2025年山东省莱州市中考模拟物理试题（解析版）

这是一份2025年山东省莱州市中考模拟物理试题（解析版），共24页。试卷主要包含了答题前，务必用0，非选择题必须用0，0cm-35等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷共8页，共100分；考试时间90分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡指定区域相应位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5.写在试卷或答题卡指定区域外的答案无效。
一、选择题（每小题2分，共20分）
1. 山东省作为我国核电产业发展的新高地，将核电作为推动新旧动能转换的主攻方向和有效载体。下列有关核能的说法正确的是（ ）
A. 核能是可再生能源
B. 太阳能是太阳内部核裂变产生的
C. 核电站利用核聚变产生的能量发电
D. 核反应堆是可控的链式反应装置
【答案】D
【解析】A．核能所需要的原料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，故A错误；
B．太阳能是由于太阳内部氢核聚变释放出的巨大核能而产生的，故B错误；
CD．核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，核反应堆中发生的核裂变反应是可以控制的，所以核反应堆是可控的链式反应装置，是通过核裂变的链式反应释放能量发电，故C错误，D正确。故选D。
2. 在探索“厨房中的物理”活动中，小组同学记录了厨房中的物态变化现象，其中正确的是（ ）
A. 炎热潮湿的夏季，打开冰箱门会看到向下冒“白气”是液化现象
B. 从冰箱中拿出的雪糕过一会儿包装袋上会出现“白霜”是凝固现象
C. 吃冻豆腐时会看到里面有很多“小孔”是豆腐里的水凝华形成的
D. 高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压越高液体沸点越低的缘故
【答案】A
【解析】A．炎热潮湿的夏季，空气中水蒸气含量高，打开冰箱门时，冰箱内的低温使外部空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴，形成“白气”，由于小水滴密度大于空气，所以会向下冒，故A正确；
B．从冰箱中拿出的雪糕温度低，包装袋上出现的“白霜”是冰箱外空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故B错误；
C．冻豆腐里的“小孔”是豆腐里的水先凝固成冰，冰再熔化成水形成的。水结冰后体积变大，将豆腐中的小孔撑大，冰熔化后就留下了这些小孔，故C错误；
D．高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压越高，液体沸点越高，在高压锅内，水的沸点可以达到120℃以上，远高于通常的100℃，食物在高温下能更快煮熟，故D错误。
故选A。
3. 某次庆典中，交响乐队与古琴、二胡、竹笛、唢呐等经典民族乐器共同奏响的《东方旭日》受到观众的热烈欢迎。下列有关说法正确的是（ ）
A. 乐曲声在空气中传播的过程中，速度逐渐减小
B. 用不同的力拨动古琴的琴弦，能改变琴声的音色
C. 吹奏竹笛时按压不同位置的气孔，主要是改变了声音的音调
D. 观众能区分出古琴、二胡、竹笛、唢呐的演奏声，主要根据声音的响度不同
【答案】C
【解析】A．声音在空气中的传播速度与温度和介质等因素有关，在相同条件下，乐曲声在空气中传播时速度是不变的，不会逐渐减小，故A错误；
B．用不同的力拨动古琴的琴弦，琴弦的振幅不同，能改变琴声的响度，而不是音色。音色主要由发声体的材料、结构等因素决定，故B错误；
C．吹奏竹笛时按压不同位置的气孔，会改变空气柱的长度，从而改变空气柱振动的频率，主要是改变了声音的音调，故C正确；
D．不同乐器的材料和结构不同，发出声音的音色不同，观众能区分出古琴、二胡、竹笛、唢呐的演奏声，主要根据声音的音色不同，故D错误。故选C。
4. 为了比较准确地测出一堆规格相同的环形小橡胶垫圈的数量（估计为1000个左右），最好采用的方法是（ ）
A. 将所有垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出20个垫圈的厚度L1，垫圈总数为
B. 将所有垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量20个垫圈的厚度L1，垫圈总数为
C. 用天平测出所有垫圈的总质量M，再测出20个垫圈的质量M1，垫圈总数为
D. 用天平测出所有垫圈的总质量M，再测出20个垫圈的质量M1，垫圈总数为
【答案】D
【解析】AB．由于环形垫圈叠放时存在空隙，总厚度测量误差大，而垫圈数目过大，操作难度较大，所以通过厚度来计算垫圈数量不准确，故AB不符合题意；
CD．用天平测量质量更准确，先测出所有垫圈的总质量M，再测出20个垫圈的质量M1，由于垫圈规格相同，根据累积法，垫圈总数为
故C不符合题意，D符合题意。故选D。
