2021年陕西省西安市周至县中考物理三模试卷（含答案）

这是一份2021年陕西省西安市周至县中考物理三模试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）如图所示，一架大疆无人机在空中匀速上升的过程中，它的（ ）
A．质量增大B．机械能增大
C．重力势能减小D．动能增大
2．（2分）接种新冠病毒疫苗是预防新冠肺炎的有效方式之一，为了有序推进新冠疫苗接种工作，普及新冠疫苗的接种常识，社区工作人员用喇叭在小区内播放疫苗接种有关知识，关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．喇叭发出的声音不是由物体的振动产生的
B．喇叭发出的声音是超声波
C．声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D．工作人员调节喇叭的音量，是为了改变声音的响度
3．（2分）下列说法不正确的是（ ）
A．电子的发现证明原子可以再分
B．两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有引力
C．银河系、地球、分子、原子核、质子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D．用细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
4．（2分）日前，北京2022年冬奥会、冬残奥会火炬“飞扬”正式亮相，如图所示，火炬主体由红色和银色构成，火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成，呈现出了“轻、固、美”的特点，采用氢做燃料，以下说法正确的是（ ）
A．我们看到火炬上红色部分是因为它发出了红光
B．火炬手柄部分做的比较粗糙是为了增大压力，防止火炬脱落
C．碳纤维有密度小，硬度大的优点
D．氢在燃烧过程中热值不断减小
5．（2分）宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，下列词句与物理知识相符合的是（ ）
A．“锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像
B．“皓月千里”，皎洁的月亮是光源
C．“静影沉璧”，水中如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
D．“浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是由于光沿直线传播
6．（2分）劳动人民通过对自然现象的观察和研究，总结出许多富有含义的谚语、俗语，下列四句谚语、俗语与对应的物理知识错误的是（ ）
A．“鸡蛋碰石头，自不量力”，鸡蛋给石头的力等于石头给鸡蛋的力
B．“霜前冷，雪后寒”，霜的形成是凝华现象，此过程需要吸热
C．“真金不怕火炼”，金的熔点高于一般炉火火焰的温度
D．“兔子竖耳蹦又撞，游鱼惊慌水面跳”，动物可以听到地震前释放的次声波
7．（2分）高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道。如图，在水平匀速行驶的高铁上，一枚硬币稳稳地立在窗台上。下列说法正确的是（ ）
A．硬币所受重力的施力物体是窗台
B．硬币受到的支持力和窗台受到的压力是一对平衡力
C．若高铁转弯时，高铁的运动状态将发生改变
D．若高铁紧急刹车时，硬币会向前滚动，此时硬币相对于窗台是静止的
8．（2分）如图所示，电源电压一定，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，两只灯泡串联
B．若先闭合S1，再闭合S2，电流表的示数变小
C．若先闭合S1，再闭合S2，电压表的示数变大
D．若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数与电流表示数的比值变小
9．（2分）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
10．（2分）甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平面上，分别盛有A、B两种液体，将同一小球分别放入两个容器中，静止时小球位置如图所示，两容器内液面恰好相平。下列分析正确的是（ ）
A．两种液体的密度ρA＜ρB
B．两小球所受浮力FA＜FB
C．两个容器对水平桌面的压强p甲＞p乙
D．两种液体对容器底部的压强pA＝pB
二、填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（3分）5月31日是“世界无烟日”，吸烟危害健康，即使只有很少人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于 现象；核电站利用核能发电，核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站发生重大事故时，为降低核反应堆的温度，用水对其冷却，因为水的 较大。
12．（3分）汽车是我们家庭常用的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造及使用中涉及到许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 冲程将内能转化为机械能。
（2）用手机APP远程控制汽车时，是通过 来传递信息的。
