2024年初三中考第一次模拟考试试题：物理（南京卷）（全解全析）

这是一份2024年初三中考第一次模拟考试试题：物理（南京卷）（全解全析），共19页。试卷主要包含了无线充电的原理如图所示等内容，欢迎下载使用。
一．选择题（共12小题，每小题2分，共24分）
1．小明看到闪电后12.3s又听到雷声，已知声音每3s传播的距离约为1000m，光速约为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。假设声速或光速发生以下变化，这种估算方法不再适用的是（ ）
A．声速增大为原来的两倍B．声速减小为原来的一半
C．光速减小为原来的一半D．光速减小为声速的两倍
【答案】D
【解答】解：他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离，这种估算方法原理是：由于光速远远大于声速，故光传播的时间忽略不计来处理的，所以，故这种估算方法的前提是光速远远大于声速，
ABC选项中的变化，仍满足光速远远大于声速的条件，但D选项中，光速减小为声速的两倍，光传播的时间就不能忽略不计了，故这种估算方法不能适用。
2．利用干冰使运输中的食品降温，防止食品腐烂变质，这是应用了（ ）
A．干冰液化放热B．干冰凝华放热
C．干冰熔化吸热D．干冰升华吸热
【答案】D
【解答】解：干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度降低，以获得低温，从而防止食品腐烂变质；
3．如图所示的四个情景中，由光的直线传播形成的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】解：A、平面镜成像属于光的反射现象，所以该选项不正确。
B、水中的笔向上翘起属于光的折射现象，所以该选项不正确。
C、屏幕上的手影属于光的直线传播现象，所以该选项正确。
D、眼睛被放大镜放大属于光的折射现象，所以该选项不正确。
4．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现，说明原子核是可分的
B．汤姆生建立的原子核式结构模型认为电子围绕原子核高速转动
C．丝绸与玻璃棒摩擦，丝绸因得到电子而带负电
D．地心说认为地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心
【答案】C
【解答】解：A、电子的发现，说明原子是可分的，故A错误；
B、汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型，故B错误；
C、玻璃棒跟丝绸摩擦，由于玻璃棒束缚电子的能量弱，一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电；丝绸因得到电子而带等量负电，故C正确；
D、太阳是恒星，它不是银河系的中心，故D错误。
5．每年3月最后一周的星期一是全国中小学生安全教育日。关于安全用电下列说法正确的是（ ）
A．人体的安全电压是220V
B．空气开关“跳闸”一定是电路发生了短路
C．当有人触电时，应该立即切断电源
D．多个大功率用电器可以同时使用一个接线板
【答案】C
【解答】解：A、对人体的安全电压不高于36V，故A错误；
B、家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，电压不变，电流过大，故B错误；
C、发现有人触电后，应该首先切断电源，然后再进行其它的救护措施，故C正确；
D、多个大功率用电器可以同时使用一个接线板，容易造成电路中的电流过大，使得空气开关跳闸，故D错误。
6．在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌，图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形。下列说法正确的是（ ）
A．通过弯道过程中他处于平衡状态
B．站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C．站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D．图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解答】解：A、通过弯道过程中，任子威的运动方向不断变化，所以他处于非平衡状态，故A错误；
B、站立时他受到的重力和他对冰面的压力方向相同，所以不是一对相互作用力，故B错误；
C、站立时他受到的重力和他对冰面的压力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故C错误；
D、图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力同时作用在冰面和他的手上，符合相互作用力的条件，所以是一对相互作用力，故D正确。
7．甲、乙、丙图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”、“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”和“探究电阻对电流产生热量多少的影响”的实验装置。对比三个实验有以下判断，其中正确的是（ ）
（1）甲、乙、丙中被加热物质的质量都要相同
（2）甲、乙、丙中除了图中的器材，还都要用到的测量工具是天平和秒表
（3）把丙图中的一个烧瓶里的液体换成等质量的另一种液体，就可以完成图甲实验
（4）乙丙实验中都是通过温度计升高的示数来比较放热多少
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（1）（4）D．（3）（4）
【答案】C
