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2024年河南新乡市中考二模物理试卷（原卷版+解析版）
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一、填空题（每空1分，共14分）
1. 人类对物质结构的认识是不断进步的，汤姆孙在1889年发现______，认识到______是可分的，在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氢原子核在超高温下发生______（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。
【答案】 ①. 电子 ②. 原子 ③. 聚变
【解析】
【详解】[1][2]汤姆孙发现电子，证明了原子可分，进而提出原子结构的“枣糕”模型。
[3]氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能，与氢弹获得能量方式相同。
2. 如图是我国首位花样滑冰世界冠军获得者陈露的比赛现场照片，运动员在滑行过程中，冰面上会留下刻痕，这表明力可以使物体______，比赛中，在运动员腾空跃起到最高点的过程中，重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 发生形变 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]运动员在滑行过程中，冰面在力的作用下有了刻痕，形状发生了变化，说明力可以使物体发生形变。
[2]比赛中，在运动员腾空跃起到最高点的过程中，运动员的质量不变，高度增加，因此重力势能增大。
3. 在2024春节联欢晚会上，歌曲《上春山》的歌词“山上儿童放纸鸢，山下游人纷纷追画船“描绘出大家喜迎春日的生动画面，优美的歌声由演唱者声带______产生，以地面为参照物，游人是______（选填“静止”或“运动”）的。
【答案】 ①. 振动 ②. 运动
【解析】
【详解】[1] 声音是由物体振动产生的，优美的歌声由演唱者声带振动产生的。
[2] 以地面为参照物，游人的相对位置改变，是运动的。
4. 超市购物时常常发现塑料薄膜购物袋口紧贴在一起，较难打开，将购物袋口在衣服上摩擦几下就容易打开了，是因为摩擦后袋口带______（选填“同种”或“异种”）电荷，购物袋口与衣服摩擦后容易打开的原理与验电器的工作原理______（选填“相同”或“不同”）
【答案】 ①. 同种 ②. 相同
【解析】
【详解】[1] 他将塑料袋在衣服上摩擦几下，由于摩擦生电而使塑料袋带上同种电荷，根据同种电荷相互排斥的原理可知，塑料袋的袋口就很容易地打开了。
[2]验电器是根据同种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电的，与购物袋口与衣服摩擦后容易打开的原理相同。
5. 如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），，，电源电压恒为，闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表b的示数为______；当电表a、b为电压表，c为电流表，消耗的电功率为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流；根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压
U2=U=6V
通过R2支路的电流
通过R1支路的电流
电流表b测量干路电流，示数为
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流
由可知，R2两端电压
R2消耗的电功率为
6. 如图甲为“会跳的卡片”A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把______（选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手，小明认为乙卡片一定弹跳得更高一些，你______（选填“赞成”或“不赞成”）他的观点，理由是______。
【答案】 ①. B ②. 赞成 ③. 乙卡片较丙卡片中的橡皮筋发生弹性形变程度更大一些，弹性势能也越大，能够转化获得的动能越多，跳的更高
【解析】
【详解】[1]由图中可以看出，卡片的动能是要靠橡皮筋发生弹性形变从而产生弹性势能获得，只有把橡皮筋拉开才有弹性势能，所以要把卡片B面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片才会跳起来。
[2][3]图乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手，乙卡片较丙卡片中的橡皮筋发生弹性形变程度更大一些，弹性势能也越大，能够转化获得的动能越多，跳的更高，所以赞成小明的观点。
二、选择题：（7～12题为单选，每题2分；13、14题为双选，每题2分，少选得1分，错选多选不得分，共16分）
7. 哈尔滨冰雪旅游爆红，对下面的场景解释正确的是（ ）
A. 图甲将滚烫的水泼向空中，立刻“泼水成冰"，这是热水周围的水蒸气凝华成了小冰晶
B. 图乙游客沿冰雪大世界的大滑梯匀速滑下来，运动状态发生了改变
C. 图丙在亚布力滑雪场滑雪，穿雪橇后压力变大，压强增大
D. 图丁雪乡国家森林公园暂期长达7个月，雪花飞舞说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．“泼水成冰”，热水变成冰，物质从液态变成固态，是凝固过程，故A错误；
B．游客沿冰雪大世界的大滑梯匀速滑下来，虽然速度大小没有发生改变，但运动方向发生了改变，所以运动状态发生了改变，故B正确；
C．穿雪橇后压力增大了一些，，但受力面积增大的倍数比压力增大的倍数大得多，故对雪地的压强减小了，故C错误；
D．分子是不能直接用肉眼看到的，所以分子的无规则运动只能间接判断，雪花飞舞属于物体的机械运动，不能说明分子的无规则运动，故D错误。
故选B。
8. 随着城市亮化工程的建设，处处皆文化的西安城已经晋升为“灯光耀眼思长安”网红的城市．以下光现象描述中，正确的是（ ）
A. 图甲是老城根的音乐喷泉，被照亮的七彩拱形水柱是光源
B. 图乙是古城墙和护城河，古城墙在水中的倒影是光的反射形成的倒立的虚像
C. 图丙是西南城角灯光秀，城墙因为发出红光所以看起来是红色
D. 图丁是摄影师延时拍摄的钟楼夜景，要想拍的像变大应将照相机镜头往前伸
【答案】D
【解析】
【详解】A．被照亮的七彩拱形水柱自身不能发光，所以不是光源，故A错误；
B．古城墙在水中的倒影属于平面镜成像，平面镜所成的像是正立、等大的虚像，故B错误；
