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2023年陕西师大附中中考物理五模试题
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这是一份2023年陕西师大附中中考物理五模试题，共24页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023年陕西师大附中中考物理五模试卷
一、选择题（共10小题，每题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示的照片是神舟十五、十四号航天员“胜利会师”后在“太空家园”里留下的一张足以载入史册的太空合影，把这张照片从太空传输到地面需要利用（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．紫外线
2．（2分）下列诗句中关于声现象的描述正确的是（ ）
A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指音调高
B．“怕得鱼惊不应人”中怕鱼惊是因为声音可以在液体中传播
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来判断的
D．“夜半钟声到客船”中诗人听到的钟声是空气振动产生的
3．（2分）在牛奶内加各种调料并充分搅拌，将液态氮（沸点为﹣196℃）缓缓倒入盆内，边倒边搅拌，当混合液体形成固体状，“液氮冰淇淋”就制作成了。可以观察到盆的外壁出现了白霜，盆的周边冒“白气”。下列有关说法正确的是（ ）
A．吃冰淇淋感到凉爽，是由于升华需要吸热
B．液态氮在﹣196℃时会凝固
C．“白气”是空气中水蒸气汽化形成的
D．白霜是空气中水蒸气凝华形成的
4．（2分）下列对西安的几处炫丽的夜景描述正确的是（ ）
A．从各个方向都能看到钟楼的美景，是因为光照在钟楼上发生了漫反射
B．昆明池呈现岸边夜景的倒影，是夜景通过湖面形成的实像
C．点缀西安夜景的LED灯是由红、黄、蓝三种色光组成的
D．大雁塔喷泉中拱形的水柱被光照亮，说明光在水中是沿曲线传播的
5．（2分）光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔。下列关于光纤通信的说法正确的是（ ）
A．光导纤维是导体
B．光在光导纤维中经多次反射传递信息
C．光波在光导纤维中传播的速度等于3×108m/s
D．光波不是电磁波
6．（2分）我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇能从海拔4270m的科考营地以30m/min的平均速度顺利升至9050m的高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。该浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层装有氦气，中间隔开，下层是空气（海拔4270m处空气的密度为0.80kg/m3，取g＝10N/kg，在相同条件下氦气比空气的密度要小得多）。下列有关说法中正确的是（ ）
A．“极目一号”上升的平均速度为5m/s
B．正在升空的浮空艇所受大气压强逐渐增大
C．浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小约为7.2×104N
D．要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面，可以排出下层的部分空气
7．（2分）如图是直流电流表的内部结构示意图，当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动，带动指针偏转。下列说法中不正确的是（ ）
A．通电线圈由静止开始转动，是力改变了线圈的运动状态
B．通电线圈转动时，主要将电能转化为机械能
C．电流表中线圈转动与电磁铁工作的原理相同
D．电流方向不变时，将电流表内永磁体的N极与S极对调，指针转动方向会改变
8．（2分）下面是一家住户内的配电系统方框图，对应的说法中正确的是（ ）
A．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
B．漏电保护器切断电路时，空调和电灯都不能工作
C．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
D．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路，对人身起到保护作用
9．（2分）如图所示，把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（ ）
A．向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小
B．向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6A
C．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω～60Ω
D．小灯泡电功率的变化范围是0.5W～3W
10．（2分）如图所示为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组，它的优点是重量轻，体积小，功率大，省时省油。若该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，则下列说法中不正确的是（取g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg）（ ）
A．柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能
B．水泵机组对水做功1.08×107J
C．水泵机组的有用功功率为3000W
D．上述过程水泵机组消耗的柴油约 6.3kg
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（2分）人类为探索力与运动的关系经历了漫长的历程。伽利略通过实验和推理得出了在水平面上运动的物体，如果不受力的作用，它将 ；牛顿在总结前人研究成果的基础上，认定了力是 物体运动状态的原因。
12．（3分）小强和爸爸假日骑共享单车外出游玩，取车时爸爸用手机摄像头扫描共享单车上的二维码后自动开锁。如图所示，用手机扫描车上的二维码时，摄像头相当于 （填“凸”或“凹”）透镜；当摄像头靠近二维码时，所成的像会 （填“变大”或“变小”）。二维码的白色部分所有色光 （填“反射”或“吸收”）。
13．（3分）“智能手表”具有计时、计步统计、能量消耗统计和心脏监测等功能。某配戴者在一次慢跑锻炼中，智能手表记录的结果如表所示，则她跑步的平均速度是 m/s。以佩戴手表的手腕为参照物，手表是 的（选填“运动”或“静止”）。当她匀速通过弯道时，她的运动状态是 的（选填“改变”或“不改变”）。
运动时间
00：08：20
运动距离/km
1.5
热量消耗/kcal
72
14．（3分）《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故。煮酒时利用水浴法对酒加热，把质量为0.5kg的酒从20℃加热到40℃的过程中，酒吸收的热量是 J[c酒＝3.4×103J/（kg•℃）]。在煮酒的过程中酒香四溢，说明了酒精分子在永不停息地做 。若煮酒的位置海拔越高，酒的沸点越 。
15．（3分）电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为 能。一辆电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW•h/km，则这一行程中电动汽车消耗的电能为 kW•h。不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的CO2排放系数为1.00kg/kW•h（即每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2）。在上述行程中，汽车消耗的电能相当于排放了 kg的CO2。已知电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，则该电动汽车在上述行程中受到的阻力大小为 N。
16．（3分）在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱。闭合开关，多次调节电阻箱R的阻值，得到了电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示。则通过R0的最大电流为 A，电源电压为 V，R0的阻值为 Ω。
17．（2分）如图甲所示，用手握住哑铃锻炼时，前臂相当于一个杠杆，其简化作用原理如图乙所示，肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力F，使手臂绕肘关节“O”点转动。在图乙中作出哑铃所受重力的示意图和拉力F的力臂L。
18．（3分）把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）按要求填空：
（1）有甲、乙两车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s﹣t图象如图﹣1所示，当t＝6s时两车之间的距离s＝ m。
（2）如图﹣2所示，毛皮和橡胶棒摩擦后，橡胶棒电子 （选填“得到”或“失去”）而带电。
（3）如图﹣3所示，快速向下击打活塞会引燃硝化棉，发生的能量转化与汽油机的 冲程相同。
（4）如图﹣4所示是用来判断通电螺线管磁极的极性与 方向之间关系的方法。
20．（4分）小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强，她的质量为48kg，为了测量鞋与地面接触的面积，她绘制了每一小格的边长为2cm的均匀分布的方格纸，穿上平底鞋站在方格纸上，描出的鞋印如图所示。
（1）小丽每只鞋印的面积为 m2（图中鞋印的总格数约为40个）。
（2）小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa（用科学计数表示，取g＝10N/kg）。
（3）跟同学交流后，她们改用下面测量鞋印面积的方法：让一位质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上，踩下一个较深的柱形鞋印，测出鞋印的深度为h；然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填满，待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋印面积为 ；该同学对沙地的压强为 （设易凝胶凝固后的密度为ρ）。
21．（5分）小妍同学设计了如图甲所示的实验电路，测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率（小灯泡正常发光时灯丝的阻值约为10Ω），电源电压为6V保持不变，可供选用的滑动变阻器有R1“10Ω 1A”和R2“20Ω 1A”。
