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2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷(含答案)
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这是一份2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷(含答案)，共31页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，综合应用等内容，欢迎下载使用。
2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）自行车是低碳环保的交通工具，如图所示是中学生骑行用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．车座到地面的高度约为1m
B．自行车的质量约为100kg
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D．骑行时的平均速度约为80km/h
2．（3分）笛子是一种常见的管乐器，下列说法错误的是（ ）
A．笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B．笛声在真空中的传播速度为340m/s
C．用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D．吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变了声音的音调
3．（3分）汾酒酿造工艺源远流长，明代李时珍在《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”。其中涉及的物态变化是（ ）
A．熔化 凝固 B．汽化 液化 C．熔化 凝华 D．升华 凝华
4．（3分）物理课上，老师给同学们表演了小魔术“听话的泡沫小球”，将一根吸管与纸巾摩擦后靠近泡沫小球，小球竟然乖乖跟着吸管走了。对此魔术揭秘正确的是（ ）
A．摩擦后吸管与纸巾带同种电荷
B．泡沫小球与摩擦后的吸管带异种电荷
C．用摩擦的方法可以创造电荷
D．利用摩擦的方法使电荷发生了转移
5．（3分）AR智能试妆镜是在普通镜子上增加高显色性的LED灯光和内置高清摄像头，通过动态人脸特征捕捉技术实现AR试妆功能。下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头对光有发散作用
B．试妆时，人脸位于摄像头的一倍焦距以内
C．试妆时，人脸靠近摄像头，镜中的像变大
D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像变小
6．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（ ）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
7．（3分）过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．过山车在B点处于二力平衡状态
B．经过C点继续上滑是因为受到惯性
C．在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D．在这个过程中，过山车的机械能是不变的
8．（3分）图甲是一种太阳能摆叶花，摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，绕固定点O自由转动。OA重0.04N，C是重心，OB质量不计，B端固定着一块小磁铁。线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，立即断电，AOB会自动逆时针摆回来，如此往复。断电静止时，C、O、D在同一水平线上。下列说法正确的是（ ）
A．断电静止时，磁铁受到的重力是0.12N
B．有电流时，线圈E上端的磁极是N极
C．摆叶花叶子摆动与发电机原理相同
D．太阳能电池充电时将电能转化为化学能
9．（3分）如图所示的半潜船工作时，通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待军舰到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成军舰的装载过程。下列关于半潜船的说法正确的是（ ）
A．上浮过程中，甲板受到水的压强变大
B．下沉过程中，船所受浮力小于它排开海水所受重力
C．半潜船通过改变受到浮力的大小实现下沉和上浮
D．军舰装载完成后，半潜船受到的浮力变大
10．（3分）神舟十五号载人飞船配备舱门快速检漏仪，通过检测空间内压力变化来判断舱门密封情况。图甲是科学实验小组设计的检漏仪简易原理图，压敏电阻R置于充入定量气体的被检测区。压敏电阻R的阻值随压力F变化的关系如图乙所示，若有漏气现象，压力会逐渐减小。电源电压不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．随压力F的减小，R的阻值逐渐减小
B．被检测区漏气，电路中的电流变大
C．被检测区不漏气，电路的总功率最小
D．电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气
二、实验探究题。
11．（5分）汽车水箱是发动机散热系统的重要组成部分，其中装有防冻液。小聪测量了某品牌防冻液的沸点。
（1）如图甲所示，实验装置的组装顺序应为 （选填“自下而上”、“自上而下”），除图中装置外，还需要的测量仪器是 ；
（2）根据表格中实验数据，在图乙中画出防冻液的温度随时间变化的图线；
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
防冻液的温度T/℃
90
98
104
106
108
108
108
108
108
（3）根据以上实验数据可知，该防冻液的沸点为 ℃；
（4）夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，因此 （选填“可以”或“不可以”）用水代替防冻液。
12．（7分）小明发现大部分汽车保险杠的外壳并不是金属。请你和他一起利用天平和量筒测量保险杠外壳的密度：
（1）将天平放在 上，将游码移至标尺左端零刻度线，发现指针偏向分度盘中线左侧，将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）测量时，托盘天平示数如图甲所示，该保险杠碎块的质量为 g；
（3）先向量筒中加入一定量的水，读出体积为28mL。将保险杠外壳碎块放入量筒中，用细铁丝将其完全压入水中，量筒示数如图乙所示，保险杠外壳碎块的体积为 cm3，保险杠的密度为 kg/m3；
（4）通过查阅资料，小明了解到保险杠外壳的主要材料为聚丙烯塑料，该种材料密度为0.9g/cm3，测得的密度小于0.9g/cm3的原因可能是 ；
（5）保险杠外壳材料的密度比较小，这样做的好处是 。（写出一条）
13．（5分）为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，A实验小组连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）
（1）用笔画线将甲图电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小；
（2）电路连接无误后，闭合开关，电流表有示数，电压表示无示数，导致该现象的原因可能是 ；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，进行多次实验，记录数据绘制了电阻R的I﹣U图象，如图乙中的图线a，可得出结论是 ，电阻R的阻值为 Ω；
（4）B实验小组选用额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，发现不能用小灯泡来完成此实验，原因是 。
14．（4分）为减少阴雨天意外滑倒现象，学校决定重新铺设意外多发地的地面。关于地面材料的选取征集到如下意见：①漆面木地板；②防滑瓷砖；③pvc地板。同学们探究了潮湿程度对不同材料防滑能力的影响，实验装置如图所示，将鞋放在不同材料、不同潮湿程度的桌面上，用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，读出拉力大小并记录。记录数据如表：
材质
全湿时拉力
大小F1/N
微湿时拉力
大小F2/N
干燥时拉力
大小F3/N
漆面木地板
2.90
3.00
2.40
防滑瓷砖
3.10
3.40
4.20
pvc地板
3.40
3.50
3.00
（1）实验中用 反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是 ；
（3）为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择 。
15．（4分）巴克球是一种球形磁体玩具，其大小通常只有几毫米。请你设计实验判断该球形磁体磁极的位置。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
九、综合应用（本大题共8个小题，共25分）
16．（2分）“不积跬步，无以至千里”，古人以举足一次为“跬”，举足两次为“步”。若古代一人以稳定步频行走5min，积300“步”，则此人积 “跬”；如果以“跬/秒”为步频单位，则此人行走的步频为 “跬/秒”。
17．（2分）如图所示，小明发现夜市的网红冰激凌在“开水”中不熔化，通过查阅资料得知“开水”是常压下沸点为﹣196℃的液氮，你认为上文提到的“开水”煮冰激凌不化是真的吗？ ，理由是 。
18．（2分）假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，生活中可能发生的现象 ；假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，可能发生的现象 。
19．（3分）阅读短文，回答问题。
超滑——接近永动机的梦想
我国是制造大国，机械装备使用过程不可避免会产生摩擦，同时伴随磨损。摩擦、磨损会加大能源消耗，给设备、器件、材料带来损失。
超滑是近年来摩擦学领域发展最快的方向之一。润滑油的摩擦系数为0.01～0.1，而超滑的摩擦系数要比润滑油低一个数量级以上，达到0.001量级或更小。中国科学院院士、清华大学摩擦学国家重点实验室主任雒建斌带领团队发现了新的超滑体系和超滑机理，在国际上首次提出薄膜润滑状态概念，在工业应用领域大胆探索超滑和抛光问题，使降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命不再是摩擦学界的一大难题。超滑作为一种能将摩擦能耗与磨损率降低几个数量级的变革性技术，是摩擦学领域在人类文明史上的又一个重要贡献。
（1）超滑技术能够解决 等技术难题；
（2）超滑技术是通过 的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）未来超滑技术可能为人们生活带来的便利 （试举一例）。
20．（4分）我国“西电东送”采用特高压输电技术。在远距离输电中，当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流产生的热损耗。从而减小输电线中能量的损失，请你利用所学的物理知识解释“增压降流少损耗”的原因。
21．（2分）某村被群山包围，B点的蔬菜大棚因为较少获得阳光照射产量很少。小明参观后建议在位置A处安装平面镜照亮B处。若太阳位于如图所示位置，请在A处添加平面镜并完成反射光路图。（保留作图痕迹）
22．（4分）农业机器人是一种具有人工智能的新一代无人自动操作机械，它有检测（如视觉）和演算等功能，能感觉并适应作物种类和环境变化。如图所示正在采摘西红柿的机器人，质量为30kg，与地面的总接触面积约为2×10﹣3m2，装箱时在4s内将5kg西红柿抬高60cm，g取10N/kg。求：
（1）机器人空载静止时对水平地面的压强；
（2）机器人对西红柿做的功及功率。
