物理：2025年山东省青岛市李沧区中考二模试题（解析版）

这是一份物理：2025年山东省青岛市李沧区中考二模试题（解析版），共28页。
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分，共32题。第I卷为选择题，共19题，43分；第II卷为非选择题，共13题，77分。
2.所有题目均在答题卡上作答，在试卷上作答无效。
第I卷（共43分）
一、单项选择题（满分28分，共14题，每题2分，每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1. 如图所示，尺八是一种古代传统竹制乐器，以管长一尺八寸而得名。下列关于尺八的说法正确的是（ ）
A. 吹奏尺八时发出的声音是由尺八振动产生的
B. 听众听到尺八的声音是通过空气传入人耳的
C. 吹奏尺八时抬起不同的手指，可以改变声音的音色
D. 尺八属于乐器，因此尺八发出的声音一定是乐音
【答案】B
【解析】A．吹奏尺八时发出的声音是由尺八内的空气柱振动产生的，故A错误；
B．声音的传播需要介质，听众听到尺八的声音是通过空气传入人耳的，故B正确；
C．吹奏尺八时抬起不同的手指，会改变尺八内空气柱的长度，从而改变空气柱振动的频率，进而改变声音的音调，而不是音色，故C错误；
D．根据噪声在生活中的定义可知，凡是影响人们工作和休息的声音均属于噪声，因此尺八发出的声音也可能是噪声，故D错误。故选B。
2. 一辆汽车沿平直的公路向西快速行驶，一个行人沿该公路的便道向西散步。下列说法正确的是（ ）
A. 以汽车为参照物，行人是静止的
B. 以汽车为参照物，地面向西运动
C. 以行人为参照物，汽车向西运动
D. 以地面为参照物，行人向东运动
【答案】C
【解析】A．以汽车为参照物，行人有位置变化，所以是运动的，故A错误；
B．汽车沿平直的公路向西行驶，以汽车为参照物，地面向东运动，故B错误；
C．汽车和行人都向西运动，而汽车的速度比行人的快，所以，汽车向西运动，故C正确；
D．行人沿该公路的便道向西散步，以地面为参照物，行人向西运动，故D错误。
故选C。
3. 密度与生活联系非常紧密，关于密度一些说法正确的是（ ）
A. 瓶里的水凝固成冰后体积变大，密度变大
B. 可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同
C. 航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D. 一旦发生火灾，受困人员常采取弯腰撤离，是因为烟雾温度高、密度小，向上方聚集
【答案】D
【解析】A．瓶里的水凝固成冰后体积变大，质量不变，冰的体积变大，根据可知其密度变小 ，故A错误；
B．不同物质的密度一般不同，但也有特殊情况，例如酒精和煤油的密度相近 ，所以不能绝对地说不同物质的密度一定不同，故B错误；
C．航空器材在选材时，为了减轻自身质量，通常采用密度小的新型材料 ，而不是密度大的材料，故C错误；
D．烟雾温度高，体积膨胀，根据，质量不变，体积变大，密度变小，会向上方聚集，所以受困人员弯腰撤离能减少吸入烟雾，故D正确。故选D。
4. 信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列说法错误的是（ ）
A. 核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
B. 煤、石油、天然气称为化石能源，属于一次能源
C. 用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D. 如果将超导材料应用于电能输送，就可以大大降低由电阻引起的电能损耗
【答案】A
【解析】A．核电站是利用核裂变释放的能量来发电的，故A错误，符合题意；
B．煤、石油、天然气称为化石能源，属于一次能源，可以从自然界直接获取，故B正确，不符合题意；
C．每颗卫星可以覆盖全球的三分之一，用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信，故C正确，不符合题意；
D．超导体电阻为零，不会发热，如果将超导材料应用于电能输送，就可以大大降低由电阻引起的电能损耗，故D正确，不符合题意。故选A。
5. 如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片，其中A处和B处等高。此过程中，以下判断正确的是（ ）
A. 小球从左向右运动
B. 小球的机械能不断增大
C. 说明能量是不守恒的
D. 小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能
【答案】D
【解析】在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能；小球的机械能逐渐减小，机械能等于动能和势能的总和，小球的重力势能和动能减小，小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；小球从右向左运动，小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能，机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，守恒的。故选D。
6. 电给我们的工作和生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 只有大功率用电器才需使用三孔插座
B. 控制灯泡的开关和它所控制的灯泡，位置可以互换
C. 家中安装有漏电保护器，所以更换灯泡不必切断电源
D. 用试电笔辨别零、火线时，手指要触碰笔尾金属体
【答案】D
【解析】A．使用三孔插座，连接地线是防止用电器的金属外壳带电，则只要有金属外壳的用电器都应接地，故A不符合题意；
B．家庭电路中的灯泡和控制开关，要满足火线首先进开关，再进灯泡顶端的金属点的接法，如果互换后即使断开开关，灯泡处也有电，故B不符合题意；
C．漏电保护器是当电路中火线和零线电流不相等才会切断电路，如在更换灯泡时同时接触到火线和零线，漏电保护器就不起作用，故C不符合题意；
D．在使用试电笔辨别零、火线时，应用手接触笔尾的金属体，用笔尖接触导线，手指不能碰到笔尖的金属体，故D符合题意。故选D。
7. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C. 在热传递中，内能可以从内能少的物体转移到内能多的物体