5. 探究凸透镜成像规律时，固定凸透镜的位置，移动蜡烛，在光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 照相机是利用此成像原理制成的
B. 撤去光屏，烛焰通过凸透镜所成的像不会消失
C. 将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
D. 若凸透镜位置不变只将蜡烛和光屏位置互换，可以在光屏上得到清晰放大的像
【答案】B
【解析】A．由图可知，物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故A错误；
B．此时成倒立、放大的实像，所以即使实验中撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故B正确；
C．凸透镜成实像时物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，需要减小像距，应将光屏靠近凸透镜，故C错误；
D．若凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，则此时物距大于像距，根据折射时，光路是可逆的可知，可以在光屏上得到倒立、缩小的实像，故D错误。故选B。
6. 自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用来看，涉及很多有关力学的知识。下面有关说法正确的是（ ）
A. 旋紧自行车的各种紧固螺丝是通过增大压力来增大摩擦
B. 停止蹬车后自行车仍然向前运动是因为受到惯性的作用
C. 自行车轮胎的气压不足时，对地面的压强会变大
D. 骑行自行车时突然刹车，人会向后仰
【答案】A
【解析】A．旋紧自行车的各种紧固螺丝，是在接触面的粗糙程度相同时，通过增大压力来增大摩擦力，故A正确；
B．停止蹬车后自行车仍然向前运动是因为自行车具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误；
C．自行车轮胎气不足时，轮胎与地面的接触面积增大，由知在压力一定的情况下，对地面的压强会减小，故C错误；
D．骑行自行车时突然刹车，车停止运动，人由于具有惯性会继续向前运动，所以人会向前倒，故D错误。故选A。
7. 如图所示是实践小组同学用塑料瓶制作的水火箭。他们先在瓶里装适量水，然后将带有喷嘴的橡胶塞插入瓶口，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；当橡皮塞脱落时，水从火箭尾部瓶口向下喷出，水火箭向上飞向空中。下列有关水火箭上升过程中的说法正确的是（ ）
A. 瓶内气体通过热传递方式减小内能
B. 水火箭喷水上升过程中瓶内气体温度升高
C. 水火箭升空时与热机做功冲程工作原理相似
D. 水火箭升空时机械能转化为水和气体的内能
【答案】C
【解析】A．当橡皮塞脱落时，气体推动水喷出，气体对水做功，自身内能减小，通过对外做功的方式减小内能，故A错误；
B．水火箭喷水上升过程中，瓶内气体对外做功，内能减小，温度会降低，故B错误；
C．水火箭升空时，瓶内高压气体膨胀推动水向下喷出，瓶内气体对外做功，是内能转化为机械能。热机做功冲程中，高温高压气体推动活塞做功，也是内能转化为机械能，二者工作原理相似，故C正确；
D．水火箭升空时高压的气体和水推动水火箭向上运动，是水和气体的内能转化为水火箭的机械能，故D错误。故选C。
8. 智能手表不仅可以显示时间，还能显示体温、心率、血氧等信息，方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是（ ）
A. 手表屏幕发光使用的二极管由绝缘材料制成
B. 智能手表内部使用的电池是提供电能的装置
C. 铁的导电性比铜强，铁更适合做内部的导线
D. 给手表蓄电池充电时，将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】A．导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体，手表屏幕发光使用的二极管由半导体材料制成，故A错误；
B．智能手表内部使用的电池工作时将化学能转化为电能，是提供电能的装置，故B正确；
C．铜的导电性比铁强，且铁易氧化，因此铜更适合做内部的导线，故C错误；
D．给手表蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能，故D错误。
故选B。
9. 如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。当开关闭合后，滑动变阻器的滑片P从最左端滑至中点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电路总电流不变B. 电路总电阻变大
C. 电压表V的示数变小D. 电流表A1和A示数均变大
【答案】D
【解析】ACD．由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R2支路的电流，电压表测电源的电压；由于电源电压不变，所以滑动变阻器的滑片移动过程中，电压表示数不变；滑动变阻器的滑片P从最左端滑至中点的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流增大，即电流表A1示数变大；根据并联电路的特点可知，通过电阻R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中电流变大，所以电流表A示数变大，故AC错误，D正确；