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲，其内部有两根发热电阻R1、R2（阻值不随温度变化），可实现“低温”和“高温”两挡，其铭牌部分参数如表所示。电饭煲正常工作且不考虑热损耗，欲将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至100℃，汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）。求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
500W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间；
（3）请在图乙虚线框内画出电饭煲内部简化电路图。
2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）自行车是低碳环保的交通工具，如图所示是中学生骑行用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．车座到地面的高度约为1m
B．自行车的质量约为100kg
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D．骑行时的平均速度约为80km/h
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A.车座到地面的高度约为1m，故A符合实际；
B.自行车的质量约为20kg，故B不符合实际；
C.暴晒下烫手的车座温度约为40℃以上，故C不符合实际；
D.骑行时的平均速度约为5m/s＝18km/h，故D不符合实际。
故选：A。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（3分）笛子是一种常见的管乐器，下列说法错误的是（ ）
A．笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B．笛声在真空中的传播速度为340m/s
C．用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D．吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变了声音的音调
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）声音可以通过固体、液体和气体传播，不能在真空中传播；
（3）音调指声音的高低，响度指声音的大小。
【解答】解：A、吹奏笛子时，声音是空气柱振动产生的，故A正确；
B、声音不能在真空中传播，故B错误；
C、用不同的力度吹奏是为了改变振幅，从而改变响度，故C正确；
D、吹奏时按压不同位置的气孔，是为了改变振动的频率，从而改变了声音的音调，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了声的产生、传播、声音的特性和减弱噪声的方法等，都是属于基础知识，掌握基础知识很重要。
3．（3分）汾酒酿造工艺源远流长，明代李时珍在《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”。其中涉及的物态变化是（ ）
A．熔化 凝固 B．汽化 液化 C．熔化 凝华 D．升华 凝华
【分析】物质由液态转变为气态的过程叫汽化，物质由气态转变为液态的过程叫做液化。
【解答】解：用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露，浓酒受热汽化成气体酒精，上升过程中，遇到上方冷空气液化成液体酒精，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了汽化和液化的分析，属于基础题。
4．（3分）物理课上，老师给同学们表演了小魔术“听话的泡沫小球”，将一根吸管与纸巾摩擦后靠近泡沫小球，小球竟然乖乖跟着吸管走了。对此魔术揭秘正确的是（ ）
A．摩擦后吸管与纸巾带同种电荷
B．泡沫小球与摩擦后的吸管带异种电荷
C．用摩擦的方法可以创造电荷
D．利用摩擦的方法使电荷发生了转移
【分析】（1）在实验室中，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；
（2）根据电荷间的相互作用规律（同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引）和带电体的性质（能吸引轻小物体）分析；
（3）摩擦起电时失去电子的物体带正电荷，得到电子的物体带负电荷。
【解答】解：A、摩擦后吸管与纸巾带异种电荷，故A错误；
B、带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后的吸管可以吸引不带电的泡沫小球，故B错误；
CD、摩擦起电时失去电子的物体带正电荷，得到电子的物体带负电荷，是电荷的转移，不是创造了电荷，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】该题目考查摩擦起电的实质，属于简单题目，关键是知道相互吸引的有两种可能：一是异种电荷之间，二是带电体和不带电的轻小物体之间（带电的性质）。
5．（3分）AR智能试妆镜是在普通镜子上增加高显色性的LED灯光和内置高清摄像头，通过动态人脸特征捕捉技术实现AR试妆功能。下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头对光有发散作用
B．试妆时，人脸位于摄像头的一倍焦距以内
C．试妆时，人脸靠近摄像头，镜中的像变大
D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像变小
【分析】凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解：ABC、摄像头是一个凸透镜，对光具有会聚作用，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的；当人脸靠近摄像头时，物距变小，像距变大，人脸经摄像头所成的像会变大，故C正确、AB错误；
D、关闭试妆功能，人远离镜子人的像相当于平面镜成像，像的大小不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律和应用，在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
6．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（ ）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
【分析】安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地。根据安全用电的原则逐个分析即可判断。
【解答】解：A、绝缘皮破损的导线会造成触电，及时更换破损的导线才符合安全用电的原则，故A错误；
B、同时使用的大功率电器过多，总电流太大，容易引起火灾，故B错误；
C、冰箱的金属外壳接地是为了防止外壳带电而发生触电，符合安全用电的原则，故C正确；
D、双手同时分别接触火线和零线，会造成触电事故，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地。
7．（3分）过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．过山车在B点处于二力平衡状态
B．经过C点继续上滑是因为受到惯性
C．在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D．在这个过程中，过山车的机械能是不变的
【分析】（1）做机械运动的物体具有动能，动能的大小与质量和速度有关；被举高的物体具有重力势能，重力势能的大小与质量和高度有关；动能和势能之和称为机械能。
（2）物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解：A、过山车在B点时运动状态发生了变化，不是处于二力平衡状态，故A错误；
B、经过C点继续上滑是因为过山车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等，故C正确；
D、整个过程中，小车克服阻力做功，机械能逐渐变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查动能和势能的大小变化，解题的关键是能从图中获取相关信息进行解答。
8．（3分）图甲是一种太阳能摆叶花，摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，绕固定点O自由转动。OA重0.04N，C是重心，OB质量不计，B端固定着一块小磁铁。线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，立即断电，AOB会自动逆时针摆回来，如此往复。断电静止时，C、O、D在同一水平线上。下列说法正确的是（ ）
A．断电静止时，磁铁受到的重力是0.12N
B．有电流时，线圈E上端的磁极是N极
C．摆叶花叶子摆动与发电机原理相同
D．太阳能电池充电时将电能转化为化学能
【分析】（1）以O为轴，AOB视为杠杆，明确动力、动力臂和阻力、阻力臂，利用杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2即可求解；
（2）根据小磁铁B的运动判断线圈上端的极性；
（3）发电机原理是电磁感应；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（4）太阳能电池充电时将太阳能转化为化学能。
【解答】解：A、如图所示：
摆叶AOB可视为杠杆，此时：11＝0C＝4.5cm，12＝OD＝1.5cm；
F1＝G叶辨＝0.04N
根据杠杆平衡条件：F111＝F2l2得：0.04N×4.5cm＝F2×1.5cm；
解得：F2＝0.12牛；
依据题意可知，B端固定的小磁铁的重力和小磁铁对B端的作用力F，大小相等，即小磁铁B的重力G＝F2＝0.12N，故A正确；
B、因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈对小磁铁只有斥力作用，所以线圈上端的磁极是S极，故B错误；
C、线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，所以是根据磁极间的相互作用运动，故C错误；
D、太阳能电池充电时将太阳能转化为化学能，储存在电池中，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查杠杆平衡条件及其应用、磁极间的相互作用，掌握杠杆平衡条件是解答本题的关键。
9．（3分）如图所示的半潜船工作时，通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待军舰到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成军舰的装载过程。下列关于半潜船的说法正确的是（ ）
A．上浮过程中，甲板受到水的压强变大
B．下沉过程中，船所受浮力小于它排开海水所受重力
C．半潜船通过改变受到浮力的大小实现下沉和上浮
D．军舰装载完成后，半潜船受到的浮力变大
【分析】（1）上浮过程中，甲板的深度减小，根据p＝ρgh即可判断甲板受到水的压强；
（2）下沉过程中，根据公式F浮＝G排即可判断船所受浮力与它排开海水所受重力之间的关系；
（3）由题意可知半潜船也称半潜式母船，它通过本身压载水的调整，把装货甲板潜入水中，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的；
（4）军舰装载时处于漂浮状态，根据漂浮条件即可判断。
【解答】解：A、上浮过程中，甲板的深度减小，根据p＝ρgh可知甲板受到水的压强变小，故A错误；
B、下沉过程中，根据阿基米德原理可知船所受浮力等于它排开海水所受重力，故B错误；
C、半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，将装货甲板潜入水下，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的，故C错误；
