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2024年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷
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这是一份2024年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷，共37页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列提供的信息中与生活实际不符合的是（ ）
A．人体的正常体温
B．台灯灯泡的额定功率
C．两节新干电池的电压
D．电路中累计消耗电能为73256kW•h
2．（2分）智能音箱通过网络让用户以语音对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务等多项功能的操作。以下说法中错误的是（ ）
A．智能音箱接收到信息后依靠扬声器的振动才能发出声音
B．对智能音箱发布指令“大点儿声”，目的是改变声音的音调
C．智能音箱能根据语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息
D．人们根据声音的音色可分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音
3．（2分）中华诗词蕴含着丰富的物理知识，以下诗词中关于水的物态变化说法正确的是（ ）
A．“已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝华现象
B．“斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象
C．“霜叶红于二月花”，霜的形成是凝固现象
D．“露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象
4．（2分）如图所示的光现象，可以用光的折射原理解释的是（ ）
A．水杯中的课本B．手影游戏
C．教室玻璃中的像D．校服上安全提示条
5．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
B．汤姆生发现了电子，说明原子是可再分的
C．摩擦起电产生了电子，使相互摩擦的物体带上了正负两种电荷
D．光年是一个很大的时间单位，常常用光年来测量恒星的生命周期
6．（2分）如图是神舟十三号载人飞船成功安全着陆的画面，当在返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，其临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，最终平稳落地，下列关于返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．着陆前地面相关工作人员相对于返回舱是静止的
B．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱动能增大
C．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱机械能减小
D．返回舱静止在地面时，地面对返回舱的支持力与返回舱的重力是一对相互作用力
7．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是（ ）
A．为防止烧坏保险丝，可将保险丝用铁丝替换
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．开关必须接在火线上，但金属外壳的用电器可以使用两孔插座供电
D．家庭电路中电流过大，可能是超负荷运行造成的
8．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
9．（2分）如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＞F2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＝W2，η1＞η2
10．（2分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，此时若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计的电路图最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
11．（2分）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，装置中铜丝与镍铬合金丝的长度与横截面积均相同。关于此实验以下说法中不正确的是（ ）
A．通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少
B．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
C．该实验装置可以探究通电导体产生的热量与电阻的关系
D．增加秒表，该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与电流的关系
12．（2分）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，下说法中正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R0的阻值20Ω
C．该滑动变阻器的最大取值为50Ω
D．当滑动变阻器的电功率最大时，R1阻值为20Ω
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共18分）
13．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力330N，恰好作用在AB中点处，则 点（选填“A”、“B”或“C”）是杠杆ABC的支点；A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
14．（3分）如图甲所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，水沸腾后发现塞子受水蒸气的压力而冲出，这个过程中，水蒸气的 能转化为机械能，乙图是四冲程汽油机的 冲程，甲、乙两过程能量转化 （选填“相同”或“不同”）。
15．（3分）将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是 N，从杯中排出水的体积是 cm3，上述过程中水对杯底的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3．g取10N/kg）
16．（3分）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V，1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，该电路的实际电压为 V，该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW•h，若这些电能的84%全部被水吸收，可使3.6kg的水从20℃升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（3分）家庭电路中的各用电器都是 联的，家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L（额定电压为220V）作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1 ；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（即发光不正常），说明L2 （两空均选填“正常”、“短路”或“断路”）。
18．（3分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，当S闭合，甲、乙两表为电压表，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，电阻R1：R2＝ ；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ ，此时R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝ 。
三、作图与实验探究题（本大题共7小题，共30分）
19．（2分）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。
20．（2分）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1和动力臂L1。
21．（2分）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的极性及电磁铁的极性。
22．（3分）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 是利用这个原理制成的。
23．（5分）小薇同学在测矿石的密度时，操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量m是 g。
（3）如图乙在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻轻放入量筒，如图乙所示，测得矿石的体积V是 cm3。
（4）由ρ＝测出矿石的密度为 g/cm3（保留一位小数）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤如图（最后一位为小数），称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是 kg/m3。
24．（5分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有 ；实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。
（2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与 之间的关系。
（3）在图甲、丙中，m2＞m1，则小球下滑到斜面底端时的速度：v1 v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是 。
25．（11分）小明利用如图所示电路，电压恒为6V的电源，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线等器材完成了“探究电流与电阻关系”实验。
（1）用笔画线代替导线，将图中电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到 （选填“左”或“右”）端。
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 （选填“A”、“B”或“C”）。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器短路
（4）在排除电路故障后，他继续实验，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为3V，最多可以完成 次实验。要想完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
（6）通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
（7）小明将电阻R换成额定电压为2.5V的小灯泡，用伏安法继续测小灯泡电阻，记录数据如表所示，小明发现小灯泡的实际电功率随着电压增大而变 ；小灯泡亮度变亮，电阻变 ，这主要是因为灯丝的电阻受到 影响，所以测量小灯泡电阻 （选填“能”或“不能”）取平均值。
四、计算题（本大题共2小题，共18分）
26．（9分）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min。这一过程中汽车发动机的功率恒为22kW。
（汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）求；
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少？
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少？
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
27．（9分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。求：（设灯泡电阻不随温度改变而改变）
（1）灯泡L的电阻和电源电压。
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数。
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围。
2024年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列提供的信息中与生活实际不符合的是（ ）
A．人体的正常体温
B．台灯灯泡的额定功率
C．两节新干电池的电压
D．电路中累计消耗电能为73256kW•h
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体的正常体温约37℃，变化范围很小，故A不符合题意；
B、教室中日光灯的功率为40W，台灯的功率大约是日光灯的一半，在25W左右，故B不符合题意；
C、一节新干电池的电压为1.5V，所以两节串联的电压是3V．故C不符合题意；
D、电路已经消耗电能7325.6kW•h，故D符合题意；
故选：D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（2分）智能音箱通过网络让用户以语音对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务等多项功能的操作。以下说法中错误的是（ ）
A．智能音箱接收到信息后依靠扬声器的振动才能发出声音
B．对智能音箱发布指令“大点儿声”，目的是改变声音的音调
C．智能音箱能根据语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息
D．人们根据声音的音色可分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音
【分析】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。
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，智能音箱依靠扬声器的振动才能发出声音，故A正确；
B、“大点儿声”目的是改变声音的响度，故B错误；
