江苏省无锡市锡山区2024年中考一模物理试题（解析版）

这是一份江苏省无锡市锡山区2024年中考一模物理试题（解析版），共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1. 精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星——风云三号G星（如图所示）向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”测量雷达，通过向大气发射无线信号来接受大气信息，该无线信号是（ ）
A. 红外线B. 电磁波
C. 超声波D. 次声波
【答案】B
【解析】电磁波是一种客观存在的物质，能够传递信息和能量。该无线信号通过电磁波传递信息。故选B。
2. 今年开学初，突降小冰粒，它不是冰雹也不是雪，而是霰（xian），是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒！它是《诗经∙小雅∙頰弁》中“如彼雨雪，先集维霰”的霰，是《春江花月夜》中“江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰”的霰，古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化，最可能是（ ）
A. 液化B. 凝华C. 凝固D. 熔化
【答案】B
【解析】凝华指物质由气态直接转变成固态，霰是水蒸气遇冷放热凝华形成的。
3. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（ ）
A. 鱼形铁不能被磁体吸引B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N”D. 指南鱼的腹部磁性最强
【答案】C
【解析】A．铁片烧红后，达到特定温度，蘸水淬火后，在地磁场作用下，内部的分子排列有方向性，获得磁性，即磁化，鱼形铁被磁化后能被磁体吸引，故A错误；
B．磁体周围存在磁场，故指南鱼被磁化后周围存在磁场；磁感线是为了形象描述磁场而画的一些线，磁感线实际并不存在，故B错误；
C．将做好的指南鱼放入水盆中，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，指南鱼的N极指向地磁场的南极，即地理的北极，即指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确；
D．磁体的磁极磁性最强，指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强，故D错误。
故选C。
4. 如图是探究平面镜成像特点实验的情景，关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是（ ）
A. 实验中所成的像可用光屏承接
B. 实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C. 为了使烛焰的像更清晰，应将蜡烛B点燃后进行实验
D. 改变蜡烛A位置多次实验，主要是使结论更准确
【答案】D
【解析】A．平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，所以不会出现在光屏上。玻璃板中成像的虚像，所以用光屏承接不到虚像，故A错误；
B．平面镜所成的像与物体大小相等，成像的大小和蜡烛与玻璃板的距离无关，与放的位置无关，故B错误；
C．若将另一侧的蜡烛B点燃，此时蜡烛B发出的光比蜡烛A的像更亮，其发出的光会对蜡烛A的像造成干扰，则蜡烛A的像会更不清晰，故C错误；
D．改变蜡烛A位置多次实验，多次测量使实验结论具有普遍性，使结论更准确，故D正确。
故选D。
5. 我国自主研制的大客机C919的机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg，有关该玻璃棉的性质的描述，下列说法中不正确的是（ ）
A. 密度与玻璃差不多B. 单丝纤维比头发细
C. 隔音性能相对较好D. 导热能力相对较弱
【答案】A
【解析】A．依题意得，该玻璃棉密度为
玻璃的密度约2.5×103kg/m3，故A错误，符合题意；
B．头发丝的直径为100μm左右，玻璃棉的单丝纤维直径只有3~5μm，则单丝纤维比头发细，故B正确，不符合题意；
CD．玻璃棉能很好地保温与吸收噪音，则玻璃棉的隔音性能相对较好、导热能力相对较弱，故CD正确，不符合题意。
故选A。
6. 关于“粒子和宇宙”的认识，下列说法中错误的是（ ）
A. 太阳是宇宙的中心B. 带电体能吸引轻小物体
C. 常见的物质是由大量分子组成的D. 电子的发现说明原子是可分的
【答案】A
【解析】A．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故A错误，符合题意；
B．带电体具有吸引轻小物体的性质，故B正确，不符合题意；
C．物质是由大量的分子、原子组成的，故C正确，不符合题意；
D．原子是由原子核和核外的电子组成的，电子的发现说明了原子是可以再分的，故D正确，不符合题意。
故选A。
7. 如图所示，用手拉弹簧使弹簧伸长，弹簧发生了弹性形变。关于该实验，下列说法中错误的是（ ）

