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2023年河南省投石大联考中考物理二模试卷
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这是一份2023年河南省投石大联考中考物理二模试卷，共25页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
河南省投石大联考2023年中考物理二模试卷(解析版)
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示，制作荔枝膏时，用清水煮荔枝，煮到水剩一半，将荔枝捞出扔掉继续煮，陆续放入乳糖、姜汁、麝香，直到最后熬成稠膏。在制作过程中，荔枝的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式 来改变内能的。
2．（2分）河洛大鼓是洛阳市的国家级非物质文化遗产。表演时鼓声是由鼓面的 产生的，“响鼓也要重锤敲”说明敲鼓的力越大，发出声音的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）越大。
3．（3分）当前中学生长时间使用电子产品导致近视率升高。如图所示，图 （选填“甲”或“乙”）表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应佩戴由 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。人眼的成像原理与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的相同。
4．（2分）如图所示，当水平拉力为F时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进s所用的时间为t（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为 ，拉力F的功率为 。（均用题目中已有的物理量符号表示）
5．（3分）在如图所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝40Ω，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2接B时，电流表的示数是0.2A，则电源电压为 V，R1消耗的功率为 W。当开关S1闭合、S2接A时，电流表的示数为 A。
6．（2分）对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种，并有其对应的应用，请你仿照示例写出某物质的属性及应用（不要与示例重复）。
【示例】属性：密度。
应用实例：用铝合金作为飞机外壳的主要材料。
属性： 。
应用实例： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7．（2分）根据你对生活中物理量的认识，下列估测合理的是（ ）
A．九年级物理教材的长度约为230cm
B．一名中学生对水平地面的压力约为100N
C．家用台灯正常工作时的电流约为2A
D．人正常步行时的速度约为1.1m/s
8．（2分）为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
9．（2分）2022年10月31日，“长征五号B遥四”运载火箭成功把“梦天”实验舱送入太空预定轨道，顺利完成了“梦天”实验舱与空间站组合体在轨交会对接（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，受到的是非平衡力
B．组合体的太阳能电池板材料主要是超导体
C．完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱是运动的
D．“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过超声波完成
10．（2分）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”，下列说法符合安全用电的是（ ）
A．发现有人触电，应立即用手将人拉开
B．使用金属外壳用电器时，可以不接地线
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
D．高压输电线路不接触就不会有危险
11．（2分）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题。对于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源
C．为了减少大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
12．（2分）骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，自行车的结构和使用应用到多个物理知识（如图）。下列对其描述正确的是（ ）
A．骑自行车下坡时，人和自行车受到的惯性越来越大
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D．骑行过程中，若一切外力消失，自行车将做匀速直线运动
（多选）13．（2分）如图所示，在水平桌面上放着完全相同的甲、乙两个容器，两个容器中分别盛有不同液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入容器后，小球静止时两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．两小球所受浮力大小FA＞FB
B．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙
C．两种液体对容器底部的压力为F甲＞F乙
D．两容器对桌面的压力F乙＞F甲
（多选）14．（2分）如图甲，这是家用的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，R2为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．人体质量越大，电路中的电流越小
B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越小
C．电子秤显示器相当于一个电压表
D．人体质量越大，R2消耗的电功率越大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）河南功夫享誉海内外。如图，这是一个武者在斜坡上舞剑时的情景，请作出她静止时的受力示意图。
16．（2分）小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）利用如图所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
（1）在安装器材时先安装的是 （选填“酒精灯”或“温度计”）。实验中石棉网的主要作用是 。
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格中。由实验数据可知，水在沸腾过程中，水的温度 。
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，你的操作是 。
18．（6分）宁陵县是河南省远近闻名的酥梨之乡。小明发现宁陵酥梨皮薄酥甜，想在实验室测量一下酥梨的密度。
（1）他将天平放在水平桌面上，将游码归零后，调节 使天平横梁平衡。
（2）如图甲所示，小明测得一个宁陵酥梨的质量为 g。然后将宁陵酥梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则酥梨的体积为 cm3，密度为 kg/m3。
（3）实验结束后，小明还想测量一种酸奶的密度，他借助天平、烧杯和水，通过如下步骤来进行测量：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③ ，再将酸奶倒入烧杯至先前的标记处，用天平测出酸奶和烧杯的总质量m3。
④计算酸奶密度的表达式：ρ酸奶＝ 。（利用题目中物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）
19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整（滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）请写出一项你连接电路时应注意的事项： 。
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 。
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为 A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为 Ω。
（5）现有三组数据如表所示，分析可知，实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
2
1.5
0.15
3
3.0
0.30
（6）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
② ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测得量的字母表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。
（1）光伏发电是将光能直接转化为 能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和 的原理相同。
（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）
21．（9分）小明家新买了电饭煲（如图甲），图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。R1和R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热丝R1的阻值为多少？
（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时多少min？（此时大气压为1标准大气压）
（3）如图丙所示，电能表上“？”处的电能表参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开仅使用电饭煲，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示，制作荔枝膏时，用清水煮荔枝，煮到水剩一半，将荔枝捞出扔掉继续煮，陆续放入乳糖、姜汁、麝香，直到最后熬成稠膏。在制作过程中，荔枝的内能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式 热传递 来改变内能的。
【分析】内能的大小与质量、温度、状态有关，改变内能大小的途径有做功和热传递。
