2024年湖北省荆门市钟祥市中考物理调研试卷

这是一份2024年湖北省荆门市钟祥市中考物理调研试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究实践题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）编钟是战国早期著名青铜乐器，1978年随州出土的编钟，反映了战国时期我国乐律学达到了一定高度（ ）
A．敲击时用力越大，声音的音调越高
B．用相同的力敲击不同的编钟发出的声音响度不同
C．敲击大小不同的编钟发出的声音的音色不同
D．用相同的力敲击大小不同的编钟发出声音的音调不同
2．（2分）2023年春节前夕，湖北遭遇了罕见的大规模冻雨侵袭，导致交通大面积的瘫痪，下列关于“冻雨”的说法正确的是（ ）
A．冻雨是雪熔化后凝固形成的
B．冻雨是雨水凝固形成的
C．当出现冻雨情景时，我们可以在路面上撒盐来提高冰的熔点，防止路面结冰
D．冻雨在环境温度达到0℃时就会熔化
3．（2分）2024年4月25日20时59分，我国神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并在太空中与中国空间站成功对接，下列说法正确的是（ ）
A．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
B．飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的，“比铝还轻”指的是这种材料的质量小
C．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
D．发射时，火箭向下方的水面喷火，水面上方立刻出现大量的白雾，这些白雾是大量的水汽化形成的水蒸气
4．（2分）如图所示，是消费者购物时利用刷脸支付货款的场景，某顾客站在屏幕前50cm处，屏幕上方的摄像头启动，屏幕里会出现人脸缩小的像（ ）
A．该摄像头对光具有发散的作用
B．该摄像头的焦距可能超过50cm
C．该摄像头的成像原理和投影仪一样
D．当屏幕里的像太小无法识别时，消费者需要靠近摄像头
5．（2分）手机已成为人们生活中主要的通讯工具，其中手机电池能否支持快充是消费者决定是否购买的重要因素，市面上很多手机已配备了“快充”功能（ ）
A．“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大
B．“快充”是指手机充电时的充电器输出电流较大
C．“快充”是指手机充电时的充电器输出电压较大
D．“快充”是指手机电池存储的电能较多
6．（2分）火灾威胁着人们的人生安全，据统计2023年全国共接报74.5万起。灭火器也成为家庭灭火的必备工具，如图是灭火器铭牌（ ）
A．灭火器内部压强小于外界大气压
B．灭火器手柄开关是费力杠杆
C．使用灭火器灭火时内部氮气膨胀对外做功，内能减小
D．干粉灭火器灭火主要靠降低环境温度来灭火的
7．（2分）小明家使用的是如图所示的智能门锁，它可以通过指纹加密码，或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别，由M执行解锁工作，下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2分）如图所示为多档位家庭取暖器的电路图，该取暖器有高温、低温两个挡位满足取暖的不同需求，已知发热电阻R1的阻值小于发热电阻R2的阻值，对电路的分析正确的是（ ）
A．发热电阻R2工作时电阻R1也工作
B．发热电阻R1工作时电阻R2也工作
C．当处于高温挡时R1两端电压小于R2两端电压
D．当处于高温挡时通过R1的电流小于通过R2的电流
9．（2分）目前我国的光伏发电装机容量已位居世界第一。如图，光伏发电也从原本的国家项目走进了许多农村家庭，很多房屋的屋顶上安装了光伏发电板（ ）
A．太阳能是太阳内部氢原子核发生裂变释放的能量
B．光伏发电是将太阳能全部转化成电能供人们使用
C．太阳能能在自然界里源源不断的得到，所以太阳能是可再生能源
D．太阳能属于二次能源
10．（2分）如图是一项黔北民间绝技——独竹漂，它是我国先民千百年来勤劳智慧的结晶，此项体育技能集娱乐性、观赏性、挑战性于一体，脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。下列关于说法正确的是（ ）
A．漂浮在水面的表演者所受浮力与重力是一对相互作用力
B．独竹受到的浮力与独竹的重力是一对平衡力
C．表演者和平衡杆受到的总重力与独竹对她的支持力是一对平衡力
D．独竹受到的浮力和表演者对独竹的压力是一对相互作用力
11．（2分）所谓冰山一角，字面意思可以理解为一座冰山露出水面的部分很少，而水面以下的体积占整个冰山体积的大部分，ρ海水＝1.1g/cm3、冰山的密度ρ冰＝0.9g/cm3，下面关于冰山一角分析正确的是（ ）
A．漂浮的冰山所受浮力大于自身的重力
B．水面上的冰山体积与冰山体积之比为1：9
C．当冰山熔化后海平面会上升
D．当冰山熔化后水面以下冰山体积与整个冰山体积之比会变小
