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福建省福州八中2023-2024学年九年级下学期期中物理试卷（原卷版+解析版）
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考试时间90分钟 全卷
一、选择题（本大题有14小题，每题2分，共28分）
1. 下列说法与物理史实相符的是（ ）
A. 电磁感应现象——奥斯特B. 电流周围存在磁场——法拉第
C. 电流、电压、电阻三者之间的关系——伏特D. 电流热效应——焦耳
【答案】D
【解析】
【详解】A．电磁感应现象是法拉第首先发现的，故A不符合题意；
B．奥斯特发现电流周围存在磁场，故B不符合题意；
C．电流、电压、电阻三者之间的关系是欧姆研究得出的，故C不符合题意；
D．焦耳发现了电流的热效应，得出了焦耳定律，故D符合题意。
故选D。
2. 发展是人类永恒的主题。关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（ ）
A. 煤、石油属于可再生能源
B. 电能是二次能源
C. 能量是守恒的， 我们不需要节约能源
D. 核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
【答案】B
【解析】
【详解】A．煤、石油在地球上的储量是有限的，一旦消耗无法及时得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B．电能不能够从自然界直接获取，需要通过消耗一次能源得到，电能属于二次能源，故B正确；
C．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，很多能源无法直接被人类利用，所以节约能源势在必行，故C错误；
D．核电站是利用可控的核裂变释放的能量进行发电的，故D错误。
故选B。
3. 一首木兰诗，描述了古代女英雄花木兰的故事。其中诗句“对镜贴花黄”涉及的光现象是（ ）
A. 光的直线传播B. 光的反射
C. 光的折射D. 光的色散
【答案】B
【解析】
【详解】“对镜贴花黄”，是花木兰在照镜子，属于平面镜成像，是光的反射现象。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中，应用的原理相同的是（ ）
A. ②④B. ①④C. ①②D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的；
②发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动，是根据电磁感应原理制成的；
③电磁继电器是利用电流的磁效应制成的；
④动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的；
故应用的原理相同的是②④，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
5. 下列现象中，可利用流体压强规律解释的是（ ）
A. 茶壶倒茶B. 吸盘挂钩
C. 吸管吸饮料D. 漩涡危险
【答案】D
【解析】
【详解】A．茶壶倒茶，利用连通器，故A不符合题意；
BC．吸盘挂钩、吸管吸饮料，利用的是大气压工作的，故BC不符合题意；
D．漩涡危险是因为流速越大的地方，压强越小，故D符合题意。
故选D。
6. 图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 园艺剪B. 筷子
C. 瓶盖起子D. 核桃夹
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
7. 关于家庭用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 控制灯的开关接火线零线都可以
C 使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D. 对人体来说，安全电压是36V
【答案】C
【解析】
【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸，引起家庭电路中电流过大的原因有两个：短路或总功率过大，故A错误；
B．控制灯的开关接火线上，当开关断开时，灯不带电，故B错误；
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，构成闭合回路，否则氖管不发光，故C正确；
D．对人体来说，安全电压是不高于36V，故D错误。
故选C。
8. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具，备受中学生的喜爱。如图所示，当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 关闭电机后，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会慢慢停下来
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性不是一种作用，而是一切物体的固有属性，不能说物体受到惯性的作用，故A错误；
B．根据牛顿第一定律，若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会做匀速直线运动，故B错误；
C．平衡车对地面的压力与地面对它的支持力，大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确；
D．平衡车受到的重力小于地面对它的支持力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
9. 有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（ ）
A. 5.3×104JB. 5.3×107J
C. 14.8JD. 14.8kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. 小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A. 该电路中的电表是电流表B. 温度变化时两端电压不变
C. 温度升高时电路中电流变大D. 温度降低时电路的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；
BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误；
B．图甲中足球在A点的高度小于B点的高度，足球的质量不变，所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能，从A点到B点的过程中，速度减小，将动能转化为重力势能，故B正确；
C．由图乙可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在A、B两点的高度相等，重力势能相等，但速度不同，动能不一样，因此足球在A、B两点的机械能不相等，故C错误；
D．图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动，说明D水平方向的速度不为0，故最高点D点的动能不为零，故D错误。
故选B。
12. 在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像（图中未画出）。则下列说法正确的是（ ）
①凸透镜的焦距可能
②用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像
③若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A. ②③B. ②④C. ①③D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①根据题意知道，蜡烛距离凸透镜为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
在透镜的另一侧，像到透镜的距离
80.0cm-50.0cm=30.0cm
处光屏上得到一个清晰的像，像距大于物距，成倒立放大的实像，此时
2f＞u=15.0cm＞f
v=30.0cm＞2f
则
15.0cm＞f＞7.50cm
故①错误；
②用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上的像会变暗，但仍能成完整的像，故②错误；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时
u＞2f，2f＞v＞f
根据光的可逆性，可知此时光屏上成倒立缩小的实像，故④正确。
故D正确，ABC错误。
故选D。
13. 物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是
