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2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷
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这是一份2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷，共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位，如功的单位是用物理学家焦耳的名字命名的 （填物理量名称）的单位；电流的单位是用法国物理学家 的名字命名的。
2．（2分）如图所示是歌手正在演唱“只有河南•戏剧幻城”的主题曲《只有河南》的情景，歌手的声音低沉且洪亮，其中“低沉”是指声音的 低，“洪亮”是指声音的 大。（均选填“音调”或“响度”）
3．（3分）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。在“天宫课堂”中，透过中间带有气泡的水球，如图甲所示。为了解释两个像的成因，可将含有气泡的水球看成如图乙所示的透镜组模型 （选填“凸”或“凹”）透镜；倒立的像是 （选填“实像”或“虚像”），若王亚平远离水球，则所成的倒立的像 （选填“变大”或“变小”）。
4．（2分）隆冬时节，清冽的丹江水静静流淌，润泽着绿城 ；截至2021年11月30日，郑州市已累计实现南水北调总供水3.626×109m3，这些水的质量为 t（ρ水＝1.0×103kg/m3）。
5．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，电源内阻不计，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示 ；再将S1闭合时，电压表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），电流表示数变为 。
6．（2分）某天，小明在一道物理试题中看到这样的叙述：“失事车辆从斜坡顶端翻滚而下，由于车辆的惯性越来越大 。错误原因是： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）2021年12月14日，中国文学艺术界联合会第十—次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，现场记者将现场的画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．次声波 D．紫外线
8．（2分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．热量有可能自发地从内能小的物体向内能大的物体传递
B．50℃的水不一定比20℃的水具有的热量多
C．一个物体吸收了热量，它的温度一定升高
D．改变物体内能的方式只有热传递
9．（2分）如图甲为用铡刀切甘蔗时的情景，若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，用图乙表示。关于切甘蔗的过程（ ）
A．铡刀属于省力杠杆，B是支点
B．铡刀属于费力杠杆，B是支点
C．铡刀属于省力杠杆，C是支点
D．铡刀属于费力杠杆，C是支点
10．（2分）“注意安全，珍惜生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。在学校举办的安全用电知识抢答比赛中，以下选项应抢答“对”的是（ ）
A．可以用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
D．具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头
11．（2分）下列现象不能用两种电荷的知识解释的是（ ）
A．用带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开
B．用干绸布擦穿衣镜，镜面会粘上细小的绒毛
C．冬季，晚上脱化纤毛衣时会有“火花”产生
D．太阳射向地球的带电粒子在地磁场中发生偏转
12．（2分）如图所示，用一根细绳系着小球，让小球在某一水平高度做速度大小不变的圆周运动。不计空气阻力（ ）
A．小球所受的重力与细绳对小球的拉力是一对平衡力
B．小球的机械能在不断变小
C．小球的运动状态没有发生变化
D．小球所受的重力对小球不做功
（多选）13．（2分）党的十九大报告把“坚持人与自然和谐共生”作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，下列做法符合这一基本方略的是（ ）
A．大力推广电能作为汽车的能源
B．停止开采石油，从而减少对环境的污染
C．将校园散落的塑料袋和树叶一起收集焚烧，以此来保持校园的优美环境
D．使用可降解的材料制作塑料袋，以减少“白色污染”
（多选）14．（2分）如图所示是用热敏电阻R和电磁铁等元件组成的火警报警器的示意图，其中热敏电阻R的阻值随环境温度的升高而减小，则下列相关说法正确的是（ ）
A．电铃响时，电磁铁无磁性
B．增大工作电路中的电源电压可以增强电磁铁的磁性
C．当环境温度升高到一定值时，灯不亮、电铃响
D．电磁铁通电时，电磁铁的上端为S极
三.作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，MN为平面镜，S为发光点，人眼在MN前方部分区域能通过平面镜看到发光点S的像，请通过作图标出这个区域。
16．（2分）如图甲所示是速滑运动员在水平冰面上滑冰的场景。用方框表示运动员，请在图乙中画出运动员在竖直方向上受力的示意图（重心O已给出）。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图甲所示是小冬做“探究冰的熔化特点”实验时所用的实验装置。
（1）实验时，将装有小冰块的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当 。
（2）在实验过程中小冬每隔1min记录一次实验数据，所记录的部分实验数据如上表所示，请将图乙中温度计的示数记录在表格中的空白处，冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
﹣4
0
0
0
1
2
3
4
（3）实验结束后，小冬想直接利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的规律，小冬的想法 （选填“能”或“不能”）顺利完成。
18．（6分）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。
（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是 。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
19．（9分）小南所在的实验小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验中用到的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）电路连接完整后，在闭合开关前，滑片P应当移至最 （选填“左”或“右”）端。
（3）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。根据图像可以得出结论： 。
（4）上述实验中，小南用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是：断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路后，闭合开关 （选填“左”或“右”）移动滑片P，当电压表的示数为 V时，记下电流表的示数。
（5）在本实验中，若想完成整个实验，应控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。
（6）实验结束后，该实验小组的同学还想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，他们的实验步骤如下，请将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值已知0表示）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至a端，读出电流表的示数1；
② ，读出电流表示数，记为I2；
③待测电阻Rx的阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图甲所示是小明家的某品牌的电火锅，其额定电压为220V，具有加热和保温两个挡位。该电火锅的电路原理图，R1与R2均为电阻不变的电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝110Ω。小明家的电能表上标有“1500r/（kW•h）”的字样，某次小明将电火锅单独接入家庭电路中使用。
（1）电火锅是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的，电火锅工作时的能量转化情况是： 。
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是多少安？
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转多少转？
（4）电火锅处于加热挡正常工作时，将2kg初温为20℃的水加热到沸腾所用的时间为10min，电火锅的加热效率是多少？[1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留到0.1%]
21．（9分）如图所示为正在郑州市区运营的43路双层纯电动公交车。43路公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。假设该车的部分技术参数如表所示。
双层纯电动公交车
与地面的总接触面积
2000cm2
空车总质量
25t
最高车速
60km/h
额定功率
260kW
（1）电动公交车是依靠蓄电池给电动机供电的，电动机的工作原理是 。
（2）公交车单程运营的平均速度约为多少米每秒？（计算结果保留两位小数）
（3）公交车空载时对水平路面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（4）若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，当公交车在额定功率下以36km/h的速度在某段水平公路上沿直线匀速行驶1km时，求公交车受到的阻力和此过程中牵引力做的功。
（5）电动公交车与传统的燃油公交车相比，有哪些优点？（请写出一条）
2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位，如功的单位是用物理学家焦耳的名字命名的 能量 （填物理量名称）的单位；电流的单位是用法国物理学家 安培 的名字命名的。