A. 说明力能改变物体的形状
B. 拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
【答案】D
【解析】A．用手拉弹簧使弹簧伸长，即用力使弹簧形状改变，所以说明力能改变物体的形状，故A正确，不符合题意；
B．由于在弹性限度内，弹簧伸长量与弹簧受到拉力成正比，所以拉弹簧的力越大弹簧伸长越长，故B正确，不符合题意；
C．由于力的作用是相互的，手对弹簧有力的作用，所以发生形变后的弹簧对手指产生弹力，故C正确，不会符合题意；
D．手对弹簧的拉力的受力物体是弹簧，弹簧对手的拉力的受力物体是手，两个力大小相等、方向相反，所以是一对相互作用力，故D错误，符合题意。
故选D。
8. 2023年11月28日，新一代国产CPU龙芯3A6000在北京发布，性能达到国际主流产品水平。电脑CPU工作时会不断发热，为了保证CPU不被烧坏，当温度上升到某一值时，外接电风扇（用M表示）工作辅助降温，下列四个电路图中符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知，电路中只有CPU工作，电动机不工作；当温度高于某一值时，CPU与电动机一起工作，说明CPU与电动机互不影响，采用并联方式，且电动机有独立开关控制，则一个开关与电动机串联，另一个开关应在干路上控制整个电路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9. 在探究“动能大小与速度的关系”实验中，设计了如图所示的实验装置，利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放，让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是（ ）
A. 实验中是根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小
B. 实验中铁球将弹簧压缩到不同程度可以用来探究动能大小和速度的关系
C. 弹簧被压缩时弹性势能转化为动能
D. 在实验过程中机械能总量是不守恒的
【答案】C
【解析】A．实验中采用了转换法，根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小，故A正确，不符合题意；
B．实验中铁球将弹簧压缩不同程度，释放弹簧时，铁球的速度不同，质量不变，可以用来探究动能大小和速度的关系，故B正确，不符合题意；
C．弹簧被压缩时，弹簧具有弹性势能，是动能转化为弹性势能，故C错误，符合题意；
D．小球在运动的过程中，会克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故在实验过程中机械能总量是不守恒的，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 惠山区内某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式，如图所示是入场时小明竖直举着班牌走在最前列，若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。下列说法正确的是（ ）
A. 以B点作为支点，手对另一点施加的最小力为5N
B. 以B点作为支点，手对另一点施加的最小力的方向是水平向后
C. 以C点作为支点，手对另一点施加的最小力为20N
D. 无论以B还是以C为支点，动力施力的方向都相同
【答案】B
【解析】A. AC间的距离是BC间距离的3倍，即
LAC:LBC=3:1
所以
LAB:LBC=2:1
若以B点作为支点，A点受到向后的力为阻力F2，AB为阻力臂LAB，A、C两点位于支点的两侧，要使杠杆平衡，则C点受到的力为动力F1，方向向后，BC为动力臂LBC，由据杠杆的平衡条件得，手对C点施加的最小力为
故A错误；
BD. 手对另一点施加的最小力的方向应阻碍杠杆转动，以B点作为支点水平向后，以C点为支点水平向前，故B正确，D错误；
C. 若以C点作为支点，A点受到向后的力为阻力F2，AC为阻力臂LAC，B点受到的力为动力F1′，BC为动力臂LBC，由据杠杆的平衡条件得，手对B点施加的力为
故C错误。
故选B。
11. 建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离 h 逐渐增大，构件所受浮力 F1、钢绳拉力 F2随h 的变化如图乙所示（ρ水＝1 × 103kg/m3）。下列判断正确的是（ ）
A. 构件的边长为 4mB. 构件的密度为 3×103kg/m3
C. 构件所受的最大浮力为 1.6×105ND. 构件所受的重力为 2×105N
【答案】B
【解析】A．由图乙可知，当下表面到水面的距离达到2m后，浮力、拉力不再发生变化，这表明当下表面到水面的距离为2m时，构件恰好完全浸没，所以构件的长度为2m，故A错误；
BCD．由题意可得，构件浸入水中的过程中，排开水的体积变大，构件受到的浮力变大，拉力变小，当构件完全浸没在水中时，浮力最大，此时拉力最小，由图乙可得，拉力最小为1.6×105N，因为构件的体积为
V=2m×2m×2m=8m3
所以构件完全浸没时，所受浮力为