D、半潜船漂浮时浮力等于重力，军舰装载完成后，半潜船的重力变大，所以半潜船受到的浮力变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件，记住漂浮时浮力等于重力，是解题的关键。
10．（3分）神舟十五号载人飞船配备舱门快速检漏仪，通过检测空间内压力变化来判断舱门密封情况。图甲是科学实验小组设计的检漏仪简易原理图，压敏电阻R置于充入定量气体的被检测区。压敏电阻R的阻值随压力F变化的关系如图乙所示，若有漏气现象，压力会逐渐减小。电源电压不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．随压力F的减小，R的阻值逐渐减小
B．被检测区漏气，电路中的电流变大
C．被检测区不漏气，电路的总功率最小
D．电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气
【分析】由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
（1）根据图乙可知压敏电阻的阻值随压力的变化情况；
（2）若有漏气现象，压力会逐渐减小，根据压敏电阻R的阻值变化，利用串联电路的电阻特点和欧姆定律判断出电路中电流的变化；
（3）被检测区不漏气，压力最大，由图乙可知此时压敏电阻的阻值最小，根据欧姆定律判断出电路中电流的大小，由P＝UI判断出电路总功率的大小；
（4）若有漏气现象，根据电路中电流的变化和公式U＝IR判断定值电阻两端电压的变化（即电压表示数的变化），进而得出结论。
【解答】解：由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
A、根据图乙可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，随压力F的减小，R的阻值逐渐增大，故A错误；
B、若有漏气现象，压力会逐渐减小，压敏电阻R的阻值逐渐增大，电路的总电阻变大，由I＝可知电路中的电流变小，故B错误；
C、被检测区不漏气，压力最大，由图乙可知此时压敏电阻的阻值最小，电路的总电阻最小，由I＝知电路中的电流最大，根据P＝UI可知电路的总功率最大，故C错误；
D、由B项解答可知，若有漏气现象，电路中的电流会变小，由U＝IR可知定值电阻R0两端的电压会变小，即电压表的示数会变小，所以，当电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，根据图乙分析得出压敏电阻的阻值随压力的变化关系是解答本题的关键。
二、实验探究题。
11．（5分）汽车水箱是发动机散热系统的重要组成部分，其中装有防冻液。小聪测量了某品牌防冻液的沸点。
（1）如图甲所示，实验装置的组装顺序应为 自下而上 （选填“自下而上”、“自上而下”），除图中装置外，还需要的测量仪器是 秒表 ；
（2）根据表格中实验数据，在图乙中画出防冻液的温度随时间变化的图线；
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
防冻液的温度T/℃
90
98
104
106
108
108
108
108
108
（3）根据以上实验数据可知，该防冻液的沸点为 108 ℃；
（4）夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，因此 不可以 （选填“可以”或“不可以”）用水代替防冻液。
【分析】（1）用酒精灯外焰加热物体，即安装装置时，先从下到上，方便调节；本实验需要记录时间的仪器；
（2）根据描点法作图；
（3）防冻液沸腾时，温度不变，可从表中找到沸点；
（4）根据水的沸点与外部最高温度比较可解答。
【解答】解：（1）因要用酒精灯的外焰加热，同时要保证温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，不能碰到容器壁和容器底，故应自下而上安装实验器材，方便调节；实验中每隔一段时间记录一次温度计的示数，所以还需要的测量仪器是秒表；
（2）防冻液的温度随时间变化的图线如图所示：；
（3）防冻液加热时温度保持不变，这个不变的温度为防冻液的沸点，由表中数据可知，该防冻液的沸点为108℃；
（4）1标准大气压下，水的沸点为100℃，而夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，高于水的沸点，水已沸腾，所以不可以用水代替防冻液。
故答案为：（1）自下而上；秒表；（2）；（3）108；（4）不可以。
【点评】此题主要是探究防冻液的沸腾实验，应能熟练装配实验的装置，同时要学会分析温度随时间变化的图像。
12．（7分）小明发现大部分汽车保险杠的外壳并不是金属。请你和他一起利用天平和量筒测量保险杠外壳的密度：
（1）将天平放在 水平桌面 上，将游码移至标尺左端零刻度线，发现指针偏向分度盘中线左侧，将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）测量时，托盘天平示数如图甲所示，该保险杠碎块的质量为 10.4 g；
（3）先向量筒中加入一定量的水，读出体积为28mL。将保险杠外壳碎块放入量筒中，用细铁丝将其完全压入水中，量筒示数如图乙所示，保险杠外壳碎块的体积为 12 cm3，保险杠的密度为 0.87 kg/m3；
（4）通过查阅资料，小明了解到保险杠外壳的主要材料为聚丙烯塑料，该种材料密度为0.9g/cm3，测得的密度小于0.9g/cm3的原因可能是 细铁丝排开部分水 ；
（5）保险杠外壳材料的密度比较小，这样做的好处是 减小汽车的质量 。（写出一条）
【分析】（1）在调节天平平衡前，应将天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端的零刻度线处；指针左偏，平衡螺母右调；指针右偏，平衡螺母左调；
（2）天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（3）读出保险杠外壳碎块和水的总体积，计算出保险杠外壳碎块的体积；利用ρ＝计算出保险杠外壳碎块的密度；
（4）细铁丝也有体积；
（5）保险杠外壳材料采用密度小的材料是在体积一定的情况下，尽可能地减小质量。
【解答】解：（1）正确使用天平：应先把天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上，此时指针偏向分度盘中线左侧，应将平衡螺母向右调，才能使天平平衡；
（2）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以保险杠碎块的质量为m＝20g+0.4g＝20.4g；
（3）由图乙知，水和保险杠外壳碎块的体积为40mL，所以保险杠外壳碎块的体积为：V＝40mL﹣28mL＝12mL＝12cm3，保险杠的密度的密度为；ρ＝＝≈0.87g/cm3；
（4）细铁丝排开部分水，使得所测保险杠外壳碎块的体积偏大，由公式ρ＝可知所测密度偏小；
（5）保险杠外壳材料采用密度小的材料是在体积一定的情况下，尽可能地减小质量。
故答案为：（1）水平桌面；右；（2）10.4；（3）12；0.87；（4）细铁丝排开部分水；（5）减小汽车的质量。
【点评】该题考查了天平的正确使用、量筒的正确使用、密度的测量及测得值偏大、偏小的判断，是一道综合题，但难度不大。
13．（5分）为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，A实验小组连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）
（1）用笔画线将甲图电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小；
（2）电路连接无误后，闭合开关，电流表有示数，电压表示无示数，导致该现象的原因可能是 定值电阻R短路 ；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，进行多次实验，记录数据绘制了电阻R的I﹣U图象，如图乙中的图线a，可得出结论是 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ，电阻R的阻值为 5 Ω；
（4）B实验小组选用额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，发现不能用小灯泡来完成此实验，原因是 小灯泡的电阻不是一个定值 。
【分析】（1）滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，据此分析；
（3）根据乙中的图线a为一条过原点的直线分析得出结论；根据欧姆定律求出电阻R的阻值；
（4）探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，根据乙图中的图线b为一条曲线结合欧姆定律可知灯泡的电阻是变化的。
【解答】解：（1）滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（3）由图乙知，绘制出电阻R的I﹣U图象的图线a为过原点的直线，据此可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
当电阻两端的电压为1V时，通过的电流为0.2A，由欧姆定律可知，电阻R的阻值为：R＝＝＝5Ω；
（4）由图乙图线b可知，通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻值不是一个定值，而探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，因此不能用小灯泡来完成此实验。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻R短路；（3）导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；5；（4）小灯泡的电阻不是一个定值。
【点评】本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，考查电路连接、故障分析、欧姆定律的应用、控制变量法和分析图象归纳结论的能力。
14．（4分）为减少阴雨天意外滑倒现象，学校决定重新铺设意外多发地的地面。关于地面材料的选取征集到如下意见：①漆面木地板；②防滑瓷砖；③pvc地板。同学们探究了潮湿程度对不同材料防滑能力的影响，实验装置如图所示，将鞋放在不同材料、不同潮湿程度的桌面上，用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，读出拉力大小并记录。记录数据如表：
材质
全湿时拉力
大小F1/N
微湿时拉力
大小F2/N
干燥时拉力
大小F3/N
漆面木地板
2.90
3.00
2.40
防滑瓷砖
3.10
3.40
4.20
pvc地板
3.40
3.50
3.00
（1）实验中用 测力计示数 反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是 全湿时，防滑能力明显变小；微湿时，防滑能力变小 ；
（3）为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择 pvc地板或漆面木地板 。
【分析】（1）根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，实验中用测力计的示数反映不同材料的防滑能力；
（2）根据表中数据结合（1）回答；
（3）根据表中数据可知，pvc地板或漆面木地板在全湿或微湿时，防滑能力变强。
【解答】解：（1）用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，鞋在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，实验中用测力计的示数反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是：微湿时防滑能力增大；全湿时，防滑能力变小；
（3）根据表中数据可知，pvc地板或漆面木地板在全湿或微湿时，防滑能力变强，为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择pvc地板或漆面木地板。
故答案为：（1）测力计示数；全湿时，防滑能力明显变小；微湿时，防滑能力变小；pvc地板或漆面木地板。