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握进行解答。
【解答】解：功和各种能量的基本单位都是焦耳，它是以英国物理学家焦耳的名字命名的；
电流的单位是用法国物理学家安培的名字命名的；
故答案为：能量；安培。
【点评】此题考查了我们对不同物理量单位的掌握情况，属于识记性知识的考查，是一道基础题，容易解答。
2．（2分）如图所示是歌手正在演唱“只有河南•戏剧幻城”的主题曲《只有河南》的情景，歌手的声音低沉且洪亮，其中“低沉”是指声音的 音调 低，“洪亮”是指声音的 响度 大。（均选填“音调”或“响度”）
【分析】音调是指声音的高低，它与物体振动频率有关。振动频率越快，音调越高；
响度是指声音的强弱，它与物体振幅和距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大。
【解答】解：“低沉”是指声音的音调较低；声音“洪亮”是指声音的响度大。
故答案为：音调；响度。
【点评】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，要与生活实际相联系，且影响三个特征的因素各不相同。
3．（3分）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。在“天宫课堂”中，透过中间带有气泡的水球，如图甲所示。为了解释两个像的成因，可将含有气泡的水球看成如图乙所示的透镜组模型 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜；倒立的像是 实像 （选填“实像”或“虚像”），若王亚平远离水球，则所成的倒立的像 变小 （选填“变大”或“变小”）。
【分析】中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜可以成正立、缩小的虚像。
物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气，则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合；
水球相当于凸透镜，此时王亚平经过水球成倒立；
凸透镜成实像时，物距变大，像变小，则所成的倒立的像将变小。
故答案为：凹；实像。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用、凸透镜和凹透镜的区分，从题中获取信息是解题的关键。
4．（2分）隆冬时节，清冽的丹江水静静流淌，润泽着绿城 液体压强随深度增加而增大 ；截至2021年11月30日，郑州市已累计实现南水北调总供水3.626×109m3，这些水的质量为 3.626×109 t（ρ水＝1.0×103kg/m3）。
【分析】（1）液体压强跟液体的密度和深度有关。密度相同时，液体越深，压强越大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。
（2）已知水的体积和密度，利用密度公式计算水的质量。
【解答】解：（1）因为水的压强随深度增加而增大，所以拦河大坝修成“上窄下宽”的形状。
（2）根据ρ＝可得水V＝1.0×105kg/m3×3.626×103m3＝3.626×1012kg＝8.626×109t。
故答案为：液体压强随深度增加而增大；3.626×105。
【点评】本题考查液体压强的特点、密度公式的应用，属于基础题目，难度不大。
5．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，电源内阻不计，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示 15Ω ；再将S1闭合时，电压表的示数 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），电流表示数变为 0.4A 。
【分析】只闭合S时，电路为R3的简单电路，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示，根据电流表接入电路的量程和分度值读数，根据欧姆定律计算三个定值电阻的阻值；再将S1闭合时，三个电阻并联接入电路，电流表测通过R2、R3的电流，根据并联电路电压特点判断电压表示数是否变化；根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知通过三个电阻的电流，根据并联电路电流规律计算电流表示数。
【解答】解：只闭合S时，电路为R3的简单电路，电压表示数为3V，电流表接入电路的是小量程，示数为6.2A，
根据欧姆定律可得三个定值电阻的阻值均为R＝＝＝15Ω；
再将S1闭合时，三个电阻并联接入电路2、R3的电流，
并联电路各支路两端电压相等，所以电压表示数不变；
根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知通过三个电阻的电流都为0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数变为I′＝I2+I3＝2.2A+0.4A＝0.4A。
故答案为：15Ω；不变。
【点评】本题考查电流表读数、并联电路特点和欧姆定律的灵活运用，分清电路连接是解题的关键。
6．（2分）某天，小明在一道物理试题中看到这样的叙述：“失事车辆从斜坡顶端翻滚而下，由于车辆的惯性越来越大 由于车辆的惯性越来越大，因此车辆翻滚得越来越快 。错误原因是： 惯性的大小只与质量有关，与其它因素无关 。
【分析】一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小和质量有关。
【解答】解：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只与质量有关；所以这段话中“由于车辆的惯性越来越大。
故答案为：由于车辆的惯性越来越大，因此车辆翻滚得越来越快，与其它因素无关。
【点评】本题考查了对惯性的理解，以及生活中物理现象的分析，体现了物理知识与生活的密切联系。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）2021年12月14日，中国文学艺术界联合会第十—次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，现场记者将现场的画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．次声波 D．紫外线
【分析】电磁波可以在真空中传播，不需要靠介质，所以宇宙通信用电磁波来传递信息，无线电波属于电磁波。
【解答】解：
电磁波的传播速度与光速相同，且电磁波的传播不需要介质，所以选项ACD错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查电磁波的应用，知道在广播、电视和移动通信中都用电磁波传递信息。
8．（2分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．热量有可能自发地从内能小的物体向内能大的物体传递
B．50℃的水不一定比20℃的水具有的热量多
C．一个物体吸收了热量，它的温度一定升高
D．改变物体内能的方式只有热传递
【分析】（1）发生热传递的条件是物体间有温度差；
（2）在热传递过程中，传递的内能的多少叫热量，不能说含有热量；
（3）晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变；
（4）改变物体内能的方式有热传递和做功。
【解答】解：A、内能小的物体，所以它可能将热量传递给内能大的物体；
B、热量是物体在热传递过程中改变的内能的多少，故B错误；
C、一个物体吸收了热量，例如：晶体在熔化过程中，温度不变；
D、改变物体内能的方式有热传递和做功。
故选：A。
【点评】此题考查我们对内能、热量本质的认识掌握情况，其中热量、内能的影响因素是难点，需要深入理解。
9．（2分）如图甲为用铡刀切甘蔗时的情景，若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，用图乙表示。关于切甘蔗的过程（ ）
A．铡刀属于省力杠杆，B是支点
B．铡刀属于费力杠杆，B是支点
C．铡刀属于省力杠杆，C是支点
D．铡刀属于费力杠杆，C是支点
【分析】解决此题一般步骤为，先找到支点，再画出动力臂和阻力臂，最后根据力臂的长短判断是什么类型的杠杆。
【解答】解：铡刀也是杠杆，其轴是支点C，刀柄是动力作用点，所以它是省力杠杆、ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆及其五要素以及杠杆的分类，难度不大。
10．（2分）“注意安全，珍惜生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。在学校举办的安全用电知识抢答比赛中，以下选项应抢答“对”的是（ ）
A．可以用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
D．具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头
【分析】（1）生活用水是导体；
（2）开关的接法：开关要接在火线与灯之间，这样连接，在开关断开时，灯上没电；
（3）使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属部分；
（4）有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
【解答】解：
A、生活用水是导体，易发生触电事故；
B、开关要接在火线和灯泡之间，灯泡不带电；
C、使用试电笔辨别火线时，若接触笔尖金属体，故C错误；
D、具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头，防止金属外壳漏电，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了。
11．（2分）下列现象不能用两种电荷的知识解释的是（ ）
A．用带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开
B．用干绸布擦穿衣镜，镜面会粘上细小的绒毛
C．冬季，晚上脱化纤毛衣时会有“火花”产生
D．太阳射向地球的带电粒子在地磁场中发生偏转
【分析】（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其工作原理是：同种电荷相互排斥；
（2）根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析；
（3）静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象；
（4）带电粒子在磁场中做切割磁力线运动时，受磁场力作用。
【解答】解：A、用带电体接触验电器的金属球，相互排斥张开，故A不合题意；
B、用干绸布擦镜面时，而带电体会吸引不带电的轻小物体，这是摩擦起电现象，故B不符合题意；
C、静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象，会有电火花产生，可用两种电荷的知识解决；
