2023年陕西省西安市铁一中学中考物理四模试卷（含答案）

这是一份2023年陕西省西安市铁一中学中考物理四模试卷（含答案），共39页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年陕西省西安市铁一中学中考物理四模试卷
一、选择题（每题2分，共20分）
1．（2分）白水苹果以肉美色艳、酸甜适中、香脆可口而驰名中外，多次被评为“中华名果”、“黄土高原上的明珠”。一颗成熟的白水苹果的质量最接近（　　）
A．2g B．20g C．200g D．2kg
2．（2分）中国25岁的科学家曹原由于其在石墨烯超导领域中的重大突破于2021年再次登上热搜。超导材料不能用来制作（　　）
A．保险丝 B．电磁铁 C．电动机线圈 D．输电导线
3．（2分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化，属于凝华的是（　　）
A．雨水，冰雪消融 B．立夏，雾绕山峦
C．霜降，霜满枝头 D．大寒，滴水成冰
4．（2分）如图所示，是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏，它是国内乃至亚洲最大的一块斗屏，在场馆每一个座位上抬头，都可以清晰地看到斗屏上播放的内容，下列说法正确的是（　　）

A．斗屏上丰富色彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
B．观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C．观众能看到屏幕上方红色的横幅，是因为横幅吸收了红光
D．观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为屏幕上发生了镜面反射
5．（2分）将凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．此时可以在光屏上视察到倒立的实像
B．在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正
C．将蜡烛移到30cm刻度处（透镜位置不动），移动光屏可在光屏上得到倒立缩小的像
D．将透镜移到45cm刻度处（光屏和蜡烛位置不动），可在光屏上得到清晰等大的像
6．（2分）如图是电磁波家族，关于电磁波说法正确的是（　　）

A．紫外线是紫色的
B．体检胸透用的电磁波频率比无线电波低
C．电视机遥控器用γ射线遥控
D．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
7．（2分）将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射筒外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现明显的“白气”。下列叙述中不正确的是（　　）

A．“白气”是液态的小水珠
B．发射筒内气体对发射筒做功，气体内能减小
C．打气筒往发射箭筒内打气过程中，筒内气压变大
D．“气压火箭”向外喷气体的过程与汽油机的压缩冲程发生的能量转化相同
8．（2分）如图，这是一种塔式起重机。已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（　　）

A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J
C．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
D．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
9．（2分）如图甲所示是小明自制的台灯，图乙所示是台灯的电路图，现将台灯的插头A、B分别插入家庭电路的插座D、C两个孔中（如图丙），闭合开关S1和S发现灯泡L1不亮、L正常发光，电路中开关及导线正常，用试电笔检测M点，氖管发光，再检测N点，氖管不发光，下列有关故障和安全用电的说法正确的是（　　）

A．进户零线断路
B．灯泡L1断路
C．使用试电笔时手不能接触试电笔的笔尾金属体
D．入户线火线断路
10．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，电压表量程为0～15V。图乙是小灯泡L的电流随电压变化的图像。甲图中，整个过程中滑片在a点固定不动，闭合S和S1，断开S2，小灯泡正常发光，电压表的示数为10V；闭合S和S2，断开S1，电压表的示数为12V，则下列选项中不正确的是（　　）

A．电源电压为16V
B．滑动变阻器的最大电阻为50Ω
C．闭合S和S1，断开S2，滑动变阻器与小灯泡L串联
D．闭合S和S2，断开S1，滑动变阻器的滑片滑到最左端，电压表会超量程
二、填空题（每空1分，每图2分，共22分）
11．（3分）“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”周敦颐故里有一爱莲湖，湖中种有莲花四十多种，成片绽放，极为壮观。映在平静湖水的莲花“倒影”是莲花的 　 　（选填“影子”、“实像”或“虚像”），这是光的 　 　（选填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”）形成的。风吹荷叶晃，说明力可以 　 　。

12．（4分）如图甲所示，两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向，只能上下自由运动，A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb，当相同的风速吹向机翼模型时，Fa　 　（选填“＞”、“＜”或“＝”）Fb，当风突然停止时，机翼模型　 　（选填“a”或“b”）将上升。如图乙，气球放在刚用热水浸泡过的玻璃瓶口，过一会在　 　的作用下被“吸”入瓶中。图丙中，丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑，原因是　 　。

13．（3分）近年来，太阳能光伏路灯逐渐成为道路新装路灯的选择。白天，太阳能电池板先将太阳能转化为 　 　能，然后再向蓄电池充电；夜晚，蓄电池向路灯供电，将 　 　能转化为电能，再转化为灯的光能。街上的路灯都是 　 　（选填“串联”或“并联”）的。
14．（2分）如图为某款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　 　现象；温度越高气味越明显，是因为温度越高，分子无规则运动越 　 　。

15．（3分）2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，满载排水量8万吨，满载时吃水深度为10m。则航母满载时受到海水的浮力为 　 　N，航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为 　 　N。094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，该潜水艇沉底时所受浮力 　 　它漂浮时所受浮力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）（ρ海水＝1.03×103kg/m3）
16．（3分）长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭。火箭使用的燃料是液态氢，常温下是通过 　 　的方式使氢气液化成液态，大大减少了体积。选用液态氢作为燃料是因为氢具有 　 　大的特点。若完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量 　 　J。（q氢＝1.4×108J/kg）
17．（2分）一束光从空气斜射到平面镜上时发生了反射，OB为反射光线如图所示，请在图中作出其入射光线并标出入射角的度数。

