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2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷
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这是一份2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷，共22页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）新冠肺炎病毒直径约为0.3μm，可通过飞沫传播，这 （选填“是”或“不是”）扩散现象。用酒精消毒是一种有效的防控措施，在稀释酒精时，酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，原因是分子间有 。
2．（2分）如图所示，小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，上下推拉活塞，改变了声音的 ，当筷子不动，用不同的力吹管时，改变了声音的 。
3．（3分）某种物质熔化时温度随时间变化，如图所示。根据图像的特征可以判断这种物质是一种 （填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 ℃，熔化过程中 热量。（填“吸收”或“放出”）
4．（2分）物理学中把 定向移动的方向规定为电流方向。在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时带上 电荷而互相吸引的缘故。
5．（3分）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是 （选填“超导体”或“半导体”）；发光二极管是由 （选填“超导体”或“半导体”）材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了
一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种 （选填“长度”“质量”或“密度”）单位。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： ；
猜想： 。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．核电站是利用核聚变释放的核能发电的
D．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
8．（2分）甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动，其s﹣t图象如图所示，由图象可知（ ）
A．两物体在0～10s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
B．两物体在15～20s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
C．两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等
D．两物体在20s末相遇，且0～20s内通过的路程相等
9．（2分）如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（ ）
A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大
10．（2分）现有两盐水浓度不同，不准用口尝，设计实验区分的依据和结果中不合理的是（ ）
A．用密度计放入两盐水中测盐水密度，密度大的为浓盐水；因为浓度大的盐水密度大
B．取一木块放入两盐水中，记下木块浸在盐水中的位置，比较木块浸在盐水中的体积V排，V排小的盐水的浓度大；因F浮＝G＝ρ液gV排，V排小，则ρ液大
C．取两碳棒、电源、导线、灯泡串联，将两碳棒分别插入两盐水中，比较两次灯泡的亮度，灯泡较亮的盐水的浓度大。因盐水浓度大时，盐水的导电性好，通过灯泡的电流大
D．用天平、量筒分别测出两液体的质量和体积，算出两液体的密度，密度大的液体的浓度大。因为浓度大的盐水密度大
11．（2分）下列实例中，属于利用大气压的是（ ）
A．密度计 B．血压计 C．液位计 D．脱排油烟机
12．（2分）下列各种现象与其涉及物理知识中，错误的是（ ）
A．滑轮组不能既省力又省距离﹣﹣﹣功的原理
B．飞机飞行时获得升力﹣﹣﹣﹣流体压强和流速的关系
C．水下潜水艇能够上浮﹣﹣﹣﹣液体的压强和深度的关系
D．密度计原理﹣﹣﹣﹣漂浮特点和阿基米德原理
（多选）13．（2分）某同学想通过自制密度计，体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计，该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是（ ）
A．该密度计在液体中漂浮时，其所受浮力大于所受重力
B．该密度计在不同液体中漂浮时，浸入液体的深度越大，受到的浮力越大
C．该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同
D．该密度计上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越大
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．连通器各部分中的液面高度一定是相同的
B．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C．托里拆利实验第一次向世人证明了大气存在压强；马德堡半球实验测出了大气压值
D．电流通过导体时电能转化成内能的现象叫电流的热效应
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
16．（2分）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
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）现提供如图所示器材：电能测量仪、数显温度计、电子秤、烧杯、电热水壶、水。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）把空烧杯放在已经调零的电子秤上，电子秤显示为153g；倒入水之后，显示为786g；为了倒入500g水进入电热水壶，小曾想了一个办法：反复调节倒入电热水壶中的水量，使得烧杯与剩余的水放在电子秤上，当电子秤的示数为286g时就实现了，你认为小曾的办法对吗？ （选填“对”或“错”）；
（2）小曾发现，把500g，20℃的水加热到100℃，该电热水壶需要200s，则该电热水壶每秒钟释放的热量可能是以下的 ；
A.400J
B.600J
C.800J
D.900J
（3）小曾想利用图中的器材测量电热水壶工作时的实际电功率。已知将电能测量仪与电热水壶连接时，仪表的显示器可直接读出电热水壶工作时消耗的电能W电。小曾还需要添加什么测量工具： ，并写出对应的测量原理式： 。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 （填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
19．（9分）王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因。
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电动机额定功率
180W
电热器额定功率
850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。
五、综合题（本大题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。
（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
（2）求该滑轮组的机械效率。
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。
21．（9分）小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图象如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。
