2023年江苏省泰州市兴化市中考物理模拟试卷（含答案）

这是一份2023年江苏省泰州市兴化市中考物理模拟试卷（含答案），共49页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省泰州市兴化市中考物理模拟试卷
一、选择题（每小题4个选项中只有1个符合题意，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列估测数据，你认为明显不合实际的是（　　）
A．教室里的黑板长4m
B．一个中学生的体重约500N
C．中学生正常的脉搏跳动一般每分钟75次左右
D．校运会百米赛跑中，某同学平均速度达50km/h
2．（2分）近来，共享单车在泰州街头已十分普遍，细心的你会发现在单车的后方常常安装着一个“尾灯”。夜间，单车后方汽车射来的灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”变得非常明亮，这样便能引起后方司机的注意。该装置主要利用了（　　）
A．光的折射 B．光沿直线传播
C．光的色散 D．光的反射
3．（2分）如图所示为超声导盲手杖。它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　）

A．超声波的频率低于20Hz
B．超声波不是物体振动产生的
C．该导盲杖利用了超声波穿透能力强的原理
D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同
4．（2分）在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是（　　）

A．红色激光笔发出的是红外线
B．绿色不透明气球可能会爆破
C．红色透明气球可能会爆破
D．两个气球都不会爆破
5．（2分）发球，是网球最基本的一个技术。其基本过程是：左手以拇指、食指、中指三指将球平稳托起（图1），随即稳稳地竖直向上用力将球抛出，身体重心向后靠至后脚再前移至前脚，同时髋部前顶、展背呈“背弓”状，然后反弹背弓并发力挥拍（图2），当球从空中最高点往下落时，后摆球拍，人的身体随之后展呈“弓”状，作好击球准备（图3），当球下落至合适高度时，人快速用力挥动球拍迅速击球（图4），球立即迅速地向对方场地飞去。对上述过程的下列说法正确的是（　　）


A．图1中球对手的作用力不是弹力
B．图2中球在最高点受力平衡
C．图3中摆拍过程中人对球拍做了功
D．图4中击球瞬间球拍没有发生形变
6．（2分）如图，在用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作和使用的说法中，错误的是（　　）

A．空桶的质量越大，秤的0刻度线越往右移
B．测量液体密度时每次倒入空桶的液体体积相同
C．秤的刻度分布不均匀且向右越来越大
D．增大物体M的质量或选用容积更小的空桶，秤的量程会增大
7．（2分）兴趣小组利用内径较大且较长的玻璃管制作了“惯性演示仪”，管内装有水，将一只乒乓球放进去，密封管口后将试管水平放置，让球停留在中间位置，如图甲所示.若将玻璃管突然向右运动，下列四幅图中符合实际情景的是（　　）

A． B．
C． D．
8．（2分）小明同学利用冷水（20℃）、热水（80℃）和碎冰块探究“气体液化的条件”时，做了如图所示四种尝试，其中上方烧杯底部会出现小水珠的有（　　）

A．只有图a中会出现 B．只有图b中会出现
C．图c和图d中会出现 D．图a、图c和图d中会出现
9．（2分）小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”（如图所示），下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪一个冲程相同（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．（2分）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）

A．在B点时受力平衡
B．在A、D两点动能可能相等
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
11．（2分）将两节相同的干电池与两只小灯泡，按如图所示的四种方式连接，其中不能使两只小灯泡都发光的是（　　）
A． B．
C． D．
12．（2分）将一个电动机与一根电热丝串联后接到电源上，若电动机线圈的电阻与电热丝的电阻相等，闭合开关后电动机正常转动。则：①通过电动机的电流等于通过电热丝中的电流；②电动机两端的电压等于电热丝两端的电压；③相同时间内电动机消耗的电能等于电热丝消耗的电能；④相同时间内电流通过电动机线圈产生的热量等于电热丝产生的热量。以上判断正确的是（　　）
A．①②③④ B．①④ C．①②③ D．①②④
二、填空题（每空1分，共25分）
13．（5分）观察甲、乙两个物体运动的速度﹣时间图象，回答下列问题：
①记时开始时，甲的速度是 　 　m/s。第3s时，甲的速度是 　 　m/s；
②在运动的过程中，甲的动能 　 　，乙的动能 　 　（填“增大、减小、不变”）；
③图中两线相交点表示的物理意义是 　 　。

14．（2分）如图，小华将7根粗细相同、长度不同的大吸管底部封口，封口材料相同封口相同，并成一排，做成了一个“吸管琴”。当用嘴对吸管口吹气时，发出的声音是由于吸管内空气柱 　 　而产生的，声音的音调从左至右逐渐 　 　（选填“升高”“降低”或“不变”）。

15．（2分）汽车玻璃边缘有一圈密集的小黑点，越靠近汽车玻璃边缘的小黑点越大，越靠近中心的点越小。当太阳光照在车身上时，由于车身金属部分的 　 　较小，升温较快，这时候如果受热不均匀，可能会导致玻璃炸裂，小黑点能快速的 　 　（选填“吸收”或“反射”）太阳光，从而将玻璃炸裂的风险降到最低。

16．（3分）严寒的北方，人们用地窖贮藏过冬的蔬菜，如图是地窖内的情景。其中，电灯和梯子显然是为照明及上下地窖方便。问题：①在地窖里放盛水的缸，目的是 　 　，道理是：　 　；②由于长期封闭，地窖内的CO2浓度会增加，而CO2浓度过大会危及人身安全。因此，人在进入地窖前应事先检查一下地窖内的CO2浓度。请说出一种检验CO2浓度的简易方法：　 　。

17．（5分）一位物理兴趣小组的同学利用矿泉水瓶做了如下实验：
（1）将一装满水的矿泉水瓶分别正放、倒放在海绵上时，发现海绵的凹陷程度不同，说明压力的作用效果与 　 　有关；
（2）在矿泉水瓶内装半瓶沙子，拧紧瓶盖，用厚毛巾包住，手握毛巾用力快速晃动瓶子几分钟后，瓶壁变热，这是通过 　 　的方式使瓶壁内能增加的；
（3）在空矿泉水瓶中倒入少量热水，轻微晃动几下后倒出热水，立即拧紧瓶盖，发现矿泉水瓶变瘪了，这个现象说明了 　 　的存在；
（4）该组小明同学又用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，用细绳吊了几个回形针系在小瓶瓶口作为配重（具体情形如图），使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。他用很大的力捏瓶子也未能使浮沉子下沉。老师看到后说，你轻轻地摇晃几下瓶子，再用力试试。果然，小明轻轻地摇晃了几下瓶子后，微微用了点力就使浮沉子下沉了，摇晃后浮
沉子易于下沉是因为 　 　。你还有其他方法吗？请说出你的方法 　 　。

18．（2分）小明把一只充满气的篮球和一只加了气嘴的气球放在网兜内，挂在杠杆的左侧，在右侧悬挂钩码并移动到某一位置，使杠杆水平平衡。接着他把气嘴插进篮球气孔中，气球变大，同时他会观察到 　 　（选填“左侧”或“右侧”）上升，这个现象说明 　 　。

19．（2分）如图甲所示，小明重为500N，最大臂力为550N，利用滑轮组提升不同重物，动滑轮重100N，绕制滑轮组的绳子能承受的最大拉力为700N，随着货物从某个重量增加到允许的最大值时，小明绘制了滑轮组的机械效率η和物重G的关系图，如图乙所示，则B点的机械效率为ηB＝　 　%，A点时物体的重为 　 　（不计绳重和摩擦）。

