2022年河北省中考物理试卷【解析版】

这是一份2022年河北省中考物理试卷【解析版】，共30页。试卷主要包含了选择题，填空及简答题，实验探究题，计算应用等内容，欢迎下载使用。

2022年河北省中考物理试卷
一、选择题（本大题共12个小题，共27分。1～9小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；10～12小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）如图所示，封闭在注射器中的空气被压缩后，气体分子的（　　）

A．个数减少 B．质量减小 C．间隔减小 D．种类减少
2．（2分）关于托盘天平的使用，下列说法正确的是（　　）
A．调节天平横梁平衡时，游码应放在标尺的最大刻度线处
B．测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子
C．被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D．称粉状物体质量时，可以将其直接放在盘中
3．（2分）分类是认识和研究问题的重要方法。下列分类正确的是（　　）
A．蜡、铁和玻璃都是晶体
B．汽水、冰水和矿泉水都是混合物
C．人体、大地和石墨都是导体
D．金刚石、不锈钢和黄金都是金属材料
4．（2分）对图所示实验的分析，错误的是（　　）　
A．甲：头发被带电的气球吸引，说明头发原来一定带电
B．乙：两个铅柱没有被重物拉开，说明分子之间存在引力
C．丙：一段时间后，只有①中铁钉生锈，说明铁生锈与水有关
D．丁：干冷的烧杯内壁有水珠生成，说明蜡烛中含有氢元素
5．（2分）下列数据最接近实际情况的是（　　）
A．一只圆珠笔的质量约为500g
B．教室中课桌的高度约为75cm
C．中学生百米赛跑的成绩约为5s
D．河北省12月份的平均气温约为25℃
6．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．“渊冰厚三尺，素雪覆千里。”“冰”的形成是凝华现象
B．“雾里山疑失，雷鸣雨未休。”“雾”的形成是汽化现象
C．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
7．（2分）如图所示是小明家的一个插线板，他在使用中发现：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。选项图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是（　　）

A． B．
C． D．
8．（2分）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮所受重力为10N
B．滑轮组所做的有用功为2000J
C．工人所用拉力的功率为380W
D．滑轮组的机械效率为95%
9．（2分）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过三个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
（多选）10．（3分）如图所示的四幅图中，不能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　）
A．用吸管将饮料吸到嘴里
B．热气球腾空而起
C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水又沸腾了
D．往b管中吹气，a管中的水面上升
（多选）11．（3分）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
（多选）12．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）

A．a为电压表
B．电源电压为12V
C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D．将a与R0互换，开关均闭合，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W
二、填空及简答题（本大题共5个小题：每空1分，共13分）
13．（3分）2022年2月4日，来自河北省阜平县大山深处的44名孩子，在北京冬奥会开幕式上用希腊语唱起《奥林匹克颂》，如图所示。他们用歌声走出了大山，走到了世界面前。孩子们的天籁之音是由他们的声带 　 　产生的。我们能够从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的 　 　不同。世界各地的部分电视用户是利用卫星接收和发射的 　 　信号来收看现场画面的。

14．（2分）在劳动课上，小明利用钳子反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高，这是通过 　 　的方式改变铁丝内能的。如图所示，在剪断铁丝的过程中，钳子是一个 　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。

15．（3分）雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，影子是由于 　 　形成的。通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像，如图所示，像的大小与建筑物的大小 　 　。一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，强光照射到玻璃幕墙时会发生 　 　反射，造成“光污染”。

16．（3分）如图所示，甲、乙两列高铁列车相向行驶，以甲车为参照物，乙车是 　 　的。行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，原因是 　 　。目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”，若“超级高铁”以4000km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为 　 　h。（已知地球赤道周长约为40000km）

17．（2分）一家火锅店用某种材质的纸折成火锅，加上水，放在点燃的天然气炉上涮菜，如图所示。天然气属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度 　 　（选填“继续升高”或“保持不变”），该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg，水温从20℃升高到100℃，则水需要吸收 　 　J的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

