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2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一）
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这是一份2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一），共42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。
2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一）
一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）在2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课天地互动提问环节，有同学提出一个有趣的问题：空间站里流眼泪是什么样的？由于空间站处于失重状态，所以在空间站里流泪时不会体现到下面哪个成语（ ）
A．眼泪汪汪 B．泪如雨下 C．热泪盈眶 D．泪眼婆娑
2．（2分）学校艺术节的合唱比赛中，同学们在乐队的伴奏下放声高歌。下列说法正确的是（ ）
A．同学们的歌声是由振动产生的
B．现场观众听到的歌声可以在真空传播
C．“放声高歌”中的“高”是指声音的音调高
D．观众能辨别不同的乐器声，是因为它们的响度不同
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，说明原子是可分的
B．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
C．摩擦起电使物体产生了电子，带上了正负两种电荷
D．超导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
4．（2分）下列关于光现象的说法中正确的是（ ）
A．人离平面镜越远，在平面镜中所成的像越小
B．镜面反射遵循光的反射定律，而漫反射不遵循光的反射定律
C．小孔成像和手影游戏都是由于光的直线传播而形成的
D．钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
5．（2分）下列关于物态变化说法正确的是（ ）
A．樟脑丸变小了，属于汽化现象
B．太阳出来雾散了，属于汽化现象
C．开灯的瞬间，灯丝烧断了，属于液化现象
D．冬天玻璃窗上的冰花，属于凝固现象
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7．（2分）甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶，它们的路程s随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．0～10min，甲车平均速度大于乙车平均速度
B．10～20min，甲车平均速度等于乙车平均速度
C．20～30min，甲车平均速度小于乙车平均速度
D．0～30min，甲车平均速度大于乙车平均速度
8．（2分）在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，“冰墩墩”沿着抛出的方向做近似匀速前进，这跟牛顿第一定律所描述的现象是相同的。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律在任何条件下都能成立
B．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
C．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持它的运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于木块的惯性逐渐减小
9．（2分）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
10．（2分）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（ ）
A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
11．（2分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2分）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
13．（2分）一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
15．（2分）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
16．（2分）如图甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图像，则（ ）
A．图乙反映的是电压表与电流表示数的关系
B．滑片P在b端时，电路消耗的总功率为1.2W
C．图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系
D．滑片P在a端时，R1的阻值为20Ω，消耗的电功率为2W
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
17．（2分）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．（2分）中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用 （填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的 （填“裂变”或“聚变”），太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
19．（2分）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
20．（2分）如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强 ，瓶中的热水在 的作用下上升，与冷水混合得到温水。
21．（2分）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1'＝ ，L2消耗的实际功率P2 P2'（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
22．（2分）水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器，容器中水深20cm，则水对容器底部的压强为 Pa，现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端，使A浸入水中，稳定后，A的下表面距水面4cm，弹簧测力计的示数为0.8N，如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，A所受的浮力为 N。（已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm）
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
23．（2分）如图所示，站在水平桌面上的玩偶是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”。“冰”象征纯洁、坚强，是冬奥会的特点，“墩墩”意喻敦厚、健康、活泼、可爱，契合熊猫的整体形象，象征着冬奥会运动员强壮的身体、坚韧的意志和鼓舞人心的奥林匹克精神。请画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图（O为重心）。
24．（2分）请将图中的开关、电灯和三孔插座接入家庭电路中。要求：开关控制电灯，插座单独使用。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
25．（4分）如图是“天问一号”火星车，火星车的车轮做得比普通车的车轮宽得多，且车轮上有许多凸棱。请从物理学角度解释这两种设计的目的。
五、实验题：本题共5小题，共28分。
26．（6分）2021年初夏，我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收。小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
（1）把天平放在水平桌面上，先将 后，再调节天平横梁平衡。
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图甲所示，此时应 ，使横梁平衡。横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图乙所示，则大樱桃的质量为 g。
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中。水面上升到如图丙所示位置，接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降至60mL刻度线处，则大樱桃的体积为 cm3，大樱桃的密度为 kg/m3。
（4）小明所测大樱桃的密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
27．（4分）在探究“海波熔化时温度的变化规律”实验中：
（1）某时刻海波的温度如图甲所示为 ℃。
（2）海波的温度随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，该物质属于 （选填“晶体”或“非晶体”），海波在熔化过程中持续吸热，温度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）第3min时，海波的状态是 （选填“固态”“液态”或“固液共存”）。
28．（6分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因： 。
29．（4分）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用了玻璃透明的特点，便于确定 ，玻璃板放置时要求与纸板 。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，这样做是为了比较像与物的 关系；若用光屏替代蜡烛B，在光屏上观察不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 （选填“实”或“虚”）像。
30．（8分）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态。
（2）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（从图中选填导线序号）；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端。小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 A，未知电阻R＝ Ω。
（5）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻R阻值表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
六、计算题：本题共3小题，共20分。
31．（6分）2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间？
32．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，已知，R1＝3Ω，R2＝9Ω，仅闭合S1时，加热功率P1＝24W；仅闭合S2时，加热功率P2＝12W，求：
（1）电源电压U及R0的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
33．（8分）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）在2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课天地互动提问环节，有同学提出一个有趣的问题：空间站里流眼泪是什么样的？由于空间站处于失重状态，所以在空间站里流泪时不会体现到下面哪个成语（ ）
A．眼泪汪汪 B．泪如雨下 C．热泪盈眶 D．泪眼婆娑
【分析】空间站处于失重状态，空间站里的物体不受重力影响。
【解答】解：由于空间站处于失重状态，空间站里的物体不受重力影响，所以在空间站里流泪时，泪水不会下落，故泪如雨下不符合。
故选：B。
【点评】本题考查重力的相关知识，明确空间站处于失重状态是关键。
2．（2分）学校艺术节的合唱比赛中，同学们在乐队的伴奏下放声高歌。下列说法正确的是（ ）
A．同学们的歌声是由振动产生的
B．现场观众听到的歌声可以在真空传播
C．“放声高歌”中的“高”是指声音的音调高
D．观众能辨别不同的乐器声，是因为它们的响度不同
【分析】（1）声音是由物体振动发生的，振动停止，发声停止；
（2）声音的传播需要介质，真空不能传声；
（3）音调指声音的高低；响度是指声音的强弱；
（4）不同发声体发出的音色是不同的。
【解答】解：A、声音是由物体振动发生的，歌声是声带振动产生的。故A正确；
B、声音的传播需要介质，真空不能传声。故B错误；
C、“放声高歌”中的“高”指的是声音的响度大。故C错误；
D、每个发声体的音色是不同的，所以能分辨出不同乐器发出的声音。故D错误。
故选：A。
【点评】本题综合考查了声现象的知识，难度不大，理解和熟记知识点解答简单。
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，说明原子是可分的
B．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
C．摩擦起电使物体产生了电子，带上了正负两种电荷
D．超导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
【分析】（1）电子是汤姆生发现的，从而揭示了原子的结构；
（2）力可以改变物体的形状；
（3）摩擦起电的原因是电子发生了转移，并没有创造电；
（4）根据导电性的不同，材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。当物质电阻为零时，会出现超导现象。
【解答】解：A、汤姆生发现了电子，这说明原子是可以再分的，故A正确；
B、用手捏面包，面包体积变小了，是因为面包疏松多孔，故B错误；
C、摩擦起电的原因是电子发生了转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，并没有产生电子，故C错误；
D、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，超导体没有电阻，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了原子的构成、摩擦起电的实质、导体的分类综合性较强，但均为常见考点，整体难度不大。
4．（2分）下列关于光现象的说法中正确的是（ ）
A．人离平面镜越远，在平面镜中所成的像越小
B．镜面反射遵循光的反射定律，而漫反射不遵循光的反射定律
C．小孔成像和手影游戏都是由于光的直线传播而形成的
D．钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
