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2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷(含答案)
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这是一份2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷(含答案)，共30页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，综合计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷
一、选择题（本大题共36分，每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）物理与我们的生活密切相关，下列相关物理量估测最符合实际的是（ ）
A．成年人步行的速度约为10m/s
B．一个中学生的质量约为50kg
C．冬天洗澡水的最佳温度是70℃
D．家用空调的功率约为100W
2．（3分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化知识正确的是（ ）
A．雨水——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．白露——露的形成是液化现象，要吸收热量
C．霜降——霜的形成是凝华现象，要放出热量
D．大雪——雪的形成是熔化现象，要吸收热量
3．（3分）中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军，让国人骄傲和自豪，下列说法正确的是（ ）
A．把球踢飞时，脚对球的力等于球对脚的力
B．球离开脚后，能继续前进是因为受到惯性力的作用
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，说明力能改变物体的运动状态
D．静止在草坪上的足球受到的重力和足球对草坪的压力是一对平衡力
4．（3分）关于下列四个情景的说法不正确的是（ ）
A．图甲：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声音能传递能量
B．图乙：发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
C．图丙：不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质
D．图丁：八个玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音调相同
5．（3分）如图所示，号称捕鱼高手的池鹭冲向自己的目标，在水面疾驰掠过，瞬间叼起水中的“猎物”——鱼，下列说法中正确的是（ ）
A．池鹭在水中的像，是池鹭等大的实像
B．池鹭飞得越高，池鹭在水中的像越小
C．池鹭在水中的像，是由于光的反射形成的虚像
D．池鹭看到水中的鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像
6．（3分）为倡导低碳出行，娄底市投放了大量的共享单车，共享单车的设计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是（ ）
A．刹车手闸是费力杠杆
B．设计红色尾灯主要是为了美观
C．车座设计的面积较大可以增大压强
D．轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以增大摩擦
7．（3分）高铁进站口，自动检票闸机上安装摄像头，抓取旅客脸部信息，与身份证芯片里的照片进行比对，信息相符，人脸与证件照比对通过，闸机就会自动放行，关于人脸识别的说法正确的是（ ）
A．摄像头的光学核心元件是凹透镜
B．在这个过程中，通过摄像头成虚像
C．刷脸时，脸要处于摄像头一倍焦距以内
D．人靠近摄像头时，经摄像头成的像会变大
8．（3分）2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢做燃料，主要利用了液氢的热值较大
B．液氢燃料在燃烧的过程中，液氢的质量变小，热值也变小
C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能
D．加速升空的火箭，动能变大，重力势能减小，机械能不变
9．（3分）学校内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。某款饮水机的指示灯电路有如下要求：按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。如图所示的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（3分）超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（3分）为提高人们的居住品质，改善城市面貌，娄底市在大力进行老旧小区改造。改造中工人利用滑轮组将重320N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受重力为120N
B．滑轮组所做的有用功为3200J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为90%
12．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2的最大阻值为10Ω
D．该电路消耗的最大电功率为2.5W
二、填空题（本大题共24分，每空2分，）
13．（4分）2022年11月30日，“神舟十五号”与“神舟十四号”成功对接于空间站天和核心舱前向端口，我国首次实现两个乘组“太空会师”，当两艘飞船成功对接时，以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是 的。升入太空后，神舟十五号飞船的质量 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
14．（4分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，质量为200g的玻璃茶杯温度升高了75℃，玻璃茶杯吸收的热量是 J；其内能是通过 的方式改变的[玻璃的比热容为c玻璃＝0.84×103J/（kg•℃）]。
15．（4分）2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技，如图是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为 km。车上还有全球唯一高清移动演播室，其网络信号是利用 来传递的。
16．（4分）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做向右做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，在8N的水平推力F2的作用下，使它们一起向右运动（如图乙所示），此时木块B所受的摩擦力为 N。
17．（4分）中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，下潜最大深度达到10907米，在下潜的过程中，海水对它的压强将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。已知海水的密度1.03×103kg/m3，在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 Pa。
18．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 （选填“强”或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 （选填“大”或“小”）。
三、作图与实验探究题（本大题共20分，其中19题2分，20题2分，21题8分，22题8分。）
19．（2分）如图所示，杠杆可绕固定点O转动，且自重不计，要使杠杆在图示位置平衡，请作出施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
20．（2分）根据图中入射光线将折射光线补充完整。
21．（8分）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2
1.7
1.7
1.9
（1）分析比较A、E、F可知：浮力大小与液体的 有关；
（2）分析比较A、D、E可知：浮力大小与浸在液体中的深度 关；（选填“有”或“无”）
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N；
（4）该金属块密度为 kg/m3。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验；
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、I1、I2表示）
四、综合计算题（本题共20分，第23题8分，第24题12分。）
23．（8分）如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为0.3t，与地面的总接触面积为150cm2，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。若空车行驶时，功率为900W，1min内在水平地在上匀速直线行驶了90m。求：
（1）空车对水平地面的压强为多少帕？
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是多少？
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为多少牛？
24．（12分）图甲所示的养生壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电热水壶，有加热和保温两挡，简化的工作电路如图乙所示。均为用来加热且阻值不变的电热丝，养生壶部分参数如表所示。
额定电压
220V
容量
1.5L
额定功率
加热功率
1000W
保温功率
200W
（1）当养生壶处于保温状态时，开关应该接 （填“a”或“b”）。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）养生壶装满初温为20℃的冷水，若养生壶在额定电压下加热10min恰好将一壶水烧开，养生壶的加热效率是多少？【外界为标准大气压，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】
（4）若关闭家里其他用电器，只让“加热”状态的养生壶工作，发现电能表（如图丙所示）的转盘在3min内转了120转，则养生壶的实际功率为多少？
2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共36分，每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）物理与我们的生活密切相关，下列相关物理量估测最符合实际的是（ ）
A．成年人步行的速度约为10m/s
B．一个中学生的质量约为50kg
C．冬天洗澡水的最佳温度是70℃
D．家用空调的功率约为100W
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，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．成年人步行的速度约为1m/s，故A不符合实际；