请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣I关系图象，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）新冠肺炎病毒直径约为0.3μm，可通过飞沫传播，这 不是 （选填“是”或“不是”）扩散现象。用酒精消毒是一种有效的防控措施，在稀释酒精时，酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，原因是分子间有 间隙 。
【分析】构成物质的分子在不停地做无规则运动，并且温度越高，分子的运动越剧烈，分子的运动肉眼看不到。分子间有间隙。
【解答】解：飞沫的运动属于机械运动，所以飞沫传播不是扩散现象；
酒精和水混合后总体积小于混合前的体积之和，这说明分子间存在间隙。
故答案为：不是；间隙。
2．（2分）如图所示，小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，上下推拉活塞，改变了声音的 音调 ，当筷子不动，用不同的力吹管时，改变了声音的 响度 。
【分析】（1）声音的高低叫音调；音调与发声体振动的频率有关，频率越大音调越高；
（2）声音的强弱叫响度；响度与发声体振动的幅度、传播距离、分散程度有关。
【解答】解：上下推拉活塞改变了空气柱的长度，振动频率也会发生变化，从而改变哨声的音调；
活塞不动，用不同的力吹哨子，空气柱的振幅发生改变，所以改变了哨声的响度。
故答案为：音调；响度。
3．（3分）某种物质熔化时温度随时间变化，如图所示。根据图像的特征可以判断这种物质是一种 晶体 （填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 80 ℃，熔化过程中 吸收 热量。（填“吸收”或“放出”）
【分析】晶体和非晶体最大的区别就在于，晶体有一定的熔点，而非晶体没有一定的熔点，表现在图像上，晶体熔化有一段图像是水平的，而非晶体是一直上升的，晶体熔化吸热，温度不变。
【解答】解：无论是晶体还是非晶体，熔化都是要吸热的，只是在熔化的过程中，晶体温度不变，非晶体熔化过程中，吸热温度不断升高，根据图像的特征可以判断这种物质是一种晶体；
图像中变化曲线呈水平方向的一段，就是晶体的熔化过程，它对应的纵坐标的值80℃，就是晶体的熔点。
故答案为：晶体；80；吸收。
4．（2分）物理学中把 正电荷 定向移动的方向规定为电流方向。在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时带上 异种 电荷而互相吸引的缘故。
【分析】（1）物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；
在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发与梳子摩擦，因束缚电子的能力不同，头发和梳子带上了异种电荷，异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来。
故答案为：正电荷；异种。
5．（3分）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是 超导体 （选填“超导体”或“半导体”）；发光二极管是由 半导体 （选填“超导体”或“半导体”）材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了
一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种 长度 （选填“长度”“质量”或“密度”）单位。
【分析】超导现象是指电阻为零的现象；发光二极管是由半导体材料制成的；纳米是一种长度单位。
【解答】解：科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是超导体；发光二极管是由半导体材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种长度单位。
故答案为：超导体；半导体；长度。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： 如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？ ；
猜想： 水的比热容较大，能起到调节气温的作用 。
【分析】不同物质的比热容是不同的，根据比热容的变化提出问题。
【解答】解：问题：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？
猜想：水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
故答案为：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．核电站是利用核聚变释放的核能发电的
D．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
【分析】（1）电磁波是现代社会主要的信息载体，正因有了电磁波，才能够收看电视、收听广播、接收手机信号、与海洋深处或太空中的物体进行联系；
（2）核电站是利用核裂变释放的核能发电的；
（3）“可燃冰”由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯“和“气冰”，属于不可再生能源。
【解答】解：A、手机上网是通过电磁波传递信息的，故A正确；
B、北斗卫星导航也是通过电磁波传递信息的，故B错误；
C、核电站是利用核裂变释放的核能发电的，故C错误；
D、“可燃冰”由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，属于不可再生能源，故D错误。
故选：A。
8．（2分）甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动，其s﹣t图象如图所示，由图象可知（ ）
A．两物体在0～10s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
B．两物体在15～20s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
C．两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等
D．两物体在20s末相遇，且0～20s内通过的路程相等
【分析】（1）在s﹣t图象中，一条斜线表示物体做的是匀速直线运动，根据图象读出甲乙物体在相同时间内通过的路程，即可比较出两物体的运动速度；在s﹣t图象中，和时间轴平行的线段表示物体处于静止状态；
（2）由图象可以看出两物体在0～15s内通过的路程相等，且在此时相遇；根据图象读出0～20s内通过的路程是否相等。
【解答】解：
A、由图象看出两物体在0～10s内的图象是一条斜线，表示物体做的是匀速直线运动，且在此时间内甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，所以v甲＞v乙．此选项错误；
B、甲物体在15～20s内的图象是一条和时间轴平行的直线，所以甲物体处于静止状态。此选项错误；
C、由图象看出两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等，都是100m。此选项正确；
D、由图象看出两物体在15s末相遇，不是在20s末相遇，0～20s内通过乙通过的路程大于甲。此选项错误。
故选：C。
9．（2分）如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（ ）
A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大
【分析】通过分析两次的成像可知，第一次是小孔成像，第二次是凸透镜成像，结合两次成像的特点，可判断像的大小和亮暗变化。
【解答】解：由题意可知，第一次通过小孔成的像属于小孔成像，是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像。
第二次换上凸透镜后，由于物距大于像距，烛焰经凸透镜也是成倒立、缩小的实像。由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像S2比S1更亮，
同时，由于两次的物距和像距都不变，则像的大小是相等的。故只有选项C正确。
故选：C。
10．（2分）现有两盐水浓度不同，不准用口尝，设计实验区分的依据和结果中不合理的是（ ）
A．用密度计放入两盐水中测盐水密度，密度大的为浓盐水；因为浓度大的盐水密度大