【分析】（1）平面镜成的像与物体的大小相等，与距离的大小无关；
（2）反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律；
（3）在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的；
（4）人看到水中的东西，看到的是由于光的折射而形成的虚像，平面镜成像原理是光的反射。
【解答】解：A、平面镜成的像与物体等大，人在平面镜中像的大小与人到平面镜的距离无关，故A错误；
B、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故B错误；
C、光被手遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子；光在空气中沿直线传播，在小孔后的光屏上形成一个清晰的、倒立的实像；都属于光的直线传播，故C正确。
D、我们看到水中的鱼，实际看到的是由于光的折射形成的鱼的虚像，看到的水中的“云”，都是光的反射形成的虚像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查的是我们生活中光现象原理的判断，列举的事例或现象比较全面，这是我们光现象中的重点，是中考时必考的一个知识点。
5．（2分）下列关于物态变化说法正确的是（ ）
A．樟脑丸变小了，属于汽化现象
B．太阳出来雾散了，属于汽化现象
C．开灯的瞬间，灯丝烧断了，属于液化现象
D．冬天玻璃窗上的冰花，属于凝固现象
【分析】判断物态变化现象，我们首先要清楚各种物态变化的定义；
然后看物态变化中是什么状态变为什么状态，从而确定是什么物态变化。
【解答】解：A、樟脑丸变小了，实际上是变为了气态，固态变为气态是升华现象；
B、雾是液态的，散了实际上是变为了气态，液态变为气态是汽化现象；
C、灯丝是固态的，烧断是因为变成了液态，固态变为液态是熔化现象；
D、冰花是固态的，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，气态变为固态是凝华现象。
故选：B。
【点评】物态变化现象的判断是我们中考考查物态变化知识的最常见的方式，是一道重点题。
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【分析】（1）某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度、质量、状态有关；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对内能、热值、热传递的理解，属于基本概念的考查，是学生容易出错的地方。
7．（2分）甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶，它们的路程s随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．0～10min，甲车平均速度大于乙车平均速度
B．10～20min，甲车平均速度等于乙车平均速度
C．20～30min，甲车平均速度小于乙车平均速度
D．0～30min，甲车平均速度大于乙车平均速度
【分析】ACD、比较时间相同时，汽车通过的路程的大小，根据速度公式分析平均速度的大小；
B、10～20min，乙车的路程没有变化，所以乙车处于静止状态。
【解答】解：A、由图可知，0～10min，甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程，所以甲车平均速度小于乙车平均速度，故A错误；
B、10～20min，乙车的路程没有变化，所以乙车处于静止状态，而甲车的路程有变化，所以甲车平均速度大于乙车平均速度，故B错误；
C、20～30min，甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程，所以甲车平均速度小于乙车平均速度，故C正确；
D、0～30min，甲、乙两车行驶的路程相等，所以甲车平均速度等于乙车平均速度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查速度公式的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
8．（2分）在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，“冰墩墩”沿着抛出的方向做近似匀速前进，这跟牛顿第一定律所描述的现象是相同的。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律在任何条件下都能成立
B．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
C．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持它的运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于木块的惯性逐渐减小
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律；即物体在不受力的作用时，总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态。
【解答】解：A、由力学发展理论可知，物体在速度极快（接近光速）或物体极小时，牛顿第一定律不成立，故A错误；
B、伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础，故B正确；
C、在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦阻力的作用，故C错误；
D、在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦阻力的作用，物体的惯性与质量有关，质量不变，惯性大小不变，故D错误。
故选：B。
【点评】牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，牛顿第一定律的成立其实是有条件的。它揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
9．（2分）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
【分析】为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场，磁感线的方向表示磁场方向。
【解答】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
10．（2分）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（ ）
A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
【分析】根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误；
B、将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误；
C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误；
D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。
11．（2分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式和两盏灯泡的连接方式。
【解答】解：根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，根据选项可知，D图正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，明确单刀双掷开关的作用是解题的关键。
12．（2分）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
【分析】（1）机械能为动能与势能之和，因此当机械能守恒时，物体的动能越大，其势能越小，反之亦然；
（2）机械能守恒的条件为物体或几个物体所构成的整体只受到重力与弹力，无摩擦力或阻力的作用；
（3）该小球运动过程中，机械能守恒，B点时重力势能最大、动能最小。
【解答】解：A、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a、c两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能相同，故A正确；
B、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，所以a点与d点机械能大小相同，故B错误；
C、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a点高度高于d点高度，因此a点重力势能大于d点重力势能，故a点动能小于d点动能，故C错误；
D、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，b点高度最高，因此重力势能最大，所以动能最小，故D错误；
故选：A。
【点评】该题目考查机械能守恒与能量转化，属于中等难度题目。
13．（2分）一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）山地自行车的车灯亮是利用电磁感应现象制成的，车轮带动电机的线圈转动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；
（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的工作原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，使灯泡发光，这是电磁感应现象；
A、验电器是检验物体是否带电的仪器，故A错误；
B、该实验为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，与自行车灯发光的工作原理无关，故B错误；
C、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与自行车灯发光的工作原理相符合，故C正确；
D、此图反映了通电导体在磁场中受力运动的作用，与自行车灯发光的工作原理无关，故D错误。
故选：C。
【点评】（1）此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、验电器的作用等知识点。
（2）首先根据题目告诉的：线圈内磁性飞轮高速旋转明确出与自行车灯发光的工作原理是解决此题的关键。
14．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测变阻器R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V2示数的变化，根据滑片的移动可知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和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据P＝UI可知电路总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测变阻器R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源两端电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表V2的示数不变，故C错误；
在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；
电路中的电流变小，由U＝IR可知，R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故A正确；
电源电压保持不变，电路中的电流变小，由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
电功公式和焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量不相等。
15．（2分）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
【分析】根据W有用＝Gh求出有用功，根据s＝3h求出绳子自由端移动距离，根据W总＝Fs求出总功，根据机械效率公式求出机械效率的大小；根据W总＝W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，再根据W额＝G动h求出动滑轮重。
【解答】解：
A、由图知n＝3，则绳子末端移动的距离：s＝3h＝3×0.1m＝0.3m，故A错误；
B、拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×0.3m＝3J，故B错误；
C、有用功为：W有用＝Gh＝27N×0.1m＝2.7J；
机械效率为：η=W有用W总=2.7J3J=90%，故C正确；
D、拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝3J﹣2.7J＝0.3J；
不计绳重和滑轮的摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力：G动=W额ℎ=0.3J0.1m=3N，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
16．（2分）如图甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图像，则（ ）
A．图乙反映的是电压表与电流表示数的关系
B．滑片P在b端时，电路消耗的总功率为1.2W
C．图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系
D．滑片P在a端时，R1的阻值为20Ω，消耗的电功率为2W
【分析】两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W，根据串联电路电流的规律及P＝I2R得出R滑大；
（1）P在a端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流越小，根据分压原理，电压表示数越大；
P滑到b端时，变阻器连入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，R2的电压为0；根据欧姆定律和串联电路的特点可知：变阻器两端的电压U2＝U﹣IR1，由此可知变化特点；
（2）滑片P在b端时可知电路中的电流，根据P＝UI求出电路消耗的总功率；
（3）根据串联电路电流的规律及P＝I2R得出R2与 R1的电功率比值，将R1＝20Ω代入，结合数学知识分析。由图可知：两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P在a端时，根据串联电路的规律及P＝I2R得出R1；
（4）当P在a端时，由图乙知电压表示数，根据串联电路电压的规律求出R1的电压，根据分压原理求出R1；由P1=U12R1求出R1消耗的电功率。
【解答】解：
由图知，两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，
当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W，
根据串联电路电流的规律及P2a＝Ia2R2a，
故R2a=P2aIa2=1W(0.1A)2=100Ω；
R2两端的电压U2a=P2aIa=1W0.1A=10V，
