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广东省惠州市第五中学2023-2024学年九年级下学期4月模拟考试物理试卷（原卷版+解析版）
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1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。
2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、试室号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。
4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1. 对于粒子和宇宙，下列说法错误的是（ ）
A. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的
B. 用手捋过的塑料细丝会散开，说明同种电荷相互排斥
C. 电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
D. 美味佳肴香气扑鼻，说明分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】A
【解析】
【详解】A．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星也是不断运动的，绝对静止的天体是不存在的，故A错误，符合题意；
B．将塑料细丝一端握紧，用手从上向下捋几下，通过摩擦使细丝带上同种电荷，细丝张开，说明同种电荷相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．常见粒子尺度由小到大排序：电子、原子核、原子、分子，故C正确，不符合题意；
D．美味佳肴香气扑鼻，说明分子在做永不停息地无规则运动，是一种扩散现象，故D正确，不符合题意。
故选A。
2. 关于对一些声学知识的理解，表述正确的是（ ）
A. 超声波是传播速度大于的声波
B. 歌迷们能准确辨别出喜欢的歌手的声音，主要是根据音调
C. 考场周围禁鸣喇叭是在传播过程中减弱噪声
D. 《百鸟朝凤》合奏曲形象地再现了百鸟的声音，这主要是模仿了百鸟发音的音色
【答案】D
【解析】
【详解】A．超声波的传播速度也是，故A错误；
B．歌迷们能准确辨别出喜欢的歌手的声音，主要是根据音色，故B错误；
C．考场周围禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声，故C错误；
D．不同鸟发出的声音的音色不同，《百鸟朝凤》合奏曲形象地再现了百鸟的声音，这主要是模仿了百鸟发音的音色，故D正确。
故选D。
3. 以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是（ ）
A. 冬天排气管冒出的“白气”，是空气凝华形成的
B. 打开除雾功能，汽车玻璃上的“雾”很快消失，是汽化现象
C. 冬天，汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点
D. 汽车空调制冷时，制冷剂汽化时吸热、液化时放热
【答案】A
【解析】
【详解】A．冬天排气管冒出的“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴，故A错误，符合题意；
B．打开除雾功能，汽车玻璃上的“雾”很快消失，水变成水蒸气，属于汽化现象，故B正确，不符合题意；
C．酒精的凝固点为-117℃，比水的凝固点低，水和酒精相溶后，混合液的凝固点会变低，所以汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点，防止水结冰胀破水箱，故C正确，不符合题意；
D．汽车空调制冷时，制冷剂汽化时需要吸收热量，液化时放出热量，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A. 烛焰通过小孔形成“倒像”
B. 故宫角楼在水中形成“倒像”
C. 景物通过水晶球形成“倒像”
D. 字母通过晶状体形成“倒像”
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查光现象的辨析。
【详解】A．小孔成像是光的直线传播，故A项不符合题意；
B．水中的倒像是平面镜成像，属于光的反射，故B项符合题意；
CD．通过水晶球成的倒像和晶状体成的倒像，这都是凸透镜成像形成的，属于光的折射，故CD项不符合题意。
故选B。
5. 2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上，中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示，当她静止站立在水平领奖台上时，下列是一对平衡力的是（ ）
A. 领奖台受到的重力和领奖台对地面的压力
B. 谷爱凌受到的重力与谷爱凌对领奖台的压力
C. 谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力
D. 谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A．领奖台受到的重力和领奖台对地面的压力不是同一个受力物体，故不是平衡力。故A不符合题意；
B．谷爱凌受到的重力与谷爱凌对领奖台的压力，受力物体分别是谷爱凌、领奖台，不是同一个受力物体，故不是平衡力。故B不符合题意；
C．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力，二力的受力物体都是谷爱凌，且大小相等、方向相反、在同一条直线上，则二力是一对平衡力。故C符合题意；
D．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力，二力的受力物体都是领奖台，但地面对领奖台的支持力大于谷爱凌对领奖台的压力，则二力不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选C。
6. 动车即将进站时关闭电源，在继续行驶的过程中，可带动电机逆向发电，同时储存电能。如图所示，下列实验装置中能说明发电机原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，因此该过程与发电机的原理相同。
A．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B．图中是电磁感应实验装置，当导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，故B符合题意；
C．图中实验是研究通电导线在磁场中受力的作用的装置，故C不符合题意；
D．图中实验是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验装置，故D不符合题意。
故选B。
7. 水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水，现将两相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中液面恰好相平，如图所示，则（ ）
A. 甲杯中物块受到浮力较大
B. 甲杯中物块所受到的浮力大于物块所受重力
C. 乙杯中物块所受到浮力等于物块所受重力
D. 乙杯底部受到液体的压强较小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体所受重力；在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体所受重力；因此甲杯中物块受到浮力较小，故AB不符合题意，C符合题意；
D．物体在甲中下沉，，在乙中漂浮，，则，两杯中液面恰好相平，由可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
8. 中国科学院的研究人员在常温下创制出一种新型的碳同素异形体单晶——单层聚合C60，它的原子由___________和核外电子构成，核外电子带___________电。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作___________（选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）。
