2024年河南省南阳市油田中考物理一模试卷附解析

这是一份2024年河南省南阳市油田中考物理一模试卷附解析，共27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）“低碳生活”是我们国家一直提倡的绿色发展理念，生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，符合这一理念的能源是 ；请你提出一种为了节约能源的绿色出行方式： 。
2．（2分）神舟十七号于2023年10月26日11时14分发射，火箭起飞时会产生巨大轰鸣，轰鸣声是由火箭发射时所产生的高温高压气体爆炸而剧烈 产生的，电视屏幕前观看直播的观众听到的轰鸣声是通过 传至人耳的。
3．（2分）如图是商丘市汉梁文化公园“郁金香”盛开的图片，我们能从不同角度赏花，是因为光照射到花朵的表面发生了 ；微风拂过，“郁金香”花朵来回晃动，说明力可以改变物体的 。
4．（3分）如图所示，是过年期间小颖奶奶制作的“拔丝香蕉”，闻起来香甜浓郁，这是 现象；在制作的过程中，香蕉的内能 （选填“褶大”“减小”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的。
5．（3分）17世纪，科学家牛顿发现了太阳光的色散现象：让一束太阳光照射到三棱镜上，由于三棱镜对各种单色光的 （选填“反射”或“折射”）程度不同而被“分解”成各种色光；几种色光也可以混合成另外颜色的光，如图所示光的三原色示意图中，在区域1应为 色光，区域2的应为 色光。
6．（2分）如图，展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”。曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的两条知识。
（1） ；（2） 。
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题每小题由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，有选错的得0分）
7．（2分）中国古诗词和生活中的俗语都蕴含着丰富的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”中“雪”的形成是凝华放热的过程
B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛管的振动产生的
C．“露似真珠月似弓”中“露”的形成是液化现象
D．“水缸出汗，不用挑担”中“汗”的形成是空气中的水蒸气液化形成的
8．（2分）同学们在体育课上，对活动过程中的物理现象进行了讨论，下列说法正确的是（ ）
A．立定跳远用力蹬地，利用了力的作用是相互的
B．投出去的篮球到落回地面的过程中，运动状态保持不变
C．踢出去的足球在草地上慢慢停下来，说明物体的运动需要力来维持
D．50m测试中，运动员冲过终点时不能立即停下来，是由于惯性作用
9．（2分）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是（ ）
A．实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B．实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C．根据实验现象及进一步推理，如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运动
D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，若小球所受的力全部消失，可判断小球将做匀速直线运动
10．（2分）盐水选种是古代我国劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（ ）
A．良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大
C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水
11．（2分）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆
B．作用在A点的力F1的大小为0.5G
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小
D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
12．（2分）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电阻 R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A
B．电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
C．电阻 R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A
D．电阻 R1和R2的阻值之比是1：2
（多选）13．（2分）2023年10月26日，航天员汤洪波、唐胜杰、江新林搭乘神舟十七号载人飞船，成功入驻天和核心舱。下列说法正确的是（ ）
A．在天和核心舱里，不能利用弹簧测力计测量物体的重力
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．在天和核心舱里，所有的物品由于失重，质量变为零
D．在天和核心舱里，航天员可以通过实验验证牛顿第一定律
（多选）14．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：
（1）用虚线画出水面位置；
（2）完成看到D点的光路图。
16．（2分）如图甲所示，避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。请你在图乙中画出失控车辆冲入坡道时的受力示意图。
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9分，共19分）
17．（4分）在探究“固体熔化时温度变化的规律”的实验中，将质量相等的A、B两种固体物质分别放入两个相同的试管中，再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热，如图甲所示，图乙和图丙是根据实验数据绘制出的A、B两种物质温度随时间变化的图像。
（1）由图乙和图丙可知，一定属于晶体的是 （选填“A”或“B”）物质。
（2）B物质在第8min时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第6min时的内能。
（3）丙图中第0～4min比第10～14min升温快，是因为B物质在第0～4min时的 小。物质B在熔化过程中的特点是 。
18．（6分）某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力的大小因素”时，做了如图所示的实验。
（1）在测量滑动摩擦力的大小时，水平方向上匀速拉动弹簧测力计，根据 的原理得出滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，需要选择 两次实验进行比较。
（3）比较甲、丙两次实验数据可初步得出的结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。
