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2022年湖南省张家界市中考物理试卷含答案
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这是一份2022年湖南省张家界市中考物理试卷含答案，共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022年湖南省张家界市中考物理试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分；每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
C．公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声
D．拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度
2．（2分）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（ ）
A．人脸识别机
B．汽车后视镜
C．放大镜
D．近视眼镜
3．（2分）电给我们生活带来了极大的便利，关于安全用电常识做法正确的是（ ）
A．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．为了防止触电，现在家庭电路中都安装空气开关、漏电保护器
D．保险丝是用铅锑合金制作的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用
4．（2分）如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
5．（2分）我国2022年正在进行空间站的在轨建造，建成国家太空实验室，并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法，不正确的是（ ）
A．火箭在加速上升过程中，动能增大，机械能增大
B．火箭通过向下喷气获得向上的推力
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对空间站是运动的
D．太空实验实况直播通过电磁波传回地面
6．（2分）下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施，其中为了减缓蒸发的是（ ）
①使用酒精灯加热，不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②④
7．（2分）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
9．（2分）常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 能转化为内能；后者是把 能转化为内能。
10．（2分）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过 方式增加水的内能。
11．（2分）为落实《农村义务教育学生营养改善计划》学校实施学生营养餐进校园，如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103kg/m3，则该牛奶的质量为 kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．（2分）北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴，当小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而 成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。（填写物态变化名称）
13．（2分）冬至，小静煮饺子时发现，当饺子刚刚下锅会沉在水底，此时饺子所受的浮力 重力；在水中煮一会儿，饺子就会胀浮在水面上，此时饺子所受的浮力 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．（2分）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 运动。
15．（2分）如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。
16．（2分）如图所示：电能表示数为 kW•h。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是 。
三、实验与探究题（本题共3小题，17题4分、18题6分、19题8分，共18分）
17．（4分）直尺是常用的文具，用直尺可以完成以下小实验。
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方三角尺，观察到的现象： ，说明上方的三角尺具有惯性。
（2）与头发摩擦过的塑料直尺能吸引碎小纸屑，是因为 。
（3）图甲中纽扣的直径为 cm。
（4）如图乙，用三角尺的底边将直尺支撑起来，直尺的正中间位置放在三角尺的底边上，使直尺在水平位置平衡，某位同学在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，观察到直尺a端 。（选填“上升”或“下降”）
18．（6分）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 （选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 （选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
19．（8分）探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是 ，其数值为 。
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 。（多选）
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是 。
四、综合题（本题共3小题，20题5分、21题8分、22题7分，共20分）
20．（5分）探索无止境，2020年珠峰测高8848.86米再次见证中国高度，珠峰高程测量综合运用了北斗卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。这是中国的自豪，中国给出“世界高度”新答案，不仅仅是一个数字，更是中国人民不畏艰辛，拼搏上进的中华精神。请完成下列问题：
（1）登山过程中，随着海拔高度的增加，气压逐渐减小，水的沸点 。
（2）高程测量队在珠峰顶首次开展重力测量。如图乙所示，g值与海拔高度h的关系，测量工作人员抵达峰顶过程中所受重力 。（选填“不变”、“变大”或“变小”）
（3）据测量数据得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因为印度洋板块与亚欧板块相互 （选填“碰撞挤压”或“张裂拉伸”）的结果。
（4）十九世纪人类首次采用三角形测量法测量珠峰峰顶到3000米观测点的高度，测量结果偏大，是因为光经过不均匀的大气层发生 （选填“反射”“直线传播”或“折射”）。
（5）测量工作人员配戴防护面罩，是为了防止白雪反射的强 （选填“红外线”“可见光”或“紫外线”）照射灼伤面部皮肤。
21．（8分）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？
22．（7分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
2022年湖南省张家界市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分；每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
C．公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声
D．拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度
【分析】声音的特征有三个：响度、音调、音色。响度指声音的大小，音调指声音的高低，音色是指声音的品质；
减弱噪声的途径有：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：A、吹笛子时，按住不同的气孔，空气柱的长短发生了变化，音调会改变，故A错误；
B、医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故B正确；
C、公路两旁的隔音蛟龙，是在传播过程中减弱噪声，故C错误；
D、拉奏二胡时，手在不同位置按弦，弦振动的频率改变，音调改变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了声音的特征、声音的利用、减弱噪声的途径，属于基础题。
2．（2分）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（ ）
A．人脸识别机
B．汽车后视镜
C．放大镜
D．近视眼镜
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：照相机的成像原理：物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；
A、人脸识别机的镜头是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故A正确；
B、汽车后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射，故B错误；
C、放大镜成的是正立、放大的虚像，故C错误；
D、近视眼镜是凹透镜，故D错误。
故选：A。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
3．（2分）电给我们生活带来了极大的便利，关于安全用电常识做法正确的是（ ）
A．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．为了防止触电，现在家庭电路中都安装空气开关、漏电保护器
D．保险丝是用铅锑合金制作的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用