18．（2分）如图所示，杠杆处于水平位置平衡，请作出杠杆的动力F1和阻力F2的阻力臂。

三、实验探究题（每空1分，每图1分。）
19．（4分）（1）如图1，探究的是物体的动能大小与 　 　的关系；
（2）如图2，探究“二力平衡的条件”时，将图中静止的轻质纸板转到虚线位置，松手后发现轻质纸板发生转动，说明二力平衡时，两个力必须作用在 　 　；
（3）如图3，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热加热相同的时间，水和食用油吸收的热量 　 　（选填“相同”或“不相同”），可以通过比较 　 　来判断它们吸热能力的强弱。
20．（5分）测量物质的密度。
（1）小彤测量石块密度的过程：
①在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为54cm3。
②如图甲所示：用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中，读出水面对应的刻度为 　 　cm3。
③将石块从量筒中取出后用天平测出石块质量如图乙所示。
计算出石块的密度为 　 　g/cm3。小彤发现按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏 　 　。

（2）小彤测量家中一个蜡块的密度，她用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量（已知蜡块的密度大于油的密度，小于水的密度）。
①如图丙在梯形桶中加入适量的 　 　（填“水”或“油”），在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体，将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2；
②将蜡块放入玻璃杯的液体中，玻璃杯仍然漂浮，用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4；
③蜡块密度的表达式为：ρ蜡＝　 　。（水的密度为ρ水）
21．（7分）小彤利用如图乙所示的电路图探究电流跟电压、电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

（1）该同学在连接实物过程中接错了一根导线（如图甲），请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）如图乙所示的电路图中，闭合开关S，发现电压表和电流表示数均为0。利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间，电压表示数均接近电源两端的电压：接在ad之间，电压表示数为0。如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是 　 　。
（3）在探究电流与电阻关系时，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　。
②上述实验过程中，先用5Ω的电阻做完实验时，滑动变阻器滑片恰好移到滑动变阻器上e点位置，然后他用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 　 　V时，读出电流表的示数，此时变阻器的滑片移至f点位置，那么f点在e点的 　 　（选填“左”或“右”）侧。
（4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 　 　Ω的滑动变阻器。
（5）在探究电流与电压关系时，根据相关数据绘制出I﹣U图象，如图丁中a所示：实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象，如图丁中b所示。则图象中A、B、C三点电阻RA，RB，RC大小关系由大到小排列为 　 　。
22．（6分）小彤想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，她设计了如图所示的实验，实验步骤如下：

（1）将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小彤观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，则鞋子的实际重力为 　 　N。
（2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同。
（3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子。
（4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，由 　 　可知，该示数大小等于鞋子受到的摩擦力大小。
（5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。
（6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数 　 　（填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。
（7）如果在步骤（4）中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（8）如果实验过程中，弹簧测力计不沿水平方向会对实验有什么影响呢？对此小彤设计了如图丙所示的实验装置。实验过程中，木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动。请分析：木块 　 　（选填“是”或“否”）处于平衡状态，弹簧测力计对木块的拉力 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）木块受到的滑动摩擦力。
四、计算题（每题8分，共16分）
23．（8分）图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。该车在水平路面上以恒定功率做直线运动的v﹣t图象如图乙所示，在前10s内通过的路程为120m。（取g＝10N/kg）

（1）①在0～10s汽车的平均速度是 　 　；②电动机的工作原理是 　 　（填序号）。
A.电流的热效应
B.电流的磁效应
C.电磁感应
D.通电导体在磁场中受到力的作用
（2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？
（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是多少？
（4）在0～10s内，汽车做 　 　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）直线运动。求出汽车在0～10s内牵引力做的功。
24．（8分）小彤家里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示，试回答下列问题：
额定电压
20V
加热功率
900W
保温功率
20W
水杯容量
0.6kg
（1）饮水机开关S 　 　时，饮水机处于加热工作状态；
（2）R2的阻值是多大？
（3）关闭家中其它用电器，让饮水机处于“保温”状态正常工作，在5min内电能表转盘转多少圈？（小彤家的电能表如图丙所示）
（4）某次使用后，加热管R1损坏了，小彤利用“165Ω 3A”的滑动变阻器R，设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，求改装后，饮水机加热管R2功率的变化范围。


2023年陕西省西安市铁一中学中考物理四模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共20分）
1．（2分）白水苹果以肉美色艳、酸甜适中、香脆可口而驰名中外，多次被评为“中华名果”、“黄土高原上的明珠”。一颗成熟的白水苹果的质量最接近（　　）
A．2g B．20g C．200g D．2kg
【分析】结合对生活的了解和对质量单位的认识，选出符合实际的选项。
【解答】解：一个苹果的质量在200g左右，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】质量的估测，需要我们熟悉常见物体的质量大小，以它们为标准对研究对象的质量作出判断。如：一个鸡蛋的质量在60g左右，一个苹果的质量在200g左右，一杯水的质量在0.5kg左右，中学生的质量在50kg左右，大象的质量在5t左右，等等。
2．（2分）中国25岁的科学家曹原由于其在石墨烯超导领域中的重大突破于2021年再次登上热搜。超导材料不能用来制作（　　）
A．保险丝 B．电磁铁 C．电动机线圈 D．输电导线
【分析】（1）超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。
（2）超导体的电阻为零，也就避免了内能的损耗。
【解答】解：A、保险丝用电阻较大的材料制成，若用超导体材料就不能产生热量，不能工作，故A符合要求；
B、电磁铁的线圈是利用电流的磁效应来工作的，若用超导体材料制作将会降低工作过程中的电能损耗，节约能源，故电磁铁的线圈可以用超导材料制作，故B不符合要求；
C、电动机的线圈若用超导体材料制作将会降低工作过程中的电能损耗，节约能源，故电动机的线圈可以用超导材料制作，故C不符合要求；
D、远距离输电中的输电导线若用超导体材料制成，将降低输电过程中的电能损耗，节约能源，故远距离输电中的输电导线可以用超导材料制作，故D不符合要求。
故选：A。
【点评】本题考查了几种物体的材料特点，解答本题的关键是超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，特别是超导体材料在输电过程中
的应用可以大大降低能源损耗，提高输电效率。
3．（2分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化，属于凝华的是（　　）
A．雨水，冰雪消融 B．立夏，雾绕山峦
C．霜降，霜满枝头 D．大寒，滴水成冰
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、冰雪消融属于熔化现象，故A错误；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故B错误；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C正确；
D、滴水成冰是水的凝固现象，故D错误。
故选：C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4．（2分）如图所示，是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏，它是国内乃至亚洲最大的一块斗屏，在场馆每一个座位上抬头，都可以清晰地看到斗屏上播放的内容，下列说法正确的是（　　）