20．（2分）如图是一种新型多功能测电笔。这种测电笔有零火线检测、断点检测、导线通断检测等多种功能。如果一手接触笔帽电极，一手接触笔尖电极，测电笔内部电源就会通过人体构成回路给高亮二极管供电，这说明人体是 　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。用它检测导线（导线不需要接入电路）通断时只要一手接触笔帽电极，一手拿住导线一端，用测电笔的笔尖电极接触导线的另一端，如果高亮二极管 　 　（选填“发光”或“不发光”）则说明导线是通的，反之则表示导线已断。

21．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，小灯泡的额定电功率为 　 　W，当滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 　 　。

三、解答题（共51分）
22．（2分）图中AB代表一个物体，准确作出物体AB经透镜所成的像。

23．（2分）图中磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，画出黑板擦在竖直方向受到的力。

24．（2分）如图，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将图中连接成楼道节能照明电路。

25．（5分）测得总质量都为220g的酒精灯和煤油灯，两个烧杯中分别装有初温20℃、质量50g的水，如图甲和乙所示，小明先用酒精灯给水加热，加热4min后，水温升至50℃，停止加热，用电子秤测得酒精灯的总质量为218g。然后用煤油灯给另一杯中的水加热，当水温升至50℃时，停止加热，用电子秤测得煤油灯的总质量为218.6g。接着小明又用此酒精灯用相同的方式给质量50g、初温20℃的盐水加热，如图丙所示，加热4min后，盐水的温度升至60℃。（设酒精灯和煤油灯均随时间均匀放热）
（1）经粗略判断，酒精的热值 　 　煤油的热值；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）求此盐水的比热容；[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（3）酒精灯加热盐水时的热效率为多少？（酒精的热值为3.0×107J/kg）

26．（8分）某新型国产电动汽车装有再生制动器，其工作原理为：在关闭发动机后，小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，达到回收部分动能的目的，其余的动能转化为与地面摩擦产生的内能。
（1）如图甲，为某次关闭发动机后，分别测出的开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的动能E，画出了对应的E﹣s图像，若汽车正常行驶时的动能为9×105J，汽车运动时受到的阻力为多大？该次测试最终有多少焦耳的动能被再生使用？（汽车行驶时阻力大小不变）
（2）图乙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路，汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表，闭合开关S，当光强（表示光的强弱程度的物理量，用字母E表示，其单位为坎德拉，简写为cd）E≥3cd的光照射光敏电阻时，汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为6Ω，光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系如下表，问：
①当光强E＝3cd时，远光灯自动切换为近光灯时，此时电控转换器K两端电压？电阻R0的功率是多少？
②若光强为3.6cd时，恰能实现远光灯自动切换为近光灯，此时R0应换为多大阻值？
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6

27．（4分）小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。

（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：
①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；
②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向下，在大烧杯中 　 　水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；
④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2。
若满足 　 　（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。
（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：　 　。
（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块 　 　（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。
28．（7分）探究杠杆的平衡条件：
（1）安装好杠杆（支点与杠杆重心不重合），小明观察到杠杆静止在如图1所示的位置。若不调节而直接在杠杆左右两侧挂上钩码进行实验，仍使杠杆在原位置平衡，则实验中将存在 　 　的问题；若通过钩码位置的调节使杠杆转至水平位置平衡，则又存在 　 　的问题。
（2）于是小明先将平衡螺母向 　 　调节，使杠杆在水平位置平衡，然后在杠杆左侧挂3个钩码（每个钩码重0.5N），右侧用一只已正立校零的弹簧测力计竖直向下拉使杠杆再次在水平位置平衡（如图2所示），同组的小华提醒小明弹簧测力计倒过来使用时测得的拉力会偏 　 　（选填“大”或“小”）。小明和小华经过共同商讨，重新设计了如图3、图4两个实验方案，其中可行的是 　 　，此方案杠杆平衡时，弹簧测力计的示数为 　 　N。
（3）如何才能准确测出竖直向下的拉力，小明和小华一起向老师请教到一种校零方法：取两个弹簧测力计，先将它们正立校零，然后按如图5所示秤钩相挂，此时只要移动弹簧测力计 　 　（选填“甲”或“乙”）的指针，使其示数与另一弹簧测力计示数相同即可完成校零。
29．（8分）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。小明和小华在家里看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。
（1）测量金手镯密度的实验原理是 　 　；
（2）小明将托盘天平放在水平台面上，将游码移至 　 　处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡。
（3）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 　 　g；量筒中装适量水，如图丙所示，水的体积为 　 　mL；小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积。
（4）小华思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒继续做实验，实验步骤如下：
①用调好的天平测得金手镯的质量为m1；
②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示；
③用天平测出玻璃杯、水和的金手镯总质量m2；
④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量m3；
⑤计算金手镯的密度。
已知水的密度为ρ水，则该方案测得金手镯密度的表达式为 　 　（用m1、m2、m3和ρ水表示）；此实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对测量结果 　 　（选填“有”或“没有”）影响。
（5）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下：
步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为m4；
步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）；步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为m5。则该方案测出金手镯密度的表达式为 　 　（用m4、m5和ρ水表示）。
30．（5分）在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约5cm×4cm矩形线圈，漆包线在线圈两端各伸出长约5cm的引线，用小刀刮去引线的漆皮，再用硬金属丝做成两个支架固定在硬纸板上，硬纸板上放一块磁铁，将线圈放在支架上，并连成如图甲所示的电路。
（1）图乙两端引线采取四种不同方式刮漆（标黑色部分表示未刮漆），通电后线圈能持续转动的是 　 　图，请描述此时线圈转动一圈受到磁场力的情况：　 　。
（2）能持续转动的图示中，要改变线圈的转动方向，可采取的一种方法是：　 　。
（3）用图乙中B器材和小风车制成图丙装置，当持续转动小风车后，请描述灵敏电流计的指针摆动情况：　 　，这是利用 　 　原理发电的。
31．（8分）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源输出电压恒为3V，定值电阻R有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω等4种阻值可供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
　 　
②
10
0.20
③
15
0.13

（1）在连接电路的过程中，应首先让开关处于 　 　状态。
（2）闭合开关后，移动变阻器滑片至正确的位置后，小明发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表有示数且为3V，电流表示数仍为0。经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中的故障是 　 　（填字母）。
A.电阻R断路
B.滑动变阻器Rp断路
C.电阻R断路且滑动变阻器Rp断路
D.电阻R短路且滑动变阻器Rp断路
（3）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 　 　A。接着将R换成10Ω的电阻，为保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应移至刚才相同电压表示数时滑片位置的 　 　（选填“左侧”或“右侧”）。接着将R换成15Ω的电阻再重复上述操作。实验记录的三组数据如上表所示，由表中数据可知：　 　。
（4）为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，发现无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数总比刚才三次实验的示数 　 　（选填“大”或“小”），实验无法继续下去。小明经过思考认为：不必重新更换定值电阻、滑动变阻器，不必调整电源电压，也不必改变定值电阻R两端的电压值重做实验，只需要在原电路中再串联接入阻值在 　 　Ω范围内的定值电阻就可以使实验能继续下去。按照以上分析和思考，小明很快完成了实验。
（5）下列图像中，不能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 　 　（填字母）。


