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2024年江苏省常州市北郊中学中考物理一模试卷（原卷版+解析版）
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1. 下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 用镊子取砝码B. 用核桃钳捏核桃
C. 用剪刀剪绳子D. 用开瓶器开瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A．用镊子取砝码，镊子的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意；
B．用核桃钳捏核桃时，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B不符合题意；
C．用剪刀剪绳子，剪刀的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C不符合题意；
D．用开瓶器开瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，故省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2. 吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A. 左端下沉B. 右端下沉
C. 仍保持平衡D. 条件不足，无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】（1）根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小；
（2）蜡烛燃烧速度相同，经过一段时间后，蜡烛燃烧的质量相同、重力相同，求出蜡烛燃烧后左右两边力与力臂的乘积，然后比较它们的大小，根据左右两边力与力臂乘积的大小，判断杠杆的状态。
【详解】由图可知
m左>m右
由G=mg可知
G左>G右
开始，杠杆平衡，由杠杆平衡条件可得
G左L左=G右L右
因为
G左>G右
所以
L左蜡烛燃烧速度相同，过一段时间后，蜡烛减少的质量相同，减少的重力相同，
左边
右边
故
G左L左=G右L右
则
由于
L左故
所以
即：左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积，杠杆不再平衡，左端下降。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 投掷实心球是盐城市中考体测项目之一。以下情景中，人对实心球做功是（ ）
A. ②和④B. ①和③C. ①和④D. ②和③
【答案】B
【解析】
【详解】根据做功的定义，①捡起球，球在重力方向移动一段距离，人对球做了功；②停在空气，只有力的作用，没有移动距离，人对球不做功；③挥动球，人对球有水平方向力的作用，球在水平方向来回运动，人对球做了功；④球飞出去后，人对球没有力的作用，不对球做功，故人对实心球做功是①和③，故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
4. 如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（ ）
A. WB＞WC，FB＜FCB. WB＝WC，FB＜FC
C. WB＞WC，FB＝FCD. WB＝WC，FB＝FC
【答案】B
【解析】
【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即
WB＝WC
斜面BA的倾斜角度小于斜面CA的倾斜角度，所以
sAB＞sAC
由W=Fs可知所以物体沿BA运动时拉力较小，即
FB＜FC
故选B。
5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 内能越大的物体所含有的热量一定越多
B. 物体吸收热量，其温度一定升高
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D. 温度相同的物体接触时不发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量，故A错误；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，如：晶体熔化时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．热传递产生的条件是存在温度差，温度相同的物体接触时不发生热传递，故D正确。
故选D。
6. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
B. 为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措降低了燃料的利用率
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
【答案】D
【解析】
【详解】A．由乙图可知该汽油机的效率为
故A错误；
B．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，将尾气中浪费的能量转化为有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故B错误；
C．热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故C错误；
D．根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故D正确。
故选D。
7. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L2的电流是（ ）
A. 0.8AB. 0.5AC. 0.3AD. 0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，小灯泡L1与L2并联，其中电流表A1测量通过小灯泡L1的电流，电流表A测量干路电流，由并联电路的电流规律可知，通过小灯泡L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故选D。
8. 小鹏同学按如图a所示电路进行实验，当开关闭合后，V1和V2的指针位置完全一样如图b所示，电路各处完好，则R1、R2两端的电压分别是（ ）
A. 1.2V， 6VB. 1.2V， 1.2VC. 4.8V， 1.2VD. 1.2V， 4.8V
【答案】C
【解析】
【详解】当开关闭合后，V1测量电源电压，V2测量R2两端的电压，两表指针位置相同，可知V1选用的是大量程，V2选用的是小量程，故总电压是6V，R2两端的电压是1.2V，由串联分压可知，R1两端的电压为4.8V，故C项符合题意。
故选C。
9. 如图是小虎家中电路的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以用漏电保护器代替保险丝
B. 电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连
C. 正确使用试电笔接触A点，氢管会发光
D. 为了用电安全，应在乙处安装开关，甲处安装电灯
【答案】B
【解析】
【详解】A．保险丝是防止线路短路或者超负荷用的，而漏电保护器只有漏电的时候会跳闸，所以漏电保护器和保险丝作用不相同，不能用漏电保护器代替保险丝，故A错误；
B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故B正确；
C．图中A点为零线，正常状况下，用试电笔接触A点氖管不会发光，故C错误；
D．了用电安全，开关应与火线连接，故甲处应装开关，乙处应装电灯，故D错误。
故选B。
10. 智能扫地机能自动清扫房间内的地板，给人们生活带来方便。当手动闭合开关S1，或对它说“开始清扫”（闭合开关S2），电动机都会工作，扫地机进入清扫模式；若在清扫过程出现意外，开关S3自动闭合，电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中开关S1和电动机串联，开关S2和电动机并联，开关S1闭合，电动机工作，开关S2闭合，电动机不工作，故A不符合题意；
B．图中三个开关和电动机及电铃串联，开关S1闭合，电动机不工作，开关S2闭合，电动机不工作，开关S3闭合，电铃不工作，故B不符合题意；
C．图中开关S1和S2并联后再和电动机串联，开关S3和电铃在另一条支路，开关S1闭合或开关S2闭合，电动机工作，开关S3闭合，电铃工作，故C符合题意；
D．图中开关S1和S2与电动机串联，开关S1闭合，电动机不工作，开关S2闭合，电动机不工作，故D不符合题意。
故选C。