三、实验探究题（本大题共3个小题：18题4分，19题6分，20题7分，共17分）
18．（4分）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 　 　来判断电路中是否产生感应电流。
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　 　（选填所有符合要求的操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　。
（4）利用“磁生电”工作的装置有 　 　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
19．（6分）小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成如图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择 　 　两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择 　 　两图所示的实验来操作。
（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了 　 　的知识。
（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 　 　N。
小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：　 　。
（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图戊所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为使长木板与木块相对运动。再次验证了猜相①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是 　 　（选填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后、测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后、木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
20．（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：

（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉）
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　端。
（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 　 　的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A





（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。
①图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为 　 　A。
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 　 　Ω。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图象，可以得出结论：　 　。
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V。
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V。通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　 　Ω。
四、计算应用（本大题共2个小题：21题6分，22题7分，共13分）
21．（6分）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103kg/m3，边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）
（1）求长方体的质量；
（2）在图甲中作出长方体所受重力的示意图（“O”点为长方体的重心）；
（3）求液体的密度；
（4）在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力。

22．（7分）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1：P2。


2022年河北省中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12个小题，共27分。1～9小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；10～12小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1．（2分）如图所示，封闭在注射器中的空气被压缩后，气体分子的（　　）

A．个数减少 B．质量减小 C．间隔减小 D．种类减少
【解答】解：物质是由分子或原子组成的，注射器中的空气被封闭后，它的的分子个数不会减少、气体分子的种类和质量也不会发生变化，但是由于分子间有间隔，空气被压缩后，分子间的间隔减小了，故ABD错误、C正确。
故选：C。
2．（2分）关于托盘天平的使用，下列说法正确的是（　　）
A．调节天平横梁平衡时，游码应放在标尺的最大刻度线处
B．测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子
C．被测物体的质量总等于右盘中砝码的总质量
D．称粉状物体质量时，可以将其直接放在盘中
【解答】解：A、调节天平横梁平衡时，游码应移到标尺左端的零刻度线处，故A错误；
B、测量物体质量时，向右盘中加减砝码应使用镊子，而不能直接用手拿砝码，故B正确；
C、被测物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码在标尺上对应的刻度值，故C错误；
D、称粉状物体质量时，不能直接放在天平盘上，故D错误。
故选：B。
3．（2分）分类是认识和研究问题的重要方法。下列分类正确的是（　　）
A．蜡、铁和玻璃都是晶体
B．汽水、冰水和矿泉水都是混合物
C．人体、大地和石墨都是导体
D．金刚石、不锈钢和黄金都是金属材料
【解答】解：
A、蜡、玻璃都是非晶体，铁是晶体，故A错误；
B、汽水、矿泉水是混合物，冰水不是混合物，故B错误；
C、人体、大地和石墨都容易导电，是导体，故C正确；
D、不锈钢和黄金都是金属材料，金刚石不是金属材料，故D错误。
故选：C。
4．（2分）对图所示实验的分析，错误的是（　　）　
A．甲：头发被带电的气球吸引，说明头发原来一定带电
B．乙：两个铅柱没有被重物拉开，说明分子之间存在引力
C．丙：一段时间后，只有①中铁钉生锈，说明铁生锈与水有关
D．丁：干冷的烧杯内壁有水珠生成，说明蜡烛中含有氢元素
【解答】解：
A、头发被带电的气球吸引，说明头发可能带与气球相反的电荷，也可能不带电，故A错误；
B、两个铅柱没有被重物拉开，这是因为分子之间存在相互作用的引力，故B正确；
C、潮湿的环境中含有较多的水，只有①中铁钉生锈，说明铁生锈与水有关，故C正确；
D、将干冷的烧杯罩在蜡烛的火焰上方，内壁出现小水珠，说明蜡烛燃烧生成水，从而说明蜡烛中含有氢元素，故D正确。
故选：A。
5．（2分）下列数据最接近实际情况的是（　　）
A．一只圆珠笔的质量约为500g
B．教室中课桌的高度约为75cm
C．中学生百米赛跑的成绩约为5s
D．河北省12月份的平均气温约为25℃
【解答】解：
A、一只圆珠笔的质量约为50g，故A不符合实际；
B、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度接近中学生身高的一半，在75cm左右，故B符合实际；
C、男子百米世界纪录略小于10s，中学生百米成绩不可能小于10s，一般在15s左右，故C不符合实际；
D、河北省12月份的平均气温约为0℃，故D不符合实际。
故选：B。
6．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．“渊冰厚三尺，素雪覆千里。”“冰”的形成是凝华现象
B．“雾里山疑失，雷鸣雨未休。”“雾”的形成是汽化现象
C．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
【解答】解：
A、“冰”是由水凝固形成的，故A错误；
BC、“雾”、“露”都是由水蒸气液化形成的，故B错误，C正确；
D、“霜”是空气中的水蒸气凝华形成的，故D错误。
故选：C。
7．（2分）如图所示是小明家的一个插线板，他在使用中发现：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。选项图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是（　　）

