2024年江苏省南通市如皋市中考物理二模试卷

这是一份2024年江苏省南通市如皋市中考物理二模试卷，共30页。试卷主要包含了填空等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）年初“南方小土豆”齐聚哈尔滨时，欣赏到了美丽的雾凇景观。雾凇的形成属于下列物态变化中的（ ）
A．凝华B．液化C．凝固D．升华
2．（2分）下列科学家与相关贡献不具有对应关系的是（ ）
A．牛顿——光的色散
B．法拉第——电流的磁效应
C．汤姆生——发现电子
D．麦克斯韦——预言了电磁波的存在
3．（2分）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，以下说法正确的是（ ）
A．石墨烯导电性很强可以用来制成输电线
B．光纤通信利用激光在纤维材料中多次折射传播
C．核电站利用核能发电是可再生能源的利用
D．移动支付、网购是通过超声波传递信息的
4．（2分）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速大的地方压强小
B．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“楼台倒影”是发生了光的直线传播现象
C．“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”中“风卷草折”是因为力改变了物体的形状
D．“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”中“转轴拨弦”是改变琵琶发出声音的音调
5．（2分）将小球竖直向上抛出后，每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时，所受所有外力都消失，则推测小球从甲处开始，其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
6．（2分）2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（ ）
A．打气时，水火箭内部空气的内能增大
B．水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力
C．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
D．打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
7．（2分）归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是（ ）
A．如图1：光线倾斜入射，若入射角增加a度，则折射角也增加a度
B．如图2：仍成清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也增加b厘米
C．如图3：向右移动滑片，若通过R1的电流增加c安，则通过R2的电流也增加c安
D．如图4：加水液面升高，若小铁球所受浮力增加d牛，则大铁球所受浮力也增加d牛
8．（2分）小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸说应该是该灯开关接在零线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（ ）
A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗
B．断开开关，接触c、d时氖管均发光
C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光
D．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗
9．（2分）“掬”是我国古代的计量方法之一，“掬”即为双手捧。如图为一成年人从平放在地上的米袋中“掬”起米放到厨房台面上电饭锅内的情景，则此过程中人对米做功的功率最接近于（ ）
A．0.3WB．3WC．30WD．300W
10．（2分）物理兴趣小组的同学设计了一台能快速测量液体密度的仪器，其电路设计如图甲。电源电压恒定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下。测量时，每次将一定体积的待测液体装入M筒内，处理电流表示数，可得到液体密度大小。下列图像能正确表示电流表示数I与压力F和液体密度ρ关系的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空
11．（3分）小明在春天周末和同学一起相约郊游，一路上“鸟语花香”，“鸟语”是由于鸟的发声器官 发出声音的，“花香”是分子的 造成的。小明在春日暖阳下感到很热，这是因为太阳光中的 热效应比较显著。
12．（4分）如图甲所示，小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
（1）由图乙和表格所示可知，小明选用的是 （选填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计， 的吸热能力较强（选填“水”或“食用油”）。
（2）若不计加热过程中热量的损失，水在4～6min吸收的热量 J，食用油的比热容c食用油＝ J/（kg•℃）。
13．（4分）利用滑轮组和杠杆均可提升重物。
（1）如图甲所示，用滑轮组将重为90N的物体匀速提起，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 （选填“总功”、“有用功”或“额外功”），该滑轮组的机械效率为 %。
（2）如图丙所示，轻质杠杆可绕O转动，B点悬挂一重为15N的物体M，C点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC，则F为 N。保持杠杆水平静止，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，F与的关系图线为图丁中的①；将M从B移至A，再重复上述步骤，F与的关系图线可能为图丁中的 （填数字序号）。
14．（4分）如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。
