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2023年广东省佛山市南海区英广实验学校中考模拟物理试题（解析版）
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这是一份2023年广东省佛山市南海区英广实验学校中考模拟物理试题（解析版），共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每题3分，共21分）
1. 下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A. 八年级物理课本的重力约为20NB. 人步行速度约20m/s
C. 一名初中生质量大约为50kgD. 一只一次性水杯的容积约是500mL
【答案】C
【解析】
【详解】A．八年级物理课本的质量约
250g=0.25kg
受到的重力为
G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N
故A不符合题意；
B．人正常步行的速度约1m/s，故B不符合题意；
C．成年人质量在65kg左右，中学生质量略小于此数值，在50kg左右，故C符合题意；
D．一只一次性纸杯的容积一般在200mL左右，故D不符合题意。
故选C。
2. 有关声现象，下列说法错误的是（ ）
A. 正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动
B. “闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的
C. 将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音大小不变
D. “南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置
【答案】C
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生，正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动，故A正确，不符合题意；
B．不同发声体发出声音的音色不同，“闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的，故B正确，不符合题意；
C．声音的传播需要介质，将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音不断变小，故C错误，符合题意；更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 D．“南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置，利用超声能够传递信息，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的电视节目《中国诗词大会》，深受观众的青睐，对下列古诗文中涉及的热现象进行解释，其中正确的是（ ）
A. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象
B. “雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白。”雾凇的形成是凝固现象
C. “青青园中葵，朝露待日晞。”露在日出后逐渐消失是升华现象
D. “腾蛇乘雾，终为土灰。”雾的形成是汽化现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故A正确；
B．雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着植被表面，故B错误；
C．露是空气中水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失是汽化现象，故C错误；
D．雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故D错误。
故选A。
4. 下列对生活中的光现象及其应用的描述合理的是（ ）
A. 图甲中眼睛能看见物体是因为眼睛发出的光传到了该物体上
B. 图乙中拱桥在湖中的倒影是由于光发生折射形成的虚像
C. 图丙中汽车的后视镜是凸面镜，起到了减小视野的作用
D. 图丁中海市蜃楼的形成是由于光在不均匀介质中发生了折射
【答案】D
【解析】
【详解】A．能够看到不发光的物体，是因为物体反射的光射入人的眼睛，眼睛不是光源，不会发光，故A不符合题意；
B．拱桥在湖中的倒影是平面镜成像现象，由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的后视镜上，凸面镜成正立、缩小的虚像，能增大司机的视野范围，减少交通事故的发生，故C不符合题意；
D．“海市蜃楼”是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的，故D符合题意。
故选D
5. 2023年9月23日亚运会将在杭州举行，关于体育竞赛情境描述正确的是（ ）
A. 图甲中攀岩运动员在攀登过程中克服了自身重力做功
B. 图乙中船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力
C. 图丙中百米赛跑运动员到终点时不能马上停下来是受到惯性的作用
D. 图丁中箭在弓的作用下射出，说明力可以改变物体的形状
【答案】A
【解析】
【详解】A．攀岩运动员在攀登过程中受到重力的作用，并且在重力的方向上通过了距离，所以克服了自身重力做功，故A正确；
B．船桨对水的力和水对船桨的力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．百米赛跑运动员到终点时不能马上停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D．箭在弓的作用下射出，箭的运动状态发生了变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选A。
6. 对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是（ ）
A. 图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是S极
B. 图乙：利用磁场可以产生电流
C. 图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流
D. 图丁：该装置可用来研究发电机的工作原理
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲闭合开关后，电流从通电螺线管的右侧流入，根据安培定则，则通电螺线管左端为N极，故右端是S极，故A正确；
B．图乙为奥斯特实验，说明利用电流可以产生磁场，故B错误；
C．图丙中没有电源，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，故C错误；
D．图丁中有电源，闭合开关，通电导体在磁场中运动，该装置可用来研究电动机的工作原理，故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示是小红同学设计的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片P滑动的过程中，得到电压表与电流表示数的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 当滑片P从右向左滑动过程中，电路中消耗的电功率越来越小
B. 电源电压是15V，R1阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大电阻为60Ω
D. 当电压表是示数为9V时，滑动变阻器消耗的电功率为4.05W
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A．当滑片P从右向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变小，总电阻变小，电源电压不变，根据可知电路中消耗的电功率越来越大，故A错误；
B．当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为6V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为
①，
当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器两端的电压为14V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为
②，
联立①②可知
故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流最小。从图中可知，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为14V，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
