2024年中考物理第三次模拟考试（辽宁卷）

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3、三模考试大概在中考前两周左右，三模是中考前的最后一次考前检验。三模学校会有意降低难度，目的是增强考生信心，难度只能是中上水平，主要也是对初中三年的知识做一个系统的检测，让学生知道中考的一个大致体系和结构。
2024年中考第三次模拟考试（辽宁卷）
物 理
（考试时间：80分钟 试卷满分：80分）
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）1.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A. “欲渡黄河冰塞川”，冰的形成是凝华现象，需要放热
B. “露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象，需要放热
C. “月落乌啼霜满天”，霜的形成是凝固现象，需要吸热
D. “一蓑烟雨任平生”，雨的形成是汽化现象，需要吸热
【答案】B
【解析】解：A、冰是水凝固形成的，属于凝固现象，凝固放热，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故B正确；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故C错误；
D、雨是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故D错误。
故选：B。
如图所示，沙画是一种新兴的艺术表现形式。在玻璃板的下方固定一光源，作画者的巧手在玻璃板上不断布撒和抹除细沙，随着细沙的堆积，阻挡了来自玻璃板的光，形成了千变万化的动态艺术效果。下列光现象中与形成沙画的光影效果原理相同的是( )


A.树荫下的光斑 B. 水中的倒影 C. 海市蜃楼 D. 用放大镜看书
【答案】A
【解析】解：沙画的光影效果原理是光沿直线传播。
A.树荫下的光斑是光沿直线传播形成的，故A正确；
B.水中的倒影是光的反射形成的，故B不正确；
C.海市蜃楼是光的折射形成的，故C不正确；
D.用放大镜看书是利用了凸透镜成像原理，故D不正确。
故选：A。
3.关于如图所示的四幅图中，说法正确的是( )

①分别在A、B、C三处用同样大小的力推门，在C处感觉关上门的难度最大，说明力的作用效果与力的大小有关
②锤头松了，人们常用撞击锤柄的方法使锤头紧套在锤柄上，利用了锤头的惯性
③活塞式抽水机利用大气压，标准大气压下，能提升水的最大高度约为10.3m
④自制气压计从一楼走上五楼，观察到管内水柱变高，说明大气压随高度的增加而减小
A. ①②B. ②③④C. ①③④D. ①②③
【答案】B
【解析】解：①分别在A、B、C三处用同样大小的力推门，在C处感觉关上门的难度最大，这说明力的作用效果与力的作用点有关，故①错误；
②锤头松了，用撞击锤柄的方法能使锤头紧套在锤柄上，是因为撞击时，锤柄停止运动，而锤头由于惯性，要保持原来的运动状态，继续向下运动，这是利用了锤头的惯性，故②正确；
③活塞式抽水机是利用大气压工作的，据p=ρgh知，在标准大气压下，能提升水的最大高度h=p0ρ水g=1.013×105Pa1.0×103kg/m3×9.8N/kg=10.3m故③正确；
④从一楼到五楼，高度增加，观察到管内水柱变高，是因为瓶内气压不变，而瓶外气压变小了，这说明大气压随高度的增加而减小，故④正确。
故选：B。
4.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球后，金属箔张角如图甲所示；接着用毛皮摩擦过的气球再接触金属球，金属箔张角变大，如图乙所示；然后用短波紫外光照射但不接触金属球，金属箔张角如图丙所示，此时金属球中的某种电荷“逃”到了空气中。下列推断错误的是( )

A. 甲图中瞬间电流方向是由验电器到橡胶棒
B. 乙图中摩擦过的气球带负电
C. 丙图中金属箔张角变小是因为它们相互吸引
D. 丙图中从金属球“逃”出的是电子
【答案】C
【解析】解：A、橡胶棒带负电，有多余的电子，橡胶棒接触不带电的验电器金属球，电子从橡胶棒移动到验电器，所以瞬间电流方向由验电器到橡胶棒，故A正确；
B、毛皮摩擦过的气球使带负电的验电器的张角变得更大，则说明气球与验电器带相同的电荷，即气球带负电，故B正确；
CD、题图丙中两个金属箔片带同种电荷相互排斥，金属箔的张角变小是由于两个金属箔带的电荷量减小，它们之间的斥力减小，其原因是电子转移走了，所以题图丙中有电子“逃”出，故C错误、D正确。
故选：C。
5.两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且ρ甲>ρ乙；两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa和ρb，质量分别为ma和mb，受到的浮力分别为Fa和Fb，c、d两处的液体压强分别为pc和pd。下列说法中( )

