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2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五）
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这是一份2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五），共36页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探宄题等内容，欢迎下载使用。
2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列科学家中，对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献的是（ ）
A．焦耳 B．伽利略 C．托里拆利 D．法拉第
2．（2分）2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富和同学们进行了天地课堂互动。下列说法正确的是（ ）
A．地球上的学生听到航天员的声音是靠声波传回地球的
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．被航天员带上空间站的“冰墩墩”由于失重，质量会减少
D．王亚平抛出的“冰墩墩”，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律
3．（2分）神舟十三号航天员乘组在空间站核心舱里能实现下列哪项活动（ ）
A．用拉力器健身
B．可以在跑步机上跑步
C．用弹簧测力计测物体的重力
D．用天平测量物体的质量
4．（2分）如图是一款5G测温巡逻机器人，在抗击疫情中，提高了防疫效率，成为“新晋网红”。下列关于该型机器人说法中正确的是（ ）
A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的紫外线实现的
B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射
C．机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播不需要介质
D．5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是340m/s
5．（2分）2022年的冬季奥运会，在我国掀起了冰上运动的群众热潮。小华和妈妈一起坐在雪橇上在水平冰面上匀速直线滑行，妈妈怕撞上前面的人，急忙跳下雪橇用50N水平向后的力去拉雪橇做减速运动，在此过程中，下列有关说法错误的是（ ）
A．此时小华所受重力和支持力仍是一对平衡力
B．妈妈跳下后，雪橇对地面的压强减小了
C．由于小华的速度减慢了，所以她的惯性减小了
D．妈妈跳下后，雪橇所受的摩擦力减小了
6．（2分）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（ ）
A．铁球的速度一直增加
B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用
C．两边弹簧的电子屏最大读数相同
D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大
7．（2分）两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W
D．滑轮组的机械效率为90%
8．（2分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识，下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．冰箱内部电路没有漏电时，冰箱外壳可以不用接地
9．（2分）国外科研人员设计了一种“能量采集船”。如图所示，在船的两侧附有触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。下列电器设备与“能量采集船”获得能量原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2分）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则以下说法正确的是（ ）
A．将两灯串联允许接入的最大电流是0.5A
B．电阻R1的阻值是24Ω
C．电路中P1与P2的比值是10：3
D．电路中P1与P2的比值是25：18
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（2分）人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰 时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便 成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就 为雨点降落到地面上。（填物态变化名称）
12．（3分）无论汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，受到水的压强越 。紧急情况下，应挥动逃生锤的 （填“A”或“B”）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，这是用减小受力面积的方法， （填“增大”或“减小”）压强。
13．（3分）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”安全着陆。它先以高速进入地球大气层，然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来，之后再重新进入大气层才安全返回地面。返回器加速下降的过程中，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；进入大气层与大气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变了内能；借助大气层提供的升力“打水漂”，说明力可以改变物体的 。
14．（3分）如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，通过 （填“超声波”或“电磁波”）传递信息。障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的 （填“实”或“虚”）像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变 。
15．（3分）在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数 。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化是多少？ V。
（3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀，小林进行测试时电压表示数为3V，请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。 （填“是”或“否”）。
16．（2分）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡等于 焦耳。若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，机当于消耗 卡。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（2分）如图所示，是研究浮力产生原因小实验中乒乓球上浮过程中的情景，请画出B处乒乓球所受重力和浮力的示意图。
18．（2分）如图所示，水池的侧壁上安装了一盏小射灯A，B点是它在水中像的位置，A发出的一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。请画出水面的位置及在C点形成光斑的大致光路。
三、实验与探宄题（每空1分，计23分）
19．（4分）小明利用注射器做了几个物理实验。
（1）如图甲，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水又沸腾起来。这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强 （选填“变大”或“变小”），使水的沸点 的缘故。
（2）如图乙，向放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，会看到二只乒乓球 （选填“分开”或“靠近”），这是由于乒乓球之间的流速大，压强 的缘故。
（3）如图丙，注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用 的方法使气体 。
20．（7分）下面是小光测量密度的实验。
（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：
①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向 （“左”或“右”）调节，使天平平衡。
②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入50g、20g、10g三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。
③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为 cm3。
④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为 g，则可乐的密度是 g/cm3。
⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用ρ0表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。
①用天平测出木块的质量m1。
②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。
③向瓶中倒水，直到木块 ，用天平测出瓶和水的总质量m2。
④木块密度表达式ρ木＝ 。
21．（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L1额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。
（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，则接下来的操作是 。
（2）实验电路连好后，闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 。
（3）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。你认为图象不是直线的原因是 。
（4）若用上述电路测量了灯泡L的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，L2的电阻也略小于10Ω，则需更改 表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往 （选填“A”或“B”）移动使灯L2正常发光。
（5）在同学们已做过的大众物理实验中，有一类物理量可以直接用仪器进行测量，而另一类物理量的测量只能通过其它物理量的测量及计算间接完成，电功率的测量是属于 （选填“间接”或“直接”）测量，下列物理量的测量属于直接测量的是 （填字母）。
A、固体密度的测量
B、导体电阻的测量
C、电路中电流的测量
22．（4分）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有 ；
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因是 ；
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度
（m）
升高温度
（℃）
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度（m）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下 m。
四.综合题（每题8分，计16分）
23．（8分）建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题：
（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加 。
A．2.5×102N B．2.5×103N C．2.5×104N D．2.5×105N
（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为 N，从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少？
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？
24．（8分）某科技小组设计了如图甲所示的多功能水位报警电路，当水面上升到警戒水位时，a、b两点接通，控制开关连接 2、3两触点时电铃发出忽强忽弱的报警声，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，控制开关连接4、5两触点时仅有灯泡闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，灯泡规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）控制开关连接 （填触点编号）两触点时，电铃报警同时电灯会亮暗交替闪烁发光。这时电铃与灯泡 （选填“串联”或“并联”）
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是什么？
（3）当控制开关与触点“4和5”接通时，灯泡两端实际电压变化规律如图2所示。已知当灯泡微弱发光时，其两端实际电压为U0，消耗的实际功率为额定功率的116。
求：①定值电阻R0的阻值。（灯泡的电阻不变）
②灯泡闪烁交替工作60s消耗的电能为 J。
2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五）
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列科学家中，对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献的是（ ）
A．焦耳 B．伽利略 C．托里拆利 D．法拉第
【分析】伽利略的斜面实验为牛顿第一定律奠定了基础。
【解答】解：A、根据所学知识，焦耳总结发现了焦耳定律，故A错误；
