2024年河南省郑州市中原区中考物理模拟试卷

这是一份2024年河南省郑州市中原区中考物理模拟试卷，共24页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）据我国古代书籍《天工开物》记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”其描述的是声音的 ，人们能够听出来是钟声而不是锣声，是因为它们的 不同。
2．（2分）如图所示是同学们在劳动课上松土的情景。他们掘地用的铁锹头部很尖，铁锹做成这样形状是通过 增大对土地的压强，用力将掘出的土块拍碎，说明了力可以改变物体的 。
3．（3分）如图为正煮饭的高压锅的限压阀被气流顶起冒“白气”的情景，“白气”的形成是 现象，限压阀被顶起的过程中，水蒸气的内能转化为限压阀的 能，这一过程中的能量转化情况与热机的 冲程相同。
4．（2分）李阳身高1.7m，当她站在平面镜前2m处时，她在镜中的像高为 m，现将一块和镜面一样大的不透明的木板放在镜后，如图所示，这时她 （选填“仍能”或“不能”）看到镜中自己的像。
5．（3分）图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A。由图乙可知报警器开始报警时，Rs的阻值为 Ω，R0的阻值为 Ω，保持起始报警电流不变，若要增大起始报警距离，请写出一条可行的做法： 。
6．（2分）小区楼内贴有如图所示的警告标志来提醒大家不要高空抛物，物体从高空下落后速度一直增大，是由于受到 ，从能量转化的角度解释高空抛物会对地面的人会造成伤害的原因： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）人们选材常从物质的某种属性考虑其应用，下面说法正确的是（ ）
A．用橡胶制做汽车轮胎是利用了橡胶的导电性差
B．用酒精制作温度计主要是利用酒精的密度较小
C．用铅锑合金来制作保险丝利用了其熔点比较高
D．用铸铁制作炒菜锅利用了铸铁的导热性比较好
8．（2分）同时接入电路的用电器过多容易引起火灾，这就是生活中所说的“超负荷”。“超负荷”是指电路中（ ）
A．用电器电阻过大B．用电器个数过多
C．电源电压过高D．总电功率过大
9．（2分）关于下列体育运动说法正确的是（ ）
A．图中的排球运动员将球垫起到达最高点时处于平衡状态
B．图中运动员蹬地起跑，利用了物体间力的作用是相互的
C．图中运动员足球踢出，说明物体的运动需要有力维持
D．图中运动员用力快速打羽毛球是为了增大羽毛球的惯性
10．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．发现有人触电，立即用手把他拉开
B．用湿抹布擦拭正在工作的抽油烟机
C．用试电笔检测火线时，手指不能碰到金属笔尖
D．用长导线插座给停在楼下的电动汽车充电
11．（2分）如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境，下列说法正确的是（ ）
A．花朵的放大的像是正立的实像
B．花朵正好位于凸透镜的焦点上
C．花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D．若凸透镜远离花朵，则花朵的像会一直变小
12．（2分）如图是三峡水电站的拦河大坝，决定大坝坝底所受水的压强大小的是（ ）
A．大坝的高度B．水库中水的体积
C．水库中水的质量D．水库中水的深度
（多选）13．（2分）如图是某同学制作的“潜水艇”模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使其下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，则关于“潜水艇”分析正确的是（ ）
A．所受到的重力变大B．排开水的重力变大
C．受到水的浮力不变D．在水中将会向上浮
（多选）14．（2分）下列关于能源、信息、材料的说法正确的是（ ）
A．电能可以由自然界中的各种能源转化而来，不需要节约
B．祝融号火星探测器太阳能电池板是用半导体材料制成的
C．“天问一号”火星探测器着陆时比“玉兔号月球车”着陆时距离地球更远
D．太阳翼利用太阳能给探测器提供能量，太阳能源自太阳内部的核裂变
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，小明发现水塘边竖有一“水深危险”的牌子，可是看起来水很浅啊！请你在图乙中作出能说明该原因的一条光路。
16．（2分）图甲是一个菜馅挤水器，其上部手柄在使用时是一个杠杆，图乙是其简化的示意图，O为支点，F2是使用菜馅挤水器时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1的示意图及阻力臂l2。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。
（1）实验中灵敏电流计的作用是 ；
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中；
（3）对比实验次数 可知，产生电流的条件之一是：电路必须是闭合的；
（4）分析实验次数3和4，小明认为产生电流的另一条件是：电路中的部分导体必须做水平左右运动，为了验证这一猜想是否正确，需要继续进行的操作是 ；
（5）另一小组的同学发现，向左撤走磁铁时指针也摆动了，结合以上实验过程可以看出产生感应电流的条件是导体做 运动。
18．（6分）如图为“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置。
