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2024年江苏省南通市通州区四安中学中考物理一模试卷（原卷版+解析版）
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1. 如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景，小明说“机器人在运动”，则他选择的参照物是（ ）
A. 地面B. 托盘
C. 托盘里的食物D. 机器人本身
【答案】A
【解析】
【详解】机器人与地面的位置在不断的变化，以地面参照物，机器人是运动的，机器人与托盘、托盘里的食物的位置没有变化，所以以托盘、托盘里的食物为参照物，机器人是静止的，参照物不能选择被研究的物体本身。
故选A。
2. 如图，用湿手摩擦杯口发声，若改变杯内水量可以改变声音的（ ）
A. 响度B. 音调C. 音色D. 速度
【答案】B
【解析】
【详解】用湿手摩擦杯口发声，若改变杯内水量，则水的振动频率会发生变化，改变的是声音的音调。
故选B。
3. 如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
4. 下列实验现象中，描述了“变多”“变少”的过程，吸收热量的有（ ）
A. ②③B. ①④
C. ①③D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①水蒸气液化成水滴，因此盘下水滴变多，此过程放出热量；②烧杯中部分碎冰熔化成水，因此杯中碎冰变小，此过程吸收热量；③用压缩体积的方法使乙醚液化，因此液态乙醚变多，此过程放过热量；④碘颗粒升华为碘蒸气，因此碘的颗粒变少，此过程吸收热量，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. 关于安全用电知识，下列说法正确是（ ）
A. 保险丝熔断后，用铜丝来代替保险丝
B. 发现有人触电，应立即用手将人拉开
C. 只有大功率用电器才需使用三孔插座
D. 用电器失火时，应先切断电源再灭火
【答案】D
【解析】
【详解】A．保险丝熔断后不能用铜丝代替，因为铜的熔点很高，铜丝的电阻较小，在电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，不能起到保险的作用，故A错误；
B．发现有人触电，不能用手将人拉开，这样会使施救者也触电，应先切断电源或用干木棒等将电线挑开，使人脱离带电体，故B错误；
C．有金属外壳的家用电器都要接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故，故要使用三孔插座，故C错误；
D．家用电器失火时，应先切断电源，再采取灭火措施，故D正确。
故选D。
6. 某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（ ）
A. 潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B. 向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C. 向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D. 潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A．当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确，不符合题意；
B．图中潜艇模型，向内推注射器活塞，内部气压增大，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B错误，符合题意；
C．向外拉注射器活塞，内部气压减小，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确，不符合题意；
D．试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，A和B两个材料相同的正方体分别以甲、乙、丙三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动，其速度关系是v₁①F1②F1＝F2＝F3
③三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系为f2＝f3>f1
④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为f2'A 4个B. 3个C. 2个D. 1个
【答案】B
【解析】
【详解】①②将A、B看成一个整体，对整体进行受力分析可知，整体受推力和摩擦力，A、B重力相同，压力相同，与桌面的接触面的粗糙程度相同，所以整体受到的摩擦力相同，整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即
F1=F2=F3
故①错误，②正确；
③图甲中，物体A对地面的压力等于A的重力，图乙中，A对地面的压力等于A、B的总重力，触面的粗糙程度相同，则f2 >f1，图乙中，A匀速直线运动，所以有
f2=F2=F3
图丙中，对整体分析，整体对桌面的压力等于A、B的总重力，此时的推力等于桌面对B的摩擦力，对B受力分析，B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力，这两个力大小相等，根据力作用的相互性可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力，所以，推力F3等于地面对B的摩擦力，即f3=F3，综上可得
f2＝f3>f1
故③正确；
④乙图中，B与A之间没有发生相对运动的趋势，所以B受到的摩擦力为0；甲图中，B对地面的压力等于其重力，丙图中，B对地面的压力等于A、B的重力之和，接触面粗糙程度相同，压力越大，受到的摩擦力越大，故f1'f2'故④正确。
综上所述，正确的有②③④，共3个正确，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 将体积相同的实心小球A、B、C分别放入两个装有不同液体的相同容器中，静止时的情况如图所示。通过测量可知，两容器中液面相平，小球A、C露出液面的体积相同，下列说法正确的是（ ）
A. 三个小球中密度最大的是C球
B. C小球所受的浮力大于重力
C. A、C两球所受的浮力相等
D. 甲容器底部受到的液体压强比乙容器大
【答案】D
【解析】
【详解】AC．根据图示可知，B在甲中漂浮，B球的密度等于甲液体的密度；B在乙中沉底，B球的密度大于乙液体的密度；因此；因为小球A、C均漂浮，，所以，由可知，A小球的质量大于C小球的质量，由可知，C球的密度小于乙液体的密度，所以B球的密度最大，故AC错误；
B．因为C球漂浮，C小球所受的浮力等于重力，故B错误；
D．由A知甲液体的密度大于乙液体的密度，液体的深度相同，由可知，甲容器底部受到的液体压强比乙容器大，故D正确。
故选D。
9. 2022年冬奥会单板滑雪大跳台比赛在北京赛区进行，我国少年运动健将苏翊鸣在比赛中一举夺冠为国争光。如图所示是苏翊鸣完成某次动作的部分路径示意图，从A点运动到B点的过程中，苏翊鸣的重力所做的功最接近（ ）
A. 8.2×103J B. 4.8×103J
C. 2.4×103J D. 1.2×103J
【答案】B
【解析】
【详解】苏翊鸣的高度大约为1.7m，从A到B点的距离大约为苏翊鸣身高的5倍，约为8.5m，苏翊鸣的重量大约为600N，故苏翊鸣的重力所做的功
W＝Gh＝600N×8.5m＝5.1×103J
B最接近，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图（甲）所示，虚线框内为供电电路（未画出）。能提供满足特殊需求的电流、移动滑动变阻器R的滑片，电压表、电流表示数的U-I关系图像如图（乙）所示、则下列表示供电电路总电流I总、定值电阻R0 和R的总功率P总。随电流表示数I变化的关系图像中，正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图知道，R0与R并联，则二者电压相等，电流之和为I总，电流表测量通过R的电流，电压表测量总电压。
