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2023年河南省开封市兰考县中考物理一模试卷（含答案）
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这是一份2023年河南省开封市兰考县中考物理一模试卷（含答案），共28页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）英国物理学家 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括总结出反映运动和力关系的物理定律。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字作为 的单位。
2．（2分）如图所示是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知：冷水与热水的内能变化量之比是 ，冷水与热水的质量之比是 。
3．（3分）中国第一款自主战略运输机运﹣20对我国建设战略空军具有重要意义。它巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。设计师通过改进发动机的结构，以实现在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。飞行员通过 （选填“无线电波”或“超声波”）与机场的塔台进行联系。
4．（2分）某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，每次对外做功1000J。该汽油机每秒做功 次；汽油机的输出功率为 kW。
5．（2分）晓丽通过阅读电熨斗说明书知道：电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位。其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为 挡位，该挡位通电1min，耗电 度。
6．（3分）2022年11月12日10时03分，“天舟五号”货运飞船被长征七号火箭成功送入预定轨道。当日12时10分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，首次实现两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。太空中的空间站 （选填“有”或“没有”）惯性。由于太空接近于真空，所以在太空中水的沸点很 （选填“高”或“低”）。航天员在空间站出舱作业时，他看到的星星 （选填“会”或“不会”）一闪一闪地“眨眼睛”。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，下列物理量的估测合理的是（ ）
A．一节铅蓄电池的电压是1.5V
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.1mA
C．家用台式计算机的电功率约为200W
D．充电宝给手机电池提供的电压为36V
8．（2分）下列现象和推断错误的是（ ）
A．图甲中现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B．图乙中现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力
C．图丙中现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D．图丁中现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
9．（2分）向军同学观察到许多和物理知识相关的现象。下列解释正确的是（ ）
A．北方的冬天，玻璃窗户外侧由于凝华现象出现美丽的冰花
B．向军同学大声朗读，增大了声音的响度和音色
C．由于光的反射，同学们才能看到物理课本上的字
D．课桌上的书本对桌面的压力是弹力，是桌面发生弹性形变产生的
10．（2分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小球在B点时受到平衡力的作用
B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
11．（2分）关于炒菜过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力
B．天然气燃烧时将化学能转化为内能
C．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D．炒菜过程中鸡蛋的内能是通过做功改变的
12．（2分）近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ）
A．华为5G通信是利用电磁波传递信息的
B．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的
C．“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量
D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为U，两只灯泡L1、L2完全相同，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S2时，电流表示数为I，电路消耗功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1、S3时，电流表示数为4I，电路消耗功率为4P
B．只闭合S1、S2时，电流表示数为
C．只闭合S2时，电压表示数为U
D．只闭合S2、S3时，电压表示数为U，电路消耗功率为2P
（多选）14．（2分）一本长为L、质量为m的字典A放在水平桌面上，字典A右端与桌边相齐（如图所示）。在字典的右端施一水平拉力F使字典匀速向右端缓慢地离开桌边，在字典A移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．字典A受到的摩擦力变小
B．字典对桌面的压力变小
C．字典A对桌面的压强变大
D．拉力F大小不变
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
16．（2分）如图，用一根细绳拴着一个沙袋，甩动起来，请画出此时沙袋的受力示意图。（不考虑空气对沙袋的作用）
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17．（5分）（1）如图1所示，圆筒测力计的分度值为 N；此时，该测力计的读数是 N。
（2）如图2所示，所测物体的长度是 cm。
（3）图3是某时刻温度计的示数，此时温度为 ℃；温度计示数直接显示的是 （选填“被测物体”或“温度计玻璃泡中液体”）的温度。
18．（6分）小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）把石块放在天平的 盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是 g；
（3）小明又测出石块的体积是20cm3，则石块的密度是 kg/m3；
（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：
①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为h1；
②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为h2；
③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为h3；
④石块密度的表达式ρ石＝ 。（用字母表示，水的密度为ρ水）
19．（7分）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：三节新干电池，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（R1“10Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”）和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。
（2）完成电路连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 （填序号）。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
（3）为完成整个实验，应该选取 （选填“R1”、“R2”或“R3”）规格的滑动变阻器。
（4）实验中再依次接入其他三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 。若将电压表并联在滑动变阻器两端， （选填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系。
（5）其他条件不变，为了使实验结果更具普遍性，可以换其他阻值的定值电阻进行多次实验。那么所选定值电阻应该不小于 Ω，不大于 Ω。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题10分，共18分）
20．（8分）如图所示，工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g＝10N/kg。求：
（1）工人在1min时间内，用500N的拉力，将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m，求拉力的功率。
（2）该滑轮组动滑轮的重力。
（3）钢绳的最大承受力为3000N，工人的最大拉力为2000N，质量为85kg的工人提升最多质量的货物时，滑轮组的机械效率。
