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2024年中考物理第二次模拟考试（陕西卷）
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这是一份2024年中考物理第二次模拟考试（陕西卷），文件包含物理陕西卷全解全析docx、物理陕西卷考试版A4docx、物理陕西卷考试版A3docx、物理陕西卷参考答案及评分标准docx、物理陕西卷答题卡pdf等5份试卷配套教学资源，其中试卷共40页， 欢迎下载使用。
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年中考第二次模拟考试（陕西卷）
物理·全解全析
一、单选题（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．如图所示，是运动会比赛场上同学们敲鼓为运动健儿们加油的场景。下列分析正确的是（ ）
A．鼓声主要是由空气振动产生的
B．鼓声传播不需要介质
C．使用不同的力度敲击鼓面，鼓发出声音的响度不同
D．鼓声随着响度的增加，传播速度加快，从而传的更远
【答案】C
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，因此鼓声主要是由鼓皮振动产生的；故A错误；
B．声音的传播需要介质，因此鼓声的传播也需要介质；故B错误；
C．使用不同的力度敲击鼓面，鼓面振动的幅度不同，鼓发出声音的响度不同；故C正确；
D．声音的传播速度与介质的种类及温度有关，与响度无关，因此鼓声随着响度的增加，传播速度不会加快，故D错误。
故选C。
2．天气预报说北方有一股强冷空气南下，我市将会有一场小雨。下列说法正确的是（ ）
A．淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
B．雨后操场上的水消失是水的升华
C．水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
D．洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气
【答案】A
【详解】A．淋雨容易感冒，因为人因身上的水汽化时需要吸收人体的热量，使人体温度降低而受凉，故A正确；
B．雨后操场上的水消失是水汽化成水蒸气，故B错误；
C．雨是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误；
D．洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故D错误。
故选A。
3．下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A．电影院银幕上的图案是放映机生成的正立、放大的实像
B．经过凹透镜折射后的两条光不可能相交
C．太阳光经过三棱镜形成彩色光，彩色光再经凸透镜会聚后又可形成白光
D．小孔成像时物体离孔越近所成的像越大
【答案】C
【详解】A．电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像，故A错误；
B．经过凹透镜折射后的两条光可能相交，比如原本要会聚的两束光，经过凹透镜折射后，延迟会聚，但仍会相交，故B错误；
C．太阳光是由多种颜色色光混合得到的，太阳光经过三棱镜折射后形成彩色光，彩色光再经凸透镜会聚后，多种颜色色光重新混合，又可形成白光，故C正确；
D．在孔的大小和像距不变的情况下，物体离孔越近所成的像才越大，故D错误。
故选C。
4．如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料，可放置在一朵蒲公英上.如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从80m高处落下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状.下列物理属性与它无关的是（ ）
A．熔点高B．弹性好C．密度小D．延展性好
【答案】A
【详解】由题意知，“微格金属”特殊材料可以放置在一朵蒲公英上，说明密度小；用该材料包裹住鸡蛋，从25楼扔下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损，说明硬度大；在外力作用下将它压缩50%，外力撤销后该材料能够完全恢复原状，说明该物质弹性好；通过资料无法得知其熔点高的特点，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（ ）
A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似
D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D
【答案】D
【详解】A．a图中，汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，故A正确，A不符合题意；
B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，内能转化为机械能，燃气的内能减小，故B正确，B不符合题意；
C．根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出：A是吸气冲程、B是做功冲程、C是压缩冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，与图b中B图所示的工作原理相似，故C正确，C不符合题意；
D．四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A→C→B→D，故D错误，D符合题意。
故选D。
6．如图所示，用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动，物体B相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B．A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．B对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右
D．地面对A的摩擦力大小为5N，方向水平向右
【答案】B
【详解】A．拉动木板时，B始终处于静止状态，滑动摩擦力的大小与运动速度无关，所以实验中可以不匀速拉动A，故A错误；
B．因B静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力，所以，A对B水平向右的摩擦力
fA对B=F示=2N
故B正确；
C．因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A的摩擦力方向水平向左，大小为2N，故C错误；
D．因物体A做匀速直线运动时，受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态，所以，由力的合成可得
fB对A+f地=F
则地面对A水平向左的摩擦力
f地=F-fB对A=5N-2N=3N
故D错误。
故选B。
7．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。，则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（ ）
A．在酒精中受到的浮力为B．体积为
C．质量为0.3kgD．密度为
【答案】C
【详解】物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用，浸没在水中
G-F浮1=F拉1
G-ρ水gV排=2N①
浸没在酒精中
G-F浮2=F拉2
G-ρ酒精gV排=2.2N②
