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2022年江苏省泰州市兴化市中考物理一模试卷
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这是一份2022年江苏省泰州市兴化市中考物理一模试卷，共29页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022年江苏省泰州市兴化市中考物理一模试卷
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。每题四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列对物理量的估计符合实际情况的是（ ）
A．人体的安全电压为36V
B．中学生上楼的功率可达1500W
C．家用电饭锅额定电流约为4A
D．正常洗澡用的水温度约为85℃
2．（2分）图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是噪声监测仪，0dB是指没有声音
C．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
3．（2分）在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（ ）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
4．（2分）《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
5．（2分）下列现象是由光的直线传播造成的是（ ）
A．水中的鸡蛋变大 B．荷花在水中“倒影”
C．池水看起来变“浅” D．树荫下的光斑
6．（2分）有位诗人坐船远眺，写下著名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人在诗词中前后出现两次对山的运动的描述，所选的参照物分别是（ ）
A．山和水 B．船和地面 C．风和地面 D．山和船
7．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡．下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（ ）
A．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
B．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
C．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
D．两侧钩码同时向支点移动一格
8．（2分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。如图所示汽油机的四个冲程中与活塞压缩气体的能量转化相同的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2分）小昆家的卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中A中的S1，和C中的S1、S2为单刀双掷开关）。图中能够满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2分）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小
D．油位越低，R两端的电压越大
11．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
12．（2分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A．电路总功率的最大值为5.4W
B．电源电压为6V
C．电路消耗的总功率最小时，R1 与 R2 接入电路的阻值之比为 3：1
D．定值电阻电功率的变化为4.05W
二．填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）三月的春风，让兴化油菜花海风景区呈现了“田无一垛不黄花”的美景。游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，是因为太阳光照射在油菜花上发生了 反射。菜花地上的影子是由于光的 而形成的，用一束红光照向影子区域，该处呈 色。
14．（2分）如图是我国古代的四大发明之一的指南针（司南）。指南针（司南）自由转动静止时，长柄指向地理南方，则它的长柄是 极，长柄所指的方向是地球磁场的 极（两空均选填“南”或“北”）。
15．（4分）燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把 能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把 能转化成汽车的 能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 性的。
16．（2分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，判断水沸腾的依据是 （选填数字号码）。
①水的温度保持不变；
②出现大量气泡，且气泡上升变大；
③前面两种依据都行。
水沸腾时，撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿，原因是 。
17．（3分）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 组成的（以上两空选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）。
18．（2分）步行是一种简易方便的健身运动。如图是人步行示意图，O为人体重心，离地面的高度随行走起伏，行走时的步距（指步行一步的距离）为0.5m。若人的质量为50kg，他以相同的步距10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为 J，功率为 W。（g取10N/kg）
19．（3分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 效应，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
20．（2分）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 A，这个LED灯与功率 的白炽灯亮度相当。
21．（2分）某吊扇的电动机工作时电压为220V，线圈中电流为0.3A，线圈电阻为50Ω，该电动机工作1s消耗的电能为 J，产生的热量为 J。
22．（3分）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为 （填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为 ℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 至适当值。
三、解答题（共50分）
23．（2分）如图所示，请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
24．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹）：
如图所示，用螺丝刀撬图钉，请画出在A点处所用最小力F1的示意图，并画出力F2的力臂。
25．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向标出A点的磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”极。
26．（6分）从重庆到成都的D5101次动车运行时刻表如所示。
时间
重庆北
合川
遂宁
成都东
到站时间
08：05
9：00
10：10
发车时间
07：40
08：07
9：02
里程/km
0
50
140
300
（1）列车由重庆北驶往成都东全程的平均速度为多少km/h？
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以72km/h的速度匀速行驶，用了2min完全穿过长度为2000m的隧道，求这列动车的长度是多少m？动车全部都在隧道中的时间是多少s？
27．（6分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。
28．（6分）小明在实验室里的光具座上探究凸透镜成像特点。
（1）在图甲所示的四个观察对象中，进行该项实验探究，最合适的研究对象是 。不选择B的理由是积木块本身不 ，难以在光屏上观察到像；不选择C的理由是无法探究像的性质中的 。
（2）将凸透镜和光屏固定在光具座上不动，如图乙，接着调整研究对象和光屏的中心位于凸透镜的 。
（3）将研究对象的置于光具座上最左端，调整光屏的位置，直至光屏上呈现清晰的像；接着，减小研究对象到透镜的距离，实验中发现需要将光屏向 端移动，才能重新观察到清晰的像。研究发现，物体通过凸透镜在光屏上所成的像随物距的减小而 。
29．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）从实验效果考虑，本实验选择 （“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 液体。
30．（6分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料应该是 （填“塑料”、“铝”或“铁”）。
（2）我们可以通过小量程电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为 能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（5）为了利用此装置探究电动机的工作原理，小明在图中“电路中直接再接入一个电源”。对此，你有何看法？ 。
31．（6分）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）连接实验电路时，开关应 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动；
（3）多次移动滑片，记录数据，得到通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示。分析交流时，实验小组有以下的讨论：
①小灯泡实际功率随两端电压的增大而 ；
②小灯泡的额定功率为 W；图中阴影部分的面积等于小灯泡此时的 ；
③在实验过程中，灯泡电阻会变化。如调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值减小ΔR1，观察到灯泡变亮，若小灯泡的阻值相应变化ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
32．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 A，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I−1R的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
参考答案
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。每题四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列对物理量的估计符合实际情况的是（ ）
A．人体的安全电压为36V
B．中学生上楼的功率可达1500W
C．家用电饭锅额定电流约为4A
D．正常洗澡用的水温度约为85℃
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体的安全电压为不高于36V，故A错误；
B、中学生上楼的功率可达100W，故B错误；
C、家用电饭锅额定电流约为4A，符合实际，故C正确；
D、正常洗澡用的水温度约为40℃，故D错误。
故选：C。
2．（2分）图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是噪声监测仪，0dB是指没有声音
C．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
【分析】（1）减弱噪声方法有：①在声源处控制噪声产生；②在传播过程中阻断噪声传播；③在人耳处防止噪声进入耳朵。
（2）0dB是人类刚能听到的声音；
（3）音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；
（4）声音不但能传递信息，还能传递能量。
【解答】解：A、摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故A错误；
B、0dB是人类刚能听到的声音，而不是说没有声音，故B错误；
C、小提琴是琴弦振动发出声音的，当在小提琴上不同位置按弦，琴弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故C错误；
D、倒车雷达利用了超声波的回声定位，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故D正确。
故选：D。