D. 温度越高的物体，所含的热量越多
【答案】C
【解析】A．物体的内能跟物体的运动速度无关，与物体的温度和物质状态有关，故A错误
B．不同燃料燃烧时，相同质量或体积时放出热量越多的热值越大，故B错误；
C．在热传递中，内能可以从内能少的物体转移到内能多的物体，主要看有没有温度差异，故C正确；
D．热量是过程量，不能说含有或具有热量，故D错误。故选C。
8. 乒乓球被称为中国的“国球”，深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B. 乒乓球的质量小，所以容易被快速抽杀
C. 空中飞行的乒乓球，如果所受的力全部消失，它将立即停止
D. 球拍击球时，只能改变乒乓球的运动方向
【答案】B
【解析】A．乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用，没有受到了向前的推力，故A错误
B．乒乓球的质量小，惯性小，运动状态在受力后容易发生改变，所以容易被快速抽杀，故B正确；
C．空中飞行的乒乓球，若它所受的力全部消失，它将以原来的速度和方向做匀速直线运动，故C错误；
D．球拍击球时，可以改变乒乓球的运动状态，可以改变乒乓球的运动方向，也可以改变乒乓球的速度，故D错误。故选B。
9. 小明用如图甲所示的装置给冰加热，根据实验记录的数据，他绘制了如图乙所示的冰熔化时温度随时间变化的图像，小明又继续加热一段时间，观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. BC段表示冰的熔化过程，继续吸热温度保持不变，处于固液共存状态
B. 比较AB段和CD段可知，AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C. 水的沸点是98℃，由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D. 水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”，这些“白气”的形成属于液化现象
【答案】AD
【解析】A．由于冰属于晶体，熔化过程中继续吸热温度保持不变，图中BC段温度不变，表明冰正处于熔化过程中，状态为固液共存。故Ａ正确；
B．比较AB段和CD段可知，升高相同的温度，AB段加热时间是CD段的一半，即AB段吸收的热量是CD的一半，根据可得AB的比热容是CD段比热容的倍，故B错误；
C．水的沸点与大气压有关，气压越高，沸点越高，标准大气压下水的沸点是100℃，由此可以判断此时的大气压低于一个标准大气压，故C错误；
D．水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”，是水沸腾时产生的热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，这些“白气”的形成属于液化现象，故D正确。故选AD。
10. 如图所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙高度相同，乙、丙的底面积相同．三者对地面的压强相等，下列判断正确的是：
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙D. m甲>m乙=m丙
【答案】A
【解析】AB.对于粗细均匀的固体，放在水平地面上，其产生的压强为：
P==== ==ρgh，
即压强只与固体密度和高度有关，甲、乙高度相同，对地面的压强相等，则甲、乙密度相等，丙的高度大，则丙的密度小于甲、乙的密度，故A正确，B错误；
CD.乙的底面积大于甲的底面积，据p=可知，乙对地面的压力大于甲对地面的压力，即G乙大于G甲，乙、丙的底面积相同，对地面的压强相等，则对地面的压力相等，即G乙等于G丙，由G=mg可知，m甲m乙=m丙,故CD错误．
11. 甲、乙两辆赛车在赛道上行驶，在时间内通过的路程均为，此过程中两车通过的路程s与时间t的关系如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 前半段时间，甲车通过的路程小于乙车通过的路程
B. 前半段时间，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C. 后半段路程，甲车所用的时间小于乙车所用的时间
D. 后半段路程，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
【答案】B
【解析】AB．前半段时间，由图可知甲通过的路程大于乙通过的路程，根据可知甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故A错误，B正确；
CD．后半段路程，由图可知甲用的时间大于乙用的时间，根据可知甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故CD错误。故选B。
12. 甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上。如图，手表的表面正对凸透镜，跟主光轴垂直，从凸透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向的说法中正确的是（ ）
A. 甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表几乎相同
B. 乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表几乎相同
C. 乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了
D. 甲表秒针顺时针旋转，但表面上下颠倒过来了
【答案】A
【解析】AD．由甲图可知甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距，属于放大镜成像原理，此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表虚像，所以看到的秒针与实际转向一样，所以甲表顺时针旋转，跟直接看表一样，故A正确，D错误；