【答案】 ①. 原子核 ②. 负 ③. 超导体
【解析】
【详解】[1][2][3]原子是由原子核和核外电子组成，原子核又由质子和中子组成。碳同素异形体，它的原子由原子核和核外电子构成，核外电子带负电。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作超导体。
9. 小平骑自行车下斜坡时他的重力势能逐渐___________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）；到达坡底一段距离后刹车，车很快就停了下来，这时他发现刹车片很烫，这是通过___________ （选填“热传递”或“做功”）的方式改变刹车片的内能，此过程中能量转化关系与四冲程汽油机中的___________ 冲程相同。
【答案】 ①. 减小 ②. 做功 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1]人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小。
[2]刹车片很烫，这是刹车片的摩擦生热现象，这是通过做功的方式改变了刹车片的内能的。
[3]刹车片很烫是通过做功的方式使内能增大的，此过程中机械能转化为内能，汽油机工作中压缩冲程也是将机械能转化为内能，所以与四冲程汽油机中的压缩冲程能量转化相同。
10. 小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______（选填“实”或“虚”）像。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 折射 ③. 虚
【解析】
【详解】[1]硬币放在杯底，因为光沿直线传播，杯子挡住了硬币到眼睛的光线，人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后，硬币出来的光在水面发生折射，远离法线，人逆着光看，能看到硬币，这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像，是折射形成的虚像，是光反向延长线的交点会聚而成的。
11. 小明用水平推力向右推着书，书上的橡皮擦恰好随书一起向右做匀速直线运动，书对橡皮擦的支持力和橡皮擦对书的压力是一对___________力，如果书突然停止运动，橡皮擦由于___________将会向___________（选填“左”或“右”）倾倒。
【答案】 ①. 相互作用 ②. 惯性 ③. 右
【解析】
【详解】[1]书对橡皮擦的支持力的受力物体是橡皮擦，橡皮擦对书的压力的受力物体是书，两个力的受力物体是两个物体，两个力大小相等，方向相反，所以是一对相互作用力。
[2][3]原来橡皮和书是运动的，当书突然静止时，由于摩擦力的作用，橡皮的底部会随书一起静止，而橡皮的上部由于惯性，还要保持原来的运动状态，所以橡皮将会向右倾倒。
12. 如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，电磁铁是利用电流的________特点工作的，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为________极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变________（选填“亮”或“暗”）。
【答案】 ①. 磁效应 ②. S ③. 亮
【解析】
【详解】[1]电磁铁通电时有磁性，断电时失去磁性，电磁铁是利用电流的磁效应特点工作的。
[2][3]闭合开关S1、S2后，根据安培定则，电磁铁左端是N极，电磁铁右端为S极，滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电磁铁电路中的电流变大，电磁铁中的磁性增强，GMR的电阻减小，巨磁电阻电路中的电流变大，根据P=UI可知：指示灯的实际功率增大，指示灯明显变亮。
13. 如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后________（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟________（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是________J。
【答案】 ①. 甲 ②. 电阻 ③. 4
【解析】
【详解】[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
[3]电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
14. 浮力调整器也称作浮力控制背心（如图），潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3，他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为_________Pa，受到的浮力为________N，浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为________N。（ρ海水=1.03×103kg/m3）（g=10N/kg）
【答案】 ①. 5.15×104 ②. 669.5 ③. 5.15
【解析】
【详解】[1]下潜至水下5m深处时所受到的压强为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa
[2]他下潜至水下5m深处时受到的浮力
F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.065m3=669.5N
[3]1cm2的面积上受到的海水压力
F=pS=5.15×104Pa×1×10-4m2=5.15N
三、作图题：（2分+3分+2分=7分）
15. 一束光线射向水平放置的平面镜，如图所示，请在题1图中画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过入射光线与镜面间的交点作垂直于镜面的法线，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，由图可知，入射角为
所以反射角也为60°，如图所示
16. 一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体A右边，小球静止时与带电体A等高且不接触，请画出小球受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图示可知，小球与A球是相互吸引的，A球对小球有一个向左的吸引力，小球还受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力三个力的作用，如下图所示：
17. 某家庭电路如图，请用笔划线代替导线将以下元件进行安全、规范接线，要求开关能控制电灯工作，三孔插座独立工作。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线， 如图所示：
四、实验题：（6分+6分+7分=19分）
18. （1）如题1图所示，用刻度尺测量小木块的长度，测量结果为_________cm；题2图是测量__________的仪表，其读数为__________；
（2）题3是小王同学测量小石块的密度时天平与量筒的示意图。天平调节平衡时指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向__________移动，直至天平平衡。根据图乙、丙可得小石头的质量为__________g，密度为__________。
【答案】 ①. 3.00 ②. 温度 ③. 12℃ ④. 左 ⑤. 56.2 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]图中刻度尺分度值为0.1cm，精确值之后估读一位，左侧对准的刻度是2.00cm，右侧对准的刻度是5.00cm，故长度为
[2]图2仪表盘中标有“℃”，℃是温度的单位，所以是测量温度的仪器。
[3]图中温度计每10℃被分隔成10小格，每1小格为1℃，即温度计的分度值为1℃，图中所示温度为12℃。
