2024年山东省青岛市李沧区中考自主招生（二模）考试物理试题

这是一份2024年山东省青岛市李沧区中考自主招生（二模）考试物理试题，共43页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空与作图题，实验探究题，计算题，附加题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）有诗曰：“有麝自然香，何须迎风扬”，其中蕴含的物理知识是（ ）
A．热传递B．扩散
C．机械运动D．静止是相对的
2．（2分）三个电阻R1＞R2＞R3，当把它们并联时总电阻为R，则它们的大小关系是（ ）
A．R3＜R＜R2B．R2＜R＜R1C．R＝R2D．R＜R3
3．（2分）下列几种估测最符合实际情况的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为500g
B．人体感觉最舒适的环境温度约为37℃
C．全新的2B铅笔长约18cm
D．一张A4纸的厚度大约是1mm
4．（2分）在体育测试中，小红的百米赛跑成绩是16s，测得她在50m处的速度是6m/s，到终点时的速度为7.5m/s，则全程内的平均速度是（ ）
A．6m/sB．6.25m/sC．6.75m/sD．7.5m/s
5．（2分）下列与声现象有关的说法中正确的是（ ）
A．利用超声波可以除去人体内的结石
B．声纹锁依据音调来辨别主人的声音
C．地球上的学生听到女航天员王亚平太空授课的声音是靠声波传回地球的
D．声音在空气中的传播速度一定是340m/s
6．（2分）校园足球是一个广受大家喜爱的运动，关于足球的运动下列说法正确的是（ ）
A．足球离开脚能够继续运动，是由于受到踢力的作用
B．脚能带着足球越过防守的同学，说明足球的运动需要力来维持
C．足球在空中划出一道优美的弧线，说明力可以改变物体的运动状态
D．足球能够从脚下飞出，说明脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力
7．（2分）崂山绿茶是中国南茶北引成功的重要案例，小明泡了一杯崂山绿茶，用手捧起茶杯，闻到了一种独有的豌豆香味，迫不及待的喝了一口，发现烫嘴。下列说法正确的是（ ）
A．茶杯上方冒出的“白气”是水汽化而成
B．感觉烫嘴，说明茶水含有热量多
C．从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的深
D．茶水变凉的过程中，茶水内能减少
8．（2分）一只小鸟落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟仍安然无患，这是因为（ ）
A．鸟有耐高压的天性
B．鸟两脚间导线的电阻很小，电压几乎为零
C．鸟是绝缘体不导电
D．鸟体电阻极大，所以无电流通过小鸟
9．（2分）甲、乙两同学进行推箱子比赛，甲同学的箱子比乙同学的箱子质量轻，但甲把箱子放在粗糙的水平面上，乙同学把箱子放在比较光滑的水平面上，两位同学用同样大小的力沿水平方向分别推箱子移动了相同的距离，推力所做的功分别为W甲和W乙，则两者的关系为（ ）
A．W甲＞W乙B．W甲＝W乙C．W甲＜W乙D．无法判断
10．（2分）如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若你正对着“鉴”中平静的水面，就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是（ ）
A．看到的像是由镜面反射形成的
B．水中所成的像是实像
C．靠近水面，水中的像远离水面
D．靠近水面，水中的像变大
11．（2分）在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术得到了大力的推广。风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率为3×106W，发电机1h输出电能约为960kW•h。若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80%，则风机的效率约为（ ）
A．30%B．40%C．50%D．60%
12．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，整个装置处于静止状态，则重物G和弹簧测力计的示数分别为（不计绳重和摩擦）（ ）
A．4N 5NB．9N 10NC．10N 6ND．9N 5N
13．（2分）近期，小刚在家用功率1kW电热水壶（如图），在额定电压下，将一壶水在1标准大气压从常温加热至沸腾，烧水壶的效率为80%，所需的时间为（ ）
A．7minB．15minC．20minD．30min
14．（2分）2024年是人民海军成立75周年，为进一步弘扬拥政爱民、拥军优属光荣传统，回应社会对人民海军发展的关切期望，我国海军在青岛市组织了舰艇开放日活动，青岛市民登上石家庄舰，参加军民联欢活动。石家庄舰满载排水量7500吨，设计吃水深度6米，下列说法正确的是（g＝10N/kg，海水密度取ρ＝1.05×103kg/m3）（ ）
A．石家庄舰满载时的重力为7.5×108N
B．石家庄舰达到设计吃水深度时，船底受到海水压强为6.3×103Pa
C．当石家庄舰从河水行驶到海洋中后，船身会上浮一些
D．石家庄舰舰载直升机飞离甲板后，舰艇受到的浮力变大
15．（2分）骑马人甲、乙分别同时从相距L的A、B两处相向运动，骑马人甲与骑马人乙相遇后，甲立即调转方向以同样的速度原路返回A处，并停留在A处，从出发到再次返回A处用时为t0，过一段时间后，骑马人乙也到达A处，骑马人乙从B处到A处用时为t，其中t＝2t0，则下列说法正确的是（ ）
A．骑马人甲和骑马人乙速度大小之比为1：3
B．从出发到第一次中途相遇，骑马人甲和骑马人乙通过的路程之比为2：1
C．骑马人甲再次返回A处时，骑马人乙到达AB的中点
D．骑马人甲和骑马人乙通过的总路程之比为3：1
二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2-3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分）
（多选）16．（3分）近几年来，青岛地铁建设取得了跨越式的发展，下列关于地铁说法正确的是（ ）
A．地铁减速进站，地铁自身具有的惯性减小
B．地铁进站时，乘客要站在安全线以外，是防止空气流速过大，压强小，人被推向车厢
C．地铁匀速转弯的过程中，地铁的运动状态发生了变化
D．当地铁紧急刹车时，乘客身体向后倾
（多选）17．（3分）在古代民间，我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油，往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”比热容c陶瓷＞c铜，下列说法正确的是（ ）
A．陶瓷的比热容比铜大，从火焰吸收相同的热量，陶瓷升温比铜小
B．夹层中冷水吸收热量，进一步降低了油的蒸发速度
C．瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低，油蒸发慢，因此省油
D．在燃烧过程中，油的密度和比热容都变小
18．（3分）如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上，分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动，甲运动的s﹣t图象和乙运动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示，已知F甲＝10N，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＜F乙
B．甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C．拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D．甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
（多选）19．（3分）一装有适量水的容器放在水平桌面上，容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0；当把细线剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（ ）
A．合金球的重力为3ρ0gV0
B．合金球的密度为3ρ0
C．木球的密度为0.6ρ0
D．剪断细线后，水对容器底部的压强减少了0.2ρgV0
（多选）20．（3分）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，电路中R和R0是定值电阻，R的阻值小于R0，R1是滑动变阻器，当R1向上滑动时，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V3和电流表A示数的比值不变
B．电流表A的示数减小
C．ΔU3＝ΔU1+ΔU2
D．ΔU2＝ΔU1+ΔU3
三、填空与作图题（满分15分，共3题）
21．（5分）《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书，其中蕴含着古代工匠的智慧结晶，书中有记载“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是 ，此过程铁要 （选填“吸热”或“放热”），将铁水注入模具后，冷却成铁锅，铁水发生的物态变化是 。书中记载的桔槔是我国古代汲水的一种器具，如图甲所示，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点画出水桶所受重力的示意图，并画出力F1的力臂l1。
22．（5分）手机无线充电方便了人们的生活。无线充电是不用电线连接，通过磁场实现电能传输的技术。这项技术目前主要应用在手机充电上，如图乙是某款车载无线充电器，驾驶时无需连线，轻轻一放，手机即可快速充电。
（1）如图甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的 （选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列实验中，与无线充电时受电线圈技术工作原理相同的是 。（多选）
A.