F1=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
又因为构件从江面被匀速吊入江水中，处于平衡状态，对构件进行受力分析可得，构件受到重力、拉力和浮力，且重力等于拉力与浮力的和，所以可得构件所受重力为
G=F1+F2=1.6×105N+8×104N=2.4×105N
所以构件的质量为
所以构件的密度为
故B正确，CD错误。
故选B。
12. 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”时，现有可调电压电源1个，标有“50Ω 1.0A”的滑动变阻器，电流表、电压表、开关，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。连接如图所示的电路，为了完成对所有电阻的探究，电源电压可调节的最大值为（ ）
A. 17.5VB. 55VC. 10.5VD. 33 V
【答案】C
【解析】由电路图可知，电压表所选量程为0～3V，故定值电阻两端的最大电压为3V，当接入阻值为20Ω的定值电阻，滑动电阻器的阻值也最大时，电源电压最大，则最大电压为
即
解得U=10.5V，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分）
13. 制作长度不同的PVC管，用胶板拍击管口就能演奏简单的音乐。PVC管发出的声音是由空气________产生的。用相同力拍击不同长度的PVC管，发出声音的________不同，PVC管发出的声音通过________传入我们耳中。
【答案】振动 音调 空气
【解析】[1]声音是由物体振动产生的，故PVC管发出的声音是由空气振动产生的。
[2]拍击不同长度的PVC管，管的长短不同，筒内空气柱的长短就不同，振动时频率就不同，所以发出声音的音调就不同。
[3]声音的传播需要介质，PVC管发出的声音通过空气传入我们的耳中。
14. 小明在家中发现爸爸防止血糖过低而食用的葡萄糖粉，想知道它是晶体还是非晶体。于是将葡萄糖粉末带到学校的实验室，实验过程中某时刻温度计的示数如图所示，其显示温度为______℃，小明实验发现温度达到84℃时，一段时间内加热但温度保持不变，此过程中物质的内能______，葡萄糖粉是______（填“晶体”或“非晶体”）。
【答案】58 增加 晶体
【解析】[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，因此该温度计的示数是58℃。
[2][3]熔化过程中吸热，此过程中物质的内能变大，分析实验数据可知，该物质熔化时温度不变，有固定的熔点，该物质是晶体。
15. 如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用光的_______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比原来______ （填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】直线传播 变小
【解析】[1][2]由于光的直线传播，光线只能从小孔透过，就会在另一侧的光屏上形成倒立的实像，故小孔成像是由光沿直线传播造成的，由图可见蜡烛距离小孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比越来远了，所以成的像也就变小了。
16. 用如图所示装置“探究磁场对通电直导线的作用”，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动。要使AB通电后向左运动，可进行的操作是______，此实验过程中，是将电能转化为______。
【答案】将磁体N、S极对调 （或将电源正负极对调） 机械能
【解析】[1][2]用如图所示的装置“探究磁场对通电直导线的作用”，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动。要使AB通电后向左运动，可将蹄形磁体的N、S极对调（或将电源正负极对调），只改变一个影响因素（磁场方向），铝棒AB受力运动方向改变，此实验过程中，是将电能转化为机械能。
17. 如图是一个五人制足球（直径约为15cm）离开脚，在客厅砖面水平向前滚动时，每隔0.2s拍摄一次的频闪照片的俯视图。A、B两点为足球滚动过程中经过的两个点，已知铺客厅的正方形瓷砖有40cm×40cm、60cm×60cm和80cm×80cm三种规格，由图估算可以判断出：这个客厅正方形瓷砖边长为______m，足球滚动过程以______为参照物足球是运动的，足球滚动全程的平均速度为______m/s。
【答案】0.6 瓷砖（地面） 4
【解析】[1]由图估算可以判断出：这个客厅正方形瓷砖边长约为3个足球的直径，则瓷砖边长为60cm=0.6m。
[2]足球是运动的，即足球相对于瓷砖（地面）的位置发生改变，说明足球滚动过程以瓷为参照物。
[3]图中整个运动过程所用的时间为
全程路程
平均速度为
18. 如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的同一高度处由静止释放，小车到达水平面时能继续向前运动，是因为小车具有___________，小车在水平面运动时受到的阻力越小，小车的速度减小得越___________，小车在粗糙程度不同水平面运动的距离不同，其克服阻力做功大小___________（填“相同”或“不同”）。