AB．通过图乙知道，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数都改变
U=-R0I+U0
I为流过滑动变阻器的电流，再根据并联电压相同，可求出R0上电流为-I+U0，两个电流相加得到I总=R0I0，则该电路为恒电流电路，则电压
U=I0R0=（I总-I）R0=-IR0+I总R0
由于I0和R0都是定值，则得到U和I的一次方程，斜率为-R0，并且U0=I总R0，故与图乙符合，故能确定是恒流源，I总不变，故AB都错误；
CD．总功率
P=UI总=（I总-I）R0I总=-I总R0I+I总2R0
其中R0与I总为定值，则P与的图像是条斜率向下的直线，故C错误，D正确。
故选D。
二、第Ⅱ卷（非选择题。每空1分，共70分）
11. 火箭发射时向下喷射燃气获得推力加速升空，使火箭获得上升推力的施力物体是______，说明力的作用是______的，此过程中火箭受到______（选填“平衡”或“非平衡”）力作用。
【答案】 ①. 燃气 ②. 相互 ③. 非平衡
【解析】
【详解】[1][2]火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，火箭给燃气一个向下的力，则燃气给火箭一个向上的作用力，说明物体间的力的作用是相互的，该推力的施力物体是燃气。
[3]火箭在加速升空，速度在增加，运动状态不断变化，不处于平衡状态，则受到非平衡力作用。
12. 空气炸锅利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油。简化电路如图所示，其中加热管的电阻，电风扇的功率为100W，通过温控开关控制电热管的间断工作加热，保证箱内温度维持为预设温度。
（1）空气炸锅通过______方式使食物的温度升高；在制作蛋挞时，若加热管工作时放出热量的被蛋挞液吸收，则加热管正常工作，可使蛋挞液的温度升高______【】；蛋挞飘出阵阵香味说明分子在______；
（2）若家中让空气炸锅单独工作，使标有“”的电能表指示灯闪烁90次，则空气炸锅消耗______J的电能，加热管工作时间为______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 36 ③. 不停地做无规则运动 ④. ⑤. 4
【解析】
【详解】由电路图知电风扇和定值电阻并联，定时开关控制整个电路，温控开关控制电热管。
（1）[1]根据改变内能的方式可知，热空气流加热食物是通过热传递的方式改变食物的内能。
[2]加热管正常工作时间
消耗的电能
根据得蛋挞吸收的热量为
由可得蛋挞液升高的温度
[3]蛋挞飘出阵阵香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
（2）[4][5]表示每消耗电能，电能表指示灯闪烁1200次，电能表指示灯闪烁90次，空气炸锅消耗的电能为
电风扇消耗的电能为
电热管消耗的电能为
根据得电热管的加热时间为
13. 小明乘坐小轿车过隧道前，发现有一段斜坡比较粗糙，是为了______摩擦，接着以的速度匀速通过长为4km的隧道，消耗了的汽油，行驶中所受阻力恒为660N，则通过隧道所需的时间为______s，这段时间内，汽油完全燃烧放出的热量为______J，汽车的效率为______%（）。
【答案】 ①. 增大 ②. 200 ③. ④. 30
【解析】
【详解】[1]发现有一段斜坡比较粗糙，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]通过隧道所需的时间为
[3]汽油完全燃烧放出的热量为
[4]汽车做的有用功
汽车的效率为
14. 小明在实验室用天平、质量为80g的烧杯测量某种液体的密度。
（1）把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的零刻度线处，横梁静止后，指针指在分度盘中线的左侧，他应该将平衡螺母向______调节，直到横梁平衡；
（2）在测量液体的质量时，他进行了如图甲所示的操作，其中的错误是______；
（3）纠正错误后，用天平测出烧杯和体积为液体的总质量，横梁平衡时，当砝码和游码指示的质量值如图乙所示，则液体的质量为______g，这种液体的密度______；
（4）小明接着用细线拉着石块A，将它浸没到托盘里烧杯的液体中，如图丙所示，此时天平所显示的质量值为，放手后石块沉入底部，天平所显示的质量值为，则石块的密度______（请用、、、表示）。
【答案】 ①. 右 ②. 用手拿砝码 ③. 56 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的零刻度线处后，发现指针偏在分度盘中央刻度线的左侧，说明左边重，这时小明应该向右调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）[2]由图甲可知，小明在测量液体的质量时，用手拿砝码，故其中错误的是用手拿砝码，砝码要用镊子夹取。
（3）[3]由图乙可知烧杯和液体的总质量
烧杯中液体的质量
[4]液体的密度
（4）[5]烧杯和液体的总质量，如图丙所示石块浸没没有碰底，此时天平所显示的质量值为，石块受到的浮力
石块的体积等于排开液体的体积
放手后石块沉入底部，天平所显示的质量值为，石块的质量
石块的密度
15. 如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关由于磁场对_______有力的作用，线圈会转动；要使线圈在磁场中持续转动，你的方法是_____________；若将电源和开关换成灵敏电流表，缓慢转动线圈，灵敏电流计的指针左右摆动，说明了线圈在磁场中转动时产生_______电，根据此原理可制成 _______机。
【答案】 ①. 电流 ②. 电路中接入换向器 ③. 交流 ④. 发电
【解析】
【详解】[1]闭合开关，通电线圈在磁场中能够转动，说明磁场对电流有力的作用，线圈才会转动起来。
[2]当线圈转到平衡位置时，由于电流的方向不能改变，所以不能持续转动，要使线圈持续转动，需要在电路中接入换向器，改变电流方向。
[3][4]若将电源和开关换成灵敏电流表，组成闭合电路，缓慢转动线圈，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，由于灵敏电流计指针左右摆动，说明产生的电流是电流方向随时间发生变化的交流电。根据电磁感应现象人们制作了发电机。
16. 如图所示，一物体随小车在水平面上向右匀速运动，请画出该物体的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于物体和小车一起匀速运动，二者相对静止，所以物体不受摩擦力的作用，则物体只受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力；过物体的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画出表示重力G和支持力F的线段，注意两条线段的长度要相等。如图所示：
17. 如图，凹透镜光路中，分别作出入射光线对应的出射光线。
【答案】
【解析】
【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不改变；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
18. 如图，小磁针静止在通电螺线管的正上方，请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】根据磁极间的相互作用规律首先判断出螺线管的N、S极，然后结合安培定则确定电源的正负极．
【详解】由异名磁极相互吸引知道，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，故其周围的磁感线从N极出发、回到S极，则图中磁感线方向指向右；通电螺线管的左端为N极、右端为S极，由右手螺旋定则可知电流从螺线管的右侧流入、从左侧流出，所以电源右端为正极、左端为负极，如图：
19. 用如图所示的滑轮组将底面积为，重为600N的物体匀速提升3m，此时滑轮组的机械效率为，不计绳重和摩擦（g取）。求：