（4）小组同学利用甲图实验器材，继续探究滑动摩擦力的大小与速度的关系，改变拉力的大小，多次实验，实验数据记录如下表，可以得到的结论是：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）。
（5）实验结束后，小组成员认为如图丁所示实验装置也能进行实验，你认为 （选填“甲”或“丁”）的实验装置更好一些，理由是 。
19．（9分）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。
（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）；
（2）连接电路时，开关应处于 状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是 ；
（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为 A，使用的定值电阻阻值为 Ω；
（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论： ；此实验中控制的导体两端的电压是 V。
（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了如图丁的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：
①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片 （选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；
③电阻Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示，一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁在钢板上5s匀速向下运动0.5m，已知钢板重为200N，磁铁对钢板的压力为10N，磁铁与钢板之间的接触面积为0.01m2，求：（g取10N/kg）。
（1）磁铁下落速度是 ，磁铁所受摩擦力为 。
（2）钢板的质量为多少？
（3）磁铁对钢板的压强是多少？
（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了多少功？克服摩擦力做功的功率大小为多少？
21．（9分）如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，定值电阻R0阻值为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流。
（2）电源电压。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。
2024年河南省南阳市油田中考物理一模试卷
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）“低碳生活”是我们国家一直提倡的绿色发展理念，生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，符合这一理念的能源是 太阳能 ；请你提出一种为了节约能源的绿色出行方式： 建议出行使用共享单车 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）化石能源的过度使用可以造成成大气污染，温室效应、酸雨等危害环境问题，太阳能是一种新型能源，具有清洁、环保、能量大、获取方便等优点；
（2）节约能源的绿色出行方式：出门选择步行或共享单车，少开车。
【解答】解：煤、石油、天然气属于化石能源，化石能源的过度使用可以造成成大气污染，温室效应、酸雨等危害环境问题，太阳能是一种新型能源，具有清洁、环保、能量大、获取方便等优点，符合绿色发展理念的能源是太阳能；
为了节约能源，可以选择共享单车出行。
故答案为：太阳能；建议出行使用共享单车。
2．（2分）神舟十七号于2023年10月26日11时14分发射，火箭起飞时会产生巨大轰鸣，轰鸣声是由火箭发射时所产生的高温高压气体爆炸而剧烈 振动 产生的，电视屏幕前观看直播的观众听到的轰鸣声是通过 空气 传至人耳的。
【答案】振动；空气。
【分析】声音是由物体振动产生的；声音的传播需要介质。
【解答】解：神舟十七号于10月26日11时14分发射，火箭起飞时会产生巨大轰鸣，轰鸣声是由火箭发射时所产生的高温高压气体爆炸而剧烈振动产生的，电视屏幕前观看直播的观众听到的轰鸣声是通过空气传至人耳的。
故答案为：振动；空气。
3．（2分）如图是商丘市汉梁文化公园“郁金香”盛开的图片，我们能从不同角度赏花，是因为光照射到花朵的表面发生了 漫反射 ；微风拂过，“郁金香”花朵来回晃动，说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】漫反射；运动状态。
【分析】（1）人们能从各个方向看到本身不发光的物体，说明这个物体反射的光线能向四面八方传播，这说明在这个物体上发生了漫反射；
（2）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变；②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解：
我们能从不同角度赏花，说明反射光线是向各个方向的，即光在花的表面发生了漫反射现象；
微风拂过，“郁金香”花朵来回晃动，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：漫反射；运动状态。
4．（3分）如图所示，是过年期间小颖奶奶制作的“拔丝香蕉”，闻起来香甜浓郁，这是 扩散 现象；在制作的过程中，香蕉的内能 增大 （选填“褶大”“减小”或“不变”），这是通过 热传递 的方式改变内能的。
【答案】扩散；增大；热传递。
【分析】（1）相互接触的两种物质彼此进入对方的现象叫扩散现象；
（2）内能的大小与质量、温度、状态有关，改变内能大小的途径有做功和热传递。
【解答】解：拔丝香蕉”闻起来甜香浓郁，是因为分子在不停地做无规则运动，即扩散现象；
在制作过程中，香蕉的温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变的。
故答案为：扩散；增大；热传递。
5．（3分）17世纪，科学家牛顿发现了太阳光的色散现象：让一束太阳光照射到三棱镜上，由于三棱镜对各种单色光的 折射 （选填“反射”或“折射”）程度不同而被“分解”成各种色光；几种色光也可以混合成另外颜色的光，如图所示光的三原色示意图中，在区域1应为 白 色光，区域2的应为 绿 色光。
【答案】折射；白；绿。
【分析】科学家牛顿发现光的色散。
光的三原色为红绿蓝。
【解答】解：17世纪，科学家牛顿让一束白光经过三棱镜，因三棱镜对各种色光的折射程度不同，而出现了一条彩色光带，这一现象称为光的色散，光的三原色是红、绿、蓝，光的三原色合成白色光，故图中在区域 2应为绿色光，区域1应为白色光。
故答案为：折射；白；绿。
6．（2分）如图，展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”。曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的两条知识。
（1） 漂浮条件 ；（2） 阿基米德原理 。
【答案】见试题解答内容
【分析】由图中知道，曹冲让人把大象放到大船上，在水面所达到的地方做上记号，再让船装载石头使水面也达到记号，称一下石头的质量，也就等于大象的质量；