D、带电粒子在磁场中做切割磁力线运动时，不可用两种电荷的知识解决。
故选：D。
【点评】本题考查电荷之间的相互作用，带电体的性质以及磁场对电流的作用，难度不大。
12．（2分）如图所示，用一根细绳系着小球，让小球在某一水平高度做速度大小不变的圆周运动。不计空气阻力（ ）
A．小球所受的重力与细绳对小球的拉力是一对平衡力
B．小球的机械能在不断变小
C．小球的运动状态没有发生变化
D．小球所受的重力对小球不做功
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；
（2）动能和势能之和称为机械能；
（3）物体的运动状态包括运动的速度大小和方向；
（4）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】解：A、小球受到竖直向下的重力和沿细绳方向的拉力，不是一对平衡力；
B、小球在做圆周运动的过程中，且小球的质量不变，则小球的机械能不变；
C、小球做匀速圆周运动，但运动的方向时刻变化，C错误；
D、小球在水平面内运动，因此重力对小球不做功。
故选：D。
【点评】本题综合考查了二力平衡的条件、机械能的判断、运动状态的判断和做功的两个必要因素等，关键是明确做匀速圆周运动的物体，其运动方向始终在改变。
（多选）13．（2分）党的十九大报告把“坚持人与自然和谐共生”作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，下列做法符合这一基本方略的是（ ）
A．大力推广电能作为汽车的能源
B．停止开采石油，从而减少对环境的污染
C．将校园散落的塑料袋和树叶一起收集焚烧，以此来保持校园的优美环境
D．使用可降解的材料制作塑料袋，以减少“白色污染”
【分析】（1）电动汽车的广泛使用能够减小对化石能源的依赖；
（2）在没找到完全替代石油的资源前，停止开采石油是不现实的；
（3）焚烧塑料袋和树叶会造成大气污染；
（4）提倡使用可降解的材料制作塑料袋，可以有效减少“白色污染”。
【解答】解：A、国家在大力推动电动汽车产业的发展，能够减小对化石能源的依赖；
B、无论是生产还是生活中都需要大量的化石能源，停止开采石油，故B错误；
C、焚烧塑料袋和树叶会造成污染环境；
D、使用可降解的材料制作塑料袋，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查如何节约能源、保护环境，是一道热点题。
（多选）14．（2分）如图所示是用热敏电阻R和电磁铁等元件组成的火警报警器的示意图，其中热敏电阻R的阻值随环境温度的升高而减小，则下列相关说法正确的是（ ）
A．电铃响时，电磁铁无磁性
B．增大工作电路中的电源电压可以增强电磁铁的磁性
C．当环境温度升高到一定值时，灯不亮、电铃响
D．电磁铁通电时，电磁铁的上端为S极
【分析】（1）电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性；
（2）电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关；
（3）环境温度升高，热敏电阻的阻值降低，热敏电阻的电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合衔铁，电铃响；
（4）根据安培定则分析电磁铁上端的极性。
【解答】解：A、由题图可知，控制电路中始终有电流，故A错误；
B、因为电磁铁与工作电路的电源不在同一电路中，故B错误；
C、当环境温度升高时，控制电路中的电流增大，当环境温度升高到一定值时，电铃所在的支路接通、灯不亮；
D、由图可知电流从电磁铁的上端流入，电磁铁通电时，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查电磁继电器原理的分析，综合性比较强，解题时要仔细分析。
三.作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，MN为平面镜，S为发光点，人眼在MN前方部分区域能通过平面镜看到发光点S的像，请通过作图标出这个区域。
【分析】通过平面镜看到某部分范围，表明这部分地面上每一点发出的光线中有一些经平面镜反射后到达眼睛。根据光的直线传播和反射定律分别作出射向镜面AB的上方和下方的反射光线即可。
【解答】解：先作出发光点S关于平面镜的对称点S′，即为像点，再连接SM即为入射光线，连接S和AB的上边缘并延长得到另一条入射光线，连接S′C并延长得到另一条反射光线，即为遮光板AB上方能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围（阴影部分）；
用同样的方法，作出遮光板AB下方能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围（阴影部分）
′
【点评】本题考查了平面镜成像的特点：反射光线的反向延长线交于像点，像与物关于镜面对称，再利用数学上的两点确定一条直线来确定这条光线的位置，从而来确定范围。
16．（2分）如图甲所示是速滑运动员在水平冰面上滑冰的场景。用方框表示运动员，请在图乙中画出运动员在竖直方向上受力的示意图（重心O已给出）。
【分析】对运动员进行受力分析，确定运动员在竖直方向上受几个力，以及各个力的大小、方向、作用点，然后根据力的示意图的画法作出运动员在竖直方向上的受力示意图。
【解答】解：运动员在水平冰面上滑冰，在竖直方向上受竖直向下的重力G，二力是一对平衡力；从运动员的重心O，线段长度相等、F，可得运动员受力示意图
【点评】作力的示意图，要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，是平衡力的长度要相等。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图甲所示是小冬做“探究冰的熔化特点”实验时所用的实验装置。
（1）实验时，将装有小冰块的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当 试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底 。
（2）在实验过程中小冬每隔1min记录一次实验数据，所记录的部分实验数据如上表所示，请将图乙中温度计的示数记录在表格中的空白处，冰是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
﹣4
0
0
0
1
2
3
4
（3）实验结束后，小冬想直接利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的规律，小冬的想法 能 （选填“能”或“不能”）顺利完成。
【分析】（1）实验中要使试管中的冰均匀受热，据此解答；
（2）晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，非晶体没有一定的熔点；
（3）根据沸腾条件分析。
【解答】解：（1）试管在水中的深度要适当，“适当”的含义是：试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底；
（2）由乙图可知，该温度计的分度值为1℃，故读数为−2℃，在6min～4min，所以冰是晶体；
（3）由于烧杯中的水能够继续吸热直至沸腾，并且用温度计可以测出不同时刻的温度值，所以小冬的想法能顺利完成。
故答案为：（1）试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底；（2）−2；（3）能。
【点评】本题考查了冰熔化的特点的实验，难度较小，属于基础性题目。
18．（6分）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 3.8 N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 1.4 N。石块排开的水所受的重力可由 D、A （填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于 该物体所排开的水受到的重力的大小 。
（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是 A 。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 能 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【分析】（1）根据测力计分度值读数；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，根据 F吞＝G﹣F示计算；分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力；
（3）根据阿基米德原理分析回答；
（4）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体和物体进行实验．
（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；
【解答】解答：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，石块的重力为2.8N；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数是2.5N
F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣6.4N＝1.4N；比较D，可以得出块排开的水所受的重力；
（3）由以上步骤可初步得出结论，浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开的水受到的重力的大小；
（4）为了得到更普遍得结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，操作中不合理的是A；
（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，受到浮力越大，其他步骤操作正确．
故答案为：（1）3.8； （2）6.4；D、A；
（4）A； （5）能。
【点评】本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，考查测力计读数、称重法测浮力、数据分析、控制变量法和归纳法的运用．
19．（9分）小南所在的实验小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验中用到的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）电路连接完整后，在闭合开关前，滑片P应当移至最 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。根据图像可以得出结论： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（4）上述实验中，小南用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是：断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路后，闭合开关 右 （选填“左”或“右”）移动滑片P，当电压表的示数为 2.5 V时，记下电流表的示数。
