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2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷(含答案)
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这是一份2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷(含答案)，共33页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列现象中与月食形成原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
2．（2分）下列属于在声源处控制噪声的是（ ）
A．佩戴耳塞 B．禁止鸣笛 C．隔音板墙 D．植树造林
3．（2分）下列情境中的物态变化，需要吸收热量的是（ ）
A．春天，冰雪消融 B．夏天，露珠晶莹
C．秋天，草叶结霜 D．冬天，滴水成冰
4．（2分）下列关于中学生的相关估测，符合实际的是（ ）
A．受到的重力约为50N
B．正常体温约为38℃
C．头发丝的直径约为7.0×10﹣5m
D．双脚站立时对地面的压强约为1.0×106Pa
5．（2分）下列四个实验应用发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2分）北斗导航是中国自主研发的卫星导航系统，自开通以来运行稳定，持续为全球用户提供优质服务。下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星利用超声波向地球传递信息
B．北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成
C．北斗卫星在近地点的动能最大，势能为零
D．北斗卫星在预定轨道中运行时，不再具有惯性
7．（2分）星星同学用如图所示的装置运送物体A，下列说法正确的是（ ）
A．图中的动滑轮相当于一个费力杠杆
B．图中的定滑轮只能改变拉力的方向
C．绳子自由端下拉1m，物体A上升3m
D．质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A
8．（2分）一个标有“220V 880W”的电热器，当通过它的电流为2A时，它的实际功率为（ ）
A．200W B．220W C．800W D．880W
9．（2分）将质量为2kg的正方体木块放入水中，静止时木块的一半体积露出水面，则木块的体积和密度分别为（ ）
A．8.0×10﹣3m3 500kg/m3 B．8.0×10﹣3m3 800kg/m3
C．4.0×10﹣3m3 500kg/m3 D．4.0×10﹣3m3 800kg/m3
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。当滑片P向左移动的过程中、下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗
B．电流表示数变大
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
11．（2分）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12W B．16W C．24W D．32W
12．（2分）将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则细线对木块的最大拉力为（ ）
A．8N B．7N C．6N D．5N
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分）
13．（6分）中性笔是学生常用的文具之一。
（1）同学们在使用中性笔答题的过程中，笔管里减小的量是 （填“质量”或“密度”）。星星同学用中性笔管和棉签制作了如图1所示的哨子，上下推拉棉签“活塞”，用嘴吹笔管的上端，可以发出悦耳的哨音，用嘴吹棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱振动的 （填“快”或“慢”），两次声音在空气中传播速度 （填“相等”或“不相等”）。
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的 （填“形状”或“运动状态”），两食指受到的压力大小 （填“相等”或“不相等”）。如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为 （填“0.001”“0.1”或“10”）个大气压。
14．（6分）一场雪，让星星家的小汽车好像穿上了一件精美、洁白的羽绒服，如图所示。
（1）雪是水蒸气 （填“凝固”或“凝华”）放热形成的，车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量 （填“少”或“多”）。星星同学用刻度尺测出水平地面雪的厚度为300mm，再用脚使劲将雪踩实，测出雪坑深度为275mm，估测出车顶雪的体积约为5m3，星星家车顶的雪熔化成水的质量约为 （填“37.5kg”“375kg”或“3750kg”）（ρ冰＝0.9×103kg/m3）。
（2）汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持 （填“较短”或“较长”）的安全距离并降低车速。为准时到校，星星爸爸比平时早10min从家出发，行驶过程中汽车的平均速度是平时车速的，则平时驾车到学校需要 min。汽车以最大功率在某一路段爬坡时，可以通过 （填“增大”或“减小”）汽车的速度来增大牵引力。
15．（6分）2023年3月25日我国自主研制的首款氢燃料飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。
（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，跑道对飞机的支持力 （填“大于”“小于”或“等于”）飞机的重力；当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，其机械能的增加量 （填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，此时飞机受力 （填“平衡”或“不平衡”）。
（2）飞机储氢质量为4.5kg，氢内燃机效率为40%，所储氢完全燃烧时将化学能 （填“转化”或“转移”）为内能，产生的可利用能量为 J。燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，若质量和外观与该氢燃料飞机相同的燃油飞机，它的能量转化效率为30%，做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约 kg温室气体的排放（q氢＝1.4×108J/kg，q航空燃油＝5.0×107J/kg）。
16．（8分）神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接，首次形成中国空间站由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型。
（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是 （填“运动”或“静止”）的。交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过 （填“电磁波”或“超声波”）从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越 （填“多”或“少”）。
（2）空间站使用第三代柔性太阳翼把 （填“一”或“二”）次能源——太阳能转化为电能，太阳翼相当于电路中的 （填“电源”或“用电器”）。空间站以7.8×103m/s的速度运行十年，则其通过的路程为 光年。
（3）宇航员为了适应太空生活需要在水中进行训练。在水面下约10m深处宇航员每下潜1m，其手掌增加的压力约为 （填“100N”“1000N”或“10000N”）。若宇航员在空气中最多能托起60kg的物体，则宇航员在水中最多能托起密度为3.0×103kg/m3的物体 kg。
三、作图题（每图2分，共6分）
17．（2分）请在图中画出小球在水中悬浮时，所受力的示意图。
18．（2分）如图所示，一束光通过凸透镜折射后，又经过平面镜反射，请画出折射和反射的光路图。
19．（2分）请在图中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
20．（8分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验时，要将 （填“烛焰”或“蜡烛”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度；在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，则此凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图所示，当蜡烛被移至42cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （填“左”或“右”）侧用眼睛观察。
（3）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 （填“上半部”或“下半部”）。
21．（8分）在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
（1）如图所示，水平拉动弹簧测力计，使物块A做 （填“匀速”或“变速”）直线运动，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 （填“大于”“等于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。
（2）如图所示，通过对比 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）如图乙所示，在水平拉力F＝1.8N的作用下，砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则砝码受到的摩擦力大小为 N。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中（待测小灯泡额定电压为2.5V）。
（1）连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到最 （填“左”或“右”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，则电路故障可能是 （填“电流表”“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，并根据记录的多组实验数据，绘制出了小灯泡的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）星星同学设计了另一种实验方案：用一只阻值已知的定值电阻R定代替电流表，利用图丙所示的实物连接图进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，如图丙所示，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表的示数为U。
③利用此方法测量出小灯泡额定功率的表达式为P＝ （用已知和测量的物理量符号表示）。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分
23．（5分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0.2A，电阻R2的电功率为1.2W，电路的总功率为1.8W。求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路通电1min所产生的热量。
24．（5分）如图所示，圆柱形玻璃容器高50cm，底面积为1000cm2，容器中水的高度为45cm。把一个密度为3.0×103kg/m3，长、宽、高分别为0.1m、0.2m、0.3m的长方体合金块放入容器中静止时。求：
（1）放入合金块前，水对容器底的压强为多少；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为多少；
（3）合金块对容器底的最大压强为多少。
2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列现象中与月食形成原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
【分析】“月食”形成的原理是由于光的直线传播，当地球处于太阳和月球中间，且三者恰好或几乎在同一条直线上时，太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球遮挡，产生月食。结合选项中的选项可逐一做出判断。
【解答】解：“月食”形成的原理是由于光的直线传播。
A、一叶障目是指树叶遮挡住了来自物体的光射向人的眼睛，是光的直线传播形成的，故A符合题意；
B、海市蜃楼是光的不均匀的大气层中传播产生偏折形成的，属于光的折射现象，故B不合题意；
C、镜花水月是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故C不合题意；