A．斗屏上丰富色彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
B．观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C．观众能看到屏幕上方红色的横幅，是因为横幅吸收了红光
D．观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为屏幕上发生了镜面反射
【分析】（1）光的三原色是红、绿、蓝；
（2）看到物体是因为物体发射或发出的光线进入人的眼睛；
（3）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：A、光的三原色是红、绿、蓝，所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的，故A正确；
B、斗屏是光源，能发出光线，观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播，故B错误；
C、观众能看到屏幕上方红色的横幅，是因为横幅反射了红光，故C错误；
D、观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为斗屏上的光可以射向各个方向，在传播时，每一条光线都是沿直线传播的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了光的三原色、光的直线传播、物体颜色的规律等，属于基础题。
5．（2分）将凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．此时可以在光屏上视察到倒立的实像
B．在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正
C．将蜡烛移到30cm刻度处（透镜位置不动），移动光屏可在光屏上得到倒立缩小的像
D．将透镜移到45cm刻度处（光屏和蜡烛位置不动），可在光屏上得到清晰等大的像
【分析】（1）凸透镜成像规律：u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立缩小实像；f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立放大实像，u＜f时，成正立放大虚像。
（2）近视眼成像在视网膜之前，可戴凹透镜矫正。
【解答】解：
A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm，v＝85.0cm﹣50.0cm＝35.0cm，由于u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时光屏在二倍焦距之外，不会得到清晰的像，故A错误；
B、形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，利用凹透镜能使光发散的特点，在眼睛前面放一个合适的凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，图中蜡烛成像在光屏之前，因此在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，就能使像成在光屏上，可模拟近视眼的矫正，故B正确；
C、将蜡烛移到30cm刻度处（透镜位置不动），此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏可在光屏上得到倒立、放大的实像，故C错误；
D、将蜡烛移到45cm刻度处，u＝50.0cm﹣45.0cm＝5.0cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。
故选：B。
【点评】本实验考查学生对于凸透镜成像实验的理解和掌握，熟记成像规律是解题关键。
6．（2分）如图是电磁波家族，关于电磁波说法正确的是（　　）

A．紫外线是紫色的
B．体检胸透用的电磁波频率比无线电波低
C．电视机遥控器用γ射线遥控
D．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
【分析】（1）紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见；
（2）体检胸透用的电磁波频率比无线电波高；
（3）电视机的遥控器利用了红外线遥控；
（4）电磁波在真空中的传播速度相同。
【解答】解：
A、紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见，故A错误；
B、由图可知，体检胸透用的电磁波频率比无线电波高，故B错误；
C、电视机的遥控器利用了红外线遥控，故C错误；
D、可见光与无线电波都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电磁波多个方面的知识，考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。
7．（2分）将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射筒外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现明显的“白气”。下列叙述中不正确的是（　　）

A．“白气”是液态的小水珠
B．发射筒内气体对发射筒做功，气体内能减小
C．打气筒往发射箭筒内打气过程中，筒内气压变大
D．“气压火箭”向外喷气体的过程与汽油机的压缩冲程发生的能量转化相同
【分析】（1）物质由气态变为液态叫液化，液化放热；由液态变为气态叫汽化，汽化吸热；
（2）改变内能的方法有：做功和热传递；当气体膨胀对外做功时，气体的内能减小，温度降低。
【解答】解：打气筒往发射箭筒内打气过程中，筒内气体体积不变，质量变大，筒内气压变大；
按下发射气阀时，筒内气体对发射筒做功，将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程中的能量转化相同，此过程中筒内气体的内能减小、温度降低、气压变小；管口出现的“白气”是外界水蒸气遇冷时液化形成的小水滴，故ABC正确、D错误。
故选：D。
【点评】本题通过“纸火箭发射”的实验考查了改变物体内能的方法和液化现象，属于基础题。
8．（2分）如图，这是一种塔式起重机。已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（　　）

A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J
C．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
D．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
【分析】（1）根据杠杆的定义分析解答；
（2）根据G＝mg求物体的重力，利用W有＝Gh求有用功；
（3）利用η＝×100%求滑轮组所做总功；
（4）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。
【解答】解：A、吊臂AOB是可以在力的作用下绕O点转动的硬棒，因此吊臂AOB可视为杠杆，故A正确；
B、物体的重力：G＝mg＝330kg×10N/kg＝3300N，
滑轮组所做有用功：W有＝Gh＝3300N×2m＝6.6×103J，故B正确；
C、由η＝×100%可知，滑轮组所做总功：W总＝＝＝1.1×104J，故C正确；
D、若仅增加起吊物体的质量，起吊物体的重力变大，额外功不变，有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆的定义、使用滑轮组时有用功和总功的计算及机械效率公式的应用，还考查了提升物体重力对机械效率的影响，难度适中。
9．（2分）如图甲所示是小明自制的台灯，图乙所示是台灯的电路图，现将台灯的插头A、B分别插入家庭电路的插座D、C两个孔中（如图丙），闭合开关S1和S发现灯泡L1不亮、L正常发光，电路中开关及导线正常，用试电笔检测M点，氖管发光，再检测N点，氖管不发光，下列有关故障和安全用电的说法正确的是（　　）