船上放大象和放石头排开水的体积相同，根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同；由因为两种情况船均为漂浮，据此得出大象的重等于石头的重，据此回答。
【解答】解：由图知，船上放大象和放石头水面达到相同的记号，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同；
两种情况船均为漂浮，
F浮＝G，
大象和船的总重等于石头和船的总重，
由此得：G象＝G石头，
这是运用了等效替代的方法，
故答案为：（1）漂浮条件；（2）阿基米德原理。
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题每小题由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，有选错的得0分）
7．（2分）中国古诗词和生活中的俗语都蕴含着丰富的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．“瑞雪兆丰年”中“雪”的形成是凝华放热的过程
B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛管的振动产生的
C．“露似真珠月似弓”中“露”的形成是液化现象
D．“水缸出汗，不用挑担”中“汗”的形成是空气中的水蒸气液化形成的
【答案】B
【分析】（1）物质由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固，由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化，由固态直接变为气态叫升华，由气态直接变为固态叫凝华；
（2）声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：A、雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故A正确；
B、笛声由空气柱的振动产生的，故B错误；
C、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，故C正确；
D、“汗”是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，故D正确。
故选：B。
8．（2分）同学们在体育课上，对活动过程中的物理现象进行了讨论，下列说法正确的是（ ）
A．立定跳远用力蹬地，利用了力的作用是相互的
B．投出去的篮球到落回地面的过程中，运动状态保持不变
C．踢出去的足球在草地上慢慢停下来，说明物体的运动需要力来维持
D．50m测试中，运动员冲过终点时不能立即停下来，是由于惯性作用
【答案】A
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化；
（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。
【解答】解：A、立定跳远时，脚要用力向后蹬地，脚给地面一个向后的力，同时地面给人一个向前的力，于是人跳起，说明物体间力的作用是相互的，故A正确；
B、投出去的篮球到落回地面的过程中，速度的大小和方向都会发生改变，其运动状态改变，故B错误；
C、踢出去的足球在草地上慢慢停下来，是因为足球受到了阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D、50m测试中，运动员冲过终点时不能立即停下来，是由于运动员具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性是物体本身的一种性质，不能说“惯性作用”，故D错误。
故选：A。
9．（2分）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法错误的是（ ）
A．实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B．实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C．根据实验现象及进一步推理，如果小车运动时不受阻力，它将做匀速直线运动
D．如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，若小球所受的力全部消失，可判断小球将做匀速直线运动
【答案】D
【分析】（1）根据控制变量法，在实验过程中，该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同；
（2）接触面越粗糙，小车运动时受到的阻力越大，据此分析；
（3）根据实验现象推理回答；
（4）根据牛顿第一定律回答。
【解答】解：A、由控制变量法，实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等，故A正确；
B、接触面越粗糙，小车运动时受到的阻力越大，实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小，故B正确；
C、根据实验现象可知，接触面粗糙程度越小，小车在水平面运动时受到的阻力越小，小车通过的距离越长，据此一步推理，如果小车运动时不受阻力，小车通过的距离无限长，即它将做匀速直线运动，故C正确；
D、如图乙所示，小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时，小球处于静止状态，若小球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，可判断小球将静止，故D错误。
故选：D。
10．（2分）盐水选种是古代我国劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（ ）
A．良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大
C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水
【答案】B
【分析】物体的浮沉条件：浸没液体中的物体，如果浮力大于重力，物体上浮；如果浮力小于重力，物体下沉；如果浮力等于重力，物体悬浮，据此回答。
【解答】解：A、良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误；
B、若良种和次种的体积相同，良种排开的水的体积大，根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，良种受到的浮力较大，故B正确；
C、若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度，所有种子将漂浮，无法选种，故C错误；
D、更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，故D错误。
故选：B。
11．（2分）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆
B．作用在A点的力F1的大小为0.5G
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小
D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
【答案】C
【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件计算；
（3）根据杠杆的平衡条件F1×OA＝G×OB分析；
（4）将作用于A点的力F1变为图中F2，动力臂会变小，据此分析。
