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2024年广东省东莞市部分学校中考第三次模拟物理试题（解析版）
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这是一份2024年广东省东莞市部分学校中考第三次模拟物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：80分钟 考试分值：100分）
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1. 如图是九年级一位男同学的部分体检数据，需要去医院复诊的项目是（ ）
A. 身高B. 体重C. 心率D. 体温
【答案】C
【解析】
【详解】A．初中生的身高一般在165cm左右，一部分同学的身高可能会达到175cm左右，故身高不需要复诊，故A不符合题意；
B．一名初中生的体重在130斤左右，即约65kg，故体重不需要复诊，故B不符合题意；
C．正常人的心率范围是每分钟60~100次，平均约为75次，故心率需要复诊，故C符合题意；
D．正常人的体温应该在36.2℃~37.3℃之间，故体温不需要复诊，故D不符合题意。
故选C。
2. 传统文化我国绚烂多彩的古诗词中蕴含着很多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “月下飞天镜，云生结海楼”，水中有明月是光的折射现象
B. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”，水变“浅”是光的直线传播现象
C. “两岸绝壁一线天，瀑布彩虹舞山涧”，彩虹是光的折射现象
D. “起舞弄清影，何似在人间”，影子是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．在水中可以看到月亮的倒影，这属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B．诗句“潭清疑水浅”中水变浅了是光在不同的介质中发生了折射，属于折射现象，故B错误；
C．彩虹的形成是光的色散现象，其原理是光的折射，故C正确；
D．影子是由光的直线传播过程中，遇到不透明物体，阻挡了光的传播，在其后边形成的一个黑色的区域，故D错误。
故选C
3. 下列事例中，不是利用声传递信息的是（ ）
A. 医生用听诊器给病人诊断病情
B. 用超声波清洗精密机械
C. 利用次声波预报台风和地震活动
D. 将超声波用于倒车雷达
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．医生用听诊器给病人诊断病情是因为声音可以传递信息，故A不符合题意；
B．用超声波清洗精密机械，属于声音传递能量，故B符合题意；
C．利用次声波预报台风和地震活动是因为声音可以传递信息，故C不符合题意；
D．将超声波用于倒车雷达是因为声音可以传递信息，故D不符合题意。
故选B。
4. 物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（ ）
A. 桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力
B. 桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
D. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A．桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力大小不相同，方向却相同，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
5. “二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，已被列入联合教科文组织人类非物质文化遗产名录。下列节气涉及的物态变化及吸、放热情况，说法正确的是（ ）
A. “白露”节气，露的形成是升华现象
B. “寒露”节气，露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气，霜的形成是凝华现象
D. “大雪”节气，雪的形成要吸收热量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．露的形成是液化，故A错误；
B．“寒露”节气，露的形成是液化，要放出热量，故B错误；
C．“霜降”节气，霜的形成是从气体变为固体，故是凝华现象，故C正确；
D．雪的形成属于凝华，凝华放热，故D错误。
故选C。
6. 共享单车促进绿色出行，为低碳生活助力。某同学骑共享单车在水平路面上匀速骑行时，下列说法错误的是（ ）
A. 自行车车把转向时，车把是省力杠杆
B. 自行车车座面积大且软，是通过增大受力而积来减小压强
C. 上坡前，往往用力快速蹬几下，是为了增大上坡前自行车的惯性
D. 刹车时，握紧自行车手闸减速是通过增大闸皮与轮胎钢圈之间的压力，增大摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A．自行车的刹车把在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．自行车车座面积大且软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B正确，不符合题意；
C．上坡前快速蹬几下，这样是为了增大车子的动能，这样就会有更多的动能转化为重力势能，从而爬的更高，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，故C错误，符合题意；
D．刹车时，握紧自行车手闸减速，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大闸皮与轮胎钢圈之间的压力，来增大摩擦，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A. 灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B. 灯泡L的实际阻值为10Ω
C. 灯泡L的实际功率为0.8W
D. 定值电阻R实际功率为6.4W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图乙中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
二、填空题（每空一分，共21分）
8. 华龙一号是中国先进核电品牌，为中国实现“双碳”目标贡献科技力量。核电站中的核反应堆是通过可控的______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应释放核能的设备，核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。原子中心的原子核由质子和______组成的。
【答案】 ①. 核裂变 ②. 不可再生 ③. 中子
【解析】
【详解】[1]核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。
[2]核能是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源。
[3]原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
9. 中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的________（选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的________（选填“音调”“响度”或“音色”）。现场观众从任意方向都可以看到台上的演员，是因为发生了________（选填“漫”或“镜面”）反射。
