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2024年山东省泰安市肥城市中考一模物理试题
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这是一份2024年山东省泰安市肥城市中考一模物理试题，共24页。试卷主要包含了 打铁花等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。
2.考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷（选择题共35分）
一、选择题（本题共15题，1~10题每题2分，11~15题每题3分，共35分。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分；把正确答案序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）
1. 下列有关物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A. 家用台灯正常工作时的电流约为10A
B. 我市（山东某市）冬季最低气温约为-52.3℃
C. 人体的密度约为1
D. 一块橡皮从课桌桌面掉到地上的时间约为4s
【答案】C
【解析】
【详解】A．家用台灯的功率在20W左右，正常工作的电流约为
故A不符合题意；
B．我市（山东某市）冬季气温不是很低，最低气温在−20℃左右，故B不符合题意；
C．水的密度是1.0×103kg/m3，人体密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右，故C不符合题意；
D．课桌的高度在0.8m左右，一块橡皮从课桌桌面掉到地上的时间很短，在1s以内，故D不符合题意。
故选C。
2. 关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A. 只要物体振动，我们就能听到声音
B. “柴门闻犬吠，风雪夜归人”，说明声音可以传递信息
C. 在“掩耳盗铃”的故事中，盗铃人掩住耳朵能防止声音的产生
D. 弹琵琶时改变手指按压弦的位置，是为了改变琵琶声的响度
【答案】B
【解析】试卷源自 每日更新，不到1元，欢迎访问。【详解】A．振动的物体能够发声，但物体振动发出的声音我们不一定都能听到，如没有介质，响度太小，振动频率不在人的听觉范围之内，故A错误；
B．声音能传递信息和能量，“柴门闻犬吠，风雪夜归人”'，说明声音可以传递信息，故B正确；
C．在“掩耳盗铃”的故事中，盗铃人掩住耳朵是在人耳处减弱噪声，不能防止声音的产生，故C错误；
D．弹琵琶时改变手指按压弦的位置，弦的振动快慢就会不一样，所以声音的音调就会不同，故D错误。
故选B。
3. 关于物理学史中的“之最”，下列叙述正确的是（ ）
A. 沈括最早记述了地理两极和地磁两极并不重台
B. 法拉第最早结合实验推理总结力与运动的关系
C. 阿基米德最早测量出了大气压强的大小
D. 奥斯特最早探究并发现了电磁感应现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．沈括最早记述了地理两极和地磁两极并不重合，即地磁偏角，故A正确；
B．根据力学的知识可知，牛顿最早结合实验推理总结力与运动的关系，故B错误；
C．最早测量出了大气压强的大小的实验是托里拆利实验，阿基米德解决了“王冠问题”，发现了阿基米德原理，故C错误；
D．最早发现电磁感应现象的是法拉第，奥斯特做了奥斯特实验，首次发现了电与磁的联系，故D错误。
故选A。
4. 同学们游玩时，见到了“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依，日光下澈，影布石上”的美景。下列相关说法正确的是（ ）
A. 看到的鱼是由光的反射形成的
B. 潭底鱼的影子是由光的折射形成的
C. 潭水看起来比实际的浅
D. 看到的鱼是鱼的实像
【答案】C
【解析】
【详解】A．人在水边看到的鱼，这是光的折射现象，故A错误；
B．影子是由光在同种、均匀、透明的介质中沿着直线传播形成的，故B错误；
C．因为光的折射，所以潭水看起来比实际的浅，故C正确；
D．光的折射形成的是虚像，所以看到的鱼是鱼的虚像，故D错误。
故选C。
5. 打铁花（如图所示）是流传于豫晋地区的民间传统烟火，国家级非物质文化遗产之一。表演时打花艺人轮番用花棒将铁汁打击到棚上，铁汁迅速变成微小固态颗粒的过程中发生的物态变化是（ ）
A. 熔化B. 凝固C. 液化D. 凝华
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知，铁汁是液态的铁水，铁汁变成铁的过程是铁由液态变为固态的过程，是凝固现象，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C. 空气开关跳闸后，应立即重新闭合上
D. 高大建筑物的顶端都安装避雷针
【答案】D
【解析】
【详解】A．电动车充电线绝缘皮破损后，容易发生触电事故，应该及时更换，不可以继续使用，故A错误；
B．水是导体，电线着火时不能泼水浇灭火焰，容易发生触电事故，故B错误；
C．空气开关跳闸后，应先排查跳闸的原因，然后才重新闭合上，故C错误；
D．高大建筑物为了避免被雷击，它的顶端都安装避雷针，故D正确。
故选D。
7. 下列关于各图所展示的情境说法正确的是（ ）
A. 甲图，a管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小
B. 乙图，用力F压着物块静止在竖直墙上，增大力F，物块受到的摩擦力也增大
C. 丙图，将自制水气压计从山顶移到山脚，气压计细玻璃管中的液面会上升
D. 丁图，将玻璃管稍微下压一点，管内外水银面的高度差变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲图，流体中流速越大的位置压强越小，b管对a管上方吹气时，空气流速加快，即a管上方空气流速快，压强小，所以a管中水面上升，故A正确；
B．乙图，用力F压着物块静止在竖直墙上，物体受到竖直向下重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，增大力F，此时物块受到的摩擦力等于重力，所以不变，故B错误；
C．丙图，根据气压与海拔的关系可知，将自制水气压计从山顶移到山脚，大气压变大，会把气压计细玻璃管中的液面往下压，即液面下降，故C错误；
D．丁图，根据托里拆利实验可知，将玻璃管稍微下压一点，当地大气压没变，所以管内外水银面的高度差不变，故D错误。
故选A。
8. 某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关S闭合，当红外线传感器（相当于开关S1）探测到人，窗户传感器（相当于开关S2）探测到窗户打开或烟雾传感器（相当于开关S3）探测到烟雾，相应的开关都会自动闭合，警报电铃会响起，同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是220V，下列电路图符合以上要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，出门时，设置外出模式相当于开关S闭合，相当于总开关；若红外线传感器（相当于闭合S1）探测到人，窗户传感器（相当于闭合S2）探测到窗户的打开或烟雾传感器（相当于闭合S3）探测到烟雾，相应的开关都会闭合，这时屋内的警报电铃会响起，这说明这三个开关可以独立工作，互不影响，所以三个开关是并联的，并联后与警铃串联；铃响的同时，视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息；报警铃和监控器其中一个坏了，另一个仍然能工作，这说明报警铃和监控器是并联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动影响”，下列说法正确的是（ ）
A. 同一小车到达水平面的速度越大，惯性越大
B. 通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C. 小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，小车的运动状态保持不变