①ρa>ρb ②maFb ④pc>pd
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①④正确 D. 只有①③④正确
【答案】D
【解析】解：①由图可知，小球a在甲液体中悬浮，则有ρa=ρ甲；小球b在乙液体中漂浮，则有ρb<ρ乙；
已知ρ甲>ρ乙，则ρa=ρ甲>ρ乙>ρb，即ρa>ρb，故①正确；
②已知两个小球的体积相同，ρa>ρb，由ρ=mV可知ma>mb，故②错误；
③由G=mg可知两个小球的重力：Ga>Gb，小球a悬浮时，所受的浮力与其重力大小相等，即Fa=Ga；
小球b漂浮时，所受的浮力与其重力大小相等，即Fb=Gb；由上述分析可知：Fa=Ga>Gb=Fb，即Fa>Fb，故③正确；④由图可知，c处的液体深度更深，即hc>hd，且ρ甲>ρ乙，由p=ρgh可知c处的液体压强更大，即pc>pd，故④正确；综上所述分析可知①③④正确，故A、B、C错误，D正确。
故选：D。
6.如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是( )
A. 核能→内能→机械能→电能核反应堆 B. 核能→化学能→机械能→电能
C. 核能→内能→化学能→电能 D. 核能→机械能→化学能→电能
【答案】A
【解析】解：根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能；
故选：A。
7.春夏季节雨水较多，某个下雨天，小琳撑一把雨伞在雨中行走，一阵大风吹来，伞面被“吸”得严重变形，进入教室后，小琳收伞、抖落雨伞上的雨滴，将雨伞挂在桌边静止，关于雨伞，下列说法正确的是( )

A. 如图甲所示，推开雨伞时，伞骨给骨臂一个向上的动力，骨臂绕O点转动，这是一个费力杠杆
B. 如图乙所示，伞上方空气流速大、压强小，小琳需要施加一个向下的力以平衡风力产生的效果
C. 如图丙所示，轻轻抖动雨伞，由于雨伞具有惯性，雨水与雨伞分离落向地面，伞上的雨水变少了
D. 如图丁所示，雨伞只受重力和桌面施加的竖直向上的支持力，雨伞与桌面之间没有摩擦力
【答案】ABD
【解析】解：A、如图甲所示，推开雨伞时，伞骨给骨臂一个向上的动力，动力作用线过A点，阻力作用线过B点，骨臂绕O点转动，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故A正确；
B、因为气体流速越大的位置压强越小，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，向上的压强大于向下的压强；为了平衡风力产生的效果，小琳需要额外施加一个向下的力的作用，故B正确；
C、用手拿着沾有雨水的雨伞，轻轻向下抖，雨伞受力后运动状态发生改变，由静止变为运动，伞上的雨水由于具有惯性，继续保持原来的静止状态，雨水与雨伞分离落向地面，伞上的雨水就少了，故C错误；
D、雨伞静止挂在课桌边时，桌面对雨伞的支持力作用在雨伞上与雨伞受到的重力为一对平衡力，而雨伞在水平方向没有相对运动或相对运动的趋势，即不受摩擦力，故D正确。
故选：ABD。
8.如图所示，每个滑轮重6N，物体A重100N，物体B重60N，F1=16N，F2=8N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动，绳重及滑轮转轴的摩擦等次要因素忽略不计。下列说法正确的是( )