3．（2分）在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（ ）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
【分析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解：“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠电磁波来完成，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（2分）《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故A正确；
B、雨的形成是水蒸气的液化现象，故B错误；
C、云的形成是水蒸气的液化现象，故C错误；
D、河水结冰是水的凝固现象，故D错误。
故选：A。
5．（2分）下列现象是由光的直线传播造成的是（ ）
A．水中的鸡蛋变大 B．荷花在水中“倒影”
C．池水看起来变“浅” D．树荫下的光斑
【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的实例有：小孔成像、影子、日食和月食等；
（2）光射到介质界面上会发生反射，光反射形成的现象：平面镜成像、水中的倒影、凹面镜成像；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，光的折射形成的现象：放在有水的碗中的筷子看起来好像变折了、放大镜、池水看起来变浅等。
【解答】解：A、水中的鸡蛋变“大”属于凸透镜成像，是光的折射现象，故A错误；
B、荷花在水中“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射，故B错误；
C、池水看起来变“浅”，是光的折射现象，故C错误；
D、树荫下的光斑，是小孔成像，是由光沿直线传播形成，故D正确。
故选：D。
6．（2分）有位诗人坐船远眺，写下著名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人在诗词中前后出现两次对山的运动的描述，所选的参照物分别是（ ）
A．山和水 B．船和地面 C．风和地面 D．山和船
【分析】本题在判断的时候应先找出行为动词“迎”和“行”的主体山和船，然后选择与行为主体不同的物体，观察它们之间的位置是否发生变化。
【解答】解：以船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”；
以地面为参照物，山与地面之间的位置没有发生变化，山是静止的，所以会有“仔细看山，山不动，是船行”感觉。
故选：B。
7．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡．下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（ ）
A．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
B．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
C．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
D．两侧钩码同时向支点移动一格
【分析】杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若F1L1＝F2L2，杠杆平衡；若F1L1≠F2L2，杠杆就不平衡。
【解答】解：设每个钩码重力为G，每个小格长度为L；
A、左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，左边：2G×2L＝4GL，右边：2G×2L＝4GL，右边等于左边，杠杆平衡，故A正确；
B、左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：4G×3L＝12GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故B错误；
C、两侧钩码下方同时加挂一个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：3G×3L＝9GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故C错误；
D、两侧钩码同时向支点移动一格，左边：3G×L＝3GL，右边：2G×2L＝4GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故D错误。
故选：A。
8．（2分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。如图所示汽油机的四个冲程中与活塞压缩气体的能量转化相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
【解答】解：
图中，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似；
A、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
B、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
C、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
所以ACD错误，B正确。
故选：B。
9．（2分）小昆家的卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中A中的S1，和C中的S1、S2为单刀双掷开关）。图中能够满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】操作任意一个开关均可以开灯、关灯，说明任何一个开关闭合时，灯泡都亮，任何一个开关断开时灯泡都灭，由此分析解答。
【解答】解：A、图中S1为单刀双掷开关，S2为单刀开关，当S2断开时，无论S1往哪个方向掷，灯泡都不能发光，故A不符合题意；
B、图中两个单刀开关串联，相互影响，只有两个开关都闭合时，灯泡才发光，故B不符合题意；
C、图中S1和S2为单刀双掷开关，S1接上面时灯泡不发光，S1接下面时灯泡发光；S2接上面时灯泡发光，S2接下面时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故C符合题意；
D、图中两个单刀开关并联，闭合S1或S2都能使灯泡发光，但是只有两个开关都断开时，灯泡才熄灭，故D不符合题意。
故选：C。
10．（2分）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小
D．油位越低，R两端的电压越大
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R依次连接即为串联；
根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断油量表的类型；
根据油量的变化可知浮子移动的方向，根据杠杆的作用可知滑片移动的方向，从而得出R接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，从而得出流过R0的电流变化；
根据欧姆定律结合串联电路的电压特点判断R两端的电压变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R依次连接即为串联，故A错误；
B、此时油量表并联在R两端，则油量表是由电压表改装而成的，故B错误；
C、当油位越高时，浮子上升，在杠杆的作用下滑片下移，R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即流过R0的电流越大，故C错误；
D、当油位越低时，浮子下降，在杠杆的作用下滑片上移，R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R0两端的电压越小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压越大，即电压表的示数越大，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；闭合开关后，有一盏灯发光，说明该支路是通路，另一盏灯不发光，说明该灯所在的电路出现了断路现象，根据氖管的发光情况判定故障的原因。
【解答】解：闭合开关S1和S2，灯L1发光，这说明灯L1所在的支路是通路；灯L2不发光，这说明灯L2所在的电路出现了断路现象；
用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光，这说明插座的左孔与火线之间是接通的，即左孔通过灯泡L2与火线相连，所以故障是de间断路。
故选：D。
12．（2分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A．电路总功率的最大值为5.4W
B．电源电压为6V
C．电路消耗的总功率最小时，R1 与 R2 接入电路的阻值之比为 3：1
D．定值电阻电功率的变化为4.05W
【分析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图像读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；
根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）根据P＝UI求出电路的最大总功率；
（3）根据P＝UI可知：电路中的总功率最小时电路中电流最小，根据图像读出电路中的最小电流时电压表的示数，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出R1与R2接入电路的阻值之比；
（4）根据P＝I2R求出定值电阻电功率的最大和最小值，然后求出定值电阻电功率的变化量。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和和I=UR可得，电源的电压：
U＝I最小R1+U2＝0.3A×R1+4.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，
由图像可知，电路中的最大电流I最大＝1.2A，
由I=UR可得，电源的电压：
U＝I最大R1＝1.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，解①②可得：
R1＝5Ω，U＝6V；故B正确；
（2）由P＝UI可得电路总功率的最大值：
P最大＝UI大＝6V×1.2A＝7.2W；故A错误；
（3）由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大电阻：R2=U2I最小=4.5V0.3A=15Ω，
则：R1：R2＝5Ω：15Ω＝1：3，故C错误；
（4）由P＝I2R可得定值电阻电功率的最小值：P1最小＝I最小2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；
定值电阻电功率的最大值：P1最大＝I最大2R1＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W，
所以定值电阻电功率的变化量：△P1＝P1最大﹣P1最小＝7.2W﹣0.45W＝6.75W，故D错误。
故选：B。
二．填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）三月的春风，让兴化油菜花海风景区呈现了“田无一垛不黄花”的美景。游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，是因为太阳光照射在油菜花上发生了 漫 反射。菜花地上的影子是由于光的 直线传播 而形成的，用一束红光照向影子区域，该处呈 黑 色。
【分析】（1）当一束光射到凸凹不平的物体时，它的反射光线是射向不同的方向的，不是平行的，所以我们才能从不同的地方看到同一个物体，而这种反射方式称为“漫反射”；
（2）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故日食、月食、小孔成像、影子形成都是由光的直线传播形成；
（3）不透明物体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射各种色光，黑色物体吸收所有色光。
【解答】解：（1）游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，说明反射光线向各个方向的都有，是发生了漫反射现象；
（2）影子是应用光在均匀介质中是沿直线传播的原理，有物体挡着，光就透不过去，就产生了影子；
（3）用一束红光照向影子区域，影子区域是黑色，吸收所有色光，故影子区域呈现黑色。
故答案为：漫；直线传播；黑。
14．（2分）如图是我国古代的四大发明之一的指南针（司南）。指南针（司南）自由转动静止时，长柄指向地理南方，则它的长柄是 南 极，长柄所指的方向是地球磁场的 北 极（两空均选填“南”或“北”）。
【分析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
（2）指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。
【解答】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的南极用S表示，而地磁的北极在地理的南极附近，故长柄所指的方向是地球磁场的北极。
