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    2023年广西柳州市城中区中考物理质检试卷(5月份)
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    2023年广西柳州市城中区中考物理质检试卷(5月份)

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    这是一份2023年广西柳州市城中区中考物理质检试卷(5月份),共37页。试卷主要包含了选择题,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。

    2023年广西柳州市城中区中考物理质检试卷(5月份)
    一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
    1.(2分)水是人类生存环境的重要组成部分。“水变为水蒸气”的物态变化属于(  )
    A.熔化 B.汽化 C.升华 D.液化
    2.(2分)关于质量和密度,下列叙述正确的是(  )
    A.实验室常用弹簧测力计测量质量
    B.“冰墩墩”从地球带往太空,质量不变
    C.水结成冰后,密度不变
    D.飞机采用密度较大的材料制造
    3.(2分)某电动机的工作效率是83%,从能量转化看,它表示电动机工作时(  )
    A.总共消耗了83%的电能
    B.将83%的电能转化成机械能
    C.将83%的电能转化成内能
    D.将83%的机械能转化成电能
    4.(2分)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是(  )
    A.原子核带负电
    B.原子核由质子和中子构成
    C.当前的核电站是利用核聚变原理工作的
    D.核能是可再生能源
    5.(2分)如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,两个U形管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是(  )

    A.I1=I2,A管中的液面比B管中的液面低
    B.I1=I2,A管中的液面比B管中的液面高
    C.I1>I2,A管中的液面比B管中的液面低
    D.I1>I2,A管中的液面比B管中的液面高
    6.(2分)小红坐在行驶的火车上,如果认为她是静止的,所选的参照物是(  )
    A.所坐的座椅 B.铁路边的树
    C.远处的房屋 D.身边走过的人
    7.(2分)在加勒比海红树林中,科学家发现最大的细菌——华丽硫珠菌,形如一根细绳,可用肉眼直接观察,如图所示,其长度l为(  )

    A.2cm B.2.0cm C.2.00cm D.2.000cm
    8.(2分)课间做眼保健操时,前排同学和后排同学听到教室前方墙壁上喇叭发出的声音指令(  )
    A.音调不同 B.音色不同 C.频率不同 D.响度不同
    9.(2分)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是(  )
    A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉
    B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
    C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高
    D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
    10.(2分)为做好疫情常态化防控,打造安全就医环境,很多医院启用了智能门禁系统。系统扫描到就医人员的健康码为绿码(模拟电路中的开关S1闭合)并且检测到其体温正常(开关S2闭合)时,门禁才会自动打开(电动机工作)。下列图中模拟电路符合上述要求的是(  )
    A. B.
    C. D.
    11.(2分)我国城乡建设和管理越来越注重环保,以下做法符合环保要求的是(  )
    A.废旧电池随意丢弃
    B.减少城市绿地和湖泊的面积
    C.工业废水直接排放到江河中
    D.使用太阳能、风能等清洁能源
    12.(2分)如图所示是电磁继电器的工作原理图,闭合开关后,下列说法正确的是(  )

    A.弹簧的弹性势能减小
    B.电磁铁的上端为S极
    C.电动机工作,灯不发光
    D.电磁铁的工作原理是电磁感应
    13.(2分)瀑布从高峰倾泻而下,驱动发动机转动发电,在此过程中能量转化的顺序为(  )
    A.动能→重力势能→电能 B.重力势能→动能→电能
    C.电能→重力势能→动能 D.重力势能→电能→动能
    (多选)14.(3分)如图甲所示,工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起,拉力F=200N,货物上升的高度h与所用时间t关系的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )

    A.动滑轮的重力G动=20N
    B.货物上升的速度v=0.4m/s
    C.拉力F的功率P=80W
    D.动滑轮的机械效率η=90%
    (多选)15.(3分)将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路,电源电压保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1,灯泡L1正常发光,再闭合开关S2。关于闭合开关S2之后,下列说法正确的是(  )

    A.通过灯泡L2与L1的电流相同
    B.灯泡L2正常发光
    C.灯泡L2比L1暗
    D.整个电路1min消耗432J的电能
    (多选)16.(3分)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )

    A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
    B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
    C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
    D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
    二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程)
    17.(2分)如图甲、乙、读数分别为:

    (1)温度计读数为    。
    (2)电能表示数为    。
    18.(2分)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的    大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为    J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
    19.(2分)核电站是利用可控制的核    (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电的;核电站在输送电能方面若能采用    (选填“半导体”或“超导”)材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
    20.(2分)如图所示,位于水平地面上的甲、乙、丙三个平底容器的底面积均为5×10﹣3m2,其中丙是柱形容器,它们所装水的深度相同。若水对甲、乙容器底的压力分别为F甲、F乙,则F甲   F乙;用弹簧测力计悬挂一重为4N的物体从水面上方缓慢浸入丙容器的水中,水未溢出容器。当物体静止时,弹簧测力计的示数为3.5N,此时容器对水平地面的压强与物体未浸入水中时容器对水平地面的压强相比变化了    Pa。(容器厚度均可忽略)

    21.(2分)如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,秤杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为    kg。若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会    (选填“偏大”或“偏小”)。

    22.(2分)如图,甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于    ,乙装置相当于    。(选填“电动机”或“发电机”)

    三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
    23.(2分)如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。

    24.(2分)如图,O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心,一束单色光从空气中与界面成30°角斜射到O点,发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线。

    四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
    25.(5分)小哲利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”:

    (1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是为了    。
    次数
    动力F1/N
    动力臂l1/m
    阻力F2/N
    阻力臂l2/m
    1
    1
    0.1
    2
    0.05
    2
    2
    0.15
    1.5
    0.2
    3
    3
    0.05
    1.5
    0.1
    (2)小哲多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件:   。
    (3)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会    (选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
    (4)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    26.(5分)五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示装置进行了探究。

    (1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于    。
    (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小    ,证实了“影与形无异”。
    (3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面    ,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。
    (4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面    。
    (5)若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A    (选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
    27.(6分)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:

    (1)通过    三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
    (2)物体A浸没在水中时受到的浮力是    N,物体A的体积是    m3。
    (3)由图示实验数据得出盐水的密度是    kg/m3。
    (4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
    步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
    步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
    ①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力    (选填“大于”、“小于”或“等于”)第二次铁片受到的浮力。
    ②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是    。
    28.(9分)电学实验课上,老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识,请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
    (1)探究电流与电阻关系

    ①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
    ②正确连接电路后,根据现有器材,为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压不能低于    V。
    ③电路中接入5Ω定值电阻,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最    端。闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,为    A。
    ④用10Ω电阻替换5Ω电阻后,滑片应该向    调节。经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成    。
    (2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了如图丙所示的电路,请你帮他完成实验。
    ①为了完成实验,请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
    ②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A。
    ③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动    的滑片,直至电流表的示数为0.5A。
    ④   ,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A。
    ⑤小灯泡的额定功率P额=   W。
    五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
    29.(6分)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为1.6×103kg,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功1.5×106J。求满载时:
    (1)汽车的总重力;
    (2)汽车匀速行驶时的速度;
    (3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。

    30.(8分)小明家的电热水壶电热丝断了,他想用一根新电热丝R0替换,但不知道阻值,于是他用伏安法进行了测量,用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象,如图所示。在老师的安全指导下,小明利用R0重新组装好电热水壶,接在220V家庭电路中能正常工作,忽略温度对电阻的影响。求:
    (1)R0的阻值。
    (2)新电热水壶的额定功率。
    (3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效率是多少。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]

    31.(10分)在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中,初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2,细线P、Q不可伸长,细线P长l=8cm,取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
    (1)t=10s时,B物体受到水的浮力;
    (2)每秒向容器内注入水的体积(单位用cm3);
    (3)当FQ=3N时,水对容器底部的压力。


    2023年广西柳州市城中区中考物理质检试卷(5月份)
    参考答案与试题解析
    一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
    1.(2分)水是人类生存环境的重要组成部分。“水变为水蒸气”的物态变化属于(  )
    A.熔化 B.汽化 C.升华 D.液化
    【分析】物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
    【解答】解:液态的水变为气态的水蒸气属于汽化,故ACD错误,B正确。
    故选:B。
    【点评】本题考查了物态变化中的汽化,要求学生知道物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
    2.(2分)关于质量和密度,下列叙述正确的是(  )
    A.实验室常用弹簧测力计测量质量
    B.“冰墩墩”从地球带往太空,质量不变
    C.水结成冰后,密度不变
    D.飞机采用密度较大的材料制造
    【分析】(1)实验室常用托盘天平测量质量;
    (2)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关;
    (3)密度是物体的一种特性,密度的大小不随物体的质量和体积的变化而变化;
    (4)制造飞机时,要尽可能地减轻其质量,如何减轻质量,可以利用公式m=ρV分析。
    【解答】解:A、实验室常用托盘天平测量质量,故A错误;
    B、质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,所以“冰墩墩”从地球带往太空,质量不变,故B正确;
    C、水结冰的过程中,质量不变,由于物体有热胀冷缩后,它的体积发生了变化,根据密度公式ρ=可知,物体的密度也会发生变化,故C错误;
    D、飞机的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,客机的质量越小,所以制造客机时采用密度小的材料,可以减轻其质量,故D错误。
    故选:B。
    【点评】本题主要考查学生对质量、密度及其特性的理解和掌握通过练习使学生明确;物体的质量与其形状、温度、位置、状态均无关系,密度是物质的特性,物质不同密度一般不同,同种物质状态改变密度也会改变。
    3.(2分)某电动机的工作效率是83%,从能量转化看,它表示电动机工作时(  )
    A.总共消耗了83%的电能
    B.将83%的电能转化成机械能
    C.将83%的电能转化成内能
    D.将83%的机械能转化成电能
    【分析】电动机工作时主要将电能转化为机械能,其用来做有用功的机械能,点消耗电能的百分比,就是它的工作效率。
    【解答】解:电动机工作时主要将电能转化为机械能,电动机的工作效率是83%,表示其用来做有用功的机械能占消耗电能的总量的83%,即将83%的电能转化成机械能。故只有B的说法正确,符合题意。
    故选:B。
    【点评】本题主要考查了我们对能量利用效率这一概念的理解,根据电动机工作时的能量转化情况可做出判断。
    4.(2分)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是(  )
    A.原子核带负电
    B.原子核由质子和中子构成
    C.当前的核电站是利用核聚变原理工作的
    D.核能是可再生能源
    【分析】(1)原子核带正电,原子核是由质子和中子组成的;
    (2)获得核能的方式:原子核的裂变和原子核的聚变。裂变如原子弹、核反应堆,聚变如氢弹;
    (3)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源。
    【解答】解:AB、原子核是由质子和中子组成的,原子核带正电,故A错误,B正确;
    C、核电站是利用核裂变产生的能量发电,故C错误;
    D、核能在使用后短时间内不能获得,是不可再生能源,故D错误。
    故选:B。
    【点评】本题考查了原子的结构、与核能相关的物理知识,属于记忆性的内容,难度不大。
    5.(2分)如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,两个U形管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是(  )

