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2022年湖北省随州市中考物理试卷解析版
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这是一份2022年湖北省随州市中考物理试卷解析版，共35页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022年湖北省随州市中考物理试卷
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（ ）
A．牛顿 B．法拉第 C．安培 D．欧姆
2．（3分）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
3．（3分）每年高考和中考期间，社会各界都努力为考生创设良好的环境，防止噪声的危害是一项重要工作。下列关于考试期间控制噪声的说法和做法正确的是（ ）
A．考场周围可以大声播放音乐，因为音乐不属于噪声
B．考场附近禁止车辆行驶和鸣笛，是从声源处防止噪声的产生
C．关闭门窗可以完全消除噪声，因为固体不能传声
D．干扰的声音不可能完全杜绝，若在考场内听到80dB的噪声应属于较为理想的安静环境
4．（3分）随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（ ）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
5．（3分）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说：太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
6．（3分）2022年5月14日国产大飞机C919首飞试验成功（如图）。有网友兴奋地说，中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者。有报道称C919最大起飞质量达77吨，如此庞然大物能飞上天，下列说法中正确的是（ ）
A．C919不能垂直地面腾空而起，先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B．C919起飞原理是利用了流体压强与流速的关系
C．C919在高空水平飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
D．C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，此过程飞机对地面的压力增大，对地面的压强也增大
7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
8．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
9．（3分）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．M是动滑轮
B．拉力F＝2G
C．拉力F做的功为3Fh
D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
10．（3分）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（ ）
A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
二、非选择题（共40分）
11．（3分）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化： 。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况： 。
12．（3分）课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
13．（3分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
14．（3分）如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，电源“+、﹣”极未标出，为了防止短路，绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中的“N”是小磁针的极性。要求：
（1）画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合回路。
（2）标出电源“+、﹣”极。若有多种情况满足“（1）、（2）”的要求，考生只画一种情况。
（3）画一条螺线管周围的磁感线。
15．（3分）在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图象。
（1）组装器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。
（2）张红所用水的质量为200g，结合图象推算，他实验时0～4分钟水吸收的热量为 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
（3）分析图象可知，李明和张红实验所用水的质量 （选填“相同”或“不同”）。
16．（3分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 （选填“强”或“弱”）。
（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
17．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件： （用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
30
3
10
2
2
20
1
40
3
3
20
6
10
（3）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为 N。
18．（4分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 0（选填“等于”或“不等于”）。
19．（6分）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
20．（8分）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。
假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图），该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内气体的质量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？
2022年湖北省随州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（ ）
A．牛顿 B．法拉第 C．安培 D．欧姆
【解答】解：英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括得出：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
故选：A。
【点评】此题考查了物理学史，属于基础题。
2．（3分）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
【解答】解：
A、煤属于化石能源，用煤发电时，煤的化学能转化为内能，内能转化为机械能，机械能在转化为电能，故A错误；
B、天然气、石油可以直接从自然界获取，都属于一次能源，故B错误；
C、石油、煤、天然气都是化石能源，故C正确；