11. 如图甲是小明家使用的一种紫外线筷子消毒机，内置“220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3～5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意如图乙所示，按压A端一次能取出一双筷子，既环保又卫生，小明家电能表如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 筷子消毒机的长度约为4cm
C. 取用筷子时，图乙中F1>F2
D. 将筷子消毒机单独接入家庭电路中正常工作5min，电能表转盘转1转
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；
B．筷子的长度约长度26.8~27.5cm，筷子消毒机的长度约为40cm，故B错误；
C．图乙中取用筷子的装置应用了杠杆原理，O为支点，动力臂大于阻力臂
是省力杠杆，故C错误；
D．用电器消耗1千瓦时的电能，电能表的水平转盘转过3000转，由可得，该筷子消毒机正常工作5min消耗的电能
电能表上的转盘转过圈数
故D正确。
故选D。
12. 如图所示是灵敏电流计的内部结构图，下列与其工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】灵敏电流计的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大；因此可以利用电流表指针的转动幅度来反映电路中电流的大小。
A．图中装置主要用到了电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，与灵敏电流计的工作原理无关，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与灵敏电流计的工作原理无关，故B不符合题意；
C．图中闭合电路中部分导体切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中闭合开关，通电导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，与灵敏电流计的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
13. 2024年1月29 日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，高速飞车设计时速达到1 000公里，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车，下列说法不正确的是（ ）
A. 超导材料用于磁悬浮列车，可减少能量损耗
B. 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同
C. 列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零
D. 列车悬浮是通过列车底部与轨道上磁极间的相互作用来实现的
【答案】B
【解析】
【详解】A．超导材料电阻为零，不会将电能转化为内能，因此可以减少能量损耗，故A正确，不符合题意；
B．磁悬浮列车利用电流的磁效应工作，但是发电机是电磁感应，不是电流的磁效应，故B错误，符合题意；
C．使物体与接触面分离，可以明显降低摩擦力。列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零，故C正确，不符合题意。
D．同名磁极相互排斥。悬浮是通过列车底部与永磁体相互作用来实现的，故D正确，不符合题意。
故选B。
14. 如图是一款学生普遍使用的电话手表，让家长可及时准确地掌握孩子的上下学的情况，为学生的安全保驾护航．下表是电话手表的部分参数．有关叙述正确的是（ ）
A. 手表应用超声波准确定位
B. 手表充电时将化学能转化为电能
C. 手表一次充满电约消耗电能4100J
D. 手表通话时将电信号转化为声信号
【答案】C
【解析】
【详解】A．手表是应用电磁波准确定位，故A错误；
B．手表充电时将电能转化为化学能，故B错误；
C．手表一次充满电约消耗电能
W=UIt=3.8V×0.3A×3600s=4104J
与4100J接近，故C正确；
D．手表通话时将声信号转化为电信号，故D错误。
故选C。
15. 如图所示的电路中，电源电压为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样，忽略灯丝电阻的变化，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，电流表量程选择0~0.6A；电压表量程选择0~3V；闭合开关S，在不损坏电路元件的情况下，下列选项正确的是（ ）
A. 电路中电流取值范围为0.18~0.5A
B. 电路中总功率最小为1.35W
C. 灯泡的最小功率为0.162W
D. 滑动变阻器阻值变化范围为4~20Ω
【答案】B
【解析】
【详解】AD．灯泡的额定电流为
电流表量程选择0~0.6A，则最大电流为0.5A，此时电路总电阻最小，则变阻器阻值最小，变阻器最小阻值为
电压表量程选择0~3V，则电压表示数最大为3V，此时变阻器阻值最大，电路电流最小，灯泡电阻为
则最小电流为
则变阻器最大阻值为
所以电路中电流取值范围为0.3~0.5A，滑动变阻器阻值变化范围为4~10Ω，故AD错误；
B．电路中总功率最小为
故B正确；
C．灯泡的最小功率为
故C错误。
故选B。
二．填空作图题（第16—23小题每空格1分，第24、25小题各2分，共23分）
16. 建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm，重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种______（填简单机械名称），保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 5N ③. 变小
【解析】
【详解】[1]在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
[2] OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
[3] 将细线一端固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
17. 在中考体能测试中，质量为60kg的同学选择跳绳项目，他在1min内跳180个，假设他每次跳离地面的平均高度为5cm，他跳绳功率是__________W。
【答案】90
【解析】
【详解】初中生的重力大约为
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
每次跳离地面的高度为
h＝5cm＝0.05m
所以
18. 《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件的性能的一种工艺。图所示的工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的________（选填“密度”或“比热容”）较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种，若某钢材要求淬火前、后不能有太高的温差，应选________（选填“水”或“油”）淬火。
【答案】 ①. 比热容 ②. 水
【解析】
【详解】[1][2]烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同的热量，水的温度升高的少；由于水的温度变化小，所以应该用水来淬火。
19. 如图所示，为物理实践活动小组自制的“水火箭”。当同学们给废弃的饮料瓶灌入适量的水，利用打气筒向塑料瓶中充入空气时，塑料瓶内气体内能增大，当达到一定的压力时，水从“火箭”尾部的喷嘴向下高速喷出，推动“火箭”飞向空中，此时，瓶内气体的内能转化为水火箭的______能。若不计空气阻力，喷完水的火箭继续上升过程中将动能转化为______能。
【答案】 ①. 机械 ②. 重力势
【解析】
【详解】[1]瓶内气体对火箭做功，将内能转化为水火箭的机械能。
[2]喷完水的火箭继续上升过程中速度减小，高度增大，质量不变，故动能减小，重力势能增大，即动能转化为重力势能。
20. 如图为我国首座潮光互补型光伏电站——浙江温岭潮光互补智能电站，已实现全容量并网发电，这也是我国首次将太阳能和月亮潮汐能互补开发的创新应用，利用太阳能电池板、发电机来获得电能。潮汐能属于______（可再生/不可再生）能源；太阳能电池板将太阳能转化为______能。除此之外我们国家还利用垃圾填埋气发电，使垃圾填埋后发酵产生沼气，并利用收集的沼气来发电。若每吨填埋垃圾可产生沼气150m3，这些沼气完全燃烧可产生的热量为______J。如果利用这些能量可以发电250kW·h，则该沼气发电的效率为______。（已知q沼气=2.0×107J/m3）
【答案】 ①. 可再生 ②. 电 ③. ④.
