2022年湖南省娄底市中考物理试卷解析版

这是一份2022年湖南省娄底市中考物理试卷解析版，共42页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022年湖南省娄底市中考物理试卷
一、选择题（本题共36分。每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）最先发现电流与电压、电阻之间关系的科学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
2．（3分）下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　）
A．水中的倒影 B．放大镜成像
C．水面“断筷” D．手影的形成
3．（3分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（　　）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．超声波的应用非常广泛，“B超”是利用超声波传递能量
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
4．（3分）如图所示的现象中，下列分析正确的是（　　）

A．甲图：弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是为了改变发出声音的响度
B．乙图：发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球，球多次被弹开，说明发声体在振动
C．丙图：抽掉玻璃罩中的空气，听到闹钟铃声的音量不会变化
D．丁图：摩托车上装有消声器，是为了在传播过程中阻断噪声的传播
5．（3分）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．（3分）图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图象。以下说法正确的是（　　）

A．安装图甲所示的器材时，应按ABC的先后顺序进行安装
B．实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间
C．由图乙可知，该物质的熔点为90℃
D．该物质属于非晶体
7．（3分）下列有关科技、生活与物理的说法，正确的是（　　）
A．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强
C．水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D．高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强大
8．（3分）2022年北京冬奥会上运动员奋勇拼搏，关于图中的项目，下列说法正确的是（　　）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能不变
B．跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变
C．冰壶运动项目中掷出后的冰壶向前滑行，是由于惯性
D．冰壶对冰面的压力和重力是一对平衡力
9．（3分）关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中各用电器都是串联在电路中工作的
B．控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
C．用试电笔辨别火线和零线时，手要接触笔尾金属体
D．当干路中的电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路
10．（3分）2022年5月10日1时56分，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟四号”货运飞船顺利升空，8时54分成功对接空间站“天和”核心舱后向端口。下列说法正确的是（　　）

A．“天舟四号”离开地面后就不受重力作用
B．“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．对接后，以“天和”核心舱为参照物，“天舟四号”向前运动
D．对接后，“天和”核心舱从近地点向远地点运动时机械能守恒
11．（3分）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释正确的是（　　）
A．“空谷传响，哀转久绝”，句中描绘声音在山谷中产生回声
B．“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”，句中“浓阴”是光的折射形成的
C．“池水映明月，潭清疑水浅”，句中“水浅”是由于光的反射造成的
D．“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，句中“汤沸”后继续加热，水的温度不断升高
12．（3分）如图所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，R0的电阻为40Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是（　　）

A．当R处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表的示数变大
B．电源电压为24V
C．当电压表的示数为16V时，烟雾报警器报警
D．当电路中电流为0.4A时，R消耗的电功率为6W
二、填空题（本题共24分，每空2分）
13．（4分）磁体与磁体之间会有力的作用，是因为磁体周围存在 　 　；绿海龟是著名的航海能手，它是利用 　 　进行导航的。
14．（4分）生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种 　 　杠杆；能改变力的方向的是 　 　（填“定滑轮”或“动滑轮”）。
15．（4分）如图所示，在“测量滑动摩擦力大小”的实验中，应拉着木块在长木板上做 　 　运动，此时摩擦力大小为 　 　N。

16．（4分）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中，轨道对车的支持力 　 　（选填“不”或“要”）做功，过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带是为了 　 　（选填“增大”或“减小”）压强。

17．（4分）在测电阻的实验中，小明发现电流表已损坏，于是他设计了如图所示的电路来测量Rx的阻值，已知电源电压为12V，R1的阻值为10Ω，开关闭合后，当R2的滑片位于最左端时，电压表的示数为5V，则待测电阻Rx的阻值为 　 　Ω。调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数变为3V，则R2接入电路中的阻值为 　 　Ω。

18．（4分）如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100s时，物块M在水中处于 　 　（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 　 　cm（g＝10N/kg）。
三、作图与实验探究题（本题共20分，其中19题2分，20题8分，21题10分）
19．（2分）如图中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。