D、风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源；石油不可以从自然界中源源不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了能源分类、能量的转化，属于基础题。
3．（3分）每年高考和中考期间，社会各界都努力为考生创设良好的环境，防止噪声的危害是一项重要工作。下列关于考试期间控制噪声的说法和做法正确的是（ ）
A．考场周围可以大声播放音乐，因为音乐不属于噪声
B．考场附近禁止车辆行驶和鸣笛，是从声源处防止噪声的产生
C．关闭门窗可以完全消除噪声，因为固体不能传声
D．干扰的声音不可能完全杜绝，若在考场内听到80dB的噪声应属于较为理想的安静环境
【解答】解：
A、考场周围可以大声播放音乐，音乐会影响学生的考试，属于噪声，故A错误；
B、考试期间学校周围禁止鸣笛，是在声源处控制噪声，故B正确；
C、关闭门窗可以不能完全消除噪声，因为固体能传声，故C错误；
D、30dB～40dB是较为理想的安静环境，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了噪声的控制、噪声、固体可以传播声音、声音的大小，属于基础题。
4．（3分）随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（ ）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
【解答】解：AB、兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度低于外界的气温，空气中水蒸气遇冷液化形成的，需要放热，故AB错误；
CD、花香四溢是分子无规则运动的结果，是扩散现象，一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了扩散现象和物态变化，属于基础题。
5．（3分）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说：太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
【解答】解：光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知：太阳直径与太阳到小孔的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。
太阳的直径：d＝×1.5×1011m＝1.5×109m。
故选：A。
【点评】本题考查了太阳直径的测量方法，难度不大。
6．（3分）2022年5月14日国产大飞机C919首飞试验成功（如图）。有网友兴奋地说，中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者。有报道称C919最大起飞质量达77吨，如此庞然大物能飞上天，下列说法中正确的是（ ）
A．C919不能垂直地面腾空而起，先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B．C919起飞原理是利用了流体压强与流速的关系
C．C919在高空水平飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
D．C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，此过程飞机对地面的压力增大，对地面的压强也增大
【解答】解：
ABC、飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，在相同时间内，空气经过机翼上方的路程长，速度大，压强小；空气经过下方的路程短，速度小，压强大，从而使飞机获得向上的升力，当升力足够大时，飞机能起飞，所以飞机不能垂直地面腾空而起，故AC错误，B正确；
D、C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞的过程中，飞机受到的升力变大，对地面的压力变小，地面的受力面积不变，根据p＝，地面受到的压强变小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题以飞机为例考查了几个物理学中重要的知识点，认真审题，明确每一选项中描述的现象所对应的知识点，再做出相应的判断。
7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
【解答】解：A、用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质，不能说明塑料是导体，且塑料是绝缘体，故A错误；
B、用塑料梳子梳头发时，塑料梳子与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使头发带上同种电荷，不是创造了电荷，故B错误；
C、与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使塑料尺和头发分别带上异种电荷，由于不清楚塑料尺和头发带电的种类，因此无法判断谁失去电子，谁得到电子，故C错误；
D、干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为衣服在摩擦起电后能吸引轻小物体，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了摩擦起电现象、摩擦起电的实质和带电体的性质，属于基础性题目。
8．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
【解答】解：A、由图可知，空气开关Q控制吊灯灯泡，因此空气开关Q与吊灯灯泡是串联，故A错误；
B、图中P处为火线，正常状况下，用试电笔接触P点氖管会发光，故B错误；
C、三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，因此图中M点为火线；
漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源，当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内火线，电流会从大地导走，此时漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，故C正确；
D、当N处的空气开关跳闸时，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了对家庭电路的了解、以及漏电保护器、空气开关、试电笔的特点及应用，属安全用电的常识，应熟知。
9．（3分）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．M是动滑轮
B．拉力F＝2G
C．拉力F做的功为3Fh
D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【解答】解：A、由图可知，M的轴固定不动是定滑轮，故A错误；
B、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时G＝F，所以轴端拉力：F＝nG＝2G，故B正确；
C、由图可知，轴端拉力F移动的距离s＝h＝h，则轴端拉力F做的功：W＝Fs＝F×h＝Fh，故C错误；
D、由图可知，轴端拉力F移动的速度v＝v物，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的定义、水平使用滑轮组时滑轮组的特点、轴端拉力的计算、功的计算，注意题中物体挂在绳端，拉力作用在轴端。
10．（3分）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（ ）
A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
【解答】解：由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