B.
C.
D.
（2）给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流通过 的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（3）如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和T形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于： 。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互排斥
23．（5分）我国古代著名学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献，中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名，该实验说明了光在同一种均匀介质中 。当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，成倒立、 （选填“变大”“变小”或“不变”）的 （选填“实像”、“虚像”）。北京冬奥会圣火于2021年10月18日在奥林匹克运动的发祥地希腊伯罗奔尼撒半岛点燃，如图所示，圣火采集过程中利用 （选填“凹面镜”或“凸面镜”）对光具有 （选填“会聚”、“发散”或“色散”）的作用。
四、实验探究题（满分25分，共5题）
24．（5分）某校兴趣小组的同学利用如图所示的电路进行两项实验：①测量小灯泡的电阻；②测量小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。连接好实验电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“A”或“B”）端；
（2）通过灯泡的电流随灯泡两端电压变化的关系如图乙所示，由图可知随着电压的升高，小灯泡灯丝的电阻 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）在测量小灯泡电功率的实验中，当电压表示数为2V时，电流表示数如图丙所示，示数为 A，此时小灯泡的实际功率为 W。
25．（4分）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小红做了如图所示的实验。
（1）物块浸没在水中时，受到的浮力是 N；
（2）分析乙、丙两图可知，浮力的大小跟物体 有关；
（3）分析丙、丁两图，比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系，则p水 p液；
（4）若物块吸水（体积不变），则图丙中弹簧测力计示数 2.8N（选填“大于”“小于”或“等于”）。
26．（6分）如图所示，小明同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大：
（1）如图1所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此时水透镜的焦距为 cm；
（2）如果烛焰的像成在光屏的上方，小明同学应该将蜡烛向 移动或将光屏向 移动才能让像成在光屏的中央；
（3）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （填“能”或“不能”）看到清晰的像；
（4）在图2所示实验场景下，当该同学从水透镜中抽出适量的水后，把自己的眼镜给水透镜“戴上”，光屏上烛焰的像依然不清晰，于是他将光屏靠近透镜，烛焰的像逐渐变得清晰（如图3所示），由此判断该同学戴的是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
27．（5分）如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球动能的大小；
（2）甲、乙两图中让不同质量的两个小球A和B（mA＜mB）从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ；
（3）甲、乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： ；
（4）为了探究物体的动能大小与速度的关系，应选择 两个图进行比较。
28．（5分）小明发现严冬时路面会结冰，道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰，从而保障路面不打滑。小明猜想，这是因为水中加入盐后会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明就观察盐水的物态和记录盐水温度，并根据凝固过程中记录的温度数据，画出了凝固图象如图甲所示。
（1）在图甲中的第5min时，物质的状态是 态；凝固过程用了 min；
（2）从图甲中可知此盐水凝固点为 ℃，由此证明了在雪上撒盐可以 （选填“提高”或“降低”）雪的熔点；
（3）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，烧杯中含盐的冰未完全熔化前，试管中冰水混合物中的冰会 （选填“变多”、“变少”或“不变”）。
五、计算题（满分15分，共2题）
29．（7分）夏季，雅安市多地易发生洪水灾害，学校科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0＝15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为2N，触发报警装置，开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB＝50cm2，高hB＝25cm，g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3。
（1）当B对模型底面压力F1＝2.5N时，模型内水深h1为多少cm？B物体的密度ρB为多少？
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为多少cm？
30．（8分）某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻R2进行了测试。如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A“的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。求：
（1）电源电压和R1的阻值；
（2）在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
六、附加题（本大题共3小题，共20分）
31．（6分）材料一：热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科，属于物理学的重要分支。在热力学中，活塞缓慢移动的过程，认为活塞所受合外力为零，处于平衡状态；
材料二：为了便于研究气体的性质，把实际气体性质加以简化而建立的一种理想的气体模型就叫理想气体。描述理想气体的最重要的物理量是压强、体积和温度，且它们满足以下关系，其中C为常数，T为热力学温度。初态的热力学物理量分别为（P1、V1、T1），末态的热力学物理量为（P2、V2、T2），有。
请同学们根据以上材料，解决以下问题：
如图所示，高为h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为m的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气。开始时，活塞对中间卡环的压力大小为，活塞离缸底的高度为，外界大气压强恒为，环境的热力学温度为T0，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至2.5T0，求：此时活塞与上卡环间的弹力大小F。
32．（8分）如图所示，高速公路上一辆速度为25m/s的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点处发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且相切的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速度大小不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重力的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动。小明同学为解决此情境下的几个问题去查阅了资料，得到如下信息：
①圆周运动是我们生活中常见的运动形式，描述圆周运动的物理量有线速度v（单位m/s），周期T（单位s），向心加速度an（单位m/s2）等物理量，线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，向心加速度描述了圆周运动速度方向变化的快慢。当物体始终受到一个指向圆心的力，物体就会做圆周运动，我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与向心加速度满足以下关系式F＝man，其中。式中R为物体做圆周运动的半径。
②汽车拐弯时，可以近似看作是匀速圆周运动的一部分。已知当车匀速转弯时，车与路面的最大静摩擦力f提供向心力，它们大小相等。[g＝10N/kg（或m/s2）]
求：
（1）汽车转弯时的向心加速度；
（2）汽车转弯时圆弧轨迹半径；
（3）驾驶员的反应时间。
33．（6分）小明家住在青岛火车北站附近。他常有这样的经验：高速驶来的火车“呼啸而来，扬长而去”，感觉火车汽笛的声调由低变高。小明想知道当火车靠近我们时，我们听到的鸣笛声与火车发出的声音频率相比有何不同？他为了解决这个问题去查阅了资料，得到如下信息：
声源振动时发出声音的频率即为每秒钟发出声波的数目，声源每秒钟发出的波数不同，发出声音的频率就不同。对观察者而言，人耳听到的声音频率即为每秒钟接收到的声波数目，例如我们听到频率为50Hz的声音，每秒钟接收到的声波数即为50。当声源靠近或远离观察者时，声源发出的声音频率是不变的，而人耳听到的频率不再等于声源发出的频率，这种现象叫多普勒效应。