B．取一木块放入两盐水中，记下木块浸在盐水中的位置，比较木块浸在盐水中的体积V排，V排小的盐水的浓度大；因F浮＝G＝ρ液gV排，V排小，则ρ液大
C．取两碳棒、电源、导线、灯泡串联，将两碳棒分别插入两盐水中，比较两次灯泡的亮度，灯泡较亮的盐水的浓度大。因盐水浓度大时，盐水的导电性好，通过灯泡的电流大
D．用天平、量筒分别测出两液体的质量和体积，算出两液体的密度，密度大的液体的浓度大。因为浓度大的盐水密度大
【分析】1、应用密度的知识，密度不同的物体体积相同，质量一般不同。
2、浸在液体中的物体的浮力的大小受两个因素影响：一是物体的体积，而二是液体的密度。如果是同一物体浸没在不同液体中，液体密度不同，所受浮力也不同。
【解答】解：A、用密度计测量盐水密度，密度大，盐水的浓度大。实验设计合理。
B、由F浮＝ρ液gV排可知浸没在液体中的同一物体所受的浮力与ρ液有关，浮力越大液体的密度就越大，所以实验设计合理。
C、盐水的导电性与盐水的密度关系不大，灯泡的亮度也差不多，所以盐水浓度的大小无可比性。所以实验设计不合理。
D、根据密度定义，计算液体密度，实验设计合理。
故选：C。
11．（2分）下列实例中，属于利用大气压的是（ ）
A．密度计 B．血压计 C．液位计 D．脱排油烟机
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：A、密度计利用的是物体漂浮条件，不属于大气压利用，故A不合题意；
B、血压计利用的是液体压强，不属于大气压利用，故B不合题意；
C、液位计的上端开口、下端连通，是利用连通器原理工作的，即水位计中的水位与锅炉水位是相同的，故C不合题意；
D、抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出，利用了大气压，故D符合题意。
故选：D。
12．（2分）下列各种现象与其涉及物理知识中，错误的是（ ）
A．滑轮组不能既省力又省距离﹣﹣﹣功的原理
B．飞机飞行时获得升力﹣﹣﹣﹣流体压强和流速的关系
C．水下潜水艇能够上浮﹣﹣﹣﹣液体的压强和深度的关系
D．密度计原理﹣﹣﹣﹣漂浮特点和阿基米德原理
【分析】（1）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；
（2）流体速度大的地方压强小，流速小的地方压强大；
（3）物体的浮沉条件：浸没液体中的物体，如果F浮＞G，物体将上浮，最后漂浮在液体面上；如果F浮＜G，物体将下沉；如果F浮＝G，物体将悬浮；
（4）密度计测量液体密度的基本原理是漂浮的物体浮力始终等于重力。
【解答】解：A、根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，滑轮组可以省力，但费距离，故A正确；
B、飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼的特殊形状，使下方空气流速小，压强大，获得升力，故B正确；
C、水下潜水艇能够上浮，是因为浮力大于潜水艇的重力，故C错误；
D、密度计无论在哪种液体中都是漂浮，所以受到的浮力都等于其重力，根据阿基米德原理可知，密度计浸入越深，待测液体的密度越小，故D正确。
故选：C。
（多选）13．（2分）某同学想通过自制密度计，体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计，该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是（ ）
A．该密度计在液体中漂浮时，其所受浮力大于所受重力
B．该密度计在不同液体中漂浮时，浸入液体的深度越大，受到的浮力越大
C．该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同
D．该密度计上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越大
【分析】（1）密度计浸在不同液体中时，都处于漂浮状态，所受的浮力均等于自身的重力，据此分析在不同液体中时，所受的浮力的大小关系；
（2）已知密度计浸在不同液体中所受浮力的大小关系。该密度计上越靠近铜丝的位置，密度计排开液体的体积越小，根据ρ液＝可知液体的密度的大小关系，进而判断刻度线对应的密度值的大小。
【解答】解：（1）密度计浸在不同液体中时，都处于漂浮状态，所受的浮力均等于自身的重力，所以在不同液体中时，所受的浮力相同，故AB错误，C正确；
（2）已知密度计浸在不同液体中所受浮力相等。该密度计上越靠近铜丝的位置，密度计排开液体的体积越小，根据ρ液＝可知液体的密度越大，即刻度线对应的密度值越大，故D正确。
故选CD。
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．连通器各部分中的液面高度一定是相同的
B．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C．托里拆利实验第一次向世人证明了大气存在压强；马德堡半球实验测出了大气压值
D．电流通过导体时电能转化成内能的现象叫电流的热效应
【分析】（1）连通器原理：连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的；
（2）做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；
（3）马德堡半球实验第一次向世人证明了大气存在压强；托里拆利实验测出了大气压值；
（4）电流流过导体时，导体发热，把电能转化为内能的现象是电流的热效应。
【解答】解：A、连通器中装同种液体静止时液面相平，故A错误；
B、四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故B正确；
C、马德堡半球实验第一次向世人证明了大气存在压强；托里拆利实验测出了大气压值，故C错误；
D、电流通过导体时，导体会发热，电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应，故D正确。
故选：BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解：绳子的拉力作用在小球上，方向沿绳子向上；重力的方向竖直向下，作用在物体的重心上。从小球的重心（球心）开始，分别沿拉力和重力的方向画一条有向线段，并在线段末尾分别表上字母F和G，即为小球所受绳子拉力F与重力G的示意图，如图所示：
16．（2分）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【分析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A'。
（2）根据反射光线的反向延长线过像点即可作出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【解答】解：
根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′，即为其在平面镜中的像；
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，如图所示：
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）现提供如图所示器材：电能测量仪、数显温度计、电子秤、烧杯、电热水壶、水。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）把空烧杯放在已经调零的电子秤上，电子秤显示为153g；倒入水之后，显示为786g；为了倒入500g水进入电热水壶，小曾想了一个办法：反复调节倒入电热水壶中的水量，使得烧杯与剩余的水放在电子秤上，当电子秤的示数为286g时就实现了，你认为小曾的办法对吗？ 对 （选填“对”或“错”）；
（2）小曾发现，把500g，20℃的水加热到100℃，该电热水壶需要200s，则该电热水壶每秒钟释放的热量可能是以下的 D ；
A.400J
B.600J
C.800J
D.900J
（3）小曾想利用图中的器材测量电热水壶工作时的实际电功率。已知将电能测量仪与电热水壶连接时，仪表的显示器可直接读出电热水壶工作时消耗的电能W电。小曾还需要添加什么测量工具： 秒表 ，并写出对应的测量原理式： P＝ 。
【分析】（1）倒入水壶中的水的质量等于烧杯内减少的水的质量；
（2）知道水的质量、比热、初温、末温，根据Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据时间求出每秒吸收的热量，由于存在热损失，电热水壶每秒钟释放的热量一定大于每秒吸收的热量；
（3）根据P＝分析解答。