故C错误；
D．当电压表是示数为9V时，则电路中的电流为
滑动变阻器消耗的电功率为
故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共21分）
8. 氧原子、氧原子核、质子是按照_________（选填“从小到大”或“从大到小”）的尺度排列的；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在_________；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10﹣10m，合_________nm。
【答案】 ①. 从大到小 ②. 引力 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，因此，氧原子、氧原子核、质子是按照从大到小的尺度排列的。
[2]因为分子间存在引力，所以两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起。
[3]因为，所以
9. 2016年，我国在“人造太阳”项目中取得重大突破．如图所示是实验室内的场景．“人造太阳”利用氢核_______（选填“裂”或“聚”）变来获得巨大能量，利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张；太阳能路灯是将__________能转化为电能，太阳能是______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源．
【答案】 ①. 聚 ②. 太阳 ③. 可再生
【解析】
【详解】我国在“人造太阳”项目中取得重大突破．如图所示是实验室内的场景．“人造太阳”即与太阳中的核反应相同，是利用氢核聚变来获得巨大能量，利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张；
太阳能路灯是将太阳能直接转化为电能；
太阳能因为取之不尽，所以属于可再生能源，是人类大力发展的新型能源方式之一．
点睛：可再生能源包括太阳能、地热能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等．它们在自然界取之不尽或可以循环再生．
10. 如图甲是探究晶体的熔化特点实验，图甲中温度计的示数为_________℃，图乙是另一种物质的温度随时间变化的图像，该物质熔化过程用了_________min，内能_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. ﹣4 ②. 8 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图知，温度计的分度值为1℃，示数在0刻度的下面，为零下温度，所以其示数为-4℃。
[2][3]由图乙可知，从第6min到第14min温度保持340℃不变，所以该物质的熔点是340℃，该物质是晶体，熔化时吸收热量，内能变大；该物质熔化从第6min开始到第14min结束，其熔化过程用了8min。
11. 小海探究液体内部压强规律的实验如图所示，图甲是U形管压强计，从结构来看，压强计___________（选填“是”或“不是”）连通器。比较图乙、丙两次实验可知，同种液体内部压强随深度的增加而___________。在图丁的实验中，若U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为___________Pa。
【答案】 ①. 不是 ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】[1]U形管压强计的上端有封闭的部分，不是上端开口底部连通的仪器，所以不是连通器。
[2]由乙、丙两次实验可知，液体的密度相同时，液体越深，U形管液面高度差越大，液体的压强越大，说明同种液体内部压强随深度的增加而增大。
[3]橡皮管内的气压和外界大气压的差等于U形管液面高度差产生的压强为
12. 如图所示，物体A重力为5N，物体B的重力为3N，用细绳将两物体连接，松手后，A恰能向右做匀速直线运动，则A受到的摩擦力大小为_________N，方向向_________。若对A施加一个方向水平向左的拉力使A向左做匀速直线运动，则拉力的大小为_________N。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 3 ②. 左 ③. 6
【解析】
【详解】[1][2]物体A重5N，物体B重为3N时，当物体A向右做匀速直线运动，A水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以
f=F=GB=3N
方向水平向左。
[3]物体A匀速直线向左运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用，这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以此时摩擦力仍为3N，所以
F拉=f ′+F=3N+3N=6N
13. 如图所示的电路中，电源电压恒定。R0是定值电阻，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数______，电流表A2的示数______，电压表V的示数______。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 不变
【解析】
【分析】分析电路的连接及各电表测量的物理量，根据滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变化，根据可知，通过R＇电流变化，根据并联电路各支路互不影响，由并联电路电流的规律确定干路电流变化，最终得出答案。
【详解】[1]电阻R0、R＇并联，A1表测干路电流，A2表测R＇电流，电压表测电源电压，故电压表V的示数大小不变。
[2][3]滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据可知，通过R＇电流变小，电流表A2的示数变小，根据并联电路各支路互不影响，通过R0支路的电流不变，由并联电路电流的规律，所以干路电流变小，即电流表A1的示数变小，即三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，电压表V的示数不变。
【点睛】本题为电路变化综合题，考查并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
14. 现有甲、乙、丙三个实心小球，测得其质量体积图像如图。由图可知，ρ甲_________ρ乙（选填“＞”“＝”“＜”）；已知水的密度为1g/cm3，g＝10N/kg，当丙球完全浸入水中时，所受的浮力为_________N，松开后丙球将_________（选填“上浮”“下沉”“悬浮”）。
【答案】 ①. ＞ ②. 0.02 ③. 下沉
【解析】
【详解】[1]由图可知甲的质量是4g，体积是2cm3，则甲的密度为
由图可知乙的质量是4g，体积是5cm3，则乙的密度为
比较可知ρ甲＞ρ乙。
[2][3]由图可知丙的质量是3g，则丙的重力
G丙＝m丙g＝3×10﹣3kg×10N/kg＝0.03N
丙的体积是2cm3，当丙球完全浸入水中时，所受的浮力为
F浮＝ρ水gV丙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣6m3＝0.02N
因为F浮＜G丙，所以松手后的丙球将下沉。
三、作图题（2分+2分+3分，共7分）
15. 如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，A点距离O点是最远的，故AO为力臂时，力是最小的；由于小球的拉力使得杠杆顺时针转动，则动力必须使得杠杆逆时针转动，动力方向垂直于OA向上，如图所示：
16. 根据平面镜成像的特点，在图中画出物体对应的像（要求保留作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'和B'，如图所示
17. 请用笔画代替导线，将下图中元件接入家庭电路中，要求：①“光控开关”：天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；“声控开关”：当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时自动断开，同时满足“天黑和有人路过发声”时，灯泡才会发光；②三孔插座单独接入。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡发光要同时满足天黑和有人路过发声两个条件，所以光控与声控开关要串联。而开关要与用电器串联，接在火线上。三孔插座接入电路的原则是“左零右火中间接地”，按照这些原则，作图如下
四、实验探究题（7分+6分+7分，共20分）
18. （1）如图甲所示，电能表的读数是________kW•h，如图乙所示，冰墩墩的高度为_______cm；