    A.I1=I2,A管中的液面比B管中的液面低
    B.I1=I2,A管中的液面比B管中的液面高
    C.I1>I2,A管中的液面比B管中的液面低
    D.I1>I2,A管中的液面比B管中的液面高
    【分析】由电路图分析电阻丝的连接方式,根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,压强变大,U形管内两液面的差值变大。
    【解答】解:
    由图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1>I2;
    由Q=I2Rt可知,通电时间相同时,I1>I2,R1=R2=5Ω,所以左侧电阻产生的热量较多;
    密闭空气吸收热量后,体积可以膨胀。压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,A玻璃管液面较高。
    故选:D。
    【点评】本题考查了并联电路的电流特点和焦耳定律的应用,关键是明白U形管在实验中的作用。
    6.(2分)小红坐在行驶的火车上,如果认为她是静止的,所选的参照物是(  )
    A.所坐的座椅 B.铁路边的树
    C.远处的房屋 D.身边走过的人
    【分析】参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的。所选定的参照物是一个假定不动的物体,有了它作比较再看被研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了,因此,参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
    【解答】解:A、如果选取所坐的座椅为参照物,则小红与座椅之间相对位置没有发生变化,所以小红是静止的,故A正确;
    B、如果选取铁路边的树为参照物,则小红与树之间相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故B错误;
    C、如果选取远处的房屋为参照物,则小红与房屋之间相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故C错误;
    D、如果选取身边走过的人为参照物,则小红与身边走过的人相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故D错误;
    故选:A。
    【点评】物体的运动和静止取决于参照物的选取,关键看被研究的物体相对于参照物是否发生了位置的改变。
    7.(2分)在加勒比海红树林中,科学家发现最大的细菌——华丽硫珠菌,形如一根细绳,可用肉眼直接观察,如图所示,其长度l为(  )

    A.2cm B.2.0cm C.2.00cm D.2.000cm
    【分析】使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
    【解答】解:由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;细菌左侧与0.00cm对齐,右侧与2.00cm对齐,所以细菌的长度为l=2.00cm,故C正确。
    故选:C。
    【点评】本题考查了刻度尺的读数,注意测量仪器读数时必须先看清楚分度值,同时刻度尺读数需要估读到分度值下一位。
    8.(2分)课间做眼保健操时,前排同学和后排同学听到教室前方墙壁上喇叭发出的声音指令(  )
    A.音调不同 B.音色不同 C.频率不同 D.响度不同
    【分析】音色是指声音的品质与特色。它与发声物体的材料有关,不同物体发声的音色是不同的;音调是指声音的高低,与物体振动的频率有关;响度指声音的大小,与振幅和距离声源的远近有关。
    【解答】解:后排同学距离墙壁上喇叭比较远,故听到响度会变小,而前排同学听到的声音相对较大。
    故选:D。
    【点评】本题考查了乐音三要素的理解和掌握,是一道声学基础题。
    9.(2分)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是(  )
    A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉
    B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
    C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高
    D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
    【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
    【解答】解:A、把酒精擦在手背上,酒精从手吸收热量,使手的温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
    B、冬天人们在室外晒太阳,人体从阳光中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
    C、汽油机的压缩冲程,压缩气体做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;
    D、把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块,水放出热量,温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
    故选:C。
    【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,难度不大。
    10.(2分)为做好疫情常态化防控,打造安全就医环境,很多医院启用了智能门禁系统。系统扫描到就医人员的健康码为绿码(模拟电路中的开关S1闭合)并且检测到其体温正常(开关S2闭合)时,门禁才会自动打开(电动机工作)。下列图中模拟电路符合上述要求的是(  )
    A. B.
    C. D.
    【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,然后选出正确的电路图。
    【解答】解:由题意可知,系统扫描到就医人员的健康码为绿码(模拟电路中的开关S1闭合)并且检测到其体温正常(开关S2闭合)时,即两个开关都闭合时,门禁才会自动打开(电动机工作),这说明两个开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联在电路中,故D正确。
    故选:D。
    【点评】本题考查了根据要求设计电路图,关键是根据“系统扫描到就医人员的健康码为绿码并且检测到其体温正常时,门禁才会自动打开”确定两开关的连接方式。
    11.(2分)我国城乡建设和管理越来越注重环保,以下做法符合环保要求的是(  )
    A.废旧电池随意丢弃
    B.减少城市绿地和湖泊的面积
    C.工业废水直接排放到江河中
    D.使用太阳能、风能等清洁能源
    【分析】(1)根据废旧电池中含有有毒的重金属离子来分析;
    (2)根据城市绿地和湖泊对环境的影响分析;
    (3)根据水污染、节约用水的措施来分析;
    (4)根据减少环境污染和节约能源来分析。
    【解答】解:A、废旧电池中含有重金属离子,随意丢弃会对土壤、地下水造成污染,故A错误;
    B、减少城市绿地和湖泊的面积,不利于改善空气质量和调节空气温度等,故B错误;
    C、工业废水直接排放到江河中会严重污染水资源,且工业用水处理后重复利用可以节约用水,故C错误;
    D、使用太阳能、风能等清洁能源可以大大减少能源使用带来的污染,同时可以节约能源,减少能源危机带来的影响,故D正确。
    故选:D。
    【点评】保护环境、减少污染、节约能源等有关知识需要熟知,与人类生产生活相关,也是重要的中考热点之一。
    12.(2分)如图所示是电磁继电器的工作原理图,闭合开关后,下列说法正确的是(  )