12．（2分）小华同学为班级教室里设计了一个测量噪声的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为15Ω，声敏电阻R2的阻值随声音强度dB的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．声音响度越强，电压表示数越小
B．声音响度越强，电流表示数越小
C．当教室的声音响度为60dB时，电压表的示数为3.5V
D．当电路中电流为0.24A时，教室的声音响度为80dB
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）如图是工地上常见的履带式推土机，与一般汽车不相同的是，它前进靠的是两条履带 来减小对地面的压强，钢铁履带上的棱条是通过 来增大车身与地面的摩擦力。
14．（3分）“中军置酒饮归客，胡琴琵琶与羌笛”。出自诗人岑参《白雪歌送武判官归京》，诗中羌笛发出的声音是靠 振动产生的；经过 传播到聆听者耳中，诗人是根据声音的 （选填“频率”、“响度”或“音色”）来区分胡琴、琵琶、羌笛发出的声音。
15．（2分）现在道路两边的路灯已被全部更换成太阳能路灯，由LED灯代替了之前的白炽灯，LED灯主要是用 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的。相比原本的路灯，太阳能路灯优点有（说出一点即可） 。
16．（3分）寒假期间，小明在家找到了一旧的取暖器，铭牌上标有“220V，该取暖器正常工作时，通过的电流为 A，电阻为 Ω，小明用它取暖3小时消耗了 kW•h电能。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（2分）如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。
18．（2分）1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，如图是一束激光穿过玻璃三棱镜，请在图中画出光穿过三棱镜的光路图。
19．（5分）在“测量小灯泡的额定电功率”的实验中，老师准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线。请完成下列问题：
（1）如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，该电路故障可能是小灯泡 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示 W。
（4）同学们继续移动滑片P，多次改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度变化，同学们画出小灯泡的I﹣U图，发现小灯泡的电阻会随着电压的变化而变化 。
20．（5分）小李同学为了鉴别某石块是否为玉石，于是想到了测量它的密度，以下是小李利用天平和量筒测量小石块密度的操作步骤。
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线上。
（2）将石块放在天平的左盘中，向右盘加减砝码后，指针的位置如图甲所示 （选填“向右调节平衡螺母”或“向右调节游码”）使天平平衡。
（3）天平平衡后，所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量为 g。
（4）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住石块并放入量筒内的水中后，量筒中的水面如图丙所示 cm3。
（5）实验所测矿石的密度为 kg/m3。
（6）小亮同学认为小李利用天平测量质量时所用的时间太长，于是小亮同学提出先使用弹簧测力计测出石块的重力G，再利用量筒测得石块的体积V，由和，请你分析，小亮和小李谁得到的结果更精确
21．（7分）在实验中，为了探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，按照如图一、二所示安装实验器材，内部各装有电阻R1和R2（R1的阻值大于R2）。
（1）图一中的实验装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。电流通过电阻时产生的热量的多少是通过观察 判断的，实验表明，在电流和通电时间相同的情况下，电流通过这个电阻产生的热量越 。
（2）由于实验室煤油储备不够，有一组同学将玻璃瓶内的煤油换成了水，加热一段时间后，则出现这一现象的主要原因是： 。
（3）另一组同学探究电流大小对产生热量的影响时，将R1和R2并联后接入电路，如图二所示，闭合开关通电一段时间后，通过电流大的电阻是 ，产生热量多的电阻是 ，于是小明便得出了结论。小明的这一做法可行吗？说明你的理由，答 （选填：“可行”或“不可行”），理由： 。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（7分）2023年我国自主品牌比亚迪发布了一款仰望U8汽车电动汽车，该车型具备四轮独立能力，能够实现极限操稳、应急浮水、原地调头等功能，如图是该汽车行驶在水面的情景。已知仰望U8汽车的总质量为4t，每个车轮与地面的接触面积为200cm2，在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m，平均速度可达1.6km/h，水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）U8汽车空载时漂浮在水面上所受浮力。