（2）如图丙是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的装置。实验中通过观察U形管中液面_______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验研究的方法叫_______法；
（3）图丁是“探究什么情况下磁可以生电”的装置。导体AB用棉线悬挂起来，AB棒材料应选择________（选填“塑料”或“铜”）。闭合开关后，AB棒向________（选填“左右”或“上下”）运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，说明电路中产生了感应电流。为了得到更大的感应电流，可以________（填一个做法即可）。
【答案】 ①. 2021.3 ②. 3.70 ③. 高度差 ④. 转换 ⑤. 铜 ⑥. 左右 ⑦. 增强磁场或加快切割磁感线的速度
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，电能表表盘显示的单位为kW•h，此时电能表的读数为2021.3kW•h。
[2]如图乙所示，该刻度尺的分度值是1mm，冰墩墩的高度为
5.00cm－1.30cm=3.70cm
（2）[3][4]如图丙是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的装置，电流通过导体产生的热量被罐中空气吸收，罐中空气受热膨胀使与之连接的U形管左右两侧产生高度差，且罐中空气吸收的热量越多，U形管左右两侧液面的高度差越大，所以实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验研究的方法叫转换法。
（3）[5]图丁是“探究什么情况下磁可以生电”的装置。闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，感应电流的有无通过观察灵敏电流计指针的偏转来感知，所以AB棒材料应选择导体而不是绝缘体，所以AB棒材料应选择铜。
[6][7]只有闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关后，AB棒向左右运动切割磁感线时，电路中才会产生感应电流。为了得到更大的感应电流，可以增强磁场或加快切割磁感线的速度。
19. 在“探究透镜成像规律的实验”中：
（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验。当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、_________的实像，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_________（选填“左”或“右”）移，此时所成像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向_________（选填“上”或“下”）调整；
（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将蜡烛适当_________（选填“左””或“右”）移；
（4）小明想，这个近视眼镜的焦距应该怎么测量呢？他把一束平行于近视眼镜主光轴的光线，射向嵌入挡板中直径为d=10cm的近视眼镜上，在光屏上形成一个直径为D=20cm的圆形光斑，测得光屏到凹透镜的距离为L=22cm；如图所示，请算出这个近视眼镜镜的焦距：f=_________cm。
【答案】 ①. 放大 ②. 左 ③. 变小 ④. 下 ⑤. 左 ⑥. 22
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，该凸透镜的焦距是11.0cm，烛焰放在距凸透镜15cm处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
[2][3]将蜡烛在乙图的基础上向左移动（远离透镜），物距增大，像距要减小，像变小，所以光屏应靠近凸透镜（即也向左移动），才能在光屏上得到清晰的像。
（2）[4]蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心的光线不改变方向，应将蜡烛上移，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。
（3）[5]近视眼是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，会使原来会聚的光线推迟会聚；由题知光屏的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，则蜡烛应向左远离凸透镜。
（4）[6]平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后变得发散，但折射光线的反向延长线过焦点；将图中折射光线反向延长，与主光轴交于点F，则O、F之间的距离就是焦距f，如下图所示：
三角形A′B′F和三角形ABF相似，对应边成比例，则有
即
解得，这个近视眼镜的焦距
20. 小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω；1A”。
（1）连接电路时，开关应_________；
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是_________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路_________；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为_________A；
（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：__________；
（5）以上实验控制AB间的电压为_________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是__________Ω。
【答案】 ①. 断开 ②. 电压表串联在电路中了 ③. 见解析 ④. 0.3 ⑤. 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ⑥. 3 ⑦. 5～100
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应断开。
（2）[2]由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以用电器AB不工作，电流表无示数。
[3]滑动变阻器、用电器AB应串联，电压表应与用电器AB并联，可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
（3）[4]电流表选小量程，则分度值为0.02A，读数为0.3A。
（4）[5]根据正确的实验数据可知，导体电阻越大，经过导体的电流越小，则得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[6]根据上述实验数据可知，当电阻为5Ω时，电流为0.6A，则定制电阻的两端电压为
[7]根据题意可知，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和变阻器接入电路中的电阻都最小：；因变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；当变阻器接入电路中的阻值最大时，此时电路中的电流
定值电阻的最大阻值
所以定值电阻的范围为。
五、计算题（6分+7分，共13分）
21. 2022年11月20日，卡塔尔世界杯拉开大幕，由888辆中国纯电动客车组成的“绿色军团”闪耀赛场外。某电动客车的部分参数如表格所示，该电动客车在某段水平直线路面行驶时，速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）
求：（1）电动客车空载时所受的重力；
（2）电动客车空载停放在水平地面上时，求客车对地面的压强；
（3）匀速直线前进时，电动客车受到6×103N的牵引力，求10～15s内牵引力所做的功；
【答案】（1）1×105N；（2）5×105Pa；（3）6×105J
【解析】
【详解】解：（1）电动客车空载时所受的重力为
（2）客车静止时对地面的压力为
对地面的压强为
（3）从图像中可知，10～15s内的速度，10～15s内牵引力所做的功为
答：（1）电动客车空载时所受的重力为1×105N；
（2）客车对地面的压强为5×105Pa；
（3）10～15s内牵引力所做的功为6×105J。
22. 一款智能电饭锅具有加热和保温两挡，额定电压为220V，其内部简化电路如图甲所示，开关S0为温控自动开关，R1、R2为阻值不变的电热丝，已知R2＝220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示，求：
（1）电饭锅工作时，通过R2的电流；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是多少？
【答案】（1）1A；（2）220W；（3）2.178×106J