（1）为了顺利完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）。
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 （选填字母）。
A．电压表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小妍从电压表“0﹣15V”量程的刻度线上看出指针停在10V处，发现小灯泡发光较 ；继续调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，其正常发光时灯丝的电阻是 Ω。
（5）小聪帮助小妍在没有电流表的情况下，选用一个阻值为20Ω的定值电阻R1和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路测出了另一只额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率（电源电压6V不变）：
①闭合开关S，将开关S1接b，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为4.0V；
③则小灯泡L的额定功率P额＝ W。
22．（9分）科学佩戴口罩是我们防护病毒、雾霾等危害的有效措施。小亮同学选择了多种型号的口罩和一些仪器进行了口罩的防护功能与哪些因素有关的探究：
（1）他利用如图乙所示的实验瓶，在其内部装入少量的激光打印粉，然后将A、B、C三种口罩依次在瓶口系紧，外面覆盖一张餐巾纸，通过打气筒打气，使粉末飞扬，探究口罩的防护功能，实验结果如图丙所示，则防护功能最好的口罩是
（选填A、B或C）。
（2）为了更准确的测量比较口罩的防护能力，小亮在科学家爷爷的指导下，用一款高性能的大容量散射光谱仪，进行了“测试口罩对空气的过滤效果”的实验。他首先进行了一次空白实验，即不给仪器的进气管戴口罩，300s后仪器检测到空气中的颗粒数为32000个。随后依次给仪器的进气管戴上各种口罩进行阻隔，分别持续维持5Pa的负压，记录测试300s后仪器检测到的颗粒数量，计算出口罩的过滤效率（指被过滤掉的颗粒与总量的比值）。实验结果如下：
实验
序号
口罩种类
单价（元/
个）
检测到的颗粒
数量（个）
口罩的过
滤效率
1号
白色印花儿童防护口罩
3.0
18122
43%
2号
卡通织物口罩
17.5
26580
17%
3号
粉色婴幼儿防护口罩
3.7
16515
48%
4号
KN95儿童防护口罩
12.0
816
97%
5号
纯白色独立包装一次性医用
口罩
3.5
10208
68%
6号
小号灰色印花独立包装一次
性医用口罩
3.5
14400
7号
蓝底印花医用外科口罩
3.7
17504
45%
8号
蓝色医用护理口罩
3.7
7774
76%
请你参考实验数据，并通过计算补充填写6号口罩的过滤效率为 。
（3）口罩的过滤效率越高说明其阻挡灰尘和病菌的效果越 （选填“好”或“差”）。由实验结果可知， 口罩过滤效果最好（填写对应的实验序号）。
（4）过滤效率和呼吸阻力是衡量口罩的一对相互矛盾的指标！一般来说，过滤效率越高呼吸阻力就越，佩戴起来就会感觉呼吸不畅，长时间佩戴会觉得憋闷，阻力越小呼吸才会越顺畅。建议普通人群选择正规企业生产的
口罩，兼具较好的防护效果和适当的透气性（填写对应的实验序号）。
（5）口罩的核心材料为中间那层熔喷布，如图丁所示，其纤维直径可达1～5微米，带有持久的静电，利用带电体能够吸引 的性质，捕捉微细尘埃，大大提高了过滤效率。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）为了实现学生错峰用餐，食堂安装了自动加热餐台。其中一个餐台的部分简化工作电路如图所示，R1、R2均为发热丝。闭合开关S，加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20℃时，控制开关S0转到位置1为食品加热；当台内食品温度达到50℃时，S0转到位置2为食品保温。定值电阻R1＝24.2Ω，保温功率为400W。求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）餐台在加热状态下工作5min消耗的电能；
（3）在加热状态时，餐台工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃。若不计热量损失，求汤的比热容；
（4）小明发现到了冬天，由于外界的气温较低，需要将加热功率提高到2400W，应当选择 Ω的电热丝与R1 联。
24．（8分）汽车起重机能根据需要移动定位，为工人低空作业和搬运物件带来方便。如图甲所示为某型号汽车起重机的简化示意图，吊臂OAB上端B处安装的滑轮组的结构如图乙所示。
（1）甲图中，起重时液压杆在A点产生压力F，其方向始终与吊臂保持垂直。已知OB＝15m，OA为OB的。某次作业中用该起重机吊起总重约为300kg的人和物件，当吊臂与水平面成60°夹角时，液压杆对吊臂的压力F至少为多少牛？（不计摩擦和机械自重，取g＝10N/kg，cos60°＝0.5）
（2）乙图中，若电动机对钢丝绳产生5.0×103N的拉力并使其在20s内收缩了6m，则人与物件上升的速度是多少？
（3）若上述作业过程中，汽油机对电动机的输出功率只占其耗油总功率的，则该汽车起重机的能源利用率有多高？
（4）分析该汽车起重机能源利用率很低的主要原因并提出改进措施。
2023年陕西师大附中中考物理五模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；电磁波能够传递信息。
【解答】解：电磁波的传播不需要介质，电磁波能够传递信息；所以把这张照片从太空传输到地面需要利用电磁波。
故选：A。
2．【分析】（1）（3）声音三个特性：音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发声体的振幅有关；音色跟发声体的材料和结构有关。
（2）声音可以在固体、液体、气体中传播。
（4）声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：A、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音响度大，故A错误；
B、“怕得鱼惊不应人”说明声音可以在液体中传播，故B正确；
C、“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的，故C错误；
D、“夜半钟声到客船”中船上的客人听到寒山寺的钟声，是钟振动产生的，故D错误。
故选：B。
3．【分析】（1）物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；
（2）物质由液态变为固态的过程叫凝固，凝固放热；
（3）物质由气态变为液态的过程叫液化；
（4）物质由气态变为固态的过程叫凝华。
【解答】解：A、吃冰淇淋感到凉爽，是由于熔化需要吸热，故A错误；
B、液态氮在﹣196℃时，继续放热，会凝固，故B错误；
C、“白气”是空气中水蒸气液化形成的，故C错误；
D、白霜是空气中水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故D正确。
故选：D。
4．【分析】（1）光照在粗糙的物体表面时发生漫反射，漫反射的光射向各个方向；
（2）水中倒影是平面镜成像现象，成的是虚像；
（3）光的三原色是红、绿、蓝；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：A、人们从各个方向都能看到钟楼的美景，是因为光照在钟楼上发生了漫反射，故A正确；
B、昆明池呈现岸边夜景的倒影，是平面镜成像现象，夜景通过湖面形成的虚像，故B错误；
C、点缀西安夜景的LED灯是由红、绿、蓝三种色光组成的，它们按不同的比例混合可形成各种颜色的光，故C错误；
D、光在同种均匀介质中沿直线传播，大雁塔喷泉中拱形的水柱被光照亮，不能说明光在水中沿曲线传播，故D错误。
故选：A。
5．【分析】（1）光导纤维是玻璃丝，是绝缘体。
（2）光在光导纤维中经多次反射传递信息。
（3）光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s。
（4）光波是电磁波。
【解答】解：A、光导纤维不是导体，是绝缘体，故A错误；
B、光在光导纤维中经多次反射传递信息，故B正确；
C、光导纤维是固体，光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s；在真空中的传播速度最大，等于3×108m/s，故C错误；
D、光波是电磁波，故D错误。
故选：B。
6．【分析】（1）根据单位换算可求平均速度；
（2）大气压随高度增加而减小；
（3）浸在液体（或气体）中的物体都受到液体（或气体）对它施加的竖直向上的浮力，当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于液体（或气体）密度时，物体上浮。
【解答】解：
A、平均速度v＝30m/min＝＝0.5m/s，故A错误；
B、海拔越高、气压越低，浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小，故B错误；
C、浮空艇在营地升空时，由浮沉条件知其浮力大于重力，则浮空艇所受到的浮力：F浮＞G＝mg＝2.6×103kg×10N/kg＝2.6×104N，故C错误；
D、浮空艇是利用在空气中的浮力来工作的，要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面，可以排出下层的部分空气，减小浮空艇的体积，从而减小浮力，故D正确。
故选：D。
7．【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转。
【解答】解：A、通电线圈由静止开始转动，是因为受到了力的作用，力改变了线圈的运动状态，故A正确；
B、通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，此过程中电能转化为机械能，故B正确；
C、电磁铁的原理是电流的磁效应，与电流表的原理不同，故C错误；
D、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场的方向有关，在电流方向不变时，将电流表内永磁体的N极与S极对调，线圈转动方向会改变，故D正确。
故选：C。
8．【分析】（1）家庭电路的两根线分别是火线和零线，试电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光；
（2）家庭电路中各用电器并联；
（3）电路电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
（4）三孔插座的连接方法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电，电流从大地导走了，从而切断电路。
【解答】解：A、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A错误；
B、漏电保护器切断电路时，空调和电灯都能工作，三孔插座不能工作，故B错误；
