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山东省泰安市宁阳县2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题（解析版）
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这是一份山东省泰安市宁阳县2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共15题，共35分。以下每题各只有一个正确答案，其中1-10题，每题2分：11-15题，每题3分。多选、错选均不得分：把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）
1. 在你的校园生活中，对物理量估测最合理的是（ ）
A. 书桌的高度约为8dm
B. 夏天教室的温度约为45℃
C. 教室内每盏照明灯的功率约为400W
D. 运动会上200米赛跑冠军用时约为13s
【答案】A
【解析】A．中学生身高约160cm，书桌的高度约为中学生身高的一半，约为80cm=8dm，故A符合题意；
B．夏天教室的温度约为26℃，故B不符合题意；
C．教室内每盏照明灯的功率约为40W，故C不符合题意；
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为30s，故D不符合题意。
故选A。
2. 如图是端午节赛龙舟的情景，选手在鼓声指引下，整齐地划桨，下列说法正确的是（ ）
A. 鼓声震耳欲聋，说明鼓声的音调高
B. 选手通过响度来辨别鼓声
C. 鼓手在耳朵里塞上棉花，是在传播途中减弱噪声
D. 鼓声的传播需要介质
【答案】D
【解析】A．声音的强弱叫响度，鼓声震耳欲聋，说明鼓声的响度大，故A错误；
B．不同发声体的材料、结构不同，发现声音的音色不同，选手通过音色来辨别鼓声，故B错误；
C．减弱噪声的方式有三种，即在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱。鼓手在耳朵里塞上棉花，是在人耳处减弱噪声，故C错误；
D．声音的传播需要介质，真空不能传声，所以鼓声的传播也需要介质，故D正确。
故选D。
3. 2023年12月13日11时，泰安市气象局发布重要天气预报，预计13-21日，强冷空气频繁影响我市，将带来大范围雨雪、大风和持续低温天气，提醒市民，外出需注意浓雾、路上结冰等状况。下列关于物态变化的说法中，正确的是（ ）
A. 滴水成冰是吸热现象B. 雨是由水蒸气遇冷凝华形成的
C. 冰雪消融是熔化现象D. 浓雾消散是升华现象
【答案】C
【解析】A．滴水成冰是凝固现象，凝固放热，故A错误；
B．雨是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；
C．冰雪消融是冰雪由固体变成液态水的过程，是熔化现象，故C正确；
D．雾是小水珠，浓雾消散是小水珠变成水蒸气的过程，是汽化现象，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是（ ）
A. ②号光线为蓝色
B. 红光的入射角为90°
C. 利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D. 将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
【答案】A
【解析】A．在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角，因此②号光线的颜色为蓝色，故A正确；
B．红光线垂直照射在平面镜上，入射角是0℃，故B错误；
C．因为当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系，只有垂直放置时，三条线才会都体现出来，因此纸板必须垂直放置，故C错误；
D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故D错误。
故选A。
5. 我国有着灿烂的诗词文化，很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，水变浅是光的折射现象
B. “池水映明月”，水中有明月是光的折射现象
C. “日影化为虹”，彩虹的形成是光的直线传播现象
D. “起舞弄清影”，影子的形成是光的反射现象
【答案】A
【解析】A．水变浅是水底反射光进入空气时发生了折射，且折射角大于入射角，人逆着折射光看过去，看到水底形成的虚线在水底的上方，属于的折射现象，故A正确；
B．水中有明月属于平面镜成像，是光的反射现象，故B错误；
C．彩虹的形成是光的色散现象，故C错误；
D．影子的形成是光的直线传播造成的，故D错误。
故选A。
6. 暑假期间，小雨家驾驶汽车去海边游玩。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车前进的动力，由内燃机的压缩冲程提供
B. 在海边闻到浓浓的海腥味，这说明分子在不停地做无规则运动
C. 海滩的沙子热得烫脚，是通过做功的方式增加沙子的内能
D. 海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，是因为海水的比热容小
【答案】B
【解析】A．汽车的做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，故A错误；
B．在海边闻到浓浓的海腥味，说明分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故B正确；
C．海滩的沙子热得烫脚，是通过热传递的方式增加沙子的内能的，故C错误；
D．海水的比热容比沙子的比热容大，同样受热的情况下，水的温度变化比沙小，因此海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，故D错误。
故选B。
7. 在下图所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是（ ）
A. L1断路B. L2断路C. L1短路D. L2短路。
【答案】A
【解析】L1L2串联，电流表无示数两个电压表的示数相等且等于电源电压说明是断路不是短路，V1有示数说明L2完好，应为L1断路。故选A。
8. 质量相同铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，则有（ ）
A. 仍保持平衡B. B端下降
C. A端下降D. 无法判断
【答案】C
【解析】质量相同的铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，即
两侧力臂相等，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，由可知，铜块的体积小于铝块的体积，由可知，铜块受到的浮力小于铝块受到的浮力，则铜块对绳子的拉力大于铝块对绳子的拉力，两侧力臂相等，由杠杆平衡条件可知，A端将下沉。
故选C。
9. 某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上，木块A放在水平木板上，可忽略重力的弹簧测力计沿水平方向一端固定，一端挂在木块A上，拉动木板，下列说法正确的是（ ）
A. 需要在木块A相对木板静止时读取测力计的示数
B. 向右拉动木板时，木块A受到的摩擦力方向水平向左
C. 弹簧测力计对木块A的拉力和木块A受到的滑动摩擦力是一对相互作用力
D. 当木块A相对地面静止时，拉动木板的速度加快，弹簧测力计的示数不变
【答案】D
【解析】A．研究影响滑动摩擦力大小的因素，需要在木块相对木板运动时读取测力计的示数，故A错误；