    A.弹簧的弹性势能减小
    B.电磁铁的上端为S极
    C.电动机工作,灯不发光
    D.电磁铁的工作原理是电磁感应
    【分析】(1)弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关;
    (2)知道电流方向根据安培定则判断电磁铁的磁极;
    (3)结合电磁继电器原理分析电动机和灯工作情况;
    (4)电磁继电器的工作原理是电流的磁效应。
    【解答】解:A、当闭合开关后,电磁铁产生磁性吸引衔铁,右半部分下落,弹簧被拉长,弹性势能增大,故A错误;
    B、当闭合开关后,线圈相当于通电螺线管,根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极,故B错误;
    C、当闭合开关后,电磁铁产生磁性吸引衔铁,右半部分往下落,开关与下面电动机所在的电路结合,电动机所在电路闭合,电动机正常工作,开关与上面灯泡所在的电路分离,灯泡所在电路断路,灯泡不发光,故C正确;
    D、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,与电磁感应无关,故D错误。
    故选:C。
    【点评】本题考查了电磁继电器原理、弹性势能、安培定则等,是综合题,难度不大。
    13.(2分)瀑布从高峰倾泻而下,驱动发动机转动发电,在此过程中能量转化的顺序为(  )
    A.动能→重力势能→电能 B.重力势能→动能→电能
    C.电能→重力势能→动能 D.重力势能→电能→动能
    【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
    【解答】解:瀑布从高峰倾泻而下,将重力势能转化为动能,驱动发动机转动发电,又将动能转化为电能,所以能量转化是重力势能→动能→电能。
    故选:B。
    【点评】此题要求学生熟练掌握各种能量的变化,能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。
    (多选)14.(3分)如图甲所示,工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起,拉力F=200N,货物上升的高度h与所用时间t关系的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )

    A.动滑轮的重力G动=20N
    B.货物上升的速度v=0.4m/s
    C.拉力F的功率P=80W
    D.动滑轮的机械效率η=90%
    【分析】(1)不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可求得动滑轮的重力;
    (2)由货物上升的高度h与所用时间t关系的图象可求得货物上升的速度;
    (3)由v绳=2v可求得绳子移动的速度,由P===Fv可求得拉力F的功率;
    (4)不计绳重和摩擦,由η===可求得动滑轮的机械效率。
    【解答】解:A、不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:
    G动=2F﹣G=2×200N﹣360N=40N,故A错误;
    B、由货物上升的高度h与所用时间t关系的图象可得,货物上升的速度:
    v===0.4m/s,故B正确;
    C、绳子移动的速度v绳=2v=2×0.4m/s=0.8m/s,
    拉力F的功率P===Fv绳=200N×0.8m/s=160W,故C错误;
    D、不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率η=====90%,故D正确。
    故选:BD。
    【点评】本题考查了功率的计算、滑轮组的机械效率,动滑轮重力的计算等,熟练应用公式是解题的关键,注意公式的适用条件。
    (多选)15.(3分)将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路,电源电压保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1,灯泡L1正常发光,再闭合开关S2。关于闭合开关S2之后,下列说法正确的是(  )

    A.通过灯泡L2与L1的电流相同
    B.灯泡L2正常发光
    C.灯泡L2比L1暗
    D.整个电路1min消耗432J的电能
    【分析】由图可知,当闭合开关S1、S2时,灯泡L2、L2并联;
    (1)根据P=分别求出灯泡L1、L2的电阻,根据欧姆定律分别求出通过灯泡L1、L2的电流,据此可知是否相同;
    (2)当灯泡两端的实际电压等于额定电压时,灯泡正常发光,当灯泡两端的实际电压不等于额定电压时,灯泡不是正常发光;
    (3)根据P=UI分别求出灯泡L1、L2的实际功率;灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮;
    (4)利用P=分别求出灯泡L1、L21min消耗的电能,据此可知整个电路1min消耗的电能
    【解答】解:由图可知,当闭合开关S1、S2时,灯泡L2、L2并联;
    A、由P=可知,灯泡L1的电阻R1===16Ω,灯泡L2的电阻R2===20Ω,
    只闭合开关S1,只有灯泡L1工作,此时灯泡L1正常发光,所以电源电压U=U1额=8V,
    根据并联电路特点可知,灯泡L1、L2两端的电压相等,都等于电源电压8V,
    则通过灯泡L1的电路I1===0.5A,通过灯泡L2的电流I2===0.4A,
    所以通过灯泡L2与L1的电流不相同,故A错误;
    B、灯泡L2两端的实际电压U2=8V,额定电压U2额=10V,U2<U2额,所以灯泡L2没有正常发光,故B错误;
    C、灯泡L1的实际功率P1=P1额=4W,灯泡L2的实际功率P2=U2I2=8V×0.4A=3.2W,
    由于P1>P2,所以灯泡L2比L1暗,故C正确;
    D、由P=可知,灯泡L11min消耗的电能W1=P1t=4W×1×60s=240J,灯泡L21min消耗的电能W2=P2t=3.2W×1×60s=192J,
    整个电路1min消耗的电能W=W1+W2=240J+192J=432J,故D正确。
    故选:CD。
    【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式的灵活运用、欧姆定律的应用以及消耗电能的计算,知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定是解题的关键。
    (多选)16.(3分)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮摩擦,下列分析正确的是(  )