20．（8分）某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。

（1）小明在调节天平平衡时，将游码移动到标尺左端的零刻度线后，发现指针如图甲所示，则接下来应向 　 　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；
（2）小明用天平称量鹅卵石的质量时，在最小的砝码放入右盘后，指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码，下一步操作是 　 　（选填“A”、“B”）；
A.调节平衡螺母
B.调节游码
（3）当横梁再次平衡时，砝码及游码的位置如图乙所示，将鹅卵石放入盛有30mL水的量筒中，静止时液面位置如图丙所示，则鹅卵石的密度是 　 　kg/m3。
（4）小亮的鹅卵石放不进量筒，他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度，他的实验如下：
①用天平测出鹅卵石的质量m1；
②向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2；
③如图丁所示，烧杯放在水平桌面上，用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中，使鹅卵石浸没水中，在烧杯壁上标记出水面的位置；
④将鹅卵石从水中取出后，向烧杯内加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3；
⑤鹅卵石密度的表达式ρ＝　 　（用字母m1、m2、m3和ρ水表示）。
21．（10分）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　 　。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　 　A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　 　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　 　W。
四、综合应用题（本题共20分，其中22题8分，23题12分）
22．（8分）小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1210W，问：
（1）加热系统中加热电阻的阻值为多少。
（2）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）
（3）足浴盆开启加热状态后，关闭其他用电器，如图所示的电能表铝盘在3min内转了150圈，求足浴盆的实际功率。

23．（12分）如图所示为大疆航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数。
总质量（含电池及桨）
900g
四脚着地总面积
5cm2
最大上升速度
8m/s
电池容量
5000mAh
最大水平飞行速度
21m/s
正常工作电压
15V
最大上升高度
8000m
飞行时间
约46min
（1）该无人机重为多少牛顿。
（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为多少。
（3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少。
（4）电池充满后储存的电能是多少焦耳。
（5）某次航拍过程中，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%，则该过程中无人机电池工作电流多大。（不计空气阻力）


2022年湖南省娄底市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共36分。每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）最先发现电流与电压、电阻之间关系的科学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
【分析】通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这是科学家欧姆经过大量实验得到的结论。
【解答】解：欧姆最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查学生对于物理学史的了解，熟知科学家的研究成果是解题关键。
2．（3分）下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　）
A．水中的倒影 B．放大镜成像
C．水面“断筷” D．手影的形成
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的；
（3）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】解：A、水中的“倒影”，属于平面镜成像，其原理是光的反射，故A错误；
B、用放大镜看图，图被放大，是发生了光的折射现象，故B错误；
C、插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折，这是光的折射现象，故C错误；
D、灯光下，墙上的手影是由光沿直线传播形成的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（　　）
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．超声波的应用非常广泛，“B超”是利用超声波传递能量
C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播
D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
【分析】（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可以用来制成二极管、三极管；
（2）声可以传递信息和能量；
（3）光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；
（4）核潜艇使用的可控核裂变技术来获取能量。
【解答】解：A、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可制作二极管、三极管灯，故A正确；
B、B超就是利用超声波传递信息，故B错误；
C、光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播，故C错误；
D、目前的核潜艇都是通过原子裂变来获取能量的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题是对能源和材料技术的考查，涉及半导体材料、超声波的应用、光纤通信和核能的利用，属于基础题。
4．（3分）如图所示的现象中，下列分析正确的是（　　）

A．甲图：弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是为了改变发出声音的响度
B．乙图：发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球，球多次被弹开，说明发声体在振动
C．丙图：抽掉玻璃罩中的空气，听到闹钟铃声的音量不会变化
D．丁图：摩托车上装有消声器，是为了在传播过程中阻断噪声的传播
【分析】（1）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；
（2）一切声音都是由物体振动产生的；
（3）声音的传播需要介质，真空不能够传声；
（4）防治噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：
A、古筝是琴弦振动发出声音的，手在不同位置按弦，弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故A错误；
B、声音由物体的振动产生，乒乓球被多次弹开，说明发声的音叉在振动，故B正确；
C、逐渐抽出罩内空气，听到铃声渐小，说明闹钟铃声的音量发生了变化，故C错误；
D、摩托车上装有消声器，是在声源处减弱噪声，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查声音的特征、噪声的控制、声音的产生，知识点多，但都较简单，属于基础题。
5．（3分）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，在此冲程汽车获得动力。
【解答】解：汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力。
故选：C。
【点评】本题考查了汽油机的四个冲程，使汽车获得动力的冲程是做功冲程。
6．（3分）图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图象。以下说法正确的是（　　）