A. 拉力F2的功率为0.8W B. 滑轮组的机械效率为75%
C. 如果增大F2，物体A可能向左运动 D. 物体A受到地面水平向右2N的摩擦力
【答案】BD
【解析】解：A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的速度v2=nvB=3×0.1m/s=0.3m/s，则F2的功率：P2=W总t=F2s2t=F2v2=8N×0.3m/s=2.4W，故A错误；
D、因绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，所以，由F=1n(G动+f)可得，物体B受到的摩擦力fB=nF2−G动=3×8N−6N=18N，因物体A对物体B水平向右的摩擦力和物体B对物体A水平向左的摩擦力是一对相互作用力，所以，物体B对物体A水平向左的摩擦力：fB'=fB=18N，因物体A静止时处于平衡状态，其合力为零，所以，由F1此时物体A受到水平向右的拉力F1和地面对A的摩擦力f、物体B对物体A水平向左的摩擦力fB'作用处于平衡状态，由物体A受到的合力为零可得：F1+f=fB'，
则地面对A的摩擦力大小为：f=fB'−F1=18N−16N=2N，方向水平向右，故D正确。
B、该滑轮组的机械效率：η=W有W总=fBsBF2s2=fBsBF2nsB=fBnF2=18N3×8N×100%=75%，故B正确；
C、如果增大F2，动滑轮对下方绳子的拉力也增大，B将做加速运动，但B对A的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则B与A之间的摩擦力大小不变，A受到的拉力F1、地面的摩擦力不变，则A还是处于静止状态，故C错误。
故选：BD。
9.如图甲所示是某创客小组自制的肺活量测试装置，吹气时气球膨胀，隔板向上运动。电源电压保持不变，R1=10Ω，当闭合开关S，小明向气球吹气，两电表示数变化关系如图乙所示，下列说法正确的是( )

A. 吹气时，电压表示数变大
B. 电源电压为6V
C. 隔板带动指针在a端时，R0接入电路的阻值为10Ω
D. 隔板带动指针在ab中点时，R1消耗的功率为0.9W
【答案】BD
【解析】解：A、由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。由题知，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，带动滑片向上移动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据I=UR，可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R1两端的电压变大，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以R0两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误；
B、当滑片位于b点时，此时只有R1接入电路，此时电流为0.6A，电源电压U=IbR1=0.6A×10Ω=6V，故B正确；
C、指针在a端时，滑动变阻器R0完全接入电路，其两端电压为4V，通过的电流为0.2A，故滑动变阻器R0=U0Ia=4V0.2A=20Ω，滑动变阻器的最大电阻为20Ω，R0接入电路的阻值为20Ω，故C错误；
D、指针在ab中点时，滑动变阻器R0接入电路中的阻值为10Ω，故总电阻R=R0+R1=10Ω+10Ω=20Ω，已知电压电压U=6V，此时电流中的电流I=UR=6V20Ω=0.3A，R1消耗的功率P1=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W，故D正确。
故选：BD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10.如图所示，小华运用电磁感应技术对智能手机进行无线充电，其主要工作原理如下：电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的磁场，带有金属线圈的智能手机靠近它就能产生______，______(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理与之相同。

【答案】感应电流 动圈式话筒
【解析】解：手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；扬声器的工作原理通电导体在磁场中受力运动，动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的，动圈式话筒的工作原理与之相同。
故答案为：感应电流；动圈式话筒。
11.一名女子手扶着直立的行李箱如图甲所示，然后将其侧倾至如图乙所示的位置，此过程中手拉箱可以看作一个______(填写一种物理模型)，当女子按如图乙所示在水平面上匀速运动时，手对行李箱的拉力______(选填“等于”或“不等于”)行李箱受到地面对它的摩擦力。

【答案】杠杆 不等于
【解析】解：一名女子手扶着直立的行李箱如图甲所示，然后将其侧倾至如图乙所示的位置，行李箱绕着轮子转动，可以看成是杠杆；根据二力平衡的条件，物体在水平面上匀速运动时，只有水平方向的拉力才等于摩擦力，图中人的拉力斜向上，故拉力与摩擦力不相等。
故答案为：杠杆；不等于。
12.家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中甲是火线。只闭合开关S1，灯L1正常发光，此时用试电笔接触a点，试电笔的氖管______(选填“发光”或“不发光”)；再闭合开关S2，灯L1马上熄灭，则故障原因可能是灯L2 ______(选填“短路”或“断路”)。