D. 在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，同一小车到达水平面的速度越大，惯性不变，故A错误；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上，经过科学推理得出的，不能用实验直接得出，故B错误；
C．小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动，即小车的运动状态保持不变，故C正确；
D．在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。
故选C。
10. 如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 汽油机在该冲程将机械能转化为内能
B. 汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气
C. 通过技术改进，可以将汽油机的效率提高到100%
D. 若汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图，火花塞点亮，说明这是汽油机的做功冲程，在汽油机的做功冲程中，将燃气内能转化为机械能，做功冲程为汽油机提供动力，故A错误；
B．根据汽油机的四个冲程可知，汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B错误；
C．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以汽油机的效率不可能达到100%，故C错误；
D．汽油机在1s内完成了15个循环，1s内转
则1min转
故该汽油机工作时飞轮的转速为
故D正确。
故选D。
11. 如图所示电路，闭合开关，两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障，现用电压表、电流表和导线来判断电路故障，下列说法中（ ）
①将电压表并联在小灯泡L1两端时，若电压表有示数，则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时，若电流表无示数，则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时，若灯L1不亮，则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时，若电压表无示数，则小灯泡L2短路
A. 只有①②正确B. 只有③④正确
C. 只有①②③正确D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①将电压表并联在小灯泡L1两端时，若电压表有示数，说明电压表外侧电路正常，则小灯泡L1故障，若L1短路，则L2应可以发光，因此故障为小灯泡L1断路，故①正确；
②将电流表并联在小灯泡L1两端时，若电流表无示数，说明电流表外侧电路断路，则小灯泡L2断路，故②正确；
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时，若灯L1不亮，小灯泡L2外侧断路，说明则小灯泡L1断路，故③正确；
④将电压表并联在小灯泡L2两端时，若电压表无示数，说明L2外侧断路，或小灯泡L2短路，若L2短路，则L1应可以发光，因此故障为小灯泡L1断路，故④错误。
综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛到光屏的距离为40cm时，移动透镜到合适位置，光屏上可成倒立、等大、清晰的像。调节蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列判断正确的是（ ）
①凸透镜的焦距为20cm
②图中成像原理与投影仪成像原理相同
③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，将光屏适当左移，光屏上能再次成清晰的像
④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上可再次成清晰的像
A. 只有①④正确B. 只有②③正确
C. 只有①③正确D. 只有②④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①当蜡烛到光屏的距离为40cm，即物距和像距的和是40cm，光屏上可成倒立、等大、清晰的像，此时物距等于像距且在2倍焦距出，即
解得凸透镜的焦距为
①错误；
②图中的物距小于像距，倒立、放大的实像，生活中的应用就是投影仪，所以成像原理与投影仪成像原理相同，②正确；
③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，所以像会往右边移动，所以将光屏适当右移，光屏上能再次成清晰的像，③错误；
④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，当物距位于2倍焦距以外时，会成倒立、缩小的实像，所以光屏上可再次成清晰的像，④正确。
综上，只有②④正确，故D正确，ABC错误。
故选D。
13. 小明用如图所示的装置“探究什么情况下磁可以生电”。下列说法中（ ）
①闭合开关，导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
②使用磁性更强的磁体可以提高实验效果
③若ab不动，将磁铁沿水平方向向右运动时，电流表的指针不会偏转
④将电流表换成电源，该装置还可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A. 只有①②正确B. 只有①③正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①闭合开关，导体ab在磁场中上下运动时没有切割磁感线，不会产生感应电流；故①错误；
②使用磁性更强的磁体可以增强磁场，使得产生的感应电流更大，可以提高实验效果；故②正确；
③运动是相对的，若ab不动，将磁铁沿水平方向向右运动时，以磁体为参照物，导体ab在磁场中水平向左运动，切割了磁感线，电流表的指针会发生偏转；故③错误；
④将电流表换成电源，该装置还可以研究通电导线在磁场中的受力情况，通电导线在磁场中会受力运动。故④正确。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
14. 如图甲所示，竖直轻质细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出轻质细杆上端受到作用力的大小，下端与正方体物块M相连。现向底面积为0.02m2的薄壁容器中加水，力传感器的示数大小随加入容器中水的质量的变化关系如图乙所示，则下列说法中（ ）
①物块M的重力为8N
②物块M的密度为
③物块M受到的浮力最大值为6N
④当加入3kg水时，容器底受到水的压强为2000Pa
A. 只有①③正确B. 只有②④正确
C. 只有①②正确D. 只有③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①由乙图可知，当没有加水时，F=2N，则物块M的重力为2N，故①错误；
③由乙图可知，F′=8N后M受力情况不再发生变化，此时有浮力最大值，为
故③错误；
②物块M的体积为
物块M的质量为
物块M的密度为
故②正确；
④M为正方体，所以边长
由图乙可知，当水为2kg时，M刚接触到水，水体积为
当加入3kg水时，此时在2kg的基础上多了1kg水，1kg水的体积为
1kg水使液面升高的高度为
水面升高的高度等于M的边长，所以加入3kg水时，M恰好浸没，受到的浮力为10N，根据力的作用是相互的，所以物体为水的压力为10N，所以容器底受到水的压强为
故④正确。
故只有②④正确，符合题意，①③错误，不符合题意
故选B。
15. 在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 0.9W”字样。不考虑灯丝电阻变化，在保证电路安全的前提下，下列说法中（ ）
①当S、S1、S2都闭合时，整个电路工作5s消耗的最小电能为15J
②当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
③当S闭合，S₁、S2都断开时，小灯泡的功率范围是0.225W~0.9W
④当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器两端的电压范围是1.5V~4.5V