C、可以直接根据用户的语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息，故C正确；
D、人们可以分辨出智能音箱播放的二胡和笛子不同乐器的声音，根据的是声音的音色不同，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查对声音特征的理解和应用，能区分声音的三个特征是解题的关键。
3．（2分）中华诗词蕴含着丰富的物理知识，以下诗词中关于水的物态变化说法正确的是（ ）
A．“已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝华现象
B．“斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象
C．“霜叶红于二月花”，霜的形成是凝固现象
D．“露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象
【分析】（1）凝华指物质由气态直接转变成固态，凝华要放热。
（2）汽化指物质由液态转化为气态，汽化要吸热。
（3）凝固指物质由液态转变成固态，凝固要放热。
（4）液化指物质由气态转变成液态，液化要放热。
【解答】解：A、冰是水遇冷凝结而成的，冰的形成是凝固现象，故A错误。
B、雾的形成是液化现象，故B错误。
C、霜的形成是凝华现象，故C错误。
D、露的形成是水蒸气遇冷液化形成的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对汽化、液化和凝华现象的理解，属于基础题。
4．（2分）如图所示的光现象，可以用光的折射原理解释的是（ ）
A．水杯中的课本B．手影游戏
C．教室玻璃中的像D．校服上安全提示条
【分析】光现象有以下三种情况：
（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（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。
【解答】解：A、透过盛有水的杯子看物理课本，看到物理课本的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故A正确；
B、手影游戏，影子是由光的直线传播形成的，故B错误；
C、晚上从玻璃上看到自己的像，属于平面镜形成，是由光的反射形成的，故C错误；
D、校服上的安全提示条，属于光的反射现象，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射，是一道基础题。
5．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
B．汤姆生发现了电子，说明原子是可再分的
C．摩擦起电产生了电子，使相互摩擦的物体带上了正负两种电荷
D．光年是一个很大的时间单位，常常用光年来测量恒星的生命周期
【分析】（1）面包内是松软的多孔结构，受力会发生明显的形变；
（2）原子是由原子核和核外电子组成的；
（3）摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体；
（4）光年是指光在一年中传播的距离，是长度单位。
【解答】解：A、用手捏面包，面包的体积变小了，是因为面包是多孔结构，力可以使物体发生形变，不能说明分子间有空隙，故A错误；
B、汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，故B正确；
C、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并不是使物体产生电荷，故C错误；
D、光年是很大的长度单位，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是分子动理论的基本内容，知道摩擦起电的实质和对光年的了解等知识，属于基础知识考查。
6．（2分）如图是神舟十三号载人飞船成功安全着陆的画面，当在返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，其临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，最终平稳落地，下列关于返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．着陆前地面相关工作人员相对于返回舱是静止的
B．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱动能增大
C．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱机械能减小
D．返回舱静止在地面时，地面对返回舱的支持力与返回舱的重力是一对相互作用力
【分析】（1）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的；
（2）（3）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能是动能和势能之和；
（4）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：
A、着陆前地面相关工作人员相对于返回舱之间发生了位置的变化，是运动的，故A错误；
B、从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱质量不变，速度变小，动能变小，故B错误；
C、从反推发动机启动到安全着陆过程的，返回舱的动能变小，高度变小，质量不变，重力势能减小，所以机械能减小，故C正确；
D、返回舱对地面的支持力与地面对返回舱的支持力不是两个物体间的相互作用力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、机械能的大小变化、相互作用力，属于综合题。
7．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是（ ）
A．为防止烧坏保险丝，可将保险丝用铁丝替换
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．开关必须接在火线上，但金属外壳的用电器可以使用两孔插座供电
D．家庭电路中电流过大，可能是超负荷运行造成的
【分析】（1）保险丝的作用是电路中的电流过大时切断电路；
（2）使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
（3）开关要控制火线；用电器的金属外壳必须接地；
（4）电路电流过大的原因有短路或用电器总功率过大。
【解答】解：
A、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铁丝或铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故A错误；
B、使用测电笔时，手指碰到金属笔尖就会触电，故B错误；
C、开关必须接在火线上；用电器用三孔插座时，用电器的金属外壳接地，可避免因电器漏电时外壳带电，而发生触电事故，所以带金属外壳的用电器不可以接在两孔插座中使用，故C错误；
D、家庭电路中电流过大可能是由用电器短路或用电器总功率过大造成的，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，同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
8．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
【分析】（1）内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；
（2）内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
（4）做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的。
【解答】解：A、一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故A错误；
B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，因此只有温度不变，当物体的质量、状态改变时，物体的内能可能改变，故B错误；
C、发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，内能大的物体的温度不一定高，故C错误；
D、改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的重点。
9．（2分）如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＞F2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＝W2，η1＞η2
【分析】（1）定滑轮是等臂杠杆，不能省力；动滑轮是省力杠杆，可以省力；
（2）在使用机械时，有用功与额外功之和叫总功，有用功与总功的比值叫机械效率。
有用功一定时，额外功越多，总功越多，机械效率越低。
【解答】解：
不计绳重与摩擦，使用定滑轮不能省力，甲图所用拉力等于物重；使用动滑轮可以省力，乙图所用拉力小于物重，所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力，即F1＞F2；
因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，由W有＝Gh可知两种情况的有用功相同；
甲是定滑轮，当有用功一定时，不计绳重与摩擦，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，则总功W1就少，所以定滑轮的机械效率η1高。
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还包括对动滑轮所做的功，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功W2多，所以动滑轮的机械效率η2低。
综上所述，可知F1＞F2，W1＜W2，η1＞η2．故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是定滑轮、动滑轮的特点和机械效率大小的判定等知识，通过此题我们可以看出：省力的机械，效率不一定高，所以要根据实际情况选择机械。
10．（2分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，此时若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计的电路图最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
【解答】解：
由题知，S1闭合、开关S2断开指示灯亮，S2闭合，指示灯熄灭。
A、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故A不符合题意；
B、两开关并联后与指示灯串联，无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合，指示灯都会发光，故B不符合题意；
C、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故C符合题意；
D、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带S2闭合时指示灯才会发光，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻起保护电路的作用。
11．（2分）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，装置中铜丝与镍铬合金丝的长度与横截面积均相同。关于此实验以下说法中不正确的是（ ）
A．通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少
B．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
C．该实验装置可以探究通电导体产生的热量与电阻的关系
D．增加秒表，该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与电流的关系
【分析】（1）电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被液体吸收，液体吸收热量的多少我们直接看不到，但液体吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少（转换法）；
（2）“研究不同物质的吸热能力”时，应控制热源相同，吸收热量相同，甲、乙两瓶中应该选择质量相同的不同液体；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，在通电时间和电流不变时，是探究电流产生热量跟电阻的关系；在通电时间和电阻大小不变时，是探究电流产生热量跟电流的关系。
【解答】解：A、通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少，故A正确；
B、如果甲、乙两瓶中装质量相同的不同液体，不能控制吸收热量相同，则升高的温度不能代表产生电热的多少，故B错误；
C、由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故C正确；
D、由图可知，通过调节滑动变阻器滑片，可以改变通过电阻丝的电流，通过秒表可以控制加热的时间，使吸收热量相同，所以能研究导体产生的热量与电流的关系，故D正确。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律公式的理解和掌握。
12．（2分）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，下说法中正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R0的阻值20Ω
C．该滑动变阻器的最大取值为50Ω
D．当滑动变阻器的电功率最大时，R1阻值为20Ω
【分析】由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图象分别读出电路中电流为0.2A、0.4A时滑动变阻器消耗的电功率，利用P＝UI的变形公式求出滑动变阻器两端电压，再根据串联电路的总电压与各分电阻两端的电压之间的关系列出电源电压的表达式，根据电源电压相等，即可求出R0的阻值和电源电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率，利用P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据P＝I2R＝（）2R1结合数学知识求出当滑动变阻器消耗的电功率最大时R1的阻值。
【解答】解：AB、根据图象可知，当电路中电流为0.2A时，滑动变阻器消耗的功率为2W，