由①②联立解得V排=1×10-4m3，G=3N，物体质量
物体完全浸没，故物体的体积
V物=V排=1×10-4m3=100cm3
物体的密度
在酒精中受到的浮力为
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N
故选C。
8．如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ ）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
【答案】C
【详解】由题知，重物重力相同，设其大小为G；由在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度可知，物体升高的速度相同，设其大小为v；对于图甲，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以，绳端的速度；拉力功率
如果考虑滑轮质量，但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0，。
对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以，绳端的速度，拉力F乙的功率
如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置需要提升动滑轮做额外功，，；由以上分析可知
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍，故A错误；
B．甲拉力功率等于乙拉力功率
故B错误；
C．甲拉绳的速度为v，乙拉绳的速度为2v，乙拉绳的速度大小是甲拉绳速度大小的2倍，故C正确；
D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错误。
故选C。
9．如图，在注射疫苗时，学生只需刷身份证就可以提取个人信息。将身份证靠近机器，机器感应电路中就会产生电流，从而识别学生身份。选项图中与这一原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中有电源，为电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．图示的实验是探究影响电磁铁磁性大小的实验，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
10．在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 S 后，当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W；当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为 2W。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡正常发光时的电阻为 10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为 20Ω
C．电源电压为 10V
D．当滑片 P 在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为 3.6W
【答案】B
【详解】由图可知，开关S闭合后，小灯泡与滑动变阻器及电流表串联，电压表测量小灯泡两端的电压。
A．当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W，根据公式可得，此时小灯泡两端的电压为
当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，且此时小灯泡恰好正常发光，说明小灯泡正常发光时的电压大于3V，所以小灯泡的额定电压为
U额=3V+2V=5V
额定功率为2W，则小灯泡正常发光时的电阻为
故A错误；
BC．根据串联分压原理可知，滑片P位于最右端，即滑动变阻器最值最大时，电路电流为0.3A，根据欧姆定律及串联电路电压规律可得
①
当滑片 P 移至中点时，电路电流为
则
②
由①②两式可得：U=9V，R滑=20Ω，故B正确，C错误；
D．当滑片 P 在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为
故D错误。
故选B。
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11．（3分）我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 ；
（3）在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
【答案】 裂变 比热容大 方向性
【详解】（1）[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变释放的核能发电。
（2）[2]供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
（3）[3]热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性。
12．（3分）芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，为了实现我国芯片的自主可控，某种光刻机的原理和照相机的原理相似。如图乙所示，光刻机在工作时，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩模，经过凸透镜去照射下面的砖片，电路图梁就转移到了硅片表面的光刻胶上。紫外线通过镂空掩体后经过凸透镜成一个倒立 （选填“缩小”或“放大”）的实像，但我国现有技术还不能完成5nm光刻机的制造，想让我国制造的光刻机成像更小应该使镂空掩模 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，或者更换焦距更 （选填“小”或“大”）的透镜。
【答案】 缩小 远离 大
【详解】[1]镂空掩膜到凸透镜光心的距离u应该满足u＞2f，紫外线通过镂空掩体后经过凸透镜成的像是倒立。
[2][3]凸透镜成实像时，物远像近像变小。所以，想让我国制造的光刻机成像更小，需要增大物距，应该使镂空掩模远离凸透镜。
13．（3分）如图所示，电动叉车将1500kg的石材匀速竖直抬升了3m，所用时间为30s，叉车对石材竖直向上的力为 N，对石材做功的功率为 W。电能表标有“5000r/(kW·h)”的字样，把电路中的其它用电器都断开，只接入该电动叉车的电池充电，在额定电压下工作半小时，电能表的转盘恰好转过15000圈，则半小时内消耗的电能是 kW·h。
【答案】 1.5×104 1500 3
【详解】[1][2]因石材匀速竖直提升时处于平衡状态，受到的竖直向上的力和重力是一对平衡力，所以，叉车对石材竖直向上的力
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
叉车对石材做的功
W=Fh=1.5×104N×3m=4.5×104J
对石材做功的功率
[3]电能表的转盘转15000r时，消耗的电能
14．（3分）如图所示，一个质量为1.2kg、棱长为10cm质量分布均匀的立方体，它的密度为 kg/m3。将该立方体静止放在水平地面上，立方体对水平地面的压强为 Pa；若沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分，b部分对水平地面的压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）原立方体对水平地面的压强。（g取10N/kg）
【答案】 1.2×103 1.2×103 小于
【详解】[1]立方体的体积为
它的密度为
[2]物体在水平地面上压力等于物体自身的重力，则压力为