A． B．
C． D．
【解答】解：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压，这说明开关控制三孔插座；三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，故B正确。
故选：B。
8．（2分）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮所受重力为10N
B．滑轮组所做的有用功为2000J
C．工人所用拉力的功率为380W
D．滑轮组的机械效率为95%
【解答】解：
A、由图可知，有2段绳子拉着动滑轮，不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣380N＝20N，故A错误；
B、有用功为：W有用＝Gh＝380N×5m＝1900J，故B错误；
C、绳端移动的距离s＝2h＝2×5m＝10m，
拉力做的总功W总＝Fs＝200N×10m＝2000J，
拉力的功率：P＝＝＝200W，故C错误；
D、该滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝95%，故D正确。
故选：D。
9．（2分）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过三个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
【解答】解：
A、飞机在升空过程中，飞行员的质量不变，高度变大，重力势能诼渐增大，故A正确；
B、飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的质量不变，速度发生了变化，动能发生了变化，故B错误；
C、飞机从起飞到安全降落的整个过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小；高度先变大后变小，机械能先变大后变小，故C错误；
D、飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的质量不变，高度不变，重力势能不变，速度变小，动能减小，不是动能转化为重力势能，故D错误。
故选：A。
（多选）10．（3分）如图所示的四幅图中，不能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　）
A．用吸管将饮料吸到嘴里
B．热气球腾空而起
C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水又沸腾了
D．往b管中吹气，a管中的水面上升
【解答】解：
A、用吸管吸饮料的原理是：先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用了大气压强，不能利用流体压强与流速的关系解释，故A符合题意；
B、热气球升空，是因为热空气的密度比空气的密度小，热气球受到的浮力大于重力，利用的是空气的浮力，不能利用流体压强与流速的关系解释，故B符合题意；
C、向瓶底浇冷水，瓶内压强变小，水的沸点降低，停止沸腾的水又沸腾了，不能利用流体压强与流速的关系解释，故C符合题意；
D、a管中水面上升，是因为向b管中吹气时，a管上方的空气流速增大、压强减小，故D不符合题意。
故选：ABC。
（多选）11．（3分）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【解答】解：
A、根据表格中的数据可知，当u＝20cm时，v＝20cm，则u＝v＝2f，所以焦距为10cm，故A错误；
B、从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大，故B正确；
C、当u＝45cm时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D、第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，故D错误。
故选：BC。
（多选）12．（3分）如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）

A．a为电压表
B．电源电压为12V
C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D．将a与R0互换，开关均闭合，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W
【解答】解：A、只闭合开关S，滑片P置于左端，电路为灯泡L的简单电路；开关都闭合，移动滑片P，电流表示数始终为IA，说明b为电流表，把滑动变阻器短路了，导致滑动变阻器失去调节作用，则a为电压表，故A正确；
B、灯泡额定电流为I额＝＝＝1A；
只闭合开关S，滑片P置于左端，则电路中只接灯泡，而电流表示数为1A，则灯泡电压为电源电压，即12V，故B正确；
C、只闭合开关Sp，若电流表示数为0.5A，则灯泡温度不为额定电流时的温度，电阻也不为额定电流时的电阻，为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值，故C错误；
D、将a与R0互换，开关均闭台，则电路为滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，根据公式P＝可知，移动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，功率最小，为Pmin＝＝＝7.2W，故D正确。
故选ABD。
二、填空及简答题（本大题共5个小题：每空1分，共13分）
13．（3分）2022年2月4日，来自河北省阜平县大山深处的44名孩子，在北京冬奥会开幕式上用希腊语唱起《奥林匹克颂》，如图所示。他们用歌声走出了大山，走到了世界面前。孩子们的天籁之音是由他们的声带 　振动　产生的。我们能够从伴奏中分辨出不同乐器发出的声音，是由于它们发出声音的 　音色　不同。世界各地的部分电视用户是利用卫星接收和发射的 　电磁波　信号来收看现场画面的。