（1）小刚发现同一辆汽车刹车后在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。由此小刚猜想：滑动摩擦力的大小可能与 有关；
（2）实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块A，目的是 ；
（3）分析 两次实验数据可以验证小刚的猜想；
（4）图丙实验中在长方体木块A上放一个木块B是为了改变 ，由甲、丙两次实验数据可以得出的结论是： ；
（5）小华猜想：滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关，利用现有器材如何进行实验探究，写出你的方案： 。
19．（8分）如图甲是某实验小组用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电源为3V。
（1）用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大；
（2）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则产生故障的原因可能是 ；
（3）排除故障后，正确连接电路，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和电流表的示数如图乙所示，则测得的Rx阻值为 Ω；
（4）小明仍利用图甲器材，用伏安法测量另一未知定值电阻Rx′，得到多组数据如下表：
①若小明测得的电压和电流值是准确的，分析表格数据，小明实验电路连接存在的问题可能是： ；
②实验记录表格设计缺少的一项是： ；
③不需要重新实验，利用如上表实验数据也能计算出待测电阻Rx′＝ Ω。
五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分）
20．（9分）如图是一款装有北斗导航系统的无人驾驶拖拉机工作的情境（g取10N/kg）。
（1）装有北斗导航系统的拖拉机和控制中心是通过 传递信息的。
（2）该拖拉机的总质量为3t，轮胎与地面的总接触面约为1.2m2，则工作时对地的压强约为多大？
（3）某次进行匀速作业时，发动机的功率恒为80kW，每分钟行驶距离为120m，则拖拉机受到的阻力为多大？
（4）若上述作业过程中每小时消耗18kg柴油，则发动机的效率为多大？（）
21．（9分）如图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器的额定功率为500W，空气流量为0.6m3/min，加热电阻丝的阻值为110Ω，请你解答下列问题：（1）由工作电路的电路图可知接线柱 （选填“A”或“B”）接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的电功率为多大？
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时15s，若烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为空气的内能，能使空气温度升高多少？（结果保留一位小数）[，]
2024年河南省郑州市中原区中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）据我国古代书籍《天工开物》记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”其描述的是声音的 响度 ，人们能够听出来是钟声而不是锣声，是因为它们的 音色 不同。
【答案】见试题解答内容
【分析】声音三个特性：音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发声体的振幅、距离发声体的远近有关；音色跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解：大者闻十里，小者亦及里之余，这说明声音的响度大，传播的远；人们能够听出来是钟声而不是锣声，是因为它们的音色是不同的。
故答案为：响度；音色。
2．（2分）如图所示是同学们在劳动课上松土的情景。他们掘地用的铁锹头部很尖，铁锹做成这样形状是通过 减小受力面积 增大对土地的压强，用力将掘出的土块拍碎，说明了力可以改变物体的 形状 。
【答案】减小受力面积；形状。
【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（2）力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状。
【解答】解：铁锹头部很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大对土地的压强；
用力将掘出的土块拍碎，说明了力可以改变物体的形状。
故答案为：减小受力面积；形状。
3．（3分）如图为正煮饭的高压锅的限压阀被气流顶起冒“白气”的情景，“白气”的形成是 液化 现象，限压阀被顶起的过程中，水蒸气的内能转化为限压阀的 机械 能，这一过程中的能量转化情况与热机的 做功 冲程相同。
【答案】液化；机械；做功。
【分析】（1）物质由气态变成液态的过程叫液化；
（2）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；
（3）热机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：“白气”是空气中水蒸气遇冷液化形成的；
限压阀被顶起的过程中，水蒸气的内能转化为限压阀的机械能，热机的做功冲程将内能转化为机械能，这一过程中的能量转化情况与热机的做功冲程相同。