【点评】本题考查影响滑动摩擦力大小的因素及数据分析的能力。
15．（4分）巴克球是一种球形磁体玩具，其大小通常只有几毫米。请你设计实验判断该球形磁体磁极的位置。
（1）实验器材： 巴克球，适量铁屑 ；
（2）实验步骤： 巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察 ；
（3）实验结论： 吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极 。
【分析】初中确定磁极位置的方法原理是磁性物质可以吸引铁、钴、镍等物质，通过观察吸引铁屑数量的多少来判断，磁性最强部位吸引铁屑数目较多，即可确定磁极位置。
【解答】解：（1）选用的实验器材：巴克球，适量铁屑；
（2）（3）因为磁体上不同部位的磁性强弱是不同，两端较强，中间较弱，所以把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察，吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极。
故答案为：（1）巴克球，适量铁屑；
（2）把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察；
（3）吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极。
【点评】中考设计性实验题的题目大多是以课本实验为基础，通过改变实验条件或者是用实验中出乎意料之外的问题来命题，在解决此类问题时，要利用学过的知识和实验探究方法，分析并找到解决问题的途径，解此类问题要灵活运用学过的知识，可先从自己熟悉的器材和实验方法入手，只要设计符合题目要求，所用的器材越少越好，步骤越简单越好。
九、综合应用（本大题共8个小题，共25分）
16．（2分）“不积跬步，无以至千里”，古人以举足一次为“跬”，举足两次为“步”。若古代一人以稳定步频行走5min，积300“步”，则此人积 600 “跬”；如果以“跬/秒”为步频单位，则此人行走的步频为 2 “跬/秒”。
【分析】已知举足两次为“步”，根据步频行走5min，积300“步”，可求得此人积“跬”；
以“跬/秒”为步频单位，根据单位时间内走的步数称为步频求解。
【解答】解：
由题知，举足一次为“跬”，举足两次为“步”，则1步＝2跬，
所以，300“步”＝300×2“跬”＝600“跬”，即此人积600“跬”；
以“跬/秒”为步频单位，以稳定步频行走的时间t＝5min，
则此人行走的步频：＝2“跬/秒”。
故答案为：600；2。
【点评】本题考查了速度公式的应用，关键是明确“跬”，以及步频的含义，此题难度不大，属于基础知识。
17．（2分）如图所示，小明发现夜市的网红冰激凌在“开水”中不熔化，通过查阅资料得知“开水”是常压下沸点为﹣196℃的液氮，你认为上文提到的“开水”煮冰激凌不化是真的吗？ 不是 ，理由是 在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾 。
【分析】物质由液态变为气态叫汽化，汽化吸热；物质由液态变为固态叫凝固，凝固放热；物质由气态变为液态叫液化，液化放热。
【解答】解：上文提到的“开水”煮冰激凌不化不是真的，在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾，沸腾过程中液氮迅速变为气体，吸收热量，使冰激凌中的水凝固成冰；同时，液氮吸热汽化，使周围空气的温度降低，空气中的水蒸气放热液化，形成液态小水滴，所以会出现“烟雾缭绕”的现象。
故答案为：不是；在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾。
【点评】本题考查了常见的物态变化现象及吸放热情况，是一道联系实际的应用题，难度不大。
18．（2分）假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，生活中可能发生的现象 阳光下不会有影子 ；假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，可能发生的现象 潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮 。
【分析】影子的形成是光的直线传播，对照分析假想的现象；水池底看起来变浅是由于光的折射，且折射角大于入射角。
【解答】解：假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，光会绕过物体，不会在地面上形成影子；
假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，那么潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮；
故答案为：阳光下不会有影子；潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮。
【点评】本题考查光的直线传播和折射的逆分析，属于创新题。
19．（3分）阅读短文，回答问题。
超滑——接近永动机的梦想
我国是制造大国，机械装备使用过程不可避免会产生摩擦，同时伴随磨损。摩擦、磨损会加大能源消耗，给设备、器件、材料带来损失。
超滑是近年来摩擦学领域发展最快的方向之一。润滑油的摩擦系数为0.01～0.1，而超滑的摩擦系数要比润滑油低一个数量级以上，达到0.001量级或更小。中国科学院院士、清华大学摩擦学国家重点实验室主任雒建斌带领团队发现了新的超滑体系和超滑机理，在国际上首次提出薄膜润滑状态概念，在工业应用领域大胆探索超滑和抛光问题，使降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命不再是摩擦学界的一大难题。超滑作为一种能将摩擦能耗与磨损率降低几个数量级的变革性技术，是摩擦学领域在人类文明史上的又一个重要贡献。
（1）超滑技术能够解决 降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命 等技术难题；
（2）超滑技术是通过 使接触面脱离 的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）未来超滑技术可能为人们生活带来的便利 减小动车所受的摩擦，提高运行速度，为人们的出行带来的便利 （试举一例）。
【分析】（1）根据材料内容填写答案；
（2）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动；
（3）根据超滑技术能够解决的技术难题举例。
【解答】解：（1）根据材料内容可知，超滑技术能够解决降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命等技术难题；
（2）超滑技术是通过使接触面脱离的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）根据超滑技术能够解决降低运动摩擦能耗可以推测，未来超滑技术可能为人们的出行带来的便利，因为超滑的摩擦系数要比润滑油低得多，可以大大减小动车所受的摩擦，提高运行速度。
故答案为：（1）降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命；
（2）使接触面脱离；
（3）减小动车所受的摩擦，提高运行速度，为人们的出行带来的便利。
【点评】此题为信息给予题，主要考查学生对减小摩擦力方法的理解和掌握，重点考查学生的思维想象能力，是一道好题。
20．（4分）我国“西电东送”采用特高压输电技术。在远距离输电中，当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流产生的热损耗。从而减小输电线中能量的损失，请你利用所学的物理知识解释“增压降流少损耗”的原因。
【分析】根据P＝UI分析当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流；根据焦耳定律分析当电阻和通电时间相同时，降低电流可以减少损耗。
【解答】答：根据P＝UI可知，当输电功率相同时，输电电压越高，通过的电流越小；输电线的电阻一定，通电时间相同，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电路中的电流越小时，输电线产生的热量越小，能量损耗越小。
【点评】本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用，难度不大。
21．（2分）某村被群山包围，B点的蔬菜大棚因为较少获得阳光照射产量很少。小明参观后建议在位置A处安装平面镜照亮B处。若太阳位于如图所示位置，请在A处添加平面镜并完成反射光路图。（保留作图痕迹）
【分析】先根据A、B位置确定反射光线，然后根据反射角等于入射角画出法线，最后根据平面镜与法线垂直画出平面镜的位置。
【解答】解：连接AB，即为反射光线；然后画出入射光线与反射光线的角平分线，即为法线，最后根据平面镜与法线垂直画出平面镜，如下图所示：
【点评】在用光的反射定律作图时，注意一些技巧：反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线的角平分线等。
22．（4分）农业机器人是一种具有人工智能的新一代无人自动操作机械，它有检测（如视觉）和演算等功能，能感觉并适应作物种类和环境变化。如图所示正在采摘西红柿的机器人，质量为30kg，与地面的总接触面积约为2×10﹣3m2，装箱时在4s内将5kg西红柿抬高60cm，g取10N/kg。求：
（1）机器人空载静止时对水平地面的压强；
（2）机器人对西红柿做的功及功率。
【分析】（1）机器人空载静止时对水平地面的压力等于它的重力，根据G＝mg得到它的重力；
（2）根据W＝Fs得到机器人对西红柿做的功，根据P＝得到机器人对西红柿做功的功率。
【解答】解：（1）机器人空载时的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
机器人空载静止时对水平地面的压强：p＝＝1.5×105Pa；
（2）机器人对西红柿做的功：W＝Fs＝G西h＝m西gh＝5kg×10N/kg×0.6m＝30J，
机器人对西红柿做功的功率：P＝＝＝7.5W。
答：（1）机器人空载静止时对水平地面的压强是1.5×105Pa；
（2）机器人对西红柿做的功是30J，功率是7.5W。
【点评】本题考查压强、功和功率的计算，题目综合性较强，难度不大。
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲，其内部有两根发热电阻R1、R2（阻值不随温度变化），可实现“低温”和“高温”两挡，其铭牌部分参数如表所示。电饭煲正常工作且不考虑热损耗，欲将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至100℃，汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）。求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
500W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间；
（3）请在图乙虚线框内画出电饭煲内部简化电路图。
【分析】（1）知道汤的质量、初温、末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）可以计算出汤吸收的热量；
（2）不考虑热损耗，W＝Q吸，利用P＝计算出加热需要的时间；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，结合串并联电路电阻规律和P＝UI＝设计电路图。
【解答】解：（1）汤吸收的热量为：
Q吸＝c汤m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.2×105J；
（2）由P＝可知，在不考虑热损耗的情况下，电饭煲高温煲汤时需要的时间为：
t＝＝＝640s；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此低温挡工作电路中的电阻大，高温挡工作时，电路中的电阻小，