A．安装图甲所示的器材时，应按ABC的先后顺序进行安装
B．实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间
C．由图乙可知，该物质的熔点为90℃
D．该物质属于非晶体
【分析】（1）需要用酒精灯的外焰加热，按照自下而上的顺序组装仪器，熔化过程要记录物质的状态，温度和加热时间。
（2）晶体有一定的熔点（凝固点），熔化（凝固）时温度不变，此时为固液共存态；物体吸收热量，内能变大，放出热量，内能减小。
【解答】解：A、需要用酒精灯的外焰加热，组装仪器的顺序为自下而上，故A错误；
B、实验中，需要观察试管内物质的状态，记录温度和加热时间，故B正确；
CD、由图像可知，该物质从第10min～20min之间一直吸收热量，温度不变，所以该物质的熔点（凝固点）是80℃，故该物质是晶体，故CD错误。
故选B。
【点评】观察物质熔化或凝固图像时，首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质，再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态。
7．（3分）下列有关科技、生活与物理的说法，正确的是（　　）
A．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强
C．水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D．高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强大
【分析】（1）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
（2）根据大气压的作用分析解答；
（3）液体内部向各个方向都有压强；液体的压强随深度增加而增大；
（4）流体的压强跟流速有关，流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
【解答】解：A、菜刀磨得锋利更容易切割食物，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误。
B、用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中；故B正确。
C、拦河大坝设计成上窄下宽的形状，是因为水的压强随深度的增加而增大，故C错误。
D、高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强小，会产生一个向上的压强差，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查的知识面广，将选项中涉及到的生活知识与物理上的力学知识相联系，进行准确的判断即可。
8．（3分）2022年北京冬奥会上运动员奋勇拼搏，关于图中的项目，下列说法正确的是（　　）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能不变
B．跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变
C．冰壶运动项目中掷出后的冰壶向前滑行，是由于惯性
D．冰壶对冰面的压力和重力是一对平衡力
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的大小与质量、高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；
（2）力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化；
（3）任何物体都具有惯性，惯性是物体保持原运动状态不变的性质；
（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：
A、跳台滑雪运动员下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小；故A错误；
B、跳台滑雪运动员在下落过程中，运动的速度变大，所以运动状态改变，故B错误；
C、冰壶运动项目中掷出后的冰壶向前滑行，是由于冰壶具有惯性，故C正确；
D、冰壶受到的重力是地球对冰壶的作用力，压力是冰壶对冰面的作用力，压力与重力的方向相同，且作用在不同物体上，不是平衡力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了动能和势能的转化、运动状态的改变、惯性、平衡力的辨别，具有一定的综合性，但难度不大，掌握基础知识即可顺利解答。
9．（3分）关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中各用电器都是串联在电路中工作的
B．控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
C．用试电笔辨别火线和零线时，手要接触笔尾金属体
D．当干路中的电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路
【分析】（1）家庭电路中各用电器都是并联的；
（2）控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间；
（3）试电笔的正确使用方法：手需要接触笔尾金属体，一定不能接触笔尖金属体；
（4）漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上；空气开关会在电路中电流过大时自动切断电路。
【解答】解：A、家庭电路中各用电器可独立工作，互不影响，都是并联在电路中工作的，故A错误；
B、控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电，故B错误；
C、使用试电笔时，手应接触笔尾金属体，但不能接触笔尖部分，故C正确；
D、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，而电路中电流过大不会跳闸，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、积累，加强安全意识，学好电、用好电！
10．（3分）2022年5月10日1时56分，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟四号”货运飞船顺利升空，8时54分成功对接空间站“天和”核心舱后向端口。下列说法正确的是（　　）