BC．向右拉动木板时，A相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，作用在同一个物体上、作用在同一条直线上、大小相等，方向相反，因测力计的拉力方向为水平向左，故木块A所受的摩擦力方向为水平向右，故BC错误；
D．当木块A相对地面静止时，拉动木板的速度加快，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故A受到的摩擦力不变，则弹簧测力计的示数不变，故D正确。
故选D。
10. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】C
【解析】谷爱凌从50m高的跳台A处由静止出发，从轨道B处飞出，由于惯性，物体保持原来运动状态不变，运动方向沿轨道向上，则d轨迹不符合实际；A处物体由静止开始下滑，在A处物体具有重力势能，没有动能，若运动到右侧等高的位置，物体还有向右运动的速度，则此时物体的机械能大于A处的机械能，而题中不考虑运动过程中的能量损失，整个运动过程机械能守恒，则物体运动到右端的高度要比A点的低。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析图中的几个探究实验，选出图对应规律的应用发明描述正确的一项（ ）
①发电机的发明应用了①图的实验探究结论
②话筒的发明应用了②图的实验探究结论
③电磁继电器的发明应用了③图的实验探究结论
④磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论
A. 只有①②③正确B. 只有①③④正确
C. 只有①②④正确D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】①图1没有电源，探究的是产生感应电流的条件，是发电机原理图，故①正确；
②话筒的原理是电磁感应，图2中有电源，是电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故②错误；
③电磁继电器的原理是电流的磁效应，图3是探究电磁铁磁性强弱的因素的实验图，故③正确；
④图4中同名磁极相互排斥，磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论，故④正确。
故选B。
12. 物理研究中常常用到一些研究方法，以下几个实例，采用了相同研究方法的是（ ）
①研究光的直线传播时引入光线
②探究平面镜成像的特点时，用玻璃板代替平面镜
③把正在发声的音叉放入盛有水的水槽中，会看到水花四溅
④用系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度
A. 只有①②B. 只有②③C. 只有①④D. 只有③④
【答案】D
【解析】①利用光线来表示光的径迹和方向，采用的是模型法；②探究平面镜成像规律时，用玻璃板代替平面镜，能够确定虚像的位置，采用的是等效替代法；③把正在发声的音叉放入盛有水的水槽中，会看到“水花四溅”，说明发声的音叉在振动，采用的是转换法；④用悬吊着的乒乓球去靠近正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动，采用的是转换法。所以研究方法相同的是③④。
故选D。
13. 三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的有几个（ ）
①液体的密度关系是ρ甲<ρ丙<ρ乙
②液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
③容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲
④小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】B
【解析】三个完全相同的小球，其质量、体积和密度都相同。
①小球在甲中下沉，故ρ球> ρ甲，在乙容器中漂浮，故ρ球< ρ乙，在丙中悬浮，故ρ球=ρ丙；所以三种液体的密度关系为： ρ甲<ρ丙< ρ乙，故①正确；
②静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的密度最大，根据ρ = ρgh可知，乙容器底受到的液体压强最大，甲容器底受到的液体压强最小，即p乙>p丙>p甲，故②错误；
③开始时，液体的体积V甲=V乙=V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积V甲′=V丙′；由于ρ甲<ρ丙，故m甲˂m丙，重力G甲˂G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙′最大，又因为ρ乙最大，所以乙的质量最大，重力最大，故G甲˂G丙˂G乙；容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等，容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和球的重力之和，即F甲˂F丙˂F乙；由于受力面积相同，由可得，p乙′˃p丙′˃p甲′，故③正确；
④由图知，小球在丙容器中悬浮， 在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是F乙= F丙>F甲，故④错误；
由上分析可知①③正确，共计2个。
故选B。
14. 如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V，3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，闭合、断开，此时甲电流表，电路消耗的总功率为；当甲、乙都是电压表，、都闭合，此时乙电压表，电路消耗的总功率为，下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②当甲、乙都是电压表，、闭合时，电阻R的实际功率为0.48W
③电路的总功率之比
④当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，两表示数之比
A. 只有①②正确B. 只有②④正确
C. 只有①③正确D. 只有①③④正确
【答案】C
【解析】①灯的电阻为
当甲、乙都是电流表，闭合、断开，电路为并联电路，电流表甲测量灯泡所在支路电流，电流表乙测量总电流，此时甲电流表，则灯两端的电压为
并联电路支路电压等于电源电压，故电源电压为6V，故①正确；
②当甲、乙都是电压表，、都闭合，电路为串联电路，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量灯两端电压，此时乙电压表，电路中电流为
定值电阻R的实际功率为
故②错误；
④定值电阻的阻值为
当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，经过定值电阻的电流为
则电流表乙的示数为
两表示数之比为
故④错误；
③闭合、断开时，电路消耗的总功率为
、都闭合，电路消耗的总功率为
则
故③正确。
故选C。
15. 如图甲中电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列选项正确的是（ ）
①定值电阻的阻值为10Ω ②电源电压为4V
③滑动变阻器的最大阻值是20Ω ④电路的总功率最小是1.2W
A. 只有①②④正确B. 只有②③④正确
C. 只有①②③正确D. 只有①③④正确
【答案】D
【解析】①②电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，由图乙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，其两端电压为0，电路中电流最大，为0.6A，故电源电压为
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，为4V，此时电路中电流为0.2A，故电源电压为