【答案】 ①. 音色 ②. 音调 ③. 漫
【解析】
【详解】[1]不同乐器发出声音的音色不同，可以通过音色不同辨别出节目中有哪些乐器发出声音。
[2]音调是指声音的高低，演员的声音高是指声音的音调高。
[3]不同位置的观众均能看到台上的演员，是由于光被反射向四面八方，故发生了漫反射。
10. 5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，下载速度比4G网络快数百倍，与4G相比，5G电磁波的波长更_____（选填“长”或“短”）；有一款华为折叠屏5G手机，其折叠屏主要是由_____材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），使用一段时间后，机壳会发烫，这是由于内部发热的元件通过_____的方式使机壳的内能增加的。
【答案】 ①. 短 ②. 半导体 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]电磁波的波长和频率成反比，频率越高，波长越短。因为5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，所以与4G相比，5G电磁波的波长更短。
[2]因为二极管具有发光特性，所以折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管制作。
[3]内部发热的元件通过热传递的方式使机壳的内能增加，故手机使用一段时间后，机壳会发烫。
11. 如图甲，用3N的水平拉力拉着木块A在水平桌面上做匀速直线运动。突然将水平拉力增加到5N，则此时木块A受到桌面的摩擦力大小为___________ N。木块A将做___________ （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动；如果这时在木块A上面粘上一小块物件B（如图乙），则此时木块A受到桌面的摩擦力___________ （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 3 ②. 加速 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]用3N水平拉力拉着木块A在水平桌面上做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力与拉力平衡，由二力平衡条件可知木块受到的滑动摩擦力
[2]当水平拉力增大为5N时，木块A对水平桌面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，则木块A受到的滑动摩擦力不变，仍为3N，此时拉力大于滑动摩擦力，则木块将做加速运动。
[3]在木块A上面粘上一小块物件B，接触面的粗糙程度不变，但木块对桌面的压力增大，则此时木块A受到桌面的摩擦力增大。
12. 小轿车多呈流线型外形如图所示，在快速行驶中不仅能使受到的气流阻力减小，还会因为汽车上方的流速比汽车下方气流流速_________ ，使上方的压强比汽车下方压强_________ ，产生升力，因此也使汽车对地面压力变_________ ，从而使摩擦力变小。
【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2][3]轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得轿车对地面的压力变小。由于摩擦力与压力大小有关，所以压力减小，汽车与地面间的摩擦力减小。
13. 如图甲是发电机原理的示意图，工作时_________能转化为_________能。图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运动方向已用箭头标出，则没有感应电流产生的位置是_________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。
【答案】 ①. 机械 ②. 电 ③. 1
【解析】
【详解】[1][2]发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
[3]小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分；由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流。
14. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，由图像可知，当R两端的电压为0时，R的阻值为___________Ω。将它们接入图乙所示电路中，只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.4W，则电源电压为___________V。若闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表示数变化了___________。
【答案】 ①. 40 ②. 10 ③. 0.55A
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，电阻R的电流随电压变化图象为一过原点的直线， 故R为定值电阻， 当定值电阻的电压为12V时，通过的电流为0.3A，由欧姆定律可知， R的电阻为
因电阻是导体一种性质，其大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与导体两端所加的电压和通过的电流无关，故当两端的电压为0时，R的阻值为40Ω。
[2]由电路图知，只闭合开关S1，灯泡与定值电阻R串联，电流表测电路的电流，由甲图象可知，当通过灯泡的电流为IL=0.2A，对应的电压为UL=2V，其功率为
P=ULIL=2V×0.2A=0.4W
即小灯泡的实际功率为0.4W，通过灯的电流为0.2A，灯泡的电压为2V，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压为
U=UL+ILR=2V+0.2A×40Ω=10V
[3]闭合开关S、S2，断开开关S1，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路电压的规律，灯和定值电阻的电压都为10V，由欧姆定律，通过定值电阻的电流为
由甲图可知，通过灯的电流为0.5A，根据并联电路电流的规律，电流表的示数为
I'=IR+IL'=0.25A+0.5A=0.75A
故电流表示数变化了
ΔI=I'-IL =0.75A-0.2A=0.55A
三、作图题（共7分）
15.
（1）如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，将图中光路图补充完整。
（2）如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O为支点，请画出动力F1的力臂和电灯重力的示意图。
（3）如图所示，线圈上方悬挂着可自由转动的小磁针。请完成电路图（要求闭合开关后，滑片P右移时线圈磁性增强），并在括号中分别填入闭合开关后线圈和小磁针静止时右端的磁极。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点，入射光线的延长线过焦点，其折射后的光线平行于主光轴，如图所示：
【小问2详解】
过支点O作动力F1的垂线段L1，该垂线段即为动力F1的力臂；电灯的重力方向竖直向下，作用在电灯的重心，如图所示：
【小问3详解】
因为要求闭合开关，滑片P右移时线圈磁性增强，即滑片P右移时滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路电流变大，故导线从开关出来应接b端；电流从螺线管左端流入，右端流出，由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针右端为N极，左端为S极，如图所示：
四、实验题（共3小题，共20分）
16.