A．进户零线断路
B．灯泡L1断路
C．使用试电笔时手不能接触试电笔的笔尾金属体
D．入户线火线断路
【分析】（1）若进户零线断路，整个家庭电路都没有电流；
（2）并联电路各个用电器互不影响；测电笔是用来辨别火线和零线的设备，即当用测电笔检测时，若是碰到火线，氖管会发光的；
（3）使用测电笔时，笔尖接触导线，手接触笔尾金属体，当接触火线时氖管会发光；
（4）根据火线断路分析。
【解答】解：A、若进户零线断路，则灯泡L也不会发光，故A错误；
B、由题知，A与D、B与C孔连接，同时闭合开关S1和S，发现台灯L1不亮，但L正常发光，电路中开关及导线良好，用试电笔检测M点，氖管发光，再检测N点，氖管不发光，说明M点与火线之间是通路，N与火线之间是断路，则可以断定是台灯L1断路，故B正确；
C、使用测电笔时，人手不能接触笔尖金属体，但必须接触笔尾金属体，故C错误；
D、入户线火线断路，则灯泡L也不会发光，故D错误。
故选：B。
【点评】知道家庭电路的连接和安全用电的知识是解决该题的关键。
10．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，电压表量程为0～15V。图乙是小灯泡L的电流随电压变化的图像。甲图中，整个过程中滑片在a点固定不动，闭合S和S1，断开S2，小灯泡正常发光，电压表的示数为10V；闭合S和S2，断开S1，电压表的示数为12V，则下列选项中不正确的是（　　）

A．电源电压为16V
B．滑动变阻器的最大电阻为50Ω
C．闭合S和S1，断开S2，滑动变阻器与小灯泡L串联
D．闭合S和S2，断开S1，滑动变阻器的滑片滑到最左端，电压表会超量程
【分析】（1）滑片在a点固定不动，闭合S和S1、断开S2时，滑动变阻器左侧电阻和灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流；根据串联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光求出电源的电压，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出滑片右侧电阻的阻值；闭合S和S2，断开S1，变阻器右侧和灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测量电路电流；根据串联电路电流规律和图乙读出灯泡两端电压，再根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出此时滑片左侧电阻的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；根据P＝UI求出此时小灯泡的实际功率；
（2）闭合S和S2，断开S1时，若把滑片滑到最左端，假设电压表满量程，计算滑动变阻器的阻值，与滑动变阻器的最大值比较，进行判断。
【解答】解：A、滑片在a点固定不动，闭合S和S1、断开S2时，滑动变阻器左侧电阻和灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，
所以，电源的电压：U＝U滑右+UL＝10V+6V＝16V，故A正确；
B、因串联电路中各处的电流相等，所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流I1＝IL＝0.5A，
由I＝可得，滑片左侧电阻的阻值：R滑左＝＝＝20Ω；
闭合S和S2，断开S1，变阻器右侧电阻和灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测量电路电流；
因电压表示数为12V，则此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U'＝16V﹣12V＝4V，
由图乙可知，电流表示数为0.4A，且串联电路处处电流相等，
此时滑片右侧电阻的阻值：R滑右＝＝＝30Ω；
则滑动变阻器的最大阻值：R滑＝R滑右+R滑左＝20Ω+30Ω＝50Ω，故B正确；
C、根据上面的分析，闭合S和S1，断开S2，滑动变阻器与小灯泡L串联，故C正确；
D、闭合S和S2，断开S1，滑动变阻器的滑片滑到最左端，滑动变阻器的电阻为最大值，即50Ω，
假如电压表满量程，电压为15V，则灯泡的电压为U''＝16V﹣15V＝1V，此时电路中的电流为0.2A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑＝＝＝75Ω；远大于滑动变阻器的最大值，因而不会超过量程；故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键，易错点是灯泡的电阻变化的。
二、填空题（每空1分，每图2分，共22分）
11．（3分）“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”周敦颐故里有一爱莲湖，湖中种有莲花四十多种，成片绽放，极为壮观。映在平静湖水的莲花“倒影”是莲花的 　虚像　（选填“影子”、“实像”或“虚像”），这是光的 　反射　（选填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”）形成的。风吹荷叶晃，说明力可以 　改变物体的运动状态　。

【分析】（1）光在两种物质的分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。
（2）力可以改变物体的运动状态。
【解答】解：映在平静湖水的莲花“倒影”是莲花的虚像，这是光的反射现象；风吹荷叶晃，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：虚像；反射；改变物体的运动状态。
【点评】本题考查了光的反射和力的作用效果，属于基础题。
12．（4分）如图甲所示，两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向，只能上下自由运动，A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb，当相同的风速吹向机翼模型时，Fa　＜　（选填“＞”、“＜”或“＝”）Fb，当风突然停止时，机翼模型　b　（选填“a”或“b”）将上升。如图乙，气球放在刚用热水浸泡过的玻璃瓶口，过一会在　大气压　的作用下被“吸”入瓶中。图丙中，丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑，原因是　玻璃棒带了电　。