A. F1=F2 P1>P2B. F1=F2 P1F2 P1>P2D. F1P2
【答案】B
【解析】
【详解】由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲== =2m/s；由v-t图象乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F2．
已知v甲＜v乙，由P==Fv可得，两次推力的功率P1＜P2．
14. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4VB. R1的阻值30Ω
C. 滑动变阻器R2的最大阻值20ΩD. 电路总功率最大值1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关，R1、R2串联，电流表测电路电流，电压表测R2两端电压。
ABC．当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，为R2max，由U-I图像可知，电路的电流为I1=0.2A，变阻器的两端电压为U1=4V，由欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为
电源电压为
①
当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为R1的简单电路，电路电流为I2=0.6A，根据欧姆定律，电源电压为
②
联立①②解得，R1=10Ω。将电源电压代入②式，解得，U电源=6V。故C正确，AB错误；
D．由可知，当电路的总电阻最小，即电路只有R1的简单电路时，电路总功率最大，即为
故D错误。
故选C。
二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共12分）
15. 如图是世界各地华人燃爆竹、放焰火、玩龙灯、舞狮子、敲锣打鼓庆新春的场景。爆竹声是由于空气的______产生的；越用力敲鼓，鼓声越大，是因为______越大，响度越大。
【答案】 ①. 振动 ②. 振幅
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，爆竹声是由空气的振动产生的。
[2]鼓声是由于鼓面被敲击振动发出的，越用力敲鼓，鼓声越大，也就是鼓面的振幅越大，响度越大。
16. 炎炎夏季，县城气温往往比乡下要高2~3℃，这就是热岛效应，主要利用水的 ________较大来调节气温；在寒冷的冬天，人们双手搓几下就感到暖和_______（选填“做功”或“热传递”）的方式使手的内能增加。
【答案】 ①. 比热容 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用热水袋取暖用热水袋暖手，热量可以从高温的热水袋转移给低温的手，使手的内能增大，温度升高。改变物体内能有两种方式：做功和热传递；在天气异常寒冷时，我们总喜欢双手搓几下，是摩擦生热，属于做功增大物体内能。
17. 如图所示是小明同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。通电后电磁铁的a端为________极，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性________。
【答案】 ①. N##北 ②. 增强
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁，说明电磁铁的b端与条形磁体的N极相互吸引；因此，电磁铁的b端为S极，a端为N极；滑动变阻器的滑片P向左端移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，故电磁铁的磁性增强。
18. 如图所示，小致用如图滑轮组提升重为360N的货物，所用拉力为225N，货物被匀速提升10m，（忽略绳重和摩擦）小致做的功是_________J，这个滑轮组的机械效率是________。
【答案】 ①. 4500 ②. 80%
【解析】
【详解】[1][2]根据题意可知，物重G1=360N，拉力为225N，货物被匀速提升h=10m，承担物重绳子的有效股数n=2，绳子移动的距离为
则小致做的功为
W总=Fs=225N×20m=4500J
由题意可知，有用功为
W有用=Gh=360N×10m=3600J
这个滑轮组的机械效率为
19. 在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝，制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示为它们竖直静止在液体中的情况，两个简易密度计所受的浮力分别为F甲和F乙；密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm，在乙液体中露出液面的长度为13cm，若乙液体为水时，甲液体的密度ρ甲=__________kg/m3。
【答案】0.7×103
【解析】
【详解】由图可知，简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，此时F浮=G，因同一支密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲=F乙。设密度计的底面积为S，若乙液体是水，则在水中时
F乙=ρ水V排水g=ρ水gSh水
在甲液体中
F甲=ρ甲V排甲g=ρ甲gSh甲
由于F甲=F乙，则
ρ水gSh水=ρ甲gSh甲
所以，解得
20. 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I-U图像分别如图乙所示，闭合开关S，灯L正常发光，此时小灯泡的功率为3W，则电源电压为__________V；若将该小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍时，灯泡的功率为P1；继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，灯泡的功率为P2，则P2:P2= __________。
【答案】 ①. 6 ②. 1:5
【解析】
【详解】[1]由于灯泡的电阻会随温度的变化而变化，所以图乙中上方的曲线可以表示灯泡L的电流和电压关系，另一条平直的图线可以表示定值电阻R的电流和电压关系。小灯泡的功率为3W，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，其两端的电压为6V；由图乙可知，闭合开关S，灯泡L与定值电阻R并联，由并联电路的电压规律可知，电源电压和定值电阻R两端的电压也为6V。
[2]若将该小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍，则灯泡L的功率为总功率的；串联电路中电流处处相等，根据可知，灯泡L两端的电压为总电压的，即为
由图乙可知，通过灯泡L的电流为0.3A，则灯泡L的功率为
继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，则灯泡L的功率为总功率的；串联电路中电流处处相等，根据可知，灯泡L的两端电压为总电压的，即为
由图乙可知，通过灯泡L的电流为0.5A，则灯泡L的功率为
故
三、作图题（本大题有两小题，每题2分共4分）
21. 如图所示，有两束光入射到凸透镜。画出：光经过凸透镜之后的径迹。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜中，过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
22. 如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图，并画出力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】物体重力的方向总是竖直向下，因此过水桶的重心A沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示：
四、简答题（共4分）
23. 国家速滑馆内一场速滑赛结束，运动员穿戴的冰刀鞋使赛道冰面产生了凹凸不平的划痕，如图所示。为迎接下一场比赛，工作人员通过浇水并喷洒干冰对冰面破损处进行修复。请回答：
（1）为什么锋利的冰刀会对冰面产生划痕？
（2）用物态变化的知识说明浇水并喷洒干冰能快速修复冰面的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】（1）冰刀与冰面的接触面积很小，压力一定时，对冰面产生的压强很大，很容易在冰面留下划痕。
（2）干冰升华吸热，将冰面破损处水的温度迅速降至水的凝固点以下，水能快速凝固。
五、实验探究题：本题共5小题，共30分
24. 用如图所示的器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，物块A、B材料相同，进行了甲、乙、丙、丁四次实验，弹簧测力计的示数大小关系为。