（1）如图所示，则该凸透镜的焦距为_______cm。小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，能看到一个倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰________（选填“实”或“虚”）像。
（2）如图2所示，探究水沸腾时温度的变化特点。
①组装器材，温度计用细线挂到铁杆A上，调节铁杆A到合适的位置固定，目的是______；
②由图中水沸腾时温度计的示数，读得水的沸点为______℃；
③观察到水沸腾时，烧杯的上方出现大量的“白气”，“白气”是由水蒸气______形成的，杯口附近______（选填“C”或“D”）处的“白气”更浓。
【答案】（1） ①. 3.90 ②. 缩小 ③. 实
（2） ①. 防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部 ②. 98 ③. 液化 ④. D
【解析】
【小问1详解】
[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点为焦点，焦点到光心的距离为焦距，由图可知，凸透镜的焦距为
[2][3]小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，此时，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故小明能看到一个倒立、缩小的清晰实像。
【小问2详解】
[1]根据温度计的使用规则可知，温度计的玻璃泡不能触碰到烧杯底部，所以在组装器材时，温度计用细线挂到铁杆A上，调节铁杆A到合适的位置固定，目的是防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部。
[2]由图可知，该温度计的分度值为1℃，根据液面所在的位置可知，此时温度计的示数为98℃，即水的沸点为98℃。
[3]水沸腾时，杯口附近的水蒸气遇冷释放热量液化形成小水珠，即为“白气”，故“白气”是由水蒸气液化形成的。
[4]由图可知，杯口附近的C处，离液面较近，此时C处的温度较高，所以水蒸气不易液化，因此杯口附近D处的“白气”更浓。
17. 某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图所示。
（1）在调节托盘天平横梁平衡时，小明发现指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，他应向____端调节平衡螺母，依据的原理是_____（填“杠杆”或“二力”）平衡；
（2）用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图甲所示，则称量的颗粒的质量是_____g；
（3）因颗粒易溶于水，小组同学采用图乙所示方法测量体积，所称量的颗粒的体积是___cm3；
（4）该物质的密度是_____kg/m3；
（5）在C步操作中，若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的值比实际密度偏___（填“大”或“小”）。
【答案】（1） ①. 左 ②. 杠杆
（2）168 （3）70
（4）
（5）小
【解析】
【小问1详解】
[1]指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，说明右侧偏重，他应向左端调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡。
[2]天平本身为一个等臂杠杆，天平左右两端水平平衡依据的是杠杆平衡原理。
【小问2详解】
砝码的质量为
100g+50g+10g+5g=165g
游码的示数为3g，所以称量的颗粒的质量为
165g+3g=168g
【小问3详解】
由乙图A可知细铁砂的体积为90mL=90cm3，由C图可知颗粒与细铁砂的总体积为160 mL=160cm3，所以称量的颗粒的体积为
160cm3-90cm3=70cm3
【小问4详解】
该物质的密度为
【小问5详解】
当铁砂未充满颗粒的空隙时，测量的物质与细铁砂的总体积就偏大了，测出的物质的体积也偏大，由密度公式可知，物质的密度的测量值就偏小了。
18. 如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω1A）和R2（30Ω0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；___________
（2）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“R1”或“R2”）；
（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是___________；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________端移动（选填“左”或“右”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为___________W；
（5）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使得电流表示数为___________用字母表示，此时灯泡正常发光；
保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表读数为；
小灯泡额定功率的表达式___________（用字母、、表示）。
【答案】 ①. ②. ③. 小灯泡短路 ④. 右 ⑤. ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1] 在进行“测量小灯泡的电功率”实验过程中，滑动变组要与用电器串联，所以定值电阻与滑动变阻器串联，电压表应并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）[2]小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器此时两端的电压为
串联电路电流处处相等，则由欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为
故滑动变阻器应为R2。
（3）[3]分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。当闭合开关后，电流表有示数则电路为通路，而灯泡不亮，且电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因可能是小灯泡短路。
（4）[4]由题意知，当调节滑动变阻器滑片P至某位置，电压表的示数为2.2V，为了达到灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向右端移动。
[5]由U-I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，由可得，小灯泡额定功率为
（5）①[6]当开关S3断开，开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R0并联，根据并联电路各支路电压相等，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为
此时灯泡正常发光。
②当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，此时保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，即滑片P位置不变，记下电流表的读数为I。
③[7]在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为
灯的额定功率的表达式为
五、计算题（共2小题，共13分）
19. 图甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船；该船长30米，宽15米，满载时排水量为80吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为W，假设接收的太阳能只用来驱动船前进；在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到的水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙，航行速度如图丙所示；（海水密度约为）求：