（5）在本实验中，若想完成整个实验，应控制定值电阻两端的电压至少保持 2 V不变。
（6）实验结束后，该实验小组的同学还想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，他们的实验步骤如下，请将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值已知0表示）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至a端，读出电流表的示数1；
② 再将滑动变阻器滑片P滑至b端 ，读出电流表示数，记为I2；
③待测电阻Rx的阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
【分析】（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应当移至阻值最大处；
（3）根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，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动变阻器滑片移动的方向；
（5）当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为50Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻25Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压；
（6）①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至a端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I1，根据欧姆定律得出电源电压的表达式；
②再将滑动变阻器滑片P滑至b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I2，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压的表达式；
③联立以上两式可知待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，即最右端；
（3）由图丙可知，电流与电阻的乘积UV＝IR＝0.5A×3Ω＝……＝0.1A×25Ω＝2.5V，为一定值，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电阻两端的电压变大，根据串联电路电压的规律，由分压原理，故应把滑动变阻器滑片向右滑动，记下电流表的示数；
（5）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律
U滑＝U总﹣UV'＝8V﹣UV'，
根据分压原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV'为定值，由①式知，故右边也为一定值，滑动变阻器连入电路中的电阻最大
＝，
解得电压表的示数：UV'＝7V，即完成整个实验；
（6）实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至a端，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流1，则电源电压U＝I1Rx；
②再将滑动变阻器滑片P滑至b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表测量电路电流2，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压U＝I2Rx+I2R4；
③联立以上两式可知待测电阻Rx＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）右，通过导体的电流与导体的电阻成反比；2.3；（6）②再将滑动变阻器滑片P滑至b端；③。
【点评】本题为伏安法测电阻的实验，考查电路连接、注意事项、数据分析、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图甲所示是小明家的某品牌的电火锅，其额定电压为220V，具有加热和保温两个挡位。该电火锅的电路原理图，R1与R2均为电阻不变的电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝110Ω。小明家的电能表上标有“1500r/（kW•h）”的字样，某次小明将电火锅单独接入家庭电路中使用。
（1）电火锅是利用电流的 热 （选填“热”或“磁”）效应工作的，电火锅工作时的能量转化情况是： 电能转化为内能 。
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是多少安？
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转多少转？
（4）电火锅处于加热挡正常工作时，将2kg初温为20℃的水加热到沸腾所用的时间为10min，电火锅的加热效率是多少？[1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留到0.1%]
【分析】（1）电流通过导体时，将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，当只闭合S时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点和P＝可知电火锅加热挡和保温挡的电路连接；根据欧姆定律求出电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流；
（3）根据P加＝P1+P2＝+求出电火锅加热挡功率，根据W＝Pt求出电火锅处于加热挡正常工作4min消耗的电能；1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1500转，据此求出这段时间内家中电能表的转盘的转数；
（4）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据W＝UIt求出电火锅加热挡正常工作10min消耗的电能，根据效率公式求出电火锅的热效率。
【解答】解：（1）电火锅工作时将电能转化为内能，所以电火锅是利用电流的热效应工作的；
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R3并联，根据并联电路的电阻特点可知，根据P＝，电路中的总功率最大；
当只闭合S时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，电火锅处于保温挡；
电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流：I保＝I2＝＝＝2A；
（3）电火锅加热挡功率：P加＝P7+P2＝+＝+＝1440W，
电火锅处于加热挡正常工作2min消耗的电能：W1＝P加t1＝1440W×6×60s＝3.456×105J＝7.096kW•h，
1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1500转，
则消耗0.096kW•h的电能，电能表的转盘的转数：n＝2.096kW•h×1500r/（kW•h）＝144r；
（4）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.7×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
电火锅加热挡正常工作10min消耗的电能：W2＝P加t5＝1440W×10×60s＝8.64×105J，
电火锅的热效率：η＝＝＝77.3%。
答：（1）热；电能转化为内能；
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是2A；
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转144转；
（4）电火锅的加热效率是77.2%。
【点评】本题考查对电能表参数的理解、电流的热效应、并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式、吸热公式以及效率公式的应用，题目综合性较强，有一定的难度。
21．（9分）如图所示为正在郑州市区运营的43路双层纯电动公交车。43路公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。假设该车的部分技术参数如表所示。
双层纯电动公交车
与地面的总接触面积
2000cm2
空车总质量
25t
最高车速
60km/h
额定功率
260kW
（1）电动公交车是依靠蓄电池给电动机供电的，电动机的工作原理是 通电导体在磁场受到力的作用 。
（2）公交车单程运营的平均速度约为多少米每秒？（计算结果保留两位小数）
（3）公交车空载时对水平路面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（4）若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，当公交车在额定功率下以36km/h的速度在某段水平公路上沿直线匀速行驶1km时，求公交车受到的阻力和此过程中牵引力做的功。
（5）电动公交车与传统的燃油公交车相比，有哪些优点？（请写出一条）
【分析】（1）电动机是利用通电导体在磁场受到力的作用的原理来工作的。
（2）根据速度公式计算公交车运行的平均速度。
（3）根据压强公式计算压强。
（4）根据二力平衡和P＝fv＝Fv计算阻力；根据W＝Fs计算牵引力所做的功。
（5）电动公交车环保、效率高、结构简单，控制方便。
【解答】解：（1）电动机是利用通电导体在磁场受到力的作用的原理来工作的。
（2）公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。
（3）空车对地面的压力为：F＝G＝mg＝25×103kg×10N/kg＝5.5×105N；
公交车空载时对水平路面的压强为：。
（4）根据得到；
公交车匀速运动时，水平方向上，大小相等4N；
若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，牵引力做的功为：W＝Fs＝7.6×104N×1000m＝6.6×107J。
（5）公交车的优点：动公交车环保、效率高，控制方便。
答：（1）通电导体在磁场受到力的作用；
（2）公交车的平均速度为5.29m/s；
（3）公交车空载时对水平路面的压强为1.25×106Pa；
（4）公交车受到的阻力为5.6×104N；牵引力做的功为2.6×107J；