【解答】解：（1）烧杯和水的总质量是786g，要倒入电热水壶中500g的水，则需要烧杯与剩余水的总质量为786g﹣500g＝286g，故小曾的办法是对的；
（2）500g，20℃的水加热到100℃，水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×500×10﹣3kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，
这个过程耗时200s，则每秒钟吸收的热量为：＝＝840J，由于存在热损失，电热水壶每秒钟释放的热量一定大于840J，故该电热水壶每秒钟释放的热量可能是D；
（4）由P＝可知，要测量电热水壶工作时的实际电功率，需要测量电热水壶工作时消耗的电能W电和工作的时间t，因此还需要秒表，
因此电热水壶工作时的实际电功率：P＝＝，故测量原理式为P＝。
故答案为：（1）对；（2）D；（3）秒表；P＝。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 增加 （填“增加”或“减少”），说明电流越 大 （填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知， 甲 （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 线圈匝数越多 ，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 N 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱；电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关；
（2）根据电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱；分析图中的相同点和不同点做出解答；
（3）根据右手螺旋定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的一端为N极；
（4）大头针被磁铁吸引以后，大头针会被磁化，再根据同名磁极相互排斥作出分析和解答。
【解答】解：
（1）磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；
（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（3）乙螺线管中的电流是从上边导线流入的，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的下端为N极，所以上端为S极；
（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）增加；大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）N；（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥。
19．（9分）王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 大气压 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 大地 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 并联 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因。
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电动机额定功率
180W
电热器额定功率
850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。
【分析】（1）当把豆浆机放在平整的桌面上时，把橡皮碗内的空气排出，大气压将皮碗紧紧的压在桌面上，防止豆浆机在打浆时位置发生移动；
（2）稍长些的脚与豆浆机的金属外壳相连，当插入三孔插座时，就将豆浆机的金属外壳与大地相连，以防触电；
（3）根据用电器的工作特点可判断豆浆机中的电动机和电热器的连接方式；
（4）因为豆浆的分子在做无规则热运动，所以能闻到香味；因为王聪戴着眼镜，豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上，所以看不清豆浆
（5）由参数表找出电动机的额定电压和额定功率，利用P＝UI变形公式求电动机工作的电流：
（6）用筷子自制一个密度计比较。
【解答】解：
（1）“吸盘”是利用大气压起固定作用的；
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与大地相连接；
（3）因为豆浆机中的电动机和电热器能单独工作，所以是并联的；
（4）只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上；
（5）∵P＝UI，
∴豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是I＝0.82A；
（6）用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大。
故答案为：
（1）大气压；
（2）大地；
（3）并联；
（4）只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上；
（5）0.82A；
（6）用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大。
五、综合题（本大题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。
（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
（2）求该滑轮组的机械效率。
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。
【分析】（1）向下拉绳子物体向上运动，应从定滑轮开始绕线；
（2）根据功的计算公式W＝FS求出有用功和总功，利用功率的计算公式η＝可解此问；
（3）根据功率的计算公式：P＝可解此问。
【解答】解：（1）站在地上把材料运上楼，应从定滑轮开始绕线；
（2）有用功：W有＝Gh＝600N×10m＝6000J
王杰做的总功：W总＝F×S＝F×2h＝375N×2×10m＝7500J
该滑轮组的效率：η＝×100%＝×100%＝80%；
答：该滑轮组的机械效率是80%。
（3）王杰同学做功的功率：P＝＝＝375W
答：王杰同学做功的功率375W。
21．（9分）小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图象如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。
请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣I关系图象，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，定值电阻两端电压最大，为电源电压；
（2）当滑动变阻器在最右端时，阻值最大，电流最小，结合图乙和串联电路特点可以算出左端点坐标；
滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，利用欧姆定律可算出右端点坐标；
（3）设定值电阻为R，ΔP＝﹣，通过代数运算可以得到数学表达式。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，定值电阻两端电压最大，为电源电压，分析图乙可知电源电压值是Um；
（2）当滑动变阻器在最右端时，阻值最大，电流最小，结合图乙分析可知电流为I0；定值电阻R0＝，滑动变阻器和定值电阻串联，所以滑动变阻器两端的电压UP＝Um﹣U0；
滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，此时电流I′＝＝；
（3）设定值电阻为R，ΔP＝﹣＝（U2+U1）（﹣）＝（U2+U1）ΔI；
答：（1）电源电压值是Um；
（2）：
（3）ΔP＝（U2+U1）ΔI
2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）新冠肺炎病毒直径约为0.3μm，可通过飞沫传播，这 （选填“是”或“不是”）扩散现象。用酒精消毒是一种有效的防控措施，在稀释酒精时，酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，原因是分子间有 。
