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2024年陕西省西安市滨河学校中考三模物理试题（原卷版+解析版）
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一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 下列诗句中物理知识的理解，说法正确的是（ ）
A. 《行路难》欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山，雪是凝固形成的
B. 《早发白帝城》朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，船的速度将达到200km/h
C. 《枫桥夜泊》姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船，能辨别出钟声利用了音调不同
D. 《长歌行》青青园中葵，朝露待日晞，露是液化形成的
【答案】D
【解析】
【详解】A．雪是水蒸气遇冷凝华形成的冰，故A错误；
B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，船的速度达到为
故B错误；
C．不同声音的音色一般不同，夜半钟声到客船，能辨别出钟声是利用了音色不同，故C错误；
D．露是水蒸气遇冷液化形成水珠，故D正确。
故选D。
2. 2021年9月第十四届全国运动会在陕西省西安市奥体中心举行，奥体中心是中西部地区规模最大、国内最具现代化的体育场馆群。西安滨河学校的学子们经过精心准备，参与了开幕式的表演活动。下列说法错误的是（ ）
A. 开幕式点火的火炬是光源
B. 主体育场灯光秀精彩纷呈，七彩灯光是由红、黄、蓝三色光混合而成
C. 转播比赛的摄像机镜头利用凸透镜成像原理，拍摄成倒立缩小的实像
D. 演员们化妆利用平面镜，成正立等大的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】A．开幕式点火的火炬正在燃烧而发光，属于光源，故A正确，不符合题意；
B．主体育场灯光秀精彩纷呈。七彩灯光是LED的红绿蓝三色组成的。故B错误，符合题意；
C．转播比赛的摄像机镜头利用凸透镜成像原理，相当于照相机成像，拍摄成倒立缩小的实像。故C正确，不符合题意；
D．演员们化妆利用平面镜成像，成正立等大的虚像，故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 如图所示的电路中，下列关于该电路的说法错误的是（ ）
A. 闭合开关S1、S2，电路中仅有电阻R1工作
B. 闭合开关S1、S2、S3时，电阻R1、R2并联
C. 仅闭合开关S2时，电阻R2、R3串联，闭合此开关前，R2的滑片应移至最左端
D. 闭合开关S3时，电阻R2、R3串联
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S1、S2，电路中仅有电阻R1工作，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关S1、S2、S3时，电阻R1、R2并联，故B正确，不符合题意；
C．仅闭合开关S2时，电阻R1、R3串联，闭合此开关前，R2的滑片应移至最左端，故C错误，符合题意；
D．闭合开关S3时，电阻R2、R3串联，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. 在向高处搬运货物时，经常需要按照如图所示的方式搭踏板工作，在向上匀速推动货物的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 利用这个踏板推物体，坡度越陡越省力，做功效率越高
B. 箱子的动能增大
C. 斜面对箱子的支持力不做功
D. 让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，每次到达水平面的速度一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用这个踏板推物体，坡度越小越省力，越陡越不省力，做功效率与斜面的粗糙程度有关，粗糙程度不变时，越陡机械效率越高，故A错误；
B．动能与质量和速度有关，箱子的质量和速度不变，动能不变，故B错误；
C．斜面对箱子的支持力垂直于斜面，箱子在支持力方向没有移动距离，因而不做功，故C正确；
D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，由于粗糙程度不同，摩擦力不同，因而不能确定每次到达水平面的速度大小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，是一种手压式环保节能手电筒的基本结构示意图。使用时，闭合开关迅速按压手柄多次时，灯泡就能发光。用力快速压手柄时，下面说法错误的是（ ）
A. 手电筒发光原理用到了电磁感应现象
B. 按压手柄发电时是将机械能转化为电能
C. 压动手柄越快时，手电小灯泡发光会越亮
D. 在手电筒内增加蓄电池，压动手柄，在发光时还可充电，此时，蓄电池在电路中是电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．按压手柄，会带动齿轮旋转，齿轮再带动线圈转动，线圈的转动切割了磁铁周围的磁感线，从而产生感应电流是电磁感应现象，故A正确，不符合题意；
B．发电时产生电能，是将机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢有关，压动手柄越快时，电流越大，手电小灯泡发光会越亮，故C正确，不符合题意；
D．蓄电池在电路中充电时消耗电能，是用电器，故D错误，符合题意。
故选D。
6. 如图所示，A端挂有的吊灯的轻质杆OA可以绕竖直墙上O点自由转动，现有一根细绳，一端固定在墙上的C点，另一端系在杆上B点，使杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（ ）
A. 此杆是省力杠杆，绳上的拉力小于8N
B. 其他条件不变时，杆OA越长，绳子拉力越大
C. 绳子的固定点B越靠近O点，绳子上拉力越小
D. 绳子对杆的拉力与杆对绳的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．过O点作OD⊥CB，D为垂足，根据杠杆的平衡条件得
G×OA=F×OD
因为OA>OD，所以此杆是费力杠杆，绳 上的拉力大于8N，整理可得
分析可知其他条件不变时，杆OA越长，绳子拉力越大。在Rt△OCD中
端子的固定点B越靠近O点，∠OCD越小，sin∠OCD越小。则OD越小。分析可知 绳子上拉力越大，故AC错误，B正确；
D．绳子对杆的拉力与杆对绳的拉力是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
7. 关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 使用图示电能表的电路中，用电器的最大总功率不能超过2200W
B. 电能表表盘转动300转时，该电路此段时间内消耗电能
C. 家庭电路中插座与各用电器之间是并联的，只有大功率用电器才使用三脚插头
D. 用电器不慎起火后，应立即用水灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误；
B．由图可知，600r/kW·h是指电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转，当该电能表表盘转动300转时，电路消耗电能为
故B正确；
C．家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D．用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选B。