C、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C错误；
D、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D正确。
故选：D。
9．【分析】由图L与RH串联，电流表测电路中电流，电压表测RH两端电压。
（1）根据滑片移动判断R连入电路阻值变化，总电阻变化，根据串联电路的特点和I＝判断电流变化和电压表变化情况；
（2）由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻；
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；由得出滑动变阻器允许调节的范围和灯泡电功率的变化范围。
【解答】解：由图L与RH串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器RH两端电压。
A、由图，向右移动滑片P，滑动变阻器RH连入阻值变大，总电阻变大，总电压恒定，根据I＝可知电路中电流变小，即电流表变小；根据串联电路的分压原理可知RH两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
BCD、根据P＝可知，“6V 3W”灯丝电阻：RL＝＝＝12Ω，
灯正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A，
由题知电路中的最大电流应为0.5A，故B错误；
即：I＝＝＝0.5A，
此时滑动变阻器连入电路的最小电阻：R最小＝24Ω；此时灯泡正常发光，灯泡功率为3W；
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，
由串联电路的电压特点：U＝UL′+URH，
灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣URH＝18V﹣15V＝3V，
此时电路中的电流最小：I′＝＝＝0.25A，
I′＝，即：＝0.25A，所以滑动变阻器连入的最大电阻：R′＝60Ω；
灯泡功率为P小＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W；
由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω；灯泡电功率变化范围是3W～0.75W．故C正确，D错误。
故选：C。
10．【分析】（1）柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能；
（2）根据G＝mg＝ρVg计算水的重力，根据W＝Gh计算水泵机组对水做功；
（3）根据P＝计算水泵机组的有用功功率；
（4）根据Q放＝计算水泵机组消耗的柴油放出的热量，根据m＝计算耗柴油的质量。
【解答】解：A、柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B、水的重力G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg＝5.4×105N，
水泵机组对水做功W＝Gh＝5.4×105N×20m＝1.08×107J，故B正确；
C、水泵机组的有用功功率为P＝＝＝3000W，故C正确；
D、上述过程水泵机组消耗的柴油放出的热量Q放＝＝＝2.7×107J，
消耗柴油的质量m柴油＝＝≈0.63kg，故D错误。
故选：D。
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．【分析】（1）若水平无阻力，小车将永不停息地做匀速直线运动，得出牛顿第一定律的内容。
（2）力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因；
【解答】解：（1）伽利略通过实验和推理得出，如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动；
（2）牛顿在总结前人研究成果的基础上，认为不仅运动的物体在不受外力时将做匀速直线运动，而且静止的物体在不受外力作用时，将保持静止，得出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
故答案为：做匀速直线运动；改变。
12．【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。
凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
透明物体的颜色是由它透过的光色决定；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
【解答】解：手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在2倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像。
摄像头靠近二维码时，物距减小，像距变大，则像变大。
二维码的白色部分所有色光反射，黑色部分将所有色光吸收。
故答案为：凸；变大；反射。
13．【分析】（1）根据平均配速，利用速度公式可求出此次跑步的平均速度。
（2）判断一个物体是运动还是静止，首先要看物体相对于参照物的位置是否发生改变，如果发生改变，则物体是运动的，如果没发生改变，这物体是静止的。
（3）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变。
【解答】解：（1）她跑步的平均速度是：
v＝＝＝3m/s；
（2）以佩戴手表的手腕为参照物，手表的相对位置没有发生改变，手表是静止的；
（3）她员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变。
故答案为：3；静止；改变。
14．【分析】（1）知道酒的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出酒吸收的热量；
（2）组成物质的分子在永不停息地做无规则运动；
（3）海拔越高，大气压越低，液体的沸点越低。
【解答】解：酒吸收的热量：Q吸＝c酒m（t﹣t0）＝3.4×103J/（kg•℃）×0.5kg×（40℃﹣20℃）＝3.4×104J；
在煮酒的过程中酒香四溢，说明了酒精分子在永不停息地做无规则运动；
海拔越高，大气压越小，酒的沸点越低。
故答案为：3.4×104；无规则运动；低。
15．【分析】（1）根据电动汽车行驶时消耗和获得的能量可判断其能量转化；
（2）根据电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶的距离和平均能耗得出电动汽车消耗的电能，再根据每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2求出汽车消耗的电能相当于排放CO2的质量；
（3）电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，据此求出该电动汽车在上述行程中消耗的机械能，根据W＝Fs求出电动汽车的牵引力，电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出该电动汽车在上述行程中受到的阻力。
【解答】解：（1）电动汽车在行驶过程中，消耗电能，获得机械能，因此，是将电能转化为机械能；
（2）因电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW•h/km，
所以，电动汽车消耗的电能：W电＝0.22kW•h/km×5km＝1.1kW•h，
因每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2，
所以，汽车消耗的电能相当于排放CO2的质量：m＝1.1kW•h×1.00kg/kW•h＝1.1kg，
（3）因电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，
所以，该电动汽车在上述行程中消耗的机械能：W机械＝75%W电＝75%×1.1×3.6×106J＝2.97×106J，
由W＝Fs可得，电动汽车的牵引力：F＝＝＝594N，
因电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该电动汽车在上述行程中受到的阻力：f＝F＝594N。
故答案为：机械；1.1；1.1；594。
16．【分析】由图甲可知，闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路中的电流。
当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，求出此时电路中的电流，此时R接入电路的电阻值为0，电路中只有R0连入电路，根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大，根据欧姆定律表示出电源电压；
根据欧姆定律可得出电源电压的表达式；当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，求出此时电路中的电流，此时R接入电路的电阻值为18Ω，根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压；
电源电压恒定不变，联立两表达式可得电源电压和R0的值。
【解答】解：由图甲可知，闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路中的电流；
当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，电路中的电流I＝＝0.5A，此时R接入电路的阻值为0，电路中只有R0连入电路，则此时通过R0的电流最大，最大为0.5A，
根据欧姆定律可知电源电压：U＝IR0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，电路中的电流I′＝＝0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压：U＝I′R′+I′R0＝0.2A×18Ω+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源电压恒定不变，则联立①②解得：U＝6V，R0＝12Ω。
故答案为：0.5；6；12。
17．【分析】（1）根据重力的方向是竖直向下的，从哑铃重心做竖直向下的力，并标明字母G。
（2）力臂是支点到力的作用线的距离，据此画出F的力臂。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从哑铃的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图；
图中杠杆O为支点，从O作F作用线的垂线，垂线段为F的力臂，如图所示：