【解析】
【详解】[1] 潮汐能可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源。
[2] 太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能。
[3][4] 这些沼气完全燃烧可产生的热量为
则该沼气发电的效率为
21. 为了保护同学们的视力，很多学校教室里的日光灯全部更换成如图所示的LED护眼灯，每间教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是______联的。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电阻会______（选填“增大”或“减小”）。
【答案】 ①. 并 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]如图所示的LED护眼灯，每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，护眼灯、多媒体设备是并联，独立工作，互不影响，多开了多媒体设备，多了一条支路，则教室电路中的总电流会增大，根据可知教室电路中的总电阻会减小。
22. 实验小组利用图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由50调为90，电压表示数会______（选填“变大”、“不变”、“变小”），要继续探究，应该将滑片P向______（选填“左”、“右”）移。
【答案】 ①. 变大 ②. 右
【解析】
【详解】[1]如图所示，电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，实验过程中，电阻箱阻值由50Ω调为90Ω，根据串联电路分压原理可知，电阻箱阻值变大则电压表示数会大。
[2]探究电流与电阻关系的实验中应控制电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，要使电阻箱两端的电压减小到原来的电压，应增大滑动变阻器两端分得的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应适当向右端移动。
23. 2023年10月26日上午神舟十七号载人飞船点火升空，并与空间站组合体成功对接。火箭中一般用液态氢做燃料，是因为氢的______（比热容/热值）大，地面控制中心与空间站内的航天员相互传递信息，是利用______（超声波/电磁波），空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能来自太阳内部的______（核裂变/核聚变）。
【答案】 ①. 热值 ②. 电磁波 ③. 核聚变
【解析】
【详解】[1] 火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢热值大，与其它燃料相比，相同质量的液态氢完全燃烧放出的热量更多。
[2] 电磁波可以在真空中传播，航天员在空间站与地面控制中心是通过电磁波传递信息。
[3] 太阳能帆板可以将太阳能转化为电能，空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能来自内部的核聚变。
24. “节约用水，人人有责”如图丙所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】题中要求作用最小的力使杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可得阻力和阻力臂一定时，需动力臂最长，已知动力的作用点A和支点O的位置，最长动力臂L1为OA，所以动力F1方向垂直于OA斜向下。如图所示
25. 如图所示，闭合开关S后，发现弹簧拉长，小磁针旋转到如图所示位置时静止，请标出电源左端的极性和小磁针下方的极性。
【答案】
【解析】
【详解】已知开关闭合后，发现弹簧拉长，说明磁铁被电磁铁吸引，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管上端为S极，下端为N极，由右手螺旋定则可得，螺线管中的电流方向为下进上出，故电源左侧为正极，右侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极，下端为N极，如图
三．解答探究题（第26小题7分，第27小题6分，第28小题8分，第29小题10分，第30小题10分，第31小题6分，共47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. 小丽和同学们在实验室“探究杠杆的平衡条件”，其实验装置如图所示，实验中每个钩码重0.5N（钩码个数若干）。
（1）将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（平衡/非平衡）状态，为使杠杆能够在水平位置平衡，应该调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码向同时远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆将______（左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是______（逐渐变大/逐渐变小/先变大后变小/先变小后变大），原因是______；
（4）小丽同学尝试利用杠杆原理测量一把质量分布均匀的直尺的质量，如图丁所示，将质量为m的钩码挂在刀口左侧的直尺上某一适当位置，在刀口上向右移动直尺，使其在水平位置平衡，读出此时钩码到刀口的距离，视为动力臂L1，读出此时直尺中心到刀口的距离，视为阻力臂L2，则用上述已知的和测得的物理量可写出直尺的质量为______（用题中物理量写出表达式）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 便于测量力臂 ③. 6 ④. 右端下沉 ⑤. 先变小后变大 ⑥. 见解析 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]静止和匀速转动都是杠杆的平衡状态，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测力力臂。
（2）[3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件则有
解得，即应在B点挂6个相同的钩码。
[4]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧为
4G×4L=16GL
右侧为
6G×3L=18GL
因为16GL＜18GL，故杠杆右端下沉。
（3）[5][6]由图知道，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，测力计示数将先变小后变大。
（4）[7]根据杠杆平衡条件则有
即
解得直尺的质量。
27. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示．请回答问题：
（1）为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系，若要探究物体的动能大小与质量的关系，应将______（相同/不同）质量的铁球从斜面上同一高度自由释放；
（2）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（内能/动能）；
（3）如图3所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放：
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出结论：______；
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，则说明乙、丙的重力势能______（相同/不同）。
【答案】 ①. 不同 ②. 速度 ③. 不同 ④. 动能 ⑤. 质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大 ⑥. 相同
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，不同高度时小球具有的重力势能不同，达到斜面底端转化的动能不同，因为质量相等，所以速度不同，应将铁球从斜面的不同高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。