R1两端电压U1a＝U﹣U2a＝12V﹣10V＝2V，
由I=UR得，R1=U1aIa=2V0.1A=20Ω；
A、P在a端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由分压原理，R2的电压最大，即电压表示数最大；
P滑到b端时，变阻器连入电路中的电阻为0，R2的电压为0，电路中的电流最大；
根据欧姆定律和串联电路的特点可知：变阻器两端的电压U2＝U﹣IR1，由此可知电压表示数与电流表示数变化图像是直线，不是曲线；故A错误；
B、滑片P在b端时，R2的接入电阻为零，电路中的电流为Ib=UR1=12V20Ω=0.6A，电路消耗的总功率为：
P＝UIb＝12V×0.6A＝7.2W；故B错误；
C、根据串联电路电流的规律及P＝I2R，R2与R1的电功率比值：
k=I2R2I2R1=R2R1，
将R1＝20Ω代入得：k=R220Ω，
即k与R2成正比，为过原点的直线，当R2＝100Ω时，k＝5，
即图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系，故C正确。
D、当P在a端时，电压表示数为：UV＝U2a＝10V，R1的电压为：U1a＝12V﹣10V＝2V，
R1消耗的电功率为：
P1=U1a2R1=(2V)220Ω=0.2W，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是确定乙图对应的电路状态。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
17．（2分）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 化学 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】燃料燃烧的过程中化学能转化为内能，加速上升过程中，内能转化为机械能。
【解答】解：燃料燃烧的过程中化学能转化为燃气的内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大，所以燃气的内能转化为卫星的机械能，使机械能增大。
故答案为：化学；增大。
【点评】本题考查能量之间的相互转化，属于基础题，难度不大。
18．（2分）中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用 电磁波 （填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的 聚变 （填“裂变”或“聚变”），太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
【分析】（1）电磁波和声音都能传递信息，电磁波传播不需要介质，声音传播需要介质。
（2）太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热。
【解答】解：电磁波传播不需要介质，声音传播需要介质，而太空中没有空气，所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波向地球传递信息的。
在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
故答案为：电磁波；聚变。
【点评】本题考查学生对电磁波的传播、太阳中的核聚变理解和掌握，属于基础知识考查，难度不大。
19．（2分）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 18 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
【分析】（1）当物距大于像距时成倒立缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；
（2）近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用。
【解答】解：由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成像，说明成的是倒立缩小的实像，物距应该大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即应大于10cm小于20cm，所以此时的像距可能是18cm；
近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，所以把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向右移动。
故答案为：18；右。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
20．（2分）如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强 小 ，瓶中的热水在 大气压 的作用下上升，与冷水混合得到温水。
【分析】流体的流速和压强的关系是：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；
根据大气压的应用分析瓶中的热水上升原因。
【解答】解：冷水经过混合淋浴器最细部分时，由于管子突然变细，水流速度加快，细部分压强变的很小，热水壶中的热水在大气压的作用下被压上，进入混合器和冷水混合，变成温度适宜的温水，从而从淋浴器的喷头处流出。
故答案为：小；大气压。
【点评】该题考查了流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。
21．（2分）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1'＝ 2：5 ，L2消耗的实际功率P2 ＜ P2'（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【分析】根据R=U2P分别求出两盏灯泡的电阻；根据串联电路的电阻关系求出甲的总电阻，根据欧姆定律、电功率公式分别求出通过两个灯泡的电流，得出比值的大小；
根据灯泡L2两端电压的变化判定实际功率的变化。
【解答】解：根据P=U2R可知，灯泡L1的电阻为：R1=U12P1=(6V)23W=12Ω；灯泡L2的电阻为：R2=U22P2=(6V)22W=18Ω；
甲图中两个灯泡串联，则此时的总电阻为：R＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω；
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为：I1＝I=UR=6V30Ω=0.2A；
乙图中的电源电压为6V，两个灯泡并联，则灯泡L1正常发光，通过灯泡L1的电流为：I'1=P1U1=3W6V=0.5A；
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝0.2A：0.5A＝2：5；
根据串联电路的电压关系可知，甲中L2两端电压小于电源电压，乙中L2两端电压等于电源电压，由于L2两端电压变大，电阻不变，根据P=U2R可知，L2消耗的实际功率变大，即P2＜P2′。
故答案为：2：5；＜。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，知道灯泡两端电压的变化是解题的关键。
22．（2分）水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器，容器中水深20cm，则水对容器底部的压强为 2000 Pa，现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端，使A浸入水中，稳定后，A的下表面距水面4cm，弹簧测力计的示数为0.8N，如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，A所受的浮力为 1.2 N。（已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm）
【分析】（1）根据p＝ρ水gh求出水对容器底部的压强；
（2）根据阿基米德原理求出物体A下表面4cm时受到的浮力，根据力的平衡，求出物体的重力；如图所示，使升降台上升7cm，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm，将切去的7cm水再倒入求出加入水的体积，根据水总量不变，设倒入水后水面上升的高度为Δh1，弹簧缩短的量为Δh2，因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，结合阿基米德原理和弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，得出Δh1与Δh2的大小关系，从而得出Δh2大小，从而求出增加的浮力，与原来弹簧测力计的示数进行比较判断出测力计的示数，从而求出此时受到的浮力。
【解答】解：（1）水对容器底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；
（2）物体A下表面距水面4cm时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10×10﹣6m3＝0.4N，
根据力的平衡，物体的重力：
G＝F浮+T＝0.4N+0.8N＝1.2N；
如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm，将切去的7cm水再倒入，则加入水的体积：
ΔV加＝7cm×40cm2＝280cm3；
设倒入水后水面上升的高度为Δh1，弹簧缩短的量为Δh2，
ΔV加＝Δh1S柱+（Δh2﹣Δh1）（S容﹣S柱）；
代入已知量：280cm3＝Δh2×10cm2+（Δh1﹣Δh2）×（40cm2﹣10cm2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，ΔF浮＝ΔF弹，即
ρ水gΔh1S物＝kΔh2
因为已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，即k＝1N/cm＝100N/m，
代入已知量：1.0×103kg/m3×10N/kg×Δh1×10×10﹣4m2＝100×Δh2，
Δh1＝10Δh2﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得：
Δh2＝1cm，已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，故增加的浮力为1N，
原来弹簧测力计的示数为0.8N＜1N，故此时弹簧测力计的示数为0N，
故F′浮＝G＝1.2N。
故答案为：2000；1.2。
【点评】本题考查液体压强公式、阿基米德原理、力的平衡，关键是求出升降台上升7cm，物体浸没在液体中的深度，得出物体最终的状态，难度大。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
23．（2分）如图所示，站在水平桌面上的玩偶是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”。“冰”象征纯洁、坚强，是冬奥会的特点，“墩墩”意喻敦厚、健康、活泼、可爱，契合熊猫的整体形象，象征着冬奥会运动员强壮的身体、坚韧的意志和鼓舞人心的奥林匹克精神。请画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图（O为重心）。
【分析】重力的方向是竖直向下的，作用点在重心上；支持力垂直于地面向上的，作用点在物体的重心上，“冰墩墩”是静止的，重力和支持力就是一对平衡力，大小相等、方向相反。
【解答】解：在水平桌面上的“冰墩墩”处于静止状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，且这两个力是一对平衡力，大小相等，据此从重心作竖直向下和竖直向上的有向线段（注意两线段的长度相等），并标上相应的符号G和F，据此画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图。
【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。
24．（2分）请将图中的开关、电灯和三孔插座接入家庭电路中。要求：开关控制电灯，插座单独使用。
【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
25．（4分）如图是“天问一号”火星车，火星车的车轮做得比普通车的车轮宽得多，且车轮上有许多凸棱。请从物理学角度解释这两种设计的目的。
【分析】根据压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法分析解答。
【解答】答：火星车的车轮做得比较宽，由p=FS可知，在压力一定时，通过增大受力面积来减小火星车对火星表面的压强，从而使车不易陷进火星表面；
车轮上有许多凸棱，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，增大车轮与火星表面间的摩擦力，使车轮不易打滑。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
五、实验题：本题共5小题，共28分。
26．（6分）2021年初夏，我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收。小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
（1）把天平放在水平桌面上，先将 游码移到标尺左端的零刻度 后，再调节天平横梁平衡。
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图甲所示，此时应 取下最小砝码，并向右移动游码 ，使横梁平衡。横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图乙所示，则大樱桃的质量为 10.4 g。
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中。水面上升到如图丙所示位置，接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降至60mL刻度线处，则大樱桃的体积为 10 cm3，大樱桃的密度为 1.04×103 kg/m3。
（4）小明所测大樱桃的密度 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【分析】（1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处；再调节天平横梁平衡；
（2）当将最小的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针向右偏，说明砝码放多了，故应取下最小砝码，并向右移动游码，使横梁平衡；
物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（3）读出丙图中大樱桃和水的总体积，利用量筒读数时，视线应与凹液面相平，大樱桃的体积等于大樱桃和水的总体积与水的体积的差；
根据密度公式ρ=mV计算大樱桃的密度；
（4）由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水，据此分析。
【解答】解：（1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处；
（2）由图可知，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针向右偏，说明砝码放多了，故应取下最小砝码，并向右移动游码，使横梁平衡；