A、因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；
B、当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，故B错误；
C、检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由P＝UI＝可知，电路中的总功率越大，故C正确；
D、检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，由U＝IR0可知，
定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦力产生的条件和电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律的应用和功率的计算，根据图乙分析出压敏电阻的阻值随压力的变化关系是解答本题的关键。
二、非选择题（共40分）
11．（3分）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化： 降低 。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况： 重力势能转化为动能 。
【解答】解：（1）由图乙可知，骨牌的重心在骨牌的几何中心上，在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心降低；
（2）骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，其重力势能转化为动能。
故答案为：降低；重力势能转化为动能。
【点评】本题考查重心、重力势能与动能之间的转化，对于判断能量转化的题目，可从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。
12．（3分）课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
【解答】解：在水平方向上，磁钉受水平向右的支持力N和水平向左吸引力F；在竖直方向上，磁钉受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f；作用点都在重心，如图所示：
【点评】作力的示意图要先找到力的三要素，用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。
13．（3分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
【解答】解：人看到的鱼，进入人眼的光线好像从其虚像上发出的，连接A'B，与水面的交点O为入射点，OB为折射光线，连接AO为入射光线，如图所示：
【点评】此题考查光的折射规律及应用，当光从空气斜射入水、玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。在眼睛看来光是沿直线传播的。
14．（3分）如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，电源“+、﹣”极未标出，为了防止短路，绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中的“N”是小磁针的极性。要求：
（1）画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合回路。
（2）标出电源“+、﹣”极。若有多种情况满足“（1）、（2）”的要求，考生只画一种情况。
（3）画一条螺线管周围的磁感线。
【解答】解：小磁针N极向上，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的上端为N极；磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极；
假设电源的上端为“+”极，根据安培定则，大拇指指向螺线管的N极，弯曲的四指指向电流方向，因此电流从上端流入，螺线管的绕线方向如下图所示：
。
或
假设电源的下端为“+”极，根据安培定则，大拇指指向螺线管的N极，弯曲的四指指向电流方向，因此电流从下端流入，螺线管的绕线方向如下图所示：
。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线方向，螺线管的绕线方法，右手安培定则的应用等知识，属于常见题型；右手螺旋定则内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向。
15．（3分）在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图象。
（1）组装器材时，应按照 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。
（2）张红所用水的质量为200g，结合图象推算，他实验时0～4分钟水吸收的热量为 840 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
（3）分析图象可知，李明和张红实验所用水的质量 相同 （选填“相同”或“不同”）。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
（2）由图乙可知，张红实验时，0～4分钟水温的变化为：Δt＝99℃﹣98℃＝1℃，
则他实验时0～4分钟水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×1℃＝840J；
（3）由图乙可知，李明和张红实验所用水在0～4分钟水温的变化均为1℃，水吸收相同的热量，温度变化相同，可以判断她们实验所用水的质量相同。
【点评】此题是探究水的沸腾实验，主要考查了仪器的装置、吸热公式的应用等，难度不大。
16．（3分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 强 （选填“强”或“弱”）。
（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
【解答】解：（1）凸透镜的焦距是指焦点到透镜光心的距离，焦距越短，平行光经凸透镜折射后的会聚点离光心越近，说明对光线会聚的能力更强；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距u＝60.00cm﹣50.00cm＝10.00cm；
由图乙可知，物距u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距2f＞v＞f，因此应将光屏靠近凸透镜；
（3）近视眼镜是凹透镜，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使原来会聚的光线延后会聚，为了能在光屏上再次成清晰的像，应将蜡烛靠近凸透镜。
故答案为：（1）强；（2）靠近；（3）靠近。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。
17．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件： F1L1＝F2L2 （用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
30
3
10
2
2
20
1
40
3
3
20
6
10
（3）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为 4.5 N。
【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，静止即为平衡状态；
为使杠杆在水平位置平衡，由于杠杆现在左高右低，所以平衡螺母向左调；
（2）由表格中数据知，
第一组数据：1N×30cm＝3N×10cm；
第二组数据：2N×20cm＝1N×40cm；
第三组数据：3N×20cm＝6N×10cm；