8. 复兴号动车组列车，是中国具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车。关于复兴号采用的先进技术，说法正确的是（ ）
A. 乘坐体验更舒适，不但能充电而且有WiFi，WiFi信号是电磁波
B. 安全保障技术先进，增设了碰撞吸能装置，可以突破能量守恒定律
C. 感知系统更智能化，出现异常自动停车，停车时列车没有内能
D. 车体低阻力流线型、平顺化设计，不仅能耗大大降低，车内噪声也明显下降。流线型结构有利于增大惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A．电磁波可以传递信息，WiFi信号是电磁波，故A正确；
B．不管能量如何转移或者转化，能量都是守恒的，故B错误；
C．一切物体都具有内能，停车时列车有内能，故C错误；
D．惯性只跟质量有关，流线型结构无法增大惯性，故D错误。
故选A。
9. 物理公式简洁地反映了物理规律。下列对公式的理解正确的是（ ）
A. ：同种物质的密度，与质量成正比，与体积成反比
B. ：同种物质的比热容，与吸收的热量成正比，与质量和升高温度的乘积成反比
C. ：某种燃料的热值，与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比
D. ：通过导体的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A．密度是物质本身的一种特性，同种物质，状态不变时，密度一定，与物体的质量、体积无关，故A错误；
B．比热容是物质的一种属性，同种物质相同状态时比热容是不变的，与热量、质量、变化的温度无关，故B错误；
C．热值是燃料是一种属性，一种燃料确定了，其热值也就确定了，与放出热量的多少和燃料质量无关，故C错误；
D．欧姆定律告诉我们：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故D正确。
故选D。
10. 如图所示是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻，电源电压恒为4.5V，变阻器的规格为“20Ω，0.5A”，电压表的量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S后，下列说法正确的（ ）
A. 当被测者的身高越高时，电压表的示数越小
B. 当被测者的身高越高时，电路消耗的总功率越大
C. 为了不损坏电路中元件，变阻器接入电路的阻值范围是3~12Ω
D. 电流表示数变化范围0.3A~0.5A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图知道，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；
AB．当被测者的身高越高时，滑动变阻器的滑片向上运动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由串联分压原理可知电压表示数变大，由知道，电路中的电流变小，由P=UI知道，电路消耗的总功率越小，故AB错误；
CD．由题知电流表量程为0～0.6A，但变阻器R2的规格为“20Ω，0.5A”，因此为了不损坏电路中的元件，电路中的最大电流为0.5A，由知道，当电路中电流为0.5A时电路的总电阻为
由串联电路电阻的规律知变阻器接入电路的阻值为
当电压表的示数为3V时，R1两端的电压
此时电路中的电流最小，最小为
则变阻器接入电路的阻值为
因此为了不损坏电路中的元件，变阻器接入电路的阻值范围是3～12Ω， 电流表示数变化范围0.25A～0.5A，故C正确， D错误。
故选C。
二、填空与作图题（共7小题，计21分）
11. 在大试管中盛满水，将小试管插入大试管中，倒置后，如图a所示，小试管在水流出时不下落反而上升，主要依靠______的作用；如图b，破窗锤的敲击端做成锥状，是要______，便于紧急时击破窗户；在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是______现象；小朋友从滑梯上端滑下来感到臀部发热，是通过______的方式改变人体的内能。
【答案】 ①. 大气压强 ②. 增大压强 ③. 扩散 ④. 做功
【解析】
【详解】[1]大试管中的水由于重力的作用，会流下来，小试管上方的空间的压强减小，小于外界大气压强，小试管就在大气压强的作用下，被压着向上运动，所以会看到小试管在大试管中上升。
[2]破窗锤的敲击端做成锥状，是为了通过减小受力面积，增大压强。
[3]同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，是因为酒精分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。
[4]小朋友从滑梯上端滑下来感到臀部发热，是通过做功方式改变人体的内能。
12. 2023年9月24日杭州第19届亚运会的第一块金牌花落赛艇女子轻量级双人双桨项目。这也是中国体育代表团连续第六次摘得亚运会首金。赛艇前进时运动员奋力向后划桨，是利用了力的______。比赛时，每个赛艇必须在各自所在的赛道，不能相距太近，是由于两个赛艇间水的流速大，______，容易发生碰撞。中国赛艇运动员实力强劲，一路领先，并不断扩大领先优势，与其他赛艇是相对______（选填“运动”或“静止”）。
【答案】 ①. 相互性 ②. 压强小 ③. 运动
【解析】
【详解】|[1]运动员奋力向后划桨，给水一个向后的力。赛艇向前加速运动，是因为水同时给浆一个向前的力，所以说明力的作用是相互的。
[2]每个赛艇必须在各自所在的赛道，不能相距太近,，原因是两赛艇之间水的流速变大，压强变小，而外侧压强大，会使两赛艇向中间靠近，导 致赛艇相撞。
[3]中国赛艇运动员实力强劲，一路领先，并不断扩大领先优势，说明中国赛艇与其他赛艇之间有位置变化，所以中国赛艇与 其他赛艇是相对运动的。
13. 一年一度科技节中，物理教研组提供的“静电球”成为本次最热门的展品。当人触摸“静电球”时，如图所示，部分头发会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象。这是因为人触摸“静电球”时，导致这些头发带上了______（选填“同种”或“异种”）电荷，带电后的头发会相互______的缘故。
【答案】 ①. 同种 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1][2]人触摸“静电球”时，电子发生转移，导致这些头发带上了同种电荷，由于同种电荷相排斥，带电后的头发会相互排斥，因此会形成“怒发冲冠”的景象。
14. 小明测得一个熟鸡蛋的质量52.5g，放入装满水的溢水杯中，溢出50g水，可知鸡蛋的密度为______，鸡蛋浸没入水中后不断下沉，下沉过程中浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将此鸡蛋投入酒精中，将受到______N浮力。小慧在粗细均匀的木棒一端缠绕细钢丝（体积不计）制成简易密度计，且放在液体中时均能竖直漂浮，露出液面的高度用h表示（如图所示）。该密度计放入酒精中静止时，；放入水中静止时，。当该密度计放入密度的液体中静止时，为______。
【答案】 ①. ②. 不变 ③. 0.4 ④. 9.6
【解析】
【详解】[1][2]因为m排＜m所以鸡蛋在水中下沉
由得，在下沉过程中鸡蛋排开水的体积不变，所以所受浮力不变。
[3]根据酒精的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在酒精中下沉
[4]设木棒长度L，底面积S，密度计重力为G，小慧将该密度计放入酒精中，密度计静止时h1=6cm
由F浮酒精=G，可得：ρ酒精gV排酒精=G，即
①
小慧将该密度计放入水中，密度计静止时h2=8cm
②
由①②可得，L=0.16m；则
③
将L=0.16m分别代入②和③，并将②③联立，解得
h3=0.096m=9.6cm