（5）动公交车环保、效率高，控制方便。
【点评】本题考查的是压强、速度、功和功率的计算；知道二力平衡条件的应用。
2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位，如功的单位是用物理学家焦耳的名字命名的 （填物理量名称）的单位；电流的单位是用法国物理学家 的名字命名的。
2．（2分）如图所示是歌手正在演唱“只有河南•戏剧幻城”的主题曲《只有河南》的情景，歌手的声音低沉且洪亮，其中“低沉”是指声音的 低，“洪亮”是指声音的 大。（均选填“音调”或“响度”）
3．（3分）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。在“天宫课堂”中，透过中间带有气泡的水球，如图甲所示。为了解释两个像的成因，可将含有气泡的水球看成如图乙所示的透镜组模型 （选填“凸”或“凹”）透镜；倒立的像是 （选填“实像”或“虚像”），若王亚平远离水球，则所成的倒立的像 （选填“变大”或“变小”）。
4．（2分）隆冬时节，清冽的丹江水静静流淌，润泽着绿城 ；截至2021年11月30日，郑州市已累计实现南水北调总供水3.626×109m3，这些水的质量为 t（ρ水＝1.0×103kg/m3）。
5．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，电源内阻不计，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示 ；再将S1闭合时，电压表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），电流表示数变为 。
6．（2分）某天，小明在一道物理试题中看到这样的叙述：“失事车辆从斜坡顶端翻滚而下，由于车辆的惯性越来越大 。错误原因是： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）2021年12月14日，中国文学艺术界联合会第十—次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，现场记者将现场的画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．次声波 D．紫外线
8．（2分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．热量有可能自发地从内能小的物体向内能大的物体传递
B．50℃的水不一定比20℃的水具有的热量多
C．一个物体吸收了热量，它的温度一定升高
D．改变物体内能的方式只有热传递
9．（2分）如图甲为用铡刀切甘蔗时的情景，若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，用图乙表示。关于切甘蔗的过程（ ）
A．铡刀属于省力杠杆，B是支点
B．铡刀属于费力杠杆，B是支点
C．铡刀属于省力杠杆，C是支点
D．铡刀属于费力杠杆，C是支点
10．（2分）“注意安全，珍惜生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。在学校举办的安全用电知识抢答比赛中，以下选项应抢答“对”的是（ ）
A．可以用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
D．具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头
11．（2分）下列现象不能用两种电荷的知识解释的是（ ）
A．用带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开
B．用干绸布擦穿衣镜，镜面会粘上细小的绒毛
C．冬季，晚上脱化纤毛衣时会有“火花”产生
D．太阳射向地球的带电粒子在地磁场中发生偏转
12．（2分）如图所示，用一根细绳系着小球，让小球在某一水平高度做速度大小不变的圆周运动。不计空气阻力（ ）
A．小球所受的重力与细绳对小球的拉力是一对平衡力
B．小球的机械能在不断变小
C．小球的运动状态没有发生变化
D．小球所受的重力对小球不做功
（多选）13．（2分）党的十九大报告把“坚持人与自然和谐共生”作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，下列做法符合这一基本方略的是（ ）
A．大力推广电能作为汽车的能源
B．停止开采石油，从而减少对环境的污染
C．将校园散落的塑料袋和树叶一起收集焚烧，以此来保持校园的优美环境
D．使用可降解的材料制作塑料袋，以减少“白色污染”
（多选）14．（2分）如图所示是用热敏电阻R和电磁铁等元件组成的火警报警器的示意图，其中热敏电阻R的阻值随环境温度的升高而减小，则下列相关说法正确的是（ ）
A．电铃响时，电磁铁无磁性
B．增大工作电路中的电源电压可以增强电磁铁的磁性
C．当环境温度升高到一定值时，灯不亮、电铃响
D．电磁铁通电时，电磁铁的上端为S极
三.作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，MN为平面镜，S为发光点，人眼在MN前方部分区域能通过平面镜看到发光点S的像，请通过作图标出这个区域。
16．（2分）如图甲所示是速滑运动员在水平冰面上滑冰的场景。用方框表示运动员，请在图乙中画出运动员在竖直方向上受力的示意图（重心O已给出）。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图甲所示是小冬做“探究冰的熔化特点”实验时所用的实验装置。
（1）实验时，将装有小冰块的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当 。
（2）在实验过程中小冬每隔1min记录一次实验数据，所记录的部分实验数据如上表所示，请将图乙中温度计的示数记录在表格中的空白处，冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
时间/min
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4
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温度/℃
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0
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（3）实验结束后，小冬想直接利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的规律，小冬的想法 （选填“能”或“不能”）顺利完成。
18．（6分）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。
（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是 。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
19．（9分）小南所在的实验小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验中用到的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）电路连接完整后，在闭合开关前，滑片P应当移至最 （选填“左”或“右”）端。
（3）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。根据图像可以得出结论： 。
（4）上述实验中，小南用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是：断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路后，闭合开关 （选填“左”或“右”）移动滑片P，当电压表的示数为 V时，记下电流表的示数。
（5）在本实验中，若想完成整个实验，应控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。
（6）实验结束后，该实验小组的同学还想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，他们的实验步骤如下，请将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值已知0表示）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至a端，读出电流表的示数1；
② ，读出电流表示数，记为I2；
③待测电阻Rx的阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图甲所示是小明家的某品牌的电火锅，其额定电压为220V，具有加热和保温两个挡位。该电火锅的电路原理图，R1与R2均为电阻不变的电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝110Ω。小明家的电能表上标有“1500r/（kW•h）”的字样，某次小明将电火锅单独接入家庭电路中使用。
（1）电火锅是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的，电火锅工作时的能量转化情况是： 。
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是多少安？
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转多少转？
（4）电火锅处于加热挡正常工作时，将2kg初温为20℃的水加热到沸腾所用的时间为10min，电火锅的加热效率是多少？[1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留到0.1%]
21．（9分）如图所示为正在郑州市区运营的43路双层纯电动公交车。43路公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。假设该车的部分技术参数如表所示。
双层纯电动公交车
与地面的总接触面积
2000cm2
空车总质量
25t
最高车速
60km/h
额定功率
260kW
（1）电动公交车是依靠蓄电池给电动机供电的，电动机的工作原理是 。
（2）公交车单程运营的平均速度约为多少米每秒？（计算结果保留两位小数）
（3）公交车空载时对水平路面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（4）若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，当公交车在额定功率下以36km/h的速度在某段水平公路上沿直线匀速行驶1km时，求公交车受到的阻力和此过程中牵引力做的功。
（5）电动公交车与传统的燃油公交车相比，有哪些优点？（请写出一条）