【解答】解：在制作过程中，荔枝吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式改变的。
故答案为：增大；热传递。
【点评】本题考查内能的改变，是对基础知识的考查。
2．（2分）河洛大鼓是洛阳市的国家级非物质文化遗产。表演时鼓声是由鼓面的 振动 产生的，“响鼓也要重锤敲”说明敲鼓的力越大，发出声音的 响度 （选填“音调”、“响度”或“音色”）越大。
【分析】声音是由物体的振动产生的；
响度指声音的大小，响度跟振幅和距声源的远近有关，振幅越大，距声源越近，响度越大。
【解答】解：鼓声是鼓面的振动而产生的；
“响鼓需要重锤敲”，响鼓指响度大，重锤敲能增大鼓皮的振幅，振幅越大，响度越大。
故答案为：振动；响度。
【点评】掌握声音的三个特征：音调、响度、音色。掌握每一个特征的影响因素；能分辨音调、音色和响度。音调和响度容易混淆注意区分。
3．（3分）当前中学生长时间使用电子产品导致近视率升高。如图所示，图 甲 （选填“甲”或“乙”）表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应佩戴由 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。人眼的成像原理与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的相同。
【分析】根据人眼的成像原理和近视眼的成因及矫正分析：人眼相当于一架照相机，晶状体相当于镜头；近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正。
【解答】解：（1）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在了视网膜的前方，故图甲是近视眼的成像光路示意图；近视要用凹透镜来矫正，使光线发散一些；
（2）人眼的成像原理与照相机相同，都是将远处的物体成一个倒立缩小的实像。
故答案为：甲；凹；照相机。
【点评】本题考查了人眼的成像原理、近视眼的成因及矫正，近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。
4．（2分）如图所示，当水平拉力为F时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进s所用的时间为t（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为 2F ，拉力F的功率为 。（均用题目中已有的物理量符号表示）
【分析】由图知，滑轮组水平放置，绕过动滑轮的绳子股数n＝2，因为绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计，所以F＝f，据此可得摩擦力的大小；
根据s绳＝ns物求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出拉力F所的功，最后利用P＝求出拉力的功率。
【解答】解：由图知，滑轮组水平放置，绕过动滑轮的绳子股数n＝2，因为绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计，所以F＝f，则摩擦力f＝2F；
绳子自由端移动的距离s绳＝ns物＝2s，
拉力F做的功W＝Fs绳＝F×2s＝2Fs，
拉力做功的功率P＝＝。
故答案为：2F；。
【点评】本题是有关滑轮组的计算，考查了滑轮组的省力特点应用，关键要能够正确分析承担拉力的绳子段数，搞清绳端拉力与摩擦力的大小关系。
5．（3分）在如图所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝40Ω，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2接B时，电流表的示数是0.2A，则电源电压为 10 V，R1消耗的功率为 0.4 W。当开关S1闭合、S2接A时，电流表的示数为 1.25 A。
【分析】（1）当开关S1断开、S2接B时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电阻规律计算电路的总电阻，再根据欧姆定律求出电源电压；由P＝UI＝I2R计算R1消耗的电功率；
（2）当开关S1闭合、S2接A时，R1、R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的特点和欧姆定律求出电流表的示数。
【解答】解：（1）当开关S1断开、S2接B时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和，所以电路中的总电阻：R总＝R1+R2＝10Ω+40Ω＝50Ω，
由欧姆定律可知，电源电压：U＝IR总＝0.2A×50Ω＝10V；
由串联电路电流规律可知，通过R1的电流：I＝0.2A，
则R1消耗的电功率：P1＝R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（2）当开关S1闭合、S2接A时，R1、R2并联接在电源两端，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以：U1＝U2＝U＝10V，
由欧姆定律可知，
通过R1的电流：I1＝＝＝1A，
通过R2的电流：I2＝＝＝0.25A，
且干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电流表的示数：I′＝I1+I2＝1A+0.25A＝1.25A。
故答案为：10；0.4；1.25。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，分清开关处于不同状态时电路的连接方式是关键。
6．（2分）对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种，并有其对应的应用，请你仿照示例写出某物质的属性及应用（不要与示例重复）。
【示例】属性：密度。
应用实例：用铝合金作为飞机外壳的主要材料。
属性： 水的比热容较大 。
应用实例： 利用水来作为汽车发动机的制冷剂 。
【分析】可从比热容的角度考虑，比热容是物质的一种特性，体现了物质的吸热和放热本领。
【解答】解：利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的比热容较大，即在同等情况下能够吸收较多的热量；
属性：水的比热容较大。
应用实例：利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
故答案为：水的比热容较大；利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
【点评】本题考查对物质的属性的认识，属于基础题，难度不大。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7．（2分）根据你对生活中物理量的认识，下列估测合理的是（ ）
A．九年级物理教材的长度约为230cm
B．一名中学生对水平地面的压力约为100N
C．家用台灯正常工作时的电流约为2A
D．人正常步行时的速度约为1.1m/s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、九年级物理教材的长度约为23cm，故A不符合实际；
B、一名中学生对水平地面的压力约为500N，故B不符合实际；
C、家用台灯的额定功率约为10W，正常工作电流约为I＝＝≈0.045A，故C不符合实际；
D、人正常步行时的速度约为1.1m/s，故D符合实际。
故选：D。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
8．（2分）为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】杠杆可分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）。
【解答】解：踮脚运动的基本模型是杠杆，从图可知，动力臂大于阻力臂，这是一个省力杠杆，省力但费距离，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类，属于基础题。
9．（2分）2022年10月31日，“长征五号B遥四”运载火箭成功把“梦天”实验舱送入太空预定轨道，顺利完成了“梦天”实验舱与空间站组合体在轨交会对接（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，受到的是非平衡力
B．组合体的太阳能电池板材料主要是超导体
C．完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱是运动的
D．“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过超声波完成
【分析】（1）“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，沿一个椭圆形轨道运行，受到的是非平衡力。
（2）组合体的太阳能电池板材料主要是半导体材料。
（3）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的，物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。
（4）电磁波可以传递信息，真空不能传声。
【解答】解：A、“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，沿一个椭圆形轨道运行，受到的是非平衡力，故A正确；
B、组合体的太阳能电池板材料主要是半导体材料，故B错误；
C、完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱相对于空间站的位置不变，“梦天”实验舱是静止的，故C错误；
D、“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过电磁波完成的，故D错误。
故选：A。
【点评】知道平衡状态和非平衡状态；知道半导体的特点及应用；知道运动和静止的相对性；知道电磁波可以传递信息。
10．（2分）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”，下列说法符合安全用电的是（ ）
A．发现有人触电，应立即用手将人拉开
B．使用金属外壳用电器时，可以不接地线
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
D．高压输电线路不接触就不会有危险
【分析】（1）发现有人触电，应当先断开电源；
（2）家用电器金属外壳必须连接地线以防漏电时触电；
（3）家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大；
（4）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
【解答】解：A、发现有人触电，应当先断开电源，不能用手将人拉开，否则施救者也会触电，故A错误；
B、把家用电器的金属外壳接上地线，在金属外壳的用电器漏电，人接触时地线把人体短路，可以防止触电。故B错误；