【分析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大；
（2）气体温度升高，体积变大，一部分气体排出瓶外，瓶内气压减小；
（3）两个物体摩擦后会带电，带电的物体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：（1）如图所示，a的形状类似于机翼，气流流过时，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，会产生向上的升力，所以弹簧测力计A的示数变小；图中b的形状是装反了的机翼，气流流过时，下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，会产生向下的力，所以弹簧测力计B的示数变大；所以Fa＜Fb；当风突然停止时，模型b受到的向下的力减小，所以将上升；
（2）因为玻璃瓶内气体受热时，温度升高，一部分气体被挤出瓶外；把气球放在瓶口，瓶内气体温度降低后，瓶内气压减小，外界气压不变，于是在外界大气压的作用下，气球被压入瓶中；
（3）一个物体摩擦后具有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者说带了电荷，因此用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑，说明玻璃棒带了电。
故答案为：＜；b；大气压；玻璃棒带了电。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系，大气压以及摩擦起电现象，难度不大。
13．（3分）近年来，太阳能光伏路灯逐渐成为道路新装路灯的选择。白天，太阳能电池板先将太阳能转化为 　电　能，然后再向蓄电池充电；夜晚，蓄电池向路灯供电，将 　化学　能转化为电能，再转化为灯的光能。街上的路灯都是 　并联　（选填“串联”或“并联”）的。
【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能。
（2）蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能。
（3）并联电路的各个用电器互不影响，电流有多条路径。
【解答】解：白天，太阳能电池板先将太阳能转化为电能，然后再向蓄电池充电；夜晚，蓄电池向路灯供电，将化学能转化为电能，再转化为灯的光能。街上的路灯都是并联的，因为各盏灯泡之间不互相影响。
故答案为：电；化学；并联。
【点评】知道太阳能的转化；知道蓄电池充放电过程中的能量转化；知道并联电路的特点。
14．（2分）如图为某款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　扩散　现象；温度越高气味越明显，是因为温度越高，分子无规则运动越 　剧烈　。

【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象；温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是扩散现象；温度越高，分子无规则运动越剧烈，故温度越高气味越明显。
故答案为：扩散；剧烈。
【点评】本题考查了分子运动和扩散现象，属于基础题。
15．（3分）2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，满载排水量8万吨，满载时吃水深度为10m。则航母满载时受到海水的浮力为 　8×108　N，航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为 　10.3　N。094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，该潜水艇沉底时所受浮力 　大于　它漂浮时所受浮力。（选填“大于”、“小于”或“等于”）（ρ海水＝1.03×103kg/m3）
【分析】（1）根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g求“福建舰”满载时受到的浮力；
（2）知道满载时的吃水深度，根据公式p＝ρgh计算满载时航母的最低处受到的液体压强，利用p＝计算瞭望口受到海水的压力；
（3）根据F浮＝ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化情况。
【解答】解：（1）“福建舰”的满载排水量为8万吨，即m排＝8×107kg，
则航母满载时受到海水的浮力F浮＝G排＝m排g＝8×107kg×10N/kg＝8×108N；
（2）福建舰满载时的吃水深度为h＝10m，
满载时航母的最低处受到的液体压强：p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10m＝1.03×105Pa，
根据p＝可得瞭望口受到海水的压力：F＝pS＝1.03×105Pa×1×10﹣4m2＝10.3N；
（3）由于漂浮时潜水艇是部分体积浸入水中，则该潜水艇沉底时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮＝ρ液gV排可知，该潜水艇沉底时所受浮力大于它漂浮时所受浮力。
故答案为：8×108；10.3；大于。
【点评】本题考查了浮沉条件、阿基米德原理的应用以及压强公式的计算等，难度不大。
16．（3分）长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭。火箭使用的燃料是液态氢，常温下是通过 　压缩体积　的方式使氢气液化成液态，大大减少了体积。选用液态氢作为燃料是因为氢具有 　热值　大的特点。若完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量 　7×107　J。（q氢＝1.4×108J/kg）
【分析】物体由气态变为液态的过程叫液化，使气体液化有两种方式：降低温度和压缩体积；
由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以火箭选用氢做燃料；
根据Q＝mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量。
【解答】解：火箭用液态氢来作燃料，常温下是通过压缩体积的方式使氢气液化的；
由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以火箭选用氢做燃料；
0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q＝mq氢＝0.5kg×1.4×108J/kg＝7×107J。
故答案为：压缩体积；热值；7×107。
【点评】本题主要考查对热值特性的理解、液化的方法以及热量的计算，属于基础题。
17．（2分）一束光从空气斜射到平面镜上时发生了反射，OB为反射光线如图所示，请在图中作出其入射光线并标出入射角的度数。

【分析】先过入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射光线、入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，画出入射光线。
【解答】解：过入射点O作垂直于镜面的法线，已知反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为90°﹣60°＝30°，由光的可知入射角也为30°；根据反射角等于入射角在法线右侧画出入射光线，如图所示：

【点评】本题考查了光的反射定律的应用，注意真实光线为实线，法线为虚线，是一道基础题。
18．（2分）如图所示，杠杆处于水平位置平衡，请作出杠杆的动力F1和阻力F2的阻力臂。

【分析】知道动力臂，动力臂的上端为支点到动力作用线作垂线的垂足，据此画出动力作用线，与杠杆的交点为动力作用点；动力与阻力的作用效果相反，据此确定动力的方向，进而画出动力F1的示意图；
力臂是由支点到力的作用线的距离，从支点向阻力的作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂。
【解答】解：从支点到动力的作用线的距离为动力臂，动力臂与动力的作用线是垂直的；过力臂L1的上端作力臂的垂线，可得F1的作用线，F1的作用线与杠杆AB的交点为动力F1的作用点；
从支点O向F2作用线引垂线段，即为其力臂L2，如图所示：