（2）[4]天平调节平衡时指针位置如图甲所示，指针向右偏，说明右侧偏重，此时应将平衡螺母向左调，直至指针指示分度盘中央。
[5]小石头的质量
[6]小石块的体积
小石块的密度
19. 如题1图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
（1）除了题1图所示的器材外，实验需要的另一个测量仪器是__________；
（2）在组装器材的过程中，确定石棉网的位置时，酒精灯应__________（选填“点燃”或“不点燃”）；
（3）题2图是实验时水中气泡的情况，其中__________（选填“A”或“B”）是沸腾前的情形：沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中（ ）；
A．气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化 B．气泡遇热膨胀
C．气泡所受水的压强变小 D．气泡所受水的压强变大
（4）实验小组根据记录绘制的水温随加热时间变化关系的图像如题3图a所示，如果仅增加烧杯中水的质量，重新进行实验，则新绘制的图像可能是题3图丙中的__________（选填“a”“b”“c”或“d”）；
（5）若已知高温物体与环境温度的温差越大，降温越快；温差越小，降温越慢。则停止加热后，水的温度T随时间t变化的关系图像应为下列选项中的（ ）（填序号）。
A． B．
C． D．
【答案】 ①. 秒表##停表 ②. 点燃 ③. B ④. A ⑤. c ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]实验时要测量加热的时间，所以还需要的仪器是秒表。
（2）[2]在组装器材的过程中，应在酒精灯点燃的情况下，根据火焰高度来确定石棉网的位置。
（3）[3]水在沸腾前，下面的温度高于上面，气泡上升过程中，温度降低，气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化，所以体积变小，因此图B是沸腾前的情形。
[4]A．上面水温低，气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化，所以气泡体积变小，故A符合题意；
B．气泡遇热膨胀，体积会变大，故B不符合题意；
C．气泡所受水的压强变小，体积会变大，故C不符合题意；
D．气泡上升过程中，深度变小，气泡所受水的压强变小，故D不符合题意。
故选A。
（4）[5]仅增加烧杯中水的质量，重新进行实验，则水的沸点不变，水加热至沸腾需要吸收的热量变多，加热时间会延长，故曲线c满足题意。
（5）[6]已知高温物体与环境温度的温差越大，降温越快；温差越小，降温越慢，刚开始降温时，水温较高，所以经过相同的时间温度下降的更多，后来随着水温的降低，经过相同的时间，水温下降的少。
AB．温度随着时间变化的图像是一条直线，说明水温下降的速度是不变的，故AB不符合题意；
C．水温降低速度先慢后快，故C不符合题意；
D．水温降低速度先快后慢，故D符合题意。
故选D。
20. 题1图为小明同学探究“电流与电阻的关系”的实验原理图，已知电源电压为，且保持恒定，定值电阻。
（1）请根据题1图所示的电路图，用笔画线代替导线将题2图所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；（ ）
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，出现这一现象的原因可能是（ ）（假设电路只有一处故障）；
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在表中，实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻两端的电压达到或以下，其原因可能是（ ）
A．定值电阻的阻值太小 B．电源电压太低
C．滑动变阻器R最大阻值太小 D．滑动变阻器R最大阻值太大
（4）如题3图所示，是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻变化的图像，由图像可知两端的电压为__________V；
（5）当的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制两端的__________不变的目的；
（6）小明根据题3图像数据可得探究结论：____________________。
【答案】 ①. ②. B ③. C ④. 3 ⑤. 右 ⑥. 电压 ⑦. 在电压一定时，电流与电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，电压表测量定值电阻两端的电压，由图丙可知，定值电阻两端的电压为
当定值电阻换成更大阻值的电阻时，定值电阻两端的分压会变大，大于3V，所以电压表选择大量程，用导线将电压表15V接线柱与定值电阻右接线柱相连，再用导线将电压表负接线柱与定值电阻左接线柱相连，如图所示
（2）[2]闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路中存在断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，出现这一现象的原因可能是定值电阻断路，电压表串联在电路中，因电压表阻值很大，所以电流表指针几乎没有偏转。
故选B。
（3）[3]无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻两端的电压达到或以下，说明滑动变阻器两端的分压太小，由串联分压特点可知，原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
故选C。
（4）[4]探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，由图像可知两端的电压为
（4）[5][6]当的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向右滑动，增大滑动变阻器连入电路的阻值，从而减小定值电阻两端的分压，直至电压表示数恢复到3V，即移动滑动变阻器滑片的目的是控制两端的电压不变。
（5）[7]由图像可知，当电压一定时，电阻变为原来的几倍，电流就为原来的几分之一，故得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。
五、计算题：（7分+6分=13分）
21. 如图是一种起重机的简图，起重机自身重力不计，其中，，与地面的接触的总面积为，用它把质量为的货物G匀速提起，g取。求：
（1）货物的G重力是多少？
（2）为使起重机保持平衡，其右边要配的物体质量为多少？
（3）起重机对地面压强是多少？
【答案】（1）；（2）2400kg；（3）
【解析】
【详解】解：（1）货物的G重力
（2）由杠杆平衡条件可得
代入数据，可得
解得
（3）起重机对地面的压强
答：（1）货物的G重力是；
（2）为使起重机保持平衡，其右边要配的物体质量为2400kg；
（3）起重机对地面的压强是。
22. 小海设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路，其电路原理图如题1图所示。电压表量程为0~3V，是阻值为的定值电阻，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如题2图所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数为。求：
（1）当环境温度为40℃时，通过的电流；
（2）电源电压；
（3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率。
【答案】（1）0.008A；（2）4V；（3）0.04W
【解析】
【详解】解：（1）由2图可知，当环境温度为40℃时，R1为200Ω，由1图可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，则此时R0两端的电压为2.4V，通过R0的电流为
（2）因为串联，所以电路中总电流
串联总电阻为
电源电压为
（3）当环境温度为80℃时，R1为100Ω，电路中的电流为
电路消耗的功率为
答：（1）当环境温度为40℃时，通过的电流为0.008A；
（2）电源电压为4V；
（3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率为0.04W。