18．【分析】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而已知电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，电流表串联在电路中，结合电流的方向判断电源的正负极，据此在虚线框中填入元件的符号。
【解答】解：
因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；
电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示；如下图所示：
。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．【分析】（1）由s﹣t图象，求出两小车在6s内的路程可判断两小车的位置关系；
（2）不同物质组成的物体，原子核夺得电子的本领不同，相互摩擦时，一个物体夺得电子，因多余电子带负电，另一个物体因缺少电子带正电；摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；
（3）对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少，做功可以使内能与机械能之间进行转化；汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能；在压缩冲程中，将机械能转化为内能；
（4）利用安培定则可以判断通电螺线管的磁极极性与电流的方向的关系。
【解答】解：（1）由图可知，经过6s甲、乙两车的路程分别是s甲＝120m，s乙＝60m，因为两车同时、同地、同方向做匀速直线运动，所以经过6s，两车的距离s＝s甲﹣s乙＝120m﹣60m＝60m。
（2）毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮上的部分电子转移到了橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒由于得到了电子而带负电。
（3）快速向下击打活塞会引燃硝化棉，是将机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管磁极的极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述。
故答案为：（1）60；
（2）得到；
（3）压缩；
（4）电流。
20．【分析】（1）先算出一个方格的面积，根据鞋印所占的总格数即可求出每只鞋印的面积；
（2）小丽双脚站立时对地面的压力等于自身的重力，根据F＝G＝mg求出其大小，受力面积为两只鞋印的面积之和，根据p＝求出小丽双脚站立时对地面的压强；
（3）根据密度公式的变形式V＝算出固体易凝胶的体积；固体易凝胶为柱形，高度为h，由V＝Sh可得固体易凝胶的底面积，即鞋印的面积，根据p＝表示出该同学单脚站立时对沙地的压强。
【解答】解：（1）一个方格的面积：S0＝2cm×2cm＝4cm2＝4×10﹣4m2，
图中鞋印的总格数约为40个，则小丽每只鞋印的面积：S1＝40×4×10﹣4m2＝1.6×10﹣2m2；
（2）小丽双脚站立时对地面的压力：
F＝G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N，
双脚站立时的受力面积为：
S2＝2S1＝2×1.6×10﹣2m2＝3.2×10﹣2m2，
此时她对地面的压强：
p＝＝＝1.5×104Pa；
（3）由ρ＝可得，固体易凝胶的体积：V＝，
根据题意可知固体易凝胶为柱形，高度为h，
由V＝Sh可得，一个鞋印的面积：S＝＝；
该同学单脚站立时对沙地的压强为：
p′＝＝＝。
故答案为：（1）1.6×10﹣2；（2）1.5×104；（3）；。
21．【分析】（1）根据小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω由欧姆定律求灯的额定电流，根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器分得的电压，由欧姆定律，求变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器选用的规格；
（2）根据滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变暗确定变阻器右下接线柱连入电路中；
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，根据灯泡不亮，电压表指针不偏转分析；
（4）灯在额定电压下正常发光，灯的实际电压越小，灯越暗；
灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出灯的功率；根据R＝计算小灯泡正常发光时灯丝的电阻；
（5）故S1接b，定值电阻短路，电压表测灯的电压，移动滑片使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光：
保持R的滑片不动，闭合开关S，将开关S1接a，灯短路，电压表测定值电阻的电压，由欧姆定律可知电路的电流，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知变阻器连入电路的电阻，在①中，根据串联电路电压的规律及欧姆定律根据P＝UI求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：I＝＝＝0.25A，
根据串联电路电压的规律，小灯泡正常发光时，变阻器分得的电压为：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V；根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω，故选用“20Ω 1A”的滑动变阻器R2；
（2）滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
（3）连接电路后，闭合开关，电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表指针不偏转，造成这一现象的原因可能是灯泡短路，故选：B；
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小妍从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，根据电压表大小量程之比为5：1，灯的实际电压为2V，小于灯的额定电压，此时发现小灯泡亮度较暗；
灯在额定电压下正常发光，因2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.26A＝0.65W；
小灯泡正常发光时灯丝的电阻是：
I正常＝＝≈9.6Ω；
（5）①闭合开关S，将开关S1接b，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为4.0V；
③在①中定值电阻R1被短路，电压表测量小灯泡两端电压，电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
在②中，小灯泡被短路，电压表测量定值电阻两端的电压，
由欧姆定律可知，I1＝＝＝0.2A，
由串联电路的规律可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：
R2＝＝＝10Ω，
则开关S1接b时通过小灯泡的电流为：I额＝＝＝0.22A，
则小灯泡L的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.22A＝0.836W。
故答案为：（1）R2；（2）见解答图；（3）B；（4）暗；0.65；9.6；（5）0.836。
22．【分析】佩戴口罩是我们防护病毒、雾霾等危害的有效措施，过滤效果越好的口罩，通过的颗粒越少，过滤效果越高说明阻挡灰尘和病菌的效果越好。
本题还考查带电体具有吸引轻小物体的知识点。
【解答】（1）实验图丙所示，防护功能最好的口罩应该是透过的颗粒最少的，从图丙三张图上看，C口罩上基乎没有什么颗粒物，说明基本上全被阻挡了。
（2）先参考实验其它类型口罩的过滤效率是怎么计算的，再来补充6号口罩的过滤效率，，得出答案55%
（3）口罩的过滤效率越高说明其阻挡灰尘和病菌的效果越好，由实验数据分析，4号KN95儿童防护口罩的过滤效率达到97%，效果最好。
（4）通过实验数据分析，过滤效率和呼吸阻力两者兼顾的口罩，应该选5号或者8号，过滤效率差不多。
（5）口罩的核心材料为中间那层熔喷布，其纤维直径可达1～5微米，带有持久的静电，利用带电体能够吸引轻小物体的性质，捕捉微细尘埃，大大提高了过滤效率。
故答案为：（1）C （2）55% （3）好，4号 （4）5号或者8号 （5）轻小物体。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．【分析】（1）S0转到位置2为食品保温，此时两电阻串联，根据P＝可知串联电路的总电阻，根据电阻串联的特点可知定值电阻R2的阻值；
（2）控制开关S0转到位置1为食品加热，此时电路为R1的简单电路，根据W＝t得出餐台加热状态下工作5min消耗的电能；
（3）若不计热量损失，根据Q吸＝W得出汤吸收的热量，根据c＝得出汤的比热容；
（4）根据P＝可知在电源电压不变时，要使加热功率变大，只有减小总电阻，根据并联电路电阻的规律判断出定值电阻R与R1的连接方式，根据P＝P总﹣P加热算出此定值电阻的电功率，由R＝算出定值电阻R的阻值。
【解答】解：（1）S0转到位置2为食品保温，此时两电阻串联，根据P＝可知串联电路的总电阻：
R串＝＝＝121Ω，
根据电阻串联的特点可知定值电阻R2的阻值为：
R2＝R串﹣R1＝121Ω﹣24.2Ω＝96.8Ω；
（2）控制开关S0转到位置1为食品加热，此时电路为R1的简单电路，餐台加热状态下工作5min消耗的电能为：
W＝t＝×5×60s＝6×105J；
（3）若不计热量损失，则汤吸收的热量：Q吸＝W＝6×105J，
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知汤的比热容为：
c＝＝＝4×103J/（kg•℃）；
（4）根据P＝可知在电源电压不变时，要使加热功率变大，只有减小总电阻，故要找个电热丝R与R1并联，此电热丝的电功率为：
P＝P总﹣P加热＝2400W﹣2000W＝400W，
因此电热丝R的阻值为：
R＝＝＝121Ω。
故答案为：（1）定值电阻R2的阻值为96.8Ω；
（2）餐台加热状态下工作5min消耗的电能为6×105J；
（3）汤的比热容为4×103J/（kg•℃）；
（4）121；并。
24．【分析】（1）根据杠杆的平衡条件来计算。
（2）根据滑轮组的特点和速度公式进行分析和计算。
（3）根据效率的公式进行分析。
（4）找出多做额外功的原因进行分析、提出改进措施。
【解答】解：（1）当吊臂与水平面成60°夹角时，重物产生的阻力臂为；动力F的力臂为：；
根据杠杆原理有：Fl1＝Gl2，所以液压杆对吊臂的拉力F为：；
（2）绳子的自由端移动的速度为：；该滑轮组的绳子的段数为n＝2，所以重物上升的速度为：。
（3）滑轮组的效率为：＝；
该汽车起重机的能源利用率为：。
（4）汽油机本身的效率就不高，在起重机起吊重物时由于克服摩擦力和克服机械自身的重力做额外功。