C、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，故C正确；
D、人体靠近高压带电体，也可能会造成高压电弧触电，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免有危险发生。
11．（2分）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题。对于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源
C．为了减少大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
【分析】（1）核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的；
（2）可再生能源可以在短时间内形成，不可再生能源不可在短时间内形成；
（3）为了保护环境，控制和消除大气污染，应尽量减少使用化石能源；
（4）能量的转移与转化是有方向性的。
【解答】解：A．核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故A正确；
B．核能是不可再生能源，太阳能、水能属于可再生能源，故B错误；
C．化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误。
D．能量虽守恒，但能量的转化具有方向性，可以利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查了能量的转化及分类，能量转化现象是生活中常见的现象，难度不大。
12．（2分）骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，自行车的结构和使用应用到多个物理知识（如图）。下列对其描述正确的是（ ）
A．骑自行车下坡时，人和自行车受到的惯性越来越大
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D．骑行过程中，若一切外力消失，自行车将做匀速直线运动
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（2）增大摩擦力的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；在接触面的粗糙程度一定时，增大压力；
（3）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（4）根据牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解：A、下坡时自行车速度越来越大，是因为重力势能转化成了动能，而其惯性是不变的，故A错误；
B、自行车的轮胎上刻有较深的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；
C、在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力大小是不相等的，不是一对平衡力，故C错误；
D、由牛顿第一定律可知，在骑行的过程中，若一切外力都消失，自行车将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以自行车为内容，考查了惯性、平衡力的辨别、摩擦力等的相关知识，属力学综合题，考查全面，值得关注。
（多选）13．（2分）如图所示，在水平桌面上放着完全相同的甲、乙两个容器，两个容器中分别盛有不同液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入容器后，小球静止时两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．两小球所受浮力大小FA＞FB
B．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙
C．两种液体对容器底部的压力为F甲＞F乙
D．两容器对桌面的压力F乙＞F甲
【分析】（1）根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系，根据阿基米德原理可判断两液体密度关系，根据p＝ρgh判断对杯底的压强关系，根据p＝可判断容器底部受到的液体压力关系；
（2）由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则根据G＝ρgV得出液体重力的大小。
【解答】解：A、因为两个完全相同的小球漂浮在两种液体中，所以两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力，则两小球所受浮力大小关系是：FA＝FB，故A错误；
C、由图可知，小球排开两液体的体积V排甲＜V排乙，又因为两容器中小球受到的浮力相等，由F浮＝ρ液gV排可知，两液体密度ρ甲＞ρ乙，又因为小球静止时两个容器中的液面高度相同，由p＝ρgh可知，液体对两容器底部的压强p甲＞p乙，由p＝可知，容器底部受到的液体压力F甲＞F乙，故BC正确；
D、由图可知，两液体的体积V甲＞V乙，且ρ甲＞ρ乙，由G＝ρgV可知，两液体重力G甲＞G乙，由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则两容器对桌面的压力：F甲＞F乙，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题主要考查压力、压强的比较和浮沉条件的应用，一定要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
（多选）14．（2分）如图甲，这是家用的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，R2为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．人体质量越大，电路中的电流越小
B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越小
C．电子秤显示器相当于一个电压表
D．人体质量越大，R2消耗的电功率越大
【分析】（1）根据电表的正确使用判断电子秤显示器的类型，即电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联；
（2）由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，电子秤显示表（电流表）测电路中的电流，人体质量越大，压敏电阻R1受到的压力越大，根据题意得出其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用P＝UI可知R2消耗的电功率变化，再利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化。
【解答】解：
C．由电路图可知，电子秤显示器串联在电路中，相当于电流表，故C错误；
ABD．由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，电子秤显示表（电流表）测电路中的电流，
人体质量越大，压敏电阻R1受到的压力越大，由题意可知，压敏电阻R1的阻值减小，电路的总电阻减小，
由I＝可知，电路中的电流越大，故A错误；
由U＝IR可知，定值电阻R2两端的电压越大，
由P＝UI可知，R2消耗的电功率越大，故D正确，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压越小，故B正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电表的正确使用和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，利用好压敏电阻的阻值与压力的关系是关键。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）河南功夫享誉海内外。如图，这是一个武者在斜坡上舞剑时的情景，请作出她静止时的受力示意图。
【分析】首先对人进行受力分析，明确力的作用点和方向、大小，然后作出力的示意图。
【解答】解：武者在斜坡上舞剑静止时，受到三个力的作用：竖直向下的重力，作用点在重心；与斜坡垂直向上的支持力，作用点在双脚与地面的接触处（一般画在重心）；与斜坡平行向上的摩擦力，作用点在接触面处（画在重心），示意图如下：
【点评】本题考查了作力的示意图，作力的示意图的方法：一定点，二画线，线段末端画尖尖。即作力的示意图时，注意力的方向、大小和作用点要全部表示出来。
16．（2分）小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
【分析】要根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称。并且要知道反射光线的反向延长线过像点。
【解答】解：作昆虫腹部A关于镜面的对称点A′，连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线，如下图所示。
【点评】此题通过观察昆虫考查了学生对平面镜成像特点及成因的理解，能够考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）利用如图所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
（1）在安装器材时先安装的是 酒精灯 （选填“酒精灯”或“温度计”）。实验中石棉网的主要作用是 可以使得烧杯底部受热均匀 。
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格中。由实验数据可知，水在沸腾过程中，水的温度 不变 。
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，你的操作是 在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热 。
【分析】（1）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；
在杯底放置石棉网，可以使得烧杯底部受热均匀；
（2）水沸腾过程中吸收热量且温度不变；
（3）对沸腾后的水停止加热，观察水是否继续沸腾。
【解答】解：（1）先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，在安装器材时先安装的是酒精灯；
在杯底放置石棉网，可以使得烧杯底部受热均匀，这样可以保证烧杯不会被损坏；
（2）水沸腾过程中吸收热量且温度不变；
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，可以在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
故答案为：（1）酒精灯；可以使得烧杯底部受热均匀；（2）不变；（3）在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
【点评】本题综合考查了探究水沸腾时温度变化特点的实验，从实验器材到实验操作、观察现象、分析论证等，考点知识点多，综合性强。