六、综合能力题：（7分+6分+6分=19分）
23. 小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）小刚把凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在另一侧，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个__________的光斑时，用刻度尺测得此光斑到凸透镜光心的距离为10cm；
（2）小刚将“F”图案的光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上，让光源发光，发现光屏上成像如图1甲所示。他发现光屏上所成的像太偏上，为了能在光屏上完整成像，可以把凸透镜向__________（选填“上”、“下”、“左”、“右”）调节；
（3）解决上述问题后，移动“F”光源和凸透镜的位置如图1乙，则此时的物距为__________cm，移动光屏恰好得到一个__________的实像，用此规律可以制作__________；（选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”）
（4）不改变光源和透镜的位置，换一个焦距5cm的凸透镜，此时要使光屏__________透镜（选填“靠近”、“远离”），才能得到一个清晰的像，“F”光源的图案如图2，此时在光屏上接收到的像是图中的__________。
【答案】 ①. 最小最亮 ②. 下 ③. 15.0 ④. 倒立、放大 ⑤. 投影仪 ⑥. 靠近 ⑦. A
【解析】
【详解】（1）[1]太阳光为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把纸置于另一侧，调整纸与凸透镜间的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。
（2）[2]实验中他发现光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向下移动。
（3）[3][4][5]由图可知，此时的物距u＝15.0cm时，此时2f＞u＞f，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的。
（4）[6]当改用焦距为5cm的凸透镜，不改变凸透镜和光源的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，要在光屏上成清晰的像，此时要使光屏靠近透镜，才能得到一个清晰的像。
[7]此时u＞2f，所以成倒立缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
24. 阅读短文，回答问题。
北斗三号全球卫星导航系统我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗卫星，于2020年6月23日9时43分在西昌卫星发射中心点火升空，并圆满发射成功如图甲，这标志着北斗全球卫星导航系统从中国走向了全世界，可以为全球用户提供优质定位服务。北斗卫星导航系统的空间段主要由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，分布在绕地球高、中、低多个轨道运行。中轨道卫星高地面高度为约2万千米，主要是非静止轨道卫星运行；高轨道为地球同步卫星（静止轨道卫星），高地面约万千米，该卫星运行轨道平面与赤道平面重合如图，轨道周期和地球在惯性空间中的自转方向一致，周期也一致为24h。
（1）高轨道同步卫是相对地球是___________（填“运动”或“静止”）的；
（2）非静止轨道卫星是按椭圆形轨道绕地球运动的，当该卫星从近地点向远地点运行时其动能会___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）北斗三号全球卫星的两翼都安装了太阳能电池板，太阳能电池板是把太阳能直接转化成___________能，其中太阳能属于___________（填“可再生”或“不可再生”）能源。在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因为能量的转移或转化具有___________，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源；
（4）在卫星发射场地安装有风速测试仪，为了测定风速的大小，现有如图的装置，图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变隔器的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是___________。
【答案】 ①. 静止 ②. 减小 ③. 电 ④. 可再生 ⑤. 方向性 ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]高轨道同步卫星相对于地球的位置没有变化，相对地球是静止的。
（2）[2]非静态卫星是按椭圆形绕地球运动的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，质量不变，其运行速度减小，故动能减小。
（3）[3]北斗三号全球卫星的两翼都安装了太阳能电池板，太阳能电池板是把太阳能直接转化成电能；
[4]太阳能属于可再生能源。
[5]能量的转移或转化具有方向性。
（4）[6] AB．探头上平下凸，当风吹过探头时，探头下方空气的流速大于上方空气的流速，探头下方空气压强小于上方空气压强，产生向下的压力差使弹簧压缩，滑片下移，故AB不符合题意。
CD．探头上凸下平，当风吹过探头时，探头上方空气的流速大于下方空气的流速，探头下方空气压强大于上方空气压强，产生向上的压力差使弹簧伸长，滑片上移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小；由
可知，电路中的电流变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压变小，即C选项中电压表的示数变小，由
可知，两端的电压变大，即D选项中电压表的示数变大，C不符合题意， D故符合题意。
故选D。
25. 阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是_______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是_______联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA_______IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是____；
A．B．
C．D．
（4）眼罩加热电路的最大发热功率为_______W，当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能_______J。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并 ③. > ④. C ⑤. 9 ⑥. 2160
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，因此PTC是半导体材料。
（2）[2]由图可知，各条PTC加热丝互不影响，故PTC加热丝是并联的。
[3]因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，电流越大，故IA>IB。
（3）[4]由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）[5]由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝最小阻值为40Ω，由题意可知，电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
则眼罩加热电路的最大发热功率
[6]由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝阻值为100Ω，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