【解答】解：甲中控制沙子和水的质量相同、吸收的热量相同，同时记录温度升高的数值，吸收相同的热量通过相同的酒精灯火焰加热相同的时间实现，故需要天平和秒表；乙中控制酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中的水的质量相同，需要天平，通过温度计温度升高的多少表示燃料放出的热量多少，两种燃料必须燃烧干净，不需要秒表；丙中控制电流相同、被加热液体的种类和质量相同，由于两电阻串联加热时间相同必相同，故需要天平，不需要秒表，综上可知，（1）正确，（2）错误；
丙中换另一种等质量的液体后，还需要更换两电阻丝的阻值相同才能保证相同时间产生相同的热量，故（3）错误；
乙实验中两个烧杯中装有相同质量的同种液体，丙实验中两个烧瓶内也装有相同质量的同种液体，乙和丙实验中的都是通过温度计升高的示数来判断放热的多少，应用了转换法、控制变量法，故（4）正确。
综上可知（1）（4）正确，（2）（3）错误。
8．城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】B
【解答】解：A、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路也闭合灯泡发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路断路灯泡不发光，故A不符合题意；
B、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路断路灯泡不发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路闭合灯泡发光，故B符合题意；
C、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故C不符合题意；
D、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故D不符合题意。
9．无线充电的原理如图所示。电流通过“送电”线圈产生磁场，当“受电”线圈靠近该磁场时就会产生感应电流来对外供电。下列实验中，与无线充电时“送电”线圈技术工作原理相同的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】C
【解答】解：由题知，无线充电时送电线圈主要是产生磁场，其原理是通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应；
A．图中无电源，但有线圈、磁铁，这是发电机的原理图，发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流，故A不符合题意；
B．图中有电源，是通电导体在磁场中受到力的作用，不是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中是奥斯特实验，其原理是通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故C符合题意；
D．图中是电动机的原理图，是通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
10．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学利用沙子、小桌、木块、透明的箱子进行如图所示的实验。下列说法错误的是（ ）
A．实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果
B．由甲、丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系
C．比较甲、乙两图可得出：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显
D．利用本实验器材做“探究重力势能和高度关系”的实验中，小桌不需要倒放
【答案】B
【解答】解：A、根据转换法，实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果，故A正确；
B、探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变，而甲、丙中受力面积不同，故
由甲、丙两图不能探究压力的作用效果与压力大小的关系，故B错误；
C、比较甲、乙两图可得出：受力面积一定时，乙中压力大，压力的作用效果明显，故比较甲、乙两图可得出：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显，故C正确；
D、“探究影响重力势能大小因素”时，不需要改变受力面积的大小，所以小桌不需要倒放，故D正确。
11．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1的示数不变，A2的示数变大
B．电流表A1的示数变大，A2的示数变小
C．电压表的示数与A1的示数的比值不变，A2的示数变小
D．电压表的示数与A1的示数的比值变大，A2的示数变小
【答案】C
【解答】如图，R1和R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量并联支路（电源电压）电压。电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压或电源电压，所以电压表V的示数不变；并联电路中各支路电压与电源电压相等，则：I1＝，因为U、R1大小不变，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2连入电阻变大，总电阻也变大，由I＝可知，总电流减小，即A2的示数变小。故AB错误；
电压表V与电流表A1示数的比值为R1电阻的大小，所以电压表V与电流表A1示数的比值不变。故C正确，D错误。