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以，当两电阻串联时，开关S1闭合，两电阻串联，开关S1、S2都闭合，R2被短路，电路为R1的简单电路，如图甲所示：
当两电阻并联时，开关S1闭合，电路为R1的简单电路，开关S1、S2都闭合，两电阻并联，如图乙所示：
。
答：（1）汤需要吸收的热量为3.2×105J；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间为640s；
（3）见解答图。
【点评】本题是电热综合问题中的多挡电路题，主要考查对电路状态的判断、吸热公式、电功率公式、串联电路的电阻特点，题目综合性比较强，有一定的难度。
2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）自行车是低碳环保的交通工具，如图所示是中学生骑行用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．车座到地面的高度约为1m
B．自行车的质量约为100kg
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D．骑行时的平均速度约为80km/h
2．（3分）笛子是一种常见的管乐器，下列说法错误的是（ ）
A．笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B．笛声在真空中的传播速度为340m/s
C．用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D．吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变了声音的音调
3．（3分）汾酒酿造工艺源远流长，明代李时珍在《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”。其中涉及的物态变化是（ ）
A．熔化 凝固 B．汽化 液化 C．熔化 凝华 D．升华 凝华
4．（3分）物理课上，老师给同学们表演了小魔术“听话的泡沫小球”，将一根吸管与纸巾摩擦后靠近泡沫小球，小球竟然乖乖跟着吸管走了。对此魔术揭秘正确的是（ ）
A．摩擦后吸管与纸巾带同种电荷
B．泡沫小球与摩擦后的吸管带异种电荷
C．用摩擦的方法可以创造电荷
D．利用摩擦的方法使电荷发生了转移
5．（3分）AR智能试妆镜是在普通镜子上增加高显色性的LED灯光和内置高清摄像头，通过动态人脸特征捕捉技术实现AR试妆功能。下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头对光有发散作用
B．试妆时，人脸位于摄像头的一倍焦距以内
C．试妆时，人脸靠近摄像头，镜中的像变大
D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像变小
6．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（ ）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
7．（3分）过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．过山车在B点处于二力平衡状态
B．经过C点继续上滑是因为受到惯性
C．在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D．在这个过程中，过山车的机械能是不变的
8．（3分）图甲是一种太阳能摆叶花，摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，绕固定点O自由转动。OA重0.04N，C是重心，OB质量不计，B端固定着一块小磁铁。线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，立即断电，AOB会自动逆时针摆回来，如此往复。断电静止时，C、O、D在同一水平线上。下列说法正确的是（ ）
A．断电静止时，磁铁受到的重力是0.12N
B．有电流时，线圈E上端的磁极是N极
C．摆叶花叶子摆动与发电机原理相同
D．太阳能电池充电时将电能转化为化学能
9．（3分）如图所示的半潜船工作时，通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待军舰到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成军舰的装载过程。下列关于半潜船的说法正确的是（ ）
A．上浮过程中，甲板受到水的压强变大
B．下沉过程中，船所受浮力小于它排开海水所受重力
C．半潜船通过改变受到浮力的大小实现下沉和上浮
D．军舰装载完成后，半潜船受到的浮力变大
10．（3分）神舟十五号载人飞船配备舱门快速检漏仪，通过检测空间内压力变化来判断舱门密封情况。图甲是科学实验小组设计的检漏仪简易原理图，压敏电阻R置于充入定量气体的被检测区。压敏电阻R的阻值随压力F变化的关系如图乙所示，若有漏气现象，压力会逐渐减小。电源电压不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．随压力F的减小，R的阻值逐渐减小
B．被检测区漏气，电路中的电流变大
C．被检测区不漏气，电路的总功率最小
D．电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气
二、实验探究题。
11．（5分）汽车水箱是发动机散热系统的重要组成部分，其中装有防冻液。小聪测量了某品牌防冻液的沸点。
（1）如图甲所示，实验装置的组装顺序应为 （选填“自下而上”、“自上而下”），除图中装置外，还需要的测量仪器是 ；
（2）根据表格中实验数据，在图乙中画出防冻液的温度随时间变化的图线；
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
防冻液的温度T/℃
90
98
104
106
108
108
108
108
108
（3）根据以上实验数据可知，该防冻液的沸点为 ℃；
（4）夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，因此 （选填“可以”或“不可以”）用水代替防冻液。
12．（7分）小明发现大部分汽车保险杠的外壳并不是金属。请你和他一起利用天平和量筒测量保险杠外壳的密度：
（1）将天平放在 上，将游码移至标尺左端零刻度线，发现指针偏向分度盘中线左侧，将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）测量时，托盘天平示数如图甲所示，该保险杠碎块的质量为 g；
（3）先向量筒中加入一定量的水，读出体积为28mL。将保险杠外壳碎块放入量筒中，用细铁丝将其完全压入水中，量筒示数如图乙所示，保险杠外壳碎块的体积为 cm3，保险杠的密度为 kg/m3；
（4）通过查阅资料，小明了解到保险杠外壳的主要材料为聚丙烯塑料，该种材料密度为0.9g/cm3，测得的密度小于0.9g/cm3的原因可能是 ；
（5）保险杠外壳材料的密度比较小，这样做的好处是 。（写出一条）
13．（5分）为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，A实验小组连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）
（1）用笔画线将甲图电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小；
（2）电路连接无误后，闭合开关，电流表有示数，电压表示无示数，导致该现象的原因可能是 ；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，进行多次实验，记录数据绘制了电阻R的I﹣U图象，如图乙中的图线a，可得出结论是 ，电阻R的阻值为 Ω；
（4）B实验小组选用额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，发现不能用小灯泡来完成此实验，原因是 。
14．（4分）为减少阴雨天意外滑倒现象，学校决定重新铺设意外多发地的地面。关于地面材料的选取征集到如下意见：①漆面木地板；②防滑瓷砖；③pvc地板。同学们探究了潮湿程度对不同材料防滑能力的影响，实验装置如图所示，将鞋放在不同材料、不同潮湿程度的桌面上，用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，读出拉力大小并记录。记录数据如表：
材质
全湿时拉力
大小F1/N
微湿时拉力
大小F2/N
干燥时拉力
大小F3/N
漆面木地板
2.90
3.00
2.40
防滑瓷砖
3.10
3.40
4.20
pvc地板
3.40
3.50
3.00
（1）实验中用 反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是 ；
（3）为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择 。
15．（4分）巴克球是一种球形磁体玩具，其大小通常只有几毫米。请你设计实验判断该球形磁体磁极的位置。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
九、综合应用（本大题共8个小题，共25分）
16．（2分）“不积跬步，无以至千里”，古人以举足一次为“跬”，举足两次为“步”。若古代一人以稳定步频行走5min，积300“步”，则此人积 “跬”；如果以“跬/秒”为步频单位，则此人行走的步频为 “跬/秒”。
17．（2分）如图所示，小明发现夜市的网红冰激凌在“开水”中不熔化，通过查阅资料得知“开水”是常压下沸点为﹣196℃的液氮，你认为上文提到的“开水”煮冰激凌不化是真的吗？ ，理由是 。
18．（2分）假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，生活中可能发生的现象 ；假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，可能发生的现象 。
19．（3分）阅读短文，回答问题。
超滑——接近永动机的梦想
我国是制造大国，机械装备使用过程不可避免会产生摩擦，同时伴随磨损。摩擦、磨损会加大能源消耗，给设备、器件、材料带来损失。
超滑是近年来摩擦学领域发展最快的方向之一。润滑油的摩擦系数为0.01～0.1，而超滑的摩擦系数要比润滑油低一个数量级以上，达到0.001量级或更小。中国科学院院士、清华大学摩擦学国家重点实验室主任雒建斌带领团队发现了新的超滑体系和超滑机理，在国际上首次提出薄膜润滑状态概念，在工业应用领域大胆探索超滑和抛光问题，使降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命不再是摩擦学界的一大难题。超滑作为一种能将摩擦能耗与磨损率降低几个数量级的变革性技术，是摩擦学领域在人类文明史上的又一个重要贡献。
（1）超滑技术能够解决 等技术难题；
（2）超滑技术是通过 的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）未来超滑技术可能为人们生活带来的便利 （试举一例）。
20．（4分）我国“西电东送”采用特高压输电技术。在远距离输电中，当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流产生的热损耗。从而减小输电线中能量的损失，请你利用所学的物理知识解释“增压降流少损耗”的原因。
21．（2分）某村被群山包围，B点的蔬菜大棚因为较少获得阳光照射产量很少。小明参观后建议在位置A处安装平面镜照亮B处。若太阳位于如图所示位置，请在A处添加平面镜并完成反射光路图。（保留作图痕迹）
22．（4分）农业机器人是一种具有人工智能的新一代无人自动操作机械，它有检测（如视觉）和演算等功能，能感觉并适应作物种类和环境变化。如图所示正在采摘西红柿的机器人，质量为30kg，与地面的总接触面积约为2×10﹣3m2，装箱时在4s内将5kg西红柿抬高60cm，g取10N/kg。求：
（1）机器人空载静止时对水平地面的压强；
（2）机器人对西红柿做的功及功率。