观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f0，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u。笛声声波的周期为T（即为声波每振动一次所用的时间）与频率互为倒数。求：
（1）推导f与f0的关系；
（2）当声源与观察者相对运动时，观测到的声音频率也会发生变化，这也是多普勒效应。声源发出的声音频率是不变的，而观察者接收的频率由下述公式决定，其中u是声速，v观是观察者的速度，v源是声源的速度，以上速度均是沿声源与观察者连线方向的速度大小。当两者靠近时，观察者接收的频率变高，反之变低。
利用多普勒效应原理计算下列动车的速度，若观察者坐在速度为80km/h的动车上，从对面开来一列动车，迎面时听到动车鸣笛声的频率为f1，动车向后奔驰而去时听到的频率为f2，若f1：f2＝2：1，声音的速度为1200km/h，求动车的速度大小。
参考答案与试题解析
一、单项选择题（满分30分，共15题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．（2分）有诗曰：“有麝自然香，何须迎风扬”，其中蕴含的物理知识是（ ）
A．热传递B．扩散
C．机械运动D．静止是相对的
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：“有麝自然香”是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故选：B。
【点评】此题考查了扩散现象，比较简单，属基础题。
2．（2分）三个电阻R1＞R2＞R3，当把它们并联时总电阻为R，则它们的大小关系是（ ）
A．R3＜R＜R2B．R2＜R＜R1C．R＝R2D．R＜R3
【分析】根据并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和进行分析。
【解答】解：因为并联电路电阻的关系为：＝++，所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻，即小于最小的电阻，故总电阻小于R3，即R1＞R2＞R3＞R。
故选：D。
【点评】知道并联电路的总电阻小于任一支路电阻，即小于最小的电阻。
3．（2分）下列几种估测最符合实际情况的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为500g
B．人体感觉最舒适的环境温度约为37℃
C．全新的2B铅笔长约18cm
D．一张A4纸的厚度大约是1mm
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，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．一个鸡蛋的质量约为50g，故A错误；
B．人体感觉最舒适的环境温度约为25℃，故B错误；
C．全新的2B铅笔长约18cm，故C正确；
D．一张A4纸的厚度大约是80μm，即0.08mm，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
4．（2分）在体育测试中，小红的百米赛跑成绩是16s，测得她在50m处的速度是6m/s，到终点时的速度为7.5m/s，则全程内的平均速度是（ ）
A．6m/sB．6.25m/sC．6.75m/sD．7.5m/s
【分析】根据平均速度的计算公式，用百米路程除以跑完这段路程所用的时间，和某时刻的速度无关。
【解答】解：由题意知：s＝100m，t＝16s，由平均速度公式：
v＝＝＝6.25m/s。
故选：B。
【点评】解决本题注意排除干扰因素（某时刻的速度），挖掘关键字词：“百米赛”告诉路程；“他的成绩是16s”告诉时间。
5．（2分）下列与声现象有关的说法中正确的是（ ）
A．利用超声波可以除去人体内的结石
B．声纹锁依据音调来辨别主人的声音
C．地球上的学生听到女航天员王亚平太空授课的声音是靠声波传回地球的
D．声音在空气中的传播速度一定是340m/s
【分析】（1）超声波可以传递信息和能量。
（2）不同人说话的音色不同。
（3）电磁波可以传递信息。
（4）声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
【解答】解：A、声音可以传递能量，利用超声波可以除去人体内的结石，故A正确；
B、声纹锁依据音色来辨别主人的声音，故B错误；
C、地球上的学生听到女航天员王亚平太空授课的声音是靠电磁波传回地球的，故C错误；
D、声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是声音传播的条件；知道音色和声速；知道声音可以传递信息和能量。
6．（2分）校园足球是一个广受大家喜爱的运动，关于足球的运动下列说法正确的是（ ）
A．足球离开脚能够继续运动，是由于受到踢力的作用
B．脚能带着足球越过防守的同学，说明足球的运动需要力来维持
C．足球在空中划出一道优美的弧线，说明力可以改变物体的运动状态
D．足球能够从脚下飞出，说明脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力
【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
（2）力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
（3）力可以改变物体的运动状态；
（4）一对相互作用力的大小始终相等。
【解答】解：A、足球离开脚能够继续运动，是由于足球具有惯性，足球此时不再受到踢力的作用，故A错误；
B、脚能带着足球越过防守的同学，说明力可以改变物体的运动状态，而物体的运动不需要力来维持，故B错误；
C、足球在空中划出一道优美的弧线，是因为受到了重力和空气阻力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、脚对足球的作用力和足球对脚的作用力是一对相互作用力，二者大小相等，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了对惯性、力与运动的关系、力的作用效果、相互作用力等的认识与应用，有一定综合性。
7．（2分）崂山绿茶是中国南茶北引成功的重要案例，小明泡了一杯崂山绿茶，用手捧起茶杯，闻到了一种独有的豌豆香味，迫不及待的喝了一口，发现烫嘴。下列说法正确的是（ ）
A．茶杯上方冒出的“白气”是水汽化而成
B．感觉烫嘴，说明茶水含有热量多
C．从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的深
D．茶水变凉的过程中，茶水内能减少
【分析】（1）物质由气态变为液态的过程叫做液化；
（2）热量是热传递过程中传递能量的多少；
（3）当光线从水中斜射到水面时，会发生折射现象，折射光线远离法线；
（4）对同一物体，温度降低，内能减少。
【解答】解：A、茶杯上方冒出的“白气”是水蒸气液化形成的，故A错误；
B、热量是过程量，“含有”热量的说法是错误，故B错误；
C、由光的折射可知，从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的浅，故C错误；
D、对同一物体，温度降低，内能减少，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查液化、热量、光的折射、内能的影响因素等，具有较强的综合性，但难度不大，属于基础题。
8．（2分）一只小鸟落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟仍安然无患，这是因为（ ）
A．鸟有耐高压的天性
B．鸟两脚间导线的电阻很小，电压几乎为零
C．鸟是绝缘体不导电
D．鸟体电阻极大，所以无电流通过小鸟
【分析】触电的实质是有一定大小的电流流过人或动物的身体。小鸟是站在一根线上，而小鸟的两脚之间的距离很短，则由影响电阻大小的因素可知与鸟并联部分的电阻，则可求得加在鸟身上的电压。
【解答】解：鸟本身是导电的，也不具有耐高压性，能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上，而导线长度很小，故该部分导体的电阻小，故小鸟两端的电压很小，接近于零，则几乎没有电流流过小鸟的身体，故不会对小鸟造成危害！
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】了解触电的实质，会分析题目中的情景是关键。小鸟和任何动物都一样，体内含有大量的水分，故其导电性与一般动物一样，故鸟也不能同时跨在两根导线上。
9．（2分）甲、乙两同学进行推箱子比赛，甲同学的箱子比乙同学的箱子质量轻，但甲把箱子放在粗糙的水平面上，乙同学把箱子放在比较光滑的水平面上，两位同学用同样大小的力沿水平方向分别推箱子移动了相同的距离，推力所做的功分别为W甲和W乙，则两者的关系为（ ）
A．W甲＞W乙B．W甲＝W乙C．W甲＜W乙D．无法判断
【分析】根据功的计算公式W＝Fs，二者用同样大小的力F，移动相同的距离s，即可判定做功的多少。
【解答】解：因为用同样大小的推力，移动相同的距离s，即F相等、s相等，所以W甲＝W乙＝Fs。
故选：B。
【点评】本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离），与接触面的粗糙程度无关。
10．（2分）如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若你正对着“鉴”中平静的水面，就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是（ ）
A．看到的像是由镜面反射形成的
B．水中所成的像是实像
C．靠近水面，水中的像远离水面
D．靠近水面，水中的像变大
【分析】（1）平面镜成像是由光的反射形成的；
（2）平面镜成像时，像与物体大小相等，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
【解答】解：AB、看到的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故A正确，B错误；
C、平面镜成的像和物体到镜面的距离相等，靠近水面，水中的像靠近水面，故C错误；