B、伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的得出奠定了重要基础，所以对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献，故B正确；
C、托里拆利实验能够测出大气压的值，在压强测量上作出了贡献，故C错误；
D、法拉第发现了电磁感应现象，没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献，故D错误。
故选：B。
【点评】了解物理学史的基本知识，根据各个科学家与所学知识的联系进行分析。
2．（2分）2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富和同学们进行了天地课堂互动。下列说法正确的是（ ）
A．地球上的学生听到航天员的声音是靠声波传回地球的
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．被航天员带上空间站的“冰墩墩”由于失重，质量会减少
D．王亚平抛出的“冰墩墩”，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律
【分析】A、电磁波可以传递信息；
B、声音在空气里的传播速度约340m/s，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；
C、质量是物体的一种属性，不随形状、状态、位置和温度的变化而变化；
D、物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：A、地球上的学生听到航天员的声音是靠电磁波传回地球的，故A错误；
B、声音在空气里的传播速度约340m/s，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s，故B错误；
C、质量是物体的一种属性，不随形状、状态、位置和温度的变化而变化，被航天员带上空间站的“冰墩墩”质量不变，故C错误；
D、王亚平抛出的“冰墩墩”，处于失重状态，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁波、质量、牛顿第一定律的有关知识，综合性强，难度适中。
3．（2分）神舟十三号航天员乘组在空间站核心舱里能实现下列哪项活动（ ）
A．用拉力器健身
B．可以在跑步机上跑步
C．用弹簧测力计测物体的重力
D．用天平测量物体的质量
【分析】在太空中，物体处于失重状态，一切运用重力来工作的活动都不能进行。
【解答】解：A、用拉力器健身，是用拉力来拉开拉力器，和重力无关，因此能够实现，故A符合题意；
B、跑步时要依靠摩擦力，如果处于失重状态，就不会对跑步机有压力，更不会有摩擦力，因此不能实现，故B不符合题意；
C、因为处于失重状态，物体受到的重力为零，因此无法用弹簧测力计测物体的重力，故C不符合题意；
D、天平的实质是一个等臂杠杆，因为物体处于失重状态，所以没有作用在杠杆上的力，所以用天平无法测量物体的质量。因此不能实现，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对在太空中，物体处于失重状态的了解和掌握。以及对拉力器、弹簧测力计、跑步机和天平的工作原理的了解和掌握。
4．（2分）如图是一款5G测温巡逻机器人，在抗击疫情中，提高了防疫效率，成为“新晋网红”。下列关于该型机器人说法中正确的是（ ）
A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的紫外线实现的
B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射
C．机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播不需要介质
D．5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是340m/s
【分析】（1）红外线常用于遥控器、夜视仪、浴灯等方面，红外线的热效应强。
（2）光照射到凹凸不平的物体表面时，发生漫反射。
（3）声音的传播靠介质；固体、液体、气体都可作为传播声音的介质。
（4）电磁波的传播不需要介质，空气中电磁波的传播速度为3×108m/s。
【解答】解：A、测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的红外线实现的，故A错误；
B、行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，故B正确；
C、机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播需要介质，故C错误；
D、5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是3×108m/s，故D错误。
故选：B。
【点评】知道红外线的特点、漫反射概念，理解声音的传播条件，知道电磁波的传播速度，可解答此题。
5．（2分）2022年的冬季奥运会，在我国掀起了冰上运动的群众热潮。小华和妈妈一起坐在雪橇上在水平冰面上匀速直线滑行，妈妈怕撞上前面的人，急忙跳下雪橇用50N水平向后的力去拉雪橇做减速运动，在此过程中，下列有关说法错误的是（ ）
A．此时小华所受重力和支持力仍是一对平衡力
B．妈妈跳下后，雪橇对地面的压强减小了
C．由于小华的速度减慢了，所以她的惯性减小了
D．妈妈跳下后，雪橇所受的摩擦力减小了
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（2）在水平面上压力的大小等于重力；
（3）惯性的大小只与物体的质量有关，与运动速度无关；
（4）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解：
A、由题意可知，妈妈跳下后，小华和雪橇一起在水平冰面上做减速运动，妈妈在竖直方向上仍受重力和支持力的作用，这两个力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A正确。
B、妈妈跳下后，雪橇和人的总重减小，对地面的压力减小，对地面的压强减小了，故B正确；
C、小华速度减慢了，她的质量不变，所以她惯性大小不变，故C错误；
D、妈妈跳下后，接触面的粗糙程度没变，但雪橇对冰面的压力减小了，所以，雪橇所受的摩擦力减小了，故D正确。
故选：C。
【点评】此题涉及到减小压强的方法及其应用、增大或减小摩擦的方法、平衡力的辨别等多个知识点，综合性很强，考查内容与我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学知识解决生活中的实际问题。
6．（2分）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（ ）
A．铁球的速度一直增加
B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用
C．两边弹簧的电子屏最大读数相同
D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）分别从铁球竖直和水平方向受力分析，由平衡力的条件作出判断；
（3）不考虑能量的损失，动能和势能相互转化的过程中总量保持不变；
（4）分别从铁球向右运动压缩弹簧和铁球在弹簧弹力作用下向左运动分析。
【解答】解：A、弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以铁球做匀速直线运动；故A错误；
B、铁球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到水平地面的支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力；故B错误；
C、不计阻力，铁球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，铁球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同；故C正确；
D、铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，铁球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小，示数变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了力和运动的关系知识的应用，对物体进行正确的受力分析是解题的关键。
7．（2分）两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）随物体一起运动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮；
（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物，利用W＝Fs求拉力做功；
（3）拉力做功功率等于拉力做功与所用时间之比；
（4）拉力做的有用功W有用＝fs物，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、A滑轮随物体一起运动，为动滑轮；B滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故A错；
B、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m，拉力做功W总＝Fs＝5N×2m＝10J，故B错；
C、拉力做功功率P=W总t=10J5s=2W，故C错；
D、拉力做的有用功：W有用＝fs物＝9N×1m＝9J，滑轮组的机械效率η=W有用W总=9J10J×100%＝90%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了滑轮的分类、使用滑轮组时功、功率、机械效率的计算，要知道：水平使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功。
8．（2分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识，下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．冰箱内部电路没有漏电时，冰箱外壳可以不用接地
【分析】（1）发现用电器着火了，要立即断开电源再想法灭火；
（2）电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
（3）根据漏电保护器的作用进行解答；
（4）为防止因用电器漏电使其金属外壳带电而发生触电事故，一般用电器的金属外壳接地。
【解答】解：A、水是导体，发生电火灾时如果直接用水去灭火，会发生触电事故，故A错误；
B、当发生短路、电路负荷过大以及发生触电时，空气开关就会出现“跳闸”现象，故B错误；
C、当有人触电时，会有一部分电流经火线、人体流入大地，此时火线和零线中的电流大小不同，漏电保护器能检测出“漏电了”，从而迅速切断电路，起到保护作用，故C正确；
D、带金属壳的用电器之所以接地是为了在发生漏电时能让电流流入大地，避免发生触电事故，所以冰箱内部电路没有漏电，冰箱外壳也要接地，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了安全用电的基础知识，涉及的知识点较多，但都是我们应掌握的内容。
9．（2分）国外科研人员设计了一种“能量采集船”。如图所示，在船的两侧附有触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。下列电器设备与“能量采集船”获得能量原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】当波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能，该过程将机械能转化为电能。
【解答】解：根据题意可知，波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来，是电磁感应现象，该过程总将机械能转化为了电能；
A、该装置探究的地磁场对磁铁的作用，故A错误；
B、该装置探究的是通电导线周围产生磁场，是电流磁效应的实验，故B错误；
C、该装置中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验，故C错误；
D、该图电磁感应装置图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电磁感应现象是机械能转化为电能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的应用的了解和掌握，解题的关键在于明确能量转化的方向，从而体会电磁感应规律的应用。
10．（2分）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则以下说法正确的是（ ）
A．将两灯串联允许接入的最大电流是0.5A
B．电阻R1的阻值是24Ω
C．电路中P1与P2的比值是10：3
D．电路中P1与P2的比值是25：18
【分析】（1）两灯泡串联时，电路中的电流相等，电路允许通过的最大电流为两灯泡额定电流较小的一个；
（2）甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻；同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻。甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I；乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′，又已知R1+R2＝90Ω，联立以上各式可得出R1和R2的阻值，根据P＝I2R得出P1：P2的值。
【解答】解：A、由图知甲灯的额定电流为0.5A，乙灯的额定电流为0.3A，由于串联电路中各处的电流相等，所以两灯串联时，允许通过的最大电流中的最大电流为0.3A，故A错误；
BCD、甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为：
R甲=U甲I=6V0.5A=12Ω，
同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3A，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为：
R乙=U乙I=3V0.3A=10Ω，
甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流为：
I=UR甲+R1=U12Ω+R1=0.5A……………………①
乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流：
I′=UR乙+R2=U10Ω+R2=0.3A……………………②
又已知R1+R2＝90Ω……………………③
联立①②③解得：
R1＝30Ω，R2＝60Ω，故B错误，