故答案为：液化；机械；做功。
4．（2分）李阳身高1.7m，当她站在平面镜前2m处时，她在镜中的像高为 1.7 m，现将一块和镜面一样大的不透明的木板放在镜后，如图所示，这时她 仍能 （选填“仍能”或“不能”）看到镜中自己的像。
【答案】1.7；仍能。
【分析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；
③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解：由平面镜成像的特点知，李阳身高1.7m，她在镜中的像高为1.7m；
由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，所以这时她仍能在镜中看到自己的像。
故答案为：1.7；仍能。
5．（3分）图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A。由图乙可知报警器开始报警时，Rs的阻值为 40 Ω，R0的阻值为 20 Ω，保持起始报警电流不变，若要增大起始报警距离，请写出一条可行的做法： 减小定值电阻的阻值或增大电源电压 。
【答案】40；20；减小定值电阻的阻值或增大电源电压。
【分析】当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，结合图乙读出此时报警器的电阻值；报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A，根据欧姆定律计算电路中的总电阻，根据串联电路电阻规律计算R0的阻值；
从图乙可知传感器到障碍物距离越远，Rs的阻值越大；
保持起始报警电流不变，增大起始报警距离，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据U＝IR可知电源电压的变化；或根据串联电路电阻规律可知定值电阻的阻值变化。
【解答】解：当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，结合图乙读出此时报警器的电阻值为40Ω；
报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A，根据欧姆定律可得电路中的总电阻：R＝＝＝60Ω，
根据串联电路电阻规律可得R0的阻值：R0＝R﹣Rs＝60Ω﹣40Ω＝20Ω；
从图乙可知传感器到障碍物距离越远，Rs的阻值越大；保持起始报警电流不变，增大起始报警距离，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据U＝IR可知电源电压变大，若保持电路总电阻不变，则需减小定值电阻的阻值。
故答案为：40；20；减小定值电阻的阻值或增大电源电压。
6．（2分）小区楼内贴有如图所示的警告标志来提醒大家不要高空抛物，物体从高空下落后速度一直增大，是由于受到 重力 ，从能量转化的角度解释高空抛物会对地面的人会造成伤害的原因： 较高处具有较大的重力势能，下落后转化为动能，动能越大对人的伤害越大 。
【答案】重力；较高处具有较大的重力势能，下落后转化为动能，动能越大对人的伤害越大。
【分析】物体受重力作用而下落，高处下落时重力势能转化为动能。
【解答】解：物体从高空下落后速度一直增大，是由于受到重力，改变其运动状态，从能量转化的角度解释高空抛物会对地面的人会造成伤害的原因：较高处具有较大的重力势能，下落后转化为动能，动能越大对人的伤害越大。
故答案为：重力；较高处具有较大的重力势能，下落后转化为动能，动能越大对人的伤害越大。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）人们选材常从物质的某种属性考虑其应用，下面说法正确的是（ ）
A．用橡胶制做汽车轮胎是利用了橡胶的导电性差
B．用酒精制作温度计主要是利用酒精的密度较小
C．用铅锑合金来制作保险丝利用了其熔点比较高
D．用铸铁制作炒菜锅利用了铸铁的导热性比较好
【答案】D
【分析】橡胶具有可塑性、绝缘性和弹性等特点。
酒精的凝固点是﹣117℃，在普通的低温下不会发生凝固。
保险丝采用熔点低的铅锑合金材料做成的。
金属的导热性好。
【解答】解：A、用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，故A错误。
B、酒精的凝固点是﹣117℃，酒精制作温度计可以测低温是因为酒精的凝固点低，故B错误。
C、用铅锑合金来制作保险丝利用了其熔点比较低，故C错误。
D、用铸铁制作炒菜锅利用了铸铁的导热性比较好，故D正确。
故选：D。
8．（2分）同时接入电路的用电器过多容易引起火灾，这就是生活中所说的“超负荷”。“超负荷”是指电路中（ ）
A．用电器电阻过大B．用电器个数过多
C．电源电压过高D．总电功率过大
【答案】D
【分析】“超负荷”的表现是电路中的电流过大，而造成电流过大的原因有两个：一是短路，二是用电器总功率过大。其中，用电器总功率过大也俗称“超负荷”。
【解答】解：家庭电路中，如果同时接入电路的用电器过多时，电路中总功率过大，则可则干路中电流过大，产生热量过多，容易发生火灾，这就是我们所说的“超负荷”，而用电器电阻过大、电源电压过高不是造成“超负荷”的原因，而只是用电器个数过多，其总功率不大，也不会“超负荷”。只ABC不合题意，D符合题意。
故选：D。
9．（2分）关于下列体育运动说法正确的是（ ）
A．图中的排球运动员将球垫起到达最高点时处于平衡状态
B．图中运动员蹬地起跑，利用了物体间力的作用是相互的
C．图中运动员足球踢出，说明物体的运动需要有力维持
D．图中运动员用力快速打羽毛球是为了增大羽毛球的惯性
【答案】B