C．城墙是不透明的，城墙吸收其他色光反射红光，所以看起来是红色的，故C错误；
D．根据凸透镜的成像规律可知，要想拍的像变大，则应使物距变小，像距变大，应将照相机靠近物体以减小物距，同时照相机的镜头稍微向前伸以增大像距。故D正确。
故选D。
9. 2023年3月11日下午，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务，标志着“奋斗者”号载人潜水器运维体系走向成熟、稳定。若海水密度保持不变，下列说法正确的是（ ）
A. “奋斗者”号在上浮过程中，所受浮力变大
B. “奋斗者”号下潜过程中，所受海水压强不变
C. “奋斗者”号下潜过程中，排开海水的质量逐渐变大
D. “奋斗者”号在水下作业时，所受浮力等于其排开海水的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A．“奋斗者”号在上浮过程中，在露出水面之前，排开的海水的体积不变，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；在露出水面的过程中，排开的海水的体积变小，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力变小，故A错误；
B．潜水器在下潜的过程中，深度增加，由p=ρgh可知，潜艇受到海水的压强变大，故B错误；
C．潜水器浸没海水中后继续下潜过程中，排开海水的体积不变，海水密度不变，根据m=ρV可知，排开海水的质量不变，故C错误；
D．“奋斗者”号在水下作业时，根据阿基米德原理可知，所受浮力等于其排开海水的重力，故D正确。
故选D。
10. 我国自主研发的C919大型客机，如图所示，于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行．下列说法正确的是（ ）
A. 飞机是利用机翼下方的气体流速大，压强小的原理获得升力
B. 起飞前，飞机在跑道上加速滑行是由于飞机具有惯性
C. 飞机减速降落时，飞机所受的合力方向竖直向下
D. 飞机起飞后，斜向上匀速飞行时，飞机受到的力相互平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A．气体流速大的位置压强小，机翼是利用上表面气体流速大，压强小的原理获得升力，故A错误；
B．起飞前，飞机在跑道上加速滑行时，受到的合力向前才加速的，不是由于惯性，故B错误；
C．飞机减速降落时，飞机所受的合力方向竖直向上，故C错误；
D．飞机起飞后，斜向上匀速飞行时，处于平衡态，受到的力相互平衡，故D正确。
故选D。
11. 两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上，容器内装有质量和深度均相同的液体，如图所示，若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动，速度分别为v和2v．容器底部受到液体的压强分别为和．下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两个容器完全相同，所装液体的质量也相同，由G=mg知道，两图中容器和液体的总重力也相同，因水平桌面受到的压力等于容器和液体的总重力，所以两容器对桌面的压力大小相等，且接触面的粗糙程度相同，则两容器运动时受到滑动摩擦力的大小相等；因两容器沿水平桌面做匀速直线运动，两容器处于平衡状态，则由二力平衡条件可知水平拉力F1和F2都等于对应的摩擦力，所以
F1=F2
已知两液体的质量相同，由图知道，两容器中液体的体积关系为
V1＜V2
由知道，两液体的密度关系为
ρ1＞ρ2
且两液体的深度相同，则由知道，容器底受到液体压强的关系为
p1＞p2
故C正确，ABD错误。
故选C。
12. 如图所示所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为m，t时间内货物A被匀速提升了h，动滑轮的重力为G，（不计起重机钢绳重和一切摩擦）下列分析中正确的是（ ）
A. 拉力F的功率为
B. 钢绳自由端的移动速度为
C. 此过程做的额外功为
D. 钢绳的拉力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，承担物重的绳子段数，物体移动的速度为，所以钢绳移动的速度为
货物A的重力为，钢绳的拉力F的大小
拉力F的功率为
提起动滑轮所做的功为额外功，所以此过程做的额外功为
故B正确，ACD错误。
故选B。
13. 用简洁直观的图示描述物理现象、规律是物理学习和研究的重要手段，图示描述不正确的有（ ）
A. 图是发电机的原理图
B. L为拉力F1的力臂
C. 图装置闭合开关将滑片从右端移到中点时，弹簧长度变短
D. 符合安全用电要求的家用电路图
【答案】BD
【解析】
【详解】A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象，是发电机的原理，故A正确，不符合题意；
B．动力臂是支点到动力作用线的距离，L不是拉力F1的力臂，故B错误，符合题意；
C．根据安培定则可知，螺线管的上部是S极，同名磁极相排斥；闭合开关将滑片从右端移到中点时，电阻变小，电路的总电阻变小，由得，在总电压一定时，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，排斥力变大，弹簧长度变短，故C正确，不符合题意；
D．家庭电路中，火线接开关，灯泡接零线，接法正确，符合安全用电要求；三孔插座的第三个孔接地，其他两个孔火线和零线接反，接法错误，不符合安全用电要求，故D错误，符合题意。
故选BD。
14. 如图所示为某台灯调光电路的原理图，电源电压U为6V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P置于最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则下列说法中正确的是（ ）
A. 电路消耗的最小功率为1.2W
B. 1min内电流通过灯泡所做的功为48J
C. 当滑片P向左移动过程中，电压表与电流表示数之比会增大
D. 利用该原理图和图中所给器材可探究电流与电压的关系
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．闭合开关S，当滑片P置于最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，灯泡正常工作，此时灯泡的电阻为
当滑片P移至中点时，滑动变阻器的阻值为最大阻值的一半，为
电流表示数为0.4A，电路中的总电阻为
灯泡的电阻为
由上可知，当滑动变阻器阻值增大，灯泡电阻阻值减小，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，则电路消耗的最小功率