BC．由乙图可知乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距，属于投影仪的成像原理，从凸透镜的另一侧可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像，但是表针的转动方向不会改变，还是顺时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来，故BC错误。故选A。
13. 小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作、实验现象的说法不正确的是（ ）
A. 塞子冲出前，烧瓶和试管内气体的热量都增加
B. 两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低
C. 乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
D. 酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变
【答案】A
【解析】A．甲图中，对烧瓶内打气，对瓶内气体做功，烧瓶内气体的内能增加；乙图中，加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气，试管内气体的内能增加，故A错误，符合题意；
B．两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功，自身内能减小，温度降低，故B正确，不符合题意；
C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确，不符合题意；
D．热值与比热容是物质的属性，与质量、燃烧情况等因素无关，所以酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变，故D正确，不符合题意。故选A。
14. 如图甲所示，物体A的体积为V，放入水中静止时，浸入水中的体积为V1；现将一体积为V2的物体B放在物体A上，物体A刚好全部浸没在水中，如图乙所示。则物体B的密度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在甲图中，物体A漂浮，则GA=F浮1=ρ水gV1①
乙图中，物体B放在物体A上，物体A刚好全部浸没在水中，所以物体A、B处于漂浮，则GA+GB=F浮2=ρ水gV②
②-①得GB=ρ水gV﹣ρ水gV1
物体B的质量为mB=ρ水（V﹣V1）
物体B密度为
综上，B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分）
15. 在科学探究中，往往需要对提出的问题进行有理有据的猜想，以下猜想科学合理的是（ ）
A. 依据两节干电池比一节干电池供电能使同一小灯泡更亮，猜想出电流大小与电压大小有关
B. 依据相同条件下烧开一壶水比半壶水用的时间长，猜想出物体吸热的多少与物体的质量有关
C. 依据湿衣服在展开时晾干地快，猜想出液体蒸发快慢与液体的温度有关
D. 依据河流干流水量等于支流水量之和，猜想出并联电路中干路电流等于支路电流之和
【答案】ABD
【解析】A．两节干电池比一节干电池电压大，供电能使同一小灯泡更亮，猜想出电流大小与电压大小有关，故A符合题意；
B．相同条件下一壶水比半壶水质量大，烧开用的时间长，猜想出物体吸热的多少与物体的质量有关，故B符合题意；
C．湿衣服在展开时液体表面积大，晾干地快，猜想出液体蒸发快慢与液体的表面积有关，故C不符合题意；
D．河流干流水量等于支流水量之和，把电流类比为水流，猜想出并联电路中干路电流等于支路电流之和，故D符合题意。故选ABD。
16. 如图所示，是一个限流装置的示意图。其中P是电磁铁，S是开关，Q是衔铁，可绕O转动。当电流过大时，它能自动切断电路。则下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁中电流越大，对衔铁的引力越大
B. 电磁铁的左端是N极，右端是S极
C. 当开关S闭合时，弹簧不会产生弹力
D. 只有用电器总功率过大时衔铁才被电磁铁吸动，切断电路
【答案】AB
【解析】A．P是电磁铁，电流越大，电磁铁的磁性越强，吸引衔铁Q绕O点向左运动，在弹簧的作用下开关S断开，切断电路，即电磁铁中电流越大，对衔铁的引力越大，故A正确；
B．根据安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极。则电磁铁的左端是N极，右端是S极，故B正确；
C．当开关S闭合时，弹簧被拉长，发生弹性形变，会产生弹力，故C错误；
D．当电路中的电流过大时，衔铁会被电磁铁吸动，从而切断电路，而导致电流过大的原因不只是用电器总功率过大，还可能有短路等其他情况。故D错误。故选AB。
17. 如图所示，物体B放在一个固定的光滑斜面上，物体B的上表面水平且粗糙，物体B上放着物体A。物体B在光滑斜面上自由滑下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A受到3个力的作用
B. 物体A受到的合力为零
C. 物体B受到4个力的作用
D. 物体A受到的重力与物体B对物体A的支持力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】斜面表面光滑，AB整体不受摩擦力作用，只受竖直向下的重力及斜面的支持力，这两个力不是平衡力，所以AB整体会加速下滑；分析物体A：向右下方加速下滑，竖直方向上受到的重力与物体B对物体A的支持力不是一对平衡力，水平方向会受到物体B向右的摩擦力共作用，共受到三个力作用，且合力不为零；分析物体B：会受到重力、斜面的支持力、物体A的压力和摩擦力四个力的作用，故AC正确，BD错误。故选AC。
18. 如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R2=3R1，只闭合开关S时，电流表的示数为I，电压表示数为U，电路消耗的总功率P。再闭合开关S1时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数为3I B. 电压表示数和电流表示数的比值变小
C. R2的电功率变大D. 电路消耗的总功率为4P
【答案】BD