则当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能
1．全卷共8页，满分为100分，考试用时为80分钟。
2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、试室号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上。
4．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5．考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1. 对于粒子和宇宙，下列说法错误的是（ ）
A. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的
B. 用手捋过的塑料细丝会散开，说明同种电荷相互排斥
C. 电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
D. 美味佳肴香气扑鼻，说明分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】A
【解析】
【详解】A．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星也是不断运动的，绝对静止的天体是不存在的，故A错误，符合题意；
B．将塑料细丝一端握紧，用手从上向下捋几下，通过摩擦使细丝带上同种电荷，细丝张开，说明同种电荷相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．常见粒子尺度由小到大排序：电子、原子核、原子、分子，故C正确，不符合题意；
D．美味佳肴香气扑鼻，说明分子在做永不停息地无规则运动，是一种扩散现象，故D正确，不符合题意。
故选A。
2. 关于对一些声学知识的理解，表述正确的是（ ）
A. 超声波是传播速度大于的声波
B. 歌迷们能准确辨别出喜欢的歌手的声音，主要是根据音调
C. 考场周围禁鸣喇叭是在传播过程中减弱噪声
D. 《百鸟朝凤》合奏曲形象地再现了百鸟的声音，这主要是模仿了百鸟发音的音色
【答案】D
【解析】
【详解】A．超声波的传播速度也是，故A错误；
B．歌迷们能准确辨别出喜欢的歌手的声音，主要是根据音色，故B错误；
C．考场周围禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声，故C错误；
D．不同鸟发出的声音的音色不同，《百鸟朝凤》合奏曲形象地再现了百鸟的声音，这主要是模仿了百鸟发音的音色，故D正确。
故选D。
3. 以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是（ ）
A. 冬天排气管冒出的“白气”，是空气凝华形成的
B. 打开除雾功能，汽车玻璃上的“雾”很快消失，是汽化现象
C. 冬天，汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点
D. 汽车空调制冷时，制冷剂汽化时吸热、液化时放热
【答案】A
【解析】
【详解】A．冬天排气管冒出的“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴，故A错误，符合题意；
B．打开除雾功能，汽车玻璃上的“雾”很快消失，水变成水蒸气，属于汽化现象，故B正确，不符合题意；
C．酒精的凝固点为-117℃，比水的凝固点低，水和酒精相溶后，混合液的凝固点会变低，所以汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点，防止水结冰胀破水箱，故C正确，不符合题意；
D．汽车空调制冷时，制冷剂汽化时需要吸收热量，液化时放出热量，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A. 烛焰通过小孔形成“倒像”
B. 故宫角楼在水中形成“倒像”
C. 景物通过水晶球形成“倒像”
D. 字母通过晶状体形成“倒像”
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查光现象的辨析。
【详解】A．小孔成像是光的直线传播，故A项不符合题意；
B．水中的倒像是平面镜成像，属于光的反射，故B项符合题意；
CD．通过水晶球成的倒像和晶状体成的倒像，这都是凸透镜成像形成的，属于光的折射，故CD项不符合题意。
故选B。
5. 2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上，中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示，当她静止站立在水平领奖台上时，下列是一对平衡力的是（ ）
A. 领奖台受到的重力和领奖台对地面的压力
B. 谷爱凌受到的重力与谷爱凌对领奖台的压力
C. 谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力
D. 谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A．领奖台受到的重力和领奖台对地面的压力不是同一个受力物体，故不是平衡力。故A不符合题意；
B．谷爱凌受到的重力与谷爱凌对领奖台的压力，受力物体分别是谷爱凌、领奖台，不是同一个受力物体，故不是平衡力。故B不符合题意；
C．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力，二力的受力物体都是谷爱凌，且大小相等、方向相反、在同一条直线上，则二力是一对平衡力。故C符合题意；
D．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力，二力的受力物体都是领奖台，但地面对领奖台的支持力大于谷爱凌对领奖台的压力，则二力不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选C。
6. 动车即将进站时关闭电源，在继续行驶的过程中，可带动电机逆向发电，同时储存电能。如图所示，下列实验装置中能说明发电机原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，因此该过程与发电机的原理相同。
A．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B．图中是电磁感应实验装置，当导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，故B符合题意；
C．图中实验是研究通电导线在磁场中受力的作用的装置，故C不符合题意；
D．图中实验是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验装置，故D不符合题意。
故选B。
7. 水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水，现将两相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中液面恰好相平，如图所示，则（ ）
A. 甲杯中物块受到浮力较大
B. 甲杯中物块所受到的浮力大于物块所受重力
C. 乙杯中物块所受到浮力等于物块所受重力
D. 乙杯底部受到液体的压强较小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体所受重力；在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体所受重力；因此甲杯中物块受到浮力较小，故AB不符合题意，C符合题意；
D．物体在甲中下沉，，在乙中漂浮，，则，两杯中液面恰好相平，由可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
8. 中国科学院的研究人员在常温下创制出一种新型的碳同素异形体单晶——单层聚合C60，它的原子由___________和核外电子构成，核外电子带___________电。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作___________（选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）。
【答案】 ①. 原子核 ②. 负 ③. 超导体
【解析】