【解答】解：孩子们的天籁之音是由他们的声带振动产生的；因为不同的乐器发出声音的音色不同，所以我们可以通过它们的音色判断乐器的种类；世界各地的部分电视用户是利用卫星接收和发射的电磁波信号来收看现场画面的。
故答案为：振动；音色；电磁波。
14．（2分）在劳动课上，小明利用钳子反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高，这是通过 　做功　的方式改变铁丝内能的。如图所示，在剪断铁丝的过程中，钳子是一个 　省力　（选填“省力”或“费力”）杠杆。

【解答】解：（1）弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为内能，物体的内能增大，温度升高，分子热运动更加剧烈，这是通过做功的方式改变铁丝的内能；
（2）钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：做功；省力。
15．（3分）雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，影子是由于 　光的直线传播　形成的。通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像，如图所示，像的大小与建筑物的大小 　相等　。一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，强光照射到玻璃幕墙时会发生 　镜面　反射，造成“光污染”。

【解答】解：（1）影子是沿直线传播的光被不透明的建筑物挡住，在建筑物后面的地面上光照不到的地方形成影子；
（2）通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像，是平面镜成像，像的大小与建筑物的大小相等；
（3）当强烈的太阳光照射到玻璃幕墙的表面时，会发生镜面反射，反射光线非常集中，炫目的光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
故答案为：光的直线传播；相等；镜面。
16．（3分）如图所示，甲、乙两列高铁列车相向行驶，以甲车为参照物，乙车是 　运动　的。行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，原因是 　列车具有惯性　。目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”，若“超级高铁”以4000km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为 　10　h。（已知地球赤道周长约为40000km）

【解答】解：甲、乙两列高铁列车相向行驶过程中，以甲车为参照物，乙车的位置不断变化，所以是运动的；
行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动，原因是列车具有惯性，要保持原来的运动状态；
由v＝得，
“超级高铁”所用时间约为t＝＝＝10h。
故答案为：运动；列车具有惯性；10。
17．（2分）一家火锅店用某种材质的纸折成火锅，加上水，放在点燃的天然气炉上涮菜，如图所示。天然气属于 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度 　保持不变　（选填“继续升高”或“保持不变”），该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg，水温从20℃升高到100℃，则水需要吸收 　3.36×105　J的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

【解答】解：（1）天然气不能源源不断地从自然界获得，也不可重复利用，故天然气属于不可再生能源；
（2）水沸腾时吸收热量，温度保持不变；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J。
故答案为：不可再生；保持不变；3.36×105。
三、实验探究题（本大题共3个小题：18题4分，19题6分，20题7分，共17分）
18．（4分）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 　电流表的指针是否偏转　来判断电路中是否产生感应电流。
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　①③④　（选填所有符合要求的操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　换一个磁性更强的磁体　。
（4）利用“磁生电”工作的装置有 　动圈式话筒　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法；
（2）①当导体AB水平向右运动时，会切割磁感线，产生感应电流；
②当导体AB竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流；
③当导体AB斜向上运动时，会切割磁感线，产生感应电流；
④磁体水平向左运动时，会切割磁感线，产生感应电流；
⑤磁体竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流；
综合分析会产生感应电流的是：①③④；
（3）实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体AB切割磁感线的运动速度；③将导体AB换成多匝线圈；
（4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
故答案为：（1）电流表的指针是否偏转；（2）①③④；（3）换一个磁性更强的磁体；（4）动圈式话筒。
19．（6分）小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成如图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择 　甲、乙　两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择 　乙、丙　两图所示的实验来操作。
（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了 　二力平衡　的知识。
（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 　1.0　N。
小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：　鞋底的花纹　。
（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图戊所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为使长木板与木块相对运动。再次验证了猜相①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是 　C　（选填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后、测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后、木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【解答】解：（1）要验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，应保持接触面的粗糙程度相同，使接触面受到压力不同，所以应选择甲和乙；
要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，应保持压力相同，使接触面的粗糙程度不同，所以应选择乙和丙；
（2）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，木块处于平衡状态，在水平方向受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由二力平衡的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（3）由图丁知，弹簧测力计分度值为0.1N，示数为1.0N；
（4）通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：鞋底的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（5）将弹簧测力计固定不动，易于读数，误差小，木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为使长木板与木块相对运动，木块处于静止状态，水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力，这样便于操作，故AB正确，C错误。
故答案为：（1）甲、乙；乙、丙；（2）二力平衡；（3）1.0；（4）鞋底的花纹；（5）C。
20．（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：