（4）假设工人的质量为m人，站在地面时，脚与地面的总接触面积为S，提升质量为m的货物时，工人对地面的压强。（动滑轮重用G动表示）
21．（10分）小明家里有一个微型电热水器，有加热和保温两种状态，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压恒为6V，其中R为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。当电热水器中水的温度达到80℃时，开始保温。已知：R1＝24.2Ω，R2＝72.6Ω，忽略电磁铁线圈电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）电磁铁下端为 极；随着温度的升高，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）若该热水器的加热效率为80%，电热水器将1L的水从20℃加热到80℃的加热时间。
（4）保温功率。
（5）如果想让该电热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压至 V。
2023年河南省开封市兰考县中考物理一模试卷
（参考答案）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）英国物理学家 牛顿 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括总结出反映运动和力关系的物理定律。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字作为 力 的单位。
【答案】牛顿；力。
【解答】解：牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。人们为了纪念他，以他的名字命名为力的单位。
故答案为：牛顿；力。
2．（2分）如图所示是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知：冷水与热水的内能变化量之比是 1：1 ，冷水与热水的质量之比是 2：1 。
【答案】1：1；2：1。
【解答】解：（1）热水放出热量，内能减少；冷水吸收热量，内能增加，由题意可知，热水放出的热量全部被冷水吸收，由此可知冷水与热水的内能变化量相等，即冷水与热水的内能变化量之比为1：1；
（2）由图可知，热水的初温为80℃，末温为40℃，则热水的温度变化量Δt热＝80℃﹣40℃＝40℃，
冷水的初温为20℃，末温为40℃，则冷水的温度变化量Δt冷＝40℃﹣20℃＝20℃，
则冷水温度变化量与热水温度变化量之比＝＝；
热水和冷水的比热容相同，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，
由Q＝cmΔt可知，冷水与热水的质量之比＝＝＝。
故答案为：1：1；2：1。
3．（3分）中国第一款自主战略运输机运﹣20对我国建设战略空军具有重要意义。它巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递 能量 （选填“信息”或“能量”）。设计师通过改进发动机的结构，以实现在 声源处 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。飞行员通过 无线电波 （选填“无线电波”或“超声波”）与机场的塔台进行联系。
【答案】能量；声源处；无线电波。
【解答】解：战略运输机运﹣20巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递能量；设计师通过改进发动机的结构，以实现在声源处减弱噪声；飞行员通过无线电波与机场的塔台进行联系。
故答案为：能量；声源处；无线电波。
4．（2分）某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，每次对外做功1000J。该汽油机每秒做功 15 次；汽油机的输出功率为 15 kW。
【答案】15；15。
【解答】解：单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即飞轮每秒转30圈，
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒做功15次；
该汽油机每秒做功15次，则每秒做功所用的时间t＝s，
汽油机的输出功率：P＝＝＝15000W＝15kW。
故答案为：15；15。
5．（2分）晓丽通过阅读电熨斗说明书知道：电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位。其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为 低温 挡位，该挡位通电1min，耗电 0.02 度。
【答案】低温；0.02。
【解答】解：
（1）根据P＝可知：在电压相同的条件下，电阻越大，电功率越小，
由电路图可知，当旋转式开关S的触片接触触点1和2时，只有电阻R1连入电路，S的触片接触触点2和3时，
两电阻并联，根据电阻的串并联特点可知：并联时电阻最小，
所以，当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗处于低温挡；
（2）工作1min，电熨斗消耗的电能为：
Q＝W＝t＝×60s＝6×104J≈0.02度。
故答案为：低温；0.02。
6．（3分）2022年11月12日10时03分，“天舟五号”货运飞船被长征七号火箭成功送入预定轨道。当日12时10分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，首次实现两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。太空中的空间站 有 （选填“有”或“没有”）惯性。由于太空接近于真空，所以在太空中水的沸点很 低 （选填“高”或“低”）。航天员在空间站出舱作业时，他看到的星星 不会 （选填“会”或“不会”）一闪一闪地“眨眼睛”。
【答案】有；低；不会。
【解答】解：一切物体都具有惯性，所以空间站在太空中有惯性；
液体的沸点与气压有关，气压越小，沸点越低，由于太空接近于真空，气压很低，所以在太空中水的沸点很低；
我们看到一闪一闪的星星是因为光通过大气层发生折射的缘故，太空接近于真空，所以翟志刚在空间站出舱作业时，他看到的星星不会一闪一闪的“眨眼睛”。
故答案为：有；低；不会。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，下列物理量的估测合理的是（ ）
A．一节铅蓄电池的电压是1.5V
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.1mA
C．家用台式计算机的电功率约为200W
D．充电宝给手机电池提供的电压为36V
【答案】C
【解答】解：A．一节铅蓄电池的电压是2V，故A不正确。
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.2A，故B不正确。
C．家用台式计算机的电功率约为200W，故C正确。
D．充电宝给手机充电时提供的电压为5V，故D错误。
故选：C。
8．（2分）下列现象和推断错误的是（ ）
A．图甲中现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B．图乙中现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力
C．图丙中现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D．图丁中现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
【答案】B
【解答】解：A、抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，两瓶中的气体都会变成红棕色，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大，该实验不能说明分子之间无斥力，故B错误；
C、将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体内能变大，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧，故C正确；
D、向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确。
故选：B。
9．（2分）向军同学观察到许多和物理知识相关的现象。下列解释正确的是（ ）
A．北方的冬天，玻璃窗户外侧由于凝华现象出现美丽的冰花
B．向军同学大声朗读，增大了声音的响度和音色
C．由于光的反射，同学们才能看到物理课本上的字
D．课桌上的书本对桌面的压力是弹力，是桌面发生弹性形变产生的
【答案】C
【解答】解：A、窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，在玻璃窗户的内侧上常会有冰花形成，故A错误；
B、向军同学大声朗读，是为了增大声音的响度，故B错误；
C、同学们看课本上的字时，属于光的光的反射，书本反射光，故C正确；
D、将书放在课桌面上，书对桌面的压力是书发生弹性形变而产生的弹力，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小球在B点时受到平衡力的作用
B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
【答案】D
【解答】解：小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。故D正确。
故选：D。