（3）有的汽车尾部设计安装了导流板，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，如图所示。当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较 ，使汽车能获得较大的抓地力。
13．（3分）5月22日10时40分，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面。如图为“祝融号”火星车后避障相机拍摄的火星“脚印”，该“脚印”经过相机镜头时成倒立、 的实像，其他条件不变，当相机靠近火星“脚印”时，所成的像会 （填“变大”“变小”或“不变”）。该相机的镜头可用来制作 （填“近视”或“远视”）眼镜片。
14．（4分）高铁列车在到站前可以利用减速发电。原理是高铁列车先停止供电，这段时间内，列车利用 前进的。车上有电动机，电动机是利用 工作的。在关闭电源后，电动机的线圈随车轮一起转动，闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动，产生 ，此时电动机相当于电路基本组成中的 。
15．（2分）在测量酱油密度时，用天平测出空烧杯的质量如图甲所示，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中如图丙所示，则测得酱油的密度为 kg/m3。由此测出的酱油密度与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
16．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为16V，R1＝20Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为 A；当滑片滑到某位置时，电压表的示数为6V，1min内电流通过R1产生的热量为 J；整个电路的最大功率为 W。
17．（2分）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图，O点为杠杆的支点，请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。
18．（2分）如图所示为探究“电流热效应与哪些因素有关”的实验装置，小明要探究电流热效应与电阻的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示在“探究平面镜成像特点”的实验中，若蜡烛A靠近玻璃板，则蜡烛A的像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）如图乙所示是“探究改变物体内能”的实验。烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （填“增大”“减小”或“不变”），这是通过 的方式改变了瓶内气体的内能。
（3）利用如图丙所示的实验电路探究电阻大小的影响因素，其中铜丝和镍铬合金丝的粗细相同，E是镍铬合金丝CD的中点位置。若想探究电阻大小与长度的关系，应该将MN分别连接CE和 两端。
20．（4分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验时：
（1）小华组装实验器材的顺序应该 （填“自下而上”或“自上而下”）。
（2）小华组装好实验器材后开始实验，并将实验数据记录在表中，第3min时温度计的示数如图乙所示，为 ℃。分析表中实验数据可知，当时该地大气压 （填“高于”“等于”或“低于”）1个标准大气压。
（3）小华和另一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，他们绘制的沸腾图象如图丙所示，产生图象不同的原因可能是 （写出一种原因即可）。
21．（7分）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有电源（电压恒为6V），小灯泡（额定电压为2.5V），标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）小刚连接了如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，电压表示数接近电源电压，原因是灯泡发生了 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小红同学还想探究“电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应 （填“变大”“变小”或“不变”）。
②分析图象可得实验结论：电压一定时， 。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为不能更换的原因是 。
22．（7分）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的 就越大。
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的粗糙程度有关。
为验证猜想一，小明设置了如图1所示的实验装置，让同一个小球从左侧斜面的 （填“相同”或“不同”）高度由静止释放，改变右侧斜面的倾斜角度，观察并记录小球冲上右侧斜面的最大距离。实验数据如表所示，根据表中数据，请在图2的坐标轴中描出s﹣θ图像。分析图像可知，随着斜面倾角θ的增大，小球向上滑行的最大距离s 。