B．中学生的质量比成年人的质量略轻，一个中学生的质量约为50kg，故B符合实际；
C．人体的正常体温为37℃，冬天洗澡水的最佳温度是40℃，故C不符合实际；
D．家用空调的功率约为1000W，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，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．（3分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化知识正确的是（ ）
A．雨水——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．白露——露的形成是液化现象，要吸收热量
C．霜降——霜的形成是凝华现象，要放出热量
D．大雪——雪的形成是熔化现象，要吸收热量
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华。其中，熔化、汽化、升华吸收热量，凝固、液化、凝华放出热量。
【解答】解：A．雨是云层中的水蒸气遇冷液化形成的，需放出热量，故A错误；
B．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴，需放出热量，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故C正确；
D．雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故D错误。
故选：C。
【点评】判断一种现象是什么物态变化，一定要分析现象原来和现在的状态，然后根据六种物态变化的定义进行判断。
3．（3分）中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军，让国人骄傲和自豪，下列说法正确的是（ ）
A．把球踢飞时，脚对球的力等于球对脚的力
B．球离开脚后，能继续前进是因为受到惯性力的作用
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，说明力能改变物体的运动状态
D．静止在草坪上的足球受到的重力和足球对草坪的压力是一对平衡力
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；
（3）力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状；
（4）一对平衡力必须同时符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，缺一不可；相互作用的条件：发生在两个物体之间，作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：A．脚踢球时，球对脚的力与脚对球的力是一对相互作用力，大小相等，故A正确；
B．惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，形状发生了改变，说明力能使物体形状发生改变，故C错误；
D．静止在水平场地上的足球受到的重力和足球对草坪的压力作用在两个物体上，这两个力不是平衡力，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了力的作用的相互性、平衡力和相互作用的力、惯性，属于力学基础知识的考查，比较简单。
4．（3分）关于下列四个情景的说法不正确的是（ ）
A．图甲：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声音能传递能量
B．图乙：发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
C．图丙：不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质
D．图丁：八个玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音调相同
【分析】（1）声音能传递信息和能量；
（2）一切正在发声的物体都在振动；
（3）声音的传播需要介质，而空气不是唯一的介质；
（4）音调与发声体的振动频率有关，响度与振幅有关。
【解答】解：A、扬声器发出的声音使蜡焰不停摆动，说明声音能传递能量，故A正确；
B、当小球接触到音叉时被弹开越高，说明振幅越大，响度越大，故B正确；
C、当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，说明声音的传播需要介质，真空不能传声，故C正确；
D、瓶内水位越高，质量越大，越难振动，频率越小，音调越低。所以频率不同，音调不同，故D错误。
故选：D。
【点评】本题通过不同的物理情景考查了声与能量、声音的产生、声音的传播以及声音的三个特征：音调、响度和音色，并能够搞清影响它们的因素。
5．（3分）如图所示，号称捕鱼高手的池鹭冲向自己的目标，在水面疾驰掠过，瞬间叼起水中的“猎物”——鱼，下列说法中正确的是（ ）
A．池鹭在水中的像，是池鹭等大的实像
B．池鹭飞得越高，池鹭在水中的像越小
C．池鹭在水中的像，是由于光的反射形成的虚像
D．池鹭看到水中的鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像
【分析】（1）倒影属于平面镜成像，其原理是光的反射；平面镜成像特点是：平面镜所成的像是虚像，像与物体的大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物关于平面镜对称；
（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：AC．水面相当于平面镜，池鹭在水中的像是光的反射形成的，根据平面镜成像的特点可知，是等大的虚像，故A错误、C正确；
B．平面镜成像时，像与物体的大小相同，池鹭飞高，池鹭在水中的像大小不变，故B错误；
D．鱼反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入空气中后远离法线，射入池鹭的眼睛，而池鹭逆着光的方向看去，看见水中的鱼，实际是变浅了的鱼的虚像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题通过池鹭捕鱼考查了对光的折射、光的反射的理解，属于基础题。
6．（3分）为倡导低碳出行，娄底市投放了大量的共享单车，共享单车的设计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是（ ）
A．刹车手闸是费力杠杆
B．设计红色尾灯主要是为了美观
C．车座设计的面积较大可以增大压强
D．轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以增大摩擦
【分析】（1）判断是哪种类型的杠杆，主要看动力臂、阻力臂的大小关系，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂既不省力也不费力是等臂杠杆；
（2）自行车尾灯利用光的反射可达到警示提醒目的；
（3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：
A、刹车手闸在使用时，动力臂大于阻力臂，应是省力杠杆，故A错误；
B、自行车的尾灯都是垂直的面，车灯照在尾灯上经过两次反射又按原来的方向反射回去，属于光的反射现象，因此设计红色尾灯主要是为了达到警示提醒目的，故B错误；
C、车座设计的面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D、轮胎表面设计凹凸不平的花纹，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D正确。
故选：D。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
7．（3分）高铁进站口，自动检票闸机上安装摄像头，抓取旅客脸部信息，与身份证芯片里的照片进行比对，信息相符，人脸与证件照比对通过，闸机就会自动放行，关于人脸识别的说法正确的是（ ）
A．摄像头的光学核心元件是凹透镜
B．在这个过程中，通过摄像头成虚像
C．刷脸时，脸要处于摄像头一倍焦距以内
D．人靠近摄像头时，经摄像头成的像会变大
【分析】凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
【解答】解：ABC、摄像头是一个凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的，故ABC错误；
D、凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，当被拍摄的人靠近摄像头时，由凸透镜成实像的规律可知，人经摄像头所成的像会变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
8．（3分）2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢做燃料，主要利用了液氢的热值较大
B．液氢燃料在燃烧的过程中，液氢的质量变小，热值也变小
C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能
D．加速升空的火箭，动能变大，重力势能减小，机械能不变
【分析】（1）燃料的热值是燃料的性质，热值越大，完全燃烧相同质量的燃料，放出的热量越多。
（2）燃料的热值是燃料本身的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关；
（3）火箭是热机的一种，是利用内能做功的机器；
（4）物体由于运动所具有的能量叫动能，动能与质量和速度有关；物体由于被举高所具有的能量叫重力势能，重力势能与质量和高度有关；动能和势能统称为机械能。
【解答】解：A、火箭使用液氢做燃料，主要是因为液氢热值较大，故A正确；
B、燃料的热值是燃料本身的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，火箭发射过程中，燃料的热值不变，故B错误；
C、燃料燃烧推动火箭升空是把内能转化为机械能，故C错误；
D、火箭在加速升空的过程中，速度增大，高度增加，质量不变，所以动能、重力势能增大，机械能增大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了热值特性的理解、热机工作过程中的能量转化以及动能和重力势能的影响因素，特别注意能量的转化过程。
9．（3分）学校内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。某款饮水机的指示灯电路有如下要求：按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。如图所示的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析开关的连接方式、两个灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光，这说明开关S1能控制指示灯L1；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光，这说明开关S2和开关S3同时指示灯L2，则开关S2和开关S3是串联的；两灯工作时互不影响，则它们是并联的，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查电路的设计，根据题意正确分析两指示灯的连接方式以及开关的位置是关键。