D、杯弓蛇影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D不合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了哪些现象是由光的直线传播原理形成的，我们应该知道的主要有：日食、月食、小孔成像（树荫下圆形光斑）、影子的形成、树丛中的光束等。同时也必须掌握由光的反射、折射原理所产生的现象。
2．（2分）下列属于在声源处控制噪声的是（ ）
A．佩戴耳塞 B．禁止鸣笛 C．隔音板墙 D．植树造林
【分析】防治噪声的途径：在声源处减弱，在传播过程中减弱，在人耳处减弱。
【解答】解：A、佩戴耳塞属于在人耳处减弱噪声，故A不合题意；
B、禁止鸣笛是在声源处控制噪声，故B符合题意；
C、隔音板墙是在传播过程中减弱噪声，故C不合题意；
D、植树造林是在传播过程中减弱噪声，故D不合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了对控制噪声途径的认识，要能够将相关知识与生活中的现象相结合。
3．（2分）下列情境中的物态变化，需要吸收热量的是（ ）
A．春天，冰雪消融 B．夏天，露珠晶莹
C．秋天，草叶结霜 D．冬天，滴水成冰
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变为气态的过程叫升华，物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
六种物态变化过程中，放热的有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A、春天，冰雪消融，是固态变为液态，属于熔化现象，吸收热量，故A符合题意；
B、夏天，露珠晶莹，露的形成是液化现象，放出热量，故B不合题意；
C、秋天，草叶结霜，霜的形成是凝华现象，放出热量，故C不合题意；
D、冬天，滴水成冰，是液态变为固态，是凝固现象，放热热量，故D不合题意。
故选：A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4．（2分）下列关于中学生的相关估测，符合实际的是（ ）
A．受到的重力约为50N
B．正常体温约为38℃
C．头发丝的直径约为7.0×10﹣5m
D．双脚站立时对地面的压强约为1.0×106Pa
【分析】首先要对选项中涉及的几种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、中学生体重约为500N，故A不符合实际；
B、正常体温约为37℃，故B不符合实际；
C、头发丝的直径约为70μm＝7.0×10﹣5m，故C符合实际；
D、中学生每只鞋的底面积大约为200cm2，即0.02m2，故双脚面积S＝0.04m2；中学生的体重大约为500N，压力F＝G＝500N，压强p＝＝＝1.25×104Pa，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
5．（2分）下列四个实验应用发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
【解答】解：A．开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的制作原理，故A不符合题意；
B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验，故B不符合题意；
C．开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意；
D．是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题中学生容易混淆的两个图是A、C，要从有无电源上区分，有电源的是电动机，无电源的是发电机。
6．（2分）北斗导航是中国自主研发的卫星导航系统，自开通以来运行稳定，持续为全球用户提供优质服务。下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星利用超声波向地球传递信息
B．北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成
C．北斗卫星在近地点的动能最大，势能为零
D．北斗卫星在预定轨道中运行时，不再具有惯性
【分析】（1）电磁波能够传递信息；
（2）芯片是用半导体材料制成的；
（3）重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（4）惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。
【解答】解：A、北斗卫星利用电磁波向地球传递信息，故A错误；
B、北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成，故B正确；
C、卫星质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，相对地球有一定距离，势能不为零，故C错误；
D、北斗卫星在预定轨道中运行时，具有惯性，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了电磁波的传播与应用、半导体材料、重力势能大小的判断、惯性等知识，属于基础性题目。
7．（2分）星星同学用如图所示的装置运送物体A，下列说法正确的是（ ）
A．图中的动滑轮相当于一个费力杠杆
B．图中的定滑轮只能改变拉力的方向
C．绳子自由端下拉1m，物体A上升3m
D．质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A
【分析】（1）动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
（2）定滑轮的实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；
（3）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝nh；
（4）向下拉动绳子时，工人提供的最大拉力等于自身重力；不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大，利用G＝mg求提升最大质量；若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，能提升的物体的最大质量更小。
【解答】解：A、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故A错误；
B、定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝nh，若绳子自由端下拉1m，则物体A上升h＝＝＝0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×600N＝1200N，则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝120kg，
若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，能提升的物体的最大质量更小，所以质量为60kg的星星同学不能利用此滑轮组提起200kg的物体A，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点，关键要知道：向下拉动绳子时，人提供的最大拉力等于自身重力。
8．（2分）一个标有“220V 880W”的电热器，当通过它的电流为2A时，它的实际功率为（ ）
A．200W B．220W C．800W D．880W
【分析】根据P＝求出电热器的电阻，当通过它的电流为2A时，根据P＝I²R得出它的实际功率。
【解答】解：一个标有“220V 880W”的电热器表示其额定电压为220V，额定功率为880W，根据P＝可知电热器的电阻为：
R＝＝；
当通过它的电流为2A时，它的实际功率为：
P′＝I²R＝（2A）²×55Ω＝220W。
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查电功率公式的灵活运用，根据电热器的铭牌求出电热器的电阻是关键。
9．（2分）将质量为2kg的正方体木块放入水中，静止时木块的一半体积露出水面，则木块的体积和密度分别为（ ）
A．8.0×10﹣3m3 500kg/m3 B．8.0×10﹣3m3 800kg/m3
C．4.0×10﹣3m3 500kg/m3 D．4.0×10﹣3m3 800kg/m3
【分析】已知木块排开水的体积与本身体积关系，根据漂浮特点列出方程求解木块密度；根据质量和密度求出木块的体积。
【解答】解：因为木块漂浮，所以G木＝F浮，因为G＝mg、ρ＝，F浮＝ρ液gV排，V排＝V木；
所以，ρ木gV木＝ρ液gV排＝ρ液gV木，则：ρ木＝ρ水＝×1×103kg/m3＝0.5×103kg/m3＝500kg/m3；
木块的体积为：V＝＝＝4.0×10﹣3m3。
故选：C。
【点评】此题考查的是阿基米德原理、物体浮沉条件，是一道力学综合题，计算环节不复杂，属于基础题。
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。当滑片P向左移动的过程中、下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗
B．电流表示数变大
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析答题。
【解答】解：由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大；
电源电压U不变，由I＝可知，电路电流变小，电流表示数变小；
根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
电压表示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻，灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯泡的电阻变小，即电压表示数与电流表示数的比值变小；
综上所述，A正确。
故选：A。
【点评】本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可解题。
11．（2分）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12W B．16W C．24W D．32W
【分析】由图可知，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1接入电路的阻值为R11＝R1，R2接入电路的阻值为R21＝（1﹣）＝R2，根据P＝UI＝I2R表示出此时滑动变阻器R1消耗的功率；
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，R1接入电路的阻值为R12＝R1，R2接入电路的阻值为R22＝（1﹣）＝R2，根据P＝UI＝I2R表示出此时滑动变阻器R1消耗的功率，解方程求出两次电路中的电流之比，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R1、R2的关系；再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，根据欧姆定律表示出此时的电源电压，解方程求出此时电路中的电流与滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时电路中的电流关系，根据P＝UI＝I2R求出R1消耗的功率。
【解答】解：由图可知，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1接入电路的阻值为R11＝R1，R2接入电路的阻值为R21＝（1﹣）＝R2，
此时滑动变阻器R1消耗的功率：P11＝R11＝×R1＝16W……①
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，R1接入电路的阻值为R12＝R1，R2接入电路的阻值为R22＝（1﹣）＝R2，
时滑动变阻器R1消耗的功率：P12＝R12＝×R1＝18W……②
由①②解得：＝，
当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1（R11+R21）＝I1（R1+R2）……③
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2（R12+R22）＝I2（R1+R2）……④
由③④解得：R2＝R1……⑤
再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，
此时的电源电压：U＝I3R1……⑥
由③⑤⑥解得：＝，
由P＝UI＝I2R可知，滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率与R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时R1消耗的功率之比：＝＝（）2×＝（）2×＝，
则再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率：P13＝P11＝16W，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，综合性强，有一定的难度。