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲，其内部有两根发热电阻R1、R2（阻值不随温度变化），可实现“低温”和“高温”两挡，其铭牌部分参数如表所示。电饭煲正常工作且不考虑热损耗，欲将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至100℃，汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）。求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
500W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间；
（3）请在图乙虚线框内画出电饭煲内部简化电路图。
2023年山西省太原市万柏林区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．（3分）自行车是低碳环保的交通工具，如图所示是中学生骑行用的自行车，下列估测值中最符合实际的是（ ）
A．车座到地面的高度约为1m
B．自行车的质量约为100kg
C．暴晒下烫手的车座温度约为35℃
D．骑行时的平均速度约为80km/h
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A.车座到地面的高度约为1m，故A符合实际；
B.自行车的质量约为20kg，故B不符合实际；
C.暴晒下烫手的车座温度约为40℃以上，故C不符合实际；
D.骑行时的平均速度约为5m/s＝18km/h，故D不符合实际。
故选：A。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（3分）笛子是一种常见的管乐器，下列说法错误的是（ ）
A．笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B．笛声在真空中的传播速度为340m/s
C．用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D．吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变了声音的音调
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）声音可以通过固体、液体和气体传播，不能在真空中传播；
（3）音调指声音的高低，响度指声音的大小。
【解答】解：A、吹奏笛子时，声音是空气柱振动产生的，故A正确；
B、声音不能在真空中传播，故B错误；
C、用不同的力度吹奏是为了改变振幅，从而改变响度，故C正确；
D、吹奏时按压不同位置的气孔，是为了改变振动的频率，从而改变了声音的音调，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了声的产生、传播、声音的特性和减弱噪声的方法等，都是属于基础知识，掌握基础知识很重要。
3．（3分）汾酒酿造工艺源远流长，明代李时珍在《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露”。其中涉及的物态变化是（ ）
A．熔化 凝固 B．汽化 液化 C．熔化 凝华 D．升华 凝华
【分析】物质由液态转变为气态的过程叫汽化，物质由气态转变为液态的过程叫做液化。
【解答】解：用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露，浓酒受热汽化成气体酒精，上升过程中，遇到上方冷空气液化成液体酒精，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了汽化和液化的分析，属于基础题。
4．（3分）物理课上，老师给同学们表演了小魔术“听话的泡沫小球”，将一根吸管与纸巾摩擦后靠近泡沫小球，小球竟然乖乖跟着吸管走了。对此魔术揭秘正确的是（ ）
A．摩擦后吸管与纸巾带同种电荷
B．泡沫小球与摩擦后的吸管带异种电荷
C．用摩擦的方法可以创造电荷
D．利用摩擦的方法使电荷发生了转移
【分析】（1）在实验室中，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；
（2）根据电荷间的相互作用规律（同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引）和带电体的性质（能吸引轻小物体）分析；
（3）摩擦起电时失去电子的物体带正电荷，得到电子的物体带负电荷。
【解答】解：A、摩擦后吸管与纸巾带异种电荷，故A错误；
B、带电体具有吸引轻小物体的性质，摩擦后的吸管可以吸引不带电的泡沫小球，故B错误；
CD、摩擦起电时失去电子的物体带正电荷，得到电子的物体带负电荷，是电荷的转移，不是创造了电荷，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】该题目考查摩擦起电的实质，属于简单题目，关键是知道相互吸引的有两种可能：一是异种电荷之间，二是带电体和不带电的轻小物体之间（带电的性质）。
5．（3分）AR智能试妆镜是在普通镜子上增加高显色性的LED灯光和内置高清摄像头，通过动态人脸特征捕捉技术实现AR试妆功能。下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头对光有发散作用
B．试妆时，人脸位于摄像头的一倍焦距以内
C．试妆时，人脸靠近摄像头，镜中的像变大
D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像变小
【分析】凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解：ABC、摄像头是一个凸透镜，对光具有会聚作用，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的；当人脸靠近摄像头时，物距变小，像距变大，人脸经摄像头所成的像会变大，故C正确、AB错误；
D、关闭试妆功能，人远离镜子人的像相当于平面镜成像，像的大小不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律和应用，在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
6．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（ ）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
【分析】安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地。根据安全用电的原则逐个分析即可判断。
【解答】解：A、绝缘皮破损的导线会造成触电，及时更换破损的导线才符合安全用电的原则，故A错误；
B、同时使用的大功率电器过多，总电流太大，容易引起火灾，故B错误；
C、冰箱的金属外壳接地是为了防止外壳带电而发生触电，符合安全用电的原则，故C正确；
D、双手同时分别接触火线和零线，会造成触电事故，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地。
7．（3分）过山车项目深受孩子的喜欢，图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。过山车在各点的动能和重力势能大小如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．过山车在B点处于二力平衡状态
B．经过C点继续上滑是因为受到惯性
C．在B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D．在这个过程中，过山车的机械能是不变的
【分析】（1）做机械运动的物体具有动能，动能的大小与质量和速度有关；被举高的物体具有重力势能，重力势能的大小与质量和高度有关；动能和势能之和称为机械能。
（2）物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解：A、过山车在B点时运动状态发生了变化，不是处于二力平衡状态，故A错误；
B、经过C点继续上滑是因为过山车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等，故C正确；
D、整个过程中，小车克服阻力做功，机械能逐渐变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查动能和势能的大小变化，解题的关键是能从图中获取相关信息进行解答。
8．（3分）图甲是一种太阳能摆叶花，摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，绕固定点O自由转动。OA重0.04N，C是重心，OB质量不计，B端固定着一块小磁铁。线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，立即断电，AOB会自动逆时针摆回来，如此往复。断电静止时，C、O、D在同一水平线上。下列说法正确的是（ ）
A．断电静止时，磁铁受到的重力是0.12N
B．有电流时，线圈E上端的磁极是N极
C．摆叶花叶子摆动与发电机原理相同
D．太阳能电池充电时将电能转化为化学能
【分析】（1）以O为轴，AOB视为杠杆，明确动力、动力臂和阻力、阻力臂，利用杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2即可求解；
（2）根据小磁铁B的运动判断线圈上端的极性；
（3）发电机原理是电磁感应；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（4）太阳能电池充电时将太阳能转化为化学能。
【解答】解：A、如图所示：
摆叶AOB可视为杠杆，此时：11＝0C＝4.5cm，12＝OD＝1.5cm；
F1＝G叶辨＝0.04N
根据杠杆平衡条件：F111＝F2l2得：0.04N×4.5cm＝F2×1.5cm；
解得：F2＝0.12牛；
依据题意可知，B端固定的小磁铁的重力和小磁铁对B端的作用力F，大小相等，即小磁铁B的重力G＝F2＝0.12N，故A正确；
B、因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈对小磁铁只有斥力作用，所以线圈上端的磁极是S极，故B错误；
C、线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，使AOB顺时针小幅摆动，所以是根据磁极间的相互作用运动，故C错误；
D、太阳能电池充电时将太阳能转化为化学能，储存在电池中，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查杠杆平衡条件及其应用、磁极间的相互作用，掌握杠杆平衡条件是解答本题的关键。
9．（3分）如图所示的半潜船工作时，通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待军舰到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成军舰的装载过程。下列关于半潜船的说法正确的是（ ）
A．上浮过程中，甲板受到水的压强变大
B．下沉过程中，船所受浮力小于它排开海水所受重力
C．半潜船通过改变受到浮力的大小实现下沉和上浮
D．军舰装载完成后，半潜船受到的浮力变大
【分析】（1）上浮过程中，甲板的深度减小，根据p＝ρgh即可判断甲板受到水的压强；
（2）下沉过程中，根据公式F浮＝G排即可判断船所受浮力与它排开海水所受重力之间的关系；
（3）由题意可知半潜船也称半潜式母船，它通过本身压载水的调整，把装货甲板潜入水中，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的；
（4）军舰装载时处于漂浮状态，根据漂浮条件即可判断。
【解答】解：A、上浮过程中，甲板的深度减小，根据p＝ρgh可知甲板受到水的压强变小，故A错误；
B、下沉过程中，根据阿基米德原理可知船所受浮力等于它排开海水所受重力，故B错误；
C、半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，将装货甲板潜入水下，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的，故C错误；