【解析】
【详解】解：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为
（2）由图可知，当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡；当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温挡；保温挡的功率为
由图乙知，加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率为
（3）由图乙可知，当电饭锅正常工作45min，加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知，电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min，产生的热量为
答：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为1A；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率为220W；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是2.178×106J。
六、综合能力题（6分+6分+6分，共18分）
23. 里水镇某学校小蒲同学是一个爱思考问题的同学，他看到里水镇某小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg）。
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越_________（选填“大”或“小”）；
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a是_________（选填“动滑轮”或“定滑轮”），若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过_________kg；
（3）若将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，则此过程克服重力做功是_________，钢丝绳做功_________J；
（4）换用如图丙所示滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m，若滑轮组的机械效率η为80%，则该过程中拉力F所做功的功率为_________。
【答案】 ①. 大 ②. 定滑轮 ③. 6×103 ④. 3.6×105J ⑤. 3.6×105 ⑥. 1000W
【解析】
【详解】（1）[1]由杠杆的平衡条件可知
G配重×L左＝F右×L右
则
由题意可知，L左、F右不变，L右越长，则G配重越大，由
可知，配备的平衡重的质量应越大。
（2）[2]由图乙可知，滑轮a固定不动，因此滑轮a定滑轮。
[3]因为动滑轮重、绳重及摩擦不计时
由图可知，绳子承重段数n为2，所以能吊起货物的重力
由
可知，能吊起货物的质量
（3）[4]克服重力做功
[5]绳子自由端移动的距离
因为动滑轮重、绳重及摩擦不计，所以钢丝绳的拉力
钢丝绳做的功
（4）[6]由图丙可知n'＝2，有用功
由
可知，拉力做的总功
拉力做功的功率：拉力做功的功率
24. 热爱探究的安安买了一个磁悬浮地球仪。他好奇它的悬浮的原因，于是打开磁悬浮地球仪，发现内部安装有一块强磁体，环形底座是一个空心的电磁铁，只要底座上通上电源，地球仪就可以悬浮起来。
（1）磁悬浮地球仪是利用电流的_________漂浮在半空中的。通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性_________（选填“相同”或“相反”）；增大电磁铁中的电流，地球仪悬浮时受到的磁力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）安安继续上网查询磁悬浮列车知识，获悉磁悬浮列车是利用磁体间相互作用使列车悬浮起来，这样列车和铁轨间就没有摩擦。如图是列车悬浮时，电磁铁的简易图，请分析电磁铁工作时，上端是_________极；
（3）当列车内的乘客增加时，如果是靠变阻器来控制列车的悬浮稳定，图中变阻器滑片应该向_________（选填“a”或“b”）端移动。磁悬浮列车的速度可以高达500km/h时，它采用了密闭性固定车窗。安安联想到：平时汽车快速行驶时，车窗帘布会向车_________（选填“外”或“里”）飘，难道磁悬浮列车的车窗设计也考虑了这个因素。安安陷入了不断探索的兴奋中。
【答案】 ①. 磁效应 ②. 相同 ③. 不变 ④. S ⑤. a ⑥. 外
【解析】
【详解】（1）[1][2]磁悬浮地球仪是利用电流的磁效应漂浮在半空中的，因为球体与底座是相互分离的，所以通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性相同，球体与底座之间是相互排斥的。
[3]增大电磁铁线圈中的电流，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，地球仪最后还是会处于静止状态，地球仪静止时受到重力和磁力的共同作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，因地球仪的重力不变，所以地球仪静止时受到的磁力不变。
（2）[4]磁悬浮列车利用了异名磁极相互吸引工作的，由图可知，电磁铁的上端靠近磁体的N，所以电磁铁工作时，上端是S极。
（3）[5]当列车内的乘客增加时，车和乘客的总重力增加，如果是靠变阻器来控制列车的悬浮稳定，需要增加电磁铁的磁性，即增大电流中的电流，所以图中变阻器滑片应该向a端移动，减小电路中的电阻。
[6]平时汽车快速行驶时，打开车窗，由于车外空气流速快、压强小，所以窗帘布会向窗外飘出。
25. 阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
（1）下列说法正确的是_________；
A.蓄电池充电时化学能转化为电能
B.汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C.行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
（2）汽车在燃油条件下以50km/h的速度匀速行驶的输出功率P为_________W（保留一位小数）；
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km•t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_________J/（100km•t），汽车的能量利用率为_________；
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能；
①该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶_________km；
②该车所能达到的最大速度为_________km/h。
【答案】 ①. D ②. 27777.8 ③. 7.5×108 ④. 37.5% ⑤. 100 ⑥. 90
【解析】
【详解】（1）[1]A．蓄电池充电时电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能只有部分转化为机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎与地面摩擦后内能增加，温度升高，故C错误；
D．汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时上方空气流速快，压强小，对路面压力会比静止时小，故D正确。
故选D。
（2）[2]从图示可知：当速度为50km/h时，汽车受到的阻力是2000N，故它的功率为
（3）[3]从图中信息可知，汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，所以汽车行驶100km，耗油20kg，此时燃油放出的能量
储存的电能为
该车在测试过程中的吨百公里能耗为
[4]汽车行驶1h行走的路程为
汽车做的功
汽车的能量利用率为
（4）[5]①由图乙可知，该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，当速度为20km/h时，阻力
只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能时牵引力做的功
该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶
[6]②该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，故
所以
当，最大速度
实验组次
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
25
30
电流I/A
0.6
0.2
0.12
0.1
最大速度
150km/h