11．（2分）关于炒菜过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力
B．天然气燃烧时将化学能转化为内能
C．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D．炒菜过程中鸡蛋的内能是通过做功改变的
【答案】B
【解答】解：A．切西红柿时，锋利的刀刃说明受力面积减小，在压力一定的情况下，可以增大压强，故A错误；
B．天然气燃烧是化学能转化为内能的过程，故B正确；
C．用铁锅炒菜是因为铁的导热能力强，故C错误；
D．炒菜过程中，鸡蛋吸热增加了内能，这是通过热传递改变的，故D错误。
故选：B。
12．（2分）近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ）
A．华为5G通信是利用电磁波传递信息的
B．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的
C．“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量
D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源
【答案】A
【解答】解：A、“5G”通信利用的是电磁波可以传递信息，故A正确；
B、核电站是利用可控的核裂变获得的能量来发电的，故B错误；
C、太阳内部时刻发生的是核聚变反应，故C错误；
D、电能是二次能源，故D错误。
故选：A。
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为U，两只灯泡L1、L2完全相同，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S2时，电流表示数为I，电路消耗功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1、S3时，电流表示数为4I，电路消耗功率为4P
B．只闭合S1、S2时，电流表示数为
C．只闭合S2时，电压表示数为U
D．只闭合S2、S3时，电压表示数为U，电路消耗功率为2P
【答案】AD
【解答】解：A、当只闭合S2时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可知，电路中的总电阻为R＝，
因为两只灯泡L1、L2完全相同，所以，由串联电路的电阻特点可知，灯泡L1、L2的电阻为R1＝R2＝R＝，
此时电路消耗的功率为P＝UI，
只闭合S1、S3时，两灯泡并联，根据欧姆定律表示出通过灯泡L1、L2的电流，
此时通过灯泡L1、L2的电流分别为I1＝＝＝2I，I2＝＝＝2I，
由并联电路的电流特点可知，电流表的示数为I并＝I1+I2＝2I+2I＝4I，
此时电路消耗的功率为P并＝UI并＝U×4I＝4UI＝4P，故A正确；
B、只闭合S1、S2时，灯泡L1被短路，电路为灯泡L2的简单电路，
此时电流表的示数为I'＝＝＝2I，故B错误；
C、由欧姆定律可知，只闭合S2时，电压表示数为U1＝IR1＝I×＝，故C错误；
D、只闭合S2、S3时，灯泡L2被短路，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源电压，因此电压表示数为U，
电路消耗的功率为P1＝＝＝2UI＝2P，故D正确。
故选：AD。
（多选）14．（2分）一本长为L、质量为m的字典A放在水平桌面上，字典A右端与桌边相齐（如图所示）。在字典的右端施一水平拉力F使字典匀速向右端缓慢地离开桌边，在字典A移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．字典A受到的摩擦力变小
B．字典对桌面的压力变小
C．字典A对桌面的压强变大
D．拉力F大小不变
【答案】CD
【解答】解：AD、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，在字典的右端施一水平力F使字典A右端缓慢地离开桌边 的过程中，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力不变，由于字典匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以拉力F大小不变，故A错误，D正确；
BD、放在水平桌面上的字典A对桌面的压力等于字典A的重力，因为字典A的重力不变，所以在这一过程中，字典A对桌面的压力也不变，受力面积逐渐减小，由p＝可知字典A对桌面的压强逐渐增大，故B错误，C正确。
故选：CD。
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
【答案】
【解答】解：人看到的鱼，进入人眼的光线好像从其虚像上发出的，连接A'B，与水面的交点O为入射点，OB为折射光线，连接AO为入射光线，如图所示：
16．（2分）如图，用一根细绳拴着一个沙袋，甩动起来，请画出此时沙袋的受力示意图。（不考虑空气对沙袋的作用）
【答案】
【解答】解：细绳拉着沙袋绕手做圆周运动，此时沙袋受重力和细绳的拉力，重力方向竖直向下，拉力方向沿细绳指向手，作用点在沙袋的重心上，如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17．（5分）（1）如图1所示，圆筒测力计的分度值为 0.1 N；此时，该测力计的读数是 2 N。
（2）如图2所示，所测物体的长度是 3.10 cm。
（3）图3是某时刻温度计的示数，此时温度为 4 ℃；温度计示数直接显示的是 温度计玻璃泡中液体 （选填“被测物体”或“温度计玻璃泡中液体”）的温度。
【答案】（1）0.1；2；（2）3.10；（3）4；温度计玻璃泡中液体。
【解答】解：（1）从图中可知相邻两条刻度线表示0.1N，故分度值为0.1N；
对圆筒测力计来说，其示数是指露出外壳的刻度线对应的最大值，则此时该测力计的读数是2N；
（2）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；物体左侧与0刻度线对齐，右侧与3.10cm刻度线对齐，所以物体的长度为L＝3.10cm；
（3）由图可知，温度计的分度值是1℃，液柱上表面在0℃刻度线上，示数为4℃；
液体温度计的原理是液体的热胀冷缩，是通过玻璃泡内液体的体积变化反映温度的变化，温度计示数直接显示的是温度计玻璃泡中液体的温度。
故答案为：（1）0.1；2；（2）3.10；（3）4；温度计玻璃泡中液体。
18．（6分）小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 左 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）把石块放在天平的 左 盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是 46 g；
（3）小明又测出石块的体积是20cm3，则石块的密度是 2.3×103 kg/m3；
（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：
①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为h1；
②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为h2；
③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为h3；
④石块密度的表达式ρ石＝ •ρ水 。（用字母表示，水的密度为ρ水）
【答案】（1）左；（2）左；46；（3）2.3×103；（4）偏小；（5）•ρ水。
【解答】解：
（1）图甲中分度盘的指针右偏，则平衡螺母应向左调，使横梁在水平位置平衡；
（2）测量时，需将石块置于左盘中；图乙中，标尺的分度值为0.2g，石块的质量m＝20g+20g+5g+1g＝46g；
（3）测出石块的体积是20cm3，则石块的密度为：
ρ＝＝＝2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
（4）砝码生锈后质量会增大，这样用较少的砝码或少移动游码就可以使横梁恢复平衡，因此所测石块的质量会偏小，而体积没有偏差，由密度公式ρ＝知所测石块的密度比真实值偏小；
（5）设容器的底面积为S，由丙、戊两图可知石块的体积为：V＝S（h3﹣h1）；
丁图与丙图相比，增大的浮力：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gS（h2﹣h1）；
由漂浮条件可得石块的重力：G＝ΔF浮＝ρ水gS（h2﹣h1），
由G＝mg可得石块的质量：m＝ρ水S（h2﹣h1）；
则石块的密度为：
ρ石＝＝＝•ρ水。
故答案为：（1）左；（2）左；46；（3）2.3×103；（4）偏小；（5）•ρ水。
19．（7分）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：三节新干电池，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（R1“10Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”）和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。
（2）完成电路连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 B （填序号）。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
（3）为完成整个实验，应该选取 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）规格的滑动变阻器。