D、半潜船漂浮时浮力等于重力，军舰装载完成后，半潜船的重力变大，所以半潜船受到的浮力变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件，记住漂浮时浮力等于重力，是解题的关键。
10．（3分）神舟十五号载人飞船配备舱门快速检漏仪，通过检测空间内压力变化来判断舱门密封情况。图甲是科学实验小组设计的检漏仪简易原理图，压敏电阻R置于充入定量气体的被检测区。压敏电阻R的阻值随压力F变化的关系如图乙所示，若有漏气现象，压力会逐渐减小。电源电压不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．随压力F的减小，R的阻值逐渐减小
B．被检测区漏气，电路中的电流变大
C．被检测区不漏气，电路的总功率最小
D．电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气
【分析】由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
（1）根据图乙可知压敏电阻的阻值随压力的变化情况；
（2）若有漏气现象，压力会逐渐减小，根据压敏电阻R的阻值变化，利用串联电路的电阻特点和欧姆定律判断出电路中电流的变化；
（3）被检测区不漏气，压力最大，由图乙可知此时压敏电阻的阻值最小，根据欧姆定律判断出电路中电流的大小，由P＝UI判断出电路总功率的大小；
（4）若有漏气现象，根据电路中电流的变化和公式U＝IR判断定值电阻两端电压的变化（即电压表示数的变化），进而得出结论。
【解答】解：由电路图可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
A、根据图乙可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，随压力F的减小，R的阻值逐渐增大，故A错误；
B、若有漏气现象，压力会逐渐减小，压敏电阻R的阻值逐渐增大，电路的总电阻变大，由I＝可知电路中的电流变小，故B错误；
C、被检测区不漏气，压力最大，由图乙可知此时压敏电阻的阻值最小，电路的总电阻最小，由I＝知电路中的电流最大，根据P＝UI可知电路的总功率最大，故C错误；
D、由B项解答可知，若有漏气现象，电路中的电流会变小，由U＝IR可知定值电阻R0两端的电压会变小，即电压表的示数会变小，所以，当电压表的示数小于设定值时，报警装置启动，提示舱门漏气，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，根据图乙分析得出压敏电阻的阻值随压力的变化关系是解答本题的关键。
二、实验探究题。
11．（5分）汽车水箱是发动机散热系统的重要组成部分，其中装有防冻液。小聪测量了某品牌防冻液的沸点。
（1）如图甲所示，实验装置的组装顺序应为 自下而上 （选填“自下而上”、“自上而下”），除图中装置外，还需要的测量仪器是 秒表 ；
（2）根据表格中实验数据，在图乙中画出防冻液的温度随时间变化的图线；
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
防冻液的温度T/℃
90
98
104
106
108
108
108
108
108
（3）根据以上实验数据可知，该防冻液的沸点为 108 ℃；
（4）夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，因此 不可以 （选填“可以”或“不可以”）用水代替防冻液。
【分析】（1）用酒精灯外焰加热物体，即安装装置时，先从下到上，方便调节；本实验需要记录时间的仪器；
（2）根据描点法作图；
（3）防冻液沸腾时，温度不变，可从表中找到沸点；
（4）根据水的沸点与外部最高温度比较可解答。
【解答】解：（1）因要用酒精灯的外焰加热，同时要保证温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，不能碰到容器壁和容器底，故应自下而上安装实验器材，方便调节；实验中每隔一段时间记录一次温度计的示数，所以还需要的测量仪器是秒表；
（2）防冻液的温度随时间变化的图线如图所示：；
（3）防冻液加热时温度保持不变，这个不变的温度为防冻液的沸点，由表中数据可知，该防冻液的沸点为108℃；
（4）1标准大气压下，水的沸点为100℃，而夏天汽车发动机工作时外部温度最高可达105℃，高于水的沸点，水已沸腾，所以不可以用水代替防冻液。
故答案为：（1）自下而上；秒表；（2）；（3）108；（4）不可以。
【点评】此题主要是探究防冻液的沸腾实验，应能熟练装配实验的装置，同时要学会分析温度随时间变化的图像。
12．（7分）小明发现大部分汽车保险杠的外壳并不是金属。请你和他一起利用天平和量筒测量保险杠外壳的密度：
（1）将天平放在 水平桌面 上，将游码移至标尺左端零刻度线，发现指针偏向分度盘中线左侧，将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）测量时，托盘天平示数如图甲所示，该保险杠碎块的质量为 10.4 g；
（3）先向量筒中加入一定量的水，读出体积为28mL。将保险杠外壳碎块放入量筒中，用细铁丝将其完全压入水中，量筒示数如图乙所示，保险杠外壳碎块的体积为 12 cm3，保险杠的密度为 0.87 kg/m3；
（4）通过查阅资料，小明了解到保险杠外壳的主要材料为聚丙烯塑料，该种材料密度为0.9g/cm3，测得的密度小于0.9g/cm3的原因可能是 细铁丝排开部分水 ；
（5）保险杠外壳材料的密度比较小，这样做的好处是 减小汽车的质量 。（写出一条）
【分析】（1）在调节天平平衡前，应将天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端的零刻度线处；指针左偏，平衡螺母右调；指针右偏，平衡螺母左调；
（2）天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（3）读出保险杠外壳碎块和水的总体积，计算出保险杠外壳碎块的体积；利用ρ＝计算出保险杠外壳碎块的密度；
（4）细铁丝也有体积；
（5）保险杠外壳材料采用密度小的材料是在体积一定的情况下，尽可能地减小质量。
【解答】解：（1）正确使用天平：应先把天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上，此时指针偏向分度盘中线左侧，应将平衡螺母向右调，才能使天平平衡；
（2）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以保险杠碎块的质量为m＝20g+0.4g＝20.4g；
（3）由图乙知，水和保险杠外壳碎块的体积为40mL，所以保险杠外壳碎块的体积为：V＝40mL﹣28mL＝12mL＝12cm3，保险杠的密度的密度为；ρ＝＝≈0.87g/cm3；
（4）细铁丝排开部分水，使得所测保险杠外壳碎块的体积偏大，由公式ρ＝可知所测密度偏小；
（5）保险杠外壳材料采用密度小的材料是在体积一定的情况下，尽可能地减小质量。
故答案为：（1）水平桌面；右；（2）10.4；（3）12；0.87；（4）细铁丝排开部分水；（5）减小汽车的质量。
【点评】该题考查了天平的正确使用、量筒的正确使用、密度的测量及测得值偏大、偏小的判断，是一道综合题，但难度不大。
13．（5分）为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，A实验小组连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）
（1）用笔画线将甲图电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小；
（2）电路连接无误后，闭合开关，电流表有示数，电压表示无示数，导致该现象的原因可能是 定值电阻R短路 ；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，进行多次实验，记录数据绘制了电阻R的I﹣U图象，如图乙中的图线a，可得出结论是 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ，电阻R的阻值为 5 Ω；
（4）B实验小组选用额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，发现不能用小灯泡来完成此实验，原因是 小灯泡的电阻不是一个定值 。
【分析】（1）滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，据此分析；
（3）根据乙中的图线a为一条过原点的直线分析得出结论；根据欧姆定律求出电阻R的阻值；
（4）探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，根据乙图中的图线b为一条曲线结合欧姆定律可知灯泡的电阻是变化的。
【解答】解：（1）滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（3）由图乙知，绘制出电阻R的I﹣U图象的图线a为过原点的直线，据此可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
当电阻两端的电压为1V时，通过的电流为0.2A，由欧姆定律可知，电阻R的阻值为：R＝＝＝5Ω；
（4）由图乙图线b可知，通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻值不是一个定值，而探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，因此不能用小灯泡来完成此实验。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻R短路；（3）导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；5；（4）小灯泡的电阻不是一个定值。
【点评】本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，考查电路连接、故障分析、欧姆定律的应用、控制变量法和分析图象归纳结论的能力。
14．（4分）为减少阴雨天意外滑倒现象，学校决定重新铺设意外多发地的地面。关于地面材料的选取征集到如下意见：①漆面木地板；②防滑瓷砖；③pvc地板。同学们探究了潮湿程度对不同材料防滑能力的影响，实验装置如图所示，将鞋放在不同材料、不同潮湿程度的桌面上，用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，读出拉力大小并记录。记录数据如表：
材质
全湿时拉力
大小F1/N
微湿时拉力
大小F2/N
干燥时拉力
大小F3/N
漆面木地板
2.90
3.00
2.40
防滑瓷砖
3.10
3.40
4.20
pvc地板
3.40
3.50
3.00
（1）实验中用 测力计示数 反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是 全湿时，防滑能力明显变小；微湿时，防滑能力变小 ；
（3）为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择 pvc地板或漆面木地板 。
【分析】（1）根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，实验中用测力计的示数反映不同材料的防滑能力；
（2）根据表中数据结合（1）回答；
（3）根据表中数据可知，pvc地板或漆面木地板在全湿或微湿时，防滑能力变强。
【解答】解：（1）用弹簧测力计水平拉动使其做匀速直线运动，鞋在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，实验中用测力计的示数反映不同材料的防滑能力；
（2）探究发现，潮湿程度对防滑瓷砖防滑能力的影响是：微湿时防滑能力增大；全湿时，防滑能力变小；
（3）根据表中数据可知，pvc地板或漆面木地板在全湿或微湿时，防滑能力变强，为减少阴雨天意外滑倒现象，应该选择pvc地板或漆面木地板。
故答案为：（1）测力计示数；全湿时，防滑能力明显变小；微湿时，防滑能力变小；pvc地板或漆面木地板。
【点评】本题考查影响滑动摩擦力大小的因素及数据分析的能力。
15．（4分）巴克球是一种球形磁体玩具，其大小通常只有几毫米。请你设计实验判断该球形磁体磁极的位置。