15. 小华准备在滨河艺术节上台表演节目，利用平面镜检查自己的仪容仪表，镜面如图中所示方向倾斜，她在镜中的像应是图中的______（选填“”或“”）。
【答案】A1
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点，物与像关于镜面对称，对称点连线垂直于平面镜，所以她在镜中的像应是图中的A1。
16. 2023年9月中国高温超导磁悬浮列车成功突破了时速的极限，以惊人的620公里时速贴地飞行！高温超导磁悬浮列车是一种结合了高温超导和磁悬浮技术的先进交通工具。所谓高温超导，是指材料在相对较高的温度下能够超导状态，此时电阻______，这样就能大大减小能量损耗。而磁悬浮技术则是利用磁力来使列车悬浮在轨道上，减小了______力，进一步提高了列车的速度。若时速350km/h的复兴号动车组一小时耗电8000kW·h，从西安到北京里程1000km，运行时间约4h，预计往返一次该旅程，超导磁悬浮技术列车共耗电，若采用超导磁悬浮技术列车替代复兴号动车组，每次列车往返北京，可节约电能______。
【答案】 ①. 0 ②. 摩擦 ③. 2.4×104
【解析】
【详解】[1]高温超导，是指材料在相对较高的温度下能够超导状态，超导体的电阻为0，通电不会发热。
[2]磁悬浮技术则是利用磁力来使列车悬浮在轨道上，使得接触面分离，减小了摩擦力。
[3]从西安到北京里程1000km，运行时间约4h，往返一次该旅程需要8h，因而需要消耗电能
W=8000kW·h/h×8h=6.4×104 kW·h
因而节约的电能为
W节=W-W'=6.4×104 kW·h -4×104 kW·h =2.4×104 kW·h
17. 如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F和物体A受到斜面对它的摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】压力F的作用点在接触面上，选择物体与接触面的中点，从中点沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段，用符号F表示；斜面对物体A的摩擦力的方向沿斜面向上，作用点可以画在物体A的重心上，如下图
18. 在图中标出通电螺线管磁场中静止的小磁针的N极和磁感线a的方向。
【答案】
【解析】
【详解】已知电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则，右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指指向右端，则螺线管的左端为N极，右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为S极，右端为N极，磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极，如下图
三、实验探究题（共4小题24分）
19. 如图所示是小明同学在进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景。
如图甲，小明把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向______拉动木块，根据______原理可知，木块此时受到的摩擦力大小为______N。若增大拉力拉动木块，摩擦力将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。利用乙丙两图的装置实验，是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 1.8 ④. 不变 ⑤. 压力大小
【解析】
【详解】[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小。
[3]因图甲中测力计分度值为0.2N，测力计示数为1.8N，则木块所受的滑动摩擦力为 1.8N。
[4]当拉力增大时，木块对水平面的压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力保持不变。
[5]乙、丙两图的装置接触面粗糙程度相同，压力大小不同，故探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
20. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（连线不要交叉）________；
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（A/B）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一故障的原因可能是R______。
（4）小明将电源电压调为3V，进行实验；
①排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流大小为______A，它的阻值是______Ω。
②上一步实验做完后，保持滑动变阻器滑片P不动；将定值电阻R换成10Ω电阻，闭合开关后，电流表示数变为______A，滑动变阻器滑片P应向______（选填“A”或“B”）调节，
③小明继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，小明发现：在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为______V，也可完成后续实验。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示图像，可以得出结论（ ）
A. 通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；
B. 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
C. 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 ①. ②. A ③. 断路 ④. 0.3 ⑤. 5 ⑥. 0.2 ⑦. A ⑧. 2.25 ⑨. B ⑩. 4
【解析】
【详解】（1）[1]原电路图中，电压表和定值电阻没有接入电路，是错误的，由图甲知道，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最A端。
（3）[3]正确连接电路后，闭合开关，小美发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有较大示数，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，即电路中的故障是定值电阻断路。
（4）① [4][5]由图丙知道，电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.3A，电压为1.5V，由欧姆定律得电阻为
根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端的电压为1.5V，故滑动变阻器此时的电阻为5Ω。
② [6][7]将定值电阻R换成10Ω电阻，此时总电阻为15Ω，闭合开关后，电流表示数变为
为保证定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，则滑动变阻器滑片P应向A调节。
③ [8]继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，说明滑动变阻器的分压能力较小，根据串联电路分压原理知道
定值电阻两端电压为
所以在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为2.25V。