（1）若将物体放在水平地面上，则物体对地面的压强；
（2）拉力F所做的功；
（3）滑轮组中动滑轮的重。
【答案】（1）6000Pa；（2）2400J；（3）200N
【解析】
【详解】解：（1）若将物体放在水平地面上，对水平地面的压力
已知，物体对地面的压强
（2）有用功
由可得拉力F所做的功
（3）由效率的计算公式
解得
答：（1）物体对地面的压强为6000Pa；
（2）拉力F所做的功为2400J；
（3）滑轮组中动滑轮的重为200N。
20. 如图所示，电源电压恒为18V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“10Ω 2A”的字样，灯泡L标有“6V 2W”，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A。
（1）求灯泡L正常工作时的电阻。
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。
（3）S、S1、S2均闭合，当电路消耗的功率最大时，求滑动变阻器R2连入电路的阻值及最大总功率。
【答案】（1）18Ω；（2）36Ω；（3）9Ω，45W
【解析】
【详解】解：（1）由题知，灯泡的额定电压为6V，额定功率2W，由可得灯泡正常工作时的电阻
（2）由图知，当闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，此时灯泡正常工作，则灯泡两端电压为6V，电路中的电流为
R1两端的电压
定值电阻R1的阻值为
（3）由图知，S、S1、S2均闭合，R1与R2并联，L被短路，电流表A测干路电流，A1测R1的电流，此时通过R1的电流是一个定值，由并联电路特点和欧姆定律可得
由变阻器规格知，通过它的最大电流为2A，所以干路的最大电流
不超过A的量程，符合题意，所以此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为
电路中最大功率为
答：（1）灯泡正常工作时的电阻是18Ω；
（2）定值电阻R1的阻值为36Ω；
（3）滑动变阻器R2为9Ω时电路功率最大，最大功率为45W。
21. 小华用同一个凸透镜进行如下探究。
（1）将凸透镜正对左侧的平行光，调节光屏的位置，直至在光屏上得到一最小最亮的光斑，该透镜的焦距为 _________cm。小华将点光源放在“0”刻度上方的主光轴的位置上，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动光斑的大小将_______；
（2）如图乙所示，将光屏向 _____移动一段合适的距离，才能在光屏上得到烛焰清晰的实像；小华发现光屏上的像时而清晰时而模糊，原因是__________；
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了。如要在光屏再次呈现清晰的像应__________；
（4）小华又在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，透过水杯观察，看到的小泥娃像 ___________（选填“变瘦”、“变胖”、“先变胖后变瘦”或“先变瘦后变胖”）。
【答案】 ①. 10.0 ②. 不变 ③. 右 ④. 蜡焰在晃动 ⑤. 将光屏右移 ⑥. 先变胖后变瘦
【解析】
【详解】解：（1）[1]由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，则凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]由图甲可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变。
（2）[3]将点燃的蜡烛放置于光具座的10cm刻度处，此时的物距u＝15.0cm，大于焦距而小于两倍焦距，成倒立放大的实像，此时像距大于二倍焦距，因此应该向右移动光屏，才能在光屏上得到烛焰清晰的实像。
[4]光屏上的像时而清晰时而模糊，说明像距在不断变化，原因是蜡烛的火焰在不断晃动。
（3）[5]如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，因近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会使像退后，故应该将光屏右移才能再次呈现清晰的像。
（4）[6]水杯相当于凸透镜，即能成实像也能成虚像，紧靠水杯放置一个小泥娃，刚开始小泥娃在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，因此泥娃变胖；若逐渐拿远泥娃，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大实像，此时小泥娃左右颠倒，像是变胖的；当小泥娃在二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像，变瘦了，因此小泥娃像是先变胖后变瘦。
22. 小阳在探究“电流与电阻的关系”时，所用电压恒为4.5V的电源，阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻。
（1）如图甲的实物电路中，闭合开关将出现 ____________的现象，为完成实验探究，现请你在接错的一根导线打上“×”（导线不允许交叉）；____
（2）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 ________V不变。实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 _____适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值；
（3）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图乙，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片，控制电压表示数一定，阻值为 _______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，在这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为 _______Ω的定值电阻。
【答案】 ①. 电流表无示数，电压表示数接近电源电压 ②. ③. 1.5 ④. 左 ⑤. 20 ⑥. 10
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，图中电流表与定值电阻并联了，定值电阻被短路，电压表应与定值电阻串联了，由于电压表的电阻很大，电路中几乎无电流，闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压；正确修改电路如图所示：
（2）[3]设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有
当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即
解得UV=1.5V，故定值电阻两端的电压至少保持1.5V。
[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数不变。
（3）[5][6]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为
UV=0.6A×5Ω=3V
即定值电阻的电压为3V，故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，由串联电路的规律及欧姆定律，总电阻
这时滑动变阻器的电阻为
R滑=25Ω-20Ω=5Ω
滑动变阻器两端的电压为
4.5V-3V=1.5V
则定值电阻的电压为滑动变阻器的2倍，由分压原理，定值电阻为
2×5Ω=10Ω
这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为10Ω的定值电阻。