【分析】（1）有金属外壳的用电器必须接地；
（2）使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
（3）空气开关的作用是防止电路中的电流过大时造成安全事故，漏电保护器是发生触电事故时切断电路；
（4）保险丝的作用是防止电路中的电流过大时切断电路。
【解答】解：A、电冰箱、电热水器等有金属外壳的用电器必须接地，故A错误；
B、使用测电笔时，手指碰到金属笔尖就会触电，故B错误；
C、家庭电路中安装空气开关是为了防止电路中的电流过大时造成安全事故，使用漏电保护器是为了防止触电事故，故C错误；
D、保险丝是用铅锑合金制作的电阻较大，熔点低，根据热量公式Q＝I2Rt可知，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。
4．（2分）如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器；
（2）连通器是指底部相连而上端开口的容器；
（3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑。
【解答】解：A、利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成重垂线，建筑工人砌墙时，常用重垂线来检查墙壁是否竖直，而不是检查是否垂直，故A错误；
B、地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口的容器，这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时，连通器各容器内水面总是相平，所以当存水杯中的水面超过“碗”口时，异味就无法通过地漏进入房间，故B正确；
C、铁轨下面铺放枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故C错误；
D、因为盆景瓶外大气压等于瓶内水产生的压强与瓶内水上方气压之和，所以盆景自动供水装置是利用了大气压的作用，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了重力方向的应用、连通器、减小压强的方法、大气压的应用等，综合性强，体现了物理与生活实际的联系。
5．（2分）我国2022年正在进行空间站的在轨建造，建成国家太空实验室，并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法，不正确的是（ ）
A．火箭在加速上升过程中，动能增大，机械能增大
B．火箭通过向下喷气获得向上的推力
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对空间站是运动的
D．太空实验实况直播通过电磁波传回地面
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
（4）电磁波可以在真空中传播，而且电磁波可以传递信息。
【解答】解：A、火箭在加速上升过程中，速度在增大，高度在增大，质量不变，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确；
B、火箭向下喷出燃气时，给燃气向下的作用力，根据力的作用是相互的，燃气给火箭一向上的作用力，使火箭获得向上的推力，故B正确；
C、飞船与空间站交会对接后，飞船相对于空间站没有位置的变化，所以飞船相对于空间站是静止的，故C错误；
D、由于电磁波可以在真空中传播，而且电磁波能传递信息，所以太空实验实况直播的实况是通过电磁波传到地面的，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能的影响因素、力的作用相互性的应用、电磁波的应用以及运动和静止的相对性，是一道综合题，难度不大。
6．（2分）下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施，其中为了减缓蒸发的是（ ）
①使用酒精灯加热，不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②④
【分析】影响液体蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流速这三个方面，据此分析。
【解答】解：①酒精灯不用时盖上灯帽，控制了液体的表面积，同时避免了空气流动的影响，可减缓蒸发；
②植树时剪除大量枝叶，可减小枝叶蒸腾作用的表面积，从而可减缓蒸发；
③将洗过的衣服晾在通风处，加快了液体表面空气的流动速度，可加快蒸发；
④利用地膜培育玉米苗，控制了液体的表面积，同时避免了空气流动的影响，可减缓蒸发；
⑤将收割的小麦摊开晾晒，增大了液体的蒸发面积，同时加快了液体表面空气的流动速度，可加快蒸发。
综上所述，各措施中为了减缓蒸发的是①②④。
故选：D。
【点评】本题主要考查了影响液体蒸发快慢因素的理解与应用，属基础知识的应用，难度不大。
7．（2分）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
【解答】解：动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象；
A、探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，故A错误；
B、是探究电磁感应现象的装置图，故B正确；
C、是探究电流的磁效应的装置图，故C错误；
D、是探究通电导体在磁场中受力运动的原理图，故D错误。
故选：B。
【点评】作为了解性内容，掌握动圈式话筒的工作原理和工作过程，是解决问题的关键。
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
【分析】当滑片P在a端时，变阻器的电阻最大，此时电路中的电流最小，在图乙中读出此时的电压与电流，用R＝即可计算出滑动变阻器的最大电阻；当滑片P在b端时，变阻器的电阻为0，此时电路中的电流最大，在图乙中读出此时的电流，用U＝IR1即可计算出电源电压。
【解答】解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，
由图乙可知，此时电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，
RP最大＝＝，
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，
此时电压表的示数为0，电流表示数为0.6A，
电源电压：U＝IbR1＝0.6A×10Ω＝6V。
故选：A。
【点评】本题是欧姆定律的典型应用——动态电路的分析计算，解题的关键是：在U﹣I图线中分别找出变阻器在电阻最大、最小时的电压值和电流值，应用欧姆定律求解出待求的物理量。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
9．（2分）常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 机械 能转化为内能；后者是把 电 能转化为内能。
【分析】小轮摩擦“火石”的过程，消耗了机械能，产生了内能；利用高压电装置打火时实际是消耗的是电能。它们都可以转化成内能。
【解答】解：从能量转化的角度看，摩擦点火，是将机械能转化为内能；高电压火花点火，是电能转化为内能。
故答案为：机械；电。
【点评】本题考查能量转化的有关问题，明确工作的过程，才能进一步分析能量的转化。
10．（2分）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过 热传递 方式增加水的内能。
【分析】（1）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递。
【解答】解：
太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源；太阳能热水器是通过热传递的方式将太阳能转化为内能。
故答案为：可再生；热传递。
【点评】本题考查能源的分类、改变内能的方式等有关知识，难度不大。
11．（2分）为落实《农村义务教育学生营养改善计划》学校实施学生营养餐进校园，如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103kg/m3，则该牛奶的质量为 0.204 kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）根据m＝ρV，可算出牛奶的质量。
（2）比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物质种类、所处状态有关，而与质量和体积无关。
【解答】解：（1）牛奶的体积V＝200mL＝200cm3＝200×10﹣6m3，牛奶的密度ρ＝1.02×103kg/m3，
故牛奶的质量：m＝ρV＝1.02×103kg/m3×200×10﹣6m3＝0.204kg；
（2）比热容是物质的一种特性，牛奶喝掉一半后，剩余牛奶的比热容不变。
故答案为：0.204；不变。
【点评】本题考查了物体质量的计算方法和比热容的特点。要熟记公式。
12．（2分）北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴，当小水滴遇到寒冷的外部空气 凝固 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而 凝华 成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。（填写物态变化名称）
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：人工造雪是液体变成固体，是凝固现象；自然降雪是水蒸气直接变成固体，是凝华现象。
故答案为：凝固；凝华。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态。
13．（2分）冬至，小静煮饺子时发现，当饺子刚刚下锅会沉在水底，此时饺子所受的浮力 小于 重力；在水中煮一会儿，饺子就会胀浮在水面上，此时饺子所受的浮力 等于 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【分析】当物体受到的浮力小于自身重力时，物体会下沉；
饺子受热膨胀，排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知饺子受到的浮力变化；