12．图甲电路中，电源电压U不变，灯泡L标有“6V 0.3A”字样，忽略灯泡电阻变化。电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V。只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光；在保障电路安全的前提下，移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙a所示；当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，电路总功率的最大值为P，则（ ）
A．U＝3VB．I1＝0.45AC．R1＝40ΩD．P＝1.8W
【答案】B
【解答】解：A、只闭合开关S、S1，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
滑片P位于最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，小灯泡恰好正常发光，电源电压即为灯泡正常工作时电压6V，故A错误；
BC、灯泡L标有“6V 0.3A”字样，忽略灯泡电阻变化，灯泡的电阻：RL＝＝＝20Ω，
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最小，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数为3V，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝U2+UL＝3V+I′RL，即3V+＝6V，解得：R＝20Ω，
当断开S1，闭合S、S2、S3时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，
由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最大，通过电路的最大电流为0.6A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得干路电流I＝+，即+＝0.6A，解得：R1＝20Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻为2R时，通过电路的电流：I1＝+＝+＝0.45A，故B正确，C错误；
D、当断开S1闭合S、S2、S3时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，电路总功率P＝UI，电源电压U不变，即当电流表量程达到最大值0.6A时，
电路总功率的最大为P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
二．填空题（共7小题，每空1分，共26分）
13．如图所示是某住宅小区内的场景。
（1）夏天，在很远的地方就能闻到小区苞花的香味，这是由于 分子永不停息地做无规则运动 引起的；
（2）图中A为小区大门旁的禁鸣标志，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的 振动 产生的，人们能从各个方向看到此标志是因为光发生了 漫 反射；
（3）图中B是汽车限速标志，汽车在该小区内行驶200m，至少需要 144 s；
（4）图中C是摄像头，小区内的景物通过它成像，当汽车远离摄像头时，所成的像 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）分子永不停息地做无规则运动；（2）振动；漫；（3）144；（4）变小
【解答】解：（1）在很远的地方就能闻到小区苞花的香味，这是由于花香分子在永不停息地做无规则运动；
（2）汽鸣声是喇叭的振动产生的；人们能从各个方向看到此标志是因为光发生了漫反射；
（3）根据图中信息可知，小区里汽车的速度v＝5km/h＝m/s，距离s＝200m，故汽车在该小区内行驶200m，至少需要的时间： t＝＝＝144s；
（4）根据凸透镜成像特点可知，当当汽车远离摄像头时，物距变大，所成的像变小。
14．共享单车便利出行，车篮底部装有太阳能电池板为其GPS功能供电。
（1）利用的太阳能属于 可再生 能源（填“可再生”或“不可再生”）；GPS是靠电磁波来实现定位的，其在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
（2）车胎对地面的压力是由于 车胎 发生形变产生的。
（3）以骑行的车为参照物，路旁的树木是运动的。要说明运动的相对性，还需要提供的证据是 以地面为参照物，树木是静止的 。
【答案】（1）可再生；3×108；（2）车胎；（3）以地面为参照物，树木是静止的
【解答】解：（1）太阳能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
（2）车胎对地面的压力是由于车胎发生微小的弹性形变产生的；
（3）以骑行的车为参照物，路旁的树木是运动的。要说明运动的相对性，仍需将路旁的树木作为研究对象，并且能判断出树木是静止的，如以地面为参照物，树木是静止的。
15．一名游客蹦极时下落过程的v﹣t图象（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时，弹性绳处于自然伸直状态；t3时，游客达到最低点，则该游客在t1时的动能 ＜ t2时的动能（选填“＞”、“＜”或“＝”，下同）；在t2时，该游客所受重力 ＝ 弹性绳对他的拉力。
【答案】＜；＝
【解答】人的质量一定，由图可知人在t1时的速度小于t2时的速度，所以人在t1时的动能小于t2时的动能；分析可知，在0﹣t2时刻，人做加速运动，则人的重力大于弹力；在t2﹣t3时刻，人做减速运动，则人的重力小于弹力，而在t2时刻，速度达到最大，此时人的重力等于弹力。