由P＝UI可知，此时滑动变阻器两端电压：U1＝＝＝10V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝U1+U0＝U1+IR0＝10V+0.2A×R0，
当电路中电流为0.4A时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W，
由P＝UI可知，此时滑动变阻器两端电压：U1'＝＝＝8V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝U1'+U0'＝U1'+I'R0＝8V+0.4A×R0，
因电源的电压不变，则
10V+0.2A×R0＝8V+0.4A×R0，
解得：R0＝10Ω，
电源的电压：U＝10V+0.2A×R0＝10V+0.2A×10Ω＝12V，
故AB错误；
C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A时，R1的电功率为2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R1＝＝＝50Ω，故C正确；
D、滑动变阻器消耗的电功率为：
P＝I2R＝（）2R1＝＝＝，
当R1＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共18分）
13．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力330N，恰好作用在AB中点处，则 C 点（选填“A”、“B”或“C”）是杠杆ABC的支点；A处螺钉的水平拉力为 220 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 靠近 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
【分析】由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆，AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，根据杠杆平衡条件求出水平拉力；
根据杠杆平衡条件可知，在动力臂与阻力一定的情况下，阻力臂越小，动力越小，空调越牢固，据此根据图示情景分析答题。
【解答】解：由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，
由杠杆平衡条件可得：F×AC＝G×AB；
即：F×30cm＝330N××40cm；
解得：F＝220N；
为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；
在A处拉力和阻力（室外机对支架的压力）一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。
故答案为：C；220；靠近。
【点评】此题考查对杠杆平衡条件的应用，熟练应用杠杆平衡条件、正确分析力臂即可正确解题。
14．（3分）如图甲所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，水沸腾后发现塞子受水蒸气的压力而冲出，这个过程中，水蒸气的 内 能转化为机械能，乙图是四冲程汽油机的 压缩 冲程，甲、乙两过程能量转化 不相同 （选填“相同”或“不同”）。
【分析】在汽油机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
【解答】解：当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；乙图中进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，故乙是压缩冲程，压缩冲程中将机械能转化为内能，甲、乙两过程能量转化是不相同的。
故答案为：内；压缩；不相同。
【点评】本题主要考查做功改变物体的内能与四冲程汽油机能量转化原理的结合，将原理应用于生活生产的实际是物理的一大特点。
15．（3分）将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是 2 N，从杯中排出水的体积是 200 cm3，上述过程中水对杯底的压强 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3．g取10N/kg）
【分析】（1）根据漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出木块排开水的体积；
（2）木块放入水中后，排开的水会溢出烧杯，杯内水的深度不变，根据液体压强公式可知烧杯底部所受压强变化。
【解答】解：（1）因为木块在水中静止后处于漂浮状态，
受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，
木块排开水的体积：
V排＝＝＝2×10﹣4m3＝200cm3；
（2）木块放入水中后，排开的水溢出烧杯，杯内水的深度不变，
根据p＝ρgh可知，烧杯底部所受水的压强不变。
故答案为：2；200；不变。
【点评】本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的灵活运用，熟练运用公式是解题的关键。
16．（3分）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V，1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，该电路的实际电压为 200 V，该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 0.1 kW•h，若这些电能的84%全部被水吸收，可使3.6kg的水从20℃升高到 40 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）知道电热水器的铭牌（额定电压、额定功率），利用P＝求电热水器的电阻，再利用P＝求实际电压。
（2）利用公式可以求出W＝，n表示指示灯闪烁的次数，N表示1（kW•h）指示灯闪烁的次数。
（3）先求出水吸收的能量，再根据Q＝cmΔt求出温度变化量，根据温度变化量求出末温。
【解答】解：热水器消耗的电能为W＝＝0.1kW•h；
热水器的实际功率为P实＝＝＝1kW＝1000W；
热水器的电阻为R＝＝＝40Ω；
热水器的实际实际电压为U实＝＝＝200V；
水吸收的热量为Q＝W×84%＝0.1×3.6×106J×84%＝3.024×105J；
由Q＝cmΔt得：Δt＝＝＝20℃；
故末温为t末＝t初+Δt＝20℃+20℃＝40℃。
故答案为：200；0.1；40。
【点评】本题考查了实际电压的计算、消耗电能的计算，末温的计算，属于中等难度题目。
17．（3分）家庭电路中的各用电器都是 并 联的，家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L（额定电压为220V）作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1 短路 ；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（即发光不正常），说明L2 正常 （两空均选填“正常”、“短路”或“断路”）。
【分析】家庭电路中的各用电器都是并联的；当检验灯泡发光而亮度不够，则加在灯泡上必有电压，但此电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一电阻（如另一灯泡）串联接在火线与零线之间。当检验灯泡正常发光时，该灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡的一端与火线相接，另一端与零线相接。
【解答】解：家庭电路中的各用电器都是并联的；家用电器工作电压为220V，将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图所示闭合闸刀开关，然后逐个合上各用电器的开关，
当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路；
若发现校验灯发出暗红色的光 （发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，故正常。
故答案为：并；短路；正常。
【点评】此题使用检验灯来检验电路故障，要知道判断方法，在生活中要会运用。
18．（3分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，当S闭合，甲、乙两表为电压表，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，电阻R1：R2＝ 1：3 ；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 1：4 ，此时R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝ 3：1 。
【分析】当开关S、S1均闭合时，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，利用分压原理可得电阻之比；将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表A1测量R2的电流，电流表A2测量干路的电流，根据并联电路的特点和欧姆定律计算两个电阻的电流之比，根据并联电路的特点可得出两电流表示数的比值。根据P＝UI计算电功率之比。
【解答】解：当开关S、S1均闭合时，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，根据串联电压特点知，U甲＝U1+U2：U乙＝U2，
则（U1+U2）：U2＝4：3，
U1：U2＝1：3；
由I＝可知，U＝IR；串联电路的电流处处相等，
则U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝1：3。
当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表A甲测量R2的电流，电流表A乙测量干路的电流，
根据并联电路的电压相等，由I＝可知，
I1：I2＝：＝R2：R1＝3：1；
两表示数之比I甲：I乙＝I2：（I1+I2）＝1：（3+1）＝1：4；
根据P＝UI知，并联电路的电压相等，电功率之比：
R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝UI1：UI2＝I1：I2＝3：1。
故答案为：1：3；1：4；3：1。
【点评】本题考查了串并联电路特点与欧姆定律与电功率公式的应用，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键。
三、作图与实验探究题（本大题共7小题，共30分）
19．（2分）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。
【分析】（1）根据经凸透镜折射后的折射光线的特点（过焦点）画出入射光线；
（2）经凸透镜折射后的折射光线入射点平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角，在法线的右侧画出反射光线。
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜三条特殊光线、光的反射定律的应用，注意画法线要用虚线，属于基础题目。
20．（2分）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1和动力臂L1。
【分析】根据杠杆原理分析出杠杆所示动力的作用点和方向；力臂是支点到力的作用线的距离，支点为点O，分别作出支点到力的作用线的垂线段即可。
【解答】解：由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为动力，过浮标重心作竖直向上的力即为动力F1，过支点O作动力F1作用线的垂线段即为动力臂L1，如图所示：
【点评】要能找出杠杆的五要素，并且会根据力臂的画法画出正确的作用力或力臂。
21．（2分）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的极性及电磁铁的极性。
【分析】根据同名磁极相互排斥确定螺线管上面的极性，最后根据右手定则确定电流的方向；从而确定电源的正负极。
【解答】解：已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。
根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极，如图所示：
【点评】磁极间的相互作用规律与安培定则相结合是电磁学方面的常见题型，明确磁悬浮地球仪的工作原理是解答此题的关键。
22．（3分）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 10.0 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 左 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 放大镜 是利用这个原理制成的。
【分析】（1）根据凸透镜成像时，u＝v＝2f，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（2）当物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现，此时像物在同一侧；
【解答】解：（1）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm；
（2）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到57cm处时，u＝7cm＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。
故答案为：10.0；左；放大镜。
【点评】本题是凸透镜成像规律的探究实验，考查了实验操作，成像规律的应用，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键。
23．（5分）小薇同学在测矿石的密度时，操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向 右 调节（选填“左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量m是 43.4 g。
（3）如图乙在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻轻放入量筒，如图乙所示，测得矿石的体积V是 20 cm3。
（4）由ρ＝测出矿石的密度为 2.2 g/cm3（保留一位小数）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤如图（最后一位为小数），称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是 2.8×103 kg/m3。
【分析】（1）天平放在水平台上，游码归零，平衡螺母向上翘的一端调节。