（1）满载时太阳能船受到的浮力；
（2）第50s至100s，牵引力在这段时间内做的功；
（3）在第50s至100s的运动过程中，太阳能船的效率。
【答案】（1）（2）；（3）25%
【解析】
【详解】解：（1）满载时太阳能船受到的浮力
（2）由图示可知，第到第内，轮船做匀速直线运动，故第到第时，轮船做功为
（3）吸收的太阳能为
太阳能船的效率为
答：（1）满载时太阳能船受到的浮力为；
（2）第到第内牵引力的功为；
（3）第到第的运动过程中，太阳能船的效率是。
20. 如图所示，L是“12V 36W”的灯泡，R1是阻值为30Ω的定值电阻，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变，求：
（1）灯泡的阻值；
（2）开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，灯泡恰好正常发光，求此时通过R1的电流；
（3）闭合开关S，断开开关S1，求在滑片P移到最右端，电路消耗的总功率及通电1min灯泡消耗的电能。
【答案】（1）4Ω；（2）0.4A；（3）60J
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）灯泡的阻值
（2）当开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，此时R1与L并联；因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压为12V，则通过R1的电流
（3）闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端，此时灯泡与滑动变阻器串联；此时电路中的电流
电路消耗的总功率
P=UI=12V×0.5A=6W
通电1min灯泡消耗的电能
W=I2RLt=(0.5A)2×4Ω×60s=60J
答：（1）灯泡的阻值为4Ω；
（2）通过R1的电流为0.4A；
（3）闭合开关S，断开开关S1，求在滑片P移到最右端，电路消耗的总功率为6W；通电1min灯泡消耗的电能为60J。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
21. 如图，用相似的实验器材能研究不同的物理问题。
（1）如图甲是演示压力的作用效果的器材，用力握紧玻璃瓶，细管中的液面会______（选填“上升”或“下降”）；握力相同时，细管越细，细管内液柱的高度变化越_______（选填“大”或“小”）；
（2）该装置也可作为自制温度计使用，这是利用了液体______的性质；使用时应避免用手抓、按压等，目的是______；
（3）将瓶子内的液体倒出部分，制成自制气压计，如图乙。其他条件不变，外界气压降低时，细管中的液面会______（选填“上升”或“下降”）。该装置的一个缺点是______。
【答案】 ①. 上升 ②. 大 ③. 热胀冷缩 ④. 防止因为外加压力的影响测量结果 ⑤. 上升 ⑥. 容易受到外界因素的影响
【解析】
【详解】（1）[1]用力握紧玻璃瓶，玻璃瓶向内凹陷，玻璃泡容积变小，瓶中液体体积不变，所以细管中的液面会上升。
[2]握力相同时，玻璃瓶减小的容积相同，被挤出液体体积相同，细管越细，细管内液柱的高度变化越大。
（2）[3]该装置作为自制温度计使用时为液态温度计，这是利用了液体的热胀冷缩性质工作。
[4]用手抓或按压会给玻璃瓶一定的压力作用，可能会使玻璃瓶凹陷，使液体沿玻璃管上升，会影响对实验结果。
（3）[5]当外界气压降低时，瓶内气体压强不变，在内外气压差作用下，细管中的液面会上升。
[6]该装置在户外使用时在风力作用下，会影响测量结果，温度变化明显时，由于液体热胀冷缩，结果也会不一样，即该装置容易受外界因素影响。
22. 阅读短文，回答问题。
十四五！航天新征程！
2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭携带中国空间站“天和”核心舱在海南文昌发射场点火发射升空（图25-甲）！此次发射空间站核心舱是长征五号B遥二火箭的首次应用性发射，也是空间站建造的开局之战，将全面吹响我国打造载人空间站的集结号。
核心舱命名为“天和”（图25－乙），全长16.6m，最大直径4.2m，发射质量22.5t，可支持3名航天员长期在轨驻留，是我国目前研制的最大航天器。核心舱与地面控制站以1.5×109Hz的电磁波实时联系，在地面人员的监控下核心舱以7.5km/s的速度运行在距离地面约400km的近地轨道。从发射到入轨用时约500s。“天和”核心舱是空间站“天宫”的中心，除了核心舱之外，空间站还有2个实验舱，分别是“问天”和“梦天”，预计于2022年年底前先后发射，完成三舱组合。
（1）长征五号B遥二运载火箭升空时，以火箭为参照物，地面是________（选填“运动”或“静止”）的；两侧冒出的白色气团是水蒸气________（填物态变化名称）而成的；
（2）核心舱在太空中主要靠太阳能来维持运转，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因为能量的转移或转化具有_________，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源；
（3）若火箭将核心舱以3km/s的平均速度送到预定轨道，每千米消耗燃料200L，则共需要燃料_______t才能完成运载任务。（燃料密度约0.8×103kg/m3）
（4）若核心舱运行轨道平面与赤道平面重合，则核心舱绕地球转一周大约需要_______s。（地球半径约6400km，圆周率π≈3）
【答案】（1） ①. 运动 ②. 液化
（2） ①. 可再生 ②. 方向性
（3）64 （4）5440
【解析】
【小问1详解】
[1]长征五号B遥二运载火箭升空时，以火箭为参照物，地面的位置不断发生变化，因此地面是运动的。
[2]白色气团实质上是液态的小水滴，是高温水蒸气遇冷液化形成的。
【小问2详解】
[1]太阳能可以从大自然源源不断的获得，因此是可再生能源。
[2]因为能量的转移或转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源。
【小问3详解】
由题意知，中国空间站建在距离地面约400公里的近地轨道，因此火箭将核心舱以3km/s的平均速度送到预定轨道，每千米消耗燃料200L，则需要消耗燃料的体积为
则需要消耗燃料的质量为
【小问4详解】
由题意可知，核心舱绕地球转一周的周长为
核心舱运行的速度为7.5km/s，则核心舱绕地球转一周的时间为
23. 阅读短文，回答问题。
空气净化器
由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程（如图甲）是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电路栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量（CADR）是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR：CADR=（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。）
其铭牌如表：
（1）负电格栅板吸附灰尘的原理是___________；
（2）取出使用一段时间后的活性炭，可以闻到刺激性的气味，说明分子在___________；
（3）该空气净化器正常工作时的电流为___________A；
（4）某房间的使用面积为18m2，高度是3m。此空气净化器___________（能/不能）在1小时内使房间污染物浓度下降90%；
（5）可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压保持6V恒定，R1为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R0为定值电阻，当浓度为0.031%时，电压表示数为1V，则R0阻值为___________Ω，当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于___________%，此时空气净化器会自动报警。
【答案】 ①. 异种电荷相吸引 ②. 不停地做无规则运动 ③. 0.2 ④. 能 ⑤. 10 ⑥. 0.035