D、平面镜成像时，像与物体大小相等，靠近水面，水中的像不变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了平面镜成像特点的应用，属于基础题。
11．（2分）在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术得到了大力的推广。风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率为3×106W，发电机1h输出电能约为960kW•h。若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80%，则风机的效率约为（ ）
A．30%B．40%C．50%D．60%
【分析】发电机的效率为80%，则其1h获得输出的电能为960kW•h，则由效率公式可得风力发电机1h获得的机械能，已知风机风能的功率为3×106W，由W＝Pt可得1h风机产生的风能，根据η＝×100%可得风机的效率。
【解答】解：由题意知，风力发电机1h获得的机械能为
，
1h风机产生的风能为
，
则风机的效率为
。
故选：B。
【点评】本题考查能量的利用效率，利用好效率的公式是解题的关键，难度不大。
12．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，整个装置处于静止状态，则重物G和弹簧测力计的示数分别为（不计绳重和摩擦）（ ）
A．4N 5NB．9N 10NC．10N 6ND．9N 5N
【分析】不计绳重和摩擦，根据拉力F＝（G+G动）即可求出物重；弹簧测力计与绳子一端相连，因此弹簧测力计的示数与拉力F的大小相等。
【解答】解：不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）得，G＝2F﹣G动＝2×6N﹣2N＝10N；
弹簧测力计的示数等于拉力F的大小，即6N。
故选：C。
【点评】本题实际是把动滑轮的绳子固定端换成了弹簧测力计，以此来考查学生对动滑轮使用的理解。
13．（2分）近期，小刚在家用功率1kW电热水壶（如图），在额定电压下，将一壶水在1标准大气压从常温加热至沸腾，烧水壶的效率为80%，所需的时间为（ ）
A．7minB．15minC．20minD．30min
【分析】电热水壶的容积约为1L，根据密度公式求出电热水壶内水的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸热的热量，根据效率公式求出电热水壶消耗的电能，根据P＝求出加热所需的时间。
【解答】解：电热水壶的容积约为V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可知，电热水壶内水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸热的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
由η＝可知，电热水壶消耗的电能：W＝＝＝4.2×105J，
由P＝可知，加热所需的时间：t′＝＝＝420s＝7min。
故选：A。
【点评】本题考查密度公式、吸热公式、效率公式以及电功率公式的应用，关键是知道电热水壶的容积。
14．（2分）2024年是人民海军成立75周年，为进一步弘扬拥政爱民、拥军优属光荣传统，回应社会对人民海军发展的关切期望，我国海军在青岛市组织了舰艇开放日活动，青岛市民登上石家庄舰，参加军民联欢活动。石家庄舰满载排水量7500吨，设计吃水深度6米，下列说法正确的是（g＝10N/kg，海水密度取ρ＝1.05×103kg/m3）（ ）
A．石家庄舰满载时的重力为7.5×108N
B．石家庄舰达到设计吃水深度时，船底受到海水压强为6.3×103Pa
C．当石家庄舰从河水行驶到海洋中后，船身会上浮一些
D．石家庄舰舰载直升机飞离甲板后，舰艇受到的浮力变大
【分析】（1）根据阿基米德原理求出石家庄舰满载时受到的浮力，根据物体的浮沉条件可知石家庄舰自身的重力；
（2）根据p＝ρgh求出石家庄舰达到设计吃水深度时，船底受到海水压强；
（3）根据物体的漂浮条件和阿基米德原理分析船排开水的体积变化，据此分析船身是上浮还是下沉；
（4）石家庄舰舰载直升机飞离甲板后，舰的总重力减小，根据物体的浮沉条件判断舰艇受到浮力变化。
【解答】解：A、根据阿基米德原理可知，石家庄舰满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝7500×1000kg×10N/kg＝7.5×107N，
由于舰艇处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，石家庄舰自身的重力：G舰＝F浮＝7.5×107N，故A错误；
B、石家庄舰达到设计吃水深度时，船底受到海水压强：p＝ρgh＝1.05×103kg/m3×10N/kg×6m＝6.3×104Pa，故B错误；
C、当石家庄舰从河水行驶到海洋中后，根据物体的浮沉条件可知，舰艇受到浮力始终等于自身的重力，由于舰艇的重力不变，则舰艇受到放浮力不变，
由于海水的密度大于河水的密度，根据F浮＝ρ液gV排可知，舰艇排开液体的体积变小，所以船身会上浮一些，故C正确；
D、石家庄舰舰载直升机飞离甲板后，舰的总重力减小，根据物体的浮沉条件，舰艇受到的浮力变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查重力公式、液体压强公式、阿基米德原理以及物体浮沉条件的应用，是一道综合题，有一定的难度。
15．（2分）骑马人甲、乙分别同时从相距L的A、B两处相向运动，骑马人甲与骑马人乙相遇后，甲立即调转方向以同样的速度原路返回A处，并停留在A处，从出发到再次返回A处用时为t0，过一段时间后，骑马人乙也到达A处，骑马人乙从B处到A处用时为t，其中t＝2t0，则下列说法正确的是（ ）
A．骑马人甲和骑马人乙速度大小之比为1：3
B．从出发到第一次中途相遇，骑马人甲和骑马人乙通过的路程之比为2：1
C．骑马人甲再次返回A处时，骑马人乙到达AB的中点
D．骑马人甲和骑马人乙通过的总路程之比为3：1
【分析】（1）设骑马人甲的速度为v甲，骑马人乙的速度为v乙，A、B之间的距离为sAB，
根据速度公式求出骑马人乙从B处到A处的路，以及骑马人甲与骑马人乙相遇共同经过的路程，两路程相等，列方程进行解答；
（2）（3）（4）根据速度公式的变形式s＝vt，进行解答。
【解答】解：A、设骑马人甲的速度为v甲，骑马人乙的速度为v乙，A、B之间的距离为sAB，
根据速度公式得，骑马人乙从B处到A处的路程sAB＝v乙t＝2v乙t0，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
骑马人甲与骑马人乙相遇共同经过的路程：sAB＝（v甲+v乙）×t0，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得，v甲：v乙＝3：1，故A错误；
B、从出发到第一次中途相遇，用的时间相等，t'＝t0，
根据速度公式得，s甲：s乙＝v甲t'：v乙t'＝v甲：v乙＝3：1，故B错误；
C、骑马人甲再次返回A处时，骑马人乙经过的路程：s乙'＝v乙t0，由①知，s乙'＝sAB，故C正确；
D、两人都返回A处时，s甲''：s乙''＝v甲t0：2v乙t0＝v甲：2v乙＝3：2，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了速度公式的灵活应用，有一定难度。
二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2-3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分）
（多选）16．（3分）近几年来，青岛地铁建设取得了跨越式的发展，下列关于地铁说法正确的是（ ）
A．地铁减速进站，地铁自身具有的惯性减小
B．地铁进站时，乘客要站在安全线以外，是防止空气流速过大，压强小，人被推向车厢
C．地铁匀速转弯的过程中，地铁的运动状态发生了变化
D．当地铁紧急刹车时，乘客身体向后倾
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，只与物体的质量有关；
（2）流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大；
（3）运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解：A、惯性只与物体的质量有关，当地铁减速进站时，地铁的质量不变，故地铁的惯性不变，故A错误；
B、地铁驶过时，地铁与乘客之间的流速比乘客背后一侧的流速大，两侧之间的压强小于乘客背后一侧的大气压，地铁站台设立安全线，是为了防止空气流速过大推乘客靠近车厢，故B正确；
C、地铁匀速转弯的过程中，运动方向不断改变，地铁的运动状态发生了变化，故C正确；
D、地铁紧急刹车时，乘客由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，身体将向前倾，故D错误。
故选：BC。
【点评】此题以地铁为载体综合考查了惯性、力与运动的关系、流体压强和流速的关系，涉及到的知识点多，综合性强，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
（多选）17．（3分）在古代民间，我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油，往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”比热容c陶瓷＞c铜，下列说法正确的是（ ）
A．陶瓷的比热容比铜大，从火焰吸收相同的热量，陶瓷升温比铜小
B．夹层中冷水吸收热量，进一步降低了油的蒸发速度
C．瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低，油蒸发慢，因此省油
D．在燃烧过程中，油的密度和比热容都变小
【分析】（1）质量相同的两物质，吸收相同的热量时，比热容大的物体温度变化小；
（2）影响蒸发快慢的因素：液体表面的温度、液体表面的空气流速及液体表面积；
（3）油的密度与物体质量、体积无关。
【解答】解：A、陶瓷的比热容比铜大，从火焰吸收相同的热量，陶瓷升温比铜小，故A正确；