12．（2分）将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则细线对木块的最大拉力为（ ）
A．8N B．7N C．6N D．5N
【分析】（1）由图乙可知，容器中水的深度在第10cm时，木块刚好漂浮，知道水的深度和木块的底面积，根据压强公式求出木块受到向上的压力，求出木块受到的浮力，根据漂浮条件求出木块的重力。
（2）由图乙可知，当容器中水的深度是23cm时，木块刚好浸没，知道木块底部受到的压强和底面积，根据压强公式求出木块受到向上的压力，求出木块受到的浮力，再对木块进行受力分析，根据平衡力求出细线对木块的最大拉力。
【解答】解：由图乙知，容器中水的深度在第10cm时，木块刚好漂浮，
水的深度是h＝10cm＝0.1m，此时水对木块下表面的压强是1000Pa；
由压强公式p＝得，木块下表面受到水的压力为：
F＝pS＝1000Pa×0.01m2＝10N；
此时木块刚好漂浮，根据浮力产生的原因得：F浮＝F＝10N；
根据漂浮条件得，木块的重力：G＝F浮＝10N；
当容器中水的深度是23cm时，木块刚好浸没，木块下表面受到水的压强是1600Pa；
由压强公式p＝得，此时木块下表面受到水的压力为：F'＝p'S＝1600Pa×0.01m2＝16N；
根据浮力产生的原因得：F浮′＝F'＝16N；
此时木块受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和细线对木块的拉力作用，这三个力是平衡力，
故细线对木块的最大拉力：F拉＝F浮′−G＝16N−10N＝6N。
故选：C。
【点评】本题考查了从图像中寻找有用的信息、浮力计算、压强计算、受力分析，这是浮力和压强比较典型的习题，正确理解题意，对物体进行受力分析是解题的关键。
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分）
13．（6分）中性笔是学生常用的文具之一。
（1）同学们在使用中性笔答题的过程中，笔管里减小的量是 质量 （填“质量”或“密度”）。星星同学用中性笔管和棉签制作了如图1所示的哨子，上下推拉棉签“活塞”，用嘴吹笔管的上端，可以发出悦耳的哨音，用嘴吹棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱振动的 慢 （填“快”或“慢”），两次声音在空气中传播速度 相等 （填“相等”或“不相等”）。
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的 形状 （填“形状”或“运动状态”），两食指受到的压力大小 相等 （填“相等”或“不相等”）。如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为 10 （填“0.001”“0.1”或“10”）个大气压。
【分析】（1）质量是物体含有物质的多少；
密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变；
空气柱越长，振动越慢，音调越低；
声音在温度相同的同种介质中传播速度相同；
（2）力可以改变物体的形状和运动状态；
铅笔静止时，由二力平衡条件和力作用的相互性判断两手指受到压力的大小关系，估测出笔尖的面积，利用压强公式求出食指受到笔尖的压强，1标准大气压＝105Pa。
【解答】解：（1）在答题的过程中，笔中墨水的体积在不断减少，质量也随之减小，而墨水这种物质没变，所以其密度没变；
棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱长，空气柱振动的慢，音调低；
声音在温度相同的同种介质中传播速度相同；
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的形状；
铅笔静止时，由二力平衡条件可知铅笔在水平方向上受到两手指的压力大小相等，由力作用的相互性可知，两手指受到的压力大小相等；
笔尖的面积约为1×10﹣6m2，如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为：
Δp＝＝＝106Pa＝10个大气压。
故答案为：（1）质量；慢；相等；（2）形状；相等；10。
【点评】本题考查了质量、声音的特点和传播、力的作用效果、平衡力以及压强的计算等知识，是一道综合题，但难度不大。
14．（6分）一场雪，让星星家的小汽车好像穿上了一件精美、洁白的羽绒服，如图所示。
（1）雪是水蒸气 凝华 （填“凝固”或“凝华”）放热形成的，车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量 多 （填“少”或“多”）。星星同学用刻度尺测出水平地面雪的厚度为300mm，再用脚使劲将雪踩实，测出雪坑深度为275mm，估测出车顶雪的体积约为5m3，星星家车顶的雪熔化成水的质量约为 375kg （填“37.5kg”“375kg”或“3750kg”）（ρ冰＝0.9×103kg/m3）。
（2）汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持 较长 （填“较短”或“较长”）的安全距离并降低车速。为准时到校，星星爸爸比平时早10min从家出发，行驶过程中汽车的平均速度是平时车速的，则平时驾车到学校需要 15 min。汽车以最大功率在某一路段爬坡时，可以通过 减小 （填“增大”或“减小”）汽车的速度来增大牵引力。
【分析】（1）物质由气态直接变成固态的过程叫凝华，凝华放热；物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；
根据凝华是物质由气态直接变成固态的过程，熔化是由固态变成液态的过程判断出放热和吸热的多少；
将雪坑视为长方体，设其底面积为S，根据雪踏实前后的质量不变，利用密度公式和体积公式，并根据雪的质量与冰的质量相等建立等式算出雪的密度，由密度公式算出星星家车顶雪的质量以及熔化为水的质量；
（2）影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度；
根据速度关系、路程关系以及时间的关系，根据路程不变列等式算出平时驾车到学校的时间；
根据公式P＝＝＝Fv可知，在功率一定时，减小速度可以增大牵引力。
【解答】解：（1）雪是水蒸气遇冷形成的固态小冰晶，物质由气态直接变为固态属于凝华现象；
由于雪的形成是凝华现象，是由气态直接变成固态的过程，雪熔化是由固态变成液态的过程，所以车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量多；
已知雪的厚度是h1＝300mm＝0.3m，雪坑的深度是h2＝275mm＝0.275m，
设脚踩出的雪坑的横截面积为S，则踏实后的冰的高度为h1﹣h2，
雪踏实后的冰的质量为：m冰＝ρ冰V冰＝ρ冰（h1﹣h2）S，
原来积雪的质量为：m雪＝ρ雪h1S，
因雪踏实前后的质量不变，则有：ρ雪h1S＝ρ冰（h1﹣h2）S
则积雪的密度：ρ雪＝＝＝75kg/m3，
星星家车顶的雪的质量为：m雪′＝ρ雪V雪′＝75kg/m3×5m3＝375kg，
雪化成水质量不变，所以雪熔化成水的质量约为375kg；
（2）由于冰雪路面的接触面光滑，摩擦力小，车不容易停下来，所以汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持较长的安全距离并降低车速；
设平时的车速为v，由题意可得现在的速度为v，
由于家到学校的路程不变，则vt＝v（10min+t），
解得t＝15min；
汽车以最大功率在某一路段爬坡时，发动机的功率一定，由P＝＝＝Fv可知，可通过减小汽车的速度来增大牵引力。
故答案为：（1）凝华；多；375kg；（2）较长；15；减小。
【点评】本题考查了雪的形成及其特点、密度公式的应用、影响摩擦力的因素、速度公式、功率公式的综合应用，有一定难度。
15．（6分）2023年3月25日我国自主研制的首款氢燃料飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。
（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，跑道对飞机的支持力 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）飞机的重力；当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，其机械能的增加量 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，此时飞机受力 不平衡 （填“平衡”或“不平衡”）。
（2）飞机储氢质量为4.5kg，氢内燃机效率为40%，所储氢完全燃烧时将化学能 转化 （填“转化”或“转移”）为内能，产生的可利用能量为 2.52×108 J。燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，若质量和外观与该氢燃料飞机相同的燃油飞机，它的能量转化效率为30%，做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约 50.4 kg温室气体的排放（q氢＝1.4×108J/kg，q航空燃油＝5.0×107J/kg）。
【分析】（1）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，由此分析地面对飞机的支持力；
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能；
静止和匀速直线运动的物体受到平衡力作用；
（2）转化是指从一种能量变为另一种能量，转移是指同一能量从一个物体到另一个物体；
根据Q有用＝ηQ放＝ηm氢q氢计算产生的可利用能量；
根据Q油放＝计算出做相同的有用功，燃油释放的能量；
根据m油＝消耗燃油的质量；
根据燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，计算出排放温室气体的质量，即做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少温室气体的排放质量。
【解答】解：（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，飞机上方的空气流速大于下方空气的流速，因而飞机上方气体的压强小于下方气体的压强，从而对飞机产生升力，使得跑道对飞机的支持力小于飞机的重力；
当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，速度增大，高度增大，动能和重力势能都增大，所以其机械能的增加量大于动能的增加量；
由于飞机运动状态在发生变化，所以此时飞机受力不平衡；
（2）氢完全燃烧时将化学能转化为内能；
产生的可利用能量为：
Q有用＝ηQ放＝ηm氢q氢＝40%×4.5kg×1.4×108J/kg＝2.52×108J；
燃油释放的能量：
Q油放＝＝＝8.4×108J；
消耗燃油的质量：
m油＝＝＝16.8kg，
产生的温室气体：
16.8×3kg＝50.4kg，即做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约50.4kg温室气体的排放。
故答案为：（1）小于；大于；不平衡；（2）转化；2.52×108；50.4。
【点评】本题是一道力、热综合题，涉及的知识点较多，需细心分析。
16．（8分）神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接，首次形成中国空间站由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型。
（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是 运动 （填“运动”或“静止”）的。交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过 电磁波 （填“电磁波”或“超声波”）从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越 多 （填“多”或“少”）。
（2）空间站使用第三代柔性太阳翼把 一 （填“一”或“二”）次能源——太阳能转化为电能，太阳翼相当于电路中的 电源 （填“电源”或“用电器”）。空间站以7.8×103m/s的速度运行十年，则其通过的路程为 2.6×10﹣4 光年。
（3）宇航员为了适应太空生活需要在水中进行训练。在水面下约10m深处宇航员每下潜1m，其手掌增加的压力约为 100N （填“100N”“1000N”或“10000N”）。若宇航员在空气中最多能托起60kg的物体，则宇航员在水中最多能托起密度为3.0×103kg/m3的物体 90 kg。
【分析】（1）运动和静止是相对的，根据选择的参照物去判断物体是运动还是静止，若物体相当于参照物的位置变化了，则物体是运动的；
电磁波可以传递信息和能量，电磁波的频率越高，同时间内传输的信息就越多；
（2）太阳能可以从自然界中直接获取；太阳翼为电路提供电能；光在真空中一年内通过的距离叫做光年；
（3）根据液体压强计算公式p＝ρ水gh计算出1m深的水产生的压强，再根据F＝pS计算出手掌上增加的压力；
物体在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、宇航员向上托的力，根据G＝mg求出宇航员的托力，根据三力平衡求出物体的质量。
【解答】解：（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，两者之间有位置的变化，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是运动的；