【答案】发光 短路
【解析】解：根据甲图可知，S1与L1串联，能控制此灯，根据家庭电路的要求，先到开关后到灯头，故甲是火线；只闭合开关S1。灯L1正常发光，电路正常，此时用试电笔接触a点，试电笔的氖管发光；
根据图可知，灯L1正常发光，再闭合开关S2，灯L1马上熄灭，则故障原因可能是灯L2短路，L2断路对L1不影响。
故答案为：发光；短路。
13.(1)如图1所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛很快熄灭并会发现盘中的水在______的作用下进入杯中。
(2)船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度。如图2所示是一种水翼船，船体下安装了水翼，船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼的形状应该是图2中的______(选填“甲”或“乙”)。

【答案】大气压 甲 大
【解析】解：(1)将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛燃烧使杯内气体减少，气压减小，小于外界大气压，盘中水会在大气压的作用下被压入杯中；
(2)要想在船高速航行时，利用水翼使船体抬高从而减小水对船体的阻力，水翼的形状应该如甲所示。因为当船在水中高速航行时，水翼上表面凸起，它与船体间的水流速度大，压强小；水翼下表面的水流速度小，压强大，因此在水翼的上下表面存在向上的压力(压强)差，所以船体被抬高了。
故答案为：(1)大气压；(2)甲；
14.排球是我市体育中考项目之一。排球竖直向上运动，并落回地面，这过程中球先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，在M点的速度______S点的速度(选填“大于”“小于”或“等于”)，球在空中运动的过程中，机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。

【答案】< 不守恒
【解析】解：排球的质量不变，在M点的动能小于S点动能，所以排球在M点的速度小于S点速度，则排球在该两点的速度vM故答案为：<；不守恒。
15.如图所示，把体积为1000cm3的木块A(木块不吸水)放入盛有水的容器中，再在A的上方放一个质量为300g的物体B，静止后，木块有四分之三的体积浸入水中，则木块A排开水的质量为______g；这时用一根细线将A与B连接在一起，再次放入水中，静止后，木块A恰好有一半的体积露出水面，此时细线产生的拉力大小为______N。
【答案】750 0.5
【解析】解：(1)物体A排开水的质量为：m排=ρ水V排=1g/cm3×34×1000cm3=750g；
(2)左图中木块受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.75kg×10N/kg=7.5N，左图中A和B的整体处于漂浮状态，AB的重力之和等于浮力，则GA+GB=F浮，所以GA=F浮−GB=F浮−mBg=7.5N−0.3kg×10N/kg=4.5N，右图中，木块恰好有一半的体积露出水面，此时木块受到的浮力：F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1−12)×10−3m3=5N，此时A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的浮力，即F浮'=GA+F拉，所以细线产生的拉力：F拉=F浮'−GA=5N−4.5N=0.5 N。
故答案为：750；0.5。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16.如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水下有一块平面镜M，一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经水中的平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整。
【答案】解：由凸透镜折射的规律可知，平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，根据像与物体关于平面镜对称，画出P在平面镜中形成的像P'，连接FP'，与平面镜交于Q点，FQ是水中的折射光线，也是平面镜的入射光线，连接QP，可得经平面镜反射的反射光线，如图所示：

【解析】(1)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；
(2)光线从空气中进入水中，传播方向会发生改变，折射角小于入射角，折射光线的延长线过P在平面镜中像点P'，与平面镜的交点为入射点M；
(3)连接入射点与点P，QP是平面镜的反射光线。
本题考查了凸透镜的三条特殊光线、光的反射定律和折射规律的应用，注意：凸透镜的焦点为光线到水面的入射点。此题考查光的反射光路图和透镜光路图的画法，难度不大，关键是掌握凸透镜的三条特殊光线。
17.如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。