    A.若丙静止,则甲只受到两个力的作用
    B.若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用
    C.若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右
    D.若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差
    【分析】受力的物体如果处于静止或匀速直线运动状态,物体受到平衡力的作用;
    摩擦力产生的条件:两个接触面粗糙的物体相互接触,有压力的作用,且有相对滑动的趋势或发生了相对滑动。
    【解答】解:
    A、若丙静止,因忽略轻绳的弹性(即轻绳不可伸长),则此时甲乙处于静止状态,甲与乙之间没有相对滑动的趋势,也没有发生相对滑动,所以甲、乙之间不存在摩擦力,甲只受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用,即甲只受到两个力的作用,故A正确;
    B、若丁静止,同理可知甲乙处于静止状态;当丁的重力与丙的重力相等时,丙、丁对乙的拉力大小相同,乙在水平方向上受力平衡,此时乙不会受到受到桌面的摩擦力,即乙可能没有受到桌面的摩擦力作用,故B错误;
    C、若丁匀速下降,此时甲乙一起向右做匀速直线运动,甲与乙之间没有相对滑动的趋势,也没有发生相对滑动,所以甲、乙之间不存在摩擦力,故C错误;
    D、若丙匀速下降,则丙对乙的拉力与丙的重力大小相同(即F丙对乙=G丙),丁对乙的拉力与丁的重力大小相同(即F丁对乙=G丁);
    此时乙沿水平桌面向左做匀速直线运动,乙在水平方向上受力平衡,受到水平向左的丙的拉力、水平向右的丁的拉力、水平向右的滑动摩擦力,由力的平衡条件可得F丙对乙=F丁对乙+f,则桌面对乙的摩擦力大小f=F丙对乙﹣F丁对乙=G丙﹣G丁,故D正确。
    故选:AD。
    【点评】本题考查了受力分析、摩擦力产生的条件和摩擦力的大小,有一定难度。
    二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程)
    17.(2分)如图甲、乙、读数分别为:

    (1)温度计读数为  29℃ 。
    (2)电能表示数为  213.9kW•h 。
    【分析】(1)温度计读数时要观察液面在零上还是零下,确定其分度值,再根据液面位置读数;
    (2)电能表读数时要注意单位是kW•h,最后一位是小数。
    【解答】解:(1)由甲图可知,温度计的液面在零上,分度值为1℃,示数为29℃;
    (2)由乙图可知,电能表的示数为213.9kW•h。
    故答案为:(1)29℃;(2)213.9kW•h。
    【点评】本题考查了温度计、电能表的读数,属于基础题目,难度不大。
    18.(2分)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的  比热容 大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为  1.05×105 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
    【分析】(1)与其它液体相比,水的比热容较大大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多。
    (2)已知水的比热容、质量和升高的温度,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。
    【解答】解:(1)由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性;
    (2)水吸收的热量:
    Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(20℃﹣15℃)=1.05×105J。
    故答案为:比热容;1.05×105。
    【点评】本题考查水的比热容大的特点在生活中的应用以及吸热公式的应用,是一道基础题。
    19.(2分)核电站是利用可控制的核  裂变 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电的;核电站在输送电能方面若能采用  超导 (选填“半导体”或“超导”)材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
    【分析】核裂变和核聚变都能释放能量,但是又有区别,对于核裂变是可控的,如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的,对于核聚变过程不可控。
    在低温时电阻可以变成零的材料叫超导材料,电阻为零不产生电热,应用在电动机、导线等人们不需要电热的地方。
    【解答】解:
    (1)核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的;
    (2)根据焦耳定律,超导材料由于电阻为零,所以不产生电热,用作输电导线没有电能损耗。
    故答案为:裂变;超导。
    【点评】本题考查了核能的利用及超导体的特点,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
    20.(2分)如图所示,位于水平地面上的甲、乙、丙三个平底容器的底面积均为5×10﹣3m2,其中丙是柱形容器,它们所装水的深度相同。若水对甲、乙容器底的压力分别为F甲、F乙,则F甲 = F乙;用弹簧测力计悬挂一重为4N的物体从水面上方缓慢浸入丙容器的水中,水未溢出容器。当物体静止时,弹簧测力计的示数为3.5N,此时容器对水平地面的压强与物体未浸入水中时容器对水平地面的压强相比变化了  100 Pa。(容器厚度均可忽略)

    【分析】(1)根据p=ρgh比较水对容器底的压强关系,根据p=的变形公式F=pS比较水对容器底部的压力关系;
    (2)根据力的作用是相互的,水对物体的浮力大小等于物体对水的压力大小;所以容器对水平地面的压力与物体未浸入水中时容器对水平地面的压力相比,变化的压力即为物体对水的压力,根据压强公式即可得到变化的压强。
    【解答】解:(1)水的深度相同,根据p=ρgh可知,容器底部受到的压强是相同的,根据F=pS可知,容器底面积相同,则水对容器底的压力相同;
    (2)根据二力平衡,水对物体的浮力大小等于物体对水的压力大小,F压=F浮=G﹣F=4N﹣3.5N=0.5N;
    所以容器对水平地面的压力与物体未浸入水中时容器对水平地面的压力相比,变化的压力即为物体对水的压力,根据压强公式Δp===100Pa。
    故答案为:=;100。
    【点评】本题考查了液体压强的比较和固体压强的计算,有一定难度。
    21.(2分)如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,秤杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为  0.4 kg。若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会  偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。

    【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;
    若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
    【解答】解:如图,
    由杠杆平衡可知G1•OA=G2•OB,
    即:m1g•OA=m2g•OB,
    ∴m1===0.4kg。
    若秤砣有缺损,m2减小,而G1•OA不变,所以OB要变大,
    杆秤所示的质量值要偏大。
    故答案为:0.4;偏大。