立方体对水平地面的压强为
[3]沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，则b部分的体积为原立方体体积的一半，质量也为原来一半，重力和对地面的压力均为原来的一半，但由图可知，b部分的底面积超过原来地面的一半，根据可得b部分的压强小于原来的压强。
15．（3分）某同学在科技馆参观时发现这样一个展品，在水平轨道上有一列小火车，车厢顶部有两个孔P和Q，小火车在轨道上沿直线匀速运动，如图所示，当小火车即将经过“n”型框架的下方时，从P孔中竖直向上弹出火车一个小球。不计小球受到的空气阻力，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度 （填“会”或“不会”）为零，小球的落点是方向 （填“P”或“Q”），是因为 （填“小球”、“小火车”）具有惯性。
【答案】 不会 P 小球
【详解】[1][2][3]从P孔中竖直向上将一个小球弹出火车，由于小球具有惯性，且不计空气阻力，小球在空中上升和下降过程中，在水平方向一直保持和火车相同的速度，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度不会为零，下落到火车顶部时，沿水平方向和火车经过了相同的路程，所以，小球会落回P孔处。
16．（3分）如图甲，使用测电笔的两种方法中正确的是 （填序号）。图乙是小红家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用测电笔检验B点，氖管 ；若B、C之间某处的导线断了，灯泡熄灭，此时再用测电笔检验B点，氖管 。（后二空均选填“发光”或“不发光”）
【答案】 ② 不发光 发光
【详解】[1] 使用测电笔时，应用手指与笔尾金属体接触，如图甲所示，①错误的，应选②。
[2]测电笔中氖管发光时有微弱电流经过，形成电流的条件是电路两端有电压，且电路通路，图乙中火线与大地之间有220V的电压，灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为220V，则B点与大地之间无电压，所以用测电笔检验B点，氖管不发光。
[3] B、C之间某处的导线断了，灯泡熄灭，灯泡两端的电压为0，则B点与大地之间的电压为220V，再用测电笔检验B点，氖管发光。
17．（4分）（1）如图所示，一辆车正在水平向右匀速直线行驶，物体M是静止在车厢里的一木箱，作出M所受力的示意图。
【答案】
【详解】依题意得，物体M是静止在车厢里的一木箱，此时物体受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力作用，两力是平衡力，大小相等，两力作用点都画在物体重心位置即可，过物体重心分别做竖直向下与竖直向上的带箭头的直线，分别表示重力、支持力，注意两力的线段长度相等，如答案所示。
（2）如图所示，一个凸透镜的最上方与水面恰好重合，F为凸透镜的焦点，有一条光线平行于主光轴射入，请作出经过凸透镜后的折射光线和进入空气的折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，折射光线经过焦点到水面处，在水面会再次发生折射，由于光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，即折射光线远离法线，作图如答案所示。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
18．（4分）在日常生活中，我们常需要测量长度、时间等物理量，请解答下列问题：
（1）如图甲，测得圆柱体的直径为 cm；
（2）如图乙所示，停表所测的时间为 s；
（3）一条纸带薄厚均匀，若把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图丙所示，纸带环绕了n圈，则纸带的厚度是 （用D1、D2和n的表达式表示）。如在实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上，会使测量值 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 1.20 92 偏大
【详解】（1）[1]由图可知，该刻度尺的分度值为1mm，则该圆柱体的直径
d=9.20cm-8.00cm=1.20cm
（2）[2]由图可知分针指针在1min和2min的中间且超过中线，所以秒针对应的读数为32s，则停表所测的时间
t=1×60s+32s=92s
（3）[3]n圈纸带的厚度为二分之一的内外径差，即纸带的厚度为
19．（6分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g；
（1）若比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号：甲、乙、丙）；
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和 ；烧杯乙和烧杯丙内各装有240mL的水，则甲中的食用油的体积应该为 mL（ρ食用油=0.8×103kg/m3）；这种操作过程使用的方法是 （填“转换”、“控制变量”或“等效替代”）法；
（4）实验中，发现食用油和水在加热相同时间，食用油的温度上升得较多，由此可以判断： （填“水”或“食用油”）物质的吸热能力较强。
【答案】 乙、丙 温度计示数的变化 天平 300 控制变量 水
【详解】（1）[1]若比较不同燃料的热值，应使燃料不同，被加热的液体相同，故应选择乙、丙两个装置。
（2）[2]在比较不同燃料的热值的实验中，根据温度计示数的变化比较燃料燃烧放出热量的多少，温度计的示数越大，说明燃料燃烧放出热量越多。
（3）[3]根据控制变量法可知，实验中需要控制液体的质量相同，故需要用天平测量质量，故实验中除了需要温度计、秒表外，还需要天平。
[4][5]已知烧杯乙和烧杯丙内各装有240mL的水，则
V水=240mL=240cm3=2.4×10-4m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.4×10-4m3=0.24kg
根据控制变量法可知：甲、乙装置中烧杯里应装质量相同的不同液体，则
m食用油=m水=0.24kg
需要的食用油的体积为
这种操作过程使用的方法是控制变量法。
（4）[6]质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，在本实验中，食用油的温度上升得较多，由此可以判断：水温度升高得小，说明水物质的吸热能力较强。
20．（5分）小航在做探究电流与电阻的关系的实验时，选取了电压恒定的电源、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、规格为（40Ω 1A）的滑动变阻器和其他器材组装成如图甲所示的电路。
（1）按电路图连接好实物，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电压表有示数、电流表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 ；
（2）排除故障后，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑片使电压表指针如图乙所示，电压表示数为_______V；
（3）小航根据实验需要，分别将三个定值电阻接入电路进行实验，并将实验数据描绘成图像，如图丙所示。为完成这三组实验，选用的电源电压应不高于 V；
（4）小红认为，图甲中不连接滑动变阻器和电压表，利用电源电压不变也可以完成本实验。她先后把5Ω、10Ω的电阻接入电路，读出电流分别为0.9A、0.5A，分析发现电流表示数与定值电阻阻值不成反比。老师告诉她这是由于除定值电阻外，其他电路元件也有一定电阻。若电源本身产生的电压不变，其他元件的总阻值也不变，由这两组数据可知，其他电路元件的总阻值为 Ω。