[3]要探究物体的动能大小与质量的关系，应保持铁球的速度不变，改变铁球的质量，所以应将不同质量的铁球从斜面上同一高度自由释放。
（2）[4]物体的动能大小跟速度有关，限制车速实际上是限制车的动能。
（3）①[5]图3的A、B两个木桩让质量相同的物体从不同高度落向打入沙坑中，通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小，B木桩被打入的深度大，说明当物体的质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
②[6]根据转换法，实验中通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小，B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的初始的重力势能相同。
28. 实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10Ω；1A”、 R2“50Ω；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器__________（选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择__________（选填“0~3V”或“0~15V”）；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I﹣U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为__________W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是__________；
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为__________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为__________V；
③小灯泡的额定功率：P额＝__________W。
【答案】 ①. R2 ②. 0~3V ③. 右 ④. 0.625 ⑤. 灯泡的电阻是变化的 ⑥. 0.3 ⑦. 6 ⑧. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知
代入数据得
解得
RP＝11.5Ω＞10Ω
所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路。
[2]灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择0~3V。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端。
[4]由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W
[5]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①[6]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A；
②[7]保持滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图3）；
将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U＝0.3A×20Ω＝6V
图2中定值电阻两端的电压为
UP＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V
③[8]小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W
29. 小明利用如图所示滑轮组给楼上居民运送物资，站在水平地面上的小明将重为600N的物资在15s内匀速提升3m，小明对绳子末端的拉力F的大小为350N，已知小明自身重力为580N，两个滑轮的质量相等，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）物资移动的速度；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）物资移动的速度为
（2）由图可知，有效承担物重的绳子段数，则滑轮组的机械效率为
（3）不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据，动滑轮重力为
小明自身重力为580N，则绳子自由端拉力最大为580N，则站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重为
答：（1）物资移动的速度为；
（2）此时滑轮组的机械效率为；
（3）站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重为。
30. 无烟电烤炉是现代家庭户外聚餐新兴的一种烧烤设备，不仅使用方便，更体现的是一种健康环保的生活理念。如图甲所示是小明家买的一款新型三挡（大火、中火和小火）无烟电烤炉，其未放食物时总质量为6kg，g取10N/kg。求:
（1）若烤肉的比热容为3×103J/（kg·℃），将1kg烤肉从20℃加热到200℃吸收的热量；
（2）电烤炉内部电路图（额定电压为220V）如图乙所示，已知R1的阻值为96.8Ω，R2的阻值为48.4Ω，若电烤炉的加热效率为60%，那么用大火将1kg烤肉从20℃加热到200℃需要多长时间？
【答案】（1）5.4×105J；（2）600s
【解析】
【详解】解：（1）烤肉吸收的热量为
（2）消耗的电能为
用大火加热即功率最大的时候，需要S1闭合，S2置于a，两电阻并联，电路中总电阻最小，总功率最大为
加热时间为
答：（1）将1kg烤肉从20℃加热到200℃吸收热量为5.4×105J；
（2）用大火将1kg烤肉从20℃加热到200℃需要600s。
31. 图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙，出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气浓度的增大，电磁铁的磁性______（增强/减弱）；
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与______（L1/L2）灯并联；
（3）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器应接入电路的电阻值是多少Ω；（ ）
（4）若想提高燃气报警的灵敏度，滑动变阻器阻值需______（变大/变小）。
【答案】 ①. 增强 ②. L2 ③. ④. 变小
【解析】
【详解】（1）[1] 控制电路中和变阻器串联。由图乙得，当燃气浓度升高时，气敏电阻R1的阻值变小，则电路总电阻变小，根据可知电路电流变大，则电磁铁的磁性增强。
（2）[2] 电磁铁将衔铁吸下，工作电路中L2亮起，要求灯亮同时又有警报声，则蜂鸣器应与L2并联。
（3）[3] 由图乙可知，燃气浓度达到4%时，，此时电流为0.03A，则总电阻为
则滑动变阻器应接入电路的电阻值为
（4）[4] 报警时刻的电流不变，根据，则总电阻不变，若想提高燃气报警的灵敏度，即应在浓度更低时报警，浓度更低时，气敏电阻R1的阻值更大，则滑动变阻器阻值需变小。产品类型
GPS手表
功能
来电提醒，拨打电话，短信收发，精准定位
电池类型
内置3.8V，300mAh凝胶聚合物电池
产品质量
37g
1. 下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 用镊子取砝码B. 用核桃钳捏核桃
C. 用剪刀剪绳子D. 用开瓶器开瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A．用镊子取砝码，镊子的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意；
B．用核桃钳捏核桃时，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B不符合题意；