【答案】惯性 慢 相同
【解析】[1]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，每次让小车从斜面的同一高度处由静止释放，小车到达水平面时能继续向前运动，是因为小车具有惯性。
[2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，故小车在水平面运动时受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢。
[3]因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在水平面上克服阻力做功的大小相同。
19. 江苏田湾核电站通过核反应堆中的核______（选填“聚变”或“裂变”）来发电，其中核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg，则需要用煤______kg。
【答案】裂变 不可再生 9×1010
【解析】[1]核电站利用核反应堆中可控的核裂变释放的能量来加热水，使水吸收热量，将核能转化为水蒸气的内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
[2]核能在短期内不能得到补充，属于不可再生能源。
[3]煤完全燃烧释放的热量
由可得，需要煤的质量
20. 小红做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上，并调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的___________上，在如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰倒立、___________的实像，生活中___________应用这一原理工作；保持图中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上___________cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。（已知凸透镜焦距为10cm）
【答案】主光轴 缩小 照相机 35
【解析】[1]为了确保实验结果准确性，我们需要调节烛焰和光屏的中心，使它们位于凸透镜的主光轴上。这是因为凸透镜成像的规律是基于光线通过透镜后沿主光轴传播的特性。
[2][3]当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，会在透镜的另一侧形成倒立、缩小的实像。这种成像特点在生活中有广泛的应用，如照相机就是基于这一原理工作的。
[4]由图可知，物距为30cm，像距为15cm，焦距为10cm，物距大于两倍焦距，因此成倒立、缩小的实像。保持图中蜡烛和光屏的位置不变，要使光屏上仍成清晰的像，只需把物距和像距互换，即物距变为15cm，像距变为30cm，蜡烛和光屏位置不变，则凸透镜应该放在35cm的位置，此时成倒立、放大的实像。
21. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电2min，R2产生的热量为___________J。若将R3更换为10Ω的电阻，___________（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
【答案】电流 600 仍能
【解析】[1]由图可知，R1与R3并联后与R2串联，根据串、并联电路电流特点可知，通过R1小于通过R2的电流，R1和R2电阻相同，电路中各电阻同时通电，通电时间相同，所以可以探究电流产生的热量与电流大小的关系。
[2]通电2min，R2产生的热量Q2=I2R2t=(1A)2×5Ω×2×60s=600J
[3]若将R3更换为10Ω的电阻，电阻的分流作用还在，仍能完成该实验探究。
22. 小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关，使用压强计前要检查装置的气密性：用手指轻压探头橡皮膜，观察U形管的___________；小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上（如图A、B、C），发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变，说明在同种液体内部的同一深度，___________的压强都相等，为了使实验中的现象更明显，不增添器材情况下可以在本次探究中采用___________的方法。
【答案】两侧液面高度差 液体向各个方向 增加探头在液体中的深度
【解析】[1]为了能使实验顺利进行，检查实验装置的气密性，使用前用手指按压强计的橡皮膜，观察U形管的两侧液面高度差，U形管两边的液面高度差变化都很小，这说明该压强计的气密性很差；若液面灵活升降，则装置不漏气，压强计的气密性好。
[2]比较图A、B、C，它们除了探头橡皮膜的方向不同其它都相同，两边液面高度差相同，说明在同种液体内部的同一深度，向着各个方向的压强相同。