【答案】 右 断路 2 6 1.25
【详解】（1）[1]由图甲知，为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。
[2]闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，发现电压表有示数，则电压表可能与电源连通，即与电压表并联之外的电路为通路，则电路存在故障可能是与电压表并联的电路断路，即定值电阻R断路。
（2）[3]由图乙所示，电压表选择的是小量程，其分度值为0.1V，此时示数为2.0V。
（3）[4]由图丙知，三个定值电阻接入电路时，其两端的电压分别为
即电阻两端的电压为UV=2V保持不变，当20Ω的电阻接入电路时，此时电路的电流为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为40Ω，则滑动变阻器两端的电压最大为
根据串联电路电压特点可知，电源电压最大为
（4）[5]设电路元件的总阻值为Rx，电源电压为U0，当5Ω的电阻接入电路时，由可得，电源电压为
同理，接入10Ω的电阻时，电源电压为
联立①②可得
21．（7分）【探究名称】篮球反弹方向与哪些因素有关
【问题】小星在打篮球时发现，传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，由此他提出“篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关？”的疑问。
【证据】小星用弹性小球代替篮球，设计了如图甲所示的装置。分别改变水平地面的粗糙程度和小球的入射方向与水平地面的夹角α，每次都让弹性小球从压缩相同长度的弹簧下端，由静止弹出并撞击水平地面，测出小球反弹方向与水平地面的夹角β，记录数据如下表所示：
【解释】
（1）设计实验时，分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面，是为了改变 ；
（2）分析实验数据可知，其他条件相同时，夹角α越大，夹角β越 ；
（3）由表格数据可知，小球反弹的方向与地面的粗糙程度 （选填“有”或“无”）关。
【交流】
（1）压缩的弹簧将小球弹出的过程中，弹簧的 能转化为小球的动能；
（2）如图乙所示，某次小球从A位置入射到水平地面后反弹，则 最有可能是小球反弹的方向；
（3）小星分析发现，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近；他由此推理，如果水平地面与小球间没有摩擦，则β与α应 （选填“相等”或“不相等”）；下列物理规律的得出也运用了这种研究方法的是 。
A．平面镜成像规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
【答案】 水平地面的粗糙程度 大 有 弹性势 B 相等 B
【详解】（1）[1]玻璃地面、木板地面和水泥地面，小球接触时的粗糙程度不同，所以是为了改变水平地面的粗糙程度。
（2）[2]由表格数据知，接触面的粗糙程度和其它条件相同时，随着夹角α增大，小球反弹方向与水平地面的夹角β也越大。
（3）[3]当夹角α相同时，小球反弹时的夹角β在玻璃地面上最小，在水泥地面上的最大，在木板地面上的居中，而玻璃地面最光滑，水泥地面最粗糙，可得：小球反弹的方向水平地面的粗糙程度有关。
（1）[4]压缩的弹簧具有弹性势能，将小球弹出的过程，对小球做功，将弹性势能转化为小球的动能。
（2）[5]由表格数据知，小球在粗糙程度不同的水平面上反弹时，夹角β比夹角α大，当夹角α为50度时，则夹角β大于50度，所以B最有可能是小球的反弹方向。
（3）[6]通过实验分析知，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近，由此可推理得出：当水平地面与小球间没有摩擦时，夹角β与α相等。
[7]实验中应用了实验推理法，不能用实验直接验证，通过推理得出实验结论，这是牛顿第一定律的研究方法。平面镜成像和阿基米德原理都可通过实验直接验证，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
四、综合题（共2小题，计16分）
22．（8分）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙（取g=10N/kg）。
（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车在0-20s内牵引力做的功。
（2）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
【答案】（1）7.2×104J；（2）1125W/m2
【详解】解：（1）由题可知，汽车的质量为
m=1.2t=1.2×103kg
汽车所受的重力为
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
汽车所受阻力为
f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力为
F=f=240N
由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s，由P=Fv可得，汽车的恒定功率为
P=Fv=240N×15m/s=3600W
由W=Pt可得，汽车在0~20s内牵引力做的功为
W=Pt=3600×20s=7.2×104J
（2）由题可知，汽车获得的机械功率为
P机=3600W
汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳照射在地面的辐射总功率为
其中接收太阳能电池板的面积为8m2，则太阳照射在地面单位面积上的辐射功率为
答：（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，汽车在0-20s内牵引力做的功为7.2×104J；
（2）太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。
23．（8分）如图甲所示为一种新型恒温水箱的温控电路，它由工作电路和控制电路组成。控制电路的电源电压。热敏电阻放置于恒温水箱内作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器；工作电路中的电热器上标有“220V 2100W”的字样，指示灯的规格为“6V3W”，为定值电阻。当闭合开关S时，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于吸引力的作用下才能被吸下。当温度不低于设定值时，衔铁被吸下，电热器停止加热，指示灯正常发光；当温度低于设定值时，衔铁弹起，电热器加热，指示灯熄灭。[电磁继电器线圈的电阻不计，]。求：
（1）为确保指示灯正常发光，定值电阻的阻值应为多大？
（2）电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为，当水温由升高到时，电热器的加热时间是多少？
（3）现设定恒温水箱的水温为，求此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】（1）；（2）5000s；（3）
【详解】解：（1）根据得小灯泡正常发光的电流为
根据串联电路电压的规律知定值电阻两端的电压为
由欧姆定律得定值电阻的阻值为
（2）水吸收的热量
由可得消耗的电能
由可得加热时间
（3）由乙图可知，水温时，热敏电阻的阻值，由题可知，水温时，衔铁被吸下，吸引力，由图像可知，时，控制电路中的电流
由可得控制电路的总电阻
因为与串联，所以
所以此时滑动变阻器消耗的电功率
答：（1）定值电阻的阻值应为；
（2）当水温由升高到时，电热器的加热时间是5000s；
（3）滑动变阻器消耗的电功率为。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
玻璃地面
25.5°