（1）小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做__________运动；
（2）分析__________两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）该小组进行了乙、丁两次实验，发现测得滑动摩擦力的大小__________；
（4）实验后，经老师指导，小明将实验装置改成如图装置，当他向右拉出木板的过程中__________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动，此时A所受的摩擦力方向向__________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 甲乙 ③. 相等 ④. 不一定 ⑤. 水平向右
【解析】
【详解】（1）[1]小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，使物体A受到的滑动摩擦力等于拉力。
（2）[2]甲乙实验中，接触面的粗糙程度相同，乙图的压力较大，测力计示数较大，可得在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）[3]该小组进行了乙、丁两次实验，两实验的压力与接触面的粗糙程度均相同，可得滑动摩擦力的大小相等。
（4）[4]实验后，经老师指导，小明将实验装置改成如图装置，不管长木板做什么运动，物块A始终相对与地面静止，A受到的滑动摩擦力始终等于拉力，因此当他向右拉出木板的过程中不一定要匀速拉动。
[5]此时A相对木板水平向左运动，则所受的摩擦力方向向水平向右。
25. 利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验。实验步骤如下：
（1）将一块玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；
（2）取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置：
（3）多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤：
（4）用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离。在此实验中：
①选用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于__________；．
②选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系；
③实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验，目的是为了使结论具有__________；
④移去蜡烛B，并于其所在位置上放一光屏，则光屏__________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像；
⑤此实验应在__________（填“较暗”或“较亮”）环境中进行；
⑥当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小__________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 大小 ③. 普遍性 ④. 不能 ⑤. 较暗 ⑥. 不变
【解析】
【详解】（4）[1]实验中用玻璃板代替平面镜，物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替像的另一个物体，便于确定像的位置。
[2]由于平面镜所成的像与物大小相等，所以选两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物体的大小关系。
[3]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，使结论具有普遍性，避免实验现象的偶然性。
[4]平面镜成的像是虚像，不是由真实光线会聚形成的，不能被光屏承接，所以移去蜡烛B，在其位置上放一光屏，则光屏不能承接到蜡烛A的像。
[5]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰，所以此实验应在较暗环境中进行。
[6]由平面镜成像特点可知，像和物大小相同；蜡烛A的大小不变，当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小也不变。
26. 小明学习了比热容知识后，想比较 A、B两种未知液体的比热容大小，进行如下实验：
（1）用两个相同的带有保温层和显示温度的电热杯，不计与外界发生热传递，如图所示；
（2）将_________相等的 A、B两种液体分别倒入两个电热杯中，然后将两种液体均加热到60°C，这是通过_________方式来增大液体的内能；
（3）将处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在两种液体中，盖好盖子。经过一段时间，A 液体温度降为56°C，B液体温度降为53°C；
（4）分析可知，铜块在_________（选填“A”或“B”）液体中吸收的热量多，_________液体的比热容较大。
【答案】 ①. 质量 ②. 热传递 ③. A ④. A
【解析】
【详解】（2）[1][2]比较A、B两种未知液体的比热容大小，根据控制变量法可知，需要控制两液体的质量相等，因此应将质量相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中加热，液体吸收热量，这是通过热传递方式来增大液体的内能。
（4）[3][4]由题意可知，A液体温度降为56°C，则A液体中铜块的末温为56°C；B液体温度降为53°C，则B液体中铜块的末温为53°C；铜块的初温相同，根据可知，A液体中铜块吸收的热量较多，则A液体放出的热量多，即
代入数据可得
整理可得，所以A液体的比热容较大。
27. 用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“”，导线若干（导线电阻忽略不计）。
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不能交叉），要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大________；
（2）小明连好电路，闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是__________；
（3）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据（如下表所示）。当电压的表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示__________A，计算此时小灯泡的阻值为__________（精确到）；
（4）对比小灯泡在不同亮度下的电阻，你的发现是__________。实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻__________，实际电功率较大，灯丝容易熔断；
（5）小亮实验时发现他的桌上没有电流表，却多了一个最大阻值为的滑动变阻器，于是他设计了如图丙所示电路，也测出了额定电压为小灯泡正常发光时的电阻，请补全下列步骤：
①闭合开关S，先调节滑动变阻器的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R，直到电压表示数为__________V；
②接着调节滑动变阻器__________（填“”或“R”）的滑片到最右端，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡正常发光时电阻的表达式__________。（用、U、和已知量表示）。
【答案】 ①. ②. 开关闭合前，没有将变阻器的滑片移到阻值最大处 ③. 0.28 ④. 8.9 ⑤. 不同电压下，灯泡的电阻不变 ⑥. 小 ⑦. U额 ⑧. R0 ⑨.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，灯泡与变阻器串联，电压表串联灯泡的电压，电流表测量电路电流。滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则变阻器的B端接入电路中，如图所示：
（2）[2]小明连好电路，闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光说明此时电路中电流较大，电阻较小，说明他开关闭合前，没有将变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）[3]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A。