联立两式，可得
故①正确，②错误；
③当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，为4V，此时电路中电流为0.2A，所以滑动变阻器的最大阻值为
故③正确；
④由可知，电路中电流越小，电路的总功率越小，最小电流为0.2A，所以电路的总功率最小为
故④正确。
故选D。
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 观察如图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，车对地面的压力会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】变小
【解析】汽车在水平路面上急速行驶时，车上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，形成向上的升力，车对地面的压力会变小。
17. 冬天用力搓手，手会发热，从能量的转化角度来看，它与汽油机的______冲程能量转化相同。
【答案】压缩
【解析】冬天用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式来改变物体内能，在此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，所以，冬天用力搓手，手会发热，从能量的转化角度来看，它与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
18. 有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A“字样，如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常发光，需要串联一个______Ω的电阻。
【答案】8
【解析】由串联电路电压规律知，串联的电阻两端的电压为
由串联电路电流规律知，通过电阻电流为0.3A，由欧姆定律知，串联的电阻为
19. 如图所示是小明家所用电表的铭牌，当小明单独打开电吹风时，他发现家中电能表的转盘在5min内转动了600圈，则电吹风的实际功率为______kW。
【答案】2.4
【解析】电吹风消耗的电能为
电吹风的实际功率为
三、作图题（每题3分，共6分）
20. 如图，一束光先后经过一个凹透镜和一个凸透镜，F和O分别为凸透镜、凹透镜的焦点和光心，请将光路补充完整。
【答案】
【解析】凹透镜中，过另一边焦点入射的光线，平行于主光轴射出；凸透镜中，平行于主光轴入射的光线折射后经过焦点，如图所示：
21. 根据通电螺线管的磁感线方向，在括号中用“+”或“﹣”标出电流表的接线柱。
（ ）
【答案】
【解析】因磁体外部磁感线方向由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；由右手螺旋定则可知，电流从左前方流入，右后方流出。根据电流表的使用规则可知，电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。由此可以确定电流表的上接线柱为正接线柱，如图所示：
四、实验题（第22题5分，第23题6分，第24题14分，共25分）
22. 在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示：
（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为______cm；
（2）在图乙中再次移动蜡烛至45.0cm刻度线处，则观察到的像是图丙中的______（选填“1”、“2”、“3”或“4”）；
（3）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的；
（4）保持图乙中蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜到______cm刻度线处，光屏上可以再次呈现清晰的像；
（5）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。
【答案】（1）10.0 （2）4 （3）投影仪 （4）65 （5）近视
【解析】（1）[1] 根据凸透镜成像规律，当物距等于一倍焦距时，不成像。小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，说明小灯泡在凸透镜的焦点上，则该透镜的焦距为
（2）[2] 在图乙中再次移动蜡烛至45.0cm刻度线处，则物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，故观察到的像是图丙中的4。
（3）[3] 图乙中物距为
物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪。
（4）[4] 根据光路可逆，保持图乙中蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜到65 cm刻度线处，将物距和像距对调，光屏上可以再次呈现清晰的像。
（5）[5] 实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，延迟成像，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，故该同学佩戴的是近视眼镜。
23. 如图所示，是某小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
（1）分析乙、丙两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟______有关；
（2）根据上述实验可以得出金属块的体积是______（g取10N/kg，水的密度是）；
（3）若丙、丁两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为、，则______（选填“”、“=”或“”）；
（4）小强完成上述探究后，继续进行“浮力的大小等于什么”的实验探究，设计了如图所示的4个步骤。以上探究中，不重复操作的合理顺序是______（只填序号）。若图中、、、四个力之间的关系式______成立，则可知。然后，小强换用盐水再次实验，其目的是______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
①测出桶和铁块排开水的重力
②测出铁块重力
③测出铁块在水中的拉力
④测出空桶的重力
【答案】（1）排开液体的体积 （2） （3） （4）④②③① 寻找普遍规律
【解析】（1）由图可知，乙和丙中液体密度相同，丙中金属块排开液体的体积更大，拉力更小，由可知，丙中金属块受到的浮力更大，故可得：浸在液体中的物体所受的浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
（2）由图甲可知，金属块的重力为6.4N，由图丙可知，金属块浸没时受到的拉力为4.4N，则金属块受到的浮力为
金属块浸没，排开液体的体积等于金属块的体积，故金属块的体积为
（3）金属块上表面与下表面的压力差即为金属块受到的浮力，金属块均浸没，排开液体的体积相同，盐水的密度大于水的密度，由可知，金属块在图丁中受到的浮力更大，即。
（4）[1]实验时应先测出空桶的重力，再测出物体的重力，接着将物体浸在水中，测出此时物体受到的拉力，最后测出排开液体和桶的总重力，故操作顺序为：④②③①。
[2]铁块受到的浮力为
铁块排开水的重力为
所以，若
即可得。
[3]只用水进行实验存在偶然性，所以要换用其它液体，如盐水进行重复实验，得出普遍性规律。
24. 在做“测量定值电阻Rx的阻值”实验时，所选用的电源电压恒为3V。