10．（3分）超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就有感应电流产生，该现象称为电磁感应现象，该过程中将机械能转化为电能。
【解答】解：据“当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器”可知，该过程中有感应电流产生，是将机械能转化为电能的过程，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理；
A、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、该实验中没有电源，是发电机的工作原理图，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故B正确；
C、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理图，将电能转化为机械能，故C错误；
D、该实验是用来探究电磁铁磁性强弱的影响因素，是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
【点评】电磁感应与通电导体在磁场中受力运动这两个实验的前提条件是不同的，电磁感应是用来产生电的，所以该实验装置中没有电源；而通电导体在磁场中受力的实验，电路中有电源。因此可以利用电路中有无电源来区分这两个实验。
11．（3分）为提高人们的居住品质，改善城市面貌，娄底市在大力进行老旧小区改造。改造中工人利用滑轮组将重320N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受重力为120N
B．滑轮组所做的有用功为3200J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（2）利用W有＝Gh求滑轮组所做的有用功；
（3）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P＝求拉力做功的功率；
（4）利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣320N＝80N，故A错误；
B、滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝320N×10m＝3200J，故B正确；
C、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×10m＝20m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×20m＝4000J，
拉力做功的功率：P＝＝＝400W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查使用滑轮组时动滑轮的重力、有用功、总功、功率和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
12．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2的最大阻值为10Ω
D．该电路消耗的最大电功率为2.5W
【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图像读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据P＝UI求出电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；
（2）根据图像中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；
（3）根据电路的最大电流求出最大功率。
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I1＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I1R1+U1＝0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I2＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源电压不变，则：0.4A×R1+2V＝0.1A×R1+5V，
解得：R1＝10Ω；故B错误；
电源电压为：U＝I1R1+U1＝0.4A×10Ω+2V＝6V，故A正确；
C、由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2＝0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2＝＝＝50Ω；故C错误；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，
则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
二、填空题（本大题共24分，每空2分，）
13．（4分）2022年11月30日，“神舟十五号”与“神舟十四号”成功对接于空间站天和核心舱前向端口，我国首次实现两个乘组“太空会师”，当两艘飞船成功对接时，以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是 静止 的。升入太空后，神舟十五号飞船的质量 不变 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【分析】（1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
（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。
【解答】解：当两艘飞船成功对接时，神舟十四号相对于“神舟十五号”的位置没有发生变化，所以以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是静止的；
质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变，神舟十五号飞船升入太空后，位置发生变化但其质量不变。
故答案为：静止；不变。
【点评】本题主要考查学生对质量及其特性的了解和掌握、运动和静止的相对性，一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。难度不大，是一道基础题。
14．（4分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，质量为200g的玻璃茶杯温度升高了75℃，玻璃茶杯吸收的热量是 1.26×104 J；其内能是通过 热传递 的方式改变的[玻璃的比热容为c玻璃＝0.84×103J/（kg•℃）]。
【分析】知道茶杯的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出茶杯吸收的热量；做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解：玻璃茶杯的质量m＝200g＝0.2kg，
玻璃茶杯吸收的热量：Q吸＝c玻璃mΔt＝0.84×103J/（kg•℃）×0.2kg×75℃＝1.26×104J；
玻璃茶杯吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变玻璃茶杯的内能。
故答案为：1.26×104；热传递。
【点评】本题考查改变物体的内能的方式以及热量的简单计算，是一道基础题。
15．（4分）2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技，如图是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为 35 km。车上还有全球唯一高清移动演播室，其网络信号是利用 电磁波 来传递的。
【分析】（1）根据公式s＝vt求出动车通过的路程；
（2）网络信号是利用电磁波来传递的。
【解答】解：6min＝0.1h；
动车通过的路程为：
s＝vt＝350km/h×0.1h＝35km；
网络信号是利用电磁波来传递的。
故答案为：35；电磁波。
【点评】此题考查了速度的计算和公式的应用、电磁波的应用，难度不大，属基础题目。
16．（4分）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做向右做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 0 N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，在8N的水平推力F2的作用下，使它们一起向右运动（如图乙所示），此时木块B所受的摩擦力为 2 N。
【分析】此题应利用二力平衡的知识，求出摩擦力，并知道，摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关。
【解答】解：在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，在水平方向B不受拉力，因此摩擦力为0；A受4N的拉力，因此摩擦力也为4N；
若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，此时A和B的整体所受的摩擦力是4N，各自受的摩擦力为2N。
故答案为：0；2。
【点评】本题主要考查摩擦力大小的影响因素，影响因素不变，摩擦力的大小也不变，但是注意摩擦力不能直接测量，都是根据平衡力的知识间接得出。
17．（4分）中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，下潜最大深度达到10907米，在下潜的过程中，海水对它的压强将逐渐 增大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。已知海水的密度1.03×103kg/m3，在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 1.03×108 Pa。
【分析】根据p＝ρgh判断出海水压强随深度的增加的变化，并求出深度为10000m处海水的压强。
【解答】解：海水的密度不变，潜水器在海水中的深度增加，根据p＝ρgh可知，潜水器受到的海水压强是增大的；
海水对潜水器的压强为：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa。
故答案为：增大；1.03×108。
【点评】本题主要考查液体压强的公式的应用，是一道基础题。
18．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 强 （选填“强”或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 大 （选填“大”或“小”）。
【分析】本题中有两个电路，左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，R1与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电流增大。
【解答】解：当人走上电梯后，R的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，则衔铁被拉下，与触点2接触，则电机上的电流增大，电动机转速变大。