【详解】[1][2][3]原子是由原子核和核外电子组成，原子核又由质子和中子组成。碳同素异形体，它的原子由原子核和核外电子构成，核外电子带负电。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作超导体。
9. 小平骑自行车下斜坡时他的重力势能逐渐___________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）；到达坡底一段距离后刹车，车很快就停了下来，这时他发现刹车片很烫，这是通过___________ （选填“热传递”或“做功”）的方式改变刹车片的内能，此过程中能量转化关系与四冲程汽油机中的___________ 冲程相同。
【答案】 ①. 减小 ②. 做功 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1]人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小。
[2]刹车片很烫，这是刹车片的摩擦生热现象，这是通过做功的方式改变了刹车片的内能的。
[3]刹车片很烫是通过做功的方式使内能增大的，此过程中机械能转化为内能，汽油机工作中压缩冲程也是将机械能转化为内能，所以与四冲程汽油机中的压缩冲程能量转化相同。
10. 小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______（选填“实”或“虚”）像。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 折射 ③. 虚
【解析】
【详解】[1]硬币放在杯底，因为光沿直线传播，杯子挡住了硬币到眼睛的光线，人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后，硬币出来的光在水面发生折射，远离法线，人逆着光看，能看到硬币，这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像，是折射形成的虚像，是光反向延长线的交点会聚而成的。
11. 小明用水平推力向右推着书，书上的橡皮擦恰好随书一起向右做匀速直线运动，书对橡皮擦的支持力和橡皮擦对书的压力是一对___________力，如果书突然停止运动，橡皮擦由于___________将会向___________（选填“左”或“右”）倾倒。
【答案】 ①. 相互作用 ②. 惯性 ③. 右
【解析】
【详解】[1]书对橡皮擦的支持力的受力物体是橡皮擦，橡皮擦对书的压力的受力物体是书，两个力的受力物体是两个物体，两个力大小相等，方向相反，所以是一对相互作用力。
[2][3]原来橡皮和书是运动的，当书突然静止时，由于摩擦力的作用，橡皮的底部会随书一起静止，而橡皮的上部由于惯性，还要保持原来的运动状态，所以橡皮将会向右倾倒。
12. 如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，电磁铁是利用电流的________特点工作的，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为________极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变________（选填“亮”或“暗”）。
【答案】 ①. 磁效应 ②. S ③. 亮
【解析】
【详解】[1]电磁铁通电时有磁性，断电时失去磁性，电磁铁是利用电流的磁效应特点工作的。
[2][3]闭合开关S1、S2后，根据安培定则，电磁铁左端是N极，电磁铁右端为S极，滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电磁铁电路中的电流变大，电磁铁中的磁性增强，GMR的电阻减小，巨磁电阻电路中的电流变大，根据P=UI可知：指示灯的实际功率增大，指示灯明显变亮。
13. 如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后________（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟________（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是________J。
【答案】 ①. 甲 ②. 电阻 ③. 4
【解析】
【详解】[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
[3]电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
14. 浮力调整器也称作浮力控制背心（如图），潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3，他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为_________Pa，受到的浮力为________N，浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为________N。（ρ海水=1.03×103kg/m3）（g=10N/kg）
【答案】 ①. 5.15×104 ②. 669.5 ③. 5.15
【解析】
【详解】[1]下潜至水下5m深处时所受到的压强为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa
[2]他下潜至水下5m深处时受到的浮力
F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.065m3=669.5N
[3]1cm2的面积上受到的海水压力
F=pS=5.15×104Pa×1×10-4m2=5.15N
三、作图题：（2分+3分+2分=7分）
15. 一束光线射向水平放置的平面镜，如图所示，请在题1图中画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过入射光线与镜面间的交点作垂直于镜面的法线，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，由图可知，入射角为
所以反射角也为60°，如图所示
16. 一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体A右边，小球静止时与带电体A等高且不接触，请画出小球受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由图示可知，小球与A球是相互吸引的，A球对小球有一个向左的吸引力，小球还受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力三个力的作用，如下图所示：
17. 某家庭电路如图，请用笔划线代替导线将以下元件进行安全、规范接线，要求开关能控制电灯工作，三孔插座独立工作。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线， 如图所示：
四、实验题：（6分+6分+7分=19分）
18. （1）如题1图所示，用刻度尺测量小木块的长度，测量结果为_________cm；题2图是测量__________的仪表，其读数为__________；
（2）题3是小王同学测量小石块的密度时天平与量筒的示意图。天平调节平衡时指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向__________移动，直至天平平衡。根据图乙、丙可得小石头的质量为__________g，密度为__________。
【答案】 ①. 3.00 ②. 温度 ③. 12℃ ④. 左 ⑤. 56.2 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]图中刻度尺分度值为0.1cm，精确值之后估读一位，左侧对准的刻度是2.00cm，右侧对准的刻度是5.00cm，故长度为
[2]图2仪表盘中标有“℃”，℃是温度的单位，所以是测量温度的仪器。
[3]图中温度计每10℃被分隔成10小格，每1小格为1℃，即温度计的分度值为1℃，图中所示温度为12℃。
（2）[4]天平调节平衡时指针位置如图甲所示，指针向右偏，说明右侧偏重，此时应将平衡螺母向左调，直至指针指示分度盘中央。
[5]小石头的质量