18．（6分）宁陵县是河南省远近闻名的酥梨之乡。小明发现宁陵酥梨皮薄酥甜，想在实验室测量一下酥梨的密度。
（1）他将天平放在水平桌面上，将游码归零后，调节 平衡螺母 使天平横梁平衡。
（2）如图甲所示，小明测得一个宁陵酥梨的质量为 48 g。然后将宁陵酥梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则酥梨的体积为 40 cm3，密度为 1.2×103 kg/m3。
（3）实验结束后，小明还想测量一种酸奶的密度，他借助天平、烧杯和水，通过如下步骤来进行测量：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③ 将烧杯中的水倒出擦干 ，再将酸奶倒入烧杯至先前的标记处，用天平测出酸奶和烧杯的总质量m3。
④计算酸奶密度的表达式：ρ酸奶＝ ρ水 。（利用题目中物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）
【分析】（1）实验室中使用天平时要求先将天平放在水平桌面上，再将游码归零，然后调节平衡螺母使天平横梁平衡；
（2）砝码的质量加上游码所对的刻度值即为一个酥梨的质量；
两次量杯内示数之差即为酥梨的体积，根据密度公式ρ＝可求出该酥梨的密度；
（3）测量酸奶的密度，若没有量筒，可用等效替代法，使水和酸奶的体积相同，用天平测出等体积水的质量，由ρ＝得出体积，从而可根据质量和体积求出酸奶的密度。
【解答】解：（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，先将游码归零，然后调节平衡螺母使天平横梁平衡；
（2）由图甲可知，天平标尺的分度值为0.2g，一个酥梨的质量：m＝20g+20g+5g+3g＝48g，
水的体积为：由图乙可知，量杯的分度值为2mL，水和酥梨的总体积为：V2＝80mL，
则一个酥梨的体积V＝V2﹣V1＝80mL﹣40mL＝40mL＝40cm3，
酥梨的密度ρ＝＝＝1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3；
（3）实验步骤：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③将烧杯中的水倒出擦干，然后装满酸奶，用天平测出烧杯和酸奶的总质量m3；
则水的质量m水＝m2﹣m1，
由ρ＝可求得，水的体积V水＝，
酸奶的质量m酸奶＝m3﹣m1，
酸奶的体积等于烧杯内水的体积，V酸奶＝V水＝，
④酸奶的密度ρ酸奶＝＝＝ρ水。
故答案为：（1）平衡螺母；（2）48；40；1.2×103；（3）将烧杯中的水倒出擦干；ρ水。
【点评】本题考查天平的调节、密度公式的运用，这些都是我们学习密度测量必须掌握的知识点；对于酸奶密度的测量实验，由于没有量筒，所以用到了等效替代法，利用了水和酸奶的体积相等。
19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整（滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）请写出一项你连接电路时应注意的事项： 连接电路时，开关应该断开（或闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处） 。
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 定值电阻断路 。
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为 0.2 A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为 10 Ω。
（5）现有三组数据如表所示，分析可知，实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于 35 Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
2
1.5
0.15
3
3.0
0.30
（6）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
② 同时闭合S1、S2 ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝ •R0 （用已知量和测得量的字母表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出电阻Rx的测量值；
（5）根据表中第1次实验数据，利用串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（6）在①中电压表测电源电压；通过开关的转换，使电压表测定值电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理可得出待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是定值电阻断路；
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为：
Rx＝＝＝10Ω；
（5）由表中数据可知，当定值电阻两端电压为1V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣1V＝3.5V，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑＝＝＝35Ω，故实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于35Ω；
（6）实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②同时闭合S1、S2，读出电压表的示数U2；
③在步骤①，电压表测电源的电压；
在步骤②中，电压表测定值电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律，待测电阻两端的电压为：
Ux＝U1﹣U2；
根据分压原理有：
＝，即＝，
则待测电阻的阻值为：
Rx＝•R0。
故答案为：（1）见解答图；（2）连接电路时，开关应该断开（或闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处）；（3）定值电阻断路；（4）0.2；10；（5）35；（6）②同时闭合S1、S2；③•R0。
【点评】本题测定值电阻的阻值实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算、欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。
（1）光伏发电是将光能直接转化为 电 能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和 发电机 的原理相同。
（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）光伏发电是将光能直接转化为电能；电动汽车边跑边充电，电动汽车首先要先发电，再充电，发电的原理是电磁感应，这与发电机的工作原理一致。
（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力等与其重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝计算汽车对地面的压强；
（3）已知预计年发电量，根据η＝＝求出消耗汽油的质量。
【解答】解：（1）光伏发电将光能直接转化为电能；由电动汽车边跑边充电可知，其原理为电磁感应现象，即与发电机的原理相同；
（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力：
F压＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，
则汽车对地面的压强：
p＝＝＝2×105Pa；
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达：
W′＝106kW•h＝106×3.6×106J＝3.6×1012J；
这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，
由η＝＝得，要消耗汽油的质量：
m＝＝≈2.61×105kg＝261t。
故答案为：（1）电；发电机；（2）2×105Pa；（3）261t。
【点评】本题以太阳能汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括电磁感应现象、压强的计算、热值公式的运用，关键是从题中获取有效的信息。
21．（9分）小明家新买了电饭煲（如图甲），图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。R1和R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热丝R1的阻值为多少？
（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时多少min？（此时大气压为1标准大气压）
（3）如图丙所示，电能表上“？”处的电能表参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开仅使用电饭煲，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？
【分析】（1）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；再根据P＝UI＝求出R1的阻值；
（2）1标准大气压水的沸点为100℃，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据η＝×100%求出电饭煲高温挡加热消耗的电能，根据P＝求出需要的时间；
（3）根据P＝求出高温挡烧水5min消耗的电能，电能表转盘转的圈数与消耗电能的比值即为这个参数。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作；当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，由P＝UI＝可知，电路的功率最大，此时为加热状态；
由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω；
（2）1标准大气压水的沸点为100℃，水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×106J，
由η＝×100%可知，电饭煲高温挡加热消耗的电能：W＝＝＝1.344×106J，
由P＝可知，加热所需时间：t＝＝＝1344s＝22.4min；
（3）由P＝可得，高温挡烧水5min消耗的电能：W＝P高t＝1000W×5×60s＝3×105J＝kW•h，
则电能表的参数：N＝＝3000r/（kW•h）。
答：（1）电热丝R1的阻值为48.4Ω；
（2）给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时22.4min；