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘的。
（2）[2]由图甲知，活性炭吸附化学气体，又因为分子在不停地做无规则运动，所以使用一段时间后的活性炭取出后运动到空气中，从而使人闻到刺激性的气味。
（3）[3]根据表中数据，由P=UI可得空气净化器正常工作时的电流为
（4）[4]由题房间体积V=Sh，由表格数据知：洁净空气量CADR=138m3/h，所以使房间污染物浓度下降90%的时间为
所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
（5）[5]由图乙知，R1、R0串联，电压表测R0两端电压，由图像知，当浓度为0.031%时，R1=50Ω，电压表示数为1V，由串联电路特点和欧姆定律知电路中电流为
所以
[6]当电压表示数为3V时，R1的阻值为
由图像知，R1阻值越小，二氧化碳浓度越大，此时二氧化碳浓度为0.035%，即：当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于0.035%。规格
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量（CADR）
GH-2034A型
220V
50HZ
44W
138m3/h
（考试时间：80分钟 考试分值：100分）
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1. 如图是九年级一位男同学的部分体检数据，需要去医院复诊的项目是（ ）
A. 身高B. 体重C. 心率D. 体温
【答案】C
【解析】
【详解】A．初中生的身高一般在165cm左右，一部分同学的身高可能会达到175cm左右，故身高不需要复诊，故A不符合题意；
B．一名初中生的体重在130斤左右，即约65kg，故体重不需要复诊，故B不符合题意；
C．正常人的心率范围是每分钟60~100次，平均约为75次，故心率需要复诊，故C符合题意；
D．正常人的体温应该在36.2℃~37.3℃之间，故体温不需要复诊，故D不符合题意。
故选C。
2. 传统文化我国绚烂多彩的古诗词中蕴含着很多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “月下飞天镜，云生结海楼”，水中有明月是光的折射现象
B. “潭清疑水浅，荷动知鱼散”，水变“浅”是光的直线传播现象
C. “两岸绝壁一线天，瀑布彩虹舞山涧”，彩虹是光的折射现象
D. “起舞弄清影，何似在人间”，影子是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．在水中可以看到月亮的倒影，这属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B．诗句“潭清疑水浅”中水变浅了是光在不同的介质中发生了折射，属于折射现象，故B错误；
C．彩虹的形成是光的色散现象，其原理是光的折射，故C正确；
D．影子是由光的直线传播过程中，遇到不透明物体，阻挡了光的传播，在其后边形成的一个黑色的区域，故D错误。
故选C
3. 下列事例中，不是利用声传递信息的是（ ）
A. 医生用听诊器给病人诊断病情
B. 用超声波清洗精密机械
C. 利用次声波预报台风和地震活动
D. 将超声波用于倒车雷达
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．医生用听诊器给病人诊断病情是因为声音可以传递信息，故A不符合题意；
B．用超声波清洗精密机械，属于声音传递能量，故B符合题意；
C．利用次声波预报台风和地震活动是因为声音可以传递信息，故C不符合题意；
D．将超声波用于倒车雷达是因为声音可以传递信息，故D不符合题意。
故选B。
4. 物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（ ）
A. 桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力
B. 桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
D. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A．桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力大小不相同，方向却相同，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
5. “二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，已被列入联合教科文组织人类非物质文化遗产名录。下列节气涉及的物态变化及吸、放热情况，说法正确的是（ ）
A. “白露”节气，露的形成是升华现象
B. “寒露”节气，露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气，霜的形成是凝华现象
D. “大雪”节气，雪的形成要吸收热量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．露的形成是液化，故A错误；
B．“寒露”节气，露的形成是液化，要放出热量，故B错误；
C．“霜降”节气，霜的形成是从气体变为固体，故是凝华现象，故C正确；
D．雪的形成属于凝华，凝华放热，故D错误。
故选C。
6. 共享单车促进绿色出行，为低碳生活助力。某同学骑共享单车在水平路面上匀速骑行时，下列说法错误的是（ ）
A. 自行车车把转向时，车把是省力杠杆
B. 自行车车座面积大且软，是通过增大受力而积来减小压强
C. 上坡前，往往用力快速蹬几下，是为了增大上坡前自行车的惯性
D. 刹车时，握紧自行车手闸减速是通过增大闸皮与轮胎钢圈之间的压力，增大摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A．自行车的刹车把在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．自行车车座面积大且软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B正确，不符合题意；
C．上坡前快速蹬几下，这样是为了增大车子的动能，这样就会有更多的动能转化为重力势能，从而爬的更高，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，故C错误，符合题意；
D．刹车时，握紧自行车手闸减速，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大闸皮与轮胎钢圈之间的压力，来增大摩擦，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V电源上，图乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知（ ）
A. 灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B. 灯泡L的实际阻值为10Ω
C. 灯泡L的实际功率为0.8W
D. 定值电阻R实际功率为6.4W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图乙中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
二、填空题（每空一分，共21分）
8. 华龙一号是中国先进核电品牌，为中国实现“双碳”目标贡献科技力量。核电站中的核反应堆是通过可控的______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应释放核能的设备，核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。原子中心的原子核由质子和______组成的。
【答案】 ①. 核裂变 ②. 不可再生 ③. 中子
【解析】
【详解】[1]核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。
[2]核能是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源。
[3]原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