故A错误；
B．当滑片P移至中点时，滑动变阻器两端的电压为
则灯泡两端的电压为
1min内电流通过灯泡所做的功为
故B正确；
C．由知，电压表与电流表示数之比为灯泡电阻的阻值，由上可知，当滑片P向左移动过程中，滑动变阻器阻值减小，灯泡电阻阻值增大，电压表与电流表示数之比会增大，故C正确；
D．因为灯泡的电阻不是一个定值，所以无法利用该原理图和图中所给器材可探究电流与电压的关系，故D错误。
故选BC。
三．作图题：（每题2分，共4分）
15. 图中的晾晒架挂衣服时可视为杠杆，当挂较重的衣物时，为使晾晒架A点受到的支撑力最小，请在B、C、D中选择一点，作出该点受到的拉力和A点受到的支持力。
【答案】
【解析】
【详解】当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，在动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小，所以应选择离支点最近的B点施加阻力F1，A点受到的支持力垂直于墙壁向右如图所示：
16. 小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
（1）红环最上端A点在水中像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。
【答案】
【解析】
【详解】（1）平静的水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如下所示：
四、实验探究题：（17题5分，18题5分，19题8分，共18分）
17. 小华为探究“运动与力的关系”，设计了如图的斜面实验．让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验时应让小车从同一斜面的______静止下滑；使小车滑到水平面时的______相同；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越______（选填“快”或“慢”）；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律．该定律______。（填序号）
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
（4）小明继续思考如下问题：如图所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将______。（选填“保持静止”“斜向上做匀速直线运动”或“竖直下落”）
【答案】 ①. 同一高度 ②. 初速度 ③. 慢 ④. C ⑤. 保持静止
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中为了使小车到达水平面的速度相同，需要将小车从同一斜面的同一高度由静止下滑。
（2）[3]由实验现象可知，木板表面最光滑，阻力最小，小车运动的距离最远，可以得到阻力越小，物体运动的距离越远，运动速度改变得越慢。
（3）[4]牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，不能用实验直接验证，但它却是正确的。
故选C。
（4）[5]如图乙所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，速度为0，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律，则摆球将保持静止。
18. 如图甲是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
（1）小明点燃蜡烛A，移动镜后完全相同的蜡烛B，使它与A的像完全重合，确定像的位置。小明透过玻璃板看到镜后的蜡烛B是光的_________（选填“反射”或“折射”）而形成的虚像；
（2）如图乙，放在“烛焰”上的手指不会被烧痛，这是因为平面镜成_________像（选填“实”或“虚”）；
（3）实验后小亮用凸透镜替换了玻璃板，将蜡烛B换成白纸（如图丙），白纸上没看到烛焰的像，他把凸透镜向蜡烛移动一定距离后，白纸上出现了明亮清晰的像，这个像应该是倒立_________（选填“放大”或“缩小”）的实像；
（4）若在凸透镜前加一个近视眼镜，为了得到清晰的像应将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
（5）小明在实验室发现一个破损的凸透镜，他就用橡皮泥把遗失的部分补上（如图丁）。小明如果用这个补好的凸透镜做上述的实验_________（选填“残缺”或“完整”）的实像。
【答案】 ①. 折射 ②. 虚 ③. 放大 ④. 远离 ⑤. 完整
【解析】
【详解】（1）[1]光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射，所以透过玻璃板看到蜡烛B是光的折射形成的虚像。
（2）[2]根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像是虚像，所以不会烧痛。
（3）[3]原本物距等于像距，把凸透镜向蜡烛移动一定距离后，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像。
（4）[4]在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，使像推迟会聚，应将光屏远离凸透镜。
（5）[5]用橡皮泥把遗失的部分补上后，仍然是一个凸透镜，但其他部分经凸透镜折射后，像的大小不发生变化，但由于透过的光变少，会聚成的像变暗。
19. 小高同学利用如图甲所示电路测定小灯泡功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：、R₂（50Ω 0.5A）。
（1）在小高所连接的电路中，有一根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向左移动，灯泡亮度变暗：其他的导线不要变动，导线不能交叉）；______
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是______。连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表有较小示数，则可能是______（选填“灯短路”“灯断路”或“滑动变阻器接成两下接线柱”）；