A. 只有①④正确B. 只有①③正确C. 只有②③正确D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，滑动变阻器与R0并联，当滑动变阻器阻值最大时，电路的功率最小为
整个电路工作5s消耗的最小电能为
①正确；
②当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流为
则电流表的量程为“0~0.6A”，则通过滑动变阻器的最大电流为
0.6A-0.3A=0.3A
则滑动变阻器接入电路的最小阻值是
②错误；
③④当S闭合，S₁、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联。小灯泡电阻为
额定电流为
由各元件规格及串联电路电流特点可知，电路的最大电流为0.3A，此时小灯泡正常工作，功率为0.9W；滑动变阻器两端的电压为
U滑=6V-3V=3V
当滑动变阻器最大为30Ω时，电路电流为
小灯泡功率为
此时滑动变阻器两端的电压为
所以小灯泡的功率范围是0.225W~0.9W，滑动变阻器两端的电压范围是3V~4.5V，③正确，④错误；故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题共65分）
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 如图所示，温度计的示数为_________℃。
【答案】14
【解析】
【详解】温度计的分度值为1℃，温度计的示数向上是增大的，所以为零上，是14℃。
17. 如图所示，将几个不带电的泡沫小球放在带正电的泡沫餐盘上，小球带电后会上下跳动，原因是小球与餐盘带有_________（选填“同种”或“异种”）电荷。
【答案】同种
【解析】
【详解】小球与餐盘接触时，泡沫餐盘带正电，小球不带电，电子从小球转移到餐盘，小球带正电，餐盘也带正电，小球由于与餐盘带有同种电荷，相互排斥而向上运动。
18. 夜晚龙山河玉带桥上的灯光亮起时，水上实景与河中“倒影”交相辉映，形成一幅绚丽多彩的画卷，如图所示。若河水深3m，桥上一彩灯距水面2m，则该彩灯的“倒影”距水面_________m。
【答案】2
【解析】
【详解】根据平面镜成像原理可知，它的本质是光的反射，像与物到平面镜的距离相等，所以桥上一彩灯距水面2m，则该彩灯的“倒影”距水面2m。
19. 如图所示，一个密度为的正方体物块漂浮在液面上，露出液面的体积占物块体积的，则该液体的密度是______kg/m3。
【答案】0.75×103
【解析】
【详解】正方体物块漂浮在液面上，受到的浮力等于重力，此时正方体排开液体的体积为
根据阿基米德原理可得
则液体密度为
三、作图题（每题3分，共6分）
20. 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成为期8天的首航试验任务。请在图中画出福建舰所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下，福建舰所受重力的作用点在重心上，方向竖直向下，如图所示：
21. 如图所示，画出两条入射光线通过透镜后的折射光线．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：
【点睛】凹透镜三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
四、实验题（第22题6分，第23题9分，第24题10分，共25分）
22. 小明和小华利用如下图所示的器材“探究液体压强与哪些因素有关”。
（1）连接好压强计后，小明观察到压强计U形管两侧的液面如图甲所示，为了测量准确，他接下来应该进行的操作是_________；
A．向U形管内添加适量水 B．拆掉软管，重新安装
（2）图乙、丙两图是探究液体压强与_________的关系，实验中液体内部压强的大小变化是通过_________反映出来的，这种研究问题的科学方法是：_________；
（3）他们通过实验现象得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。你认为他们是选择了上图中_________两图进行了分析；
（4）小华用如图A所示的容器探究液体内部的压强。用此容器进行的两次实验情形如图B、C所示。由此可推断：a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系是_________（从小到大依次排序）。
【答案】 ①. B ②. 深度 ③. U形管两侧液面高度差 ④. 转换法 ⑤. 丙、丁 ⑥. ρc、ρₐ、ρb
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，压强计U形管两侧的液面不平，为了测量准确，他接下来应该进行的操作是拆掉软管，重新安装，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
（2）[2]图乙、丙两图可知，液体密度相同，压强计的探头方向相同，但是浸在水中的深度不同，所以是探究液体压强与深度的关系。
[3][4]根据转换法可知，实验中液体内部压强的大小变化是通过U形管两侧液面高度差反映出来的。
（3）[5]要得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大，要选择深度相同、探头方向相同但是液体密度不同的两组实验，即丙、丁两图。
（4）[6]由图丙可知，橡皮膜处a液体的深度要大于b液体的深度，橡皮膜没有发生形变，说明此处的压强相同，根据可知，a的密度要小于b的密度；图丁中，橡皮膜处c液体的深度要大于b液体的深度，橡皮膜向左发生了形变，说明右侧的压强大，根据可知，a的密度要大于c的密度。所以a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系为
23. 物理兴趣小组在“探究通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，所用器材：电源（6V）、电流表、电压表、四个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（45Ω 1A）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是他们连接的实物电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，先把5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数如图乙所示，则电阻两端的电压为_________V；
（3）实验小组测得的数据如表所示，老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的，你认为应该是第_________组，理由是_________；
（4）请你根据实验数据在图丙中作出关系图线_________。根据表格数据和关系图线，可以得出的实验结论是：_________。
【答案】 ①. ②. 2 ③. 4 ④. 滑动变阻器的最大阻值太小 ⑤. ⑥. 在电压一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体的电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]原电路中，电流表和电压表串联后与定值电阻并联是错误的，在“探究通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，电流表和定值电阻应串联，电压表与定值电阻并联，故改正如下：
（2）[2]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律可知，5Ω电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
（3）[3][4]第4次实验时，电路中的电流为0.08A，滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以第4阻数据不是直接测得的，滑动变阻器需接入的电阻超过了滑动变阻器的最大阻值。
（4）[5]根据表中1、2、3组数据，求出电阻的倒数，然后采用描点法在丙图分别将电阻倒数与对应电流描出，并用平滑的线连接，作图如下：