大樱桃的质量为：m＝10g+0.4g＝10.4g；
（3）大樱桃的体积：V＝70mL﹣60mL＝10mL＝10cm3，
大樱桃的密度：ρ=mV=10.4g10cm3=1.04g/cm3＝1.04×103kg/m3；
（4）由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水，导致测量的大樱桃体积偏大，根据密度公式ρ=mV可知所测密度会偏小。
故答案为：（1）游码移到标尺左端的零刻度；（2）取下最小砝码，并向右移动游码；10.4；（3）10；1.04×103；（4）小于。
【点评】（1）掌握天平的正确使用和注意事项；
（2）测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查。
27．（4分）在探究“海波熔化时温度的变化规律”实验中：
（1）某时刻海波的温度如图甲所示为 45 ℃。
（2）海波的温度随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，该物质属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），海波在熔化过程中持续吸热，温度 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）第3min时，海波的状态是 固液共存 （选填“固态”“液态”或“固液共存”）。
【分析】（1）温度计的读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字；
（2）晶体和非晶体的重要区别：晶体熔化时不断吸收热量，温度保持不变；
（3）物质在熔化过程中，处于固液共存状态。
【解答】解：（1）图中温度计的分度值为1℃，其示数为45℃；
（2）由图可知，海波在熔化过程中持续吸热，温度不变，所以海波是晶体；
（3）第3min时，海波正处于熔化过程中，所以海波的状态是固液共存。
故答案为：（1）45；（2）晶体；不变；（3）固液共存。
【点评】此题考查了对海波的熔化图象的分析，要掌握晶体熔化过程中的特点；晶体与非晶体最大的区别就是看是否有一定的熔点，从图象上分辨，最大的不同就是晶体有一段时间只吸热而温度不变，我们应该学会区分。
28．（6分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 液面的高度差 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 ① （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 电阻 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 不是 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 电流 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因： 电阻R3断路 。
【分析】（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）上端开口，下端相连通的容器叫连通器；
根据并联电路的电流规律分析R3与R2并联的目的；
（4）可从电阻丝R3断路分析。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故②不符合题意；
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）由图知，U形管内注入适量红墨水，有一端开口，另一端上端不开口，下端连通，所以不属于连通器；
图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联，根据并联电路的电流关系可知，通过这两个电阻的电流是不同的，故目的是使通过R1和R2的电流不相等；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1＝R2，且R1和R2产生的热量相同，说明R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。
故答案为：（1）液面的高度差； ①；（2）电阻；（3）不是；电流；（4）电阻R3断路。
【点评】本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
29．（4分）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用了玻璃透明的特点，便于确定 像的位置 ，玻璃板放置时要求与纸板 垂直 。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，这样做是为了比较像与物的 大小 关系；若用光屏替代蜡烛B，在光屏上观察不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 虚 （选填“实”或“虚”）像。
【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
在实验中必须将玻璃板竖直摆放，才能确保蜡烛与像完全重合，才能使实验达到效果；如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合；
（2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等，平面镜成像的特点：物像等大；
实像可以成在光屏上，而虚像不能成在光屏上，据此分析判断即可；
【解答】解：（1）在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
玻璃板放置时要求与纸板垂直，这样可以保证玻璃板后面另一支完全相同的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合，才可以比较物像大小。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，说明像与物的大小相等，故这样做是为了比较像与物的大小关系；
平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像。
故答案为：（1）像的位置；垂直；（2）大小；虚。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
30．（8分）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 2 条（从图中选填导线序号）；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 左 （选填“左”或“右”）端。小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 R断路 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 0.32 A，未知电阻R＝ 7.5 Ω。
（5）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② 闭合开关S、S1 ，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻R阻值表达式：Rx＝ U1R0U−U1 （用U、U1和R0表示）。
【分析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；
（3）为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；
（5）分析电路的连接及电表测量的物理量；通过开关的转换，使电压表测电源电压，由串联电路电压的规律和分压原理得出未知电阻Rx阻值表达式。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2；
（3）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；
闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，电压表与电源连通，则电路故障可能是R断路；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，由欧姆定律，得未知电阻：Rx=URIR=2.4V0.32A=7.5Ω；
（5）实验步骤：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
②闭合开关S、S1，此时电压测量的是电源的电压U；
③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，由串联电路电压的规律，在①中，定值电阻的电压为：
U0＝U﹣U1，由分压原理：U1U−U1=RXR0，未知电阻Rx阻值表达式：Rx=U1R0U−U1。
故答案为：（1）断开；（2）2；（3）左；R断路；（4）0.32；7.5；（5）②闭合开关S、S1；③U1R0U−U1。
【点评】本题测量未知阻值R的电阻实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电表读数和设计方案测电阻的能力。
六、计算题：本题共3小题，共20分。
31．（6分）2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间？
【分析】（1）根据Q＝mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量；
（2）由题知Q吸＝Q放，再利用Q吸＝cmΔt求水升高的温度；
（3）根据效率公式求出公交车做的功，利用功率公式计算时间。
【解答】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝mq氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt=Q吸c水m水=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×400kg=25℃；
（3）由题知公交车所做的功：W＝ηQ放＝50%×4.2×107J＝2.1×107J，
由P=Wt得公交车行驶时间：t=WP=2.1×107J150×103W=140s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高25℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶140s。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式、功率公式的掌握和运用，此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
32．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，已知，R1＝3Ω，R2＝9Ω，仅闭合S1时，加热功率P1＝24W；仅闭合S2时，加热功率P2＝12W，求：
（1）电源电压U及R0的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
【分析】（1）仅闭合S1时，R0、R1串联接入电路，根据串联电路电阻规律结合电功率公式的变形P=U2R可表示加热功率P1，仅闭合S2时，R0、R2串联接入电路，根据串联电路电阻规律结合电功率公式的变形P=U2R可表示加热功率P2，列出方程可得电源电压U及R0的电阻值；
（2）闭合所有开关，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻特点结合欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由P＝UI可知此时电路的总功率最大，电路总功率等于各部分功率之和，根据P=U2R可进一步计算该装置的最大加热功率。
【解答】解：（1）仅闭合S1时，R0、R1串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，加热功率P1=U2R0+R1=U2R0+3Ω=24W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
仅闭合S2时，R0、R2串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，加热功率P2=U2R0+R2=U2R0+9Ω=12W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②两式联立，解得：R0＝3Ω，U＝12V；
（2）全部开关闭合，R1、R2并联接入电路，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，由欧姆定律可得此时通过电路的电流最大，则电路的总功率最大，
电路总功率等于各部分功率之和，所以该装置的最大加热功率：P=U2R1+U2R2=(12V)23Ω+(12V)29Ω=48W+16W＝64W。
答：（1）电源电压U为12V，R0的电阻值为3Ω；
（2）该装置的最大加热功率为64W。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，利用P=U2R列出方程是解题的关键。。
33．（8分）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
【分析】（1）知道浮桶的质量根据G＝mg求出重力。
（2）力敏电阻所受压力为2N时，从表格中找到对应的电阻，根据欧姆定律求出电流。
（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，开始排水，利用欧姆定律求出电路总电阻，求出力敏电阻R的阻值，在表格中找到力，然后对浮桶进行受力分析求出浮桶的浮力，求出浮桶排开水的体积，求出水的深度，再加上浮桶运动的距离即可。
【解答】解：（1）浮桶的重力：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N。
（2）由表格数据知，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，
电路的总电阻：R总＝R0+R＝10Ω+110Ω＝120Ω，
电流表的示数：I=UR总=12V120Ω=0.1A；
（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
此时电路中的总电阻：R总′=UI′=12V0.6A=20Ω，
此时力敏电阻的阻值：R′＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
由表格数据知，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，
浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，
则此时浮桶受到的浮力：F浮＝G+F＝5N+15N＝20N，
浮桶排开水的体积：
V排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣3m3＝2000cm3，
则浮桶浸入水中的深度为：h1=V排S=2000cm3100cm2=20cm＝0.2m，
当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
所以此时容器内水的深度：h＝h1+h2＝0.2m+0.4m＝0.6m。
答：（1）浮桶的重力为5N。
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是0.1A。