B、夹层中冷水吸收热量，进一步降低了液体表面的温度，故降低了油的蒸发速度，故B正确；
C、瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低，油蒸发慢，因此省油，故C正确；
D、在燃烧过程中，油的密度和比热容都不变，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题考查了比热容和密度的知识，属于基础题。
18．（3分）如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上，分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动，甲运动的s﹣t图象和乙运动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示，已知F甲＝10N，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＜F乙
B．甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C．拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D．甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
【分析】（1）对整体受力分析，根据二力平衡条件求出拉力的大小关系、摩擦力的大小关系；
（2）分别对A、B受力分析，得出摩擦力的大小关系；
（3）根据丙、丁得出速度的大小关系，然后根据P＝＝＝Fv得出功率的大小关系。
【解答】解：
AD、对整体受力分析，甲、乙中整体在水平方向上做匀速直线运动，则整体在水平方向上受力平衡，受到的摩擦力等于拉力；甲、乙中整体对水平地面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以受到的摩擦力大小相同，则拉力大小相同，即F甲＝F乙，故A错误、D正确；
B、甲图中AB一起向右做匀速直线运动，A和B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以A受到的摩擦力大小为0N；乙图中，B向右做匀速直线运动，B受到的摩擦力等于拉力，拉力为10N，所以摩擦力为10N，由于物体间力的作用是相互的，所以A受到的摩擦力为10N，故B错误；
C、由题意和图像可知，甲中物体运动的速度为v＝＝＝3m/s，乙中物体的运动速度为6m/s；由于两种情况下的拉力相同，根据P＝＝＝Fv可知，拉力F甲与拉力F乙的功率不相等，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了功率的大小比较、速度计算公式的应用、摩擦力的大小、二力平衡条件的应用，属于综合题。
（多选）19．（3分）一装有适量水的容器放在水平桌面上，容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0；当把细线剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（ ）
A．合金球的重力为3ρ0gV0
B．合金球的密度为3ρ0
C．木球的密度为0.6ρ0
D．剪断细线后，水对容器底部的压强减少了0.2ρgV0
【分析】（1）由右图可知，木球漂浮在水面上，浮力等于重力，据此结合阿基米德原理得出木球重力的表达式；左图中，把木球和合金球当作整体分析，处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，木球和合金球的重力之和等于木球和合金球所受浮力之和，列出表达式即可求出合金球的重力的表达式，再根据密度公式求出合金球的密度；
（2）由（1）知木球重力的表达式，根据密度公式可求出木球密度的表达式；
（3）剪断绳子后，木球静止时漂浮在水面上，求出木球和合金球的整体排开水的体积减小量，水面下降的高度Δh，从而求出水对容器底部压强的减少量Δp。
【解答】解：AB、右图中木球排开水的体积为：
V木排＝V木﹣V露＝5V0﹣2V0＝3V0，
木球受到的浮力为：
F浮木＝ρ0gV木排＝ρ0g×3V0＝3ρ0gV0，
木球漂浮在水面上，则：
G木＝F浮木＝3ρ0gV0，
在左图中，木球排开水的体积为：
V木排'＝V木﹣V露'＝5V0﹣V0＝4V0，
木球和合金球的整体处于漂浮状态，根据阿基米德原理可得：
F浮总＝ρ0g（V木排'+V合金）＝ρ0g（4V0+2V0）＝6ρ0gV0，
根据漂浮条件可知：
F浮总＝G木+G合金，
则合金球的重力为：
G合金＝F浮总﹣G木＝6ρ0gV0﹣3ρ0gV0＝3ρ0gV0；
由G＝mg和ρ＝可知，合金球的密度为：
ρ合金＝＝＝1.5ρ0，故A正确，B错误；
C、由G＝mg和ρ＝可知，木球的密度为：
ρ木＝＝＝0.6ρ0，故C正确；
D、剪断绳子后，木球和合金球的整体排开水的体积减小量为ΔV＝V木排'﹣V木排＝4V0﹣3V0＝V0，则水面下降的高度Δh＝＝，
所以，水对容器底部压强的减少量Δp＝ρ0gΔh＝ρ0g×，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题主要考查了漂浮条件、阿基米德原理的应用，解答本题的关键是会对物体进行受力分析，有一定的难度。
（多选）20．（3分）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，电路中R和R0是定值电阻，R的阻值小于R0，R1是滑动变阻器，当R1向上滑动时，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V3和电流表A示数的比值不变
B．电流表A的示数减小
C．ΔU3＝ΔU1+ΔU2
D．ΔU2＝ΔU1+ΔU3
【分析】由电路图可知，闭合开关，R0、R1、R串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测R与R1两端电压之和，电压表V3测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律结合R1接入电路中的电阻变化得出电压表V3示数和电流表A的示数比值是否变化；
（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（3）设出滑片移动前后电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表V1、V2、V3示数的变化量，进而判断出ΔU1、ΔU2、ΔU3的关系。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0、R1、R串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测R与R1两端电压之和，电压表V3测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。
A、将滑动变阻器R1的滑片向上滑动，R1接入电路中的电阻变大，
由R＝可知，电压表V3示数和电流表A的示数比值等于R1接入电路中的电阻，则其比值变大，故A错误；
B、将滑动变阻器R1的滑片向上滑动，R1接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，电流表示数减小，故B正确；
CD、设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可知，电压表V1示数的变化量ΔU1＝I1R﹣I2R＝（I1﹣I2）R＝ΔIR，
电压表V2示数的变化量ΔU2＝（U﹣I2R0）﹣（U﹣I1R0）＝（I1﹣I2）R0＝ΔIR0，
电压表V3示数的变化量ΔU3＝（U﹣I2R﹣I2R0）﹣（U﹣I1R﹣I1R0）＝（I1﹣I2）（R+R0）＝ΔI（R+R0），
所以ΔU3＝ΔU1+ΔU2，故C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
三、填空与作图题（满分15分，共3题）
21．（5分）《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书，其中蕴含着古代工匠的智慧结晶，书中有记载“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是 熔化 ，此过程铁要 吸热 （选填“吸热”或“放热”），将铁水注入模具后，冷却成铁锅，铁水发生的物态变化是 凝固 。书中记载的桔槔是我国古代汲水的一种器具，如图甲所示，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点画出水桶所受重力的示意图，并画出力F1的力臂l1。
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液体变为固态的过程叫做凝固；
根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出动力的力臂l1；
根据重力的方向竖直向下画出重力，作用点在重心。
【解答】解：“铁化如水”是指铁从固态变为液态，是熔化过程；铁在熔化过程中不断吸热；
将液态铁水倒入制作农具的模子后，冷却下来后就制成了固态的农具，该过程中发生的物态变化是凝固；
重力的方向是竖直向下的，过水桶重心作竖直向下的重力G，过支点O作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂l1；如图所示；
故答案为：熔化；吸热；凝固；见解答。
【点评】本题考查了熔化、凝固的区别，属于物态变化中基础知识的考查，相对比较简单；
本题考查重力和动力臂的画法，属于基础题。
22．（5分）手机无线充电方便了人们的生活。无线充电是不用电线连接，通过磁场实现电能传输的技术。这项技术目前主要应用在手机充电上，如图乙是某款车载无线充电器，驾驶时无需连线，轻轻一放，手机即可快速充电。
（1）如图甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的 电流的磁效应 （选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列实验中，与无线充电时受电线圈技术工作原理相同的是 AD 。（多选）
A.