当物体漂浮时，物体受到的浮力等于物体自身的重力。
【解答】解：当饺子刚刚下锅会沉在水底，是因为饺子所受的浮力小于重力；
在水中煮一会儿，饺子受热膨胀、体积变大，排开水的体积变大，由F浮＝ρ液gV排可知，饺子所受浮力变大；
当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮，直至漂浮在水面上，此时浮力等于重力。
故答案为：小于；等于。
【点评】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，知道饺子受热膨胀后，所受浮子的变化情况是关键。
14．（2分）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 运动状态 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 匀速直线 运动。
【分析】力可以改变物体的形状和运动状态；物体不受力时将做匀速直线运动。
【解答】解：（1）当守门员截住飞来的足球时，说明飞来的足球由运动变为静止，运动状态发生了改变；
（2）根据牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将做匀速直线运动；
故答案为：运动状态；匀速直线。
【点评】本题考查了力的作用效果，力和运动的关系。理解牛顿第一定律是解答第二个问题的关键。
15．（2分）如图是汽油机工作过程中的 做功 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 30 次。
【分析】根据气门的闭合情况、活塞的运动方向判定是哪个冲程；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解：图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程；
汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min＝60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
故答案为：做功；30。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程，知道汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程、飞轮转动两周、对外做功一次是解题的一个关键。
16．（2分）如图所示：电能表示数为 2022.8 kW•h。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是 方案二 。
【分析】（1）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；
（2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转；方案一：根据P＝可知节能灯1min消耗的电能，据此可知电能表表盘1min转的转数，根据计算结果分析是否可行；
方案二：求出电能表转盘转一圈用电器消耗的电能，利用P＝求出这些电能可供节能灯工作的时间，根据计算结果分析是否可行。
【解答】解：（1）由图可知，电能表的示数为2022.8kW•h；
（2）方案一：由P＝可知，节能灯1min消耗的电能W＝Pt＝10×10﹣3kW×＝kW•h，
3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数n＝kW•h×3000r/（kW•h）＝0.5r，
据此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，无法测量，故方案一不可行；
方案二：节能灯的电功率P＝10W＝0.01kW，
电能表的转盘转一圈消耗的电能W′＝kW•h，
由P＝可知，节能灯需要工作的时间t＝＝＝h＝120s，比较容易测量，故方案二可行。
故答案为：2022.8；方案二。
【点评】本题考查了电能表的读数、对电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率定义公式的灵活运用，题目有一定的难度。
三、实验与探究题（本题共3小题，17题4分、18题6分、19题8分，共18分）
17．（4分）直尺是常用的文具，用直尺可以完成以下小实验。
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方三角尺，观察到的现象： 上方的尺子落到原处 ，说明上方的三角尺具有惯性。
（2）与头发摩擦过的塑料直尺能吸引碎小纸屑，是因为 带电体具有吸引轻小物体的性质 。
（3）图甲中纽扣的直径为 1.10 cm。
（4）如图乙，用三角尺的底边将直尺支撑起来，直尺的正中间位置放在三角尺的底边上，使直尺在水平位置平衡，某位同学在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，观察到直尺a端 上升 。（选填“上升”或“下降”）
【分析】（1）由于惯性物体保持原来的运动状态；
（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；
（3）刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；起始端没从0开始，把2.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去2.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（4）流体的流速越大的地方，压强越小。
【解答】解：
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，下方的尺子被打出，上方的尺子由于惯性保持原来的静止状态，所以上方的尺子落到原处；
（2）头发与塑料尺子摩擦使塑料尺子带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑等轻小物体；
（3）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；末端刻度值为3.10cm，物体长度为3.10cm﹣2.00cm＝1.10cm；
（4）在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，直尺上端空气的流速大、压强小，直尺下端空气的流速小、压强大，会产生一个向上的压强差、压力差，所以直尺会上升。
故答案为：（1）上方的尺子落到原处；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）1.10；（4）上升。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、带电体的性质、惯性、长度的读数，属于基础题。
18．（6分）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 不漏气 （选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 B （选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 800 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 增加 。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 密度 越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
【分析】（1）检查装置是否漏气时，用手轻轻按压几下橡皮膜，看液体能否灵活升降；
U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（2）根据p＝ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差；
（3）（4）液体压强与深度和液体的密度有关，研究液体压强与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；分析实验中相同量和不同量，根据转换法得出结论；
（5）观察到橡皮膜相平，则左右液体产生的压强相同，根据p＝ρ液gh，可求出液体的密度的表达式。
【解答】解：（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B正确；
故选B；
（2）U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm＝0.08m，
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
（3）分析图②、图③的实验知液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增加；
（4）分析图③、图④的实验知液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
（5）实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图⑤，橡皮膜相平，所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左＝p右，根据液体压强公式得ρ水gh4＝pgh2，解得待测液体密度的表达式为ρ＝。
故答案为：（1）不漏气；B；（2）800；（3）增加；（4）密度；（5）。
【点评】本题考查了压强计的检查与使用、液体压强的影响因素等问题，难度不大，掌握基础知识即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用。
19．（8分）探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 定值电阻断路 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 右 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是 电阻两端的电压 ，其数值为 3V 。
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 BC 。（多选）