（2）小矿石的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
（3）小矿石的体积等于小矿石浸没水前后水面对应刻度值的差。
（4）利用密度计算公式求得矿石的密度。
（5）电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量，求出小饰品排开水的体积，即小饰品的体积，知道小饰品的质量和体积，根据密度公式求出小饰品的密度。
【解答】解：（1）小微把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，说明天平的右端上翘，平衡螺母向右端调节，使天平横梁平衡。
（2）小矿石的质量：m＝20g+20g+3.4g＝43.4g。
（3）小矿石的体积：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3。
（4）矿石的密度＝2.17g/cm3≈2.2g/cm3。
（5）小饰品用细线悬挂浸没在水中，小饰品受到水的浮力作用，物体间力的作用是相互的，小饰品给水一个力作用在容器的底部，使电子秤的示数增加，故电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量，则小饰品排开水的质量m排水＝686.0g﹣636.0g＝50g，
则小饰品排开水的体积：V排水＝＝＝50cm3，
小饰品的体积为：V'＝V排水＝50cm3，
小饰品的质量是m'＝140g，
小饰品的密度：ρ＝＝＝2.8g/cm3。
故答案为：（1）右；（2）43.4；（3）20；（4）2.2；（5）2.8。
【点评】本题考查了利用天平和量筒测量固体的密度，利用电子秤测量固体的体积，是两种很典型的固体密度测量的方法，一定要熟练掌握。
24．（5分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有 惯性 ；实验中是通过观察 木块被撞的距离 来判断钢球的动能大小。
（2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与 速度 之间的关系。
（3）在图甲、丙中，m2＞m1，则小球下滑到斜面底端时的速度：v1 ＝ v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是 速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大 。
【分析】（1）任何物体都具有惯性；探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到了转换法；
（2）根据甲、乙的相同点和不同点，利用控制变量法分析；
（3）从同一高度下滑到斜面底端的小球速度相同，根据木块被推动的距离来判断出小球动能的大小，然后即可得出动能与质量的关系。
【解答】解：
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有惯性；
探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法；
（2）分析甲、乙实验可知，质量相同，高度不同，即小球到达平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系。
（3）在图甲、丙中，高度相同，即小球到达平面的速度相同，质量不同，质量大的推动木块运动的距离远，故结论为：速度相同时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）惯性；木块被撞的距离；（2）速度；（3）＝；速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大。
【点评】动能的决定因素有两个：质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时，要从控制变量法的思路入手分析，注意解本题时，要把握图中的相同点与不同点。
25．（11分）小明利用如图所示电路，电压恒为6V的电源，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线等器材完成了“探究电流与电阻关系”实验。
（1）用笔画线代替导线，将图中电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 B （选填“A”、“B”或“C”）。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器短路
（4）在排除电路故障后，他继续实验，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为3V，最多可以完成 2 次实验。要想完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 40 Ω。
（6）通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比 。
（7）小明将电阻R换成额定电压为2.5V的小灯泡，用伏安法继续测小灯泡电阻，记录数据如表所示，小明发现小灯泡的实际电功率随着电压增大而变 大 ；小灯泡亮度变亮，电阻变 大 ，这主要是因为灯丝的电阻受到 温度 影响，所以测量小灯泡电阻 不能 （选填“能”或“不能”）取平均值。
【分析】（1）在“探究电流与电阻关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到阻值最大处；
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（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）电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理得出当接入滑动变阻器的最大电阻时，对应的定值电阻最大值，据此分析；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据分压原理，求出当接入最大的定值电阻连入电路中时，对应的滑动变阻器的电阻值；
（6）根据定值电阻两端电压为一定值分析得出结论；
（7）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）在“探究电流与电阻关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，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，滑动变阻器滑片应调到阻值最大处，即最右端；
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是R断路，故选：B；
（4）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右端移动；
（5）电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，电压表示数为滑动变阻器分得的电压1倍，根据分压原理，当接入滑动变阻器的最大电阻20Ω连入电路时，对应的定值电阻的最大值为1×20Ω＝20Ω，因此最多可以完成2次实验；
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入40Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1×40Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器；
（6）因定值电阻两端电压为一定值，故可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（7）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，亮度变亮，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此测量小灯泡电阻不能取平均值。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；（3）B；（4）右；（5）2；40；（6）反比；（7）大；大；温度；不能。
【点评】本题探究电流与电阻关系实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、实验操作、数据分析、影响电阻大小因素、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
四、计算题（本大题共2小题，共18分）
26．（9分）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min。这一过程中汽车发动机的功率恒为22kW。
（汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）求；
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少？
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少？
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
【分析】（1）根据G＝mg求出电动汽车的重力，车静止在水平路面上对路面的压力等于车自身的重力，根据p＝求出该车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）根据W＝Pt求出汽车所做的有用功，根据W＝Fs求出汽车的牵引力，汽车匀速行驶时，汽车受到的阻力等于汽车的牵引力；
（3）根据题意可知汽油完全燃烧放出的热量，根据Q放＝mq求出相当于完全燃烧汽油的质量。
【解答】解：（1）电动汽车的重力：G＝mg＝1.8×1000kg×10N/kg＝1.8×104N，
车静止在水平路面上对路面的压力：F＝G＝1.8×104N，
该车静止在水平路面上对路面的压强：p＝＝＝2.4×105Pa；
（2）汽车所做的有用功：W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J，
由W＝Fs可知，汽车的牵引力：F牵＝＝＝1100N，
汽车匀速行驶时，汽车受到的阻力：f＝F牵＝1100N；
（3）根据题意可知，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝1.8×108J，
由Q放＝mq可知，相当于完全燃烧汽油的质量：m＝＝＝4kg。
答：（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是2.4×105Pa；
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是1100N；
（3）该车百公里消耗电能1.8×103J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油4kg。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、功的计算公式以及燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道力热综合题，有一定的难度。
27．（9分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。求：（设灯泡电阻不随温度改变而改变）
（1）灯泡L的电阻和电源电压。
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数。
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围。
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI求出通过灯泡的电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
开关S1、S2、S3都闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，由此可得电源电压；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，电压表测导线电压，由此根据电路特点和欧姆定律计算电流表示数；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，此时R1在10s内产生的热量最小；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时R1在10s内产生的热量最大。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
由图知，当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，
由并联电路电压特点知电源电压：U＝U1＝UL＝6V；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，R2被短路，电流表测干路电流，
灯泡正常发光，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
由I＝可得通过R1的电流：
I1＝＝＝1.2A，
由并联电路电流特点可得电流表的示数：
I＝I1+IL＝1.2A+0.5A＝1.7A；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
电压表的量程为0～3V，所以当电压表的示数U2＝3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，
此时R1两端的电压：
U1′＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的最小电流：
I′＝＝＝0.6A，
由焦耳定律可得，R1在10s内产生的热量最小为：
Q小＝I小2R1t＝（0.6A）2×5Ω×10s＝18J；
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时R1在10s内产生的热量最大，
由焦耳定律可得，R1在10s内产生的热量最大为：
Q大＝I大2R1t＝（1A）2×5Ω×10s＝50J。
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω，电源电压为6V；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表为1.7A；
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围为18J～50J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
1
刚发光
0.8
0.12
2
暗
1.5
0.2
3
亮
2.5
0.3
实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