2．（2分）如图所示，小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，上下推拉活塞，改变了声音的 ，当筷子不动，用不同的力吹管时，改变了声音的 。
3．（3分）某种物质熔化时温度随时间变化，如图所示。根据图像的特征可以判断这种物质是一种 （填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 ℃，熔化过程中 热量。（填“吸收”或“放出”）
4．（2分）物理学中把 定向移动的方向规定为电流方向。在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时带上 电荷而互相吸引的缘故。
5．（3分）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是 （选填“超导体”或“半导体”）；发光二极管是由 （选填“超导体”或“半导体”）材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了
一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种 （选填“长度”“质量”或“密度”）单位。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： ；
猜想： 。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．核电站是利用核聚变释放的核能发电的
D．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
8．（2分）甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动，其s﹣t图象如图所示，由图象可知（ ）
A．两物体在0～10s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
B．两物体在15～20s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
C．两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等
D．两物体在20s末相遇，且0～20s内通过的路程相等
9．（2分）如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（ ）
A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大
10．（2分）现有两盐水浓度不同，不准用口尝，设计实验区分的依据和结果中不合理的是（ ）
A．用密度计放入两盐水中测盐水密度，密度大的为浓盐水；因为浓度大的盐水密度大
B．取一木块放入两盐水中，记下木块浸在盐水中的位置，比较木块浸在盐水中的体积V排，V排小的盐水的浓度大；因F浮＝G＝ρ液gV排，V排小，则ρ液大
C．取两碳棒、电源、导线、灯泡串联，将两碳棒分别插入两盐水中，比较两次灯泡的亮度，灯泡较亮的盐水的浓度大。因盐水浓度大时，盐水的导电性好，通过灯泡的电流大
D．用天平、量筒分别测出两液体的质量和体积，算出两液体的密度，密度大的液体的浓度大。因为浓度大的盐水密度大
11．（2分）下列实例中，属于利用大气压的是（ ）
A．密度计 B．血压计 C．液位计 D．脱排油烟机
12．（2分）下列各种现象与其涉及物理知识中，错误的是（ ）
A．滑轮组不能既省力又省距离﹣﹣﹣功的原理
B．飞机飞行时获得升力﹣﹣﹣﹣流体压强和流速的关系
C．水下潜水艇能够上浮﹣﹣﹣﹣液体的压强和深度的关系
D．密度计原理﹣﹣﹣﹣漂浮特点和阿基米德原理
（多选）13．（2分）某同学想通过自制密度计，体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计，该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是（ ）
A．该密度计在液体中漂浮时，其所受浮力大于所受重力
B．该密度计在不同液体中漂浮时，浸入液体的深度越大，受到的浮力越大
C．该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同
D．该密度计上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越大
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．连通器各部分中的液面高度一定是相同的
B．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C．托里拆利实验第一次向世人证明了大气存在压强；马德堡半球实验测出了大气压值
D．电流通过导体时电能转化成内能的现象叫电流的热效应
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
16．（2分）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
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）现提供如图所示器材：电能测量仪、数显温度计、电子秤、烧杯、电热水壶、水。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）把空烧杯放在已经调零的电子秤上，电子秤显示为153g；倒入水之后，显示为786g；为了倒入500g水进入电热水壶，小曾想了一个办法：反复调节倒入电热水壶中的水量，使得烧杯与剩余的水放在电子秤上，当电子秤的示数为286g时就实现了，你认为小曾的办法对吗？ （选填“对”或“错”）；
（2）小曾发现，把500g，20℃的水加热到100℃，该电热水壶需要200s，则该电热水壶每秒钟释放的热量可能是以下的 ；
A.400J
B.600J
C.800J
D.900J
（3）小曾想利用图中的器材测量电热水壶工作时的实际电功率。已知将电能测量仪与电热水壶连接时，仪表的显示器可直接读出电热水壶工作时消耗的电能W电。小曾还需要添加什么测量工具： ，并写出对应的测量原理式： 。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 （填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
19．（9分）王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因。
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电动机额定功率
180W
电热器额定功率
850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。
五、综合题（本大题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。
（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
（2）求该滑轮组的机械效率。
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。
21．（9分）小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图象如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。
请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣I关系图象，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
2023年河南省南阳市西峡县中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）新冠肺炎病毒直径约为0.3μm，可通过飞沫传播，这 不是 （选填“是”或“不是”）扩散现象。用酒精消毒是一种有效的防控措施，在稀释酒精时，酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，原因是分子间有 间隙 。
【分析】构成物质的分子在不停地做无规则运动，并且温度越高，分子的运动越剧烈，分子的运动肉眼看不到。分子间有间隙。
【解答】解：飞沫的运动属于机械运动，所以飞沫传播不是扩散现象；