【分析】（1）物体静止或匀速直线运动是运动状态不变，受的是平衡力；
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
（3）力是改变物体运动状态的原因；
（4）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关。
【解答】解：A、图中球离手后，到达最高点的瞬间，只受重力作用，受到的力是非平衡力，故A错误；
B、起跑时用力蹬地，人对地有一个向后的力，同时地面给人一个向前的反作用力使人前进，利用的是力的作用是相互的，故B正确；
C、力是改变物体运动状态的原因，图中运动员将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误；
D、图中运动员用力快速打羽毛球不能增大惯性，因为惯性大小只跟物体的质量大小有关，用力快速打羽毛球不能增大羽毛球的质量，所以不能增大惯性，故D错误。
故选：B。
10．（2分）关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A．发现有人触电，立即用手把他拉开
B．用湿抹布擦拭正在工作的抽油烟机
C．用试电笔检测火线时，手指不能碰到金属笔尖
D．用长导线插座给停在楼下的电动汽车充电
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）发现有人触电时，应关掉电源或用干木棒挑开电线，切勿接触触电者；
（2）生活中的水是导体；
（3）使用试电笔时，手必须要接触笔尾的金属体；
（4）用长导线插座给停在楼下的电动汽车充电，易发生触电事故和短路。
【解答】解：A、发现有人触电时，应关掉电源或用干木棒挑开电线，切勿接触触电者，故A错误；
B、生活中的水是导体，用湿抹布擦拭正在工作的抽油烟机易引发触电事故，故B错误；
C、使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，手指不能碰到金属笔尖，可能会发生触电事故，故C正确；
D、用长导线插座给停在楼下的电动汽车充电，易发生触电事故和短路，故D错误。
故选：C。
11．（2分）如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境，下列说法正确的是（ ）
A．花朵的放大的像是正立的实像
B．花朵正好位于凸透镜的焦点上
C．花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D．若凸透镜远离花朵，则花朵的像会一直变小
【答案】C
【分析】凸透镜成像规律及其应用之一，u＜f，成正立放大的虚像，应用于放大镜；凸透镜成虚像时，物距变大，像变大。
【解答】解：ABC、由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，此时的物距应该小于一倍焦距，即花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距，故AB错误、C正确；
D、若凸透镜远离花朵，此时成的是虚像，物距变大，像变大，故D错误。
故选：C。
12．（2分）如图是三峡水电站的拦河大坝，决定大坝坝底所受水的压强大小的是（ ）
A．大坝的高度B．水库中水的体积
C．水库中水的质量D．水库中水的深度
【答案】D
【分析】液体压强使坝底的水喷射而出，根据液体压强的特点就能找出决定坝底水的压强大小的因素。
【解答】解：由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并且液体的压强随深度增加而增大，因此决定坝底水的压强大小的是水的深度，故D正确。
故选：D。
（多选）13．（2分）如图是某同学制作的“潜水艇”模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使其下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，则关于“潜水艇”分析正确的是（ ）
A．所受到的重力变大B．排开水的重力变大
C．受到水的浮力不变D．在水中将会向上浮
【答案】AC
【分析】（1）吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中，由此可知“潜水艇”总重力的变化；“潜水艇”浸没在水中，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ液V排g判断浮力变化，根据阿基米德原理可知排开水的重力变化；
（2）根据浮力与重力的关系判断“潜水艇”的浮沉情况。
【解答】解：A、“潜水艇”受到的浮力不变，总重力变大，大于浮力，故“潜水艇”将下沉，故A正确；
BCD、吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中，“潜水艇”总重力变大；“潜水艇”浸没在水中，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水V排g可知，在水的密度不变时，“潜水艇”所受的浮力不变，即“潜水艇”排开水的重力不变，故C正确、BD错误。
故选：AC。
（多选）14．（2分）下列关于能源、信息、材料的说法正确的是（ ）
A．电能可以由自然界中的各种能源转化而来，不需要节约
B．祝融号火星探测器太阳能电池板是用半导体材料制成的
C．“天问一号”火星探测器着陆时比“玉兔号月球车”着陆时距离地球更远
D．太阳翼利用太阳能给探测器提供能量，太阳能源自太阳内部的核裂变
【答案】BC
【分析】（1）电能属于二次能源，目前主要是由化石能源转换而来；
