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2024年江苏省武进区部分学校九年级中考一模物理试题（原卷版+解析版）
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物理试题
说明：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2.考试时间为100分钟，试卷满分为100分，考试时不允许使用计算器。
第Ⅰ卷（选择题 共30分）
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项前的字母填写在下面对应的空格内。
1. 国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量，因为碳纤维材料具有较小的（ ）
A. 弹性B. 密度C. 硬度D. 导热性
【答案】B
【解析】
【详解】飞机体积是不变，机身质量减小，根据可知，飞机的密度较小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A. 风能、地热能、潮汐能，都来自于太阳
B. 自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源
C. 石油、煤、天然气都是常规能源
D. 核反应会发生剧烈的爆炸，人类无法和平利用核能
【答案】C
【解析】
【详解】A．风能来自于太阳，地热能、潮汐能不是来自于太阳，故A错误；
B．煤、石油、天然气是不可再生能源，自然界无法永远为我们提供，故B错误；
C．石油、煤、天然气都是人类利用多年且广泛使用的能源，是常规能源，故C正确；
D．核反应堆是进行核反应，并能控制核反应速度的装置，故D错误。
故选C。
3. 一拉杆箱在水平路面上被缓慢推行，若箱内物品质量分布均匀，当轮子遇到固定障碍物时，拉杆箱最容易被推倒的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当遇到相同的障碍物时，可将行李箱看作是杠杆，行李箱最易倾倒，说明动力最小；各种情况中，杠杆的五要素如下图所示，
根据杠杆的平衡条件可知，动力为，其中G不变，当L2越小、L1越大时，F越小，因此D图中的动力最小，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4. 关于内能及其利用，下列说法中正确的是（ ）
A. 内能一定从内能大的物体传递到内能小的物体
B. 同一物体温度不变，它的内能可能会减少
C. 物体吸收热量，它的内能一定增加，温度一定升高
D. 0℃的水的内能一定比1℃的水的内能小
【答案】B
【解析】
【详解】A．在热传递过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体。因为内能不仅仅与温度有关，温度高的物体内能不一定大，所以热量可从内能小的物体转移到内能大的物体，故A错误；
B．同一物体温度不变，它的内能可能会减少，如晶体凝固，放出热量内能减小，温度不变，故B正确；
C．物体内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量内能增加，但温度不变，故C错误；
D．内能不仅与温度有关，还与质量有关，因此0℃的水的内能不一定比1℃的水的内能小，故D错误。
故选B。
5. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（ ）
A. 3WB. 30WC. 300WD. 3000W
【答案】C
【解析】
【详解】初中生的质量约为50kg，一层楼的高度约为3m，从一楼跑到三楼上升的高度约为6m，张小虎同学克服自己重力做功的功率约为
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（ ）
A. 汤勺放在热汤中温度升高
B. 烧水时水温升高
C. 压缩空气温度升高
D. 取暖器旁的物体温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A．汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意；
B．烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意；
C．压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，故C符合题意；
D．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不符合题意。
故选C。
7. 生活用电中，要有保护自己和他人的安全意识。下列说法中正确的是（ ）
A. 空气开关跳闸后，无需检查电路直接将其复位
B. 节能灯工作时电流较小，可带电擦洗
C. 用测电笔检查电路时，手一定要接触笔尾金属电极
D. 只要人用手直接接触火线就一定会发生触电事故
【答案】C
【解析】
【详解】A．空气开关跳闸后，表明电路中电流过大，可能是短路引起，也可能是总功率过大，要根据情况，排除故障后再将其复位，故A错误；
B．节能灯工作时虽然电流较小，但两端电压为220V，远高于人体安全电压，故擦洗时一定要断开电源，故B错误；
C．用测电笔检查电路时，笔尖与火线接触，手接触笔尾金属电极，在火线与大地之间形成回路，氖管才能发光，但手切不可直接接触笔尖，否则会引起触电事故，故C正确；
D．人触电是因为有较大电流经过人体，如果人在绝缘体上，用手直接接触火线时，电流无法通过人体，不会发生触电事故，故D错误。
故选C。
8. 用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
详解】A．分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦，则根据杠杆平衡条件可得
则
B．由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重G，即F=G；
C．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
D．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
综上分析可知，最省力的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析中正确的是（ ）
A. 0~10s内，箱子做加速运动
B. 0~10s内，箱子所受摩擦力为600N
C. 10~20s内，推力F的功率为160W
D. 10~20s内，箱子所受摩擦力为200N
【答案】D
【解析】
【详解】AB．0~10s内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线运动，箱子受到推力为600N，箱子所受摩擦力为
故选AB错误；
CD．10~20s内，箱子在水平面上做匀速直线运动，推力F为200N，箱子受到推力与摩擦力是一对平衡力，故箱子受到的摩擦力为200N，10~20s内，箱子运动的速度为
推力的功率为
故C错误，D正确。
故选D。
10. 巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（ ）
A. 整个过程中，在F点动能最大B. O点到E点的过程中，机械能不变
C. G点到H点的过程中，机械能不变D. I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料
【答案】C
【解析】
【详解】A．F点后俯冲加速阶段，发动机处于关闭阶段，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度，说明F点的速度不是最大，则F点动能不是最大的，故A错误；
B．O点到E点的过程中，发动机点火加速升空，巡航导弹速度在增大，可知其动能在增大，高度在增大，可知其重力势能在增大，则机械能在增大，故B错误；
C．G点到H点的过程中，发动机关闭，没有对巡航导弹做功，只有重力在做功，减少的重力势能等于增加的动能，则可知机械能不变，故C正确；
D．由题意可知，I点到J点的过程中，发动机处于打开状态，要对巡航导弹做功，可知其消耗导弹携带的燃料，故D错误。
故选C。