故答案为：强；大。
【点评】本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，在本题中应认清电路的构造联系所学知识进行解答。
三、作图与实验探究题（本大题共20分，其中19题2分，20题2分，21题8分，22题8分。）
19．（2分）如图所示，杠杆可绕固定点O转动，且自重不计，要使杠杆在图示位置平衡，请作出施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
【分析】重物对杠杆的拉力为阻力，阻力、阻力臂一定时，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长越省力，确定最长的动力臂，垂直力臂画出最小力的示意图。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在A点，则OA为最长的动力臂，因此连接OA，过A点作垂直于OA向上的力，即为施加在A点最小力F的示意图，如图所示：
【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
20．（2分）根据图中入射光线将折射光线补充完整。
【分析】根据折射规律：折射光线、入射光线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，作出折射光线。
【解答】解：首先过入射点垂直于界面作出法线，然后根据光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线右侧的水中大致画出折射光线，如图所示：
【点评】本题主要考查折射规律的应用情况，注意光线为实线，法线为虚线，是一道基础题。
21．（8分）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2
1.7
1.7
1.9
（1）分析比较A、E、F可知：浮力大小与液体的 密度 有关；
（2）分析比较A、D、E可知：浮力大小与浸在液体中的深度 无 关；（选填“有”或“无”）
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 1 N；
（4）该金属块密度为 2.7×103 kg/m3。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
【分析】（1）由A、E、F图找出相同的量和不同的量，分析得出物体受到的浮力大小与变化量的关系；
（2）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应应控制物体排开液体的体积和密度不变，改变物体在液体中的深度；
（3）根据称重法求浮力的大小；
（4）根据金属块浸没在水中时受到的浮力，利用阿基米德原理求出金属块的体积，然后根据G＝mg和密度公式求出金属块的密度。
【解答】解：（1）由A、E、F分析比较可知，排开液体的体积相同，而液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；
（2）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应应控制物体排开液体的体积和密度不变，只改变深度的大小，所以，比较图C和图D可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）从图A、E可知，物体的重力G＝2.7N，弹簧测力计的示数F＝1.7N，
则物体受到浮力F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；
（4）由（3）可知，金属块完全浸没在水中受到的浮力为F浮＝1N；
所以，根据F浮＝ρ水gV排可得，金属块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
由G＝mg可知，金属块的质量：m＝＝＝0.27kg；
金属块的密度：ρ＝＝＝2.7×103kg/m3。
故答案为：（1）密度；（2）无；（3）1；（4）2.7×103。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用、称重法求浮力、弹簧测力计的读数以及阿基米德原理的应用，要注意控制变量法在实验中的应用。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W；
（3）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验；
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ 0.25 A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ U额×（I2﹣I1） 。（用U额、I1、I2表示）
【分析】（1）根据当滑片向左移动时小灯泡变亮确定变阻器的下接线柱，与灯串联接入电路；
（2）根据小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知灯在2.5V的额定电压下的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（3）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）当滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱与小灯泡右侧接线柱相连，如下所示：
；
（2）根据小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知，灯在2.5V的额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝＝＝0.25A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻的电压为：U0＝I1R0＝0.25A×10Ω＝2.5V，根据并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流：
I额＝I2﹣I1，则小灯泡的额定功率：
P额＝U额×I额＝I灯＝U额×（I2﹣I1）。
故答案为：（1）图见解答；（2）0.625；（3）①0.25； ②U额×（I2﹣I1）。
【点评】本题测量小灯泡额定功率的实验，考查电路连接、电压表使用注意事项、功率计算及设计方案测额定功率的能力。
四、综合计算题（本题共20分，第23题8分，第24题12分。）
23．（8分）如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为0.3t，与地面的总接触面积为150cm2，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。若空车行驶时，功率为900W，1min内在水平地在上匀速直线行驶了90m。求：
（1）空车对水平地面的压强为多少帕？
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是多少？
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为多少牛？
【分析】（1）根据G＝mg求空车的重力，空车对水平地面的压力大小等于空车的重力，根据p＝求空车对水平地面的压强；
（2）利用P＝求清扫车牵引力所做的功；
（3）利用W＝Fs求清扫车的牵引力，根据二力平衡条件求出清扫车受到的阻力。
【解答】解：（1）空车的重力：G＝mg＝0.3×103kg×10N/kg＝3000N，
空车对水平地面的压力：F压＝G＝3000N，
空车对水平地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；
（2）由P＝可知，清扫车牵引力所做的功：W＝Pt＝900W×1×60s＝5.4×104J；
（3）由W＝Fs可知，清扫车的牵引力：F＝＝＝600N，
因为空车在水平地面上匀速直线行驶，所以，由二力平衡条件可知，清扫车受到的阻力：f＝F＝600N。
答：（1）空车对水平地面的压强为2×105Pa；
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是5.4×104J；
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为600N。
【点评】本题考查二力平衡条件、重力公式、压强定义式、功和功率公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
24．（12分）图甲所示的养生壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电热水壶，有加热和保温两挡，简化的工作电路如图乙所示。均为用来加热且阻值不变的电热丝，养生壶部分参数如表所示。
额定电压
220V
容量
1.5L
额定功率
加热功率
1000W
保温功率
200W
（1）当养生壶处于保温状态时，开关应该接 b （填“a”或“b”）。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）养生壶装满初温为20℃的冷水，若养生壶在额定电压下加热10min恰好将一壶水烧开，养生壶的加热效率是多少？【外界为标准大气压，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】
（4）若关闭家里其他用电器，只让“加热”状态的养生壶工作，发现电能表（如图丙所示）的转盘在3min内转了120转，则养生壶的实际功率为多少？
【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；
（2）根据P＝UI＝求出电阻R1的阻值；
（3）根据ρ＝求水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据P＝求出养生壶消耗的电能，根据η＝×100%求出养生壶的加热效率；
（4）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出转盘转了120转养生壶消耗的电能，根据P＝求出养生壶的实际功率。
【解答】解：（1）当S拨到b时，R1、R2串联；当S拨到a时，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶为保温状态，因此当养生壶处于保温状态时，开关应该接b；
（2）养生壶为加热状态时，电路为R1的简单电路，
由P＝UI＝可知，电阻R1的阻值：R1＝R加热＝＝＝48.4Ω；
（3）由ρ＝可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，
1标准大气压下水的沸点为100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，
由P＝可知，养生壶加热消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×10×60s＝6×105J，
养生壶的加热效率：η＝×100%＝×100%＝84%；
（4）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
转盘转了120转养生壶消耗的电能：W实际＝＝0.04kW•h，
养生壶的实际功率：P实＝＝＝0.8kW＝800W。
答：（1）b；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）养生壶的加热效率是84%；