[6]由图像可知，I与的图像是过原点的直线，说明电压一定时，I与成正比，故得出的结论是：电源一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 物理创新小组的同学们想利用天平和量筒等实验器材测量一小块泰山石的密度，实验操作如下：
（1）把托盘天平放在水平工作台上，将_________移至标尺左端“0”刻度上，调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡；
（2）用调节好的托盘天平测量泰山石的质量，天平平衡时，砝码质量及游码在标尺上的位置如下图甲所示，则其质量为_________g；用量筒测得泰山石的体积如下图乙所示，则其体积为_________cm3；该泰山石的密度为_________kg/m3；
（3）在小组同学对实验结果开展评价时，有同学认为若泰山石具有吸水性，则测得的密度会偏_________。
（4）实验结束后，同学们经过认真思考，认为不用砝码，使用托盘天平、两个相同的烧杯、量筒和水等器材也能测出泰山石的密度。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①将两个相同的烧杯分别放在已调节好的托盘天平的左右两盘中，向两烧杯中加入适量的水至托盘天平平衡，如图A所示；
②在量筒中加入适量的水，记录量筒中水的体积V1；
③_________，用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡，如图B所示，记录此时量筒中水的体积V2；
④让泰山石缓慢沉至杯底，松开细线，_________，如图C所示，记录此时量筒中水的体积V3；
⑤泰山石密度的表达式为ρ=_________（用已知物理量ρ水和测得物理量V1、V2、V3表示）。
【答案】 ①. 游码 ②. 27 ③. 10 ④. 2.7×10³ ⑤. 大 ⑥. 用细线提着石块使其浸没于烧杯的水中，且不接触杯底 ⑦. 用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]根据托盘天平的正确使用方法可知，在调节平衡螺母前应将游码移至标尺左端“0”刻度线处。
（2）[2]根据图甲所示的砝码和游码位置可知泰山石的质量为
m=20g+5g+2g=27g
[3]由图乙可知，放入泰山石前，液面位于30mL刻度线处，放入泰山石后，液面位于40mL刻度线处，则泰山石的体积为
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
[4]根据密度的定义式可得泰山石的密度为
（3）[5]若泰山石具有吸水性，在用图乙的方法测量体积时，泰山石会吸收少量水，导致测得的体积偏小，从而使最终测得的密度偏大。
（4）[6]为测出泰山石的体积，步骤③中的操作是用细线提着石块使其浸没于烧杯的水中，且不接触杯底。
[7]为测出泰山石的质量，步骤④中泰山石缓慢沉至杯底且松开细线后天平不平衡，需用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡。
[8]步骤③中泰山石受到细线的拉力、水对它的浮力以及自身的重力，由力的平衡条件可得
F拉+F浮=F拉+ρ水gV排=G石
所以有
F拉=G石-ρ水gV排
因为石块浸没于烧杯的水中，所以石块排开水的体积就等于石块的体积，将石块、烧杯和水整体进行分析，可知其受到总重力、细绳的拉力和天平对它的支持力，三者的关系为
N2+F拉=G总=G水+G烧杯+G石
加入石块前，托盘对水和烧杯的支持力就等于水和烧杯的总重力，即
N1=G水+G烧杯
右端烧杯与水的总重力的增量就等于两次支持力的差值，即
N2-N1=G水+G烧杯+G石-F拉-G水-G烧杯=ρ水g（V1-V2）
将拉力的表达式代入上式中可得
ρ水gV排=ρ水gV石=ρ水g（V1-V2）
所以可得待测石块的体积为
V石=V1-V2
而图C中，左侧烧杯和水和石块作为一个整体分析，可知与放入石块前相比质量的增量就是石块的质量，与右侧烧杯与水的总质量的增加量相同，所以可得石块的质量为
m石=ρ水（V1-V3）
则待测石块的密度为
五、计算题（第25题5分，第26题10分，第27题11分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 如图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人，它可以实现在南极冰盖上自主行驶，对大范围、深层次的极地探测具有重要意义。在某次南极科考中，机器人沿直线匀速行驶了5.6km，用时42min。已知机器人的质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求：
（1）机器人沿直线匀速行驶时的速度；
（2）当机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强。
【答案】（1）8km/h；（2）1.25×104Pa
【解析】
【详解】解：（1）机器人行驶的速度
（2）机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压力
F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
机器人对冰面的压强
答：（1）机器人沿直线匀速行驶时的速度为8km/h；
（2）当机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为1.25×104Pa。
26. 正在建设的雄安新区有多台塔吊24小时不停工作，被称为中国最大的塔吊群。如图甲所示，塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆，起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为，塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW，平衡臂长10m，在拉力F的作用下，重为2×104N的货箱以0.4m/s的速度匀速竖直上升。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力，g取10N/kg。求：
（1）动滑轮的质量；
（2）塔吊滑轮组的机械效率（保留一位小数）；
（3）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离。
【答案】（1）；（2）；（3）20m
【解析】
【详解】解：（1）绳子自由端移动的速度
由
得
不计绳重和摩擦，由拉力
可得，动滑轮的重力
动滑轮的质量
（2）滑轮组的机械效率
（3）配重的重力是
总重力是
由杠杆平衡条件
即
解得货箱离支点O水平距离
l2=20m
答：（1）动滑轮的质量；
（2）塔吊滑轮组的机械效率；
（3）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离20m。
27. 如图甲所示为物理项目化学习小组的同学们设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求：
（1）R3的阻值是多少？
（2）将滑动变阻器的阻值调整到70Ω，可将电水壶的保温温度设定为，此时，控制电路中的电源电压U多大？
（3）已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由加热至，用时7min，则工作电路的实际电压多大？[]
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，当动触点与上静触点接触时，电路中只有R2，当动触点与下静触点接触时，R2、R3串联在电路中，此时电路中电阻大于动触点与上静触点接触时电路中的电阻，由可知，此时电路的电功率小于动触点与上静触点接触时电路的电功率，则当动触点与下静触点接触时为保温档，当动触点与上静触点接触时为加热档，则R2的电阻为
当动触点与下静触点接触时电路中总电阻为
则R3的阻值为
（2）当F=3N时，衔铁恰好被吸下进入保温状态，由丙图知，控制电路中电流为
由乙图知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为50Ω，则控制电路中的电源电压U为
（3）水吸收的热量
消耗的电能
实际功率
实际电压
答：（1）R3的阻值是；
（2）控制电路中的电源电压U为12V；