B．由可知，电源电压不变，干路中电流变大，所以总电阻变小，故B错误。
故选D。
10. 我国发展新能源汽车是从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下面四幅实验图片与新能源电车动力装置工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】新能源电动汽车动力装置是电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A．如图，导线中有电流通过，小磁针的方向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，导体棒中有电流通过，通电导体在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B符合题意；
C．如图，通电导体中磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．如图，两个电磁铁串联，通过它们的电流相同，线圈匝数不同，探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故D不符合题意。故选B。
二、多项选择题：（每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分）
11. 下列有关某位九年级男同学的说法中，接近实际的是（ ）
A. 步行的速度一般约为4km/h
B. 正常爬楼梯的功率约为180W
C. 站立时对水平地面的压强约为1.5104Pa
D. 若他的电阻约为1000，则对他来说安全电流约为0.22A
【答案】ABC
【解析】A．中学生的步行速度大约4km/h≈1m/s，故A符合题意；
B．中学生的体重约600N，一层楼的高度约3m，爬一层楼的时间在10s左右，中学生爬楼的功率约为
故B符合题意；
C．中学生的体重约为G=600N，双脚与地面的接触面积约为
站立在水平地面上时，人对地面的压力
则人对地面的压强为
故C符合题意；
D．对人体的安全电压不高于36V，若人体电阻约为1000Ω，则对人体来说的安全电流约为
故D不符合题意。 故选ABC。
12. 如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，发现电路中只有一个电表的示数突然变大，电阻R和灯L有一处发生故障，其他元件保持完好，则该电路中出现的故障可能是（ ）
A. 电阻R断路B. 电阻R短路C. 灯L断路D. 灯L短路
【答案】AB
【解析】由图可知，闭合开关S后，电阻R与灯泡L串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压。一段时间后，只有一个电表的示数突然变大，且电阻R和灯L中有一处发生故障；
A．若电阻R断路，则整个电路断路，电流表示数为零，则电流表示数变小。此时电压表和灯泡L串联在电路中测电源电压，由串联电路的电压规律可知，此时电压表的示数会增大。故A符合题意；
B．若电阻R短路，电阻R就相当于一根导线，此时电路中的电流会增大，即电流表的示数变大。由于电压表测的是电阻R两端的电压，则电压表的示数变为0，即电压表的示数变小。故B符合题意；
C．若灯泡L断路，则整个电路断开，电流表示数为零，即电流表示数变小。此时，电压表与电源不能接通，所以电压表的示数变为0，即电压表的示数变小。两个电表的示数均变小，故C不符合题意；
D．灯泡L短路，则灯泡L就相当于一根导线，此时电路中的电流会增大，即电流表的示数变大。此时只有电阻R工作。电压表测电源电压，所以电压表的示数变大，两表的示数均变大，故D不符合题意。 故选AB。
13. 用如图甲所示的滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示，工人在40s内将重物竖直匀速上升8m。已知动滑轮总重150N，提升的物体重800N。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 使用滑轮组所做的额外功为1200J
B. 绳子自由端拉力的功率为200W
C. 绳子自由端拉力的大小为250N
D. 滑轮组的机械效率为85%
【答案】BC
【解析】A．由图乙可知，40s内绳子拉力做的功为W总=8×103J，克服物体重力做的有用功W有=Gh=800N×8m=6.4×103J
拉力做的总功W总=W有+W额
则拉力做的额外功W额=W总-W有=8×103J-6.4×103J=1.6×103J=1600J
故A错误；
B．绳子自由端拉力的功率
故B正确；
C．由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=4，拉力端移动距离s=nh=4×8m=32m
绳子自由端拉力的大小