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是 C 。
【分析】（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，按照甲电路图连接实物图；
（2）若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连，据此判断出故障；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据画出I﹣R图象（如图乙）知图中阴影面积为长方形，由欧姆定律分析；
（5）由欧姆定律求出在接入50Ω的电阻进行实验时变阻器连入电路中的电阻与和电源电压，据此分析；
（6）A、根据电流与R之积为一定值分析；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，据此分析；
C、由分压原理可知变阻器与R的比值，据此分析；
D、根据P＝UI＝得出定值电阻的功率，据此分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，按照甲电路图知滑动变阻器接左下接线柱，如下图所示：
；
（2）若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连，所以故障为与电压表并联的定值电阻断路；
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，
根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数恢复到原来的值；
（4）根据画出I﹣R图象（如图乙）知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝0.6A×5Ω＝3V；
（5）A、设电源电压为U，定值电阻两端的电压为UV，当接入50Ω的定值电阻时，则＝，即＝，解得电源电压为：U＝4.2V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A错误；
BC、为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为：
＝，即＝，解得滑动变阻器的最大电阻为：R滑大＝25Ω，所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验，故B正确；
再串联一个电阻的阻值可以为：30Ω﹣20Ω＝10Ω，故C正确；
D.将电压表改接到滑动变阻器两端，不能改变电阻的分压作用，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故D错误；
故选：BC；
（6）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，故电流随R的变化关系为反比例函数，故A错误；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B错误；
C、定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由分压原理，变阻器与R的比值为1：2，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C正确；
D、根据P＝UI＝，定值电阻的功率：PR＝＝，即电阻的电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D错误。
故选：C。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）右；（4）电阻两端的电压；3V；（5）BC；（6）C。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、故障分析、数据分析、控制变量法。
四、综合题（本题共3小题，20题5分、21题8分、22题7分，共20分）
20．（5分）探索无止境，2020年珠峰测高8848.86米再次见证中国高度，珠峰高程测量综合运用了北斗卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。这是中国的自豪，中国给出“世界高度”新答案，不仅仅是一个数字，更是中国人民不畏艰辛，拼搏上进的中华精神。请完成下列问题：
（1）登山过程中，随着海拔高度的增加，气压逐渐减小，水的沸点 降低 。
（2）高程测量队在珠峰顶首次开展重力测量。如图乙所示，g值与海拔高度h的关系，测量工作人员抵达峰顶过程中所受重力 变小 。（选填“不变”、“变大”或“变小”）
（3）据测量数据得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因为印度洋板块与亚欧板块相互 碰撞挤压 （选填“碰撞挤压”或“张裂拉伸”）的结果。
（4）十九世纪人类首次采用三角形测量法测量珠峰峰顶到3000米观测点的高度，测量结果偏大，是因为光经过不均匀的大气层发生 折射 （选填“反射”“直线传播”或“折射”）。
（5）测量工作人员配戴防护面罩，是为了防止白雪反射的强 紫外线 （选填“红外线”“可见光”或“紫外线”）照射灼伤面部皮肤。
【分析】（1）在登山过程中，随着高度的上升，大气密度越来越小，大气压强逐渐减小、水的沸点逐渐降低、大气中的氧气逐渐稀薄；
（2）根据图象可知，随着海拔高度的增大，g会变小；根据G＝mg分析重物受到重力的变化情况；
（3）根据大陆漂移说和板块构造学说分析；
（4）光在不均匀介质中传播时会发生折射；
（5）紫外线经雪反射照射到人皮肤上对皮肤造成伤害。
【解答】解：（1）越往高空，空气越稀薄，所以在登山过程中，随着高度的上升大气压降低，水的沸点逐渐降低；
（2）根据图象可知，随着海拔高度的增大，g会变小；当测量队员随身携带的重物从珠峰脚到珠峰顶，重物的质量不变，g减小，根据G＝mg可知，重物受到的重力大小将会变小；
（3）根据板块构造学说可知，珠峰的高度上升是由于亚欧板块和印度洋板块碰撞造成的；
（4）光从数千米高的峰顶到300千米外观测点，由于地球周围的大气是不均匀的，所以光经过不均匀的大气层会发生折射，会使测量结果偏大；
（5）紫外线经雪反射会照射到人的皮肤上，紫外线会灼伤皮肤。
故答案为：（1）降低；（2）变小；（3）碰撞挤压；（4）折射；（5）紫外线。
【点评】本题考查了沸点与气压的关系、光的折射现象、物体重力的变化以及板块构造学说，难度不大，根据乙图得出g与海拔高度的变化关系是解题的关键。
21．（8分）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？
【分析】（1）已知客车满载时总质量，由G＝mg可求得其总重力，由W有用＝Gh可求得电动机对客车和游客所做的有用功；
（2）已知速度和公路全长可求得时间，已知以80kW的恒定功率匀速行驶至山顶，由W＝Pt可求得总功，由η＝×100%可求得盘山公路的机械效率；
（3）由P＝＝＝Fv可求得电动机的牵引力；
由W额＝W总﹣W有用可求得额外功，由W额＝fs可求得汽车受到的阻力。
【解答】解：（1）客车和游客总重力G＝mg＝6000kg×10N/kg＝6×104N；
电动机对客车和游客所做的有用功：
W有用＝Gh＝6×104N×1000m＝6×107J；
（2）由v＝可得，整个过程所用时间：
t＝＝＝2.5×103s，
由P＝可得，总功W总＝Pt＝80×103W×2.5×103s＝2×108J，
盘山公路的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝30%；
（3）由P＝＝＝Fv可得，电动机的牵引力：
F＝＝＝2×104N，
额外功：
W额＝W总﹣W有用＝2×108J﹣6×107J＝1.4×108J，
由W额＝fs可得，汽车受到的阻力：
f＝＝＝1.4×104N。
答：（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为6×107J；
（2）盘山公路的机械效率为30%；
（3）整个过程中，电动机的牵引力为2×104N，汽车受到的阻力为1.4×104N。
【点评】本题中主要考查了功的计算、功率的计算和效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，知道汽车在盘山公路上匀速行驶时受到的阻力不等于牵引力，熟练运用相关公式是解决此题的关键。
22．（7分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 S极 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
【分析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；应用安培定则判断出线圈上端的磁极；
（2）由题意求出水吸收的热量，由吸热公式可以求出水升高的温度；
（4）如果将热水器中的水温设置为80℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由欧姆定律求出此时控制电路的总电阻，然后由图象求出热敏电阻的阻值，最后由串联电路的特点求出R2的阻值。
【解答】解：（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极；
（2）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态；
当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；
加热时电热丝R3的功率为：P＝＝＝2200W；
（3）电路处于加热状态，正常工作1小时，
Q＝Pt＝2200W×3600s＝7.92×106J；
产生的热量80%被水吸收，
Q吸＝80%×Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J；
由Q吸＝cmΔt变形得：
Δt＝＝≈25.1℃；
（4）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，
由I＝可知，此时控制电路的总电阻：
R总＝＝＝30Ω，
由图象可知，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
故答案为：（1）图甲中电磁铁的上端为S极；
（2）加热时电热丝R3的功率为2200W；
（3）水温升高了25.1℃；
（4）R2的阻值应该调至20Ω。
【点评】本题主要考查了电磁继电器的工作过程、欧姆定律的应用、电功与热量的综合计算，难度较大。