2023年江苏省泰州市兴化市中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题4个选项中只有1个符合题意，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列估测数据，你认为明显不合实际的是（　　）
A．教室里的黑板长4m
B．一个中学生的体重约500N
C．中学生正常的脉搏跳动一般每分钟75次左右
D．校运会百米赛跑中，某同学平均速度达50km/h
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、教室里的黑板长4m，故A正确。
B、中学生的体重约G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故B正确。
C、中学生正常的脉搏跳动一般每分钟75次左右，故C正确。
D、博尔特的百米平均速度为v＝≈10.4m/s＝37.44km/h，中学生的百米速度小于博尔特的速度37.44km/h，故D错误。
故选：D。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，也是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2．（2分）近来，共享单车在泰州街头已十分普遍，细心的你会发现在单车的后方常常安装着一个“尾灯”。夜间，单车后方汽车射来的灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”变得非常明亮，这样便能引起后方司机的注意。该装置主要利用了（　　）
A．光的折射 B．光沿直线传播
C．光的色散 D．光的反射
【分析】自行车的尾灯是利用光的反射来引起后方车辆司机注意的。
【解答】解：自行车的尾灯是由互成直角的小平面镜组成，将汽车射来的光再沿原路反射回来，引起司机的注意，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了光的反射现象在生活中的应用，属于基础题。
3．（2分）如图所示为超声导盲手杖。它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　）

A．超声波的频率低于20Hz
B．超声波不是物体振动产生的
C．该导盲杖利用了超声波穿透能力强的原理
D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同
【分析】（1）超声波的振动频率高于20000Hz。
（2）声音、超声波和次声波都是由物体振动产生的。
（3）超声波有一定的穿透能力，但是导盲杖不是利用该原理制成的。
（4）超声波遇到障碍物会反射。
【解答】解：A、超声波的频率高于20000Hz，低于20Hz的是次声波，故A错误；
B、超声波是由物体振动产生的，故B错误；
C、该导盲杖不是利用超声波穿透能力强的原理，故C错误；
D、该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同，故D正确。
故选：D。
【点评】知道声音产生的条件；知道超声波的特点及应用。
4．（2分）在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是（　　）

A．红色激光笔发出的是红外线
B．绿色不透明气球可能会爆破
C．红色透明气球可能会爆破
D．两个气球都不会爆破
【分析】（1）激光的亮度高、方向性强。
（2）透明的物体可以让光折射穿过，不透明的物体容易吸收光和反射光。
【解答】解：A、红色激光笔发出的不是红外线，是强度很高的红光，因为红外线是一种人眼看不见的光，红光是可见光，人眼看得见，故A错误；
BCD、红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，因为绿色不透明物体可以吸收部分激光的能量而爆破，红色透明气球将激光折射不会爆破，故B符合题意，CD不符合题意。
故选：B。
【点评】知道透明物体和不透明物体对光的作用不同。
5．（2分）发球，是网球最基本的一个技术。其基本过程是：左手以拇指、食指、中指三指将球平稳托起（图1），随即稳稳地竖直向上用力将球抛出，身体重心向后靠至后脚再前移至前脚，同时髋部前顶、展背呈“背弓”状，然后反弹背弓并发力挥拍（图2），当球从空中最高点往下落时，后摆球拍，人的身体随之后展呈“弓”状，作好击球准备（图3），当球下落至合适高度时，人快速用力挥动球拍迅速击球（图4），球立即迅速地向对方场地飞去。对上述过程的下列说法正确的是（　　）


A．图1中球对手的作用力不是弹力
B．图2中球在最高点受力平衡
C．图3中摆拍过程中人对球拍做了功
D．图4中击球瞬间球拍没有发生形变
【分析】（1）物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力，压力、支持力都属于弹力；
（2）物体受到非平衡力作用时，其运动状态发生改变；
（3）判断人是否做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离；
（4）物体间力的作用是相互的，力的作用效果有两个：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
【解答】解：A．图1中球对手的压力是球发生弹性形变产生的，是弹力，故A错误；
B．球运动到最高点时只受到重力作用，所以受力不平衡，故B错误；
C．图3中摆拍过程中，球拍在人的力作用下，通过了一定的距离，人对球拍做了功，故C正确；
D．图4中击球瞬间，球拍给球一个作用力，球会给球拍一个反作用力，使球拍发生形变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了弹力、平衡状态的判断、力是否做功的判断、力的作用效果，综合性强，难度不大。
6．（2分）如图，在用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作和使用的说法中，错误的是（　　）

A．空桶的质量越大，秤的0刻度线越往右移
B．测量液体密度时每次倒入空桶的液体体积相同
C．秤的刻度分布不均匀且向右越来越大
D．增大物体M的质量或选用容积更小的空桶，秤的量程会增大
【分析】先分析杠杆两边力和力臂的变化，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2对各个选项逐一分析即可。
【解答】解：A、空桶的质量越大，根据G＝mg可知，其重力变大，重力与其力臂的乘积变大；当杠杆平衡时，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可知，右侧的力臂应变大，为了使杠杆平衡，应使秤的0刻度线越往右移，故A正确；
B、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故B正确；
C、当A端的空桶内的液体密度越大时，桶内液体的重力越大，根据杠杆平衡的条件可知，M的悬挂点离支点越远（即M向右移动），所以秤的刻度值向右越来越大，根据L2＝可知，秤的刻度分布是均匀的，故C错误；
D、增大物体M的质量或选用容积更小的空桶，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2，所测液体的最大质量增大，所测液体的最大密度增大，秤的量程会增大，故D正确。
故选：C。
【点评】本题关键是正确运用杠杆的平衡条件，同时在处理方程的时候也要注意技巧。
7．（2分）兴趣小组利用内径较大且较长的玻璃管制作了“惯性演示仪”，管内装有水，将一只乒乓球放进去，密封管口后将试管水平放置，让球停留在中间位置，如图甲所示.若将玻璃管突然向右运动，下列四幅图中符合实际情景的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】物体由于惯性要保持原来的运动状态；物体质量越大，惯性越大，物体惯性越大，运动状态越难改变。
【解答】解：当密闭玻璃管突然向右运动时，密闭玻璃管内的水由于惯性，要保持原来的静止状态不动，即液体会向左运动，从而把空气和乒乓球挤向相反方，即气泡向右运动，故B符合题意。
故选：B。
【点评】“惯性演示仪”中液体的质量远大于空气和乒乓球的质量，可以理解成液体由于惯性保持原来的运动状态，把乒乓球挤向液体运动的反方向。
8．（2分）小明同学利用冷水（20℃）、热水（80℃）和碎冰块探究“气体液化的条件”时，做了如图所示四种尝试，其中上方烧杯底部会出现小水珠的有（　　）

A．只有图a中会出现 B．只有图b中会出现
C．图c和图d中会出现 D．图a、图c和图d中会出现
【分析】小水珠的产生是因为水蒸气遇冷液化变成的。
【解答】解：A、热烧杯中的水蒸气上升遇到温度低的烧杯就会液化，因此会出现小水珠；
B、冷烧杯中的水蒸气上升遇热，不会液化，因此不会出现小水珠；
C、热烧杯中的水蒸气上升遇到温度低的烧杯就会液化，因此会出现小水珠；
D、冷烧杯中的水蒸气上升遇到温度更低的烧杯，就会液化，因此会出现小水珠。
故答案为：D。
【点评】本题考查了液化现象，需要注意的是水蒸气遇冷才会液化，遇热不会液化。
9．（2分）小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”（如图所示），下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪一个冲程相同（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能；汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能。
【解答】解：下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，是热气膨胀做功，将内能转化机械能。汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以能量转化相同。
故选：C。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程、能量的转化，难度不大。
10．（2分）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）