[6]小石块的体积
小石块的密度
19. 如题1图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
（1）除了题1图所示的器材外，实验需要的另一个测量仪器是__________；
（2）在组装器材的过程中，确定石棉网的位置时，酒精灯应__________（选填“点燃”或“不点燃”）；
（3）题2图是实验时水中气泡的情况，其中__________（选填“A”或“B”）是沸腾前的情形：沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中（ ）；
A．气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化 B．气泡遇热膨胀
C．气泡所受水的压强变小 D．气泡所受水的压强变大
（4）实验小组根据记录绘制的水温随加热时间变化关系的图像如题3图a所示，如果仅增加烧杯中水的质量，重新进行实验，则新绘制的图像可能是题3图丙中的__________（选填“a”“b”“c”或“d”）；
（5）若已知高温物体与环境温度的温差越大，降温越快；温差越小，降温越慢。则停止加热后，水的温度T随时间t变化的关系图像应为下列选项中的（ ）（填序号）。
A． B．
C． D．
【答案】 ①. 秒表##停表 ②. 点燃 ③. B ④. A ⑤. c ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]实验时要测量加热的时间，所以还需要的仪器是秒表。
（2）[2]在组装器材的过程中，应在酒精灯点燃的情况下，根据火焰高度来确定石棉网的位置。
（3）[3]水在沸腾前，下面的温度高于上面，气泡上升过程中，温度降低，气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化，所以体积变小，因此图B是沸腾前的情形。
[4]A．上面水温低，气泡遇冷收缩同时里面的水蒸气遇冷液化，所以气泡体积变小，故A符合题意；
B．气泡遇热膨胀，体积会变大，故B不符合题意；
C．气泡所受水的压强变小，体积会变大，故C不符合题意；
D．气泡上升过程中，深度变小，气泡所受水的压强变小，故D不符合题意。
故选A。
（4）[5]仅增加烧杯中水的质量，重新进行实验，则水的沸点不变，水加热至沸腾需要吸收的热量变多，加热时间会延长，故曲线c满足题意。
（5）[6]已知高温物体与环境温度的温差越大，降温越快；温差越小，降温越慢，刚开始降温时，水温较高，所以经过相同的时间温度下降的更多，后来随着水温的降低，经过相同的时间，水温下降的少。
AB．温度随着时间变化的图像是一条直线，说明水温下降的速度是不变的，故AB不符合题意；
C．水温降低速度先慢后快，故C不符合题意；
D．水温降低速度先快后慢，故D符合题意。
故选D。
20. 题1图为小明同学探究“电流与电阻的关系”的实验原理图，已知电源电压为，且保持恒定，定值电阻。
（1）请根据题1图所示的电路图，用笔画线代替导线将题2图所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；（ ）
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，出现这一现象的原因可能是（ ）（假设电路只有一处故障）；
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在表中，实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻两端的电压达到或以下，其原因可能是（ ）
A．定值电阻的阻值太小 B．电源电压太低
C．滑动变阻器R最大阻值太小 D．滑动变阻器R最大阻值太大
（4）如题3图所示，是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻变化的图像，由图像可知两端的电压为__________V；
（5）当的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制两端的__________不变的目的；
（6）小明根据题3图像数据可得探究结论：____________________。
【答案】 ①. ②. B ③. C ④. 3 ⑤. 右 ⑥. 电压 ⑦. 在电压一定时，电流与电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，电压表测量定值电阻两端的电压，由图丙可知，定值电阻两端的电压为
当定值电阻换成更大阻值的电阻时，定值电阻两端的分压会变大，大于3V，所以电压表选择大量程，用导线将电压表15V接线柱与定值电阻右接线柱相连，再用导线将电压表负接线柱与定值电阻左接线柱相连，如图所示
（2）[2]闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路中存在断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，出现这一现象的原因可能是定值电阻断路，电压表串联在电路中，因电压表阻值很大，所以电流表指针几乎没有偏转。
故选B。
（3）[3]无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻两端的电压达到或以下，说明滑动变阻器两端的分压太小，由串联分压特点可知，原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
故选C。
（4）[4]探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，由图像可知两端的电压为
（4）[5][6]当的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向右滑动，增大滑动变阻器连入电路的阻值，从而减小定值电阻两端的分压，直至电压表示数恢复到3V，即移动滑动变阻器滑片的目的是控制两端的电压不变。
（5）[7]由图像可知，当电压一定时，电阻变为原来的几倍，电流就为原来的几分之一，故得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。
五、计算题：（7分+6分=13分）
21. 如图是一种起重机的简图，起重机自身重力不计，其中，，与地面的接触的总面积为，用它把质量为的货物G匀速提起，g取。求：
（1）货物的G重力是多少？
（2）为使起重机保持平衡，其右边要配的物体质量为多少？
（3）起重机对地面压强是多少？
【答案】（1）；（2）2400kg；（3）
【解析】
【详解】解：（1）货物的G重力
（2）由杠杆平衡条件可得
代入数据，可得
解得
（3）起重机对地面的压强
答：（1）货物的G重力是；
（2）为使起重机保持平衡，其右边要配的物体质量为2400kg；
（3）起重机对地面的压强是。
22. 小海设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路，其电路原理图如题1图所示。电压表量程为0~3V，是阻值为的定值电阻，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如题2图所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数为。求：
（1）当环境温度为40℃时，通过的电流；
（2）电源电压；
（3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率。
【答案】（1）0.008A；（2）4V；（3）0.04W
【解析】
【详解】解：（1）由2图可知，当环境温度为40℃时，R1为200Ω，由1图可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，则此时R0两端的电压为2.4V，通过R0的电流为
（2）因为串联，所以电路中总电流
串联总电阻为
电源电压为
（3）当环境温度为80℃时，R1为100Ω，电路中的电流为
电路消耗的功率为
答：（1）当环境温度为40℃时，通过的电流为0.008A；
（2）电源电压为4V；
（3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率为0.04W。
六、综合能力题：（7分+6分+6分=19分）