【点评】此类题的关键是掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂。
三、实验探究题（每空1分，每图1分。）
19．（4分）（1）如图1，探究的是物体的动能大小与 　速度　的关系；
（2）如图2，探究“二力平衡的条件”时，将图中静止的轻质纸板转到虚线位置，松手后发现轻质纸板发生转动，说明二力平衡时，两个力必须作用在 　同一条直线上　；
（3）如图3，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热加热相同的时间，水和食用油吸收的热量 　相同　（选填“相同”或“不相同”），可以通过比较 　升高的温度　来判断它们吸热能力的强弱。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，同一直线，同一物体；
（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：（1）图1中两球的高度不同，这样到达底端的速度不同，但它们的质量相同，所以可以探究动能与速度大小的关系；速度越大的小球把平面上的木块撞击的更远，说明小球的动能越大，由此可以得出的结论是：当物体的质量相同时，速度越大，动能越大；
（2）图中静止的研究对象转到虚线位置，此时两个力不在同一条直线上，松手后发现研究对象发生转动，这表明二力平衡时，这两个力需要满足的条件是在同一条直线上，物体才处于平衡状态；
（3）用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热，相同时间物质内吸收的热量相同；
①方案一：使水和食用油升高相同的温度，通过比较加热时间来判断吸热能力的强弱；
②方案二；使水和食用油加热相同的时间，吸收相同的热量，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
故答案为：（1）速度；（2）同一条直线上；（3）相同；升高的温度。
【点评】此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论。
20．（5分）测量物质的密度。
（1）小彤测量石块密度的过程：
①在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为54cm3。
②如图甲所示：用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中，读出水面对应的刻度为 　64　cm3。
③将石块从量筒中取出后用天平测出石块质量如图乙所示。
计算出石块的密度为 　2.12　g/cm3。小彤发现按照上面的实验顺序会使测量的石块密度偏 　大　。

（2）小彤测量家中一个蜡块的密度，她用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量（已知蜡块的密度大于油的密度，小于水的密度）。
①如图丙在梯形桶中加入适量的 　水　（填“水”或“油”），在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体，将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2；
②将蜡块放入玻璃杯的液体中，玻璃杯仍然漂浮，用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4；
③蜡块密度的表达式为：ρ蜡＝　ρ水　。（水的密度为ρ水）
【分析】（1）读取量筒中液体的体积时，首先要明确量筒的分度值，根据液面对应的刻度读数，读数时视线与液面最凹处相平；
石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积，石块的质量由乙图读出，等于砝码的质量加游码对应的刻度值，根据密度公式ρ＝求出石块的密度；
由于石块从水中取出时会沾水，导致所测量的质量偏大，利用密度公式ρ＝求出石块的密度会偏大；
为了减小误差，应该先测石块质量；后测石块的体积；
（2）已知蜡块的密度大于油的密度，小于水的密度，所以蜡块放入水中会漂浮，放入油中会沉底，即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积，所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油，则在梯形桶中加入水；
根据蜡块放入油中时排开油的体积求出蜡块的体积，将蜡块放入玻璃杯的液体中，玻璃杯仍然漂浮，根据阿基米德原理求出增加的浮力即蜡块的重力，根据G＝mg求出蜡块的质量，利用ρ＝计算蜡块的密度。
【解答】解：（1）②由图甲可知，量筒的分度值为2mL，水面对应的刻度为：V总＝64mL＝64cm3；
③石块的体积为：V＝V总﹣V水＝64cm3﹣54cm3＝10cm3，
由图乙可知，石块质量为：m＝20g+1.2g＝21.2g，
石块的密度为：ρ＝＝＝2.12g/cm3；
按照上面的实验顺序进行测量，由于石块从水中取出时会沾水，导致所测量的质量偏大，利用密度公式ρ＝求出石块的密度会偏大；
所以为了减小误差，合理的测量步骤为：用天平测出石块质量；在量筒中倒入适量的水，测出水的体积为54cm3；用细线系住石块并将其浸没在量筒的水中，读出水面对应的刻度；所以合理的实验顺序是③①②；
（3）①已知蜡块的密度大于油的密度，小于水的密度，所以蜡块放入水中会漂浮，放入油中会沉底，即蜡块放入油中时排开油的体积等于蜡块的体积，所以应在圆柱形薄壁玻璃杯中装油，则在梯形桶中加入的是水；
③设圆柱形薄壁玻璃杯的底面积为S，蜡块的体积为：V蜡＝V排油＝S（h3﹣h1），
在圆柱形薄壁玻璃杯中加入适量的另一种液体（油），将其放入桶中漂浮，根据漂浮条件，受到的浮力等于重力，G容器+G油＝F浮＝ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①式，
将蜡块放入玻璃杯的液体中，玻璃杯仍然漂浮，根据漂浮条件，受到的浮力等于总重力，G容器+G油+G蜡＝F浮′＝ρ水gSh4﹣﹣﹣﹣﹣﹣②式，
②式﹣①式得蜡块的重力为：G蜡＝ρ水gSh4﹣ρ水gSh2＝ρ水gS（h4﹣h2），
由G＝mg得，蜡块的质量为：m蜡＝＝＝ρ水S（h4﹣h2），
蜡块的密度为：ρ蜡＝＝＝ρ水。
故答案为：（1）②64；③2.12；大；（2）①水；③ρ水。
【点评】本题是测物质密度的基本方法以及利用浮力测物体密度的实验，考查了天平和量筒的使用、密度公式的应用、阿基米德原理的理解和应用等，考查知识点多，综合性强。
21．（7分）小彤利用如图乙所示的电路图探究电流跟电压、电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