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
故D错误。故选BC。
14. 如图所示电路中，电源电压为4.5V，滑动变阻器R阻值范围为0~20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，在AB之间接入不同的电学元件，可以进行不同的实验，确保电路安全且实验能够顺利进行，下列说法中正确的是（ ）
A. 在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻，探究电流与电压关系实验时，电流表示数变化范围为0.15~0.45A
B. 探究电流与电阻的关系实验中，控制AB间电压是3V时，在AB间接入电阻的阻值范围是5~40Ω
C. 在AB间接入一个约50Ω的未知电阻，调节滑动变阻器滑片的位置，就能够测量出该电阻的阻值
D. 在AB间接入小灯泡，调节滑片，使电压表示数由2V增加到3V，测得电流表示数从0.25A增大到0.3A，则灯泡的电功率增大了0.4W
【答案】BD
【解析】A．在AB间接入一个阻值为10Ω的定值电阻，电阻和变阻器串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，探究电流与电压关系实验时，滑动变阻器接入电路最大阻值时，由电阻的串联可知总电阻最大，由欧姆定律可知通过电路的电流最小，由串联分压可知
即
可得UV1=1.5V，此时通过电路的最小电流
因电压表量程为0~3V，所以当电压表示数为3V时，由欧姆定律可知电路中的电流最大，则最大电流
电流表示数变化范围为0.15A~0.3A，故A错误；
B．探究电流与电阻的关系实验中，控制AB间电压是3V时，电流表量程为0~0.6A，通过电路的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值最小为
滑动变阻器R接入电路最大阻值20Ω，由串联分压可知
即
可得R大=40Ω，所以在AB间接入电阻的阻值范围是5~40Ω，故B正确；
C．在AB间接入一个大约50Ω的未知电阻，在电压表安全情况下，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数最大为3V时，通过电路的电流
测出滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流
电流表量程为0～0.6A，电流表的分度值为0.02A，电流变化范围过小，无法多次测量计算平均值，故C错误；
D．在AB间接入小灯泡，调节滑片，使电压表示数从2V增加到3V，测得电流表示数从0.25A增加到0.3A，根据P=UI可得灯泡的电功率增大ΔP=P2-P1=U2I2-U1I1=3V×0.3A-2V×0.25A=0.4W
故D正确。故选BD。
三、填空题（每空1分，共15分）
15. “小度”是百度一款AI智能视频音箱，如图所示，通过连接Wi-Fi利用________以无线方式让用户通过语音实现信息查询、影音娱乐等多功能操作。它可以根据用户的语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递________；显示屏上的图像是由红、________、蓝三种色光混合而成的。
【答案】 电磁波 信息 绿
【解析】[1]电磁波具有穿透性强、传输速率高的特点，适合无线通信场景，“小度”通过Wi-Fi网络借助电磁波传输数据，让用户通过语音实现信息查询、影音娱乐等多功能操作。
[2]用户通过语音指令控制音箱时，“小度”将声音携带的‌信息‌转换为电信号进行处理，体现了声音作为信息载体的作用。
[3]显示屏图像通过‌光的三原色‌（红、‌绿‌、蓝）混合生成，不同比例的三原色组合可呈现全彩画面，这是现代显示技术的基础原理。
16. 如图甲所示，将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置，下端对着盘内乒乓球，用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气，乒乓球会像“炮弹”一样射出，这是由于塑料筒上端气压________（选填“大于”或“小于”）下端气压；如图乙所示，将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口，过一会儿气球在________的作用下被“吸”在杯口。
【答案】 小于 大气压
【解析】[1]用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气时，塑料筒上端空气流速快、压强小，塑料筒下端空气流速慢、压强大，存在向上的压强差，就存在向上的压力差，推动乒乓球向上运动。
[2]将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口时，过一会儿，玻璃杯温度降低，玻璃杯内气体体积收缩，气压变低，气压小于外界大气压，气球在大气压的作用下被“吸”在杯口。
17. 如图甲所示，在桌子上用方向不变的力F向右推上面放有砝码的木块，桌面的粗糙程度不变，推力F大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。则0~2s推力做功为________J；4~6s推力做功为________J；第5s时，木块上砝码受到的摩擦力为________N。