（3）在正确连接电路后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小高画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为______W。在多次测量中，小高还发现：当电压表的示数增大时，电流表与电压表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）灯泡的功率测量完毕，小高用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡（其余仪器不变），探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小高应选用滑动变阻器______（选填“R₁”或“R₂”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω，则所选定值电阻的阻值为______Ω；
（5）小坤同学用另外一套仪器在探究电流跟电阻的关系时，保持了滑动变阻器滑片位置不变，只在R处换接上不同阻值的定值电阻，实验多次得出下面的数据记录表格。经过仔细分析，他有了新的发现：可以将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他说出0.15A处应该刻成______Ω。
【答案】 ①. ②. 对电流表调零 ③. 滑动变阻器接成两下接线柱 ④. 0.625 ⑤. 变小 ⑥. R₂ ⑦. 15 ⑧. 40
【解析】
【详解】（1）[1] 在测量小灯泡的功率时，需将滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。变阻器的接线柱应一上一下接入电路中，当滑动变阻器滑片向左移动，灯泡亮度变暗，说明此时电路中的电流变小，而电源电压保持不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的阻值变大。所以变阻器下端的接线柱接在右侧。作图如下：
（2）[2] 实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，指针没有指在零刻度线处，则应对电流表调零。
[3] 连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表有较小示数，说明电路为通路但无法变阻，则可能是滑动变阻器接成两下接线柱。
（3）[4] 如图丙，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
[5] 由丙图可知，当电压表的示数增大时，电流增速越来越慢，所以电流表与电压表的示数之比变小。
（4）[6] 由图丁可知，当时，电流为，此时电路总电阻为
则此时变阻器阻值为
所以应选用滑动变阻器。
[7] 实验中定值电阻的电压为
若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω，根据串联分压原理则有
解得，即所选定值电阻的阻值为。
（5）[8] 由表格数据可知，当时，电流为0.5A，则电源电压为
①
当时，电流为0.3A，则电源电压为
②
联立①②，解得，电源电压。则电流为0.15A时，总电阻为
则此时定值电阻阻值为
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20. 如图所示是我国新一代99式主战坦克，该坦克使用涡轮增压大功率柴油机，行驶时的最大速度为72km/h，坦克自重50t．履带与地面的总接触面积为。据此回答下列问题。
（1）坦克的履带很宽是通过增大受力面积来______（选填“减小”或“增大”）压强的；坦克使用的柴油机上使用的是______（选填“火花塞”或“喷油嘴”）。
（2）99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强大小______？
（3）若坦克以最大速度行驶1h消耗柴油200kg，柴油机的热机效率为30%，则坦克在行驶过程中牵引力的功率为多少______？（柴油的热值为，除不尽的保留到小数点后一位）
（4）坦克以最大速度行驶过程中，受到的阻力是多少______？
【答案】 ①. 减小 ②. 喷油嘴 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2] 坦克的履带很宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强以免降入地面无法行驶。柴油机的点火方式是压燃式，在压缩冲程末将柴油通过喷油嘴喷入汽缸遇到被压缩后的高温空气而自燃，柴油机里不需要火花塞。
（2）[3]水平地面上的坦克对地面的压强为
（3）[4]200kg柴油完全燃烧释放出的能量为
坦克在1h时间内所做的有用功为
则坦克在行驶过程中牵引力的功率为
（4）[5] 坦克以最大速度行驶1h通过的路程为
坦克以最大速度行驶，即匀速行驶，其受到阻力等于牵引力，则其受到的阻力为
21. 某工厂研发了一种新型抗压材料，现对该材料能承受的撞击力进行测试，如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方某一高度处由静止释放，撞击后重物和样品材料完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示，已知电源电压，重物质量，不受压力时压力传感器的电阻为110Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）定值电阻的阻值是多少Ω？
（2）样品受到最大撞击力是多少N？
（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为多少J？
【答案】（1）10Ω；（2）400N；（3）720J
【解析】
【详解】解：（1）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙知道，此时的电流I=0.1A，由知道，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值是
（2）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流
I′=0.8A
此时电路中的总电阻
则此时压力传感器R的阻值
由图丙知道，样品受到的最大撞击力为400N。
（3）当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；由图乙知道，此时的电流为
I2=0.2A
根据欧姆定律知道，当重物在样品上静止时电路的总电阻为
整个电路5min消耗的电能为
答：（1）定值电阻的阻值是10Ω；
（2）样品受到的最大撞击力是400N；
（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为720J。次数
1
2
3.