（1）承重钢筋混凝土梁柱主要利用钢筋的物理属性是 （选填“密度”或“抗拉强度”）。
（2）粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”。已知钢筋的密度为7.8g/cm3，则横截面积为50mm2，长为10m的钢筋质量为 kg，线密度为 g/m。现有直径8mm和16mm的两种钢筋，其中直径为 mm的钢筋线密度较小。
15．（5分）图甲是某同学测试“坐位体前屈”示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是九年级女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。
（1）闭合开关S后，成绩越好，电压表示数越 （选填“大”或“小”）；电压表示数随坐位体前屈成绩的变化是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，此时电路中的电流为 A；某同学测试时，电压表示数为3V，对应的测试等级为 。
（3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R0来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻的最小值为 Ω。
16．（2分）如图所示，水平面上一个静止的小车上有一弯杆，其下端固定一个小球。请画出小球的受力示意图。
17．（2分）如图，请作出两条入射光线所对应的折射光线。
18．（2分）如图甲是小明家的插座面板，其内部有三孔插座，USB供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制，且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
19．（6分）如图所示是我国自主研发的某款水陆两栖飞机，已知飞机的总质量为51t，轮胎与跑道的总接触面积为1.2m2，最大巡航速度为500km/h。（g取10N/kg）
（1）求飞机漂浮在水面上时受到的浮力；
（2）求飞机静止在水平跑道上时对跑道的压强；
（3）飞机以最大巡航速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4t，若发动机的效率为40%，求飞机航行时获得的水平推力。
20．（7分）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有6V 3.6W滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，调节滑片P使R接入电路阻值为5Ω时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）通电10s电路消耗的电能；
（3）当S、S1、S2闭合时，电路消耗的最大总功率。
21．（6分）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 。此时，如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 的关系。
22．（8分）小明同学在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作：
（1）闭合开关后， （选填“电流表”或“电压表”）无示数。经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）改正电路后，调节滑动变阻器的滑片，进行了四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在表中。分析数据可得出： 。
（3）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.2A的小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图乙所示的部分电路。电源电压恒定但未知，定值电阻R0的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤：
①补全电路：请在图中虚线框中补画出定值电阻R0和被测灯泡的元件符号；
②按电路图正确连接电路，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 V；
③保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为4V，接着将滑片调至最左端，电压表示数为6V；
④计算出灯泡正常发光时的电阻：R1＝ Ω。
23．（7分）如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池板的核心部件是光电板。某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想：
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想，他们设计好实验方案，让太阳光对光电板照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给相同的LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表。
（1）如图乙所示，白天控制开关S应与触点 接通（选填“b”或“c”）；该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的 （选填“亮暗程度”或“发光时间”）反映的。
（2）①由表中 （填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，可得出猜想1是正确的。
②由表中数据分析可知：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成 。
③由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 色最好。
（3）若将上述同规格的两个LED灯串联，由序号1光电板充电的蓄电池对其供电并使其能发光45min，则至少需要的光照时间为 min（设LED灯丝电阻不变）。
（4）光电板吸收太阳能的多少还可能与 因素有关。（写出一种即可）