（2）U8以平均速度在水中行驶3min的直线距离。
（3）U8汽车空载时对水平路面的压强和在水中行驶时底盘受到水的压强。
23．（8分）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，其原理如图甲所示。加热电路由24V电源、电热丝R3和R4等组成。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著增大）、低压电源U＝12V等组成。当恒温箱内温度降低到36℃时电器继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，恒温箱处于加热状态，恒温箱内处于保温状态，但温度会缓慢降低。
（1）将恒温箱内6×10﹣3kg的空气从20℃加热到37℃需要吸收多少热量。[c空气＝1.0×103J/（kg•℃）]
（2）在加热电路中，当恒温箱内处于加热状态时的功率为72W，处于保温状态时电路中的电流为1A3与R4的阻值。
（3）在控制电路中，通过调节变阻器R1接入电路的阻值可以设置加热温度。已知电阻R2的阻值随温度变化的关系如图乙所示，当加热温度设定为36℃时，控制电路中的电流为0.5A，此时R1的阻值应该调为多少Ω？
2024年湖北省荆门市钟祥市中考物理调研试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（2分）编钟是战国早期著名青铜乐器，1978年随州出土的编钟，反映了战国时期我国乐律学达到了一定高度（ ）
A．敲击时用力越大，声音的音调越高
B．用相同的力敲击不同的编钟发出的声音响度不同
C．敲击大小不同的编钟发出的声音的音色不同
D．用相同的力敲击大小不同的编钟发出声音的音调不同
【答案】D
【解答】解：A、用大小不同的力敲击同一编钟时声音的响度不同，振幅越大，故A错误；
BD、用相同的力敲击大小不同的编钟能发出不同音调的声音，D正确；
C、利用音色不同可以区别编钟和其他乐器发出的声音，故C错误。
故选：D。
2．（2分）2023年春节前夕，湖北遭遇了罕见的大规模冻雨侵袭，导致交通大面积的瘫痪，下列关于“冻雨”的说法正确的是（ ）
A．冻雨是雪熔化后凝固形成的
B．冻雨是雨水凝固形成的
C．当出现冻雨情景时，我们可以在路面上撒盐来提高冰的熔点，防止路面结冰
D．冻雨在环境温度达到0℃时就会熔化
【答案】B
【解答】解：AB、冻雨是雨水由液态变为固态的冰，故A错误；
C、当出现冻雨情景时，防止路面结冰；
D、冻雨在环境温度达到0℃时，就会熔化，故D错误。
故选：B。
3．（2分）2024年4月25日20时59分，我国神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并在太空中与中国空间站成功对接，下列说法正确的是（ ）
A．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
B．飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的，“比铝还轻”指的是这种材料的质量小
C．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
D．发射时，火箭向下方的水面喷火，水面上方立刻出现大量的白雾，这些白雾是大量的水汽化形成的水蒸气
【答案】A
【解答】解：AC、空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，重力势能最小，由于没有空气阻力，故A正确；
B、“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时，即单位体积的质量小，故B错误；
D、发射时，水面上方立刻出现大量的白雾，是先汽化后液化形成的。
故选：A。
4．（2分）如图所示，是消费者购物时利用刷脸支付货款的场景，某顾客站在屏幕前50cm处，屏幕上方的摄像头启动，屏幕里会出现人脸缩小的像（ ）
A．该摄像头对光具有发散的作用
B．该摄像头的焦距可能超过50cm
C．该摄像头的成像原理和投影仪一样
D．当屏幕里的像太小无法识别时，消费者需要靠近摄像头
【答案】D
【解答】解：摄像头的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；某顾客站在屏幕前50cm处，成倒立，相当于照相机，则f＜25cm＝0.25m；凸透镜成实像时。当屏幕里的像太小无法识别时，故D正确。
故选：D。
5．（2分）手机已成为人们生活中主要的通讯工具，其中手机电池能否支持快充是消费者决定是否购买的重要因素，市面上很多手机已配备了“快充”功能（ ）
A．“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大
B．“快充”是指手机充电时的充电器输出电流较大
C．“快充”是指手机充电时的充电器输出电压较大