C．用剪刀剪绳子，剪刀的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C不符合题意；
D．用开瓶器开瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，故省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2. 吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A. 左端下沉B. 右端下沉
C. 仍保持平衡D. 条件不足，无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】（1）根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小；
（2）蜡烛燃烧速度相同，经过一段时间后，蜡烛燃烧的质量相同、重力相同，求出蜡烛燃烧后左右两边力与力臂的乘积，然后比较它们的大小，根据左右两边力与力臂乘积的大小，判断杠杆的状态。
【详解】由图可知
m左>m右
由G=mg可知
G左>G右
开始，杠杆平衡，由杠杆平衡条件可得
G左L左=G右L右
因为
G左>G右
所以
L左
左边
右边
故
G左L左=G右L右
则
由于
L左
所以
即：左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积，杠杆不再平衡，左端下降。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 投掷实心球是盐城市中考体测项目之一。以下情景中，人对实心球做功是（ ）
A. ②和④B. ①和③C. ①和④D. ②和③
【答案】B
【解析】
【详解】根据做功的定义，①捡起球，球在重力方向移动一段距离，人对球做了功；②停在空气，只有力的作用，没有移动距离，人对球不做功；③挥动球，人对球有水平方向力的作用，球在水平方向来回运动，人对球做了功；④球飞出去后，人对球没有力的作用，不对球做功，故人对实心球做功是①和③，故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
4. 如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（ ）
A. WB＞WC，FB＜FCB. WB＝WC，FB＜FC
C. WB＞WC，FB＝FCD. WB＝WC，FB＝FC
【答案】B
【解析】
【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即
WB＝WC
斜面BA的倾斜角度小于斜面CA的倾斜角度，所以
sAB＞sAC
由W=Fs可知所以物体沿BA运动时拉力较小，即
FB＜FC
故选B。
5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 内能越大的物体所含有的热量一定越多
B. 物体吸收热量，其温度一定升高
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D. 温度相同的物体接触时不发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量，故A错误；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，如：晶体熔化时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．热传递产生的条件是存在温度差，温度相同的物体接触时不发生热传递，故D正确。
故选D。
6. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
B. 为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措降低了燃料的利用率
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D. 甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
【答案】D
【解析】
【详解】A．由乙图可知该汽油机的效率为
故A错误；
B．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，将尾气中浪费的能量转化为有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故B错误；
C．热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故C错误；
D．根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故D正确。
故选D。
7. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。则通过小灯泡L2的电流是（ ）
A. 0.8AB. 0.5AC. 0.3AD. 0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，小灯泡L1与L2并联，其中电流表A1测量通过小灯泡L1的电流，电流表A测量干路电流，由并联电路的电流规律可知，通过小灯泡L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故选D。
8. 小鹏同学按如图a所示电路进行实验，当开关闭合后，V1和V2的指针位置完全一样如图b所示，电路各处完好，则R1、R2两端的电压分别是（ ）
A. 1.2V， 6VB. 1.2V， 1.2VC. 4.8V， 1.2VD. 1.2V， 4.8V
【答案】C
【解析】
【详解】当开关闭合后，V1测量电源电压，V2测量R2两端的电压，两表指针位置相同，可知V1选用的是大量程，V2选用的是小量程，故总电压是6V，R2两端的电压是1.2V，由串联分压可知，R1两端的电压为4.8V，故C项符合题意。
故选C。
9. 如图是小虎家中电路的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以用漏电保护器代替保险丝
B. 电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连
C. 正确使用试电笔接触A点，氢管会发光
D. 为了用电安全，应在乙处安装开关，甲处安装电灯
【答案】B
【解析】
【详解】A．保险丝是防止线路短路或者超负荷用的，而漏电保护器只有漏电的时候会跳闸，所以漏电保护器和保险丝作用不相同，不能用漏电保护器代替保险丝，故A错误；
B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故B正确；
C．图中A点为零线，正常状况下，用试电笔接触A点氖管不会发光，故C错误；
D．了用电安全，开关应与火线连接，故甲处应装开关，乙处应装电灯，故D错误。
故选B。
10. 智能扫地机能自动清扫房间内的地板，给人们生活带来方便。当手动闭合开关S1，或对它说“开始清扫”（闭合开关S2），电动机都会工作，扫地机进入清扫模式；若在清扫过程出现意外，开关S3自动闭合，电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中开关S1和电动机串联，开关S2和电动机并联，开关S1闭合，电动机工作，开关S2闭合，电动机不工作，故A不符合题意；
B．图中三个开关和电动机及电铃串联，开关S1闭合，电动机不工作，开关S2闭合，电动机不工作，开关S3闭合，电铃不工作，故B不符合题意；
C．图中开关S1和S2并联后再和电动机串联，开关S3和电铃在另一条支路，开关S1闭合或开关S2闭合，电动机工作，开关S3闭合，电铃工作，故C符合题意；
D．图中开关S1和S2与电动机串联，开关S1闭合，电动机不工作，开关S2闭合，电动机不工作，故D不符合题意。
故选C。
11. 如图甲是小明家使用的一种紫外线筷子消毒机，内置“220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3～5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意如图乙所示，按压A端一次能取出一双筷子，既环保又卫生，小明家电能表如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 筷子消毒机的长度约为4cm
C. 取用筷子时，图乙中F1>F2