A．在B点时受力平衡
B．在A、D两点动能可能相等
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
【分析】图中小球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能包括动能和势能，据此判断动能和势能的变化。
【解答】解：A、在B点时，小球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，小球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；
B、图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和；D点比A点低，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确；
C、在运动过程中，足球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；足球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；
D、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D错误。
故选：B。
【点评】本题中，首先确定机械能是减小的，再根据机械能包括动能和势能，并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。
11．（2分）将两节相同的干电池与两只小灯泡，按如图所示的四种方式连接，其中不能使两只小灯泡都发光的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】图中的小灯泡为螺口灯泡，其正确接法是小灯泡的尾部和侧边应分别接入电路，据此进行判断。
【解答】解：
ABC、两节干电池串联在一起组成电源，两个小灯泡的尾部和侧面都分别接入了电路，接法正确，两个小灯泡都会发光，且AB两图中两灯泡串联接入电路，而C图中两灯泡并联接入电路，故ABC不符合题意；
D、左侧小灯泡的尾部和侧面接入了电路，则左侧灯泡能发光，而右侧的小灯泡只有侧面接入了电路，不能发光，故D符合题意。
故选：D。
【点评】此题考查了小灯泡的正确接法，是我们的一个生活常识。
12．（2分）将一个电动机与一根电热丝串联后接到电源上，若电动机线圈的电阻与电热丝的电阻相等，闭合开关后电动机正常转动。则：①通过电动机的电流等于通过电热丝中的电流；②电动机两端的电压等于电热丝两端的电压；③相同时间内电动机消耗的电能等于电热丝消耗的电能；④相同时间内电流通过电动机线圈产生的热量等于电热丝产生的热量。以上判断正确的是（　　）
A．①②③④ B．①④ C．①②③ D．①②④
【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P＝IU来计算，发热的功率用P＝I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。
【解答】解：①电动机与电热丝串联，结合串联电路的电流关系可知电流一定相等，故①正确；
②电动机是非纯电阻元件，电动机两端电压不等于电热丝两端的电压，故②错误；
③电动机是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，电动机做的功W＝Pt＝UIt≠I2Rt，
电热丝产生的热量W＝Q＝12Rt，故③错误；
④由焦耳定律Q＝I2Rt，电动机线圈和电阻丝的电阻相等，相同时间内产生的热量相同，故④正确。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查功率公式的应用，要分清总功率、热功率及输出功率的定义，并会计算。
二、填空题（每空1分，共25分）
13．（5分）观察甲、乙两个物体运动的速度﹣时间图象，回答下列问题：
①记时开始时，甲的速度是 　15　m/s。第3s时，甲的速度是 　15　m/s；
②在运动的过程中，甲的动能 　不变　，乙的动能 　增大　（填“增大、减小、不变”）；
③图中两线相交点表示的物理意义是 　此时两物体的速度大小相等　。

【分析】（1）从横轴上时间t出作横轴的垂线，垂线与图象交点的纵坐标值是时间t所对应的速度。
（2）动能的大小与质量、速度有关。
（3）两速度图象的交点表明该时刻两物体的速度相等。
【解答】解：①由图知，t＝0时，v甲＝15m/s；t＝3s时，v甲＝15m/s；
②甲物体速度图象平行于时间轴，速度不随时间变化，甲物体做匀速直线运动；物体的速度从计时开始由零逐渐增大，所以乙做加速直线运动；运动过程中质量不变，所以甲的动能不变，乙的动能增大；
③图象交点表示在该时刻两物体的速度大小相等。
故答案为：①15；15；②不变；增大；③此时两物体的速度大小相等。
【点评】本题考查了运动图像的识别、影响动能大小的因素，属于基础题。
14．（2分）如图，小华将7根粗细相同、长度不同的大吸管底部封口，封口材料相同封口相同，并成一排，做成了一个“吸管琴”。当用嘴对吸管口吹气时，发出的声音是由于吸管内空气柱 　振动　而产生的，声音的音调从左至右逐渐 　降低　（选填“升高”“降低”或“不变”）。

【分析】（1）声音是由物体的振动产生的。
（2）声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。
【解答】解：当用嘴对吸管口吹气时，发出的声音是由于吸管内空气柱振动而产生的，从左到右，管内的空气柱越来越长，空气柱振动的频率越来越低，声音的音调从左至右逐渐降低。
故答案为：振动；降低。
【点评】知道声音产生的条件；知道音调与频率的关系。
15．（2分）汽车玻璃边缘有一圈密集的小黑点，越靠近汽车玻璃边缘的小黑点越大，越靠近中心的点越小。当太阳光照在车身上时，由于车身金属部分的 　比热容　较小，升温较快，这时候如果受热不均匀，可能会导致玻璃炸裂，小黑点能快速的 　吸收　（选填“吸收”或“反射”）太阳光，从而将玻璃炸裂的风险降到最低。

【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热；比热容是物质本身的一种特性，反映了物体的吸热或放热能力；
（2）不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，白色反射所有的色光，黑色吸收所有的色光，彩色物体只反射和物体相同的色光。
【解答】解：当太阳光照在车身上时，由于车身金属部分的比热容较小，升温较快，这时候如果汽车玻璃受热不均匀，可能会导致玻璃炸裂；黑色能吸收所有的色光，汽车玻璃边缘小黑点能快速的吸收太阳光，使玻璃温度一起升高，从而将玻璃炸裂的风险降到最低。
故答案为：比热容；吸收。
【点评】本题考查了比热容的概念及其特性、不透明物体对光的吸收等，属于基础性题目。
16．（3分）严寒的北方，人们用地窖贮藏过冬的蔬菜，如图是地窖内的情景。其中，电灯和梯子显然是为照明及上下地窖方便。问题：①在地窖里放盛水的缸，目的是 　防止地窖内存放的蔬菜被冻坏　，道理是：　水在凝固时放热，可使窖内温度不会太低　；②由于长期封闭，地窖内的CO2浓度会增加，而CO2浓度过大会危及人身安全。因此，人在进入地窖前应事先检查一下地窖内的CO2浓度。请说出一种检验CO2浓度的简易方法：　将点燃的蜡烛带到地窖里，蜡烛熄灭说明CO2浓度过高，如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。　。

【分析】物质由液态变成固态的过程叫做凝固，凝固是个放热过程；
将点燃的蜡烛带到地窖里，蜡烛熄灭说明CO2浓度过高，如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。
【解答】解：北方的冬天，菜窖里放几桶水，水在凝固时放热，可使窖内温度不会太低，菜不致冻坏。
检验CO2浓度的简易方法：将点燃的蜡烛带到地窖里，蜡烛熄灭说明CO2浓度过高，如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。
故答案为：防止地窖内存放的蔬菜被冻坏；水在凝固时放热，可使窖内温度不会太低；将点燃的蜡烛带到地窖里，蜡烛熄灭说明CO2浓度过高，如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。
【点评】本题考查了凝固和CO2的化学性质，难度不大。
17．（5分）一位物理兴趣小组的同学利用矿泉水瓶做了如下实验：
（1）将一装满水的矿泉水瓶分别正放、倒放在海绵上时，发现海绵的凹陷程度不同，说明压力的作用效果与 　受力面积　有关；
（2）在矿泉水瓶内装半瓶沙子，拧紧瓶盖，用厚毛巾包住，手握毛巾用力快速晃动瓶子几分钟后，瓶壁变热，这是通过 　做功　的方式使瓶壁内能增加的；
（3）在空矿泉水瓶中倒入少量热水，轻微晃动几下后倒出热水，立即拧紧瓶盖，发现矿泉水瓶变瘪了，这个现象说明了 　大气压　的存在；
（4）该组小明同学又用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，用细绳吊了几个回形针系在小瓶瓶口作为配重（具体情形如图），使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。他用很大的力捏瓶子也未能使浮沉子下沉。老师看到后说，你轻轻地摇晃几下瓶子，再用力试试。果然，小明轻轻地摇晃了几下瓶子后，微微用了点力就使浮沉子下沉了，摇晃后浮
沉子易于下沉是因为 　使水进入小玻璃瓶，增加浮沉子的重力　。你还有其他方法吗？请说出你的方法 　再向塑料瓶中加水，使瓶中水面上方空气的体积减小，气压增大，将水压入小玻璃瓶，增大小玻璃瓶的重力　。