23. “瓢泼大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢？原来从高空下落的物体，开始时的速度会越来越大，空气阻力增大到与物体的重力相等时，这时物体将以这一速度做匀速直线运动，所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此启发，小白同学认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等，得出空气阻力跟球半径和速度的关系，部分实验数据如表所示。（）
（1）从图中可以看出该小球在BC段做 _________运动，理由是 _________；
（2）实验中，测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是 _________；编号为1的小球在BC段所受空气阻力为 _________N；
（3）通过比较 ________号（写数字序号即可）两个小球可以初步得出结论：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比；
（4）通过比较2、3号两个小球可以初步得出结论是：速度相同时，小球受到的最大空气阻力与 ____________成正比；
（5）如果上述规律具有普遍性，为了与4号小球作对比，再次探究最大空气阻力与小球半径关系，5号小球的质量应为_______g。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 相等的时间内通过的路程相等 ③. 二力平衡 ④. 0.02 ⑤. 1、2 ⑥. 小球半径的平方 ⑦. 90
【解析】
【详解】（1）[1]如图，在BC段小球相等的时间内通过的路程相等，因此小球做匀速直线运动。
（2）[2]要测量小球受到的最大空气阻力，根据做匀速直线运动的物体受平衡力分析即可，因此其原理为二力平衡。
[3]编号为1的小球在BC段所受空气阻力为
（3）[4]，比较1号和2号的数据，小球的半径相同，小球的质量不同，受到的最大阻力不同，两个小球受到的最大空气阻力之比为2︰5，小球收尾速度之比也为2:5，可得：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
（4）[5]通过比较2号和3号小球可知，小球的速度相同，当小球的阻力变为原来的倍时，小球半径的平方之比为，因此小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比。
（5）[6]因为速度相同时，小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比，4号的速度应为20m/s，满足以下关系
解得
24. 阅读短文，回答问题。
第五代战斗机“歼﹣20”
“歼﹣20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼﹣20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，飞机先进的光传操纵系统，以光纤作为媒介传输信号，可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达，为解决放热问题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大航行速度达800m/s，推重比为0.5（推重比是指飞机以最大速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值）。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表∶（g取10N/kg）
（1）光传操纵系统中的传输媒介是 ________（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）；
（2）下列说法中正确的是 _____
A.航空燃油是一种新型的可再生能源 B.飞机顺风起飞，更有利于飞机升空
C.飞机流线型机翼设计可以减小阻力 D.飞机采用超声波与地面的进行联系
（3）请在图乙中，用描点法作出阻力f与速度v的关系图像_________，若飞机以最大速度巡航时，发动机的输出功率为________kW，该飞机最大起飞质量为 _________kg；
（4）为保证飞行安全，当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图丙所示是某同学为飞机设计的模拟电路（电源电压恒定），图丁是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落离地面450m时，开关S自动闭合，指示灯亮起，灵敏电流计的示数为0.02A；飞机离地面400m时，灵敏电流计的示数为0.04A；当高度降到150m，指示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图丙电路中的 _____（选填“A”或“B”）位置，另一个位置接高度计（灵敏电流计）。警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率是多少？请写出计算过程。（电磁铁线圈、衔铁、触点的电阻、警示灯的电阻变化均忽略不计）____
【答案】 ①. 绝缘体 ②. C ③. ④. 1.536×105 ⑤. 3.84×104kg ⑥. B ⑦. 0.36W，计算见解析
【解析】
【详解】解：（1）[1]光纤中作为传输媒介的材料是玻璃，玻璃在通常情况下属于绝缘体。
（2）[2]A．航空燃油是一种化石能源，属于不可再生能源，故A错误；
B．飞机逆风起飞比顺风起飞时，飞机上、下的气体流速差别更大，更有利于飞机升空，故B错误；
C．飞机流线型机翼设计可以减小气体的阻力，故C正确；
D．飞机采用先进的光传操纵系统，可随时保证飞机与地面的联系，所以飞机是采用电磁波与地面进行联系的，故D错误。
故选C。
（3）[3]采用描点法，将表中数据一一描在f-v图像中，然后用光滑的线连接起来，图像如下图所示：
[4]由表格数据知阻力与速度的关系为：f＝0.3v2，当飞机以最大速度v＝800m/s巡航时，飞机的动力
F＝f＝0.3×(800m/s)2＝1.92×105N
发动机的输出功率为
P＝Fv＝1.92×105N×800m/s＝1.536×108W=1.536×105kW
[5]推重比为0.5，由推重比的定义可得
得G＝3.84×105N；该飞机最大起飞质量为
（4）[6]由图丁可知，压敏电阻的阻值随高度的降低而减小，若将它串联在图丙电路中的B位置，当高度降低时，压敏电阻阻值减小，通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，当高度降低到某一数值时，电磁铁把衔铁被吸下，动触点A、B接触，压敏电阻和电磁铁被短路，电路电流增大，警示灯会变亮，同时电磁铁由于没有电流通过，磁性迅速变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下弹起，动触点A、B分离，警示灯中电流变小，警示灯回到原来的亮度，然后由于电磁铁通电后磁性增强，重新把衔铁吸下，警示灯重新变亮，周而复始，从而实现指示灯闪烁的作用；如果把压敏电阻接在A位置，无论衔铁是否被吸下，通过警示灯的电流不变，灯的亮度不变，故压敏电阻要接在B位置。
[7]离地面450m时，压敏电阻的阻值R1＝200Ω，电路电流I1＝0.02A，电源电压为
U＝I1×(RL+R1)＝0.02A×(RL+200Ω)……①
离地面400m时，压敏电阻的阻值R2＝500Ω，电路电流I2＝0.04A，电源电压为
U＝I2×(RL+R2)＝0.04A×(RL+50Ω)……②
联立①②得，电源电压U＝6V，RL＝100Ω；当高度降到150m，指示灯开始闪烁，电路仅警示灯接入电路，电路电流为
警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率为
P亮＝UI3＝6V×0.06A＝0.36W小球编号
1
2
3
4
5
小球质量m（g）
2
5
45
40
小球半径r（cm）
0.5
0.5
1.5
2
3
小球的受尾速度v（m/s）
16
40
40
20
速度v/（m/s）
