2022年江苏省苏州市工业园区星海实验中学中考物理一模试卷

这是一份2022年江苏省苏州市工业园区星海实验中学中考物理一模试卷，共42页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）节能环保是当今社会的主流。下列能源属于不可再生能源的是（ ）
A．核能B．太阳能C．风能D．潮汐能
2．（2分）如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小D．振动的频率一定较高
3．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．原子核是由质子和电子构成的
B．光年是指光传播3×108m所用时间
C．恒星是静止不动的天体
D．被丝绸摩擦过的玻璃棒会失去电子
4．（2分）下列现象所对应的物态变化中，需要吸收热量的是（ ）
A．露珠形成B．碘颗粒消失
C．深秋降霜D．湖面结冰
5．（2分）下列科学家与科学发现对应关系正确的是（ ）
A．奥斯特——电磁感应现象
B．法拉第——电流周围存在磁场
C．亚里士多德——惯性定律
D．沈括——地磁的两极和地理的两极不重合
6．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，小明同学对自己相关物理量的估测合理的是（ ）
A．正常体温约39.2℃
B．每分钟脉搏跳动约75次
C．受到的重力约55kg
D．站立时对地面的压强约105Pa
7．（2分）如图所示，长方体水槽中装有适量水，一束激光沿MO方向照向水面，B为容器侧壁上形成的光斑。在下列操作中，能使光斑向下移动的是（ ）
A．保持水面高度不变使激光笔向左平移
B．保持激光射入角度不变使水面下降
C．保持激光射入角度不变，将容器右侧垫高
D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
8．（2分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，由此判断下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像是倒立、放大的实像
B．光屏上的像是正立、缩小的实像，照相机是根据该原理制成的
C．若换用材料与口径相同但更凸一些的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须远离凸透镜
D．若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
9．（2分）解释下列现象，不需要用密度知识的是（ ）
A．农民用盐水选种
B．滑雪者穿着宽大的滑雪板
C．点燃蜡烛，孔明灯升空
D．严寒的冬天，裸露在室外的自来水管容易冻裂
10．（2分）近期有媒体报道，我国实践21号卫星成功捕获了失效的北斗2号G2卫星并将其拖到离地球更远的“墓地轨道”后，自己又回到了地球同步轨道，自此，中国的“空间碎片减缓技术”实验取得圆满成功；下列说法不正确的是（ ）
A．G2卫星到达“墓地轨道”后，处于静止状态
B．G2卫星被拖离过程中，实践21号对其做功
C．实践21号返回地球同步轨道后，以地球为参照物是静止的
D．实践21号返回地球同步轨道后，受非平衡力作用
11．（2分）如图1所示是小明设计的太阳能路灯的原理图，甲、乙中某一个为太阳能电池板，另一个是路灯，R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图2所示.白天太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚蓄电池为电灯供电.下列说法正确的是（ ）
A．若干电池电压变低，会导致路灯的照明时间变长
B．白天蓄电池相当于电源
C．甲是太阳能电池板，乙是路灯
D．若干电池正负极反向接入电路，需将甲、乙位置对调，路灯才能正常工作
12．（2分）如图甲，横截面积为20cm2的圆筒型容器中装有适量的水，将A、B两个圆柱体物块悬挂在弹簧测力计上，自图示位置以1cm/s的速度匀速下降，测力计示数变化如图乙所示。则A、B两物块的高度hA、hB分别为（ ）
A．hA＝4cm，hB＝4cmB．hA＝6cm，hB＝4cm
C．hA＝5cm，hB＝6cmD．hA＝6cm，hB＝5cm
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共26分）
13．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态和 的改变而改变。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 的方式使其内能增加而导致的。
14．（2分）为防止触电事故发生，用电器的金属外壳必须接 线；用测电笔辨别火线、零线时，应采用图 中的方式．
15．（3分）2022年2月6日，中国女足再夺亚洲杯冠军。运动员鞋的底部凹凸不平，可以增大 力；运动员起跑时，用力向 （前/后）蹬地，运动员就会获得向前的力，这说明 。
16．（2分）释放化学能的过程不断地发生在人体内。食物也是一种“燃料”，某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与 （热量/热值/比热容）类似。这块净含量为80g的巧克力所含能量若全部用于举高物体，则可将重为2361N的物体举高 m。
17．（3分）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图．当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 （向左/向右/左右往复）运动．音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 ．
18．（2分）如图，小明对静止在水平地面上的箱子施加推力，箱子运动起来；撤去推力，箱子停了下来。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用运动和力的关系进行解释，不要与示例重复。
【示例】问题：箱子为什么静止在水平地面上？
解释：箱子受到重力与支持力，二力平衡，箱子保持静止状态．
问题： ，解释： 。
19．（2分）两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为 ；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间电阻R1、R2消耗的电能之比为 。
20．（3分）如图甲所示，质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上，对地面的压强为p0。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压强p1＝ ，若将切除部分按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p2 p1（选填“＞”“＝”“＜”）；若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除，则剩余部分对地面压强p3 p1（选填“＞”“＝”“＜”）。
21．（2分）为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示．R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压．若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则AB两端电压为 V时，跳绳自动计数器会计数一次，绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的 倍.