轮胎触地总面积
0.2m2
最大载客数
40人
车身自重
1×104kg
电机
输出最大功率/kW
90
电池
输出电压/V
300
最大容量/J
1.0×108
整车
质量/t
1
一、选择题（每题3分，共21分）
1. 下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A. 八年级物理课本的重力约为20NB. 人步行速度约20m/s
C. 一名初中生质量大约为50kgD. 一只一次性水杯的容积约是500mL
【答案】C
【解析】
【详解】A．八年级物理课本的质量约
250g=0.25kg
受到的重力为
G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N
故A不符合题意；
B．人正常步行的速度约1m/s，故B不符合题意；
C．成年人质量在65kg左右，中学生质量略小于此数值，在50kg左右，故C符合题意；
D．一只一次性纸杯的容积一般在200mL左右，故D不符合题意。
故选C。
2. 有关声现象，下列说法错误的是（ ）
A. 正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动
B. “闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的
C. 将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音大小不变
D. “南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置
【答案】C
【解析】
【详解】A．声音是由物体振动产生，正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动，故A正确，不符合题意；
B．不同发声体发出声音的音色不同，“闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的，故B正确，不符合题意；
C．声音的传播需要介质，将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音不断变小，故C错误，符合题意；更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 D．“南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置，利用超声能够传递信息，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的电视节目《中国诗词大会》，深受观众的青睐，对下列古诗文中涉及的热现象进行解释，其中正确的是（ ）
A. “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象
B. “雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白。”雾凇的形成是凝固现象
C. “青青园中葵，朝露待日晞。”露在日出后逐渐消失是升华现象
D. “腾蛇乘雾，终为土灰。”雾的形成是汽化现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故A正确；
B．雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着植被表面，故B错误；
C．露是空气中水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失是汽化现象，故C错误；
D．雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故D错误。
故选A。
4. 下列对生活中的光现象及其应用的描述合理的是（ ）
A. 图甲中眼睛能看见物体是因为眼睛发出的光传到了该物体上
B. 图乙中拱桥在湖中的倒影是由于光发生折射形成的虚像
C. 图丙中汽车的后视镜是凸面镜，起到了减小视野的作用
D. 图丁中海市蜃楼的形成是由于光在不均匀介质中发生了折射
【答案】D
【解析】
【详解】A．能够看到不发光的物体，是因为物体反射的光射入人的眼睛，眼睛不是光源，不会发光，故A不符合题意；
B．拱桥在湖中的倒影是平面镜成像现象，由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的后视镜上，凸面镜成正立、缩小的虚像，能增大司机的视野范围，减少交通事故的发生，故C不符合题意；
D．“海市蜃楼”是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的，故D符合题意。
故选D
5. 2023年9月23日亚运会将在杭州举行，关于体育竞赛情境描述正确的是（ ）
A. 图甲中攀岩运动员在攀登过程中克服了自身重力做功
B. 图乙中船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力
C. 图丙中百米赛跑运动员到终点时不能马上停下来是受到惯性的作用
D. 图丁中箭在弓的作用下射出，说明力可以改变物体的形状
【答案】A
【解析】
【详解】A．攀岩运动员在攀登过程中受到重力的作用，并且在重力的方向上通过了距离，所以克服了自身重力做功，故A正确；
B．船桨对水的力和水对船桨的力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．百米赛跑运动员到终点时不能马上停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D．箭在弓的作用下射出，箭的运动状态发生了变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选A。
6. 对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是（ ）
A. 图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是S极
B. 图乙：利用磁场可以产生电流
C. 图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流
D. 图丁：该装置可用来研究发电机的工作原理
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲闭合开关后，电流从通电螺线管的右侧流入，根据安培定则，则通电螺线管左端为N极，故右端是S极，故A正确；
B．图乙为奥斯特实验，说明利用电流可以产生磁场，故B错误；
C．图丙中没有电源，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，故C错误；
D．图丁中有电源，闭合开关，通电导体在磁场中运动，该装置可用来研究电动机的工作原理，故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示是小红同学设计的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片P滑动的过程中，得到电压表与电流表示数的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 当滑片P从右向左滑动过程中，电路中消耗的电功率越来越小
B. 电源电压是15V，R1阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大电阻为60Ω
D. 当电压表是示数为9V时，滑动变阻器消耗的电功率为4.05W
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A．当滑片P从右向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变小，总电阻变小，电源电压不变，根据可知电路中消耗的电功率越来越大，故A错误；
B．当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为6V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为
①，
当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器两端的电压为14V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压为
②，
联立①②可知
故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流最小。从图中可知，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为14V，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
故C错误；
D．当电压表是示数为9V时，则电路中的电流为
滑动变阻器消耗的电功率为
故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共21分）