100
200
300
400
500
阻力f（×104N）
0.3
1.2
2.7
4.8
7.5
1. 如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景，小明说“机器人在运动”，则他选择的参照物是（ ）
A. 地面B. 托盘
C. 托盘里的食物D. 机器人本身
【答案】A
【解析】
【详解】机器人与地面的位置在不断的变化，以地面参照物，机器人是运动的，机器人与托盘、托盘里的食物的位置没有变化，所以以托盘、托盘里的食物为参照物，机器人是静止的，参照物不能选择被研究的物体本身。
故选A。
2. 如图，用湿手摩擦杯口发声，若改变杯内水量可以改变声音的（ ）
A. 响度B. 音调C. 音色D. 速度
【答案】B
【解析】
【详解】用湿手摩擦杯口发声，若改变杯内水量，则水的振动频率会发生变化，改变的是声音的音调。
故选B。
3. 如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
4. 下列实验现象中，描述了“变多”“变少”的过程，吸收热量的有（ ）
A. ②③B. ①④
C. ①③D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①水蒸气液化成水滴，因此盘下水滴变多，此过程放出热量；②烧杯中部分碎冰熔化成水，因此杯中碎冰变小，此过程吸收热量；③用压缩体积的方法使乙醚液化，因此液态乙醚变多，此过程放过热量；④碘颗粒升华为碘蒸气，因此碘的颗粒变少，此过程吸收热量，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. 关于安全用电知识，下列说法正确是（ ）
A. 保险丝熔断后，用铜丝来代替保险丝
B. 发现有人触电，应立即用手将人拉开
C. 只有大功率用电器才需使用三孔插座
D. 用电器失火时，应先切断电源再灭火
【答案】D
【解析】
【详解】A．保险丝熔断后不能用铜丝代替，因为铜的熔点很高，铜丝的电阻较小，在电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，不能起到保险的作用，故A错误；
B．发现有人触电，不能用手将人拉开，这样会使施救者也触电，应先切断电源或用干木棒等将电线挑开，使人脱离带电体，故B错误；
C．有金属外壳的家用电器都要接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故，故要使用三孔插座，故C错误；
D．家用电器失火时，应先切断电源，再采取灭火措施，故D正确。
故选D。
6. 某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（ ）
A. 潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B. 向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C. 向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D. 潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A．当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确，不符合题意；
B．图中潜艇模型，向内推注射器活塞，内部气压增大，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B错误，符合题意；
C．向外拉注射器活塞，内部气压减小，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确，不符合题意；
D．试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，A和B两个材料相同的正方体分别以甲、乙、丙三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动，其速度关系是v₁
③三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系为f2＝f3>f1
④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为f2'
【答案】B
【解析】
【详解】①②将A、B看成一个整体，对整体进行受力分析可知，整体受推力和摩擦力，A、B重力相同，压力相同，与桌面的接触面的粗糙程度相同，所以整体受到的摩擦力相同，整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即
F1=F2=F3
故①错误，②正确；
③图甲中，物体A对地面的压力等于A的重力，图乙中，A对地面的压力等于A、B的总重力，触面的粗糙程度相同，则f2 >f1，图乙中，A匀速直线运动，所以有
f2=F2=F3
图丙中，对整体分析，整体对桌面的压力等于A、B的总重力，此时的推力等于桌面对B的摩擦力，对B受力分析，B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力，这两个力大小相等，根据力作用的相互性可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力，所以，推力F3等于地面对B的摩擦力，即f3=F3，综上可得
f2＝f3>f1
故③正确；
④乙图中，B与A之间没有发生相对运动的趋势，所以B受到的摩擦力为0；甲图中，B对地面的压力等于其重力，丙图中，B对地面的压力等于A、B的重力之和，接触面粗糙程度相同，压力越大，受到的摩擦力越大，故f1'
综上所述，正确的有②③④，共3个正确，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 将体积相同的实心小球A、B、C分别放入两个装有不同液体的相同容器中，静止时的情况如图所示。通过测量可知，两容器中液面相平，小球A、C露出液面的体积相同，下列说法正确的是（ ）
A. 三个小球中密度最大的是C球
B. C小球所受的浮力大于重力
C. A、C两球所受的浮力相等
D. 甲容器底部受到的液体压强比乙容器大
【答案】D
【解析】
【详解】AC．根据图示可知，B在甲中漂浮，B球的密度等于甲液体的密度；B在乙中沉底，B球的密度大于乙液体的密度；因此；因为小球A、C均漂浮，，所以，由可知，A小球的质量大于C小球的质量，由可知，C球的密度小于乙液体的密度，所以B球的密度最大，故AC错误；
B．因为C球漂浮，C小球所受的浮力等于重力，故B错误；
D．由A知甲液体的密度大于乙液体的密度，液体的深度相同，由可知，甲容器底部受到的液体压强比乙容器大，故D正确。
故选D。
9. 2022年冬奥会单板滑雪大跳台比赛在北京赛区进行，我国少年运动健将苏翊鸣在比赛中一举夺冠为国争光。如图所示是苏翊鸣完成某次动作的部分路径示意图，从A点运动到B点的过程中，苏翊鸣的重力所做的功最接近（ ）
A. 8.2×103J B. 4.8×103J
C. 2.4×103J D. 1.2×103J
【答案】B
【解析】
【详解】苏翊鸣的高度大约为1.7m，从A到B点的距离大约为苏翊鸣身高的5倍，约为8.5m，苏翊鸣的重量大约为600N，故苏翊鸣的重力所做的功
W＝Gh＝600N×8.5m＝5.1×103J
B最接近，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图（甲）所示，虚线框内为供电电路（未画出）。能提供满足特殊需求的电流、移动滑动变阻器R的滑片，电压表、电流表示数的U-I关系图像如图（乙）所示、则下列表示供电电路总电流I总、定值电阻R0 和R的总功率P总。随电流表示数I变化的关系图像中，正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图知道，R0与R并联，则二者电压相等，电流之和为I总，电流表测量通过R的电流，电压表测量总电压。
AB．通过图乙知道，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数都改变
U=-R0I+U0