24．（10分）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——自制豆芽机
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。
【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。
（1）利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在选用黄豆进行实验时，将黄豆浸在水中，沉底的优良豆子所受的浮力 重力；热敏电阻是由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成。
（2）如图乙，针对项目产品及其设计电路，下列说法错误的是 。
A.电磁铁的上端为S极
B.随着温度的升高，电磁铁的磁性将变弱
C.继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能增大
D.为了提高所控制的温度，可以增大R0的阻值
（3）以图乙设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温度是 ℃，若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃～25℃自动控温，可将图乙控制电路中的电源电压调至 V。
（4）若该产品保温功率和加热功率之比为1：6。
①电热丝电阻R2阻值为 Ω，加热1min可产生 J的热量。
②保温时从最高温经过15min后降温到最低温，若关闭电路从最高温经过12min后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为 min。
参考答案与试题解析
一、选择题（共40分）共10小题，每小题2分，共40分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1．（2分）年初“南方小土豆”齐聚哈尔滨时，欣赏到了美丽的雾凇景观。雾凇的形成属于下列物态变化中的（ ）
A．凝华B．液化C．凝固D．升华
【解答】解：雾凇是水蒸气放热凝华形成的。
故选：A。
2．（2分）下列科学家与相关贡献不具有对应关系的是（ ）
A．牛顿——光的色散
B．法拉第——电流的磁效应
C．汤姆生——发现电子
D．麦克斯韦——预言了电磁波的存在
【解答】解：A、牛顿发现了光的色散现象，故A正确；
B、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故B错误；
C、汤姆生发现电子，故C正确；
D、英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，故D正确。
故选：B。
3．（2分）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，以下说法正确的是（ ）
A．石墨烯导电性很强可以用来制成输电线
B．光纤通信利用激光在纤维材料中多次折射传播
C．核电站利用核能发电是可再生能源的利用
D．移动支付、网购是通过超声波传递信息的
【解答】解：A、因为石墨烯导电性很强，若可以用来制成输电线，则大大减小电能传输过程中因电流热效应损失的电能，故A正确；
B、光纤通信是利用光在纤维材料中多次反射传输信息的，故B错误；
C、核能消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
D、移动支付、网购通过电磁波进行远距离信息的传递，故D错误。
故选：A。
4．（2分）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速大的地方压强小
B．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“楼台倒影”是发生了光的直线传播现象
C．“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”中“风卷草折”是因为力改变了物体的形状
D．“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”中“转轴拨弦”是改变琵琶发出声音的音调
【解答】解：A、风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大、压强小；屋内空气流动速度小、压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，将茅草吸上去，故A正确；
B、“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘。”中的“楼台倒影”是平面镜成像，属光的反射现象，故B错误；
C、“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”中“风卷草折”说明力改变了物体的形状，故C正确；
D、“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”中“转轴拨弦”是调节琴弦的松紧程度，改变琵琶发出声音的音调，故D正确。
故选：B。
5．（2分）将小球竖直向上抛出后，每隔0.1秒的位置如图所示。假设小球运动至甲处时，所受所有外力都消失，则推测小球从甲处开始，其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
【解答】解：由图可知，小球运动至甲处时，速度大于其上方位置的速度，方向竖直向上，当所受所有外力都消失后，由牛顿第一运动定律可知，小球将以甲处的速度竖直向上做匀速直线运动，故C正确。
故选：C。
6．（2分）2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（ ）
A．打气时，水火箭内部空气的内能增大
B．水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力
C．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
D．打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