【解答】解：A．在A点施加竖直向上的力F1时，动力臂是OA，阻力臂是OB，动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆，故A不符合题意；
B．由杠杆的平衡条件可知F1×OA＝G×OB，且OA＝OB+BA＝3BA，则有F1×3BA＝G×2BA，解得，故B不符合题意；
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，则OB变小，由F1×OA＝G×OB，可知，OA与G大小不变，要使杠杆水平平衡，F1应变小，故C符合题意；
D．将作用于A点的力F1变为图中F2，动力臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在OB与G不变情况下，F2应大于F1，故D不符合题意。
故选：C。
12．（2分）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电阻 R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A
B．电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
C．电阻 R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A
D．电阻 R1和R2的阻值之比是1：2
【答案】B
【分析】（1）由图可知当电阻R1两端电压为4V时，通过的电流；
（2）由图像可知，若电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端的电压，根据串联电路电压特点可求R1、R2两端总电压；
（3）由图像可知，电阻 R1、R2并联到2V电压下时，通过R1、R2的电流，由并联电路中电流特点可求干路中的电流；
（4）由图像可知，R1、R2为定值电阻，若电阻 R1、R2串联，由图象可知当电流为0.2A时，R1、R2两端的电压，利用欧姆定律求R1和R2的阻值，进而得出阻值之比。
【解答】解：A．由图可知当电阻R1两端电压为4V时，通过其电流为0.4A，故A错误；
B．由图像可知，若电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，R1、R2两端总电压：U＝U1+U2＝2V+1V＝3V，故B正确；
C．由图像可知，电阻 R1、R2并联到2V电压下时，通过R1、R2的电流分别为0.2A、0.4A，干路中的电流：I＝I1+I2＝0.2A+0.4A＝0.6A，故C错误；
D．由图像可知，R1、R2为定值电阻，若电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，根据欧姆定律可得：
，
，
电阻 R1和R2的阻值之比：
R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故D错误。
故选：B。
（多选）13．（2分）2023年10月26日，航天员汤洪波、唐胜杰、江新林搭乘神舟十七号载人飞船，成功入驻天和核心舱。下列说法正确的是（ ）
A．在天和核心舱里，不能利用弹簧测力计测量物体的重力
B．在天和核心舱里，声音传播的速度和电磁波的速度相等
C．在天和核心舱里，所有的物品由于失重，质量变为零
D．在天和核心舱里，航天员可以通过实验验证牛顿第一定律
【答案】AD
【分析】（1）物体在失重状态下重力为零；
（2）声音在真空中的速度为0m/s，电磁波的传播传播速度为3×108m/s；
（3）物体的质量不随物体位置的改变而改变；
（4）物体不受力时，总是保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解：A、在天和核心舱里，物体处于失重状态，故不能利用弹簧测力计测量物体的重力，故A正确；
B、在天和核心舱里，声音传播的速度为约为340m/s，电磁波的速度约为3×108m/s，故B错误；
C、在天和核心舱里，所有的物品由于失重，但质量是物体的属性，它不随物体的位置、状态的改变而改变，故质量不为零，故C错误；
D、在天和核心舱里，航天员抛出物体时，物体保持直线或匀速直线运动状态，故可以通过实验验证牛顿第一定律，故D正确。
故选：AD。
（多选）14．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3
【答案】CD
【分析】闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的阻值从最大的30Ω到接入为零，电流从最小的0.2A到最大值为0.8A，据此可根据欧姆定律得出电源电压，根据电功率的公式计算R1的最小功率；当滑片P位于中点时，明确R1与R2的电阻值，根据P＝I2R可求它们电功率的比值。
【解答】解：A、由图甲可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.8A，则电源电压为：U＝I最大R1＝0.8A×10Ω＝8V，故A错误；
BC、由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值最大为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率为：P1小＝I2小R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，故B错误，C正确；
D、当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为：
，
故D正确。
故选：CD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：
（1）用虚线画出水面位置；
（2）完成看到D点的光路图。
【答案】如图见解答
【分析】平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，据此确定水面位置；
同时看到水中D点的像也位于C点，连接AC与水面相交点是入射点，据此画出入射光线和折射光线。
【解答】解：为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，
根据平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，根据BC长度为30.0cm﹣10.0cm＝20.0cm，则水面在20.0cm刻度处，如图所示，同时看到水中D点的像也位于C点，连接AC与水面相交点O是入射点，连接DO是入射光线，OA是折射光线，如图所示：
16．（2分）如图甲所示，避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。请你在图乙中画出失控车辆冲入坡道时的受力示意图。
【答案】
【分析】画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解：失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力F支和沿斜面向下的阻力f；三个力的作用点可画在车的重心上，如图所示：
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9分，共19分）
17．（4分）在探究“固体熔化时温度变化的规律”的实验中，将质量相等的A、B两种固体物质分别放入两个相同的试管中，再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热，如图甲所示，图乙和图丙是根据实验数据绘制出的A、B两种物质温度随时间变化的图像。