（3）为验证猜想二，小明找来粗糙程度不同的三种斜面替换右侧的斜面，控制斜面的 不变，将小球从左侧斜面的相同高度自由释放，观察到小球在三种斜面上滑行的最大距离不相同，由此可得出结论：物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的粗糙程度 （填“有关”或“无关”）。
（4）除以上三种猜想外你认为物体冲上斜坡的最大距离还可能与 有关。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（8分）如图甲所示是箱式电梯的工作原理图。若轿厢和动滑轮的总质量为200kg，某次电梯运送一质量为330kg的货物上楼，轿厢上升高度h与时间t的关系如图乙所示，电动机输出拉力的功率P拉与时间t的关系如图丙所示，解答下列问题（g取10N/kg）：
（1）电梯在这次上升中的平均速度为 m/s。
（2）4～16s内，电动机施加在钢丝绳上的拉力为多少？
（3）4～16s内，电动机运送货物的机械效率为多少？
（4）你认为提高此箱式电梯机械效率的方法是 。（答一点即可）
24．（8分）某实验小组设计了一个房间的自动温控器来控制加热器的工作，电路如图甲所示，控制电路的电源电压为4.5V，变阻器R的最大电阻为400Ω，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示，当通过电磁铁（线圈电阻不计）的电流超过18mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，加热器的额定功率为2000W。
（1）开关S闭合时，电磁铁上端时 （填“S”或“N”）极。
（2）若周围环境温度为28℃时衔铁被吸合，则滑动变阻器R接入电路的阻值是多少？
（3）若房间内空气的体积为90m3、初温为8℃，空气的比热容取1000J/（kg•℃），空气密度取1.3kg/m3，则把房间内空气的温度加热到28℃至少需要多少分钟？（不计热量损失）
（4）若保持滑动变阻器的滑片位置不变，控制电路电源电压降低，会导致电磁继电器在 （填“等于”“高于”或“低于”）设定温度时切断电路。
2021年陕西省西安市周至县中考物理三模试卷
（参考答案与详解）
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）如图所示，一架大疆无人机在空中匀速上升的过程中，它的（ ）
A．质量增大B．机械能增大
C．重力势能减小D．动能增大
【解答】解：无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变；无人机上升过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能等于重力势能与动能的总和，机械能增大，故B正确、ABC错误。
故选：B。
2．（2分）接种新冠病毒疫苗是预防新冠肺炎的有效方式之一，为了有序推进新冠疫苗接种工作，普及新冠疫苗的接种常识，社区工作人员用喇叭在小区内播放疫苗接种有关知识，关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．喇叭发出的声音不是由物体的振动产生的
B．喇叭发出的声音是超声波
C．声音在空气中的传播速度是3×108m/s
D．工作人员调节喇叭的音量，是为了改变声音的响度
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，大喇叭发出的声音是由大喇叭的纸盆振动产生的，故A错误；
B、超声波不在人的听觉频率范围内，人耳感觉不到，所以大喇叭发出的声音不是超声波，故B错误；
C、通常情况下，声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，故C错误；
D、工作人员调节大喇叭的音量是为了改变声音的响度，故D正确。
故选：D。
3．（2分）下列说法不正确的是（ ）
A．电子的发现证明原子可以再分
B．两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有引力
C．银河系、地球、分子、原子核、质子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D．用细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
【解答】解：A、物质由分子或原子组成，分子由原子组成，原子又是由原子核与核外电子组成的，电子的发现揭示了原子是有结构的，故A正确；
B、两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有引力，故B正确；
C、银河系、地球、分子、原子核、质子是按照尺度由大到小的顺序排列的，故C正确；
D、细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球可能带有异种电荷，也可能是一个带电，一个不带电，故D错误。
故选：D。
4．（2分）日前，北京2022年冬奥会、冬残奥会火炬“飞扬”正式亮相，如图所示，火炬主体由红色和银色构成，火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成，呈现出了“轻、固、美”的特点，采用氢做燃料，以下说法正确的是（ ）
A．我们看到火炬上红色部分是因为它发出了红光
B．火炬手柄部分做的比较粗糙是为了增大压力，防止火炬脱落
C．碳纤维有密度小，硬度大的优点
D．氢在燃烧过程中热值不断减小
【解答】解：A、我们看到火炬上红色部分是因为它反射了红光，而不是发出了红光，故A错误；
B、火炬手柄部分做的比较粗糙是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，防止火炬脱落，故B错误；