（3）当容器内的水深达到0.6米时，双控阀门才打开排水。
【点评】本题综合性强，涉及到浮力、重力、欧姆定律等，浮力问题一般进行受力分析，这是解决浮力的关键。
2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一）
一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）在2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课天地互动提问环节，有同学提出一个有趣的问题：空间站里流眼泪是什么样的？由于空间站处于失重状态，所以在空间站里流泪时不会体现到下面哪个成语（ ）
A．眼泪汪汪 B．泪如雨下 C．热泪盈眶 D．泪眼婆娑
2．（2分）学校艺术节的合唱比赛中，同学们在乐队的伴奏下放声高歌。下列说法正确的是（ ）
A．同学们的歌声是由振动产生的
B．现场观众听到的歌声可以在真空传播
C．“放声高歌”中的“高”是指声音的音调高
D．观众能辨别不同的乐器声，是因为它们的响度不同
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，说明原子是可分的
B．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
C．摩擦起电使物体产生了电子，带上了正负两种电荷
D．超导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
4．（2分）下列关于光现象的说法中正确的是（ ）
A．人离平面镜越远，在平面镜中所成的像越小
B．镜面反射遵循光的反射定律，而漫反射不遵循光的反射定律
C．小孔成像和手影游戏都是由于光的直线传播而形成的
D．钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
5．（2分）下列关于物态变化说法正确的是（ ）
A．樟脑丸变小了，属于汽化现象
B．太阳出来雾散了，属于汽化现象
C．开灯的瞬间，灯丝烧断了，属于液化现象
D．冬天玻璃窗上的冰花，属于凝固现象
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7．（2分）甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶，它们的路程s随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．0～10min，甲车平均速度大于乙车平均速度
B．10～20min，甲车平均速度等于乙车平均速度
C．20～30min，甲车平均速度小于乙车平均速度
D．0～30min，甲车平均速度大于乙车平均速度
8．（2分）在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，“冰墩墩”沿着抛出的方向做近似匀速前进，这跟牛顿第一定律所描述的现象是相同的。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律在任何条件下都能成立
B．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
C．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持它的运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于木块的惯性逐渐减小
9．（2分）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
10．（2分）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（ ）
A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
11．（2分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2分）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
13．（2分）一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
15．（2分）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
16．（2分）如图甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图像，则（ ）
A．图乙反映的是电压表与电流表示数的关系
B．滑片P在b端时，电路消耗的总功率为1.2W
C．图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系
D．滑片P在a端时，R1的阻值为20Ω，消耗的电功率为2W
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
17．（2分）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．（2分）中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用 （填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的 （填“裂变”或“聚变”），太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
19．（2分）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
20．（2分）如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强 ，瓶中的热水在 的作用下上升，与冷水混合得到温水。
21．（2分）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1'＝ ，L2消耗的实际功率P2 P2'（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
22．（2分）水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器，容器中水深20cm，则水对容器底部的压强为 Pa，现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端，使A浸入水中，稳定后，A的下表面距水面4cm，弹簧测力计的示数为0.8N，如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，A所受的浮力为 N。（已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm）
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
23．（2分）如图所示，站在水平桌面上的玩偶是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”。“冰”象征纯洁、坚强，是冬奥会的特点，“墩墩”意喻敦厚、健康、活泼、可爱，契合熊猫的整体形象，象征着冬奥会运动员强壮的身体、坚韧的意志和鼓舞人心的奥林匹克精神。请画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图（O为重心）。
24．（2分）请将图中的开关、电灯和三孔插座接入家庭电路中。要求：开关控制电灯，插座单独使用。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
25．（4分）如图是“天问一号”火星车，火星车的车轮做得比普通车的车轮宽得多，且车轮上有许多凸棱。请从物理学角度解释这两种设计的目的。
五、实验题：本题共5小题，共28分。
26．（6分）2021年初夏，我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收。小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
（1）把天平放在水平桌面上，先将 后，再调节天平横梁平衡。
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图甲所示，此时应 ，使横梁平衡。横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图乙所示，则大樱桃的质量为 g。
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中。水面上升到如图丙所示位置，接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降至60mL刻度线处，则大樱桃的体积为 cm3，大樱桃的密度为 kg/m3。
（4）小明所测大樱桃的密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
27．（4分）在探究“海波熔化时温度的变化规律”实验中：
（1）某时刻海波的温度如图甲所示为 ℃。
（2）海波的温度随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，该物质属于 （选填“晶体”或“非晶体”），海波在熔化过程中持续吸热，温度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）第3min时，海波的状态是 （选填“固态”“液态”或“固液共存”）。
28．（6分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因： 。
29．（4分）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用了玻璃透明的特点，便于确定 ，玻璃板放置时要求与纸板 。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，这样做是为了比较像与物的 关系；若用光屏替代蜡烛B，在光屏上观察不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 （选填“实”或“虚”）像。
30．（8分）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态。
（2）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 条（从图中选填导线序号）；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端。小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 A，未知电阻R＝ Ω。
（5）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻R阻值表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
六、计算题：本题共3小题，共20分。
31．（6分）2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间？
32．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，已知，R1＝3Ω，R2＝9Ω，仅闭合S1时，加热功率P1＝24W；仅闭合S2时，加热功率P2＝12W，求：
（1）电源电压U及R0的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
33．（8分）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
2022年福建省三明市三元区中考物理质检试卷（一）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）在2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课天地互动提问环节，有同学提出一个有趣的问题：空间站里流眼泪是什么样的？由于空间站处于失重状态，所以在空间站里流泪时不会体现到下面哪个成语（ ）
A．眼泪汪汪 B．泪如雨下 C．热泪盈眶 D．泪眼婆娑
【分析】空间站处于失重状态，空间站里的物体不受重力影响。
【解答】解：由于空间站处于失重状态，空间站里的物体不受重力影响，所以在空间站里流泪时，泪水不会下落，故泪如雨下不符合。
故选：B。
【点评】本题考查重力的相关知识，明确空间站处于失重状态是关键。
2．（2分）学校艺术节的合唱比赛中，同学们在乐队的伴奏下放声高歌。下列说法正确的是（ ）
A．同学们的歌声是由振动产生的
B．现场观众听到的歌声可以在真空传播
C．“放声高歌”中的“高”是指声音的音调高
D．观众能辨别不同的乐器声，是因为它们的响度不同
【分析】（1）声音是由物体振动发生的，振动停止，发声停止；
（2）声音的传播需要介质，真空不能传声；
（3）音调指声音的高低；响度是指声音的强弱；
（4）不同发声体发出的音色是不同的。
【解答】解：A、声音是由物体振动发生的，歌声是声带振动产生的。故A正确；
B、声音的传播需要介质，真空不能传声。故B错误；
C、“放声高歌”中的“高”指的是声音的响度大。故C错误；
D、每个发声体的音色是不同的，所以能分辨出不同乐器发出的声音。故D错误。
故选：A。
【点评】本题综合考查了声现象的知识，难度不大，理解和熟记知识点解答简单。
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，说明原子是可分的
B．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
C．摩擦起电使物体产生了电子，带上了正负两种电荷
D．超导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
【分析】（1）电子是汤姆生发现的，从而揭示了原子的结构；
（2）力可以改变物体的形状；
（3）摩擦起电的原因是电子发生了转移，并没有创造电；
（4）根据导电性的不同，材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。当物质电阻为零时，会出现超导现象。
【解答】解：A、汤姆生发现了电子，这说明原子是可以再分的，故A正确；
B、用手捏面包，面包体积变小了，是因为面包疏松多孔，故B错误；
C、摩擦起电的原因是电子发生了转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，并没有产生电子，故C错误；
D、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，超导体没有电阻，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了原子的构成、摩擦起电的实质、导体的分类综合性较强，但均为常见考点，整体难度不大。
4．（2分）下列关于光现象的说法中正确的是（ ）
A．人离平面镜越远，在平面镜中所成的像越小
B．镜面反射遵循光的反射定律，而漫反射不遵循光的反射定律
C．小孔成像和手影游戏都是由于光的直线传播而形成的
D．钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
【分析】（1）平面镜成的像与物体的大小相等，与距离的大小无关；
（2）反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律；