则P1P2=I2R1I′2R2=(0.5A)2×30Ω(0.3A)2×60Ω=2518，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（2分）人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰 升华 时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便 凝华 成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就 熔化 为雨点降落到地面上。（填物态变化名称）
【分析】（1）在一定条件下，物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化，这就是物态变化；
（2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：干冰即固态的二氧化碳，在常温下，干冰很易升华为气态，此过程中吸热，从而起到降温作用；空气中水蒸气由于遇冷，会凝华为小冰晶；小冰晶逐渐变大而下降，遇到暖气流会熔化为水滴；即形成雨。
故答案为：升华；凝华；熔化。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
12．（3分）无论汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，受到水的压强越 大 。紧急情况下，应挥动逃生锤的 B （填“A”或“B”）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，这是用减小受力面积的方法， 增大 （填“增大”或“减小”）压强。
【分析】（1）掌握液体内部压强的特点，根据液体压强随深度的增加而增大进行分析。
（2）掌握压强的定义及影响因素，根据公式p=FS，压力相同，受力面积越小，压强越大，力的作用效果越明显。
【解答】解：液体内部压强随深度的增加而增大，车辆被淹越深，受到水的压强越大，所以越迟疑车门越难推开；
由图知，B处比A处的面积小，所以用B端砸向玻璃窗的边角，在用力相同的情况下，产生的压强越大，玻璃更容易破碎，这是用减小受力面积的方法增大压强。
故答案为：大；B；增大。
【点评】此题考查了影响液体压强和固体压强的因素在实际生活中的应用，体现了学习物理的重要性，是一道基础性题目。
13．（3分）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”安全着陆。它先以高速进入地球大气层，然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来，之后再重新进入大气层才安全返回地面。返回器加速下降的过程中，动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；进入大气层与大气摩擦导致其温度升高，这是通过 做功 的方式改变了内能；借助大气层提供的升力“打水漂”，说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】影响动能大小的因素：物体的质量和速度；物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；改变内能的方式：做功和热传递；力的作用效果：可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态。
【解答】解：返回器加速下降的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；
进入大气层与大气摩擦，这是通过摩擦做功的方式来改变内能的；
借助大气层提供的升力“打水漂”，运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：增大；做功；运动状态。
【点评】本题考查了动能的变化、改变内能的方式、力的作用效果等有关知识，是一道基础题。
14．（3分）如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，通过 超声波 （填“超声波”或“电磁波”）传递信息。障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的 实 （填“实”或“虚”）像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变 近 。
【分析】（1）超声波可以传递信息；凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成像的规律中，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：（1）倒车防撞可视雷达是利用超声波传递信息的；
摄像头的工作原理相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，在大于2倍焦距之外的物体发出或反射的光经透镜折射后，物体经透镜成倒立、缩小的实像；
（2）物距越大，所成的像越小。从图片上看，如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变近。
故答案为：超声波；实；近。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律，并搞清物距像距之间的关系。知道成实像时，物距越大，像越小，像距也越小。
15．（3分）在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 不变 ，电压表示数 变大 。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化是多少？ 4.5 V。
（3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀，小林进行测试时电压表示数为3V，请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。 是 （填“是”或“否”）。
【分析】（1）闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数是否变化；
（2）挡板P在B端时，电压表与导线并联，电压表示数最小为0；电流表的示数为0.05A，根据欧姆定律计算R1两端的电压，根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数，比较电压表前、后示数可知电压表示数的变化量；
（3）根据欧姆定律计算电阻R2的最大阻值，小林进行测试时电压表示数为3V，根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值，已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，根据其他条件不变时电阻的大小与长度成正比可得出小林同学的成绩，并与17.8cm比较即可判断小林同学成绩是否达到优秀。
【解答】解：（1）闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，因电压表在电路中相当于开路，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2始终以最大阻值接入电路（即接入电路的电阻不变），电压表并联部分的电阻变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，即电流表示数不变；
（2）挡板P在B端时，电压表与导线并联，电压表示数最小为0，
电流表的示数为0.05A，根据欧姆定律可知R1两端的电压：U1＝IR1＝0.05A×30Ω＝1.5V，
当推动挡板P到A端时，电压表与R2的最大阻值并联，串联电路总电压等于各部分电压之和，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V，
即电压表示数最大为4.5V，所以当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化量为4.5V；
（3）电阻R2的最大阻值：R2=U2I=4.5V0.05A=90Ω；
小林进行测试时电压表示数为3V，此时电压表所并联的电阻丝的阻值R2′=U2′I=3V0.05A=60Ω，
已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，
因其他条件不变时电阻的大小与长度成正比，故小林同学的成绩为：60Ω90Ω×30cm＝20cm＞17.8cm，故成绩达到优秀。
故答案为：（1）不变；变大；（2）4.5；（3）是。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是分析得出电路中电流不变这一信息。
16．（2分）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡等于 4.2 焦耳。若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，机当于消耗 2×106 卡。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】利用Q吸＝cmΔt求1g的水温度升高1℃所吸收的热量，即1卡的大小，然后可知消耗的能量约8.4×106J，相当于消耗多少卡。
【解答】解：
由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，
1g的水温度升高1℃所吸收的热量：
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃＝4.2J；
所以1卡＝4.2J；
一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，相当于消耗8.4×106J4.2J=2×106卡。
故答案为：4.2；2×106。
【点评】本题考查了热量单位卡与焦耳的换算关系，要利用好条件：1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡。
17．（2分）如图所示，是研究浮力产生原因小实验中乒乓球上浮过程中的情景，请画出B处乒乓球所受重力和浮力的示意图。
【分析】乒乓球上浮过程中，浮力大于重力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，据此按照力的示意图的画法画出这两个力。
【解答】解：乒乓球上浮过程中，浮力大于重力，从乒乓球的重心（球心）开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并在线段末尾标上字母G和F浮，如图所示：
【点评】本题要求画出力的示意图，故只需正确找出力的作用点和方向，体现出力的大小即可。
18．（2分）如图所示，水池的侧壁上安装了一盏小射灯A，B点是它在水中像的位置，A发出的一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。请画出水面的位置及在C点形成光斑的大致光路。
【分析】平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此做出水面的位置；光从空气中斜射入水中时，折射光线会靠近法线。
【解答】解：B点是A在水中像的位置，根据平面镜成像的特点可知，A和B关于水面是对称的，线段AB的中垂线为水面的位置；
A发出的一束光经水面折射后会靠近法线，所以折射点在AC连线的右侧，如图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像的光路图和光的折射的光路图的做法，明确平面镜成像的特点和光的折射规律是解题的关键。
三、实验与探宄题（每空1分，计23分）
19．（4分）小明利用注射器做了几个物理实验。
（1）如图甲，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水又沸腾起来。这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强 减小 （选填“变大”或“变小”），使水的沸点 降低 的缘故。
（2）如图乙，向放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，会看到二只乒乓球 靠近 （选填“分开”或“靠近”），这是由于乒乓球之间的流速大，压强 变小 的缘故。
（3）如图丙，注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用 压缩体积 的方法使气体 液化 。
【分析】（1）液体的沸点与气压有关，气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低。
（2）流动的气体和液体都称为流体，流体流速越大的地方、压强越小；
（3）液化的方法：一是降低温度，二是压缩体积。
【解答】解：（1）图中向外拉动注射器活塞，内部空间增大，降低试管内的气压，水的沸点降低，水会重新沸腾。
（2）放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，中间流速变大，压强减小，二只乒乓球会被压在一起，相互靠近；
（3）注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用压缩体积的方法使气体液化的。
故答案为：（1）减小；降低；（2）靠近；变小；（3）压缩体积；液化。
【点评】本题考查了沸点、流速与压强的关系、液化的方法，是一道基础题。
20．（7分）下面是小光测量密度的实验。
（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：
①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向 左 （“左”或“右”）调节，使天平平衡。
②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入50g、20g、10g三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。
③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为 40 cm3。
④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为 38 g，则可乐的密度是 1.05 g/cm3。
⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用ρ0表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。
①用天平测出木块的质量m1。
②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。
③向瓶中倒水，直到木块 刚好浸没在可乐中 ，用天平测出瓶和水的总质量m2。
④木块密度表达式ρ木＝ m1ρ0m1+m2 。
【分析】（1）①天平使用前的调节：若指针右偏，向左调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
②左盘物体的质量等于等于右盘砝码的质量加上游码对应的刻度值；