【解析】A．只闭合开关S时，电路为定值电阻R2的简单电路，电流表的示数为I，电压表示数为U，根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为定值电阻R2的阻值，电路消耗的总功率P，则P＝UI；再闭合开关S1时，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，定值电阻R2=3R1，两电阻两端电压相等，根据欧姆定律可知，通过定值电阻R1的电流为3I，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表示数为I'=I+3I＝4I，故A错误；
B．根据欧姆定律可知电压表示数和电流表示数的比值为两电阻并联后的总电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，所以电压表示数和电流表示数的比值变小，故B正确；
C．并联电路互不影响，所以R2的电功率不变，故C错误；
D．电路消耗的总功率P'＝UI'＝U×4I＝4UI＝4P，故D正确。故选BD。
19. 某装置如图所示，水平向右匀速拉滑轮，木板A在时间t内移动距离为s，物块B始终相对地面静止，弹簧测力计的示数为F，此过程中地面受到的摩擦力为f。不计绳重、滑轮重、弹簧测力计重和滑轮与轴之间的摩擦，则在此过程中（ ）
A. 滑轮移动的速度为
B. 手对滑轮的拉力为
C. 木板A所受拉力做功的功率为
D. 手对滑轮拉力做的功为
【答案】CD
【解析】A．木板A的移动速度，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板移动速度的二分之一，大小为，故A不符合题意；
B．物块B始终相对地面静止，处于平衡状态，受到弹簧测力计的拉力和A对B水平向右的摩擦力，弹簧测力计的示数为F，B受到水平向右的摩擦力fB=F
由力的作用的相互性可知A受到的摩擦力fA=fB=F
木板A匀速运动，处于平衡状态，受到的力是平衡力，木块A水平方向受到水平向右的拉力，地面给它水平向左的摩擦力和B对它水平向左的摩擦力，由力的平衡可知，绳子的拉力F绳=f+fA=f+F
滑动是动滑轮，力作用在动滑轮的轴上，手对滑轮的拉力为F拉=2F绳=2(f+F)
故B不符合题意；
C．由功率的公式可知木板A所受拉力做功的功率
故C符合题意；
D．手对滑轮拉力做的功
故D符合题意。故选CD。
第II卷（共77分）
三、填空与作图题（满分16分，共4题）
20. 如图所示，一木箱放在水平地面上，用最小的力F使其向左翻转，请画出支点O和最小力F及力臂L的示意图。
【答案】见解析
【解析】木箱向左翻转，则木箱左下角与地面的接触点为支点；由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，当木箱的对角线是为动力臂时，动力臂是最大的，动力是最小的，动力的方向垂直于动力臂斜向上，如下图所示：
21. 小明同学学完电与磁的相关知识后，自己动手制作了如图所示的装置，用手按压小人使小人在平板上往复跳动，小灯泡便会一闪一闪。
（1）小人在平板上往复跳动时，固定在地面上的弹簧线圈做__________运动，电路中产生________，小灯泡发光。
（2）随着小人的上下往复运动，线圈产生电流的方向__________（选填“会”或“不会”）发生变化。
（3）此过程中的能量转化为__________能转化为电能，应用此实验原理可制成__________（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）。
【答案】（1）切割磁感线；感应电流 （2）会 （3）机械能 ；发电机
【解析】【小问1】小人在平板上往复跳动时，固定在地面上的弹簧线圈会在磁场中做切割磁感线运动。根据电磁感应原理，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，从而使小灯泡发光。
【小问2】随着小人的上下往复运动，线圈被压缩和伸长时，切割磁感线运动的方向不同，线圈产生电流的方向不同，感应电流的方向会发生变化。
【小问3】此过程中小人按压平板使弹簧线圈运动，消耗了机械能，产生了电能，所以能量转化是机械能转化为电能。发电机就是根据电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能，而电磁铁是利用电流的磁效应工作的，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，将电能转化为机械能，所以应用此实验原理可制成发电机。
22.如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中两滑轮组绳端的拉力______；滑轮组的总功______；滑轮组的机械效率______。（均选填“>”、“ ；> ；=
【解析】甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升（忽略绳重和摩擦），如图，，所以绳端的拉力分别为
故。
绳端A、B移动相同的距离，故，
因为，故。
忽略绳重和摩擦，机械效率
因为提升钩码的质量相等，动滑轮的质量相等，所以滑轮组的机械效率。
23. 为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如油门系统、刹车系统、转向灯等。
（1）如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，如果要使驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值应__________，电流变大而加快电动机的转速，应该要将变阻器上的__________两个接线柱分别接入电路M、N处。把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上，它的控制作用是__________的（选填“改变”或“不变”）。
（2）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况，汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，下列电路图符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）减小 ；E、O ；不变 （2）D