（3）工作电路的实际电压为200V。实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
——
0.2
0.1
0.08
注意事项：
1.答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。
2.考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷（选择题共35分）
一、选择题（本题共15题，1~10题每题2分，11~15题每题3分，共35分。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分；把正确答案序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）
1. 下列有关物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A. 家用台灯正常工作时的电流约为10A
B. 我市（山东某市）冬季最低气温约为-52.3℃
C. 人体的密度约为1
D. 一块橡皮从课桌桌面掉到地上的时间约为4s
【答案】C
【解析】
【详解】A．家用台灯的功率在20W左右，正常工作的电流约为
故A不符合题意；
B．我市（山东某市）冬季气温不是很低，最低气温在−20℃左右，故B不符合题意；
C．水的密度是1.0×103kg/m3，人体密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右，故C不符合题意；
D．课桌的高度在0.8m左右，一块橡皮从课桌桌面掉到地上的时间很短，在1s以内，故D不符合题意。
故选C。
2. 关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A. 只要物体振动，我们就能听到声音
B. “柴门闻犬吠，风雪夜归人”，说明声音可以传递信息
C. 在“掩耳盗铃”的故事中，盗铃人掩住耳朵能防止声音的产生
D. 弹琵琶时改变手指按压弦的位置，是为了改变琵琶声的响度
【答案】B
【解析】试卷源自 每日更新，不到1元，欢迎访问。【详解】A．振动的物体能够发声，但物体振动发出的声音我们不一定都能听到，如没有介质，响度太小，振动频率不在人的听觉范围之内，故A错误；
B．声音能传递信息和能量，“柴门闻犬吠，风雪夜归人”'，说明声音可以传递信息，故B正确；
C．在“掩耳盗铃”的故事中，盗铃人掩住耳朵是在人耳处减弱噪声，不能防止声音的产生，故C错误；
D．弹琵琶时改变手指按压弦的位置，弦的振动快慢就会不一样，所以声音的音调就会不同，故D错误。
故选B。
3. 关于物理学史中的“之最”，下列叙述正确的是（ ）
A. 沈括最早记述了地理两极和地磁两极并不重台
B. 法拉第最早结合实验推理总结力与运动的关系
C. 阿基米德最早测量出了大气压强的大小
D. 奥斯特最早探究并发现了电磁感应现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．沈括最早记述了地理两极和地磁两极并不重合，即地磁偏角，故A正确；
B．根据力学的知识可知，牛顿最早结合实验推理总结力与运动的关系，故B错误；
C．最早测量出了大气压强的大小的实验是托里拆利实验，阿基米德解决了“王冠问题”，发现了阿基米德原理，故C错误；
D．最早发现电磁感应现象的是法拉第，奥斯特做了奥斯特实验，首次发现了电与磁的联系，故D错误。
故选A。
4. 同学们游玩时，见到了“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依，日光下澈，影布石上”的美景。下列相关说法正确的是（ ）
A. 看到的鱼是由光的反射形成的
B. 潭底鱼的影子是由光的折射形成的
C. 潭水看起来比实际的浅
D. 看到的鱼是鱼的实像
【答案】C
【解析】
【详解】A．人在水边看到的鱼，这是光的折射现象，故A错误；
B．影子是由光在同种、均匀、透明的介质中沿着直线传播形成的，故B错误；
C．因为光的折射，所以潭水看起来比实际的浅，故C正确；
D．光的折射形成的是虚像，所以看到的鱼是鱼的虚像，故D错误。
故选C。
5. 打铁花（如图所示）是流传于豫晋地区的民间传统烟火，国家级非物质文化遗产之一。表演时打花艺人轮番用花棒将铁汁打击到棚上，铁汁迅速变成微小固态颗粒的过程中发生的物态变化是（ ）
A. 熔化B. 凝固C. 液化D. 凝华
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知，铁汁是液态的铁水，铁汁变成铁的过程是铁由液态变为固态的过程，是凝固现象，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C. 空气开关跳闸后，应立即重新闭合上
D. 高大建筑物的顶端都安装避雷针
【答案】D
【解析】
【详解】A．电动车充电线绝缘皮破损后，容易发生触电事故，应该及时更换，不可以继续使用，故A错误；
B．水是导体，电线着火时不能泼水浇灭火焰，容易发生触电事故，故B错误；
C．空气开关跳闸后，应先排查跳闸的原因，然后才重新闭合上，故C错误；
D．高大建筑物为了避免被雷击，它的顶端都安装避雷针，故D正确。
故选D。
7. 下列关于各图所展示的情境说法正确的是（ ）
A. 甲图，a管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小
B. 乙图，用力F压着物块静止在竖直墙上，增大力F，物块受到的摩擦力也增大
C. 丙图，将自制水气压计从山顶移到山脚，气压计细玻璃管中的液面会上升
D. 丁图，将玻璃管稍微下压一点，管内外水银面的高度差变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲图，流体中流速越大的位置压强越小，b管对a管上方吹气时，空气流速加快，即a管上方空气流速快，压强小，所以a管中水面上升，故A正确；
B．乙图，用力F压着物块静止在竖直墙上，物体受到竖直向下重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，增大力F，此时物块受到的摩擦力等于重力，所以不变，故B错误；
C．丙图，根据气压与海拔的关系可知，将自制水气压计从山顶移到山脚，大气压变大，会把气压计细玻璃管中的液面往下压，即液面下降，故C错误；
D．丁图，根据托里拆利实验可知，将玻璃管稍微下压一点，当地大气压没变，所以管内外水银面的高度差不变，故D错误。
故选A。
8. 某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关S闭合，当红外线传感器（相当于开关S1）探测到人，窗户传感器（相当于开关S2）探测到窗户打开或烟雾传感器（相当于开关S3）探测到烟雾，相应的开关都会自动闭合，警报电铃会响起，同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是220V，下列电路图符合以上要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，出门时，设置外出模式相当于开关S闭合，相当于总开关；若红外线传感器（相当于闭合S1）探测到人，窗户传感器（相当于闭合S2）探测到窗户的打开或烟雾传感器（相当于闭合S3）探测到烟雾，相应的开关都会闭合，这时屋内的警报电铃会响起，这说明这三个开关可以独立工作，互不影响，所以三个开关是并联的，并联后与警铃串联；铃响的同时，视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息；报警铃和监控器其中一个坏了，另一个仍然能工作，这说明报警铃和监控器是并联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动影响”，下列说法正确的是（ ）
A. 同一小车到达水平面的速度越大，惯性越大
B. 通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C. 小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，小车的运动状态保持不变
D. 在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，同一小车到达水平面的速度越大，惯性不变，故A错误；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上，经过科学推理得出的，不能用实验直接得出，故B错误；