交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过电磁波从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越多；
（2）太阳能可以从自然界中直接获取，所以属于一次能源；
太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源；
一光年的路程为：s＝3×108m/s×1年；空间站以7.8×103m/s的速度运行十年通过的距离为：s'＝7.8×103m/s×10年；
则空间站通过的路程为：光年＝2.6×10﹣4光年；
（3）1m深的水产生的压强：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa；
人的手掌面积约为0.01m2，由p＝得，宇航员手掌增加的压力约为：
F＝pS＝1×104Pa×0.01m2＝100N；
宇航员的托力：F＝G＝mg，
物体在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、宇航员向上托的力，三力平衡，即G物＝F浮+F，
则m物g＝ρ水g×+mg
m物＝ρ水×+m
m物＝1.0×103kg/m3×+60kg
解得：m物＝90kg
故答案为：（1）运动；电磁波；多；（2）一；电源；2.6×10﹣4；（3）100N；90。
【点评】本题是一道多知识点综合题，涉及面广，内容多，有一定难度。
三、作图题（每图2分，共6分）
17．（2分）请在图中画出小球在水中悬浮时，所受力的示意图。
【分析】物体悬浮时，浮力等于重力，重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上，过重心表示出重力和浮力的大小和方向。
【解答】解：小球悬浮在液体中，所以F浮＝G，过小球的球心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F，如图所示：
【点评】本题考查物体浮沉条件的应用，知道物体悬浮时，所受浮力与重力相等是关键。
18．（2分）如图所示，一束光通过凸透镜折射后，又经过平面镜反射，请画出折射和反射的光路图。
【分析】先根据入射光线的特点（通过凸透镜的焦点）画出折射光线，该光线入射到平面镜，再根据光的反射定律画出反射光线。
【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线上侧画出反射光线，如图所示：
【点评】凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
光的反射定律的内容是：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。
19．（2分）请在图中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如下图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
20．（8分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验时，要将 烛焰 （填“烛焰”或“蜡烛”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度；在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，则此凸透镜的焦距为 10.0 cm。
（2）如图所示，当蜡烛被移至42cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 右 （填“左”或“右”）侧用眼睛观察。
（3）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 上半部 （填“上半部”或“下半部”）。
【分析】（1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）根据u＝v＝2f时，成倒立等大的实像，据此求出焦距；根据u＜f时，成正立放大的虚像，物像同侧；
（3）凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧短了是烛焰向下移动，那么光屏上的像要向上移动。
【解答】解：（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此时u＝v＝2f，即2f＝20.0cm，故该凸透镜焦距为：f＝10.0cm；
（2）当蜡烛被移至42cm刻度处，此时物距u＝50cm﹣42cm＝8cm＜f，根据u＜f时，成正立放大的虚像，物像同侧，故要想观察到像可以从凸透镜的右侧用眼睛观察；
（3）凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧变短时，烛焰向下移动，根据通过光心的方向不变，那么光屏上的像要向上移动，烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。
故答案为：（1）烛焰；10.0；（2）右；上半部。
【点评】本题考查了探究凸透镜成像的规律实验，要掌握有关基础知识，灵活应用。
21．（8分）在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
（1）如图所示，水平拉动弹簧测力计，使物块A做 匀速 （填“匀速”或“变速”）直线运动，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 等于 （填“大于”“等于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。
（2）如图所示，通过对比 甲、丙 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）如图乙所示，在水平拉力F＝1.8N的作用下，砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则砝码受到的摩擦力大小为 0 N。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，实验中要采用控制变量法；
（3）摩擦力产生的条件：物体之间有相对运动或相对运动趋势。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动物块A，使其在水平桌面上做匀速直线运动，物块A处于平衡状态，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡知识，拉力的大小等于滑动滑动摩擦力的大小；
（2）要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小相同，改变接触面的粗糙程度，图甲、丙符合题意；
（3）砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，它们相对静止，没有发生相对运动也没有相对运动的趋势，不存在摩擦力，所以不计空气阻力，砝码受到的摩擦力大小为0N。
故答案为：（1）匀速；等于；（2）甲、丙；（3）0。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中（待测小灯泡额定电压为2.5V）。
（1）连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到最 右 （填“左”或“右”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，则电路故障可能是 小灯泡 （填“电流表”“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，并根据记录的多组实验数据，绘制出了小灯泡的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）星星同学设计了另一种实验方案：用一只阻值已知的定值电阻R定代替电流表，利用图丙所示的实物连接图进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，如图丙所示，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表的示数为U。
③利用此方法测量出小灯泡额定功率的表达式为P＝ U额• （用已知和测量的物理量符号表示）。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处；
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过改接电压表，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，即最右端；
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障可能是小灯泡断路引起的；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）①闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，此时电压表测灯两端的电压，灯正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，此时电压表测灯与R0两端的总电压；
③因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压：U定＝U﹣U额，
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流：
I＝I定＝＝，
则小灯泡的额定功率：
P＝U额I＝U额•。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）U额•。
【点评】本题测量小灯泡额定功率的实验，考查了注意事项、电路故障、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分
23．（5分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0.2A，电阻R2的电功率为1.2W，电路的总功率为1.8W。求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路通电1min所产生的热量。
【分析】由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据P＝UI求出电压表的示数；
（2）根据P＝UI求出电源电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；
（3）根据Q＝W＝Pt求整个电路通电1min所产生的热量。
【解答】解：由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由P＝UI可知，电压表的示数：U2＝＝＝6V；
（2）由P＝UI可知，电源电压：U＝＝＝9V，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V，
由欧姆定律可知，电阻R1的阻值：R1＝＝＝15Ω；
（3）由P＝可知，整个电路通电1min所产生的热量：Q＝W＝Pt＝1.8W×1×60s＝108J。
答：（1）电压表的示数为6V；
（2）电阻R1的阻值为15Ω；
（3）整个电路通电1min所产生的热量为108J。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大。
24．（5分）如图所示，圆柱形玻璃容器高50cm，底面积为1000cm2，容器中水的高度为45cm。把一个密度为3.0×103kg/m3，长、宽、高分别为0.1m、0.2m、0.3m的长方体合金块放入容器中静止时。求：
（1）放入合金块前，水对容器底的压强为多少；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为多少；
（3）合金块对容器底的最大压强为多少。
【分析】（1）根据p＝ρgh求水对容器底的压强；
（2）合金块的密度大于水的密度，合金块在水中会下沉，排开水的体积等于合金块的体积，根据V＝Sh得到水升高的高度，比较水的高度和容器的高度，判断水是否会溢出，根据p＝ρgh求底部增加的压强；
（3）合金块对容器底的压力等于重力和浮力之差，由压强的公式得到最大压强。
【解答】解：（1）放入合金块前，容器中水的高度：h1＝45cm＝0.45m，
水对容器底的压强：p1＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.45m＝4500Pa；
（2）合金块的密度大于水的密度，合金块在水中会下沉，排开水的体积：V排＝V＝0.1m×0.2m×0.3m＝0.006m3，
水升高的高度：Δh＝＝0.06m＝6cm，
原来水的高度是45cm，后来的高度：45cm+6cm＝51cm＞50cm，水会溢出，所以实际水的高度是50cm＝0.5m，
放入合金块后，容器底部增加的压强：Δp＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5000Pa；
（3）合金块中水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.006m3＝60N，
合金块的重力：G＝mg＝ρVg＝3.0×103kg/m3×0.006m3×10N/kg＝180N，