A．“天舟四号”离开地面后就不受重力作用
B．“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．对接后，以“天和”核心舱为参照物，“天舟四号”向前运动
D．对接后，“天和”核心舱从近地点向远地点运动时机械能守恒
【分析】（1）地面附近的一切物体都受到重力的作用；
（2）太阳能电池板可将太阳能转化为电能；
（3）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
（4）机械能等于动能与势能的总和；核心舱或卫星在大气层外运行时，不受阻力的作用，其机械能守恒。
【解答】解：A、“天舟四号”在进入太空后，会处于“失重”状态，但离开地面后重力不会立即消失，故A错误；
B、“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为电能，故B错误；
C、对接后，以“天和”核心舱为参照物，“天舟四号”的位置没有发生改变，是静止的，故C错误；
D、核心舱始终在大气层外运行，在运行过程中不受阻力的作用，其机械能守恒，故D正确。
故选：D。
【点评】本题围绕航天事件，考查了对重力的理解，能量转化的判断，运动与静止的相对性，机械能守恒的判断等，综合性强，但难度不大。
11．（3分）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释正确的是（　　）
A．“空谷传响，哀转久绝”，句中描绘声音在山谷中产生回声
B．“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”，句中“浓阴”是光的折射形成的
C．“池水映明月，潭清疑水浅”，句中“水浅”是由于光的反射造成的
D．“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，句中“汤沸”后继续加热，水的温度不断升高
【分析】（1）声音在传播过程中遇到障碍物，传播方向发生改变，形成回声；
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等；
（4）水沸腾的特点：达到沸点后，继续吸热，但温度不变。
【解答】解：A、“空谷传响，哀转久绝”意思是空荡的山谷里传来猿叫的回声，悲哀婉转，很久才消失，这是声音反射形成的回声现象，故A正确；
B、“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”，句中的“浓阴”是树的影子，是光沿直线传播形成的，故B错误；
C、“水浅”是水底看起来比较浅，这是光从水中斜射入空气中时，在水面发生折射造成的，故C错误；
D、由水沸腾的特点可知，“汤沸”后继续加热，但水的温度不变，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了回声现象、光的直线传播和光的折射现象、水沸腾的特点等，在平时学习中要学会用所学知识解释有关的自然现象。
12．（3分）如图所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，R0的电阻为40Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是（　　）

A．当R处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表的示数变大
B．电源电压为24V
C．当电压表的示数为16V时，烟雾报警器报警
D．当电路中电流为0.4A时，R消耗的电功率为6W
【分析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由题意可知烟雾浓度逐渐减小时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（2）根据串联电路电流特点和P＝I2R求出光敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源电压；
（3）根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为14V时R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流，然后判断烟雾报警器是否报警；
（4）根据欧姆定律求出定值电阻两端电压，再根据串联电路电压规律求出R两端电压，最后根据P＝UI求出R消耗的电功率。
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，烟雾浓度逐渐减小时，光照强度增强，R的阻值变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A正确；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且I＝0.5A时，PR＝4W，
所以，由P＝I2R可得，光敏电阻的阻值为：R＝＝＝16Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝I（R+R0）＝0.5A×（16Ω+40Ω）＝28V，故B错误；
（3）当电压表的示数为14V时，R0两端的电压：U0＝U﹣UR＝28V﹣14V＝14V，
此时电路中的电流：I＝＝＝0.35A＞0.3A，
因电路中电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警，所以，此时烟雾报警器不报警，故C错误；
（4）当电路中电流为0.4A时，定值电阻R0两端电压：U0′＝I′R0＝0.4A×40Ω＝16V，
此时R两端的电压：UR′＝U﹣U0′＝28V﹣16V＝12V，
R消耗的电功率：PR＝I′UR′＝0.4A×12V＝4.8W，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析，利用好题干中所给的条件是关键。
二、填空题（本题共24分，每空2分）
13．（4分）磁体与磁体之间会有力的作用，是因为磁体周围存在 　磁场　；绿海龟是著名的航海能手，它是利用 　地磁场　进行导航的。
【分析】（1）磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场引入了磁感线，但并非真实存在；
（2）地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理的南极附近，地磁南极在地理的北极附近。
【解答】解：磁体周围存在着磁场，所以磁体与磁体之间通过磁场会产生力的作用；
地球本身是一个大磁体，存在着地磁场，绿海龟就是利用地磁场进行导航的。
故答案为：磁场；地磁场。
【点评】本题考查了磁场和地磁场的存在，属于基础知识的考查。
14．（4分）生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种 　等臂　杠杆；能改变力的方向的是 　定滑轮　（填“定滑轮”或“动滑轮”）。
【分析】天平是一种等臂杠杆；
定滑轮的特点是能改变力的方向，不省力也不省距离。
【解答】解：天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆；
滑轮在生活中应用时，根据定滑轮的特点可知：定滑轮可以改变力的方向，需要改变力的方向时，则要使用定滑轮。
故答案为：等臂；定滑轮。
【点评】本题考查的是杠杆的分类和定滑轮使用特点，难度不大，属于基础知识。
15．（4分）如图所示，在“测量滑动摩擦力大小”的实验中，应拉着木块在长木板上做 　匀速直线　运动，此时摩擦力大小为 　2.2　N。