（3）电能表上模糊的参数应该是3000。
【点评】本题为电热综合题，考查串联电路的规律热量公式、电功率和效率公式的运用，关键是明确不同挡位电路的连接。
河南省投石大联考2023年中考物理二模试卷(解析版)
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示，制作荔枝膏时，用清水煮荔枝，煮到水剩一半，将荔枝捞出扔掉继续煮，陆续放入乳糖、姜汁、麝香，直到最后熬成稠膏。在制作过程中，荔枝的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式 来改变内能的。
2．（2分）河洛大鼓是洛阳市的国家级非物质文化遗产。表演时鼓声是由鼓面的 产生的，“响鼓也要重锤敲”说明敲鼓的力越大，发出声音的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）越大。
3．（3分）当前中学生长时间使用电子产品导致近视率升高。如图所示，图 （选填“甲”或“乙”）表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应佩戴由 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。人眼的成像原理与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的相同。
4．（2分）如图所示，当水平拉力为F时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进s所用的时间为t（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为 ，拉力F的功率为 。（均用题目中已有的物理量符号表示）
5．（3分）在如图所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝40Ω，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2接B时，电流表的示数是0.2A，则电源电压为 V，R1消耗的功率为 W。当开关S1闭合、S2接A时，电流表的示数为 A。
6．（2分）对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种，并有其对应的应用，请你仿照示例写出某物质的属性及应用（不要与示例重复）。
【示例】属性：密度。
应用实例：用铝合金作为飞机外壳的主要材料。
属性： 。
应用实例： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7．（2分）根据你对生活中物理量的认识，下列估测合理的是（ ）
A．九年级物理教材的长度约为230cm
B．一名中学生对水平地面的压力约为100N
C．家用台灯正常工作时的电流约为2A
D．人正常步行时的速度约为1.1m/s
8．（2分）为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
9．（2分）2022年10月31日，“长征五号B遥四”运载火箭成功把“梦天”实验舱送入太空预定轨道，顺利完成了“梦天”实验舱与空间站组合体在轨交会对接（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，受到的是非平衡力
B．组合体的太阳能电池板材料主要是超导体
C．完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱是运动的
D．“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过超声波完成
10．（2分）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”，下列说法符合安全用电的是（ ）
A．发现有人触电，应立即用手将人拉开
B．使用金属外壳用电器时，可以不接地线
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
D．高压输电线路不接触就不会有危险
11．（2分）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题。对于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源
C．为了减少大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
12．（2分）骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，自行车的结构和使用应用到多个物理知识（如图）。下列对其描述正确的是（ ）
A．骑自行车下坡时，人和自行车受到的惯性越来越大
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D．骑行过程中，若一切外力消失，自行车将做匀速直线运动
（多选）13．（2分）如图所示，在水平桌面上放着完全相同的甲、乙两个容器，两个容器中分别盛有不同液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入容器后，小球静止时两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．两小球所受浮力大小FA＞FB
B．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙
C．两种液体对容器底部的压力为F甲＞F乙
D．两容器对桌面的压力F乙＞F甲
（多选）14．（2分）如图甲，这是家用的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，R2为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．人体质量越大，电路中的电流越小
B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越小
C．电子秤显示器相当于一个电压表
D．人体质量越大，R2消耗的电功率越大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）河南功夫享誉海内外。如图，这是一个武者在斜坡上舞剑时的情景，请作出她静止时的受力示意图。
16．（2分）小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）利用如图所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
（1）在安装器材时先安装的是 （选填“酒精灯”或“温度计”）。实验中石棉网的主要作用是 。
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格中。由实验数据可知，水在沸腾过程中，水的温度 。
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，你的操作是 。
18．（6分）宁陵县是河南省远近闻名的酥梨之乡。小明发现宁陵酥梨皮薄酥甜，想在实验室测量一下酥梨的密度。
（1）他将天平放在水平桌面上，将游码归零后，调节 使天平横梁平衡。
（2）如图甲所示，小明测得一个宁陵酥梨的质量为 g。然后将宁陵酥梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则酥梨的体积为 cm3，密度为 kg/m3。
（3）实验结束后，小明还想测量一种酸奶的密度，他借助天平、烧杯和水，通过如下步骤来进行测量：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③ ，再将酸奶倒入烧杯至先前的标记处，用天平测出酸奶和烧杯的总质量m3。
④计算酸奶密度的表达式：ρ酸奶＝ 。（利用题目中物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）
19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整（滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）请写出一项你连接电路时应注意的事项： 。
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 。
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为 A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为 Ω。
（5）现有三组数据如表所示，分析可知，实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
2
1.5
0.15
3
3.0
0.30
（6）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
② ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测得量的字母表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。
（1）光伏发电是将光能直接转化为 能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和 的原理相同。
（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）
21．（9分）小明家新买了电饭煲（如图甲），图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。R1和R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热丝R1的阻值为多少？
（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时多少min？（此时大气压为1标准大气压）
（3）如图丙所示，电能表上“？”处的电能表参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开仅使用电饭煲，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示，制作荔枝膏时，用清水煮荔枝，煮到水剩一半，将荔枝捞出扔掉继续煮，陆续放入乳糖、姜汁、麝香，直到最后熬成稠膏。在制作过程中，荔枝的内能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式 热传递 来改变内能的。
【分析】内能的大小与质量、温度、状态有关，改变内能大小的途径有做功和热传递。
【解答】解：在制作过程中，荔枝吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式改变的。
故答案为：增大；热传递。
【点评】本题考查内能的改变，是对基础知识的考查。