8. 氧原子、氧原子核、质子是按照_________（选填“从小到大”或“从大到小”）的尺度排列的；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在_________；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10﹣10m，合_________nm。
【答案】 ①. 从大到小 ②. 引力 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，因此，氧原子、氧原子核、质子是按照从大到小的尺度排列的。
[2]因为分子间存在引力，所以两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起。
[3]因为，所以
9. 2016年，我国在“人造太阳”项目中取得重大突破．如图所示是实验室内的场景．“人造太阳”利用氢核_______（选填“裂”或“聚”）变来获得巨大能量，利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张；太阳能路灯是将__________能转化为电能，太阳能是______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源．
【答案】 ①. 聚 ②. 太阳 ③. 可再生
【解析】
【详解】我国在“人造太阳”项目中取得重大突破．如图所示是实验室内的场景．“人造太阳”即与太阳中的核反应相同，是利用氢核聚变来获得巨大能量，利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张；
太阳能路灯是将太阳能直接转化为电能；
太阳能因为取之不尽，所以属于可再生能源，是人类大力发展的新型能源方式之一．
点睛：可再生能源包括太阳能、地热能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等．它们在自然界取之不尽或可以循环再生．
10. 如图甲是探究晶体的熔化特点实验，图甲中温度计的示数为_________℃，图乙是另一种物质的温度随时间变化的图像，该物质熔化过程用了_________min，内能_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. ﹣4 ②. 8 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图知，温度计的分度值为1℃，示数在0刻度的下面，为零下温度，所以其示数为-4℃。
[2][3]由图乙可知，从第6min到第14min温度保持340℃不变，所以该物质的熔点是340℃，该物质是晶体，熔化时吸收热量，内能变大；该物质熔化从第6min开始到第14min结束，其熔化过程用了8min。
11. 小海探究液体内部压强规律的实验如图所示，图甲是U形管压强计，从结构来看，压强计___________（选填“是”或“不是”）连通器。比较图乙、丙两次实验可知，同种液体内部压强随深度的增加而___________。在图丁的实验中，若U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为___________Pa。
【答案】 ①. 不是 ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】[1]U形管压强计的上端有封闭的部分，不是上端开口底部连通的仪器，所以不是连通器。
[2]由乙、丙两次实验可知，液体的密度相同时，液体越深，U形管液面高度差越大，液体的压强越大，说明同种液体内部压强随深度的增加而增大。
[3]橡皮管内的气压和外界大气压的差等于U形管液面高度差产生的压强为
12. 如图所示，物体A重力为5N，物体B的重力为3N，用细绳将两物体连接，松手后，A恰能向右做匀速直线运动，则A受到的摩擦力大小为_________N，方向向_________。若对A施加一个方向水平向左的拉力使A向左做匀速直线运动，则拉力的大小为_________N。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 3 ②. 左 ③. 6
【解析】
【详解】[1][2]物体A重5N，物体B重为3N时，当物体A向右做匀速直线运动，A水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以
f=F=GB=3N
方向水平向左。
[3]物体A匀速直线向左运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用，这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以此时摩擦力仍为3N，所以
F拉=f ′+F=3N+3N=6N
13. 如图所示的电路中，电源电压恒定。R0是定值电阻，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数______，电流表A2的示数______，电压表V的示数______。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 不变
【解析】
【分析】分析电路的连接及各电表测量的物理量，根据滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变化，根据可知，通过R＇电流变化，根据并联电路各支路互不影响，由并联电路电流的规律确定干路电流变化，最终得出答案。
【详解】[1]电阻R0、R＇并联，A1表测干路电流，A2表测R＇电流，电压表测电源电压，故电压表V的示数大小不变。
[2][3]滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据可知，通过R＇电流变小，电流表A2的示数变小，根据并联电路各支路互不影响，通过R0支路的电流不变，由并联电路电流的规律，所以干路电流变小，即电流表A1的示数变小，即三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，电压表V的示数不变。
【点睛】本题为电路变化综合题，考查并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
14. 现有甲、乙、丙三个实心小球，测得其质量体积图像如图。由图可知，ρ甲_________ρ乙（选填“＞”“＝”“＜”）；已知水的密度为1g/cm3，g＝10N/kg，当丙球完全浸入水中时，所受的浮力为_________N，松开后丙球将_________（选填“上浮”“下沉”“悬浮”）。
【答案】 ①. ＞ ②. 0.02 ③. 下沉
【解析】
【详解】[1]由图可知甲的质量是4g，体积是2cm3，则甲的密度为
由图可知乙的质量是4g，体积是5cm3，则乙的密度为
比较可知ρ甲＞ρ乙。
[2][3]由图可知丙的质量是3g，则丙的重力
G丙＝m丙g＝3×10﹣3kg×10N/kg＝0.03N
丙的体积是2cm3，当丙球完全浸入水中时，所受的浮力为
F浮＝ρ水gV丙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣6m3＝0.02N
因为F浮＜G丙，所以松手后的丙球将下沉。
三、作图题（2分+2分+3分，共7分）
15. 如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球所受重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，A点距离O点是最远的，故AO为力臂时，力是最小的；由于小球的拉力使得杠杆顺时针转动，则动力必须使得杠杆逆时针转动，动力方向垂直于OA向上，如图所示：
16. 根据平面镜成像的特点，在图中画出物体对应的像（要求保留作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'和B'，如图所示
17. 请用笔画代替导线，将下图中元件接入家庭电路中，要求：①“光控开关”：天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；“声控开关”：当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时自动断开，同时满足“天黑和有人路过发声”时，灯泡才会发光；②三孔插座单独接入。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡发光要同时满足天黑和有人路过发声两个条件，所以光控与声控开关要串联。而开关要与用电器串联，接在火线上。三孔插座接入电路的原则是“左零右火中间接地”，按照这些原则，作图如下
四、实验探究题（7分+6分+7分，共20分）
18. （1）如图甲所示，电能表的读数是________kW•h，如图乙所示，冰墩墩的高度为_______cm；
（2）如图丙是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的装置。实验中通过观察U形管中液面_______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验研究的方法叫_______法；