（4）养生壶的实际功率为800W。
【点评】本题考查密度公式、热量公式、电功率公式和效率公式的应用，正确的判断养生壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷
一、选择题（本大题共36分，每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）物理与我们的生活密切相关，下列相关物理量估测最符合实际的是（ ）
A．成年人步行的速度约为10m/s
B．一个中学生的质量约为50kg
C．冬天洗澡水的最佳温度是70℃
D．家用空调的功率约为100W
2．（3分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化知识正确的是（ ）
A．雨水——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．白露——露的形成是液化现象，要吸收热量
C．霜降——霜的形成是凝华现象，要放出热量
D．大雪——雪的形成是熔化现象，要吸收热量
3．（3分）中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军，让国人骄傲和自豪，下列说法正确的是（ ）
A．把球踢飞时，脚对球的力等于球对脚的力
B．球离开脚后，能继续前进是因为受到惯性力的作用
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，说明力能改变物体的运动状态
D．静止在草坪上的足球受到的重力和足球对草坪的压力是一对平衡力
4．（3分）关于下列四个情景的说法不正确的是（ ）
A．图甲：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声音能传递能量
B．图乙：发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
C．图丙：不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质
D．图丁：八个玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音调相同
5．（3分）如图所示，号称捕鱼高手的池鹭冲向自己的目标，在水面疾驰掠过，瞬间叼起水中的“猎物”——鱼，下列说法中正确的是（ ）
A．池鹭在水中的像，是池鹭等大的实像
B．池鹭飞得越高，池鹭在水中的像越小
C．池鹭在水中的像，是由于光的反射形成的虚像
D．池鹭看到水中的鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像
6．（3分）为倡导低碳出行，娄底市投放了大量的共享单车，共享单车的设计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是（ ）
A．刹车手闸是费力杠杆
B．设计红色尾灯主要是为了美观
C．车座设计的面积较大可以增大压强
D．轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以增大摩擦
7．（3分）高铁进站口，自动检票闸机上安装摄像头，抓取旅客脸部信息，与身份证芯片里的照片进行比对，信息相符，人脸与证件照比对通过，闸机就会自动放行，关于人脸识别的说法正确的是（ ）
A．摄像头的光学核心元件是凹透镜
B．在这个过程中，通过摄像头成虚像
C．刷脸时，脸要处于摄像头一倍焦距以内
D．人靠近摄像头时，经摄像头成的像会变大
8．（3分）2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢做燃料，主要利用了液氢的热值较大
B．液氢燃料在燃烧的过程中，液氢的质量变小，热值也变小
C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能
D．加速升空的火箭，动能变大，重力势能减小，机械能不变
9．（3分）学校内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。某款饮水机的指示灯电路有如下要求：按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。如图所示的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（3分）超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（3分）为提高人们的居住品质，改善城市面貌，娄底市在大力进行老旧小区改造。改造中工人利用滑轮组将重320N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受重力为120N
B．滑轮组所做的有用功为3200J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为90%
12．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2的最大阻值为10Ω
D．该电路消耗的最大电功率为2.5W
二、填空题（本大题共24分，每空2分，）
13．（4分）2022年11月30日，“神舟十五号”与“神舟十四号”成功对接于空间站天和核心舱前向端口，我国首次实现两个乘组“太空会师”，当两艘飞船成功对接时，以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是 的。升入太空后，神舟十五号飞船的质量 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
14．（4分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，质量为200g的玻璃茶杯温度升高了75℃，玻璃茶杯吸收的热量是 J；其内能是通过 的方式改变的[玻璃的比热容为c玻璃＝0.84×103J/（kg•℃）]。
15．（4分）2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技，如图是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为 km。车上还有全球唯一高清移动演播室，其网络信号是利用 来传递的。
16．（4分）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做向右做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，在8N的水平推力F2的作用下，使它们一起向右运动（如图乙所示），此时木块B所受的摩擦力为 N。
17．（4分）中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，下潜最大深度达到10907米，在下潜的过程中，海水对它的压强将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。已知海水的密度1.03×103kg/m3，在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 Pa。
18．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 （选填“强”或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 （选填“大”或“小”）。
三、作图与实验探究题（本大题共20分，其中19题2分，20题2分，21题8分，22题8分。）
19．（2分）如图所示，杠杆可绕固定点O转动，且自重不计，要使杠杆在图示位置平衡，请作出施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
20．（2分）根据图中入射光线将折射光线补充完整。
21．（8分）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2
1.7
1.7
1.9
（1）分析比较A、E、F可知：浮力大小与液体的 有关；
（2）分析比较A、D、E可知：浮力大小与浸在液体中的深度 关；（选填“有”或“无”）
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N；
（4）该金属块密度为 kg/m3。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验；
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、I1、I2表示）
四、综合计算题（本题共20分，第23题8分，第24题12分。）
23．（8分）如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为0.3t，与地面的总接触面积为150cm2，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。若空车行驶时，功率为900W，1min内在水平地在上匀速直线行驶了90m。求：
（1）空车对水平地面的压强为多少帕？
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是多少？
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为多少牛？
24．（12分）图甲所示的养生壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电热水壶，有加热和保温两挡，简化的工作电路如图乙所示。均为用来加热且阻值不变的电热丝，养生壶部分参数如表所示。
额定电压
220V
容量
1.5L
额定功率
加热功率
1000W
保温功率
200W
（1）当养生壶处于保温状态时，开关应该接 （填“a”或“b”）。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）养生壶装满初温为20℃的冷水，若养生壶在额定电压下加热10min恰好将一壶水烧开，养生壶的加热效率是多少？【外界为标准大气压，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】
（4）若关闭家里其他用电器，只让“加热”状态的养生壶工作，发现电能表（如图丙所示）的转盘在3min内转了120转，则养生壶的实际功率为多少？
2023年湖南省娄底市娄星区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共36分，每小题给出的选项中，只有一个是正确的，每小题选对得3分，错选或未选的得0分）
1．（3分）物理与我们的生活密切相关，下列相关物理量估测最符合实际的是（ ）
A．成年人步行的速度约为10m/s
B．一个中学生的质量约为50kg
C．冬天洗澡水的最佳温度是70℃
D．家用空调的功率约为100W
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，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．成年人步行的速度约为1m/s，故A不符合实际；
B．中学生的质量比成年人的质量略轻，一个中学生的质量约为50kg，故B符合实际；
C．人体的正常体温为37℃，冬天洗澡水的最佳温度是40℃，故C不符合实际；