2．（2分）河洛大鼓是洛阳市的国家级非物质文化遗产。表演时鼓声是由鼓面的 振动 产生的，“响鼓也要重锤敲”说明敲鼓的力越大，发出声音的 响度 （选填“音调”、“响度”或“音色”）越大。
【分析】声音是由物体的振动产生的；
响度指声音的大小，响度跟振幅和距声源的远近有关，振幅越大，距声源越近，响度越大。
【解答】解：鼓声是鼓面的振动而产生的；
“响鼓需要重锤敲”，响鼓指响度大，重锤敲能增大鼓皮的振幅，振幅越大，响度越大。
故答案为：振动；响度。
【点评】掌握声音的三个特征：音调、响度、音色。掌握每一个特征的影响因素；能分辨音调、音色和响度。音调和响度容易混淆注意区分。
3．（3分）当前中学生长时间使用电子产品导致近视率升高。如图所示，图 甲 （选填“甲”或“乙”）表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应佩戴由 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。人眼的成像原理与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的相同。
【分析】根据人眼的成像原理和近视眼的成因及矫正分析：人眼相当于一架照相机，晶状体相当于镜头；近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正。
【解答】解：（1）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在了视网膜的前方，故图甲是近视眼的成像光路示意图；近视要用凹透镜来矫正，使光线发散一些；
（2）人眼的成像原理与照相机相同，都是将远处的物体成一个倒立缩小的实像。
故答案为：甲；凹；照相机。
【点评】本题考查了人眼的成像原理、近视眼的成因及矫正，近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。
4．（2分）如图所示，当水平拉力为F时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进s所用的时间为t（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为 2F ，拉力F的功率为 。（均用题目中已有的物理量符号表示）
【分析】由图知，滑轮组水平放置，绕过动滑轮的绳子股数n＝2，因为绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计，所以F＝f，据此可得摩擦力的大小；
根据s绳＝ns物求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出拉力F所的功，最后利用P＝求出拉力的功率。
【解答】解：由图知，滑轮组水平放置，绕过动滑轮的绳子股数n＝2，因为绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计，所以F＝f，则摩擦力f＝2F；
绳子自由端移动的距离s绳＝ns物＝2s，
拉力F做的功W＝Fs绳＝F×2s＝2Fs，
拉力做功的功率P＝＝。
故答案为：2F；。
【点评】本题是有关滑轮组的计算，考查了滑轮组的省力特点应用，关键要能够正确分析承担拉力的绳子段数，搞清绳端拉力与摩擦力的大小关系。
5．（3分）在如图所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝40Ω，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2接B时，电流表的示数是0.2A，则电源电压为 10 V，R1消耗的功率为 0.4 W。当开关S1闭合、S2接A时，电流表的示数为 1.25 A。
【分析】（1）当开关S1断开、S2接B时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电阻规律计算电路的总电阻，再根据欧姆定律求出电源电压；由P＝UI＝I2R计算R1消耗的电功率；
（2）当开关S1闭合、S2接A时，R1、R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的特点和欧姆定律求出电流表的示数。
【解答】解：（1）当开关S1断开、S2接B时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和，所以电路中的总电阻：R总＝R1+R2＝10Ω+40Ω＝50Ω，
由欧姆定律可知，电源电压：U＝IR总＝0.2A×50Ω＝10V；
由串联电路电流规律可知，通过R1的电流：I＝0.2A，
则R1消耗的电功率：P1＝R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（2）当开关S1闭合、S2接A时，R1、R2并联接在电源两端，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以：U1＝U2＝U＝10V，
由欧姆定律可知，
通过R1的电流：I1＝＝＝1A，
通过R2的电流：I2＝＝＝0.25A，
且干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电流表的示数：I′＝I1+I2＝1A+0.25A＝1.25A。
故答案为：10；0.4；1.25。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，分清开关处于不同状态时电路的连接方式是关键。
6．（2分）对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种，并有其对应的应用，请你仿照示例写出某物质的属性及应用（不要与示例重复）。
【示例】属性：密度。
应用实例：用铝合金作为飞机外壳的主要材料。
属性： 水的比热容较大 。
应用实例： 利用水来作为汽车发动机的制冷剂 。
【分析】可从比热容的角度考虑，比热容是物质的一种特性，体现了物质的吸热和放热本领。
【解答】解：利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的比热容较大，即在同等情况下能够吸收较多的热量；
属性：水的比热容较大。
应用实例：利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
故答案为：水的比热容较大；利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
【点评】本题考查对物质的属性的认识，属于基础题，难度不大。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7．（2分）根据你对生活中物理量的认识，下列估测合理的是（ ）
A．九年级物理教材的长度约为230cm
B．一名中学生对水平地面的压力约为100N
C．家用台灯正常工作时的电流约为2A
D．人正常步行时的速度约为1.1m/s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、九年级物理教材的长度约为23cm，故A不符合实际；
B、一名中学生对水平地面的压力约为500N，故B不符合实际；
C、家用台灯的额定功率约为10W，正常工作电流约为I＝＝≈0.045A，故C不符合实际；
D、人正常步行时的速度约为1.1m/s，故D符合实际。
故选：D。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
8．（2分）为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】杠杆可分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）。
【解答】解：踮脚运动的基本模型是杠杆，从图可知，动力臂大于阻力臂，这是一个省力杠杆，省力但费距离，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类，属于基础题。
9．（2分）2022年10月31日，“长征五号B遥四”运载火箭成功把“梦天”实验舱送入太空预定轨道，顺利完成了“梦天”实验舱与空间站组合体在轨交会对接（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，受到的是非平衡力
B．组合体的太阳能电池板材料主要是超导体
C．完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱是运动的
D．“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过超声波完成
【分析】（1）“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，沿一个椭圆形轨道运行，受到的是非平衡力。
（2）组合体的太阳能电池板材料主要是半导体材料。
（3）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的，物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。
（4）电磁波可以传递信息，真空不能传声。
【解答】解：A、“梦天”实验舱与空间站组合体在轨运行时，沿一个椭圆形轨道运行，受到的是非平衡力，故A正确；
B、组合体的太阳能电池板材料主要是半导体材料，故B错误；
C、完成对接后，以空间站为参照物，“梦天”实验舱相对于空间站的位置不变，“梦天”实验舱是静止的，故C错误；
D、“梦天”实验舱与地面控制中心的信号传输通过电磁波完成的，故D错误。
故选：A。
【点评】知道平衡状态和非平衡状态；知道半导体的特点及应用；知道运动和静止的相对性；知道电磁波可以传递信息。
10．（2分）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”，下列说法符合安全用电的是（ ）
A．发现有人触电，应立即用手将人拉开
B．使用金属外壳用电器时，可以不接地线
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能发生了短路
D．高压输电线路不接触就不会有危险
【分析】（1）发现有人触电，应当先断开电源；
（2）家用电器金属外壳必须连接地线以防漏电时触电；
（3）家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大；
（4）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
【解答】解：A、发现有人触电，应当先断开电源，不能用手将人拉开，否则施救者也会触电，故A错误；
B、把家用电器的金属外壳接上地线，在金属外壳的用电器漏电，人接触时地线把人体短路，可以防止触电。故B错误；
C、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，故C正确；
D、人体靠近高压带电体，也可能会造成高压电弧触电，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。同学们要牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免有危险发生。