改进措施：定期保养，及时润滑；改进机械结构，使它更合理、更轻巧。
答：（1）液压杆对吊臂的压力F至少为7500N；（2）人与物件上升的速度是0.15m/s；（3）该汽车起重机的能源利用率为10%；（4）该汽车起重机能源利用率很低的主要原因：克服摩擦力和克服机械自身的重力做额外功。改进措施：定期保养，及时润滑；改进机械结构，使它更合理、更轻巧。
2023年陕西师大附中中考物理五模试卷
一、选择题（共10小题，每题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示的照片是神舟十五、十四号航天员“胜利会师”后在“太空家园”里留下的一张足以载入史册的太空合影，把这张照片从太空传输到地面需要利用（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．紫外线
2．（2分）下列诗句中关于声现象的描述正确的是（ ）
A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指音调高
B．“怕得鱼惊不应人”中怕鱼惊是因为声音可以在液体中传播
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来判断的
D．“夜半钟声到客船”中诗人听到的钟声是空气振动产生的
3．（2分）在牛奶内加各种调料并充分搅拌，将液态氮（沸点为﹣196℃）缓缓倒入盆内，边倒边搅拌，当混合液体形成固体状，“液氮冰淇淋”就制作成了。可以观察到盆的外壁出现了白霜，盆的周边冒“白气”。下列有关说法正确的是（ ）
A．吃冰淇淋感到凉爽，是由于升华需要吸热
B．液态氮在﹣196℃时会凝固
C．“白气”是空气中水蒸气汽化形成的
D．白霜是空气中水蒸气凝华形成的
4．（2分）下列对西安的几处炫丽的夜景描述正确的是（ ）
A．从各个方向都能看到钟楼的美景，是因为光照在钟楼上发生了漫反射
B．昆明池呈现岸边夜景的倒影，是夜景通过湖面形成的实像
C．点缀西安夜景的LED灯是由红、黄、蓝三种色光组成的
D．大雁塔喷泉中拱形的水柱被光照亮，说明光在水中是沿曲线传播的
5．（2分）光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔。下列关于光纤通信的说法正确的是（ ）
A．光导纤维是导体
B．光在光导纤维中经多次反射传递信息
C．光波在光导纤维中传播的速度等于3×108m/s
D．光波不是电磁波
6．（2分）我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇能从海拔4270m的科考营地以30m/min的平均速度顺利升至9050m的高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。该浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层装有氦气，中间隔开，下层是空气（海拔4270m处空气的密度为0.80kg/m3，取g＝10N/kg，在相同条件下氦气比空气的密度要小得多）。下列有关说法中正确的是（ ）
A．“极目一号”上升的平均速度为5m/s
B．正在升空的浮空艇所受大气压强逐渐增大
C．浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小约为7.2×104N
D．要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面，可以排出下层的部分空气
7．（2分）如图是直流电流表的内部结构示意图，当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动，带动指针偏转。下列说法中不正确的是（ ）
A．通电线圈由静止开始转动，是力改变了线圈的运动状态
B．通电线圈转动时，主要将电能转化为机械能
C．电流表中线圈转动与电磁铁工作的原理相同
D．电流方向不变时，将电流表内永磁体的N极与S极对调，指针转动方向会改变
8．（2分）下面是一家住户内的配电系统方框图，对应的说法中正确的是（ ）
A．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
B．漏电保护器切断电路时，空调和电灯都不能工作
C．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
D．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路，对人身起到保护作用
9．（2分）如图所示，把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（ ）
A．向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小
B．向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6A
C．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω～60Ω
D．小灯泡电功率的变化范围是0.5W～3W
10．（2分）如图所示为某种型号的由柴油机提供动力的水泵机组，它的优点是重量轻，体积小，功率大，省时省油。若该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，则下列说法中不正确的是（取g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg）（ ）
A．柴油机通过做功冲程将内能转化为机械能
B．水泵机组对水做功1.08×107J
C．水泵机组的有用功功率为3000W
D．上述过程水泵机组消耗的柴油约 6.3kg
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（2分）人类为探索力与运动的关系经历了漫长的历程。伽利略通过实验和推理得出了在水平面上运动的物体，如果不受力的作用，它将 ；牛顿在总结前人研究成果的基础上，认定了力是 物体运动状态的原因。
12．（3分）小强和爸爸假日骑共享单车外出游玩，取车时爸爸用手机摄像头扫描共享单车上的二维码后自动开锁。如图所示，用手机扫描车上的二维码时，摄像头相当于 （填“凸”或“凹”）透镜；当摄像头靠近二维码时，所成的像会 （填“变大”或“变小”）。二维码的白色部分所有色光 （填“反射”或“吸收”）。
13．（3分）“智能手表”具有计时、计步统计、能量消耗统计和心脏监测等功能。某配戴者在一次慢跑锻炼中，智能手表记录的结果如表所示，则她跑步的平均速度是 m/s。以佩戴手表的手腕为参照物，手表是 的（选填“运动”或“静止”）。当她匀速通过弯道时，她的运动状态是 的（选填“改变”或“不改变”）。
运动时间
00：08：20
运动距离/km
1.5
热量消耗/kcal
72
14．（3分）《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故。煮酒时利用水浴法对酒加热，把质量为0.5kg的酒从20℃加热到40℃的过程中，酒吸收的热量是 J[c酒＝3.4×103J/（kg•℃）]。在煮酒的过程中酒香四溢，说明了酒精分子在永不停息地做 。若煮酒的位置海拔越高，酒的沸点越 。
15．（3分）电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为 能。一辆电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW•h/km，则这一行程中电动汽车消耗的电能为 kW•h。不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的CO2排放系数为1.00kg/kW•h（即每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2）。在上述行程中，汽车消耗的电能相当于排放了 kg的CO2。已知电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，则该电动汽车在上述行程中受到的阻力大小为 N。
16．（3分）在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱。闭合开关，多次调节电阻箱R的阻值，得到了电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示。则通过R0的最大电流为 A，电源电压为 V，R0的阻值为 Ω。
17．（2分）如图甲所示，用手握住哑铃锻炼时，前臂相当于一个杠杆，其简化作用原理如图乙所示，肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力F，使手臂绕肘关节“O”点转动。在图乙中作出哑铃所受重力的示意图和拉力F的力臂L。
18．（3分）把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）按要求填空：
（1）有甲、乙两车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s﹣t图象如图﹣1所示，当t＝6s时两车之间的距离s＝ m。
（2）如图﹣2所示，毛皮和橡胶棒摩擦后，橡胶棒电子 （选填“得到”或“失去”）而带电。
（3）如图﹣3所示，快速向下击打活塞会引燃硝化棉，发生的能量转化与汽油机的 冲程相同。
（4）如图﹣4所示是用来判断通电螺线管磁极的极性与 方向之间关系的方法。
20．（4分）小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强，她的质量为48kg，为了测量鞋与地面接触的面积，她绘制了每一小格的边长为2cm的均匀分布的方格纸，穿上平底鞋站在方格纸上，描出的鞋印如图所示。
（1）小丽每只鞋印的面积为 m2（图中鞋印的总格数约为40个）。
（2）小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa（用科学计数表示，取g＝10N/kg）。
（3）跟同学交流后，她们改用下面测量鞋印面积的方法：让一位质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上，踩下一个较深的柱形鞋印，测出鞋印的深度为h；然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填满，待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋印面积为 ；该同学对沙地的压强为 （设易凝胶凝固后的密度为ρ）。
21．（5分）小妍同学设计了如图甲所示的实验电路，测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率（小灯泡正常发光时灯丝的阻值约为10Ω），电源电压为6V保持不变，可供选用的滑动变阻器有R1“10Ω 1A”和R2“20Ω 1A”。
（1）为了顺利完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）。
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 （选填字母）。