【分析】根据二力平衡的条件分析；根据测力计分度值读数。
【解答】解：实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其在木板表面做匀速直线运动。根据二力平衡条件可知，木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。图甲中测力计分度值为0.2N，木块与木板表面间滑动摩擦力大小为2.2N。
故答案为：匀速直线；2.2。
【点评】本题考查测量滑动摩擦力大小，考查实验原理及转化法的运用，体现了对过程和方法的考查。
16．（4分）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中，轨道对车的支持力 　不　（选填“不”或“要”）做功，过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带是为了 　减小　（选填“增大”或“减小”）压强。

【分析】（1）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；
（2）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
【解答】解：（1）过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体运动方向垂直，即车没有在支持力的方向上移动距离，所以轨道对车的支持力不做功；
（2）安全带做得比较宽，这是为了在压力相同时，通过增大受力面积来减小压强，人感觉到舒服。
故答案为：不；减小。
【点评】本题以过山车为载体，考查了力是否做功的判断，难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
17．（4分）在测电阻的实验中，小明发现电流表已损坏，于是他设计了如图所示的电路来测量Rx的阻值，已知电源电压为12V，R1的阻值为10Ω，开关闭合后，当R2的滑片位于最左端时，电压表的示数为5V，则待测电阻Rx的阻值为 　14　Ω。调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数变为3V，则R2接入电路中的阻值为 　36　Ω。

【分析】由图可知R1、Rx、R3串联接入电路，开关闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P位于最左端时，R2接入电路的阻值为零，通过欧姆定律和串联分压即可计算出电阻大小；
当电压表示数变为3V时，利用欧姆定律和计算电路中的电流和电路中的总电阻；根据串联电路的阻值规律计算R2接入电路的阻值，进一步得出R2接入电路的阻值变化量。
【解答】解：由图可知R1、Rx、R3串联接入电路，开关闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P位于最左端时，R2接入电路的阻值为零，R1和Rx串联接入电路，电压表测的是R1两端的电压，
Rx两端的电压Ux＝U﹣U1＝12V﹣5V＝7V；
根据串联电路的分压规律可得，，即：，解得Rx＝14Ω；
当电压表示数变为3V时，电路中的电流为：I′＝I1＝＝≈0.2A；
电路的总电阻：R＝＝＝60Ω；
R2接入电路中的阻值：R2＝R﹣R1﹣Rx＝60Ω﹣10Ω﹣14Ω＝36Ω。
故答案为：14；36。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用，分别计算电压表不同示数时的电路总电阻可知滑动变阻器接入电路的电阻变化值。
18．（4分）如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100s时，物块M在水中处于 　漂浮　（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 　9　cm（g＝10N/kg）。
【分析】（1）已知正方体物块M的棱长，由正方体的体积公式可求物块的体积，已知物块的重力可求物块的质量，根据公式ρ＝可求物块的密度，再与水的密度进行比较，根据物块M的密度小于水的密度，判断物块M最终会漂浮，然后根据图像分析出物块M恰好漂浮的时间点为t＝40s，进而判断出t＝100s时物块M在水中的状态；
（2）根据物体漂浮条件求出物块M受到的浮力，根据阿基米德原理求出此时物块M排开水的体积，再由V排＝SMh浸可求出此时物块浸入水中的深度，即为此时水的深度a的值；
【解答】解：
（1）正方体物块M的体积：V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3；
物块M的质量：m＝＝＝0.9kg；
物块M的密度：ρM＝＝＝0.9×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；
即物块的密度小于水的密度，物块在水中最终会漂浮，
由图象可知，0～40s过程中，随着水的深度逐渐增加，物块M排开水的体积也变大，则物块M所受到水的浮力也变大，
当t＝40s时，水的深度变化变慢，说明此时物块M刚好处于漂浮状态，因此当t＝100s时，物块M在水中处于漂浮状态；
（2）当t＝40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则F浮＝GM＝9N，
根据F浮＝ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积：
V排＝＝＝9×10﹣4m3＝900cm3，
由V排＝SMh浸可得，此时水的深度：
a＝h浸＝＝＝9cm。
故答案为：漂浮；9。
【点评】本题主要考查学生对物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，正确判断出t＝40s时物块M恰好漂浮是解题的关键。
三、作图与实验探究题（本题共20分，其中19题2分，20题8分，21题10分）
19．（2分）如图中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。