（1）图甲电路中存在导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图______；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，小南发现电压表指针几乎未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针发生转动，但电压表没有变化，则故障可能是______；
（3）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数如图乙所示，此时电流表的读数为0.3A，则Rx的阻值为______Ω（保留一位小数）；
（4）小南同学直接把图甲电阻Rx，换成小灯泡L进行“测量小灯泡的功率”实验，丙图是小南绘制的小灯泡的I-U图象，其中表示小灯泡的是图像______（选填“a”或“b”），产生这种现象的原因是______；
（5）在实际测量小灯泡的功率时，电压表有示数时内部会有微弱的电流通过。如果考虑这个微弱电流的影响，按照上述实验电路分析，则所测量小灯泡的功率会偏______；
（6）小聪同学设计了如图丁所示的电路，测量另一个额定电压为Um的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为______；
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝______（用Um、I和R0表示）。
【答案】（1） （2）定值电阻Rx短路 （3）7.3 （4）a 小灯泡的电阻受温度的影响 （5）大 （6）
【解析】（1）[1]原电路图中，电压表串联在电路中、电流表与电阻并联是错误的，电压表应并联在电阻Rx两端，电流表与电阻串联在电路中，如下图所示：
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关S，小南发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表指针几乎未偏转，说明电压表并联的支路短路或电压表断路或电压表短路，移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针发生转动，但电压表没有变化，所以故障可能是定值电阻Rx短路（或电压表短路或电压表断路）。
（3）[3]排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，此时电流表的读数为0.3A，则Rx的阻值为
（4）[4] [5]小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，如图丙所示，表示小灯泡的I-U图象是图象a。
（5）[6]电压表和小灯泡并联，小灯泡两端的电压测量是准确的，考虑有电流通过电压表，电流表测量通过电压表和小灯泡的总电流，故小灯泡的额定电流测量值偏大，根据P＝UI可知，小灯泡的额定功率偏大。
（5）①[7]闭合S、S1，断开S2，R0与小灯泡并联，电流表测定值电阻R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，达到额定电压Um，根据并联电路电压特点和欧姆定律，可得电流表的示数为
③[8]在②中，闭合S、S2，断开S1，R0与小灯泡并联，保持滑动变阻器的滑片位置不动，电流表测通过小灯泡与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，小灯泡仍正常发光，根据并联电路电流的规律，小灯泡的额定电流
则小灯泡额定功率的表达式为
五、计算题（第25题6分，第26题8分，第27题12分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 2023年5月28日，国产大飞机C919进行了首次商业飞行。飞机空机质量约45.7吨，最大商载18.9吨；油箱装满油，航空煤油的质量约20吨。飞机以250m/s的速度在高空中匀速飞行时每百公里耗油约500L，发动机的功率约。[航空煤油的密度为，热值为]求：
（1）飞机匀速飞行百公里发动机做功；
（2）此过程发动机的效率（保留1位小数）。
【答案】（1） （2）61.9%
【解析】（1）飞机匀速飞行百公里所需时间
飞机匀速飞行百公里发动机做的功
（2）燃油燃烧放出的热量
此过程发动机的效率
26. 图甲是一辆起重车的图片，其质量约为8.4t。它有四个支撑脚，每个支撑脚的面积均为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的货物在10s内匀速提升3m，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N（g取10N/kg）。求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强有多大？
（2）此过程中拉力F做的功是多少？功率是多大？
（3）本次提升货物过程中滑轮组的机械效率是多大？
【答案】（1）8×104Pa；（2）4.5×104J，4.5×103W；（3）80%
【解析】解：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压力
F=G总=(m车+m货物)g=(8.4×103kg+1.2×103kg)×10N/kg=9.6×104N
受力面积
S=4×0.3m2=1.2m2
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
（2）由图知，承担重物绳子的段数n=3，由s=nh和W=Fs可得，拉力F做的总功
W总=Fnh=5000N×3×3m=4.5×104J
拉力F的功率
（3）有用功
W=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×3m=3.6×104J
提升货物过程中滑轮组的机械效率
答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为8×104Pa；
（2）此过程中拉力F做的功为4.5×104J，功率为4.5×103W；
（3）本次提升货物过程中滑轮组的机械效率是80%。
27. 有一种特殊的半导体电阻，它的电阻RT随着温度T变化曲线，如图（甲）所示。某同学使用这种电阻为烤箱设计了一个温控电路，如图（乙）所示。温控电路由控制电路和工作电路两部分组成。在控制电路中，定值电阻R0=10Ω，电阻RT与电压鉴别器并联，电压鉴别器相当于电压表，电源电压可调节。现将电源电压U控调到9V，当电压鉴别器两端的电压达到6V以上时，电压鉴别器会自动将工作电路开关S断开。工作电路的电压为220V，电热丝R1＝100Ω。求：
（1）工作电路正常工作的电功率；
（2）烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT；
（3）调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度。
【答案】（1）484W；（2）4.5V；（3）180℃
【解析】（1）由图乙可知，工作电路只有R1工作，工作电路正常工作的电功率为
（2）由图乙可知，控制电路中，R0和RT串联，由图甲可知，当烤箱内温度达到60℃时，电阻RT的阻值为10Ω，则控制电路的总电阻为
R=R0+RT=10Ω+10Ω=20Ω
控制电流的电流为
由可知，电压鉴别器两端的电压
UT=IRT=0.45A×10Ω=4.5V
（3）控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，R0两端的电压为
此时电路中的电流为
由可知，RT此时的电阻为
由图甲可知，当RT的电阻为30Ω时，烤箱内的温度为180℃。
答：（1）工作电路正常工作的电功率为484W；