D．家用空调的功率约为1000W，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，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．（3分）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化知识正确的是（ ）
A．雨水——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．白露——露的形成是液化现象，要吸收热量
C．霜降——霜的形成是凝华现象，要放出热量
D．大雪——雪的形成是熔化现象，要吸收热量
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华。其中，熔化、汽化、升华吸收热量，凝固、液化、凝华放出热量。
【解答】解：A．雨是云层中的水蒸气遇冷液化形成的，需放出热量，故A错误；
B．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴，需放出热量，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故C正确；
D．雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故D错误。
故选：C。
【点评】判断一种现象是什么物态变化，一定要分析现象原来和现在的状态，然后根据六种物态变化的定义进行判断。
3．（3分）中国女子足球队参加女足亚洲杯比赛夺得冠军，让国人骄傲和自豪，下列说法正确的是（ ）
A．把球踢飞时，脚对球的力等于球对脚的力
B．球离开脚后，能继续前进是因为受到惯性力的作用
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，说明力能改变物体的运动状态
D．静止在草坪上的足球受到的重力和足球对草坪的压力是一对平衡力
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；
（3）力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状；
（4）一对平衡力必须同时符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，缺一不可；相互作用的条件：发生在两个物体之间，作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：A．脚踢球时，球对脚的力与脚对球的力是一对相互作用力，大小相等，故A正确；
B．惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；
C．球撞击球门瞬间，足球凹陷，形状发生了改变，说明力能使物体形状发生改变，故C错误；
D．静止在水平场地上的足球受到的重力和足球对草坪的压力作用在两个物体上，这两个力不是平衡力，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了力的作用的相互性、平衡力和相互作用的力、惯性，属于力学基础知识的考查，比较简单。
4．（3分）关于下列四个情景的说法不正确的是（ ）
A．图甲：发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声音能传递能量
B．图乙：发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
C．图丙：不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质
D．图丁：八个玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音调相同
【分析】（1）声音能传递信息和能量；
（2）一切正在发声的物体都在振动；
（3）声音的传播需要介质，而空气不是唯一的介质；
（4）音调与发声体的振动频率有关，响度与振幅有关。
【解答】解：A、扬声器发出的声音使蜡焰不停摆动，说明声音能传递能量，故A正确；
B、当小球接触到音叉时被弹开越高，说明振幅越大，响度越大，故B正确；
C、当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，说明声音的传播需要介质，真空不能传声，故C正确；
D、瓶内水位越高，质量越大，越难振动，频率越小，音调越低。所以频率不同，音调不同，故D错误。
故选：D。
【点评】本题通过不同的物理情景考查了声与能量、声音的产生、声音的传播以及声音的三个特征：音调、响度和音色，并能够搞清影响它们的因素。
5．（3分）如图所示，号称捕鱼高手的池鹭冲向自己的目标，在水面疾驰掠过，瞬间叼起水中的“猎物”——鱼，下列说法中正确的是（ ）
A．池鹭在水中的像，是池鹭等大的实像
B．池鹭飞得越高，池鹭在水中的像越小
C．池鹭在水中的像，是由于光的反射形成的虚像
D．池鹭看到水中的鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像
【分析】（1）倒影属于平面镜成像，其原理是光的反射；平面镜成像特点是：平面镜所成的像是虚像，像与物体的大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物关于平面镜对称；
（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：AC．水面相当于平面镜，池鹭在水中的像是光的反射形成的，根据平面镜成像的特点可知，是等大的虚像，故A错误、C正确；
B．平面镜成像时，像与物体的大小相同，池鹭飞高，池鹭在水中的像大小不变，故B错误；
D．鱼反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入空气中后远离法线，射入池鹭的眼睛，而池鹭逆着光的方向看去，看见水中的鱼，实际是变浅了的鱼的虚像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题通过池鹭捕鱼考查了对光的折射、光的反射的理解，属于基础题。
6．（3分）为倡导低碳出行，娄底市投放了大量的共享单车，共享单车的设计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是（ ）
A．刹车手闸是费力杠杆
B．设计红色尾灯主要是为了美观
C．车座设计的面积较大可以增大压强
D．轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以增大摩擦
【分析】（1）判断是哪种类型的杠杆，主要看动力臂、阻力臂的大小关系，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂既不省力也不费力是等臂杠杆；
（2）自行车尾灯利用光的反射可达到警示提醒目的；
（3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：
A、刹车手闸在使用时，动力臂大于阻力臂，应是省力杠杆，故A错误；
B、自行车的尾灯都是垂直的面，车灯照在尾灯上经过两次反射又按原来的方向反射回去，属于光的反射现象，因此设计红色尾灯主要是为了达到警示提醒目的，故B错误；
C、车座设计的面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D、轮胎表面设计凹凸不平的花纹，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D正确。
故选：D。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
7．（3分）高铁进站口，自动检票闸机上安装摄像头，抓取旅客脸部信息，与身份证芯片里的照片进行比对，信息相符，人脸与证件照比对通过，闸机就会自动放行，关于人脸识别的说法正确的是（ ）
A．摄像头的光学核心元件是凹透镜
B．在这个过程中，通过摄像头成虚像
C．刷脸时，脸要处于摄像头一倍焦距以内
D．人靠近摄像头时，经摄像头成的像会变大
【分析】凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
【解答】解：ABC、摄像头是一个凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的，故ABC错误；
D、凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，当被拍摄的人靠近摄像头时，由凸透镜成实像的规律可知，人经摄像头所成的像会变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
8．（3分）2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢做燃料，主要利用了液氢的热值较大
B．液氢燃料在燃烧的过程中，液氢的质量变小，热值也变小
C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能
D．加速升空的火箭，动能变大，重力势能减小，机械能不变
【分析】（1）燃料的热值是燃料的性质，热值越大，完全燃烧相同质量的燃料，放出的热量越多。
（2）燃料的热值是燃料本身的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关；
（3）火箭是热机的一种，是利用内能做功的机器；
（4）物体由于运动所具有的能量叫动能，动能与质量和速度有关；物体由于被举高所具有的能量叫重力势能，重力势能与质量和高度有关；动能和势能统称为机械能。
【解答】解：A、火箭使用液氢做燃料，主要是因为液氢热值较大，故A正确；
B、燃料的热值是燃料本身的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，火箭发射过程中，燃料的热值不变，故B错误；
C、燃料燃烧推动火箭升空是把内能转化为机械能，故C错误；
D、火箭在加速升空的过程中，速度增大，高度增加，质量不变，所以动能、重力势能增大，机械能增大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了热值特性的理解、热机工作过程中的能量转化以及动能和重力势能的影响因素，特别注意能量的转化过程。
9．（3分）学校内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。某款饮水机的指示灯电路有如下要求：按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光。如图所示的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析开关的连接方式、两个灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，按下温水键开关S1时，温水指示灯L1发光，这说明开关S1能控制指示灯L1；同时按下“童锁”键开关S2和热水键开关S3时，热水指示灯L2发光，这说明开关S2和开关S3同时指示灯L2，则开关S2和开关S3是串联的；两灯工作时互不影响，则它们是并联的，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查电路的设计，根据题意正确分析两指示灯的连接方式以及开关的位置是关键。
10．（3分）超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就有感应电流产生，该现象称为电磁感应现象，该过程中将机械能转化为电能。