4
电阻R/Ω
5
15
20
电流I/A
0.50
0.30
0.25
0.15
一、填空题（每空1分，共14分）
1. 人类对物质结构的认识是不断进步的，汤姆孙在1889年发现______，认识到______是可分的，在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氢原子核在超高温下发生______（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。
【答案】 ①. 电子 ②. 原子 ③. 聚变
【解析】
【详解】[1][2]汤姆孙发现电子，证明了原子可分，进而提出原子结构的“枣糕”模型。
[3]氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能，与氢弹获得能量方式相同。
2. 如图是我国首位花样滑冰世界冠军获得者陈露的比赛现场照片，运动员在滑行过程中，冰面上会留下刻痕，这表明力可以使物体______，比赛中，在运动员腾空跃起到最高点的过程中，重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 发生形变 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]运动员在滑行过程中，冰面在力的作用下有了刻痕，形状发生了变化，说明力可以使物体发生形变。
[2]比赛中，在运动员腾空跃起到最高点的过程中，运动员的质量不变，高度增加，因此重力势能增大。
3. 在2024春节联欢晚会上，歌曲《上春山》的歌词“山上儿童放纸鸢，山下游人纷纷追画船“描绘出大家喜迎春日的生动画面，优美的歌声由演唱者声带______产生，以地面为参照物，游人是______（选填“静止”或“运动”）的。
【答案】 ①. 振动 ②. 运动
【解析】
【详解】[1] 声音是由物体振动产生的，优美的歌声由演唱者声带振动产生的。
[2] 以地面为参照物，游人的相对位置改变，是运动的。
4. 超市购物时常常发现塑料薄膜购物袋口紧贴在一起，较难打开，将购物袋口在衣服上摩擦几下就容易打开了，是因为摩擦后袋口带______（选填“同种”或“异种”）电荷，购物袋口与衣服摩擦后容易打开的原理与验电器的工作原理______（选填“相同”或“不同”）
【答案】 ①. 同种 ②. 相同
【解析】
【详解】[1] 他将塑料袋在衣服上摩擦几下，由于摩擦生电而使塑料袋带上同种电荷，根据同种电荷相互排斥的原理可知，塑料袋的袋口就很容易地打开了。
[2]验电器是根据同种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电的，与购物袋口与衣服摩擦后容易打开的原理相同。
5. 如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），，，电源电压恒为，闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表b的示数为______；当电表a、b为电压表，c为电流表，消耗的电功率为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流；根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压
U2=U=6V
通过R2支路的电流
通过R1支路的电流
电流表b测量干路电流，示数为
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流
由可知，R2两端电压
R2消耗的电功率为
6. 如图甲为“会跳的卡片”A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把______（选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手，小明认为乙卡片一定弹跳得更高一些，你______（选填“赞成”或“不赞成”）他的观点，理由是______。
【答案】 ①. B ②. 赞成 ③. 乙卡片较丙卡片中的橡皮筋发生弹性形变程度更大一些，弹性势能也越大，能够转化获得的动能越多，跳的更高
【解析】
【详解】[1]由图中可以看出，卡片的动能是要靠橡皮筋发生弹性形变从而产生弹性势能获得，只有把橡皮筋拉开才有弹性势能，所以要把卡片B面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片才会跳起来。
[2][3]图乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪开豁口的深度也是相同的，实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手，乙卡片较丙卡片中的橡皮筋发生弹性形变程度更大一些，弹性势能也越大，能够转化获得的动能越多，跳的更高，所以赞成小明的观点。
二、选择题：（7～12题为单选，每题2分；13、14题为双选，每题2分，少选得1分，错选多选不得分，共16分）
7. 哈尔滨冰雪旅游爆红，对下面的场景解释正确的是（ ）
A. 图甲将滚烫的水泼向空中，立刻“泼水成冰"，这是热水周围的水蒸气凝华成了小冰晶
B. 图乙游客沿冰雪大世界的大滑梯匀速滑下来，运动状态发生了改变
C. 图丙在亚布力滑雪场滑雪，穿雪橇后压力变大，压强增大
D. 图丁雪乡国家森林公园暂期长达7个月，雪花飞舞说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．“泼水成冰”，热水变成冰，物质从液态变成固态，是凝固过程，故A错误；
B．游客沿冰雪大世界的大滑梯匀速滑下来，虽然速度大小没有发生改变，但运动方向发生了改变，所以运动状态发生了改变，故B正确；
C．穿雪橇后压力增大了一些，，但受力面积增大的倍数比压力增大的倍数大得多，故对雪地的压强减小了，故C错误；
D．分子是不能直接用肉眼看到的，所以分子的无规则运动只能间接判断，雪花飞舞属于物体的机械运动，不能说明分子的无规则运动，故D错误。
故选B。
8. 随着城市亮化工程的建设，处处皆文化的西安城已经晋升为“灯光耀眼思长安”网红的城市．以下光现象描述中，正确的是（ ）
A. 图甲是老城根的音乐喷泉，被照亮的七彩拱形水柱是光源
B. 图乙是古城墙和护城河，古城墙在水中的倒影是光的反射形成的倒立的虚像
C. 图丙是西南城角灯光秀，城墙因为发出红光所以看起来是红色
D. 图丁是摄影师延时拍摄的钟楼夜景，要想拍的像变大应将照相机镜头往前伸
【答案】D
【解析】
【详解】A．被照亮的七彩拱形水柱自身不能发光，所以不是光源，故A错误；
B．古城墙在水中的倒影属于平面镜成像，平面镜所成的像是正立、等大的虚像，故B错误；
C．城墙是不透明的，城墙吸收其他色光反射红光，所以看起来是红色的，故C错误；