可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，F1L1＝F2L2；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，3N×30cm＝F2×40cm×，解得F2＝4.5N。
故答案为：（1）平衡；左；（2）F1L1＝F2L2；（3）4.5。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的实验操作、结论分析和相关计算。
18．（4分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 小灯泡 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 不等于 0（选填“等于”或“不等于”）。
【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路或电流表被短路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路；
（3）由图乙可以看出，当电压为2.5V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）灯丝的温度为0℃时，小灯泡仍然有电阻，只是阻值相对正常发光时的阻值偏小；
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于。
【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要注意电路故障的分析。
19．（6分）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
【解答】解：（1）小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作；浴霸消耗的电能为：
W＝Pt＝4×250×10﹣3kW×0.5h＝0.5kW•h＝0.5度；
（2）只闭合S3和S4时，电路的总功率为：P'＝16W+50W＝66W；
干路电流为：I＝＝＝0.3A。
答：（1）这一天浴霸用了0.5度电；
（2）这种情况下干路电流是0.3A。
【点评】本题考查了电能的计算、电功率公式的应用，是一道简单的计算题。
20．（8分）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。
假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图），该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内气体的质量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？
【解答】解：（1）由ρ＝可知，浮空艇内气体的质量：
m气＝ρ气V＝0.2kg/m3×9000m3＝1.8×103kg；
（2）由题意可知，浮空艇排开空气的体积：
V排＝V＝9000m3，
则浮空艇所受到的浮力：
F浮＝ρ空气gV排＝1.2kg/m3×10N/kg×9000m3＝1.08×105N；
（3）浮空艇和艇内气体的总重力：
G总＝m总g＝（1.8×103+2×103kg）×10N/kg＝3.8×104N，
由力的平衡条件可知，出缆绳拉力：
F＝F浮﹣G总＝1.08×105N﹣3.8×104N＝7×104N，
因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，所以锚泊车的重力：
G车＝3F＝3×7×104N＝2.1×105N，
由G＝mg可知，锚泊车的质量：
m＝＝＝2.1×104kg。
答：（1）浮空艇内气体的质量为1.8×103kg；
（2）浮空艇所受到的浮力为1.08×105N；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是2.1×104kg。
【点评】本题考查密度公式、重力公式、力的平衡条件和阿基米德原理的应用，知道空气中的物体排开空气的体积等于物体的体积是解题的关键。
2022年湖北省随州市中考物理试卷
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（ ）
A．牛顿 B．法拉第 C．安培 D．欧姆
2．（3分）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
3．（3分）每年高考和中考期间，社会各界都努力为考生创设良好的环境，防止噪声的危害是一项重要工作。下列关于考试期间控制噪声的说法和做法正确的是（ ）
A．考场周围可以大声播放音乐，因为音乐不属于噪声
B．考场附近禁止车辆行驶和鸣笛，是从声源处防止噪声的产生
C．关闭门窗可以完全消除噪声，因为固体不能传声
D．干扰的声音不可能完全杜绝，若在考场内听到80dB的噪声应属于较为理想的安静环境
4．（3分）随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（ ）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
5．（3分）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说：太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
6．（3分）2022年5月14日国产大飞机C919首飞试验成功（如图）。有网友兴奋地说，中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者。有报道称C919最大起飞质量达77吨，如此庞然大物能飞上天，下列说法中正确的是（ ）
A．C919不能垂直地面腾空而起，先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B．C919起飞原理是利用了流体压强与流速的关系
C．C919在高空水平飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
D．C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，此过程飞机对地面的压力增大，对地面的压强也增大
7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
8．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
9．（3分）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．M是动滑轮
B．拉力F＝2G
C．拉力F做的功为3Fh
D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
10．（3分）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（ ）
A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
二、非选择题（共40分）
11．（3分）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化： 。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况： 。
12．（3分）课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
13．（3分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
14．（3分）如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，电源“+、﹣”极未标出，为了防止短路，绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中的“N”是小磁针的极性。要求：