合金块对容器底的压力：F＝G﹣F浮＝180N﹣60N＝120N，
压力一定，受力面积越小，压强越大，对容器底的最大压强：p最大＝＝6000Pa。
答：（1）放入合金块前，水对容器底的压强为4500Pa；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为5000Pa；
（3）合金块对容器底的最大压强为6000Pa。
【点评】本题考查固体压强和液体压强的计算，正确的计算出合金块放入容器后水的深度是关键。
2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列现象中与月食形成原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
2．（2分）下列属于在声源处控制噪声的是（ ）
A．佩戴耳塞 B．禁止鸣笛 C．隔音板墙 D．植树造林
3．（2分）下列情境中的物态变化，需要吸收热量的是（ ）
A．春天，冰雪消融 B．夏天，露珠晶莹
C．秋天，草叶结霜 D．冬天，滴水成冰
4．（2分）下列关于中学生的相关估测，符合实际的是（ ）
A．受到的重力约为50N
B．正常体温约为38℃
C．头发丝的直径约为7.0×10﹣5m
D．双脚站立时对地面的压强约为1.0×106Pa
5．（2分）下列四个实验应用发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2分）北斗导航是中国自主研发的卫星导航系统，自开通以来运行稳定，持续为全球用户提供优质服务。下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星利用超声波向地球传递信息
B．北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成
C．北斗卫星在近地点的动能最大，势能为零
D．北斗卫星在预定轨道中运行时，不再具有惯性
7．（2分）星星同学用如图所示的装置运送物体A，下列说法正确的是（ ）
A．图中的动滑轮相当于一个费力杠杆
B．图中的定滑轮只能改变拉力的方向
C．绳子自由端下拉1m，物体A上升3m
D．质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A
8．（2分）一个标有“220V 880W”的电热器，当通过它的电流为2A时，它的实际功率为（ ）
A．200W B．220W C．800W D．880W
9．（2分）将质量为2kg的正方体木块放入水中，静止时木块的一半体积露出水面，则木块的体积和密度分别为（ ）
A．8.0×10﹣3m3 500kg/m3 B．8.0×10﹣3m3 800kg/m3
C．4.0×10﹣3m3 500kg/m3 D．4.0×10﹣3m3 800kg/m3
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。当滑片P向左移动的过程中、下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗
B．电流表示数变大
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
11．（2分）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12W B．16W C．24W D．32W
12．（2分）将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则细线对木块的最大拉力为（ ）
A．8N B．7N C．6N D．5N
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分）
13．（6分）中性笔是学生常用的文具之一。
（1）同学们在使用中性笔答题的过程中，笔管里减小的量是 （填“质量”或“密度”）。星星同学用中性笔管和棉签制作了如图1所示的哨子，上下推拉棉签“活塞”，用嘴吹笔管的上端，可以发出悦耳的哨音，用嘴吹棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱振动的 （填“快”或“慢”），两次声音在空气中传播速度 （填“相等”或“不相等”）。
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的 （填“形状”或“运动状态”），两食指受到的压力大小 （填“相等”或“不相等”）。如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为 （填“0.001”“0.1”或“10”）个大气压。
14．（6分）一场雪，让星星家的小汽车好像穿上了一件精美、洁白的羽绒服，如图所示。
（1）雪是水蒸气 （填“凝固”或“凝华”）放热形成的，车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量 （填“少”或“多”）。星星同学用刻度尺测出水平地面雪的厚度为300mm，再用脚使劲将雪踩实，测出雪坑深度为275mm，估测出车顶雪的体积约为5m3，星星家车顶的雪熔化成水的质量约为 （填“37.5kg”“375kg”或“3750kg”）（ρ冰＝0.9×103kg/m3）。
（2）汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持 （填“较短”或“较长”）的安全距离并降低车速。为准时到校，星星爸爸比平时早10min从家出发，行驶过程中汽车的平均速度是平时车速的，则平时驾车到学校需要 min。汽车以最大功率在某一路段爬坡时，可以通过 （填“增大”或“减小”）汽车的速度来增大牵引力。
15．（6分）2023年3月25日我国自主研制的首款氢燃料飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。
（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，跑道对飞机的支持力 （填“大于”“小于”或“等于”）飞机的重力；当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，其机械能的增加量 （填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，此时飞机受力 （填“平衡”或“不平衡”）。
（2）飞机储氢质量为4.5kg，氢内燃机效率为40%，所储氢完全燃烧时将化学能 （填“转化”或“转移”）为内能，产生的可利用能量为 J。燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，若质量和外观与该氢燃料飞机相同的燃油飞机，它的能量转化效率为30%，做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约 kg温室气体的排放（q氢＝1.4×108J/kg，q航空燃油＝5.0×107J/kg）。
16．（8分）神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接，首次形成中国空间站由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型。
（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是 （填“运动”或“静止”）的。交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过 （填“电磁波”或“超声波”）从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越 （填“多”或“少”）。
（2）空间站使用第三代柔性太阳翼把 （填“一”或“二”）次能源——太阳能转化为电能，太阳翼相当于电路中的 （填“电源”或“用电器”）。空间站以7.8×103m/s的速度运行十年，则其通过的路程为 光年。
（3）宇航员为了适应太空生活需要在水中进行训练。在水面下约10m深处宇航员每下潜1m，其手掌增加的压力约为 （填“100N”“1000N”或“10000N”）。若宇航员在空气中最多能托起60kg的物体，则宇航员在水中最多能托起密度为3.0×103kg/m3的物体 kg。
三、作图题（每图2分，共6分）
17．（2分）请在图中画出小球在水中悬浮时，所受力的示意图。
18．（2分）如图所示，一束光通过凸透镜折射后，又经过平面镜反射，请画出折射和反射的光路图。
19．（2分）请在图中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
20．（8分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验时，要将 （填“烛焰”或“蜡烛”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度；在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，则此凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图所示，当蜡烛被移至42cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （填“左”或“右”）侧用眼睛观察。
（3）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 （填“上半部”或“下半部”）。
21．（8分）在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
（1）如图所示，水平拉动弹簧测力计，使物块A做 （填“匀速”或“变速”）直线运动，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 （填“大于”“等于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。
（2）如图所示，通过对比 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）如图乙所示，在水平拉力F＝1.8N的作用下，砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则砝码受到的摩擦力大小为 N。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中（待测小灯泡额定电压为2.5V）。
（1）连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到最 （填“左”或“右”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，则电路故障可能是 （填“电流表”“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，并根据记录的多组实验数据，绘制出了小灯泡的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）星星同学设计了另一种实验方案：用一只阻值已知的定值电阻R定代替电流表，利用图丙所示的实物连接图进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，如图丙所示，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表的示数为U。
③利用此方法测量出小灯泡额定功率的表达式为P＝ （用已知和测量的物理量符号表示）。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分
23．（5分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0.2A，电阻R2的电功率为1.2W，电路的总功率为1.8W。求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路通电1min所产生的热量。
24．（5分）如图所示，圆柱形玻璃容器高50cm，底面积为1000cm2，容器中水的高度为45cm。把一个密度为3.0×103kg/m3，长、宽、高分别为0.1m、0.2m、0.3m的长方体合金块放入容器中静止时。求：
（1）放入合金块前，水对容器底的压强为多少；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为多少；
（3）合金块对容器底的最大压强为多少。
2023年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区中考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列现象中与月食形成原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
【分析】“月食”形成的原理是由于光的直线传播，当地球处于太阳和月球中间，且三者恰好或几乎在同一条直线上时，太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球遮挡，产生月食。结合选项中的选项可逐一做出判断。
【解答】解：“月食”形成的原理是由于光的直线传播。
A、一叶障目是指树叶遮挡住了来自物体的光射向人的眼睛，是光的直线传播形成的，故A符合题意；
B、海市蜃楼是光的不均匀的大气层中传播产生偏折形成的，属于光的折射现象，故B不合题意；
C、镜花水月是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故C不合题意；