16．如图甲所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。飞机匀速直线航行20min飞过的路程是 9×104 m；消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是 5.4×1010 J；飞机在航行过程中的阻力是 3×105 N；发动机的效率是 50 %（航空燃油的热值为4×107J/kg）。如图乙可知，当飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，由于机翼横截面积上、下不对称而获得升力，这是利用空气流速越大， 压强 越小的原理。
【答案】9×104；5.4×1010；3×105；50；压强
【解答】解：（1）飞机匀速直线航行20min飞过的路程是：
s＝vt＝270km/h×＝90km＝9×104m，
（2）已知消耗的航空燃油的质量m＝1.35t＝1350kg，航空燃油的热值q＝4×107J/kg，
则这些燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4×107J/kg×1350kg＝5.4×1010J；
（3）已知飞机发动机的功率P＝2.25×107W，飞机匀速航行的速度v＝270km/h＝75m/s，
由P＝＝＝Fv可知飞机航行过程中的牵引力为：F＝＝＝3×105N，
由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为：f＝F＝3×105N；
（4）由P＝可知飞机发动机做的功为：W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝2.7×1010J，
则发动机的效率为：η＝×100%＝×100%＝50%；
（5）在相同是时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以机翼上方的气流对机翼的压强小于机翼下方的气流对机翼的压强，使机翼上下表面存在压强差，这就是飞机向上的升力，这是利用空气流速越大，压强越小的原理。
17．2021年9月，我国自主研制的首套产量达到吨级的氢液化系统调试成功，并实现了连续稳定生产，这意味着今后我国的运载火箭将可以使用国产液氢作为燃料。选择液氢作为燃料，是利用了该燃料 热值 大的特性。若完全燃烧104kg的液氢，释放出的热量为 1.4×1012 J，若这些热量的30%被水吸收，能够使 2×106 kg的水温度从20℃升高到70℃。【q液态氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
【答案】热值；1.4×1012；2×106
【解答】解：（1）火箭用液氢作燃料，是因为液氢的热值大，在质量一定时，由公式Q放＝mq可知，燃料的热值越大，燃料完全燃烧放出的热量就越多；
（2）完全燃烧104kg的液氢放出的热量为：Q放＝m液态氢q液态氢＝104kg×1.4×108J/kg＝1.4×1012J；
（3）根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝30%Q放＝0.3×1.4×1012J＝4.2×1011J；
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的质量：m＝＝＝2×106kg。
18．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换，如图是该后视镜的加热原理图，其中电源电压为10V，四根电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，则开关旋至“1”挡时，开启 防雾 功能，此时电路总电阻为 20 Ω，开关从防雾挡拨到除露挡电路中总电流变化 0.5 A，开关置于化霜挡时通电1min，电流产生 1200 J的热量。
【答案】防雾；20；0.5；1200
【解答】解：由题知，防雾加热功率最小，化霜加热功率最大。
（1）由加热原理图知，当开关旋至“1”挡时，两根电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R＝2×10Ω＝20Ω，根据P＝可知，此时电功率最小，开启防雾功能；
此时电路中的电流I1＝＝＝0.5A；
（2）由图知，当开关旋至“2”挡时，一根电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻而又小于串联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；
此时电路中的电流I2＝＝＝1A，
从防雾到除露，电路总电流变化量为：ΔI＝I2﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A；
（3）当开关旋至“3”挡时，两根电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，
电路的总电阻为R并＝R＝×10Ω＝5Ω，
电路的总电流为I3＝＝＝2A；
通电1min，电流产生的热量：Q3＝I32R并t＝（2A）2×5Ω×60s＝1200J。
19．有一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，暗箱内有两个定值电阻R2和R3，已知R2的阻值为4Ω。小明利用如图甲所示的电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。
（1）图乙中曲线 B （选填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时的数据绘制的。
（2）电源电压为 6 V，暗箱RMN的阻值为 10 Ω。
（3）开关S闭合、S1断开，R1的阻值调为10Ω，此时R3的电功率为 0.54 W。
【答案】（1）B；（2）6；10；（3）0.54
【解答】解：（1）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，