34.7°
49.2°
63.5°
72.3°
木板地面
28.6°
37.3°
51.6°
65.4°
74.1°
水泥地面
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
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年中考第二次模拟考试（陕西卷）
物理·全解全析
一、单选题（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．如图所示，是运动会比赛场上同学们敲鼓为运动健儿们加油的场景。下列分析正确的是（ ）
A．鼓声主要是由空气振动产生的
B．鼓声传播不需要介质
C．使用不同的力度敲击鼓面，鼓发出声音的响度不同
D．鼓声随着响度的增加，传播速度加快，从而传的更远
【答案】C
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，因此鼓声主要是由鼓皮振动产生的；故A错误；
B．声音的传播需要介质，因此鼓声的传播也需要介质；故B错误；
C．使用不同的力度敲击鼓面，鼓面振动的幅度不同，鼓发出声音的响度不同；故C正确；
D．声音的传播速度与介质的种类及温度有关，与响度无关，因此鼓声随着响度的增加，传播速度不会加快，故D错误。
故选C。
2．天气预报说北方有一股强冷空气南下，我市将会有一场小雨。下列说法正确的是（ ）
A．淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
B．雨后操场上的水消失是水的升华
C．水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
D．洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气
【答案】A
【详解】A．淋雨容易感冒，因为人因身上的水汽化时需要吸收人体的热量，使人体温度降低而受凉，故A正确；
B．雨后操场上的水消失是水汽化成水蒸气，故B错误；
C．雨是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误；
D．洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故D错误。
故选A。
3．下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A．电影院银幕上的图案是放映机生成的正立、放大的实像
B．经过凹透镜折射后的两条光不可能相交
C．太阳光经过三棱镜形成彩色光，彩色光再经凸透镜会聚后又可形成白光
D．小孔成像时物体离孔越近所成的像越大
【答案】C
【详解】A．电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像，故A错误；
B．经过凹透镜折射后的两条光可能相交，比如原本要会聚的两束光，经过凹透镜折射后，延迟会聚，但仍会相交，故B错误；
C．太阳光是由多种颜色色光混合得到的，太阳光经过三棱镜折射后形成彩色光，彩色光再经凸透镜会聚后，多种颜色色光重新混合，又可形成白光，故C正确；
D．在孔的大小和像距不变的情况下，物体离孔越近所成的像才越大，故D错误。
故选C。
4．如图所示是一种未来可用于航空飞行器制造的“微格金属”特殊材料，可放置在一朵蒲公英上.如果将一枚鸡蛋包裹在该材料中，从80m高处落下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损；用外力将它压缩50%，外力撤销后能够完全恢复原状.下列物理属性与它无关的是（ ）
A．熔点高B．弹性好C．密度小D．延展性好
【答案】A
【详解】由题意知，“微格金属”特殊材料可以放置在一朵蒲公英上，说明密度小；用该材料包裹住鸡蛋，从25楼扔下，即使砸坏地面鸡蛋也不会破损，说明硬度大；在外力作用下将它压缩50%，外力撤销后该材料能够完全恢复原状，说明该物质弹性好；通过资料无法得知其熔点高的特点，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（ ）
A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似
D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D
【答案】D
【详解】A．a图中，汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，故A正确，A不符合题意；
B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，内能转化为机械能，燃气的内能减小，故B正确，B不符合题意；
C．根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出：A是吸气冲程、B是做功冲程、C是压缩冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，与图b中B图所示的工作原理相似，故C正确，C不符合题意；
D．四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A→C→B→D，故D错误，D符合题意。
故选D。
6．如图所示，用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动，物体B相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．必须使木板A做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B．A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．B对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右
D．地面对A的摩擦力大小为5N，方向水平向右
【答案】B
【详解】A．拉动木板时，B始终处于静止状态，滑动摩擦力的大小与运动速度无关，所以实验中可以不匀速拉动A，故A错误；
B．因B静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力，所以，A对B水平向右的摩擦力
fA对B=F示=2N
故B正确；
C．因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A的摩擦力方向水平向左，大小为2N，故C错误；
D．因物体A做匀速直线运动时，受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态，所以，由力的合成可得
fB对A+f地=F
则地面对A水平向左的摩擦力
f地=F-fB对A=5N-2N=3N
故D错误。
故选B。
7．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。，则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（ ）
A．在酒精中受到的浮力为B．体积为
C．质量为0.3kgD．密度为
【答案】C
【详解】物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用，浸没在水中
G-F浮1=F拉1
G-ρ水gV排=2N①
浸没在酒精中
G-F浮2=F拉2
G-ρ酒精gV排=2.2N②
由①②联立解得V排=1×10-4m3，G=3N，物体质量
物体完全浸没，故物体的体积
V物=V排=1×10-4m3=100cm3
物体的密度
在酒精中受到的浮力为
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N
故选C。