[4]由欧姆定律得，此时小灯泡的阻值为
（4）[5]由表格中数据得，当灯泡电压、电流变大时，灯泡的电阻变大。
[6]实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻小，由得，实际电功率较大，通电时间相同时，灯丝产生的热量较多，灯丝容易熔断。
（5）[7][8][9]①闭合开关S，灯泡、R0、R串联，先调节滑动变阻器的滑片到最左端，电压表测量灯泡电压，再调节滑动变阻器R，直到电压表示数为U额，此时灯泡正常发光。
②接着调节滑动变阻器滑片到最右端，电压表测量灯泡与R0最大电阻的电压，电压读出此时电压表的示数为U。
③由串联电路电流特点与欧姆定律得，灯泡的额定电流为
由欧姆定律得，小灯泡正常发光时电阻
28. 某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺__________处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向右调节__________，使横梁在水平位置平衡；
（2）将玉石放在天平的左盘中，向右盘中加减砝码并调节游码至天平平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量是__________g；
（3）向量筒中加入50mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置如图乙，则玉石的密度__________kg/m3；
（4）若实验结束后，发现游码上粘了一小块橡皮泥，则所测玉石的密度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）玉石的真实值；
（5）小赵同学认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水（水的密度用ρ水表示）等器材也能测出玉石的密度。实验步骤如下：
①两个相同的烧杯分别放在天平的左右两盘中，向两烧杯中加入适量的水至天平平衡，如图丙所示：
②在量筒中加入适量的水，记录量筒中水的体积V1；
③将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底和壁），用量筒向右盘的烧杯中加水至天平平衡，如图丁所示，记录此时量筒中水的体积V2；
④让玉石缓慢沉至水底，松开细线，继续用量筒向右盘的烧杯中加水至天平平衡，如图戊所示，记录此时量筒中水的体积V3；
⑤玉石密度的表达式为ρ=__________（用V1、V2、V3和ρ水表示）。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 平衡螺母 ③. 32.2 ④. 2.3×103 ⑤. 小于 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]在使用天平前，应将天平放在水平台上或水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处。
[2]指针偏向分度盘的左侧，说明横梁左端下沉，应向右调节平衡螺母，直到横梁在水平位置平衡。
（2）[3]由图甲可知，称量出的玉石的质量
（3）[4]向量筒中加入50mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置在64mL处，则玉石的体积
则玉石的密度
（4）[5]物体的质量等于砝码总质量加上游码对应的刻度值；若实验结束后，发现游码上粘了一小块橡皮泥，则称量的物体质量会偏小，由可知，所测玉石的密度小于玉石的真实值。
（5）[6]将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底和壁），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，加水的体积为（V1－V2），此时天平两侧所称物质的总质量相等，则总重力大小相等，右侧增加的水的重力等于玉石排开水的重力，即
所以玉石的体积
让玉石缓慢沉入水底，松开细线，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁再次在水平位置恢复平衡，两次加入水的体积为（V1－V3），此时天平两侧所称物质的总质量大小仍相等，则天平右盘烧杯中两次增加的水的总质量等于玉石的质量，玉石的质量
……①
且
……②
由①②可得，玉石的密度
六、计算题（本大题共22分）
29. 一架载有物资的大型运输飞机在空中飞行，飞机匀速直线飞行100km耗时0.2h，匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机选用航空煤油作为燃料，某航空煤油的热值为。求：
（1）飞机匀速飞行时的速度；
（2）飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功；
（3）若此过程中飞机完全燃烧500kg航空煤油，求此过程飞机发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）飞机匀速飞行时的速度为
（2）飞机做匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力大小为
飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功为
（3）在此过程中航空煤油完全燃烧放出的热量为
此过程飞机发动机的效率为
答：（1）飞机匀速飞行时的速度为；
（2）飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功为；
（3）此过程飞机发动机效率。
30. 某兴趣小组设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图象如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求：
（1）此时通过R0的电流；
（2）电源电压；
（3）为保证电路安全，此电路能反映环境的最低温度是多少℃。
【答案】（1）0.2A；（2）6V；（3）20℃
【解析】
【详解】解：（1）闭合开关，R 与R0串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图乙可知当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可得此时通过R0的电流
（2）由于R1与R0串联，串联电路各处电流相等，则
I1＝I0＝0.2A
根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压
U1＝I1R1＝0.2A×20Ω＝4V
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压
U＝U1+U0＝4V+2V＝6V
（3）由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，电压表量程为0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，热敏电阻接入电路的阻值最大，此时温度最低，此时定值电阻两端的电压
U1′＝U﹣U0′＝6V﹣3V＝3V
此时通过电路的电流
I0.15A
此时热敏电阻接入电路的阻值
由图乙可知此时的温度为20℃。
答：（1）通过R0的电流为0.2A；
（2）电源电压为6V；
（3）为了保证电路安全，此电路能反映环境最低温度是20℃。
31. 如图甲图中密度为ρ=2.0g/cm3长方体A置于水平面上，乙图所示底面积为100cm2的容器内装有足够深的水，质量mB=0.4kg的长方体B静止于水中。已知SB=80cm2，SA=50cm2；长方体B的高度hB=10cm，长方体A的高度hA=15cm。如图丙若将A沿水平方向切割厚度为l，并将切割部分C切置于长方体B上表面中心部分（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
(1)物体B受到的重力；
(2)物体B恰好浸没时受到的浮力；
(3)当l=4cm时，水对容器底部压强变化量；
(4)当l=6cm时，C对B上表面产生的压强大小。
【答案】(1)4N；(2)8N；(3)400Pa；(4)800Pa
【解析】
【详解】(1)由重力计算公式
故物体B受到的重力为4N。
(2)由阿基米德浮力公式，物体B恰好浸没时受到的浮力
故物体B恰好浸没时受到的浮力为8N。
(3)放置物体C后，将引起水对容器底部压强的变化，此时变化量为
故水对容器底部压强变化量为400Pa。
(4)当l=6cm时，此时物体C重为
若物体C恰好浸没时受到的浮力
因物体B、C总重超过物体B恰好浸没时受到的浮力但小于B、C同时浸没时受到的浮力，故C也处于漂浮状态，由B受力平衡可知
得