故答案为：南；北。
15．（4分）燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把 化学 能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把 内 能转化成汽车的 动 能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 内 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 方向 性的。
【分析】内燃机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为动能；汽车刹车时，机械能转化为内能，这些能量无法再转化利用，说明能量转化和转移有方向性。
【解答】解：内燃机通过燃烧汽油把化学能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把内能转化成汽车的动能；
汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车，说明能量的转化和转移过程是有方向性的。
故答案为：化学；内；动；内；方向。
16．（2分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，判断水沸腾的依据是 ② （选填数字号码）。
①水的温度保持不变；
②出现大量气泡，且气泡上升变大；
③前面两种依据都行。
水沸腾时，撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿，原因是 石棉网（铁圈）温度高于水的沸点，水仍能吸热 。
【分析】（1）水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变，应根据沸腾现象判断；
（2）水沸腾的条件：一是达到沸点，二是继续吸热，结合热传递的条件分析。
【解答】解：
（1）若水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变，实验过程中判断水沸腾的依据是观察水沸腾的现象，而不是观察温度的变化，故选②；
（2）实验发现，撤去酒精后，烧杯中的水继续沸腾了一小段时间，造成这种现象的原因是：烧杯底及石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍能吸热。
故答案为：②；石棉网（铁圈）温度高于水的沸点，水仍能吸热。
17．（3分）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 凸透镜 。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 凹透镜 组成的（以上两空选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）。
【分析】（1）凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；u＝f，不成像；u＜f，成正立、放大的虚像；
（2）凸透镜成实像时，都是倒立的；中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜只能成正立、缩小的虚像。
【解答】解：水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像；
向水球里注射一个气泡，由图可知，中间部分相当于两个凹透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，所以水球里形成了一正一反的两个人像。
故答案为：凸透镜；凹透镜。
18．（2分）步行是一种简易方便的健身运动。如图是人步行示意图，O为人体重心，离地面的高度随行走起伏，行走时的步距（指步行一步的距离）为0.5m。若人的质量为50kg，他以相同的步距10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为 25 J，功率为 100 W。（g取10N/kg）
【分析】（1）根据三角形的特征求出重心升高的高度，再利用公式W＝Gh＝mgh求出每走一步克服重力所做的功。
（2）求出1min做的总功，然后利用P=Wt计算功率。
【解答】解：
（1）重心升高的高度h＝0.65m−(0.65m)2−(0.25m)2=0.05m，
人每走一步克服重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.05m＝25J；
（2）1min做的总功：
W总＝40W＝40×25J＝1000J，
功率：P=W总t=1000J10s=100W。
故答案为：25；100。
19．（3分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 磁 效应，线圈AB中的电流方向 需要 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 流入 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
【分析】电磁铁利用了电流的磁效应；根据安培定则可知电磁铁的极性，由磁极间的相互作用规律可知活塞的移动方向；改变线圈中的电流方向可以改变电磁铁的极性，结合“阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启”利用气压知识进行解答。
【解答】解：线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时，相当于一个电磁铁，利用了电流的磁效应；
线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，而血管内压强较大、外界大气压较大，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒；
要使活塞筒内血液推开阀门S1流入血管，则应使活塞向右运动，此时需改变线圈AB中电流方向，从而改变电磁铁的磁极方向，使其与左侧磁体同名磁极相对而相互排斥，故线圈AB中的电流方向需要改变。
故答案为：磁；需要；流入。
20．（2分）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 0.04 A，这个LED灯与功率 60W 的白炽灯亮度相当。
【分析】（1）根据P＝UI可知该LED灯泡的额定电流；
（2）设两种灯泡正常发光的时间为t，利用公式W＝Pt计算消耗的电能；消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节能的百分比，据此进行解答。
【解答】解：根据P＝UI可知该LED灯泡的额定电流：I=P1U=9W220V≈0.04A；
设两种灯泡正常发光的时间为t，此时白炽灯的功率为P2，
LED消耗的电能为W1＝P1t＝9W×t，白炽灯消耗的电能为W2＝P2t，
在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约85%的电能，则P2t−9W×tP2t=85%，
解得：P2＝60W。
故答案为：0.04；60。
21．（2分）某吊扇的电动机工作时电压为220V，线圈中电流为0.3A，线圈电阻为50Ω，该电动机工作1s消耗的电能为 66 J，产生的热量为 4.5 J。
【分析】知道电动机的工作电压和通过的电流以及通电时间，根据W＝UIt求出消耗的电能；
根据Q＝I2Rt求出电流通过线圈产生的热量。
【解答】解：该电动机工作1s消耗的电能：W＝UIt＝220V×0.3A×1s＝66J；
1内电流通过线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.3A）2×50Ω×1s＝4.5J。
故答案为：66；4.5。
22．（3分）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为 R2 （填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为 28 ℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 升高 至适当值。
【分析】（1）根据欧姆定律和串联电路的特点进行判断出电阻R1、R2两端的电压变化情况；然后即可根据要求判断得出热敏电阻的位置；
（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出热敏电阻的阻值，根据图象得出开始报警的温度；
（3）电源电压越小，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，电阻箱两端电压会偏小，所以要使输出电压两端的电压不变，应使电阻箱的阻值变大。
【解答】解：（1）因为当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，则热敏电阻两端的电压也减小；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，说明只有达到一定电压才报警，所以图中的R2是热敏电阻；
（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路中的电流为：I=U1R1=4V0.4×1000Ω=0.01A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值：
R2=U2I=U−U1I=12V−4V0.01A=800Ω＝0.8kΩ，
由图象可知开始报警的温度为28℃；
（3）使用一段时间后，电源电压会降低，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，会使输出电压两端的电压变低；为不改变电路开始报警的温度，即使输出电压两端的电压不变，则应提高输出电压两端的电压，根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值，即要使其阻值升高至适当值。
故答案为：R2；28；升高。
三、解答题（共50分）
23．（2分）如图所示，请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【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。
【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示：
24．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹）：
如图所示，用螺丝刀撬图钉，请画出在A点处所用最小力F1的示意图，并画出力F2的力臂。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图；
过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2，如图所示：
25．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向标出A点的磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”极。
【分析】根据小磁针的N极指向，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的N、S极；根据磁感线特点可确定磁感线方向；根据螺线管的N、S极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极。
【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管的右端是S极，左端为N极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的NS极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极；
磁感线方向从N极指向S极；如下图所示：
26．（6分）从重庆到成都的D5101次动车运行时刻表如所示。
时间
重庆北
合川
遂宁
成都东
到站时间
08：05
9：00
10：10
发车时间
07：40
08：07
9：02
里程/km
0
50
140
300
（1）列车由重庆北驶往成都东全程的平均速度为多少km/h？
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以72km/h的速度匀速行驶，用了2min完全穿过长度为2000m的隧道，求这列动车的长度是多少m？动车全部都在隧道中的时间是多少s？
【分析】（1）由列车时刻表确定全程运行的时间t，再由速度公式可求全程的平均速度；
（2）列车完全穿过隧道的时间内行驶的路程为隧道和列车的长度之和，利用速度公式即可求解；列车全部在隧道中的行驶时间可由隧道和列车的长度之差结合速度公式求解。
【解答】解：（1）由列车时刻表可知，由重庆北到成都的路程为s＝300km，时间为t＝10：10﹣7：40＝2h30min＝2.5h；
由速度公式得：所求的平均速度为v=st=300km2.5ℎ=120km/h；
（2）设列车的长度为L，隧道的长度L0＝2000m，则列车以速度v1＝72km/h＝20m/s用时t1＝2min＝120s完全通过隧道应驶过的路程为s1＝L+L0，
由v=st可得：s1＝L+L0＝v1t1＝20m/s×120s＝2400m，则L＝s1﹣L0＝2400m﹣2000m＝400m；