A．电压表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小妍从电压表“0﹣15V”量程的刻度线上看出指针停在10V处，发现小灯泡发光较 ；继续调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，其正常发光时灯丝的电阻是 Ω。
（5）小聪帮助小妍在没有电流表的情况下，选用一个阻值为20Ω的定值电阻R1和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路测出了另一只额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率（电源电压6V不变）：
①闭合开关S，将开关S1接b，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为4.0V；
③则小灯泡L的额定功率P额＝ W。
22．（9分）科学佩戴口罩是我们防护病毒、雾霾等危害的有效措施。小亮同学选择了多种型号的口罩和一些仪器进行了口罩的防护功能与哪些因素有关的探究：
（1）他利用如图乙所示的实验瓶，在其内部装入少量的激光打印粉，然后将A、B、C三种口罩依次在瓶口系紧，外面覆盖一张餐巾纸，通过打气筒打气，使粉末飞扬，探究口罩的防护功能，实验结果如图丙所示，则防护功能最好的口罩是
（选填A、B或C）。
（2）为了更准确的测量比较口罩的防护能力，小亮在科学家爷爷的指导下，用一款高性能的大容量散射光谱仪，进行了“测试口罩对空气的过滤效果”的实验。他首先进行了一次空白实验，即不给仪器的进气管戴口罩，300s后仪器检测到空气中的颗粒数为32000个。随后依次给仪器的进气管戴上各种口罩进行阻隔，分别持续维持5Pa的负压，记录测试300s后仪器检测到的颗粒数量，计算出口罩的过滤效率（指被过滤掉的颗粒与总量的比值）。实验结果如下：
实验
序号
口罩种类
单价（元/
个）
检测到的颗粒
数量（个）
口罩的过
滤效率
1号
白色印花儿童防护口罩
3.0
18122
43%
2号
卡通织物口罩
17.5
26580
17%
3号
粉色婴幼儿防护口罩
3.7
16515
48%
4号
KN95儿童防护口罩
12.0
816
97%
5号
纯白色独立包装一次性医用
口罩
3.5
10208
68%
6号
小号灰色印花独立包装一次
性医用口罩
3.5
14400
7号
蓝底印花医用外科口罩
3.7
17504
45%
8号
蓝色医用护理口罩
3.7
7774
76%
请你参考实验数据，并通过计算补充填写6号口罩的过滤效率为 。
（3）口罩的过滤效率越高说明其阻挡灰尘和病菌的效果越 （选填“好”或“差”）。由实验结果可知， 口罩过滤效果最好（填写对应的实验序号）。
（4）过滤效率和呼吸阻力是衡量口罩的一对相互矛盾的指标！一般来说，过滤效率越高呼吸阻力就越，佩戴起来就会感觉呼吸不畅，长时间佩戴会觉得憋闷，阻力越小呼吸才会越顺畅。建议普通人群选择正规企业生产的
口罩，兼具较好的防护效果和适当的透气性（填写对应的实验序号）。
（5）口罩的核心材料为中间那层熔喷布，如图丁所示，其纤维直径可达1～5微米，带有持久的静电，利用带电体能够吸引 的性质，捕捉微细尘埃，大大提高了过滤效率。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）为了实现学生错峰用餐，食堂安装了自动加热餐台。其中一个餐台的部分简化工作电路如图所示，R1、R2均为发热丝。闭合开关S，加热餐台开始工作。当台内食品温度降到20℃时，控制开关S0转到位置1为食品加热；当台内食品温度达到50℃时，S0转到位置2为食品保温。定值电阻R1＝24.2Ω，保温功率为400W。求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）餐台在加热状态下工作5min消耗的电能；
（3）在加热状态时，餐台工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃。若不计热量损失，求汤的比热容；
（4）小明发现到了冬天，由于外界的气温较低，需要将加热功率提高到2400W，应当选择 Ω的电热丝与R1 联。
24．（8分）汽车起重机能根据需要移动定位，为工人低空作业和搬运物件带来方便。如图甲所示为某型号汽车起重机的简化示意图，吊臂OAB上端B处安装的滑轮组的结构如图乙所示。
（1）甲图中，起重时液压杆在A点产生压力F，其方向始终与吊臂保持垂直。已知OB＝15m，OA为OB的。某次作业中用该起重机吊起总重约为300kg的人和物件，当吊臂与水平面成60°夹角时，液压杆对吊臂的压力F至少为多少牛？（不计摩擦和机械自重，取g＝10N/kg，cos60°＝0.5）
（2）乙图中，若电动机对钢丝绳产生5.0×103N的拉力并使其在20s内收缩了6m，则人与物件上升的速度是多少？
（3）若上述作业过程中，汽油机对电动机的输出功率只占其耗油总功率的，则该汽车起重机的能源利用率有多高？
（4）分析该汽车起重机能源利用率很低的主要原因并提出改进措施。
2023年陕西师大附中中考物理五模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；电磁波能够传递信息。
【解答】解：电磁波的传播不需要介质，电磁波能够传递信息；所以把这张照片从太空传输到地面需要利用电磁波。
故选：A。
2．【分析】（1）（3）声音三个特性：音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发声体的振幅有关；音色跟发声体的材料和结构有关。
（2）声音可以在固体、液体、气体中传播。
（4）声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：A、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音响度大，故A错误；
B、“怕得鱼惊不应人”说明声音可以在液体中传播，故B正确；
C、“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的，故C错误；
D、“夜半钟声到客船”中船上的客人听到寒山寺的钟声，是钟振动产生的，故D错误。
故选：B。
3．【分析】（1）物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；
（2）物质由液态变为固态的过程叫凝固，凝固放热；
（3）物质由气态变为液态的过程叫液化；
（4）物质由气态变为固态的过程叫凝华。
【解答】解：A、吃冰淇淋感到凉爽，是由于熔化需要吸热，故A错误；
B、液态氮在﹣196℃时，继续放热，会凝固，故B错误；
C、“白气”是空气中水蒸气液化形成的，故C错误；
D、白霜是空气中水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故D正确。
故选：D。
4．【分析】（1）光照在粗糙的物体表面时发生漫反射，漫反射的光射向各个方向；
（2）水中倒影是平面镜成像现象，成的是虚像；
（3）光的三原色是红、绿、蓝；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：A、人们从各个方向都能看到钟楼的美景，是因为光照在钟楼上发生了漫反射，故A正确；
B、昆明池呈现岸边夜景的倒影，是平面镜成像现象，夜景通过湖面形成的虚像，故B错误；
C、点缀西安夜景的LED灯是由红、绿、蓝三种色光组成的，它们按不同的比例混合可形成各种颜色的光，故C错误；
D、光在同种均匀介质中沿直线传播，大雁塔喷泉中拱形的水柱被光照亮，不能说明光在水中沿曲线传播，故D错误。
故选：A。
5．【分析】（1）光导纤维是玻璃丝，是绝缘体。
（2）光在光导纤维中经多次反射传递信息。
（3）光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s。
（4）光波是电磁波。
【解答】解：A、光导纤维不是导体，是绝缘体，故A错误；
B、光在光导纤维中经多次反射传递信息，故B正确；
C、光导纤维是固体，光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s；在真空中的传播速度最大，等于3×108m/s，故C错误；
D、光波是电磁波，故D错误。
故选：B。
6．【分析】（1）根据单位换算可求平均速度；
（2）大气压随高度增加而减小；
（3）浸在液体（或气体）中的物体都受到液体（或气体）对它施加的竖直向上的浮力，当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于液体（或气体）密度时，物体上浮。
【解答】解：
A、平均速度v＝30m/min＝＝0.5m/s，故A错误；
B、海拔越高、气压越低，浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小，故B错误；
C、浮空艇在营地升空时，由浮沉条件知其浮力大于重力，则浮空艇所受到的浮力：F浮＞G＝mg＝2.6×103kg×10N/kg＝2.6×104N，故C错误；
D、浮空艇是利用在空气中的浮力来工作的，要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面，可以排出下层的部分空气，减小浮空艇的体积，从而减小浮力，故D正确。
故选：D。
7．【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转。
【解答】解：A、通电线圈由静止开始转动，是因为受到了力的作用，力改变了线圈的运动状态，故A正确；
B、通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，此过程中电能转化为机械能，故B正确；
C、电磁铁的原理是电流的磁效应，与电流表的原理不同，故C错误；
D、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场的方向有关，在电流方向不变时，将电流表内永磁体的N极与S极对调，线圈转动方向会改变，故D正确。
故选：C。
8．【分析】（1）家庭电路的两根线分别是火线和零线，试电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光；
（2）家庭电路中各用电器并联；
（3）电路电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
（4）三孔插座的连接方法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电，电流从大地导走了，从而切断电路。
【解答】解：A、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A错误；
B、漏电保护器切断电路时，空调和电灯都能工作，三孔插座不能工作，故B错误；
C、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C错误；
D、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D正确。
故选：D。