③正确读出量筒的示数可知可乐的体积；
④左盘物体的质量等于等于右盘砝码的质量加上游码对应的刻度值；
量筒中可乐的质量等于烧杯和可乐的总质量减去剩余可乐与烧杯的质量；
利用密度的公式即可计算出其密度的大小。
⑤筒内的可乐中有很多气泡，会使体积偏大，根据密度公式判断出密度的偏差；
（2）根据密度公式所需条件，实验的步骤就从液体的质量和体积入手，从而计算出木块的密度。
【解答】解：（1）①指针右偏，应该向左调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
②可乐和烧杯的总质量为：m总＝50g+20g+10g＝80g；
③量筒中可乐的体积：V＝40mL＝40cm3；
④剩余可乐与烧杯的质量：m剩＝20g+10g+5g+3g＝38g；
量筒中可乐的质量：m＝m总﹣m剩＝80g﹣38g＝42g；
可乐的密度：ρ=mV=42g40cm3=1.05g/cm3；
⑤筒内的可乐中有很多气泡，会使体积偏大，根据密度公式ρ=mV可知密度偏小；
（2）③向瓶中倒水，直到木块刚好浸没在可乐中，用天平测出瓶和水的总质量m2。
木块刚好完全浸没在可乐中时，木块排开液体的体积等于木块的体积，即V排＝V木=m1ρ木，
因为木块和瓶整体漂浮，所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力，即F浮＝ρ0gV排=ρ0gm1ρ木=（m1+m2）g，
由此可得木块的密度：ρ木=m1ρ0m1+m2；
故答案为：（1）①左；③40；④38；1.05；⑤偏小；（2）③刚好浸没在可乐中；④m1ρ0m1+m2。
【点评】此题是测量固体密度的实验，考查了天平的调节、读数、量筒的读数及密度的计算，（2）中通过浮沉条件列等式表示出木块的密度是本题的难点。
21．（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L1额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。
（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，则接下来的操作是 将电流表指针调零 。
（2）实验电路连好后，闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 变阻器断路了 。
（3）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.3 W。你认为图象不是直线的原因是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（4）若用上述电路测量了灯泡L的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，L2的电阻也略小于10Ω，则需更改 电压 表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往 B （选填“A”或“B”）移动使灯L2正常发光。
（5）在同学们已做过的大众物理实验中，有一类物理量可以直接用仪器进行测量，而另一类物理量的测量只能通过其它物理量的测量及计算间接完成，电功率的测量是属于 间接 （选填“间接”或“直接”）测量，下列物理量的测量属于直接测量的是 C （填字母）。
A、固体密度的测量
B、导体电阻的测量
C、电路中电流的测量
【分析】（1）电流表使用前要调零；
（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；如果电压有示数，说明与电压表串联的元件是完好的；如果无示数，说明与电压表串联的元件有断路，或与电压表并联的元件短路或电路中无电源，据此判断故障所在；
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图象得出额定电流对应的额定电压，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（4）根据欧姆定律求出灯泡额定电压的大约值确定电压表的量程，据此得出需要修改的电表；要增大通过灯泡的电流，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻；
（5）测量电功率时，需要测出用电器的电压与流过用电器的电流，然后求出电功率，属于间接测量；电路中的电流可直接用电流表测量，属于直接测量。
【解答】解：（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，即电流表的指针没有对准零刻度线，因此接下来的操作是将电流表指针调零；
（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，所以出现的故障是变阻器断路了；
（3）根据图丙所示的小灯泡的I﹣U图象可知，灯在额定电流0.2A时的电压为1.5V，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝1.5V×0.2A＝0.3W；
因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的I﹣U图象不是直线；
（4）测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，灯泡的电流未超过0.6A，则电流表的量程不需要修改；
由欧姆定律，灯泡的额定电压约为：
U额′＝I额′R＝0.4A×10Ω＝4V＞3V，则电压表的量程需要改为0～15V；
更换灯后，要使该灯泡正常发光，应增大电路中的电流，由欧姆定律可知，需要减小滑动变阻器接入电路中的电阻，滑片应向B端移动；
（5）测量电功率时，要用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，然后求出电功率，属于间接测量；
A、测固体密度需要测出固体质量与体积然后再求密度，属于间接测量，不符合题意；
B、测量导体的电阻，需要测出导体电压与电流，然后由欧姆定律求出导体电阻，属于间接测量，不符合题意；
C、电路中的电流可直接用电流表测量，属于直接测量，符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）将电流表指针调零；（2）变阻器断路了；（3）0.3；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（4）电压表；B；（5）间接；C。
【点评】本题测定“小灯泡电功率”，考查了电流表的使用、电路故障分析、电功率的计算、灯丝电阻的影响因素和物理量的测量等问题；知道各种测量的测量原理及需要测量的量是判断直接测量与间接测量的关键。
22．（4分）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有 刻度尺、温度计 ；
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因是 滑轮存在摩擦 ；
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度
（m）
升高温度
（℃）
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度（m）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下 20 m。
【分析】（1）实验中应需要测量重物下降的高度、水升高的温度；
（2）实验的过程中存在摩擦、存在热散失等；
（3）根据表格中的每千克的重物升高1℃时下降的高度分析。
【解答】解：（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计测量水升高的温度；
（2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小；
（3）由实验1、2、3数据可知，在重物质量一定时（20kg），水温升高的高度与下降高度之比：Δtℎ=0.5℃5m=1.0℃10m=1.5℃15m=0.1℃/m，即在重物质量一定时，水温升高的高度与下降高度成正比；
由实验4、5、6数据可知，在下降高度一定时（10m），水温升高的高度与重物质量之比：Δtm=0.5℃10kg=1.5℃30kg=2.0℃40kg=0.2℃/kg，即在下降高度一定时，水温升高的高度与重物质量成正比；
所以，Δt＝kmh，由实验2数据：1.0℃＝k×20kg×10m，解得：k=1200℃/（m•kg），
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下的高度：h=Δtkm=2.5℃1200℃/(m⋅kg)×25kg=20m。
故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）20。
【点评】本题考查了实验工具的选择、能量的转化及实验数据的分析，有一定的难度。
四.综合题（每题8分，计16分）
23．（8分）建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题：
（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加 C 。
A．2.5×102N B．2.5×103N C．2.5×104N D．2.5×105N
（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为 8×108 N，从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少？
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？
【分析】（1）漂浮城市漂浮在水面上，此时它所受到的浮力等于它的重力，当有50位中学生从岸上进入漂浮城市，则漂浮城市增加的浮力等于50位中学生的重力。
（2）①从速度v与时间t图象乙上看出，在0～50s内物体做加速运动，此时的拉力为24×108N，不是二力平衡状态，故此时的拉力与摩擦力无关，当50s到100s时物体做匀速直线运动，从F的大小与时间t的关系图象甲，根据二力平衡求出摩擦力大小；
从速度v与时间t图象乙上看出，50s到100s时物体做匀速直线运动，判断此时物体的运动速度，知道拉力F的大小，从而可利用公式W＝Fs＝Fvt计算拉力F做的功。
②设时间为t，知道漂浮城市在匀速运动过程中的速度和牵引力F，从而可以利用公式W＝Fs＝Fvt计算牵引力做的功，知道接收太阳能的功率，可利用公式Q＝W＝Pt计算吸收的太阳能，再利用公式η=WQ计算太阳能转化为机械能的效率。
【解答】解：（1）漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力等于50位中学生的重力，
每位中学生的体重约为G＝500N，
漂浮城市增加的浮力为：F浮＝50G＝50×500N＝2.5×104N，故选C；
（2）①从速度v与时间t图象乙上看出，50s到100s时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，
即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力F大小相等，
从F的大小与时间t的关系图象甲，50s到100s时，拉力F＝8×108N，所以f＝8×108N，
因为在整个运动过程中，摩擦力是不变的，即漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N；
由速度与时间图象甲可知，50s到100s时物体做匀速直线运动，v＝0.5m/s，
而t＝100s﹣50s＝50s，
牵引力F做的功为：W＝Fs＝Fvt＝8×108N×0.5m/s×50s＝2×1010J；
②太阳能转化为机械能的效率：
η=WQ=FsPt=FvtPt=8×108N×0.5m/s×t8×108W×t=50%。
故答案为：（1）C；（2）①8×108；从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为2×1010J；
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为50%。
【点评】此题考查了物体漂浮时浮力的计算，速度的计算，阻力的计算，并且考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
24．（8分）某科技小组设计了如图甲所示的多功能水位报警电路，当水面上升到警戒水位时，a、b两点接通，控制开关连接 2、3两触点时电铃发出忽强忽弱的报警声，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，控制开关连接4、5两触点时仅有灯泡闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，灯泡规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）控制开关连接 3、4 （填触点编号）两触点时，电铃报警同时电灯会亮暗交替闪烁发光。这时电铃与灯泡 并联 （选填“串联”或“并联”）
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是什么？
（3）当控制开关与触点“4和5”接通时，灯泡两端实际电压变化规律如图2所示。已知当灯泡微弱发光时，其两端实际电压为U0，消耗的实际功率为额定功率的116。
求：①定值电阻R0的阻值。（灯泡的电阻不变）
②灯泡闪烁交替工作60s消耗的电能为 67.5 J。
【分析】（1）根据题干文字描述和图甲电路图即可作答；
（2）控制开关连接4、5两触点时，触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①据灯泡的规格可以计算出灯泡的电阻，据灯泡的电阻和灯泡的实际功率可以计算出灯泡的实际电流，而后再据串联电路电压和电流的规律结合欧姆定律计算定值电阻的阻值；
②计算出指示灯两种功率下的工作时间，而后据公式W＝Pt计算电能即可。
【解答】解：（1）由题干文字描述可知，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，由图甲电路图可知这时灯泡与电铃并联；
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①灯泡规格为“6V 3W”且灯泡的电阻不变，则灯泡的电阻是R=U2P=(6V)23W=12Ω；
灯泡微弱发光时，灯泡和R0串联，灯泡实际功率为316W，据P＝I2R可知，I=P′R=316W12Ω=0.125A；
故此时灯泡的电压是：U＝IR＝0.125A×12Ω＝1.5V，所以定值电阻的电压是：U0＝U′﹣U＝6V﹣1.5V＝4.5V；
故定值电阻的阻值是：R0=U0I=4.5V0.125A=36Ω；
②此时灯泡发出微弱的光时的功率是：P′=116P=116×3W=316W，
故据图乙可知，每1.5s的时间，指示灯发出亮光工作时间是0.5s，暗光工作时间是1s，
故指示灯工作60s，以3W功率工作的时间是t1=601.5×0.5s＝20s，以316W工作的时间是t2＝60s﹣20s＝40s；
则以3W功率消耗的电能是W1＝Pt1＝3W×20s＝60J；