D．“快充”是指手机电池存储的电能较多
【答案】A
【解答】解：A.“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大，故A正确；
B.“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大，由P＝UI可知，故B错误；
C.“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大，由P＝UI可知，故C错误；
D.“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大，与手机电池存储的电能无关。
故选：A。
6．（2分）火灾威胁着人们的人生安全，据统计2023年全国共接报74.5万起。灭火器也成为家庭灭火的必备工具，如图是灭火器铭牌（ ）
A．灭火器内部压强小于外界大气压
B．灭火器手柄开关是费力杠杆
C．使用灭火器灭火时内部氮气膨胀对外做功，内能减小
D．干粉灭火器灭火主要靠降低环境温度来灭火的
【答案】C
【解答】解：
A、使用时灭火器内气体自动喷出，故A错误；
B、灭火器的手柄在使用时，是一个省力杠杆；
C、使用灭火器灭火时内部氮气膨胀对外做功，内能转化为机械能，故C正确；
D、干粉灭火器利用化学反应产生二氧化碳灭火的。
故选：C。
7．（2分）小明家使用的是如图所示的智能门锁，它可以通过指纹加密码，或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别，由M执行解锁工作，下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：智能门锁，它可以通过指纹加密码，都必须指纹正确，因而指纹开关是在干路中，与电动机串联，ABC错误。
故选：D。
8．（2分）如图所示为多档位家庭取暖器的电路图，该取暖器有高温、低温两个挡位满足取暖的不同需求，已知发热电阻R1的阻值小于发热电阻R2的阻值，对电路的分析正确的是（ ）
A．发热电阻R2工作时电阻R1也工作
B．发热电阻R1工作时电阻R2也工作
C．当处于高温挡时R1两端电压小于R2两端电压
D．当处于高温挡时通过R1的电流小于通过R2的电流
【答案】B
【解答】解：A、由图可知1闭合，S2断开时，电路为R2接在电源两极的简单电路，即R2工作时，R1可以不工作，故A错误；
B、开关S8、S2都闭合时，R1与R5并联，由于R2支路没有控制开关，所以R1工作时，R4也工作，故B正确；
CD、开关S1、S2都闭合时，电路电路的总电阻小于R4，根据P＝UI＝可知，此时取暖器为高温挡，故C错误；
根据欧姆定律可知，电阻R1中通过的电流：I7＝，电阻R2中通过的电流：I5＝，
已知发热电阻R1的阻值小于发热电阻R7的阻值，所以通过R1的电流大于通过R2的电流，故D错误。
故选：B。
9．（2分）目前我国的光伏发电装机容量已位居世界第一。如图，光伏发电也从原本的国家项目走进了许多农村家庭，很多房屋的屋顶上安装了光伏发电板（ ）
A．太阳能是太阳内部氢原子核发生裂变释放的能量
B．光伏发电是将太阳能全部转化成电能供人们使用
C．太阳能能在自然界里源源不断的得到，所以太阳能是可再生能源
D．太阳能属于二次能源
【答案】C
【解答】解：A、太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变释放的能量；
B、能量的转化效率不可能有100%，故B错误；
C、太阳能可以源源不断得获得，是可再生能源；
D、太阳能属于一次能源。
故选：C。
10．（2分）如图是一项黔北民间绝技——独竹漂，它是我国先民千百年来勤劳智慧的结晶，此项体育技能集娱乐性、观赏性、挑战性于一体，脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。下列关于说法正确的是（ ）
A．漂浮在水面的表演者所受浮力与重力是一对相互作用力
B．独竹受到的浮力与独竹的重力是一对平衡力
C．表演者和平衡杆受到的总重力与独竹对她的支持力是一对平衡力
D．独竹受到的浮力和表演者对独竹的压力是一对相互作用力
【答案】C
【解答】解：A、漂浮在水面的表演者所受浮力与重力，大小不同，故A错误；
B、独竹受到的浮力与独竹的重力是，不一对平衡力；
C、表演者和平衡杆受到的总重力与独竹对她的支持力，方向相反，作用在同一物体上，故C正确；
D、独竹受到的浮力和表演者对独竹的压力，不是一对相互作用力；
故选：C。
11．（2分）所谓冰山一角，字面意思可以理解为一座冰山露出水面的部分很少，而水面以下的体积占整个冰山体积的大部分，ρ海水＝1.1g/cm3、冰山的密度ρ冰＝0.9g/cm3，下面关于冰山一角分析正确的是（ ）
A．漂浮的冰山所受浮力大于自身的重力
B．水面上的冰山体积与冰山体积之比为1：9
C．当冰山熔化后海平面会上升
D．当冰山熔化后水面以下冰山体积与整个冰山体积之比会变小
【答案】C
【解答】解：A、漂浮的冰山所受浮力等于自身的重力；
B、设冰山的总体积为V排，
则冰山的重力：G冰＝m冰g＝ρ冰V冰g，
冰山受到的浮力：F浮＝ρ海水V排g，
因为冰山漂浮，
所以冰山受到的浮力F浮＝G冰，
即：ρ海水V排g＝ρ冰V冰g，
整理可得：＝＝＝，