由图乙可知，当电流为0.2A时，两种情况下R1两端的电压分别为：U1＝IR1＝0.2A×20Ω＝4V，U1'＝IR1'＝0.2A×30Ω＝6V，
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，所以U1＝4V是RMN与R1串联时，R1两端的电压；U1'＝6V是电路为R1的简单电路时R1两端的电压，
因此开关S、S1都闭合，且电流为0.2A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
（2）因为在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，所以电源电压U＝U1'＝6V；
开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN两端电压为：UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
由欧姆定律可知，暗箱RMN的阻值：RMN＝＝＝10Ω；
（3）由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R＝RMN+R1＝10Ω+10Ω＝20Ω，
由串联电路的电流特点可知，通过R3的电流：I3＝I＝＝＝0.3A，
由串联电路的电阻特点可知，R3的阻值：R3＝RMN﹣R2＝10Ω﹣4Ω＝6Ω，
此时R3的电功率：P3＝U3I3＝R3＝（0.3A）2×6Ω＝0.54W。
三．作图题（共3小题，每题2分，共6分）
20．请在图中，画出通过透镜的折射光线。
【答案】见解析
【解答】解：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过凸透镜光心的光线其传播方向不变；如图所示：
21．如图所示，某小车沿水平面向右做匀速直线运动，在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球，小球与光滑的竖直车厢壁刚好接触，若小车突然刹车，请在C点画出此时小球受力的示意图。
【答案】见解析
【解答】解：小车突然刹车时，小球由于惯性会继续保持向前运动的状态，因此会对车厢壁产生向右的压力，车厢壁就会对球产生向左的支持力，因此小球受到三个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力，水平向左的支持力，根据力的示意图的做法，如下图所示：
22．按要求作图：在图中，请用笔画线代替导线，将电灯和开关正确连入电路。要求两灯并联，一个开关控制一盏灯。
【答案】见解析
【解答】由题知，两个灯是并联的关系，且开关控制对应的灯泡，开关应与所控制的灯泡串联；并且开关应该接在火线和灯泡之间，故有如下两种连接符合要求：
四．实验探究题（共5小题，每空1分，共24分）
23．小明利用如图甲所示的装置，探究冰熔化过程中温度的变化规律。
（1）如图甲组装器材时，先将酒精灯放置在铁架台上，接下来调节 b （填“a”或“b”）的高度。
（2）实验过程中，某时刻温度计的示数如图乙所示，为 ﹣3 ℃。
（3）根据实验数据，小明绘制出了该物质的温度随时间变化的图像是 丙 。
（4）冰全部熔化后，继续加热直到杯内水持续沸腾，试管中的水 不会 沸腾。
【答案】（1）b；（2）﹣3；（3）丙；（4）不会
【解答】解：（1）组装器材时，应按照自下而上的顺序进行安装，故先将酒精灯放置在铁架台上，接下来调节铁圈b的高度；
（2）由乙图可知，该温度计的分度值为1℃，液柱的上表面与温度计0刻度线下方的第3条刻度线对齐，故读数为−3℃；
（3）水的比热容大，质量相同的水和冰吸收相同热量，升高相同温度，水的加热时间长，故选择丙图；
（4）烧杯中的水沸腾后，温度不再升高，试管中的水温能达到沸点，与烧杯中的水的温度相同，不能继续吸热，不符合沸腾的条件，所以试管中的水不会沸腾。
24．小明做“探究凸透镜成像规律”实验：
（1）A、B两个凸透镜焦距分别为10cm和15cm。如图甲，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则小明选择的是 A （填字母）凸透镜。
（2）蜡烛燃烧变短，光屏上的像向上移动，需将透镜向 下 调节，使像成在光屏的中间。
（3）小明借来物理老师的镜片靠近凸透镜的左侧，发现光屏上的像变模糊了，向右移动光屏又出现清晰的像，说明老师戴的镜片是 凹 透镜。
（4）如图乙，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成清晰的像，此时蜡烛与光屏间的距离为L0、与C点的距离为L；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像；则该透镜焦距f ＜ L（选填“＞”、“＜”或“＝”），透镜先后两次所在位置从C、D之间的距离s＝ L0﹣2L （用L0、L表示）。
【答案】（1）A；（2）下；（3）凹；（4）＜；L0﹣2L
【解答】解：（1）由图甲可知，u＞v，且成像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，故15cm＞f＞7.5cm，则小明选择的是A凸透镜；
（2）蜡烛燃烧变短，光屏上的像向上移动，根据过光心的光线传播方向不变可知，需将透镜向下调节，使像成在光屏的中间；
（3）小明借来物理老师的镜片靠近凸透镜的左侧，发现光屏上的像变模糊了，向右移动光屏又出现清晰的像，说明该镜片对光线具有发散作用，推迟光线会聚成像，故老师戴的镜片是凹透镜；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置C间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2f，如图乙所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至D位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置D的距离应为L，故透镜先后两次所在位置C、D之间的距离s＝L0﹣2L。