1
刚发光
0.8
0.12
2
暗
1.5
0.2
3
亮
2.5
0.3
1．（2分）下列提供的信息中与生活实际不符合的是（ ）
A．人体的正常体温
B．台灯灯泡的额定功率
C．两节新干电池的电压
D．电路中累计消耗电能为73256kW•h
2．（2分）智能音箱通过网络让用户以语音对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务等多项功能的操作。以下说法中错误的是（ ）
A．智能音箱接收到信息后依靠扬声器的振动才能发出声音
B．对智能音箱发布指令“大点儿声”，目的是改变声音的音调
C．智能音箱能根据语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息
D．人们根据声音的音色可分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音
3．（2分）中华诗词蕴含着丰富的物理知识，以下诗词中关于水的物态变化说法正确的是（ ）
A．“已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝华现象
B．“斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象
C．“霜叶红于二月花”，霜的形成是凝固现象
D．“露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象
4．（2分）如图所示的光现象，可以用光的折射原理解释的是（ ）
A．水杯中的课本B．手影游戏
C．教室玻璃中的像D．校服上安全提示条
5．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
B．汤姆生发现了电子，说明原子是可再分的
C．摩擦起电产生了电子，使相互摩擦的物体带上了正负两种电荷
D．光年是一个很大的时间单位，常常用光年来测量恒星的生命周期
6．（2分）如图是神舟十三号载人飞船成功安全着陆的画面，当在返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，其临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，最终平稳落地，下列关于返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．着陆前地面相关工作人员相对于返回舱是静止的
B．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱动能增大
C．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱机械能减小
D．返回舱静止在地面时，地面对返回舱的支持力与返回舱的重力是一对相互作用力
7．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是（ ）
A．为防止烧坏保险丝，可将保险丝用铁丝替换
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．开关必须接在火线上，但金属外壳的用电器可以使用两孔插座供电
D．家庭电路中电流过大，可能是超负荷运行造成的
8．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
9．（2分）如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＞F2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＝W2，η1＞η2
10．（2分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，此时若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计的电路图最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
11．（2分）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，装置中铜丝与镍铬合金丝的长度与横截面积均相同。关于此实验以下说法中不正确的是（ ）
A．通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少
B．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
C．该实验装置可以探究通电导体产生的热量与电阻的关系
D．增加秒表，该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与电流的关系
12．（2分）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，下说法中正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R0的阻值20Ω
C．该滑动变阻器的最大取值为50Ω
D．当滑动变阻器的电功率最大时，R1阻值为20Ω
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共18分）
13．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力330N，恰好作用在AB中点处，则 点（选填“A”、“B”或“C”）是杠杆ABC的支点；A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
14．（3分）如图甲所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，水沸腾后发现塞子受水蒸气的压力而冲出，这个过程中，水蒸气的 能转化为机械能，乙图是四冲程汽油机的 冲程，甲、乙两过程能量转化 （选填“相同”或“不同”）。
15．（3分）将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是 N，从杯中排出水的体积是 cm3，上述过程中水对杯底的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3．g取10N/kg）
16．（3分）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V，1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，该电路的实际电压为 V，该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW•h，若这些电能的84%全部被水吸收，可使3.6kg的水从20℃升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（3分）家庭电路中的各用电器都是 联的，家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L（额定电压为220V）作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1 ；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（即发光不正常），说明L2 （两空均选填“正常”、“短路”或“断路”）。
18．（3分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，当S闭合，甲、乙两表为电压表，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，电阻R1：R2＝ ；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ ，此时R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝ 。
三、作图与实验探究题（本大题共7小题，共30分）
19．（2分）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。
20．（2分）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1和动力臂L1。
21．（2分）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的极性及电磁铁的极性。
22．（3分）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 是利用这个原理制成的。
23．（5分）小薇同学在测矿石的密度时，操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量m是 g。
（3）如图乙在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻轻放入量筒，如图乙所示，测得矿石的体积V是 cm3。
（4）由ρ＝测出矿石的密度为 g/cm3（保留一位小数）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤如图（最后一位为小数），称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是 kg/m3。
24．（5分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有 ；实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。
（2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与 之间的关系。
（3）在图甲、丙中，m2＞m1，则小球下滑到斜面底端时的速度：v1 v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是 。
25．（11分）小明利用如图所示电路，电压恒为6V的电源，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线等器材完成了“探究电流与电阻关系”实验。
（1）用笔画线代替导线，将图中电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到 （选填“左”或“右”）端。
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 （选填“A”、“B”或“C”）。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器短路
（4）在排除电路故障后，他继续实验，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为3V，最多可以完成 次实验。要想完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
（6）通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
（7）小明将电阻R换成额定电压为2.5V的小灯泡，用伏安法继续测小灯泡电阻，记录数据如表所示，小明发现小灯泡的实际电功率随着电压增大而变 ；小灯泡亮度变亮，电阻变 ，这主要是因为灯丝的电阻受到 影响，所以测量小灯泡电阻 （选填“能”或“不能”）取平均值。
四、计算题（本大题共2小题，共18分）
26．（9分）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min。这一过程中汽车发动机的功率恒为22kW。
（汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）求；
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少？
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少？
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
27．（9分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。求：（设灯泡电阻不随温度改变而改变）
（1）灯泡L的电阻和电源电压。
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数。
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围。
2024年江苏省宿迁市泗洪县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意）
1．（2分）下列提供的信息中与生活实际不符合的是（ ）
A．人体的正常体温
B．台灯灯泡的额定功率
C．两节新干电池的电压
D．电路中累计消耗电能为73256kW•h
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体的正常体温约37℃，变化范围很小，故A不符合题意；
B、教室中日光灯的功率为40W，台灯的功率大约是日光灯的一半，在25W左右，故B不符合题意；
C、一节新干电池的电压为1.5V，所以两节串联的电压是3V．故C不符合题意；
D、电路已经消耗电能7325.6kW•h，故D符合题意；
故选：D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（2分）智能音箱通过网络让用户以语音对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务等多项功能的操作。以下说法中错误的是（ ）
A．智能音箱接收到信息后依靠扬声器的振动才能发出声音
B．对智能音箱发布指令“大点儿声”，目的是改变声音的音调
C．智能音箱能根据语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息
D．人们根据声音的音色可分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音
【分析】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。
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，智能音箱依靠扬声器的振动才能发出声音，故A正确；
B、“大点儿声”目的是改变声音的响度，故B错误；
C、可以直接根据用户的语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息，故C正确；
D、人们可以分辨出智能音箱播放的二胡和笛子不同乐器的声音，根据的是声音的音色不同，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查对声音特征的理解和应用，能区分声音的三个特征是解题的关键。
3．（2分）中华诗词蕴含着丰富的物理知识，以下诗词中关于水的物态变化说法正确的是（ ）