I为流过滑动变阻器的电流，再根据并联电压相同，可求出R0上电流为-I+U0，两个电流相加得到I总=R0I0，则该电路为恒电流电路，则电压
U=I0R0=（I总-I）R0=-IR0+I总R0
由于I0和R0都是定值，则得到U和I的一次方程，斜率为-R0，并且U0=I总R0，故与图乙符合，故能确定是恒流源，I总不变，故AB都错误；
CD．总功率
P=UI总=（I总-I）R0I总=-I总R0I+I总2R0
其中R0与I总为定值，则P与的图像是条斜率向下的直线，故C错误，D正确。
故选D。
二、第Ⅱ卷（非选择题。每空1分，共70分）
11. 火箭发射时向下喷射燃气获得推力加速升空，使火箭获得上升推力的施力物体是______，说明力的作用是______的，此过程中火箭受到______（选填“平衡”或“非平衡”）力作用。
【答案】 ①. 燃气 ②. 相互 ③. 非平衡
【解析】
【详解】[1][2]火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，火箭给燃气一个向下的力，则燃气给火箭一个向上的作用力，说明物体间的力的作用是相互的，该推力的施力物体是燃气。
[3]火箭在加速升空，速度在增加，运动状态不断变化，不处于平衡状态，则受到非平衡力作用。
12. 空气炸锅利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油。简化电路如图所示，其中加热管的电阻，电风扇的功率为100W，通过温控开关控制电热管的间断工作加热，保证箱内温度维持为预设温度。
（1）空气炸锅通过______方式使食物的温度升高；在制作蛋挞时，若加热管工作时放出热量的被蛋挞液吸收，则加热管正常工作，可使蛋挞液的温度升高______【】；蛋挞飘出阵阵香味说明分子在______；
（2）若家中让空气炸锅单独工作，使标有“”的电能表指示灯闪烁90次，则空气炸锅消耗______J的电能，加热管工作时间为______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 36 ③. 不停地做无规则运动 ④. ⑤. 4
【解析】
【详解】由电路图知电风扇和定值电阻并联，定时开关控制整个电路，温控开关控制电热管。
（1）[1]根据改变内能的方式可知，热空气流加热食物是通过热传递的方式改变食物的内能。
[2]加热管正常工作时间
消耗的电能
根据得蛋挞吸收的热量为
由可得蛋挞液升高的温度
[3]蛋挞飘出阵阵香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
（2）[4][5]表示每消耗电能，电能表指示灯闪烁1200次，电能表指示灯闪烁90次，空气炸锅消耗的电能为
电风扇消耗的电能为
电热管消耗的电能为
根据得电热管的加热时间为
13. 小明乘坐小轿车过隧道前，发现有一段斜坡比较粗糙，是为了______摩擦，接着以的速度匀速通过长为4km的隧道，消耗了的汽油，行驶中所受阻力恒为660N，则通过隧道所需的时间为______s，这段时间内，汽油完全燃烧放出的热量为______J，汽车的效率为______%（）。
【答案】 ①. 增大 ②. 200 ③. ④. 30
【解析】
【详解】[1]发现有一段斜坡比较粗糙，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]通过隧道所需的时间为
[3]汽油完全燃烧放出的热量为
[4]汽车做的有用功
汽车的效率为
14. 小明在实验室用天平、质量为80g的烧杯测量某种液体的密度。
（1）把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的零刻度线处，横梁静止后，指针指在分度盘中线的左侧，他应该将平衡螺母向______调节，直到横梁平衡；
（2）在测量液体的质量时，他进行了如图甲所示的操作，其中的错误是______；
（3）纠正错误后，用天平测出烧杯和体积为液体的总质量，横梁平衡时，当砝码和游码指示的质量值如图乙所示，则液体的质量为______g，这种液体的密度______；
（4）小明接着用细线拉着石块A，将它浸没到托盘里烧杯的液体中，如图丙所示，此时天平所显示的质量值为，放手后石块沉入底部，天平所显示的质量值为，则石块的密度______（请用、、、表示）。
【答案】 ①. 右 ②. 用手拿砝码 ③. 56 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的零刻度线处后，发现指针偏在分度盘中央刻度线的左侧，说明左边重，这时小明应该向右调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）[2]由图甲可知，小明在测量液体的质量时，用手拿砝码，故其中错误的是用手拿砝码，砝码要用镊子夹取。
（3）[3]由图乙可知烧杯和液体的总质量
烧杯中液体的质量
[4]液体的密度
（4）[5]烧杯和液体的总质量，如图丙所示石块浸没没有碰底，此时天平所显示的质量值为，石块受到的浮力
石块的体积等于排开液体的体积
放手后石块沉入底部，天平所显示的质量值为，石块的质量
石块的密度
15. 如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关由于磁场对_______有力的作用，线圈会转动；要使线圈在磁场中持续转动，你的方法是_____________；若将电源和开关换成灵敏电流表，缓慢转动线圈，灵敏电流计的指针左右摆动，说明了线圈在磁场中转动时产生_______电，根据此原理可制成 _______机。
【答案】 ①. 电流 ②. 电路中接入换向器 ③. 交流 ④. 发电
【解析】
【详解】[1]闭合开关，通电线圈在磁场中能够转动，说明磁场对电流有力的作用，线圈才会转动起来。
[2]当线圈转到平衡位置时，由于电流的方向不能改变，所以不能持续转动，要使线圈持续转动，需要在电路中接入换向器，改变电流方向。
[3][4]若将电源和开关换成灵敏电流表，组成闭合电路，缓慢转动线圈，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，由于灵敏电流计指针左右摆动，说明产生的电流是电流方向随时间发生变化的交流电。根据电磁感应现象人们制作了发电机。
16. 如图所示，一物体随小车在水平面上向右匀速运动，请画出该物体的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于物体和小车一起匀速运动，二者相对静止，所以物体不受摩擦力的作用，则物体只受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力；过物体的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画出表示重力G和支持力F的线段，注意两条线段的长度要相等。如图所示：
17. 如图，凹透镜光路中，分别作出入射光线对应的出射光线。
【答案】
【解析】
【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不改变；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
18. 如图，小磁针静止在通电螺线管的正上方，请在图中标出电源的正、负极和磁感线方向．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】根据磁极间的相互作用规律首先判断出螺线管的N、S极，然后结合安培定则确定电源的正负极．
【详解】由异名磁极相互吸引知道，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，故其周围的磁感线从N极出发、回到S极，则图中磁感线方向指向右；通电螺线管的左端为N极、右端为S极，由右手螺旋定则可知电流从螺线管的右侧流入、从左侧流出，所以电源右端为正极、左端为负极，如图：
19. 用如图所示的滑轮组将底面积为，重为600N的物体匀速提升3m，此时滑轮组的机械效率为，不计绳重和摩擦（g取）。求：
（1）若将物体放在水平地面上，则物体对地面的压强；
（2）拉力F所做的功；
（3）滑轮组中动滑轮的重。
【答案】（1）6000Pa；（2）2400J；（3）200N
【解析】