（5）[9]根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像知道，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电阻成反比，故可得出结论当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。
故选B。
（6）[10]设是第一次电源电压为U1，定值电阻为R1，第二次电源电压为U2，定值电阻为R2，因为两次滑动变阻器滑片不动，即变阻器的阻值不变，根据阻值相等知道
即
可调电压电源为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，1.5小于2.5V可以去掉，
①当U1=3V，U2=4.5V时，可得
即此时R1=20Ω，R2=5Ω，符合要求；
②当U1=4.5V，U2=6V时，可得
即此时R1=35Ω，R2=20Ω，不符合要求；
③当U1=3V，U2=6V时，可得
即此时R1=7Ω，R2=1Ω，不符合要求；
由此可知
R1=20Ω
R2=5Ω
U1=3V
U2=4.5V
21. 通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事，激发了小明的探究热情，他用一端系一个螺母的细线做成一个单摆（如图所示），观察到螺母摆动过程中，每摆动一个来回所用时间几乎相等。小明提出问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？做出猜想如下：
猜想A：可能跟螺母摆动的角度有关；
猜想B：可能跟绳子的长度L有关；
猜想C：可能跟螺母的质量m有关。
（1）为验证猜想，除铁架台细线和螺母，还需要的测量仪器有刻度尺、秒表、量角器和______。
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到数据如下表：
①本实验用到的实验方法是______法。对比1、2两次实验，可得出结论：当螺母质量和摆动角度一定时，螺母来回摆动一次的时间t与______有关。
②对比2、3两次实验，可得出的结论是螺母来回摆动一次的时间t与______。
（3）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟______有关。摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调______（选填“长”或“短”）。
（4）实验中发现，螺母摆动到______（选填“A”、“B”或“短”）位置时速度最快。
（5）实验中发现，螺母摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：______。
【答案】 ①. 天平 ②. 控制变量法 ③. 细线长度L ④. 螺母摆动的角度无关 ⑤. 摆长 ⑥. 短 ⑦. B ⑧. 测出摆动n次所用的时间t,然后用得出单摆摆动1次所用的时间
【解析】
【详解】（1）[1]因为探究螺母来圆摆动一次所用的时间坷可能跟摆长、摆角、摆球质量有关，故需有测量时间的工具刻度尺、 量角器、天平、秒表。
（2）[2][3]①影响螺母来回摆动一次所用的时间的因素有多个，用控制变量法来分析； 由1、2两次实验数据可知，螺母摆动的角度相同，细线的长度不同，螺母摆动一次的时间不同，因此螺母来回摆动一次的时间均与细线长度有关。
[4]②由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实 验可验证猜想A，并且可得出螺母来回摆动一次的时间均与螺母摆动的角度无关。
（3）[5][6]由表格数据可知：在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大，故绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越长；摆长越短，周期越小，钟表走时越快，因此小明应将摆钟的摆长调短。
（4）[7]从高处向下摆，重力势能转化为动能，速度变大，故B的最快。
（5）[8]螺母摆动一个来回所用时间很难测准，解决这个问题的办法可以是采用累积法，即可以测出摆动n次所用的时间t，然后用得出单摆摆动1次所用的时间。
五、计算题（共2小题，15分，22题7分，23题8分）
22. 第19届亚运会在杭州举行，围绕“互联网+体育”这个概念，“智能亚运”有望得到广泛应用。如图所示，交警利用我国自主研发的新一代大疆无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示：
（1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为，求它对水平地面的压强；
（2）某段高速公路上小轿车限速120千米/时。一辆小轿车在通行0.4米的过程中，该无人机拍摄小轿车的帧数为110帧，请通过计算判断小轿车是否超速；
（3）利用大疆载货无人机也可以运送急需物品，实现无障碍无接触快速送达。如该无人机可以载重30kg的物品提升至40m高空需要50s，此过程无人机升力做功的功率多大？无人机工作的效率多大？
【答案】（1）1×104Pa；（2）超速；（3）336W，60％
【解析】
【详解】解：（1）该无人机静止在公路的水平地面时，对水平地面的压力为
假设无人机与地面接触总面积为，对水平地面的压强
（2）依题意得，轿车运动的时间为
小轿车的速度为
小轿车超速。
（3）此过程无人机升力的做功为
升力做功功率为
无人机做的有用功
由得，无人机消耗的电能为
无人机工作的效率
答：（1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为，它对水平地面的压强1×104Pa；
（2）小轿车超速；
（3）此过程无人机升力做功的功率336W，无人机工作的效率60％。
23. 如图甲是某新型多挡榨汁机电路结构简化图，它具有榨汁加热保温功能，部分参数见表中数据，果汁密度近似水的密度，果汁比热容为，求：
（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，榨汁机是______（选填“加热”或“保温”）挡。
（2）此榨汁机中电阻R1的阻值多大？
（3）将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30℃，吸收的热量多少？若加热这些果汁的时间为2min30s，榨汁机的加热效率？（保留至0.1%）
（4）榨汁机还可以打豆浆，完成一次豆浆制作过程如乙所示，此过程消耗电能多大？
【答案】（1）保温；（2）330Ω；（3）76.4%；（4）1.2672×105J
【解析】
【详解】解：（1）分析电路图，由公式
可知，只闭合S2时，R1、R2串联，电阻较大，功率较小，此时为保温状态；
（2）闭合S2时，R1、R2串联，电阻较大，功率较小，此时为保温状态，则
故R1、R2串联总电阻
闭合S2、S3时，R1被短路，电阻较小，功率较大，此时为加热状态，则
故R2电阻
则电阻R1的阻值为
（3）将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30℃，吸收的热量为
根据效率的定义可知，若加热这些果汁的时间为2min30s，榨汁机的加热效率为
（4）由图可知，完成一次豆浆制作过程消耗电能为
答：（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，榨汁机是保温挡；
（2）此榨汁机中电阻R1的阻值是330Ω；
（3）榨汁机的加热效率是76.4%；
（4）榨汁机还可以打豆浆，完成一次豆浆制作过程如乙所示，此过程消耗电能是1.2672×105J。序号
绳子长度L/cm
螺母的质量m/g
螺母摆动的角度
螺母来回摆动一次的时间t/s
1
100
10
3
2.0
2
140
10
3
2.4
3
140
10
5
2.4
4
100
15
3
2.0
无人机部分参数
质量
12千克
最大飞行半径
5千米
最大航速
50千米/时
拍摄速度
11000帧/秒
额定功率