2022年湖南省张家界市中考物理试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分；每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
C．公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声
D．拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度
2．（2分）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（ ）
A．人脸识别机
B．汽车后视镜
C．放大镜
D．近视眼镜
3．（2分）电给我们生活带来了极大的便利，关于安全用电常识做法正确的是（ ）
A．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．为了防止触电，现在家庭电路中都安装空气开关、漏电保护器
D．保险丝是用铅锑合金制作的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用
4．（2分）如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
5．（2分）我国2022年正在进行空间站的在轨建造，建成国家太空实验室，并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法，不正确的是（ ）
A．火箭在加速上升过程中，动能增大，机械能增大
B．火箭通过向下喷气获得向上的推力
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对空间站是运动的
D．太空实验实况直播通过电磁波传回地面
6．（2分）下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施，其中为了减缓蒸发的是（ ）
①使用酒精灯加热，不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②④
7．（2分）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
9．（2分）常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 能转化为内能；后者是把 能转化为内能。
10．（2分）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过 方式增加水的内能。
11．（2分）为落实《农村义务教育学生营养改善计划》学校实施学生营养餐进校园，如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103kg/m3，则该牛奶的质量为 kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．（2分）北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴，当小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而 成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。（填写物态变化名称）
13．（2分）冬至，小静煮饺子时发现，当饺子刚刚下锅会沉在水底，此时饺子所受的浮力 重力；在水中煮一会儿，饺子就会胀浮在水面上，此时饺子所受的浮力 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．（2分）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 运动。
15．（2分）如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。
16．（2分）如图所示：电能表示数为 kW•h。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是 。
三、实验与探究题（本题共3小题，17题4分、18题6分、19题8分，共18分）
17．（4分）直尺是常用的文具，用直尺可以完成以下小实验。
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方三角尺，观察到的现象： ，说明上方的三角尺具有惯性。
（2）与头发摩擦过的塑料直尺能吸引碎小纸屑，是因为 。
（3）图甲中纽扣的直径为 cm。
（4）如图乙，用三角尺的底边将直尺支撑起来，直尺的正中间位置放在三角尺的底边上，使直尺在水平位置平衡，某位同学在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，观察到直尺a端 。（选填“上升”或“下降”）
18．（6分）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 （选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 （选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
19．（8分）探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是 ，其数值为 。
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 。（多选）
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是 。
四、综合题（本题共3小题，20题5分、21题8分、22题7分，共20分）
20．（5分）探索无止境，2020年珠峰测高8848.86米再次见证中国高度，珠峰高程测量综合运用了北斗卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。这是中国的自豪，中国给出“世界高度”新答案，不仅仅是一个数字，更是中国人民不畏艰辛，拼搏上进的中华精神。请完成下列问题：
（1）登山过程中，随着海拔高度的增加，气压逐渐减小，水的沸点 。
（2）高程测量队在珠峰顶首次开展重力测量。如图乙所示，g值与海拔高度h的关系，测量工作人员抵达峰顶过程中所受重力 。（选填“不变”、“变大”或“变小”）
（3）据测量数据得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因为印度洋板块与亚欧板块相互 （选填“碰撞挤压”或“张裂拉伸”）的结果。
（4）十九世纪人类首次采用三角形测量法测量珠峰峰顶到3000米观测点的高度，测量结果偏大，是因为光经过不均匀的大气层发生 （选填“反射”“直线传播”或“折射”）。
（5）测量工作人员配戴防护面罩，是为了防止白雪反射的强 （选填“红外线”“可见光”或“紫外线”）照射灼伤面部皮肤。
21．（8分）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？
22．（7分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
2022年湖南省张家界市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分；每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A．吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
C．公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声
D．拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度
【分析】声音的特征有三个：响度、音调、音色。响度指声音的大小，音调指声音的高低，音色是指声音的品质；
减弱噪声的途径有：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：A、吹笛子时，按住不同的气孔，空气柱的长短发生了变化，音调会改变，故A错误；
B、医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故B正确；
C、公路两旁的隔音蛟龙，是在传播过程中减弱噪声，故C错误；
D、拉奏二胡时，手在不同位置按弦，弦振动的频率改变，音调改变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了声音的特征、声音的利用、减弱噪声的途径，属于基础题。
2．（2分）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（ ）
A．人脸识别机
B．汽车后视镜
C．放大镜
D．近视眼镜
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：照相机的成像原理：物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；
A、人脸识别机的镜头是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故A正确；
B、汽车后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射，故B错误；
C、放大镜成的是正立、放大的虚像，故C错误；
D、近视眼镜是凹透镜，故D错误。
故选：A。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
3．（2分）电给我们生活带来了极大的便利，关于安全用电常识做法正确的是（ ）
A．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．为了防止触电，现在家庭电路中都安装空气开关、漏电保护器
D．保险丝是用铅锑合金制作的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用
【分析】（1）有金属外壳的用电器必须接地；
（2）使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；
（3）空气开关的作用是防止电路中的电流过大时造成安全事故，漏电保护器是发生触电事故时切断电路；