（4）实验中再依次接入其他三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。若将电压表并联在滑动变阻器两端， 能 （选填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系。
（5）其他条件不变，为了使实验结果更具普遍性，可以换其他阻值的定值电阻进行多次实验。那么所选定值电阻应该不小于 Ω，不大于 40 Ω。
【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）R2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；能；（5）；40。
【解答】解：（1）滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器连入电路的电阻变大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，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，即造成这一现象的原因是定值电阻断路，故选B；
（3）由图知，电阻两端的电压始终保持U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，3节干电池电源电压为4.5V，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，变阻器阻值是定值电阻阻值的1.25倍，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.25×20Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，通过滑动变阻器的电流在0.1A～0.4A，故选R2；
（4）由图2知，电流与电阻的乘积为U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣0.1A×20Ω＝2V，故由图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，由于电源电压和定值电阻两端的电压都一定，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压也一定，由此可知，若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，仍能完成实验，得到电流与电阻的关系；
（5）电压表示数为变阻器分得的电压的＝1.25倍，根据分压原理，变阻器阻值是定值电阻阻值的1.25倍，滑动变阻器的规格是R2“50Ω 1A”，
当滑动变阻器的最大阻值50Ω连入电路时，对应的定值电阻最大值为：R＝＝＝40Ω，
当滑动变阻器的阻值最小时，电流表量程0～0.6A，电流最大不能超过0.6A，滑动变阻器的最小阻值为R＝＝＝Ω，
当滑动变阻器的最小阻值Ω连入电路时，对应的定值电阻最小值为：R＝＝＝Ω，
那么所选定值电阻应该不小于Ω，不大于40Ω；
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）R2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；能；（5）；40。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题10分，共18分）
20．（8分）如图所示，工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g＝10N/kg。求：
（1）工人在1min时间内，用500N的拉力，将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m，求拉力的功率。
（2）该滑轮组动滑轮的重力。
（3）钢绳的最大承受力为3000N，工人的最大拉力为2000N，质量为85kg的工人提升最多质量的货物时，滑轮组的机械效率。
（4）假设工人的质量为m人，站在地面时，脚与地面的总接触面积为S，提升质量为m的货物时，工人对地面的压强。（动滑轮重用G动表示）
【答案】（1）拉力的功率为100W；
（2）该滑轮组动滑轮的重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为94.1%；
（4）工人对地面的压强。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：s＝nh＝2×6m＝12m，
拉力做的功：W＝Fs＝500N×12m＝6000J，
做功的功率：P＝＝＝100W；
（2）物体的重力：G物＝m物g＝90kg×10N/kg＝900N，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G物+G动）得动滑轮的重力：G动＝nF﹣G物＝2×500N﹣900N＝100N；
（3）工人的重力：G工人＝m工人g＝85kg×10N/kg＝850N，
工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G工人＝850N，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G+G动）得工人能提升货物最大的重力：G最大＝nF最大﹣G动＝2×850N﹣100N＝1600N，
滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈94.1%；
（4）工人和货物的重力分别为：G人＝m人g，G＝mg，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以绳子自由端的拉力：F'＝（G+G动）＝（mg+G动），
工人对地面的压力：F压＝G人﹣F'＝m人g﹣（mg+G动），
工人对地面的压强：p＝＝＝。
答：（1）拉力的功率为100W；
（2）该滑轮组动滑轮的重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为94.1%；
（4）工人对地面的压强为。
21．（10分）小明家里有一个微型电热水器，有加热和保温两种状态，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压恒为6V，其中R为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。当电热水器中水的温度达到80℃时，开始保温。已知：R1＝24.2Ω，R2＝72.6Ω，忽略电磁铁线圈电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）电磁铁下端为 N 极；随着温度的升高，电磁铁的磁性 增强 （选填“增强”或“减弱”）。
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）若该热水器的加热效率为80%，电热水器将1L的水从20℃加热到80℃的加热时间。
（4）保温功率。
（5）如果想让该电热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以 减小 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压至 4.8 V。
【答案】（1）N；增强；
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；
（3）加热时间为157.5s；
（4）保温功率为500W；
（5）减小；4.8。
【解答】解：（1）图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端外侧流入，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极；
由图乙可知，温度升高时热敏电阻R的阻值减小，
由欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
（2）由题意可知，水的温度达到80℃时，衔铁刚被吸下，
由图乙可知，温度为80℃时热敏电阻R的阻值为100Ω，
则衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝＝0.06A；
（3）当动触点B与静触点A接触时，电路为R1的简单电路；当动触点B与静触点C接触时，R1、R2串联；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，电热水器为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水器为保温状态；
则电热水器加热状态时的电功率：P加热＝＝＝2000W，
由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J，
由η＝×100%可知，电热水器消耗的电能：W＝＝＝3.15×105J，
由P＝可知，需要加热的时间：t＝＝＝157.5s；
（4）保温时R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R保温＝R1+R2＝72.6Ω+24.2Ω＝96.8Ω，
则保温挡的电功率：P保温＝＝＝500W；
（5）由图乙可知，温度为100℃时，热敏电阻R的阻值为80Ω，
衔铁刚吸下时通过电磁铁线圈的电流不变，
由欧姆定律可知，电源电压：U'＝IR'＝0.06A×80Ω＝4.8V，
因此可以减小控制电路的电源电压至4.8V。
答：（1）N；增强；
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；
（3）加热时间为157.5s；
（4）保温功率为500W；
（5）减小；4.8。