故C对B上表面产生的压强大小为800Pa。实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/
考试时间90分钟 全卷
一、选择题（本大题有14小题，每题2分，共28分）
1. 下列说法与物理史实相符的是（ ）
A. 电磁感应现象——奥斯特B. 电流周围存在磁场——法拉第
C. 电流、电压、电阻三者之间的关系——伏特D. 电流热效应——焦耳
【答案】D
【解析】
【详解】A．电磁感应现象是法拉第首先发现的，故A不符合题意；
B．奥斯特发现电流周围存在磁场，故B不符合题意；
C．电流、电压、电阻三者之间的关系是欧姆研究得出的，故C不符合题意；
D．焦耳发现了电流的热效应，得出了焦耳定律，故D符合题意。
故选D。
2. 发展是人类永恒的主题。关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（ ）
A. 煤、石油属于可再生能源
B. 电能是二次能源
C. 能量是守恒的， 我们不需要节约能源
D. 核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
【答案】B
【解析】
【详解】A．煤、石油在地球上的储量是有限的，一旦消耗无法及时得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B．电能不能够从自然界直接获取，需要通过消耗一次能源得到，电能属于二次能源，故B正确；
C．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，很多能源无法直接被人类利用，所以节约能源势在必行，故C错误；
D．核电站是利用可控的核裂变释放的能量进行发电的，故D错误。
故选B。
3. 一首木兰诗，描述了古代女英雄花木兰的故事。其中诗句“对镜贴花黄”涉及的光现象是（ ）
A. 光的直线传播B. 光的反射
C. 光的折射D. 光的色散
【答案】B
【解析】
【详解】“对镜贴花黄”，是花木兰在照镜子，属于平面镜成像，是光的反射现象。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中，应用的原理相同的是（ ）
A. ②④B. ①④C. ①②D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的；
②发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动，是根据电磁感应原理制成的；
③电磁继电器是利用电流的磁效应制成的；
④动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的；
故应用的原理相同的是②④，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
5. 下列现象中，可利用流体压强规律解释的是（ ）
A. 茶壶倒茶B. 吸盘挂钩
C. 吸管吸饮料D. 漩涡危险
【答案】D
【解析】
【详解】A．茶壶倒茶，利用连通器，故A不符合题意；
BC．吸盘挂钩、吸管吸饮料，利用的是大气压工作的，故BC不符合题意；
D．漩涡危险是因为流速越大的地方，压强越小，故D符合题意。
故选D。
6. 图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 园艺剪B. 筷子
C. 瓶盖起子D. 核桃夹
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
7. 关于家庭用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 控制灯的开关接火线零线都可以
C 使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D. 对人体来说，安全电压是36V
【答案】C
【解析】
【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸，引起家庭电路中电流过大的原因有两个：短路或总功率过大，故A错误；
B．控制灯的开关接火线上，当开关断开时，灯不带电，故B错误；
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，构成闭合回路，否则氖管不发光，故C正确；
D．对人体来说，安全电压是不高于36V，故D错误。
故选C。
8. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具，备受中学生的喜爱。如图所示，当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 关闭电机后，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会慢慢停下来
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性不是一种作用，而是一切物体的固有属性，不能说物体受到惯性的作用，故A错误；
B．根据牛顿第一定律，若平衡车在运动过程中所受的力全部消失，平衡车会做匀速直线运动，故B错误；
C．平衡车对地面的压力与地面对它的支持力，大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确；
D．平衡车受到的重力小于地面对它的支持力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
9. 有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（ ）
A. 5.3×104JB. 5.3×107J
C. 14.8JD. 14.8kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. 小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A. 该电路中的电表是电流表B. 温度变化时两端电压不变
C. 温度升高时电路中电流变大D. 温度降低时电路的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；
BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误；
B．图甲中足球在A点的高度小于B点的高度，足球的质量不变，所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能，从A点到B点的过程中，速度减小，将动能转化为重力势能，故B正确；
C．由图乙可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在A、B两点的高度相等，重力势能相等，但速度不同，动能不一样，因此足球在A、B两点的机械能不相等，故C错误；
D．图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动，说明D水平方向的速度不为0，故最高点D点的动能不为零，故D错误。
故选B。
12. 在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像（图中未画出）。则下列说法正确的是（ ）
①凸透镜的焦距可能
②用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像
③若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A. ②③B. ②④C. ①③D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①根据题意知道，蜡烛距离凸透镜为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
在透镜的另一侧，像到透镜的距离
80.0cm-50.0cm=30.0cm
处光屏上得到一个清晰的像，像距大于物距，成倒立放大的实像，此时
2f＞u=15.0cm＞f
v=30.0cm＞2f
则
15.0cm＞f＞7.50cm
故①错误；
②用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上的像会变暗，但仍能成完整的像，故②错误；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时
u＞2f，2f＞v＞f
根据光的可逆性，可知此时光屏上成倒立缩小的实像，故④正确。
故D正确，ABC错误。
故选D。
13. 物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2．两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是
A. F1=F2 P1>P2B. F1=F2 P1
【答案】B
【解析】