列车全部在隧道中运行时，需要行驶的路程为s2＝L0﹣L＝2000m﹣400m＝1600m，仍以速度v1＝20m/s运行，
则运行时间t2=s2v1=1600m20m/s=80s。
答：（1）列车由重庆北驶往成都全程的平均速度为120km/h；
（2）这列动车的长度是400m；动车全部都在隧道中的时间是80s。
27．（6分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。
【分析】（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，由P=U2R可计算出保温挡功率；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，则由功率关系可求出电阻R2的电功率，然后由P=U2R可得电阻R2的阻值；
（3）由吸热公式Q＝cmΔt可计算出水升温吸收的热量，由电能公式W＝Pt可知其消耗的电能，两者之比即为加热效率。
【解答】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P=U2R可得保温挡功率P保=U2R1=(220V)2484Ω=100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P=U2R可得电阻R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
其消耗的电能W＝P热t＝1200W×375s＝4.5×105J；
则该电蒸锅的加热效率η=QW×100%=3.78×105J4.5×105J×100%＝84%。
答：（1）保温挡的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值为44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84%。
28．（6分）小明在实验室里的光具座上探究凸透镜成像特点。
（1）在图甲所示的四个观察对象中，进行该项实验探究，最合适的研究对象是 D 。不选择B的理由是积木块本身不 发光 ，难以在光屏上观察到像；不选择C的理由是无法探究像的性质中的 正倒 。
（2）将凸透镜和光屏固定在光具座上不动，如图乙，接着调整研究对象和光屏的中心位于凸透镜的 主光轴上 。
（3）将研究对象的置于光具座上最左端，调整光屏的位置，直至光屏上呈现清晰的像；接着，减小研究对象到透镜的距离，实验中发现需要将光屏向 右 端移动，才能重新观察到清晰的像。研究发现，物体通过凸透镜在光屏上所成的像随物距的减小而 变大 。
【分析】（1）凸透镜成像的原理是光的折射；
凸透镜成倒立的实像；
（2）为了使像成在光屏的中央，应该调整研究对象和光屏的高度，是它们的中心在凸透镜的主光轴上；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：（1）凸透镜成像的原理是光的折射，所以需要使用会发光的物体，所以不应选择B；
为了探究凸透镜成像的性质，应该选择不对称的物体，所以应该选择D；
（2）由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以减小研究对象到透镜的距离，此时物距变小，像距变大，故实验中发现需要将光屏向右移动。
故答案为：（1）D；发光；正倒；（2）主光轴上；（3）右；变大。
29．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 自下而上 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）从实验效果考虑，本实验选择 易拉罐 （“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 搅拌使液体受热均匀 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 （填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， A 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， B 升温较高。
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 A 液体。
【分析】（1）实验时，需要用酒精灯的外焰加热，所以要先调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）从金属导热性能好分析；实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
（4）根据图乙分析回答；
（5）根据比较物质吸热能力的方法（使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强）确定哪种物质的吸热能力强，根据Q＝cm△t分析。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；
（2）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；
质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高，由此可见，A的比热容较大。
（5）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，
根据Q＝cm△t，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）自下而上；（2）易拉罐；搅拌使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A；B；（5）A。
30．（6分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料应该是 铝 （填“塑料”、“铝”或“铁”）。
（2）我们可以通过小量程电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 电流方向 。
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为 电 能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 磁场方向 的关系。
（5）为了利用此装置探究电动机的工作原理，小明在图中“电路中直接再接入一个电源”。对此，你有何看法？ 电流表会烧坏 。
【分析】（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象。
（2）导体的运动方向与磁感线方向平行时，导体中不会产生感应电流。
（3）发电机是将机械能转化为电能的装置；电动机是将电能转化为机械能的装置。
【解答】解：（1）在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中，塑料是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。
（2）图中的灵敏电流计的指针，在电路中没有电流时，指在表盘中央；当有电流时，指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知，我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
（3）三次实验中，只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（5）电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源，由于电流表电阻非常小，在图中电路中直接再接入一个电源，电流表会烧坏。
故答案为：（1）铝；（2）电流方向；（3）切割磁感线；电；（4）磁场方向；（5）电流表会烧坏。
31．（6分）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）连接实验电路时，开关应 断开 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动；
（3）多次移动滑片，记录数据，得到通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示。分析交流时，实验小组有以下的讨论：
①小灯泡实际功率随两端电压的增大而 增大 ；
②小灯泡的额定功率为 1.25 W；图中阴影部分的面积等于小灯泡此时的 实际功率 ；
③在实验过程中，灯泡电阻会变化。如调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值减小ΔR1，观察到灯泡变亮，若小灯泡的阻值相应变化ΔR2，则ΔR1 大于 ΔR2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关要断开；
（2）先确定电压表的分度值，再读出其示数，为使电压增加为2.5V，根据串联分压特点可知滑动变阻器接入电路电阻的变化，进一步确定滑片的移动方向；
（3）①根据图像得出灯的实际功率与实际电压的关系；
②根据图象，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，根据P＝UI可得出小灯泡的额定功率；
图中横坐标表示灯泡两端的电压，纵坐标表示电路电流，根据P＝UI可知得出答案；
③通过对滑动变阻器的电阻、灯泡的电阻和总电阻变化情况分析得出结论。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关要断开；
（2）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小灯泡的额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应让灯泡两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知，应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，应将滑片向左移动；
（3）①由图像知当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的电流增大，根据P＝UI知小灯泡的实际功率也增大，所以灯的实际功率随实际电压的增大而增大；
②根据图象，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，根据P＝UI可知小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
图中横坐标表示灯泡两端的电压，纵坐标表示电路电流，根据P＝UI可知图中阴影部分的面积在数值上等于小灯泡此时的实际功率；
③在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，由串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，由串联电路的电压规律可知，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧姆定律可知电路中总电阻变小，由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，根据R＝R滑+R灯可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小，故选：大于。
故答案为：（1）断开；（2）左；（3）①增大；②1.25；实际功率；③大于。
32．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 右 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 定值电阻R短路了 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 0.3 A，将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I−1R的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 50 Ω。
【分析】（1）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，据此分析；
（4）根据图丙电流表所选量程确定分度值读数；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（5）根据I−1R的图像是一条过原点的直线，运用数学知识分析得出结论；
（6）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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时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）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；
（5）因为I−1R的图像是一条过原点的直线，所以I与1R成正比，因此I与R成反比，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）由图乙可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即选用滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