9．【分析】由图L与RH串联，电流表测电路中电流，电压表测RH两端电压。
（1）根据滑片移动判断R连入电路阻值变化，总电阻变化，根据串联电路的特点和I＝判断电流变化和电压表变化情况；
（2）由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻；
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；由得出滑动变阻器允许调节的范围和灯泡电功率的变化范围。
【解答】解：由图L与RH串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器RH两端电压。
A、由图，向右移动滑片P，滑动变阻器RH连入阻值变大，总电阻变大，总电压恒定，根据I＝可知电路中电流变小，即电流表变小；根据串联电路的分压原理可知RH两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
BCD、根据P＝可知，“6V 3W”灯丝电阻：RL＝＝＝12Ω，
灯正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A，
由题知电路中的最大电流应为0.5A，故B错误；
即：I＝＝＝0.5A，
此时滑动变阻器连入电路的最小电阻：R最小＝24Ω；此时灯泡正常发光，灯泡功率为3W；
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，
由串联电路的电压特点：U＝UL′+URH，
灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣URH＝18V﹣15V＝3V，
此时电路中的电流最小：I′＝＝＝0.25A，
I′＝，即：＝0.25A，所以滑动变阻器连入的最大电阻：R′＝60Ω；
灯泡功率为P小＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W；
由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω；灯泡电功率变化范围是3W～0.75W．故C正确，D错误。
故选：C。
10．【分析】（1）柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能；
（2）根据G＝mg＝ρVg计算水的重力，根据W＝Gh计算水泵机组对水做功；
（3）根据P＝计算水泵机组的有用功功率；
（4）根据Q放＝计算水泵机组消耗的柴油放出的热量，根据m＝计算耗柴油的质量。
【解答】解：A、柴油机通过做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B、水的重力G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg＝5.4×105N，
水泵机组对水做功W＝Gh＝5.4×105N×20m＝1.08×107J，故B正确；
C、水泵机组的有用功功率为P＝＝＝3000W，故C正确；
D、上述过程水泵机组消耗的柴油放出的热量Q放＝＝＝2.7×107J，
消耗柴油的质量m柴油＝＝≈0.63kg，故D错误。
故选：D。
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．【分析】（1）若水平无阻力，小车将永不停息地做匀速直线运动，得出牛顿第一定律的内容。
（2）力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因；
【解答】解：（1）伽利略通过实验和推理得出，如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动；
（2）牛顿在总结前人研究成果的基础上，认为不仅运动的物体在不受外力时将做匀速直线运动，而且静止的物体在不受外力作用时，将保持静止，得出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
故答案为：做匀速直线运动；改变。
12．【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。
凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
透明物体的颜色是由它透过的光色决定；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
【解答】解：手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在2倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像。
摄像头靠近二维码时，物距减小，像距变大，则像变大。
二维码的白色部分所有色光反射，黑色部分将所有色光吸收。
故答案为：凸；变大；反射。
13．【分析】（1）根据平均配速，利用速度公式可求出此次跑步的平均速度。
（2）判断一个物体是运动还是静止，首先要看物体相对于参照物的位置是否发生改变，如果发生改变，则物体是运动的，如果没发生改变，这物体是静止的。
（3）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变。
【解答】解：（1）她跑步的平均速度是：
v＝＝＝3m/s；
（2）以佩戴手表的手腕为参照物，手表的相对位置没有发生改变，手表是静止的；
（3）她员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变。
故答案为：3；静止；改变。
14．【分析】（1）知道酒的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出酒吸收的热量；
（2）组成物质的分子在永不停息地做无规则运动；
（3）海拔越高，大气压越低，液体的沸点越低。
【解答】解：酒吸收的热量：Q吸＝c酒m（t﹣t0）＝3.4×103J/（kg•℃）×0.5kg×（40℃﹣20℃）＝3.4×104J；
在煮酒的过程中酒香四溢，说明了酒精分子在永不停息地做无规则运动；
海拔越高，大气压越小，酒的沸点越低。
故答案为：3.4×104；无规则运动；低。
15．【分析】（1）根据电动汽车行驶时消耗和获得的能量可判断其能量转化；
（2）根据电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶的距离和平均能耗得出电动汽车消耗的电能，再根据每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2求出汽车消耗的电能相当于排放CO2的质量；
（3）电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，据此求出该电动汽车在上述行程中消耗的机械能，根据W＝Fs求出电动汽车的牵引力，电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出该电动汽车在上述行程中受到的阻力。
【解答】解：（1）电动汽车在行驶过程中，消耗电能，获得机械能，因此，是将电能转化为机械能；
（2）因电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶了5km，其平均能耗为0.22kW•h/km，
所以，电动汽车消耗的电能：W电＝0.22kW•h/km×5km＝1.1kW•h，
因每消耗1kW•h的电能相当于排放1.00kg的CO2，
所以，汽车消耗的电能相当于排放CO2的质量：m＝1.1kW•h×1.00kg/kW•h＝1.1kg，
（3）因电动汽车消耗电能的75%用于驱动汽车前进，
所以，该电动汽车在上述行程中消耗的机械能：W机械＝75%W电＝75%×1.1×3.6×106J＝2.97×106J，
由W＝Fs可得，电动汽车的牵引力：F＝＝＝594N，
因电动汽车在某段平直的路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该电动汽车在上述行程中受到的阻力：f＝F＝594N。
故答案为：机械；1.1；1.1；594。
16．【分析】由图甲可知，闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路中的电流。
当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，求出此时电路中的电流，此时R接入电路的电阻值为0，电路中只有R0连入电路，根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大，根据欧姆定律表示出电源电压；
根据欧姆定律可得出电源电压的表达式；当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，求出此时电路中的电流，此时R接入电路的电阻值为18Ω，根据欧姆定律和串联电路的电压特点表示出电源电压；
电源电压恒定不变，联立两表达式可得电源电压和R0的值。
【解答】解：由图甲可知，闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路中的电流；
当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，电路中的电流I＝＝0.5A，此时R接入电路的阻值为0，电路中只有R0连入电路，则此时通过R0的电流最大，最大为0.5A，
根据欧姆定律可知电源电压：U＝IR0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，电路中的电流I′＝＝0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压：U＝I′R′+I′R0＝0.2A×18Ω+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源电压恒定不变，则联立①②解得：U＝6V，R0＝12Ω。
故答案为：0.5；6；12。
17．【分析】（1）根据重力的方向是竖直向下的，从哑铃重心做竖直向下的力，并标明字母G。
（2）力臂是支点到力的作用线的距离，据此画出F的力臂。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从哑铃的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图；
图中杠杆O为支点，从O作F作用线的垂线，垂线段为F的力臂，如图所示：
18．【分析】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而已知电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，电流表串联在电路中，结合电流的方向判断电源的正负极，据此在虚线框中填入元件的符号。
【解答】解：
因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；
电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示；如下图所示：