400W
榨汁机部分参数
额定电压
220V
榨汁功率
66W
加热功率
220W
保温功率
88W
容积
300mL
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 下列诗句中物理知识的理解，说法正确的是（ ）
A. 《行路难》欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山，雪是凝固形成的
B. 《早发白帝城》朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，船的速度将达到200km/h
C. 《枫桥夜泊》姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船，能辨别出钟声利用了音调不同
D. 《长歌行》青青园中葵，朝露待日晞，露是液化形成的
【答案】D
【解析】
【详解】A．雪是水蒸气遇冷凝华形成的冰，故A错误；
B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，船的速度达到为
故B错误；
C．不同声音的音色一般不同，夜半钟声到客船，能辨别出钟声是利用了音色不同，故C错误；
D．露是水蒸气遇冷液化形成水珠，故D正确。
故选D。
2. 2021年9月第十四届全国运动会在陕西省西安市奥体中心举行，奥体中心是中西部地区规模最大、国内最具现代化的体育场馆群。西安滨河学校的学子们经过精心准备，参与了开幕式的表演活动。下列说法错误的是（ ）
A. 开幕式点火的火炬是光源
B. 主体育场灯光秀精彩纷呈，七彩灯光是由红、黄、蓝三色光混合而成
C. 转播比赛的摄像机镜头利用凸透镜成像原理，拍摄成倒立缩小的实像
D. 演员们化妆利用平面镜，成正立等大的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】A．开幕式点火的火炬正在燃烧而发光，属于光源，故A正确，不符合题意；
B．主体育场灯光秀精彩纷呈。七彩灯光是LED的红绿蓝三色组成的。故B错误，符合题意；
C．转播比赛的摄像机镜头利用凸透镜成像原理，相当于照相机成像，拍摄成倒立缩小的实像。故C正确，不符合题意；
D．演员们化妆利用平面镜成像，成正立等大的虚像，故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 如图所示的电路中，下列关于该电路的说法错误的是（ ）
A. 闭合开关S1、S2，电路中仅有电阻R1工作
B. 闭合开关S1、S2、S3时，电阻R1、R2并联
C. 仅闭合开关S2时，电阻R2、R3串联，闭合此开关前，R2的滑片应移至最左端
D. 闭合开关S3时，电阻R2、R3串联
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S1、S2，电路中仅有电阻R1工作，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关S1、S2、S3时，电阻R1、R2并联，故B正确，不符合题意；
C．仅闭合开关S2时，电阻R1、R3串联，闭合此开关前，R2的滑片应移至最左端，故C错误，符合题意；
D．闭合开关S3时，电阻R2、R3串联，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. 在向高处搬运货物时，经常需要按照如图所示的方式搭踏板工作，在向上匀速推动货物的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 利用这个踏板推物体，坡度越陡越省力，做功效率越高
B. 箱子的动能增大
C. 斜面对箱子的支持力不做功
D. 让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，每次到达水平面的速度一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用这个踏板推物体，坡度越小越省力，越陡越不省力，做功效率与斜面的粗糙程度有关，粗糙程度不变时，越陡机械效率越高，故A错误；
B．动能与质量和速度有关，箱子的质量和速度不变，动能不变，故B错误；
C．斜面对箱子的支持力垂直于斜面，箱子在支持力方向没有移动距离，因而不做功，故C正确；
D．让不同货物从这个踏板的同一位置由静止下滑，由于粗糙程度不同，摩擦力不同，因而不能确定每次到达水平面的速度大小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，是一种手压式环保节能手电筒的基本结构示意图。使用时，闭合开关迅速按压手柄多次时，灯泡就能发光。用力快速压手柄时，下面说法错误的是（ ）
A. 手电筒发光原理用到了电磁感应现象
B. 按压手柄发电时是将机械能转化为电能
C. 压动手柄越快时，手电小灯泡发光会越亮
D. 在手电筒内增加蓄电池，压动手柄，在发光时还可充电，此时，蓄电池在电路中是电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．按压手柄，会带动齿轮旋转，齿轮再带动线圈转动，线圈的转动切割了磁铁周围的磁感线，从而产生感应电流是电磁感应现象，故A正确，不符合题意；
B．发电时产生电能，是将机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢有关，压动手柄越快时，电流越大，手电小灯泡发光会越亮，故C正确，不符合题意；
D．蓄电池在电路中充电时消耗电能，是用电器，故D错误，符合题意。
故选D。
6. 如图所示，A端挂有的吊灯的轻质杆OA可以绕竖直墙上O点自由转动，现有一根细绳，一端固定在墙上的C点，另一端系在杆上B点，使杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（ ）
A. 此杆是省力杠杆，绳上的拉力小于8N
B. 其他条件不变时，杆OA越长，绳子拉力越大
C. 绳子的固定点B越靠近O点，绳子上拉力越小
D. 绳子对杆的拉力与杆对绳的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．过O点作OD⊥CB，D为垂足，根据杠杆的平衡条件得
G×OA=F×OD
因为OA>OD，所以此杆是费力杠杆，绳 上的拉力大于8N，整理可得
分析可知其他条件不变时，杆OA越长，绳子拉力越大。在Rt△OCD中
端子的固定点B越靠近O点，∠OCD越小，sin∠OCD越小。则OD越小。分析可知 绳子上拉力越大，故AC错误，B正确；
D．绳子对杆的拉力与杆对绳的拉力是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
7. 关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 使用图示电能表的电路中，用电器的最大总功率不能超过2200W
B. 电能表表盘转动300转时，该电路此段时间内消耗电能
C. 家庭电路中插座与各用电器之间是并联的，只有大功率用电器才使用三脚插头
D. 用电器不慎起火后，应立即用水灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误；
B．由图可知，600r/kW·h是指电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转，当该电能表表盘转动300转时，电路消耗电能为
故B正确；
C．家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D．用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选B。
8. 复兴号动车组列车，是中国具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车。关于复兴号采用的先进技术，说法正确的是（ ）
A. 乘坐体验更舒适，不但能充电而且有WiFi，WiFi信号是电磁波