B.
C.
D.
（2）给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流通过 做功 的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）；
（3）如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和T形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于： A 。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互排斥
【分析】（1）电流的周围存在磁场，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。发电机就是利用该原理来工作的。
（2）改变内能的方式是做功和热传递；用电器消耗电能；
（3）根据抬起时的作用力方向分析
【解答】解：（1）电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的电流的磁效应原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电，是电磁感应过程，生活中的发电机与受电线圈的原理相同。图A是发电机的原理图，B是磁场对电流的作用，C是电流的磁效应，而D是探究电磁感应，故符合题意是AD；
（2）给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流做功过程，是通过做功的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池消耗了电能，转化为化学能，相当于电路中的用电器；
（3）如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和T形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。必须把下方的磁体吸引过来，因而悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于异名磁极相互吸引，故选：A。
故答案为：（1）电流的磁效应；AD；（2）做功；用电器；（3）A。
【点评】本题考查电磁部分较多的知识点，属于综合题。
23．（5分）我国古代著名学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献，中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名，该实验说明了光在同一种均匀介质中 沿直线传播 。当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，成倒立、 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）的 实像 （选填“实像”、“虚像”）。北京冬奥会圣火于2021年10月18日在奥林匹克运动的发祥地希腊伯罗奔尼撒半岛点燃，如图所示，圣火采集过程中利用 凹面镜 （选填“凹面镜”或“凸面镜”）对光具有 会聚 （选填“会聚”、“发散”或“色散”）的作用。
【分析】（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播；
（2）小孔成像所成的像是实像；增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大，减小光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变小；物体离小孔越近，成像越大；
（3）凹面镜对光线有会聚作用，可以将平行光线会聚在一点，也可以将焦点发出的光线变为平行光线射出，可用来制作太阳灶和手电筒的反光装置。
【解答】解：小孔成像是光线穿过小孔在屏上成的像，说明光在同一种均匀介质中沿直线传播；
当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，物距变小，像距变大，成倒立、变大的实像；
太阳光照射到凹面镜经反射后可以会聚在一起，凹面镜的焦点处将会聚集大量的太阳能，温度很高，可以加热或点燃物体。
故答案为：沿直线传播；变大；实像；凹面镜；会聚。
【点评】本题考查了光的直线传播、小孔成像的特点，凹面镜的应用，属于基础知识。
四、实验探究题（满分25分，共5题）
24．（5分）某校兴趣小组的同学利用如图所示的电路进行两项实验：①测量小灯泡的电阻；②测量小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。连接好实验电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 B （选填“A”或“B”）端；
（2）通过灯泡的电流随灯泡两端电压变化的关系如图乙所示，由图可知随着电压的升高，小灯泡灯丝的电阻 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）在测量小灯泡电功率的实验中，当电压表示数为2V时，电流表示数如图丙所示，示数为 0.36 A，此时小灯泡的实际功率为 0.72 W。
【分析】（1）根据图丙确定电流表选用的量程，将电流表串联在电路中；为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出灯泡实际功率。
【解答】解：（1）由图丙可知，电流表选用小量程，将电流表与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即B端；
（2）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，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（3）在测量小灯泡电功率的实验中，当电压表示数为2V时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.36A，则小灯泡实际功率为：
P＝UI＝2V×0.36A＝0.72W。
故答案为：（1）见解答图；B；（2）变大；（3）0.36；0.72。
【点评】本题测量小灯泡的电阻和测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、影响电阻大小因素、电流表读数和功率的计算等知识。
25．（4分）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小红做了如图所示的实验。
（1）物块浸没在水中时，受到的浮力是 2 N；
（2）分析乙、丙两图可知，浮力的大小跟物体 排开液体的体积 有关；
（3）分析丙、丁两图，比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系，则p水 ＜ p液；
（4）若物块吸水（体积不变），则图丙中弹簧测力计示数 大于 2.8N（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【分析】1）由称重法可知，F浮＝G﹣F示求浮力；
（2）利用由称重法结合控制变量法进行分析；
由F浮＝ρgV排可知，物体浸没时，液体密度之比等于浮力之比，得出液体密度，由p＝ρgh得出压强关系；
（4）若物块吸水（体积不变），则物体的重力变大，所受浮力不变，据此分析。
【解答】解：（1）由图甲可知物体重力G＝4.8N，由图丙可知，物体浸没时弹簧测力计的示数F示＝2.8N，由称重法可知，F浮＝G﹣F示＝4.8N﹣2.8N＝2N；
（2）分析乙、丙两图可知，物体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知，物体所受浮力大小不同，故由乙、丙两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
（3）由甲、丁两图可知，物体浸没在液体中的浮力F浮液＝G﹣F示′＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；
物体浸没时，物体体积等于排开液体体积，由F浮＝ρgV排可知，此时液体密度之比等于浮力之比，即ρ液＝1.2ρ水＝1.2×103kg/m3，由丙、丁两图可知，物体所处深度相同，液体密度不同，由p＝ρgh可知，深度相同时，液体密度越大，压强越大，故水对烧杯底的压强p水小于液体对烧杯底的压强p液；
（4）若物块吸水（体积不变），则物体的重力变大，物体体积不变，故浸没时，所受浮力不变，由F示＝G﹣F浮可知，弹簧测力计示数大于2.8N。
故答案为：（1）2；（2）排开液体的体积；（3）＜；（4）大于。
【点评】本题探究浮力的大小跟哪些因素有关实验，利用浮力公式解题是关键。
26．（6分）如图所示，小明同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大：
（1）如图1所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此时水透镜的焦距为 8.0 cm；
（2）如果烛焰的像成在光屏的上方，小明同学应该将蜡烛向 上 移动或将光屏向 上 移动才能让像成在光屏的中央；
（3）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 照相机 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 能 （填“能”或“不能”）看到清晰的像；
（4）在图2所示实验场景下，当该同学从水透镜中抽出适量的水后，把自己的眼镜给水透镜“戴上”，光屏上烛焰的像依然不清晰，于是他将光屏靠近透镜，烛焰的像逐渐变得清晰（如图3所示），由此判断该同学戴的是 远视 （填“近视”或“远视”）眼镜。
【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位；
（2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（3）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；在光的折射中，光路是可逆的；
（4）凸透镜凸度变小，对光的会聚能力变弱；远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经水透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是水透镜的焦点，焦点到光心的距离是水透镜的焦距，根据刻度尺要估读到分度值的下一位，所以水透镜的焦距是：f＝18.0cm﹣10.0cm＝8.0cm；
（2）如果烛焰的像成在光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变可知，小明同学应该将蜡烛向上移动或将光屏向上移动才能让像成在光屏的中央；
（3）由图2可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
若仅将蜡烛与光屏位置对调，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，在光屏上能看到清晰的像；
（4）在图2所示实验场景下，当该同学从水透镜中抽出适量的水后，水透镜凸度变小，对光的会聚能力变弱，此时像成在光屏的右侧；该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”，光屏上烛焰的像依然不清晰，于是他将光屏靠近透镜，烛焰的像逐渐变得清晰，说明该同学的眼镜对光线具有会聚作用，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。
故答案为：（1）8.0；（2）上；上；（3）照相机；能；（4）远视。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
27．（5分）如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块：
（1）实验中通过观察 小木块被推动的距离 的大小，来判断小球动能的大小；
（2）甲、乙两图中让不同质量的两个小球A和B（mA＜mB）从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 速度 ；
（3）甲、乙探究的是动能与 质量 的关系，得出的结论是： 物体速度相同时，质量越大，动能越大 ；
（4）为了探究物体的动能大小与速度的关系，应选择 甲、丙 两个图进行比较。
【分析】（1）实验中通过观察的小木块被推动的距离大小，来判断小球动能的大小，用到了转换法.