D、杯弓蛇影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D不合题意。
故选：A。
【点评】本题考查了哪些现象是由光的直线传播原理形成的，我们应该知道的主要有：日食、月食、小孔成像（树荫下圆形光斑）、影子的形成、树丛中的光束等。同时也必须掌握由光的反射、折射原理所产生的现象。
2．（2分）下列属于在声源处控制噪声的是（ ）
A．佩戴耳塞 B．禁止鸣笛 C．隔音板墙 D．植树造林
【分析】防治噪声的途径：在声源处减弱，在传播过程中减弱，在人耳处减弱。
【解答】解：A、佩戴耳塞属于在人耳处减弱噪声，故A不合题意；
B、禁止鸣笛是在声源处控制噪声，故B符合题意；
C、隔音板墙是在传播过程中减弱噪声，故C不合题意；
D、植树造林是在传播过程中减弱噪声，故D不合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了对控制噪声途径的认识，要能够将相关知识与生活中的现象相结合。
3．（2分）下列情境中的物态变化，需要吸收热量的是（ ）
A．春天，冰雪消融 B．夏天，露珠晶莹
C．秋天，草叶结霜 D．冬天，滴水成冰
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变为气态的过程叫升华，物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
六种物态变化过程中，放热的有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A、春天，冰雪消融，是固态变为液态，属于熔化现象，吸收热量，故A符合题意；
B、夏天，露珠晶莹，露的形成是液化现象，放出热量，故B不合题意；
C、秋天，草叶结霜，霜的形成是凝华现象，放出热量，故C不合题意；
D、冬天，滴水成冰，是液态变为固态，是凝固现象，放热热量，故D不合题意。
故选：A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
4．（2分）下列关于中学生的相关估测，符合实际的是（ ）
A．受到的重力约为50N
B．正常体温约为38℃
C．头发丝的直径约为7.0×10﹣5m
D．双脚站立时对地面的压强约为1.0×106Pa
【分析】首先要对选项中涉及的几种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、中学生体重约为500N，故A不符合实际；
B、正常体温约为37℃，故B不符合实际；
C、头发丝的直径约为70μm＝7.0×10﹣5m，故C符合实际；
D、中学生每只鞋的底面积大约为200cm2，即0.02m2，故双脚面积S＝0.04m2；中学生的体重大约为500N，压力F＝G＝500N，压强p＝＝＝1.25×104Pa，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
5．（2分）下列四个实验应用发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
【解答】解：A．开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的制作原理，故A不符合题意；
B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验，故B不符合题意；
C．开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意；
D．是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题中学生容易混淆的两个图是A、C，要从有无电源上区分，有电源的是电动机，无电源的是发电机。
6．（2分）北斗导航是中国自主研发的卫星导航系统，自开通以来运行稳定，持续为全球用户提供优质服务。下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星利用超声波向地球传递信息
B．北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成
C．北斗卫星在近地点的动能最大，势能为零
D．北斗卫星在预定轨道中运行时，不再具有惯性
【分析】（1）电磁波能够传递信息；
（2）芯片是用半导体材料制成的；
（3）重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（4）惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。
【解答】解：A、北斗卫星利用电磁波向地球传递信息，故A错误；
B、北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成，故B正确；
C、卫星质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，相对地球有一定距离，势能不为零，故C错误；
D、北斗卫星在预定轨道中运行时，具有惯性，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了电磁波的传播与应用、半导体材料、重力势能大小的判断、惯性等知识，属于基础性题目。
7．（2分）星星同学用如图所示的装置运送物体A，下列说法正确的是（ ）
A．图中的动滑轮相当于一个费力杠杆
B．图中的定滑轮只能改变拉力的方向
C．绳子自由端下拉1m，物体A上升3m
D．质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A
【分析】（1）动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
（2）定滑轮的实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；
（3）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝nh；
（4）向下拉动绳子时，工人提供的最大拉力等于自身重力；不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大，利用G＝mg求提升最大质量；若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，能提升的物体的最大质量更小。
【解答】解：A、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故A错误；
B、定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝nh，若绳子自由端下拉1m，则物体A上升h＝＝＝0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×600N＝1200N，则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝120kg，
若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，能提升的物体的最大质量更小，所以质量为60kg的星星同学不能利用此滑轮组提起200kg的物体A，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点，关键要知道：向下拉动绳子时，人提供的最大拉力等于自身重力。
8．（2分）一个标有“220V 880W”的电热器，当通过它的电流为2A时，它的实际功率为（ ）
A．200W B．220W C．800W D．880W
【分析】根据P＝求出电热器的电阻，当通过它的电流为2A时，根据P＝I²R得出它的实际功率。
【解答】解：一个标有“220V 880W”的电热器表示其额定电压为220V，额定功率为880W，根据P＝可知电热器的电阻为：
R＝＝；
当通过它的电流为2A时，它的实际功率为：
P′＝I²R＝（2A）²×55Ω＝220W。
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查电功率公式的灵活运用，根据电热器的铭牌求出电热器的电阻是关键。
9．（2分）将质量为2kg的正方体木块放入水中，静止时木块的一半体积露出水面，则木块的体积和密度分别为（ ）
A．8.0×10﹣3m3 500kg/m3 B．8.0×10﹣3m3 800kg/m3
C．4.0×10﹣3m3 500kg/m3 D．4.0×10﹣3m3 800kg/m3
【分析】已知木块排开水的体积与本身体积关系，根据漂浮特点列出方程求解木块密度；根据质量和密度求出木块的体积。
【解答】解：因为木块漂浮，所以G木＝F浮，因为G＝mg、ρ＝，F浮＝ρ液gV排，V排＝V木；
所以，ρ木gV木＝ρ液gV排＝ρ液gV木，则：ρ木＝ρ水＝×1×103kg/m3＝0.5×103kg/m3＝500kg/m3；
木块的体积为：V＝＝＝4.0×10﹣3m3。
故选：C。
【点评】此题考查的是阿基米德原理、物体浮沉条件，是一道力学综合题，计算环节不复杂，属于基础题。
10．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。当滑片P向左移动的过程中、下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗
B．电流表示数变大
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析答题。
【解答】解：由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大；
电源电压U不变，由I＝可知，电路电流变小，电流表示数变小；
根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
电压表示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻，灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯泡的电阻变小，即电压表示数与电流表示数的比值变小；
综上所述，A正确。
故选：A。
【点评】本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可解题。
11．（2分）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12W B．16W C．24W D．32W
【分析】由图可知，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1接入电路的阻值为R11＝R1，R2接入电路的阻值为R21＝（1﹣）＝R2，根据P＝UI＝I2R表示出此时滑动变阻器R1消耗的功率；
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，R1接入电路的阻值为R12＝R1，R2接入电路的阻值为R22＝（1﹣）＝R2，根据P＝UI＝I2R表示出此时滑动变阻器R1消耗的功率，解方程求出两次电路中的电流之比，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R1、R2的关系；再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，根据欧姆定律表示出此时的电源电压，解方程求出此时电路中的电流与滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时电路中的电流关系，根据P＝UI＝I2R求出R1消耗的功率。
【解答】解：由图可知，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1接入电路的阻值为R11＝R1，R2接入电路的阻值为R21＝（1﹣）＝R2，
此时滑动变阻器R1消耗的功率：P11＝R11＝×R1＝16W……①
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，R1接入电路的阻值为R12＝R1，R2接入电路的阻值为R22＝（1﹣）＝R2，
时滑动变阻器R1消耗的功率：P12＝R12＝×R1＝18W……②
由①②解得：＝，
当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1（R11+R21）＝I1（R1+R2）……③
当滑动变阻器均位于距右端总长度时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2（R12+R22）＝I2（R1+R2）……④
由③④解得：R2＝R1……⑤
再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，
此时的电源电压：U＝I3R1……⑥
由③⑤⑥解得：＝，
由P＝UI＝I2R可知，滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率与R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时R1消耗的功率之比：＝＝（）2×＝（）2×＝，
则再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率：P13＝P11＝16W，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，综合性强，有一定的难度。