2022年江苏省泰州市兴化市中考物理一模试卷
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。每题四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列对物理量的估计符合实际情况的是（ ）
A．人体的安全电压为36V
B．中学生上楼的功率可达1500W
C．家用电饭锅额定电流约为4A
D．正常洗澡用的水温度约为85℃
2．（2分）图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是噪声监测仪，0dB是指没有声音
C．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
3．（2分）在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（ ）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
4．（2分）《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
5．（2分）下列现象是由光的直线传播造成的是（ ）
A．水中的鸡蛋变大 B．荷花在水中“倒影”
C．池水看起来变“浅” D．树荫下的光斑
6．（2分）有位诗人坐船远眺，写下著名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人在诗词中前后出现两次对山的运动的描述，所选的参照物分别是（ ）
A．山和水 B．船和地面 C．风和地面 D．山和船
7．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡．下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（ ）
A．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
B．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
C．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
D．两侧钩码同时向支点移动一格
8．（2分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。如图所示汽油机的四个冲程中与活塞压缩气体的能量转化相同的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2分）小昆家的卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中A中的S1，和C中的S1、S2为单刀双掷开关）。图中能够满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2分）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小
D．油位越低，R两端的电压越大
11．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
12．（2分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A．电路总功率的最大值为5.4W
B．电源电压为6V
C．电路消耗的总功率最小时，R1 与 R2 接入电路的阻值之比为 3：1
D．定值电阻电功率的变化为4.05W
二．填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）三月的春风，让兴化油菜花海风景区呈现了“田无一垛不黄花”的美景。游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，是因为太阳光照射在油菜花上发生了 反射。菜花地上的影子是由于光的 而形成的，用一束红光照向影子区域，该处呈 色。
14．（2分）如图是我国古代的四大发明之一的指南针（司南）。指南针（司南）自由转动静止时，长柄指向地理南方，则它的长柄是 极，长柄所指的方向是地球磁场的 极（两空均选填“南”或“北”）。
15．（4分）燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把 能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把 能转化成汽车的 能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 性的。
16．（2分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，判断水沸腾的依据是 （选填数字号码）。
①水的温度保持不变；
②出现大量气泡，且气泡上升变大；
③前面两种依据都行。
水沸腾时，撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿，原因是 。
17．（3分）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 组成的（以上两空选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）。
18．（2分）步行是一种简易方便的健身运动。如图是人步行示意图，O为人体重心，离地面的高度随行走起伏，行走时的步距（指步行一步的距离）为0.5m。若人的质量为50kg，他以相同的步距10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为 J，功率为 W。（g取10N/kg）
19．（3分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 效应，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
20．（2分）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 A，这个LED灯与功率 的白炽灯亮度相当。
21．（2分）某吊扇的电动机工作时电压为220V，线圈中电流为0.3A，线圈电阻为50Ω，该电动机工作1s消耗的电能为 J，产生的热量为 J。
22．（3分）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为 （填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为 ℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 至适当值。
三、解答题（共50分）
23．（2分）如图所示，请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
24．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹）：
如图所示，用螺丝刀撬图钉，请画出在A点处所用最小力F1的示意图，并画出力F2的力臂。
25．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向标出A点的磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”极。
26．（6分）从重庆到成都的D5101次动车运行时刻表如所示。
时间
重庆北
合川
遂宁
成都东
到站时间
08：05
9：00
10：10
发车时间
07：40
08：07
9：02
里程/km
0
50
140
300
（1）列车由重庆北驶往成都东全程的平均速度为多少km/h？
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以72km/h的速度匀速行驶，用了2min完全穿过长度为2000m的隧道，求这列动车的长度是多少m？动车全部都在隧道中的时间是多少s？
27．（6分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。
28．（6分）小明在实验室里的光具座上探究凸透镜成像特点。
（1）在图甲所示的四个观察对象中，进行该项实验探究，最合适的研究对象是 。不选择B的理由是积木块本身不 ，难以在光屏上观察到像；不选择C的理由是无法探究像的性质中的 。
（2）将凸透镜和光屏固定在光具座上不动，如图乙，接着调整研究对象和光屏的中心位于凸透镜的 。
（3）将研究对象的置于光具座上最左端，调整光屏的位置，直至光屏上呈现清晰的像；接着，减小研究对象到透镜的距离，实验中发现需要将光屏向 端移动，才能重新观察到清晰的像。研究发现，物体通过凸透镜在光屏上所成的像随物距的减小而 。
29．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）从实验效果考虑，本实验选择 （“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 液体。
30．（6分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料应该是 （填“塑料”、“铝”或“铁”）。
（2）我们可以通过小量程电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为 能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（5）为了利用此装置探究电动机的工作原理，小明在图中“电路中直接再接入一个电源”。对此，你有何看法？ 。
31．（6分）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）连接实验电路时，开关应 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动；
（3）多次移动滑片，记录数据，得到通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示。分析交流时，实验小组有以下的讨论：
①小灯泡实际功率随两端电压的增大而 ；
②小灯泡的额定功率为 W；图中阴影部分的面积等于小灯泡此时的 ；
③在实验过程中，灯泡电阻会变化。如调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值减小ΔR1，观察到灯泡变亮，若小灯泡的阻值相应变化ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
32．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 A，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I−1R的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
参考答案
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。每题四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列对物理量的估计符合实际情况的是（ ）
A．人体的安全电压为36V
B．中学生上楼的功率可达1500W
C．家用电饭锅额定电流约为4A
D．正常洗澡用的水温度约为85℃
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体的安全电压为不高于36V，故A错误；
B、中学生上楼的功率可达100W，故B错误；
C、家用电饭锅额定电流约为4A，符合实际，故C正确；
D、正常洗澡用的水温度约为40℃，故D错误。
故选：C。
2．（2分）图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是噪声监测仪，0dB是指没有声音
C．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
【分析】（1）减弱噪声方法有：①在声源处控制噪声产生；②在传播过程中阻断噪声传播；③在人耳处防止噪声进入耳朵。
（2）0dB是人类刚能听到的声音；
（3）音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；
（4）声音不但能传递信息，还能传递能量。
【解答】解：A、摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故A错误；
B、0dB是人类刚能听到的声音，而不是说没有声音，故B错误；
C、小提琴是琴弦振动发出声音的，当在小提琴上不同位置按弦，琴弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故C错误；
D、倒车雷达利用了超声波的回声定位，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故D正确。
故选：D。
3．（2分）在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（ ）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