解得＝＝8：11；
C、因为漂浮浮＝G冰，即ρ海水ρV排＝ρ冰gV冰，所以，V排＝V冰，
因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
若冰川中的冰全部熔化成水，水的体积：V水＝＝，
因ρ海＞ρ水，所以V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高；
因为冰与海水的密度之比不变，所以熔化过程中冰山海面下体积与总体积的比值也不变。
故选：C。
12．（2分）小华同学为班级教室里设计了一个测量噪声的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为15Ω，声敏电阻R2的阻值随声音强度dB的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．声音响度越强，电压表示数越小
B．声音响度越强，电流表示数越小
C．当教室的声音响度为60dB时，电压表的示数为3.5V
D．当电路中电流为0.24A时，教室的声音响度为80dB
【答案】D
【解答】解：AB、由图乙可知，声敏电阻R的阻值将越小，根据U＝IR可知，电压表示数越大、B错误；
C、由图乙可知声音响度为60dB时声敏电阻的阻值为15Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，R总＝R1+R2＝15Ω+15Ω＝30Ω，
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流：I＝＝＝0.2A，
由欧姆定律可得，R4两端的电压U1＝IR1＝8.2A×15Ω＝3V，故C错误；
（3）串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得当电流表示数为I′＝5.24A时，
由欧姆定律可得，电路的总电阻：R′＝＝，
声敏电阻的阻值：R′5＝R′﹣R1＝25Ω﹣15Ω＝10Ω，
由图乙可知其对应的声音响度为80dB，故D正确。
故选：D。
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）如图是工地上常见的履带式推土机，与一般汽车不相同的是，它前进靠的是两条履带 增大受力面积 来减小对地面的压强，钢铁履带上的棱条是通过 增大接触面的粗糙程度 来增大车身与地面的摩擦力。
【答案】增大受力面积；增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：（1）推土机的履带做得宽大是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；
（2）履带上做有凸棱是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为：增大受力面积；增大接触面的粗糙程度。
14．（3分）“中军置酒饮归客，胡琴琵琶与羌笛”。出自诗人岑参《白雪歌送武判官归京》，诗中羌笛发出的声音是靠 空气柱 振动产生的；经过 空气 传播到聆听者耳中，诗人是根据声音的 音色 （选填“频率”、“响度”或“音色”）来区分胡琴、琵琶、羌笛发出的声音。
【答案】空气柱；空气；音色。
【解答】解：羌笛发出的声音是靠空气柱振动产生的；羌笛声通过空气传播到聆听者耳中、琵琶。
故答案为：空气柱；空气。
15．（2分）现在道路两边的路灯已被全部更换成太阳能路灯，由LED灯代替了之前的白炽灯，LED灯主要是用 半导体 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的。相比原本的路灯，太阳能路灯优点有（说出一点即可） 无污染 。
【答案】半导体；无污染。
【解答】解：LED灯主要是用半导体材料制成的；
太阳能安全、洁净。
故答案为：半导体；无污染。
16．（3分）寒假期间，小明在家找到了一旧的取暖器，铭牌上标有“220V，该取暖器正常工作时，通过的电流为 5.5 A，电阻为 40 Ω，小明用它取暖3小时消耗了 3.63 kW•h电能。
【答案】5.5；40；3.63。
【解答】解：取暖器正常工作时，通过的电流为I＝＝；
取暖器正常工作时，电阻为R＝＝；
小明用它取暖4小时消耗的电能为W＝Pt＝1210×10﹣3kW×3h＝5.63kW•h。
故答案为：5.5；40。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（2分）如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。
【答案】
【解答】解：师傅现需要顺时针拧紧螺丝，则阻力和阻力臂不变，动力越小，因而从支点到A的线段是最长的力臂，如图所示：
18．（2分）1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，如图是一束激光穿过玻璃三棱镜，请在图中画出光穿过三棱镜的光路图。
【答案】
【解答】解：光由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角；光由玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，据此完成光路图。