8．如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ ）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
【答案】C
【详解】由题知，重物重力相同，设其大小为G；由在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度可知，物体升高的速度相同，设其大小为v；对于图甲，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以，绳端的速度；拉力功率
如果考虑滑轮质量，但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0，。
对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以，绳端的速度，拉力F乙的功率
如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置需要提升动滑轮做额外功，，；由以上分析可知
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍，故A错误；
B．甲拉力功率等于乙拉力功率
故B错误；
C．甲拉绳的速度为v，乙拉绳的速度为2v，乙拉绳的速度大小是甲拉绳速度大小的2倍，故C正确；
D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错误。
故选C。
9．如图，在注射疫苗时，学生只需刷身份证就可以提取个人信息。将身份证靠近机器，机器感应电路中就会产生电流，从而识别学生身份。选项图中与这一原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中有电源，为电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．图示的实验是探究影响电磁铁磁性大小的实验，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
10．在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 S 后，当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W；当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为 2W。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡正常发光时的电阻为 10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为 20Ω
C．电源电压为 10V
D．当滑片 P 在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为 3.6W
【答案】B
【详解】由图可知，开关S闭合后，小灯泡与滑动变阻器及电流表串联，电压表测量小灯泡两端的电压。
A．当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.3A，小灯泡消耗的功率为 0.9W，根据公式可得，此时小灯泡两端的电压为
当滑片 P 移至中点时，电压表示数变化了 2V，且此时小灯泡恰好正常发光，说明小灯泡正常发光时的电压大于3V，所以小灯泡的额定电压为
U额=3V+2V=5V
额定功率为2W，则小灯泡正常发光时的电阻为
故A错误；
BC．根据串联分压原理可知，滑片P位于最右端，即滑动变阻器最值最大时，电路电流为0.3A，根据欧姆定律及串联电路电压规律可得
①
当滑片 P 移至中点时，电路电流为
则
②
由①②两式可得：U=9V，R滑=20Ω，故B正确，C错误；
D．当滑片 P 在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为
故D错误。
故选B。
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11．（3分）我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 ；
（3）在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
【答案】 裂变 比热容大 方向性
【详解】（1）[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变释放的核能发电。
（2）[2]供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
（3）[3]热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性。
12．（3分）芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，为了实现我国芯片的自主可控，某种光刻机的原理和照相机的原理相似。如图乙所示，光刻机在工作时，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩模，经过凸透镜去照射下面的砖片，电路图梁就转移到了硅片表面的光刻胶上。紫外线通过镂空掩体后经过凸透镜成一个倒立 （选填“缩小”或“放大”）的实像，但我国现有技术还不能完成5nm光刻机的制造，想让我国制造的光刻机成像更小应该使镂空掩模 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，或者更换焦距更 （选填“小”或“大”）的透镜。
【答案】 缩小 远离 大
【详解】[1]镂空掩膜到凸透镜光心的距离u应该满足u＞2f，紫外线通过镂空掩体后经过凸透镜成的像是倒立。
[2][3]凸透镜成实像时，物远像近像变小。所以，想让我国制造的光刻机成像更小，需要增大物距，应该使镂空掩模远离凸透镜。
13．（3分）如图所示，电动叉车将1500kg的石材匀速竖直抬升了3m，所用时间为30s，叉车对石材竖直向上的力为 N，对石材做功的功率为 W。电能表标有“5000r/(kW·h)”的字样，把电路中的其它用电器都断开，只接入该电动叉车的电池充电，在额定电压下工作半小时，电能表的转盘恰好转过15000圈，则半小时内消耗的电能是 kW·h。
【答案】 1.5×104 1500 3
【详解】[1][2]因石材匀速竖直提升时处于平衡状态，受到的竖直向上的力和重力是一对平衡力，所以，叉车对石材竖直向上的力
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
叉车对石材做的功
W=Fh=1.5×104N×3m=4.5×104J
对石材做功的功率
[3]电能表的转盘转15000r时，消耗的电能
14．（3分）如图所示，一个质量为1.2kg、棱长为10cm质量分布均匀的立方体，它的密度为 kg/m3。将该立方体静止放在水平地面上，立方体对水平地面的压强为 Pa；若沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分，b部分对水平地面的压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）原立方体对水平地面的压强。（g取10N/kg）
【答案】 1.2×103 1.2×103 小于
【详解】[1]立方体的体积为
它的密度为
[2]物体在水平地面上压力等于物体自身的重力，则压力为
立方体对水平地面的压强为
[3]沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，则b部分的体积为原立方体体积的一半，质量也为原来一半，重力和对地面的压力均为原来的一半，但由图可知，b部分的底面积超过原来地面的一半，根据可得b部分的压强小于原来的压强。
