少二氧化碳。
【解答】解：（1）实验中改变注射器并排放置的个数是为了改变水流的横截面积；
（2）①若刮板个数为3个，速度为2格/s时，一个注射器时，电压0.6V，电流0.06A，可得功率P＝U1I1＝0.6V×0.06A＝0.036W；
三个注射器时，电压1.1V，电流0.11A，可得功率P＝U2I2＝1.1×0.11A＝0.121W；
若刮板个数为4个时……可得结论当刮板个数和水流速度一定时，水流的横截面积越大，水力发电机的发电功率越大；
②若都为一个注射器，刮板个数都为4时，水的流速为2格/s，电压0.9V，电流为0.08A，可得功率为P＝0.9V×0.08A＝0.072W；
水的流速为4格/s，电压1.4V，电流为0.14A，可得功率为P＝1.4V×0.14A＝0.196W；……可得猜想二正确；
③当水流速度和水流的横截面积一定，刮板增加到一定数量时，发电机的发电功率基本保持稳定，这是因为水轮转速接近水流速度；
（3）水力发电是将水的机械能转化为发电机的机械能，故水的机械能越大，发电机获得的机械能也越大，故应在河道坡降较陡地方设址；
（4）1度电大约产生825g的二氧化碳，100万度电约产生二氧化碳825t，故882亿千瓦时电产生的二氧化碳为m＝88200×825t＝72765000t＝0.73亿吨；
为提倡低碳生活合理化建议：随手关灯，不要让电视机待机。
故答案为：（1）水流的横截面积；（1）①大；②正确；③水流速度；（3）陡；（4）0.73；随手关灯，不要让电视机待机（合理即可）。
【点评】本题综合性较强。考察理解能力，获取新知识的能力，有一定难度。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．【分析】（1）电流通过导体时，把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）根据P＝UI可求出其电流；
（3）根据P＝求出加热挡正常工作时R1的阻值，由R1：R2＝1：2求出R2，根据P＝求出保温挡的额定功率；
（4）在不改变电阻丝的情况下，增加开关，根据并联电路电阻特点和P＝得出改进方法。
【解答】解：（1）饮水机工作时将电能转化为内能，所以饮水机是利用电流的热效应工作的；
（2）根据P＝UI得，饮水机在加热挡正常工作时，电路中的电流是：I＝＝4A；
（3）根据P＝得，加热挡正常工作时，R1＝＝55Ω，
由R1：R2＝1：2得，R2＝2R1＝2×55Ω＝110Ω，
保温挡的额定功率：P2＝＝440W；
（4）在不改变电阻丝的情况下，不改变保温挡功率，要提高加热挡的加热功率，P＝知需要减小电路的电阻，所以需要将两电阻丝并联，见下图：
。
答：（1）热；
（2）饮水机在加热挡正常工作时，电路中的电流是4A；
（3）保温挡的额定功率是440W；
（4）见上图。
【点评】本题考查了电功率公式、电功公式的运用以及电路设计等，关键确定高、低温挡电路的连接。
24．【分析】（1）相同质量的两种物体，升高相同温度，比热容较大的物体吸收热量多；
（2）根据W＝Pt求出2台火电机组单独发电1h产生的电能，求出能供多少户家庭使用一天；
（3）根据表中数据结合能量密度求出飞轮的质量；
（4）根据P＝结合效率分析回答。
【解答】解：（1）相同质量的两种物体，升高相同温度，比热容较大的物体吸收热量多，因此为解决飞轮储能系统的冷却方式，应选用比热容较大的液体作为冷却剂；
（2）每台火电机组单独发电1h产生的电能为：
W'＝Pt＝600×103kW×1h＝6×105kW•h，
因该市每户家庭平均每天需要消耗6度电，那么两台火电机能供n＝＝2×105户家庭使用一天；
（3）由表中数据可知，飞轮储电量125kW•h＝125×103W•h，飞轮装置的能量密度w为12.5（W•h）/kg，
则飞轮的质量为：
m＝＝1×104kg；
（4）充电功率为P充＝500kW，充电效率为η充＝92%，那么储满电的时间为：
t1＝＝≈0.27h；
放电功率为P放＝500kW，放电效率为η放＝92%，放电效率是指放出的实际电量与额定容量之比，那么放完电的时间为：
t2＝＝＝0.23h，因为两个时间不相等，故小明的想法不正确。
答：（1）大；
（2）2台火电机组单独发电1h产生的电能可供2×105户家庭使用一天；
（3）飞轮的质量是1×104kg；
（4）小明的这一想法不正确。
【点评】本题考查了比热容、能量密度、电功与电功率公式的应用等知识，综合性较强，有一定的难度。
实验序号
R/Ω
I/A
1
10
0.30
2
15
0.20
3
20
0.15
注射器个数
1个注射器
3个注射器
推动针筒的速度
2格/s
4格/s
2格/s
4格/s
刮板个数
电压U/V
电流I/A
电压U/V
电流I/A
电压U/V
电流I/A
电压U/V
电流I/A
3
0.6
0.06
1
0.11
1.1
0.11
1.5
0.15
4
0.9
0.08
1.4
0.14
1.5
0.16
1.9
0.18
5
1.1
0.11
1.6
0.16
1.7
0.17
2.2
0.21
6
1.4
0.14
1.8
0.18
1.9
0.18
2.2
0.22
7
1.5
0.15
1.9
0.2
1.8
0.19
2.1
0.22
8
1.5
0.14
1.9
0.19
1.9
0.2
2.2
0.21
额定电压
220V
额定功率
加热挡
880W
保温挡
﹣
额定充、放能功率
500kW
储电量
125kW•h
运行温度
﹣40℃～50℃
充、放能效率
92%
冷却方式
液冷