（2）（3）（4）物体的动能与速度、质量有关，利用控制变量法进行分析。
【解答】解：（1）实验中通过观察的小木块被推动的距离大小，来判断小球动能的大小，用到了转换法.
（2）（3）甲、乙两图，质量不同的小球从同一高度滚下，是为了控制小球的速度相同，探究动能与质量的关系；
由现象知，质量大的小球将木块推动得更远，说明物体的速度相同，质量越大，动能越大；
（4）探究动能大小与速度的关系，需使小球质量相同，速度不同，应选择甲、丙两图进行实验。
故答案为：（1）小木块被推动的距离；（2）速度；（3）质量；物体速度相同时，质量越大，动能越大；（3）甲、丙。
【点评】本题探究物体的动能大小与哪些因素有关实验，利用控制变量法进行分析是关键。
28．（5分）小明发现严冬时路面会结冰，道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰，从而保障路面不打滑。小明猜想，这是因为水中加入盐后会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明就观察盐水的物态和记录盐水温度，并根据凝固过程中记录的温度数据，画出了凝固图象如图甲所示。
（1）在图甲中的第5min时，物质的状态是 液 态；凝固过程用了 10 min；
（2）从图甲中可知此盐水凝固点为 ﹣2 ℃，由此证明了在雪上撒盐可以 降低 （选填“提高”或“降低”）雪的熔点；
（3）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，烧杯中含盐的冰未完全熔化前，试管中冰水混合物中的冰会 变多 （选填“变多”、“变少”或“不变”）。
【分析】（1）分析图象特点，结合晶体凝固的特点，分析答题；凝固结束时间减去开始凝固时间即为凝固过程需要的时间，晶体凝固过程中的温度不变；
（2）盐水凝固的温度为盐水的凝固点，与水凝固的图象对比即可求解；
（3）根据晶体凝固的条件可知：冰水混合物会向盐冰水混合物放热，由此确定冰水混合物中的水会有部分结冰，则可判断冰的变化。
【解答】解：（1）在图甲中的第5min时，物质还没有开始凝固，为液态；由图象甲可知，物质在10～20分钟凝固，凝固过程用了20min﹣10min＝10min；
（2）从图象可知：温度保持不变的温度是﹣2℃，故该盐水的凝固点是﹣2℃；又知：水的凝固点是0℃，与水相比，盐水的凝固点变低；
（3）冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度低于0℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多。
故答案为：（1）液；10；（2）﹣2；降低；（3）变多。
【点评】读取物质凝固图象时要学会找关键的温度点和时间点，并能分析出在不同时间段时它的变化情况。盐水的凝固点低于水，这是一条很实用的生活规律，我们应该了解它。
五、计算题（满分15分，共2题）
29．（7分）夏季，雅安市多地易发生洪水灾害，学校科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0＝15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为2N，触发报警装置，开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB＝50cm2，高hB＝25cm，g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3。
（1）当B对模型底面压力F1＝2.5N时，模型内水深h1为多少cm？B物体的密度ρB为多少？
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为多少cm？
【分析】（1）根据当模型内水深h0＝15cm时，根据体积公式求出B排开水的体积，根据B与模型底面刚好接触且压力为零可知B处于漂浮状态，根据阿基米德原理结合物体的漂浮条件求出B的重力，根据G＝mg求出B的质量，根据密度公式求出B的密度，根据力的平衡条件求出当B对模型底面压力F1＝2.5N时B受到的浮力，根据阿基米德原理求出B排开水的体积，根据体积公式求出模型内水深；
（2）根据刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N结合力的平衡条件求出B受到的浮力，阿基米德原理求出B排开水的体积，根据体积公式求出B浸入水中的深度。
【解答】解：
（1）由题意知，当模型内水深h0＝15cm时，B排开水的体积为V0排＝SBh0＝50cm2×15cm＝750cm3，
由F浮＝ρ液gV排可得，B受到的浮力为：。
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知，此时B处于漂浮状态，此时B的重力等于其受到的浮力，即GB＝F0浮＝7.5N，
B的质量为：，
B的体积：VB＝SBhB＝50cm2×25cm＝1250cm3，
则B的密度为：，
由力的平衡条件可知，当B对模型底面压力，F1＝2.5N时，
B受到的浮力：F1浮＝GB﹣F1＝7.5N﹣2.5N＝5N，
B排开水的体积为：，
由V＝Sh可知，B浸入水中的深度为：；
（2）刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N，因力的作用是相互的，则传感器对圆柱体向下的压力也为2N，
由力的平衡条件可知，此时B受到的浮力：F2浮＝GB+F2＝7.5N+2N＝9.5N，
B排开水的体积为：，
由V＝Sh可知，B浸入水中的深度为：。
答：（1）模型内水深h1为10cm；B物体的密度为0.6×103kg/m3；
（2）B浸入水中的深度h2为19cm。
【点评】本题考查密度公式、重力公式、阿基米德原理和力的平衡条件的应用，综合性较强，难度较大。
30．（8分）某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻R2进行了测试。如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A“的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。求：
（1）电源电压和R1的阻值；
（2）在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
【分析】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，根据P＝UI求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压；当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，根据P＝UI求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压；据此求出电源电压和R1的阻值；
（2）根据电流表量程、滑动变阻器的规格可知电路中的最大电流，根据P＝UI可求出电路消耗最大总功率；根据欧姆定律求出电路中的最小电阻，根据串联电路的电阻特点可求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；
根据电压表量程可知R2两端的最大电压，根据串联电路的电压特点可知R1两端的最小电压，根据欧姆定律可求出电路中的最小电流，根据P＝UI求出电路中最小总功率，据此求出电路总功率的最大变化量；根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，据此可知滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。
【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.5A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1+8V＝0.5A×R1+8V……①
当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R1+10V＝0.4A×R1+10V……②
联立①②两式可解得，电源电压：U＝18V，R1的阻值：R1＝20Ω；
（2）根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
由I＝可知，电路中的最小总电阻：R小＝＝＝30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R小﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，