（4）保险丝的作用是防止电路中的电流过大时切断电路。
【解答】解：A、电冰箱、电热水器等有金属外壳的用电器必须接地，故A错误；
B、使用测电笔时，手指碰到金属笔尖就会触电，故B错误；
C、家庭电路中安装空气开关是为了防止电路中的电流过大时造成安全事故，使用漏电保护器是为了防止触电事故，故C错误；
D、保险丝是用铅锑合金制作的电阻较大，熔点低，根据热量公式Q＝I2Rt可知，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。
4．（2分）如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B．地漏是利用连通器原理密封异味
C．铁轨下面铺放枕木，通过减小受力面积增大压强
D．盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的，重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器；
（2）连通器是指底部相连而上端开口的容器；
（3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑。
【解答】解：A、利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成重垂线，建筑工人砌墙时，常用重垂线来检查墙壁是否竖直，而不是检查是否垂直，故A错误；
B、地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口的容器，这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时，连通器各容器内水面总是相平，所以当存水杯中的水面超过“碗”口时，异味就无法通过地漏进入房间，故B正确；
C、铁轨下面铺放枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故C错误；
D、因为盆景瓶外大气压等于瓶内水产生的压强与瓶内水上方气压之和，所以盆景自动供水装置是利用了大气压的作用，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了重力方向的应用、连通器、减小压强的方法、大气压的应用等，综合性强，体现了物理与生活实际的联系。
5．（2分）我国2022年正在进行空间站的在轨建造，建成国家太空实验室，并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法，不正确的是（ ）
A．火箭在加速上升过程中，动能增大，机械能增大
B．火箭通过向下喷气获得向上的推力
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对空间站是运动的
D．太空实验实况直播通过电磁波传回地面
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
（4）电磁波可以在真空中传播，而且电磁波可以传递信息。
【解答】解：A、火箭在加速上升过程中，速度在增大，高度在增大，质量不变，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确；
B、火箭向下喷出燃气时，给燃气向下的作用力，根据力的作用是相互的，燃气给火箭一向上的作用力，使火箭获得向上的推力，故B正确；
C、飞船与空间站交会对接后，飞船相对于空间站没有位置的变化，所以飞船相对于空间站是静止的，故C错误；
D、由于电磁波可以在真空中传播，而且电磁波能传递信息，所以太空实验实况直播的实况是通过电磁波传到地面的，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能的影响因素、力的作用相互性的应用、电磁波的应用以及运动和静止的相对性，是一道综合题，难度不大。
6．（2分）下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施，其中为了减缓蒸发的是（ ）
①使用酒精灯加热，不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②④
【分析】影响液体蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流速这三个方面，据此分析。
【解答】解：①酒精灯不用时盖上灯帽，控制了液体的表面积，同时避免了空气流动的影响，可减缓蒸发；
②植树时剪除大量枝叶，可减小枝叶蒸腾作用的表面积，从而可减缓蒸发；
③将洗过的衣服晾在通风处，加快了液体表面空气的流动速度，可加快蒸发；
④利用地膜培育玉米苗，控制了液体的表面积，同时避免了空气流动的影响，可减缓蒸发；
⑤将收割的小麦摊开晾晒，增大了液体的蒸发面积，同时加快了液体表面空气的流动速度，可加快蒸发。
综上所述，各措施中为了减缓蒸发的是①②④。
故选：D。
【点评】本题主要考查了影响液体蒸发快慢因素的理解与应用，属基础知识的应用，难度不大。
7．（2分）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
【解答】解：动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象；
A、探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，故A错误；
B、是探究电磁感应现象的装置图，故B正确；
C、是探究电流的磁效应的装置图，故C错误；
D、是探究通电导体在磁场中受力运动的原理图，故D错误。
故选：B。
【点评】作为了解性内容，掌握动圈式话筒的工作原理和工作过程，是解决问题的关键。
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．4V 10Ω
【分析】当滑片P在a端时，变阻器的电阻最大，此时电路中的电流最小，在图乙中读出此时的电压与电流，用R＝即可计算出滑动变阻器的最大电阻；当滑片P在b端时，变阻器的电阻为0，此时电路中的电流最大，在图乙中读出此时的电流，用U＝IR1即可计算出电源电压。
【解答】解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，
由图乙可知，此时电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，
RP最大＝＝，
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，
此时电压表的示数为0，电流表示数为0.6A，
电源电压：U＝IbR1＝0.6A×10Ω＝6V。
故选：A。
【点评】本题是欧姆定律的典型应用——动态电路的分析计算，解题的关键是：在U﹣I图线中分别找出变阻器在电阻最大、最小时的电压值和电流值，应用欧姆定律求解出待求的物理量。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
9．（2分）常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 机械 能转化为内能；后者是把 电 能转化为内能。
【分析】小轮摩擦“火石”的过程，消耗了机械能，产生了内能；利用高压电装置打火时实际是消耗的是电能。它们都可以转化成内能。
【解答】解：从能量转化的角度看，摩擦点火，是将机械能转化为内能；高电压火花点火，是电能转化为内能。
故答案为：机械；电。
【点评】本题考查能量转化的有关问题，明确工作的过程，才能进一步分析能量的转化。
10．（2分）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过 热传递 方式增加水的内能。
【分析】（1）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递。
【解答】解：
太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源；太阳能热水器是通过热传递的方式将太阳能转化为内能。
故答案为：可再生；热传递。
【点评】本题考查能源的分类、改变内能的方式等有关知识，难度不大。
11．（2分）为落实《农村义务教育学生营养改善计划》学校实施学生营养餐进校园，如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103kg/m3，则该牛奶的质量为 0.204 kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）根据m＝ρV，可算出牛奶的质量。
（2）比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物质种类、所处状态有关，而与质量和体积无关。
【解答】解：（1）牛奶的体积V＝200mL＝200cm3＝200×10﹣6m3，牛奶的密度ρ＝1.02×103kg/m3，
故牛奶的质量：m＝ρV＝1.02×103kg/m3×200×10﹣6m3＝0.204kg；
（2）比热容是物质的一种特性，牛奶喝掉一半后，剩余牛奶的比热容不变。
故答案为：0.204；不变。
【点评】本题考查了物体质量的计算方法和比热容的特点。要熟记公式。
12．（2分）北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴，当小水滴遇到寒冷的外部空气 凝固 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而 凝华 成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。（填写物态变化名称）
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：人工造雪是液体变成固体，是凝固现象；自然降雪是水蒸气直接变成固体，是凝华现象。
故答案为：凝固；凝华。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态。
13．（2分）冬至，小静煮饺子时发现，当饺子刚刚下锅会沉在水底，此时饺子所受的浮力 小于 重力；在水中煮一会儿，饺子就会胀浮在水面上，此时饺子所受的浮力 等于 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【分析】当物体受到的浮力小于自身重力时，物体会下沉；
饺子受热膨胀，排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知饺子受到的浮力变化；