2023年河南省郑州市金水区中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名物理量的单位，如功的单位是用物理学家焦耳的名字命名的 能量 （填物理量名称）的单位；电流的单位是用法国物理学家 安培 的名字命名的。
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握进行解答。
【解答】解：功和各种能量的基本单位都是焦耳，它是以英国物理学家焦耳的名字命名的；
电流的单位是用法国物理学家安培的名字命名的；
故答案为：能量；安培。
【点评】此题考查了我们对不同物理量单位的掌握情况，属于识记性知识的考查，是一道基础题，容易解答。
2．（2分）如图所示是歌手正在演唱“只有河南•戏剧幻城”的主题曲《只有河南》的情景，歌手的声音低沉且洪亮，其中“低沉”是指声音的 音调 低，“洪亮”是指声音的 响度 大。（均选填“音调”或“响度”）
【分析】音调是指声音的高低，它与物体振动频率有关。振动频率越快，音调越高；
响度是指声音的强弱，它与物体振幅和距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大。
【解答】解：“低沉”是指声音的音调较低；声音“洪亮”是指声音的响度大。
故答案为：音调；响度。
【点评】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，要与生活实际相联系，且影响三个特征的因素各不相同。
3．（3分）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。在“天宫课堂”中，透过中间带有气泡的水球，如图甲所示。为了解释两个像的成因，可将含有气泡的水球看成如图乙所示的透镜组模型 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜；倒立的像是 实像 （选填“实像”或“虚像”），若王亚平远离水球，则所成的倒立的像 变小 （选填“变大”或“变小”）。
【分析】中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜可以成正立、缩小的虚像。
物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气，则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合；
水球相当于凸透镜，此时王亚平经过水球成倒立；
凸透镜成实像时，物距变大，像变小，则所成的倒立的像将变小。
故答案为：凹；实像。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用、凸透镜和凹透镜的区分，从题中获取信息是解题的关键。
4．（2分）隆冬时节，清冽的丹江水静静流淌，润泽着绿城 液体压强随深度增加而增大 ；截至2021年11月30日，郑州市已累计实现南水北调总供水3.626×109m3，这些水的质量为 3.626×109 t（ρ水＝1.0×103kg/m3）。
【分析】（1）液体压强跟液体的密度和深度有关。密度相同时，液体越深，压强越大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。
（2）已知水的体积和密度，利用密度公式计算水的质量。
【解答】解：（1）因为水的压强随深度增加而增大，所以拦河大坝修成“上窄下宽”的形状。
（2）根据ρ＝可得水V＝1.0×105kg/m3×3.626×103m3＝3.626×1012kg＝8.626×109t。
故答案为：液体压强随深度增加而增大；3.626×105。
【点评】本题考查液体压强的特点、密度公式的应用，属于基础题目，难度不大。
5．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，电源内阻不计，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示 15Ω ；再将S1闭合时，电压表的示数 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），电流表示数变为 0.4A 。
【分析】只闭合S时，电路为R3的简单电路，电压表示数为3V，电流表示数如图乙所示，根据电流表接入电路的量程和分度值读数，根据欧姆定律计算三个定值电阻的阻值；再将S1闭合时，三个电阻并联接入电路，电流表测通过R2、R3的电流，根据并联电路电压特点判断电压表示数是否变化；根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知通过三个电阻的电流，根据并联电路电流规律计算电流表示数。
【解答】解：只闭合S时，电路为R3的简单电路，电压表示数为3V，电流表接入电路的是小量程，示数为6.2A，
根据欧姆定律可得三个定值电阻的阻值均为R＝＝＝15Ω；
再将S1闭合时，三个电阻并联接入电路2、R3的电流，
并联电路各支路两端电压相等，所以电压表示数不变；
根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知通过三个电阻的电流都为0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数变为I′＝I2+I3＝2.2A+0.4A＝0.4A。
故答案为：15Ω；不变。
【点评】本题考查电流表读数、并联电路特点和欧姆定律的灵活运用，分清电路连接是解题的关键。
6．（2分）某天，小明在一道物理试题中看到这样的叙述：“失事车辆从斜坡顶端翻滚而下，由于车辆的惯性越来越大 由于车辆的惯性越来越大，因此车辆翻滚得越来越快 。错误原因是： 惯性的大小只与质量有关，与其它因素无关 。
【分析】一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性的大小和质量有关。
【解答】解：惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只与质量有关；所以这段话中“由于车辆的惯性越来越大。
故答案为：由于车辆的惯性越来越大，因此车辆翻滚得越来越快，与其它因素无关。
【点评】本题考查了对惯性的理解，以及生活中物理现象的分析，体现了物理知识与生活的密切联系。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）2021年12月14日，中国文学艺术界联合会第十—次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，现场记者将现场的画面通过直播的形式传送到电视台时所用的载体是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．次声波 D．紫外线
【分析】电磁波可以在真空中传播，不需要靠介质，所以宇宙通信用电磁波来传递信息，无线电波属于电磁波。
【解答】解：
电磁波的传播速度与光速相同，且电磁波的传播不需要介质，所以选项ACD错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查电磁波的应用，知道在广播、电视和移动通信中都用电磁波传递信息。
8．（2分）下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．热量有可能自发地从内能小的物体向内能大的物体传递
B．50℃的水不一定比20℃的水具有的热量多
C．一个物体吸收了热量，它的温度一定升高
D．改变物体内能的方式只有热传递
【分析】（1）发生热传递的条件是物体间有温度差；
（2）在热传递过程中，传递的内能的多少叫热量，不能说含有热量；
（3）晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变；
（4）改变物体内能的方式有热传递和做功。
【解答】解：A、内能小的物体，所以它可能将热量传递给内能大的物体；
B、热量是物体在热传递过程中改变的内能的多少，故B错误；
C、一个物体吸收了热量，例如：晶体在熔化过程中，温度不变；
D、改变物体内能的方式有热传递和做功。
故选：A。
【点评】此题考查我们对内能、热量本质的认识掌握情况，其中热量、内能的影响因素是难点，需要深入理解。
9．（2分）如图甲为用铡刀切甘蔗时的情景，若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，用图乙表示。关于切甘蔗的过程（ ）
A．铡刀属于省力杠杆，B是支点
B．铡刀属于费力杠杆，B是支点
C．铡刀属于省力杠杆，C是支点
D．铡刀属于费力杠杆，C是支点
【分析】解决此题一般步骤为，先找到支点，再画出动力臂和阻力臂，最后根据力臂的长短判断是什么类型的杠杆。
【解答】解：铡刀也是杠杆，其轴是支点C，刀柄是动力作用点，所以它是省力杠杆、ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆及其五要素以及杠杆的分类，难度不大。
10．（2分）“注意安全，珍惜生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。在学校举办的安全用电知识抢答比赛中，以下选项应抢答“对”的是（ ）
A．可以用湿毛巾擦正在发光的灯泡
B．控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间
C．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
D．具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头
【分析】（1）生活用水是导体；
（2）开关的接法：开关要接在火线与灯之间，这样连接，在开关断开时，灯上没电；
（3）使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属部分；
（4）有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
【解答】解：
A、生活用水是导体，易发生触电事故；
B、开关要接在火线和灯泡之间，灯泡不带电；
C、使用试电笔辨别火线时，若接触笔尖金属体，故C错误；
D、具有金属外壳的家用电器应使用三脚插头，防止金属外壳漏电，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了。
11．（2分）下列现象不能用两种电荷的知识解释的是（ ）
A．用带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开
B．用干绸布擦穿衣镜，镜面会粘上细小的绒毛
C．冬季，晚上脱化纤毛衣时会有“火花”产生
D．太阳射向地球的带电粒子在地磁场中发生偏转
【分析】（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其工作原理是：同种电荷相互排斥；
（2）根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析；
（3）静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象；
（4）带电粒子在磁场中做切割磁力线运动时，受磁场力作用。
【解答】解：A、用带电体接触验电器的金属球，相互排斥张开，故A不合题意；