（1）该同学在连接实物过程中接错了一根导线（如图甲），请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）如图乙所示的电路图中，闭合开关S，发现电压表和电流表示数均为0。利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间，电压表示数均接近电源两端的电压：接在ad之间，电压表示数为0。如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是 　滑动变阻器断路　。
（3）在探究电流与电阻关系时，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反比　。
②上述实验过程中，先用5Ω的电阻做完实验时，滑动变阻器滑片恰好移到滑动变阻器上e点位置，然后他用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 　2.5　V时，读出电流表的示数，此时变阻器的滑片移至f点位置，那么f点在e点的 　左　（选填“左”或“右”）侧。
（4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 　35　Ω的滑动变阻器。
（5）在探究电流与电压关系时，根据相关数据绘制出I﹣U图象，如图丁中a所示：实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象，如图丁中b所示。则图象中A、B、C三点电阻RA，RB，RC大小关系由大到小排列为 　RB、RC、RA　。
【分析】（1）电压表应该与被测电路并联，而图甲中电压表与定值电阻串联，这是错误的，且图中一根导线并联在电压表与定值电阻两端，这样会造成短路，据此完成电路改接；
（2）由题意可知，电路连接完好，只有一个元件有故障，当电压表和电流表均无示数时电路不可能是短路，只能是断路，利用一只电压表检测电路故障时，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，若电压表无示数说明电压表两接线柱与电源之间断路，据此分析判断；
（3））①由图丙得出电阻的电流与电阻之积，据此分析回答；
②根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理得出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，据此分析；
（5）分别利用I＝的变形式R＝分析A、B两点以及B、C两点的电阻大小，并结合温度对灯泡电阻的影响，得出三个电阻的大小关系。
【解答】解：（1）电压表应该与被测电路并联，而图甲中电压表与定值电阻串联，这是错误的，且图中一根导线并联在电压表与定值电阻两端，这样会造成短路，据此完成电路改接如下图所示：
；
（2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；
把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间，电压表示数均接近电源两端的电压，说明b、a、c、d部分是通路，
接在ad之间，电压表无示数，说明ad之间断路，而前面分析知ab之间识通路，则说明bd之间断路，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路；
（3））①由图丙知，电阻的电流与电阻之积为：
UV＝IR＝0.5A×5Ω＝……＝0.1A×25Ω＝2.5V；
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω（滑动变阻器滑片恰好移到e点位置）改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V，那么f点在e点的左侧；
（4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V；
变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.4倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.4×25Ω＝35Ω；
为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器；
（4）图丁中A、B两点电流相同，B点两端电压大，由R＝分析得出RA＜RB，B、C两点电压相同，通过C点的电流大，由R＝分析得出RC＜RB，因为灯泡电阻随温度的升高而增大，所以RA＜RC，所以 RA＜RC＜RB即电阻由大到小排列为RB、RC、RA。
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）①反比；②2.5；左；（4）35；（5）RB、RC、RA。
【点评】本题探究电流跟电压、电阻的关系，考查电路改接、电路故障分析、数据分析、操作过程、串联分压原理的运用以及对图象的分析能力，有一定难度。
22．（6分）小彤想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，她设计了如图所示的实验，实验步骤如下：

（1）将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小彤观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，则鞋子的实际重力为 　2.2　N。
（2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同。
（3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子。
（4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，由 　二力平衡　可知，该示数大小等于鞋子受到的摩擦力大小。
（5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。
（6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数 　较大　（填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。
（7）如果在步骤（4）中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将 　不变　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（8）如果实验过程中，弹簧测力计不沿水平方向会对实验有什么影响呢？对此小彤设计了如图丙所示的实验装置。实验过程中，木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动。请分析：木块 　是　（选填“是”或“否”）处于平衡状态，弹簧测力计对木块的拉力 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）木块受到的滑动摩擦力。
【分析】（1）读取弹簧测力计的示数首先要认清量程和分度值，使用前必须检查零点是否准确，不准确要调零，读数时要看准指针所指位置；
（2）当木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力，这样读出拉力的大小，根据二力平衡就可以知道摩擦力的大小了；
（3）滑动摩擦力的大小和压力大小和接触面的粗糙程度有关．压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（4）滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与运动速度的大小无关，与是否做匀速直线运动无关；
（5）物体处于平衡状态是指物体静止或做匀速直线运动；
根据力的分解和二力平衡的条件：同体、反向、等大、共线分析。
【解答】解：（1）由图可知：弹簧测力计每1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即分度值是0.2N；弹簧测力计的指针在2N下两小格处，弹簧测力计的示数为2.4N，就说明了弹簧测力计的挂钩受到了2.4N的拉力，但未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，鞋子的实际重力G＝2.4N﹣0.2N＝2.2N。
（4）当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时，根据二力平衡可知，此时拉力的大小等于摩擦力的大小，即弹簧测力计示数大小等于鞋子受到的摩擦力大小；
（6）由题中信息知，两只鞋子压力相同，则鞋底越粗糙滑动摩擦力越大，弹簧测力计示数较大的鞋子防滑性能更好；
（7）滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度，与运动速度的大小无关，当提高传送带速度，其滑动摩擦力与低速时相比将不变；
（8）实验过程中，木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，说明此时木块受到平衡力作用，是处于平衡状态；
根据图丙分析此时弹簧测力计对木块的拉力是斜向右上方向的，其作用效果可以等效为在水平和竖直方向的两个分力，由于木块处于平衡状态，则根据二力平衡可知拉力在水平方向的分力大小等于木块受到的滑动摩擦力大小，由此可知弹簧测力计对木块的拉力大于木块受到的滑动摩擦力。
故答案为：（1）2.2；（4）二力平衡；（6）较大；（7）不变；（8）大于。
【点评】本题考查的是探究影响摩擦力大小的实验，涉及到的知识点比较多，有：弹簧测力计的使用、平衡力、影响摩擦力大小的因素等，实验中采用的是控制变量法，是中考常考的实验之一，是一道综合题，也是一道好题。
四、计算题（每题8分，共16分）
23．（8分）图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。该车在水平路面上以恒定功率做直线运动的v﹣t图象如图乙所示，在前10s内通过的路程为120m。（取g＝10N/kg）