【分析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解：“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠电磁波来完成，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（2分）《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故A正确；
B、雨的形成是水蒸气的液化现象，故B错误；
C、云的形成是水蒸气的液化现象，故C错误；
D、河水结冰是水的凝固现象，故D错误。
故选：A。
5．（2分）下列现象是由光的直线传播造成的是（ ）
A．水中的鸡蛋变大 B．荷花在水中“倒影”
C．池水看起来变“浅” D．树荫下的光斑
【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的实例有：小孔成像、影子、日食和月食等；
（2）光射到介质界面上会发生反射，光反射形成的现象：平面镜成像、水中的倒影、凹面镜成像；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，光的折射形成的现象：放在有水的碗中的筷子看起来好像变折了、放大镜、池水看起来变浅等。
【解答】解：A、水中的鸡蛋变“大”属于凸透镜成像，是光的折射现象，故A错误；
B、荷花在水中“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射，故B错误；
C、池水看起来变“浅”，是光的折射现象，故C错误；
D、树荫下的光斑，是小孔成像，是由光沿直线传播形成，故D正确。
故选：D。
6．（2分）有位诗人坐船远眺，写下著名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人在诗词中前后出现两次对山的运动的描述，所选的参照物分别是（ ）
A．山和水 B．船和地面 C．风和地面 D．山和船
【分析】本题在判断的时候应先找出行为动词“迎”和“行”的主体山和船，然后选择与行为主体不同的物体，观察它们之间的位置是否发生变化。
【解答】解：以船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”；
以地面为参照物，山与地面之间的位置没有发生变化，山是静止的，所以会有“仔细看山，山不动，是船行”感觉。
故选：B。
7．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡．下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（ ）
A．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
B．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
C．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
D．两侧钩码同时向支点移动一格
【分析】杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若F1L1＝F2L2，杠杆平衡；若F1L1≠F2L2，杠杆就不平衡。
【解答】解：设每个钩码重力为G，每个小格长度为L；
A、左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，左边：2G×2L＝4GL，右边：2G×2L＝4GL，右边等于左边，杠杆平衡，故A正确；
B、左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：4G×3L＝12GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故B错误；
C、两侧钩码下方同时加挂一个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：3G×3L＝9GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故C错误；
D、两侧钩码同时向支点移动一格，左边：3G×L＝3GL，右边：2G×2L＝4GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故D错误。
故选：A。
8．（2分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。如图所示汽油机的四个冲程中与活塞压缩气体的能量转化相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
【解答】解：
图中，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似；
A、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
B、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
C、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
所以ACD错误，B正确。
故选：B。
9．（2分）小昆家的卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中A中的S1，和C中的S1、S2为单刀双掷开关）。图中能够满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】操作任意一个开关均可以开灯、关灯，说明任何一个开关闭合时，灯泡都亮，任何一个开关断开时灯泡都灭，由此分析解答。
【解答】解：A、图中S1为单刀双掷开关，S2为单刀开关，当S2断开时，无论S1往哪个方向掷，灯泡都不能发光，故A不符合题意；
B、图中两个单刀开关串联，相互影响，只有两个开关都闭合时，灯泡才发光，故B不符合题意；
C、图中S1和S2为单刀双掷开关，S1接上面时灯泡不发光，S1接下面时灯泡发光；S2接上面时灯泡发光，S2接下面时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故C符合题意；
D、图中两个单刀开关并联，闭合S1或S2都能使灯泡发光，但是只有两个开关都断开时，灯泡才熄灭，故D不符合题意。
故选：C。
10．（2分）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小
D．油位越低，R两端的电压越大
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R依次连接即为串联；
根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断油量表的类型；
根据油量的变化可知浮子移动的方向，根据杠杆的作用可知滑片移动的方向，从而得出R接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，从而得出流过R0的电流变化；
根据欧姆定律结合串联电路的电压特点判断R两端的电压变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R依次连接即为串联，故A错误；
B、此时油量表并联在R两端，则油量表是由电压表改装而成的，故B错误；
C、当油位越高时，浮子上升，在杠杆的作用下滑片下移，R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即流过R0的电流越大，故C错误；
D、当油位越低时，浮子下降，在杠杆的作用下滑片上移，R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R0两端的电压越小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压越大，即电压表的示数越大，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图所示的家庭电路，闭合开关S1和S2，灯L1发光，灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．灯L2断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．de间断路
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；闭合开关后，有一盏灯发光，说明该支路是通路，另一盏灯不发光，说明该灯所在的电路出现了断路现象，根据氖管的发光情况判定故障的原因。
【解答】解：闭合开关S1和S2，灯L1发光，这说明灯L1所在的支路是通路；灯L2不发光，这说明灯L2所在的电路出现了断路现象；
用试电笔分别接触插座的左、右孔，氖管均发光，这说明插座的左孔与火线之间是接通的，即左孔通过灯泡L2与火线相连，所以故障是de间断路。
故选：D。
12．（2分）如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A．电路总功率的最大值为5.4W
B．电源电压为6V
C．电路消耗的总功率最小时，R1 与 R2 接入电路的阻值之比为 3：1
D．定值电阻电功率的变化为4.05W
【分析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图像读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；
根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）根据P＝UI求出电路的最大总功率；
（3）根据P＝UI可知：电路中的总功率最小时电路中电流最小，根据图像读出电路中的最小电流时电压表的示数，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出R1与R2接入电路的阻值之比；
（4）根据P＝I2R求出定值电阻电功率的最大和最小值，然后求出定值电阻电功率的变化量。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和和I=UR可得，电源的电压：
U＝I最小R1+U2＝0.3A×R1+4.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，
由图像可知，电路中的最大电流I最大＝1.2A，
由I=UR可得，电源的电压：
U＝I最大R1＝1.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，解①②可得：
R1＝5Ω，U＝6V；故B正确；
（2）由P＝UI可得电路总功率的最大值：
P最大＝UI大＝6V×1.2A＝7.2W；故A错误；
（3）由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.3A，电压表的最大示数U2＝4.5V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大电阻：R2=U2I最小=4.5V0.3A=15Ω，
则：R1：R2＝5Ω：15Ω＝1：3，故C错误；
（4）由P＝I2R可得定值电阻电功率的最小值：P1最小＝I最小2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；
定值电阻电功率的最大值：P1最大＝I最大2R1＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W，
所以定值电阻电功率的变化量：△P1＝P1最大﹣P1最小＝7.2W﹣0.45W＝6.75W，故D错误。
故选：B。
二．填空题（每空1分，共26分）
13．（3分）三月的春风，让兴化油菜花海风景区呈现了“田无一垛不黄花”的美景。游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，是因为太阳光照射在油菜花上发生了 漫 反射。菜花地上的影子是由于光的 直线传播 而形成的，用一束红光照向影子区域，该处呈 黑 色。
【分析】（1）当一束光射到凸凹不平的物体时，它的反射光线是射向不同的方向的，不是平行的，所以我们才能从不同的地方看到同一个物体，而这种反射方式称为“漫反射”；
（2）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故日食、月食、小孔成像、影子形成都是由光的直线传播形成；
（3）不透明物体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射各种色光，黑色物体吸收所有色光。
【解答】解：（1）游客在各自位置都看到这满眼的金黄色，说明反射光线向各个方向的都有，是发生了漫反射现象；
（2）影子是应用光在均匀介质中是沿直线传播的原理，有物体挡着，光就透不过去，就产生了影子；
（3）用一束红光照向影子区域，影子区域是黑色，吸收所有色光，故影子区域呈现黑色。
故答案为：漫；直线传播；黑。
14．（2分）如图是我国古代的四大发明之一的指南针（司南）。指南针（司南）自由转动静止时，长柄指向地理南方，则它的长柄是 南 极，长柄所指的方向是地球磁场的 北 极（两空均选填“南”或“北”）。
【分析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
（2）指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。
【解答】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的南极用S表示，而地磁的北极在地理的南极附近，故长柄所指的方向是地球磁场的北极。
故答案为：南；北。