【解答】解：AD、向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，使得水火箭内部空气的内能变大；汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能；能量转化方式是相同的，故A正确、D错误；
B、水火箭头部做成流线型，可以减小空气阻力，故B正确；
C、水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故C正确。
故选：D。
7．（2分）归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是（ ）
A．如图1：光线倾斜入射，若入射角增加a度，则折射角也增加a度
B．如图2：仍成清晰的像，若物距增加b厘米，则像距也增加b厘米
C．如图3：向右移动滑片，若通过R1的电流增加c安，则通过R2的电流也增加c安
D．如图4：加水液面升高，若小铁球所受浮力增加d牛，则大铁球所受浮力也增加d牛
【解答】解：A、由图可知，光线由空气倾斜入水中，折射角小于入射角，因为折射角小于入射角，所以若入射角增加a度，则折射角不会增加a度，故A错误；
B、凸透镜成实像时，若要使所成像仍然清晰，物距增大时应使像距减小，故B错误；
C、两电阻串联，串联电路中电流处处相等，所以向右移动滑片，若通过R1的电流增加c安，则通过R2的电流也增加c安，故C正确；
D、加水液面升高，铁球仍然沉在容器底部，图中大铁球排开水的体积增加量大于小铁球，所以大铁球受到浮力的增加量大于d牛，故D错误。
故选：C。
8．（2分）小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸说应该是该灯开关接在零线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（ ）
A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗
B．断开开关，接触c、d时氖管均发光
C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光
D．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗
【解答】解：灯的开关接在零线上时，如图所示（假设a、b、c、d四个接线柱也如图中所示）：
A、断开开关，用测电笔分别接触a、b时，这两点中一点与火线相连，另一点与零线相连，则氖管一亮一不亮，故A错误；
B、断开开关，用测电笔分别接触c、d时，由于此时c、d与火线之间都是接通的，则氖管均发光，故B正确；
C、闭合开关，用测电笔分别接触a、b时，a、b与零线相连，则氖管均不发光，故C错误；
D、闭合开关，用测电笔分别接触c、d时，这两点中一点与火线相连、另一点与零线相连，则氖管一亮一不亮，故D错误。
故选：B。
9．（2分）“掬”是我国古代的计量方法之一，“掬”即为双手捧。如图为一成年人从平放在地上的米袋中“掬”起米放到厨房台面上电饭锅内的情景，则此过程中人对米做功的功率最接近于（ ）
A．0.3WB．3WC．30WD．300W
【解答】解：“掬”起米的质量约0.3kg，厨房台面高度约1m，对米做的功W＝Gh＝mgh＝0.3kg×10N/kg×1m＝3J，从平放在地上的米袋中“掬”起米放到厨房台面上时间约1s，此过程中人对米做功的功率P＝＝＝3W。
故选：B。
10．（2分）物理兴趣小组的同学设计了一台能快速测量液体密度的仪器，其电路设计如图甲。电源电压恒定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下。测量时，每次将一定体积的待测液体装入M筒内，处理电流表示数，可得到液体密度大小。下列图像能正确表示电流表示数I与压力F和液体密度ρ关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，根据I＝可得，即在电压一定时，压力越大，压敏电阻越小，电流表示数越大；图甲是压力越大电流越小，故A错误；
B、由于压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下，则压力不为0，故B错误；
C、由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，未注入液体时，M筒有自重，此时压敏电阻接入电路中的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中最小，不为零，所以当无液体时，有电流，故C错误；
D、每次将一定体积的待测液体装入M筒内，注入液体的密度越大，液体的质量越大，由F＝G＝mg＝ρVg可知，筒对电阻的压力越大，
由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，所以，压敏电阻越小，电源电压不变，根据I＝可得，即在电压和液体体积一定时，液体的密度越大，压力越大，电流表示数越大，故D正确。
故选：D。
二、填空
11．（3分）小明在春天周末和同学一起相约郊游，一路上“鸟语花香”，“鸟语”是由于鸟的发声器官 振动 发出声音的，“花香”是分子的 无规则运动 造成的。小明在春日暖阳下感到很热，这是因为太阳光中的 红外线 热效应比较显著。
【解答】解：（1）声音是由物体振动产生的，“鸟语”是由于鸟的发声器官振动发出声音的；
（2）闻到花的香味，是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动；
（3）小明在春日暖阳下感到很热，这是因为太阳光中的红外线热效应比较显著；
故答案为：振动；无规则运动；红外线。
12．（4分）如图甲所示，小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
（1）由图乙和表格所示可知，小明选用的是 水银 （选填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计， 水 的吸热能力较强（选填“水”或“食用油”）。
（2）若不计加热过程中热量的损失，水在4～6min吸收的热量 3.36×104 J，食用油的比热容c食用油＝ 2.1×103 J/（kg•℃）。
【解答】解：（1）由图乙可知，食用油的沸点为260℃，大于酒精和煤油的沸点，小于水银的沸点，故小明选用的是水银温度计。