11．（2分）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题。对于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的
B．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源
C．为了减少大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
【分析】（1）核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的；
（2）可再生能源可以在短时间内形成，不可再生能源不可在短时间内形成；
（3）为了保护环境，控制和消除大气污染，应尽量减少使用化石能源；
（4）能量的转移与转化是有方向性的。
【解答】解：A．核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故A正确；
B．核能是不可再生能源，太阳能、水能属于可再生能源，故B错误；
C．化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误。
D．能量虽守恒，但能量的转化具有方向性，可以利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查了能量的转化及分类，能量转化现象是生活中常见的现象，难度不大。
12．（2分）骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，自行车的结构和使用应用到多个物理知识（如图）。下列对其描述正确的是（ ）
A．骑自行车下坡时，人和自行车受到的惯性越来越大
B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
C．在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D．骑行过程中，若一切外力消失，自行车将做匀速直线运动
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（2）增大摩擦力的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；在接触面的粗糙程度一定时，增大压力；
（3）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（4）根据牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解：A、下坡时自行车速度越来越大，是因为重力势能转化成了动能，而其惯性是不变的，故A错误；
B、自行车的轮胎上刻有较深的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；
C、在水平地面匀速骑行时，车受到的重力和地面对车的支持力大小是不相等的，不是一对平衡力，故C错误；
D、由牛顿第一定律可知，在骑行的过程中，若一切外力都消失，自行车将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以自行车为内容，考查了惯性、平衡力的辨别、摩擦力等的相关知识，属力学综合题，考查全面，值得关注。
（多选）13．（2分）如图所示，在水平桌面上放着完全相同的甲、乙两个容器，两个容器中分别盛有不同液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入容器后，小球静止时两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．两小球所受浮力大小FA＞FB
B．两种液体的密度ρ甲＞ρ乙
C．两种液体对容器底部的压力为F甲＞F乙
D．两容器对桌面的压力F乙＞F甲
【分析】（1）根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系，根据阿基米德原理可判断两液体密度关系，根据p＝ρgh判断对杯底的压强关系，根据p＝可判断容器底部受到的液体压力关系；
（2）由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则根据G＝ρgV得出液体重力的大小。
【解答】解：A、因为两个完全相同的小球漂浮在两种液体中，所以两容器中小球受到的浮力均等于小球的重力，则两小球所受浮力大小关系是：FA＝FB，故A错误；
C、由图可知，小球排开两液体的体积V排甲＜V排乙，又因为两容器中小球受到的浮力相等，由F浮＝ρ液gV排可知，两液体密度ρ甲＞ρ乙，又因为小球静止时两个容器中的液面高度相同，由p＝ρgh可知，液体对两容器底部的压强p甲＞p乙，由p＝可知，容器底部受到的液体压力F甲＞F乙，故BC正确；
D、由图可知，两液体的体积V甲＞V乙，且ρ甲＞ρ乙，由G＝ρgV可知，两液体重力G甲＞G乙，由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和，则两容器对桌面的压力：F甲＞F乙，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题主要考查压力、压强的比较和浮沉条件的应用，一定要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大小关系。
（多选）14．（2分）如图甲，这是家用的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，R2为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．人体质量越大，电路中的电流越小
B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越小
C．电子秤显示器相当于一个电压表
D．人体质量越大，R2消耗的电功率越大
【分析】（1）根据电表的正确使用判断电子秤显示器的类型，即电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联；
（2）由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，电子秤显示表（电流表）测电路中的电流，人体质量越大，压敏电阻R1受到的压力越大，根据题意得出其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用P＝UI可知R2消耗的电功率变化，再利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化。
【解答】解：
C．由电路图可知，电子秤显示器串联在电路中，相当于电流表，故C错误；
ABD．由电路图可知，开关S闭合时，R1与R2串联，电子秤显示表（电流表）测电路中的电流，
人体质量越大，压敏电阻R1受到的压力越大，由题意可知，压敏电阻R1的阻值减小，电路的总电阻减小，
由I＝可知，电路中的电流越大，故A错误；
由U＝IR可知，定值电阻R2两端的电压越大，
由P＝UI可知，R2消耗的电功率越大，故D正确，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压越小，故B正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电表的正确使用和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，利用好压敏电阻的阻值与压力的关系是关键。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）河南功夫享誉海内外。如图，这是一个武者在斜坡上舞剑时的情景，请作出她静止时的受力示意图。
【分析】首先对人进行受力分析，明确力的作用点和方向、大小，然后作出力的示意图。
【解答】解：武者在斜坡上舞剑静止时，受到三个力的作用：竖直向下的重力，作用点在重心；与斜坡垂直向上的支持力，作用点在双脚与地面的接触处（一般画在重心）；与斜坡平行向上的摩擦力，作用点在接触面处（画在重心），示意图如下：
【点评】本题考查了作力的示意图，作力的示意图的方法：一定点，二画线，线段末端画尖尖。即作力的示意图时，注意力的方向、大小和作用点要全部表示出来。
16．（2分）小明制作了一个能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，如图所示。请你画出他通过平面镜观察昆虫腹部A点的光路图。
【分析】要根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称。并且要知道反射光线的反向延长线过像点。
【解答】解：作昆虫腹部A关于镜面的对称点A′，连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线，如下图所示。
【点评】此题通过观察昆虫考查了学生对平面镜成像特点及成因的理解，能够考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）利用如图所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
（1）在安装器材时先安装的是 酒精灯 （选填“酒精灯”或“温度计”）。实验中石棉网的主要作用是 可以使得烧杯底部受热均匀 。
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格中。由实验数据可知，水在沸腾过程中，水的温度 不变 。
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，你的操作是 在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热 。
【分析】（1）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；
在杯底放置石棉网，可以使得烧杯底部受热均匀；
（2）水沸腾过程中吸收热量且温度不变；
（3）对沸腾后的水停止加热，观察水是否继续沸腾。
【解答】解：（1）先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，在安装器材时先安装的是酒精灯；
在杯底放置石棉网，可以使得烧杯底部受热均匀，这样可以保证烧杯不会被损坏；
（2）水沸腾过程中吸收热量且温度不变；
（3）为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，可以在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
故答案为：（1）酒精灯；可以使得烧杯底部受热均匀；（2）不变；（3）在水沸腾一段时间之后，移去酒精灯，停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
【点评】本题综合考查了探究水沸腾时温度变化特点的实验，从实验器材到实验操作、观察现象、分析论证等，考点知识点多，综合性强。
18．（6分）宁陵县是河南省远近闻名的酥梨之乡。小明发现宁陵酥梨皮薄酥甜，想在实验室测量一下酥梨的密度。
（1）他将天平放在水平桌面上，将游码归零后，调节 平衡螺母 使天平横梁平衡。