【答案】 0 16 0
【解析】[1]由图丙可知，0~2s内物体运动的速度为0，处于静止状态，由得，推力做功为0J。
[2]由图丙可知，4~6s内物体做匀速运动，速度为4m/s。由图乙可知，此时物体受到的推力为2N，做功为
[3]第5s时，由图丙可知，砝码与木块一起做匀速运动，砝码与木块之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以木块上砝码受到的摩擦力为0。
18. 如图所示是某温度自动报警器的原理图。制作此温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝，其中测温物质应该选择________（选填“煤油”或“水银”）。将金属丝的两端接入电路中，当温度达到________℃时，电铃就会响起来，发出报警信号，此时，电磁铁右端是________极，当滑片P向左移动时，电磁铁磁性变________。
【答案】 水银 74 N 强
【解析】[1]为了能够实现自动控制，当温度计的示数达到某个设定值时，控制电路需要接通，所以温度计玻璃管中加入的测温物质需要容易导电，即加入的测温物质是导体，因为煤油是绝缘体，水银是导体，所以测温物质应该选择水银。
[2]如图所示，温度计的分度值为2℃，玻璃管上端金属丝的下端在70℃后第2小格处，对应的温度为，当温度计中的测温物质到达74℃时，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，会吸引衔铁，从而接通工作电路，使电铃发出报警信号。
[3]控制电路接通时，电流从电源正极出发，经过电磁铁时，正对我们的这部分线圈中电流方向向下，根据安培定则可得，电磁铁右端为N极。
[4]当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中总电阻变小，根据可知，在电源电压不变时，电路中电流变大，通过电磁铁的电流变大，在匝数相同时，电磁铁的磁性变强。
19. 某电热水器的铭牌如图所示，该电热水器中装满初温为25℃的水，在额定电压下工作1400s，水温升高了10℃。则水吸收的热量是________J，电热水器的加热效率为________。如果电热水器消耗的能量由燃烧煤气来供给，理论上应完全燃烧________m3的煤气[水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=3.5×107J/m3]。
【答案】 2.52×106 90%
【解析】[1]水的质量
水吸收的热量
[2]电热水器消耗的电能
电热水器的加热效率
[3]电热水器消耗的能量由燃烧煤气来供给
由得，需要煤气的体积
四、作图简答题（20题3分，21题6分，共9分）
20. 如图甲所示的鼠标左键可看成一个杠杆，当手指在B点按下鼠标左键时，可以使电路接通完成操作任务，如图乙所示，OBA（O为支点）为鼠标左键的简化图。请在乙中画出A端所受阻力F2的示意图，以及在B点按下鼠标左键时所需最小动力F1的示意图及其力臂l1。
【答案】
【解析】在B点按下鼠标时，A点向下运动，压缩弹簧，弹簧对A点施加一个竖直向上的阻力F2，从A点开始，沿竖直向上的方向做一条带箭头的线段表示阻力，在箭头旁边标上F2；直接连接O点与B点，线段OB为最小动力对应的最大力臂，标上l1，过B点沿与OB垂直向下的方向作一条带箭头的线段表示最小动力，在箭头旁边标上F1，最后标上垂直符号。如图所示：
21. 阅读短文，回答问题
无洗衣粉洗衣机
传统洗衣方式常用含有多种化学成分的洗衣粉或洗衣液进行清洗，洗衣机厂研发的无洗衣粉洗衣机则可以通过超声波、电解水等方式来清洁衣物，可以降低化学物质的排放。
超声波洗衣机是通过超声波的作用除垢，超声波由插入电极的高频振荡器元件产生。某品牌超声波洗衣机的高频振荡器每分钟可产生228万次的高频振动，使水流和衣物之间不断形成真空部分，从而产生真空泡，在真空泡破裂时产生冲击波，将衣物上的污垢去除。
正常人的皮肤是弱酸性的，衣物上的污垢一般呈弱酸性，还有一种环保双动力洗衣机，其洗衣原理是将自来水电解为类似洗衣粉的弱碱性水，有效分解衣服上的污垢。通过活水处理技术将水活化，产生的泡沫将分解后的污垢包起来并使其从衣物剥离出，同时利用水电解，分解产生活性氧和次氯酸，将有机物性质的污垢分解，使附着在衣服上的霉菌失去活性，同时破坏细菌细胞来达到除菌、除臭的目的。
（1）简要说明超声波洗衣机去除污垢的主要原理是什么？上述超声波洗衣机高频振荡器的频率为多少Hz？
（2）写出超声波洗衣机工作中能量转化情况。
（3）环保双动力洗衣机电解水产生的弱碱性水为什么能去除衣物上的污垢？“产生的泡沫将分解后的污垢包起来并使其从衣物剥离出”，这一现象说明了力的什么作用效果？
（4）使用无洗衣粉洗衣机有什么优点？（写出一条合理优点即可）
【答案】（1）真空泡破裂产生冲击波；38000
（2）电能转化为机械能 （3）中和污垢酸性；改变物体的运动状态
（4）减少化学污染
【解析】【小问1详解】