以316W功率消耗的电能是W2＝P′t2=316W×40s＝7.5J；
60s共消耗的电能是：W＝W1+W2＝60J+7.5J＝67.5J；
答：（1）3、4；并联；
（2）触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①定值电阻R0的阻值为36Ω；
②67.5。
【点评】本题考查电阻、电功、电功率的计算，关键是公式及其变形的应用和串联电路电压和电流特点的理解，该题难度较大。
2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列科学家中，对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献的是（ ）
A．焦耳 B．伽利略 C．托里拆利 D．法拉第
2．（2分）2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富和同学们进行了天地课堂互动。下列说法正确的是（ ）
A．地球上的学生听到航天员的声音是靠声波传回地球的
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．被航天员带上空间站的“冰墩墩”由于失重，质量会减少
D．王亚平抛出的“冰墩墩”，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律
3．（2分）神舟十三号航天员乘组在空间站核心舱里能实现下列哪项活动（ ）
A．用拉力器健身
B．可以在跑步机上跑步
C．用弹簧测力计测物体的重力
D．用天平测量物体的质量
4．（2分）如图是一款5G测温巡逻机器人，在抗击疫情中，提高了防疫效率，成为“新晋网红”。下列关于该型机器人说法中正确的是（ ）
A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的紫外线实现的
B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射
C．机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播不需要介质
D．5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是340m/s
5．（2分）2022年的冬季奥运会，在我国掀起了冰上运动的群众热潮。小华和妈妈一起坐在雪橇上在水平冰面上匀速直线滑行，妈妈怕撞上前面的人，急忙跳下雪橇用50N水平向后的力去拉雪橇做减速运动，在此过程中，下列有关说法错误的是（ ）
A．此时小华所受重力和支持力仍是一对平衡力
B．妈妈跳下后，雪橇对地面的压强减小了
C．由于小华的速度减慢了，所以她的惯性减小了
D．妈妈跳下后，雪橇所受的摩擦力减小了
6．（2分）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（ ）
A．铁球的速度一直增加
B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用
C．两边弹簧的电子屏最大读数相同
D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大
7．（2分）两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W
D．滑轮组的机械效率为90%
8．（2分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识，下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．冰箱内部电路没有漏电时，冰箱外壳可以不用接地
9．（2分）国外科研人员设计了一种“能量采集船”。如图所示，在船的两侧附有触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。下列电器设备与“能量采集船”获得能量原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2分）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则以下说法正确的是（ ）
A．将两灯串联允许接入的最大电流是0.5A
B．电阻R1的阻值是24Ω
C．电路中P1与P2的比值是10：3
D．电路中P1与P2的比值是25：18
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（2分）人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰 时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便 成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就 为雨点降落到地面上。（填物态变化名称）
12．（3分）无论汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，受到水的压强越 。紧急情况下，应挥动逃生锤的 （填“A”或“B”）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，这是用减小受力面积的方法， （填“增大”或“减小”）压强。
13．（3分）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”安全着陆。它先以高速进入地球大气层，然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来，之后再重新进入大气层才安全返回地面。返回器加速下降的过程中，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；进入大气层与大气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变了内能；借助大气层提供的升力“打水漂”，说明力可以改变物体的 。
14．（3分）如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，通过 （填“超声波”或“电磁波”）传递信息。障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的 （填“实”或“虚”）像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变 。
15．（3分）在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数 。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化是多少？ V。
（3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀，小林进行测试时电压表示数为3V，请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。 （填“是”或“否”）。
16．（2分）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡等于 焦耳。若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，机当于消耗 卡。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（2分）如图所示，是研究浮力产生原因小实验中乒乓球上浮过程中的情景，请画出B处乒乓球所受重力和浮力的示意图。
18．（2分）如图所示，水池的侧壁上安装了一盏小射灯A，B点是它在水中像的位置，A发出的一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。请画出水面的位置及在C点形成光斑的大致光路。
三、实验与探宄题（每空1分，计23分）
19．（4分）小明利用注射器做了几个物理实验。
（1）如图甲，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水又沸腾起来。这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强 （选填“变大”或“变小”），使水的沸点 的缘故。
（2）如图乙，向放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，会看到二只乒乓球 （选填“分开”或“靠近”），这是由于乒乓球之间的流速大，压强 的缘故。
（3）如图丙，注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用 的方法使气体 。
20．（7分）下面是小光测量密度的实验。
（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：
①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向 （“左”或“右”）调节，使天平平衡。
②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入50g、20g、10g三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。
③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为 cm3。
④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为 g，则可乐的密度是 g/cm3。
⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用ρ0表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。
①用天平测出木块的质量m1。
②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。
③向瓶中倒水，直到木块 ，用天平测出瓶和水的总质量m2。
④木块密度表达式ρ木＝ 。
21．（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L1额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。
（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，则接下来的操作是 。
（2）实验电路连好后，闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 。
（3）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。你认为图象不是直线的原因是 。
（4）若用上述电路测量了灯泡L的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，L2的电阻也略小于10Ω，则需更改 表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往 （选填“A”或“B”）移动使灯L2正常发光。
（5）在同学们已做过的大众物理实验中，有一类物理量可以直接用仪器进行测量，而另一类物理量的测量只能通过其它物理量的测量及计算间接完成，电功率的测量是属于 （选填“间接”或“直接”）测量，下列物理量的测量属于直接测量的是 （填字母）。
A、固体密度的测量
B、导体电阻的测量
C、电路中电流的测量
22．（4分）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有 ；
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因是 ；
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度
（m）
升高温度
（℃）
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度（m）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下 m。
四.综合题（每题8分，计16分）
23．（8分）建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题：
（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加 。
A．2.5×102N B．2.5×103N C．2.5×104N D．2.5×105N
（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为 N，从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少？
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？
24．（8分）某科技小组设计了如图甲所示的多功能水位报警电路，当水面上升到警戒水位时，a、b两点接通，控制开关连接 2、3两触点时电铃发出忽强忽弱的报警声，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，控制开关连接4、5两触点时仅有灯泡闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，灯泡规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）控制开关连接 （填触点编号）两触点时，电铃报警同时电灯会亮暗交替闪烁发光。这时电铃与灯泡 （选填“串联”或“并联”）
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是什么？
（3）当控制开关与触点“4和5”接通时，灯泡两端实际电压变化规律如图2所示。已知当灯泡微弱发光时，其两端实际电压为U0，消耗的实际功率为额定功率的116。
求：①定值电阻R0的阻值。（灯泡的电阻不变）
②灯泡闪烁交替工作60s消耗的电能为 J。
2022年陕西省西安市西工大附中中考物理模拟试卷（五）
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列科学家中，对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献的是（ ）
A．焦耳 B．伽利略 C．托里拆利 D．法拉第
【分析】伽利略的斜面实验为牛顿第一定律奠定了基础。
【解答】解：A、根据所学知识，焦耳总结发现了焦耳定律，故A错误；
B、伽利略的理想斜面实验为牛顿第一定律的得出奠定了重要基础，所以对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献，故B正确；
C、托里拆利实验能够测出大气压的值，在压强测量上作出了贡献，故C错误；
D、法拉第发现了电磁感应现象，没有对“牛顿第一定律”的建立做出贡献，故D错误。
故选：B。