【解析】【小问1】驾驶员踩下“油门”，应加快电动机的转速，电路中的电流应增大，根据欧姆定律，此时电路中变阻器阻值减小，则应把E、O接入电路，此时接入电路中的电阻丝变短电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速。
开关控制电路的通断，该电路为串联电路，把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上，它的控制作用是不变的。
【小问2】由题意知道，当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光；这说明指示灯与开关S并联，但整个电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
四、实验探究题（满分25分，共4题）
24. 如图甲所示，小明在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。
（1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达平面时的__________相同；
（2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，表面越光滑，小车所受阻力越小，速度减小的越_______，运动的距离越远。进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，将做___________运动；
（3）小车在毛巾表面克服阻力所做的功_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车在木板表面克服阻力所做的功；
（4）如图乙、丙所示，将小车换成钢球，还可探究“物体的动能与哪些因素有关”。实验中将质量不同的钢球，分别从同一斜面的同一高度由静止滚下，撞击水平木板上相同位置的木块。实验表明：速度相同时，物体的___________越大，动能越大。木块在水平面上滑动时受到的摩擦力为_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）速度 （2）慢 ；匀速直线
（3）等于 （4） 质量 ； 等于
【解析】【小问1】根据控制变量法，让小车从同一斜面同一高度由静止滑下，小车在下滑过程中重力势能转化为动能，同一高度滑下时初始重力势能相同，到达平面时动能相同，由于小车质量不变，所以到达平面时速度相同。
小问2】表面越光滑，小车受到的阻力越小。根据力与运动的关系，阻力越小，对小车速度减小的阻碍作用越弱，速度减小得越慢。进一步推理，当阻力为0时，小车速度不会减小，将做匀速直线运动。
小问3】小车到达水平面时的动能是一定的，最终都克服阻力做功使动能变为0 。根据能量守恒定律，小车在不同表面上克服阻力做功都等于其初始动能，所以小车在毛巾表面克服阻力所做的功等于在木板表面克服阻力所做的功。
【小问4】将质量不同的钢球从同一斜面同一高度由静止滚下，钢球到达水平面时速度相同，质量大的钢球能将木块撞击得更远，说明质量大的钢球对木块做功多，动能大，即速度相同时，物体质量越大，动能越大。木块在水平面上滑动时，受到的摩擦力是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关。在乙、丙两图中，木块对水平面的压力不变（等于木块重力），接触面粗糙程度也不变，所以木块在水平面上滑动时受到的摩擦力。
25. 如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验，
（1）实验时小红用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于_________。实验中将玻璃板竖立在白纸上，在玻璃板前点燃蜡烛A、拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A完全相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，_________；
（2）如图乙，在蜡烛B处放置一块不透明的光屏，眼睛按照_________（选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上_____的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像；
（3）如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为_________（填“v1”或“v2”）。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到_________（选填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2” ）；
（4）如图丁，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置角至MN'的位置，释放平面镜的下端，在平面镜从MN'下摆到MN位置的过程中，下列说法正确的是_________
A. S'的轨迹为圆弧B. S'轨迹对M轴的张角为
C. S'离轴M越来越近D. 当大于90°时物体将不在此平面镜中成像
【答案】（1）确定像的位置 ；像与物大小相等 （2）② ；不能出现蜡烛的像
（3）v2 ； k1和k2 （4）A
【解析】【小问1】实验时用薄玻璃板替代平面镜，在玻璃板后能看到蜡烛A的像，又能看到蜡烛B（与蜡烛A完全相同），便于确定像的位置。蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛A与蜡烛A的像大小相等，这说明平面镜成像时，像与物大小相等。
【小问2】平面镜成像是反射光线的反向延长线的交点会聚而成的，并非实际光线，如图乙，眼睛按照②的方法无法观察到平面镜所反射的光线，根据光屏上不能出现蜡烛的像的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
【小问3】如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2。k1是P面所成的像，k2是Q面所成的像，根据像与物到平面镜的距离相等可知，像k1到P面的距离与蜡烛A到P面的距离相等，则像k1的像距为v2。平面镜成像是反射光线反向延长线的交点会聚而成的，并非实际光线，在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，不影响对反射光线的观察，故小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到k1和k2。