C．小车在水平面上运动时，如果所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小车将做匀速直线运动，即小车的运动状态保持不变，故C正确；
D．在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。
故选C。
10. 如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 汽油机在该冲程将机械能转化为内能
B. 汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气
C. 通过技术改进，可以将汽油机的效率提高到100%
D. 若汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图，火花塞点亮，说明这是汽油机的做功冲程，在汽油机的做功冲程中，将燃气内能转化为机械能，做功冲程为汽油机提供动力，故A错误；
B．根据汽油机的四个冲程可知，汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B错误；
C．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以汽油机的效率不可能达到100%，故C错误；
D．汽油机在1s内完成了15个循环，1s内转
则1min转
故该汽油机工作时飞轮的转速为
故D正确。
故选D。
11. 如图所示电路，闭合开关，两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障，现用电压表、电流表和导线来判断电路故障，下列说法中（ ）
①将电压表并联在小灯泡L1两端时，若电压表有示数，则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时，若电流表无示数，则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时，若灯L1不亮，则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时，若电压表无示数，则小灯泡L2短路
A. 只有①②正确B. 只有③④正确
C. 只有①②③正确D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①将电压表并联在小灯泡L1两端时，若电压表有示数，说明电压表外侧电路正常，则小灯泡L1故障，若L1短路，则L2应可以发光，因此故障为小灯泡L1断路，故①正确；
②将电流表并联在小灯泡L1两端时，若电流表无示数，说明电流表外侧电路断路，则小灯泡L2断路，故②正确；
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时，若灯L1不亮，小灯泡L2外侧断路，说明则小灯泡L1断路，故③正确；
④将电压表并联在小灯泡L2两端时，若电压表无示数，说明L2外侧断路，或小灯泡L2短路，若L2短路，则L1应可以发光，因此故障为小灯泡L1断路，故④错误。
综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛到光屏的距离为40cm时，移动透镜到合适位置，光屏上可成倒立、等大、清晰的像。调节蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列判断正确的是（ ）
①凸透镜的焦距为20cm
②图中成像原理与投影仪成像原理相同
③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，将光屏适当左移，光屏上能再次成清晰的像
④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上可再次成清晰的像
A. 只有①④正确B. 只有②③正确
C. 只有①③正确D. 只有②④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①当蜡烛到光屏的距离为40cm，即物距和像距的和是40cm，光屏上可成倒立、等大、清晰的像，此时物距等于像距且在2倍焦距出，即
解得凸透镜的焦距为
①错误；
②图中的物距小于像距，倒立、放大的实像，生活中的应用就是投影仪，所以成像原理与投影仪成像原理相同，②正确；
③在透镜和蜡烛之间放一近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，所以像会往右边移动，所以将光屏适当右移，光屏上能再次成清晰的像，③错误；
④若保持图中蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，当物距位于2倍焦距以外时，会成倒立、缩小的实像，所以光屏上可再次成清晰的像，④正确。
综上，只有②④正确，故D正确，ABC错误。
故选D。
13. 小明用如图所示的装置“探究什么情况下磁可以生电”。下列说法中（ ）
①闭合开关，导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
②使用磁性更强的磁体可以提高实验效果
③若ab不动，将磁铁沿水平方向向右运动时，电流表的指针不会偏转
④将电流表换成电源，该装置还可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A. 只有①②正确B. 只有①③正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①闭合开关，导体ab在磁场中上下运动时没有切割磁感线，不会产生感应电流；故①错误；
②使用磁性更强的磁体可以增强磁场，使得产生的感应电流更大，可以提高实验效果；故②正确；
③运动是相对的，若ab不动，将磁铁沿水平方向向右运动时，以磁体为参照物，导体ab在磁场中水平向左运动，切割了磁感线，电流表的指针会发生偏转；故③错误；
④将电流表换成电源，该装置还可以研究通电导线在磁场中的受力情况，通电导线在磁场中会受力运动。故④正确。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
14. 如图甲所示，竖直轻质细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出轻质细杆上端受到作用力的大小，下端与正方体物块M相连。现向底面积为0.02m2的薄壁容器中加水，力传感器的示数大小随加入容器中水的质量的变化关系如图乙所示，则下列说法中（ ）
①物块M的重力为8N
②物块M的密度为
③物块M受到的浮力最大值为6N
④当加入3kg水时，容器底受到水的压强为2000Pa
A. 只有①③正确B. 只有②④正确
C. 只有①②正确D. 只有③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①由乙图可知，当没有加水时，F=2N，则物块M的重力为2N，故①错误；
③由乙图可知，F′=8N后M受力情况不再发生变化，此时有浮力最大值，为
故③错误；
②物块M的体积为
物块M的质量为
物块M的密度为
故②正确；
④M为正方体，所以边长
由图乙可知，当水为2kg时，M刚接触到水，水体积为
当加入3kg水时，此时在2kg的基础上多了1kg水，1kg水的体积为
1kg水使液面升高的高度为
水面升高的高度等于M的边长，所以加入3kg水时，M恰好浸没，受到的浮力为10N，根据力的作用是相互的，所以物体为水的压力为10N，所以容器底受到水的压强为
故④正确。
故只有②④正确，符合题意，①③错误，不符合题意
故选B。
15. 在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 0.9W”字样。不考虑灯丝电阻变化，在保证电路安全的前提下，下列说法中（ ）
①当S、S1、S2都闭合时，整个电路工作5s消耗的最小电能为15J
②当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
③当S闭合，S₁、S2都断开时，小灯泡的功率范围是0.225W~0.9W
④当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器两端的电压范围是1.5V~4.5V
A. 只有①④正确B. 只有①③正确C. 只有②③正确D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，滑动变阻器与R0并联，当滑动变阻器阻值最大时，电路的功率最小为