A．“已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝华现象
B．“斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象
C．“霜叶红于二月花”，霜的形成是凝固现象
D．“露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象
【分析】（1）凝华指物质由气态直接转变成固态，凝华要放热。
（2）汽化指物质由液态转化为气态，汽化要吸热。
（3）凝固指物质由液态转变成固态，凝固要放热。
（4）液化指物质由气态转变成液态，液化要放热。
【解答】解：A、冰是水遇冷凝结而成的，冰的形成是凝固现象，故A错误。
B、雾的形成是液化现象，故B错误。
C、霜的形成是凝华现象，故C错误。
D、露的形成是水蒸气遇冷液化形成的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对汽化、液化和凝华现象的理解，属于基础题。
4．（2分）如图所示的光现象，可以用光的折射原理解释的是（ ）
A．水杯中的课本B．手影游戏
C．教室玻璃中的像D．校服上安全提示条
【分析】光现象有以下三种情况：
（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（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。
【解答】解：A、透过盛有水的杯子看物理课本，看到物理课本的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故A正确；
B、手影游戏，影子是由光的直线传播形成的，故B错误；
C、晚上从玻璃上看到自己的像，属于平面镜形成，是由光的反射形成的，故C错误；
D、校服上的安全提示条，属于光的反射现象，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射，是一道基础题。
5．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．用手捏面包，面包的体积变小了，说明分子间有空隙
B．汤姆生发现了电子，说明原子是可再分的
C．摩擦起电产生了电子，使相互摩擦的物体带上了正负两种电荷
D．光年是一个很大的时间单位，常常用光年来测量恒星的生命周期
【分析】（1）面包内是松软的多孔结构，受力会发生明显的形变；
（2）原子是由原子核和核外电子组成的；
（3）摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体；
（4）光年是指光在一年中传播的距离，是长度单位。
【解答】解：A、用手捏面包，面包的体积变小了，是因为面包是多孔结构，力可以使物体发生形变，不能说明分子间有空隙，故A错误；
B、汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，故B正确；
C、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并不是使物体产生电荷，故C错误；
D、光年是很大的长度单位，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是分子动理论的基本内容，知道摩擦起电的实质和对光年的了解等知识，属于基础知识考查。
6．（2分）如图是神舟十三号载人飞船成功安全着陆的画面，当在返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，其临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，最终平稳落地，下列关于返回舱返回过程的说法正确的是（ ）
A．着陆前地面相关工作人员相对于返回舱是静止的
B．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱动能增大
C．从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱机械能减小
D．返回舱静止在地面时，地面对返回舱的支持力与返回舱的重力是一对相互作用力
【分析】（1）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的；
（2）（3）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能是动能和势能之和；
（4）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：
A、着陆前地面相关工作人员相对于返回舱之间发生了位置的变化，是运动的，故A错误；
B、从反推发动机启动到安全着陆过程，返回舱质量不变，速度变小，动能变小，故B错误；
C、从反推发动机启动到安全着陆过程的，返回舱的动能变小，高度变小，质量不变，重力势能减小，所以机械能减小，故C正确；
D、返回舱对地面的支持力与地面对返回舱的支持力不是两个物体间的相互作用力，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、机械能的大小变化、相互作用力，属于综合题。
7．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是（ ）
A．为防止烧坏保险丝，可将保险丝用铁丝替换
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．开关必须接在火线上，但金属外壳的用电器可以使用两孔插座供电
D．家庭电路中电流过大，可能是超负荷运行造成的
【分析】（1）保险丝的作用是电路中的电流过大时切断电路；
（2）使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
（3）开关要控制火线；用电器的金属外壳必须接地；
（4）电路电流过大的原因有短路或用电器总功率过大。
【解答】解：
A、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铁丝或铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故A错误；
B、使用测电笔时，手指碰到金属笔尖就会触电，故B错误；
C、开关必须接在火线上；用电器用三孔插座时，用电器的金属外壳接地，可避免因电器漏电时外壳带电，而发生触电事故，所以带金属外壳的用电器不可以接在两孔插座中使用，故C错误；
D、家庭电路中电流过大可能是由用电器短路或用电器总功率过大造成的，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，同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
8．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
【分析】（1）内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；
（2）内能的大小跟质量、温度、状态有关；
（3）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
（4）做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的。
【解答】解：A、一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故A错误；
B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，因此只有温度不变，当物体的质量、状态改变时，物体的内能可能改变，故B错误；
C、发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，内能大的物体的温度不一定高，故C错误；
D、改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的重点。
9．（2分）如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＞F2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＝W2，η1＞η2
【分析】（1）定滑轮是等臂杠杆，不能省力；动滑轮是省力杠杆，可以省力；
（2）在使用机械时，有用功与额外功之和叫总功，有用功与总功的比值叫机械效率。
有用功一定时，额外功越多，总功越多，机械效率越低。
【解答】解：
不计绳重与摩擦，使用定滑轮不能省力，甲图所用拉力等于物重；使用动滑轮可以省力，乙图所用拉力小于物重，所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力，即F1＞F2；
因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，由W有＝Gh可知两种情况的有用功相同；
甲是定滑轮，当有用功一定时，不计绳重与摩擦，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，则总功W1就少，所以定滑轮的机械效率η1高。
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还包括对动滑轮所做的功，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功W2多，所以动滑轮的机械效率η2低。
综上所述，可知F1＞F2，W1＜W2，η1＞η2．故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是定滑轮、动滑轮的特点和机械效率大小的判定等知识，通过此题我们可以看出：省力的机械，效率不一定高，所以要根据实际情况选择机械。
10．（2分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，此时若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计的电路图最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意知，只有坐在座位上时，指示灯才亮，故S1可控制灯，当开关S2闭合时，灯又不亮了，说明指示灯被S2短路了。
【解答】解：
由题知，S1闭合、开关S2断开指示灯亮，S2闭合，指示灯熄灭。
A、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故A不符合题意；
B、两开关并联后与指示灯串联，无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合，指示灯都会发光，故B不符合题意；
C、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故C符合题意；
D、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带S2闭合时指示灯才会发光，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题利用了对用电器短路时，用电器将不工作设计电路，注意不能出现对电源短路的情况，电阻起保护电路的作用。
11．（2分）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，装置中铜丝与镍铬合金丝的长度与横截面积均相同。关于此实验以下说法中不正确的是（ ）
A．通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少
B．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
C．该实验装置可以探究通电导体产生的热量与电阻的关系
D．增加秒表，该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与电流的关系
【分析】（1）电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被液体吸收，液体吸收热量的多少我们直接看不到，但液体吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少（转换法）；
（2）“研究不同物质的吸热能力”时，应控制热源相同，吸收热量相同，甲、乙两瓶中应该选择质量相同的不同液体；
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，在通电时间和电流不变时，是探究电流产生热量跟电阻的关系；在通电时间和电阻大小不变时，是探究电流产生热量跟电流的关系。
【解答】解：A、通过比较温度计变化的示数来比较电流产生热量的多少，故A正确；
B、如果甲、乙两瓶中装质量相同的不同液体，不能控制吸收热量相同，则升高的温度不能代表产生电热的多少，故B错误；
C、由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故C正确；
D、由图可知，通过调节滑动变阻器滑片，可以改变通过电阻丝的电流，通过秒表可以控制加热的时间，使吸收热量相同，所以能研究导体产生的热量与电流的关系，故D正确。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律公式的理解和掌握。
12．（2分）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，下说法中正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R0的阻值20Ω
C．该滑动变阻器的最大取值为50Ω
D．当滑动变阻器的电功率最大时，R1阻值为20Ω
【分析】由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图象分别读出电路中电流为0.2A、0.4A时滑动变阻器消耗的电功率，利用P＝UI的变形公式求出滑动变阻器两端电压，再根据串联电路的总电压与各分电阻两端的电压之间的关系列出电源电压的表达式，根据电源电压相等，即可求出R0的阻值和电源电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率，利用P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据P＝I2R＝（）2R1结合数学知识求出当滑动变阻器消耗的电功率最大时R1的阻值。
【解答】解：AB、根据图象可知，当电路中电流为0.2A时，滑动变阻器消耗的功率为2W，
由P＝UI可知，此时滑动变阻器两端电压：U1＝＝＝10V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝U1+U0＝U1+IR0＝10V+0.2A×R0，
当电路中电流为0.4A时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W，