12．（2分）将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则细线对木块的最大拉力为（ ）
A．8N B．7N C．6N D．5N
【分析】（1）由图乙可知，容器中水的深度在第10cm时，木块刚好漂浮，知道水的深度和木块的底面积，根据压强公式求出木块受到向上的压力，求出木块受到的浮力，根据漂浮条件求出木块的重力。
（2）由图乙可知，当容器中水的深度是23cm时，木块刚好浸没，知道木块底部受到的压强和底面积，根据压强公式求出木块受到向上的压力，求出木块受到的浮力，再对木块进行受力分析，根据平衡力求出细线对木块的最大拉力。
【解答】解：由图乙知，容器中水的深度在第10cm时，木块刚好漂浮，
水的深度是h＝10cm＝0.1m，此时水对木块下表面的压强是1000Pa；
由压强公式p＝得，木块下表面受到水的压力为：
F＝pS＝1000Pa×0.01m2＝10N；
此时木块刚好漂浮，根据浮力产生的原因得：F浮＝F＝10N；
根据漂浮条件得，木块的重力：G＝F浮＝10N；
当容器中水的深度是23cm时，木块刚好浸没，木块下表面受到水的压强是1600Pa；
由压强公式p＝得，此时木块下表面受到水的压力为：F'＝p'S＝1600Pa×0.01m2＝16N；
根据浮力产生的原因得：F浮′＝F'＝16N；
此时木块受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和细线对木块的拉力作用，这三个力是平衡力，
故细线对木块的最大拉力：F拉＝F浮′−G＝16N−10N＝6N。
故选：C。
【点评】本题考查了从图像中寻找有用的信息、浮力计算、压强计算、受力分析，这是浮力和压强比较典型的习题，正确理解题意，对物体进行受力分析是解题的关键。
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分）
13．（6分）中性笔是学生常用的文具之一。
（1）同学们在使用中性笔答题的过程中，笔管里减小的量是 质量 （填“质量”或“密度”）。星星同学用中性笔管和棉签制作了如图1所示的哨子，上下推拉棉签“活塞”，用嘴吹笔管的上端，可以发出悦耳的哨音，用嘴吹棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱振动的 慢 （填“快”或“慢”），两次声音在空气中传播速度 相等 （填“相等”或“不相等”）。
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的 形状 （填“形状”或“运动状态”），两食指受到的压力大小 相等 （填“相等”或“不相等”）。如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为 10 （填“0.001”“0.1”或“10”）个大气压。
【分析】（1）质量是物体含有物质的多少；
密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变；
空气柱越长，振动越慢，音调越低；
声音在温度相同的同种介质中传播速度相同；
（2）力可以改变物体的形状和运动状态；
铅笔静止时，由二力平衡条件和力作用的相互性判断两手指受到压力的大小关系，估测出笔尖的面积，利用压强公式求出食指受到笔尖的压强，1标准大气压＝105Pa。
【解答】解：（1）在答题的过程中，笔中墨水的体积在不断减少，质量也随之减小，而墨水这种物质没变，所以其密度没变；
棉签“活塞”距上管口处时比棉签“活塞”距上管口处时空气柱长，空气柱振动的慢，音调低；
声音在温度相同的同种介质中传播速度相同；
（2）星星同学用两手的食指按如图2所示方式让中性笔在水平位置静止，观察到食指有凹陷，说明力可以改变物体的形状；
铅笔静止时，由二力平衡条件可知铅笔在水平方向上受到两手指的压力大小相等，由力作用的相互性可知，两手指受到的压力大小相等；
笔尖的面积约为1×10﹣6m2，如果笔尖对食指的压力每增加1N，笔尖对食指增加的压强约为：
Δp＝＝＝106Pa＝10个大气压。
故答案为：（1）质量；慢；相等；（2）形状；相等；10。
【点评】本题考查了质量、声音的特点和传播、力的作用效果、平衡力以及压强的计算等知识，是一道综合题，但难度不大。
14．（6分）一场雪，让星星家的小汽车好像穿上了一件精美、洁白的羽绒服，如图所示。
（1）雪是水蒸气 凝华 （填“凝固”或“凝华”）放热形成的，车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量 多 （填“少”或“多”）。星星同学用刻度尺测出水平地面雪的厚度为300mm，再用脚使劲将雪踩实，测出雪坑深度为275mm，估测出车顶雪的体积约为5m3，星星家车顶的雪熔化成水的质量约为 375kg （填“37.5kg”“375kg”或“3750kg”）（ρ冰＝0.9×103kg/m3）。
（2）汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持 较长 （填“较短”或“较长”）的安全距离并降低车速。为准时到校，星星爸爸比平时早10min从家出发，行驶过程中汽车的平均速度是平时车速的，则平时驾车到学校需要 15 min。汽车以最大功率在某一路段爬坡时，可以通过 减小 （填“增大”或“减小”）汽车的速度来增大牵引力。
【分析】（1）物质由气态直接变成固态的过程叫凝华，凝华放热；物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；
根据凝华是物质由气态直接变成固态的过程，熔化是由固态变成液态的过程判断出放热和吸热的多少；
将雪坑视为长方体，设其底面积为S，根据雪踏实前后的质量不变，利用密度公式和体积公式，并根据雪的质量与冰的质量相等建立等式算出雪的密度，由密度公式算出星星家车顶雪的质量以及熔化为水的质量；
（2）影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度；
根据速度关系、路程关系以及时间的关系，根据路程不变列等式算出平时驾车到学校的时间；
根据公式P＝＝＝Fv可知，在功率一定时，减小速度可以增大牵引力。
【解答】解：（1）雪是水蒸气遇冷形成的固态小冰晶，物质由气态直接变为固态属于凝华现象；
由于雪的形成是凝华现象，是由气态直接变成固态的过程，雪熔化是由固态变成液态的过程，所以车顶形成雪放出的热量比车顶的雪熔化吸收的热量多；
已知雪的厚度是h1＝300mm＝0.3m，雪坑的深度是h2＝275mm＝0.275m，
设脚踩出的雪坑的横截面积为S，则踏实后的冰的高度为h1﹣h2，
雪踏实后的冰的质量为：m冰＝ρ冰V冰＝ρ冰（h1﹣h2）S，
原来积雪的质量为：m雪＝ρ雪h1S，
因雪踏实前后的质量不变，则有：ρ雪h1S＝ρ冰（h1﹣h2）S
则积雪的密度：ρ雪＝＝＝75kg/m3，
星星家车顶的雪的质量为：m雪′＝ρ雪V雪′＝75kg/m3×5m3＝375kg，
雪化成水质量不变，所以雪熔化成水的质量约为375kg；
（2）由于冰雪路面的接触面光滑，摩擦力小，车不容易停下来，所以汽车在冰雪路面上行驶应该与前车保持较长的安全距离并降低车速；
设平时的车速为v，由题意可得现在的速度为v，
由于家到学校的路程不变，则vt＝v（10min+t），
解得t＝15min；
汽车以最大功率在某一路段爬坡时，发动机的功率一定，由P＝＝＝Fv可知，可通过减小汽车的速度来增大牵引力。
故答案为：（1）凝华；多；375kg；（2）较长；15；减小。
【点评】本题考查了雪的形成及其特点、密度公式的应用、影响摩擦力的因素、速度公式、功率公式的综合应用，有一定难度。
15．（6分）2023年3月25日我国自主研制的首款氢燃料飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。
（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，跑道对飞机的支持力 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）飞机的重力；当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，其机械能的增加量 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）动能的增加量，此时飞机受力 不平衡 （填“平衡”或“不平衡”）。
（2）飞机储氢质量为4.5kg，氢内燃机效率为40%，所储氢完全燃烧时将化学能 转化 （填“转化”或“转移”）为内能，产生的可利用能量为 2.52×108 J。燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，若质量和外观与该氢燃料飞机相同的燃油飞机，它的能量转化效率为30%，做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约 50.4 kg温室气体的排放（q氢＝1.4×108J/kg，q航空燃油＝5.0×107J/kg）。
【分析】（1）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，由此分析地面对飞机的支持力；
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能；
静止和匀速直线运动的物体受到平衡力作用；
（2）转化是指从一种能量变为另一种能量，转移是指同一能量从一个物体到另一个物体；
根据Q有用＝ηQ放＝ηm氢q氢计算产生的可利用能量；
根据Q油放＝计算出做相同的有用功，燃油释放的能量；
根据m油＝消耗燃油的质量；
根据燃油飞机发动机每燃烧1kg燃油排放约3kg的温室气体，计算出排放温室气体的质量，即做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少温室气体的排放质量。
【解答】解：（1）当氢燃料飞机验证机在水平跑道上加速滑行时，飞机上方的空气流速大于下方空气的流速，因而飞机上方气体的压强小于下方气体的压强，从而对飞机产生升力，使得跑道对飞机的支持力小于飞机的重力；
当氢燃料飞机验证机腾空加速上升时，速度增大，高度增大，动能和重力势能都增大，所以其机械能的增加量大于动能的增加量；
由于飞机运动状态在发生变化，所以此时飞机受力不平衡；
（2）氢完全燃烧时将化学能转化为内能；
产生的可利用能量为：
Q有用＝ηQ放＝ηm氢q氢＝40%×4.5kg×1.4×108J/kg＝2.52×108J；
燃油释放的能量：
Q油放＝＝＝8.4×108J；
消耗燃油的质量：
m油＝＝＝16.8kg，
产生的温室气体：
16.8×3kg＝50.4kg，即做相同的有用功，使用氢燃料飞机可减少约50.4kg温室气体的排放。
故答案为：（1）小于；大于；不平衡；（2）转化；2.52×108；50.4。
【点评】本题是一道力、热综合题，涉及的知识点较多，需细心分析。
16．（8分）神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接，首次形成中国空间站由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型。
（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是 运动 （填“运动”或“静止”）的。交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过 电磁波 （填“电磁波”或“超声波”）从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越 多 （填“多”或“少”）。
（2）空间站使用第三代柔性太阳翼把 一 （填“一”或“二”）次能源——太阳能转化为电能，太阳翼相当于电路中的 电源 （填“电源”或“用电器”）。空间站以7.8×103m/s的速度运行十年，则其通过的路程为 2.6×10﹣4 光年。
（3）宇航员为了适应太空生活需要在水中进行训练。在水面下约10m深处宇航员每下潜1m，其手掌增加的压力约为 100N （填“100N”“1000N”或“10000N”）。若宇航员在空气中最多能托起60kg的物体，则宇航员在水中最多能托起密度为3.0×103kg/m3的物体 90 kg。
【分析】（1）运动和静止是相对的，根据选择的参照物去判断物体是运动还是静止，若物体相当于参照物的位置变化了，则物体是运动的；
电磁波可以传递信息和能量，电磁波的频率越高，同时间内传输的信息就越多；
（2）太阳能可以从自然界中直接获取；太阳翼为电路提供电能；光在真空中一年内通过的距离叫做光年；
（3）根据液体压强计算公式p＝ρ水gh计算出1m深的水产生的压强，再根据F＝pS计算出手掌上增加的压力；
物体在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、宇航员向上托的力，根据G＝mg求出宇航员的托力，根据三力平衡求出物体的质量。
【解答】解：（1）神舟十五号载人飞船与天和核心舱进行自主快速交会时，两者之间有位置的变化，神舟十五号载人飞船相对天和核心舱是运动的；
交会成功后，神十四和神十五乘组太空合影，如图所示，他们的合影通过电磁波从太空传回地球，该波频率越高，在相同时间内传递的信息就越多；
（2）太阳能可以从自然界中直接获取，所以属于一次能源；
太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源；
一光年的路程为：s＝3×108m/s×1年；空间站以7.8×103m/s的速度运行十年通过的距离为：s'＝7.8×103m/s×10年；
则空间站通过的路程为：光年＝2.6×10﹣4光年；
（3）1m深的水产生的压强：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa；