D．根据凸透镜的成像规律可知，要想拍的像变大，则应使物距变小，像距变大，应将照相机靠近物体以减小物距，同时照相机的镜头稍微向前伸以增大像距。故D正确。
故选D。
9. 2023年3月11日下午，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务，标志着“奋斗者”号载人潜水器运维体系走向成熟、稳定。若海水密度保持不变，下列说法正确的是（ ）
A. “奋斗者”号在上浮过程中，所受浮力变大
B. “奋斗者”号下潜过程中，所受海水压强不变
C. “奋斗者”号下潜过程中，排开海水的质量逐渐变大
D. “奋斗者”号在水下作业时，所受浮力等于其排开海水的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A．“奋斗者”号在上浮过程中，在露出水面之前，排开的海水的体积不变，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；在露出水面的过程中，排开的海水的体积变小，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力变小，故A错误；
B．潜水器在下潜的过程中，深度增加，由p=ρgh可知，潜艇受到海水的压强变大，故B错误；
C．潜水器浸没海水中后继续下潜过程中，排开海水的体积不变，海水密度不变，根据m=ρV可知，排开海水的质量不变，故C错误；
D．“奋斗者”号在水下作业时，根据阿基米德原理可知，所受浮力等于其排开海水的重力，故D正确。
故选D。
10. 我国自主研发的C919大型客机，如图所示，于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行．下列说法正确的是（ ）
A. 飞机是利用机翼下方的气体流速大，压强小的原理获得升力
B. 起飞前，飞机在跑道上加速滑行是由于飞机具有惯性
C. 飞机减速降落时，飞机所受的合力方向竖直向下
D. 飞机起飞后，斜向上匀速飞行时，飞机受到的力相互平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A．气体流速大的位置压强小，机翼是利用上表面气体流速大，压强小的原理获得升力，故A错误；
B．起飞前，飞机在跑道上加速滑行时，受到的合力向前才加速的，不是由于惯性，故B错误；
C．飞机减速降落时，飞机所受的合力方向竖直向上，故C错误；
D．飞机起飞后，斜向上匀速飞行时，处于平衡态，受到的力相互平衡，故D正确。
故选D。
11. 两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上，容器内装有质量和深度均相同的液体，如图所示，若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动，速度分别为v和2v．容器底部受到液体的压强分别为和．下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两个容器完全相同，所装液体的质量也相同，由G=mg知道，两图中容器和液体的总重力也相同，因水平桌面受到的压力等于容器和液体的总重力，所以两容器对桌面的压力大小相等，且接触面的粗糙程度相同，则两容器运动时受到滑动摩擦力的大小相等；因两容器沿水平桌面做匀速直线运动，两容器处于平衡状态，则由二力平衡条件可知水平拉力F1和F2都等于对应的摩擦力，所以
F1=F2
已知两液体的质量相同，由图知道，两容器中液体的体积关系为
V1＜V2
由知道，两液体的密度关系为
ρ1＞ρ2
且两液体的深度相同，则由知道，容器底受到液体压强的关系为
p1＞p2
故C正确，ABD错误。
故选C。
12. 如图所示所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为m，t时间内货物A被匀速提升了h，动滑轮的重力为G，（不计起重机钢绳重和一切摩擦）下列分析中正确的是（ ）
A. 拉力F的功率为
B. 钢绳自由端的移动速度为
C. 此过程做的额外功为
D. 钢绳的拉力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，承担物重的绳子段数，物体移动的速度为，所以钢绳移动的速度为
货物A的重力为，钢绳的拉力F的大小
拉力F的功率为
提起动滑轮所做的功为额外功，所以此过程做的额外功为
故B正确，ACD错误。
故选B。
13. 用简洁直观的图示描述物理现象、规律是物理学习和研究的重要手段，图示描述不正确的有（ ）
A. 图是发电机的原理图
B. L为拉力F1的力臂
C. 图装置闭合开关将滑片从右端移到中点时，弹簧长度变短
D. 符合安全用电要求的家用电路图
【答案】BD
【解析】
【详解】A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象，是发电机的原理，故A正确，不符合题意；
B．动力臂是支点到动力作用线的距离，L不是拉力F1的力臂，故B错误，符合题意；
C．根据安培定则可知，螺线管的上部是S极，同名磁极相排斥；闭合开关将滑片从右端移到中点时，电阻变小，电路的总电阻变小，由得，在总电压一定时，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，排斥力变大，弹簧长度变短，故C正确，不符合题意；
D．家庭电路中，火线接开关，灯泡接零线，接法正确，符合安全用电要求；三孔插座的第三个孔接地，其他两个孔火线和零线接反，接法错误，不符合安全用电要求，故D错误，符合题意。
故选BD。
14. 如图所示为某台灯调光电路的原理图，电源电压U为6V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P置于最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则下列说法中正确的是（ ）
A. 电路消耗的最小功率为1.2W
B. 1min内电流通过灯泡所做的功为48J
C. 当滑片P向左移动过程中，电压表与电流表示数之比会增大
D. 利用该原理图和图中所给器材可探究电流与电压的关系
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．闭合开关S，当滑片P置于最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，灯泡正常工作，此时灯泡的电阻为
当滑片P移至中点时，滑动变阻器的阻值为最大阻值的一半，为
电流表示数为0.4A，电路中的总电阻为
灯泡的电阻为
由上可知，当滑动变阻器阻值增大，灯泡电阻阻值减小，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，则电路消耗的最小功率
故A错误；