【详解】由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲== =2m/s；由v-t图象乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F2．
已知v甲＜v乙，由P==Fv可得，两次推力的功率P1＜P2．
14. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4VB. R1的阻值30Ω
C. 滑动变阻器R2的最大阻值20ΩD. 电路总功率最大值1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关，R1、R2串联，电流表测电路电流，电压表测R2两端电压。
ABC．当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，为R2max，由U-I图像可知，电路的电流为I1=0.2A，变阻器的两端电压为U1=4V，由欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为
电源电压为
①
当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为R1的简单电路，电路电流为I2=0.6A，根据欧姆定律，电源电压为
②
联立①②解得，R1=10Ω。将电源电压代入②式，解得，U电源=6V。故C正确，AB错误；
D．由可知，当电路的总电阻最小，即电路只有R1的简单电路时，电路总功率最大，即为
故D错误。
故选C。
二、填空题（本大题有6小题，每空1分，共12分）
15. 如图是世界各地华人燃爆竹、放焰火、玩龙灯、舞狮子、敲锣打鼓庆新春的场景。爆竹声是由于空气的______产生的；越用力敲鼓，鼓声越大，是因为______越大，响度越大。
【答案】 ①. 振动 ②. 振幅
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，爆竹声是由空气的振动产生的。
[2]鼓声是由于鼓面被敲击振动发出的，越用力敲鼓，鼓声越大，也就是鼓面的振幅越大，响度越大。
16. 炎炎夏季，县城气温往往比乡下要高2~3℃，这就是热岛效应，主要利用水的 ________较大来调节气温；在寒冷的冬天，人们双手搓几下就感到暖和_______（选填“做功”或“热传递”）的方式使手的内能增加。
【答案】 ①. 比热容 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用热水袋取暖用热水袋暖手，热量可以从高温的热水袋转移给低温的手，使手的内能增大，温度升高。改变物体内能有两种方式：做功和热传递；在天气异常寒冷时，我们总喜欢双手搓几下，是摩擦生热，属于做功增大物体内能。
17. 如图所示是小明同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。通电后电磁铁的a端为________极，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性________。
【答案】 ①. N##北 ②. 增强
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁，说明电磁铁的b端与条形磁体的N极相互吸引；因此，电磁铁的b端为S极，a端为N极；滑动变阻器的滑片P向左端移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，故电磁铁的磁性增强。
18. 如图所示，小致用如图滑轮组提升重为360N的货物，所用拉力为225N，货物被匀速提升10m，（忽略绳重和摩擦）小致做的功是_________J，这个滑轮组的机械效率是________。
【答案】 ①. 4500 ②. 80%
【解析】
【详解】[1][2]根据题意可知，物重G1=360N，拉力为225N，货物被匀速提升h=10m，承担物重绳子的有效股数n=2，绳子移动的距离为
则小致做的功为
W总=Fs=225N×20m=4500J
由题意可知，有用功为
W有用=Gh=360N×10m=3600J
这个滑轮组的机械效率为
19. 在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝，制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示为它们竖直静止在液体中的情况，两个简易密度计所受的浮力分别为F甲和F乙；密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm，在乙液体中露出液面的长度为13cm，若乙液体为水时，甲液体的密度ρ甲=__________kg/m3。
【答案】0.7×103
【解析】
【详解】由图可知，简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，此时F浮=G，因同一支密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲=F乙。设密度计的底面积为S，若乙液体是水，则在水中时
F乙=ρ水V排水g=ρ水gSh水
在甲液体中
F甲=ρ甲V排甲g=ρ甲gSh甲
由于F甲=F乙，则
ρ水gSh水=ρ甲gSh甲
所以，解得
20. 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I-U图像分别如图乙所示，闭合开关S，灯L正常发光，此时小灯泡的功率为3W，则电源电压为__________V；若将该小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍时，灯泡的功率为P1；继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，灯泡的功率为P2，则P2:P2= __________。
【答案】 ①. 6 ②. 1:5
【解析】
【详解】[1]由于灯泡的电阻会随温度的变化而变化，所以图乙中上方的曲线可以表示灯泡L的电流和电压关系，另一条平直的图线可以表示定值电阻R的电流和电压关系。小灯泡的功率为3W，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，其两端的电压为6V；由图乙可知，闭合开关S，灯泡L与定值电阻R并联，由并联电路的电压规律可知，电源电压和定值电阻R两端的电压也为6V。
[2]若将该小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍，则灯泡L的功率为总功率的；串联电路中电流处处相等，根据可知，灯泡L两端的电压为总电压的，即为
由图乙可知，通过灯泡L的电流为0.3A，则灯泡L的功率为
继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，则灯泡L的功率为总功率的；串联电路中电流处处相等，根据可知，灯泡L的两端电压为总电压的，即为
由图乙可知，通过灯泡L的电流为0.5A，则灯泡L的功率为
故
三、作图题（本大题有两小题，每题2分共4分）
21. 如图所示，有两束光入射到凸透镜。画出：光经过凸透镜之后的径迹。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜中，过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
22. 如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图，并画出力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】物体重力的方向总是竖直向下，因此过水桶的重心A沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示：
四、简答题（共4分）
23. 国家速滑馆内一场速滑赛结束，运动员穿戴的冰刀鞋使赛道冰面产生了凹凸不平的划痕，如图所示。为迎接下一场比赛，工作人员通过浇水并喷洒干冰对冰面破损处进行修复。请回答：
（1）为什么锋利的冰刀会对冰面产生划痕？
（2）用物态变化的知识说明浇水并喷洒干冰能快速修复冰面的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】（1）冰刀与冰面的接触面积很小，压力一定时，对冰面产生的压强很大，很容易在冰面留下划痕。
（2）干冰升华吸热，将冰面破损处水的温度迅速降至水的凝固点以下，水能快速凝固。
五、实验探究题：本题共5小题，共30分
24. 用如图所示的器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，物块A、B材料相同，进行了甲、乙、丙、丁四次实验，弹簧测力计的示数大小关系为。
（1）小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做__________运动；