    【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,找出力臂大小是本题的关键。
    22.(2分)如图,甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于  发电机 ,乙装置相当于  电动机 。(选填“电动机”或“发电机”)

    【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,此过程中机械能转化为电能;
    (2)电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的;
    【解答】解:闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,所以甲装置相当于发电机,此过程中机械能转化为电能;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,所以乙装置相当于电动机。
    故答案为:发电机;电动机。
    【点评】电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,发电机是利用电磁感应原理工作的。
    三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
    23.(2分)如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。

    【分析】根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可;某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向,而在磁体外部磁感线的方向是由N出发回到S极,实际磁场的方向与磁感线方向是一致的。
    【解答】解:根据磁体外部,磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极;由图确定图中左边磁极为N极、右边磁极为S极;而小磁针静止时北极所指的方向为某点磁场的方向,则小磁针的右端为N极,如图所示:

    【点评】此题主要考查了磁感线的概念,同时要考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系。一定注意小磁针静止时北极所指的方向为某点磁场的方向。
    24.(2分)如图,O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心,一束单色光从空气中与界面成30°角斜射到O点,发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线。

    【分析】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
    光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入玻璃中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
    【解答】解:当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射;
    入射光线与水面的夹角为30°,入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角为60°;当光从空气中斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角,如图所示:

    【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律,是中考热点之一,要求学生不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线,而且要会根据反射或折射画出入射光线。
    四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
    25.(5分)小哲利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”:

    (1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向  右 (选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是为了  便于直接读出力臂大小 。
    次数
    动力F1/N
    动力臂l1/m
    阻力F2/N
    阻力臂l2/m
    1
    1
    0.1
    2
    0.05
    2
    2
    0.15
    1.5
    0.2
    3
    3
    0.05
    1.5
    0.1
    (2)小哲多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) 。
    (3)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会  右侧下降 (选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
    (4)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将  变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    【分析】(1)如果杠杆左端向下倾斜,应向右调节左端或右端的平衡螺母;如果杠杆右端向下倾斜,应向左调节左端或右端的平衡螺母;
    杠杆不在水平平衡时,实验前调为水平位置平衡,以便我们直接读出力臂;
    (2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
    (3)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
    (4)阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
    【解答】解:
    (1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将左端的平衡螺母向右调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是便于我们直接读出力臂大小;
    (2)根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
    (3)若一个钩码重G,每一个小格长L,如图乙所示,将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,则左侧4G×2L=8GL,右侧3G×3L=9GL,因为8GL<9GL,所以杠杆不能平衡,右侧下降;
    (4)弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
    故答案为:(1)右;便于直接读出力臂大小;(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)右侧下降;(4)变大。
    【点评】本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算。当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小。
    26.(5分)五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示装置进行了探究。

    (1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于  确定像的位置 。
    (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小  相等 ,证实了“影与形无异”。
    (3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面  垂直 ,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。
    (4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面  对称 。
    (5)若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A  仍能 (选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
    【分析】(1)实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到另一侧的物体,便于确定像的位置;
    (2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系;
    (3)(4)平面镜成像时,像物等距,相对于镜面是对称的,其连线与镜面垂直;
    (5)平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的,而且平面镜成虚像,在玻璃板后放置一块木板,不能遮挡住蜡烛射向平面镜的光,也不影响反射光线进入人的眼睛。
    【解答】解:(1)实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B,便于确定像的位置;
    (2)玻璃板后面没有点燃的蜡烛和玻璃板前面点燃蜡烛的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等;
    (3)平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直;
    (4)用数学中的知识点可表示为平面镜所成的像与物体关于镜面对称;
    (5)平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的,所以成的像是虚像,若在玻璃板后放置一块木板,不影响反射光线进入人的眼睛,所以在物体一侧还能看到玻璃板内点亮蜡烛的像。
    故答案为:(1)确定像的位置;(2)相等;(3)垂直;(4)对称;(5)仍能。
    【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点,解答此类题目就很容易。
    27.(6分)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:

    (1)通过  甲、丙、丁 三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
    (2)物体A浸没在水中时受到的浮力是  4 N,物体A的体积是  4×10﹣4 m3。
    (3)由图示实验数据得出盐水的密度是  1.1×103 kg/m3。
    (4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
    步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
    步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
    ①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力  小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第二次铁片受到的浮力。
    ②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是  没有控制物体排开液体的体积相同 。
    【分析】(1)探究物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关时,需要控制液体的密度相同、排开的液体的体积相同,改变物体在液体中的深度;
    (2)根据F浮=G﹣F求浮力大小,由F浮=ρgV排公式变形可求得物体排开水的体积,因为物体浸没,所以物块排开水的体积等于物体的体积;
    (3)物体的重力与弹簧测力计拉力之差是物体受到的浮力,已经求出物体的体积,根据F浮=ρ液gV排公式变形可求得盐水的密度;
    (4)物体下沉时F浮<G,漂浮时F浮=G,由此可知铁片两次受到的浮力的关系;
    探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同。
    【解答】解:(1)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体种类相同,深度不同,故应选择甲、丙、丁图;
    根据称重法可知,物体在两种情况下受到的浮力是相同的,故说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,
    (2)由图甲、丁可知,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N,
    物体排开水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ水gV排水可得,物体排开水的体积:
    V排水===4×10﹣4m3,
    物体排开水的体积等于物体的体积,即V物体=4×10﹣4m3;
    (3)由图甲、戊所示实验可知,物块浸没在盐水中所受浮力:
    F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
    浮力F浮盐水=ρ盐水gV排盐水,
    此时物体排开盐水的体积V排盐水=V物体=4×10﹣4m3;
    盐水的密度:ρ盐水===1.1×103kg/m3。
    (4)由物体的浮沉条件可知,铁片下沉时F浮1<G,铁片漂浮时F浮2=G,则F浮1<F浮2,即:第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;
    探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同,错误原因就是没有利用控制变量法,即没有控制物体排开液体的体积相同;
    故答案为:(1)甲、丙、丁;(2)4;4×10﹣4;(3)1.1×103;(4)小于;没有控制物体排开液体的体积相同。
    【点评】本题探究影响浮力大小的因素,重点考查了控制变量法在实际的中具体运用,对常见的错误认识做了澄清。
    28.(9分)电学实验课上,老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识,请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
    (1)探究电流与电阻关系