由图乙可知，质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水加热时间长，所以水的吸热能力较强。
（2）水在0～4min内吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×80℃＝6.72×104J；
不计加热过程中热量的损失，实验中用相同的加热器加热，加热时间相同，吸收的热量相同；
水在4～6min吸收的热量Q吸'＝Q吸＝×6.72×104J＝3.36×104J；
食用油在0～6min内吸收的热量为：
Q吸油＝Q吸＝×6.72×104J＝1.008×105J；
食用油的比热容为：c食用油＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）水银；水；（2）3.36×104；2.1×103。
13．（4分）利用滑轮组和杠杆均可提升重物。
（1）如图甲所示，用滑轮组将重为90N的物体匀速提起，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 总功 （选填“总功”、“有用功”或“额外功”），该滑轮组的机械效率为 60 %。
（2）如图丙所示，轻质杠杆可绕O转动，B点悬挂一重为15N的物体M，C点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC，则F为 10 N。保持杠杆水平静止，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，F与的关系图线为图丁中的①；将M从B移至A，再重复上述步骤，F与的关系图线可能为图丁中的 ④ （填数字序号）。
【解答】解：（1）图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以，阴影部分的面积＝Fs，表示拉力所做的总功；
由图甲可知，n＝3，该滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝60%；
（2）由图丙可知，O为杠杆的支点，C点拉力F的力臂OC＝OA+AB+BC＝3OA，B点作用力的力臂为OB＝OA+AB＝2OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OC＝G×OB，
解得：F＝×G＝×G＝×15N＝10N；
由题意可知，保持杠杆水平静止，F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OB，
解得：F＝G×OB×＝2G×OA×……Ⅰ，
将M从B移至A，由杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OA，
解得：F＝G×OA×……Ⅱ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，2G＞G，则Ⅰ式的斜率大于Ⅱ式的斜率，
因此将M从B移至A，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①小的图线④。
故答案为：（1）总功；60；（2）10；④。
14．（4分）如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。
（1）承重钢筋混凝土梁柱主要利用钢筋的物理属性是 抗拉强度 （选填“密度”或“抗拉强度”）。
（2）粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”。已知钢筋的密度为7.8g/cm3，则横截面积为50mm2，长为10m的钢筋质量为 3.9 kg，线密度为 390 g/m。现有直径8mm和16mm的两种钢筋，其中直径为 16 mm的钢筋线密度较小。
【解答】解：建筑工程中承重梁柱由钢筋混凝土构成，所以，主要利用的是钢筋抗拉强度大。
横截面积为50mm2，长为10m的钢筋质量为m＝ρV＝ρSl＝7.8×103kg/m3×50×10﹣6m2×10m＝3.9kg。
钢筋的线密度为＝390g/m；
导线的材料相同，它们的密度相同，因为它们的横截面积不同，单位长度铜导线的体积不同，由m＝ρV知道，单位长度相同，横截面积大的，线密度小，故16mm的钢筋线密度较小。
故答案为：（1）抗拉强度；（2）3.9；390；16。
15．（5分）图甲是某同学测试“坐位体前屈”示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是九年级女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。
（1）闭合开关S后，成绩越好，电压表示数越 大 （选填“大”或“小”）；电压表示数随坐位体前屈成绩的变化是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，此时电路中的电流为 0.3 A；某同学测试时，电压表示数为3V，对应的测试等级为 合格 。
（3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R0来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻的最小值为 15 Ω。
【解答】解：（1）开关闭合时，R0与R1串联，成绩越好，滑片向右移动越多，滑动变阻器接入电路的电阻越大，滑动变阻器分压越多，电压表示数越大；
根据U1＝IR1＝•R1＝可知电压表示数与电阻R1不成正比，所以测量仪的刻度不均匀；
（2）开关闭合时，R0与R1串联，滑片P在起始位置A时，R1接入电路的电阻为R1＝1Ω/cm×5cm＝5Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流：I＝＝＝＝0.3A，
R0两端的电压为：U0＝IR0＝0.3A×10Ω＝3V；
当电压表示数为3V时，R0两端的电压：U0′＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V，
根据欧姆定律可知此时电路中的电流：I′＝＝＝0.15A，
R1接入电路的电阻：R1′＝＝＝20Ω，则R1接入电路中的长度为＝20cm，
该同学向前推动的距离为L′＝20cm﹣5cm＝15cm，3.7≤L′＜16.7，由表中数据可知对应的成绩等级为合格；