【点评】了解物理学史的基本知识，根据各个科学家与所学知识的联系进行分析。
2．（2分）2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富和同学们进行了天地课堂互动。下列说法正确的是（ ）
A．地球上的学生听到航天员的声音是靠声波传回地球的
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．被航天员带上空间站的“冰墩墩”由于失重，质量会减少
D．王亚平抛出的“冰墩墩”，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律
【分析】A、电磁波可以传递信息；
B、声音在空气里的传播速度约340m/s，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；
C、质量是物体的一种属性，不随形状、状态、位置和温度的变化而变化；
D、物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：A、地球上的学生听到航天员的声音是靠电磁波传回地球的，故A错误；
B、声音在空气里的传播速度约340m/s，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s，故B错误；
C、质量是物体的一种属性，不随形状、状态、位置和温度的变化而变化，被航天员带上空间站的“冰墩墩”质量不变，故C错误；
D、王亚平抛出的“冰墩墩”，处于失重状态，在舱内沿直线匀速前进验证了牛顿第一定律，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁波、质量、牛顿第一定律的有关知识，综合性强，难度适中。
3．（2分）神舟十三号航天员乘组在空间站核心舱里能实现下列哪项活动（ ）
A．用拉力器健身
B．可以在跑步机上跑步
C．用弹簧测力计测物体的重力
D．用天平测量物体的质量
【分析】在太空中，物体处于失重状态，一切运用重力来工作的活动都不能进行。
【解答】解：A、用拉力器健身，是用拉力来拉开拉力器，和重力无关，因此能够实现，故A符合题意；
B、跑步时要依靠摩擦力，如果处于失重状态，就不会对跑步机有压力，更不会有摩擦力，因此不能实现，故B不符合题意；
C、因为处于失重状态，物体受到的重力为零，因此无法用弹簧测力计测物体的重力，故C不符合题意；
D、天平的实质是一个等臂杠杆，因为物体处于失重状态，所以没有作用在杠杆上的力，所以用天平无法测量物体的质量。因此不能实现，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对在太空中，物体处于失重状态的了解和掌握。以及对拉力器、弹簧测力计、跑步机和天平的工作原理的了解和掌握。
4．（2分）如图是一款5G测温巡逻机器人，在抗击疫情中，提高了防疫效率，成为“新晋网红”。下列关于该型机器人说法中正确的是（ ）
A．测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的紫外线实现的
B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射
C．机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播不需要介质
D．5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是340m/s
【分析】（1）红外线常用于遥控器、夜视仪、浴灯等方面，红外线的热效应强。
（2）光照射到凹凸不平的物体表面时，发生漫反射。
（3）声音的传播靠介质；固体、液体、气体都可作为传播声音的介质。
（4）电磁波的传播不需要介质，空气中电磁波的传播速度为3×108m/s。
【解答】解：A、测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的红外线实现的，故A错误；
B、行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，故B正确；
C、机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播需要介质，故C错误；
D、5G是通过电磁波传输信息的，在空气中的传输速度是3×108m/s，故D错误。
故选：B。
【点评】知道红外线的特点、漫反射概念，理解声音的传播条件，知道电磁波的传播速度，可解答此题。
5．（2分）2022年的冬季奥运会，在我国掀起了冰上运动的群众热潮。小华和妈妈一起坐在雪橇上在水平冰面上匀速直线滑行，妈妈怕撞上前面的人，急忙跳下雪橇用50N水平向后的力去拉雪橇做减速运动，在此过程中，下列有关说法错误的是（ ）
A．此时小华所受重力和支持力仍是一对平衡力
B．妈妈跳下后，雪橇对地面的压强减小了
C．由于小华的速度减慢了，所以她的惯性减小了
D．妈妈跳下后，雪橇所受的摩擦力减小了
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（2）在水平面上压力的大小等于重力；
（3）惯性的大小只与物体的质量有关，与运动速度无关；
（4）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解：
A、由题意可知，妈妈跳下后，小华和雪橇一起在水平冰面上做减速运动，妈妈在竖直方向上仍受重力和支持力的作用，这两个力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A正确。
B、妈妈跳下后，雪橇和人的总重减小，对地面的压力减小，对地面的压强减小了，故B正确；
C、小华速度减慢了，她的质量不变，所以她惯性大小不变，故C错误；
D、妈妈跳下后，接触面的粗糙程度没变，但雪橇对冰面的压力减小了，所以，雪橇所受的摩擦力减小了，故D正确。
故选：C。
【点评】此题涉及到减小压强的方法及其应用、增大或减小摩擦的方法、平衡力的辨别等多个知识点，综合性很强，考查内容与我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学知识解决生活中的实际问题。
6．（2分）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（ ）
A．铁球的速度一直增加
B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用
C．两边弹簧的电子屏最大读数相同
D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）分别从铁球竖直和水平方向受力分析，由平衡力的条件作出判断；
（3）不考虑能量的损失，动能和势能相互转化的过程中总量保持不变；
（4）分别从铁球向右运动压缩弹簧和铁球在弹簧弹力作用下向左运动分析。
【解答】解：A、弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以铁球做匀速直线运动；故A错误；
B、铁球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到水平地面的支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力；故B错误；
C、不计阻力，铁球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，铁球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同；故C正确；
D、铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，铁球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小，示数变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了力和运动的关系知识的应用，对物体进行正确的受力分析是解题的关键。
7．（2分）两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）随物体一起运动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮；
（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物，利用W＝Fs求拉力做功；
（3）拉力做功功率等于拉力做功与所用时间之比；
（4）拉力做的有用功W有用＝fs物，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、A滑轮随物体一起运动，为动滑轮；B滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故A错；
B、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m，拉力做功W总＝Fs＝5N×2m＝10J，故B错；
C、拉力做功功率P=W总t=10J5s=2W，故C错；
D、拉力做的有用功：W有用＝fs物＝9N×1m＝9J，滑轮组的机械效率η=W有用W总=9J10J×100%＝90%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了滑轮的分类、使用滑轮组时功、功率、机械效率的计算，要知道：水平使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功。
8．（2分）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识，下列关于家庭电路说法正确的是（ ）
A．家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路
B．空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路导致的
C．当有人触电时，漏电保护器会迅速切断电路
D．冰箱内部电路没有漏电时，冰箱外壳可以不用接地
【分析】（1）发现用电器着火了，要立即断开电源再想法灭火；
（2）电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
（3）根据漏电保护器的作用进行解答；
（4）为防止因用电器漏电使其金属外壳带电而发生触电事故，一般用电器的金属外壳接地。
【解答】解：A、水是导体，发生电火灾时如果直接用水去灭火，会发生触电事故，故A错误；
B、当发生短路、电路负荷过大以及发生触电时，空气开关就会出现“跳闸”现象，故B错误；
C、当有人触电时，会有一部分电流经火线、人体流入大地，此时火线和零线中的电流大小不同，漏电保护器能检测出“漏电了”，从而迅速切断电路，起到保护作用，故C正确；
D、带金属壳的用电器之所以接地是为了在发生漏电时能让电流流入大地，避免发生触电事故，所以冰箱内部电路没有漏电，冰箱外壳也要接地，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了安全用电的基础知识，涉及的知识点较多，但都是我们应掌握的内容。
9．（2分）国外科研人员设计了一种“能量采集船”。如图所示，在船的两侧附有触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。下列电器设备与“能量采集船”获得能量原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】当波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能，该过程将机械能转化为电能。
【解答】解：根据题意可知，波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来，是电磁感应现象，该过程总将机械能转化为了电能；
A、该装置探究的地磁场对磁铁的作用，故A错误；
B、该装置探究的是通电导线周围产生磁场，是电流磁效应的实验，故B错误；
C、该装置中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验，故C错误；
D、该图电磁感应装置图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电磁感应现象是机械能转化为电能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的应用的了解和掌握，解题的关键在于明确能量转化的方向，从而体会电磁感应规律的应用。
10．（2分）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则以下说法正确的是（ ）
A．将两灯串联允许接入的最大电流是0.5A
B．电阻R1的阻值是24Ω
C．电路中P1与P2的比值是10：3
D．电路中P1与P2的比值是25：18
【分析】（1）两灯泡串联时，电路中的电流相等，电路允许通过的最大电流为两灯泡额定电流较小的一个；
（2）甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻；同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻。甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I；乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′，又已知R1+R2＝90Ω，联立以上各式可得出R1和R2的阻值，根据P＝I2R得出P1：P2的值。
【解答】解：A、由图知甲灯的额定电流为0.5A，乙灯的额定电流为0.3A，由于串联电路中各处的电流相等，所以两灯串联时，允许通过的最大电流中的最大电流为0.3A，故A错误；
BCD、甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为：
R甲=U甲I=6V0.5A=12Ω，
同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3A，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为：
R乙=U乙I=3V0.3A=10Ω，
甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流为：
I=UR甲+R1=U12Ω+R1=0.5A……………………①
乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流：
I′=UR乙+R2=U10Ω+R2=0.3A……………………②
又已知R1+R2＝90Ω……………………③
联立①②③解得：
R1＝30Ω，R2＝60Ω，故B错误，
则P1P2=I2R1I′2R2=(0.5A)2×30Ω(0.3A)2×60Ω=2518，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。