（3）在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的；
（4）人看到水中的东西，看到的是由于光的折射而形成的虚像，平面镜成像原理是光的反射。
【解答】解：A、平面镜成的像与物体等大，人在平面镜中像的大小与人到平面镜的距离无关，故A错误；
B、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故B错误；
C、光被手遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子；光在空气中沿直线传播，在小孔后的光屏上形成一个清晰的、倒立的实像；都属于光的直线传播，故C正确。
D、我们看到水中的鱼，实际看到的是由于光的折射形成的鱼的虚像，看到的水中的“云”，都是光的反射形成的虚像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查的是我们生活中光现象原理的判断，列举的事例或现象比较全面，这是我们光现象中的重点，是中考时必考的一个知识点。
5．（2分）下列关于物态变化说法正确的是（ ）
A．樟脑丸变小了，属于汽化现象
B．太阳出来雾散了，属于汽化现象
C．开灯的瞬间，灯丝烧断了，属于液化现象
D．冬天玻璃窗上的冰花，属于凝固现象
【分析】判断物态变化现象，我们首先要清楚各种物态变化的定义；
然后看物态变化中是什么状态变为什么状态，从而确定是什么物态变化。
【解答】解：A、樟脑丸变小了，实际上是变为了气态，固态变为气态是升华现象；
B、雾是液态的，散了实际上是变为了气态，液态变为气态是汽化现象；
C、灯丝是固态的，烧断是因为变成了液态，固态变为液态是熔化现象；
D、冰花是固态的，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，气态变为固态是凝华现象。
故选：B。
【点评】物态变化现象的判断是我们中考考查物态变化知识的最常见的方式，是一道重点题。
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【分析】（1）某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度、质量、状态有关；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对内能、热值、热传递的理解，属于基本概念的考查，是学生容易出错的地方。
7．（2分）甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶，它们的路程s随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．0～10min，甲车平均速度大于乙车平均速度
B．10～20min，甲车平均速度等于乙车平均速度
C．20～30min，甲车平均速度小于乙车平均速度
D．0～30min，甲车平均速度大于乙车平均速度
【分析】ACD、比较时间相同时，汽车通过的路程的大小，根据速度公式分析平均速度的大小；
B、10～20min，乙车的路程没有变化，所以乙车处于静止状态。
【解答】解：A、由图可知，0～10min，甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程，所以甲车平均速度小于乙车平均速度，故A错误；
B、10～20min，乙车的路程没有变化，所以乙车处于静止状态，而甲车的路程有变化，所以甲车平均速度大于乙车平均速度，故B错误；
C、20～30min，甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程，所以甲车平均速度小于乙车平均速度，故C正确；
D、0～30min，甲、乙两车行驶的路程相等，所以甲车平均速度等于乙车平均速度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查速度公式的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
8．（2分）在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，“冰墩墩”沿着抛出的方向做近似匀速前进，这跟牛顿第一定律所描述的现象是相同的。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律在任何条件下都能成立
B．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
C．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持它的运动
D．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于木块的惯性逐渐减小
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律；即物体在不受力的作用时，总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态。
【解答】解：A、由力学发展理论可知，物体在速度极快（接近光速）或物体极小时，牛顿第一定律不成立，故A错误；
B、伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础，故B正确；
C、在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦阻力的作用，故C错误；
D、在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦阻力的作用，物体的惯性与质量有关，质量不变，惯性大小不变，故D错误。
故选：B。
【点评】牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，牛顿第一定律的成立其实是有条件的。它揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
9．（2分）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
【分析】为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场，磁感线的方向表示磁场方向。
【解答】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
10．（2分）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（ ）
A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
【分析】根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误；
B、将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误；
C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误；
D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。
11．（2分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式和两盏灯泡的连接方式。
【解答】解：根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，根据选项可知，D图正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，明确单刀双掷开关的作用是解题的关键。
12．（2分）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
【分析】（1）机械能为动能与势能之和，因此当机械能守恒时，物体的动能越大，其势能越小，反之亦然；
（2）机械能守恒的条件为物体或几个物体所构成的整体只受到重力与弹力，无摩擦力或阻力的作用；
（3）该小球运动过程中，机械能守恒，B点时重力势能最大、动能最小。
【解答】解：A、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a、c两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能相同，故A正确；
B、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，所以a点与d点机械能大小相同，故B错误；
C、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a点高度高于d点高度，因此a点重力势能大于d点重力势能，故a点动能小于d点动能，故C错误；
D、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，b点高度最高，因此重力势能最大，所以动能最小，故D错误；
故选：A。
【点评】该题目考查机械能守恒与能量转化，属于中等难度题目。
13．（2分）一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）山地自行车的车灯亮是利用电磁感应现象制成的，车轮带动电机的线圈转动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；
（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的工作原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，使灯泡发光，这是电磁感应现象；
A、验电器是检验物体是否带电的仪器，故A错误；
B、该实验为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，与自行车灯发光的工作原理无关，故B错误；
C、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与自行车灯发光的工作原理相符合，故C正确；
D、此图反映了通电导体在磁场中受力运动的作用，与自行车灯发光的工作原理无关，故D错误。
故选：C。
【点评】（1）此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、验电器的作用等知识点。
（2）首先根据题目告诉的：线圈内磁性飞轮高速旋转明确出与自行车灯发光的工作原理是解决此题的关键。
14．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测变阻器R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V2示数的变化，根据滑片的移动可知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和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据P＝UI可知电路总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测变阻器R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源两端电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表V2的示数不变，故C错误；
在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；
电路中的电流变小，由U＝IR可知，R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故A正确；
电源电压保持不变，电路中的电流变小，由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
电功公式和焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量不相等。
15．（2分）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（ ）
A．绳子末端移动的距离是0.2m
B．拉力做的功是2.7J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1N
【分析】根据W有用＝Gh求出有用功，根据s＝3h求出绳子自由端移动距离，根据W总＝Fs求出总功，根据机械效率公式求出机械效率的大小；根据W总＝W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，再根据W额＝G动h求出动滑轮重。
【解答】解：
A、由图知n＝3，则绳子末端移动的距离：s＝3h＝3×0.1m＝0.3m，故A错误；
B、拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×0.3m＝3J，故B错误；
C、有用功为：W有用＝Gh＝27N×0.1m＝2.7J；
机械效率为：η=W有用W总=2.7J3J=90%，故C正确；
D、拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝3J﹣2.7J＝0.3J；
不计绳重和滑轮的摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力：G动=W额ℎ=0.3J0.1m=3N，故D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
16．（2分）如图甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图像，则（ ）
A．图乙反映的是电压表与电流表示数的关系
B．滑片P在b端时，电路消耗的总功率为1.2W
C．图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系
D．滑片P在a端时，R1的阻值为20Ω，消耗的电功率为2W
【分析】两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W，根据串联电路电流的规律及P＝I2R得出R滑大；
（1）P在a端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流越小，根据分压原理，电压表示数越大；
P滑到b端时，变阻器连入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，R2的电压为0；根据欧姆定律和串联电路的特点可知：变阻器两端的电压U2＝U﹣IR1，由此可知变化特点；
（2）滑片P在b端时可知电路中的电流，根据P＝UI求出电路消耗的总功率；
（3）根据串联电路电流的规律及P＝I2R得出R2与 R1的电功率比值，将R1＝20Ω代入，结合数学知识分析。由图可知：两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P在a端时，根据串联电路的规律及P＝I2R得出R1；
（4）当P在a端时，由图乙知电压表示数，根据串联电路电压的规律求出R1的电压，根据分压原理求出R1；由P1=U12R1求出R1消耗的电功率。
【解答】解：
由图知，两电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测电路中的电流，
当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W，
根据串联电路电流的规律及P2a＝Ia2R2a，
故R2a=P2aIa2=1W(0.1A)2=100Ω；
R2两端的电压U2a=P2aIa=1W0.1A=10V，