15．（4分）燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把 化学 能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把 内 能转化成汽车的 动 能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 内 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 方向 性的。
【分析】内燃机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为动能；汽车刹车时，机械能转化为内能，这些能量无法再转化利用，说明能量转化和转移有方向性。
【解答】解：内燃机通过燃烧汽油把化学能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把内能转化成汽车的动能；
汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车，说明能量的转化和转移过程是有方向性的。
故答案为：化学；内；动；内；方向。
16．（2分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，判断水沸腾的依据是 ② （选填数字号码）。
①水的温度保持不变；
②出现大量气泡，且气泡上升变大；
③前面两种依据都行。
水沸腾时，撤去酒精灯发现烧杯里的水还能再沸腾一小会儿，原因是 石棉网（铁圈）温度高于水的沸点，水仍能吸热 。
【分析】（1）水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变，应根据沸腾现象判断；
（2）水沸腾的条件：一是达到沸点，二是继续吸热，结合热传递的条件分析。
【解答】解：
（1）若水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变，实验过程中判断水沸腾的依据是观察水沸腾的现象，而不是观察温度的变化，故选②；
（2）实验发现，撤去酒精后，烧杯中的水继续沸腾了一小段时间，造成这种现象的原因是：烧杯底及石棉网的温度仍高于水的沸点，水仍能吸热。
故答案为：②；石棉网（铁圈）温度高于水的沸点，水仍能吸热。
17．（3分）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 凸透镜 。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 凹透镜 组成的（以上两空选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）。
【分析】（1）凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；u＝f，不成像；u＜f，成正立、放大的虚像；
（2）凸透镜成实像时，都是倒立的；中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜只能成正立、缩小的虚像。
【解答】解：水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像；
向水球里注射一个气泡，由图可知，中间部分相当于两个凹透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，所以水球里形成了一正一反的两个人像。
故答案为：凸透镜；凹透镜。
18．（2分）步行是一种简易方便的健身运动。如图是人步行示意图，O为人体重心，离地面的高度随行走起伏，行走时的步距（指步行一步的距离）为0.5m。若人的质量为50kg，他以相同的步距10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为 25 J，功率为 100 W。（g取10N/kg）
【分析】（1）根据三角形的特征求出重心升高的高度，再利用公式W＝Gh＝mgh求出每走一步克服重力所做的功。
（2）求出1min做的总功，然后利用P=Wt计算功率。
【解答】解：
（1）重心升高的高度h＝0.65m−(0.65m)2−(0.25m)2=0.05m，
人每走一步克服重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.05m＝25J；
（2）1min做的总功：
W总＝40W＝40×25J＝1000J，
功率：P=W总t=1000J10s=100W。
故答案为：25；100。
19．（3分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 磁 效应，线圈AB中的电流方向 需要 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 流入 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
【分析】电磁铁利用了电流的磁效应；根据安培定则可知电磁铁的极性，由磁极间的相互作用规律可知活塞的移动方向；改变线圈中的电流方向可以改变电磁铁的极性，结合“阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启”利用气压知识进行解答。
【解答】解：线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时，相当于一个电磁铁，利用了电流的磁效应；
线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，而血管内压强较大、外界大气压较大，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒；
要使活塞筒内血液推开阀门S1流入血管，则应使活塞向右运动，此时需改变线圈AB中电流方向，从而改变电磁铁的磁极方向，使其与左侧磁体同名磁极相对而相互排斥，故线圈AB中的电流方向需要改变。
故答案为：磁；需要；流入。
20．（2分）LED灯具有节能、环保等特点，被称为第四代照明光源。额定电压为220V、额定功率9W的LED灯，它在相同照明效果下比传统白炽灯光源节能85%。该LED灯泡的额定电流是 0.04 A，这个LED灯与功率 60W 的白炽灯亮度相当。
【分析】（1）根据P＝UI可知该LED灯泡的额定电流；
（2）设两种灯泡正常发光的时间为t，利用公式W＝Pt计算消耗的电能；消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节能的百分比，据此进行解答。
【解答】解：根据P＝UI可知该LED灯泡的额定电流：I=P1U=9W220V≈0.04A；
设两种灯泡正常发光的时间为t，此时白炽灯的功率为P2，
LED消耗的电能为W1＝P1t＝9W×t，白炽灯消耗的电能为W2＝P2t，
在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约85%的电能，则P2t−9W×tP2t=85%，
解得：P2＝60W。
故答案为：0.04；60。
21．（2分）某吊扇的电动机工作时电压为220V，线圈中电流为0.3A，线圈电阻为50Ω，该电动机工作1s消耗的电能为 66 J，产生的热量为 4.5 J。
【分析】知道电动机的工作电压和通过的电流以及通电时间，根据W＝UIt求出消耗的电能；
根据Q＝I2Rt求出电流通过线圈产生的热量。
【解答】解：该电动机工作1s消耗的电能：W＝UIt＝220V×0.3A×1s＝66J；
1内电流通过线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.3A）2×50Ω×1s＝4.5J。
故答案为：66；4.5。
22．（3分）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为 R2 （填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为 28 ℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 升高 至适当值。
【分析】（1）根据欧姆定律和串联电路的特点进行判断出电阻R1、R2两端的电压变化情况；然后即可根据要求判断得出热敏电阻的位置；
（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出热敏电阻的阻值，根据图象得出开始报警的温度；
（3）电源电压越小，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，电阻箱两端电压会偏小，所以要使输出电压两端的电压不变，应使电阻箱的阻值变大。
【解答】解：（1）因为当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，则热敏电阻两端的电压也减小；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，说明只有达到一定电压才报警，所以图中的R2是热敏电阻；
（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路中的电流为：I=U1R1=4V0.4×1000Ω=0.01A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值：
R2=U2I=U−U1I=12V−4V0.01A=800Ω＝0.8kΩ，
由图象可知开始报警的温度为28℃；
（3）使用一段时间后，电源电压会降低，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，会使输出电压两端的电压变低；为不改变电路开始报警的温度，即使输出电压两端的电压不变，则应提高输出电压两端的电压，根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值，即要使其阻值升高至适当值。
故答案为：R2；28；升高。
三、解答题（共50分）
23．（2分）如图所示，请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【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。
【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示：
24．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹）：
如图所示，用螺丝刀撬图钉，请画出在A点处所用最小力F1的示意图，并画出力F2的力臂。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图；
过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2，如图所示：
25．（2分）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向标出A点的磁感线方向，并在括号内标出电源的“+”极。
【分析】根据小磁针的N极指向，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的N、S极；根据磁感线特点可确定磁感线方向；根据螺线管的N、S极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极。
【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管的右端是S极，左端为N极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的NS极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极；
磁感线方向从N极指向S极；如下图所示：
26．（6分）从重庆到成都的D5101次动车运行时刻表如所示。
时间
重庆北
合川
遂宁
成都东
到站时间
08：05
9：00
10：10
发车时间
07：40
08：07
9：02
里程/km
0
50
140
300
（1）列车由重庆北驶往成都东全程的平均速度为多少km/h？
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以72km/h的速度匀速行驶，用了2min完全穿过长度为2000m的隧道，求这列动车的长度是多少m？动车全部都在隧道中的时间是多少s？
【分析】（1）由列车时刻表确定全程运行的时间t，再由速度公式可求全程的平均速度；
（2）列车完全穿过隧道的时间内行驶的路程为隧道和列车的长度之和，利用速度公式即可求解；列车全部在隧道中的行驶时间可由隧道和列车的长度之差结合速度公式求解。
【解答】解：（1）由列车时刻表可知，由重庆北到成都的路程为s＝300km，时间为t＝10：10﹣7：40＝2h30min＝2.5h；
由速度公式得：所求的平均速度为v=st=300km2.5ℎ=120km/h；
（2）设列车的长度为L，隧道的长度L0＝2000m，则列车以速度v1＝72km/h＝20m/s用时t1＝2min＝120s完全通过隧道应驶过的路程为s1＝L+L0，
由v=st可得：s1＝L+L0＝v1t1＝20m/s×120s＝2400m，则L＝s1﹣L0＝2400m﹣2000m＝400m；
列车全部在隧道中运行时，需要行驶的路程为s2＝L0﹣L＝2000m﹣400m＝1600m，仍以速度v1＝20m/s运行，
则运行时间t2=s2v1=1600m20m/s=80s。
答：（1）列车由重庆北驶往成都全程的平均速度为120km/h；