D. 将筷子消毒机单独接入家庭电路中正常工作5min，电能表转盘转1转
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；
B．筷子的长度约长度26.8~27.5cm，筷子消毒机的长度约为40cm，故B错误；
C．图乙中取用筷子的装置应用了杠杆原理，O为支点，动力臂大于阻力臂
是省力杠杆，故C错误；
D．用电器消耗1千瓦时的电能，电能表的水平转盘转过3000转，由可得，该筷子消毒机正常工作5min消耗的电能
电能表上的转盘转过圈数
故D正确。
故选D。
12. 如图所示是灵敏电流计的内部结构图，下列与其工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】灵敏电流计的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大；因此可以利用电流表指针的转动幅度来反映电路中电流的大小。
A．图中装置主要用到了电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，与灵敏电流计的工作原理无关，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与灵敏电流计的工作原理无关，故B不符合题意；
C．图中闭合电路中部分导体切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中闭合开关，通电导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，与灵敏电流计的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
13. 2024年1月29 日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，高速飞车设计时速达到1 000公里，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车，下列说法不正确的是（ ）
A. 超导材料用于磁悬浮列车，可减少能量损耗
B. 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同
C. 列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零
D. 列车悬浮是通过列车底部与轨道上磁极间的相互作用来实现的
【答案】B
【解析】
【详解】A．超导材料电阻为零，不会将电能转化为内能，因此可以减少能量损耗，故A正确，不符合题意；
B．磁悬浮列车利用电流的磁效应工作，但是发电机是电磁感应，不是电流的磁效应，故B错误，符合题意；
C．使物体与接触面分离，可以明显降低摩擦力。列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零，故C正确，不符合题意。
D．同名磁极相互排斥。悬浮是通过列车底部与永磁体相互作用来实现的，故D正确，不符合题意。
故选B。
14. 如图是一款学生普遍使用的电话手表，让家长可及时准确地掌握孩子的上下学的情况，为学生的安全保驾护航．下表是电话手表的部分参数．有关叙述正确的是（ ）
A. 手表应用超声波准确定位
B. 手表充电时将化学能转化为电能
C. 手表一次充满电约消耗电能4100J
D. 手表通话时将电信号转化为声信号
【答案】C
【解析】
【详解】A．手表是应用电磁波准确定位，故A错误；
B．手表充电时将电能转化为化学能，故B错误；
C．手表一次充满电约消耗电能
W=UIt=3.8V×0.3A×3600s=4104J
与4100J接近，故C正确；
D．手表通话时将声信号转化为电信号，故D错误。
故选C。
15. 如图所示的电路中，电源电压为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样，忽略灯丝电阻的变化，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，电流表量程选择0~0.6A；电压表量程选择0~3V；闭合开关S，在不损坏电路元件的情况下，下列选项正确的是（ ）
A. 电路中电流取值范围为0.18~0.5A
B. 电路中总功率最小为1.35W
C. 灯泡的最小功率为0.162W
D. 滑动变阻器阻值变化范围为4~20Ω
【答案】B
【解析】
【详解】AD．灯泡的额定电流为
电流表量程选择0~0.6A，则最大电流为0.5A，此时电路总电阻最小，则变阻器阻值最小，变阻器最小阻值为
电压表量程选择0~3V，则电压表示数最大为3V，此时变阻器阻值最大，电路电流最小，灯泡电阻为
则最小电流为
则变阻器最大阻值为
所以电路中电流取值范围为0.3~0.5A，滑动变阻器阻值变化范围为4~10Ω，故AD错误；
B．电路中总功率最小为
故B正确；
C．灯泡的最小功率为
故C错误。
故选B。
二．填空作图题（第16—23小题每空格1分，第24、25小题各2分，共23分）
16. 建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm，重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种______（填简单机械名称），保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 5N ③. 变小
【解析】
【详解】[1]在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
[2] OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
[3] 将细线一端固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
17. 在中考体能测试中，质量为60kg的同学选择跳绳项目，他在1min内跳180个，假设他每次跳离地面的平均高度为5cm，他跳绳功率是__________W。
【答案】90
【解析】
【详解】初中生的重力大约为
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
每次跳离地面的高度为
h＝5cm＝0.05m
所以
18. 《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件的性能的一种工艺。图所示的工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的________（选填“密度”或“比热容”）较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种，若某钢材要求淬火前、后不能有太高的温差，应选________（选填“水”或“油”）淬火。
【答案】 ①. 比热容 ②. 水
【解析】
【详解】[1][2]烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同的热量，水的温度升高的少；由于水的温度变化小，所以应该用水来淬火。
19. 如图所示，为物理实践活动小组自制的“水火箭”。当同学们给废弃的饮料瓶灌入适量的水，利用打气筒向塑料瓶中充入空气时，塑料瓶内气体内能增大，当达到一定的压力时，水从“火箭”尾部的喷嘴向下高速喷出，推动“火箭”飞向空中，此时，瓶内气体的内能转化为水火箭的______能。若不计空气阻力，喷完水的火箭继续上升过程中将动能转化为______能。
【答案】 ①. 机械 ②. 重力势
【解析】
【详解】[1]瓶内气体对火箭做功，将内能转化为水火箭的机械能。
[2]喷完水的火箭继续上升过程中速度减小，高度增大，质量不变，故动能减小，重力势能增大，即动能转化为重力势能。
20. 如图为我国首座潮光互补型光伏电站——浙江温岭潮光互补智能电站，已实现全容量并网发电，这也是我国首次将太阳能和月亮潮汐能互补开发的创新应用，利用太阳能电池板、发电机来获得电能。潮汐能属于______（可再生/不可再生）能源；太阳能电池板将太阳能转化为______能。除此之外我们国家还利用垃圾填埋气发电，使垃圾填埋后发酵产生沼气，并利用收集的沼气来发电。若每吨填埋垃圾可产生沼气150m3，这些沼气完全燃烧可产生的热量为______J。如果利用这些能量可以发电250kW·h，则该沼气发电的效率为______。（已知q沼气=2.0×107J/m3）
【答案】 ①. 可再生 ②. 电 ③. ④.