    ①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
    ②正确连接电路后,根据现有器材,为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压不能低于  1.5 V。
    ③电路中接入5Ω定值电阻,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最  左 端。闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,为  0.4 A。
    ④用10Ω电阻替换5Ω电阻后,滑片应该向  左 调节。经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成  反比 。
    (2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了如图丙所示的电路,请你帮他完成实验。
    ①为了完成实验,请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
    ②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A。
    ③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动  R2 的滑片,直至电流表的示数为0.5A。
    ④ R2滑片位置不动 ,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A。
    ⑤小灯泡的额定功率P额= 1.75 W。
    【分析】(1)①原电路图中,变阻器没有接入电路,电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的;变阻器应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端;
    ②当将定值电阻换上较大的电阻时,如果控制电压表示数较小,根据串联电路电压的规律,变阻器就要分去更多的电压,由分压原理,变阻器连入电路中的阻值将要求更大,而题中变阻器的最大电阻为20Ω,根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理表达式讨论,当用最大电阻20Ω电阻进行实验时,变阻器连入电路中的电阻应最大,由此得出控制电压表的最小电压;
    ③为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;根据电流表选用量程确定分度值读数;
    ④根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定变阻器滑片移动的方向;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
    (2)实验电路图中没有电压表,可根据P=I2R的原理测量小灯泡的额定功率;根据R1的滑片在最右端,R2的滑片在最左端结合欧姆定律求出电源电压;让R2与灯泡串联,调节R2使小灯泡正常发光,即使通过小灯泡的电流等于额定电流0.5A;保持R2滑片位置不动,让R2与R1串联,根据欧姆定律求出电路总电阻,根据电阻的串联求出R2的阻值;根据灯泡的额定电流求出电路的总电阻,根据电阻的串联求出灯泡正常发光时的电阻,最后根据P=I2R求出灯泡的额定功率。
    【解答】解:(1)①原电路图中,变阻器没有接入电路,电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的;变阻器应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端,如下图所示:

    ②研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
    U滑=U源﹣UV=3V﹣UV,
    根据分压原理有:
    =,即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
    因电压表示数UV为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:=,
    解得电压表的示数:U=1.5V,即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V;
    ③为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端;闭合开关,移动滑片,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0.4A;
    ④实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应把变阻器滑片向左调节;
    经过多次实验,分析实验数据,得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
    (2)实验步骤:
    ①为了完成实验,在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2,如下图所示:

    ②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A;
    ③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动R2的滑片,直至电流表的示数为0.5A;
    ④R2滑片位置不动,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A;
    ⑤在步骤②中,R1与R2串联,且R2的阻值为0,电路为只有R1的简单电路,此时R1的阻值最大,电流表测串联电路电流为0.3A,根据欧姆定律,电源电压为:
    U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
    在步骤③中,R2与灯泡串联,电流表测串联电路电流;向左移动R2的滑片,使电流表的示数为0.5A,此时灯泡正常发光;
    在步骤④中,R1与R2串联,电流表测串联电路电流;保持R2滑片位置不动,R1的阻值最大,此时电流表示数为0.24A,根据欧姆定律,电路中的总电阻为:
    R总1===25Ω,
    根据电阻的串联,R2=R总1﹣R1=25Ω﹣20Ω=5Ω;
    当灯泡正常发光时,根据欧姆定律,电路中的总电阻为:
    R总2===12Ω,
    灯泡正常发光时的电阻为:
    RL=R总2﹣R2=12Ω﹣5Ω=7Ω,
    小灯泡的额定功率为:
    P额=I额2RL=(0.5A)2×7Ω=1.75W。
    故答案为:(1)①见解答图;②1.5;③左;0.4;④左;反比;(2)①见解答图;③R2;④R2滑片位置不动;⑤1.75。
    【点评】本题探究电流与电阻关系和测小灯泡的额定功率实验,考查电路连接、实验操作、电流表读数、控制变量法和欧姆定律的应用以及设计方案测额定功率的能力,综合性较强,难度较大。
    五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
    29.(6分)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为1.6×103kg,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功1.5×106J。求满载时:
    (1)汽车的总重力;
    (2)汽车匀速行驶时的速度;
    (3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。