（3）图丁是“探究什么情况下磁可以生电”的装置。导体AB用棉线悬挂起来，AB棒材料应选择________（选填“塑料”或“铜”）。闭合开关后，AB棒向________（选填“左右”或“上下”）运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，说明电路中产生了感应电流。为了得到更大的感应电流，可以________（填一个做法即可）。
【答案】 ①. 2021.3 ②. 3.70 ③. 高度差 ④. 转换 ⑤. 铜 ⑥. 左右 ⑦. 增强磁场或加快切割磁感线的速度
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，电能表表盘显示的单位为kW•h，此时电能表的读数为2021.3kW•h。
[2]如图乙所示，该刻度尺的分度值是1mm，冰墩墩的高度为
5.00cm－1.30cm=3.70cm
（2）[3][4]如图丙是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的装置，电流通过导体产生的热量被罐中空气吸收，罐中空气受热膨胀使与之连接的U形管左右两侧产生高度差，且罐中空气吸收的热量越多，U形管左右两侧液面的高度差越大，所以实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验研究的方法叫转换法。
（3）[5]图丁是“探究什么情况下磁可以生电”的装置。闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，感应电流的有无通过观察灵敏电流计指针的偏转来感知，所以AB棒材料应选择导体而不是绝缘体，所以AB棒材料应选择铜。
[6][7]只有闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关后，AB棒向左右运动切割磁感线时，电路中才会产生感应电流。为了得到更大的感应电流，可以增强磁场或加快切割磁感线的速度。
19. 在“探究透镜成像规律的实验”中：
（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验。当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、_________的实像，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_________（选填“左”或“右”）移，此时所成像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向_________（选填“上”或“下”）调整；
（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将蜡烛适当_________（选填“左””或“右”）移；
（4）小明想，这个近视眼镜的焦距应该怎么测量呢？他把一束平行于近视眼镜主光轴的光线，射向嵌入挡板中直径为d=10cm的近视眼镜上，在光屏上形成一个直径为D=20cm的圆形光斑，测得光屏到凹透镜的距离为L=22cm；如图所示，请算出这个近视眼镜镜的焦距：f=_________cm。
【答案】 ①. 放大 ②. 左 ③. 变小 ④. 下 ⑤. 左 ⑥. 22
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，该凸透镜的焦距是11.0cm，烛焰放在距凸透镜15cm处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
[2][3]将蜡烛在乙图的基础上向左移动（远离透镜），物距增大，像距要减小，像变小，所以光屏应靠近凸透镜（即也向左移动），才能在光屏上得到清晰的像。
（2）[4]蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心的光线不改变方向，应将蜡烛上移，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。
（3）[5]近视眼是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，会使原来会聚的光线推迟会聚；由题知光屏的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，则蜡烛应向左远离凸透镜。
（4）[6]平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后变得发散，但折射光线的反向延长线过焦点；将图中折射光线反向延长，与主光轴交于点F，则O、F之间的距离就是焦距f，如下图所示：
三角形A′B′F和三角形ABF相似，对应边成比例，则有
即
解得，这个近视眼镜的焦距
20. 小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω；1A”。
（1）连接电路时，开关应_________；
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是_________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路_________；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为_________A；
（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：__________；
（5）以上实验控制AB间的电压为_________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是__________Ω。
【答案】 ①. 断开 ②. 电压表串联在电路中了 ③. 见解析 ④. 0.3 ⑤. 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ⑥. 3 ⑦. 5～100
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应断开。
（2）[2]由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以用电器AB不工作，电流表无示数。
[3]滑动变阻器、用电器AB应串联，电压表应与用电器AB并联，可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
（3）[4]电流表选小量程，则分度值为0.02A，读数为0.3A。
（4）[5]根据正确的实验数据可知，导体电阻越大，经过导体的电流越小，则得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[6]根据上述实验数据可知，当电阻为5Ω时，电流为0.6A，则定制电阻的两端电压为
[7]根据题意可知，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和变阻器接入电路中的电阻都最小：；因变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；当变阻器接入电路中的阻值最大时，此时电路中的电流
定值电阻的最大阻值
所以定值电阻的范围为。
五、计算题（6分+7分，共13分）
21. 2022年11月20日，卡塔尔世界杯拉开大幕，由888辆中国纯电动客车组成的“绿色军团”闪耀赛场外。某电动客车的部分参数如表格所示，该电动客车在某段水平直线路面行驶时，速度与时间的关系如图所示。（g取10N/kg）
求：（1）电动客车空载时所受的重力；
（2）电动客车空载停放在水平地面上时，求客车对地面的压强；
（3）匀速直线前进时，电动客车受到6×103N的牵引力，求10～15s内牵引力所做的功；
【答案】（1）1×105N；（2）5×105Pa；（3）6×105J
【解析】
【详解】解：（1）电动客车空载时所受的重力为
（2）客车静止时对地面的压力为
对地面的压强为
（3）从图像中可知，10～15s内的速度，10～15s内牵引力所做的功为
答：（1）电动客车空载时所受的重力为1×105N；
（2）客车对地面的压强为5×105Pa；
（3）10～15s内牵引力所做的功为6×105J。
22. 一款智能电饭锅具有加热和保温两挡，额定电压为220V，其内部简化电路如图甲所示，开关S0为温控自动开关，R1、R2为阻值不变的电热丝，已知R2＝220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示，求：
（1）电饭锅工作时，通过R2的电流；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是多少？
【答案】（1）1A；（2）220W；（3）2.178×106J
【解析】
【详解】解：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为