【小问4】AC．根据平面镜成像特点，分别作出平面镜在处S的像S'和平面镜在处S的像S"，如图由平面镜成像的特点可知，S所成的像S'与S"到M的距离与S到M的距离是相等的，结合图，由几何关系可知，S点绕M以SM长为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧，S' 离轴M的距离始终不变，故A正确，C错误；
BD．根据平面镜成像的特点，结合图可知，S'轨迹对M轴的张角大于θ，当θ大于90° 时物体仍能在此平面镜中成像，故BD错误。故选A。
26. 如图所示为“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验。是一个长方体木块、各表面粗糙程度相同。
（1）用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据_________的原理，可知木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）甲、乙、丙三次操作的实验数据如下表格。
①比较甲、乙两次实验操作可知，滑动摩擦力大小与_______有关；
②为了比较滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应该选择_______两次实验操作进行比较；
（3）该小组将木块沿竖直方向切掉一半后，重新进行实验，如图-丁所示，测得木块所受摩擦力比图-甲小。从而得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是________（选填“正确”或“错误”）的，原因是________；
（4）拉着木块运动时，弹簧测力计的示数不稳定，为此对实验装置进行了改进，如图-戊所示。实验时拉着长木板沿着水平桌面向右运动，发现弹簧测力计示数为，说明木块受到的摩擦力为________N，此时增大拉力，弹簧测力计的示数________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）二力平衡 （2）①. 压力大小 ②. 甲、丙
（3）错误 ；没有控制压力不变 （4） 1.2 ；不变
【解析】【小问1】实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数
【小问2】甲、乙两图接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，因此应选择甲丙两实验。
【小问3】由图甲、丁所示实验，发现实验丁弹簧测力计的示数小于实验甲中弹簧测力计的示数，不能得出滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，因为接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，所以他的结论是错误的。
【小问4】实验时拉着长木板沿着水平桌面向右运动，木块相对于地面静止，处于平衡状态，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力为1.2N。滑动摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度，增大拉力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变。
27.小明在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻不变，设计了如图甲所示的电路并进行实验。
（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大________（连线时导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是（ ）
A. 滑动变阻器短路
B. 定值电阻断路
C. 定值电阻短路
（3）排除故障后，小组成员测得多组实验数据，根据数据绘制出电阻的图像如图乙所示，由图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比（填“正”或“反”）；
（4）将定值电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡继续实验，根据数据绘制出小灯泡I-U图像如丙所示。
①小灯泡的额定电功率为______W；
②小组成员发现两次绘制出的I-U图像不同，这是因为灯泡电阻_______________；
③当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率为P2，分析图像发现，P1______P2（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）见解析 （2）B （3）正
（4）①. 0.625 ②. 受温度影响 ③. 大于
【解析】【小问1】要求滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应将开关与滑动变阻器B接线柱相连，如图所示
小问2】闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，说明电路是断路；电压表有示数且约为3V，说明电压表与电源正负极连通，则故障可能是定值电阻断路，故AC不符合题意，B符合题意。故选B。
【小问3】由图乙可知，电阻的图像是一条过原点的倾斜直线，说明定值电阻两端的电压和通过它的电流比值不变（是一个定值），由此可以得到当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【小问4】从图丙可以看出，当灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，小灯泡的额定电功率为。
灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以绘制出小灯泡I-U图像中电流和电阻不成正比，两次绘制出的I-U图像不同。