1．（2分）英国物理学家 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括总结出反映运动和力关系的物理定律。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字作为 的单位。
2．（2分）如图所示是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知：冷水与热水的内能变化量之比是 ，冷水与热水的质量之比是 。
3．（3分）中国第一款自主战略运输机运﹣20对我国建设战略空军具有重要意义。它巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。设计师通过改进发动机的结构，以实现在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。飞行员通过 （选填“无线电波”或“超声波”）与机场的塔台进行联系。
4．（2分）某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，每次对外做功1000J。该汽油机每秒做功 次；汽油机的输出功率为 kW。
5．（2分）晓丽通过阅读电熨斗说明书知道：电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位。其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为 挡位，该挡位通电1min，耗电 度。
6．（3分）2022年11月12日10时03分，“天舟五号”货运飞船被长征七号火箭成功送入预定轨道。当日12时10分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，首次实现两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。太空中的空间站 （选填“有”或“没有”）惯性。由于太空接近于真空，所以在太空中水的沸点很 （选填“高”或“低”）。航天员在空间站出舱作业时，他看到的星星 （选填“会”或“不会”）一闪一闪地“眨眼睛”。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，下列物理量的估测合理的是（ ）
A．一节铅蓄电池的电压是1.5V
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.1mA
C．家用台式计算机的电功率约为200W
D．充电宝给手机电池提供的电压为36V
8．（2分）下列现象和推断错误的是（ ）
A．图甲中现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B．图乙中现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力
C．图丙中现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D．图丁中现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
9．（2分）向军同学观察到许多和物理知识相关的现象。下列解释正确的是（ ）
A．北方的冬天，玻璃窗户外侧由于凝华现象出现美丽的冰花
B．向军同学大声朗读，增大了声音的响度和音色
C．由于光的反射，同学们才能看到物理课本上的字
D．课桌上的书本对桌面的压力是弹力，是桌面发生弹性形变产生的
10．（2分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小球在B点时受到平衡力的作用
B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
11．（2分）关于炒菜过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力
B．天然气燃烧时将化学能转化为内能
C．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D．炒菜过程中鸡蛋的内能是通过做功改变的
12．（2分）近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ）
A．华为5G通信是利用电磁波传递信息的
B．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的
C．“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量
D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为U，两只灯泡L1、L2完全相同，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S2时，电流表示数为I，电路消耗功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1、S3时，电流表示数为4I，电路消耗功率为4P
B．只闭合S1、S2时，电流表示数为
C．只闭合S2时，电压表示数为U
D．只闭合S2、S3时，电压表示数为U，电路消耗功率为2P
（多选）14．（2分）一本长为L、质量为m的字典A放在水平桌面上，字典A右端与桌边相齐（如图所示）。在字典的右端施一水平拉力F使字典匀速向右端缓慢地离开桌边，在字典A移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．字典A受到的摩擦力变小
B．字典对桌面的压力变小
C．字典A对桌面的压强变大
D．拉力F大小不变
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
16．（2分）如图，用一根细绳拴着一个沙袋，甩动起来，请画出此时沙袋的受力示意图。（不考虑空气对沙袋的作用）
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17．（5分）（1）如图1所示，圆筒测力计的分度值为 N；此时，该测力计的读数是 N。
（2）如图2所示，所测物体的长度是 cm。
（3）图3是某时刻温度计的示数，此时温度为 ℃；温度计示数直接显示的是 （选填“被测物体”或“温度计玻璃泡中液体”）的温度。
18．（6分）小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）把石块放在天平的 盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是 g；
（3）小明又测出石块的体积是20cm3，则石块的密度是 kg/m3；
（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：
①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为h1；
②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为h2；
③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为h3；
④石块密度的表达式ρ石＝ 。（用字母表示，水的密度为ρ水）
19．（7分）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：三节新干电池，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（R1“10Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”）和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。
（2）完成电路连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 （填序号）。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
（3）为完成整个实验，应该选取 （选填“R1”、“R2”或“R3”）规格的滑动变阻器。
（4）实验中再依次接入其他三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 。若将电压表并联在滑动变阻器两端， （选填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系。
（5）其他条件不变，为了使实验结果更具普遍性，可以换其他阻值的定值电阻进行多次实验。那么所选定值电阻应该不小于 Ω，不大于 Ω。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题10分，共18分）
20．（8分）如图所示，工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g＝10N/kg。求：
（1）工人在1min时间内，用500N的拉力，将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m，求拉力的功率。
（2）该滑轮组动滑轮的重力。
（3）钢绳的最大承受力为3000N，工人的最大拉力为2000N，质量为85kg的工人提升最多质量的货物时，滑轮组的机械效率。
（4）假设工人的质量为m人，站在地面时，脚与地面的总接触面积为S，提升质量为m的货物时，工人对地面的压强。（动滑轮重用G动表示）