B. 安全保障技术先进，增设了碰撞吸能装置，可以突破能量守恒定律
C. 感知系统更智能化，出现异常自动停车，停车时列车没有内能
D. 车体低阻力流线型、平顺化设计，不仅能耗大大降低，车内噪声也明显下降。流线型结构有利于增大惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A．电磁波可以传递信息，WiFi信号是电磁波，故A正确；
B．不管能量如何转移或者转化，能量都是守恒的，故B错误；
C．一切物体都具有内能，停车时列车有内能，故C错误；
D．惯性只跟质量有关，流线型结构无法增大惯性，故D错误。
故选A。
9. 物理公式简洁地反映了物理规律。下列对公式的理解正确的是（ ）
A. ：同种物质的密度，与质量成正比，与体积成反比
B. ：同种物质的比热容，与吸收的热量成正比，与质量和升高温度的乘积成反比
C. ：某种燃料的热值，与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比
D. ：通过导体的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A．密度是物质本身的一种特性，同种物质，状态不变时，密度一定，与物体的质量、体积无关，故A错误；
B．比热容是物质的一种属性，同种物质相同状态时比热容是不变的，与热量、质量、变化的温度无关，故B错误；
C．热值是燃料是一种属性，一种燃料确定了，其热值也就确定了，与放出热量的多少和燃料质量无关，故C错误；
D．欧姆定律告诉我们：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故D正确。
故选D。
10. 如图所示是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻，电源电压恒为4.5V，变阻器的规格为“20Ω，0.5A”，电压表的量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S后，下列说法正确的（ ）
A. 当被测者的身高越高时，电压表的示数越小
B. 当被测者的身高越高时，电路消耗的总功率越大
C. 为了不损坏电路中元件，变阻器接入电路的阻值范围是3~12Ω
D. 电流表示数变化范围0.3A~0.5A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图知道，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；
AB．当被测者的身高越高时，滑动变阻器的滑片向上运动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由串联分压原理可知电压表示数变大，由知道，电路中的电流变小，由P=UI知道，电路消耗的总功率越小，故AB错误；
CD．由题知电流表量程为0～0.6A，但变阻器R2的规格为“20Ω，0.5A”，因此为了不损坏电路中的元件，电路中的最大电流为0.5A，由知道，当电路中电流为0.5A时电路的总电阻为
由串联电路电阻的规律知变阻器接入电路的阻值为
当电压表的示数为3V时，R1两端的电压
此时电路中的电流最小，最小为
则变阻器接入电路的阻值为
因此为了不损坏电路中的元件，变阻器接入电路的阻值范围是3～12Ω， 电流表示数变化范围0.25A～0.5A，故C正确， D错误。
故选C。
二、填空与作图题（共7小题，计21分）
11. 在大试管中盛满水，将小试管插入大试管中，倒置后，如图a所示，小试管在水流出时不下落反而上升，主要依靠______的作用；如图b，破窗锤的敲击端做成锥状，是要______，便于紧急时击破窗户；在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是______现象；小朋友从滑梯上端滑下来感到臀部发热，是通过______的方式改变人体的内能。
【答案】 ①. 大气压强 ②. 增大压强 ③. 扩散 ④. 做功
【解析】
【详解】[1]大试管中的水由于重力的作用，会流下来，小试管上方的空间的压强减小，小于外界大气压强，小试管就在大气压强的作用下，被压着向上运动，所以会看到小试管在大试管中上升。
[2]破窗锤的敲击端做成锥状，是为了通过减小受力面积，增大压强。
[3]同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，是因为酒精分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。
[4]小朋友从滑梯上端滑下来感到臀部发热，是通过做功方式改变人体的内能。
12. 2023年9月24日杭州第19届亚运会的第一块金牌花落赛艇女子轻量级双人双桨项目。这也是中国体育代表团连续第六次摘得亚运会首金。赛艇前进时运动员奋力向后划桨，是利用了力的______。比赛时，每个赛艇必须在各自所在的赛道，不能相距太近，是由于两个赛艇间水的流速大，______，容易发生碰撞。中国赛艇运动员实力强劲，一路领先，并不断扩大领先优势，与其他赛艇是相对______（选填“运动”或“静止”）。
【答案】 ①. 相互性 ②. 压强小 ③. 运动
【解析】
【详解】|[1]运动员奋力向后划桨，给水一个向后的力。赛艇向前加速运动，是因为水同时给浆一个向前的力，所以说明力的作用是相互的。
[2]每个赛艇必须在各自所在的赛道，不能相距太近,，原因是两赛艇之间水的流速变大，压强变小，而外侧压强大，会使两赛艇向中间靠近，导 致赛艇相撞。
[3]中国赛艇运动员实力强劲，一路领先，并不断扩大领先优势，说明中国赛艇与其他赛艇之间有位置变化，所以中国赛艇与 其他赛艇是相对运动的。
13. 一年一度科技节中，物理教研组提供的“静电球”成为本次最热门的展品。当人触摸“静电球”时，如图所示，部分头发会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象。这是因为人触摸“静电球”时，导致这些头发带上了______（选填“同种”或“异种”）电荷，带电后的头发会相互______的缘故。
【答案】 ①. 同种 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1][2]人触摸“静电球”时，电子发生转移，导致这些头发带上了同种电荷，由于同种电荷相排斥，带电后的头发会相互排斥，因此会形成“怒发冲冠”的景象。
14. 小明测得一个熟鸡蛋的质量52.5g，放入装满水的溢水杯中，溢出50g水，可知鸡蛋的密度为______，鸡蛋浸没入水中后不断下沉，下沉过程中浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将此鸡蛋投入酒精中，将受到______N浮力。小慧在粗细均匀的木棒一端缠绕细钢丝（体积不计）制成简易密度计，且放在液体中时均能竖直漂浮，露出液面的高度用h表示（如图所示）。该密度计放入酒精中静止时，；放入水中静止时，。当该密度计放入密度的液体中静止时，为______。
【答案】 ①. ②. 不变 ③. 0.4 ④. 9.6
【解析】
【详解】[1][2]因为m排＜m所以鸡蛋在水中下沉
由得，在下沉过程中鸡蛋排开水的体积不变，所以所受浮力不变。
[3]根据酒精的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在酒精中下沉
[4]设木棒长度L，底面积S，密度计重力为G，小慧将该密度计放入酒精中，密度计静止时h1=6cm
由F浮酒精=G，可得：ρ酒精gV排酒精=G，即
①
小慧将该密度计放入水中，密度计静止时h2=8cm
②
由①②可得，L=0.16m；则
③
将L=0.16m分别代入②和③，并将②③联立，解得
h3=0.096m=9.6cm
15. 小华准备在滨河艺术节上台表演节目，利用平面镜检查自己的仪容仪表，镜面如图中所示方向倾斜，她在镜中的像应是图中的______（选填“”或“”）。
【答案】A1