电路中最小电流：I小＝＝＝0.15A，
电路中的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.15A＝2.7W，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝＝＝100Ω，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω。
答：（1）电源电压18V；R1的阻值是20Ω；
（2）在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键，题目难度较大。
六、附加题（本大题共3小题，共20分）
31．（6分）材料一：热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科，属于物理学的重要分支。在热力学中，活塞缓慢移动的过程，认为活塞所受合外力为零，处于平衡状态；
材料二：为了便于研究气体的性质，把实际气体性质加以简化而建立的一种理想的气体模型就叫理想气体。描述理想气体的最重要的物理量是压强、体积和温度，且它们满足以下关系，其中C为常数，T为热力学温度。初态的热力学物理量分别为（P1、V1、T1），末态的热力学物理量为（P2、V2、T2），有。
请同学们根据以上材料，解决以下问题：
如图所示，高为h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为m的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气。开始时，活塞对中间卡环的压力大小为，活塞离缸底的高度为，外界大气压强恒为，环境的热力学温度为T0，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至2.5T0，求：此时活塞与上卡环间的弹力大小F。
【分析】根据理想气体状态方程求出气缸内的压强，再对活塞受力分析求出弹力的大小。
【解答】解：设开始时气缸内封闭气体的压强为p1，对活塞受力分析有：
mg+•S＝p1S+mg；
代入数据解得：p1＝；
设当活塞与上卡环接触时，气体压强为p2，
由理想气体状态方程有；
代入解得：p2＝；
对活塞受力分析，由平衡方程可知
p2S＝•S+mg+F
代入数据解得：F＝mg。
答：此时活塞与上卡环间的弹力大小为mg。
【点评】本题主要考查理想气体状态方程的应用，做题中要注意当活塞上升到上卡环处会受到卡环的压力，此后体积不再变化。
32．（8分）如图所示，高速公路上一辆速度为25m/s的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点处发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且相切的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速度大小不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重力的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动。小明同学为解决此情境下的几个问题去查阅了资料，得到如下信息：
①圆周运动是我们生活中常见的运动形式，描述圆周运动的物理量有线速度v（单位m/s），周期T（单位s），向心加速度an（单位m/s2）等物理量，线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，向心加速度描述了圆周运动速度方向变化的快慢。当物体始终受到一个指向圆心的力，物体就会做圆周运动，我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与向心加速度满足以下关系式F＝man，其中。式中R为物体做圆周运动的半径。
②汽车拐弯时，可以近似看作是匀速圆周运动的一部分。已知当车匀速转弯时，车与路面的最大静摩擦力f提供向心力，它们大小相等。[g＝10N/kg（或m/s2）]
求：
（1）汽车转弯时的向心加速度；
（2）汽车转弯时圆弧轨迹半径；
（3）驾驶员的反应时间。
【分析】（1）根据题意可知，摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车转弯时的向心加速度；
（2）根据摩擦力提供向心力以及向心加速度公式可解得圆周运动的半径；
（3）结合几何关系可解得汽车沿直线运动的距离，再求出驾驶员的反应时间。
【解答】解：（1）汽车的速度v＝25m/s，
已知当车匀速转弯时，车与路面的最大静摩擦力f提供向心力，即F＝f＝0.5G＝0.5mg，
由牛顿第二定律F＝man可知，汽车转弯时的向心加速度：an＝＝＝0.5g＝0.5×10m/s2＝5m/s2；
（2）由可知，汽车转弯时圆弧轨迹半径：R＝＝＝125m；
（3）A、B两点间垂直道路方向的距离L′＝3.75m×2+2.5m＝10m，
由几何关系可知，圆弧轨迹两端沿道路方向的距离s′＝2＝2＝70m，
由v＝可知，驾驶员的反应时间：t＝＝＝＝1.4s。
答：（1）汽车转弯时的向心加速度为5m/s2；
（2）汽车转弯时圆弧轨迹半径为125m；
（3）驾驶员的反应时间为1.4s。
【点评】本题考查物体的圆周运动，解题的关键是最大车与路面的最大静摩擦力f提供向心力，属于超纲题。
33．（6分）小明家住在青岛火车北站附近。他常有这样的经验：高速驶来的火车“呼啸而来，扬长而去”，感觉火车汽笛的声调由低变高。小明想知道当火车靠近我们时，我们听到的鸣笛声与火车发出的声音频率相比有何不同？他为了解决这个问题去查阅了资料，得到如下信息：
声源振动时发出声音的频率即为每秒钟发出声波的数目，声源每秒钟发出的波数不同，发出声音的频率就不同。对观察者而言，人耳听到的声音频率即为每秒钟接收到的声波数目，例如我们听到频率为50Hz的声音，每秒钟接收到的声波数即为50。当声源靠近或远离观察者时，声源发出的声音频率是不变的，而人耳听到的频率不再等于声源发出的频率，这种现象叫多普勒效应。
观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f0，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u。笛声声波的周期为T（即为声波每振动一次所用的时间）与频率互为倒数。求：
（1）推导f与f0的关系；
（2）当声源与观察者相对运动时，观测到的声音频率也会发生变化，这也是多普勒效应。声源发出的声音频率是不变的，而观察者接收的频率由下述公式决定，其中u是声速，v观是观察者的速度，v源是声源的速度，以上速度均是沿声源与观察者连线方向的速度大小。当两者靠近时，观察者接收的频率变高，反之变低。
利用多普勒效应原理计算下列动车的速度，若观察者坐在速度为80km/h的动车上，从对面开来一列动车，迎面时听到动车鸣笛声的频率为f1，动车向后奔驰而去时听到的频率为f2，若f1：f2＝2：1，声音的速度为1200km/h，求动车的速度大小。
【分析】（1）根据波速u列出时间t内通过的完全波的个数，从而得出接收的频率；当波源朝向观察者以速度v运动，由于波长变短，从而使单位时间内通过波的个数增多，得出二者关系。
（2）设普通列车速度为v1，动车的速度为v2，声速为u，动车发出声波的频率为f，分别列出靠近时和远离时的关系式，结合f1：f2＝2：1，解方程即可。
【解答】解：（1）动车发出的鸣笛声频率为f0，设观察者接收到的频率为f，当波以速度u通过接收者时，时间t内通过的完全波的个数为n＝，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收的频率为f＝。
波源朝向观察者以速度v运动，由于波长变短为λ0＝λ﹣vt，而使得单位时间内通过波的个数增多，即f0＝＝，（动车的速度小于声速）。
则f＝n′＝f0。
（2）设普通列车速度为v1，动车的速度为v2，声速为u，动车发出声波的频率为f，则由题意可得：
靠近时：f1＝f×，
远离时：f2＝f×，
又因为：f1：f2＝2：1
由上三式可得：u2﹣3u（v1+v2）u+v1v2＝0
解得：v2＝＝327.3km/h。
答：（1）f＝f0（推导过程见解答）；（2）动车的速度为327.3km/h。
【点评】本题应注意审题，从题中找出光的多普勒效应并注意分析频率的变化。有些知识没有出现在课本上而是出现在阅读材料中，仔细阅读材料，从材料中找出解答问题的根据，此题有一定的拔高难度，属于难题。