15．（3分）某同学在科技馆参观时发现这样一个展品，在水平轨道上有一列小火车，车厢顶部有两个孔P和Q，小火车在轨道上沿直线匀速运动，如图所示，当小火车即将经过“n”型框架的下方时，从P孔中竖直向上弹出火车一个小球。不计小球受到的空气阻力，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度 （填“会”或“不会”）为零，小球的落点是方向 （填“P”或“Q”），是因为 （填“小球”、“小火车”）具有惯性。
【答案】 不会 P 小球
【详解】[1][2][3]从P孔中竖直向上将一个小球弹出火车，由于小球具有惯性，且不计空气阻力，小球在空中上升和下降过程中，在水平方向一直保持和火车相同的速度，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度不会为零，下落到火车顶部时，沿水平方向和火车经过了相同的路程，所以，小球会落回P孔处。
16．（3分）如图甲，使用测电笔的两种方法中正确的是 （填序号）。图乙是小红家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用测电笔检验B点，氖管 ；若B、C之间某处的导线断了，灯泡熄灭，此时再用测电笔检验B点，氖管 。（后二空均选填“发光”或“不发光”）
【答案】 ② 不发光 发光
【详解】[1] 使用测电笔时，应用手指与笔尾金属体接触，如图甲所示，①错误的，应选②。
[2]测电笔中氖管发光时有微弱电流经过，形成电流的条件是电路两端有电压，且电路通路，图乙中火线与大地之间有220V的电压，灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为220V，则B点与大地之间无电压，所以用测电笔检验B点，氖管不发光。
[3] B、C之间某处的导线断了，灯泡熄灭，灯泡两端的电压为0，则B点与大地之间的电压为220V，再用测电笔检验B点，氖管发光。
17．（4分）（1）如图所示，一辆车正在水平向右匀速直线行驶，物体M是静止在车厢里的一木箱，作出M所受力的示意图。
【答案】
【详解】依题意得，物体M是静止在车厢里的一木箱，此时物体受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力作用，两力是平衡力，大小相等，两力作用点都画在物体重心位置即可，过物体重心分别做竖直向下与竖直向上的带箭头的直线，分别表示重力、支持力，注意两力的线段长度相等，如答案所示。
（2）如图所示，一个凸透镜的最上方与水面恰好重合，F为凸透镜的焦点，有一条光线平行于主光轴射入，请作出经过凸透镜后的折射光线和进入空气的折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，折射光线经过焦点到水面处，在水面会再次发生折射，由于光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，即折射光线远离法线，作图如答案所示。
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
18．（4分）在日常生活中，我们常需要测量长度、时间等物理量，请解答下列问题：
（1）如图甲，测得圆柱体的直径为 cm；
（2）如图乙所示，停表所测的时间为 s；
（3）一条纸带薄厚均匀，若把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图丙所示，纸带环绕了n圈，则纸带的厚度是 （用D1、D2和n的表达式表示）。如在实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上，会使测量值 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 1.20 92 偏大
【详解】（1）[1]由图可知，该刻度尺的分度值为1mm，则该圆柱体的直径
d=9.20cm-8.00cm=1.20cm
（2）[2]由图可知分针指针在1min和2min的中间且超过中线，所以秒针对应的读数为32s，则停表所测的时间
t=1×60s+32s=92s
（3）[3]n圈纸带的厚度为二分之一的内外径差，即纸带的厚度为
19．（6分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g；
（1）若比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号：甲、乙、丙）；
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和 ；烧杯乙和烧杯丙内各装有240mL的水，则甲中的食用油的体积应该为 mL（ρ食用油=0.8×103kg/m3）；这种操作过程使用的方法是 （填“转换”、“控制变量”或“等效替代”）法；
（4）实验中，发现食用油和水在加热相同时间，食用油的温度上升得较多，由此可以判断： （填“水”或“食用油”）物质的吸热能力较强。
【答案】 乙、丙 温度计示数的变化 天平 300 控制变量 水
【详解】（1）[1]若比较不同燃料的热值，应使燃料不同，被加热的液体相同，故应选择乙、丙两个装置。
（2）[2]在比较不同燃料的热值的实验中，根据温度计示数的变化比较燃料燃烧放出热量的多少，温度计的示数越大，说明燃料燃烧放出热量越多。
（3）[3]根据控制变量法可知，实验中需要控制液体的质量相同，故需要用天平测量质量，故实验中除了需要温度计、秒表外，还需要天平。
[4][5]已知烧杯乙和烧杯丙内各装有240mL的水，则
V水=240mL=240cm3=2.4×10-4m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.4×10-4m3=0.24kg
根据控制变量法可知：甲、乙装置中烧杯里应装质量相同的不同液体，则
m食用油=m水=0.24kg
需要的食用油的体积为
这种操作过程使用的方法是控制变量法。
（4）[6]质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，在本实验中，食用油的温度上升得较多，由此可以判断：水温度升高得小，说明水物质的吸热能力较强。
20．（5分）小航在做探究电流与电阻的关系的实验时，选取了电压恒定的电源、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、规格为（40Ω 1A）的滑动变阻器和其他器材组装成如图甲所示的电路。
（1）按电路图连接好实物，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电压表有示数、电流表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 ；
（2）排除故障后，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑片使电压表指针如图乙所示，电压表示数为_______V；
（3）小航根据实验需要，分别将三个定值电阻接入电路进行实验，并将实验数据描绘成图像，如图丙所示。为完成这三组实验，选用的电源电压应不高于 V；
（4）小红认为，图甲中不连接滑动变阻器和电压表，利用电源电压不变也可以完成本实验。她先后把5Ω、10Ω的电阻接入电路，读出电流分别为0.9A、0.5A，分析发现电流表示数与定值电阻阻值不成反比。老师告诉她这是由于除定值电阻外，其他电路元件也有一定电阻。若电源本身产生的电压不变，其他元件的总阻值也不变，由这两组数据可知，其他电路元件的总阻值为 Ω。
【答案】 右 断路 2 6 1.25
【详解】（1）[1]由图甲知，为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。
[2]闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，发现电压表有示数，则电压表可能与电源连通，即与电压表并联之外的电路为通路，则电路存在故障可能是与电压表并联的电路断路，即定值电阻R断路。