25．用A4纸卷成纸筒，可以完成下列小实验：
（1）如图甲所示，在纸筒的A端蒙上半透明塑料膜，B端正对窗外景物，要在塑料膜上看到窗外景物的像，可在B端放置：①凸透镜；②平面镜；③中间有小孔的不透明卡片。其中可行的有 ①③ （填序号）。
（2）如图乙所示，将两纸筒放在水平桌面上，沿箭头方向快速吹气，观察到两纸筒相互靠近，这是由于流体的流速越 大 ，压强越 小 。
（3）将汉语词典放在单个纸筒上，纸筒被压弯，如图丙所示；若放在多个纸筒上，纸筒均完好，如图丁所示。下列应用与其原理相同的是 C 。
A.鞋底的花纹粗糙
B.压路机的碾子质量很大
C.书包带做得很宽
【答案】（1）①③；（2）大；小；（3）C
【解答】解：（1）在纸筒的A端蒙上半透明塑料膜，B端正对窗外景物，要在塑料膜上看到窗外景物的像，可利用小孔成像，在B端放置中间有小孔的不透明卡片；
也可以凸透镜，利用凸透镜成像，不可以放置平面镜，因为光射到平面镜上发生反射，在塑料膜上看不到窗外景物的像；
（2）当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小，纸筒外侧的压强不变，纸筒受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸筒在压力差的作用下向中间靠拢。
（3）将汉语词典放在单个纸筒上，纸筒被压弯，若放在多个纸筒上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，所以纸筒均完好，
A、鞋底的花纹粗糙是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A不符合题意；
B、压路机的碾子质量很大，其重力很大，这是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故B不符合题意；
C、把书包带做得很宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C符合题意。
26．在“探究影响滑动摩擦力大小因素的实验”中：
（1）为了测量滑动摩擦力大小，可将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做 匀速直线 运动。
（2）用甲、乙、丙图所示方法，测量了三次滑动摩擦力大小，图中弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3。
①根据甲、丙图中 弹簧测力计示数F1＜F3 的现象，可知在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
②图丁中，自行车选用橡胶做刹车皮，这用到了 甲、丙 两图探究的结论。
③三次实验中，木块的速度大小，不能是 D 图像所描述的情况。
【答案】（1）匀速直线；（2）①弹簧测力计示数F1＜F3；②甲、丙；③D
【解答】（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，目的是利用二力平衡条件，使弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力；
（2）①甲、丙两次实验压力相同，弹簧测力计示数F1＜F3，可知在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
②根据甲、丙两图的实验可知，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
③由图像可知D应为加速运动，故不可能是D。
27．如图甲所示“探究电流与电阻的关系”实验。
（1）图甲中有一根导线接错了，在错的那根导线上画“×”，并画出正确的电路连接；
（2）排除故障后，小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，接下来的操作是，调节滑动变阻器滑片， 使电压表示数保持不变，并记录此时电流表示数 ；多次实验的数据记录在下表中，分析数据可得出结论 当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 ；
（3）小明将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流和电压值，并绘制了L1的U﹣I图像如图乙所示，该图像不是直线的原因是 灯丝电阻随温度的升高而增大 ；
（4）小华想测量额定电流为I0的灯泡L2正常发光时的电阻大小，利用灯泡L1和绘制的乙图，设计了如图丙所示的电路（电源电压为U）。请将她的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 I0 ，此时L2正常发光；
②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P 保持不动 ，若此时电流表的示数为I1（I1小于灯泡L1的额定电流）；
③灯泡L2正常发光时的电阻RL2＝ （用字母表示）。
【答案】（1）见解析；（2）使电压表示数保持不变，并记录此时电流表示数；当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；（3）灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）
【解答】解：（1）原电路图中，电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）排除故障后，小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，故接下来的操作是，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数保持不变，并记录此时电流表示数；