（2）烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT为4.5V；
（3）调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度为180℃。
一、选择题（本题共15题，共35分。以下每题各只有一个正确答案，其中1-10题，每题2分：11-15题，每题3分。多选、错选均不得分：把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）
1. 在你的校园生活中，对物理量估测最合理的是（ ）
A. 书桌的高度约为8dm
B. 夏天教室的温度约为45℃
C. 教室内每盏照明灯的功率约为400W
D. 运动会上200米赛跑冠军用时约为13s
【答案】A
【解析】A．中学生身高约160cm，书桌的高度约为中学生身高的一半，约为80cm=8dm，故A符合题意；
B．夏天教室的温度约为26℃，故B不符合题意；
C．教室内每盏照明灯的功率约为40W，故C不符合题意；
D．运动会上200米赛跑冠军用时约为30s，故D不符合题意。
故选A。
2. 如图是端午节赛龙舟的情景，选手在鼓声指引下，整齐地划桨，下列说法正确的是（ ）
A. 鼓声震耳欲聋，说明鼓声的音调高
B. 选手通过响度来辨别鼓声
C. 鼓手在耳朵里塞上棉花，是在传播途中减弱噪声
D. 鼓声的传播需要介质
【答案】D
【解析】A．声音的强弱叫响度，鼓声震耳欲聋，说明鼓声的响度大，故A错误；
B．不同发声体的材料、结构不同，发现声音的音色不同，选手通过音色来辨别鼓声，故B错误；
C．减弱噪声的方式有三种，即在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱。鼓手在耳朵里塞上棉花，是在人耳处减弱噪声，故C错误；
D．声音的传播需要介质，真空不能传声，所以鼓声的传播也需要介质，故D正确。
故选D。
3. 2023年12月13日11时，泰安市气象局发布重要天气预报，预计13-21日，强冷空气频繁影响我市，将带来大范围雨雪、大风和持续低温天气，提醒市民，外出需注意浓雾、路上结冰等状况。下列关于物态变化的说法中，正确的是（ ）
A. 滴水成冰是吸热现象B. 雨是由水蒸气遇冷凝华形成的
C. 冰雪消融是熔化现象D. 浓雾消散是升华现象
【答案】C
【解析】A．滴水成冰是凝固现象，凝固放热，故A错误；
B．雨是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；
C．冰雪消融是冰雪由固体变成液态水的过程，是熔化现象，故C正确；
D．雾是小水珠，浓雾消散是小水珠变成水蒸气的过程，是汽化现象，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是（ ）
A. ②号光线为蓝色
B. 红光的入射角为90°
C. 利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D. 将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
【答案】A
【解析】A．在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角，因此②号光线的颜色为蓝色，故A正确；
B．红光线垂直照射在平面镜上，入射角是0℃，故B错误；
C．因为当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系，只有垂直放置时，三条线才会都体现出来，因此纸板必须垂直放置，故C错误；
D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故D错误。
故选A。
5. 我国有着灿烂的诗词文化，很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，水变浅是光的折射现象
B. “池水映明月”，水中有明月是光的折射现象
C. “日影化为虹”，彩虹的形成是光的直线传播现象
D. “起舞弄清影”，影子的形成是光的反射现象
【答案】A
【解析】A．水变浅是水底反射光进入空气时发生了折射，且折射角大于入射角，人逆着折射光看过去，看到水底形成的虚线在水底的上方，属于的折射现象，故A正确；
B．水中有明月属于平面镜成像，是光的反射现象，故B错误；
C．彩虹的形成是光的色散现象，故C错误；
D．影子的形成是光的直线传播造成的，故D错误。
故选A。
6. 暑假期间，小雨家驾驶汽车去海边游玩。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车前进的动力，由内燃机的压缩冲程提供
B. 在海边闻到浓浓的海腥味，这说明分子在不停地做无规则运动
C. 海滩的沙子热得烫脚，是通过做功的方式增加沙子的内能
D. 海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，是因为海水的比热容小
【答案】B
【解析】A．汽车的做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，故A错误；
B．在海边闻到浓浓的海腥味，说明分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故B正确；
C．海滩的沙子热得烫脚，是通过热传递的方式增加沙子的内能的，故C错误；
D．海水的比热容比沙子的比热容大，同样受热的情况下，水的温度变化比沙小，因此海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，故D错误。
故选B。
7. 在下图所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是（ ）
A. L1断路B. L2断路C. L1短路D. L2短路。
【答案】A
【解析】L1L2串联，电流表无示数两个电压表的示数相等且等于电源电压说明是断路不是短路，V1有示数说明L2完好，应为L1断路。故选A。
8. 质量相同铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，则有（ ）
A. 仍保持平衡B. B端下降
C. A端下降D. 无法判断
【答案】C
【解析】质量相同的铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，即
两侧力臂相等，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，由可知，铜块的体积小于铝块的体积，由可知，铜块受到的浮力小于铝块受到的浮力，则铜块对绳子的拉力大于铝块对绳子的拉力，两侧力臂相等，由杠杆平衡条件可知，A端将下沉。
故选C。
9. 某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上，木块A放在水平木板上，可忽略重力的弹簧测力计沿水平方向一端固定，一端挂在木块A上，拉动木板，下列说法正确的是（ ）
A. 需要在木块A相对木板静止时读取测力计的示数
B. 向右拉动木板时，木块A受到的摩擦力方向水平向左
C. 弹簧测力计对木块A的拉力和木块A受到的滑动摩擦力是一对相互作用力
D. 当木块A相对地面静止时，拉动木板的速度加快，弹簧测力计的示数不变
【答案】D
【解析】A．研究影响滑动摩擦力大小的因素，需要在木块相对木板运动时读取测力计的示数，故A错误；
BC．向右拉动木板时，A相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，作用在同一个物体上、作用在同一条直线上、大小相等，方向相反，因测力计的拉力方向为水平向左，故木块A所受的摩擦力方向为水平向右，故BC错误；
D．当木块A相对地面静止时，拉动木板的速度加快，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故A受到的摩擦力不变，则弹簧测力计的示数不变，故D正确。