由P＝UI可知，此时滑动变阻器两端电压：U1'＝＝＝8V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝U1'+U0'＝U1'+I'R0＝8V+0.4A×R0，
因电源的电压不变，则
10V+0.2A×R0＝8V+0.4A×R0，
解得：R0＝10Ω，
电源的电压：U＝10V+0.2A×R0＝10V+0.2A×10Ω＝12V，
故AB错误；
C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A时，R1的电功率为2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R1＝＝＝50Ω，故C正确；
D、滑动变阻器消耗的电功率为：
P＝I2R＝（）2R1＝＝＝，
当R1＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共18分）
13．（3分）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力330N，恰好作用在AB中点处，则 C 点（选填“A”、“B”或“C”）是杠杆ABC的支点；A处螺钉的水平拉力为 220 N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量 靠近 （选填“靠近”或“远离”）墙壁。
【分析】由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆，AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，根据杠杆平衡条件求出水平拉力；
根据杠杆平衡条件可知，在动力臂与阻力一定的情况下，阻力臂越小，动力越小，空调越牢固，据此根据图示情景分析答题。
【解答】解：由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，
由杠杆平衡条件可得：F×AC＝G×AB；
即：F×30cm＝330N××40cm；
解得：F＝220N；
为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；
在A处拉力和阻力（室外机对支架的压力）一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。
故答案为：C；220；靠近。
【点评】此题考查对杠杆平衡条件的应用，熟练应用杠杆平衡条件、正确分析力臂即可正确解题。
14．（3分）如图甲所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，水沸腾后发现塞子受水蒸气的压力而冲出，这个过程中，水蒸气的 内 能转化为机械能，乙图是四冲程汽油机的 压缩 冲程，甲、乙两过程能量转化 不相同 （选填“相同”或“不同”）。
【分析】在汽油机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
【解答】解：当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；乙图中进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，故乙是压缩冲程，压缩冲程中将机械能转化为内能，甲、乙两过程能量转化是不相同的。
故答案为：内；压缩；不相同。
【点评】本题主要考查做功改变物体的内能与四冲程汽油机能量转化原理的结合，将原理应用于生活生产的实际是物理的一大特点。
15．（3分）将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是 2 N，从杯中排出水的体积是 200 cm3，上述过程中水对杯底的压强 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3．g取10N/kg）
【分析】（1）根据漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出木块排开水的体积；
（2）木块放入水中后，排开的水会溢出烧杯，杯内水的深度不变，根据液体压强公式可知烧杯底部所受压强变化。
【解答】解：（1）因为木块在水中静止后处于漂浮状态，
受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，
木块排开水的体积：
V排＝＝＝2×10﹣4m3＝200cm3；
（2）木块放入水中后，排开的水溢出烧杯，杯内水的深度不变，
根据p＝ρgh可知，烧杯底部所受水的压强不变。
故答案为：2；200；不变。
【点评】本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的灵活运用，熟练运用公式是解题的关键。
16．（3分）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V，1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，该电路的实际电压为 200 V，该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 0.1 kW•h，若这些电能的84%全部被水吸收，可使3.6kg的水从20℃升高到 40 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）知道电热水器的铭牌（额定电压、额定功率），利用P＝求电热水器的电阻，再利用P＝求实际电压。
（2）利用公式可以求出W＝，n表示指示灯闪烁的次数，N表示1（kW•h）指示灯闪烁的次数。
（3）先求出水吸收的能量，再根据Q＝cmΔt求出温度变化量，根据温度变化量求出末温。
【解答】解：热水器消耗的电能为W＝＝0.1kW•h；
热水器的实际功率为P实＝＝＝1kW＝1000W；
热水器的电阻为R＝＝＝40Ω；
热水器的实际实际电压为U实＝＝＝200V；
水吸收的热量为Q＝W×84%＝0.1×3.6×106J×84%＝3.024×105J；
由Q＝cmΔt得：Δt＝＝＝20℃；
故末温为t末＝t初+Δt＝20℃+20℃＝40℃。
故答案为：200；0.1；40。
【点评】本题考查了实际电压的计算、消耗电能的计算，末温的计算，属于中等难度题目。
17．（3分）家庭电路中的各用电器都是 并 联的，家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L（额定电压为220V）作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1 短路 ；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（即发光不正常），说明L2 正常 （两空均选填“正常”、“短路”或“断路”）。
【分析】家庭电路中的各用电器都是并联的；当检验灯泡发光而亮度不够，则加在灯泡上必有电压，但此电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一电阻（如另一灯泡）串联接在火线与零线之间。当检验灯泡正常发光时，该灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡的一端与火线相接，另一端与零线相接。
【解答】解：家庭电路中的各用电器都是并联的；家用电器工作电压为220V，将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图所示闭合闸刀开关，然后逐个合上各用电器的开关，
当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路；
若发现校验灯发出暗红色的光 （发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，故正常。
故答案为：并；短路；正常。
【点评】此题使用检验灯来检验电路故障，要知道判断方法，在生活中要会运用。
18．（3分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，当S闭合，甲、乙两表为电压表，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，电阻R1：R2＝ 1：3 ；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 1：4 ，此时R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝ 3：1 。
【分析】当开关S、S1均闭合时，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，利用分压原理可得电阻之比；将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表A1测量R2的电流，电流表A2测量干路的电流，根据并联电路的特点和欧姆定律计算两个电阻的电流之比，根据并联电路的特点可得出两电流表示数的比值。根据P＝UI计算电功率之比。
【解答】解：当开关S、S1均闭合时，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，两表示数之比U甲：U乙＝4：3，根据串联电压特点知，U甲＝U1+U2：U乙＝U2，
则（U1+U2）：U2＝4：3，
U1：U2＝1：3；
由I＝可知，U＝IR；串联电路的电流处处相等，
则U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝1：3。
当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表A甲测量R2的电流，电流表A乙测量干路的电流，
根据并联电路的电压相等，由I＝可知，
I1：I2＝：＝R2：R1＝3：1；
两表示数之比I甲：I乙＝I2：（I1+I2）＝1：（3+1）＝1：4；
根据P＝UI知，并联电路的电压相等，电功率之比：
R1与R2消耗的电功率之比P1：P2＝UI1：UI2＝I1：I2＝3：1。
故答案为：1：3；1：4；3：1。
【点评】本题考查了串并联电路特点与欧姆定律与电功率公式的应用，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键。
三、作图与实验探究题（本大题共7小题，共30分）
19．（2分）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。
【分析】（1）根据经凸透镜折射后的折射光线的特点（过焦点）画出入射光线；
（2）经凸透镜折射后的折射光线入射点平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角，在法线的右侧画出反射光线。
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜三条特殊光线、光的反射定律的应用，注意画法线要用虚线，属于基础题目。
20．（2分）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1和动力臂L1。
【分析】根据杠杆原理分析出杠杆所示动力的作用点和方向；力臂是支点到力的作用线的距离，支点为点O，分别作出支点到力的作用线的垂线段即可。
【解答】解：由图和题意可知，O为支点，水对浮标的向上作用力为动力，过浮标重心作竖直向上的力即为动力F1，过支点O作动力F1作用线的垂线段即为动力臂L1，如图所示：
【点评】要能找出杠杆的五要素，并且会根据力臂的画法画出正确的作用力或力臂。
21．（2分）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合后，请在图乙中的括号内标出电源的极性及电磁铁的极性。
【分析】根据同名磁极相互排斥确定螺线管上面的极性，最后根据右手定则确定电流的方向；从而确定电源的正负极。
【解答】解：已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。
根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极，如图所示：
【点评】磁极间的相互作用规律与安培定则相结合是电磁学方面的常见题型，明确磁悬浮地球仪的工作原理是解答此题的关键。
22．（3分）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 10.0 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 左 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 放大镜 是利用这个原理制成的。
【分析】（1）根据凸透镜成像时，u＝v＝2f，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（2）当物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现，此时像物在同一侧；
【解答】解：（1）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm；
（2）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到57cm处时，u＝7cm＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。
故答案为：10.0；左；放大镜。
【点评】本题是凸透镜成像规律的探究实验，考查了实验操作，成像规律的应用，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键。
23．（5分）小薇同学在测矿石的密度时，操作步骤如下：
（1）在实验室，小薇把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向 右 调节（选填“左”或“右”），使天平横梁平衡。
（2）小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量m是 43.4 g。
（3）如图乙在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻轻放入量筒，如图乙所示，测得矿石的体积V是 20 cm3。
（4）由ρ＝测出矿石的密度为 2.2 g/cm3（保留一位小数）。
（5）小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤如图（最后一位为小数），称出饰品的质量是140g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是 2.8×103 kg/m3。
【分析】（1）天平放在水平台上，游码归零，平衡螺母向上翘的一端调节。
（2）小矿石的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
（3）小矿石的体积等于小矿石浸没水前后水面对应刻度值的差。
（4）利用密度计算公式求得矿石的密度。
（5）电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量，求出小饰品排开水的体积，即小饰品的体积，知道小饰品的质量和体积，根据密度公式求出小饰品的密度。