【解答】解：据“当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器”可知，该过程中有感应电流产生，是将机械能转化为电能的过程，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理；
A、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、该实验中没有电源，是发电机的工作原理图，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故B正确；
C、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理图，将电能转化为机械能，故C错误；
D、该实验是用来探究电磁铁磁性强弱的影响因素，是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
【点评】电磁感应与通电导体在磁场中受力运动这两个实验的前提条件是不同的，电磁感应是用来产生电的，所以该实验装置中没有电源；而通电导体在磁场中受力的实验，电路中有电源。因此可以利用电路中有无电源来区分这两个实验。
11．（3分）为提高人们的居住品质，改善城市面貌，娄底市在大力进行老旧小区改造。改造中工人利用滑轮组将重320N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受重力为120N
B．滑轮组所做的有用功为3200J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（2）利用W有＝Gh求滑轮组所做的有用功；
（3）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P＝求拉力做功的功率；
（4）利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣320N＝80N，故A错误；
B、滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝320N×10m＝3200J，故B正确；
C、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×10m＝20m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×20m＝4000J，
拉力做功的功率：P＝＝＝400W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查使用滑轮组时动滑轮的重力、有用功、总功、功率和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
12．（3分）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2的最大阻值为10Ω
D．该电路消耗的最大电功率为2.5W
【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图像读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据P＝UI求出电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；
（2）根据图像中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；
（3）根据电路的最大电流求出最大功率。
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I1＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I1R1+U1＝0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I2＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源电压不变，则：0.4A×R1+2V＝0.1A×R1+5V，
解得：R1＝10Ω；故B错误；
电源电压为：U＝I1R1+U1＝0.4A×10Ω+2V＝6V，故A正确；
C、由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2＝0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2＝＝＝50Ω；故C错误；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，
则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
二、填空题（本大题共24分，每空2分，）
13．（4分）2022年11月30日，“神舟十五号”与“神舟十四号”成功对接于空间站天和核心舱前向端口，我国首次实现两个乘组“太空会师”，当两艘飞船成功对接时，以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是 静止 的。升入太空后，神舟十五号飞船的质量 不变 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【分析】（1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
（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。
【解答】解：当两艘飞船成功对接时，神舟十四号相对于“神舟十五号”的位置没有发生变化，所以以“神舟十五号”为参照物，神舟十四号是静止的；
质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变，神舟十五号飞船升入太空后，位置发生变化但其质量不变。
故答案为：静止；不变。
【点评】本题主要考查学生对质量及其特性的了解和掌握、运动和静止的相对性，一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。难度不大，是一道基础题。
14．（4分）中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，质量为200g的玻璃茶杯温度升高了75℃，玻璃茶杯吸收的热量是 1.26×104 J；其内能是通过 热传递 的方式改变的[玻璃的比热容为c玻璃＝0.84×103J/（kg•℃）]。
【分析】知道茶杯的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出茶杯吸收的热量；做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解：玻璃茶杯的质量m＝200g＝0.2kg，
玻璃茶杯吸收的热量：Q吸＝c玻璃mΔt＝0.84×103J/（kg•℃）×0.2kg×75℃＝1.26×104J；
玻璃茶杯吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变玻璃茶杯的内能。
故答案为：1.26×104；热传递。
【点评】本题考查改变物体的内能的方式以及热量的简单计算，是一道基础题。
15．（4分）2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技，如图是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为 35 km。车上还有全球唯一高清移动演播室，其网络信号是利用 电磁波 来传递的。
【分析】（1）根据公式s＝vt求出动车通过的路程；
（2）网络信号是利用电磁波来传递的。
【解答】解：6min＝0.1h；
动车通过的路程为：
s＝vt＝350km/h×0.1h＝35km；
网络信号是利用电磁波来传递的。
故答案为：35；电磁波。
【点评】此题考查了速度的计算和公式的应用、电磁波的应用，难度不大，属基础题目。
16．（4分）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做向右做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 0 N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，在8N的水平推力F2的作用下，使它们一起向右运动（如图乙所示），此时木块B所受的摩擦力为 2 N。
【分析】此题应利用二力平衡的知识，求出摩擦力，并知道，摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关。
【解答】解：在4N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，在水平方向B不受拉力，因此摩擦力为0；A受4N的拉力，因此摩擦力也为4N；
若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，此时A和B的整体所受的摩擦力是4N，各自受的摩擦力为2N。
故答案为：0；2。
【点评】本题主要考查摩擦力大小的影响因素，影响因素不变，摩擦力的大小也不变，但是注意摩擦力不能直接测量，都是根据平衡力的知识间接得出。
17．（4分）中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，下潜最大深度达到10907米，在下潜的过程中，海水对它的压强将逐渐 增大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。已知海水的密度1.03×103kg/m3，在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 1.03×108 Pa。
【分析】根据p＝ρgh判断出海水压强随深度的增加的变化，并求出深度为10000m处海水的压强。
【解答】解：海水的密度不变，潜水器在海水中的深度增加，根据p＝ρgh可知，潜水器受到的海水压强是增大的；
海水对潜水器的压强为：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa。
故答案为：增大；1.03×108。
【点评】本题主要考查液体压强的公式的应用，是一道基础题。
18．（4分）目前城市里的不少商场采用了智能电梯，当有人乘坐时它正常工作，而没有人乘坐时它会减速慢行（如图甲）。小红同学通过上网搜索得到其原理示意图如图乙所示，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，电磁铁的磁性变 强 （选填“强”或“弱”），衔铁与触点“2”接触，电动机的转速变 大 （选填“大”或“小”）。
【分析】本题中有两个电路，左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，R1与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电流增大。
【解答】解：当人走上电梯后，R的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，则衔铁被拉下，与触点2接触，则电机上的电流增大，电动机转速变大。
故答案为：强；大。
【点评】本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，在本题中应认清电路的构造联系所学知识进行解答。
三、作图与实验探究题（本大题共20分，其中19题2分，20题2分，21题8分，22题8分。）