（2）太阳能电池板是用半导体材料制成的；
（3）火星到地球的距离比月球远；
（4）太阳能是太阳内部核聚变产生的。
【解答】解：A、目前人类所使用的电能大部分都是消耗化石能源产生的，节约电能有利于减少对化石能源的消耗，有着重要的意义，故A错误；
B、太阳能电池板是利用半导体材料制成的，故B正确；
C、“天问一号”火星探测器着陆时比“玉兔号月球车”着陆时距离地球更远，故C正确；
D、太阳能是太阳内部发生核聚变产生的，故D错误。
故选：BC。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图甲所示，小明发现水塘边竖有一“水深危险”的牌子，可是看起来水很浅啊！请你在图乙中作出能说明该原因的一条光路。
【答案】
【分析】池底反射的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。
【解答】解：站在水面上方看水池底部变浅，是因为池底A处反射的光从水中斜射入空气中发生折射，偏离法线，人看起来光是从它的反向延长线B点射出，所以会感到水底的位置比实际位置要高一些；如图所示：
故答案为：见解答图。
16．（2分）图甲是一个菜馅挤水器，其上部手柄在使用时是一个杠杆，图乙是其简化的示意图，O为支点，F2是使用菜馅挤水器时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1的示意图及阻力臂l2。
【答案】
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要想找到最小力就要找到最长的力臂，连接支点O与作用点A，OA即为最长力臂，力臂始终与力的作用线垂直，从而找到最小力；从点O向F2的作用线作垂线，垂线段长即为阻力臂L2，作图如下：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。
（1）实验中灵敏电流计的作用是 判断电路中是否会产生感应电流 ；
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中；
（3）对比实验次数 1和4 可知，产生电流的条件之一是：电路必须是闭合的；
（4）分析实验次数3和4，小明认为产生电流的另一条件是：电路中的部分导体必须做水平左右运动，为了验证这一猜想是否正确，需要继续进行的操作是 让导体上下运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转 ；
（5）另一小组的同学发现，向左撤走磁铁时指针也摆动了，结合以上实验过程可以看出产生感应电流的条件是导体做 切割磁感线 运动。
【答案】（1）判断电路中是否会产生感应电流；（3）1和4；（4）让导体上下运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转；（5）切割磁感线。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。当电路通电时，由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
用实验方法研究产生感应电流的条件：
（1）磁场不动；导体向上、向下运动；导体向左或向右运动。
（2）导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流。
【解答】解：（1）实验中灵敏电流计的作用是：判断电路中是否会产生感应电流。
（3）对比实验次数1和4可知，产生电流的条件之一是：电路必须是闭合的；
（4）为了验证这一猜想是否正确，需要继续进行的操作是：让导体上下运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转；
（5）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。
故答案为：（1）判断电路中是否会产生感应电流；（3）1和4；（4）让导体上下运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转；（5）切割磁感线。
18．（6分）如图为“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置。
（1）小刚发现同一辆汽车刹车后在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。由此小刚猜想：滑动摩擦力的大小可能与 接触面的粗糙程度 有关；
（2）实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块A，目的是 摩擦力和弹簧测力计的拉力相等 ；
（3）分析 甲、乙 两次实验数据可以验证小刚的猜想；
（4）图丙实验中在长方体木块A上放一个木块B是为了改变 压力的大小 ，由甲、丙两次实验数据可以得出的结论是： 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 ；
（5）小华猜想：滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关，利用现有器材如何进行实验探究，写出你的方案： 分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小 。
【答案】（1）接触面粗糙程度；（2）摩擦力和弹簧测力计的拉力相等；（3）甲、乙；（4）压力的大小；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小。