[1]超声波洗衣机通过高频振荡器产生超声波，使水流和衣物之间不断形成真空部分，从而产生真空泡。在真空泡破裂时，会产生冲击波，这种冲击波能够将衣物上的污垢去除。
[2] 高频振荡器每分钟可产生228万次的高频振动，其频率为
【小问2详解】
在超声波洗衣机工作中，电能被转化为机械能（高频振动），进而通过冲击波将污垢去除，这里还涉及到机械能转化为其他形式的能量。
【小问3详解】
[1]衣物上的污垢一般呈弱酸性，而电解水产生的弱碱性水可以与污垢发生中和反应，从而有效分解衣服上的污垢。
[2]“产生的泡沫将分解后的污垢包起来并使其从衣物剥离出”，这一现象说明了力可以改变物体的运动状态，使污垢从衣物上剥离。
【小问4详解】
使用无洗衣粉洗衣机可以降低化学物质的排放，更加环保；同时，由于不需要使用洗衣粉或洗衣液，也可以节省购买这些清洁用品的费用。
五、实验探究题（22题8分；23题7分；24题9分，共24分）
22. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，某实验小组的实验装置如图甲所示。
（1）为了使冰受热均匀，实验小组在加热前要进行哪些实验设计与操作________？
（2）组装下列实验器材时，其先后的合理顺序是什么________？（按组装先后顺序写出序号）
①温度计 ②试管 ③石棉网 ④酒精灯 ⑤装水的烧杯
（3）实验中，每隔1min记一次温度计的示数，同时观察冰的状态。小组同学利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像，由图像可知：冰熔化持续了多少_______min？第4min时，该物质处于什么______状态？由图乙可知，冰是晶体还是非晶体_______？
（4）另一小组在利用相同的器材进行实验时，观察到试管中的冰熔化速度过快，不便于观察现象，请你提出两条合理的改进措施________。
【答案】（1）采用水浴法加热，选用碎冰，使用搅拌器
（2）④③⑤②① （3） 3 固液共存 晶体 （4）见解析
【解析】【小问1详解】
使冰受热均匀的实验设计与操作：采用水浴法加热：将装有冰的试管放入盛有水的烧杯中加热，这样可使冰受热均匀，且温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的温度；
选用碎冰：相比于大冰块，碎冰与试管的接触更充分，能增大受热面积，使冰受热更均匀；
使用搅拌器：在加热过程中，用搅拌器不断搅拌冰，使冰各部分受热均匀。
【小问2详解】
实验过程中要用酒精灯的外焰加热，首先需要根据酒精灯外焰的位置，确定石棉网的位置，再放装水的烧杯，再将装冰的试管放在烧杯中，最后再悬挂温度计，因此应该选择自下而上的顺序组装，其合理的先后顺序是④③⑤②①。
【小问3详解】
[1]从图像中可以看出，冰从第2分钟开始熔化，到第5分钟熔化结束，所以冰熔化持续了5min-2min=3min
[2]第4min时，冰处于熔化过程中，所以该物质处于固液共存状态。
[3]由图像可知，冰在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，这是晶体的熔化特点，所以冰是晶体。
【小问4详解】
改进冰熔化过快的措施有：增加冰的质量：可以在试管中加入更多的冰，这样在相同的加热条件下，冰吸收的热量增多，熔化时间会延长；增大烧杯中的水的质量：烧杯中水的质量越大，在加热时水温升高越慢，能使冰在较长时间内处于较稳定的受热环境，进而减慢冰的熔化速度。
23. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中：
（1）熟悉器材：本实验通过压强计U形管两侧液面的高度差来反映________，U形管内最好选用密度较________的、染色的液体可以使实验现象更明显。若没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差，应进行的操作是________。实验前要检查U形管的气密性。用手指按压探头上的橡皮膜，若U形管两侧液面高度不变化，说明该装置________。
（2）证据•解释实验小组进行了如图所示的探究过程。
①由图B、D所示实验可知，同种液体中，液体压强随液体深度的增大而________；
②由图D、E所示实验可知，在液体的同一深度，液体的________越大，压强越大。
（3）交流•评估；在图D中，小明保持探头的位置不变，向容器内加入适量浓盐水，发现U形管两侧液面的高度差变大，也得出上面的结论②。其他小组成员提出质疑，认为这个操作不能得出上述结论，请你帮助小组成员说明其中原因________。
【答案】（1）液体压强大小 小 取下软管重新安装 气密性差
（2）①. 增大 ②. 密度
（3）没有控制液体深度相同
【解析】【小问1详解】
[1]实验中液体压强越大时，压强计上橡皮膜内凹越明显，U形管中与金属盒相连的一侧液面下降的更多，与空气相连的一侧液面上升的更多，即U形管中两侧液面高度差越大，即液体压强越大时，U形管两侧液面高度差越大，故可用U形管两侧液面高度差的大小反映液体压强的大小。
[2]为了使实验现象更加明显，就是在U形管中液体产生的压强相同时，让液面的高度差更大，根据可知，在U形管中液体产生的压强不变时，液体密度越小时，U形管两侧液面高度差越大，故U形管内选用密度较小的液体可以使实验现象更明显；为了便于观察液面位置，可用染色的液体。