B、用干绸布擦镜面时，而带电体会吸引不带电的轻小物体，这是摩擦起电现象，故B不符合题意；
C、静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象，会有电火花产生，可用两种电荷的知识解决；
D、带电粒子在磁场中做切割磁力线运动时，不可用两种电荷的知识解决。
故选：D。
【点评】本题考查电荷之间的相互作用，带电体的性质以及磁场对电流的作用，难度不大。
12．（2分）如图所示，用一根细绳系着小球，让小球在某一水平高度做速度大小不变的圆周运动。不计空气阻力（ ）
A．小球所受的重力与细绳对小球的拉力是一对平衡力
B．小球的机械能在不断变小
C．小球的运动状态没有发生变化
D．小球所受的重力对小球不做功
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；
（2）动能和势能之和称为机械能；
（3）物体的运动状态包括运动的速度大小和方向；
（4）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】解：A、小球受到竖直向下的重力和沿细绳方向的拉力，不是一对平衡力；
B、小球在做圆周运动的过程中，且小球的质量不变，则小球的机械能不变；
C、小球做匀速圆周运动，但运动的方向时刻变化，C错误；
D、小球在水平面内运动，因此重力对小球不做功。
故选：D。
【点评】本题综合考查了二力平衡的条件、机械能的判断、运动状态的判断和做功的两个必要因素等，关键是明确做匀速圆周运动的物体，其运动方向始终在改变。
（多选）13．（2分）党的十九大报告把“坚持人与自然和谐共生”作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，下列做法符合这一基本方略的是（ ）
A．大力推广电能作为汽车的能源
B．停止开采石油，从而减少对环境的污染
C．将校园散落的塑料袋和树叶一起收集焚烧，以此来保持校园的优美环境
D．使用可降解的材料制作塑料袋，以减少“白色污染”
【分析】（1）电动汽车的广泛使用能够减小对化石能源的依赖；
（2）在没找到完全替代石油的资源前，停止开采石油是不现实的；
（3）焚烧塑料袋和树叶会造成大气污染；
（4）提倡使用可降解的材料制作塑料袋，可以有效减少“白色污染”。
【解答】解：A、国家在大力推动电动汽车产业的发展，能够减小对化石能源的依赖；
B、无论是生产还是生活中都需要大量的化石能源，停止开采石油，故B错误；
C、焚烧塑料袋和树叶会造成污染环境；
D、使用可降解的材料制作塑料袋，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查如何节约能源、保护环境，是一道热点题。
（多选）14．（2分）如图所示是用热敏电阻R和电磁铁等元件组成的火警报警器的示意图，其中热敏电阻R的阻值随环境温度的升高而减小，则下列相关说法正确的是（ ）
A．电铃响时，电磁铁无磁性
B．增大工作电路中的电源电压可以增强电磁铁的磁性
C．当环境温度升高到一定值时，灯不亮、电铃响
D．电磁铁通电时，电磁铁的上端为S极
【分析】（1）电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性；
（2）电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关；
（3）环境温度升高，热敏电阻的阻值降低，热敏电阻的电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合衔铁，电铃响；
（4）根据安培定则分析电磁铁上端的极性。
【解答】解：A、由题图可知，控制电路中始终有电流，故A错误；
B、因为电磁铁与工作电路的电源不在同一电路中，故B错误；
C、当环境温度升高时，控制电路中的电流增大，当环境温度升高到一定值时，电铃所在的支路接通、灯不亮；
D、由图可知电流从电磁铁的上端流入，电磁铁通电时，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查电磁继电器原理的分析，综合性比较强，解题时要仔细分析。
三.作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，MN为平面镜，S为发光点，人眼在MN前方部分区域能通过平面镜看到发光点S的像，请通过作图标出这个区域。
【分析】通过平面镜看到某部分范围，表明这部分地面上每一点发出的光线中有一些经平面镜反射后到达眼睛。根据光的直线传播和反射定律分别作出射向镜面AB的上方和下方的反射光线即可。
【解答】解：先作出发光点S关于平面镜的对称点S′，即为像点，再连接SM即为入射光线，连接S和AB的上边缘并延长得到另一条入射光线，连接S′C并延长得到另一条反射光线，即为遮光板AB上方能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围（阴影部分）；
用同样的方法，作出遮光板AB下方能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围（阴影部分）
′
【点评】本题考查了平面镜成像的特点：反射光线的反向延长线交于像点，像与物关于镜面对称，再利用数学上的两点确定一条直线来确定这条光线的位置，从而来确定范围。
16．（2分）如图甲所示是速滑运动员在水平冰面上滑冰的场景。用方框表示运动员，请在图乙中画出运动员在竖直方向上受力的示意图（重心O已给出）。
【分析】对运动员进行受力分析，确定运动员在竖直方向上受几个力，以及各个力的大小、方向、作用点，然后根据力的示意图的画法作出运动员在竖直方向上的受力示意图。
【解答】解：运动员在水平冰面上滑冰，在竖直方向上受竖直向下的重力G，二力是一对平衡力；从运动员的重心O，线段长度相等、F，可得运动员受力示意图
【点评】作力的示意图，要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，是平衡力的长度要相等。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图甲所示是小冬做“探究冰的熔化特点”实验时所用的实验装置。
（1）实验时，将装有小冰块的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当 试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底 。
（2）在实验过程中小冬每隔1min记录一次实验数据，所记录的部分实验数据如上表所示，请将图乙中温度计的示数记录在表格中的空白处，冰是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
﹣4
0
0
0
1
2
3
4
（3）实验结束后，小冬想直接利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的规律，小冬的想法 能 （选填“能”或“不能”）顺利完成。
【分析】（1）实验中要使试管中的冰均匀受热，据此解答；
（2）晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，非晶体没有一定的熔点；
（3）根据沸腾条件分析。
【解答】解：（1）试管在水中的深度要适当，“适当”的含义是：试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底；
（2）由乙图可知，该温度计的分度值为1℃，故读数为−2℃，在6min～4min，所以冰是晶体；
（3）由于烧杯中的水能够继续吸热直至沸腾，并且用温度计可以测出不同时刻的温度值，所以小冬的想法能顺利完成。
故答案为：（1）试管中的冰面低于烧杯中的水面且试管不能碰到烧杯底；（2）−2；（3）能。
【点评】本题考查了冰熔化的特点的实验，难度较小，属于基础性题目。
18．（6分）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 3.8 N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 1.4 N。石块排开的水所受的重力可由 D、A （填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于 该物体所排开的水受到的重力的大小 。
（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是 A 。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 能 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【分析】（1）根据测力计分度值读数；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，根据 F吞＝G﹣F示计算；分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力；
（3）根据阿基米德原理分析回答；
（4）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体和物体进行实验．
（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；
【解答】解答：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，石块的重力为2.8N；
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数是2.5N
F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣6.4N＝1.4N；比较D，可以得出块排开的水所受的重力；
（3）由以上步骤可初步得出结论，浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开的水受到的重力的大小；
（4）为了得到更普遍得结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，操作中不合理的是A；
（5）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，受到浮力越大，其他步骤操作正确．
故答案为：（1）3.8； （2）6.4；D、A；
（4）A； （5）能。
【点评】本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，考查测力计读数、称重法测浮力、数据分析、控制变量法和归纳法的运用．
19．（9分）小南所在的实验小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验中用到的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）电路连接完整后，在闭合开关前，滑片P应当移至最 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。根据图像可以得出结论： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（4）上述实验中，小南用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是：断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路后，闭合开关 右 （选填“左”或“右”）移动滑片P，当电压表的示数为 2.5 V时，记下电流表的示数。