C、碳纤维有密度小，硬度大的优点，用于火炬的制作上非常合适，故C正确；
D、氢在燃烧过程中质量不断减小，但其热值不会改变，故D错误。
故选：C。
5．（2分）宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，下列词句与物理知识相符合的是（ ）
A．“锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像
B．“皓月千里”，皎洁的月亮是光源
C．“静影沉璧”，水中如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
D．“浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是由于光沿直线传播
【解答】解：A、看到水中的鱼是由于鱼反射的光从水斜射入空气中时发生了折射，是由光的折射形成的鱼的虚像，故A错误；
B、月亮本身不能发光，不是光源，故B错误；
C、玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C正确。
D、“浮光跃金”，湖面闪着金色的光，是光在水面处发生的反射现象，故D错误。
故选：C。
6．（2分）劳动人民通过对自然现象的观察和研究，总结出许多富有含义的谚语、俗语，下列四句谚语、俗语与对应的物理知识错误的是（ ）
A．“鸡蛋碰石头，自不量力”，鸡蛋给石头的力等于石头给鸡蛋的力
B．“霜前冷，雪后寒”，霜的形成是凝华现象，此过程需要吸热
C．“真金不怕火炼”，金的熔点高于一般炉火火焰的温度
D．“兔子竖耳蹦又撞，游鱼惊慌水面跳”，动物可以听到地震前释放的次声波
【解答】解：A、“鸡蛋碰石头，自不量力”，鸡蛋给石头的力等于石头给鸡蛋的力，故A正确；
B、“霜前冷，雪后寒”，霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的，此过程需要放热，故B错误；
C、“真金不怕火炼”，金的熔点高于一般炉火火焰的温度，故C正确；
D、“兔子竖耳蹦又撞，游鱼惊慌水面跳”，动物可以听到地震前释放的次声波，故D正确。
故选：B。
7．（2分）高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志，其以快速、平稳、舒适为世界所称道。如图，在水平匀速行驶的高铁上，一枚硬币稳稳地立在窗台上。下列说法正确的是（ ）
A．硬币所受重力的施力物体是窗台
B．硬币受到的支持力和窗台受到的压力是一对平衡力
C．若高铁转弯时，高铁的运动状态将发生改变
D．若高铁紧急刹车时，硬币会向前滚动，此时硬币相对于窗台是静止的
【解答】解：A、硬币所受重力的施力物体是地球，故A错误；
B、硬币受到的支持力和窗台受到的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C、若高铁转弯时，高铁的运动方向发生改变，所以运动状态将发生改变，故C正确；
D、若高铁紧急刹车时，硬币会向前滚动，此时硬币相对于窗台的位置发生了改变，所以是运动的，故D错误。
故选：C。
8．（2分）如图所示，电源电压一定，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，两只灯泡串联
B．若先闭合S1，再闭合S2，电流表的示数变小
C．若先闭合S1，再闭合S2，电压表的示数变大
D．若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数与电流表示数的比值变小
【解答】解：
A、只闭合S1时，灯泡L2被断路，电路为灯泡L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端的电压，故A错误；
BCD、若先闭合S1，电路为灯泡L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端的电压，
再闭合S2时，两灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压，
由电源电压一定可知，电压表的示数不变，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡L1的电流不变，
因并联电路中干路电流表等于各支路电流之和，
所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BC错误；
由于电流表示数变大，电压表示数不变，所以电压表示数与电流表示数的比值变小，故D正确。
故选：D。
9．（2分）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
【解答】解：A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，即其外壳与地线相连，故A错误；
B、若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路；若电灯短路，会造成干路中的电流过大，保险丝会熔断，故B错误；
C、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，由于铜丝的熔点较高。铜丝不会熔化，就起不到保护作用了断开开关S时，A点在火线上，故C错误；
D、断开开关S时，A点在火线上，用试电笔接触A点氖管发光，由于开关断开，B点与火线断路，接触B点时氖管不会发光，故D正确。
故选：D。