B．当滑片P移至中点时，滑动变阻器两端的电压为
则灯泡两端的电压为
1min内电流通过灯泡所做的功为
故B正确；
C．由知，电压表与电流表示数之比为灯泡电阻的阻值，由上可知，当滑片P向左移动过程中，滑动变阻器阻值减小，灯泡电阻阻值增大，电压表与电流表示数之比会增大，故C正确；
D．因为灯泡的电阻不是一个定值，所以无法利用该原理图和图中所给器材可探究电流与电压的关系，故D错误。
故选BC。
三．作图题：（每题2分，共4分）
15. 图中的晾晒架挂衣服时可视为杠杆，当挂较重的衣物时，为使晾晒架A点受到的支撑力最小，请在B、C、D中选择一点，作出该点受到的拉力和A点受到的支持力。
【答案】
【解析】
【详解】当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，在动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小，所以应选择离支点最近的B点施加阻力F1，A点受到的支持力垂直于墙壁向右如图所示：
16. 小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
（1）红环最上端A点在水中像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。
【答案】
【解析】
【详解】（1）平静的水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如下所示：
四、实验探究题：（17题5分，18题5分，19题8分，共18分）
17. 小华为探究“运动与力的关系”，设计了如图的斜面实验．让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验时应让小车从同一斜面的______静止下滑；使小车滑到水平面时的______相同；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越______（选填“快”或“慢”）；
（3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律．该定律______。（填序号）
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
（4）小明继续思考如下问题：如图所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将______。（选填“保持静止”“斜向上做匀速直线运动”或“竖直下落”）
【答案】 ①. 同一高度 ②. 初速度 ③. 慢 ④. C ⑤. 保持静止
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中为了使小车到达水平面的速度相同，需要将小车从同一斜面的同一高度由静止下滑。
（2）[3]由实验现象可知，木板表面最光滑，阻力最小，小车运动的距离最远，可以得到阻力越小，物体运动的距离越远，运动速度改变得越慢。
（3）[4]牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，不能用实验直接验证，但它却是正确的。
故选C。
（4）[5]如图乙所示摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，速度为0，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律，则摆球将保持静止。
18. 如图甲是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
（1）小明点燃蜡烛A，移动镜后完全相同的蜡烛B，使它与A的像完全重合，确定像的位置。小明透过玻璃板看到镜后的蜡烛B是光的_________（选填“反射”或“折射”）而形成的虚像；
（2）如图乙，放在“烛焰”上的手指不会被烧痛，这是因为平面镜成_________像（选填“实”或“虚”）；
（3）实验后小亮用凸透镜替换了玻璃板，将蜡烛B换成白纸（如图丙），白纸上没看到烛焰的像，他把凸透镜向蜡烛移动一定距离后，白纸上出现了明亮清晰的像，这个像应该是倒立_________（选填“放大”或“缩小”）的实像；
（4）若在凸透镜前加一个近视眼镜，为了得到清晰的像应将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
（5）小明在实验室发现一个破损的凸透镜，他就用橡皮泥把遗失的部分补上（如图丁）。小明如果用这个补好的凸透镜做上述的实验_________（选填“残缺”或“完整”）的实像。
【答案】 ①. 折射 ②. 虚 ③. 放大 ④. 远离 ⑤. 完整
【解析】
【详解】（1）[1]光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射，所以透过玻璃板看到蜡烛B是光的折射形成的虚像。
（2）[2]根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像是虚像，所以不会烧痛。
（3）[3]原本物距等于像距，把凸透镜向蜡烛移动一定距离后，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像。
（4）[4]在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，使像推迟会聚，应将光屏远离凸透镜。
（5）[5]用橡皮泥把遗失的部分补上后，仍然是一个凸透镜，但其他部分经凸透镜折射后，像的大小不发生变化，但由于透过的光变少，会聚成的像变暗。
19. 小高同学利用如图甲所示电路测定小灯泡功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：、R₂（50Ω 0.5A）。
（1）在小高所连接的电路中，有一根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向左移动，灯泡亮度变暗：其他的导线不要变动，导线不能交叉）；______
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是______。连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表有较小示数，则可能是______（选填“灯短路”“灯断路”或“滑动变阻器接成两下接线柱”）；