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点，物与像关于镜面对称，对称点连线垂直于平面镜，所以她在镜中的像应是图中的A1。
16. 2023年9月中国高温超导磁悬浮列车成功突破了时速的极限，以惊人的620公里时速贴地飞行！高温超导磁悬浮列车是一种结合了高温超导和磁悬浮技术的先进交通工具。所谓高温超导，是指材料在相对较高的温度下能够超导状态，此时电阻______，这样就能大大减小能量损耗。而磁悬浮技术则是利用磁力来使列车悬浮在轨道上，减小了______力，进一步提高了列车的速度。若时速350km/h的复兴号动车组一小时耗电8000kW·h，从西安到北京里程1000km，运行时间约4h，预计往返一次该旅程，超导磁悬浮技术列车共耗电，若采用超导磁悬浮技术列车替代复兴号动车组，每次列车往返北京，可节约电能______。
【答案】 ①. 0 ②. 摩擦 ③. 2.4×104
【解析】
【详解】[1]高温超导，是指材料在相对较高的温度下能够超导状态，超导体的电阻为0，通电不会发热。
[2]磁悬浮技术则是利用磁力来使列车悬浮在轨道上，使得接触面分离，减小了摩擦力。
[3]从西安到北京里程1000km，运行时间约4h，往返一次该旅程需要8h，因而需要消耗电能
W=8000kW·h/h×8h=6.4×104 kW·h
因而节约的电能为
W节=W-W'=6.4×104 kW·h -4×104 kW·h =2.4×104 kW·h
17. 如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F和物体A受到斜面对它的摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】压力F的作用点在接触面上，选择物体与接触面的中点，从中点沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段，用符号F表示；斜面对物体A的摩擦力的方向沿斜面向上，作用点可以画在物体A的重心上，如下图
18. 在图中标出通电螺线管磁场中静止的小磁针的N极和磁感线a的方向。
【答案】
【解析】
【详解】已知电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则，右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指指向右端，则螺线管的左端为N极，右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为S极，右端为N极，磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极，如下图
三、实验探究题（共4小题24分）
19. 如图所示是小明同学在进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景。
如图甲，小明把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向______拉动木块，根据______原理可知，木块此时受到的摩擦力大小为______N。若增大拉力拉动木块，摩擦力将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。利用乙丙两图的装置实验，是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 1.8 ④. 不变 ⑤. 压力大小
【解析】
【详解】[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小。
[3]因图甲中测力计分度值为0.2N，测力计示数为1.8N，则木块所受的滑动摩擦力为 1.8N。
[4]当拉力增大时，木块对水平面的压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力保持不变。
[5]乙、丙两图的装置接触面粗糙程度相同，压力大小不同，故探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
20. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（连线不要交叉）________；
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（A/B）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一故障的原因可能是R______。
（4）小明将电源电压调为3V，进行实验；
①排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流大小为______A，它的阻值是______Ω。
②上一步实验做完后，保持滑动变阻器滑片P不动；将定值电阻R换成10Ω电阻，闭合开关后，电流表示数变为______A，滑动变阻器滑片P应向______（选填“A”或“B”）调节，
③小明继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，小明发现：在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为______V，也可完成后续实验。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示图像，可以得出结论（ ）
A. 通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；
B. 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
C. 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 ①. ②. A ③. 断路 ④. 0.3 ⑤. 5 ⑥. 0.2 ⑦. A ⑧. 2.25 ⑨. B ⑩. 4
【解析】
【详解】（1）[1]原电路图中，电压表和定值电阻没有接入电路，是错误的，由图甲知道，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最A端。
（3）[3]正确连接电路后，闭合开关，小美发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有较大示数，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，即电路中的故障是定值电阻断路。
（4）① [4][5]由图丙知道，电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.3A，电压为1.5V，由欧姆定律得电阻为
根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端的电压为1.5V，故滑动变阻器此时的电阻为5Ω。
② [6][7]将定值电阻R换成10Ω电阻，此时总电阻为15Ω，闭合开关后，电流表示数变为
为保证定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，则滑动变阻器滑片P应向A调节。
③ [8]继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，说明滑动变阻器的分压能力较小，根据串联电路分压原理知道
定值电阻两端电压为
所以在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为2.25V。
（5）[9]根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像知道，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电阻成反比，故可得出结论当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。