R1两端电压U1a＝U﹣U2a＝12V﹣10V＝2V，
由I=UR得，R1=U1aIa=2V0.1A=20Ω；
A、P在a端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由分压原理，R2的电压最大，即电压表示数最大；
P滑到b端时，变阻器连入电路中的电阻为0，R2的电压为0，电路中的电流最大；
根据欧姆定律和串联电路的特点可知：变阻器两端的电压U2＝U﹣IR1，由此可知电压表示数与电流表示数变化图像是直线，不是曲线；故A错误；
B、滑片P在b端时，R2的接入电阻为零，电路中的电流为Ib=UR1=12V20Ω=0.6A，电路消耗的总功率为：
P＝UIb＝12V×0.6A＝7.2W；故B错误；
C、根据串联电路电流的规律及P＝I2R，R2与R1的电功率比值：
k=I2R2I2R1=R2R1，
将R1＝20Ω代入得：k=R220Ω，
即k与R2成正比，为过原点的直线，当R2＝100Ω时，k＝5，
即图丙反映的是R2与R1的电功率比值k与R2的关系，故C正确。
D、当P在a端时，电压表示数为：UV＝U2a＝10V，R1的电压为：U1a＝12V﹣10V＝2V，
R1消耗的电功率为：
P1=U1a2R1=(2V)220Ω=0.2W，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是确定乙图对应的电路状态。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
17．（2分）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 化学 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】燃料燃烧的过程中化学能转化为内能，加速上升过程中，内能转化为机械能。
【解答】解：燃料燃烧的过程中化学能转化为燃气的内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大，所以燃气的内能转化为卫星的机械能，使机械能增大。
故答案为：化学；增大。
【点评】本题考查能量之间的相互转化，属于基础题，难度不大。
18．（2分）中国在2020年6月完成了“北斗”卫星全面组网工作。“北斗”卫星导航系统利用 电磁波 （填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。由于内部时刻发生着氢核的 聚变 （填“裂变”或“聚变”），太阳不断向外释放能量。卫星的太阳能电池板则将太阳能转化为电能供其使用。
【分析】（1）电磁波和声音都能传递信息，电磁波传播不需要介质，声音传播需要介质。
（2）太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热。
【解答】解：电磁波传播不需要介质，声音传播需要介质，而太空中没有空气，所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波向地球传递信息的。
在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
故答案为：电磁波；聚变。
【点评】本题考查学生对电磁波的传播、太阳中的核聚变理解和掌握，属于基础知识考查，难度不大。
19．（2分）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 18 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
【分析】（1）当物距大于像距时成倒立缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；
（2）近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用。
【解答】解：由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成像，说明成的是倒立缩小的实像，物距应该大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即应大于10cm小于20cm，所以此时的像距可能是18cm；
近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，所以把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向右移动。
故答案为：18；右。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
20．（2分）如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强 小 ，瓶中的热水在 大气压 的作用下上升，与冷水混合得到温水。
【分析】流体的流速和压强的关系是：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；
根据大气压的应用分析瓶中的热水上升原因。
【解答】解：冷水经过混合淋浴器最细部分时，由于管子突然变细，水流速度加快，细部分压强变的很小，热水壶中的热水在大气压的作用下被压上，进入混合器和冷水混合，变成温度适宜的温水，从而从淋浴器的喷头处流出。
故答案为：小；大气压。
【点评】该题考查了流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题。
21．（2分）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1'＝ 2：5 ，L2消耗的实际功率P2 ＜ P2'（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【分析】根据R=U2P分别求出两盏灯泡的电阻；根据串联电路的电阻关系求出甲的总电阻，根据欧姆定律、电功率公式分别求出通过两个灯泡的电流，得出比值的大小；
根据灯泡L2两端电压的变化判定实际功率的变化。
【解答】解：根据P=U2R可知，灯泡L1的电阻为：R1=U12P1=(6V)23W=12Ω；灯泡L2的电阻为：R2=U22P2=(6V)22W=18Ω；
甲图中两个灯泡串联，则此时的总电阻为：R＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω；
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为：I1＝I=UR=6V30Ω=0.2A；
乙图中的电源电压为6V，两个灯泡并联，则灯泡L1正常发光，通过灯泡L1的电流为：I'1=P1U1=3W6V=0.5A；
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝0.2A：0.5A＝2：5；
根据串联电路的电压关系可知，甲中L2两端电压小于电源电压，乙中L2两端电压等于电源电压，由于L2两端电压变大，电阻不变，根据P=U2R可知，L2消耗的实际功率变大，即P2＜P2′。
故答案为：2：5；＜。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，知道灯泡两端电压的变化是解题的关键。
22．（2分）水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器，容器中水深20cm，则水对容器底部的压强为 2000 Pa，现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端，使A浸入水中，稳定后，A的下表面距水面4cm，弹簧测力计的示数为0.8N，如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，A所受的浮力为 1.2 N。（已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm）
【分析】（1）根据p＝ρ水gh求出水对容器底部的压强；
（2）根据阿基米德原理求出物体A下表面4cm时受到的浮力，根据力的平衡，求出物体的重力；如图所示，使升降台上升7cm，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm，将切去的7cm水再倒入求出加入水的体积，根据水总量不变，设倒入水后水面上升的高度为Δh1，弹簧缩短的量为Δh2，因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，结合阿基米德原理和弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，得出Δh1与Δh2的大小关系，从而得出Δh2大小，从而求出增加的浮力，与原来弹簧测力计的示数进行比较判断出测力计的示数，从而求出此时受到的浮力。
【解答】解：（1）水对容器底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；
（2）物体A下表面距水面4cm时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10×10﹣6m3＝0.4N，
根据力的平衡，物体的重力：
G＝F浮+T＝0.4N+0.8N＝1.2N；
如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm，将切去的7cm水再倒入，则加入水的体积：
ΔV加＝7cm×40cm2＝280cm3；
设倒入水后水面上升的高度为Δh1，弹簧缩短的量为Δh2，
ΔV加＝Δh1S柱+（Δh2﹣Δh1）（S容﹣S柱）；
代入已知量：280cm3＝Δh2×10cm2+（Δh1﹣Δh2）×（40cm2﹣10cm2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，ΔF浮＝ΔF弹，即
ρ水gΔh1S物＝kΔh2
因为已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，即k＝1N/cm＝100N/m，
代入已知量：1.0×103kg/m3×10N/kg×Δh1×10×10﹣4m2＝100×Δh2，
Δh1＝10Δh2﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得：
Δh2＝1cm，已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，故增加的浮力为1N，
原来弹簧测力计的示数为0.8N＜1N，故此时弹簧测力计的示数为0N，
故F′浮＝G＝1.2N。
故答案为：2000；1.2。
【点评】本题考查液体压强公式、阿基米德原理、力的平衡，关键是求出升降台上升7cm，物体浸没在液体中的深度，得出物体最终的状态，难度大。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
23．（2分）如图所示，站在水平桌面上的玩偶是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”。“冰”象征纯洁、坚强，是冬奥会的特点，“墩墩”意喻敦厚、健康、活泼、可爱，契合熊猫的整体形象，象征着冬奥会运动员强壮的身体、坚韧的意志和鼓舞人心的奥林匹克精神。请画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图（O为重心）。
【分析】重力的方向是竖直向下的，作用点在重心上；支持力垂直于地面向上的，作用点在物体的重心上，“冰墩墩”是静止的，重力和支持力就是一对平衡力，大小相等、方向相反。
【解答】解：在水平桌面上的“冰墩墩”处于静止状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，且这两个力是一对平衡力，大小相等，据此从重心作竖直向下和竖直向上的有向线段（注意两线段的长度相等），并标上相应的符号G和F，据此画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图。
【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。
24．（2分）请将图中的开关、电灯和三孔插座接入家庭电路中。要求：开关控制电灯，插座单独使用。
【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
25．（4分）如图是“天问一号”火星车，火星车的车轮做得比普通车的车轮宽得多，且车轮上有许多凸棱。请从物理学角度解释这两种设计的目的。
【分析】根据压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法分析解答。
【解答】答：火星车的车轮做得比较宽，由p=FS可知，在压力一定时，通过增大受力面积来减小火星车对火星表面的压强，从而使车不易陷进火星表面；
车轮上有许多凸棱，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，增大车轮与火星表面间的摩擦力，使车轮不易打滑。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
五、实验题：本题共5小题，共28分。
26．（6分）2021年初夏，我市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收。小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
（1）把天平放在水平桌面上，先将 游码移到标尺左端的零刻度 后，再调节天平横梁平衡。
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图甲所示，此时应 取下最小砝码，并向右移动游码 ，使横梁平衡。横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图乙所示，则大樱桃的质量为 10.4 g。
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中。水面上升到如图丙所示位置，接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降至60mL刻度线处，则大樱桃的体积为 10 cm3，大樱桃的密度为 1.04×103 kg/m3。
（4）小明所测大樱桃的密度 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【分析】（1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处；再调节天平横梁平衡；
（2）当将最小的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针向右偏，说明砝码放多了，故应取下最小砝码，并向右移动游码，使横梁平衡；
物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（3）读出丙图中大樱桃和水的总体积，利用量筒读数时，视线应与凹液面相平，大樱桃的体积等于大樱桃和水的总体积与水的体积的差；
根据密度公式ρ=mV计算大樱桃的密度；
（4）由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水，据此分析。
【解答】解：（1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处；
（2）由图可知，将最小为5g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针向右偏，说明砝码放多了，故应取下最小砝码，并向右移动游码，使横梁平衡；
大樱桃的质量为：m＝10g+0.4g＝10.4g；
（3）大樱桃的体积：V＝70mL﹣60mL＝10mL＝10cm3，