二、填空与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（2分）人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰 升华 时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便 凝华 成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就 熔化 为雨点降落到地面上。（填物态变化名称）
【分析】（1）在一定条件下，物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化，这就是物态变化；
（2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：干冰即固态的二氧化碳，在常温下，干冰很易升华为气态，此过程中吸热，从而起到降温作用；空气中水蒸气由于遇冷，会凝华为小冰晶；小冰晶逐渐变大而下降，遇到暖气流会熔化为水滴；即形成雨。
故答案为：升华；凝华；熔化。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
12．（3分）无论汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，受到水的压强越 大 。紧急情况下，应挥动逃生锤的 B （填“A”或“B”）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，这是用减小受力面积的方法， 增大 （填“增大”或“减小”）压强。
【分析】（1）掌握液体内部压强的特点，根据液体压强随深度的增加而增大进行分析。
（2）掌握压强的定义及影响因素，根据公式p=FS，压力相同，受力面积越小，压强越大，力的作用效果越明显。
【解答】解：液体内部压强随深度的增加而增大，车辆被淹越深，受到水的压强越大，所以越迟疑车门越难推开；
由图知，B处比A处的面积小，所以用B端砸向玻璃窗的边角，在用力相同的情况下，产生的压强越大，玻璃更容易破碎，这是用减小受力面积的方法增大压强。
故答案为：大；B；增大。
【点评】此题考查了影响液体压强和固体压强的因素在实际生活中的应用，体现了学习物理的重要性，是一道基础性题目。
13．（3分）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”安全着陆。它先以高速进入地球大气层，然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来，之后再重新进入大气层才安全返回地面。返回器加速下降的过程中，动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；进入大气层与大气摩擦导致其温度升高，这是通过 做功 的方式改变了内能；借助大气层提供的升力“打水漂”，说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】影响动能大小的因素：物体的质量和速度；物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；改变内能的方式：做功和热传递；力的作用效果：可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态。
【解答】解：返回器加速下降的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；
进入大气层与大气摩擦，这是通过摩擦做功的方式来改变内能的；
借助大气层提供的升力“打水漂”，运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：增大；做功；运动状态。
【点评】本题考查了动能的变化、改变内能的方式、力的作用效果等有关知识，是一道基础题。
14．（3分）如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，通过 超声波 （填“超声波”或“电磁波”）传递信息。障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的 实 （填“实”或“虚”）像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变 近 。
【分析】（1）超声波可以传递信息；凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成像的规律中，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：（1）倒车防撞可视雷达是利用超声波传递信息的；
摄像头的工作原理相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，在大于2倍焦距之外的物体发出或反射的光经透镜折射后，物体经透镜成倒立、缩小的实像；
（2）物距越大，所成的像越小。从图片上看，如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变近。
故答案为：超声波；实；近。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律，并搞清物距像距之间的关系。知道成实像时，物距越大，像越小，像距也越小。
15．（3分）在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 不变 ，电压表示数 变大 。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化是多少？ 4.5 V。
（3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀，小林进行测试时电压表示数为3V，请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。 是 （填“是”或“否”）。
【分析】（1）闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数是否变化；
（2）挡板P在B端时，电压表与导线并联，电压表示数最小为0；电流表的示数为0.05A，根据欧姆定律计算R1两端的电压，根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数，比较电压表前、后示数可知电压表示数的变化量；
（3）根据欧姆定律计算电阻R2的最大阻值，小林进行测试时电压表示数为3V，根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值，已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，根据其他条件不变时电阻的大小与长度成正比可得出小林同学的成绩，并与17.8cm比较即可判断小林同学成绩是否达到优秀。
【解答】解：（1）闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，因电压表在电路中相当于开路，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2始终以最大阻值接入电路（即接入电路的电阻不变），电压表并联部分的电阻变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，即电流表示数不变；
（2）挡板P在B端时，电压表与导线并联，电压表示数最小为0，
电流表的示数为0.05A，根据欧姆定律可知R1两端的电压：U1＝IR1＝0.05A×30Ω＝1.5V，
当推动挡板P到A端时，电压表与R2的最大阻值并联，串联电路总电压等于各部分电压之和，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V，
即电压表示数最大为4.5V，所以当推动挡板P由B端到A端时，电压表的示数变化量为4.5V；
（3）电阻R2的最大阻值：R2=U2I=4.5V0.05A=90Ω；
小林进行测试时电压表示数为3V，此时电压表所并联的电阻丝的阻值R2′=U2′I=3V0.05A=60Ω，
已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，
因其他条件不变时电阻的大小与长度成正比，故小林同学的成绩为：60Ω90Ω×30cm＝20cm＞17.8cm，故成绩达到优秀。
故答案为：（1）不变；变大；（2）4.5；（3）是。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是分析得出电路中电流不变这一信息。
16．（2分）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡等于 4.2 焦耳。若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，机当于消耗 2×106 卡。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】利用Q吸＝cmΔt求1g的水温度升高1℃所吸收的热量，即1卡的大小，然后可知消耗的能量约8.4×106J，相当于消耗多少卡。
【解答】解：
由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，
1g的水温度升高1℃所吸收的热量：
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃＝4.2J；
所以1卡＝4.2J；
一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×106J，相当于消耗8.4×106J4.2J=2×106卡。
故答案为：4.2；2×106。
【点评】本题考查了热量单位卡与焦耳的换算关系，要利用好条件：1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡。
17．（2分）如图所示，是研究浮力产生原因小实验中乒乓球上浮过程中的情景，请画出B处乒乓球所受重力和浮力的示意图。
【分析】乒乓球上浮过程中，浮力大于重力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，据此按照力的示意图的画法画出这两个力。
【解答】解：乒乓球上浮过程中，浮力大于重力，从乒乓球的重心（球心）开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并在线段末尾标上字母G和F浮，如图所示：
【点评】本题要求画出力的示意图，故只需正确找出力的作用点和方向，体现出力的大小即可。
18．（2分）如图所示，水池的侧壁上安装了一盏小射灯A，B点是它在水中像的位置，A发出的一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。请画出水面的位置及在C点形成光斑的大致光路。
【分析】平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此做出水面的位置；光从空气中斜射入水中时，折射光线会靠近法线。
【解答】解：B点是A在水中像的位置，根据平面镜成像的特点可知，A和B关于水面是对称的，线段AB的中垂线为水面的位置；
A发出的一束光经水面折射后会靠近法线，所以折射点在AC连线的右侧，如图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像的光路图和光的折射的光路图的做法，明确平面镜成像的特点和光的折射规律是解题的关键。
三、实验与探宄题（每空1分，计23分）
19．（4分）小明利用注射器做了几个物理实验。
（1）如图甲，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水又沸腾起来。这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强 减小 （选填“变大”或“变小”），使水的沸点 降低 的缘故。
（2）如图乙，向放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，会看到二只乒乓球 靠近 （选填“分开”或“靠近”），这是由于乒乓球之间的流速大，压强 变小 的缘故。
（3）如图丙，注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用 压缩体积 的方法使气体 液化 。
【分析】（1）液体的沸点与气压有关，气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低。
（2）流动的气体和液体都称为流体，流体流速越大的地方、压强越小；
（3）液化的方法：一是降低温度，二是压缩体积。
【解答】解：（1）图中向外拉动注射器活塞，内部空间增大，降低试管内的气压，水的沸点降低，水会重新沸腾。
（2）放在水平桌面的二只乒乓球中间打气，中间流速变大，压强减小，二只乒乓球会被压在一起，相互靠近；
（3）注射器里密封气态乙醚，用力压注射器的活塞，会看到液态乙醚出现，这是用压缩体积的方法使气体液化的。
故答案为：（1）减小；降低；（2）靠近；变小；（3）压缩体积；液化。
【点评】本题考查了沸点、流速与压强的关系、液化的方法，是一道基础题。
20．（7分）下面是小光测量密度的实验。
（1）测量可乐的密度。请你将实验过程补充完整：
①小光将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在如图甲所示位置。此时他应将平衡螺母适当向 左 （“左”或“右”）调节，使天平平衡。
②将装有可乐的烧杯放在天平的左盘中，在右盘中放入50g、20g、10g三个砝码后，天平指针刚好指在分度盘中线位置。
③将杯中的一部分可乐倒入量筒中，量筒内可乐的体积如图乙所示，为 40 cm3。
④测出剩余可乐和烧杯的总质量如图丙所示，其总质量为 38 g，则可乐的密度是 1.05 g/cm3。
⑤计算出密度后，小光发现量筒内的可乐中有很多气泡，这样会使小光测量的密度值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）小光用刚刚测量过密度的可乐（密度用ρ0表示）又测出了一块木块的密度，请你把他的实验步骤补充完整。
①用天平测出木块的质量m1。
②用一个碗装有足够多的可乐，将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮，如图丁所示。
③向瓶中倒水，直到木块 刚好浸没在可乐中 ，用天平测出瓶和水的总质量m2。
④木块密度表达式ρ木＝ m1ρ0m1+m2 。
【分析】（1）①天平使用前的调节：若指针右偏，向左调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
②左盘物体的质量等于等于右盘砝码的质量加上游码对应的刻度值；
③正确读出量筒的示数可知可乐的体积；
④左盘物体的质量等于等于右盘砝码的质量加上游码对应的刻度值；
量筒中可乐的质量等于烧杯和可乐的总质量减去剩余可乐与烧杯的质量；
利用密度的公式即可计算出其密度的大小。
⑤筒内的可乐中有很多气泡，会使体积偏大，根据密度公式判断出密度的偏差；
（2）根据密度公式所需条件，实验的步骤就从液体的质量和体积入手，从而计算出木块的密度。