【分析】（1）压力的作用效果与压力和受力面积大小有关；
（2）改变内能的方式包括做功和热传递；
（3）通过比较矿泉水瓶内压强和外界大气压强的大小，当大气压大于矿泉水瓶内压强时，矿泉水瓶将被大气压压瘪；
（4）根据物体浮沉条件和平衡力的相关知识分析解答。
【解答】解：（1）将一装满水的矿泉水瓶分别正放、倒放在海绵上时，发现海绵的凹陷程度不同，压力不变，受力面积改变，说明压力的作用效果与受力面积有关；
（2）矿泉水瓶内装半瓶沙子，拧紧瓶盖，用厚毛巾包住，手握毛巾用力快速晃动瓶子几分钟后，瓶壁变热，这是通过做功的方式改变物体的内能；
（3）在空矿泉水瓶中倒入少量热水，轻微晃动几下后倒出热水，立即拧紧瓶盖，瓶内气体温度降低，气压减小，内部压强小于外界大气压强，在大气压强的作用下，矿泉水瓶被压瘪了；
（4）小明轻轻地摇晃了几下瓶子后，微微用了点力就使浮沉子下沉了，摇晃后浮沉子易于下沉摇晃后使水进入小玻璃瓶，浮沉子的重力增大，使浮沉子易于下沉。还可以再向塑料瓶中加水，使瓶中水面上方空气的体积减小，气压增大，将水压入浮沉子，增大浮沉子它的重力。
故答案为：（1）受力面积；（2）做功；（3）大气压；（4）使水进入小玻璃瓶，增加浮沉子的重力；再向塑料瓶中加水，使瓶中水面上方空气的体积减小，气压增大，将水压入小玻璃瓶，增大小玻璃瓶的重力。
【点评】本题考查压强、内能、大气压和浮力的知识，属于综合题。
18．（2分）小明把一只充满气的篮球和一只加了气嘴的气球放在网兜内，挂在杠杆的左侧，在右侧悬挂钩码并移动到某一位置，使杠杆水平平衡。接着他把气嘴插进篮球气孔中，气球变大，同时他会观察到 　左侧　（选填“左侧”或“右侧”）上升，这个现象说明 　气球的体积变大，受到的空气的浮力变大　。

【分析】气球在空气中受到重力、浮力与绳子拉力作用，体积变大，浮力变大，由平衡条件判断出绳子拉力的变化，然后由杠杆平衡条件分析答题。
【解答】解：篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止；
空气充入气球后，篮球和气球的总体积变大，根据F浮＝ρ气gV知篮球和气球受到总的空气浮力变大，由F＝G﹣F浮知，绳子的拉力F变小，因为球对杠杆的拉力F绳拉力等于球受到的拉力F，所以杠杆右端受到的拉力F绳拉力变小，而G钩码、L左、L右不变，F绳拉力×L左＜G钩码×L右，所以会出现右端下沉、左侧上升的现象。
故答案为：左侧；气球的体积变大，受到的空气的浮力变大。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用、阿基米德原理的应用，难度不大。
19．（2分）如图甲所示，小明重为500N，最大臂力为550N，利用滑轮组提升不同重物，动滑轮重100N，绕制滑轮组的绳子能承受的最大拉力为700N，随着货物从某个重量增加到允许的最大值时，小明绘制了滑轮组的机械效率η和物重G的关系图，如图乙所示，则B点的机械效率为ηB＝　90　%，A点时物体的重为 　300N　（不计绳重和摩擦）。

【分析】（1）小明通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力等于小明的重力，分析比较小明的最大拉力、最大臂力和绳子能承受的最大拉力求出绳子自由端的最大拉力，由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求货物重力的最大值，利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
（2）根据图乙可知A点物体的重力为B点货物重力的，据此求出A点物体的重力。
【解答】解：（1）小明通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力F拉大＝G人＝500N，
小明的最大臂力为550N，绳子能承受的最大拉力为700N，
即小明通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力小于小明的最大臂力和绳子能承受的最大拉力，
因此小明通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力F拉大＝500N，
由图可知n＝2，由不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）可知，货物重力的最大值：G大＝nF拉大﹣G动＝2×500N﹣100N＝900N，
因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
（2）由图乙可知A点物体的重力为B点货物重力的，因此A点物体的重力：GA＝×900N＝300N。
故答案为：90；300N。
【点评】本题考查使用滑轮组时绳子自由端拉力公式和机械效率公式的灵活运用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
20．（2分）如图是一种新型多功能测电笔。这种测电笔有零火线检测、断点检测、导线通断检测等多种功能。如果一手接触笔帽电极，一手接触笔尖电极，测电笔内部电源就会通过人体构成回路给高亮二极管供电，这说明人体是 　导体　（选填“导体”或“绝缘体”）。用它检测导线（导线不需要接入电路）通断时只要一手接触笔帽电极，一手拿住导线一端，用测电笔的笔尖电极接触导线的另一端，如果高亮二极管 　发光　（选填“发光”或“不发光”）则说明导线是通的，反之则表示导线已断。

【分析】（1）容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液；
（2）处处连通的电路叫通路。
【解答】解：如果一手接触笔帽电极，一手接触笔尖电极，测电笔内部电源就会通过人体构成回路给高亮二极管供电，说明人体能够导电，故人体是导体；
用它检测导线（导线不需要接入电路）通断时只要一手接触笔帽电极，一手拿住导线一端，用测电笔的笔尖电极接触导线的另一端，如果高亮二极管发光，说明电路是通路，即导线是通的，反之则表示导线已断。
故答案为：导体；发光。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的概念以及电路的状态等知识，属于基础知识的考查。
21．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，小灯泡的额定电功率为 　4　W，当滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 　5：1　。

【分析】由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流且灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
当滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压特点判断出R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，根据图乙读出灯泡正常发光时的电流和变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出此时小灯泡两端的电压，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率和小灯泡与滑动变阻器的功率之比。
【解答】解：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I＝0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即：UL＝UR，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得电源的电压：
U＝UL+UR＝2UR＝2IR＝2×0.3A×20Ω＝12V；
当滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，变阻器R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，则图乙中向下弯曲的曲线是变阻器R的I﹣U图像，向上弯曲的曲线是灯泡的I﹣U图像，如图所示：
，
当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，
由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′＝0.4A，灯泡两端的电压UL′＝10V，
小灯泡的额定功率：
PL＝UL′I′＝10V×0.4A＝4W；
此时，变阻器两端的电压UR′＝U﹣UL′＝12V﹣10V＝2V，
所以滑动变阻器与小灯泡的功率之比：
＝＝＝＝。
故答案为：4；5：1。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
三、解答题（共51分）
22．（2分）图中AB代表一个物体，准确作出物体AB经透镜所成的像。