10．（2分）甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平面上，分别盛有A、B两种液体，将同一小球分别放入两个容器中，静止时小球位置如图所示，两容器内液面恰好相平。下列分析正确的是（ ）
A．两种液体的密度ρA＜ρB
B．两小球所受浮力FA＜FB
C．两个容器对水平桌面的压强p甲＞p乙
D．两种液体对容器底部的压强pA＝pB
【解答】解：A、由图知，小球在A液体中漂浮，则ρ球＜ρA；小球在B液体中悬浮，则ρ球＝ρB，由于小球完全相同，则有ρA＞ρB，故A错误；
B、小球在A液体中漂浮，在B液体中悬浮，且两个完全相同的小球的重力相同，由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力，则两小球所受浮力FA＝FB＝G球，故B错误；
CD、因A液体的密度大于B液体的密度，且深度相同，则根据公式 p＝ρgh可知，两种液体对容器底部的压强pA＞pB，故D错误；
由图知A液体的体积大于B液体的体积，由m＝ρV知A液体的质量大于B液体的质量，根据G＝mg知A液体的重力大于B液体的重力，又因为容器质量相同，所以甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，根据p＝知两个容器对水平桌面的压强p甲＞p乙，故C正确。
故选：C。
二、填空与作图题（本大题共8小题，计22分）
11．（3分）5月31日是“世界无烟日”，吸烟危害健康，即使只有很少人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于 扩散 现象；核电站利用核能发电，核能属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站发生重大事故时，为降低核反应堆的温度，用水对其冷却，因为水的 比热容 较大。
【解答】解：（1）即使只有很少人吸烟，由于烟分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以整个场所也会充满烟味。
（2）核能是不可再生能源，短期不能得到补充；
（3）因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以当核电站发生重大事故时，为了降低核安全壳周围的温度，灌注海水降温。
故答案为：扩散；不可再生；比热容。
12．（3分）汽车是我们家庭常用的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造及使用中涉及到许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 做功 冲程将内能转化为机械能。
（2）用手机APP远程控制汽车时，是通过 电磁波 来传递信息的。
（3）有的汽车尾部设计安装了导流板，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，如图所示。当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较 小 ，使汽车能获得较大的抓地力。
【解答】解：（1）汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程将内能转化为机械能；
（2）手机远程控制汽车是通过电磁波来传递信息的；
（3）当车高速行驶时，导流板的上方空气流速小，压强大；下方空气流速大，压强小；空气对汽车向下的压强大于向上的压强，由此气体对汽车产生了一个向下的压力，使车更好的“抓”住地面。
故答案为：（1）做功；（2）电磁波；（3）小。
13．（3分）5月22日10时40分，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面。如图为“祝融号”火星车后避障相机拍摄的火星“脚印”，该“脚印”经过相机镜头时成倒立、 缩小 的实像，其他条件不变，当相机靠近火星“脚印”时，所成的像会 变大 （填“变大”“变小”或“不变”）。该相机的镜头可用来制作 远视 （填“近视”或“远视”）眼镜片。
【解答】解：相机镜头相当于凸透镜，该“脚印”经过相机镜头时成倒立、缩小的实像，其他条件不变，当相机靠近火星“脚印”时，物距变小，像距变大，所成的像会变大；凸透镜可以矫正远视眼。
故答案为：缩小；变大；远视。
14．（4分）高铁列车在到站前可以利用减速发电。原理是高铁列车先停止供电，这段时间内，列车利用 惯性 前进的。车上有电动机，电动机是利用 通电线圈在磁场中受力的原理来 工作的。在关闭电源后，电动机的线圈随车轮一起转动，闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动，产生 感应电流 ，此时电动机相当于电路基本组成中的 电源 。
【解答】解：动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行；
列车正常运行时，电动机工作，电能转化为机械能，利用通电线圈在磁场中受力的原理来工作；
在关闭电源后，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，即将机械能转化为电能，因此该过程与发电机的原理相同，此时电动机相当于电路基本组成中的电源。
故答案为：惯性；通电线圈在磁场中受力的原理来；感应电流；电源。