（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉）
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　左　端。
（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 　导体电阻　的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A





（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。
①图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为 　0.2　A。
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 　30　Ω。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图象，可以得出结论：　在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　。
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V。
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V。通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　4　Ω。
【解答】解：（1）由图乙可知，图中定值电阻没有接入电路，定值电阻应串联在电路中与电压表并联，电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，如图所示：；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端；
（3）由表中数据可知，小明改变的是定值电阻的阻值，因此探究通过导体的电流与导体电阻的关系；
（4）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由丙图电流表的指针位置可知，读数为0.2A；
②由表中数据可知，第2次所用定值电阻的阻值为10Ω，由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，电压表示数为变阻器分得的电压的＝2倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时，定值电阻的阻值为：R＝2×10Ω＝20Ω，因此定值电阻的阻值不能超过20Ω，故30Ω的定值电阻无法满足实验条件；
（5）由图丁可知，I﹣的图象为过原点的一条直线，因此电流与电阻的倒数成正比，故可得结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【拓展】根据电压表的示数为2.5V，可以排除电源电压为1.5V，
由串联电路的电压特点可知，当电源电压为3V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，
当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，
当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为：＝＝＝，＝＝＝，＝＝＝，
由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，因此两次实验中定值电阻的阻值之比可能为：＝＝，＝＝，＝＝，
由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为3V和4.5V，
因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω，结合＝和＝可知，定值电阻R1＝20Ω，R2＝5Ω，
因此滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝×20Ω＝4Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）左；（3）导体电阻；（4）30；（5）在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；【拓展】4。

四、计算应用（本大题共2个小题：21题6分，22题7分，共13分）
21．（6分）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103kg/m3，边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10﹣2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）
（1）求长方体的质量；
（2）在图甲中作出长方体所受重力的示意图（“O”点为长方体的重心）；
（3）求液体的密度；
（4）在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力。

【解答】解：（1）长方体的体积V＝0.1m×0.1m×0.3m＝3×10﹣3m3；
长方体的质量m＝ρV＝1.5×103kg/m3×3×10﹣3m3＝4.5kg；
（2）重力方向为竖直向下，作用点在重心上，根据力的示意图的画法作图，故作图如图所示；

（3）当长方体水平放置时，长方体对水平地面的压强p1＝＝＝＝1500Pa；
当长方体竖直放置时，长方体对水平地面的压强p2＝＝＝＝4500Pa；
长方体对水平地面的压强变化量Δp＝p2﹣p1＝4500Pa﹣1500Pa＝3000Pa；
液体的密度ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3；
（4）使液体对容器底部的压强最大，则要使液面上升到容器上表面；V排＝2×10﹣2m2×（0.35m﹣0.3m）＝10﹣3m3；
由于液体密度小于物体密度，所以物体沉底，物体受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N。
答：（1）长方体的质量是4.5kg；
（2；
（3）液体的密度是1.0×103kg/m3；
（4）截取部分所受的浮力是10N。
22．（7分）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1：P2。

【解答】解：（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；
（2）由欧姆定律可得，电路的总电阻：
R总＝＝＝50Ω，
滑片在中点，由串联电路的电阻规律有：
R＝R总﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
所以变阻器的最大值R＝80Ω；
（3）当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，电路中电流最大为I大＝0.6A，
此时电压表示数U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，电路安全，符合题意；
当电压表改接在R两端，当滑片滑到最右端时，电压表示数最大为15V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，
I小＝I0＝＝＝0.3A，
电流最小，电源电压一定，电路消耗功率最小，
所以＝＝＝＝。
答：（1）R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为40Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率比为2：1。