[3]U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明某一侧玻璃管中大气压强较大，为了使U形管左右两侧的液面相平，只需左右两侧液面所处的大气压相同，故可以取下软管，使两侧液面大气压强相同，在液面相平后，再重新安装即可。
[4]当手指按压橡皮膜时，U形管两侧液面高度不变化，U形管是一个连通器，U形管两侧均与大气相通，说明U形管密闭的一侧密闭性不好，即该装置的气密性差。
【小问2详解】
[1]比较B、D两次实验，液体都是水、探头方向相同，图D中探头处的深度较大，U形管两侧液面高度差较大，即图D中液体压强较大，故能得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增大而增大。
[2]比较D、E两次实验，探头处的深度、探头方向相同，图E中液体密度较大，U形管两侧液面高度差较大，即图E中液体压强较大，故能得出结论：在液体的同一深度，液体的密度越大，压强越大。
【小问3详解】
要能够得出“在液体的同一深度，液体的密度越大，压强越大”这个结论，根据控制变量法的使用方法可知，需保持液体的深度不变，改变液体的密度，若向容器内加入适量浓盐水，液体密度发生了改变，探头处的深度也发生了改变，不符合控制变量的使用方法，故不能得出正确结论，不合理之处是没有控制探头处的深度相同，即不合理之处是没有控制液体深度相同。
24. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验小组选择了额定电压为2.5V的小灯泡，标有“20、1A”字样的滑动变阻器等器材，电源电压选择4.5V档位。
（1）实验小组连接的实物图如图甲所示，闭合开关，发现灯________（选填“亮”或“不亮”），________表有示数；经检查发现接错了一根导线。请你在接错的导线上打“×”，并补画出正确连接的导线________。
（2）正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不发光，电压表没有示数，电流表有示数，则电路中发生的故障可能是________；
（3）故障排除后，闭合开关，将滑片移动到某位置时，电压表示数如图乙所示。若要测量小灯泡的额定功率，滑片应向________（选填“左”或“右”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.32A，小灯泡的额定功率为________W，此时小灯泡的电阻为________（保留一位小数）。
（4）完成上述实验后，实验小组成员交流：在“测量电阻的阻值”的实验中，上述器材中若没有电压表也可以测量出未知电阻的阻值，那么此方法是否也可以测量出这个小灯泡的额定功率？大家研究后发现不可以实现，但是若再有一个滑动变阻器就可以实现测量。请与他们一起完成实验：
①按如图丙所示的电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动滑动变阻器R1的滑片，使小灯泡正常发光，即电流表的示数为I（0.32A）；
③只闭合开关S2，保持滑动变阻器R1的滑片位置不动，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为I（0.32A）；
④保持滑动变阻器________（选填“R1”或“R2”）的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将该滑动变阻器的滑片移到最右端（最大阻值为R），电流表的示数为I2；
⑤推导可得小灯泡额定功率的表达式：P额=________（用I、I1、I2、R表示）
【答案】（1） 不亮 电压
（2）小灯泡短路
（3） 左 0.8 7.8
（4）④. R1 ⑤.
【解析】【小问1详解】
[1][2][3]实验小组连接的实物图如图甲所示，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表有示数，因电压表内阻很大，电路的电流几乎为0，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数； 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示
【小问2详解】
正确连接电路后，闭合开关发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路中发生的故障可能是小灯泡短路或电压表短路。
【小问3详解】
[1]故障排除后，闭合开关，将滑片移动到某位置时，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1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片应向左端移动。
[2][3]当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.32A，则小灯泡额定功率为
此时小灯泡的电阻
【小问4详解】