（1）画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合回路。
（2）标出电源“+、﹣”极。若有多种情况满足“（1）、（2）”的要求，考生只画一种情况。
（3）画一条螺线管周围的磁感线。
15．（3分）在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图象。
（1）组装器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。
（2）张红所用水的质量为200g，结合图象推算，他实验时0～4分钟水吸收的热量为 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
（3）分析图象可知，李明和张红实验所用水的质量 （选填“相同”或“不同”）。
16．（3分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 （选填“强”或“弱”）。
（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
17．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件： （用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
30
3
10
2
2
20
1
40
3
3
20
6
10
（3）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为 N。
18．（4分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 0（选填“等于”或“不等于”）。
19．（6分）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
20．（8分）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。
假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图），该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内气体的质量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？
2022年湖北省随州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（ ）
A．牛顿 B．法拉第 C．安培 D．欧姆
【解答】解：英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括得出：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
故选：A。
【点评】此题考查了物理学史，属于基础题。
2．（3分）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
【解答】解：
A、煤属于化石能源，用煤发电时，煤的化学能转化为内能，内能转化为机械能，机械能在转化为电能，故A错误；
B、天然气、石油可以直接从自然界获取，都属于一次能源，故B错误；
C、石油、煤、天然气都是化石能源，故C正确；
D、风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源；石油不可以从自然界中源源不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了能源分类、能量的转化，属于基础题。
3．（3分）每年高考和中考期间，社会各界都努力为考生创设良好的环境，防止噪声的危害是一项重要工作。下列关于考试期间控制噪声的说法和做法正确的是（ ）
A．考场周围可以大声播放音乐，因为音乐不属于噪声
B．考场附近禁止车辆行驶和鸣笛，是从声源处防止噪声的产生
C．关闭门窗可以完全消除噪声，因为固体不能传声
D．干扰的声音不可能完全杜绝，若在考场内听到80dB的噪声应属于较为理想的安静环境
【解答】解：
A、考场周围可以大声播放音乐，音乐会影响学生的考试，属于噪声，故A错误；
B、考试期间学校周围禁止鸣笛，是在声源处控制噪声，故B正确；
C、关闭门窗可以不能完全消除噪声，因为固体能传声，故C错误；
D、30dB～40dB是较为理想的安静环境，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了噪声的控制、噪声、固体可以传播声音、声音的大小，属于基础题。
4．（3分）随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（ ）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
【解答】解：AB、兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度低于外界的气温，空气中水蒸气遇冷液化形成的，需要放热，故AB错误；
CD、花香四溢是分子无规则运动的结果，是扩散现象，一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了扩散现象和物态变化，属于基础题。
5．（3分）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说：太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
【解答】解：光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知：太阳直径与太阳到小孔的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。
太阳的直径：d＝×1.5×1011m＝1.5×109m。
故选：A。
【点评】本题考查了太阳直径的测量方法，难度不大。
6．（3分）2022年5月14日国产大飞机C919首飞试验成功（如图）。有网友兴奋地说，中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者。有报道称C919最大起飞质量达77吨，如此庞然大物能飞上天，下列说法中正确的是（ ）
A．C919不能垂直地面腾空而起，先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B．C919起飞原理是利用了流体压强与流速的关系
C．C919在高空水平飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
D．C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，此过程飞机对地面的压力增大，对地面的压强也增大
【解答】解：
ABC、飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，在相同时间内，空气经过机翼上方的路程长，速度大，压强小；空气经过下方的路程短，速度小，压强大，从而使飞机获得向上的升力，当升力足够大时，飞机能起飞，所以飞机不能垂直地面腾空而起，故AC错误，B正确；
D、C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞的过程中，飞机受到的升力变大，对地面的压力变小，地面的受力面积不变，根据p＝，地面受到的压强变小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题以飞机为例考查了几个物理学中重要的知识点，认真审题，明确每一选项中描述的现象所对应的知识点，再做出相应的判断。