[3]为了使实验中的现象更明显，即U形管两侧液面的高度差更大，且实验目的仍然是研究同种液体内部同一深度处向各个方向的液体压强关系，另外同种液体内部的压强随深度的增大而增大，所以结合控制变量法可知应增加探头在液体中的深度。
23. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明的实验操作如图所示，分析图①、③、④可知，物体所受浮力与浸没液体中的深度________（选填“有关”或“无关”）。根据图中实验数据可以计算出：物体A浸没在水中时，受到的浮力是________N，物体A的密度是__________kg/m3。盐水的密度是__________kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）

【答案】无关 2 2.5×103 1.1×103
【解析】[1]由图①、③、④可知，物体所处的深度不同，此时弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，物体受到的浮力大小不变，说明物体受到的浮力与浸没液体中的深度无关。
[2]物体A浸没在水中时，受到的浮力为
[3]因为物体浸没，物体的体积等于其排开液体的体积为
物体的质量为
物体的密度为
[4]因为物体浸没在不同的液体中，排开液体的体积始终等于物体的体积，则排开盐水的体积为
物体浸没在盐水中，受到的浮力为
盐水的密度为
24. “辽宁舰”航空母舰进行飞机起降飞行训练的拦阻索装置完全由我国自主研发制造，如图是拦阻索装置简化后的示意图，它是由压缩汽缸、滑轮组和拦阻索组成，汽缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连。“歼﹣20”战机着舰时，拦阻索与战机的尾钩咬合，使高速运行的战机瞬间停下来。不计滑轮重、绳重和一切摩擦，若汽缸内活塞A的横截面积为20dm2，活塞受到的最大气压为1.6×107Pa，阻拦索2s内被战机拉出的总长度为6m，那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为_________N，拦阻索上的最大拉力F约为___________N，汽缸内气体推动活塞的平均功率_________W。
【答案】3.2×106 8×105 2.4×106
【解析】[1]活塞对动滑轮组合产生的最大推力
F推=pS=1.6×107Pa×20×10-2m2=3.2×106N
[2]由图可知，动滑轮上绳子的段数n=4，不计滑轮重、绳重和一切摩擦，且活塞对动滑轮组合产生向下的推力，则拦阻索上的最大拉力
[3]阻拦索2s内被战机拉出的总长度为6m，根据滑轮组的特点可知，活塞（动滑轮）向下移动的距离
汽缸内气体推动活塞所做的功
W=F推s=3.2×106N×1.5m=4.8×106J
汽缸内气体推动活塞的平均功率
三、解答题（本题共6小题，共40分。其中26、30题应写出必要的解题过程）
25. 请按要求作图：
（1）如图甲，根据平面镜成像特点在图中画出物体AB所成的像。
（2）如图乙，空易拉罐里面放一部分水，调整后可以立于O点而静止，请在图中画出处于静止时的易拉罐受到重力和水平面对易拉罐的支持力的示意图。
（3）如图丙，小明将分别标有“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯L1、L2接到家庭电路中，开关闭合，两灯都能正常发光，请正确连接家庭电路。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中所成的像（用虚线），如图所示：
（2）由于易拉罐静止，故整个易拉罐受到的重力和支持力是一对平衡力，作用点在其重心上，因为重力与支持力是一对平衡力，在同一直线上，故重心在支持点的正上方，在图上选取合适的一点作为重心，从易拉罐的重心开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别在线段末尾标上字母G和F支。如图所示：
（3）为使两灯正常发光，灯两端的电压要等于其额定电压，需并联在家庭电路中；两盏灯有一个开关控制，开关接在干路上；开关要接在火线与灯之间。如图所示：
26. 无锡惠山区年过七旬退休教师俞斌，足迹遍布20多个省180多所学校，近30年里，直接资助贫困优秀学子500余人，成为新时代的楷模。谈到在前往偏远山区时，当地的家庭电路电压达不到220V，灯泡发出橘黄色的微光。我校物理兴趣活动的小珠同学听说此事后，借着一次与山区交流学习的机会，他借助住户家的电能表和电热水壶探究山区人家的实际电压；将装有额定质量的水的电热水壶单独接入电路，发现初温25℃的水被加热至65℃，通电时间为3.5min，电能表的转盘转动140圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示，电热水壶的阻值不变，c水=4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）电热水壶的实际功率有多大？
（2）小明家电路的实际电压有多大？
（3）此过程中，电热水壶的烧水效率为多大？
【答案】（1） （2）200V （3）80%