酒精和水混合后总体积小于混合前的体积之和，这说明分子间存在间隙。
故答案为：不是；间隙。
2．（2分）如图所示，小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，上下推拉活塞，改变了声音的 音调 ，当筷子不动，用不同的力吹管时，改变了声音的 响度 。
【分析】（1）声音的高低叫音调；音调与发声体振动的频率有关，频率越大音调越高；
（2）声音的强弱叫响度；响度与发声体振动的幅度、传播距离、分散程度有关。
【解答】解：上下推拉活塞改变了空气柱的长度，振动频率也会发生变化，从而改变哨声的音调；
活塞不动，用不同的力吹哨子，空气柱的振幅发生改变，所以改变了哨声的响度。
故答案为：音调；响度。
3．（3分）某种物质熔化时温度随时间变化，如图所示。根据图像的特征可以判断这种物质是一种 晶体 （填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 80 ℃，熔化过程中 吸收 热量。（填“吸收”或“放出”）
【分析】晶体和非晶体最大的区别就在于，晶体有一定的熔点，而非晶体没有一定的熔点，表现在图像上，晶体熔化有一段图像是水平的，而非晶体是一直上升的，晶体熔化吸热，温度不变。
【解答】解：无论是晶体还是非晶体，熔化都是要吸热的，只是在熔化的过程中，晶体温度不变，非晶体熔化过程中，吸热温度不断升高，根据图像的特征可以判断这种物质是一种晶体；
图像中变化曲线呈水平方向的一段，就是晶体的熔化过程，它对应的纵坐标的值80℃，就是晶体的熔点。
故答案为：晶体；80；吸收。
4．（2分）物理学中把 正电荷 定向移动的方向规定为电流方向。在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是因为梳子和头发摩擦时带上 异种 电荷而互相吸引的缘故。
【分析】（1）物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；
在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发与梳子摩擦，因束缚电子的能力不同，头发和梳子带上了异种电荷，异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来。
故答案为：正电荷；异种。
5．（3分）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是 超导体 （选填“超导体”或“半导体”）；发光二极管是由 半导体 （选填“超导体”或“半导体”）材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了
一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种 长度 （选填“长度”“质量”或“密度”）单位。
【分析】超导现象是指电阻为零的现象；发光二极管是由半导体材料制成的；纳米是一种长度单位。
【解答】解：科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此现象中石墨烯是超导体；发光二极管是由半导体材料制成的；“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料——纳米气凝胶，纳米是一种长度单位。
故答案为：超导体；半导体；长度。
6．（2分）在通常情况下，物质的基本属性是稳定不变的，如物质的比热容、燃料的热值是稳定不变的。假如物质的基本属性发生了改变，我们生产、生活中的许多现象就会发生变化。请仿照示例，从比热容、热值中选择一个量发生改变，提出一个相关物理问题，并做出合理的猜想。不要与示例重复。
（示例）问题：如果水的沸点变高了，煮熟食物的时间将如何变化；猜想：煮熟食物的时间将变短。
问题： 如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？ ；
猜想： 水的比热容较大，能起到调节气温的作用 。
【分析】不同物质的比热容是不同的，根据比热容的变化提出问题。
【解答】解：问题：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？
猜想：水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
故答案为：如果在城市建人工湖，会对城市有作用吗？水的比热容较大，能起到调节气温的作用。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．核电站是利用核聚变释放的核能发电的
D．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
【分析】（1）电磁波是现代社会主要的信息载体，正因有了电磁波，才能够收看电视、收听广播、接收手机信号、与海洋深处或太空中的物体进行联系；
（2）核电站是利用核裂变释放的核能发电的；
（3）“可燃冰”由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯“和“气冰”，属于不可再生能源。
【解答】解：A、手机上网是通过电磁波传递信息的，故A正确；
B、北斗卫星导航也是通过电磁波传递信息的，故B错误；
C、核电站是利用核裂变释放的核能发电的，故C错误；
D、“可燃冰”由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，属于不可再生能源，故D错误。
故选：A。
8．（2分）甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动，其s﹣t图象如图所示，由图象可知（ ）
A．两物体在0～10s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
B．两物体在15～20s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
C．两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等
D．两物体在20s末相遇，且0～20s内通过的路程相等
【分析】（1）在s﹣t图象中，一条斜线表示物体做的是匀速直线运动，根据图象读出甲乙物体在相同时间内通过的路程，即可比较出两物体的运动速度；在s﹣t图象中，和时间轴平行的线段表示物体处于静止状态；
（2）由图象可以看出两物体在0～15s内通过的路程相等，且在此时相遇；根据图象读出0～20s内通过的路程是否相等。
【解答】解：
A、由图象看出两物体在0～10s内的图象是一条斜线，表示物体做的是匀速直线运动，且在此时间内甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，所以v甲＞v乙．此选项错误；
B、甲物体在15～20s内的图象是一条和时间轴平行的直线，所以甲物体处于静止状态。此选项错误；
C、由图象看出两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等，都是100m。此选项正确；
D、由图象看出两物体在15s末相遇，不是在20s末相遇，0～20s内通过乙通过的路程大于甲。此选项错误。
故选：C。
9．（2分）如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（ ）
A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大
【分析】通过分析两次的成像可知，第一次是小孔成像，第二次是凸透镜成像，结合两次成像的特点，可判断像的大小和亮暗变化。
【解答】解：由题意可知，第一次通过小孔成的像属于小孔成像，是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像。
第二次换上凸透镜后，由于物距大于像距，烛焰经凸透镜也是成倒立、缩小的实像。由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像S2比S1更亮，
同时，由于两次的物距和像距都不变，则像的大小是相等的。故只有选项C正确。
故选：C。
10．（2分）现有两盐水浓度不同，不准用口尝，设计实验区分的依据和结果中不合理的是（ ）
A．用密度计放入两盐水中测盐水密度，密度大的为浓盐水；因为浓度大的盐水密度大
B．取一木块放入两盐水中，记下木块浸在盐水中的位置，比较木块浸在盐水中的体积V排，V排小的盐水的浓度大；因F浮＝G＝ρ液gV排，V排小，则ρ液大
C．取两碳棒、电源、导线、灯泡串联，将两碳棒分别插入两盐水中，比较两次灯泡的亮度，灯泡较亮的盐水的浓度大。因盐水浓度大时，盐水的导电性好，通过灯泡的电流大