【详解】解：（1）若将物体放在水平地面上，对水平地面的压力
已知，物体对地面的压强
（2）有用功
由可得拉力F所做的功
（3）由效率的计算公式
解得
答：（1）物体对地面的压强为6000Pa；
（2）拉力F所做的功为2400J；
（3）滑轮组中动滑轮的重为200N。
20. 如图所示，电源电压恒为18V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“10Ω 2A”的字样，灯泡L标有“6V 2W”，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A。
（1）求灯泡L正常工作时的电阻。
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。
（3）S、S1、S2均闭合，当电路消耗的功率最大时，求滑动变阻器R2连入电路的阻值及最大总功率。
【答案】（1）18Ω；（2）36Ω；（3）9Ω，45W
【解析】
【详解】解：（1）由题知，灯泡的额定电压为6V，额定功率2W，由可得灯泡正常工作时的电阻
（2）由图知，当闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，此时灯泡正常工作，则灯泡两端电压为6V，电路中的电流为
R1两端的电压
定值电阻R1的阻值为
（3）由图知，S、S1、S2均闭合，R1与R2并联，L被短路，电流表A测干路电流，A1测R1的电流，此时通过R1的电流是一个定值，由并联电路特点和欧姆定律可得
由变阻器规格知，通过它的最大电流为2A，所以干路的最大电流
不超过A的量程，符合题意，所以此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为
电路中最大功率为
答：（1）灯泡正常工作时的电阻是18Ω；
（2）定值电阻R1的阻值为36Ω；
（3）滑动变阻器R2为9Ω时电路功率最大，最大功率为45W。
21. 小华用同一个凸透镜进行如下探究。
（1）将凸透镜正对左侧的平行光，调节光屏的位置，直至在光屏上得到一最小最亮的光斑，该透镜的焦距为 _________cm。小华将点光源放在“0”刻度上方的主光轴的位置上，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动光斑的大小将_______；
（2）如图乙所示，将光屏向 _____移动一段合适的距离，才能在光屏上得到烛焰清晰的实像；小华发现光屏上的像时而清晰时而模糊，原因是__________；
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了。如要在光屏再次呈现清晰的像应__________；
（4）小华又在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，透过水杯观察，看到的小泥娃像 ___________（选填“变瘦”、“变胖”、“先变胖后变瘦”或“先变瘦后变胖”）。
【答案】 ①. 10.0 ②. 不变 ③. 右 ④. 蜡焰在晃动 ⑤. 将光屏右移 ⑥. 先变胖后变瘦
【解析】
【详解】解：（1）[1]由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，则凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]由图甲可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变。
（2）[3]将点燃的蜡烛放置于光具座的10cm刻度处，此时的物距u＝15.0cm，大于焦距而小于两倍焦距，成倒立放大的实像，此时像距大于二倍焦距，因此应该向右移动光屏，才能在光屏上得到烛焰清晰的实像。
[4]光屏上的像时而清晰时而模糊，说明像距在不断变化，原因是蜡烛的火焰在不断晃动。
（3）[5]如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，因近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会使像退后，故应该将光屏右移才能再次呈现清晰的像。
（4）[6]水杯相当于凸透镜，即能成实像也能成虚像，紧靠水杯放置一个小泥娃，刚开始小泥娃在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，因此泥娃变胖；若逐渐拿远泥娃，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大实像，此时小泥娃左右颠倒，像是变胖的；当小泥娃在二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像，变瘦了，因此小泥娃像是先变胖后变瘦。
22. 小阳在探究“电流与电阻的关系”时，所用电压恒为4.5V的电源，阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻。
（1）如图甲的实物电路中，闭合开关将出现 ____________的现象，为完成实验探究，现请你在接错的一根导线打上“×”（导线不允许交叉）；____
（2）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 ________V不变。实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 _____适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值；
（3）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图乙，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片，控制电压表示数一定，阻值为 _______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，在这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为 _______Ω的定值电阻。
【答案】 ①. 电流表无示数，电压表示数接近电源电压 ②. ③. 1.5 ④. 左 ⑤. 20 ⑥. 10
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，图中电流表与定值电阻并联了，定值电阻被短路，电压表应与定值电阻串联了，由于电压表的电阻很大，电路中几乎无电流，闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压；正确修改电路如图所示：
（2）[3]设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有
当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即
解得UV=1.5V，故定值电阻两端的电压至少保持1.5V。
[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数不变。
（3）[5][6]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为
UV=0.6A×5Ω=3V
即定值电阻的电压为3V，故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，由串联电路的规律及欧姆定律，总电阻
这时滑动变阻器的电阻为
R滑=25Ω-20Ω=5Ω
滑动变阻器两端的电压为
4.5V-3V=1.5V
则定值电阻的电压为滑动变阻器的2倍，由分压原理，定值电阻为
2×5Ω=10Ω
这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为10Ω的定值电阻。