【解析】
【详解】[1] 潮汐能可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源。
[2] 太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能。
[3][4] 这些沼气完全燃烧可产生的热量为
则该沼气发电的效率为
21. 为了保护同学们的视力，很多学校教室里的日光灯全部更换成如图所示的LED护眼灯，每间教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是______联的。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电阻会______（选填“增大”或“减小”）。
【答案】 ①. 并 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]如图所示的LED护眼灯，每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，护眼灯、多媒体设备是并联，独立工作，互不影响，多开了多媒体设备，多了一条支路，则教室电路中的总电流会增大，根据可知教室电路中的总电阻会减小。
22. 实验小组利用图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由50调为90，电压表示数会______（选填“变大”、“不变”、“变小”），要继续探究，应该将滑片P向______（选填“左”、“右”）移。
【答案】 ①. 变大 ②. 右
【解析】
【详解】[1]如图所示，电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，实验过程中，电阻箱阻值由50Ω调为90Ω，根据串联电路分压原理可知，电阻箱阻值变大则电压表示数会大。
[2]探究电流与电阻关系的实验中应控制电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，要使电阻箱两端的电压减小到原来的电压，应增大滑动变阻器两端分得的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应适当向右端移动。
23. 2023年10月26日上午神舟十七号载人飞船点火升空，并与空间站组合体成功对接。火箭中一般用液态氢做燃料，是因为氢的______（比热容/热值）大，地面控制中心与空间站内的航天员相互传递信息，是利用______（超声波/电磁波），空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能来自太阳内部的______（核裂变/核聚变）。
【答案】 ①. 热值 ②. 电磁波 ③. 核聚变
【解析】
【详解】[1] 火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢热值大，与其它燃料相比，相同质量的液态氢完全燃烧放出的热量更多。
[2] 电磁波可以在真空中传播，航天员在空间站与地面控制中心是通过电磁波传递信息。
[3] 太阳能帆板可以将太阳能转化为电能，空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能来自内部的核聚变。
24. “节约用水，人人有责”如图丙所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】题中要求作用最小的力使杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可得阻力和阻力臂一定时，需动力臂最长，已知动力的作用点A和支点O的位置，最长动力臂L1为OA，所以动力F1方向垂直于OA斜向下。如图所示
25. 如图所示，闭合开关S后，发现弹簧拉长，小磁针旋转到如图所示位置时静止，请标出电源左端的极性和小磁针下方的极性。
【答案】
【解析】
【详解】已知开关闭合后，发现弹簧拉长，说明磁铁被电磁铁吸引，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管上端为S极，下端为N极，由右手螺旋定则可得，螺线管中的电流方向为下进上出，故电源左侧为正极，右侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极，下端为N极，如图
三．解答探究题（第26小题7分，第27小题6分，第28小题8分，第29小题10分，第30小题10分，第31小题6分，共47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. 小丽和同学们在实验室“探究杠杆的平衡条件”，其实验装置如图所示，实验中每个钩码重0.5N（钩码个数若干）。
（1）将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（平衡/非平衡）状态，为使杠杆能够在水平位置平衡，应该调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码向同时远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆将______（左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是______（逐渐变大/逐渐变小/先变大后变小/先变小后变大），原因是______；
（4）小丽同学尝试利用杠杆原理测量一把质量分布均匀的直尺的质量，如图丁所示，将质量为m的钩码挂在刀口左侧的直尺上某一适当位置，在刀口上向右移动直尺，使其在水平位置平衡，读出此时钩码到刀口的距离，视为动力臂L1，读出此时直尺中心到刀口的距离，视为阻力臂L2，则用上述已知的和测得的物理量可写出直尺的质量为______（用题中物理量写出表达式）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 便于测量力臂 ③. 6 ④. 右端下沉 ⑤. 先变小后变大 ⑥. 见解析 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]静止和匀速转动都是杠杆的平衡状态，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测力力臂。
（2）[3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件则有
解得，即应在B点挂6个相同的钩码。
[4]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧为
4G×4L=16GL
右侧为
6G×3L=18GL
因为16GL＜18GL，故杠杆右端下沉。
（3）[5][6]由图知道，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，测力计示数将先变小后变大。
（4）[7]根据杠杆平衡条件则有
即
解得直尺的质量。
27. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示．请回答问题：
（1）为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系，若要探究物体的动能大小与质量的关系，应将______（相同/不同）质量的铁球从斜面上同一高度自由释放；
（2）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（内能/动能）；
（3）如图3所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放：
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出结论：______；
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，则说明乙、丙的重力势能______（相同/不同）。
【答案】 ①. 不同 ②. 速度 ③. 不同 ④. 动能 ⑤. 质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大 ⑥. 相同