人的手掌面积约为0.01m2，由p＝得，宇航员手掌增加的压力约为：
F＝pS＝1×104Pa×0.01m2＝100N；
宇航员的托力：F＝G＝mg，
物体在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、宇航员向上托的力，三力平衡，即G物＝F浮+F，
则m物g＝ρ水g×+mg
m物＝ρ水×+m
m物＝1.0×103kg/m3×+60kg
解得：m物＝90kg
故答案为：（1）运动；电磁波；多；（2）一；电源；2.6×10﹣4；（3）100N；90。
【点评】本题是一道多知识点综合题，涉及面广，内容多，有一定难度。
三、作图题（每图2分，共6分）
17．（2分）请在图中画出小球在水中悬浮时，所受力的示意图。
【分析】物体悬浮时，浮力等于重力，重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上，过重心表示出重力和浮力的大小和方向。
【解答】解：小球悬浮在液体中，所以F浮＝G，过小球的球心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F，如图所示：
【点评】本题考查物体浮沉条件的应用，知道物体悬浮时，所受浮力与重力相等是关键。
18．（2分）如图所示，一束光通过凸透镜折射后，又经过平面镜反射，请画出折射和反射的光路图。
【分析】先根据入射光线的特点（通过凸透镜的焦点）画出折射光线，该光线入射到平面镜，再根据光的反射定律画出反射光线。
【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线上侧画出反射光线，如图所示：
【点评】凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
光的反射定律的内容是：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。
19．（2分）请在图中用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如下图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，共24分）
20．（8分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验时，要将 烛焰 （填“烛焰”或“蜡烛”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度；在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，则此凸透镜的焦距为 10.0 cm。
（2）如图所示，当蜡烛被移至42cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 右 （填“左”或“右”）侧用眼睛观察。
（3）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 上半部 （填“上半部”或“下半部”）。
【分析】（1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）根据u＝v＝2f时，成倒立等大的实像，据此求出焦距；根据u＜f时，成正立放大的虚像，物像同侧；
（3）凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧短了是烛焰向下移动，那么光屏上的像要向上移动。
【解答】解：（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此时u＝v＝2f，即2f＝20.0cm，故该凸透镜焦距为：f＝10.0cm；
（2）当蜡烛被移至42cm刻度处，此时物距u＝50cm﹣42cm＝8cm＜f，根据u＜f时，成正立放大的虚像，物像同侧，故要想观察到像可以从凸透镜的右侧用眼睛观察；
（3）凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧变短时，烛焰向下移动，根据通过光心的方向不变，那么光屏上的像要向上移动，烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。
故答案为：（1）烛焰；10.0；（2）右；上半部。
【点评】本题考查了探究凸透镜成像的规律实验，要掌握有关基础知识，灵活应用。
21．（8分）在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
（1）如图所示，水平拉动弹簧测力计，使物块A做 匀速 （填“匀速”或“变速”）直线运动，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 等于 （填“大于”“等于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。
（2）如图所示，通过对比 甲、丙 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）如图乙所示，在水平拉力F＝1.8N的作用下，砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则砝码受到的摩擦力大小为 0 N。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，实验中要采用控制变量法；
（3）摩擦力产生的条件：物体之间有相对运动或相对运动趋势。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动物块A，使其在水平桌面上做匀速直线运动，物块A处于平衡状态，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，根据二力平衡知识，拉力的大小等于滑动滑动摩擦力的大小；
（2）要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小相同，改变接触面的粗糙程度，图甲、丙符合题意；
（3）砝码与物块A一起向右做匀速直线运动，它们相对静止，没有发生相对运动也没有相对运动的趋势，不存在摩擦力，所以不计空气阻力，砝码受到的摩擦力大小为0N。
故答案为：（1）匀速；等于；（2）甲、丙；（3）0。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
22．（8分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中（待测小灯泡额定电压为2.5V）。
（1）连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到最 右 （填“左”或“右”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，则电路故障可能是 小灯泡 （填“电流表”“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，并根据记录的多组实验数据，绘制出了小灯泡的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）星星同学设计了另一种实验方案：用一只阻值已知的定值电阻R定代替电流表，利用图丙所示的实物连接图进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，如图丙所示，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表的示数为U。
③利用此方法测量出小灯泡额定功率的表达式为P＝ U额• （用已知和测量的物理量符号表示）。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处；
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过改接电压表，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，即最右端；
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表的指针几乎不偏转，而电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障可能是小灯泡断路引起的；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）①闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，此时电压表测灯两端的电压，灯正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，此时电压表测灯与R0两端的总电压；
③因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压：U定＝U﹣U额，
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流：
I＝I定＝＝，
则小灯泡的额定功率：
P＝U额I＝U额•。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）U额•。
【点评】本题测量小灯泡额定功率的实验，考查了注意事项、电路故障、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分
23．（5分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0.2A，电阻R2的电功率为1.2W，电路的总功率为1.8W。求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路通电1min所产生的热量。
【分析】由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据P＝UI求出电压表的示数；
（2）根据P＝UI求出电源电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；
（3）根据Q＝W＝Pt求整个电路通电1min所产生的热量。
【解答】解：由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由P＝UI可知，电压表的示数：U2＝＝＝6V；
（2）由P＝UI可知，电源电压：U＝＝＝9V，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V，
由欧姆定律可知，电阻R1的阻值：R1＝＝＝15Ω；
（3）由P＝可知，整个电路通电1min所产生的热量：Q＝W＝Pt＝1.8W×1×60s＝108J。
答：（1）电压表的示数为6V；
（2）电阻R1的阻值为15Ω；
（3）整个电路通电1min所产生的热量为108J。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大。
24．（5分）如图所示，圆柱形玻璃容器高50cm，底面积为1000cm2，容器中水的高度为45cm。把一个密度为3.0×103kg/m3，长、宽、高分别为0.1m、0.2m、0.3m的长方体合金块放入容器中静止时。求：
（1）放入合金块前，水对容器底的压强为多少；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为多少；
（3）合金块对容器底的最大压强为多少。
【分析】（1）根据p＝ρgh求水对容器底的压强；
（2）合金块的密度大于水的密度，合金块在水中会下沉，排开水的体积等于合金块的体积，根据V＝Sh得到水升高的高度，比较水的高度和容器的高度，判断水是否会溢出，根据p＝ρgh求底部增加的压强；
（3）合金块对容器底的压力等于重力和浮力之差，由压强的公式得到最大压强。
【解答】解：（1）放入合金块前，容器中水的高度：h1＝45cm＝0.45m，
水对容器底的压强：p1＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.45m＝4500Pa；
（2）合金块的密度大于水的密度，合金块在水中会下沉，排开水的体积：V排＝V＝0.1m×0.2m×0.3m＝0.006m3，
水升高的高度：Δh＝＝0.06m＝6cm，
原来水的高度是45cm，后来的高度：45cm+6cm＝51cm＞50cm，水会溢出，所以实际水的高度是50cm＝0.5m，
放入合金块后，容器底部增加的压强：Δp＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5000Pa；
（3）合金块中水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.006m3＝60N，
合金块的重力：G＝mg＝ρVg＝3.0×103kg/m3×0.006m3×10N/kg＝180N，
合金块对容器底的压力：F＝G﹣F浮＝180N﹣60N＝120N，
压力一定，受力面积越小，压强越大，对容器底的最大压强：p最大＝＝6000Pa。
答：（1）放入合金块前，水对容器底的压强为4500Pa；
（2）放入合金块后，容器底部增加的压强为5000Pa；
（3）合金块对容器底的最大压强为6000Pa。
【点评】本题考查固体压强和液体压强的计算，正确的计算出合金块放入容器后水的深度是关键。
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