[1][2]①按如图丙所示的电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动滑动变阻器R1的滑片，使小灯泡正常发光，即电流表的示数为I（0.32A）；
③只闭合开关S2，保持滑动变阻器R1的滑片位置不动，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为I（0.32A）；则滑动变阻器R2连入电路的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻，即：RL=R2；
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电路为只有R2的简单电路，电流表的示数为I1，则电源电压为
再将R1的滑片移到最右端，R2与R1的最大阻值串联，电流表的示数为I2，则电源电压为
根据电源电压不变可知
解得，则
小灯泡的额定功率
六、综合计算题（25题10分，26题10分，共20分）
25. 海鲜是莱州人餐桌上不可割舍的美味，捕捞海鲜的渔民常在船甲板上安装液压起重机方便吊装货物。家住海边的小明对港口渔船的某次捕捞作业进行了研究，他绘制的起重机工作简图如图所示。本次捕捞需将水下30m深的海鲜网箱提升出水，钢丝绳在A处施加3000N的拉力时，恰好可以使盛有海鲜的网箱在水中匀速上升，此时起重臂OA在液压顶作用下与水平方向成60°夹角，液压顶施加的力F作用于B点并与起重臂保持垂直，起重臂上O为支点，OA长5m，OB长1.5m。渔民称得网箱与海鲜出水后总质量为900kg，忽略提升过程中水的阻力，起重臂及其中的滑轮、电动机和钢丝绳的重力不计，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，则：
（1）捕捞前网箱在水中受到水的压强为多少Pa？
（2）捕捞时起重机50s内将网箱及海鲜在水中提升15米，钢丝绳拉力的功率为多少W？
（3）捕捞时液压顶施加于B点的力F为多少N？
（4）若网箱的体积忽略不计，捕捞上来的海鲜体积为多少m3？
【答案】（1）3×105
（2）900 （3）5000
（4）0.6
【解析】【小问1详解】
网箱所受水的压强
【小问2详解】
钢丝绳的拉力的提升速度
拉力的功率
【小问3详解】
拉力的力臂为
由杠杆平衡条件得，捕捞时液压顶施加于B点的力F为
【小问4详解】
渔民称得网箱与海鲜出水后总质量为900kg，其重力为
钢丝绳在A处施加3000N的拉力时，恰好可以使盛有海鲜的网箱在水中匀速上升，此时海鲜在竖直向下的重力、竖直向上的拉力与竖直向上的浮力的作用下处于平衡状态，由平衡力得，海鲜在水中受到的浮力为
此时海鲜排开水的体积等于海鲜的体积，由得，海鲜的体积为
26. 物理兴趣小组设计了一个简易燃气报警器。图甲是模拟燃气检测的原理图，电路中的报警电流最低为0.2A，R1为气敏电阻，其阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，R2为一个电阻箱。某次调试中，选择电源电压为6V档，调节电阻箱到适当阻值，当天然气浓度达到8×104ppm时，燃气报警器开始报警。求：
（1）报警器报警时，气敏电阻R1两端的电压是多少V？变阻箱R2的阻值为多少？
（2）燃气报警器报警10s整个电路消耗的电能是多少J？
（3）兴趣小组查询资料得知，燃气浓度在空气中达到5~15×104ppm时，遇到火花会发生爆炸事故。气敏电阻规格不变，若要适当提高燃气报警的灵敏度，请你从两个方面为小组成员提出可以改进的建议。若要使燃气浓度达到3×104ppm即可报警，请计算确定具体调节的方法（具体确定一个方面的调试结果即可），并计算调试后气敏电阻消耗电功率的大小。
【答案】（1）1V，25Ω （2）12J
（3）可以将电阻箱的电阻调为20Ω，或将电源电压调为7V，调试后电功率大小是0.4W
【解析】【小问1详解】
从图乙可估读当浓度为 8×104 ppm 时，气敏电阻 R1= 5 Ω，电流I=0.2A，此时 R1两端电压 U1= IR1 = 0.2A × 5 Ω = 1V
电源电压为6V档，由串联电路的电压特点可知，变阻箱R2两端的电压为
串联电路电流处处相等，则通过变阻箱R2的电流为I2=I1=0.2A
变阻箱R2的阻值为R2=U2I2=5V0.2A=25Ω
【小问2详解】
报警器报警 10s 内，电路的电流为0.2A，电压为 6V，燃气报警器报警10s整个电路消耗的电能W = UI t = 6V × 0.2A × 10s = 12J
【小问3详解】
方法一：气敏电阻规格不变，若要适当提高燃气报警的灵敏度，即浓度减小，R1增大，报警电流不变。如果电源电压不变，则电路的总电阻减小，故需要调小R2的阻值。当浓度为3×104ppm时，气敏电阻是10Ω，比原来先增大了5Ω，故需要电阻箱的电阻减小5Ω，即调为20Ω，此时气敏电阻消耗电功率
方法二：如果电阻箱的阻值不变，电路的总电阻变大，根据U=IR可知，电流不变，则电源电压调大，此时的电压U' = I(R'1 + R2) =0.2A ×(10Ω + 25Ω) = 7V
即将电源电压增大到7V。气敏电阻大小和电流不变，此时气敏电阻消耗电功率为
故功率仍是0.4W。电热水器
额定功率：2000W
额定容量：60L
额定电压：220V
额定频率：50Hz