7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
【解答】解：A、用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质，不能说明塑料是导体，且塑料是绝缘体，故A错误；
B、用塑料梳子梳头发时，塑料梳子与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使头发带上同种电荷，不是创造了电荷，故B错误；
C、与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使塑料尺和头发分别带上异种电荷，由于不清楚塑料尺和头发带电的种类，因此无法判断谁失去电子，谁得到电子，故C错误；
D、干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为衣服在摩擦起电后能吸引轻小物体，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了摩擦起电现象、摩擦起电的实质和带电体的性质，属于基础性题目。
8．（3分）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
【解答】解：A、由图可知，空气开关Q控制吊灯灯泡，因此空气开关Q与吊灯灯泡是串联，故A错误；
B、图中P处为火线，正常状况下，用试电笔接触P点氖管会发光，故B错误；
C、三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，因此图中M点为火线；
漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源，当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内火线，电流会从大地导走，此时漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，故C正确；
D、当N处的空气开关跳闸时，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了对家庭电路的了解、以及漏电保护器、空气开关、试电笔的特点及应用，属安全用电的常识，应熟知。
9．（3分）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．M是动滑轮
B．拉力F＝2G
C．拉力F做的功为3Fh
D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【解答】解：A、由图可知，M的轴固定不动是定滑轮，故A错误；
B、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时G＝F，所以轴端拉力：F＝nG＝2G，故B正确；
C、由图可知，轴端拉力F移动的距离s＝h＝h，则轴端拉力F做的功：W＝Fs＝F×h＝Fh，故C错误；
D、由图可知，轴端拉力F移动的速度v＝v物，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的定义、水平使用滑轮组时滑轮组的特点、轴端拉力的计算、功的计算，注意题中物体挂在绳端，拉力作用在轴端。
10．（3分）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（ ）
A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
【解答】解：由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
A、因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；
B、当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，故B错误；
C、检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由P＝UI＝可知，电路中的总功率越大，故C正确；
D、检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，由U＝IR0可知，
定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦力产生的条件和电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律的应用和功率的计算，根据图乙分析出压敏电阻的阻值随压力的变化关系是解答本题的关键。
二、非选择题（共40分）
11．（3分）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化： 降低 。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况： 重力势能转化为动能 。
【解答】解：（1）由图乙可知，骨牌的重心在骨牌的几何中心上，在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心降低；
（2）骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，其重力势能转化为动能。
故答案为：降低；重力势能转化为动能。
【点评】本题考查重心、重力势能与动能之间的转化，对于判断能量转化的题目，可从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。
12．（3分）课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
【解答】解：在水平方向上，磁钉受水平向右的支持力N和水平向左吸引力F；在竖直方向上，磁钉受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f；作用点都在重心，如图所示：
【点评】作力的示意图要先找到力的三要素，用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。
13．（3分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
【解答】解：人看到的鱼，进入人眼的光线好像从其虚像上发出的，连接A'B，与水面的交点O为入射点，OB为折射光线，连接AO为入射光线，如图所示：
【点评】此题考查光的折射规律及应用，当光从空气斜射入水、玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。在眼睛看来光是沿直线传播的。
14．（3分）如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，电源“+、﹣”极未标出，为了防止短路，绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中的“N”是小磁针的极性。要求：
（1）画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合回路。
（2）标出电源“+、﹣”极。若有多种情况满足“（1）、（2）”的要求，考生只画一种情况。
（3）画一条螺线管周围的磁感线。
【解答】解：小磁针N极向上，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的上端为N极；磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极；
假设电源的上端为“+”极，根据安培定则，大拇指指向螺线管的N极，弯曲的四指指向电流方向，因此电流从上端流入，螺线管的绕线方向如下图所示：
。
或
假设电源的下端为“+”极，根据安培定则，大拇指指向螺线管的N极，弯曲的四指指向电流方向，因此电流从下端流入，螺线管的绕线方向如下图所示：