【解答】解：（1）小微把天平放在水平工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，说明天平的右端上翘，平衡螺母向右端调节，使天平横梁平衡。
（2）小矿石的质量：m＝20g+20g+3.4g＝43.4g。
（3）小矿石的体积：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3。
（4）矿石的密度＝2.17g/cm3≈2.2g/cm3。
（5）小饰品用细线悬挂浸没在水中，小饰品受到水的浮力作用，物体间力的作用是相互的，小饰品给水一个力作用在容器的底部，使电子秤的示数增加，故电子秤示数增加量等于小饰品排开水的质量，则小饰品排开水的质量m排水＝686.0g﹣636.0g＝50g，
则小饰品排开水的体积：V排水＝＝＝50cm3，
小饰品的体积为：V'＝V排水＝50cm3，
小饰品的质量是m'＝140g，
小饰品的密度：ρ＝＝＝2.8g/cm3。
故答案为：（1）右；（2）43.4；（3）20；（4）2.2；（5）2.8。
【点评】本题考查了利用天平和量筒测量固体的密度，利用电子秤测量固体的体积，是两种很典型的固体密度测量的方法，一定要熟练掌握。
24．（5分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有 惯性 ；实验中是通过观察 木块被撞的距离 来判断钢球的动能大小。
（2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与 速度 之间的关系。
（3）在图甲、丙中，m2＞m1，则小球下滑到斜面底端时的速度：v1 ＝ v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），若s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是 速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大 。
【分析】（1）任何物体都具有惯性；探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到了转换法；
（2）根据甲、乙的相同点和不同点，利用控制变量法分析；
（3）从同一高度下滑到斜面底端的小球速度相同，根据木块被推动的距离来判断出小球动能的大小，然后即可得出动能与质量的关系。
【解答】解：
（1）木块沿水平方向运动时不会立刻停下来，是因为木块具有惯性；
探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法；
（2）分析甲、乙实验可知，质量相同，高度不同，即小球到达平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系。
（3）在图甲、丙中，高度相同，即小球到达平面的速度相同，质量不同，质量大的推动木块运动的距离远，故结论为：速度相同时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）惯性；木块被撞的距离；（2）速度；（3）＝；速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大。
【点评】动能的决定因素有两个：质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时，要从控制变量法的思路入手分析，注意解本题时，要把握图中的相同点与不同点。
25．（11分）小明利用如图所示电路，电压恒为6V的电源，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线等器材完成了“探究电流与电阻关系”实验。
（1）用笔画线代替导线，将图中电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 B （选填“A”、“B”或“C”）。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器短路
（4）在排除电路故障后，他继续实验，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为3V，最多可以完成 2 次实验。要想完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 40 Ω。
（6）通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比 。
（7）小明将电阻R换成额定电压为2.5V的小灯泡，用伏安法继续测小灯泡电阻，记录数据如表所示，小明发现小灯泡的实际电功率随着电压增大而变 大 ；小灯泡亮度变亮，电阻变 大 ，这主要是因为灯丝的电阻受到 温度 影响，所以测量小灯泡电阻 不能 （选填“能”或“不能”）取平均值。
【分析】（1）在“探究电流与电阻关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到阻值最大处；
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（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）电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理得出当接入滑动变阻器的最大电阻时，对应的定值电阻最大值，据此分析；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据分压原理，求出当接入最大的定值电阻连入电路中时，对应的滑动变阻器的电阻值；
（6）根据定值电阻两端电压为一定值分析得出结论；
（7）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）在“探究电流与电阻关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，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，滑动变阻器滑片应调到阻值最大处，即最右端；
（3）他将10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑片P发现，电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是R断路，故选：B；
（4）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右端移动；
（5）电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，电压表示数为滑动变阻器分得的电压1倍，根据分压原理，当接入滑动变阻器的最大电阻20Ω连入电路时，对应的定值电阻的最大值为1×20Ω＝20Ω，因此最多可以完成2次实验；
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入40Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1×40Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器；
（6）因定值电阻两端电压为一定值，故可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（7）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，亮度变亮，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此测量小灯泡电阻不能取平均值。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；（3）B；（4）右；（5）2；40；（6）反比；（7）大；大；温度；不能。
【点评】本题探究电流与电阻关系实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、实验操作、数据分析、影响电阻大小因素、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
四、计算题（本大题共2小题，共18分）
26．（9分）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min。这一过程中汽车发动机的功率恒为22kW。
（汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）求；
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少？
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少？
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？
【分析】（1）根据G＝mg求出电动汽车的重力，车静止在水平路面上对路面的压力等于车自身的重力，根据p＝求出该车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）根据W＝Pt求出汽车所做的有用功，根据W＝Fs求出汽车的牵引力，汽车匀速行驶时，汽车受到的阻力等于汽车的牵引力；
（3）根据题意可知汽油完全燃烧放出的热量，根据Q放＝mq求出相当于完全燃烧汽油的质量。
【解答】解：（1）电动汽车的重力：G＝mg＝1.8×1000kg×10N/kg＝1.8×104N，
车静止在水平路面上对路面的压力：F＝G＝1.8×104N，
该车静止在水平路面上对路面的压强：p＝＝＝2.4×105Pa；
（2）汽车所做的有用功：W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J，
由W＝Fs可知，汽车的牵引力：F牵＝＝＝1100N，
汽车匀速行驶时，汽车受到的阻力：f＝F牵＝1100N；
（3）根据题意可知，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝1.8×108J，
由Q放＝mq可知，相当于完全燃烧汽油的质量：m＝＝＝4kg。
答：（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是2.4×105Pa；
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是1100N；
（3）该车百公里消耗电能1.8×103J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油4kg。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、功的计算公式以及燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道力热综合题，有一定的难度。
27．（9分）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。求：（设灯泡电阻不随温度改变而改变）
（1）灯泡L的电阻和电源电压。
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数。
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围。
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI求出通过灯泡的电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
开关S1、S2、S3都闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，由此可得电源电压；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，电压表测导线电压，由此根据电路特点和欧姆定律计算电流表示数；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，此时R1在10s内产生的热量最小；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时R1在10s内产生的热量最大。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
由图知，当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，
由并联电路电压特点知电源电压：U＝U1＝UL＝6V；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，R2被短路，电流表测干路电流，
灯泡正常发光，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
由I＝可得通过R1的电流：
I1＝＝＝1.2A，
由并联电路电流特点可得电流表的示数：
I＝I1+IL＝1.2A+0.5A＝1.7A；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
电压表的量程为0～3V，所以当电压表的示数U2＝3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，
此时R1两端的电压：
U1′＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的最小电流：
I′＝＝＝0.6A，
由焦耳定律可得，R1在10s内产生的热量最小为：
Q小＝I小2R1t＝（0.6A）2×5Ω×10s＝18J；
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时R1在10s内产生的热量最大，
由焦耳定律可得，R1在10s内产生的热量最大为：
Q大＝I大2R1t＝（1A）2×5Ω×10s＝50J。
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω，电源电压为6V；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表为1.7A；
（3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围为18J～50J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
1
刚发光
0.8
0.12
2
暗
1.5
0.2
3
亮
2.5
0.3
实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
1
刚发光
0.8
0.12
2
暗
1.5
0.2
3
亮
2.5
0.3
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