【分析】由于光在平面镜发生镜面反射，所以牙齿和在平面镜形成的像关于平面镜对称，先确定像的位置，连接像与人的眼睛确定入射点，可得反射光线，进一步得出入射光线即可完成光路。
【解答】解：先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′，即像的位置，连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点，即为入射点，连接AO为入射光线，OB为反射光线，如图所示：

【点评】本题用到了光的反射定律、反射光线反向延长过像点，考查的是我们对生活中光的反射现象的应用，这是光现象中的重点。
20．（8分）某物理兴趣小组进行了鹅卵石密度的测量。

（1）小明在调节天平平衡时，将游码移动到标尺左端的零刻度线后，发现指针如图甲所示，则接下来应向 　右　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；
（2）小明用天平称量鹅卵石的质量时，在最小的砝码放入右盘后，指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧。此时小明取下最小的砝码，下一步操作是 　B　（选填“A”、“B”）；
A.调节平衡螺母
B.调节游码
（3）当横梁再次平衡时，砝码及游码的位置如图乙所示，将鹅卵石放入盛有30mL水的量筒中，静止时液面位置如图丙所示，则鹅卵石的密度是 　2.7×103　kg/m3。
（4）小亮的鹅卵石放不进量筒，他用烧杯和水也测出了鹅卵石的密度，他的实验如下：
①用天平测出鹅卵石的质量m1；
②向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2；
③如图丁所示，烧杯放在水平桌面上，用细线系住鹅卵石轻轻放入烧杯中，使鹅卵石浸没水中，在烧杯壁上标记出水面的位置；
④将鹅卵石从水中取出后，向烧杯内加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3；
⑤鹅卵石密度的表达式ρ＝　　（用字母m1、m2、m3和ρ水表示）。
【分析】（1）天平在使用前要调节平衡，如果指针偏向分度盘的左边，则平衡螺母向右调，如果指针偏向分度盘的右边，则平衡螺母向左调；
（2）在称量物体的质量时，如果放入最小的砝码，指针由分度盘中央刻度线的左侧转至右侧，说明右边已经更重，此时不能移动游码，因为移动游码相当于继续往右盘加小砝码，接下来应该是把最小的砝码取下，再向右移动游码，直至天平横梁平衡；
（3）天平平衡后，左盘物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码在标尺上对应的示数；
用量筒测量固体的体积时，物体的体积等于物体和量筒中水的总体积与量筒中水的体积之差；
知道鹅卵石的质量和体积，利用密度公式计算出鹅卵石的密度；
（4）鹅卵石的体积的测量采用等效替代的方法：鹅卵石浸没在水中做标记，当鹅卵石取出，往烧杯内加水到达标记处，鹅卵石的体积和加入水的体积相等，知道加入水的质量和密度，求出加入水的体积，即鹅卵石的体积，再根据密度公式计算鹅卵石的密度。
【解答】解：（1）由图可知，天平指针偏向左边，则应该把平衡螺母向右调节；
（2）当加入最小砝码时，指针偏右，说明砝码质量偏大，此时应取下最小砝码，适当向右移动游码直到横梁平衡，故选B；
（3）由图乙可知，鹅卵石的质量m＝20g+5g+2g＝27g；
由图丙可知，量筒中水的体积V1＝30mL，量筒中水和鹅卵石的总体积V2＝40mL，则鹅卵石的体积V＝V2﹣V1＝40mL﹣30mL＝10cm3；
鹅卵石的密度：ρ＝＝＝2.7g/cm3＝2.7×103kg/cm3；
（4）加入水的质量为：m水＝m3﹣m2，
加入水的体积为：V水＝＝，
鹅卵石的体积为：V＝V水＝，
鹅卵石的密度为：ρ＝＝＝。
故答案为：（1）右；（2）B；（3）2.7×103；（4）。
【点评】本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度，要掌握天平的使用方法、注意事项与读数方法，测出鹅卵石的质量与体积，应用密度公式可以求出鹅卵石的密度。
21．（10分）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　B　。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　0.14　A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　R2　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
【分析】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，据此改正；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，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；
（3）根据电表选用的小量程确定分度值读数；
（4）由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻确定实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，找出灯在额定电压下的电流大小，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，电路改正如下图所示：