故选D。
10. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】C
【解析】谷爱凌从50m高的跳台A处由静止出发，从轨道B处飞出，由于惯性，物体保持原来运动状态不变，运动方向沿轨道向上，则d轨迹不符合实际；A处物体由静止开始下滑，在A处物体具有重力势能，没有动能，若运动到右侧等高的位置，物体还有向右运动的速度，则此时物体的机械能大于A处的机械能，而题中不考虑运动过程中的能量损失，整个运动过程机械能守恒，则物体运动到右端的高度要比A点的低。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11. 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析图中的几个探究实验，选出图对应规律的应用发明描述正确的一项（ ）
①发电机的发明应用了①图的实验探究结论
②话筒的发明应用了②图的实验探究结论
③电磁继电器的发明应用了③图的实验探究结论
④磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论
A. 只有①②③正确B. 只有①③④正确
C. 只有①②④正确D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】①图1没有电源，探究的是产生感应电流的条件，是发电机原理图，故①正确；
②话筒的原理是电磁感应，图2中有电源，是电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故②错误；
③电磁继电器的原理是电流的磁效应，图3是探究电磁铁磁性强弱的因素的实验图，故③正确；
④图4中同名磁极相互排斥，磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论，故④正确。
故选B。
12. 物理研究中常常用到一些研究方法，以下几个实例，采用了相同研究方法的是（ ）
①研究光的直线传播时引入光线
②探究平面镜成像的特点时，用玻璃板代替平面镜
③把正在发声的音叉放入盛有水的水槽中，会看到水花四溅
④用系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度
A. 只有①②B. 只有②③C. 只有①④D. 只有③④
【答案】D
【解析】①利用光线来表示光的径迹和方向，采用的是模型法；②探究平面镜成像规律时，用玻璃板代替平面镜，能够确定虚像的位置，采用的是等效替代法；③把正在发声的音叉放入盛有水的水槽中，会看到“水花四溅”，说明发声的音叉在振动，采用的是转换法；④用悬吊着的乒乓球去靠近正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动，采用的是转换法。所以研究方法相同的是③④。
故选D。
13. 三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的有几个（ ）
①液体的密度关系是ρ甲<ρ丙<ρ乙
②液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
③容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲
④小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】B
【解析】三个完全相同的小球，其质量、体积和密度都相同。
①小球在甲中下沉，故ρ球> ρ甲，在乙容器中漂浮，故ρ球< ρ乙，在丙中悬浮，故ρ球=ρ丙；所以三种液体的密度关系为： ρ甲<ρ丙< ρ乙，故①正确；
②静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的密度最大，根据ρ = ρgh可知，乙容器底受到的液体压强最大，甲容器底受到的液体压强最小，即p乙>p丙>p甲，故②错误；
③开始时，液体的体积V甲=V乙=V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积V甲′=V丙′；由于ρ甲<ρ丙，故m甲˂m丙，重力G甲˂G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙′最大，又因为ρ乙最大，所以乙的质量最大，重力最大，故G甲˂G丙˂G乙；容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等，容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和球的重力之和，即F甲˂F丙˂F乙；由于受力面积相同，由可得，p乙′˃p丙′˃p甲′，故③正确；
④由图知，小球在丙容器中悬浮， 在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是F乙= F丙>F甲，故④错误；
由上分析可知①③正确，共计2个。
故选B。
14. 如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V，3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，闭合、断开，此时甲电流表，电路消耗的总功率为；当甲、乙都是电压表，、都闭合，此时乙电压表，电路消耗的总功率为，下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②当甲、乙都是电压表，、闭合时，电阻R的实际功率为0.48W
③电路的总功率之比
④当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，两表示数之比
A. 只有①②正确B. 只有②④正确
C. 只有①③正确D. 只有①③④正确
【答案】C
【解析】①灯的电阻为
当甲、乙都是电流表，闭合、断开，电路为并联电路，电流表甲测量灯泡所在支路电流，电流表乙测量总电流，此时甲电流表，则灯两端的电压为
并联电路支路电压等于电源电压，故电源电压为6V，故①正确；
②当甲、乙都是电压表，、都闭合，电路为串联电路，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量灯两端电压，此时乙电压表，电路中电流为
定值电阻R的实际功率为
故②错误；
④定值电阻的阻值为
当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，经过定值电阻的电流为
则电流表乙的示数为
两表示数之比为
故④错误；
③闭合、断开时，电路消耗的总功率为
、都闭合，电路消耗的总功率为
则
故③正确。
故选C。
15. 如图甲中电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列选项正确的是（ ）
①定值电阻的阻值为10Ω ②电源电压为4V
③滑动变阻器的最大阻值是20Ω ④电路的总功率最小是1.2W
A. 只有①②④正确B. 只有②③④正确
C. 只有①②③正确D. 只有①③④正确
【答案】D
【解析】①②电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，由图乙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，其两端电压为0，电路中电流最大，为0.6A，故电源电压为
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，为4V，此时电路中电流为0.2A，故电源电压为
联立两式，可得
故①正确，②错误；
③当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，为4V，此时电路中电流为0.2A，所以滑动变阻器的最大阻值为