（3）在正确连接电路后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小高画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为______W。在多次测量中，小高还发现：当电压表的示数增大时，电流表与电压表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）灯泡的功率测量完毕，小高用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡（其余仪器不变），探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小高应选用滑动变阻器______（选填“R₁”或“R₂”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω，则所选定值电阻的阻值为______Ω；
（5）小坤同学用另外一套仪器在探究电流跟电阻的关系时，保持了滑动变阻器滑片位置不变，只在R处换接上不同阻值的定值电阻，实验多次得出下面的数据记录表格。经过仔细分析，他有了新的发现：可以将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他说出0.15A处应该刻成______Ω。
【答案】 ①. ②. 对电流表调零 ③. 滑动变阻器接成两下接线柱 ④. 0.625 ⑤. 变小 ⑥. R₂ ⑦. 15 ⑧. 40
【解析】
【详解】（1）[1] 在测量小灯泡的功率时，需将滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。变阻器的接线柱应一上一下接入电路中，当滑动变阻器滑片向左移动，灯泡亮度变暗，说明此时电路中的电流变小，而电源电压保持不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的阻值变大。所以变阻器下端的接线柱接在右侧。作图如下：
（2）[2] 实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，指针没有指在零刻度线处，则应对电流表调零。
[3] 连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表有较小示数，说明电路为通路但无法变阻，则可能是滑动变阻器接成两下接线柱。
（3）[4] 如图丙，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
[5] 由丙图可知，当电压表的示数增大时，电流增速越来越慢，所以电流表与电压表的示数之比变小。
（4）[6] 由图丁可知，当时，电流为，此时电路总电阻为
则此时变阻器阻值为
所以应选用滑动变阻器。
[7] 实验中定值电阻的电压为
若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω，根据串联分压原理则有
解得，即所选定值电阻的阻值为。
（5）[8] 由表格数据可知，当时，电流为0.5A，则电源电压为
①
当时，电流为0.3A，则电源电压为
②
联立①②，解得，电源电压。则电流为0.15A时，总电阻为
则此时定值电阻阻值为
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20. 如图所示是我国新一代99式主战坦克，该坦克使用涡轮增压大功率柴油机，行驶时的最大速度为72km/h，坦克自重50t．履带与地面的总接触面积为。据此回答下列问题。
（1）坦克的履带很宽是通过增大受力面积来______（选填“减小”或“增大”）压强的；坦克使用的柴油机上使用的是______（选填“火花塞”或“喷油嘴”）。
（2）99式坦克静止在水平路面上时对路面的压强大小______？
（3）若坦克以最大速度行驶1h消耗柴油200kg，柴油机的热机效率为30%，则坦克在行驶过程中牵引力的功率为多少______？（柴油的热值为，除不尽的保留到小数点后一位）
（4）坦克以最大速度行驶过程中，受到的阻力是多少______？
【答案】 ①. 减小 ②. 喷油嘴 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2] 坦克的履带很宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强以免降入地面无法行驶。柴油机的点火方式是压燃式，在压缩冲程末将柴油通过喷油嘴喷入汽缸遇到被压缩后的高温空气而自燃，柴油机里不需要火花塞。
（2）[3]水平地面上的坦克对地面的压强为
（3）[4]200kg柴油完全燃烧释放出的能量为
坦克在1h时间内所做的有用功为
则坦克在行驶过程中牵引力的功率为
（4）[5] 坦克以最大速度行驶1h通过的路程为
坦克以最大速度行驶，即匀速行驶，其受到阻力等于牵引力，则其受到的阻力为
21. 某工厂研发了一种新型抗压材料，现对该材料能承受的撞击力进行测试，如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方某一高度处由静止释放，撞击后重物和样品材料完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示，已知电源电压，重物质量，不受压力时压力传感器的电阻为110Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）定值电阻的阻值是多少Ω？
（2）样品受到最大撞击力是多少N？
（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为多少J？
【答案】（1）10Ω；（2）400N；（3）720J
【解析】
【详解】解：（1）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙知道，此时的电流I=0.1A，由知道，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值是
（2）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流
I′=0.8A
此时电路中的总电阻
则此时压力传感器R的阻值
由图丙知道，样品受到的最大撞击力为400N。
（3）当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；由图乙知道，此时的电流为
I2=0.2A
根据欧姆定律知道，当重物在样品上静止时电路的总电阻为
整个电路5min消耗的电能为
答：（1）定值电阻的阻值是10Ω；
（2）样品受到的最大撞击力是400N；
（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为720J。次数
1
2
3.
4
电阻R/Ω
5
15
20
电流I/A
0.50
0.30
0.25
0.15
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