当物体漂浮时，物体受到的浮力等于物体自身的重力。
【解答】解：当饺子刚刚下锅会沉在水底，是因为饺子所受的浮力小于重力；
在水中煮一会儿，饺子受热膨胀、体积变大，排开水的体积变大，由F浮＝ρ液gV排可知，饺子所受浮力变大；
当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮，直至漂浮在水面上，此时浮力等于重力。
故答案为：小于；等于。
【点评】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，知道饺子受热膨胀后，所受浮子的变化情况是关键。
14．（2分）2022年2月6日，中国女足再次问鼎亚洲杯，为祖国争得荣誉。守门员奋勇跃起截住飞来的足球，说明力可以改变物体的 运动状态 ；足球在空中飞行时，若没有受到力的作用，足球将做 匀速直线 运动。
【分析】力可以改变物体的形状和运动状态；物体不受力时将做匀速直线运动。
【解答】解：（1）当守门员截住飞来的足球时，说明飞来的足球由运动变为静止，运动状态发生了改变；
（2）根据牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将做匀速直线运动；
故答案为：运动状态；匀速直线。
【点评】本题考查了力的作用效果，力和运动的关系。理解牛顿第一定律是解答第二个问题的关键。
15．（2分）如图是汽油机工作过程中的 做功 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 30 次。
【分析】根据气门的闭合情况、活塞的运动方向判定是哪个冲程；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解：图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程；
汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min＝60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
故答案为：做功；30。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程，知道汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程、飞轮转动两周、对外做功一次是解题的一个关键。
16．（2分）如图所示：电能表示数为 2022.8 kW•h。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是 方案二 。
【分析】（1）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；
（2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转；方案一：根据P＝可知节能灯1min消耗的电能，据此可知电能表表盘1min转的转数，根据计算结果分析是否可行；
方案二：求出电能表转盘转一圈用电器消耗的电能，利用P＝求出这些电能可供节能灯工作的时间，根据计算结果分析是否可行。
【解答】解：（1）由图可知，电能表的示数为2022.8kW•h；
（2）方案一：由P＝可知，节能灯1min消耗的电能W＝Pt＝10×10﹣3kW×＝kW•h，
3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数n＝kW•h×3000r/（kW•h）＝0.5r，
据此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，无法测量，故方案一不可行；
方案二：节能灯的电功率P＝10W＝0.01kW，
电能表的转盘转一圈消耗的电能W′＝kW•h，
由P＝可知，节能灯需要工作的时间t＝＝＝h＝120s，比较容易测量，故方案二可行。
故答案为：2022.8；方案二。
【点评】本题考查了电能表的读数、对电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率定义公式的灵活运用，题目有一定的难度。
三、实验与探究题（本题共3小题，17题4分、18题6分、19题8分，共18分）
17．（4分）直尺是常用的文具，用直尺可以完成以下小实验。
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方三角尺，观察到的现象： 上方的尺子落到原处 ，说明上方的三角尺具有惯性。
（2）与头发摩擦过的塑料直尺能吸引碎小纸屑，是因为 带电体具有吸引轻小物体的性质 。
（3）图甲中纽扣的直径为 1.10 cm。
（4）如图乙，用三角尺的底边将直尺支撑起来，直尺的正中间位置放在三角尺的底边上，使直尺在水平位置平衡，某位同学在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，观察到直尺a端 上升 。（选填“上升”或“下降”）
【分析】（1）由于惯性物体保持原来的运动状态；
（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；
（3）刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；起始端没从0开始，把2.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去2.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（4）流体的流速越大的地方，压强越小。
【解答】解：
（1）将两把三角尺叠放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，下方的尺子被打出，上方的尺子由于惯性保持原来的静止状态，所以上方的尺子落到原处；
（2）头发与塑料尺子摩擦使塑料尺子带电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑等轻小物体；
（3）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；末端刻度值为3.10cm，物体长度为3.10cm﹣2.00cm＝1.10cm；
（4）在直尺的a端上方沿着水平方向用力吹气，直尺上端空气的流速大、压强小，直尺下端空气的流速小、压强大，会产生一个向上的压强差、压力差，所以直尺会上升。
故答案为：（1）上方的尺子落到原处；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）1.10；（4）上升。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系、带电体的性质、惯性、长度的读数，属于基础题。
18．（6分）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 不漏气 （选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 B （选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 800 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 增加 。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 密度 越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
【分析】（1）检查装置是否漏气时，用手轻轻按压几下橡皮膜，看液体能否灵活升降；
U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（2）根据p＝ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差；
（3）（4）液体压强与深度和液体的密度有关，研究液体压强与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；分析实验中相同量和不同量，根据转换法得出结论；
（5）观察到橡皮膜相平，则左右液体产生的压强相同，根据p＝ρ液gh，可求出液体的密度的表达式。
【解答】解：（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B正确；
故选B；
（2）U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm＝0.08m，
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
（3）分析图②、图③的实验知液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增加；
（4）分析图③、图④的实验知液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
（5）实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图⑤，橡皮膜相平，所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左＝p右，根据液体压强公式得ρ水gh4＝pgh2，解得待测液体密度的表达式为ρ＝。
故答案为：（1）不漏气；B；（2）800；（3）增加；（4）密度；（5）。
【点评】本题考查了压强计的检查与使用、液体压强的影响因素等问题，难度不大，掌握基础知识即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用。
19．（8分）探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是： 定值电阻断路 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 右 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是 电阻两端的电压 ，其数值为 3V 。
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 BC 。（多选）
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是 C 。