（1）由图乙和图丙可知，一定属于晶体的是 B （选填“A”或“B”）物质。
（2）B物质在第8min时的内能 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第6min时的内能。
（3）丙图中第0～4min比第10～14min升温快，是因为B物质在第0～4min时的 比热容 小。物质B在熔化过程中的特点是 吸收热量，温度保持不变 。
【答案】（1）B；（2）大于；（3）比热容；吸收热量，温度保持不变。
【分析】（1）晶体在熔化的过程中吸收热量，温度不变；非晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度升高；
（2）晶体在熔化过程中吸热温度不变，内能变大；
（3）升温快慢与物质不同状态下的比热容有关，晶体熔化吸热温度保持不变。
【解答】解：（1）A和B两种物质都在不断吸收热量，物质B在一段时间内吸收热量温度保持不变，物质B是晶体；物质A吸收热量温度不断升高，物质A可能熔化了，则物质A是非晶体，若物质A的熔点大于图像中显示的温度，则物质A有可能是晶体；
（2）由图可知，B物质从第4min开始熔化，第8min熔化结束，在熔化过程中吸收热量，内能变大，故第8分钟时的内能比第6分钟时的内能大；
（3）当丙图中第0～4min比第10～14min升温快，质量和相同时间吸收的热量不变，根据Q吸＝cmΔt可知，B物质在第0～4min时的比热容小，根据图像知，B熔化过程吸热温度保持不变。
故答案为：（1）B；（2）大于；（3）比热容；吸收热量，温度保持不变。
18．（6分）某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力的大小因素”时，做了如图所示的实验。
（1）在测量滑动摩擦力的大小时，水平方向上匀速拉动弹簧测力计，根据 二力平衡 的原理得出滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，需要选择 甲、乙 两次实验进行比较。
（3）比较甲、丙两次实验数据可初步得出的结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 大 （选填“大”或“小”）。
（4）小组同学利用甲图实验器材，继续探究滑动摩擦力的大小与速度的关系，改变拉力的大小，多次实验，实验数据记录如下表，可以得到的结论是：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（5）实验结束后，小组成员认为如图丁所示实验装置也能进行实验，你认为 丁 （选填“甲”或“丁”）的实验装置更好一些，理由是 拉动物体B不需要始终匀速直线运动，操作简便 。
【答案】（1）二力平衡；（2）甲、乙；（3）大；（4）无关；（5）丁；拉动物体B不需要始终匀速直线运动，操作简便。
【分析】（1）做匀速直线运动的物体受到的力平衡力，此实验的思路是让木块保持匀速直线运动，利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小；
（2）（3）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟压力大小关系时，控制接触面粗糙程度不变；探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时，控制压力大小不变；
（4）分析数据得出结论；
（5）从操作简便的角度进行分析。
【解答】解：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动时，则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，这两个力平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小；
（2）要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，需控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，故选甲、乙两实验；
（3）甲、丙两次实验压力大小相同，丙的接触面粗糙，木块所受滑动摩擦力更大，故可得出结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）分析表格数据可知，运动速度变化时，滑动摩擦力大小不变，故滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；
（5）丁图中，物体A始终静止，所受摩擦力等于弹簧测力计示数，故拉动物体B不需要始终匀速直线运动，操作简便，故丁图比较好。
故答案为：（1）二力平衡；（2）甲、乙；（3）大；（4）无关；（5）丁；拉动物体B不需要始终匀速直线运动，操作简便。
19．（9分）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。
（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）；
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是 滑动变阻器断路 ；
（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为 0.12 A，使用的定值电阻阻值为 5 Ω；
（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论： 通过导体的电流与其电阻成反比 ；此实验中控制的导体两端的电压是 2 V。
（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了如图丁的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：
①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片 保持不动 （选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；
③电阻Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
【答案】（1）如图所示；（2）断开；（3）滑动变阻器断路；（4）0.12；5；（5）通过导体的电流与其电阻成反比；2V；（6）保持不动；。
【分析】（1）滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路；导线与元件并联后，元件被短路，当两表指针有明显偏转时，说明此时电路是通路，据此分析故障的原因；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据欧姆定律求定值电阻的阻值；
（5）根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
（6）在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将Rx与电流表串联后再与Rx并联，先测通过Rx的电流，保持滑片位置不变，再通过开关的转换，使电流表测Rx与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，根据并联电路电流的规律求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0两端的电压，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值。