（3）由图乙知，滑片越往右移动，测试等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U1′＝3V，此时滑动变阻器的最大阻值为R1max＝30cm×1Ω/cm＝30Ω，
此时通过R1的电流为I1′＝＝＝0.1A，
替换电阻的最小值R2＝＝＝＝15Ω。
故答案为：（1）大；不均匀；（2）0.3；合格；（3）15。
16．（2分）如图所示，水平面上一个静止的小车上有一弯杆，其下端固定一个小球。请画出小球的受力示意图。
【解答】解：
小球静止在弯杆下端，所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力G，还受到弯杆对小球一个竖直向上的力F，且两力大小相等，由此画出小球受力示意图如图所示：
17．（2分）如图，请作出两条入射光线所对应的折射光线。
【解答】解：在凸透镜中，过光心的光线传播方向不改变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
18．（2分）如图甲是小明家的插座面板，其内部有三孔插座，USB供电模块及开关。三孔插座和供电模块由开关控制，且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
【解答】解：由题知，三孔插座和供电模块可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和供电模块由总开关控制，说明开关在干路上，由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示：
19．（6分）如图所示是我国自主研发的某款水陆两栖飞机，已知飞机的总质量为51t，轮胎与跑道的总接触面积为1.2m2，最大巡航速度为500km/h。（g取10N/kg）
（1）求飞机漂浮在水面上时受到的浮力；
（2）求飞机静止在水平跑道上时对跑道的压强；
（3）飞机以最大巡航速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4t，若发动机的效率为40%，求飞机航行时获得的水平推力。
【解答】解：（1）飞机漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，F浮＝G＝mg＝51×103kg×10N/kg＝5.1×105N；
（2）飞机静止在水平跑道上时对跑道的压力等于自身的重力，即F压＝G＝5.1×105N，
则飞机静止在水平跑道上时对跑道的压强为：
p＝＝＝4.25×105Pa；
（3）4t航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m右q＝4×103kg×4×107J/kg＝1.6×1011J，
飞机发动机输出的机械功为：
W＝ηQ放＝40%×1.6×1011J＝6.4×1010J；
飞机以最大巡航速度沿水平方向匀速航行1h，则飞机飞行的距离为：
s＝vt＝500km/h×1h＝500km＝500000m，
根据W＝Fs可知，飞机航行时获得的水平推力为：
F＝＝＝1.28×105N。
答：（1）飞机漂浮在水面上时受到的浮力为5.1×105N；
（2）飞机静止在水平跑道上时对跑道的压强为4.25×105Pa；
（3）飞机航行时获得的水平推力为1.28×105N。
20．（7分）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有6V 3.6W滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，调节滑片P使R接入电路阻值为5Ω时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）通电10s电路消耗的电能；
（3）当S、S1、S2闭合时，电路消耗的最大总功率。
【解答】解：（1）由P＝UI可得小灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.6A；
（2）当S闭合，S1、S2断开，R和L串联，调节滑片P使R接入电路阻值为5Ω时，小灯泡正常发光。
小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω；
此时电路中电流I＝IL＝0.6A，
电源电压U总＝I（R+IR）＝0.6A×（5Ω+10Ω）＝9V；
10s消耗的电能：W＝UIt＝9V×0.6A×10s＝54J；
（3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，灯被短路，R0、R并联，通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；
因并联电路中各支路两端电压相等，
所以此时通过R0的电流：I0＝＝＝0.9A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流：I最大＝1A+0.9A＝1.9A，
电路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝9V×1.9A＝17.1W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.6A；
（2）通电10s电路消耗的电能为54J；
（3）当S、S1、S2闭合时，电路消耗的最大总功为27.1W。
21．（6分）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 轻敲 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 磁场 。此时，如果移走小磁针，该结论 仍成立 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 N 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 电流方向 的关系。
【解答】解：（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
闭合开关后，发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置，均发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，电流周围存在的磁场是真实的，不会由于小磁针的有无而消失。