9. 中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的________（选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的________（选填“音调”“响度”或“音色”）。现场观众从任意方向都可以看到台上的演员，是因为发生了________（选填“漫”或“镜面”）反射。
【答案】 ①. 音色 ②. 音调 ③. 漫
【解析】
【详解】[1]不同乐器发出声音的音色不同，可以通过音色不同辨别出节目中有哪些乐器发出声音。
[2]音调是指声音的高低，演员的声音高是指声音的音调高。
[3]不同位置的观众均能看到台上的演员，是由于光被反射向四面八方，故发生了漫反射。
10. 5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，下载速度比4G网络快数百倍，与4G相比，5G电磁波的波长更_____（选填“长”或“短”）；有一款华为折叠屏5G手机，其折叠屏主要是由_____材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），使用一段时间后，机壳会发烫，这是由于内部发热的元件通过_____的方式使机壳的内能增加的。
【答案】 ①. 短 ②. 半导体 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]电磁波的波长和频率成反比，频率越高，波长越短。因为5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，所以与4G相比，5G电磁波的波长更短。
[2]因为二极管具有发光特性，所以折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管制作。
[3]内部发热的元件通过热传递的方式使机壳的内能增加，故手机使用一段时间后，机壳会发烫。
11. 如图甲，用3N的水平拉力拉着木块A在水平桌面上做匀速直线运动。突然将水平拉力增加到5N，则此时木块A受到桌面的摩擦力大小为___________ N。木块A将做___________ （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动；如果这时在木块A上面粘上一小块物件B（如图乙），则此时木块A受到桌面的摩擦力___________ （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 3 ②. 加速 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]用3N水平拉力拉着木块A在水平桌面上做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力与拉力平衡，由二力平衡条件可知木块受到的滑动摩擦力
[2]当水平拉力增大为5N时，木块A对水平桌面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，则木块A受到的滑动摩擦力不变，仍为3N，此时拉力大于滑动摩擦力，则木块将做加速运动。
[3]在木块A上面粘上一小块物件B，接触面的粗糙程度不变，但木块对桌面的压力增大，则此时木块A受到桌面的摩擦力增大。
12. 小轿车多呈流线型外形如图所示，在快速行驶中不仅能使受到的气流阻力减小，还会因为汽车上方的流速比汽车下方气流流速_________ ，使上方的压强比汽车下方压强_________ ，产生升力，因此也使汽车对地面压力变_________ ，从而使摩擦力变小。
【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2][3]轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得轿车对地面的压力变小。由于摩擦力与压力大小有关，所以压力减小，汽车与地面间的摩擦力减小。
13. 如图甲是发电机原理的示意图，工作时_________能转化为_________能。图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运动方向已用箭头标出，则没有感应电流产生的位置是_________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。
【答案】 ①. 机械 ②. 电 ③. 1
【解析】
【详解】[1][2]发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
[3]小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分；由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流。
14. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，由图像可知，当R两端的电压为0时，R的阻值为___________Ω。将它们接入图乙所示电路中，只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为0.4W，则电源电压为___________V。若闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表示数变化了___________。
【答案】 ①. 40 ②. 10 ③. 0.55A
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，电阻R的电流随电压变化图象为一过原点的直线， 故R为定值电阻， 当定值电阻的电压为12V时，通过的电流为0.3A，由欧姆定律可知， R的电阻为
因电阻是导体一种性质，其大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与导体两端所加的电压和通过的电流无关，故当两端的电压为0时，R的阻值为40Ω。
[2]由电路图知，只闭合开关S1，灯泡与定值电阻R串联，电流表测电路的电流，由甲图象可知，当通过灯泡的电流为IL=0.2A，对应的电压为UL=2V，其功率为
P=ULIL=2V×0.2A=0.4W
即小灯泡的实际功率为0.4W，通过灯的电流为0.2A，灯泡的电压为2V，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压为
U=UL+ILR=2V+0.2A×40Ω=10V
[3]闭合开关S、S2，断开开关S1，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路电压的规律，灯和定值电阻的电压都为10V，由欧姆定律，通过定值电阻的电流为
由甲图可知，通过灯的电流为0.5A，根据并联电路电流的规律，电流表的示数为
I'=IR+IL'=0.25A+0.5A=0.75A
故电流表示数变化了
ΔI=I'-IL =0.75A-0.2A=0.55A
三、作图题（共7分）
15.
（1）如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，将图中光路图补充完整。
（2）如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O为支点，请画出动力F1的力臂和电灯重力的示意图。
（3）如图所示，线圈上方悬挂着可自由转动的小磁针。请完成电路图（要求闭合开关后，滑片P右移时线圈磁性增强），并在括号中分别填入闭合开关后线圈和小磁针静止时右端的磁极。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点，入射光线的延长线过焦点，其折射后的光线平行于主光轴，如图所示：
【小问2详解】
过支点O作动力F1的垂线段L1，该垂线段即为动力F1的力臂；电灯的重力方向竖直向下，作用在电灯的重心，如图所示：
【小问3详解】
因为要求闭合开关，滑片P右移时线圈磁性增强，即滑片P右移时滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路电流变大，故导线从开关出来应接b端；电流从螺线管左端流入，右端流出，由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针右端为N极，左端为S极，如图所示：
四、实验题（共3小题，共20分）
16.