23. 小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）小刚把凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在另一侧，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个__________的光斑时，用刻度尺测得此光斑到凸透镜光心的距离为10cm；
（2）小刚将“F”图案的光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上，让光源发光，发现光屏上成像如图1甲所示。他发现光屏上所成的像太偏上，为了能在光屏上完整成像，可以把凸透镜向__________（选填“上”、“下”、“左”、“右”）调节；
（3）解决上述问题后，移动“F”光源和凸透镜的位置如图1乙，则此时的物距为__________cm，移动光屏恰好得到一个__________的实像，用此规律可以制作__________；（选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”）
（4）不改变光源和透镜的位置，换一个焦距5cm的凸透镜，此时要使光屏__________透镜（选填“靠近”、“远离”），才能得到一个清晰的像，“F”光源的图案如图2，此时在光屏上接收到的像是图中的__________。
【答案】 ①. 最小最亮 ②. 下 ③. 15.0 ④. 倒立、放大 ⑤. 投影仪 ⑥. 靠近 ⑦. A
【解析】
【详解】（1）[1]太阳光为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把纸置于另一侧，调整纸与凸透镜间的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。
（2）[2]实验中他发现光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向下移动。
（3）[3][4][5]由图可知，此时的物距u＝15.0cm时，此时2f＞u＞f，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的。
（4）[6]当改用焦距为5cm的凸透镜，不改变凸透镜和光源的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，要在光屏上成清晰的像，此时要使光屏靠近透镜，才能得到一个清晰的像。
[7]此时u＞2f，所以成倒立缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
24. 阅读短文，回答问题。
北斗三号全球卫星导航系统我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗卫星，于2020年6月23日9时43分在西昌卫星发射中心点火升空，并圆满发射成功如图甲，这标志着北斗全球卫星导航系统从中国走向了全世界，可以为全球用户提供优质定位服务。北斗卫星导航系统的空间段主要由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，分布在绕地球高、中、低多个轨道运行。中轨道卫星高地面高度为约2万千米，主要是非静止轨道卫星运行；高轨道为地球同步卫星（静止轨道卫星），高地面约万千米，该卫星运行轨道平面与赤道平面重合如图，轨道周期和地球在惯性空间中的自转方向一致，周期也一致为24h。
（1）高轨道同步卫是相对地球是___________（填“运动”或“静止”）的；
（2）非静止轨道卫星是按椭圆形轨道绕地球运动的，当该卫星从近地点向远地点运行时其动能会___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）北斗三号全球卫星的两翼都安装了太阳能电池板，太阳能电池板是把太阳能直接转化成___________能，其中太阳能属于___________（填“可再生”或“不可再生”）能源。在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因为能量的转移或转化具有___________，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源；
（4）在卫星发射场地安装有风速测试仪，为了测定风速的大小，现有如图的装置，图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变隔器的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是___________。
【答案】 ①. 静止 ②. 减小 ③. 电 ④. 可再生 ⑤. 方向性 ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1]高轨道同步卫星相对于地球的位置没有变化，相对地球是静止的。
（2）[2]非静态卫星是按椭圆形绕地球运动的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，质量不变，其运行速度减小，故动能减小。
（3）[3]北斗三号全球卫星的两翼都安装了太阳能电池板，太阳能电池板是把太阳能直接转化成电能；
[4]太阳能属于可再生能源。
[5]能量的转移或转化具有方向性。
（4）[6] AB．探头上平下凸，当风吹过探头时，探头下方空气的流速大于上方空气的流速，探头下方空气压强小于上方空气压强，产生向下的压力差使弹簧压缩，滑片下移，故AB不符合题意。
CD．探头上凸下平，当风吹过探头时，探头上方空气的流速大于下方空气的流速，探头下方空气压强大于上方空气压强，产生向上的压力差使弹簧伸长，滑片上移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小；由
可知，电路中的电流变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压变小，即C选项中电压表的示数变小，由
可知，两端的电压变大，即D选项中电压表的示数变大，C不符合题意， D故符合题意。
故选D。
25. 阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是_______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是_______联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA_______IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是____；
A．B．
C．D．
（4）眼罩加热电路的最大发热功率为_______W，当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能_______J。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并 ③. > ④. C ⑤. 9 ⑥. 2160
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，因此PTC是半导体材料。
（2）[2]由图可知，各条PTC加热丝互不影响，故PTC加热丝是并联的。
[3]因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，电流越大，故IA>IB。
（3）[4]由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）[5]由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝最小阻值为40Ω，由题意可知，电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
则眼罩加热电路的最大发热功率
[6]由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝阻值为100Ω，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
则当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能
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