    【分析】(1)根据公式G=mg求汽车的总重力;
    (2)根据速度公式v=求出汽车匀速行驶的速度;
    (3)根据W=Fs求出汽车匀速行驶时受到的牵引力。
    【解答】解:
    (1)该汽车的总重力:G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
    (2)汽车匀速行驶时的速度:v===20m/s;
    (3)根据W=Fs可知,汽车匀速行驶时受到的牵引力为:F===1500N。
    答:(1)汽车的总重力为1.6×104N;
    (2)汽车匀速行驶时的速度为20m/s;
    (3)汽车匀速行驶时所受的牵引力为1500N。
    【点评】本题考查了重力、速度、功的计算,比较简单。
    30.(8分)小明家的电热水壶电热丝断了,他想用一根新电热丝R0替换,但不知道阻值,于是他用伏安法进行了测量,用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象,如图所示。在老师的安全指导下,小明利用R0重新组装好电热水壶,接在220V家庭电路中能正常工作,忽略温度对电阻的影响。求:
    (1)R0的阻值。
    (2)新电热水壶的额定功率。
    (3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效率是多少。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]

    【分析】(1)由图读出电压值和对应的电流值,根据R=算出R0的阻值;
    (2)根据P=算出新电热水壶的额定功率;
    (3)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
    根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=×100%求出电热水壶的加热效率。
    【解答】解:(1)由图知当电压为11V时对应的电流为0.25A,
    根据I=得R0的阻值为:
    R0===44Ω;
    (2)新电热水壶的额定功率为:
    P===1100W,
    (3)水吸收的热量:
    Q吸=c水m( t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
    由P=可得消耗的电能:
    W=P加热t=1100W×400s=4.4×105J,
    电热水壶的加热效率:
    η=×100%=×100%≈76.4%。
    答:(1)R0的阻值为44Ω;
    (2)新电热水壶的额定功率为1100W;
    (3)新电热水壶工作400s,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃,其加热效率是76.4%。
    【点评】本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用,能熟练应用公式是解题的关键。
    31.(10分)在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中,初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2,细线P、Q不可伸长,细线P长l=8cm,取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
    (1)t=10s时,B物体受到水的浮力;
    (2)每秒向容器内注入水的体积(单位用cm3);
    (3)当FQ=3N时,水对容器底部的压力。

    【分析】结合甲、乙分析可知:0~10s,随着水的增加,B排开液体体积增大,浮力增大,FQ减小,当t=10s时,B完全浸没,所以在10~30s内,排开体积不再增大,FQ不变。t=30s时,液面上升到A的底面位置,随后排开液体体积会逐渐增加,浮力增大,FQ减小。
    (1)根据称重法可以算出B的浮力;
    (2)0~10s,B排开液体体积增大,浮力增大,说明B始终接触容器底面,注水体积V水10=(S﹣SB)hB;,
    10~30s,20秒内注入的水体积V水30=Sl=2V水10;联立方程解得S;
    根据v=可得注水速度;
    (3)当FQ=3N时,根据称重法,A和B受到的浮力之和等于G﹣F,即:F浮B+F浮A=F1﹣FQ′,6N+F浮A=18N﹣3N,解得F浮A;
    根据V排A=;物体A浸入水中的深度hA=解得hA;
    根据水对容器底部的压强p=ρ水g(hA+hB+l);水对容器底部的压力F=pS解得水对容器底部的压力。
    【解答】解:(1)根据称重法可得,B浸没时受到浮力为:F浮B=F0﹣F10=18N﹣12N=6N;
    (2)t=10s时,B物体排开水的体积V排B===6×10﹣4m3=600cm3;
    Ⅰ、若B物体的密度大于水的密度,则由图像信息可知,t=10s时B物体刚好浸没,物体B的体积和排开液体体积相等,即B的体积为:VB=V排B=600cm3;
    B的高度为:hB===6cm;
    0~10s,B排开液体体积增大,所受浮力增大,则B始终接触容器底面,这段时间注水体积为:V水10=(S﹣SB)hB;,
    10~30s,20秒内注入的水体积V水30=Sl=2V水10;
    联立方程可得:2×(S﹣100cm2)×6cm=S×8cm,解得S=300cm2;
    注水速度为:v===120cm3/s,即:每秒向容器内注入水的体积是120cm3;
    Ⅱ、若B物体的密度小于水的密度,则由图像信息可知,t=10s时B物体刚好漂浮,10s﹣20s内匀速注水时,B物体会缓慢上升(仍然漂浮),且浸入水中的深度始终为hB浸===6cm,此过程中相当于在B物体下方注水,则注水的横截面积等于容器的底面积,注水的深度等于细线P的长度8cm(即B物体会上升8cm),故方法、结果与前面相同,则每秒向容器内注入水的体积仍然是120cm3;
    (3)当FQ=3N时,根据称重法有:F浮总=F1﹣FQ′,即:F浮总=18N﹣3N=15N,
    此时A和B排开水的总体积为:V排总===1.5×10﹣3m3=1500cm3;
    物体A和B浸入水中的总深度为:h浸总===15cm;
    若B始终沉底,则此时水的深度h=h浸总+l=15cm+8cm=23cm=0.23m,
    若t=10s时B物体刚好漂浮,则整个过程中B物体会上升8cm,即最终B物体下表面到容器底的距离等于8cm,则此时水的深度仍然为23cm=0.23m,
    所以,水对容器底部的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.09m+0.06m+0.08m)=2.3×103Pa;
    水对容器底部的压力为:F=pS=2.3×103Pa×300×10﹣4m2=69N。
    答:(1)t=10s时,B物体受到水的浮力是6N;
    (2)每秒向容器内注入水的体积是120cm3;
    (3)当FQ=3N时,水对容器底部的压力是69N。
    【点评】本题考查了浮力和压强的综合应用,关键分析浮力变化时对于排开体积的变化,难度很大!

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