【解析】（1）参数“1200r/kW·h”表示电路中的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过1200圈；电能表的转盘转动140圈
电热水壶消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
（2）电热水壶的电阻为
根据可得，小明家电路的实际电压为
（3）将这壶水加热到65℃吸收的热量为
此过程中，电热水壶的烧水效率为
27. 小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同，为了比较A、B两个面的防滑性，小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究：
（1）实验前，应在__________方向上对弹簧测力计进行调零，随后如图中、乙分别将B、A面与同一水平地面接触，用弹簧测力计水平__________拉动小块地垫，可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小，比较不出A、B两个面的防滑性，于是又找来一个铁块，在原水平地面上进行了如图丙所示的实验．通过甲、乙、丙三次实验，虽不能完成探究任务，但也能得到的初步结论是__________。为了完成探究，保持其他条件不变，在丙图实验的基础上小智只将__________（操作方法），测出滑动摩擦力的大小为2.2N，通过与该实验测得的滑动摩擦力相比，选择地垫__________（填“A”或“B”）面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动；
（3）为更精确地测量地垫的滑动摩擦力，小惠引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验（如下图所示），拉动木板时发现传感器示数不稳定，获得数据如图丁所示，出现示数不稳定的原因可能是__________。
A．拉动木板时很难做到匀速直线运动
B．选择的木板表面粗糙程度不均匀
C．选择的小块地垫的接触面积太小
D．木板与地面接触面粗糙程度不均匀
【答案】（1）水平 匀速直线 （2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 将A、B两个面对调 A （3）B
【解析】（1）[1][2]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫，故弹簧测力计在水平方向调零，使小块地垫在水平桌面上做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知小块地垫受到的滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
（2）[3]比较甲、丙两次实验，得出结论：接触面粗糙程度相同时，丙中压力大，测力计示数也大，即接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
[4]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，故将A、B两个面对调，可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
[5]测力计的分度值为0.2N，地垫B面铺在地上时，测力计示数为1.6N，则此时地垫受到滑动摩擦力的大小为1.6N；地垫A面铺在地上时，测出滑动摩擦力的大小为2.2N，地垫受到的摩擦力最大，所以选择地垫A面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动。
（3）[6]根据影响滑动摩擦力大小的因素，弹簧测力计的示数不稳定，压力大小不变，故原因是可能是选择的木板表面粗糙程度不均匀，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
28. 某实验小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，电源电压恒为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，小红连接的部分电路如图甲所示，其中滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样）。
（1）请你用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮___________。闭合开关发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近3V，若电路中只有一处有故障，则故障可能是___________；
（2）排除故障后，闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，小红根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的图线a所示，观察图像，发现AB部分为线段，BC部分为曲线，为便于分析，将线段AB延长作出图像，如图丙中的图线b所示。