从图像丙可以看出，当实际电压是额定电压一半时，即此时的电压为1.25V，此时通过小灯泡的电流的范围为0.15～0.2A，此时的实际功率为P1。P1的最小值为
当实际电流是额定电流一半时，此时通过小灯泡的电流为0.125A，此时小灯泡的电压范围为0.5~1V之间，此时的实际功率为P2。P2的最大值为
，故实际电功率P1大于P2。
五、计算题（满分16分，共2题）
28. 深圳比亚迪汽车发布，其研发的骁云插混专用1.5L发动机的热效率高达43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机。公司旗下比亚迪宋PLUSDM﹣i车型搭载有此款发动机，此车型100km油耗为4.4L（质量为3kg），汽油热值q=4.6×107J/kg，求：
（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q。
（2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W？
（3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。
【答案】（1）1.38×108J；（2）5.934×107J；（3）593.4N
【解析】解:（1）4.4L（质量为3kg）汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J
（2）由η=可知，骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功
W=ηQ=43%×1.38×108J=5.934×107J
（3）由W=Fs可知，汽车发动机的牵引力93.4N
由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力f=F=593.4N
答：（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q为1.38×108J；
（2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W为5.934×107J；
（3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f为593.4N。
29. 某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R1、R2为电热丝，R3为滑动变阻器，R0为热敏电阻（置于电热水器内），R0阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当R0中的电流时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计。
（1）当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为多少_______？
（2）若电热水器在保温状态下，电热丝1min产生的热量为15000J；相同时间内电热丝R1在加热状态下产生的热量与它在保温状态下产生的热量之比为16：1。则电热丝R1和R2的阻值分别为多少_______？
（3）若降低热水设置温度，应向______移动R3滑片。
【答案】（1）250Ω （2）48.4Ω，145.2Ω （3）左
【解析】【小问1】当热水温度设置为55℃时，控制电路中的电流，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻
由图乙可知，此时热敏电阻的阻值，因继电器线圈电阻不计，所以。
【小问2】若电热水器在保温状态下，电热丝1min产生的热量为15000J，保温功率为
则
相同时间内电热丝R1在加热状态下产生的热量与它在保温状态下产生的热量之比为16：1，即
则，根据串联电路电压规律有
则，根据串联电路分压原理有
故
。
【小问3】因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，并且控制电路电压不变，根据欧姆定律，此时控制电路的总电阻不变，所以，若降低热水设置温度（即R0的阻值更大），应减小R3的阻值。如图滑动变阻器左下接线柱接入电路，则滑片应向左移动。
六、附加题（满分20分，共3题）
30. 库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。用公式可以表示为：其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力，表示电荷之间的距离，表示电荷量的大小，是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B，A是电荷量为9q的正电荷，位于轴的处，B是电荷量为4q的负电荷，位于轴的处。
（1）将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处，求两个位置C受到的库仑力的大小之比；
（2）将一点电荷D放置在水平面上，发现电荷D能保持静止，此时A和B受到的库仑力恰好同时为0，判断电荷D是正电荷还是负电荷，求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
【答案】（1） （2）正电荷，6m处，36q
【解析】【小问1】当C放置在x=1m处时：
点电荷A对C的库仑力FAC​，根据库仑定律，qA​=9q，qC​=q，rAC​=1m，则
因为同种电荷相互排斥，故FAC​方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC​，qB​=4q，rBC​=1m，则
因为异种电荷相互吸引，故FBC​方向沿x轴正方向。
所以C在x=1m处受到的库仑力
当C放置在x=3m处时：
点电荷A对C的库仑力FAC′​，rAC′​=3m，则
因为同种电荷相互排斥，故FAC′​方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC′​，rBC′​=1m，则
因为异种电荷相互吸引，故FBC′​方向沿x轴负方向。
所以C在x=3m处受到的库仑力
则。
【小问2】因为A和B受到的库仑力恰好同时为0，A和B之间的力都在AB这条直线上，根据二力平衡可知，电荷D必须在直线AB上。