11. 某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”，这说明感应和投币互不影响，故彩灯和电动机应是并联的，且投币开关应该在干路上，结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
12. 如图所示，轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光，选项中与此工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光，表明LED灯有电流经过，电路中产生了电流，属于电磁感应现象。
A．图中当导线通电时，小磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，属于电流的磁现象，故A不符合题意；
B．电路通电时，导体在磁场受力而运动，属于电动机工作原理，故B不符合题意；
C．导体在磁场中做切割磁感线的运动时，灵敏的电流计会发生偏转，表明电路中有电流，属于电磁感应现象，故C符合题意；
D．给线圈通电时，线圈在磁场中受力而转动，属于电动机工作原理，故D不符合题意。
故选C。
13. 如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 地磅的量程与大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变小
C. 将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D. 仅增大，称量同一货车质量时，电流表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，变阻器和电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，电路中的电流，即电流表的示数
货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，地磅的量程与大小有关，故A错误；
B．货车的质量变大，滑动变阻器的滑片向下移动，其接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中电流变大，电流表的示数变大，故B错误；
C．电压表内阻很大，将电流表换成电压表，电路中电流很小，电压表的指针偏转很小，不能测量货车的质量，故C错误；
D．仅增大，称量同一货车质量时，变阻器连入电路的阻值不变，由
可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D正确。
故选D。
14. 如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，用测电笔测a点、b点氖管均发光，c点、d点氖管不发光。此电路故障可能是（ ）
A. ab间短路B. bc间断路C. 插座发生短路D. 进户的火线断路
【答案】B
【解析】
【详解】测电笔是辨别火线和零线的工具，正常电路中测试火线氖管发光，测试零线不发光。闭合开关，用测电笔测试a点氖管发光，表示火线完好。c点、d点氖管不发光表示c点到进户零线间完好，b点氖管发光说明b点到火线间完好，到进户零线间断路，所以此电路故障可能是bc间断路。
故选B。
15. 如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0~0.6A”，电压表所接量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列说法中正确的是（ ）
A. 电路的最大功率为3.6W
B. 滑动变阻器可以接入电路的阻值为
C. 小灯泡的最小功率为3W
D. 电路中允许通过的最大电流为0.6A
【答案】B
【解析】
【详解】AD．灯泡正常工作时的电流最大，灯泡的额定电压等于电源电压，此时滑动变阻器接入电阻为0，灯泡两端电压为电源电压，故电路中允许通过的最大电流为
电路的最大功率为
故AD错误；
B．灯泡的电阻为
电压表最大示数为3V时，灯泡两端电压为
此时电路中电流为
滑动变阻器可以接入电路的阻值为
故滑动变阻器可以接入电路的阻值为，故B正确；
C．小灯泡的最小功率为
故C错误。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题 共70分）
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共27分）
16. 如图甲所示的某品牌插秧机，其使用了北斗卫星导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。当插秧机匀速作业时，动能______（变大/不变/变小）。北斗导航卫星是通过______波向插秧机发送位置信息的，它在真空中的传播速度是______m/s。
【答案】 ①. 变小 ②. 电磁 ③. 3×108
【解析】
【详解】[1]动能有大小与质量、速度有关，当插秧机匀速作业时，速度不变，质量减小，动能变小。
[2][3]电磁波可以在真空中传播，且传播速度非常快，它在真空中的传播速度是3×108 m/s。故北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的。
17. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = ______N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 费力 ②. 24 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]通过观察图可知，人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1，手机所造成的阻力F2的力臂为L2，因为L1 = 10cm，L2 = 80cm，所以L1 < L2，动力臂小于阻力臂，所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
[2]杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2，代入数据L1 = 10cm，L2 = 80cm，F2 = 3N得
F1⋅×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
[3]拍摄者伸长自拍杆，则阻力臂L2增大，保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则动力臂L1不变，由于阻力F2不变，根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得，动力F1变大。
18. 2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故，造成人员伤亡。为了解释粉尘爆炸，专业人员进行了模拟实验；如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。面粉燃烧时将______能转化成内能，筒盖被冲起的过程与汽油机的______冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1min内燃气对外做功______次。
【答案】 ①. 化学 ②. 做功 ③. 900
【解析】
【详解】[1]面粉燃烧时，向外释放热量，将化学能转化成内能。
[2]筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。
[3]飞轮转两圈一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，飞轮的转速是1800r/min，1min飞轮转动1800圈，完成900个工作循环，对外做功900次。
19. LED灯具有节能、环保的特点，的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光______h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约87.5%的电能，那么这个LED灯与______W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. 200 ②. 40
【解析】
【详解】[1]的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光的时间为