21．（10分）小明家里有一个微型电热水器，有加热和保温两种状态，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压恒为6V，其中R为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。当电热水器中水的温度达到80℃时，开始保温。已知：R1＝24.2Ω，R2＝72.6Ω，忽略电磁铁线圈电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）电磁铁下端为 极；随着温度的升高，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）若该热水器的加热效率为80%，电热水器将1L的水从20℃加热到80℃的加热时间。
（4）保温功率。
（5）如果想让该电热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压至 V。
2023年河南省开封市兰考县中考物理一模试卷
（参考答案）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）英国物理学家 牛顿 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括总结出反映运动和力关系的物理定律。为了纪念他的杰出贡献，人们以他的名字作为 力 的单位。
【答案】牛顿；力。
【解答】解：牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。人们为了纪念他，以他的名字命名为力的单位。
故答案为：牛顿；力。
2．（2分）如图所示是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知：冷水与热水的内能变化量之比是 1：1 ，冷水与热水的质量之比是 2：1 。
【答案】1：1；2：1。
【解答】解：（1）热水放出热量，内能减少；冷水吸收热量，内能增加，由题意可知，热水放出的热量全部被冷水吸收，由此可知冷水与热水的内能变化量相等，即冷水与热水的内能变化量之比为1：1；
（2）由图可知，热水的初温为80℃，末温为40℃，则热水的温度变化量Δt热＝80℃﹣40℃＝40℃，
冷水的初温为20℃，末温为40℃，则冷水的温度变化量Δt冷＝40℃﹣20℃＝20℃，
则冷水温度变化量与热水温度变化量之比＝＝；
热水和冷水的比热容相同，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，
由Q＝cmΔt可知，冷水与热水的质量之比＝＝＝。
故答案为：1：1；2：1。
3．（3分）中国第一款自主战略运输机运﹣20对我国建设战略空军具有重要意义。它巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递 能量 （选填“信息”或“能量”）。设计师通过改进发动机的结构，以实现在 声源处 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。飞行员通过 无线电波 （选填“无线电波”或“超声波”）与机场的塔台进行联系。
【答案】能量；声源处；无线电波。
【解答】解：战略运输机运﹣20巨大的轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递能量；设计师通过改进发动机的结构，以实现在声源处减弱噪声；飞行员通过无线电波与机场的塔台进行联系。
故答案为：能量；声源处；无线电波。
4．（2分）某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，每次对外做功1000J。该汽油机每秒做功 15 次；汽油机的输出功率为 15 kW。
【答案】15；15。
【解答】解：单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即飞轮每秒转30圈，
由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒做功15次；
该汽油机每秒做功15次，则每秒做功所用的时间t＝s，
汽油机的输出功率：P＝＝＝15000W＝15kW。
故答案为：15；15。
5．（2分）晓丽通过阅读电熨斗说明书知道：电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位。其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为 低温 挡位，该挡位通电1min，耗电 0.02 度。
【答案】低温；0.02。
【解答】解：
（1）根据P＝可知：在电压相同的条件下，电阻越大，电功率越小，
由电路图可知，当旋转式开关S的触片接触触点1和2时，只有电阻R1连入电路，S的触片接触触点2和3时，
两电阻并联，根据电阻的串并联特点可知：并联时电阻最小，
所以，当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗处于低温挡；
（2）工作1min，电熨斗消耗的电能为：
Q＝W＝t＝×60s＝6×104J≈0.02度。
故答案为：低温；0.02。
6．（3分）2022年11月12日10时03分，“天舟五号”货运飞船被长征七号火箭成功送入预定轨道。当日12时10分，飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，首次实现两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。太空中的空间站 有 （选填“有”或“没有”）惯性。由于太空接近于真空，所以在太空中水的沸点很 低 （选填“高”或“低”）。航天员在空间站出舱作业时，他看到的星星 不会 （选填“会”或“不会”）一闪一闪地“眨眼睛”。
【答案】有；低；不会。
【解答】解：一切物体都具有惯性，所以空间站在太空中有惯性；
液体的沸点与气压有关，气压越小，沸点越低，由于太空接近于真空，气压很低，所以在太空中水的沸点很低；
我们看到一闪一闪的星星是因为光通过大气层发生折射的缘故，太空接近于真空，所以翟志刚在空间站出舱作业时，他看到的星星不会一闪一闪的“眨眼睛”。
故答案为：有；低；不会。
二、选择题（本题共8小题，每题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，下列物理量的估测合理的是（ ）
A．一节铅蓄电池的电压是1.5V
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.1mA
C．家用台式计算机的电功率约为200W
D．充电宝给手机电池提供的电压为36V
【答案】C
【解答】解：A．一节铅蓄电池的电压是2V，故A不正确。
B．家庭电路中正在使用的节能灯的电流约为0.2A，故B不正确。
C．家用台式计算机的电功率约为200W，故C正确。
D．充电宝给手机充电时提供的电压为5V，故D错误。
故选：C。
8．（2分）下列现象和推断错误的是（ ）
A．图甲中现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B．图乙中现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力
C．图丙中现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D．图丁中现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
【答案】B
【解答】解：A、抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，两瓶中的气体都会变成红棕色，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大，该实验不能说明分子之间无斥力，故B错误；
C、将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体内能变大，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧，故C正确；
D、向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确。
故选：B。
9．（2分）向军同学观察到许多和物理知识相关的现象。下列解释正确的是（ ）
A．北方的冬天，玻璃窗户外侧由于凝华现象出现美丽的冰花
B．向军同学大声朗读，增大了声音的响度和音色
C．由于光的反射，同学们才能看到物理课本上的字
D．课桌上的书本对桌面的压力是弹力，是桌面发生弹性形变产生的
【答案】C
【解答】解：A、窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，在玻璃窗户的内侧上常会有冰花形成，故A错误；
B、向军同学大声朗读，是为了增大声音的响度，故B错误；
C、同学们看课本上的字时，属于光的光的反射，书本反射光，故C正确；
D、将书放在课桌面上，书对桌面的压力是书发生弹性形变而产生的弹力，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小球在B点时受到平衡力的作用
B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
【答案】D
【解答】解：小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。故D正确。
故选：D。
11．（2分）关于炒菜过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力
B．天然气燃烧时将化学能转化为内能
C．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
D．炒菜过程中鸡蛋的内能是通过做功改变的
【答案】B
【解答】解：A．切西红柿时，锋利的刀刃说明受力面积减小，在压力一定的情况下，可以增大压强，故A错误；
B．天然气燃烧是化学能转化为内能的过程，故B正确；
C．用铁锅炒菜是因为铁的导热能力强，故C错误；
D．炒菜过程中，鸡蛋吸热增加了内能，这是通过热传递改变的，故D错误。