①某次实验电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，小红应向___________（左/右）移动滑动变阻器的滑片P，直至小灯泡正常工作；
②小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω；
③小灯泡在常温时的电阻可能为___________Ω，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有___________字样；
（3）实验时将滑动变阻器调至阻值为18Ω，此时小灯泡的实际电阻为___________Ω。
【答案】（1） 小灯泡断路 （2）右 10 5 “50Ω 1.5A” （3）6
【解析】（1）[1]滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，可确定选用右下接线柱，如图所示：
[2]闭合开关发现小灯泡不亮、电流表无示数，故障可能是断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，故是电压表并联部分断路，可能是小灯泡断路。
（2）[1]如图乙所示，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2V，要使小灯正常发光，达到额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，变阻器分得电压就要减小，故接入阻值就要变小，所以变阻器滑片应向右移动。
[2]由图丙可知灯两端电压为UL=2.5V时，通过的电流为IL=0.25A，则小灯泡正常工作时的电阻为
[3][4]由图丙可知当灯两端电压为UL'=0.5V时，通过的电流为IL'=0.1A，此时灯的电阻
电源电压U=3V，根据串联电路电压规律，则变阻器两端电压为U滑=3V-0.5V=2.5V
再由串联电路分压规律，电压与电阻成正比，即
R滑=25Ω
故实验中选用的滑动变阻器的应该是“50Ω 1.5A”。
（3）根据串联电路电压规律，灯两端电压与变阻器两端电压之和等于电源电压3V，分析图丙可知，电路中电流为I=0.125A，此时灯的电压为U灯=0.75V，变阻器两端的电压
U '滑=3V-0.75V=2.25V
变阻器连入电路的电阻
则此时灯的电阻
29. 小红和同学制作水火箭时，通过打气筒向塑料瓶中打入气体后，瓶中气体压强变大，将瓶中的水向下喷出，从而使火箭获得动力升空。针对这个现象，小红提出一个问题：瓶中气体的压强与哪些因素有关？并作出以下猜想：
猜想1：瓶中气体的体积变小，气体压强变大；
猜想2：瓶中气体的质量越多，气体压强变大；
猜想3：瓶内气体的温度升高，气体压强变大；
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：自家汽车里的“胎压计”、4个粗细均匀规格不同的大号注射器（25mL/50mL/75mL/100mL/）、可连接到注射器针孔的橡胶软管。
（1）小明用一个25mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，记录下注射器筒的体积值和胎压计显示的压强值，测得数据记录如表：
①依据所测数据，在图丙中画出气体的压强与体积倒数的图像；___________
②根据图像可以得到的结论是___________；
（2）小明随后使用4种规格的注射器，依次吸入最大体积的空气后，通过推拉活塞，使其体积都达到25mL，待温度稳定后记录下胎压计显示的压强值，测得数据记录如表：
本实验是探究猜想___________（1/2/3）的。“待温度稳定后”是因为___________使得气体温度发生变化；
（3）小红找来农民伯伯收割稻谷，想测量其密度。她先用电子秤测得稻谷质量为12g，发现堆积的稻谷间有不少空隙，于是她采用上述方法先将所测稻谷装入注射器内，从注射器的刻度上读出稻谷和空气的总体积，将注射器移动到25mL处，用“胎压计”测得注射器内空气压强为1.0×105Pa；随后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2.0×105Pa时，读出此时稻谷和空气的总体积为15mL（压缩过程中稻谷的体积、空气的温度均不变），则所测稻谷的体积为___________cm3，密度为___________kg/m3。
【答案】（1） 气体质量和温度一定时，气体压强与气体体积成反比 （2）2 做功改变了内能 （3）5
【解析】（1）[1]图像中的横坐标是体积的倒数，先求出表格中各个压强所对应的体积倒数，即，，，，，最后确定合适的坐标值，画出图像如下图所示
[2]由数据和图像可知，气体压强和气体体积的倒数的关系为一条过原点的直线，气体压强和气体体积的倒成正比，则可得出结论：气体质量和温度一定时，气体压强与气体体积成反比。
（2）[1]实验中控制了体积和温度相同，只改变了质量， 所以探究猜想2。
[2]压缩气体是做功的过程，做功能够改变物体的内能，从而改变温度。
（3）[1]利用压强与气体体积成反比，可得空气压强变为原来的两倍，说明气体被压缩了一半，剩余体积为15cm3，即15mL，减少的气体为10mL，剩下的气体也应该是10mL，故稻谷体积为5mL，即5cm3。