[2]假设LED灯可以节约87.5%的电能，则
解得，故这个LED灯与40W白炽灯亮度相当。
20. 为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流，采用了图示装置进行实验：
（1）将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______（会/不会）偏转；
（2）将小量程电流表换成普通实验室电流表，______（能/不能）观察到指针偏转；
（3）在这个实验中______能转化为了电能；
（4）如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 ①. 会 ②. 不能 ③. 机械 ④. 电源
【解析】
【详解】（1）[1]根据电磁感应原理，闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中会产生感应电流，图中磁感线的方向是由下向上的，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，也属于切割磁感的运动，电路中也能产生感应电流，故电流计指针会偏转。
（2）[2]实验中电磁感应产生的电流很小，实验室电流表能测量的最小电流只有0.02A，故将小量程电流表换成普通实验室电流表，不能观察到指针明显偏转。
（3）[3]在这个实验中导体做切割磁感线的运动，产生感应电流，是将机械能转化为了电能。
（4）[4]如果给导线通电，导线会在磁场中受到力的作用而运动，故将小量程电流表换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
21. 小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50g的冰，每2min完全燃烧的酒精质量均为0.1g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：前2min冰吸收热量为______J，该实验中酒精灯的加热效率为______%。[，]
【答案】 ①. 525 ②. 17.5
【解析】
【详解】[1]水在8~12min即4min内温度由0℃上升到5℃，吸收的热量为
相同时间吸收的热量相同，故前2min冰的冰吸收热量为
[2]2min内0.1g酒精完全燃烧产生的热量为
该实验中酒精灯的加热效率为
22. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端，得到两电表示数的图像为乙图。则电源电压为______V，定值电阻阻值是______，滑动变阻器的最大阻值是______。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2的电压；当滑片在最左边时，只有R1工作，电路中电流最大，根据图像可知，此时电流表的示数为0.6A，电压表的示数为零。此时电源电压
……①
根据图像可知，当电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，根据串联电路的电压特点可得电源电压
……②
由①②可得
，
则电源电压为6V，定值电阻阻值是10Ω。
[3]当电压表的示数最大为4V，电流表的示数为0.2A，滑动变阻器阻值最大
滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
23. 如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是______（N/S）极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时，电磁铁的磁性______（增强/减弱），电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警，可采取的措施是____________（写出一条即可）。
【答案】 ①. N ②. 增强 ③. 见详解
【解析】
【详解】[1]如图所示，电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，故电磁铁的上端是N极。
[2]图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度增高时，R1电阻变小，电路中电流变大，磁性增加，高于某一设定值时，吸引衔铁向下运动，接通电铃，电铃就会报警。
[3]由于吸引衔铁向下运动需要的磁性一定的，即电流大小相同，总电阻不变，若要在CO2浓度更小时报警，则R1的阻值偏大，可以将R2的阻值调小一些，或直接增加电源电压，提高等情况下电路中电流。
24. 如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。
【答案】
【解析】
【详解】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；过支点O作动力F1的作用线的垂线段，即为动力F1的力臂l1，如图所示
25. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示：
三、解答探究题（本大题共6小题，共43分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分。
26. 杭州亚运会吉祥物是三个小可爱，分别是“琮琮”、“宸宸”和“莲莲”，“琮琮”代表的是世界遗产良褚古城遗址，名字来源于文物玉琮。“琮琮”全身以黄色调为主，头部刻有“饕餮纹”，展示给人们一种不屈不挠、坚强刚毅的精神。如图所示为实心金属材质的“琮琮”，小张同学想测出它的密度，请帮助他完成实验。
（1）实验前，小张同学先将天平放在___________上，然后调节横梁水平平衡。图2为小张同学调节天平横梁平衡时的操作，其中的错误之处是___________；
（2）更正错误后，小张同学用正确方法将天平调节平衡，然后将“琮琮”放在左盘中，当在右盘内放入最小砝码后，发现指针向右偏，取下该砝码发现指针向左偏，则接下来他应该___________（选填“调节平衡螺母”或“移动游码”），使天平再次平衡。若此时盘中的砝码及游码的位置图3所示，则“琮琮”的质量为___________g；
（3）在测量“琮琮”体积的过程中，小张同学用细线系着“琮琮”并将其浸没在装有水的量筒中，放入后量筒中水面所对应的示数为，则实心金属材质“琮琮”的密度为___________；
（4）在从水中取出“琮琮”过程中，小张同学不小心把“琮琮”掉落在地上，摔掉了一小块，这时“琮琮”的质量___________，密度___________（均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）小张同学重新购买一个“琮琮”，但是由于这次购买的“琮琮”体积稍大，不能放进量筒中，于是他找来了一个大烧杯和电子秤，也可以把“琮琮”的密度测量出来。请帮助他完成实验：
①用调节好的电子秤测出“琮琮”的质量为；
②把烧杯装满水后放到电子秤上测量出烧杯和水的总质量为；
③把“琮琮”浸没在装满水的烧杯中，待水不再溢出时，擦干烧杯外壁的水后，放到电子秤上测量出其总质量为；
④则“琮琮”的密度表达式为___________（用所测物理量表示，已知水的密度为）。
【答案】 ①. 水平桌面 ②. 游码没有归零 ③. 移动游码 ④. 81 ⑤. ⑥. 变小 ⑦. 不变 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]根据天平的使用可知，实验前，先将天平放在水平桌面上。
[2]根据图2可知，调节天平平衡时，游码要归零，所以错误之处是游码没有归零。
（2）[3]根据天平的使用可知，当在右盘内放入最小砝码后，指针向右偏，取下该砝码，指针向左偏，那么接下来的操作是移动游码，使天平再次平衡。
[4]根据图3可知，“琮琮”的质量为
（3）[5]根据题意可知，“琮琮”的体积是
根据可知，实心金属材质“琮琮”的密度为
（4）[6][7]根据题意可知，“琮琮”掉落在地上，摔掉了一小块，这时“琮琮”所含物质的多少变小了，即质量变小，而密度是物质的属性，“琮琮”的材质没变，即密度不变。
（5）④[8]根据①②③可知，排开水的质量为
排开水的体积就是“琮琮”的体积，即
则“琮琮”的密度表达式为
27. 实验小组为了比较不同物质的比热容，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示的实验。
（1）加热时，缓慢地搅动玻璃棒，这是为了使甲、乙两种液体____________；