15．（2分）在测量酱油密度时，用天平测出空烧杯的质量如图甲所示，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中如图丙所示，则测得酱油的密度为 1.125×103 kg/m3。由此测出的酱油密度与真实值相比 偏大 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【解答】解：如图甲所示，空烧杯的质量为：m1＝20g+10g+5g＝35g，
烧杯和酱油的总质量：m2＝50g+20g+10g＝80g，
量筒中酱油的质量：m＝m2﹣m1＝80g﹣35g＝45g，
量筒中酱油的体积：V＝40mL＝40cm3，
酱油的密度：
ρ＝＝＝1.125g/cm3＝1.125×103kg/m3；
烧杯中的酱油不能全部倒入量筒中，酱油的体积测量值偏小，根据ρ＝可知，密度测量值偏大。
故答案为：1.125×103；偏大。
16．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为16V，R1＝20Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为 0.8 A；当滑片滑到某位置时，电压表的示数为6V，1min内电流通过R1产生的热量为 300 J；整个电路的最大功率为 12.8 W。
【解答】解：（1）当滑片在最右端时，电路中只有电阻R1，
由欧姆定律I＝得，电流表示数为：
I＝＝＝0.8A。
（2）当滑片滑到某位置时，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表的示数为6V，则R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝16V﹣6V＝10V，
由Q＝I2Rt，I＝得，1min内电流通过R1产生的热量：
Q＝t＝×60s＝300J；
（3）由P＝可知，当滑动变阻器阻值为零时，电路中总功率最大，即：＝12.8W；
故答案为：0.8；300；12.8。
17．（2分）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验示意图，O点为杠杆的支点，请画出杠杆左侧钩码所受重力的示意图和弹簧测力计施加拉力的力臂L1。
【解答】解：
（1）测力计对杠杆的拉力作用在C点，拉力的方向斜向右下方，过支点O作这条拉力作用线的垂线段，即拉力的力臂L1。
（2）重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力的示意图。如图所示：
18．（2分）如图所示为探究“电流热效应与哪些因素有关”的实验装置，小明要探究电流热效应与电阻的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
【解答】解：探究电流热效应与电阻的关系，需控制通过电阻的电流相同，通电时间相同，电阻的阻值不同，串联电路各处电流相等，所以需要把电源、开关、电阻、滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器选择一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，如图：
。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．（4分）按要求完成填空。
（1）如图甲所示在“探究平面镜成像特点”的实验中，若蜡烛A靠近玻璃板，则蜡烛A的像的大小将 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）如图乙所示是“探究改变物体内能”的实验。烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 增大 （填“增大”“减小”或“不变”），这是通过 做功 的方式改变了瓶内气体的内能。
（3）利用如图丙所示的实验电路探究电阻大小的影响因素，其中铜丝和镍铬合金丝的粗细相同，E是镍铬合金丝CD的中点位置。若想探究电阻大小与长度的关系，应该将MN分别连接CE和 CD 两端。
【解答】解：（1）平面镜成像所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将不变；
（2）用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体的内能增大；
（3）若想探究电阻大小与长度的关系，需要控制导体的材料和横截面积相同，长度不同，故需要把CE和CD接入电路。
故答案为：（1）不变；（2）增大；做功；（3）CD。
20．（4分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验时：
（1）小华组装实验器材的顺序应该 自下而上 （填“自下而上”或“自上而下”）。
（2）小华组装好实验器材后开始实验，并将实验数据记录在表中，第3min时温度计的示数如图乙所示，为 96 ℃。分析表中实验数据可知，当时该地大气压 低于 （填“高于”“等于”或“低于”）1个标准大气压。
（3）小华和另一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，他们绘制的沸腾图象如图丙所示，产生图象不同的原因可能是 水的质量不同 （写出一种原因即可）。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；
（2）由乙图可知，该温度计的分度值为1℃，故读数为96℃；
液体的沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高，一个标准大气压下水的沸点是100℃，而此时的水的沸点是98℃；这说明当时该地大气压低于一个标准大气压；