【解答】解：（1）①指针右偏，应该向左调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
②可乐和烧杯的总质量为：m总＝50g+20g+10g＝80g；
③量筒中可乐的体积：V＝40mL＝40cm3；
④剩余可乐与烧杯的质量：m剩＝20g+10g+5g+3g＝38g；
量筒中可乐的质量：m＝m总﹣m剩＝80g﹣38g＝42g；
可乐的密度：ρ=mV=42g40cm3=1.05g/cm3；
⑤筒内的可乐中有很多气泡，会使体积偏大，根据密度公式ρ=mV可知密度偏小；
（2）③向瓶中倒水，直到木块刚好浸没在可乐中，用天平测出瓶和水的总质量m2。
木块刚好完全浸没在可乐中时，木块排开液体的体积等于木块的体积，即V排＝V木=m1ρ木，
因为木块和瓶整体漂浮，所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力，即F浮＝ρ0gV排=ρ0gm1ρ木=（m1+m2）g，
由此可得木块的密度：ρ木=m1ρ0m1+m2；
故答案为：（1）①左；③40；④38；1.05；⑤偏小；（2）③刚好浸没在可乐中；④m1ρ0m1+m2。
【点评】此题是测量固体密度的实验，考查了天平的调节、读数、量筒的读数及密度的计算，（2）中通过浮沉条件列等式表示出木块的密度是本题的难点。
21．（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L1额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。
（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，则接下来的操作是 将电流表指针调零 。
（2）实验电路连好后，闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 变阻器断路了 。
（3）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.3 W。你认为图象不是直线的原因是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（4）若用上述电路测量了灯泡L的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，L2的电阻也略小于10Ω，则需更改 电压 表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往 B （选填“A”或“B”）移动使灯L2正常发光。
（5）在同学们已做过的大众物理实验中，有一类物理量可以直接用仪器进行测量，而另一类物理量的测量只能通过其它物理量的测量及计算间接完成，电功率的测量是属于 间接 （选填“间接”或“直接”）测量，下列物理量的测量属于直接测量的是 C （填字母）。
A、固体密度的测量
B、导体电阻的测量
C、电路中电流的测量
【分析】（1）电流表使用前要调零；
（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；如果电压有示数，说明与电压表串联的元件是完好的；如果无示数，说明与电压表串联的元件有断路，或与电压表并联的元件短路或电路中无电源，据此判断故障所在；
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图象得出额定电流对应的额定电压，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（4）根据欧姆定律求出灯泡额定电压的大约值确定电压表的量程，据此得出需要修改的电表；要增大通过灯泡的电流，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻；
（5）测量电功率时，需要测出用电器的电压与流过用电器的电流，然后求出电功率，属于间接测量；电路中的电流可直接用电流表测量，属于直接测量。
【解答】解：（1）在实验检查仪器时，小明发现电流表的指针如图乙所示，即电流表的指针没有对准零刻度线，因此接下来的操作是将电流表指针调零；
（2）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，所以出现的故障是变阻器断路了；
（3）根据图丙所示的小灯泡的I﹣U图象可知，灯在额定电流0.2A时的电压为1.5V，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝1.5V×0.2A＝0.3W；
因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的I﹣U图象不是直线；
（4）测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L2的额定功率，灯泡的电流未超过0.6A，则电流表的量程不需要修改；
由欧姆定律，灯泡的额定电压约为：
U额′＝I额′R＝0.4A×10Ω＝4V＞3V，则电压表的量程需要改为0～15V；
更换灯后，要使该灯泡正常发光，应增大电路中的电流，由欧姆定律可知，需要减小滑动变阻器接入电路中的电阻，滑片应向B端移动；
（5）测量电功率时，要用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，然后求出电功率，属于间接测量；
A、测固体密度需要测出固体质量与体积然后再求密度，属于间接测量，不符合题意；
B、测量导体的电阻，需要测出导体电压与电流，然后由欧姆定律求出导体电阻，属于间接测量，不符合题意；
C、电路中的电流可直接用电流表测量，属于直接测量，符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）将电流表指针调零；（2）变阻器断路了；（3）0.3；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（4）电压表；B；（5）间接；C。
【点评】本题测定“小灯泡电功率”，考查了电流表的使用、电路故障分析、电功率的计算、灯丝电阻的影响因素和物理量的测量等问题；知道各种测量的测量原理及需要测量的量是判断直接测量与间接测量的关键。
22．（4分）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有 刻度尺、温度计 ；
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因是 滑轮存在摩擦 ；
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度
（m）
升高温度
（℃）
实验序号
重物质量
（kg）
下降高度（m）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下 20 m。
【分析】（1）实验中应需要测量重物下降的高度、水升高的温度；
（2）实验的过程中存在摩擦、存在热散失等；
（3）根据表格中的每千克的重物升高1℃时下降的高度分析。
【解答】解：（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计测量水升高的温度；
（2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小；
（3）由实验1、2、3数据可知，在重物质量一定时（20kg），水温升高的高度与下降高度之比：Δtℎ=0.5℃5m=1.0℃10m=1.5℃15m=0.1℃/m，即在重物质量一定时，水温升高的高度与下降高度成正比；
由实验4、5、6数据可知，在下降高度一定时（10m），水温升高的高度与重物质量之比：Δtm=0.5℃10kg=1.5℃30kg=2.0℃40kg=0.2℃/kg，即在下降高度一定时，水温升高的高度与重物质量成正比；
所以，Δt＝kmh，由实验2数据：1.0℃＝k×20kg×10m，解得：k=1200℃/（m•kg），
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的重物需下的高度：h=Δtkm=2.5℃1200℃/(m⋅kg)×25kg=20m。
故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）20。
【点评】本题考查了实验工具的选择、能量的转化及实验数据的分析，有一定的难度。
四.综合题（每题8分，计16分）
23．（8分）建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题：
（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加 C 。
A．2.5×102N B．2.5×103N C．2.5×104N D．2.5×105N
（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为 8×108 N，从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少？
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？
【分析】（1）漂浮城市漂浮在水面上，此时它所受到的浮力等于它的重力，当有50位中学生从岸上进入漂浮城市，则漂浮城市增加的浮力等于50位中学生的重力。
（2）①从速度v与时间t图象乙上看出，在0～50s内物体做加速运动，此时的拉力为24×108N，不是二力平衡状态，故此时的拉力与摩擦力无关，当50s到100s时物体做匀速直线运动，从F的大小与时间t的关系图象甲，根据二力平衡求出摩擦力大小；
从速度v与时间t图象乙上看出，50s到100s时物体做匀速直线运动，判断此时物体的运动速度，知道拉力F的大小，从而可利用公式W＝Fs＝Fvt计算拉力F做的功。
②设时间为t，知道漂浮城市在匀速运动过程中的速度和牵引力F，从而可以利用公式W＝Fs＝Fvt计算牵引力做的功，知道接收太阳能的功率，可利用公式Q＝W＝Pt计算吸收的太阳能，再利用公式η=WQ计算太阳能转化为机械能的效率。
【解答】解：（1）漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力等于50位中学生的重力，
每位中学生的体重约为G＝500N，
漂浮城市增加的浮力为：F浮＝50G＝50×500N＝2.5×104N，故选C；
（2）①从速度v与时间t图象乙上看出，50s到100s时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，
即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力F大小相等，
从F的大小与时间t的关系图象甲，50s到100s时，拉力F＝8×108N，所以f＝8×108N，
因为在整个运动过程中，摩擦力是不变的，即漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N；
由速度与时间图象甲可知，50s到100s时物体做匀速直线运动，v＝0.5m/s，
而t＝100s﹣50s＝50s，
牵引力F做的功为：W＝Fs＝Fvt＝8×108N×0.5m/s×50s＝2×1010J；
②太阳能转化为机械能的效率：
η=WQ=FsPt=FvtPt=8×108N×0.5m/s×t8×108W×t=50%。
故答案为：（1）C；（2）①8×108；从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为2×1010J；
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为50%。
【点评】此题考查了物体漂浮时浮力的计算，速度的计算，阻力的计算，并且考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
24．（8分）某科技小组设计了如图甲所示的多功能水位报警电路，当水面上升到警戒水位时，a、b两点接通，控制开关连接 2、3两触点时电铃发出忽强忽弱的报警声，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，控制开关连接4、5两触点时仅有灯泡闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，灯泡规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）控制开关连接 3、4 （填触点编号）两触点时，电铃报警同时电灯会亮暗交替闪烁发光。这时电铃与灯泡 并联 （选填“串联”或“并联”）
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是什么？
（3）当控制开关与触点“4和5”接通时，灯泡两端实际电压变化规律如图2所示。已知当灯泡微弱发光时，其两端实际电压为U0，消耗的实际功率为额定功率的116。
求：①定值电阻R0的阻值。（灯泡的电阻不变）
②灯泡闪烁交替工作60s消耗的电能为 67.5 J。
【分析】（1）根据题干文字描述和图甲电路图即可作答；
（2）控制开关连接4、5两触点时，触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①据灯泡的规格可以计算出灯泡的电阻，据灯泡的电阻和灯泡的实际功率可以计算出灯泡的实际电流，而后再据串联电路电压和电流的规律结合欧姆定律计算定值电阻的阻值；
②计算出指示灯两种功率下的工作时间，而后据公式W＝Pt计算电能即可。
【解答】解：（1）由题干文字描述可知，控制开关连接3、4两触点电铃报警同时电灯会亮、暗交替闪烁发光，由图甲电路图可知这时灯泡与电铃并联；
（2）控制开关连接4、5两触点灯泡亮暗交替发光时，灯泡变亮的原因是触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①灯泡规格为“6V 3W”且灯泡的电阻不变，则灯泡的电阻是R=U2P=(6V)23W=12Ω；
灯泡微弱发光时，灯泡和R0串联，灯泡实际功率为316W，据P＝I2R可知，I=P′R=316W12Ω=0.125A；
故此时灯泡的电压是：U＝IR＝0.125A×12Ω＝1.5V，所以定值电阻的电压是：U0＝U′﹣U＝6V﹣1.5V＝4.5V；
故定值电阻的阻值是：R0=U0I=4.5V0.125A=36Ω；
②此时灯泡发出微弱的光时的功率是：P′=116P=116×3W=316W，
故据图乙可知，每1.5s的时间，指示灯发出亮光工作时间是0.5s，暗光工作时间是1s，
故指示灯工作60s，以3W功率工作的时间是t1=601.5×0.5s＝20s，以316W工作的时间是t2＝60s﹣20s＝40s；
则以3W功率消耗的电能是W1＝Pt1＝3W×20s＝60J；
以316W功率消耗的电能是W2＝P′t2=316W×40s＝7.5J；
60s共消耗的电能是：W＝W1+W2＝60J+7.5J＝67.5J；
答：（1）3、4；并联；
（2）触点AB接触，R0被短路，灯泡两端电压变大；
（3）①定值电阻R0的阻值为36Ω；
②67.5。
【点评】本题考查电阻、电功、电功率的计算，关键是公式及其变形的应用和串联电路电压和电流特点的理解，该题难度较大。
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