（2）实验中，用相同酒精灯加热甲、乙两种液体，通过加热相同的时间比较______来比较甲、乙两种液体的比热容；
（3）在图甲、乙装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同的时间，甲液体吸收的热量______（大于/小于/等于）乙液体吸收的热量；升高相同的温度，甲液体吸收的热量______（大于/小于/等于）乙液体吸收的热量；
（4）经实验得到了如表格记录的两组数据，分析实验数据可知，______（甲/乙）液体的比热容更大；______（甲/乙）液体更适合探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系”；
（5）实验后，同学们对图甲、乙的装置进行了改进，将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是使液体受热均匀和____________。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 温度变化量 ③. 等于 ④. 小于 ⑤. 乙 ⑥. 甲 ⑦. 见详解
【解析】
【详解】（1）[1]加热时，为了使液体均匀受热，液体温度上升更均匀，应缓慢地搅动玻璃棒，使甲、乙两种液体受热均匀。
（2）[2]实验中，加热器相同，加热相同的时间吸收的热量相同，温度变小的吸热能力强，比热容大，故实验中可以通过加热相同的时间比较温度变化来比较甲、乙两种液体的比热容。
（3）[3]相同酒精灯相同时间产生的热量相同，故给两种液体加热相同的时间，吸收热量相同，即甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
[4]甲乙两种液体从20℃上升24℃，升高相同的温度，甲加热4min，乙加热8min，由于加热器相同，故甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量。
（4）[5]如表格记录的两组数据，甲乙两种液体从20℃上升24℃，升高相同的温度，甲加热4min，乙加热8min，由于加热器相同，甲吸收的热量小于乙，故乙液体的比热容更大。
[6]探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系”的实验，需要通过比较液体温度变量来比较吸收的多少，甲的比热容小，吸收相同的热量，温度变化更大，现象更显明，故应选择甲液体。
（5）[7]实验后，将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热，热源的温度完全相同，在有利用于受热均匀的同时，更有利用于保证相同时间两试管中液体吸收的热量相同。
28. 小组同学测量“小灯泡的电功率”，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：、、。
（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接（要求：滑动变阻器滑片向左移，灯泡变亮，电压表、电流表应选择合适的量程）_________。
（2）完成本实验最合适的滑动变阻器是______（R1/R2/R3）；
（3）闭合开关S前，小明发现电流表的表盘如图乙所示，需要进行的操作是____________；
（4）闭合开关S后，发现小灯泡L不亮，移动滑片，发现电流表示数变化，但电压表始终无示数，故障原因可能是____________；
（5）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，灯泡两端的电压是______V，灯泡的实际功率是______W。为使小灯泡L处于额定工作状态，此时应将滑动变阻器的滑片向______（A/B）端，直至____________。
【答案】 ①. ②. R2 ③. 见详解 ④. 灯泡短路 ⑤. 1.8 ⑥. 0.396 ⑦. A ⑧. 电压表示数2.5V
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，正常工作时电流大约为
故电流表应接入0~0.6A量程，电压表测灯泡两端电压，为0~3V量程，滑动变阻器滑片向左移，灯泡变亮，表明电流中电流变大了，接入电阻变小了，则滑动变阻器下端接线柱为A，如图所示
（2）[2]灯泡正常发光时总电阻大约为
滑动变阻器电阻至少为
故R1不满足要求，R3总电阻太大，调节精确度较低，完成本实验最合适的滑动变阻器是R2。
（3）[3]闭合开关S前，电流表的表盘如图乙所示，指针没有指在零刻度处，需要调零，故需要进行的操作是对电流表进行调零。
（4）[4]移动滑片，发现电流表示数变化，电路中不存在断路，可能有短路，电压表始终无示数，表明电压表测量范围内可能存在短路，故故障原因可能是灯泡短路。
（5）[5][6]电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.22A，电压表接入量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.8V，即灯泡两端的电压是1.8V，灯泡的实际功率是
[7][8]灯泡两端实际电压低于额定电压，为使小灯泡L处于额定工作状态，根据串联电路分压的规律，滑动变阻器接入电阻应变小，此时应将滑动变阻器的滑片向A端，直至灯泡两端电压为额定电压，即电压表示数为2.5V。
29. 2024年2月初湖北的冻雨天气使许多返乡的电车车主被困高速公路，燃油车重要性又引起了关注。一辆质量为2t的燃油汽车，在平直的公路上以108km/h的速度匀速行驶了60km，所受阻力为整车重的0.1倍。（已知汽油的热值大约为）问：
（1）汽车发动机的功率有多大？
（2）若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧汽油的质量有多大？
【答案】（1）；（2）6kg
【解析】
【详解】解：（1）汽车行驶的速度为
汽车匀速行驶时的牵引力等于阻力，牵引力为
发动机的功率为
（2）汽车发动机所做的功为
需要汽油放出的热量为
则需要燃烧汽油的质量有
答：（1）汽车发动机的功率有；
（2）若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧汽油的质量有6kg。
30. 体重为的小亮，用如图所示的滑轮组将一个重为的木箱从水平地面提起，使木箱在内匀速上升，所用的拉力为。不计绳重和摩擦，求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。
【答案】（1）0.4m/s；（2）80%；（3）1100N
【解析】
【详解】解：（1）绳子自由端移动的速度
（2）滑轮组的机械效率
（3）所用拉力为时，木箱匀速上升，因为不计绳重和摩擦时，所以
小亮向下拉绳子时，小亮对绳子的最大拉力等于小亮的重力，即最大拉力
所以小亮能提升的最大物重
答：（1）绳子自由端移动的速度0.4m/s；
（2）滑轮组的机械效率80%；
（3）小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力1100N。
31. 随着科技创新教育在全市广泛开展，我校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/(kg∙℃)且保持不变。问：
（1）3D灯印笔快挡的电功率有多大？
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率有多大？
（3）R1的阻值有多大？
【答案】（1）80W；（2）75%；（3）1595Ω
【解析】
【详解】解：（1）3000imp/(kW∙h)是指电路中每消耗1 kW∙h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能
3D打印笔快挡打印时的电功率为
（2）15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=2×103J/(kg∙℃)×15×10-3kg×(260℃-20℃)=7200J
3D打印笔快挡打印时的热效率为
（3）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻
当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω
答：（1）3D打印笔快挡的电功率为80W；