。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
19．【分析】（1）由s﹣t图象，求出两小车在6s内的路程可判断两小车的位置关系；
（2）不同物质组成的物体，原子核夺得电子的本领不同，相互摩擦时，一个物体夺得电子，因多余电子带负电，另一个物体因缺少电子带正电；摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；
（3）对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少，做功可以使内能与机械能之间进行转化；汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能；在压缩冲程中，将机械能转化为内能；
（4）利用安培定则可以判断通电螺线管的磁极极性与电流的方向的关系。
【解答】解：（1）由图可知，经过6s甲、乙两车的路程分别是s甲＝120m，s乙＝60m，因为两车同时、同地、同方向做匀速直线运动，所以经过6s，两车的距离s＝s甲﹣s乙＝120m﹣60m＝60m。
（2）毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮上的部分电子转移到了橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒由于得到了电子而带负电。
（3）快速向下击打活塞会引燃硝化棉，是将机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管磁极的极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述。
故答案为：（1）60；
（2）得到；
（3）压缩；
（4）电流。
20．【分析】（1）先算出一个方格的面积，根据鞋印所占的总格数即可求出每只鞋印的面积；
（2）小丽双脚站立时对地面的压力等于自身的重力，根据F＝G＝mg求出其大小，受力面积为两只鞋印的面积之和，根据p＝求出小丽双脚站立时对地面的压强；
（3）根据密度公式的变形式V＝算出固体易凝胶的体积；固体易凝胶为柱形，高度为h，由V＝Sh可得固体易凝胶的底面积，即鞋印的面积，根据p＝表示出该同学单脚站立时对沙地的压强。
【解答】解：（1）一个方格的面积：S0＝2cm×2cm＝4cm2＝4×10﹣4m2，
图中鞋印的总格数约为40个，则小丽每只鞋印的面积：S1＝40×4×10﹣4m2＝1.6×10﹣2m2；
（2）小丽双脚站立时对地面的压力：
F＝G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N，
双脚站立时的受力面积为：
S2＝2S1＝2×1.6×10﹣2m2＝3.2×10﹣2m2，
此时她对地面的压强：
p＝＝＝1.5×104Pa；
（3）由ρ＝可得，固体易凝胶的体积：V＝，
根据题意可知固体易凝胶为柱形，高度为h，
由V＝Sh可得，一个鞋印的面积：S＝＝；
该同学单脚站立时对沙地的压强为：
p′＝＝＝。
故答案为：（1）1.6×10﹣2；（2）1.5×104；（3）；。
21．【分析】（1）根据小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω由欧姆定律求灯的额定电流，根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器分得的电压，由欧姆定律，求变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器选用的规格；
（2）根据滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变暗确定变阻器右下接线柱连入电路中；
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，根据灯泡不亮，电压表指针不偏转分析；
（4）灯在额定电压下正常发光，灯的实际电压越小，灯越暗；
灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出灯的功率；根据R＝计算小灯泡正常发光时灯丝的电阻；
（5）故S1接b，定值电阻短路，电压表测灯的电压，移动滑片使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光：
保持R的滑片不动，闭合开关S，将开关S1接a，灯短路，电压表测定值电阻的电压，由欧姆定律可知电路的电流，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知变阻器连入电路的电阻，在①中，根据串联电路电压的规律及欧姆定律根据P＝UI求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：I＝＝＝0.25A，
根据串联电路电压的规律，小灯泡正常发光时，变阻器分得的电压为：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V；根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω，故选用“20Ω 1A”的滑动变阻器R2；
（2）滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
（3）连接电路后，闭合开关，电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表指针不偏转，造成这一现象的原因可能是灯泡短路，故选：B；
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小妍从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，根据电压表大小量程之比为5：1，灯的实际电压为2V，小于灯的额定电压，此时发现小灯泡亮度较暗；
灯在额定电压下正常发光，因2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.26A＝0.65W；
小灯泡正常发光时灯丝的电阻是：
I正常＝＝≈9.6Ω；
（5）①闭合开关S，将开关S1接b，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为4.0V；
③在①中定值电阻R1被短路，电压表测量小灯泡两端电压，电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；
在②中，小灯泡被短路，电压表测量定值电阻两端的电压，
由欧姆定律可知，I1＝＝＝0.2A，
由串联电路的规律可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：
R2＝＝＝10Ω，
则开关S1接b时通过小灯泡的电流为：I额＝＝＝0.22A，
则小灯泡L的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.22A＝0.836W。
故答案为：（1）R2；（2）见解答图；（3）B；（4）暗；0.65；9.6；（5）0.836。
22．【分析】佩戴口罩是我们防护病毒、雾霾等危害的有效措施，过滤效果越好的口罩，通过的颗粒越少，过滤效果越高说明阻挡灰尘和病菌的效果越好。
本题还考查带电体具有吸引轻小物体的知识点。
【解答】（1）实验图丙所示，防护功能最好的口罩应该是透过的颗粒最少的，从图丙三张图上看，C口罩上基乎没有什么颗粒物，说明基本上全被阻挡了。
（2）先参考实验其它类型口罩的过滤效率是怎么计算的，再来补充6号口罩的过滤效率，，得出答案55%
（3）口罩的过滤效率越高说明其阻挡灰尘和病菌的效果越好，由实验数据分析，4号KN95儿童防护口罩的过滤效率达到97%，效果最好。
（4）通过实验数据分析，过滤效率和呼吸阻力两者兼顾的口罩，应该选5号或者8号，过滤效率差不多。
（5）口罩的核心材料为中间那层熔喷布，其纤维直径可达1～5微米，带有持久的静电，利用带电体能够吸引轻小物体的性质，捕捉微细尘埃，大大提高了过滤效率。
故答案为：（1）C （2）55% （3）好，4号 （4）5号或者8号 （5）轻小物体。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．【分析】（1）S0转到位置2为食品保温，此时两电阻串联，根据P＝可知串联电路的总电阻，根据电阻串联的特点可知定值电阻R2的阻值；
（2）控制开关S0转到位置1为食品加热，此时电路为R1的简单电路，根据W＝t得出餐台加热状态下工作5min消耗的电能；
（3）若不计热量损失，根据Q吸＝W得出汤吸收的热量，根据c＝得出汤的比热容；
（4）根据P＝可知在电源电压不变时，要使加热功率变大，只有减小总电阻，根据并联电路电阻的规律判断出定值电阻R与R1的连接方式，根据P＝P总﹣P加热算出此定值电阻的电功率，由R＝算出定值电阻R的阻值。
【解答】解：（1）S0转到位置2为食品保温，此时两电阻串联，根据P＝可知串联电路的总电阻：
R串＝＝＝121Ω，
根据电阻串联的特点可知定值电阻R2的阻值为：
R2＝R串﹣R1＝121Ω﹣24.2Ω＝96.8Ω；
（2）控制开关S0转到位置1为食品加热，此时电路为R1的简单电路，餐台加热状态下工作5min消耗的电能为：
W＝t＝×5×60s＝6×105J；
（3）若不计热量损失，则汤吸收的热量：Q吸＝W＝6×105J，
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知汤的比热容为：
c＝＝＝4×103J/（kg•℃）；
（4）根据P＝可知在电源电压不变时，要使加热功率变大，只有减小总电阻，故要找个电热丝R与R1并联，此电热丝的电功率为：
P＝P总﹣P加热＝2400W﹣2000W＝400W，
因此电热丝R的阻值为：
R＝＝＝121Ω。
故答案为：（1）定值电阻R2的阻值为96.8Ω；
（2）餐台加热状态下工作5min消耗的电能为6×105J；
（3）汤的比热容为4×103J/（kg•℃）；
（4）121；并。
24．【分析】（1）根据杠杆的平衡条件来计算。
（2）根据滑轮组的特点和速度公式进行分析和计算。
（3）根据效率的公式进行分析。
（4）找出多做额外功的原因进行分析、提出改进措施。
【解答】解：（1）当吊臂与水平面成60°夹角时，重物产生的阻力臂为；动力F的力臂为：；
根据杠杆原理有：Fl1＝Gl2，所以液压杆对吊臂的拉力F为：；
（2）绳子的自由端移动的速度为：；该滑轮组的绳子的段数为n＝2，所以重物上升的速度为：。
（3）滑轮组的效率为：＝；
该汽车起重机的能源利用率为：。
（4）汽油机本身的效率就不高，在起重机起吊重物时由于克服摩擦力和克服机械自身的重力做额外功。
改进措施：定期保养，及时润滑；改进机械结构，使它更合理、更轻巧。
答：（1）液压杆对吊臂的压力F至少为7500N；（2）人与物件上升的速度是0.15m/s；（3）该汽车起重机的能源利用率为10%；（4）该汽车起重机能源利用率很低的主要原因：克服摩擦力和克服机械自身的重力做额外功。改进措施：定期保养，及时润滑；改进机械结构，使它更合理、更轻巧。
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