（1）如图所示，则该凸透镜的焦距为_______cm。小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，能看到一个倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰________（选填“实”或“虚”）像。
（2）如图2所示，探究水沸腾时温度的变化特点。
①组装器材，温度计用细线挂到铁杆A上，调节铁杆A到合适的位置固定，目的是______；
②由图中水沸腾时温度计的示数，读得水的沸点为______℃；
③观察到水沸腾时，烧杯的上方出现大量的“白气”，“白气”是由水蒸气______形成的，杯口附近______（选填“C”或“D”）处的“白气”更浓。
【答案】（1） ①. 3.90 ②. 缩小 ③. 实
（2） ①. 防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部 ②. 98 ③. 液化 ④. D
【解析】
【小问1详解】
[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点为焦点，焦点到光心的距离为焦距，由图可知，凸透镜的焦距为
[2][3]小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，此时，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故小明能看到一个倒立、缩小的清晰实像。
【小问2详解】
[1]根据温度计的使用规则可知，温度计的玻璃泡不能触碰到烧杯底部，所以在组装器材时，温度计用细线挂到铁杆A上，调节铁杆A到合适的位置固定，目的是防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部。
[2]由图可知，该温度计的分度值为1℃，根据液面所在的位置可知，此时温度计的示数为98℃，即水的沸点为98℃。
[3]水沸腾时，杯口附近的水蒸气遇冷释放热量液化形成小水珠，即为“白气”，故“白气”是由水蒸气液化形成的。
[4]由图可知，杯口附近的C处，离液面较近，此时C处的温度较高，所以水蒸气不易液化，因此杯口附近D处的“白气”更浓。
17. 某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图所示。
（1）在调节托盘天平横梁平衡时，小明发现指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，他应向____端调节平衡螺母，依据的原理是_____（填“杠杆”或“二力”）平衡；
（2）用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图甲所示，则称量的颗粒的质量是_____g；
（3）因颗粒易溶于水，小组同学采用图乙所示方法测量体积，所称量的颗粒的体积是___cm3；
（4）该物质的密度是_____kg/m3；
（5）在C步操作中，若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的值比实际密度偏___（填“大”或“小”）。
【答案】（1） ①. 左 ②. 杠杆
（2）168 （3）70
（4）
（5）小
【解析】
【小问1详解】
[1]指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，说明右侧偏重，他应向左端调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡。
[2]天平本身为一个等臂杠杆，天平左右两端水平平衡依据的是杠杆平衡原理。
【小问2详解】
砝码的质量为
100g+50g+10g+5g=165g
游码的示数为3g，所以称量的颗粒的质量为
165g+3g=168g
【小问3详解】
由乙图A可知细铁砂的体积为90mL=90cm3，由C图可知颗粒与细铁砂的总体积为160 mL=160cm3，所以称量的颗粒的体积为
160cm3-90cm3=70cm3
【小问4详解】
该物质的密度为
【小问5详解】
当铁砂未充满颗粒的空隙时，测量的物质与细铁砂的总体积就偏大了，测出的物质的体积也偏大，由密度公式可知，物质的密度的测量值就偏小了。
18. 如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω1A）和R2（30Ω0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；___________
（2）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“R1”或“R2”）；
（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是___________；
（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________端移动（选填“左”或“右”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为___________W；
（5）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使得电流表示数为___________用字母表示，此时灯泡正常发光；
保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表读数为；
小灯泡额定功率的表达式___________（用字母、、表示）。
【答案】 ①. ②. ③. 小灯泡短路 ④. 右 ⑤. ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1] 在进行“测量小灯泡的电功率”实验过程中，滑动变组要与用电器串联，所以定值电阻与滑动变阻器串联，电压表应并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）[2]小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器此时两端的电压为
串联电路电流处处相等，则由欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为
故滑动变阻器应为R2。
（3）[3]分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。当闭合开关后，电流表有示数则电路为通路，而灯泡不亮，且电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因可能是小灯泡短路。
（4）[4]由题意知，当调节滑动变阻器滑片P至某位置，电压表的示数为2.2V，为了达到灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向右端移动。
[5]由U-I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，由可得，小灯泡额定功率为
（5）①[6]当开关S3断开，开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R0并联，根据并联电路各支路电压相等，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为
此时灯泡正常发光。
②当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，此时保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，即滑片P位置不变，记下电流表的读数为I。
③[7]在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为
灯的额定功率的表达式为
五、计算题（共2小题，共13分）
19. 图甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船；该船长30米，宽15米，满载时排水量为80吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为W，假设接收的太阳能只用来驱动船前进；在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到的水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙，航行速度如图丙所示；（海水密度约为）求：
（1）满载时太阳能船受到的浮力；
（2）第50s至100s，牵引力在这段时间内做的功；
（3）在第50s至100s的运动过程中，太阳能船的效率。
【答案】（1）（2）；（3）25%
【解析】
【详解】解：（1）满载时太阳能船受到的浮力
（2）由图示可知，第到第内，轮船做匀速直线运动，故第到第时，轮船做功为
（3）吸收的太阳能为
太阳能船的效率为
答：（1）满载时太阳能船受到的浮力为；
（2）第到第内牵引力的功为；
（3）第到第的运动过程中，太阳能船的效率是。