【分析】根据三条特殊的光线，分别做出从A点射出的平行于主光轴的光线、过光心的光线的折射光线，从而画出A点的像A′，做出AB的像。
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将通过焦点，过凸透镜光心的光线其传播方向不变；分别做出由A点发出的平行于主光轴的光线和通过光心的光线的折射光线，这两条折射光线会聚于一点，即为A的像点A′，从而可以做出AB的像A′B′．如图所示：

【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律中的成缩小、倒立实像的情况，同时考查了三条特殊光线的画法，是中考考查的热点问题
23．（2分）图中磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，画出黑板擦在竖直方向受到的力。

【分析】力的示意图是用一条带箭头的线段来表示力的三要素。箭头的方向表示力的方向，线段的长短表示力的大小，线段的起点或终点表示力的作用点；黑板擦静止，所以受平衡力的作用，竖直方向上受重力和黑板的摩擦力。
【解答】解：黑板擦在竖直黑板上处于静止状态，竖直方向上受平衡力的作用，受竖直向下的重力G和黑板对它竖直向上的摩擦力f，作用点都画在黑板擦的重心上，如图所示：

【点评】画力的示意图的步骤：①确定受力物体；②在受力物体上画出力的作用点；③确定力的方向后沿力的方向画一条线段；④在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
24．（2分）如图，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将图中连接成楼道节能照明电路。

【分析】由题意知，两开关应串联起来共同控制灯泡，让其白天不会发光；而晚上也只在有声音时发光；同时注意家庭电路中电路的连接要点，即开关接在火线上。
【解答】解：
晚上天黑光控开关闭合，有人走动发出声音，声控开关闭合，灯亮，说明两个开关不能独立工作，即两个开关串联，再和灯泡串联。如下图所示：

【点评】本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式，然后根据串、并联的特点画出相应的电路图。
25．（5分）测得总质量都为220g的酒精灯和煤油灯，两个烧杯中分别装有初温20℃、质量50g的水，如图甲和乙所示，小明先用酒精灯给水加热，加热4min后，水温升至50℃，停止加热，用电子秤测得酒精灯的总质量为218g。然后用煤油灯给另一杯中的水加热，当水温升至50℃时，停止加热，用电子秤测得煤油灯的总质量为218.6g。接着小明又用此酒精灯用相同的方式给质量50g、初温20℃的盐水加热，如图丙所示，加热4min后，盐水的温度升至60℃。（设酒精灯和煤油灯均随时间均匀放热）
（1）经粗略判断，酒精的热值 　小于　煤油的热值；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）求此盐水的比热容；[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（3）酒精灯加热盐水时的热效率为多少？（酒精的热值为3.0×107J/kg）

【分析】（1）相同质量的水升高相同的温度时，吸收的热量相同，即酒精和煤油放出的热量相同，由可知，比较燃烧酒精和煤油的质量，可以判断热值的大小；
（2）已知水和盐水用同一个酒精灯，加热了相同的时间，酒精灯放出的热量相同，即Q水吸＝Q盐水吸，首先求出水吸收的热量，再求出盐水的比热容；
（3）根据Q放＝mq求出酒精放出的热量，根据η＝求出酒精灯加热盐水时的热效率。
【解答】解：（1）由题意可知，酒精和煤油加热质量相同的水，使水升高的温度相同，即水吸收的热量相同，酒精和煤油完全燃烧放出的热量相同，已知此过程中燃烧酒精220g﹣218g＝2g，燃烧煤油220g﹣218.6g＝1.4g，由可知，酒精的热值小于煤油的热值；
（2）已知水和盐水用同一个酒精灯，加热了相同的时间，酒精灯放出的热量相同，即Q水吸＝Q盐水吸，
水吸收的热量：Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg•℃）×50×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J；
即Q盐水吸＝6.3×103J；
由Q盐水吸＝c盐水m盐水Δt盐水可得，盐水的比热容为：
c盐水＝＝＝3.15×103J/（kg•℃）；
（3）酒精加热水和盐水的时间相同，所以消耗酒精的质量相同，为m酒精＝220g﹣218g＝2g，
酒精加热盐水时放出的热量为：
Q放＝m酒精q＝2×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝6×104J，
酒精灯加热盐水时的热效率：
η＝×100%＝×100%＝10.5%。
答：（1）小于；
（2）此盐水的比热容为3.15×103J/（kg•℃）；
（3）酒精灯加热盐水时的热效率为10.5%。
【点评】本题考查了有关比热容、热量、热值的有关计算，熟练掌握相关的计算公式是解题的关键。
26．（8分）某新型国产电动汽车装有再生制动器，其工作原理为：在关闭发动机后，小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，达到回收部分动能的目的，其余的动能转化为与地面摩擦产生的内能。
（1）如图甲，为某次关闭发动机后，分别测出的开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的动能E，画出了对应的E﹣s图像，若汽车正常行驶时的动能为9×105J，汽车运动时受到的阻力为多大？该次测试最终有多少焦耳的动能被再生使用？（汽车行驶时阻力大小不变）
（2）图乙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路，汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表，闭合开关S，当光强（表示光的强弱程度的物理量，用字母E表示，其单位为坎德拉，简写为cd）E≥3cd的光照射光敏电阻时，汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为6Ω，光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系如下表，问：
①当光强E＝3cd时，远光灯自动切换为近光灯时，此时电控转换器K两端电压？电阻R0的功率是多少？
②若光强为3.6cd时，恰能实现远光灯自动切换为近光灯，此时R0应换为多大阻值？
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6

【分析】（1）从图象中可以看出，汽车做匀速直线运动时速度不变，动能不变，开启了发电机后，有一部分机械能转化为电能，动能减少的速度加快，据此判断；关闭发动机后，关闭再生制动器时，汽车的动能全部转化为内能，根据Ek＝W＝fs求出，再根据W＝fs求出开启再生制动器后摩擦力做的功即可得出答案；
（2）①根据表格中的数据得出当光强E＝3cd时，光敏电阻的阻值；根据欧姆定律算出电路的电流，根据U＝IR算出汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压；根据P＝UI求出电功率的大小；
②分析图象中光敏电阻与光强乘积之间的关系，算出E＝3.6cd时光敏电阻的阻值；电控转换器K两端的电压符合①中电压值时，根据欧姆定律判断出电路中电流的变化，从而判断电阻的变化。
【解答】解：（1）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，所以汽车运动的距离减小；
由图丙可知，正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶70m﹣30m＝40m，开启再生制动器行驶的距离为46m﹣30m＝16m，
关闭发动机后，关闭再生制动器时，汽车的动能全部转化为内能，
则摩擦力的大小：f＝＝＝2.25×104N，
开启再生制动器后，摩擦力做的功：W′＝fs′＝2.25×104N×16m＝3.6×105J；
动能再生使用的部分：Ek′＝Ek﹣W′＝9×105J﹣3.6×105J＝5.4×105J；
（2）①由表格数据知：当光敏电阻上的光强为3cd，光敏电阻阻值为12Ω；
由电路图可知两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得此时电路的电流为：I＝＝＝A；
R0两端的电压为：U0＝IR0＝A×6Ω＝2V；即当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为2V时，它就能自动把远光灯切换为近光灯；
电阻R0的功率为：P＝U0I＝2V×A≈0.67W；
②由表格数据可知，光敏电阻R与光强E的乘积均为36Ω•cd不变，
则当E＝3.6cd时，光敏电阻的阻值R＝＝10Ω；
电控转换器K两端的电压为2V时，
此时电路的电流为：I′＝＝，即＝，＝，解得：R'0＝5Ω。
答：（1）汽车运动时受到的阻力为2.25×104N；该次测试最终有5.4×105J的动能被再生使用；
（2）①此时电控转换器K两端电压为2V；电阻R0的功率是0.67W；
②此时R0应换为5Ω的阻值。
【点评】本题考查的知识点比较多，综合性较强，需要认真读题，根据题目给出的信息分析得出正确的结论，难度较大。
27．（4分）小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。