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率为75%；
（3）R1的阻值为1595Ω。加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
物理试题
说明：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2.考试时间为100分钟，试卷满分为100分，考试时不允许使用计算器。
第Ⅰ卷（选择题 共30分）
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项前的字母填写在下面对应的空格内。
1. 国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量，因为碳纤维材料具有较小的（ ）
A. 弹性B. 密度C. 硬度D. 导热性
【答案】B
【解析】
【详解】飞机体积是不变，机身质量减小，根据可知，飞机的密度较小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A. 风能、地热能、潮汐能，都来自于太阳
B. 自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源
C. 石油、煤、天然气都是常规能源
D. 核反应会发生剧烈的爆炸，人类无法和平利用核能
【答案】C
【解析】
【详解】A．风能来自于太阳，地热能、潮汐能不是来自于太阳，故A错误；
B．煤、石油、天然气是不可再生能源，自然界无法永远为我们提供，故B错误；
C．石油、煤、天然气都是人类利用多年且广泛使用的能源，是常规能源，故C正确；
D．核反应堆是进行核反应，并能控制核反应速度的装置，故D错误。
故选C。
3. 一拉杆箱在水平路面上被缓慢推行，若箱内物品质量分布均匀，当轮子遇到固定障碍物时，拉杆箱最容易被推倒的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当遇到相同的障碍物时，可将行李箱看作是杠杆，行李箱最易倾倒，说明动力最小；各种情况中，杠杆的五要素如下图所示，
根据杠杆的平衡条件可知，动力为，其中G不变，当L2越小、L1越大时，F越小，因此D图中的动力最小，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4. 关于内能及其利用，下列说法中正确的是（ ）
A. 内能一定从内能大的物体传递到内能小的物体
B. 同一物体温度不变，它的内能可能会减少
C. 物体吸收热量，它的内能一定增加，温度一定升高
D. 0℃的水的内能一定比1℃的水的内能小
【答案】B
【解析】
【详解】A．在热传递过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体。因为内能不仅仅与温度有关，温度高的物体内能不一定大，所以热量可从内能小的物体转移到内能大的物体，故A错误；
B．同一物体温度不变，它的内能可能会减少，如晶体凝固，放出热量内能减小，温度不变，故B正确；
C．物体内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量内能增加，但温度不变，故C错误；
D．内能不仅与温度有关，还与质量有关，因此0℃的水的内能不一定比1℃的水的内能小，故D错误。
故选B。
5. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（ ）
A. 3WB. 30WC. 300WD. 3000W
【答案】C
【解析】
【详解】初中生的质量约为50kg，一层楼的高度约为3m，从一楼跑到三楼上升的高度约为6m，张小虎同学克服自己重力做功的功率约为
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（ ）
A. 汤勺放在热汤中温度升高
B. 烧水时水温升高
C. 压缩空气温度升高
D. 取暖器旁的物体温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A．汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意；
B．烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意；
C．压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，故C符合题意；
D．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不符合题意。
故选C。
7. 生活用电中，要有保护自己和他人的安全意识。下列说法中正确的是（ ）
A. 空气开关跳闸后，无需检查电路直接将其复位
B. 节能灯工作时电流较小，可带电擦洗
C. 用测电笔检查电路时，手一定要接触笔尾金属电极
D. 只要人用手直接接触火线就一定会发生触电事故
【答案】C
【解析】
【详解】A．空气开关跳闸后，表明电路中电流过大，可能是短路引起，也可能是总功率过大，要根据情况，排除故障后再将其复位，故A错误；
B．节能灯工作时虽然电流较小，但两端电压为220V，远高于人体安全电压，故擦洗时一定要断开电源，故B错误；
C．用测电笔检查电路时，笔尖与火线接触，手接触笔尾金属电极，在火线与大地之间形成回路，氖管才能发光，但手切不可直接接触笔尖，否则会引起触电事故，故C正确；
D．人触电是因为有较大电流经过人体，如果人在绝缘体上，用手直接接触火线时，电流无法通过人体，不会发生触电事故，故D错误。
故选C。
8. 用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
详解】A．分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦，则根据杠杆平衡条件可得
则
B．由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重G，即F=G；
C．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
D．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
综上分析可知，最省力的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析中正确的是（ ）
A. 0~10s内，箱子做加速运动
B. 0~10s内，箱子所受摩擦力为600N
C. 10~20s内，推力F的功率为160W
D. 10~20s内，箱子所受摩擦力为200N
【答案】D
【解析】
【详解】AB．0~10s内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线运动，箱子受到推力为600N，箱子所受摩擦力为
故选AB错误；
CD．10~20s内，箱子在水平面上做匀速直线运动，推力F为200N，箱子受到推力与摩擦力是一对平衡力，故箱子受到的摩擦力为200N，10~20s内，箱子运动的速度为
推力的功率为
故C错误，D正确。
故选D。
10. 巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（ ）
A. 整个过程中，在F点动能最大B. O点到E点的过程中，机械能不变
C. G点到H点的过程中，机械能不变D. I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料
【答案】C
【解析】
【详解】A．F点后俯冲加速阶段，发动机处于关闭阶段，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度，说明F点的速度不是最大，则F点动能不是最大的，故A错误；
B．O点到E点的过程中，发动机点火加速升空，巡航导弹速度在增大，可知其动能在增大，高度在增大，可知其重力势能在增大，则机械能在增大，故B错误；
C．G点到H点的过程中，发动机关闭，没有对巡航导弹做功，只有重力在做功，减少的重力势能等于增加的动能，则可知机械能不变，故C正确；
D．由题意可知，I点到J点的过程中，发动机处于打开状态，要对巡航导弹做功，可知其消耗导弹携带的燃料，故D错误。
故选C。
11. 某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”，这说明感应和投币互不影响，故彩灯和电动机应是并联的，且投币开关应该在干路上，结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