整个电路工作5s消耗的最小电能为
①正确；
②当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流为
则电流表的量程为“0~0.6A”，则通过滑动变阻器的最大电流为
0.6A-0.3A=0.3A
则滑动变阻器接入电路的最小阻值是
②错误；
③④当S闭合，S₁、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联。小灯泡电阻为
额定电流为
由各元件规格及串联电路电流特点可知，电路的最大电流为0.3A，此时小灯泡正常工作，功率为0.9W；滑动变阻器两端的电压为
U滑=6V-3V=3V
当滑动变阻器最大为30Ω时，电路电流为
小灯泡功率为
此时滑动变阻器两端的电压为
所以小灯泡的功率范围是0.225W~0.9W，滑动变阻器两端的电压范围是3V~4.5V，③正确，④错误；故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题共65分）
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 如图所示，温度计的示数为_________℃。
【答案】14
【解析】
【详解】温度计的分度值为1℃，温度计的示数向上是增大的，所以为零上，是14℃。
17. 如图所示，将几个不带电的泡沫小球放在带正电的泡沫餐盘上，小球带电后会上下跳动，原因是小球与餐盘带有_________（选填“同种”或“异种”）电荷。
【答案】同种
【解析】
【详解】小球与餐盘接触时，泡沫餐盘带正电，小球不带电，电子从小球转移到餐盘，小球带正电，餐盘也带正电，小球由于与餐盘带有同种电荷，相互排斥而向上运动。
18. 夜晚龙山河玉带桥上的灯光亮起时，水上实景与河中“倒影”交相辉映，形成一幅绚丽多彩的画卷，如图所示。若河水深3m，桥上一彩灯距水面2m，则该彩灯的“倒影”距水面_________m。
【答案】2
【解析】
【详解】根据平面镜成像原理可知，它的本质是光的反射，像与物到平面镜的距离相等，所以桥上一彩灯距水面2m，则该彩灯的“倒影”距水面2m。
19. 如图所示，一个密度为的正方体物块漂浮在液面上，露出液面的体积占物块体积的，则该液体的密度是______kg/m3。
【答案】0.75×103
【解析】
【详解】正方体物块漂浮在液面上，受到的浮力等于重力，此时正方体排开液体的体积为
根据阿基米德原理可得
则液体密度为
三、作图题（每题3分，共6分）
20. 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成为期8天的首航试验任务。请在图中画出福建舰所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下，福建舰所受重力的作用点在重心上，方向竖直向下，如图所示：
21. 如图所示，画出两条入射光线通过透镜后的折射光线．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：
【点睛】凹透镜三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
四、实验题（第22题6分，第23题9分，第24题10分，共25分）
22. 小明和小华利用如下图所示的器材“探究液体压强与哪些因素有关”。
（1）连接好压强计后，小明观察到压强计U形管两侧的液面如图甲所示，为了测量准确，他接下来应该进行的操作是_________；
A．向U形管内添加适量水 B．拆掉软管，重新安装
（2）图乙、丙两图是探究液体压强与_________的关系，实验中液体内部压强的大小变化是通过_________反映出来的，这种研究问题的科学方法是：_________；
（3）他们通过实验现象得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。你认为他们是选择了上图中_________两图进行了分析；
（4）小华用如图A所示的容器探究液体内部的压强。用此容器进行的两次实验情形如图B、C所示。由此可推断：a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系是_________（从小到大依次排序）。
【答案】 ①. B ②. 深度 ③. U形管两侧液面高度差 ④. 转换法 ⑤. 丙、丁 ⑥. ρc、ρₐ、ρb
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，压强计U形管两侧的液面不平，为了测量准确，他接下来应该进行的操作是拆掉软管，重新安装，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
（2）[2]图乙、丙两图可知，液体密度相同，压强计的探头方向相同，但是浸在水中的深度不同，所以是探究液体压强与深度的关系。
[3][4]根据转换法可知，实验中液体内部压强的大小变化是通过U形管两侧液面高度差反映出来的。
（3）[5]要得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大，要选择深度相同、探头方向相同但是液体密度不同的两组实验，即丙、丁两图。
（4）[6]由图丙可知，橡皮膜处a液体的深度要大于b液体的深度，橡皮膜没有发生形变，说明此处的压强相同，根据可知，a的密度要小于b的密度；图丁中，橡皮膜处c液体的深度要大于b液体的深度，橡皮膜向左发生了形变，说明右侧的压强大，根据可知，a的密度要大于c的密度。所以a、b、c三种液体密度ρa、ρb、ρc的大小关系为
23. 物理兴趣小组在“探究通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，所用器材：电源（6V）、电流表、电压表、四个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（45Ω 1A）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是他们连接的实物电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，先把5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数如图乙所示，则电阻两端的电压为_________V；
（3）实验小组测得的数据如表所示，老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的，你认为应该是第_________组，理由是_________；
（4）请你根据实验数据在图丙中作出关系图线_________。根据表格数据和关系图线，可以得出的实验结论是：_________。
【答案】 ①. ②. 2 ③. 4 ④. 滑动变阻器的最大阻值太小 ⑤. ⑥. 在电压一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体的电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]原电路中，电流表和电压表串联后与定值电阻并联是错误的，在“探究通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，电流表和定值电阻应串联，电压表与定值电阻并联，故改正如下：
（2）[2]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律可知，5Ω电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
（3）[3][4]第4次实验时，电路中的电流为0.08A，滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以第4阻数据不是直接测得的，滑动变阻器需接入的电阻超过了滑动变阻器的最大阻值。
（4）[5]根据表中1、2、3组数据，求出电阻的倒数，然后采用描点法在丙图分别将电阻倒数与对应电流描出，并用平滑的线连接，作图如下：
[6]由图像可知，I与的图像是过原点的直线，说明电压一定时，I与成正比，故得出的结论是：电源一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 物理创新小组的同学们想利用天平和量筒等实验器材测量一小块泰山石的密度，实验操作如下：