19．（2分）如图所示，杠杆可绕固定点O转动，且自重不计，要使杠杆在图示位置平衡，请作出施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。
【分析】重物对杠杆的拉力为阻力，阻力、阻力臂一定时，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长越省力，确定最长的动力臂，垂直力臂画出最小力的示意图。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在A点，则OA为最长的动力臂，因此连接OA，过A点作垂直于OA向上的力，即为施加在A点最小力F的示意图，如图所示：
【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
20．（2分）根据图中入射光线将折射光线补充完整。
【分析】根据折射规律：折射光线、入射光线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，作出折射光线。
【解答】解：首先过入射点垂直于界面作出法线，然后根据光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线右侧的水中大致画出折射光线，如图所示：
【点评】本题主要考查折射规律的应用情况，注意光线为实线，法线为虚线，是一道基础题。
21．（8分）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2
1.7
1.7
1.9
（1）分析比较A、E、F可知：浮力大小与液体的 密度 有关；
（2）分析比较A、D、E可知：浮力大小与浸在液体中的深度 无 关；（选填“有”或“无”）
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 1 N；
（4）该金属块密度为 2.7×103 kg/m3。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
【分析】（1）由A、E、F图找出相同的量和不同的量，分析得出物体受到的浮力大小与变化量的关系；
（2）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应应控制物体排开液体的体积和密度不变，改变物体在液体中的深度；
（3）根据称重法求浮力的大小；
（4）根据金属块浸没在水中时受到的浮力，利用阿基米德原理求出金属块的体积，然后根据G＝mg和密度公式求出金属块的密度。
【解答】解：（1）由A、E、F分析比较可知，排开液体的体积相同，而液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；
（2）研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应应控制物体排开液体的体积和密度不变，只改变深度的大小，所以，比较图C和图D可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）从图A、E可知，物体的重力G＝2.7N，弹簧测力计的示数F＝1.7N，
则物体受到浮力F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；
（4）由（3）可知，金属块完全浸没在水中受到的浮力为F浮＝1N；
所以，根据F浮＝ρ水gV排可得，金属块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
由G＝mg可知，金属块的质量：m＝＝＝0.27kg；
金属块的密度：ρ＝＝＝2.7×103kg/m3。
故答案为：（1）密度；（2）无；（3）1；（4）2.7×103。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用、称重法求浮力、弹簧测力计的读数以及阿基米德原理的应用，要注意控制变量法在实验中的应用。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W；
（3）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验；
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ 0.25 A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ U额×（I2﹣I1） 。（用U额、I1、I2表示）
【分析】（1）根据当滑片向左移动时小灯泡变亮确定变阻器的下接线柱，与灯串联接入电路；
（2）根据小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知灯在2.5V的额定电压下的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（3）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1＝＝0.25A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）当滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱与小灯泡右侧接线柱相连，如下所示：
；
（2）根据小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知，灯在2.5V的额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝＝＝0.25A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻的电压为：U0＝I1R0＝0.25A×10Ω＝2.5V，根据并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流：
I额＝I2﹣I1，则小灯泡的额定功率：
P额＝U额×I额＝I灯＝U额×（I2﹣I1）。
故答案为：（1）图见解答；（2）0.625；（3）①0.25； ②U额×（I2﹣I1）。
【点评】本题测量小灯泡额定功率的实验，考查电路连接、电压表使用注意事项、功率计算及设计方案测额定功率的能力。
四、综合计算题（本题共20分，第23题8分，第24题12分。）
23．（8分）如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为0.3t，与地面的总接触面积为150cm2，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。若空车行驶时，功率为900W，1min内在水平地在上匀速直线行驶了90m。求：
（1）空车对水平地面的压强为多少帕？
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是多少？
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为多少牛？
【分析】（1）根据G＝mg求空车的重力，空车对水平地面的压力大小等于空车的重力，根据p＝求空车对水平地面的压强；
（2）利用P＝求清扫车牵引力所做的功；
（3）利用W＝Fs求清扫车的牵引力，根据二力平衡条件求出清扫车受到的阻力。
【解答】解：（1）空车的重力：G＝mg＝0.3×103kg×10N/kg＝3000N，
空车对水平地面的压力：F压＝G＝3000N，
空车对水平地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；
（2）由P＝可知，清扫车牵引力所做的功：W＝Pt＝900W×1×60s＝5.4×104J；
（3）由W＝Fs可知，清扫车的牵引力：F＝＝＝600N，
因为空车在水平地面上匀速直线行驶，所以，由二力平衡条件可知，清扫车受到的阻力：f＝F＝600N。
答：（1）空车对水平地面的压强为2×105Pa；
（2）空车行驶1min，该清扫车牵引力所做的功是5.4×104J；
（3）空车在水平地面上匀速直线行驶时，清扫车受到的阻力为600N。
【点评】本题考查二力平衡条件、重力公式、压强定义式、功和功率公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
24．（12分）图甲所示的养生壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电热水壶，有加热和保温两挡，简化的工作电路如图乙所示。均为用来加热且阻值不变的电热丝，养生壶部分参数如表所示。
额定电压
220V
容量
1.5L
额定功率
加热功率
1000W
保温功率
200W
（1）当养生壶处于保温状态时，开关应该接 b （填“a”或“b”）。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）养生壶装满初温为20℃的冷水，若养生壶在额定电压下加热10min恰好将一壶水烧开，养生壶的加热效率是多少？【外界为标准大气压，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】
（4）若关闭家里其他用电器，只让“加热”状态的养生壶工作，发现电能表（如图丙所示）的转盘在3min内转了120转，则养生壶的实际功率为多少？
【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；
（2）根据P＝UI＝求出电阻R1的阻值；
（3）根据ρ＝求水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据P＝求出养生壶消耗的电能，根据η＝×100%求出养生壶的加热效率；
（4）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出转盘转了120转养生壶消耗的电能，根据P＝求出养生壶的实际功率。
【解答】解：（1）当S拨到b时，R1、R2串联；当S拨到a时，电路为R1的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶为保温状态，因此当养生壶处于保温状态时，开关应该接b；
（2）养生壶为加热状态时，电路为R1的简单电路，
由P＝UI＝可知，电阻R1的阻值：R1＝R加热＝＝＝48.4Ω；
（3）由ρ＝可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，
1标准大气压下水的沸点为100℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，
由P＝可知，养生壶加热消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×10×60s＝6×105J，
养生壶的加热效率：η＝×100%＝×100%＝84%；
（4）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
转盘转了120转养生壶消耗的电能：W实际＝＝0.04kW•h，
养生壶的实际功率：P实＝＝＝0.8kW＝800W。
答：（1）b；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）养生壶的加热效率是84%；
（4）养生壶的实际功率为800W。
【点评】本题考查密度公式、热量公式、电功率公式和效率公式的应用，正确的判断养生壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
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