12. 如图所示，轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光，选项中与此工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光，表明LED灯有电流经过，电路中产生了电流，属于电磁感应现象。
A．图中当导线通电时，小磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，属于电流的磁现象，故A不符合题意；
B．电路通电时，导体在磁场受力而运动，属于电动机工作原理，故B不符合题意；
C．导体在磁场中做切割磁感线的运动时，灵敏的电流计会发生偏转，表明电路中有电流，属于电磁感应现象，故C符合题意；
D．给线圈通电时，线圈在磁场中受力而转动，属于电动机工作原理，故D不符合题意。
故选C。
13. 如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 地磅的量程与大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变小
C. 将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D. 仅增大，称量同一货车质量时，电流表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，变阻器和电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，电路中的电流，即电流表的示数
货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，地磅的量程与大小有关，故A错误；
B．货车的质量变大，滑动变阻器的滑片向下移动，其接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中电流变大，电流表的示数变大，故B错误；
C．电压表内阻很大，将电流表换成电压表，电路中电流很小，电压表的指针偏转很小，不能测量货车的质量，故C错误；
D．仅增大，称量同一货车质量时，变阻器连入电路的阻值不变，由
可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D正确。
故选D。
14. 如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，用测电笔测a点、b点氖管均发光，c点、d点氖管不发光。此电路故障可能是（ ）
A. ab间短路B. bc间断路C. 插座发生短路D. 进户的火线断路
【答案】B
【解析】
【详解】测电笔是辨别火线和零线的工具，正常电路中测试火线氖管发光，测试零线不发光。闭合开关，用测电笔测试a点氖管发光，表示火线完好。c点、d点氖管不发光表示c点到进户零线间完好，b点氖管发光说明b点到火线间完好，到进户零线间断路，所以此电路故障可能是bc间断路。
故选B。
15. 如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0~0.6A”，电压表所接量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列说法中正确的是（ ）
A. 电路的最大功率为3.6W
B. 滑动变阻器可以接入电路的阻值为
C. 小灯泡的最小功率为3W
D. 电路中允许通过的最大电流为0.6A
【答案】B
【解析】
【详解】AD．灯泡正常工作时的电流最大，灯泡的额定电压等于电源电压，此时滑动变阻器接入电阻为0，灯泡两端电压为电源电压，故电路中允许通过的最大电流为
电路的最大功率为
故AD错误；
B．灯泡的电阻为
电压表最大示数为3V时，灯泡两端电压为
此时电路中电流为
滑动变阻器可以接入电路的阻值为
故滑动变阻器可以接入电路的阻值为，故B正确；
C．小灯泡的最小功率为
故C错误。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题 共70分）
二、填空作图题（每空格1分，每图2分，共27分）
16. 如图甲所示的某品牌插秧机，其使用了北斗卫星导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。当插秧机匀速作业时，动能______（变大/不变/变小）。北斗导航卫星是通过______波向插秧机发送位置信息的，它在真空中的传播速度是______m/s。
【答案】 ①. 变小 ②. 电磁 ③. 3×108
【解析】
【详解】[1]动能有大小与质量、速度有关，当插秧机匀速作业时，速度不变，质量减小，动能变小。
[2][3]电磁波可以在真空中传播，且传播速度非常快，它在真空中的传播速度是3×108 m/s。故北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的。
17. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = ______N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 费力 ②. 24 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]通过观察图可知，人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1，手机所造成的阻力F2的力臂为L2，因为L1 = 10cm，L2 = 80cm，所以L1 < L2，动力臂小于阻力臂，所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
[2]杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2，代入数据L1 = 10cm，L2 = 80cm，F2 = 3N得
F1⋅×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
[3]拍摄者伸长自拍杆，则阻力臂L2增大，保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则动力臂L1不变，由于阻力F2不变，根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得，动力F1变大。
18. 2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故，造成人员伤亡。为了解释粉尘爆炸，专业人员进行了模拟实验；如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。面粉燃烧时将______能转化成内能，筒盖被冲起的过程与汽油机的______冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1min内燃气对外做功______次。
【答案】 ①. 化学 ②. 做功 ③. 900
【解析】
【详解】[1]面粉燃烧时，向外释放热量，将化学能转化成内能。
[2]筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。
[3]飞轮转两圈一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，飞轮的转速是1800r/min，1min飞轮转动1800圈，完成900个工作循环，对外做功900次。
19. LED灯具有节能、环保的特点，的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光______h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约87.5%的电能，那么这个LED灯与______W的白炽灯亮度相当。
【答案】 ①. 200 ②. 40
【解析】
【详解】[1]的电能可供标有“220V 5W”的LED灯正常发光的时间为
[2]假设LED灯可以节约87.5%的电能，则
解得，故这个LED灯与40W白炽灯亮度相当。
20. 为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流，采用了图示装置进行实验：