19．（5分）在“测量小灯泡的额定电功率”的实验中，老师准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线。请完成下列问题：
（1）如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，该电路故障可能是小灯泡 断路 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P 2.5 V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示 0.75 W。
（4）同学们继续移动滑片P，多次改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度变化，同学们画出小灯泡的I﹣U图，发现小灯泡的电阻会随着电压的变化而变化 B 。
【答案】（1）见解答图；（2）断路；（3）2.5；0.75；（4）B。
【解答】解：（1）由图可知，此时滑动变阻器滑片位于最右端，滑动变阻器应选左下接线柱与开关串联在电路中
；
（2）连接好电路后，闭合开关S，电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，即电路故障可能是小灯泡断路；
（3）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，移动滑片P，小灯泡正常发光，电流表选用小量程，其示数为0.3A
P＝UI＝4.5V×0.7A＝0.75W；
（4）因根据灯的电阻随温度的升高而变大，由欧姆定律，故选：B。
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；0.75。
20．（5分）小李同学为了鉴别某石块是否为玉石，于是想到了测量它的密度，以下是小李利用天平和量筒测量小石块密度的操作步骤。
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线上。
（2）将石块放在天平的左盘中，向右盘加减砝码后，指针的位置如图甲所示 向右调节游码 （选填“向右调节平衡螺母”或“向右调节游码”）使天平平衡。
（3）天平平衡后，所用砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量为 48.8 g。
（4）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住石块并放入量筒内的水中后，量筒中的水面如图丙所示 20 cm3。
（5）实验所测矿石的密度为 2.44×103 kg/m3。
（6）小亮同学认为小李利用天平测量质量时所用的时间太长，于是小亮同学提出先使用弹簧测力计测出石块的重力G，再利用量筒测得石块的体积V，由和，请你分析，小亮和小李谁得到的结果更精确
【答案】（2）向右调节游码；（3）48.8；（4）20；（5）2.44×103；（6）小李更准确，因为天平测量质量的精确度比弹簧测力计的测量计算的结果更精确。
【解答】解：（2）将矿石放在天平的左盘中，通过向右盘加减砝码后，表明砝码不够，使指针再次指在分度盘的中线处；
（3）天平平衡后，所用的砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示；
（4）向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，示数为80mL3；
（5）则所测矿石的密度为：ρ＝＝＝2.44g/cm3＝6.44×103kg/m3；
（6）使用弹簧测力计测出石块的重力G，由于弹簧测力计的分度值一般为6.2N＝0.02kg＝20g，故天平测量更准确。
故答案为：（2）向右调节游码；（3）48.8；（5）7.44×103；（6）小李更准确，因为天平测量质量的精确度比弹簧测力计的测量计算的结果更精确。
21．（7分）在实验中，为了探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，按照如图一、二所示安装实验器材，内部各装有电阻R1和R2（R1的阻值大于R2）。
（1）图一中的实验装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。电流通过电阻时产生的热量的多少是通过观察 温度计示数的变化 判断的，实验表明，在电流和通电时间相同的情况下，电流通过这个电阻产生的热量越 多 。
（2）由于实验室煤油储备不够，有一组同学将玻璃瓶内的煤油换成了水，加热一段时间后，则出现这一现象的主要原因是： 水的比热容大 。
（3）另一组同学探究电流大小对产生热量的影响时，将R1和R2并联后接入电路，如图二所示，闭合开关通电一段时间后，通过电流大的电阻是 R2 ，产生热量多的电阻是 R2 ，于是小明便得出了结论。小明的这一做法可行吗？说明你的理由，答 不可行 （选填：“可行”或“不可行”），理由： 实验中未能保持电阻不变 。
【答案】（1）温度计示数的变化；多；（2）水的比热容大；（3）R2；R2；不可行；实验中未能保持电阻不变。