23. “瓢泼大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢？原来从高空下落的物体，开始时的速度会越来越大，空气阻力增大到与物体的重力相等时，这时物体将以这一速度做匀速直线运动，所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此启发，小白同学认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等，得出空气阻力跟球半径和速度的关系，部分实验数据如表所示。（）
（1）从图中可以看出该小球在BC段做 _________运动，理由是 _________；
（2）实验中，测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是 _________；编号为1的小球在BC段所受空气阻力为 _________N；
（3）通过比较 ________号（写数字序号即可）两个小球可以初步得出结论：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比；
（4）通过比较2、3号两个小球可以初步得出结论是：速度相同时，小球受到的最大空气阻力与 ____________成正比；
（5）如果上述规律具有普遍性，为了与4号小球作对比，再次探究最大空气阻力与小球半径关系，5号小球的质量应为_______g。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 相等的时间内通过的路程相等 ③. 二力平衡 ④. 0.02 ⑤. 1、2 ⑥. 小球半径的平方 ⑦. 90
【解析】
【详解】（1）[1]如图，在BC段小球相等的时间内通过的路程相等，因此小球做匀速直线运动。
（2）[2]要测量小球受到的最大空气阻力，根据做匀速直线运动的物体受平衡力分析即可，因此其原理为二力平衡。
[3]编号为1的小球在BC段所受空气阻力为
（3）[4]，比较1号和2号的数据，小球的半径相同，小球的质量不同，受到的最大阻力不同，两个小球受到的最大空气阻力之比为2︰5，小球收尾速度之比也为2:5，可得：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
（4）[5]通过比较2号和3号小球可知，小球的速度相同，当小球的阻力变为原来的倍时，小球半径的平方之比为，因此小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比。
（5）[6]因为速度相同时，小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比，4号的速度应为20m/s，满足以下关系
解得
24. 阅读短文，回答问题。
第五代战斗机“歼﹣20”
“歼﹣20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼﹣20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，飞机先进的光传操纵系统，以光纤作为媒介传输信号，可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达，为解决放热问题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大航行速度达800m/s，推重比为0.5（推重比是指飞机以最大速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值）。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表∶（g取10N/kg）
（1）光传操纵系统中的传输媒介是 ________（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）；
（2）下列说法中正确的是 _____
A.航空燃油是一种新型的可再生能源 B.飞机顺风起飞，更有利于飞机升空
C.飞机流线型机翼设计可以减小阻力 D.飞机采用超声波与地面的进行联系
（3）请在图乙中，用描点法作出阻力f与速度v的关系图像_________，若飞机以最大速度巡航时，发动机的输出功率为________kW，该飞机最大起飞质量为 _________kg；
（4）为保证飞行安全，当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图丙所示是某同学为飞机设计的模拟电路（电源电压恒定），图丁是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落离地面450m时，开关S自动闭合，指示灯亮起，灵敏电流计的示数为0.02A；飞机离地面400m时，灵敏电流计的示数为0.04A；当高度降到150m，指示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图丙电路中的 _____（选填“A”或“B”）位置，另一个位置接高度计（灵敏电流计）。警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率是多少？请写出计算过程。（电磁铁线圈、衔铁、触点的电阻、警示灯的电阻变化均忽略不计）____
【答案】 ①. 绝缘体 ②. C ③. ④. 1.536×105 ⑤. 3.84×104kg ⑥. B ⑦. 0.36W，计算见解析
【解析】
【详解】解：（1）[1]光纤中作为传输媒介的材料是玻璃，玻璃在通常情况下属于绝缘体。
（2）[2]A．航空燃油是一种化石能源，属于不可再生能源，故A错误；
B．飞机逆风起飞比顺风起飞时，飞机上、下的气体流速差别更大，更有利于飞机升空，故B错误；
C．飞机流线型机翼设计可以减小气体的阻力，故C正确；
D．飞机采用先进的光传操纵系统，可随时保证飞机与地面的联系，所以飞机是采用电磁波与地面进行联系的，故D错误。
故选C。
（3）[3]采用描点法，将表中数据一一描在f-v图像中，然后用光滑的线连接起来，图像如下图所示：
[4]由表格数据知阻力与速度的关系为：f＝0.3v2，当飞机以最大速度v＝800m/s巡航时，飞机的动力
F＝f＝0.3×(800m/s)2＝1.92×105N
发动机的输出功率为
P＝Fv＝1.92×105N×800m/s＝1.536×108W=1.536×105kW
[5]推重比为0.5，由推重比的定义可得
得G＝3.84×105N；该飞机最大起飞质量为
（4）[6]由图丁可知，压敏电阻的阻值随高度的降低而减小，若将它串联在图丙电路中的B位置，当高度降低时，压敏电阻阻值减小，通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，当高度降低到某一数值时，电磁铁把衔铁被吸下，动触点A、B接触，压敏电阻和电磁铁被短路，电路电流增大，警示灯会变亮，同时电磁铁由于没有电流通过，磁性迅速变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下弹起，动触点A、B分离，警示灯中电流变小，警示灯回到原来的亮度，然后由于电磁铁通电后磁性增强，重新把衔铁吸下，警示灯重新变亮，周而复始，从而实现指示灯闪烁的作用；如果把压敏电阻接在A位置，无论衔铁是否被吸下，通过警示灯的电流不变，灯的亮度不变，故压敏电阻要接在B位置。
[7]离地面450m时，压敏电阻的阻值R1＝200Ω，电路电流I1＝0.02A，电源电压为
U＝I1×(RL+R1)＝0.02A×(RL+200Ω)……①
离地面400m时，压敏电阻的阻值R2＝500Ω，电路电流I2＝0.04A，电源电压为
U＝I2×(RL+R2)＝0.04A×(RL+50Ω)……②
联立①②得，电源电压U＝6V，RL＝100Ω；当高度降到150m，指示灯开始闪烁，电路仅警示灯接入电路，电路电流为
警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率为
P亮＝UI3＝6V×0.06A＝0.36W小球编号
1
2
3
4
5
小球质量m（g）
2
5
45
40
小球半径r（cm）
0.5
0.5
1.5
2
3
小球的受尾速度v（m/s）
16
40
40
20
速度v/（m/s）
100
200
300
400
500
阻力f（×104N）
0.3
1.2
2.7
4.8
7.5
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