（2）这列动车的长度是400m；动车全部都在隧道中的时间是80s。
27．（6分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率。
（2）电阻R2的阻值。
（3）电蒸锅的加热效率。
【分析】（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，由P=U2R可计算出保温挡功率；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，则由功率关系可求出电阻R2的电功率，然后由P=U2R可得电阻R2的阻值；
（3）由吸热公式Q＝cmΔt可计算出水升温吸收的热量，由电能公式W＝Pt可知其消耗的电能，两者之比即为加热效率。
【解答】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P=U2R可得保温挡功率P保=U2R1=(220V)2484Ω=100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P=U2R可得电阻R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
其消耗的电能W＝P热t＝1200W×375s＝4.5×105J；
则该电蒸锅的加热效率η=QW×100%=3.78×105J4.5×105J×100%＝84%。
答：（1）保温挡的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值为44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84%。
28．（6分）小明在实验室里的光具座上探究凸透镜成像特点。
（1）在图甲所示的四个观察对象中，进行该项实验探究，最合适的研究对象是 D 。不选择B的理由是积木块本身不 发光 ，难以在光屏上观察到像；不选择C的理由是无法探究像的性质中的 正倒 。
（2）将凸透镜和光屏固定在光具座上不动，如图乙，接着调整研究对象和光屏的中心位于凸透镜的 主光轴上 。
（3）将研究对象的置于光具座上最左端，调整光屏的位置，直至光屏上呈现清晰的像；接着，减小研究对象到透镜的距离，实验中发现需要将光屏向 右 端移动，才能重新观察到清晰的像。研究发现，物体通过凸透镜在光屏上所成的像随物距的减小而 变大 。
【分析】（1）凸透镜成像的原理是光的折射；
凸透镜成倒立的实像；
（2）为了使像成在光屏的中央，应该调整研究对象和光屏的高度，是它们的中心在凸透镜的主光轴上；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：（1）凸透镜成像的原理是光的折射，所以需要使用会发光的物体，所以不应选择B；
为了探究凸透镜成像的性质，应该选择不对称的物体，所以应该选择D；
（2）由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以减小研究对象到透镜的距离，此时物距变小，像距变大，故实验中发现需要将光屏向右移动。
故答案为：（1）D；发光；正倒；（2）主光轴上；（3）右；变大。
29．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 自下而上 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）从实验效果考虑，本实验选择 易拉罐 （“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 搅拌使液体受热均匀 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 （填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， A 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， B 升温较高。
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 A 液体。
【分析】（1）实验时，需要用酒精灯的外焰加热，所以要先调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）从金属导热性能好分析；实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
（4）根据图乙分析回答；
（5）根据比较物质吸热能力的方法（使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强）确定哪种物质的吸热能力强，根据Q＝cm△t分析。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；
（2）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；
质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高，由此可见，A的比热容较大。
（5）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，
根据Q＝cm△t，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）自下而上；（2）易拉罐；搅拌使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A；B；（5）A。
30．（6分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料应该是 铝 （填“塑料”、“铝”或“铁”）。
（2）我们可以通过小量程电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 电流方向 。
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为 电 能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 磁场方向 的关系。
（5）为了利用此装置探究电动机的工作原理，小明在图中“电路中直接再接入一个电源”。对此，你有何看法？ 电流表会烧坏 。
【分析】（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象。
（2）导体的运动方向与磁感线方向平行时，导体中不会产生感应电流。
（3）发电机是将机械能转化为电能的装置；电动机是将电能转化为机械能的装置。
【解答】解：（1）在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中，塑料是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。
（2）图中的灵敏电流计的指针，在电路中没有电流时，指在表盘中央；当有电流时，指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知，我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
（3）三次实验中，只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（5）电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源，由于电流表电阻非常小，在图中电路中直接再接入一个电源，电流表会烧坏。
故答案为：（1）铝；（2）电流方向；（3）切割磁感线；电；（4）磁场方向；（5）电流表会烧坏。
31．（6分）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）连接实验电路时，开关应 断开 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动；
（3）多次移动滑片，记录数据，得到通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示。分析交流时，实验小组有以下的讨论：
①小灯泡实际功率随两端电压的增大而 增大 ；
②小灯泡的额定功率为 1.25 W；图中阴影部分的面积等于小灯泡此时的 实际功率 ；
③在实验过程中，灯泡电阻会变化。如调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值减小ΔR1，观察到灯泡变亮，若小灯泡的阻值相应变化ΔR2，则ΔR1 大于 ΔR2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关要断开；
（2）先确定电压表的分度值，再读出其示数，为使电压增加为2.5V，根据串联分压特点可知滑动变阻器接入电路电阻的变化，进一步确定滑片的移动方向；
（3）①根据图像得出灯的实际功率与实际电压的关系；
②根据图象，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，根据P＝UI可得出小灯泡的额定功率；
图中横坐标表示灯泡两端的电压，纵坐标表示电路电流，根据P＝UI可知得出答案；
③通过对滑动变阻器的电阻、灯泡的电阻和总电阻变化情况分析得出结论。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关要断开；
（2）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小灯泡的额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应让灯泡两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知，应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，应将滑片向左移动；
（3）①由图像知当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的电流增大，根据P＝UI知小灯泡的实际功率也增大，所以灯的实际功率随实际电压的增大而增大；
②根据图象，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，根据P＝UI可知小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
图中横坐标表示灯泡两端的电压，纵坐标表示电路电流，根据P＝UI可知图中阴影部分的面积在数值上等于小灯泡此时的实际功率；
③在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，由串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，由串联电路的电压规律可知，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧姆定律可知电路中总电阻变小，由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，根据R＝R滑+R灯可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小，故选：大于。
故答案为：（1）断开；（2）左；（3）①增大；②1.25；实际功率；③大于。
32．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 右 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 定值电阻R短路了 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 0.3 A，将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I−1R的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 50 Ω。
【分析】（1）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，据此分析；
（4）根据图丙电流表所选量程确定分度值读数；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（5）根据I−1R的图像是一条过原点的直线，运用数学知识分析得出结论；
（6）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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时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）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；
（5）因为I−1R的图像是一条过原点的直线，所以I与1R成正比，因此I与R成反比，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）由图乙可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即选用滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
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