【分析】（1）可以根据题目给出的情境“柏油马路”“冰雪路面”的区别来猜想；
（2）根据平衡力的知识来分析；
（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小一定，从甲、乙、丙中找出符合条件的；
（4）滑动摩擦力与压力大小有关；
（5）根据控制变量法设计实验。
【解答】解：（1）由题中情境可知，柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同，故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
（2）摩擦力和弹簧测力计的拉力是相当于水平方向上方向相反的一对力，若物体做匀速直线运动，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，摩擦力和弹簧测力计的拉力相等，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；
（3）要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度，由三幅图中可知甲、乙符合要求；
（4）图丙实验中在长方体木块A上放一个木块B是为了改变压力的大小；由甲、丙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，丙压力大，弹簧测力计示数大，滑动摩擦力大，故可得出结论：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（5）探究滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关，控制压力和接触面粗糙程度相同，改变接触面积，可以分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小即可。
故答案为：（1）接触面粗糙程度；（2）摩擦力和弹簧测力计的拉力相等；（3）甲、乙；（4）压力的大小；接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；（5）分别将长方体木块平放、侧放，在同一水平面上用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，比较测力计示数的大小。
19．（8分）如图甲是某实验小组用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电源为3V。
（1）用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大；
（2）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则产生故障的原因可能是 Rx处短路 ；
（3）排除故障后，正确连接电路，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和电流表的示数如图乙所示，则测得的Rx阻值为 8 Ω；
（4）小明仍利用图甲器材，用伏安法测量另一未知定值电阻Rx′，得到多组数据如下表：
①若小明测得的电压和电流值是准确的，分析表格数据，小明实验电路连接存在的问题可能是： 电压表并联在滑动变阻器的两端 ；
②实验记录表格设计缺少的一项是： 电阻Rx′的单位 ；
③不需要重新实验，利用如上表实验数据也能计算出待测电阻Rx′＝ 5 Ω。
【答案】（1）①；②Rx处短路；③8；（2）①电压表并联在滑动变阻器的两端；②电阻Rx′的单位；③5。
【分析】（1）①连接电路时，开关应断开；在伏安法测电阻实验中，电压表与待测电阻并联测量两端电压，电流表串联在电路中测量电路电流，滑动变阻器采用“一上一下”的方法串联在电路中，改变电路电阻；
②闭合开关，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表的两接线柱与电源的两极通路，由此判断故障；
③读取电压表、电流表示数时，首先明确电表选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所对刻线相垂直；已知待测电阻两端电压和通过的电流，利用R＝得到电阻阻值；
（2）①根据电压表和电流表示数的变化判断出电压表测量哪一用电器的电压；
②实验记录表格设计缺少的一项是电阻Rx′的单位；
③根据电源电压相等列等式解出电阻。
【解答】解：（1）①已知电源电压由U＝3V，待测电阻在10Ω左右，所以电路最大电流为I最大＝，即电流表选择0～0.6A量程；
滑动变阻器滑动过程中，电流变小，则要使滑动变阻器滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大，需要连接A接线柱。电路连接如下；
②闭合开关，发现电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，产生故障的原因可能是Rx处短路；
③由图乙知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，其示数为2.4V；电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，其示数为0.3A；根据欧姆定律，则测得的Rx阻值为：；
（2）①根据表格数据知，当电压表示数增大时，电流表示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两端，故算出的电阻相差较大；
②实验记录表格设计缺少的一项是电阻Rx′的单位；