故选：B。
12．（2分）近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ）
A．华为5G通信是利用电磁波传递信息的
B．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的
C．“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量
D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源
【答案】A
【解答】解：A、“5G”通信利用的是电磁波可以传递信息，故A正确；
B、核电站是利用可控的核裂变获得的能量来发电的，故B错误；
C、太阳内部时刻发生的是核聚变反应，故C错误；
D、电能是二次能源，故D错误。
故选：A。
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为U，两只灯泡L1、L2完全相同，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合S2时，电流表示数为I，电路消耗功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1、S3时，电流表示数为4I，电路消耗功率为4P
B．只闭合S1、S2时，电流表示数为
C．只闭合S2时，电压表示数为U
D．只闭合S2、S3时，电压表示数为U，电路消耗功率为2P
【答案】AD
【解答】解：A、当只闭合S2时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可知，电路中的总电阻为R＝，
因为两只灯泡L1、L2完全相同，所以，由串联电路的电阻特点可知，灯泡L1、L2的电阻为R1＝R2＝R＝，
此时电路消耗的功率为P＝UI，
只闭合S1、S3时，两灯泡并联，根据欧姆定律表示出通过灯泡L1、L2的电流，
此时通过灯泡L1、L2的电流分别为I1＝＝＝2I，I2＝＝＝2I，
由并联电路的电流特点可知，电流表的示数为I并＝I1+I2＝2I+2I＝4I，
此时电路消耗的功率为P并＝UI并＝U×4I＝4UI＝4P，故A正确；
B、只闭合S1、S2时，灯泡L1被短路，电路为灯泡L2的简单电路，
此时电流表的示数为I'＝＝＝2I，故B错误；
C、由欧姆定律可知，只闭合S2时，电压表示数为U1＝IR1＝I×＝，故C错误；
D、只闭合S2、S3时，灯泡L2被短路，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源电压，因此电压表示数为U，
电路消耗的功率为P1＝＝＝2UI＝2P，故D正确。
故选：AD。
（多选）14．（2分）一本长为L、质量为m的字典A放在水平桌面上，字典A右端与桌边相齐（如图所示）。在字典的右端施一水平拉力F使字典匀速向右端缓慢地离开桌边，在字典A移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．字典A受到的摩擦力变小
B．字典对桌面的压力变小
C．字典A对桌面的压强变大
D．拉力F大小不变
【答案】CD
【解答】解：AD、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，在字典的右端施一水平力F使字典A右端缓慢地离开桌边 的过程中，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力不变，由于字典匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以拉力F大小不变，故A错误，D正确；
BD、放在水平桌面上的字典A对桌面的压力等于字典A的重力，因为字典A的重力不变，所以在这一过程中，字典A对桌面的压力也不变，受力面积逐渐减小，由p＝可知字典A对桌面的压强逐渐增大，故B错误，C正确。
故选：CD。
三、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．（2分）小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去，常言道“眼见为实”，在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A，在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”，如图所示，请画出造成这种现象的光路图（只需用一条光线的光路示意即可，并保留作图痕迹）。
【答案】
【解答】解：人看到的鱼，进入人眼的光线好像从其虚像上发出的，连接A'B，与水面的交点O为入射点，OB为折射光线，连接AO为入射光线，如图所示：
16．（2分）如图，用一根细绳拴着一个沙袋，甩动起来，请画出此时沙袋的受力示意图。（不考虑空气对沙袋的作用）
【答案】
【解答】解：细绳拉着沙袋绕手做圆周运动，此时沙袋受重力和细绳的拉力，重力方向竖直向下，拉力方向沿细绳指向手，作用点在沙袋的重心上，如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题7分，共18分）
17．（5分）（1）如图1所示，圆筒测力计的分度值为 0.1 N；此时，该测力计的读数是 2 N。
（2）如图2所示，所测物体的长度是 3.10 cm。
（3）图3是某时刻温度计的示数，此时温度为 4 ℃；温度计示数直接显示的是 温度计玻璃泡中液体 （选填“被测物体”或“温度计玻璃泡中液体”）的温度。
【答案】（1）0.1；2；（2）3.10；（3）4；温度计玻璃泡中液体。
【解答】解：（1）从图中可知相邻两条刻度线表示0.1N，故分度值为0.1N；
对圆筒测力计来说，其示数是指露出外壳的刻度线对应的最大值，则此时该测力计的读数是2N；
（2）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；物体左侧与0刻度线对齐，右侧与3.10cm刻度线对齐，所以物体的长度为L＝3.10cm；
（3）由图可知，温度计的分度值是1℃，液柱上表面在0℃刻度线上，示数为4℃；
液体温度计的原理是液体的热胀冷缩，是通过玻璃泡内液体的体积变化反映温度的变化，温度计示数直接显示的是温度计玻璃泡中液体的温度。
故答案为：（1）0.1；2；（2）3.10；（3）4；温度计玻璃泡中液体。
18．（6分）小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 左 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）把石块放在天平的 左 盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是 46 g；
（3）小明又测出石块的体积是20cm3，则石块的密度是 2.3×103 kg/m3；
（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：
①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为h1；
②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为h2；
③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为h3；
④石块密度的表达式ρ石＝ •ρ水 。（用字母表示，水的密度为ρ水）
【答案】（1）左；（2）左；46；（3）2.3×103；（4）偏小；（5）•ρ水。
【解答】解：
（1）图甲中分度盘的指针右偏，则平衡螺母应向左调，使横梁在水平位置平衡；
（2）测量时，需将石块置于左盘中；图乙中，标尺的分度值为0.2g，石块的质量m＝20g+20g+5g+1g＝46g；
（3）测出石块的体积是20cm3，则石块的密度为：
ρ＝＝＝2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
（4）砝码生锈后质量会增大，这样用较少的砝码或少移动游码就可以使横梁恢复平衡，因此所测石块的质量会偏小，而体积没有偏差，由密度公式ρ＝知所测石块的密度比真实值偏小；
（5）设容器的底面积为S，由丙、戊两图可知石块的体积为：V＝S（h3﹣h1）；
丁图与丙图相比，增大的浮力：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水gS（h2﹣h1）；
由漂浮条件可得石块的重力：G＝ΔF浮＝ρ水gS（h2﹣h1），
由G＝mg可得石块的质量：m＝ρ水S（h2﹣h1）；
则石块的密度为：
ρ石＝＝＝•ρ水。
故答案为：（1）左；（2）左；46；（3）2.3×103；（4）偏小；（5）•ρ水。
19．（7分）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：三节新干电池，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（R1“10Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”）和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。
（2）完成电路连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 B （填序号）。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
（3）为完成整个实验，应该选取 R2 （选填“R1”、“R2”或“R3”）规格的滑动变阻器。