（3）由丙图可知，两人实验时水的初温相同，水的质量越大，水达到沸腾的时间越长，因此产生图象不同的原因可能是水的质量不同。
故答案为：（1）自下而上；（2）96；低于；（3）水的质量不同。
21．（7分）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有电源（电压恒为6V），小灯泡（额定电压为2.5V），标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）小刚连接了如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，电压表示数接近电源电压，原因是灯泡发生了 断路 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表的示数为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（4）同组的小红同学还想探究“电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应 变大 （填“变大”“变小”或“不变”）。
②分析图象可得实验结论：电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为不能更换的原因是 滑动变阻器的最大阻值过小 。
【解答】解：（1）由甲图可知，电压表没有接入电路，本实验中，灯泡应与变阻器串联后再与电流表串联，电压表测灯泡两端的电压，改正后如下图所示：
（2）开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，原因是灯泡处发生了断路；
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①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，即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，滑动变阻器连入电路的阻值应变大；
②因电流与电阻之积为一定值，故实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
③电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.2A×15Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.6A×5Ω＝3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，更换50Ω的定值电阻实验时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1×50Ω＝50Ω，而现有变阻器的最大电阻为20Ω，故不能更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
故答案为：（1）见解答过程；（2）断路；（3）0.3；0.75；（4）①变大；②通过导体的电流与导体的电阻成反比；③滑动变阻器的最大阻值过小。
22．（7分）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的 重力势能 就越大。
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的粗糙程度有关。
为验证猜想一，小明设置了如图1所示的实验装置，让同一个小球从左侧斜面的 相同 （填“相同”或“不同”）高度由静止释放，改变右侧斜面的倾斜角度，观察并记录小球冲上右侧斜面的最大距离。实验数据如表所示，根据表中数据，请在图2的坐标轴中描出s﹣θ图像。分析图像可知，随着斜面倾角θ的增大，小球向上滑行的最大距离s 先减小后增大 。
（3）为验证猜想二，小明找来粗糙程度不同的三种斜面替换右侧的斜面，控制斜面的 倾角角度 不变，将小球从左侧斜面的相同高度自由释放，观察到小球在三种斜面上滑行的最大距离不相同，由此可得出结论：物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的粗糙程度 有关 （填“有关”或“无关”）。
（4）除以上三种猜想外你认为物体冲上斜坡的最大距离还可能与 物体的质量 有关。
【解答】解：（1）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能，所以上升的高度就越高；
（2）要探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角大小的关系，需要控制斜面的高度相同，改变斜坡的倾角的大小；
根据表格数据描点画出图像，见下图：
分析图像可知，从10°到53°这个过程，小球的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小；从53°到85°这个过程，小球的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大；故得结论：随倾角θ的增大，小球向上滑行的最大距离s先减小后增大；
（3）要探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的粗糙程度的关系，需要控制斜面的高度和斜坡倾角的大小相同，改变斜坡粗糙程度，观察到小球在三种斜面上滑行的最大距离不相同，由此可得出结论：物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的粗糙程度有关；