D．用天平、量筒分别测出两液体的质量和体积，算出两液体的密度，密度大的液体的浓度大。因为浓度大的盐水密度大
【分析】1、应用密度的知识，密度不同的物体体积相同，质量一般不同。
2、浸在液体中的物体的浮力的大小受两个因素影响：一是物体的体积，而二是液体的密度。如果是同一物体浸没在不同液体中，液体密度不同，所受浮力也不同。
【解答】解：A、用密度计测量盐水密度，密度大，盐水的浓度大。实验设计合理。
B、由F浮＝ρ液gV排可知浸没在液体中的同一物体所受的浮力与ρ液有关，浮力越大液体的密度就越大，所以实验设计合理。
C、盐水的导电性与盐水的密度关系不大，灯泡的亮度也差不多，所以盐水浓度的大小无可比性。所以实验设计不合理。
D、根据密度定义，计算液体密度，实验设计合理。
故选：C。
11．（2分）下列实例中，属于利用大气压的是（ ）
A．密度计 B．血压计 C．液位计 D．脱排油烟机
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：A、密度计利用的是物体漂浮条件，不属于大气压利用，故A不合题意；
B、血压计利用的是液体压强，不属于大气压利用，故B不合题意；
C、液位计的上端开口、下端连通，是利用连通器原理工作的，即水位计中的水位与锅炉水位是相同的，故C不合题意；
D、抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出，利用了大气压，故D符合题意。
故选：D。
12．（2分）下列各种现象与其涉及物理知识中，错误的是（ ）
A．滑轮组不能既省力又省距离﹣﹣﹣功的原理
B．飞机飞行时获得升力﹣﹣﹣﹣流体压强和流速的关系
C．水下潜水艇能够上浮﹣﹣﹣﹣液体的压强和深度的关系
D．密度计原理﹣﹣﹣﹣漂浮特点和阿基米德原理
【分析】（1）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；
（2）流体速度大的地方压强小，流速小的地方压强大；
（3）物体的浮沉条件：浸没液体中的物体，如果F浮＞G，物体将上浮，最后漂浮在液体面上；如果F浮＜G，物体将下沉；如果F浮＝G，物体将悬浮；
（4）密度计测量液体密度的基本原理是漂浮的物体浮力始终等于重力。
【解答】解：A、根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，滑轮组可以省力，但费距离，故A正确；
B、飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼的特殊形状，使下方空气流速小，压强大，获得升力，故B正确；
C、水下潜水艇能够上浮，是因为浮力大于潜水艇的重力，故C错误；
D、密度计无论在哪种液体中都是漂浮，所以受到的浮力都等于其重力，根据阿基米德原理可知，密度计浸入越深，待测液体的密度越小，故D正确。
故选：C。
（多选）13．（2分）某同学想通过自制密度计，体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计，该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是（ ）
A．该密度计在液体中漂浮时，其所受浮力大于所受重力
B．该密度计在不同液体中漂浮时，浸入液体的深度越大，受到的浮力越大
C．该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同
D．该密度计上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越大
【分析】（1）密度计浸在不同液体中时，都处于漂浮状态，所受的浮力均等于自身的重力，据此分析在不同液体中时，所受的浮力的大小关系；
（2）已知密度计浸在不同液体中所受浮力的大小关系。该密度计上越靠近铜丝的位置，密度计排开液体的体积越小，根据ρ液＝可知液体的密度的大小关系，进而判断刻度线对应的密度值的大小。
【解答】解：（1）密度计浸在不同液体中时，都处于漂浮状态，所受的浮力均等于自身的重力，所以在不同液体中时，所受的浮力相同，故AB错误，C正确；
（2）已知密度计浸在不同液体中所受浮力相等。该密度计上越靠近铜丝的位置，密度计排开液体的体积越小，根据ρ液＝可知液体的密度越大，即刻度线对应的密度值越大，故D正确。
故选CD。
（多选）14．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．连通器各部分中的液面高度一定是相同的
B．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C．托里拆利实验第一次向世人证明了大气存在压强；马德堡半球实验测出了大气压值
D．电流通过导体时电能转化成内能的现象叫电流的热效应
【分析】（1）连通器原理：连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的；
（2）做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；
（3）马德堡半球实验第一次向世人证明了大气存在压强；托里拆利实验测出了大气压值；
（4）电流流过导体时，导体发热，把电能转化为内能的现象是电流的热效应。
【解答】解：A、连通器中装同种液体静止时液面相平，故A错误；
B、四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故B正确；
C、马德堡半球实验第一次向世人证明了大气存在压强；托里拆利实验测出了大气压值，故C错误；
D、电流通过导体时，导体会发热，电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应，故D正确。
故选：BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）一根绳子系着一个小球在竖直平面内摆动。请你作出小球摆动到右边最高点时，小球所受绳子拉力F与重力G的示意图。
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解：绳子的拉力作用在小球上，方向沿绳子向上；重力的方向竖直向下，作用在物体的重心上。从小球的重心（球心）开始，分别沿拉力和重力的方向画一条有向线段，并在线段末尾分别表上字母F和G，即为小球所受绳子拉力F与重力G的示意图，如图所示：
16．（2分）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【分析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A'。
（2）根据反射光线的反向延长线过像点即可作出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【解答】解：
根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′，即为其在平面镜中的像；
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，如图所示：
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）现提供如图所示器材：电能测量仪、数显温度计、电子秤、烧杯、电热水壶、水。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）把空烧杯放在已经调零的电子秤上，电子秤显示为153g；倒入水之后，显示为786g；为了倒入500g水进入电热水壶，小曾想了一个办法：反复调节倒入电热水壶中的水量，使得烧杯与剩余的水放在电子秤上，当电子秤的示数为286g时就实现了，你认为小曾的办法对吗？ 对 （选填“对”或“错”）；
（2）小曾发现，把500g，20℃的水加热到100℃，该电热水壶需要200s，则该电热水壶每秒钟释放的热量可能是以下的 D ；
A.400J
B.600J
C.800J
D.900J
（3）小曾想利用图中的器材测量电热水壶工作时的实际电功率。已知将电能测量仪与电热水壶连接时，仪表的显示器可直接读出电热水壶工作时消耗的电能W电。小曾还需要添加什么测量工具： 秒表 ，并写出对应的测量原理式： P＝ 。
【分析】（1）倒入水壶中的水的质量等于烧杯内减少的水的质量；
（2）知道水的质量、比热、初温、末温，根据Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据时间求出每秒吸收的热量，由于存在热损失，电热水壶每秒钟释放的热量一定大于每秒吸收的热量；
（3）根据P＝分析解答。