③由表格数据知，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为0.26A，当电压表示数为1.8V，电流表的示数为0.2A，
根据电源电压不变得：1.5V+0.26R＝1.8V+0.2R，解得，定值电阻的阻值：R＝5Ω。
故答案为：（1）①；②Rx处短路；③8；（2）①电压表并联在滑动变阻器的两端；②电阻Rx′的单位；③5。
五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分）
20．（9分）如图是一款装有北斗导航系统的无人驾驶拖拉机工作的情境（g取10N/kg）。
（1）装有北斗导航系统的拖拉机和控制中心是通过 电磁波 传递信息的。
（2）该拖拉机的总质量为3t，轮胎与地面的总接触面约为1.2m2，则工作时对地的压强约为多大？
（3）某次进行匀速作业时，发动机的功率恒为80kW，每分钟行驶距离为120m，则拖拉机受到的阻力为多大？
（4）若上述作业过程中每小时消耗18kg柴油，则发动机的效率为多大？（）
【答案】（1）电磁波；
（2）工作时对地的压强约2.5×104Pa；
（3）拖拉机受到的阻力为4×104N；
（4）发动机的效率为40%。
【分析】（1）电磁波可以传递信息。
（2）根据压强公式进行计算。
（3）根据功和功率的公式进行计算。
（4）根据效率公式进行计算。
【解答】解：（1）北斗导航系统的拖拉机和控制中心是通过电磁波传递信息的。
（2）拖拉机对地面的压力为：F＝G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N；
对地面的压强为：。
（3）每分钟发动机做的功为：W＝Pt＝80×103W×60s＝4.8×106J；
根据W＝Fs＝fs得到，拖拉机受到的阻力为：。
（4）每小时消耗18kg柴油，释放出的内能为：。
1小时内，发动机做的有用功为：；
发动机的效率为：。
答：（1）电磁波；
（2）工作时对地的压强约2.5×104Pa；
（3）拖拉机受到的阻力为4×104N；
（4）发动机的效率为40%。
21．（9分）如图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器的额定功率为500W，空气流量为0.6m3/min，加热电阻丝的阻值为110Ω，请你解答下列问题：（1）由工作电路的电路图可知接线柱 A （选填“A”或“B”）接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值 减小 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的电功率为多大？
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时15s，若烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为空气的内能，能使空气温度升高多少？（结果保留一位小数）[，]
【答案】（1）A；减小；
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的电功率为60W；
（3）若烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为空气的内能，能使空气温度升高38.5℃。
【分析】（1）为了用电安全，用电器的开关应该与火线相连；手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，根据欧姆定律和电阻的串联可知电阻R的阻值变化；
（2）利用并联电路的电压特点和P＝UI＝求出加热电阻丝的电功率，进一步求出电动机的额定功率；
（3）根据W＝Pt求出烘干一次手热风干手器消耗的电能，根据题意可知空气吸收的热量，根据密度公式求出空气的质量，根据Q吸＝cmΔt求出空气温度升高。
【解答】解：（1）家庭电路中，为了断开开关后的安全，开关必须在火线与用电器之间，工作电路的两个静触点相当于开关，所以接线柱A应该接的火线；手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，由I＝可知，控制电路的总电阻减小，则光敏电阻R的阻值减小；
（2）根据乙图知，工作电路中，加热电阻与电动机并联，加热电阻丝的功率：P热＝＝＝440W，
则正常工作时电动机的额定功率为：P电动机＝P﹣P热＝500W﹣440W＝60W；
（3）根据P＝可知，烘干一次手的过程中消耗的电能为：W＝Pt＝500W×15s＝7500J，
消耗的电能全部转化为内能，则空气吸收的热量：Q吸＝W＝7500J，
根据题意可知，15s加热空气的体积V＝min×0.6m3/min＝0.15m3，
由ρ＝可知，空气的质量：m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×0.15m3＝0.195kg，
由Q吸＝cmΔt可知，空气升高的温度：Δt＝＝＝38.5℃。
答：（1）A；减小；
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的电功率为60W；
（3）若烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为空气的内能，能使空气温度升高38.5℃。
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.18
电阻Rx′
5
7.5
11.7
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.18
电阻Rx′
5
7.5
11.7