（2）[3]由图乙所示，电压表选择的是小量程，其分度值为0.1V，此时示数为2.0V。
（3）[4]由图丙知，三个定值电阻接入电路时，其两端的电压分别为
即电阻两端的电压为UV=2V保持不变，当20Ω的电阻接入电路时，此时电路的电流为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为40Ω，则滑动变阻器两端的电压最大为
根据串联电路电压特点可知，电源电压最大为
（4）[5]设电路元件的总阻值为Rx，电源电压为U0，当5Ω的电阻接入电路时，由可得，电源电压为
同理，接入10Ω的电阻时，电源电压为
联立①②可得
21．（7分）【探究名称】篮球反弹方向与哪些因素有关
【问题】小星在打篮球时发现，传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，由此他提出“篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关？”的疑问。
【证据】小星用弹性小球代替篮球，设计了如图甲所示的装置。分别改变水平地面的粗糙程度和小球的入射方向与水平地面的夹角α，每次都让弹性小球从压缩相同长度的弹簧下端，由静止弹出并撞击水平地面，测出小球反弹方向与水平地面的夹角β，记录数据如下表所示：
【解释】
（1）设计实验时，分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面，是为了改变 ；
（2）分析实验数据可知，其他条件相同时，夹角α越大，夹角β越 ；
（3）由表格数据可知，小球反弹的方向与地面的粗糙程度 （选填“有”或“无”）关。
【交流】
（1）压缩的弹簧将小球弹出的过程中，弹簧的 能转化为小球的动能；
（2）如图乙所示，某次小球从A位置入射到水平地面后反弹，则 最有可能是小球反弹的方向；
（3）小星分析发现，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近；他由此推理，如果水平地面与小球间没有摩擦，则β与α应 （选填“相等”或“不相等”）；下列物理规律的得出也运用了这种研究方法的是 。
A．平面镜成像规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
【答案】 水平地面的粗糙程度 大 有 弹性势 B 相等 B
【详解】（1）[1]玻璃地面、木板地面和水泥地面，小球接触时的粗糙程度不同，所以是为了改变水平地面的粗糙程度。
（2）[2]由表格数据知，接触面的粗糙程度和其它条件相同时，随着夹角α增大，小球反弹方向与水平地面的夹角β也越大。
（3）[3]当夹角α相同时，小球反弹时的夹角β在玻璃地面上最小，在水泥地面上的最大，在木板地面上的居中，而玻璃地面最光滑，水泥地面最粗糙，可得：小球反弹的方向水平地面的粗糙程度有关。
（1）[4]压缩的弹簧具有弹性势能，将小球弹出的过程，对小球做功，将弹性势能转化为小球的动能。
（2）[5]由表格数据知，小球在粗糙程度不同的水平面上反弹时，夹角β比夹角α大，当夹角α为50度时，则夹角β大于50度，所以B最有可能是小球的反弹方向。
（3）[6]通过实验分析知，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近，由此可推理得出：当水平地面与小球间没有摩擦时，夹角β与α相等。
[7]实验中应用了实验推理法，不能用实验直接验证，通过推理得出实验结论，这是牛顿第一定律的研究方法。平面镜成像和阿基米德原理都可通过实验直接验证，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
四、综合题（共2小题，计16分）
22．（8分）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙（取g=10N/kg）。
（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车在0-20s内牵引力做的功。
（2）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
【答案】（1）7.2×104J；（2）1125W/m2
【详解】解：（1）由题可知，汽车的质量为
m=1.2t=1.2×103kg
汽车所受的重力为
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
汽车所受阻力为
f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力为
F=f=240N
由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s，由P=Fv可得，汽车的恒定功率为
P=Fv=240N×15m/s=3600W
由W=Pt可得，汽车在0~20s内牵引力做的功为
W=Pt=3600×20s=7.2×104J
（2）由题可知，汽车获得的机械功率为
P机=3600W
汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳照射在地面的辐射总功率为
其中接收太阳能电池板的面积为8m2，则太阳照射在地面单位面积上的辐射功率为
答：（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，汽车在0-20s内牵引力做的功为7.2×104J；
（2）太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。
23．（8分）如图甲所示为一种新型恒温水箱的温控电路，它由工作电路和控制电路组成。控制电路的电源电压。热敏电阻放置于恒温水箱内作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器；工作电路中的电热器上标有“220V 2100W”的字样，指示灯的规格为“6V3W”，为定值电阻。当闭合开关S时，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于吸引力的作用下才能被吸下。当温度不低于设定值时，衔铁被吸下，电热器停止加热，指示灯正常发光；当温度低于设定值时，衔铁弹起，电热器加热，指示灯熄灭。[电磁继电器线圈的电阻不计，]。求：
（1）为确保指示灯正常发光，定值电阻的阻值应为多大？
（2）电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为，当水温由升高到时，电热器的加热时间是多少？
（3）现设定恒温水箱的水温为，求此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】（1）；（2）5000s；（3）
【详解】解：（1）根据得小灯泡正常发光的电流为
根据串联电路电压的规律知定值电阻两端的电压为
由欧姆定律得定值电阻的阻值为
（2）水吸收的热量
由可得消耗的电能
由可得加热时间
（3）由乙图可知，水温时，热敏电阻的阻值，由题可知，水温时，衔铁被吸下，吸引力，由图像可知，时，控制电路中的电流
由可得控制电路的总电阻
因为与串联，所以
所以此时滑动变阻器消耗的电功率
答：（1）定值电阻的阻值应为；
（2）当水温由升高到时，电热器的加热时间是5000s；
（3）滑动变阻器消耗的电功率为。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
玻璃地面
25.5°
34.7°
49.2°
63.5°
72.3°
木板地面
28.6°
37.3°
51.6°
65.4°
74.1°
水泥地面
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
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