（1）小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：
①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；
②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向下，在大烧杯中 　装满　水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；
④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2。
若满足 　G2﹣F1＝F2﹣G1　（用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理。
（2）老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：　物体所受浮力为0.1N，弹簧测力计的分度值为0.2N，无法精确得出物体所受浮力　。
（3）小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块 　不一定　（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。
【分析】（1）实验步骤：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；
②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中装满水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1，
④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2，
根据称重法可知F浮＝G2﹣F1，排出水的重力G排＝F2﹣G1，根据阿基米德原理可知：F浮＝G排，据此分析；
（2）根据金属块的体积得出排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排得出金属块所受浮力，分析弹簧测力计的分度值与所受浮力的大小关系角度考虑；
（3）阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，金属块不一定要浸没在水中。
【解答】解：（1）实验步骤：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；
②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中装满水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；
③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1，
④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2，
根据称重法可知F浮＝G2﹣F1，排出水的重力G排＝F2﹣G1，根据阿基米德原理可知：F浮＝G排，若满足G2﹣F1＝F2﹣G1等式成立就可以验证阿基米德原理；
（2）金属块的体积为10cm3，故排开水的体积为10cm3，则F浮＝ρ水gV排＝103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3＝0.1N，
从图中可知弹簧测力计的分度值为0.2N，故无法精确得出物体所受浮力；
（3）阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，金属块不一定要浸没在水中。
故答案为：（1）装满；G2﹣F1＝F2﹣G1；（2）物体所受浮力为0.1N，弹簧测力计的分度值为0.2N，无法精确得出物体所受浮力；（3）不一定。
【点评】本题考查验证阿基米德原理的实验。重点考查实验步骤，实验方案评估等知识，综合性较强，有一定难度。
28．（7分）探究杠杆的平衡条件：
（1）安装好杠杆（支点与杠杆重心不重合），小明观察到杠杆静止在如图1所示的位置。若不调节而直接在杠杆左右两侧挂上钩码进行实验，仍使杠杆在原位置平衡，则实验中将存在 　很难保持原来的倾斜角度　的问题；若通过钩码位置的调节使杠杆转至水平位置平衡，则又存在 　两边受力不相同　的问题。
（2）于是小明先将平衡螺母向 　右　调节，使杠杆在水平位置平衡，然后在杠杆左侧挂3个钩码（每个钩码重0.5N），右侧用一只已正立校零的弹簧测力计竖直向下拉使杠杆再次在水平位置平衡（如图2所示），同组的小华提醒小明弹簧测力计倒过来使用时测得的拉力会偏 　大　（选填“大”或“小”）。小明和小华经过共同商讨，重新设计了如图3、图4两个实验方案，其中可行的是 　图4　，此方案杠杆平衡时，弹簧测力计的示数为 　2　N。
（3）如何才能准确测出竖直向下的拉力，小明和小华一起向老师请教到一种校零方法：取两个弹簧测力计，先将它们正立校零，然后按如图5所示秤钩相挂，此时只要移动弹簧测力计 　乙　（选填“甲”或“乙”）的指针，使其示数与另一弹簧测力计示数相同即可完成校零。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，需要将杠杆在水平位置调平，目的是消除杠杆自重对平衡的影响和便于测量力臂。（2）调节杠杆平衡的方法是哪高往哪调。（3）弹簧测力计使用时在什么方向使用就在什么方向调零，正立调零而倒立使用由于弹簧测力计自身的重力会使测力计示数偏大。
【解答】解：（1）使杠杆在原位置平衡，存在很难保持原来的倾斜角度，在水平位置平衡，存在两边受力不相同的问题（杠杆的平衡状态指静止或者匀速转动）。（2）杠杆右端高，所以需要往右调节平衡螺母，倒过来用，由于弹簧测力计自身重力的影响，测得的拉力会偏大，由于弹簧测力计倒置示数偏大，故可行的是图4。根据杠杆的平衡条件，测力计的示数为F，则有3×0.5N×4格＝F×3格，F＝2N。（3）由于乙弹簧测力计向下拉时受自身重力的影响使结果不准确，故应调节乙。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的基本应用。
29．（8分）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。小明和小华在家里看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。
（1）测量金手镯密度的实验原理是 　ρ＝　；
（2）小明将托盘天平放在水平台面上，将游码移至 　零刻度线　处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡。
（3）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 　16.4　g；量筒中装适量水，如图丙所示，水的体积为 　30　mL；小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积。
（4）小华思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒继续做实验，实验步骤如下：
①用调好的天平测得金手镯的质量为m1；
②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示；
③用天平测出玻璃杯、水和的金手镯总质量m2；
④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量m3；
⑤计算金手镯的密度。
已知水的密度为ρ水，则该方案测得金手镯密度的表达式为 　•ρ水　（用m1、m2、m3和ρ水表示）；此实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对测量结果 　没有　（选填“有”或“没有”）影响。
（5）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下：
步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为m4；
步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）；步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为m5。则该方案测出金手镯密度的表达式为 　ρ水　（用m4、m5和ρ水表示）。
【分析】（1）利用天平、量筒测量密度时，基本的实验原理为ρ＝；
（2）将托盘天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺零刻度线处，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，根据左偏右调、右偏左调的规律调节平衡螺母；
（3）物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，在读数时要注意标尺的分度值；
注意量筒分度值，读出水的体积；
（4）金手镯的体积和加入水的体积相等，知道加入水的质量和密度，求出加入水的体积，即金手镯的体积，再利用密度公式得出金手镯的密度；
将金手镯取出时沾有不少水，但是在往烧杯中缓慢加水，使水面上升至M处的过程中把金手镯带走的水补充回去了，所以对测量结果没有影响；
（5）用电子秤称出金手镯的质量m4，把金手镯浸没在水中读出示数为m5，求出金手镯受到的浮力；
根据阿基米德原理求出浮力F浮＝ρ水gV排，求出金手镯的体积，根据金手镯的质量，根据密度公式求出金手镯的密度。
【解答】解：（1）由图可知：天平可以测出质量，量筒测出体积，故实验原理是 ρ＝；
（2）将托盘天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺零刻度线处，由图甲可知，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，根据左偏右调、右偏左调的规律可知，应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡；
（3）由图乙知，天平标尺分度值0.2g，金手镯的质量m＝10g+5g+1.4g＝16.4g；
由图丙可知，量筒分度值为1mL，量筒中水的体积为30mL＝30cm3；
（4）烧杯中加入水的质量m水＝m3﹣（m2﹣m1）＝m3+m1﹣m2，
金手镯的体积等于加入水的体积V＝V水＝＝，
金手镯的密度 ρ金手镯＝＝＝•ρ水；
将金手镯取出时沾有不少水，但是在往烧杯中缓慢加水，使水面上升至M处的过程中把金手镯带走的水补充回去了，所以所测的金手镯的体积是准确的，则对测量结果没有影响；
（5）由弹簧测力计测量浮力的原理可知：橡皮泥受到的浮力：F浮＝m4g﹣m5g，
即F浮＝ρ水gV排＝m4g﹣m5g，
答：橡皮泥浸没水中受到的浮力的表达式是F浮＝m4g﹣m5g；
由于金手镯浸没在水中，所以金手镯的体积等于排开水的体积，由阿基米德原理得：
金手镯的体积：V′＝V排＝，
金手镯的密度为：ρ＝＝＝ρ水。
故答案为：（1）ρ＝；（2）零刻度线；右；（3）16.4；30；（4）•ρ水；没有；（5）ρ水。
【点评】本题考查了固体密度测量，尤其是利用浮力测量金手镯的体积，是解决本题的关键，方法比较典型，要熟练掌握。
30．（5分）在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约5cm×4cm矩形线圈，漆包线在线圈两端各伸出长约5cm的引线，用小刀刮去引线的漆皮，再用硬金属丝做成两个支架固定在硬纸板上，硬纸板上放一块磁铁，将线圈放在支架上，并连成如图甲所示的电路。
（1）图乙两端引线采取四种不同方式刮漆（标黑色部分表示未刮漆），通电后线圈能持续转动的是 　D　图，请描述此时线圈转动一圈受到磁场力的情况：　半圈内受到磁场力的作用，另外半圈内不受到磁场力的作用　。
（2）能持续转动的图示中，要改变线圈的转动方向，可采取的一种方法是：　只将电源的两极位置对调或只将强磁铁磁极的位置　。
（3）用图乙中B器材和小风车制成图丙装置，当持续转动小风车后，请描述灵敏电流计的指针摆动情况：　灵敏电流表的指针左右摆动　，这是利用 　电磁感应　原理发电的。
【分析】（1）为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；
（2）通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
（5）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，感应电流的方向与切割磁感线运动的方向有关，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：（1）在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，故通电后线圈能持续转动的是D图；
此时线圈转动一圈受到磁场力的情况：半圈内受到磁场力的作用，另外半圈内不受到磁场力的作用；
（2）通电导体在磁场中受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关，要改变线圈的转动方向，可采取的方法是：只将电源的两极位置对调或只将强磁铁磁极的位置；
（3）用图乙中B器材线圈两端引线的漆皮全部刮掉，风车转动时，带动线圈转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动时，线圈在磁场中转动时产生了感应电流，产生的感应电流的方向随着线圈运动的方向的改变而改变，灵敏电流表的指针左右摆动，此原理是电磁感应现象。
故答案为：（1）D；半圈内受到磁场力的作用，另外半圈内不受到磁场力的作用；（2）只将电源的两极位置对调或只将强磁铁磁极的位置；（3）灵敏电流表的指针左右摆动；电磁感应。
【点评】本题考查了通过导体在磁场中受力的作用及影响这个力的方向的因素以及电磁感应原理的应用。
31．（8分）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源输出电压恒为3V，定值电阻R有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω等4种阻值可供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
　0.4　
②
10
0.20
③
15
0.13