（1）实验器材： 巴克球，适量铁屑 ；
（2）实验步骤： 巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察 ；
（3）实验结论： 吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极 。
【分析】初中确定磁极位置的方法原理是磁性物质可以吸引铁、钴、镍等物质，通过观察吸引铁屑数量的多少来判断，磁性最强部位吸引铁屑数目较多，即可确定磁极位置。
【解答】解：（1）选用的实验器材：巴克球，适量铁屑；
（2）（3）因为磁体上不同部位的磁性强弱是不同，两端较强，中间较弱，所以把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察，吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极。
故答案为：（1）巴克球，适量铁屑；
（2）把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察；
（3）吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极。
【点评】中考设计性实验题的题目大多是以课本实验为基础，通过改变实验条件或者是用实验中出乎意料之外的问题来命题，在解决此类问题时，要利用学过的知识和实验探究方法，分析并找到解决问题的途径，解此类问题要灵活运用学过的知识，可先从自己熟悉的器材和实验方法入手，只要设计符合题目要求，所用的器材越少越好，步骤越简单越好。
九、综合应用（本大题共8个小题，共25分）
16．（2分）“不积跬步，无以至千里”，古人以举足一次为“跬”，举足两次为“步”。若古代一人以稳定步频行走5min，积300“步”，则此人积 600 “跬”；如果以“跬/秒”为步频单位，则此人行走的步频为 2 “跬/秒”。
【分析】已知举足两次为“步”，根据步频行走5min，积300“步”，可求得此人积“跬”；
以“跬/秒”为步频单位，根据单位时间内走的步数称为步频求解。
【解答】解：
由题知，举足一次为“跬”，举足两次为“步”，则1步＝2跬，
所以，300“步”＝300×2“跬”＝600“跬”，即此人积600“跬”；
以“跬/秒”为步频单位，以稳定步频行走的时间t＝5min，
则此人行走的步频：＝2“跬/秒”。
故答案为：600；2。
【点评】本题考查了速度公式的应用，关键是明确“跬”，以及步频的含义，此题难度不大，属于基础知识。
17．（2分）如图所示，小明发现夜市的网红冰激凌在“开水”中不熔化，通过查阅资料得知“开水”是常压下沸点为﹣196℃的液氮，你认为上文提到的“开水”煮冰激凌不化是真的吗？ 不是 ，理由是 在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾 。
【分析】物质由液态变为气态叫汽化，汽化吸热；物质由液态变为固态叫凝固，凝固放热；物质由气态变为液态叫液化，液化放热。
【解答】解：上文提到的“开水”煮冰激凌不化不是真的，在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾，沸腾过程中液氮迅速变为气体，吸收热量，使冰激凌中的水凝固成冰；同时，液氮吸热汽化，使周围空气的温度降低，空气中的水蒸气放热液化，形成液态小水滴，所以会出现“烟雾缭绕”的现象。
故答案为：不是；在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃，在常温下达到沸点，液氮会沸腾。
【点评】本题考查了常见的物态变化现象及吸放热情况，是一道联系实际的应用题，难度不大。
18．（2分）假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，生活中可能发生的现象 阳光下不会有影子 ；假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，可能发生的现象 潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮 。
【分析】影子的形成是光的直线传播，对照分析假想的现象；水池底看起来变浅是由于光的折射，且折射角大于入射角。
【解答】解：假如光在同种均匀介质中沿曲线传播，光会绕过物体，不会在地面上形成影子；
假如光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，那么潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮；
故答案为：阳光下不会有影子；潜水员在水底看岸上的树木，看起来会变矮。
【点评】本题考查光的直线传播和折射的逆分析，属于创新题。
19．（3分）阅读短文，回答问题。
超滑——接近永动机的梦想
我国是制造大国，机械装备使用过程不可避免会产生摩擦，同时伴随磨损。摩擦、磨损会加大能源消耗，给设备、器件、材料带来损失。
超滑是近年来摩擦学领域发展最快的方向之一。润滑油的摩擦系数为0.01～0.1，而超滑的摩擦系数要比润滑油低一个数量级以上，达到0.001量级或更小。中国科学院院士、清华大学摩擦学国家重点实验室主任雒建斌带领团队发现了新的超滑体系和超滑机理，在国际上首次提出薄膜润滑状态概念，在工业应用领域大胆探索超滑和抛光问题，使降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命不再是摩擦学界的一大难题。超滑作为一种能将摩擦能耗与磨损率降低几个数量级的变革性技术，是摩擦学领域在人类文明史上的又一个重要贡献。
（1）超滑技术能够解决 降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命 等技术难题；
（2）超滑技术是通过 使接触面脱离 的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）未来超滑技术可能为人们生活带来的便利 减小动车所受的摩擦，提高运行速度，为人们的出行带来的便利 （试举一例）。
【分析】（1）根据材料内容填写答案；
（2）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动；
（3）根据超滑技术能够解决的技术难题举例。
【解答】解：（1）根据材料内容可知，超滑技术能够解决降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命等技术难题；
（2）超滑技术是通过使接触面脱离的方式减小机械设备器件间的摩擦力；
（3）根据超滑技术能够解决降低运动摩擦能耗可以推测，未来超滑技术可能为人们的出行带来的便利，因为超滑的摩擦系数要比润滑油低得多，可以大大减小动车所受的摩擦，提高运行速度。
故答案为：（1）降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪音、延长寿命；
（2）使接触面脱离；
（3）减小动车所受的摩擦，提高运行速度，为人们的出行带来的便利。
【点评】此题为信息给予题，主要考查学生对减小摩擦力方法的理解和掌握，重点考查学生的思维想象能力，是一道好题。
20．（4分）我国“西电东送”采用特高压输电技术。在远距离输电中，当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流产生的热损耗。从而减小输电线中能量的损失，请你利用所学的物理知识解释“增压降流少损耗”的原因。
【分析】根据P＝UI分析当输电功率相同时，通过提高电压来降低电流；根据焦耳定律分析当电阻和通电时间相同时，降低电流可以减少损耗。
【解答】答：根据P＝UI可知，当输电功率相同时，输电电压越高，通过的电流越小；输电线的电阻一定，通电时间相同，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电路中的电流越小时，输电线产生的热量越小，能量损耗越小。
【点评】本题考查电功率公式以及焦耳定律的应用，难度不大。
21．（2分）某村被群山包围，B点的蔬菜大棚因为较少获得阳光照射产量很少。小明参观后建议在位置A处安装平面镜照亮B处。若太阳位于如图所示位置，请在A处添加平面镜并完成反射光路图。（保留作图痕迹）
【分析】先根据A、B位置确定反射光线，然后根据反射角等于入射角画出法线，最后根据平面镜与法线垂直画出平面镜的位置。
【解答】解：连接AB，即为反射光线；然后画出入射光线与反射光线的角平分线，即为法线，最后根据平面镜与法线垂直画出平面镜，如下图所示：
【点评】在用光的反射定律作图时，注意一些技巧：反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线的角平分线等。
22．（4分）农业机器人是一种具有人工智能的新一代无人自动操作机械，它有检测（如视觉）和演算等功能，能感觉并适应作物种类和环境变化。如图所示正在采摘西红柿的机器人，质量为30kg，与地面的总接触面积约为2×10﹣3m2，装箱时在4s内将5kg西红柿抬高60cm，g取10N/kg。求：
（1）机器人空载静止时对水平地面的压强；
（2）机器人对西红柿做的功及功率。
【分析】（1）机器人空载静止时对水平地面的压力等于它的重力，根据G＝mg得到它的重力；
（2）根据W＝Fs得到机器人对西红柿做的功，根据P＝得到机器人对西红柿做功的功率。
【解答】解：（1）机器人空载时的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
机器人空载静止时对水平地面的压强：p＝＝1.5×105Pa；
（2）机器人对西红柿做的功：W＝Fs＝G西h＝m西gh＝5kg×10N/kg×0.6m＝30J，
机器人对西红柿做功的功率：P＝＝＝7.5W。
答：（1）机器人空载静止时对水平地面的压强是1.5×105Pa；
（2）机器人对西红柿做的功是30J，功率是7.5W。
【点评】本题考查压强、功和功率的计算，题目综合性较强，难度不大。
23．（6分）小亮在家煲汤时使用的电饭煲，其内部有两根发热电阻R1、R2（阻值不随温度变化），可实现“低温”和“高温”两挡，其铭牌部分参数如表所示。电饭煲正常工作且不考虑热损耗，欲将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至100℃，汤的比热容为c汤＝4.0×103J/（kg•℃）。求：
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
500W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间；
（3）请在图乙虚线框内画出电饭煲内部简化电路图。
【分析】（1）知道汤的质量、初温、末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）可以计算出汤吸收的热量；
（2）不考虑热损耗，W＝Q吸，利用P＝计算出加热需要的时间；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，结合串并联电路电阻规律和P＝UI＝设计电路图。
【解答】解：（1）汤吸收的热量为：
Q吸＝c汤m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.2×105J；
（2）由P＝可知，在不考虑热损耗的情况下，电饭煲高温煲汤时需要的时间为：
t＝＝＝640s；
（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此低温挡工作电路中的电阻大，高温挡工作时，电路中的电阻小，
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以，当两电阻串联时，开关S1闭合，两电阻串联，开关S1、S2都闭合，R2被短路，电路为R1的简单电路，如图甲所示：
当两电阻并联时，开关S1闭合，电路为R1的简单电路，开关S1、S2都闭合，两电阻并联，如图乙所示：
。
答：（1）汤需要吸收的热量为3.2×105J；
（2）高温挡煲汤时，需要的时间为640s；
（3）见解答图。
【点评】本题是电热综合问题中的多挡电路题，主要考查对电路状态的判断、吸热公式、电功率公式、串联电路的电阻特点，题目综合性比较强，有一定的难度。
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