根据表中数据可知，当电阻增大为原来的几倍，电流就减小为原来的几分之一，故可得出结论：当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；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故L1的U﹣I图像不是直线；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0，此时L2正常发光；
②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P保护不动，若此时电流表的示数为I1（I1小于灯泡L1的额定电流）；
③在步骤①中，L1短路，L2与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0，此时L2正常发光；
在步骤②中，L2短路，L1与滑动变阻器串联，因电流为I1，由图丙知，L1对应的电压为U1，根据串联电路的规律和欧姆定律，
则滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝；
在步骤①中，由欧姆定律，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝I0R滑＝•I0；
根据串联电路电压的规律，L2的额定电压为：U额＝U﹣U滑＝U﹣•I0；
则灯泡L2正常发光时的电阻为：RL2＝＝＝。
五．计算题（共2小题，每题10分，共20分）
28．2020年5月1日起，我市所有电动自行车驾乘人员需佩戴头盔。去年正式实施的《电动自行车安全技术规范》新国标再次引发市民的关注，新标准要求：最高车速25km/h，电动机输出功率不超过400W，整车质量不超过55kg。小天的爸爸购买了某款型号电动车，部分参数如表：
（1）小天想帮爸爸挑选一款头盔，经过查询发现，在几个不同的国际头盔安全认证标准中，都包括同一个测试﹣﹣“头盔耐穿测试”。你认为耐穿性好的盔体材料比耐穿性差的盔体材料的硬度要 大 （选填“大”或“小”）。
（2）小天爸爸某次骑电动车行驶了3km，耗时10min，则骑行速度为多少km/h？
（3）小天爸爸质量为70kg，若他骑行时，轮胎与地面的总接触面积为100cm2，则对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）
【答案】（1）大；（2）骑行速度为18km/h；（3）小天骑行时，对地面的压强为1.2×105Pa
【解答】解：（1）因为佩戴头盔的目的是保护我们的头部，因此耐穿性好的盔体材料比耐穿性差的盔体材料的硬度要大；
（2）骑行速度为：v＝＝＝18km/h；
（3）自行车对地面的压力：F＝G总＝（50kg+70kg）×10N/kg＝1200N，
对地面的压强：p＝＝＝1.2×105Pa。
29．某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为30厘米，阻值为15欧，电源电压U恒为9伏，保护电阻R0为3欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。
（1）无风时，求通过R0的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为10m/s，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为p＝kv2，（其中k为常量，数值为0.6），假设你为该小组成员，请你计算出风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数。
【答案】（1）无风时，通过R0的电流为0.5A；（2）为保护电路安全，风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数为1.5V
【解答】（1）无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为15Ω，
电流I＝＝＝0.5A；
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压Umax＝3V，
滑动变阻器分到电压UP＝IRP＝0.5A×15Ω＝7.5V，
当电压表示数最大时，滑片移动距离L＝LAB＝×30cm＝12cm，
由图乙可得，弹簧产生的弹力F＝6N，
此时的风压p＝＝＝＝30Pa，查表可知，此时风力等级为四级，
（3）原电路中风速越大，电压表示数越大，故改装电路为：
当风速为10m/s时，风压p＝kv2＝0.6×（10m/s）2＝60Pa＞30Pa，因此会超过电压表量程，
弹簧弾力F弹＝F风＝pS＝60Pa×0.2m2＝12N，
由表可得，弹簧形变量为24cm，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻R＝×15Ω＝3Ω，
此时电压表示数：U＝×U＝×9V＝1.5V。
实验序号
①
②
③
④
电阻R/Ω
5
10
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.10
0.08
最高设计车速（km/h）
25
额定电压（V）
48
续航里程（km）
30
过流保护值（A）
25±2
整车质量（kg）
50
蓄电池容量（Ah）
15
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v（米/秒）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
风压p（帕）
0.055～1.4
1.6～6.8
7.2～18
18.9～39
40～72
72.9～119