（2）如图甲所示，小明测得一个宁陵酥梨的质量为 48 g。然后将宁陵酥梨放入装有40mL水的量杯中，水面上升到如图乙所示的位置，则酥梨的体积为 40 cm3，密度为 1.2×103 kg/m3。
（3）实验结束后，小明还想测量一种酸奶的密度，他借助天平、烧杯和水，通过如下步骤来进行测量：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③ 将烧杯中的水倒出擦干 ，再将酸奶倒入烧杯至先前的标记处，用天平测出酸奶和烧杯的总质量m3。
④计算酸奶密度的表达式：ρ酸奶＝ ρ水 。（利用题目中物理量符号表示，水的密度用ρ水表示）
【分析】（1）实验室中使用天平时要求先将天平放在水平桌面上，再将游码归零，然后调节平衡螺母使天平横梁平衡；
（2）砝码的质量加上游码所对的刻度值即为一个酥梨的质量；
两次量杯内示数之差即为酥梨的体积，根据密度公式ρ＝可求出该酥梨的密度；
（3）测量酸奶的密度，若没有量筒，可用等效替代法，使水和酸奶的体积相同，用天平测出等体积水的质量，由ρ＝得出体积，从而可根据质量和体积求出酸奶的密度。
【解答】解：（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，先将游码归零，然后调节平衡螺母使天平横梁平衡；
（2）由图甲可知，天平标尺的分度值为0.2g，一个酥梨的质量：m＝20g+20g+5g+3g＝48g，
水的体积为：由图乙可知，量杯的分度值为2mL，水和酥梨的总体积为：V2＝80mL，
则一个酥梨的体积V＝V2﹣V1＝80mL﹣40mL＝40mL＝40cm3，
酥梨的密度ρ＝＝＝1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3；
（3）实验步骤：
①用天平测出空烧杯的质量m1。
②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2。
③将烧杯中的水倒出擦干，然后装满酸奶，用天平测出烧杯和酸奶的总质量m3；
则水的质量m水＝m2﹣m1，
由ρ＝可求得，水的体积V水＝，
酸奶的质量m酸奶＝m3﹣m1，
酸奶的体积等于烧杯内水的体积，V酸奶＝V水＝，
④酸奶的密度ρ酸奶＝＝＝ρ水。
故答案为：（1）平衡螺母；（2）48；40；1.2×103；（3）将烧杯中的水倒出擦干；ρ水。
【点评】本题考查天平的调节、密度公式的运用，这些都是我们学习密度测量必须掌握的知识点；对于酸奶密度的测量实验，由于没有量筒，所以用到了等效替代法，利用了水和酸奶的体积相等。
19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整（滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）。
（2）请写出一项你连接电路时应注意的事项： 连接电路时，开关应该断开（或闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处） 。
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 定值电阻断路 。
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为 0.2 A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为 10 Ω。
（5）现有三组数据如表所示，分析可知，实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于 35 Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
2
1.5
0.15
3
3.0
0.30
（6）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
② 同时闭合S1、S2 ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝ •R0 （用已知量和测得量的字母表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出电阻Rx的测量值；
（5）根据表中第1次实验数据，利用串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（6）在①中电压表测电源电压；通过开关的转换，使电压表测定值电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理可得出待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是定值电阻断路；
（4）闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，若此时电压表的示数为2V，则电阻Rx的测量值为：
Rx＝＝＝10Ω；
（5）由表中数据可知，当定值电阻两端电压为1V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣1V＝3.5V，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑＝＝＝35Ω，故实验所用滑动变阻器的最大阻值不得小于35Ω；
（6）实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②同时闭合S1、S2，读出电压表的示数U2；
③在步骤①，电压表测电源的电压；
在步骤②中，电压表测定值电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律，待测电阻两端的电压为：
Ux＝U1﹣U2；
根据分压原理有：
＝，即＝，
则待测电阻的阻值为：
Rx＝•R0。
故答案为：（1）见解答图；（2）连接电路时，开关应该断开（或闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处）；（3）定值电阻断路；（4）0.2；10；（5）35；（6）②同时闭合S1、S2；③•R0。
【点评】本题测定值电阻的阻值实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算、欧姆定律的应用及设计实验方案测电阻的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。
（1）光伏发电是将光能直接转化为 电 能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和 发电机 的原理相同。
（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）光伏发电是将光能直接转化为电能；电动汽车边跑边充电，电动汽车首先要先发电，再充电，发电的原理是电磁感应，这与发电机的工作原理一致。
（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力等与其重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝计算汽车对地面的压强；
（3）已知预计年发电量，根据η＝＝求出消耗汽油的质量。
【解答】解：（1）光伏发电将光能直接转化为电能；由电动汽车边跑边充电可知，其原理为电磁感应现象，即与发电机的原理相同；
（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力：
F压＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，
则汽车对地面的压强：
p＝＝＝2×105Pa；
（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达：
W′＝106kW•h＝106×3.6×106J＝3.6×1012J；
这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，
由η＝＝得，要消耗汽油的质量：
m＝＝≈2.61×105kg＝261t。
故答案为：（1）电；发电机；（2）2×105Pa；（3）261t。
【点评】本题以太阳能汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括电磁感应现象、压强的计算、热值公式的运用，关键是从题中获取有效的信息。
21．（9分）小明家新买了电饭煲（如图甲），图乙是其电路原理图，电路中电源电压为220V。R1和R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是1000W，额定保温功率是100W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热丝R1的阻值为多少？
（2）如果此电饭煲高温挡加热效率为75%，现在给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时多少min？（此时大气压为1标准大气压）
（3）如图丙所示，电能表上“？”处的电能表参数模糊不清，小明把家中其他用电器断开仅使用电饭煲，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？
【分析】（1）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；再根据P＝UI＝求出R1的阻值；
（2）1标准大气压水的沸点为100℃，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据η＝×100%求出电饭煲高温挡加热消耗的电能，根据P＝求出需要的时间；
（3）根据P＝求出高温挡烧水5min消耗的电能，电能表转盘转的圈数与消耗电能的比值即为这个参数。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作；当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，由P＝UI＝可知，电路的功率最大，此时为加热状态；
由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω；
（2）1标准大气压水的沸点为100℃，水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×106J，
由η＝×100%可知，电饭煲高温挡加热消耗的电能：W＝＝＝1.344×106J，
由P＝可知，加热所需时间：t＝＝＝1344s＝22.4min；
（3）由P＝可得，高温挡烧水5min消耗的电能：W＝P高t＝1000W×5×60s＝3×105J＝kW•h，
则电能表的参数：N＝＝3000r/（kW•h）。
答：（1）电热丝R1的阻值为48.4Ω；
（2）给质量为3kg、温度为20℃的水加热，使水刚好沸腾，需用时22.4min；
（3）电能表上模糊的参数应该是3000。
【点评】本题为电热综合题，考查串联电路的规律热量公式、电功率和效率公式的运用，关键是明确不同挡位电路的连接。
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