（1）把托盘天平放在水平工作台上，将_________移至标尺左端“0”刻度上，调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡；
（2）用调节好的托盘天平测量泰山石的质量，天平平衡时，砝码质量及游码在标尺上的位置如下图甲所示，则其质量为_________g；用量筒测得泰山石的体积如下图乙所示，则其体积为_________cm3；该泰山石的密度为_________kg/m3；
（3）在小组同学对实验结果开展评价时，有同学认为若泰山石具有吸水性，则测得的密度会偏_________。
（4）实验结束后，同学们经过认真思考，认为不用砝码，使用托盘天平、两个相同的烧杯、量筒和水等器材也能测出泰山石的密度。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①将两个相同的烧杯分别放在已调节好的托盘天平的左右两盘中，向两烧杯中加入适量的水至托盘天平平衡，如图A所示；
②在量筒中加入适量的水，记录量筒中水的体积V1；
③_________，用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡，如图B所示，记录此时量筒中水的体积V2；
④让泰山石缓慢沉至杯底，松开细线，_________，如图C所示，记录此时量筒中水的体积V3；
⑤泰山石密度的表达式为ρ=_________（用已知物理量ρ水和测得物理量V1、V2、V3表示）。
【答案】 ①. 游码 ②. 27 ③. 10 ④. 2.7×10³ ⑤. 大 ⑥. 用细线提着石块使其浸没于烧杯的水中，且不接触杯底 ⑦. 用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]根据托盘天平的正确使用方法可知，在调节平衡螺母前应将游码移至标尺左端“0”刻度线处。
（2）[2]根据图甲所示的砝码和游码位置可知泰山石的质量为
m=20g+5g+2g=27g
[3]由图乙可知，放入泰山石前，液面位于30mL刻度线处，放入泰山石后，液面位于40mL刻度线处，则泰山石的体积为
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
[4]根据密度的定义式可得泰山石的密度为
（3）[5]若泰山石具有吸水性，在用图乙的方法测量体积时，泰山石会吸收少量水，导致测得的体积偏小，从而使最终测得的密度偏大。
（4）[6]为测出泰山石的体积，步骤③中的操作是用细线提着石块使其浸没于烧杯的水中，且不接触杯底。
[7]为测出泰山石的质量，步骤④中泰山石缓慢沉至杯底且松开细线后天平不平衡，需用量筒向右盘的烧杯中加水至托盘天平平衡。
[8]步骤③中泰山石受到细线的拉力、水对它的浮力以及自身的重力，由力的平衡条件可得
F拉+F浮=F拉+ρ水gV排=G石
所以有
F拉=G石-ρ水gV排
因为石块浸没于烧杯的水中，所以石块排开水的体积就等于石块的体积，将石块、烧杯和水整体进行分析，可知其受到总重力、细绳的拉力和天平对它的支持力，三者的关系为
N2+F拉=G总=G水+G烧杯+G石
加入石块前，托盘对水和烧杯的支持力就等于水和烧杯的总重力，即
N1=G水+G烧杯
右端烧杯与水的总重力的增量就等于两次支持力的差值，即
N2-N1=G水+G烧杯+G石-F拉-G水-G烧杯=ρ水g（V1-V2）
将拉力的表达式代入上式中可得
ρ水gV排=ρ水gV石=ρ水g（V1-V2）
所以可得待测石块的体积为
V石=V1-V2
而图C中，左侧烧杯和水和石块作为一个整体分析，可知与放入石块前相比质量的增量就是石块的质量，与右侧烧杯与水的总质量的增加量相同，所以可得石块的质量为
m石=ρ水（V1-V3）
则待测石块的密度为
五、计算题（第25题5分，第26题10分，第27题11分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 如图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人，它可以实现在南极冰盖上自主行驶，对大范围、深层次的极地探测具有重要意义。在某次南极科考中，机器人沿直线匀速行驶了5.6km，用时42min。已知机器人的质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求：
（1）机器人沿直线匀速行驶时的速度；
（2）当机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强。
【答案】（1）8km/h；（2）1.25×104Pa
【解析】
【详解】解：（1）机器人行驶的速度
（2）机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压力
F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
机器人对冰面的压强
答：（1）机器人沿直线匀速行驶时的速度为8km/h；
（2）当机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为1.25×104Pa。
26. 正在建设的雄安新区有多台塔吊24小时不停工作，被称为中国最大的塔吊群。如图甲所示，塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆，起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为，塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW，平衡臂长10m，在拉力F的作用下，重为2×104N的货箱以0.4m/s的速度匀速竖直上升。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力，g取10N/kg。求：
（1）动滑轮的质量；
（2）塔吊滑轮组的机械效率（保留一位小数）；
（3）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离。
【答案】（1）；（2）；（3）20m
【解析】
【详解】解：（1）绳子自由端移动的速度
由
得
不计绳重和摩擦，由拉力
可得，动滑轮的重力
动滑轮的质量
（2）滑轮组的机械效率
（3）配重的重力是
总重力是
由杠杆平衡条件
即
解得货箱离支点O水平距离
l2=20m
答：（1）动滑轮的质量；
（2）塔吊滑轮组的机械效率；
（3）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离20m。
27. 如图甲所示为物理项目化学习小组的同学们设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求：
（1）R3的阻值是多少？
（2）将滑动变阻器的阻值调整到70Ω，可将电水壶的保温温度设定为，此时，控制电路中的电源电压U多大？
（3）已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由加热至，用时7min，则工作电路的实际电压多大？[]
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，当动触点与上静触点接触时，电路中只有R2，当动触点与下静触点接触时，R2、R3串联在电路中，此时电路中电阻大于动触点与上静触点接触时电路中的电阻，由可知，此时电路的电功率小于动触点与上静触点接触时电路的电功率，则当动触点与下静触点接触时为保温档，当动触点与上静触点接触时为加热档，则R2的电阻为
当动触点与下静触点接触时电路中总电阻为
则R3的阻值为
（2）当F=3N时，衔铁恰好被吸下进入保温状态，由丙图知，控制电路中电流为
由乙图知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为50Ω，则控制电路中的电源电压U为
（3）水吸收的热量
消耗的电能
实际功率
实际电压
答：（1）R3的阻值是；
（2）控制电路中的电源电压U为12V；
（3）工作电路的实际电压为200V。实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
——
0.2
0.1
0.08
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