【分析】（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，按照甲电路图连接实物图；
（2）若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连，据此判断出故障；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据画出I﹣R图象（如图乙）知图中阴影面积为长方形，由欧姆定律分析；
（5）由欧姆定律求出在接入50Ω的电阻进行实验时变阻器连入电路中的电阻与和电源电压，据此分析；
（6）A、根据电流与R之积为一定值分析；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，据此分析；
C、由分压原理可知变阻器与R的比值，据此分析；
D、根据P＝UI＝得出定值电阻的功率，据此分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，按照甲电路图知滑动变阻器接左下接线柱，如下图所示：
；
（2）若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连，所以故障为与电压表并联的定值电阻断路；
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，
根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数恢复到原来的值；
（4）根据画出I﹣R图象（如图乙）知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝0.6A×5Ω＝3V；
（5）A、设电源电压为U，定值电阻两端的电压为UV，当接入50Ω的定值电阻时，则＝，即＝，解得电源电压为：U＝4.2V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A错误；
BC、为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为：
＝，即＝，解得滑动变阻器的最大电阻为：R滑大＝25Ω，所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验，故B正确；
再串联一个电阻的阻值可以为：30Ω﹣20Ω＝10Ω，故C正确；
D.将电压表改接到滑动变阻器两端，不能改变电阻的分压作用，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故D错误；
故选：BC；
（6）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，故电流随R的变化关系为反比例函数，故A错误；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B错误；
C、定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由分压原理，变阻器与R的比值为1：2，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C正确；
D、根据P＝UI＝，定值电阻的功率：PR＝＝，即电阻的电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D错误。
故选：C。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）右；（4）电阻两端的电压；3V；（5）BC；（6）C。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、故障分析、数据分析、控制变量法。
四、综合题（本题共3小题，20题5分、21题8分、22题7分，共20分）
20．（5分）探索无止境，2020年珠峰测高8848.86米再次见证中国高度，珠峰高程测量综合运用了北斗卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。这是中国的自豪，中国给出“世界高度”新答案，不仅仅是一个数字，更是中国人民不畏艰辛，拼搏上进的中华精神。请完成下列问题：
（1）登山过程中，随着海拔高度的增加，气压逐渐减小，水的沸点 降低 。
（2）高程测量队在珠峰顶首次开展重力测量。如图乙所示，g值与海拔高度h的关系，测量工作人员抵达峰顶过程中所受重力 变小 。（选填“不变”、“变大”或“变小”）
（3）据测量数据得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因为印度洋板块与亚欧板块相互 碰撞挤压 （选填“碰撞挤压”或“张裂拉伸”）的结果。
（4）十九世纪人类首次采用三角形测量法测量珠峰峰顶到3000米观测点的高度，测量结果偏大，是因为光经过不均匀的大气层发生 折射 （选填“反射”“直线传播”或“折射”）。
（5）测量工作人员配戴防护面罩，是为了防止白雪反射的强 紫外线 （选填“红外线”“可见光”或“紫外线”）照射灼伤面部皮肤。
【分析】（1）在登山过程中，随着高度的上升，大气密度越来越小，大气压强逐渐减小、水的沸点逐渐降低、大气中的氧气逐渐稀薄；
（2）根据图象可知，随着海拔高度的增大，g会变小；根据G＝mg分析重物受到重力的变化情况；
（3）根据大陆漂移说和板块构造学说分析；
（4）光在不均匀介质中传播时会发生折射；
（5）紫外线经雪反射照射到人皮肤上对皮肤造成伤害。
【解答】解：（1）越往高空，空气越稀薄，所以在登山过程中，随着高度的上升大气压降低，水的沸点逐渐降低；
（2）根据图象可知，随着海拔高度的增大，g会变小；当测量队员随身携带的重物从珠峰脚到珠峰顶，重物的质量不变，g减小，根据G＝mg可知，重物受到的重力大小将会变小；
（3）根据板块构造学说可知，珠峰的高度上升是由于亚欧板块和印度洋板块碰撞造成的；
（4）光从数千米高的峰顶到300千米外观测点，由于地球周围的大气是不均匀的，所以光经过不均匀的大气层会发生折射，会使测量结果偏大；
（5）紫外线经雪反射会照射到人的皮肤上，紫外线会灼伤皮肤。
故答案为：（1）降低；（2）变小；（3）碰撞挤压；（4）折射；（5）紫外线。
【点评】本题考查了沸点与气压的关系、光的折射现象、物体重力的变化以及板块构造学说，难度不大，根据乙图得出g与海拔高度的变化关系是解题的关键。
21．（8分）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？
【分析】（1）已知客车满载时总质量，由G＝mg可求得其总重力，由W有用＝Gh可求得电动机对客车和游客所做的有用功；
（2）已知速度和公路全长可求得时间，已知以80kW的恒定功率匀速行驶至山顶，由W＝Pt可求得总功，由η＝×100%可求得盘山公路的机械效率；
（3）由P＝＝＝Fv可求得电动机的牵引力；
由W额＝W总﹣W有用可求得额外功，由W额＝fs可求得汽车受到的阻力。
【解答】解：（1）客车和游客总重力G＝mg＝6000kg×10N/kg＝6×104N；
电动机对客车和游客所做的有用功：
W有用＝Gh＝6×104N×1000m＝6×107J；
（2）由v＝可得，整个过程所用时间：
t＝＝＝2.5×103s，
由P＝可得，总功W总＝Pt＝80×103W×2.5×103s＝2×108J，
盘山公路的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝30%；
（3）由P＝＝＝Fv可得，电动机的牵引力：
F＝＝＝2×104N，
额外功：
W额＝W总﹣W有用＝2×108J﹣6×107J＝1.4×108J，
由W额＝fs可得，汽车受到的阻力：
f＝＝＝1.4×104N。
答：（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为6×107J；
（2）盘山公路的机械效率为30%；
（3）整个过程中，电动机的牵引力为2×104N，汽车受到的阻力为1.4×104N。
【点评】本题中主要考查了功的计算、功率的计算和效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，知道汽车在盘山公路上匀速行驶时受到的阻力不等于牵引力，熟练运用相关公式是解决此题的关键。
22．（7分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 S极 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
【分析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；应用安培定则判断出线圈上端的磁极；
（2）由题意求出水吸收的热量，由吸热公式可以求出水升高的温度；
（4）如果将热水器中的水温设置为80℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由欧姆定律求出此时控制电路的总电阻，然后由图象求出热敏电阻的阻值，最后由串联电路的特点求出R2的阻值。
【解答】解：（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极；
（2）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态；
当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；
加热时电热丝R3的功率为：P＝＝＝2200W；
（3）电路处于加热状态，正常工作1小时，
Q＝Pt＝2200W×3600s＝7.92×106J；
产生的热量80%被水吸收，
Q吸＝80%×Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J；
由Q吸＝cmΔt变形得：
Δt＝＝≈25.1℃；
（4）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，
由I＝可知，此时控制电路的总电阻：
R总＝＝＝30Ω，
由图象可知，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
故答案为：（1）图甲中电磁铁的上端为S极；
（2）加热时电热丝R3的功率为2200W；
（3）水温升高了25.1℃；
（4）R2的阻值应该调至20Ω。
【点评】本题主要考查了电磁继电器的工作过程、欧姆定律的应用、电功与热量的综合计算，难度较大。
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