（4）实验中再依次接入其他三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图2所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。若将电压表并联在滑动变阻器两端， 能 （选填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系。
（5）其他条件不变，为了使实验结果更具普遍性，可以换其他阻值的定值电阻进行多次实验。那么所选定值电阻应该不小于 Ω，不大于 40 Ω。
【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）R2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；能；（5）；40。
【解答】解：（1）滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器连入电路的电阻变大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，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，即造成这一现象的原因是定值电阻断路，故选B；
（3）由图知，电阻两端的电压始终保持U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，3节干电池电源电压为4.5V，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，变阻器阻值是定值电阻阻值的1.25倍，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.25×20Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，通过滑动变阻器的电流在0.1A～0.4A，故选R2；
（4）由图2知，电流与电阻的乘积为U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣0.1A×20Ω＝2V，故由图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，由于电源电压和定值电阻两端的电压都一定，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压也一定，由此可知，若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，仍能完成实验，得到电流与电阻的关系；
（5）电压表示数为变阻器分得的电压的＝1.25倍，根据分压原理，变阻器阻值是定值电阻阻值的1.25倍，滑动变阻器的规格是R2“50Ω 1A”，
当滑动变阻器的最大阻值50Ω连入电路时，对应的定值电阻最大值为：R＝＝＝40Ω，
当滑动变阻器的阻值最小时，电流表量程0～0.6A，电流最大不能超过0.6A，滑动变阻器的最小阻值为R＝＝＝Ω，
当滑动变阻器的最小阻值Ω连入电路时，对应的定值电阻最小值为：R＝＝＝Ω，
那么所选定值电阻应该不小于Ω，不大于40Ω；
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）R2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；能；（5）；40。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题10分，共18分）
20．（8分）如图所示，工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g＝10N/kg。求：
（1）工人在1min时间内，用500N的拉力，将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m，求拉力的功率。
（2）该滑轮组动滑轮的重力。
（3）钢绳的最大承受力为3000N，工人的最大拉力为2000N，质量为85kg的工人提升最多质量的货物时，滑轮组的机械效率。
（4）假设工人的质量为m人，站在地面时，脚与地面的总接触面积为S，提升质量为m的货物时，工人对地面的压强。（动滑轮重用G动表示）
【答案】（1）拉力的功率为100W；
（2）该滑轮组动滑轮的重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为94.1%；
（4）工人对地面的压强。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：s＝nh＝2×6m＝12m，
拉力做的功：W＝Fs＝500N×12m＝6000J，
做功的功率：P＝＝＝100W；
（2）物体的重力：G物＝m物g＝90kg×10N/kg＝900N，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G物+G动）得动滑轮的重力：G动＝nF﹣G物＝2×500N﹣900N＝100N；
（3）工人的重力：G工人＝m工人g＝85kg×10N/kg＝850N，
工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G工人＝850N，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G+G动）得工人能提升货物最大的重力：G最大＝nF最大﹣G动＝2×850N﹣100N＝1600N，
滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈94.1%；
（4）工人和货物的重力分别为：G人＝m人g，G＝mg，
因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以绳子自由端的拉力：F'＝（G+G动）＝（mg+G动），
工人对地面的压力：F压＝G人﹣F'＝m人g﹣（mg+G动），
工人对地面的压强：p＝＝＝。
答：（1）拉力的功率为100W；
（2）该滑轮组动滑轮的重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为94.1%；
（4）工人对地面的压强为。
21．（10分）小明家里有一个微型电热水器，有加热和保温两种状态，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压恒为6V，其中R为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。当电热水器中水的温度达到80℃时，开始保温。已知：R1＝24.2Ω，R2＝72.6Ω，忽略电磁铁线圈电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）电磁铁下端为 N 极；随着温度的升高，电磁铁的磁性 增强 （选填“增强”或“减弱”）。
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）若该热水器的加热效率为80%，电热水器将1L的水从20℃加热到80℃的加热时间。
（4）保温功率。
（5）如果想让该电热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以 减小 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压至 4.8 V。
【答案】（1）N；增强；
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；
（3）加热时间为157.5s；
（4）保温功率为500W；
（5）减小；4.8。
【解答】解：（1）图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端外侧流入，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极；
由图乙可知，温度升高时热敏电阻R的阻值减小，
由欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
（2）由题意可知，水的温度达到80℃时，衔铁刚被吸下，
由图乙可知，温度为80℃时热敏电阻R的阻值为100Ω，
则衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝＝0.06A；
（3）当动触点B与静触点A接触时，电路为R1的简单电路；当动触点B与静触点C接触时，R1、R2串联；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，电热水器为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水器为保温状态；
则电热水器加热状态时的电功率：P加热＝＝＝2000W，
由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J，
由η＝×100%可知，电热水器消耗的电能：W＝＝＝3.15×105J，
由P＝可知，需要加热的时间：t＝＝＝157.5s；
（4）保温时R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R保温＝R1+R2＝72.6Ω+24.2Ω＝96.8Ω，
则保温挡的电功率：P保温＝＝＝500W；
（5）由图乙可知，温度为100℃时，热敏电阻R的阻值为80Ω，
衔铁刚吸下时通过电磁铁线圈的电流不变，
由欧姆定律可知，电源电压：U'＝IR'＝0.06A×80Ω＝4.8V，
因此可以减小控制电路的电源电压至4.8V。
答：（1）N；增强；
（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；
（3）加热时间为157.5s；
（4）保温功率为500W；
（5）减小；4.8。
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