故选B。
（6）[10]设是第一次电源电压为U1，定值电阻为R1，第二次电源电压为U2，定值电阻为R2，因为两次滑动变阻器滑片不动，即变阻器的阻值不变，根据阻值相等知道
即
可调电压电源为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，1.5小于2.5V可以去掉，
①当U1=3V，U2=4.5V时，可得
即此时R1=20Ω，R2=5Ω，符合要求；
②当U1=4.5V，U2=6V时，可得
即此时R1=35Ω，R2=20Ω，不符合要求；
③当U1=3V，U2=6V时，可得
即此时R1=7Ω，R2=1Ω，不符合要求；
由此可知
R1=20Ω
R2=5Ω
U1=3V
U2=4.5V
21. 通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事，激发了小明的探究热情，他用一端系一个螺母的细线做成一个单摆（如图所示），观察到螺母摆动过程中，每摆动一个来回所用时间几乎相等。小明提出问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？做出猜想如下：
猜想A：可能跟螺母摆动的角度有关；
猜想B：可能跟绳子的长度L有关；
猜想C：可能跟螺母的质量m有关。
（1）为验证猜想，除铁架台细线和螺母，还需要的测量仪器有刻度尺、秒表、量角器和______。
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到数据如下表：
①本实验用到的实验方法是______法。对比1、2两次实验，可得出结论：当螺母质量和摆动角度一定时，螺母来回摆动一次的时间t与______有关。
②对比2、3两次实验，可得出的结论是螺母来回摆动一次的时间t与______。
（3）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟______有关。摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调______（选填“长”或“短”）。
（4）实验中发现，螺母摆动到______（选填“A”、“B”或“短”）位置时速度最快。
（5）实验中发现，螺母摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：______。
【答案】 ①. 天平 ②. 控制变量法 ③. 细线长度L ④. 螺母摆动的角度无关 ⑤. 摆长 ⑥. 短 ⑦. B ⑧. 测出摆动n次所用的时间t,然后用得出单摆摆动1次所用的时间
【解析】
【详解】（1）[1]因为探究螺母来圆摆动一次所用的时间坷可能跟摆长、摆角、摆球质量有关，故需有测量时间的工具刻度尺、 量角器、天平、秒表。
（2）[2][3]①影响螺母来回摆动一次所用的时间的因素有多个，用控制变量法来分析； 由1、2两次实验数据可知，螺母摆动的角度相同，细线的长度不同，螺母摆动一次的时间不同，因此螺母来回摆动一次的时间均与细线长度有关。
[4]②由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实 验可验证猜想A，并且可得出螺母来回摆动一次的时间均与螺母摆动的角度无关。
（3）[5][6]由表格数据可知：在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大，故绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越长；摆长越短，周期越小，钟表走时越快，因此小明应将摆钟的摆长调短。
（4）[7]从高处向下摆，重力势能转化为动能，速度变大，故B的最快。
（5）[8]螺母摆动一个来回所用时间很难测准，解决这个问题的办法可以是采用累积法，即可以测出摆动n次所用的时间t，然后用得出单摆摆动1次所用的时间。
五、计算题（共2小题，15分，22题7分，23题8分）
22. 第19届亚运会在杭州举行，围绕“互联网+体育”这个概念，“智能亚运”有望得到广泛应用。如图所示，交警利用我国自主研发的新一代大疆无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示：
（1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为，求它对水平地面的压强；
（2）某段高速公路上小轿车限速120千米/时。一辆小轿车在通行0.4米的过程中，该无人机拍摄小轿车的帧数为110帧，请通过计算判断小轿车是否超速；
（3）利用大疆载货无人机也可以运送急需物品，实现无障碍无接触快速送达。如该无人机可以载重30kg的物品提升至40m高空需要50s，此过程无人机升力做功的功率多大？无人机工作的效率多大？
【答案】（1）1×104Pa；（2）超速；（3）336W，60％
【解析】
【详解】解：（1）该无人机静止在公路的水平地面时，对水平地面的压力为
假设无人机与地面接触总面积为，对水平地面的压强
（2）依题意得，轿车运动的时间为
小轿车的速度为
小轿车超速。
（3）此过程无人机升力的做功为
升力做功功率为
无人机做的有用功
由得，无人机消耗的电能为
无人机工作的效率
答：（1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为，它对水平地面的压强1×104Pa；
（2）小轿车超速；
（3）此过程无人机升力做功的功率336W，无人机工作的效率60％。
23. 如图甲是某新型多挡榨汁机电路结构简化图，它具有榨汁加热保温功能，部分参数见表中数据，果汁密度近似水的密度，果汁比热容为，求：
（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，榨汁机是______（选填“加热”或“保温”）挡。
（2）此榨汁机中电阻R1的阻值多大？
（3）将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30℃，吸收的热量多少？若加热这些果汁的时间为2min30s，榨汁机的加热效率？（保留至0.1%）
（4）榨汁机还可以打豆浆，完成一次豆浆制作过程如乙所示，此过程消耗电能多大？
【答案】（1）保温；（2）330Ω；（3）76.4%；（4）1.2672×105J
【解析】
【详解】解：（1）分析电路图，由公式
可知，只闭合S2时，R1、R2串联，电阻较大，功率较小，此时为保温状态；
（2）闭合S2时，R1、R2串联，电阻较大，功率较小，此时为保温状态，则
故R1、R2串联总电阻
闭合S2、S3时，R1被短路，电阻较小，功率较大，此时为加热状态，则
故R2电阻
则电阻R1的阻值为
（3）将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30℃，吸收的热量为
根据效率的定义可知，若加热这些果汁的时间为2min30s，榨汁机的加热效率为
（4）由图可知，完成一次豆浆制作过程消耗电能为
答：（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，榨汁机是保温挡；
（2）此榨汁机中电阻R1的阻值是330Ω；
（3）榨汁机的加热效率是76.4%；
（4）榨汁机还可以打豆浆，完成一次豆浆制作过程如乙所示，此过程消耗电能是1.2672×105J。序号
绳子长度L/cm
螺母的质量m/g
螺母摆动的角度
螺母来回摆动一次的时间t/s
1
100
10
3
2.0
2
140
10
3
2.4
3
140
10
5
2.4
4
100
15
3
2.0
无人机部分参数
质量
12千克
最大飞行半径
5千米
最大航速
50千米/时
拍摄速度
11000帧/秒
额定功率
400W
榨汁机部分参数
额定电压
220V
榨汁功率
66W
加热功率
220W
保温功率
88W
容积
300mL
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