。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线方向，螺线管的绕线方法，右手安培定则的应用等知识，属于常见题型；右手螺旋定则内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向。
15．（3分）在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图象。
（1）组装器材时，应按照 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。
（2）张红所用水的质量为200g，结合图象推算，他实验时0～4分钟水吸收的热量为 840 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
（3）分析图象可知，李明和张红实验所用水的质量 相同 （选填“相同”或“不同”）。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
（2）由图乙可知，张红实验时，0～4分钟水温的变化为：Δt＝99℃﹣98℃＝1℃，
则他实验时0～4分钟水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×1℃＝840J；
（3）由图乙可知，李明和张红实验所用水在0～4分钟水温的变化均为1℃，水吸收相同的热量，温度变化相同，可以判断她们实验所用水的质量相同。
【点评】此题是探究水的沸腾实验，主要考查了仪器的装置、吸热公式的应用等，难度不大。
16．（3分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 强 （选填“强”或“弱”）。
（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
【解答】解：（1）凸透镜的焦距是指焦点到透镜光心的距离，焦距越短，平行光经凸透镜折射后的会聚点离光心越近，说明对光线会聚的能力更强；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距u＝60.00cm﹣50.00cm＝10.00cm；
由图乙可知，物距u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距2f＞v＞f，因此应将光屏靠近凸透镜；
（3）近视眼镜是凹透镜，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使原来会聚的光线延后会聚，为了能在光屏上再次成清晰的像，应将蜡烛靠近凸透镜。
故答案为：（1）强；（2）靠近；（3）靠近。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。
17．（4分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件： F1L1＝F2L2 （用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
30
3
10
2
2
20
1
40
3
3
20
6
10
（3）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为 4.5 N。
【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，静止即为平衡状态；
为使杠杆在水平位置平衡，由于杠杆现在左高右低，所以平衡螺母向左调；
（2）由表格中数据知，
第一组数据：1N×30cm＝3N×10cm；
第二组数据：2N×20cm＝1N×40cm；
第三组数据：3N×20cm＝6N×10cm；
可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，F1L1＝F2L2；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，3N×30cm＝F2×40cm×，解得F2＝4.5N。
故答案为：（1）平衡；左；（2）F1L1＝F2L2；（3）4.5。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的实验操作、结论分析和相关计算。
18．（4分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 小灯泡 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 不等于 0（选填“等于”或“不等于”）。
【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路或电流表被短路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路；
（3）由图乙可以看出，当电压为2.5V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）灯丝的温度为0℃时，小灯泡仍然有电阻，只是阻值相对正常发光时的阻值偏小；
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于。
【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要注意电路故障的分析。
19．（6分）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
【解答】解：（1）小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作；浴霸消耗的电能为：
W＝Pt＝4×250×10﹣3kW×0.5h＝0.5kW•h＝0.5度；
（2）只闭合S3和S4时，电路的总功率为：P'＝16W+50W＝66W；
干路电流为：I＝＝＝0.3A。
答：（1）这一天浴霸用了0.5度电；
（2）这种情况下干路电流是0.3A。
【点评】本题考查了电能的计算、电功率公式的应用，是一道简单的计算题。
20．（8分）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。
假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图），该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内气体的质量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？
【解答】解：（1）由ρ＝可知，浮空艇内气体的质量：
m气＝ρ气V＝0.2kg/m3×9000m3＝1.8×103kg；
（2）由题意可知，浮空艇排开空气的体积：
V排＝V＝9000m3，
则浮空艇所受到的浮力：
F浮＝ρ空气gV排＝1.2kg/m3×10N/kg×9000m3＝1.08×105N；
（3）浮空艇和艇内气体的总重力：
G总＝m总g＝（1.8×103+2×103kg）×10N/kg＝3.8×104N，
由力的平衡条件可知，出缆绳拉力：
F＝F浮﹣G总＝1.08×105N﹣3.8×104N＝7×104N，
因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，所以锚泊车的重力：
G车＝3F＝3×7×104N＝2.1×105N，
由G＝mg可知，锚泊车的质量：
m＝＝＝2.1×104kg。
答：（1）浮空艇内气体的质量为1.8×103kg；
（2）浮空艇所受到的浮力为1.08×105N；
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是2.1×104kg。
【点评】本题考查密度公式、重力公式、力的平衡条件和阿基米德原理的应用，知道空气中的物体排开空气的体积等于物体的体积是解题的关键。
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