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，不同高度时小球具有的重力势能不同，达到斜面底端转化的动能不同，因为质量相等，所以速度不同，应将铁球从斜面的不同高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。
[3]要探究物体的动能大小与质量的关系，应保持铁球的速度不变，改变铁球的质量，所以应将不同质量的铁球从斜面上同一高度自由释放。
（2）[4]物体的动能大小跟速度有关，限制车速实际上是限制车的动能。
（3）①[5]图3的A、B两个木桩让质量相同的物体从不同高度落向打入沙坑中，通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小，B木桩被打入的深度大，说明当物体的质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
②[6]根据转换法，实验中通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小，B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的初始的重力势能相同。
28. 实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10Ω；1A”、 R2“50Ω；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器__________（选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择__________（选填“0~3V”或“0~15V”）；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I﹣U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为__________W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是__________；
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为__________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为__________V；
③小灯泡的额定功率：P额＝__________W。
【答案】 ①. R2 ②. 0~3V ③. 右 ④. 0.625 ⑤. 灯泡的电阻是变化的 ⑥. 0.3 ⑦. 6 ⑧. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知
代入数据得
解得
RP＝11.5Ω＞10Ω
所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路。
[2]灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择0~3V。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端。
[4]由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W
[5]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①[6]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A；
②[7]保持滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图3）；
将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U＝0.3A×20Ω＝6V
图2中定值电阻两端的电压为
UP＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V
③[8]小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W
29. 小明利用如图所示滑轮组给楼上居民运送物资，站在水平地面上的小明将重为600N的物资在15s内匀速提升3m，小明对绳子末端的拉力F的大小为350N，已知小明自身重力为580N，两个滑轮的质量相等，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）物资移动的速度；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）物资移动的速度为
（2）由图可知，有效承担物重的绳子段数，则滑轮组的机械效率为
（3）不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据，动滑轮重力为
小明自身重力为580N，则绳子自由端拉力最大为580N，则站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重为
答：（1）物资移动的速度为；
（2）此时滑轮组的机械效率为；
（3）站在水平地面的小明用此滑轮组能提升的最大物重为。
30. 无烟电烤炉是现代家庭户外聚餐新兴的一种烧烤设备，不仅使用方便，更体现的是一种健康环保的生活理念。如图甲所示是小明家买的一款新型三挡（大火、中火和小火）无烟电烤炉，其未放食物时总质量为6kg，g取10N/kg。求:
（1）若烤肉的比热容为3×103J/（kg·℃），将1kg烤肉从20℃加热到200℃吸收的热量；
（2）电烤炉内部电路图（额定电压为220V）如图乙所示，已知R1的阻值为96.8Ω，R2的阻值为48.4Ω，若电烤炉的加热效率为60%，那么用大火将1kg烤肉从20℃加热到200℃需要多长时间？
【答案】（1）5.4×105J；（2）600s
【解析】
【详解】解：（1）烤肉吸收的热量为
（2）消耗的电能为
用大火加热即功率最大的时候，需要S1闭合，S2置于a，两电阻并联，电路中总电阻最小，总功率最大为
加热时间为
答：（1）将1kg烤肉从20℃加热到200℃吸收热量为5.4×105J；
（2）用大火将1kg烤肉从20℃加热到200℃需要600s。
31. 图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙，出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气浓度的增大，电磁铁的磁性______（增强/减弱）；
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与______（L1/L2）灯并联；
（3）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器应接入电路的电阻值是多少Ω；（ ）
（4）若想提高燃气报警的灵敏度，滑动变阻器阻值需______（变大/变小）。
【答案】 ①. 增强 ②. L2 ③. ④. 变小
【解析】
【详解】（1）[1] 控制电路中和变阻器串联。由图乙得，当燃气浓度升高时，气敏电阻R1的阻值变小，则电路总电阻变小，根据可知电路电流变大，则电磁铁的磁性增强。
（2）[2] 电磁铁将衔铁吸下，工作电路中L2亮起，要求灯亮同时又有警报声，则蜂鸣器应与L2并联。
（3）[3] 由图乙可知，燃气浓度达到4%时，，此时电流为0.03A，则总电阻为
则滑动变阻器应接入电路的电阻值为
（4）[4] 报警时刻的电流不变，根据，则总电阻不变，若想提高燃气报警的灵敏度，即应在浓度更低时报警，浓度更低时，气敏电阻R1的阻值更大，则滑动变阻器阻值需变小。产品类型
GPS手表
功能
来电提醒，拨打电话，短信收发，精准定位
电池类型
内置3.8V，300mAh凝胶聚合物电池
产品质量
37g
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