故③正确；
④由可知，电路中电流越小，电路的总功率越小，最小电流为0.2A，所以电路的总功率最小为
故④正确。
故选D。
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 观察如图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，车对地面的压力会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】变小
【解析】汽车在水平路面上急速行驶时，车上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，形成向上的升力，车对地面的压力会变小。
17. 冬天用力搓手，手会发热，从能量的转化角度来看，它与汽油机的______冲程能量转化相同。
【答案】压缩
【解析】冬天用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式来改变物体内能，在此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，所以，冬天用力搓手，手会发热，从能量的转化角度来看，它与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
18. 有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A“字样，如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常发光，需要串联一个______Ω的电阻。
【答案】8
【解析】由串联电路电压规律知，串联的电阻两端的电压为
由串联电路电流规律知，通过电阻电流为0.3A，由欧姆定律知，串联的电阻为
19. 如图所示是小明家所用电表的铭牌，当小明单独打开电吹风时，他发现家中电能表的转盘在5min内转动了600圈，则电吹风的实际功率为______kW。
【答案】2.4
【解析】电吹风消耗的电能为
电吹风的实际功率为
三、作图题（每题3分，共6分）
20. 如图，一束光先后经过一个凹透镜和一个凸透镜，F和O分别为凸透镜、凹透镜的焦点和光心，请将光路补充完整。
【答案】
【解析】凹透镜中，过另一边焦点入射的光线，平行于主光轴射出；凸透镜中，平行于主光轴入射的光线折射后经过焦点，如图所示：
21. 根据通电螺线管的磁感线方向，在括号中用“+”或“﹣”标出电流表的接线柱。
（ ）
【答案】
【解析】因磁体外部磁感线方向由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；由右手螺旋定则可知，电流从左前方流入，右后方流出。根据电流表的使用规则可知，电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。由此可以确定电流表的上接线柱为正接线柱，如图所示：
四、实验题（第22题5分，第23题6分，第24题14分，共25分）
22. 在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示：
（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为______cm；
（2）在图乙中再次移动蜡烛至45.0cm刻度线处，则观察到的像是图丙中的______（选填“1”、“2”、“3”或“4”）；
（3）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的；
（4）保持图乙中蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜到______cm刻度线处，光屏上可以再次呈现清晰的像；
（5）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。
【答案】（1）10.0 （2）4 （3）投影仪 （4）65 （5）近视
【解析】（1）[1] 根据凸透镜成像规律，当物距等于一倍焦距时，不成像。小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，说明小灯泡在凸透镜的焦点上，则该透镜的焦距为
（2）[2] 在图乙中再次移动蜡烛至45.0cm刻度线处，则物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，故观察到的像是图丙中的4。
（3）[3] 图乙中物距为
物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪。
（4）[4] 根据光路可逆，保持图乙中蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜到65 cm刻度线处，将物距和像距对调，光屏上可以再次呈现清晰的像。
（5）[5] 实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，延迟成像，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，故该同学佩戴的是近视眼镜。
23. 如图所示，是某小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
（1）分析乙、丙两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟______有关；
（2）根据上述实验可以得出金属块的体积是______（g取10N/kg，水的密度是）；
（3）若丙、丁两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为、，则______（选填“”、“=”或“”）；
（4）小强完成上述探究后，继续进行“浮力的大小等于什么”的实验探究，设计了如图所示的4个步骤。以上探究中，不重复操作的合理顺序是______（只填序号）。若图中、、、四个力之间的关系式______成立，则可知。然后，小强换用盐水再次实验，其目的是______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
①测出桶和铁块排开水的重力
②测出铁块重力
③测出铁块在水中的拉力
④测出空桶的重力
【答案】（1）排开液体的体积 （2） （3） （4）④②③① 寻找普遍规律
【解析】（1）由图可知，乙和丙中液体密度相同，丙中金属块排开液体的体积更大，拉力更小，由可知，丙中金属块受到的浮力更大，故可得：浸在液体中的物体所受的浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
（2）由图甲可知，金属块的重力为6.4N，由图丙可知，金属块浸没时受到的拉力为4.4N，则金属块受到的浮力为
金属块浸没，排开液体的体积等于金属块的体积，故金属块的体积为
（3）金属块上表面与下表面的压力差即为金属块受到的浮力，金属块均浸没，排开液体的体积相同，盐水的密度大于水的密度，由可知，金属块在图丁中受到的浮力更大，即。
（4）[1]实验时应先测出空桶的重力，再测出物体的重力，接着将物体浸在水中，测出此时物体受到的拉力，最后测出排开液体和桶的总重力，故操作顺序为：④②③①。
[2]铁块受到的浮力为
铁块排开水的重力为
所以，若
即可得。
[3]只用水进行实验存在偶然性，所以要换用其它液体，如盐水进行重复实验，得出普遍性规律。
24. 在做“测量定值电阻Rx的阻值”实验时，所选用的电源电压恒为3V。
（1）图甲电路中存在导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图______；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，小南发现电压表指针几乎未偏转，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针发生转动，但电压表没有变化，则故障可能是______；