【解答】解：（1）滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明除定值电阻和电流表之外仍然存在断路，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明除滑动变阻器之外的元件没有故障，因此故障原因是滑动变阻器断路；
（4）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A，使用的定值电阻阻值：R＝＝＝5Ω；
（5）由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；此实验中控制的导体两端的电压是2V；
（6）①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过未知电阻Rx的电流；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片保持不动，此时电流表的示数为I2，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过定值电阻R0与未知电阻Rx的总电流；
③由并联电路的电流特点可知，通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，
由欧姆定律可知，R0两端的电压：U0＝I0R0＝（I2﹣I1）R0，
由并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压：Ux＝U0＝（I2﹣I1）R0，
则未知电阻的阻值：Rx＝＝。
故答案为：（1）如图所示；（2）断开；（3）滑动变阻器断路；（4）0.12；5；（5）通过导体的电流与其电阻成反比；2V；（6）保持不动；。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示，一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁在钢板上5s匀速向下运动0.5m，已知钢板重为200N，磁铁对钢板的压力为10N，磁铁与钢板之间的接触面积为0.01m2，求：（g取10N/kg）。
（1）磁铁下落速度是 0.1m/s ，磁铁所受摩擦力为 5N 。
（2）钢板的质量为多少？
（3）磁铁对钢板的压强是多少？
（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了多少功？克服摩擦力做功的功率大小为多少？
【答案】（1）0.1m/s；5N；（2）钢板的质量为20kg；（3）磁铁对钢板的压强是1×103Pa；（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了2.5J功，克服摩擦力做功的功率大小为0.5W。
【分析】（1）磁铁运动的路程和时间已知，根据速度公式求出磁铁下落的速度；磁铁匀速运动，竖直方向上只受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是一对平衡力，据此得到磁铁所受的摩擦力；
（2）根据m＝Gg得到钢板的质量；
（3）磁铁对钢板的压力和磁铁与钢板之间的接触面积已知，用p＝FS得到磁铁对钢板的压强；
（4）根据W＝fs得到克服摩擦做功，根据P＝Wt得到克服摩擦力做功的功率。
【解答】解：（1）磁铁下落速度v＝＝0.1m/s；
磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，磁铁在竖直方向上只受到重力和摩擦力两个力的作用，故重力和摩擦力是一对平衡力，故磁铁所受摩擦力f＝G磁＝5N，方向竖直向上；
（2）钢板的质量：m钢＝＝20kg；
（3）磁铁对钢板的压强：p＝＝1×103Pa；
（4）磁铁克服摩擦力做功：W＝fs＝5N×0.5m＝2.5J，
克服摩擦力做功的功率：P＝＝0.5W。
故答案为：（1）0.1m/s；5N；（2）钢板的质量为20kg；（3）磁铁对钢板的压强是1×103Pa；（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了2.5J功，克服摩擦力做功的功率大小为0.5W。
21．（9分）如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，定值电阻R0阻值为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流。
（2）电源电压。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。
【答案】（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）电源电压为12V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值12W。
【分析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出小灯泡正常发光时的电流；
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与R串联，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
（3）保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与R并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过通过R0的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0的电流不变，根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流，利用P＝UI求出电路消耗的最小功率。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与R串联，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路中各处的电流相等，
所以，电源的电压：U＝I（RL+R）＝IL（RL+R）＝0.5A×（12Ω+×24Ω）＝12V；
（3）保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与R并联，
通过定值电阻R0的电流：I0＝＝＝0.5A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R0的电流不变，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，
通过滑动变阻器的电流：I滑′＝＝＝0.5A，
干路电流：I′＝I0+I滑′＝0.5A+0.5A＝1A，
电路消耗的最小功率：P＝UI′＝12V×1A＝12W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）电源电压为12V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值12W。
试验次数
1
2
3
4
运动速度/（m⋅s﹣1）
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
试验次数
1
2
3
4
运动速度/（m⋅s﹣1）
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2