（1）将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______（会/不会）偏转；
（2）将小量程电流表换成普通实验室电流表，______（能/不能）观察到指针偏转；
（3）在这个实验中______能转化为了电能；
（4）如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 ①. 会 ②. 不能 ③. 机械 ④. 电源
【解析】
【详解】（1）[1]根据电磁感应原理，闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中会产生感应电流，图中磁感线的方向是由下向上的，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，也属于切割磁感的运动，电路中也能产生感应电流，故电流计指针会偏转。
（2）[2]实验中电磁感应产生的电流很小，实验室电流表能测量的最小电流只有0.02A，故将小量程电流表换成普通实验室电流表，不能观察到指针明显偏转。
（3）[3]在这个实验中导体做切割磁感线的运动，产生感应电流，是将机械能转化为了电能。
（4）[4]如果给导线通电，导线会在磁场中受到力的作用而运动，故将小量程电流表换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
21. 小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50g的冰，每2min完全燃烧的酒精质量均为0.1g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：前2min冰吸收热量为______J，该实验中酒精灯的加热效率为______%。[，]
【答案】 ①. 525 ②. 17.5
【解析】
【详解】[1]水在8~12min即4min内温度由0℃上升到5℃，吸收的热量为
相同时间吸收的热量相同，故前2min冰的冰吸收热量为
[2]2min内0.1g酒精完全燃烧产生的热量为
该实验中酒精灯的加热效率为
22. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端，得到两电表示数的图像为乙图。则电源电压为______V，定值电阻阻值是______，滑动变阻器的最大阻值是______。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2的电压；当滑片在最左边时，只有R1工作，电路中电流最大，根据图像可知，此时电流表的示数为0.6A，电压表的示数为零。此时电源电压
……①
根据图像可知，当电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，根据串联电路的电压特点可得电源电压
……②
由①②可得
，
则电源电压为6V，定值电阻阻值是10Ω。
[3]当电压表的示数最大为4V，电流表的示数为0.2A，滑动变阻器阻值最大
滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
23. 如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是______（N/S）极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时，电磁铁的磁性______（增强/减弱），电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警，可采取的措施是____________（写出一条即可）。
【答案】 ①. N ②. 增强 ③. 见详解
【解析】
【详解】[1]如图所示，电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，故电磁铁的上端是N极。
[2]图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度增高时，R1电阻变小，电路中电流变大，磁性增加，高于某一设定值时，吸引衔铁向下运动，接通电铃，电铃就会报警。
[3]由于吸引衔铁向下运动需要的磁性一定的，即电流大小相同，总电阻不变，若要在CO2浓度更小时报警，则R1的阻值偏大，可以将R2的阻值调小一些，或直接增加电源电压，提高等情况下电路中电流。
24. 如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。
【答案】
【解析】
【详解】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；过支点O作动力F1的作用线的垂线段，即为动力F1的力臂l1，如图所示
25. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示：
三、解答探究题（本大题共6小题，共43分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分。
26. 杭州亚运会吉祥物是三个小可爱，分别是“琮琮”、“宸宸”和“莲莲”，“琮琮”代表的是世界遗产良褚古城遗址，名字来源于文物玉琮。“琮琮”全身以黄色调为主，头部刻有“饕餮纹”，展示给人们一种不屈不挠、坚强刚毅的精神。如图所示为实心金属材质的“琮琮”，小张同学想测出它的密度，请帮助他完成实验。
（1）实验前，小张同学先将天平放在___________上，然后调节横梁水平平衡。图2为小张同学调节天平横梁平衡时的操作，其中的错误之处是___________；
（2）更正错误后，小张同学用正确方法将天平调节平衡，然后将“琮琮”放在左盘中，当在右盘内放入最小砝码后，发现指针向右偏，取下该砝码发现指针向左偏，则接下来他应该___________（选填“调节平衡螺母”或“移动游码”），使天平再次平衡。若此时盘中的砝码及游码的位置图3所示，则“琮琮”的质量为___________g；
（3）在测量“琮琮”体积的过程中，小张同学用细线系着“琮琮”并将其浸没在装有水的量筒中，放入后量筒中水面所对应的示数为，则实心金属材质“琮琮”的密度为___________；
（4）在从水中取出“琮琮”过程中，小张同学不小心把“琮琮”掉落在地上，摔掉了一小块，这时“琮琮”的质量___________，密度___________（均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）小张同学重新购买一个“琮琮”，但是由于这次购买的“琮琮”体积稍大，不能放进量筒中，于是他找来了一个大烧杯和电子秤，也可以把“琮琮”的密度测量出来。请帮助他完成实验：
①用调节好的电子秤测出“琮琮”的质量为；
②把烧杯装满水后放到电子秤上测量出烧杯和水的总质量为；
③把“琮琮”浸没在装满水的烧杯中，待水不再溢出时，擦干烧杯外壁的水后，放到电子秤上测量出其总质量为；
④则“琮琮”的密度表达式为___________（用所测物理量表示，已知水的密度为）。
【答案】 ①. 水平桌面 ②. 游码没有归零 ③. 移动游码 ④. 81 ⑤. ⑥. 变小 ⑦. 不变 ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]根据天平的使用可知，实验前，先将天平放在水平桌面上。
[2]根据图2可知，调节天平平衡时，游码要归零，所以错误之处是游码没有归零。
（2）[3]根据天平的使用可知，当在右盘内放入最小砝码后，指针向右偏，取下该砝码，指针向左偏，那么接下来的操作是移动游码，使天平再次平衡。
[4]根据图3可知，“琮琮”的质量为
（3）[5]根据题意可知，“琮琮”的体积是
根据可知，实心金属材质“琮琮”的密度为
（4）[6][7]根据题意可知，“琮琮”掉落在地上，摔掉了一小块，这时“琮琮”所含物质的多少变小了，即质量变小，而密度是物质的属性，“琮琮”的材质没变，即密度不变。
（5）④[8]根据①②③可知，排开水的质量为
排开水的体积就是“琮琮”的体积，即
则“琮琮”的密度表达式为
27. 实验小组为了比较不同物质的比热容，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示的实验。
（1）加热时，缓慢地搅动玻璃棒，这是为了使甲、乙两种液体____________；
（2）实验中，用相同酒精灯加热甲、乙两种液体，通过加热相同的时间比较______来比较甲、乙两种液体的比热容；