（2）分析__________两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）该小组进行了乙、丁两次实验，发现测得滑动摩擦力的大小__________；
（4）实验后，经老师指导，小明将实验装置改成如图装置，当他向右拉出木板的过程中__________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动，此时A所受的摩擦力方向向__________。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 甲乙 ③. 相等 ④. 不一定 ⑤. 水平向右
【解析】
【详解】（1）[1]小组的同学每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，使物体A受到的滑动摩擦力等于拉力。
（2）[2]甲乙实验中，接触面的粗糙程度相同，乙图的压力较大，测力计示数较大，可得在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）[3]该小组进行了乙、丁两次实验，两实验的压力与接触面的粗糙程度均相同，可得滑动摩擦力的大小相等。
（4）[4]实验后，经老师指导，小明将实验装置改成如图装置，不管长木板做什么运动，物块A始终相对与地面静止，A受到的滑动摩擦力始终等于拉力，因此当他向右拉出木板的过程中不一定要匀速拉动。
[5]此时A相对木板水平向左运动，则所受的摩擦力方向向水平向右。
25. 利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验。实验步骤如下：
（1）将一块玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；
（2）取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置：
（3）多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤：
（4）用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离。在此实验中：
①选用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于__________；．
②选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系；
③实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验，目的是为了使结论具有__________；
④移去蜡烛B，并于其所在位置上放一光屏，则光屏__________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像；
⑤此实验应在__________（填“较暗”或“较亮”）环境中进行；
⑥当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小__________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 大小 ③. 普遍性 ④. 不能 ⑤. 较暗 ⑥. 不变
【解析】
【详解】（4）[1]实验中用玻璃板代替平面镜，物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替像的另一个物体，便于确定像的位置。
[2]由于平面镜所成的像与物大小相等，所以选两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物体的大小关系。
[3]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，使结论具有普遍性，避免实验现象的偶然性。
[4]平面镜成的像是虚像，不是由真实光线会聚形成的，不能被光屏承接，所以移去蜡烛B，在其位置上放一光屏，则光屏不能承接到蜡烛A的像。
[5]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰，所以此实验应在较暗环境中进行。
[6]由平面镜成像特点可知，像和物大小相同；蜡烛A的大小不变，当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小也不变。
26. 小明学习了比热容知识后，想比较 A、B两种未知液体的比热容大小，进行如下实验：
（1）用两个相同的带有保温层和显示温度的电热杯，不计与外界发生热传递，如图所示；
（2）将_________相等的 A、B两种液体分别倒入两个电热杯中，然后将两种液体均加热到60°C，这是通过_________方式来增大液体的内能；
（3）将处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在两种液体中，盖好盖子。经过一段时间，A 液体温度降为56°C，B液体温度降为53°C；
（4）分析可知，铜块在_________（选填“A”或“B”）液体中吸收的热量多，_________液体的比热容较大。
【答案】 ①. 质量 ②. 热传递 ③. A ④. A
【解析】
【详解】（2）[1][2]比较A、B两种未知液体的比热容大小，根据控制变量法可知，需要控制两液体的质量相等，因此应将质量相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中加热，液体吸收热量，这是通过热传递方式来增大液体的内能。
（4）[3][4]由题意可知，A液体温度降为56°C，则A液体中铜块的末温为56°C；B液体温度降为53°C，则B液体中铜块的末温为53°C；铜块的初温相同，根据可知，A液体中铜块吸收的热量较多，则A液体放出的热量多，即
代入数据可得
整理可得，所以A液体的比热容较大。
27. 用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“”，导线若干（导线电阻忽略不计）。
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不能交叉），要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大________；
（2）小明连好电路，闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是__________；
（3）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据（如下表所示）。当电压的表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示__________A，计算此时小灯泡的阻值为__________（精确到）；
（4）对比小灯泡在不同亮度下的电阻，你的发现是__________。实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻__________，实际电功率较大，灯丝容易熔断；
（5）小亮实验时发现他的桌上没有电流表，却多了一个最大阻值为的滑动变阻器，于是他设计了如图丙所示电路，也测出了额定电压为小灯泡正常发光时的电阻，请补全下列步骤：
①闭合开关S，先调节滑动变阻器的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R，直到电压表示数为__________V；
②接着调节滑动变阻器__________（填“”或“R”）的滑片到最右端，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡正常发光时电阻的表达式__________。（用、U、和已知量表示）。
【答案】 ①. ②. 开关闭合前，没有将变阻器的滑片移到阻值最大处 ③. 0.28 ④. 8.9 ⑤. 不同电压下，灯泡的电阻不变 ⑥. 小 ⑦. U额 ⑧. R0 ⑨.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，灯泡与变阻器串联，电压表串联灯泡的电压，电流表测量电路电流。滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则变阻器的B端接入电路中，如图所示：
（2）[2]小明连好电路，闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光说明此时电路中电流较大，电阻较小，说明他开关闭合前，没有将变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）[3]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A。
[4]由欧姆定律得，此时小灯泡的阻值为