（2）由图可知，当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡；当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温挡；保温挡的功率为
由图乙知，加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率为
（3）由图乙可知，当电饭锅正常工作45min，加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知，电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min，产生的热量为
答：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为1A；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率为220W；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是2.178×106J。
六、综合能力题（6分+6分+6分，共18分）
23. 里水镇某学校小蒲同学是一个爱思考问题的同学，他看到里水镇某小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg）。
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越_________（选填“大”或“小”）；
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a是_________（选填“动滑轮”或“定滑轮”），若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过_________kg；
（3）若将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，则此过程克服重力做功是_________，钢丝绳做功_________J；
（4）换用如图丙所示滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m，若滑轮组的机械效率η为80%，则该过程中拉力F所做功的功率为_________。
【答案】 ①. 大 ②. 定滑轮 ③. 6×103 ④. 3.6×105J ⑤. 3.6×105 ⑥. 1000W
【解析】
【详解】（1）[1]由杠杆的平衡条件可知
G配重×L左＝F右×L右
则
由题意可知，L左、F右不变，L右越长，则G配重越大，由
可知，配备的平衡重的质量应越大。
（2）[2]由图乙可知，滑轮a固定不动，因此滑轮a定滑轮。
[3]因为动滑轮重、绳重及摩擦不计时
由图可知，绳子承重段数n为2，所以能吊起货物的重力
由
可知，能吊起货物的质量
（3）[4]克服重力做功
[5]绳子自由端移动的距离
因为动滑轮重、绳重及摩擦不计，所以钢丝绳的拉力
钢丝绳做的功
（4）[6]由图丙可知n'＝2，有用功
由
可知，拉力做的总功
拉力做功的功率：拉力做功的功率
24. 热爱探究的安安买了一个磁悬浮地球仪。他好奇它的悬浮的原因，于是打开磁悬浮地球仪，发现内部安装有一块强磁体，环形底座是一个空心的电磁铁，只要底座上通上电源，地球仪就可以悬浮起来。
（1）磁悬浮地球仪是利用电流的_________漂浮在半空中的。通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性_________（选填“相同”或“相反”）；增大电磁铁中的电流，地球仪悬浮时受到的磁力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）安安继续上网查询磁悬浮列车知识，获悉磁悬浮列车是利用磁体间相互作用使列车悬浮起来，这样列车和铁轨间就没有摩擦。如图是列车悬浮时，电磁铁的简易图，请分析电磁铁工作时，上端是_________极；
（3）当列车内的乘客增加时，如果是靠变阻器来控制列车的悬浮稳定，图中变阻器滑片应该向_________（选填“a”或“b”）端移动。磁悬浮列车的速度可以高达500km/h时，它采用了密闭性固定车窗。安安联想到：平时汽车快速行驶时，车窗帘布会向车_________（选填“外”或“里”）飘，难道磁悬浮列车的车窗设计也考虑了这个因素。安安陷入了不断探索的兴奋中。
【答案】 ①. 磁效应 ②. 相同 ③. 不变 ④. S ⑤. a ⑥. 外
【解析】
【详解】（1）[1][2]磁悬浮地球仪是利用电流的磁效应漂浮在半空中的，因为球体与底座是相互分离的，所以通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性相同，球体与底座之间是相互排斥的。
[3]增大电磁铁线圈中的电流，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，地球仪最后还是会处于静止状态，地球仪静止时受到重力和磁力的共同作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，因地球仪的重力不变，所以地球仪静止时受到的磁力不变。
（2）[4]磁悬浮列车利用了异名磁极相互吸引工作的，由图可知，电磁铁的上端靠近磁体的N，所以电磁铁工作时，上端是S极。
（3）[5]当列车内的乘客增加时，车和乘客的总重力增加，如果是靠变阻器来控制列车的悬浮稳定，需要增加电磁铁的磁性，即增大电流中的电流，所以图中变阻器滑片应该向a端移动，减小电路中的电阻。
[6]平时汽车快速行驶时，打开车窗，由于车外空气流速快、压强小，所以窗帘布会向窗外飘出。
25. 阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
（1）下列说法正确的是_________；
A.蓄电池充电时化学能转化为电能
B.汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C.行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
（2）汽车在燃油条件下以50km/h的速度匀速行驶的输出功率P为_________W（保留一位小数）；
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km•t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_________J/（100km•t），汽车的能量利用率为_________；
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能；
①该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶_________km；
②该车所能达到的最大速度为_________km/h。
【答案】 ①. D ②. 27777.8 ③. 7.5×108 ④. 37.5% ⑤. 100 ⑥. 90
【解析】
【详解】（1）[1]A．蓄电池充电时电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能只有部分转化为机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎与地面摩擦后内能增加，温度升高，故C错误；
D．汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时上方空气流速快，压强小，对路面压力会比静止时小，故D正确。
故选D。
（2）[2]从图示可知：当速度为50km/h时，汽车受到的阻力是2000N，故它的功率为
（3）[3]从图中信息可知，汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，所以汽车行驶100km，耗油20kg，此时燃油放出的能量
储存的电能为
该车在测试过程中的吨百公里能耗为
[4]汽车行驶1h行走的路程为
汽车做的功
汽车的能量利用率为
（4）[5]①由图乙可知，该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，当速度为20km/h时，阻力
只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能时牵引力做的功
该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶
[6]②该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，故
所以
当，最大速度
实验组次
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
25
30
电流I/A
0.6
0.2
0.12
0.1
最大速度
150km/h
轮胎触地总面积
0.2m2
最大载客数
40人
车身自重
1×104kg
电机
输出最大功率/kW
90
电池
输出电压/V
300
最大容量/J
1.0×108
整车
质量/t
1
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