（3）在图甲、乙装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同的时间，甲液体吸收的热量______（大于/小于/等于）乙液体吸收的热量；升高相同的温度，甲液体吸收的热量______（大于/小于/等于）乙液体吸收的热量；
（4）经实验得到了如表格记录的两组数据，分析实验数据可知，______（甲/乙）液体的比热容更大；______（甲/乙）液体更适合探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系”；
（5）实验后，同学们对图甲、乙的装置进行了改进，将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是使液体受热均匀和____________。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 温度变化量 ③. 等于 ④. 小于 ⑤. 乙 ⑥. 甲 ⑦. 见详解
【解析】
【详解】（1）[1]加热时，为了使液体均匀受热，液体温度上升更均匀，应缓慢地搅动玻璃棒，使甲、乙两种液体受热均匀。
（2）[2]实验中，加热器相同，加热相同的时间吸收的热量相同，温度变小的吸热能力强，比热容大，故实验中可以通过加热相同的时间比较温度变化来比较甲、乙两种液体的比热容。
（3）[3]相同酒精灯相同时间产生的热量相同，故给两种液体加热相同的时间，吸收热量相同，即甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
[4]甲乙两种液体从20℃上升24℃，升高相同的温度，甲加热4min，乙加热8min，由于加热器相同，故甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量。
（4）[5]如表格记录的两组数据，甲乙两种液体从20℃上升24℃，升高相同的温度，甲加热4min，乙加热8min，由于加热器相同，甲吸收的热量小于乙，故乙液体的比热容更大。
[6]探究“电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系”的实验，需要通过比较液体温度变量来比较吸收的多少，甲的比热容小，吸收相同的热量，温度变化更大，现象更显明，故应选择甲液体。
（5）[7]实验后，将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热，热源的温度完全相同，在有利用于受热均匀的同时，更有利用于保证相同时间两试管中液体吸收的热量相同。
28. 小组同学测量“小灯泡的电功率”，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：、、。
（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接（要求：滑动变阻器滑片向左移，灯泡变亮，电压表、电流表应选择合适的量程）_________。
（2）完成本实验最合适的滑动变阻器是______（R1/R2/R3）；
（3）闭合开关S前，小明发现电流表的表盘如图乙所示，需要进行的操作是____________；
（4）闭合开关S后，发现小灯泡L不亮，移动滑片，发现电流表示数变化，但电压表始终无示数，故障原因可能是____________；
（5）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，灯泡两端的电压是______V，灯泡的实际功率是______W。为使小灯泡L处于额定工作状态，此时应将滑动变阻器的滑片向______（A/B）端，直至____________。
【答案】 ①. ②. R2 ③. 见详解 ④. 灯泡短路 ⑤. 1.8 ⑥. 0.396 ⑦. A ⑧. 电压表示数2.5V
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，正常工作时电流大约为
故电流表应接入0~0.6A量程，电压表测灯泡两端电压，为0~3V量程，滑动变阻器滑片向左移，灯泡变亮，表明电流中电流变大了，接入电阻变小了，则滑动变阻器下端接线柱为A，如图所示
（2）[2]灯泡正常发光时总电阻大约为
滑动变阻器电阻至少为
故R1不满足要求，R3总电阻太大，调节精确度较低，完成本实验最合适的滑动变阻器是R2。
（3）[3]闭合开关S前，电流表的表盘如图乙所示，指针没有指在零刻度处，需要调零，故需要进行的操作是对电流表进行调零。
（4）[4]移动滑片，发现电流表示数变化，电路中不存在断路，可能有短路，电压表始终无示数，表明电压表测量范围内可能存在短路，故故障原因可能是灯泡短路。
（5）[5][6]电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.22A，电压表接入量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.8V，即灯泡两端的电压是1.8V，灯泡的实际功率是
[7][8]灯泡两端实际电压低于额定电压，为使小灯泡L处于额定工作状态，根据串联电路分压的规律，滑动变阻器接入电阻应变小，此时应将滑动变阻器的滑片向A端，直至灯泡两端电压为额定电压，即电压表示数为2.5V。
29. 2024年2月初湖北的冻雨天气使许多返乡的电车车主被困高速公路，燃油车重要性又引起了关注。一辆质量为2t的燃油汽车，在平直的公路上以108km/h的速度匀速行驶了60km，所受阻力为整车重的0.1倍。（已知汽油的热值大约为）问：
（1）汽车发动机的功率有多大？
（2）若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧汽油的质量有多大？
【答案】（1）；（2）6kg
【解析】
【详解】解：（1）汽车行驶的速度为
汽车匀速行驶时的牵引力等于阻力，牵引力为
发动机的功率为
（2）汽车发动机所做的功为
需要汽油放出的热量为
则需要燃烧汽油的质量有
答：（1）汽车发动机的功率有；
（2）若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧汽油的质量有6kg。
30. 体重为的小亮，用如图所示的滑轮组将一个重为的木箱从水平地面提起，使木箱在内匀速上升，所用的拉力为。不计绳重和摩擦，求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。
【答案】（1）0.4m/s；（2）80%；（3）1100N
【解析】
【详解】解：（1）绳子自由端移动的速度
（2）滑轮组的机械效率
（3）所用拉力为时，木箱匀速上升，因为不计绳重和摩擦时，所以
小亮向下拉绳子时，小亮对绳子的最大拉力等于小亮的重力，即最大拉力
所以小亮能提升的最大物重
答：（1）绳子自由端移动的速度0.4m/s；
（2）滑轮组的机械效率80%；
（3）小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力1100N。
31. 随着科技创新教育在全市广泛开展，我校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/(kg∙℃)且保持不变。问：
（1）3D灯印笔快挡的电功率有多大？
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率有多大？
（3）R1的阻值有多大？
【答案】（1）80W；（2）75%；（3）1595Ω
【解析】
【详解】解：（1）3000imp/(kW∙h)是指电路中每消耗1 kW∙h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能
3D打印笔快挡打印时的电功率为
（2）15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=2×103J/(kg∙℃)×15×10-3kg×(260℃-20℃)=7200J
3D打印笔快挡打印时的热效率为
（3）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，此时电路中R2的电阻
当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω
答：（1）3D打印笔快挡的电功率为80W；
（2）3D打印笔快挡打印时的热效率为75%；
（3）R1的阻值为1595Ω。加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
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