【解答】解：（1）烧杯和水的总质量是786g，要倒入电热水壶中500g的水，则需要烧杯与剩余水的总质量为786g﹣500g＝286g，故小曾的办法是对的；
（2）500g，20℃的水加热到100℃，水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×500×10﹣3kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J，
这个过程耗时200s，则每秒钟吸收的热量为：＝＝840J，由于存在热损失，电热水壶每秒钟释放的热量一定大于840J，故该电热水壶每秒钟释放的热量可能是D；
（4）由P＝可知，要测量电热水壶工作时的实际电功率，需要测量电热水壶工作时消耗的电能W电和工作的时间t，因此还需要秒表，
因此电热水壶工作时的实际电功率：P＝＝，故测量原理式为P＝。
故答案为：（1）对；（2）D；（3）秒表；P＝。
18．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 增加 （填“增加”或“减少”），说明电流越 大 （填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知， 甲 （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 线圈匝数越多 ，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 N 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱；电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关；
（2）根据电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱；分析图中的相同点和不同点做出解答；
（3）根据右手螺旋定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的一端为N极；
（4）大头针被磁铁吸引以后，大头针会被磁化，再根据同名磁极相互排斥作出分析和解答。
【解答】解：
（1）磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；
（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（3）乙螺线管中的电流是从上边导线流入的，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的下端为N极，所以上端为S极；
（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）增加；大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）N；（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥。
19．（9分）王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 大气压 起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 大地 相连接。
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 并联 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因。
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电动机额定功率
180W
电热器额定功率
850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。
【分析】（1）当把豆浆机放在平整的桌面上时，把橡皮碗内的空气排出，大气压将皮碗紧紧的压在桌面上，防止豆浆机在打浆时位置发生移动；
（2）稍长些的脚与豆浆机的金属外壳相连，当插入三孔插座时，就将豆浆机的金属外壳与大地相连，以防触电；
（3）根据用电器的工作特点可判断豆浆机中的电动机和电热器的连接方式；
（4）因为豆浆的分子在做无规则热运动，所以能闻到香味；因为王聪戴着眼镜，豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上，所以看不清豆浆
（5）由参数表找出电动机的额定电压和额定功率，利用P＝UI变形公式求电动机工作的电流：
（6）用筷子自制一个密度计比较。
【解答】解：
（1）“吸盘”是利用大气压起固定作用的；
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与大地相连接；
（3）因为豆浆机中的电动机和电热器能单独工作，所以是并联的；
（4）只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上；
（5）∵P＝UI，
∴豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是I＝0.82A；
（6）用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大。
故答案为：
（1）大气压；
（2）大地；
（3）并联；
（4）只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上；
（5）0.82A；
（6）用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大。
五、综合题（本大题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为375N。
（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
（2）求该滑轮组的机械效率。
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率。
【分析】（1）向下拉绳子物体向上运动，应从定滑轮开始绕线；
（2）根据功的计算公式W＝FS求出有用功和总功，利用功率的计算公式η＝可解此问；
（3）根据功率的计算公式：P＝可解此问。
【解答】解：（1）站在地上把材料运上楼，应从定滑轮开始绕线；
（2）有用功：W有＝Gh＝600N×10m＝6000J
王杰做的总功：W总＝F×S＝F×2h＝375N×2×10m＝7500J
该滑轮组的效率：η＝×100%＝×100%＝80%；
答：该滑轮组的机械效率是80%。
（3）王杰同学做功的功率：P＝＝＝375W
答：王杰同学做功的功率375W。
21．（9分）小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图象如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。
请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣I关系图象，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
【分析】（1）滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，定值电阻两端电压最大，为电源电压；
（2）当滑动变阻器在最右端时，阻值最大，电流最小，结合图乙和串联电路特点可以算出左端点坐标；
滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，利用欧姆定律可算出右端点坐标；
（3）设定值电阻为R，ΔP＝﹣，通过代数运算可以得到数学表达式。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，定值电阻两端电压最大，为电源电压，分析图乙可知电源电压值是Um；
（2）当滑动变阻器在最右端时，阻值最大，电流最小，结合图乙分析可知电流为I0；定值电阻R0＝，滑动变阻器和定值电阻串联，所以滑动变阻器两端的电压UP＝Um﹣U0；
滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，此时电流I′＝＝；
（3）设定值电阻为R，ΔP＝﹣＝（U2+U1）（﹣）＝（U2+U1）ΔI；
答：（1）电源电压值是Um；
（2）：
（3）ΔP＝（U2+U1）ΔI
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