（1）①在0～10s汽车的平均速度是 　12m/s　；②电动机的工作原理是 　D　（填序号）。
A.电流的热效应
B.电流的磁效应
C.电磁感应
D.通电导体在磁场中受到力的作用
（2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？
（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是多少？
（4）在0～10s内，汽车做 　加速　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）直线运动。求出汽车在0～10s内牵引力做的功。
【分析】（1）①已知前10s通过的路程，根据v＝可求出在0～10s汽车的平均速度；
②电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）知道太阳能汽车的质量，根据G＝mg求出重力，根据重力和阻力的关系求出阻力大小，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出牵引力；
（3）根据单位面积的辐射功率可求太阳照射在地面的辐射总功率，再根据P机＝ηP总求出汽车的功率，由可得，汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度；
（4）由乙图可知在0～10s内汽车的运动状态；根据W＝Pt可求汽车在0～10s内牵引力做的功。
【解答】解：（1）①在0～10s汽车的平均速度是：v＝＝＝12m/s；
②电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故选：D；
（2）由题可知汽车的质量为：m＝1.2t＝1.2×103kg，
汽车所受的重力为：
G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N；
汽车所受阻力为：
f＝0.02G＝0.02×1.2×104N＝240N，
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
所以牵引力F＝f＝240N；
（3）由题可知，太阳照射在地面的辐射总功率为：
P总＝1125W/m2×8m2＝9000W，
汽车获得的机械功率为：
P机＝ηP总＝40%×9000W＝3600W，
由可得，汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是：
v′＝＝15m/s
（4）由图乙可知，在0～10s内，汽车做加速直线运动；
由（3）可知，汽车的恒定功率为：P机＝3600W，
汽车在0～10s内牵引力做的功为：W＝P机t＝3600W×10s＝3.6×104J。
答：（1）①12m/s；②D；
（2）汽车牵引力为240N；
（3）汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是15m/s；
（4）加速；
汽车在0～10s内牵引力做的功为3.6×104J。
【点评】此题主要考查了电动机的原理，速度、功率、重力、二力平衡等，计算时注意公式变换以及单位统一。
24．（8分）小彤家里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示，试回答下列问题：
额定电压
20V
加热功率
900W
保温功率
20W
水杯容量
0.6kg
（1）饮水机开关S 　闭合　时，饮水机处于加热工作状态；
（2）R2的阻值是多大？
（3）关闭家中其它用电器，让饮水机处于“保温”状态正常工作，在5min内电能表转盘转多少圈？（小彤家的电能表如图丙所示）
（4）某次使用后，加热管R1损坏了，小彤利用“165Ω 3A”的滑动变阻器R，设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，求改装后，饮水机加热管R2功率的变化范围。

【分析】（1）由甲电路图可知，开关S断开时电路为R1的简单电路，开关S闭合时R1与R2并联，根据电阻的并联比较两种情况下的总电阻关系，根据P＝可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，总功率最大，处于加热状态，反之处于保温状态；
（2）饮水机处于保温状态时电路为R1的简单电路，饮水机处于加热状态时R1与R2并联，加热状态时R2的电功率等于加热功率减去保温功率，根据并联电路的电压特点和P＝可求出R2的阻值；
（3）饮水机处于“保温”状态正常工作，根据P＝得出消耗的电能；根据3000r/（kW•h）求出电能表的转数；
（4）①由图乙可知，R与R2串联，分析滑片位于左端或右端时电路的总电阻关系，根据欧姆定律电路中的电流情况，利用P＝I2R可知电热管R2的功率情况，从而得出饮水机的功率情况；
②当滑片位于最左端时，电热管R2的功率最小，根据电阻串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出饮水机的功率；当滑片位于最右端时，电路为R2的简单电路，根据P＝求出饮水机的加热功率，然后得出饮水机的加热功率范围。
【解答】解：（1）由甲电路图可知，开关S断开时电路为R1的简单电路，开关S闭合时R1与R2并联，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，开关S闭合时，电路的总电阻最小，由P＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，处于加热状态；
同理可知，开关S断开时，处于保温状态；
（2）饮水机处于保温状态时电路为R1的简单电路，饮水机处于加热状态时R1与R2并联，根据并联电路规律可知，S无论闭合还是断开，R1的功率保持不变；
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，加热状态时R2的电功率：P2＝P加热﹣P保温＝900W﹣20W＝880W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝55Ω；
（3）饮水机处于“保温”状态正常工作，在5min内消耗的电能为：
W＝P保温t＝20×10﹣3kW×5×h＝kW•h，
由图丙可知：“3000r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转3000圈，
只让电饭煲在“保温”状态下工作，转盘在5min内转的转数为：
n＝kW•h×3000r/（kW•h）＝5r；
（4）由图R与R2串联，当滑片位于左端时，接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，此时电路中的电流最小，
由P＝UI＝I2R可知，电热管R2的功率最小，即饮水机的加热功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝1A，
则P2＝I2R2＝（1A）2×55Ω＝55W，
当滑片位于右端时，接入电路中的电阻为零，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，电热管R2的功率最大，即饮水机的加热功率最大，
当滑片位于最右端时，电路为R2的简单电路，
则饮水机的加热功率：P2′＝＝＝880W，
则饮水机的加热功率范围是55W～880W。
因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
答：（1）闭合；
（2）R2的阻值是55Ω；
（3）关闭家中其它用电器，让饮水机处于“保温”状态正常工作，在5min内电能表转盘转5圈；
（4）改装后，饮水机的加热功率范围是55W～880W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用等，分清饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键。