（2）在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明滑动变阻器、电压表、电流表、开关之间没有断路，所以故障为小灯泡断路，故选：B；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A；
（4）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
【点评】本题测定小灯泡的功率，考查注意事项、电流表读数、数据处理、器材的选择、影响电阻大小的因素、功率公式的运用及串联电路的规律及欧姆定律的运用。
四、综合应用题（本题共20分，其中22题8分，23题12分）
22．（8分）小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1210W，问：
（1）加热系统中加热电阻的阻值为多少。
（2）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）
（3）足浴盆开启加热状态后，关闭其他用电器，如图所示的电能表铝盘在3min内转了150圈，求足浴盆的实际功率。

【分析】（1）知道加热电阻额定电压和额定功率，根据P＝求加热电阻的阻值；
（2）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（3）电能表铝盘在3min内转了150圈求出电能和工作的时间，根据P＝求加热电阻工作的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝可知，加热电阻的阻值：
R＝＝＝40Ω，
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（3）足浴盆在这段时间内消耗的电能：
W＝＝0.05kW•h，
时间t＝3min＝h＝0.05h，
足浴盆的实际功率P实＝＝＝1kW＝1000W。
答：（1）加热系统中加热电阻的阻值为40Ω；
（2）此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J；
（3）足浴盆的实际功率是1000W。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功率公式的应用，熟练应用相关公式即可正确解题。
23．（12分）如图所示为大疆航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数。
总质量（含电池及桨）
900g
四脚着地总面积
5cm2
最大上升速度
8m/s
电池容量
5000mAh
最大水平飞行速度
21m/s
正常工作电压
15V
最大上升高度
8000m
飞行时间
约46min
（1）该无人机重为多少牛顿。
（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为多少。
（3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少。
（4）电池充满后储存的电能是多少焦耳。
（5）某次航拍过程中，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%，则该过程中无人机电池工作电流多大。（不计空气阻力）

【分析】（1）根据G＝mg可求无人机重；
（2）根据p＝可求无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强；
（3）变型可求无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间；
（4）已知电池容量、正常工作电压根据W＝UQ＝UIt可求电池充满后储存的电能；
（5）已知无人机的重力，匀速竖直上升时的牵引力即为重力，利用P＝＝＝Fv求得其功率，
已知正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%，根据η＝可求得机械能，再利用P＝UI求得无人机电池工作电流。
【解答】解：（1）无人机的重力：
G＝mg＝900×10﹣3kg×10N/kg＝9N；
（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压力大于无人机的重力，无人机对地面的压强：
p＝＝＝1.8×104pa；
（3）根据v＝可得无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用的时间：
t＝＝＝20s；
（4）电池充满后储存的电能：
W＝UQ＝UIt＝15V×5000×10﹣3A×1×3600s＝2.7×105J；
（5）F＝G＝9N，
无人机的机械功率：P机械＝＝＝Fv＝9N×8m/s＝72W，
由η＝＝＝可得，
P＝＝＝90W，
由P＝UI可得，无人机电池工作电流：
I＝＝＝6A。
答：（1）该无人机重为9N；
（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为1.8×104pa；
（3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是20s；
（4）电池充满后储存的电能是2.7×105J；
（5）该过程中无人机电池工作电流是6A。
【点评】本题主要考查了重力、压强、速度、电能、电功率及效率的公式，是一道综合题。