（4）[5]由表格中数据得，当灯泡电压、电流变大时，灯泡的电阻变大。
[6]实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻小，由得，实际电功率较大，通电时间相同时，灯丝产生的热量较多，灯丝容易熔断。
（5）[7][8][9]①闭合开关S，灯泡、R0、R串联，先调节滑动变阻器的滑片到最左端，电压表测量灯泡电压，再调节滑动变阻器R，直到电压表示数为U额，此时灯泡正常发光。
②接着调节滑动变阻器滑片到最右端，电压表测量灯泡与R0最大电阻的电压，电压读出此时电压表的示数为U。
③由串联电路电流特点与欧姆定律得，灯泡的额定电流为
由欧姆定律得，小灯泡正常发光时电阻
28. 某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺__________处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向右调节__________，使横梁在水平位置平衡；
（2）将玉石放在天平的左盘中，向右盘中加减砝码并调节游码至天平平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量是__________g；
（3）向量筒中加入50mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置如图乙，则玉石的密度__________kg/m3；
（4）若实验结束后，发现游码上粘了一小块橡皮泥，则所测玉石的密度__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）玉石的真实值；
（5）小赵同学认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水（水的密度用ρ水表示）等器材也能测出玉石的密度。实验步骤如下：
①两个相同的烧杯分别放在天平的左右两盘中，向两烧杯中加入适量的水至天平平衡，如图丙所示：
②在量筒中加入适量的水，记录量筒中水的体积V1；
③将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底和壁），用量筒向右盘的烧杯中加水至天平平衡，如图丁所示，记录此时量筒中水的体积V2；
④让玉石缓慢沉至水底，松开细线，继续用量筒向右盘的烧杯中加水至天平平衡，如图戊所示，记录此时量筒中水的体积V3；
⑤玉石密度的表达式为ρ=__________（用V1、V2、V3和ρ水表示）。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 平衡螺母 ③. 32.2 ④. 2.3×103 ⑤. 小于 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]在使用天平前，应将天平放在水平台上或水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处。
[2]指针偏向分度盘的左侧，说明横梁左端下沉，应向右调节平衡螺母，直到横梁在水平位置平衡。
（2）[3]由图甲可知，称量出的玉石的质量
（3）[4]向量筒中加入50mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置在64mL处，则玉石的体积
则玉石的密度
（4）[5]物体的质量等于砝码总质量加上游码对应的刻度值；若实验结束后，发现游码上粘了一小块橡皮泥，则称量的物体质量会偏小，由可知，所测玉石的密度小于玉石的真实值。
（5）[6]将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底和壁），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，加水的体积为（V1－V2），此时天平两侧所称物质的总质量相等，则总重力大小相等，右侧增加的水的重力等于玉石排开水的重力，即
所以玉石的体积
让玉石缓慢沉入水底，松开细线，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁再次在水平位置恢复平衡，两次加入水的体积为（V1－V3），此时天平两侧所称物质的总质量大小仍相等，则天平右盘烧杯中两次增加的水的总质量等于玉石的质量，玉石的质量
……①
且
……②
由①②可得，玉石的密度
六、计算题（本大题共22分）
29. 一架载有物资的大型运输飞机在空中飞行，飞机匀速直线飞行100km耗时0.2h，匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机选用航空煤油作为燃料，某航空煤油的热值为。求：
（1）飞机匀速飞行时的速度；
（2）飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功；
（3）若此过程中飞机完全燃烧500kg航空煤油，求此过程飞机发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）飞机匀速飞行时的速度为
（2）飞机做匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力大小为
飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功为
（3）在此过程中航空煤油完全燃烧放出的热量为
此过程飞机发动机的效率为
答：（1）飞机匀速飞行时的速度为；
（2）飞机匀速飞行100km时发动机牵引力所做的功为；
（3）此过程飞机发动机效率。
30. 某兴趣小组设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图象如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求：
（1）此时通过R0的电流；
（2）电源电压；
（3）为保证电路安全，此电路能反映环境的最低温度是多少℃。
【答案】（1）0.2A；（2）6V；（3）20℃
【解析】
【详解】解：（1）闭合开关，R 与R0串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图乙可知当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可得此时通过R0的电流
（2）由于R1与R0串联，串联电路各处电流相等，则
I1＝I0＝0.2A
根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压
U1＝I1R1＝0.2A×20Ω＝4V
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压
U＝U1+U0＝4V+2V＝6V
（3）由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，电压表量程为0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，热敏电阻接入电路的阻值最大，此时温度最低，此时定值电阻两端的电压
U1′＝U﹣U0′＝6V﹣3V＝3V
此时通过电路的电流
I0.15A
此时热敏电阻接入电路的阻值
由图乙可知此时的温度为20℃。
答：（1）通过R0的电流为0.2A；
（2）电源电压为6V；
（3）为了保证电路安全，此电路能反映环境最低温度是20℃。
31. 如图甲图中密度为ρ=2.0g/cm3长方体A置于水平面上，乙图所示底面积为100cm2的容器内装有足够深的水，质量mB=0.4kg的长方体B静止于水中。已知SB=80cm2，SA=50cm2；长方体B的高度hB=10cm，长方体A的高度hA=15cm。如图丙若将A沿水平方向切割厚度为l，并将切割部分C切置于长方体B上表面中心部分（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
(1)物体B受到的重力；
(2)物体B恰好浸没时受到的浮力；
(3)当l=4cm时，水对容器底部压强变化量；
(4)当l=6cm时，C对B上表面产生的压强大小。
【答案】(1)4N；(2)8N；(3)400Pa；(4)800Pa
【解析】
【详解】(1)由重力计算公式
故物体B受到的重力为4N。
(2)由阿基米德浮力公式，物体B恰好浸没时受到的浮力
故物体B恰好浸没时受到的浮力为8N。
(3)放置物体C后，将引起水对容器底部压强的变化，此时变化量为
故水对容器底部压强变化量为400Pa。
(4)当l=6cm时，此时物体C重为
若物体C恰好浸没时受到的浮力
因物体B、C总重超过物体B恰好浸没时受到的浮力但小于B、C同时浸没时受到的浮力，故C也处于漂浮状态，由B受力平衡可知
得
故C对B上表面产生的压强大小为800Pa。实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/
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