（3）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数如图乙所示，此时电流表的读数为0.3A，则Rx的阻值为______Ω（保留一位小数）；
（4）小南同学直接把图甲电阻Rx，换成小灯泡L进行“测量小灯泡的功率”实验，丙图是小南绘制的小灯泡的I-U图象，其中表示小灯泡的是图像______（选填“a”或“b”），产生这种现象的原因是______；
（5）在实际测量小灯泡的功率时，电压表有示数时内部会有微弱的电流通过。如果考虑这个微弱电流的影响，按照上述实验电路分析，则所测量小灯泡的功率会偏______；
（6）小聪同学设计了如图丁所示的电路，测量另一个额定电压为Um的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为______；
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝______（用Um、I和R0表示）。
【答案】（1） （2）定值电阻Rx短路 （3）7.3 （4）a 小灯泡的电阻受温度的影响 （5）大 （6）
【解析】（1）[1]原电路图中，电压表串联在电路中、电流表与电阻并联是错误的，电压表应并联在电阻Rx两端，电流表与电阻串联在电路中，如下图所示：
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关S，小南发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表指针几乎未偏转，说明电压表并联的支路短路或电压表断路或电压表短路，移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针发生转动，但电压表没有变化，所以故障可能是定值电阻Rx短路（或电压表短路或电压表断路）。
（3）[3]排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，此时电流表的读数为0.3A，则Rx的阻值为
（4）[4] [5]小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，如图丙所示，表示小灯泡的I-U图象是图象a。
（5）[6]电压表和小灯泡并联，小灯泡两端的电压测量是准确的，考虑有电流通过电压表，电流表测量通过电压表和小灯泡的总电流，故小灯泡的额定电流测量值偏大，根据P＝UI可知，小灯泡的额定功率偏大。
（5）①[7]闭合S、S1，断开S2，R0与小灯泡并联，电流表测定值电阻R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，达到额定电压Um，根据并联电路电压特点和欧姆定律，可得电流表的示数为
③[8]在②中，闭合S、S2，断开S1，R0与小灯泡并联，保持滑动变阻器的滑片位置不动，电流表测通过小灯泡与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，小灯泡仍正常发光，根据并联电路电流的规律，小灯泡的额定电流
则小灯泡额定功率的表达式为
五、计算题（第25题6分，第26题8分，第27题12分，共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
25. 2023年5月28日，国产大飞机C919进行了首次商业飞行。飞机空机质量约45.7吨，最大商载18.9吨；油箱装满油，航空煤油的质量约20吨。飞机以250m/s的速度在高空中匀速飞行时每百公里耗油约500L，发动机的功率约。[航空煤油的密度为，热值为]求：
（1）飞机匀速飞行百公里发动机做功；
（2）此过程发动机的效率（保留1位小数）。
【答案】（1） （2）61.9%
【解析】（1）飞机匀速飞行百公里所需时间
飞机匀速飞行百公里发动机做的功
（2）燃油燃烧放出的热量
此过程发动机的效率
26. 图甲是一辆起重车的图片，其质量约为8.4t。它有四个支撑脚，每个支撑脚的面积均为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的货物在10s内匀速提升3m，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N（g取10N/kg）。求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强有多大？
（2）此过程中拉力F做的功是多少？功率是多大？
（3）本次提升货物过程中滑轮组的机械效率是多大？
【答案】（1）8×104Pa；（2）4.5×104J，4.5×103W；（3）80%
【解析】解：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压力
F=G总=(m车+m货物)g=(8.4×103kg+1.2×103kg)×10N/kg=9.6×104N
受力面积
S=4×0.3m2=1.2m2
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
（2）由图知，承担重物绳子的段数n=3，由s=nh和W=Fs可得，拉力F做的总功
W总=Fnh=5000N×3×3m=4.5×104J
拉力F的功率
（3）有用功
W=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×3m=3.6×104J
提升货物过程中滑轮组的机械效率
答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为8×104Pa；
（2）此过程中拉力F做的功为4.5×104J，功率为4.5×103W；
（3）本次提升货物过程中滑轮组的机械效率是80%。
27. 有一种特殊的半导体电阻，它的电阻RT随着温度T变化曲线，如图（甲）所示。某同学使用这种电阻为烤箱设计了一个温控电路，如图（乙）所示。温控电路由控制电路和工作电路两部分组成。在控制电路中，定值电阻R0=10Ω，电阻RT与电压鉴别器并联，电压鉴别器相当于电压表，电源电压可调节。现将电源电压U控调到9V，当电压鉴别器两端的电压达到6V以上时，电压鉴别器会自动将工作电路开关S断开。工作电路的电压为220V，电热丝R1＝100Ω。求：
（1）工作电路正常工作的电功率；
（2）烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT；
（3）调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度。
【答案】（1）484W；（2）4.5V；（3）180℃
【解析】（1）由图乙可知，工作电路只有R1工作，工作电路正常工作的电功率为
（2）由图乙可知，控制电路中，R0和RT串联，由图甲可知，当烤箱内温度达到60℃时，电阻RT的阻值为10Ω，则控制电路的总电阻为
R=R0+RT=10Ω+10Ω=20Ω
控制电流的电流为
由可知，电压鉴别器两端的电压
UT=IRT=0.45A×10Ω=4.5V
（3）控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，R0两端的电压为
此时电路中的电流为
由可知，RT此时的电阻为
由图甲可知，当RT的电阻为30Ω时，烤箱内的温度为180℃。
答：（1）工作电路正常工作的电功率为484W；
（2）烤箱内温度达到60℃时，电压鉴别器两端的电压UT为4.5V；
（3）调节控制电路中的电源电压U控为8V，电压鉴别器自动断开开关S时，烤箱内的温度为180℃。
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