【答案】解：失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的牵引力和沿斜面向下的阻力；四个力的作用点可画在车的重心上，沿四个力的方向分别画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上相关字母，如图所示：
【解析】(1)先对车辆进行受力分析，并确定各力的作用点和方向，然后按照力的示意图作图；
(2)画力的示意图的一般步骤为：一画简图，二定点，三画线，四画箭头，五把力的符号标箭头边．按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18.亲爱的同学，请利用你所掌握的实验操作技能解答下列问题。
(1)如图1所示，用弹簧测力计测量物体受到的重力时，所测物体越重，弹簧伸得越长，说明力的作用效果与力的______有关。图中物体受到的重力为______N；重力的施力物体是______。
(2)如图2甲所示，拇指和食指之间的距离是______cm，如图2乙所示，秒表示数为______s。
(3)常用温度计是根据液体______的规律制成的。图3中______(选填“甲”或“乙”)是体温计。
【答案】大小 3.6 地球 18.0 336 热胀冷缩 乙
【解析】解：(1)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，弹簧测力计测量力时，弹簧受到的拉力越大就伸得越长，其形变的程度就越大，这说明力的作用效果与力的大小有关；
由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，可见弹簧测力计的示数是3.6N，则物体的重力G=3.6N；
重力的施力物体是地球；
(2)图中“一拃”的左端与20cm刻度线对齐，读为20.0cm，右端与38cm刻度线对齐，读为38.0cm，所以图中“一拃”的长度：L=38.0cm−20.0cm=18.0cm；
由图可知，小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间，略偏过中线；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在36s，因此秒表读数为5min36s，即336s；
(3)常用温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的；
体温计的量程为35～42℃，分度值为0.1℃，玻璃泡附近有一个缩口，因此图乙时体温计。
故答案为：(1)大小；3.6；地球；(2)18.0；336；(3)热胀冷缩；乙。
19.小华探究凸透镜的成像规律。
(1)课间，小华到室外利用太阳光来测量凸透镜的焦距，她将该凸透镜正对着太阳光，如图甲所示，此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，若光斑变大，则凸透镜的焦距f ______L(选填“>”、“<”或“=”)；调整以后得到该透镜的焦距为10cm。
(2)当烛焰位于如图乙所示位置时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、______的实像，此成像规律常应用在______(选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)上，保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上30cm刻线处，要在光屏上重新得到烛焰清晰的像，应将光屏移动到______cm刻线处。
(3)当烛焰再次位于如图乙所示位置时，若将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊，若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：
①若移动光屏，则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜，此时像的大小比原来的像要______些。
②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】< 放大 幻灯机 70 靠近 小 近视眼镜
【解析】解：(1)由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，若光斑变大，这个光斑可能是焦点之后的光斑，故可能f(2)由图知，物距u1=50cm−35cm=15cm，像距v1=80cm−50cm=30cm，满足：2f>u>f，此时成倒立放大的实像，据此制成了幻灯机；
保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上30cm刻线处，此时u=2f，成倒立等大的实像，v=2f，要在光屏上重新得到烛焰清晰的像，应将光屏移动到70cm刻线处；
(3)若将蜡烛稍远离凸透镜，物距增大，像距会减小，所以光屏应该向左移动；
若不移动光屏，根据凹透镜对光线有发散作用，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜(近视眼镜)，延缓了对光线会聚，也可再次在光屏上得到清晰的像。
故答案为：(1)<；(2)放大；幻灯机；70；(3)靠近；小；近视眼镜。
20.如图，小明利用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”，①到⑥图杯中的液体，除②图杯中装的浓盐水外，其余杯里装的都是水。