大樱桃的密度：ρ=mV=10.4g10cm3=1.04g/cm3＝1.04×103kg/m3；
（4）由于大樱桃从水中取出时不可避免会沾有一些水，导致测量的大樱桃体积偏大，根据密度公式ρ=mV可知所测密度会偏小。
故答案为：（1）游码移到标尺左端的零刻度；（2）取下最小砝码，并向右移动游码；10.4；（3）10；1.04×103；（4）小于。
【点评】（1）掌握天平的正确使用和注意事项；
（2）测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查。
27．（4分）在探究“海波熔化时温度的变化规律”实验中：
（1）某时刻海波的温度如图甲所示为 45 ℃。
（2）海波的温度随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，该物质属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），海波在熔化过程中持续吸热，温度 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）第3min时，海波的状态是 固液共存 （选填“固态”“液态”或“固液共存”）。
【分析】（1）温度计的读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字；
（2）晶体和非晶体的重要区别：晶体熔化时不断吸收热量，温度保持不变；
（3）物质在熔化过程中，处于固液共存状态。
【解答】解：（1）图中温度计的分度值为1℃，其示数为45℃；
（2）由图可知，海波在熔化过程中持续吸热，温度不变，所以海波是晶体；
（3）第3min时，海波正处于熔化过程中，所以海波的状态是固液共存。
故答案为：（1）45；（2）晶体；不变；（3）固液共存。
【点评】此题考查了对海波的熔化图象的分析，要掌握晶体熔化过程中的特点；晶体与非晶体最大的区别就是看是否有一定的熔点，从图象上分辨，最大的不同就是晶体有一段时间只吸热而温度不变，我们应该学会区分。
28．（6分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 液面的高度差 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 ① （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 电阻 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 不是 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 电流 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因： 电阻R3断路 。
【分析】（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）上端开口，下端相连通的容器叫连通器；
根据并联电路的电流规律分析R3与R2并联的目的；
（4）可从电阻丝R3断路分析。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故②不符合题意；
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）由图知，U形管内注入适量红墨水，有一端开口，另一端上端不开口，下端连通，所以不属于连通器；
图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联，根据并联电路的电流关系可知，通过这两个电阻的电流是不同的，故目的是使通过R1和R2的电流不相等；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为R1＝R2，且R1和R2产生的热量相同，说明R3中没有电流，故可能电阻R3断路了。
故答案为：（1）液面的高度差； ①；（2）电阻；（3）不是；电流；（4）电阻R3断路。
【点评】本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
29．（4分）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用了玻璃透明的特点，便于确定 像的位置 ，玻璃板放置时要求与纸板 垂直 。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，这样做是为了比较像与物的 大小 关系；若用光屏替代蜡烛B，在光屏上观察不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 虚 （选填“实”或“虚”）像。
【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
在实验中必须将玻璃板竖直摆放，才能确保蜡烛与像完全重合，才能使实验达到效果；如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合；
（2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等，平面镜成像的特点：物像等大；
实像可以成在光屏上，而虚像不能成在光屏上，据此分析判断即可；
【解答】解：（1）在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
玻璃板放置时要求与纸板垂直，这样可以保证玻璃板后面另一支完全相同的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合，才可以比较物像大小。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，说明像与物的大小相等，故这样做是为了比较像与物的大小关系；
平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像。
故答案为：（1）像的位置；垂直；（2）大小；虚。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
30．（8分）在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第 2 条（从图中选填导线序号）；
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 左 （选填“左”或“右”）端。小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是 R断路 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 0.32 A，未知电阻R＝ 7.5 Ω。
（5）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② 闭合开关S、S1 ，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻R阻值表达式：Rx＝ U1R0U−U1 （用U、U1和R0表示）。
【分析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；
（3）为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；
（5）分析电路的连接及电表测量的物理量；通过开关的转换，使电压表测电源电压，由串联电路电压的规律和分压原理得出未知电阻Rx阻值表达式。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2；
（3）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；
闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，电压表与电源连通，则电路故障可能是R断路；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，由欧姆定律，得未知电阻：Rx=URIR=2.4V0.32A=7.5Ω；
（5）实验步骤：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
②闭合开关S、S1，此时电压测量的是电源的电压U；
③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，由串联电路电压的规律，在①中，定值电阻的电压为：
U0＝U﹣U1，由分压原理：U1U−U1=RXR0，未知电阻Rx阻值表达式：Rx=U1R0U−U1。
故答案为：（1）断开；（2）2；（3）左；R断路；（4）0.32；7.5；（5）②闭合开关S、S1；③U1R0U−U1。
【点评】本题测量未知阻值R的电阻实验，考查注意事项、电路连接、故障分析、电表读数和设计方案测电阻的能力。
六、计算题：本题共3小题，共20分。
31．（6分）2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间？
【分析】（1）根据Q＝mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量；
（2）由题知Q吸＝Q放，再利用Q吸＝cmΔt求水升高的温度；
（3）根据效率公式求出公交车做的功，利用功率公式计算时间。
【解答】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝mq氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt=Q吸c水m水=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×400kg=25℃；
（3）由题知公交车所做的功：W＝ηQ放＝50%×4.2×107J＝2.1×107J，
由P=Wt得公交车行驶时间：t=WP=2.1×107J150×103W=140s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高25℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶140s。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式、功率公式的掌握和运用，此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
32．（6分）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，已知，R1＝3Ω，R2＝9Ω，仅闭合S1时，加热功率P1＝24W；仅闭合S2时，加热功率P2＝12W，求：
（1）电源电压U及R0的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
【分析】（1）仅闭合S1时，R0、R1串联接入电路，根据串联电路电阻规律结合电功率公式的变形P=U2R可表示加热功率P1，仅闭合S2时，R0、R2串联接入电路，根据串联电路电阻规律结合电功率公式的变形P=U2R可表示加热功率P2，列出方程可得电源电压U及R0的电阻值；
（2）闭合所有开关，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻特点结合欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由P＝UI可知此时电路的总功率最大，电路总功率等于各部分功率之和，根据P=U2R可进一步计算该装置的最大加热功率。
【解答】解：（1）仅闭合S1时，R0、R1串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，加热功率P1=U2R0+R1=U2R0+3Ω=24W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
仅闭合S2时，R0、R2串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，加热功率P2=U2R0+R2=U2R0+9Ω=12W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②两式联立，解得：R0＝3Ω，U＝12V；
（2）全部开关闭合，R1、R2并联接入电路，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，由欧姆定律可得此时通过电路的电流最大，则电路的总功率最大，
电路总功率等于各部分功率之和，所以该装置的最大加热功率：P=U2R1+U2R2=(12V)23Ω+(12V)29Ω=48W+16W＝64W。
答：（1）电源电压U为12V，R0的电阻值为3Ω；
（2）该装置的最大加热功率为64W。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，利用P=U2R列出方程是解题的关键。。
33．（8分）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
【分析】（1）知道浮桶的质量根据G＝mg求出重力。
（2）力敏电阻所受压力为2N时，从表格中找到对应的电阻，根据欧姆定律求出电流。
（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，开始排水，利用欧姆定律求出电路总电阻，求出力敏电阻R的阻值，在表格中找到力，然后对浮桶进行受力分析求出浮桶的浮力，求出浮桶排开水的体积，求出水的深度，再加上浮桶运动的距离即可。
【解答】解：（1）浮桶的重力：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N。
（2）由表格数据知，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，
电路的总电阻：R总＝R0+R＝10Ω+110Ω＝120Ω，
电流表的示数：I=UR总=12V120Ω=0.1A；
（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
此时电路中的总电阻：R总′=UI′=12V0.6A=20Ω，
此时力敏电阻的阻值：R′＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
由表格数据知，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，
浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，
则此时浮桶受到的浮力：F浮＝G+F＝5N+15N＝20N，
浮桶排开水的体积：
V排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣3m3＝2000cm3，
则浮桶浸入水中的深度为：h1=V排S=2000cm3100cm2=20cm＝0.2m，
当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
所以此时容器内水的深度：h＝h1+h2＝0.2m+0.4m＝0.6m。
答：（1）浮桶的重力为5N。
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是0.1A。
（3）当容器内的水深达到0.6米时，双控阀门才打开排水。
【点评】本题综合性强，涉及到浮力、重力、欧姆定律等，浮力问题一般进行受力分析，这是解决浮力的关键。
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