A是正电荷，B是负电荷，根据电荷间的相互作用规律，如果电荷D在A 和B之间，无论是正电荷还是负电荷，A和B总有一个受到的两个力方向相同，受到的库仑力不可能为0。所以电荷D必须在A 和B连线的延长线上。
设电荷D的电荷量为qD​，位于x轴上x=x0​处。
对A，由库仑定律，​​
对B，
因为FAD​=FBD​，所以
解得
当时，解得（舍去）
当时，解得。
因为A是正电荷，B是负电荷，根据电荷间的相互作用规律，B对A的库仑力方向向右，所以D对A 的库仑力方向必须向左，故电荷D应为正电荷。
再根据A、B库仑力为0，对A，FAD​=FAB​（FAB​​是A、B间库仑力），
则
解得。
31. 某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一项“黑科技”——分拣机器人。如图甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为3m/s，空载时的质量是5kg，轮子与水平地面的接触面积一共是10-2m²。
（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少？
（2）某次分拣作业中，分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶30m后到达相应的分拣口，行驶过程中机器人受到的阻力为10N，则机器人的牵引力做了多少功？
（3）分拣机器入到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托盘中央位置的质量为2kg的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆，近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕O点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中，A点为托盘的中央也是托盘的重心，B点是伸缩杆对托盘的力的作用点，伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直，忽略托盘转动时的摩擦。已知lOA=20cm，lOB=10cm。快递的重心在其几何中心，尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为20N，则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少？（π=3）
【答案】（1）5×103Pa；（2）300J；（3）46N
【解析】（1）分拣机器人空载时的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N
由题意知，轮子与水平地面的接触面积一共是10-2m²
分拣机器人空载时对水平地面的压强为
（2）由题意知，分拣机器人载着快递在水平路面上匀速运动，牵引力和阻力相等，即
F=f=10N
机器人的牵引力做的功为W=Fs=10N×30m=300J
（3）快递的重心在它的几何中心，图乙中快递的重心高度为
图丙中快递重心的高度为
快递的重心上升的高度为h=h2- h1=20cm-8cm=12cm=0.12m
托盘对快递做的功为W1=G快递h=m快递gh=2kg×10N/kg×0.12m=2.4J
由图乙到图丙，B点在力F的方向上移动的距离是B点由图乙到图丙时，OB半径圆的，可知B点移动的距离为
托盘重心上升的距离为lOA，不计摩擦，则有Fs=W1+W盘
即Fs=W1+G盘×lOA
可得
解得：G盘=3N。
当托盘水平时，阻力臂为lOA，当托盘托起时，动力臂和阻力大小不变，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2，故托盘水平时，伸缩杆对托盘的力最大，即F1×lOB= F2 lOA
则伸缩杆对托盘的最大作用力为
答：（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是5×103Pa；
（2）机器人的牵引力做的功为300J；
（3）伸缩杆对托盘的最大作用力是46N。
32. 2022年6月19日，中国国家导弹防御系统（ChinaNatinalMissileDefence），简称CNMD系统，在我国境内第六次成功进行了陆基中段反导拦截技术试验。被拦截的弹道导弹在飞行时分为“助推段”“中段”和“末段”。某同学为了模拟该试验的过程。建立了如下物理模型：“助推段”和“末段”路程相对于导弹飞行路程，占比较小，忽略不计；“中段”飞行轨迹相对固定，可认为是以沿“发射点”和“目标点”间连线为直径的圆弧匀速飞行。如图所示为某次试验过程，图中发射点和目标点位于地球赤道上，发射点和目标点正上方有轨道高度相同的卫星A和B，与地心连线夹角为120°，被拦截导弹飞行轨迹位于赤道平面上。

（1）已知地球半径R=6400km，不考虑地球大气对电磁波的偏折，为了实现发射点发射导弹后卫星A通过电磁波立即将信息传递给卫星B，求卫星距离地面的最低高度；
（2）卫星B收到发射信息后，目标点立即发射拦截弹对导弹进行拦截.为了简化过程，可认为拦截弹在较短距离内加速到最大速度后（加速时间忽略不计），以最大速度沿直线向拦截点飞行。为了使被拦截导弹“刚冒出”目标点地平线时恰好被拦截、求拦截弹的平均速度。（被拦截导弹飞行速度约为4.71km/s，可能用到的数学知识：π≈3.14）
【答案】（1）6400km （2）2.25km/s
【解析】【小问1】分析图可知，发射点发射导弹后卫星A通过电磁波立即将信息传递给卫星B，当卫星A、B连线恰好与地球赤道相切时，卫星距离地面的高度最低。此时，卫星、地心与切点三点连线组成的三角形为直角三角形，且地球半径所对的角为30°角，则有
化简得，卫星距离地面的最低高度为
【小问2】为了使被拦截导弹“刚冒出”目标点地平线时恰好被拦截，目标点的切线与导弹圆弧轨迹的交点为满足题目要求的拦截点，如下图所示：

由几何关系可得，发射点、拦截点和轨迹圆心形成的圆心角为120°，目标点、拦截点和轨迹圆形成的圆心角为60°，即有如下数学关系：
被拦截导弹飞行速度约为v1=4.71km/s，π≈3.14，代入数据化简可得实验操作
接触面
压力/N
弹簧测力计示数/N
甲
木板
1
0.5
乙
木板
2
1
丙
毛巾
1
0.8