（2）物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
（3）在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变，探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
故答案为：（1）轻敲；磁场；仍成立；（2）N；条形；（3）电流方向。
22．（8分）小明同学在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作：
（1）闭合开关后， 电流表 （选填“电流表”或“电压表”）无示数。经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）改正电路后，调节滑动变阻器的滑片，进行了四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在表中。分析数据可得出： 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 。
（3）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.2A的小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图乙所示的部分电路。电源电压恒定但未知，定值电阻R0的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤：
①补全电路：请在图中虚线框中补画出定值电阻R0和被测灯泡的元件符号；
②按电路图正确连接电路，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 2 V；
③保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为4V，接着将滑片调至最左端，电压表示数为6V；
④计算出灯泡正常发光时的电阻：R1＝ 15 Ω。
【解答】解：（1）如图可知，电压表和电流表位置接反，故电流表无示数，正确电路如图所示：
；
（2）由图中数据可得，对应的电压与电流的比值是定值，故得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（3）①没有电流表，用电压表与定值电阻代替电流表，所以定值电阻与电压表并联，如下图：
；
②小灯泡的额定电流为0.2A，定值电阻R0的阻值为10Ω，为了是小灯泡正常发光，定值电阻R0两端的电压应该为U0＝I额R0＝0.2A×10Ω＝2V，所以使灯泡正常发光：只闭合开关S，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；
③保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，灯泡被短路，将滑动变阻器滑片调节到最左端，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，电压表的示数即为电源电压U＝6V；
④由保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为4V，可得，即，解得R滑＝5Ω；
灯正常发光时，电路中电流I＝0.2A，则U滑＝IR滑＝0.2A×5Ω＝1V，则灯正常发光时两端电压为UL＝U﹣U0﹣U滑＝6V﹣2V﹣1V＝3V，
则灯泡正常发光时的电阻R1＝＝＝15Ω。
故答案为：（1）电流表；；（2）导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（3）①；②2；④15。
23．（7分）如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池板的核心部件是光电板。某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想：
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想，他们设计好实验方案，让太阳光对光电板照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给相同的LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表。
（1）如图乙所示，白天控制开关S应与触点 b 接通（选填“b”或“c”）；该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的 发光时间 （选填“亮暗程度”或“发光时间”）反映的。
（2）①由表中 1、2、3 （填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，可得出猜想1是正确的。
②由表中数据分析可知：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成 正比 。
③由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 黑 色最好。
（3）若将上述同规格的两个LED灯串联，由序号1光电板充电的蓄电池对其供电并使其能发光45min，则至少需要的光照时间为 7.5 min（设LED灯丝电阻不变）。
（4）光电板吸收太阳能的多少还可能与 光照强度 因素有关。（写出一种即可）
【解答】解：（1）太阳能路灯白天开关S应与b接通，太阳能电池板将太阳能转化为电能；
实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的发光时间来体现的，属于转换法；
（2）①由表中1、2、3三组数据可知光电板面积和光电板颜色相同，光照时间不同，LED灯的发光时间不同，反映光电板吸收太阳能的多少，故可验证猜想1；
②由表中1、4、5三组数据可知：LED灯的发光时间和光电板的面积变化的比值相同，所以光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成正比；