[2]由密度的计算公式得稻谷的密度为
30. 在跨学科实践学习中，某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。
【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出现两种方案，如图乙（A）（B）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）针对项目产品及其设计电路，下列说法中不正确的是___________。
A. 随着温度的升高，两电路图中电磁铁的磁性将变弱
B. 图（A）与图（B）的设计达成的控制效果是相同的
C. 图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态相同
D. 为了提高所控制的温度，可以减小R0的阻值
（2）以图（B）设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少？
（3）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（B）控制电路中的电源电压调至___________V。该产品保温功率和加热功率之比为1：4，则制作的电热丝电阻R2阻值为___________。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只经过10min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___________。
【答案】（1）C （2）t=26℃ （3）2.25 110 105.9s
【解析】（1）A．分析电磁铁磁性变化。电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，电流越大，磁性越强。根据欧姆定律，当电阻一定时，电流与电压成正比。但在这个问题中，电源电压是恒定的，因此电磁铁的磁性变化主要取决于电路中的总电阻。随着温度的升高，热敏电阻RX的阻值会增大（根据图丙），导致电路中的总电阻减小，根据欧姆定律，电流会增大，因此电磁铁的磁性将变弱，而不是变强。故A正确，不符合题意；
B．比较图（A）与图（B）的设计效果。在图（A）中，当电流较小时（即温度较低时），电磁铁不吸合，R1和R2串联工作，电路处于保温状态；当电流增大到一定程度时（即温度升高到一定程度时），电磁铁吸合，R1被短路，只有R2工作，电路处于加热状态。在图（B）中，当电流较小时（即温度较低时），电磁铁不吸合，R1和R2串联工作，电路处于保温状态；当电流增大到一定程度时（即温度升高到一定程度时），电磁铁吸合，R1被断路，只有R2工作，电路处于加热状态。但无论哪种情况，都能实现加热和保温两挡的自动切换。故B正确，不符合题意；
C．图（A）中电阻R1没有工作时，电磁铁吸合，R1被短路，只有R2工作，电路处于加热状态；图（B）中电阻R1没有工作时，电磁铁吸合，R1被断路只有R2​工作，电路处于加热状态。故图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态不相同，故C错误，符合题意；
D．热敏电阻随温度的升高而升高，若想要提高控制温度，需减小R0的阻值，故D正确，不符合题意。
故选C。
（2）乙图B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，当达到最高温时，热敏电阻最大，此时电路中电流
I=30mA=0.03A
电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知，热敏电阻的阻值
由图丙可知当RX=75Ω时，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温度
（3）[1]由题可知，自动控温最高温度为25℃，此时RX=50Ω，控制电路应使弹片向上弹起，则电路的电流为最小电流30mA，此调至电压
U=Imin（R0+Rx)=0.03A(25Ω+50Ω)=2.25V
[2]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︰4，即
制作的电热丝电阻R2阻值
R2=110Ω
[3]加热功率
保温功率
保温时，电热丝R1和R2串联工作，总功率为P保，则保温状态下产生的总热量为P保×900s。同时，损失的热量为(P保−P损)×900s（因为总功率中有一部分用于产生热量，一部分用于损失）。关闭电路时，没有电热丝工作，只有热量损失，所以损失的热量为P损×600s。根据题目条件，这两个过程中损失的热量是相等的，即
(P保−P损)×900s=P损×600s
损失的功率
由于从最低温加热到最高温需要使豆芽机的温度从20∘C升高到25∘C，这个过程中电热丝产生的净热量（即产生的热量减去损失的热量）应该等于保温时从最高温降到最低温过程中损失的热量。
P加t−P损t=(P保−P损)×900S
从最低温加热到最高温需要的时间
V/mL
25
20
15
10
5
p/kPa
100
125
167
250
500
注射器规格/mL
25
50
75
100
p/kPa
100
200
300
400