20. 如图所示，L是“12V 36W”的灯泡，R1是阻值为30Ω的定值电阻，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变，求：
（1）灯泡的阻值；
（2）开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，灯泡恰好正常发光，求此时通过R1的电流；
（3）闭合开关S，断开开关S1，求在滑片P移到最右端，电路消耗的总功率及通电1min灯泡消耗的电能。
【答案】（1）4Ω；（2）0.4A；（3）60J
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）灯泡的阻值
（2）当开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，此时R1与L并联；因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压为12V，则通过R1的电流
（3）闭合开关S，断开开关S1，滑片P移到最右端，此时灯泡与滑动变阻器串联；此时电路中的电流
电路消耗的总功率
P=UI=12V×0.5A=6W
通电1min灯泡消耗的电能
W=I2RLt=(0.5A)2×4Ω×60s=60J
答：（1）灯泡的阻值为4Ω；
（2）通过R1的电流为0.4A；
（3）闭合开关S，断开开关S1，求在滑片P移到最右端，电路消耗的总功率为6W；通电1min灯泡消耗的电能为60J。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
21. 如图，用相似的实验器材能研究不同的物理问题。
（1）如图甲是演示压力的作用效果的器材，用力握紧玻璃瓶，细管中的液面会______（选填“上升”或“下降”）；握力相同时，细管越细，细管内液柱的高度变化越_______（选填“大”或“小”）；
（2）该装置也可作为自制温度计使用，这是利用了液体______的性质；使用时应避免用手抓、按压等，目的是______；
（3）将瓶子内的液体倒出部分，制成自制气压计，如图乙。其他条件不变，外界气压降低时，细管中的液面会______（选填“上升”或“下降”）。该装置的一个缺点是______。
【答案】 ①. 上升 ②. 大 ③. 热胀冷缩 ④. 防止因为外加压力的影响测量结果 ⑤. 上升 ⑥. 容易受到外界因素的影响
【解析】
【详解】（1）[1]用力握紧玻璃瓶，玻璃瓶向内凹陷，玻璃泡容积变小，瓶中液体体积不变，所以细管中的液面会上升。
[2]握力相同时，玻璃瓶减小的容积相同，被挤出液体体积相同，细管越细，细管内液柱的高度变化越大。
（2）[3]该装置作为自制温度计使用时为液态温度计，这是利用了液体的热胀冷缩性质工作。
[4]用手抓或按压会给玻璃瓶一定的压力作用，可能会使玻璃瓶凹陷，使液体沿玻璃管上升，会影响对实验结果。
（3）[5]当外界气压降低时，瓶内气体压强不变，在内外气压差作用下，细管中的液面会上升。
[6]该装置在户外使用时在风力作用下，会影响测量结果，温度变化明显时，由于液体热胀冷缩，结果也会不一样，即该装置容易受外界因素影响。
22. 阅读短文，回答问题。
十四五！航天新征程！
2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭携带中国空间站“天和”核心舱在海南文昌发射场点火发射升空（图25-甲）！此次发射空间站核心舱是长征五号B遥二火箭的首次应用性发射，也是空间站建造的开局之战，将全面吹响我国打造载人空间站的集结号。
核心舱命名为“天和”（图25－乙），全长16.6m，最大直径4.2m，发射质量22.5t，可支持3名航天员长期在轨驻留，是我国目前研制的最大航天器。核心舱与地面控制站以1.5×109Hz的电磁波实时联系，在地面人员的监控下核心舱以7.5km/s的速度运行在距离地面约400km的近地轨道。从发射到入轨用时约500s。“天和”核心舱是空间站“天宫”的中心，除了核心舱之外，空间站还有2个实验舱，分别是“问天”和“梦天”，预计于2022年年底前先后发射，完成三舱组合。
（1）长征五号B遥二运载火箭升空时，以火箭为参照物，地面是________（选填“运动”或“静止”）的；两侧冒出的白色气团是水蒸气________（填物态变化名称）而成的；
（2）核心舱在太空中主要靠太阳能来维持运转，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因为能量的转移或转化具有_________，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源；
（3）若火箭将核心舱以3km/s的平均速度送到预定轨道，每千米消耗燃料200L，则共需要燃料_______t才能完成运载任务。（燃料密度约0.8×103kg/m3）
（4）若核心舱运行轨道平面与赤道平面重合，则核心舱绕地球转一周大约需要_______s。（地球半径约6400km，圆周率π≈3）
【答案】（1） ①. 运动 ②. 液化
（2） ①. 可再生 ②. 方向性
（3）64 （4）5440
【解析】
【小问1详解】
[1]长征五号B遥二运载火箭升空时，以火箭为参照物，地面的位置不断发生变化，因此地面是运动的。
[2]白色气团实质上是液态的小水滴，是高温水蒸气遇冷液化形成的。
【小问2详解】
[1]太阳能可以从大自然源源不断的获得，因此是可再生能源。
[2]因为能量的转移或转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，所以我们要大力开发诸如太阳能这样的新能源。
【小问3详解】
由题意知，中国空间站建在距离地面约400公里的近地轨道，因此火箭将核心舱以3km/s的平均速度送到预定轨道，每千米消耗燃料200L，则需要消耗燃料的体积为
则需要消耗燃料的质量为
【小问4详解】
由题意可知，核心舱绕地球转一周的周长为
核心舱运行的速度为7.5km/s，则核心舱绕地球转一周的时间为
23. 阅读短文，回答问题。
空气净化器
由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程（如图甲）是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电路栅板时，带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量（CADR）是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADR：CADR=（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间。）
其铭牌如表：
（1）负电格栅板吸附灰尘的原理是___________；
（2）取出使用一段时间后的活性炭，可以闻到刺激性的气味，说明分子在___________；
（3）该空气净化器正常工作时的电流为___________A；
（4）某房间的使用面积为18m2，高度是3m。此空气净化器___________（能/不能）在1小时内使房间污染物浓度下降90%；
（5）可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压保持6V恒定，R1为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R0为定值电阻，当浓度为0.031%时，电压表示数为1V，则R0阻值为___________Ω，当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于___________%，此时空气净化器会自动报警。
【答案】 ①. 异种电荷相吸引 ②. 不停地做无规则运动 ③. 0.2 ④. 能 ⑤. 10 ⑥. 0.035
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘的。
（2）[2]由图甲知，活性炭吸附化学气体，又因为分子在不停地做无规则运动，所以使用一段时间后的活性炭取出后运动到空气中，从而使人闻到刺激性的气味。
（3）[3]根据表中数据，由P=UI可得空气净化器正常工作时的电流为
（4）[4]由题房间体积V=Sh，由表格数据知：洁净空气量CADR=138m3/h，所以使房间污染物浓度下降90%的时间为
所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%。
（5）[5]由图乙知，R1、R0串联，电压表测R0两端电压，由图像知，当浓度为0.031%时，R1=50Ω，电压表示数为1V，由串联电路特点和欧姆定律知电路中电流为
所以
[6]当电压表示数为3V时，R1的阻值为
由图像知，R1阻值越小，二氧化碳浓度越大，此时二氧化碳浓度为0.035%，即：当电压表示数大于3V时，二氧化碳浓度大于0.035%。规格
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量（CADR）
GH-2034A型
220V
50HZ
44W
138m3/h
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