（5）在本实验中，若想完成整个实验，应控制定值电阻两端的电压至少保持 2 V不变。
（6）实验结束后，该实验小组的同学还想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，他们的实验步骤如下，请将实验步骤补充完整。（滑动变阻器的最大阻值已知0表示）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至a端，读出电流表的示数1；
② 再将滑动变阻器滑片P滑至b端 ，读出电流表示数，记为I2；
③待测电阻Rx的阻值的表达式：Rx＝ （用I1、I2、R0表示）。
【分析】（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应当移至阻值最大处；
（3）根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，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动变阻器滑片移动的方向；
（5）当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为50Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻25Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压；
（6）①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至a端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I1，根据欧姆定律得出电源电压的表达式；
②再将滑动变阻器滑片P滑至b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I2，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压的表达式；
③联立以上两式可知待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，即最右端；
（3）由图丙可知，电流与电阻的乘积UV＝IR＝0.5A×3Ω＝……＝0.1A×25Ω＝2.5V，为一定值，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电阻两端的电压变大，根据串联电路电压的规律，由分压原理，故应把滑动变阻器滑片向右滑动，记下电流表的示数；
（5）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律
U滑＝U总﹣UV'＝8V﹣UV'，
根据分压原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV'为定值，由①式知，故右边也为一定值，滑动变阻器连入电路中的电阻最大
＝，
解得电压表的示数：UV'＝7V，即完成整个实验；
（6）实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至a端，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流1，则电源电压U＝I1Rx；
②再将滑动变阻器滑片P滑至b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表测量电路电流2，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压U＝I2Rx+I2R4；
③联立以上两式可知待测电阻Rx＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）右，通过导体的电流与导体的电阻成反比；2.3；（6）②再将滑动变阻器滑片P滑至b端；③。
【点评】本题为伏安法测电阻的实验，考查电路连接、注意事项、数据分析、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图甲所示是小明家的某品牌的电火锅，其额定电压为220V，具有加热和保温两个挡位。该电火锅的电路原理图，R1与R2均为电阻不变的电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝110Ω。小明家的电能表上标有“1500r/（kW•h）”的字样，某次小明将电火锅单独接入家庭电路中使用。
（1）电火锅是利用电流的 热 （选填“热”或“磁”）效应工作的，电火锅工作时的能量转化情况是： 电能转化为内能 。
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是多少安？
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转多少转？
（4）电火锅处于加热挡正常工作时，将2kg初温为20℃的水加热到沸腾所用的时间为10min，电火锅的加热效率是多少？[1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留到0.1%]
【分析】（1）电流通过导体时，将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，当只闭合S时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点和P＝可知电火锅加热挡和保温挡的电路连接；根据欧姆定律求出电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流；
（3）根据P加＝P1+P2＝+求出电火锅加热挡功率，根据W＝Pt求出电火锅处于加热挡正常工作4min消耗的电能；1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1500转，据此求出这段时间内家中电能表的转盘的转数；
（4）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据W＝UIt求出电火锅加热挡正常工作10min消耗的电能，根据效率公式求出电火锅的热效率。
【解答】解：（1）电火锅工作时将电能转化为内能，所以电火锅是利用电流的热效应工作的；
（2）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R3并联，根据并联电路的电阻特点可知，根据P＝，电路中的总功率最大；
当只闭合S时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，电火锅处于保温挡；
电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流：I保＝I2＝＝＝2A；
（3）电火锅加热挡功率：P加＝P7+P2＝+＝+＝1440W，
电火锅处于加热挡正常工作2min消耗的电能：W1＝P加t1＝1440W×6×60s＝3.456×105J＝7.096kW•h，
1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1500转，
则消耗0.096kW•h的电能，电能表的转盘的转数：n＝2.096kW•h×1500r/（kW•h）＝144r；
（4）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.7×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
电火锅加热挡正常工作10min消耗的电能：W2＝P加t5＝1440W×10×60s＝8.64×105J，
电火锅的热效率：η＝＝＝77.3%。
答：（1）热；电能转化为内能；
（2）电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是2A；
（3）电火锅处于加热挡正常工作4min，这段时间内家中电能表的转盘转144转；
（4）电火锅的加热效率是77.2%。
【点评】本题考查对电能表参数的理解、电流的热效应、并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式、吸热公式以及效率公式的应用，题目综合性较强，有一定的难度。
21．（9分）如图所示为正在郑州市区运营的43路双层纯电动公交车。43路公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。假设该车的部分技术参数如表所示。
双层纯电动公交车
与地面的总接触面积
2000cm2
空车总质量
25t
最高车速
60km/h
额定功率
260kW
（1）电动公交车是依靠蓄电池给电动机供电的，电动机的工作原理是 通电导体在磁场受到力的作用 。
（2）公交车单程运营的平均速度约为多少米每秒？（计算结果保留两位小数）
（3）公交车空载时对水平路面的压强为多大？（g＝10N/kg）
（4）若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，当公交车在额定功率下以36km/h的速度在某段水平公路上沿直线匀速行驶1km时，求公交车受到的阻力和此过程中牵引力做的功。
（5）电动公交车与传统的燃油公交车相比，有哪些优点？（请写出一条）
【分析】（1）电动机是利用通电导体在磁场受到力的作用的原理来工作的。
（2）根据速度公式计算公交车运行的平均速度。
（3）根据压强公式计算压强。
（4）根据二力平衡和P＝fv＝Fv计算阻力；根据W＝Fs计算牵引力所做的功。
（5）电动公交车环保、效率高、结构简单，控制方便。
【解答】解：（1）电动机是利用通电导体在磁场受到力的作用的原理来工作的。
（2）公交线路全程约18km，单程的运营时间约70min。
（3）空车对地面的压力为：F＝G＝mg＝25×103kg×10N/kg＝5.5×105N；
公交车空载时对水平路面的压强为：。
（4）根据得到；
公交车匀速运动时，水平方向上，大小相等4N；
若不考虑公交车在运营过程中的能量损失，牵引力做的功为：W＝Fs＝7.6×104N×1000m＝6.6×107J。
（5）公交车的优点：动公交车环保、效率高，控制方便。
答：（1）通电导体在磁场受到力的作用；
（2）公交车的平均速度为5.29m/s；
（3）公交车空载时对水平路面的压强为1.25×106Pa；
（4）公交车受到的阻力为5.6×104N；牵引力做的功为2.6×107J；
（5）动公交车环保、效率高，控制方便。
【点评】本题考查的是压强、速度、功和功率的计算；知道二力平衡条件的应用。
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