（4）由生活经验做出猜想：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量有关。
故答案为：（1）重力势能；（2）相同；见解答图；先减小后增大；（3）倾角角度；有关；（4）物体的质量。
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
23．（8分）如图甲所示是箱式电梯的工作原理图。若轿厢和动滑轮的总质量为200kg，某次电梯运送一质量为330kg的货物上楼，轿厢上升高度h与时间t的关系如图乙所示，电动机输出拉力的功率P拉与时间t的关系如图丙所示，解答下列问题（g取10N/kg）：
（1）电梯在这次上升中的平均速度为 1.25 m/s。
（2）4～16s内，电动机施加在钢丝绳上的拉力为多少？
（3）4～16s内，电动机运送货物的机械效率为多少？
（4）你认为提高此箱式电梯机械效率的方法是 减小轿厢和动滑轮的重力 。（答一点即可）
【解答】解：（1）由图乙可知电梯在这次上升中的总路程为20m，所用的总时间为16s，
则电梯在这次上升中的平均速度：v＝＝＝1.25m/s；
（2）由图丙可知4～16s内电动机输出拉力的功率为9000W，
则4～16s内拉力做的总功：W总＝P拉t＝9000W×（16s﹣4s）＝1.08×105J，
由图甲可知n＝4，由图乙可知4～16s电梯上升的高度：h＝20m﹣2m＝18m，
电动机端钢丝绳移动的距离：s＝nh＝4×18m＝72m，
由W总＝Fs可知，电动机端钢丝绳上的拉力：F＝＝＝1500N；
（3）货物的重力：G＝mg＝330kg×10N/kg＝3300N，
4～16s内，电梯克服货物重力做的有用功：W有＝G货h＝3300N×18m＝5.94×104J，
则电动机运送货物的机械效率：η＝×100%＝×100%＝55%；
（4）增大提升货物的重力、减小摩擦、减小轿厢和动滑轮的重力，都可以此箱式电梯机械效率。
答：（1）1.25；
（2）4～16s内，电动机施加在钢丝绳上的拉力为1500N；
（3）4～16s内，电动机运送货物的机械效率为55%；
（4）减小轿厢和动滑轮的重力。
24．（8分）某实验小组设计了一个房间的自动温控器来控制加热器的工作，电路如图甲所示，控制电路的电源电压为4.5V，变阻器R的最大电阻为400Ω，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示，当通过电磁铁（线圈电阻不计）的电流超过18mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，加热器的额定功率为2000W。
（1）开关S闭合时，电磁铁上端时 N （填“S”或“N”）极。
（2）若周围环境温度为28℃时衔铁被吸合，则滑动变阻器R接入电路的阻值是多少？
（3）若房间内空气的体积为90m3、初温为8℃，空气的比热容取1000J/（kg•℃），空气密度取1.3kg/m3，则把房间内空气的温度加热到28℃至少需要多少分钟？（不计热量损失）
（4）若保持滑动变阻器的滑片位置不变，控制电路电源电压降低，会导致电磁继电器在 高于 （填“等于”“高于”或“低于”）设定温度时切断电路。
【解答】解：（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端接线柱流入，下端流出，根据安培定则，可知电磁铁的上端为N极；
（2）若周围环境温度为28℃时衔铁被吸合，则控制电路的电流I＝18mA＝0.018A，
由图乙可知，此时热敏电阻的阻值R1＝45Ω，
由I＝可得，控制电路的总电阻：R总＝＝＝250Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器R接入电路的阻值：R＝R总﹣R1＝250Ω﹣45Ω＝205Ω；
（3）由ρ＝可得，房间内空气的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×90m3＝117kg，
房间内空气吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝1000J/（kg•℃）×117kg×（28℃﹣8℃）＝2.34×106J，
不计热量损失，消耗的电能：W＝Q吸＝2.34×106J，
由P＝可得，加热器需要的加热时间：t′＝＝＝1170s＝19.5min；
（4）由题意可知，衔铁被吸合时，通过电磁铁的电流为18mA不变，
当控制电路电源电压降低时，由R＝可知，控制电路的总电阻变小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且保持滑动变阻器的滑片位置不变，即变阻器接入电路中的电阻不变，
所以，此时热敏电阻的阻值变小，由图乙可知，对应环境温度升高，即会导致电磁继电器在高于设定温度时切断电路。
答：（1）N；
（2）若周围环境温度为28℃时衔铁被吸合，则滑动变阻器R接入电路的阻值是205Ω；
（3）把房间内空气的温度加热到28℃至少需要19.5min；
（4）高于。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
…
温度/℃
90
92
94
98
98
98
…
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
…
温度/℃
90
92
94
98
98
98
…
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43