③由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用黑色最好，因为黑色物体能吸收所有颜色的光；
（3）序号1光电板充电10min蓄电池提供的电能：W＝t＝×30min，
上述同规格的两个LED灯串联，发光45min，需要的电能：W′＝×45min，则至少需要的光照时间t0＝×10min＝7.5min；
（4）除了以上影响因素，影响光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度和光照角度有关。
故答案为：（1）b；发光时间；（2）1、2、3；正比；黑色；（3）7.5；（4）光照强度。
24．（10分）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——自制豆芽机
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。
【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。
（1）利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的机械能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在选用黄豆进行实验时，将黄豆浸在水中，沉底的优良豆子所受的浮力 小于 重力；热敏电阻是由 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成。
（2）如图乙，针对项目产品及其设计电路，下列说法错误的是 D 。
A.电磁铁的上端为S极
B.随着温度的升高，电磁铁的磁性将变弱
C.继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能增大
D.为了提高所控制的温度，可以增大R0的阻值
（3）以图乙设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温度是 26 ℃，若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃～25℃自动控温，可将图乙控制电路中的电源电压调至 2.25 V。
（4）若该产品保温功率和加热功率之比为1：6。
①电热丝电阻R2阻值为 66 Ω，加热1min可产生 44000 J的热量。
②保温时从最高温经过15min后降温到最低温，若关闭电路从最高温经过12min后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为 1.2 min。
【解答】解：（1）利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的速度和高度变大，水的机械能增大；
在选用黄豆进行实验时，将黄豆浸在水中，沉底的优良豆子所受的浮力小于重力；
热敏电阻是由半导体材料制成的；
（2）A、根据安培定则可知电磁铁的上端为S极，故A正确；
B、由图丙可知，温度越高，热敏电阻Rx阻值越大，则控制电路电流越小，电磁铁磁性越弱，故B正确；
C、继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能增大，故C正确；
D、热敏电阻虽温度的升高而升高，若想要提高控制温度，需减小R0的阻值，故D错误，故选：D；
（3）乙图中，S0断开时，衔铁向上弹起，R1与R2串联，S0闭合时，衔铁被吸下，R1没有接入电路，此时电路只有R2工作；
达到最高温时，热敏电阻最大，此时电路中电流为：I＝30mA＝0.03A，
电路的总电阻为：R总＝＝＝100Ω，
根据串联电路电阻规律可知Rx＝R总﹣R0＝100Ω﹣25Ω＝75Ω，
由图丙可知最高温为 t＝26℃；
由题可知，自动控温最高温度为25℃，此时Rx阻值为50Ω，控制电路应使弹片向上弹起，则电路电路为最小电流30mA，
此时电压为：U＝Imin（R0+Rx'）＝0.03A×（25Ω+50Ω）＝2.25V，故控制电路电压应调至2.25V；
（4）加热时只有R2工作，保温时R1与R2串联工作，其功率之比为1：6，即 ＝＝，所以 R2＝R1＝×330Ω＝66Ω，
加热1min可产生的热量：Q＝t＝×60s＝44000J；
关闭电路，温度由25℃降至20℃用时12min；保温时，温度由25℃降至20℃，用时15min，则散热功率与保温功率之比为5：9，加热时，温度由20℃升至25℃相同时间内损失热量相同，由于加热时功率为保温时功率的6倍，则加热功率与散热功率之比为54：5，故温度由20℃升至25℃，所需时间应为1.2min。
故答案为：（1）增大；小于；半导体；（2）D；（3）26；2.25；（4）66；44000；1.2。标准大气压下
物质
沸点/℃
酒精
78
煤油
150
水银
357
测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离L/cm
＜3.7
3.7≤L＜16.7
16.7≤L＜20.1
≥20.1
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
序号
光电板的面积/m2
光照时间/min
光电板表面所涂颜色
LED灯的发光时间/min
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.1
30
黑色
90
4
0.2
10
黑色
60
5
0.3
10
黑色
90
6
0.1
10
绿色
20
7
0.1
10
白色
5
标准大气压下
物质
沸点/℃
酒精
78
煤油
150
水银
357
测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离L/cm
＜3.7
3.7≤L＜16.7
16.7≤L＜20.1
≥20.1
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
序号
光电板的面积/m2
光照时间/min
光电板表面所涂颜色
LED灯的发光时间/min
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.1
30
黑色
90
4
0.2
10
黑色
60
5
0.3
10
黑色
90
6
0.1
10
绿色
20
7
0.1
10
白色
5