(1)压强计是通过U形管中液面的______来反映被测压强大小的。实验前用手轻轻按压几下橡皮膜，检查装置是否漏气，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)；
(2)做②③两次实验，是为了探究液体内部压强大小跟液体的______是否有关。做______三次实验，是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系，此实验方法名称为______。
(3)若图⑦中U形管左右两侧红墨水面的高度差h1=10.2cm，则U形管中红墨水产生的压强差为______Pa (ρ冰=1.0×103kg/m3)。若此时探头在液体中深度h2=12cm，则图⑦杯中液体的密度为______kg/m3。
【答案】高度差 不漏气 密度 ④⑤⑥ 控制变量法 1020 0.85×103
【解析】解：(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映来反映被测压强的大小；
使用前用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
(2)②③两次实验，探头在液体中的深度和方向相同，液体密度不同，可见是为了探究液体压强与液体密度是否有关；U形管中两边液面的高度差不同，可得大。所以液体深度相同时，液体的密度越大，液体压强越大，比较②③是为了探究液体内部压强大小跟液体的密度是否有关；
比较④⑤⑥得，液体密度相同，探头在液体中的深度不同，U形管左右两管液面高度差不同，④⑤⑥是探究液体压强跟液体深度的关系，运用了控制变量法；
(3)橡皮管内气体的压强与大气压之差：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.102m=1020Pa；
U形管左右两侧压强相等，即ρgh1=ρ液gh2，则ρh1=ρ液h2，
1.0×103kg/m3×0.102m=ρ液×0.12m，解得：ρ液=0.85×103kg/m3；
故答案为：(1)高度差；不漏气；(2)密度；④⑤⑥；控制变量法；(3)1020；0.85×103。
21.小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用如图−1所示的器材和电路，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮。
(2)连接电路时，开关应处于 状态。
(3)连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，则下一步操作应该是 。
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.更换电池 D.移动滑片P
(4)根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象如图−2所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W。
(5)利用图−1中器材和电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
(6)同组的小聪设计了一种测量定值电阻Rx阻值的电路，如图−3所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为R0，电源电压未知且不变。请将以下实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，记录电压表的示数U1；
② ，记录电压表的示数U2；
③待测电阻Rx阻值的表达式：Rx= (用U1、U2、R0表示)。
【答案】断开 D 0.625 不能 断开开关S1，闭合开关S、S2 U1U2−U1⋅R0
【解析】解：(1)滑动变阻器要串联在电路中，连接时要采取“一上一下”的方式，向右移动滑片P，灯泡变亮说明滑动变阻器的右下端要接入电路，据此连接电路，完整电路如图所示；
(2)为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
(3)连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，说明电路是通的，只是电流比较小，灯泡实际功率较小导致不亮，下一步操作应该是移动滑片P，让灯泡亮起来，故D正确；
(4)由图−2知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(5)在探究电流与电压的关系实验时要保持定值电阻不变，由图−2知小灯泡的电阻在变化，故利用图−1中器材和电路不能探究电流与电压的关系；
(6)①断开开关S2，闭合开关S、S1，两电阻串联，电压表测量Rx两端的电压，记录电压表的示数U1，即Rx两端的电压UX=U1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，两电阻串联，电压表测量电源的电压，记录电压表的示数U2，即电源电压U=U2；R0两端的电压U0=U2−U1，此时电路的电流I=U0R0=U2−U1R0，
③待测电阻Rx阻值的表达式：Rx=UXI=U1U2−U1R0=U1U2−U1⋅R0。
故答案为：(1)如图所示：；(2)断开；(3)D；(4)0.625；(5)不能；(6)②断开开关S1，闭合开关S、S2； U1U2−U1⋅R0。
五、综合应用题（本大题共3小题，共22分）
22.自动驾驶是近年来比较热门的话题，自动驾驶技术也已应用到很多汽车上。如图所示，这是某款无人驾驶物流配送车，具备L4级自动驾驶能力，空车质量为300kg。每个车轮与地面的接触面积为50cm2。设计最高时速为15km/h，可实现到用户手中的最后五公里配送。(g取10N/kg)
(1)求无人驾驶物流配送车空车静止在水平路面上时对路面的压强。
(2)求无人驾驶物流配送车以最高时速行驶5km需要的时间。
(3)无人驾驶物流配送车是由纯电驱动，使用电取代汽油在环保上有哪些优势？请写出两条。
【答案】解：(1)物流配送车受到的重力为：G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物流配送车受到的压力等于自身的重力：F=G=3000N
物流配送车对水平路面的压强：p=FS=3000N50×10−4m2×4=1.5×105Pa
(2)物流配送车以最高时速行驶5km需要的时间：t=5km15km/h=13h=20min
(3)使用点取代汽油可以减少汽车尾气的排放；电动车的声音比汽油发动机的声音小，可降低噪音污染。
故答案为：(1)1.5×105Pa；(2)20min；(3)使用点取代汽油可以减少汽车尾气的排放；电动车的声音比汽油发动机的声音小，可降低噪音污染。
23.如图甲是小明家购买的某型号电热加湿器，乙是其内部的原理图，表格为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”和“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，R1在“低挡”状态与“高挡”状态正常工作时的功率之比是1：16，求：
(1)R1的电阻及R1在“低挡”工作时的功率；
(2)加湿器处于低挡加热状态下的额定功率是多少W？
(3)小明关闭家中其他电器，单独让加湿器接在丙图中的电能表上，加湿器在高挡加热状态下正常工作5min，电能表转盘转了25转，则电能表上模糊不清的这个参数应该是多少r/(kW⋅h)？
【答案】解：(1)由图乙可知，开关S置于2、3时，R1与R2串联，此时总电阻最大，由P=U2R可知此时电路消耗的总功率最小，则电热加湿器处于低挡；开关S置于3、4时，R1与R2并联，此时总电阻最小，由P=U2R可知此时电路消耗的总功率最大，则电热加湿器处于高挡；由表中数据可知高温挡的额定功率为400W，根据P=U2R可得R1的阻值：R1=U2P高=(220V)2400W=121Ω，
因为R1在“低挡”状态与“高挡”状态正常工作时的功率之比是1：16，则R1在“低挡”工作时的功率：
P1=116P高=116×400W=25W；
(2)由P=I2R1可得低挡时电路中的电流：I低= P1R1= 25W121Ω=511A，
电源电压不变，则加湿器处于低挡加热状态下的额定功率：P低=UI低=220V×511A=100W；
(3)加湿器在高挡加热状态下正常工作5min消耗的电能：W=P高t=400×10−3kW×560h=130kW⋅h，
已知这段时间内电能表转盘转了25转，则电能表上模糊不清的这个参数为：N=25r130kW⋅h=750r/(kW⋅h)。
【解析】(1)由图乙可知，当旋转型开关S置于2、3触点时，加热电阻R1、R2串联，分析可知此时电热加湿器处于低挡；当旋转型开关S置于3、4触点时，加热电阻R1、R2并联，分析可知此时电热加湿器处于高挡；知道高温挡的额定功率，由P=U2R可求出R1的阻值；已知R1在“低挡”状态与“高挡”状态正常工作时的功率之比是1：16，据此求出R1在“低挡”工作时的功率；
(2)根据P=I2R求出低温挡时电路的电流，电源电压不变，根据P=UI求出低挡时电路的额定功率；
(3)知道加湿器在高挡加热状态下的额定功率和工作时间，根据W=Pt求出消耗的电能，电能表转盘转过的圈数与消耗电能的比值即为这个参数。
24.风速是气象观测中的重要参数，用风速仪可以测量风速大小。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？物理学习小组开展了“风速仪”制作活动。
【项目任务】制作一个“风速仪”。