（1）在连接电路的过程中，应首先让开关处于 　断开　状态。
（2）闭合开关后，移动变阻器滑片至正确的位置后，小明发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表有示数且为3V，电流表示数仍为0。经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中的故障是 　C　（填字母）。
A.电阻R断路
B.滑动变阻器Rp断路
C.电阻R断路且滑动变阻器Rp断路
D.电阻R短路且滑动变阻器Rp断路
（3）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 　0.4　A。接着将R换成10Ω的电阻，为保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应移至刚才相同电压表示数时滑片位置的 　右侧　（选填“左侧”或“右侧”）。接着将R换成15Ω的电阻再重复上述操作。实验记录的三组数据如上表所示，由表中数据可知：　在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　。
（4）为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，发现无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数总比刚才三次实验的示数 　大　（选填“大”或“小”），实验无法继续下去。小明经过思考认为：不必重新更换定值电阻、滑动变阻器，不必调整电源电压，也不必改变定值电阻R两端的电压值重做实验，只需要在原电路中再串联接入阻值在 　2.5～12.5　Ω范围内的定值电阻就可以使实验能继续下去。按照以上分析和思考，小明很快完成了实验。
（5）下列图像中，不能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 　D　（填字母）。

【分析】（1）在实验前，应断开开关、滑动变阻器处于最大阻值处，是为了防止电路中电流过大烧坏用电器；
（2）此电路为串联电路，当电压表、电流表示数均为0，说明与电压表并联的支路之外的电路有断路，由于电流表及各接线处均完好，则电压表外的滑动变阻器断路；当用导线将电源正极与d直接接通后，电压表示数为电源电压，说明电压表与电源连通，即电压表正负接线柱与电源正负极连通，此时电流表示数仍为0，则可判定与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）根据电流表选用0～0.6A量程确定分度值读数；将R阻值换成10Ω，根据串联电路分压规律可知，阻值越大分压越多。要保持定值电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器接入电路的阻值；
根据表中数据，考虑到误差因素得出电流与电阻之积为一定值分析，
（4）根据串联分压的原理可知，连入的定值电阻越大，分得的电压越大，为了保持定值电阻两端电压不变，就需要将滑动变阻器接入电路的阻值调节的更大；
根据欧姆定律求出接入25Ω电阻时，滑动变阻器应接入电路的电阻大小，即可确定添加的定值电阻阻值范围；
（5）①换用不同的电阻时，电压表示数不变，据此分析；
②根据电流与R之积为一定值分析；
③由分压原理可知变阻器与R的比值，据此分析；
④根据P＝得出定值电阻的功率，据此分析。
【解答】解：（1）为防止连接错误，造成电路中电流过大烧坏用电器，连接电路的过程中，开关应断开；
（2）由题意，闭合开关后，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c各接线柱，电流表、电压表示数均为0，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，初步判定从电源正极到d之间有断路，由于电流表及各接线处均完好，因此可以确定滑动变阻器断路；用导线从电源的正极连到d，相当与将断路的滑动变阻器短路，此时电流表示数仍为0，说明剩下的电路中还有断路故障，由于此时电压表示数为3V，说明电压表与电源连通，则只可能是与电压表并联的电阻R断路了，综上所述，电路中所有可确定的故障是：定值电阻R和滑动变阻器RP断路；
故选：C；
（3）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.40A；将R阻值换成10Ω，根据串联电路分压原理可知，要保持电阻两端的电压不变，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右侧移动；
根据表中数据，考虑到误差因素，电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.40A×5Ω＝0.20A×10Ω＝0.13A×15Ω≈2V为一定值，由此可得：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，定值电阻分得的电压为滑动变阻器两端电压的2倍，因为25Ω的电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值的2倍，所以无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数总比刚才三次实验的示数大；
换用阻值为25Ω的电阻时，R＝25Ω，串联电路各处电流都相等，由欧姆定律可得，电路中的电流：I＝＝＝0.08A，
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝1V，
滑动变阻器应接入电阻：R滑＝＝＝12.5Ω，滑动变阻器的最大阻值是10Ω，两者之差为：12.5Ω﹣10Ω＝2.5Ω，所以只需要在原电路中再串联接入阻值在2.5～12.5Ω范围内的定值电阻就可以使实验能继续下去。
（5）A、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故A正确；
B、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，故电流随R的变化关系为反比例函数，故B正确；
C、定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由分压原理，变阻器与R的比值为1：2，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C正确；
D、根据P＝，定值电阻的功率：PR＝，即电阻的电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D错误。
故选：D。
故答案为：（1）断开；（2）C；（3）0.4；右侧；在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）大；2.5～12.5；（5）D。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查注意事项、故障分析、电流表示数、操作过程、控制变量法、数据分析和对器材的要求等知识，最后一问是难点，关键是明确相关的物理量之间的关系。