【解答】解：（1）实验中通过观察两支温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少；
闭合开关，通电一段时间后，根据转换法，导体的电阻越大；
（2）因为水的比热容大，吸收或放出相同的热量后，是造成温度计示数几乎无差别的主要原因；
（3）将R1和R2并联后接入电路，则电阻两端的电压和工作相同时间，R6＜R1，通过R2的电流大；
根据Q＝W＝UIt，电压和通电时间相同，所以产生热量多的电阻是R7；
要探究热量与电流的关系，应保持电阻和通电时间相同，由于小明在实验中未能保持电阻不变。
故答案为：（1）温度计示数的变化；多；（2）水的比热容大2；R2；不可行；实验中未能保持电阻不变。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（7分）2023年我国自主品牌比亚迪发布了一款仰望U8汽车电动汽车，该车型具备四轮独立能力，能够实现极限操稳、应急浮水、原地调头等功能，如图是该汽车行驶在水面的情景。已知仰望U8汽车的总质量为4t，每个车轮与地面的接触面积为200cm2，在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m，平均速度可达1.6km/h，水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）U8汽车空载时漂浮在水面上所受浮力。
（2）U8以平均速度在水中行驶3min的直线距离。
（3）U8汽车空载时对水平路面的压强和在水中行驶时底盘受到水的压强。
【答案】（1）U8汽车空载时漂浮在水面上所受浮力为4×104N；
（2）U8以平均速度在水中行驶3min的直线距离为80m；
（3）U8汽车空载时对水平路面的压强为5×105Pa、在水中行驶时底盘受到水的压强8000Pa。
【解答】解：（1）U8汽车空载时漂浮在水面上所受浮力等于重力，即：F浮＝G＝mg＝4×106kg×10N/kg＝4×104N；
（2）根据v＝得U2以平均速度在水中行驶3min的直线距离为：
s＝vt＝1.3km/h×h＝0.08km＝80m；
（3）U2汽车空载时对水平路面的压强为：
p＝＝＝＝5×105Pa；
在水中行驶时底盘受到水的压强为：
p′＝ρgh＝4.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m＝8000Pa。
答：（1）U7汽车空载时漂浮在水面上所受浮力为4×104N；
（2）U3以平均速度在水中行驶3min的直线距离为80m；
（3）U8汽车空载时对水平路面的压强为3×105Pa、在水中行驶时底盘受到水的压强8000Pa。
23．（8分）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，其原理如图甲所示。加热电路由24V电源、电热丝R3和R4等组成。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著增大）、低压电源U＝12V等组成。当恒温箱内温度降低到36℃时电器继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，恒温箱处于加热状态，恒温箱内处于保温状态，但温度会缓慢降低。
（1）将恒温箱内6×10﹣3kg的空气从20℃加热到37℃需要吸收多少热量。[c空气＝1.0×103J/（kg•℃）]
（2）在加热电路中，当恒温箱内处于加热状态时的功率为72W，处于保温状态时电路中的电流为1A3与R4的阻值。
（3）在控制电路中，通过调节变阻器R1接入电路的阻值可以设置加热温度。已知电阻R2的阻值随温度变化的关系如图乙所示，当加热温度设定为36℃时，控制电路中的电流为0.5A，此时R1的阻值应该调为多少Ω？
【答案】（1）将恒温箱内6×10﹣3kg的空气从20℃加热到37℃需要吸收的热量为102J；
（2）R3与R4的阻值分别为24Ω、8Ω；
（3）如果加热温度设定为37℃，此时R1的阻值应该调为7Ω。
【解答】解：（1）空气吸收的热量：Q吸＝c空气m（t﹣t0）＝1.7×103J/（kg•℃）×6×10﹣2kg×（37℃﹣20℃）＝102J；
（2）根据题意可知，当恒温箱内温度降低到36℃时电器继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，
由图甲可知，工作电路中只有R4工作，此时的加热功率P加热＝72W，
由P＝可知，R4的阻值：R4＝＝＝8Ω；
当恒温箱内温度达到38℃时衔铁向上弹起，恒温箱内处于保温状态，
由图甲可知，工作电路中只有R3工作，此时的电流I＝8A，
由I＝可知，R3的阻值：R3＝＝＝24Ω；
（3）当加热温度设定为36℃时，控制电路中的电流为0.5A，
由I＝可知＝＝24Ω，
由图乙可知，当加热温度设定为37℃时，R2的阻值为17Ω，控制电路的总电阻不变，
根据串联电路的电阻特点可知，此时R8的阻值：R1＝R﹣R2＝24Ω﹣17Ω＝8Ω。
答：（1）将恒温箱内6×10﹣3kg的空气从20℃加热到37℃需要吸收的热量为102J；
（2）R5与R4的阻值分别为24Ω、8Ω；
（3）如果加热温度设定为37℃，此时R8的阻值应该调为7Ω。