【项目导引】(1)如图甲所示是杯式风速仪和工作参数。在风力的作用下，杯式风速仪的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经过系统处理后能准确显示出风速值。此杯式风速仪正常工作10min，最多消耗______J的电能。
【方案设计】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计了简易风速仪，其原理如图乙所示。电源为恒流源，能提供大小始终恒定的电流。电流表量程为0−0.6A，定值电阻为R0，R1为压力传感器，无风时R1受到的风压为零，有风时R1的阻值随风压F大小变化的关系如图丙所示。
【项目实施】(2)同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风速和风压有关。图乙电路中与压力传感器R1相连的是一块轻质迎风板。闭合开关，当风垂直吹在迎风板上，便可读出______表示数，通过计算再根据风速与风压的关系就能知道此时的风速。
(3)实验中，当风压F为6N时，测出简易风速仪中电压表示数为8V，恒流源提供的恒定电流I= ______A(用含R0的表达式表示)。
【评价反思】(4)对比杯式风速仪，写出简易风速仪存在的一条不足之处______________________________。
【答案】288 电流 0.4A+8VR0 在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小
【解析】解：(1)由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W，所以正常工作10min最多消耗的电能为W=Pt=0.48W×10×60s=288J；
(2)根据图中电源的电流恒定，读出电流表示数，可以计算定值电阻的电流，根据欧姆定律计算电压和R1的阻值，结合图像得出风压，再根据风速与风压的关系就能知道此时的风速。
(3)当风压F为6N时，根据丙图知，R1=20Ω；测出简易风速仪中电压表示数为8V，R1的电流为I1=UR1=8V20Ω=0.4A；恒流源提供的恒定电流I=I1+I0=0.4A+8VR0；
(4)在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
故答案为：(1)288；(2)电流；(3)0.4A+8VR0；(4)在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
额定电压/V
220
高温挡额定功率/W
400
低温挡额定功率/W
杯式风速仪工作参数
量程
0.4−50m/s
输出电流信号范围
4−20mA
启动风速
0.4m/s
电功率
≤0.48W