22．（5分）阅读材料，回答问题。
水跃现象
当我们打开水龙头观察水槽底部时，会发现水流抵达水槽底部后会快速流散开来，形成一层水膜，在某一位置它的厚度骤然增加，流淌速度也随之减小，并形成了一圈“水墙”（图1），这种现象称为“水跃现象”。图2中水跃区域的水流可以分为上下两部分，这两部分交界面上的流速相差很大，液体不断地穿越交界面进行交换。
由于水跃区域水体的强烈摩擦而消耗大量能量，因此通常把水跃作为泄洪时消能的有效方式之一、泄洪后，下游河段需要监测水的流速和流量（流量是指单位时间内流过的流体体积，通常用字母Q来表示），MGG/KL﹣DCB型流速仪是测量水流速的仪器，使用时将流速仪头部指向水流上游并平行于水流方向（图3）。水流中因含有杂质从而能够导电，当可导电的水流在流速仪管道内的磁场中流过时会产生电信号，该电信号与流速大小有关，通过特定的数据处理就实现流速测量。
问题：
（1）水跃区域主要将水的 能转化为 能和 能；
（2）文中所说“当导电液体在流速仪内磁场中流过时产生电信号”其实是 现象；
（3）测量人员在某段水流截面积为S的直渠中测得水流平均速度为v，则此时的水流的流量Q＝ 。
三、解答题（本题共11小题，共计50分，其中第27题、第28题需要写出必要的解答过程）
23．（2分）根据平面镜成像的特点作出图中物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
24．（2分）如图所示，在虚线框内填上电池符号，在磁感线上标出方向。
25．（2分）画出图中杠杆平衡时，作用在杠杆上的最小力和该力的力臂。
26．（2分）如图甲，小球放在水平桌面上，请在画出小球受到的支持力和桌面受到的压力的示意图。
27．（5分）小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示。
（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 实验（甲/乙）；
（2）用来反映物质吸热多少的方法，甲图实验是通过比较 ，乙图实验是通过比较 ；
（3）除了图中已经呈现的器材，两个实验都还要用到的测量工具是 ；
（4）图丙是根据甲图实验记录的数据所画出的温度随时间变化图像，由图像可知，该实验操作存在的问题是 。
28．（5分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图甲所示的位置时，应向 （左/右）端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）同学们通过观察如图乙所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下几种猜想：
猜想1：动力＝阻力
猜想2：动力+动力臂＝阻力+阻力臂
猜想3：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
猜想4：动力÷动力臂＝阻力÷阻力臂
猜想5：动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
①分析可知，上述猜想中，猜想2是不科学的，原因是 ；请列举一个生活中的例子，说明猜想1也是不正确的。举例： ；
②继续改变图乙中A、B点的位置以及钩码数量，多次实验得到相关数据如下表：
通过这些实验数据，可初步发现猜想 是符合的（选填上述猜想的对应序号）；
③要进一步进行探究，得到杠杆平衡条件的准确结论，下列实验方案可行的是 。
A．只有方案一可以
B．只有方案二可以
C．方案一、方案二都可以
D．方案一、方案二都不可以
29．（5分）某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺，设计了一个估测大气压强的实验，主要步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是 ；
（2）如图甲，用细绳拴住注射器活塞颈部，绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中开始滑动时，记下弹簧测力计示数为30N，根据 可知，大气对活塞的压力为30N；
（3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，最后计算出大气压p＝ Pa；
（4）小明分析实验误差后，对实验进行了如下改进：他首先读出注射器最大容积V，量出筒壁全部刻度的长度L；然后按照图丙、图丁所示，慢慢拉注射器（图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽），活塞在筒内刚好滑动时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2，则他所测出的较准确的大气压值p＝ （用已知量和测量量的符号表示）。他这样做的目的是消除 所导致的误差。
30．（6分）如图所示，工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，电动机的输出功率始终保持800W，质量为100kg的水泥匀速提升10m高的位置用时15s。求：（g取10N/kg）
（1）吊装过程中电动机拉绳的速度是多大？
（2）电动机对绳子的拉力多大？
（3）该滑轮组的机械效率多大？
31．（6分）如图所示电路中电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样。只闭合开关S1，将R2的滑片置于最右端时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；再将滑片移至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为4P1；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡的最小功率。
32．（9分）小明同学要测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，他设计了如图甲所示的电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗）。
（2）小明完成电路连接闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表示数为0.1V，则灯泡不亮的原因可能是 ，为检验分析是否正确，接下来应该进行操作是 。
（3）小明移动滑动变阻器滑片，测得三组实验数据，填入如下所设计的表格中。
①请指出该表格设计不合理的地方： 。
②根据表中数据可得小灯泡的额定电功率为 W。
（4）小明还想测量另一个小灯泡的额定功率（已知额定电流为I额），他找了一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，请根据该电路，补全实验步骤。
①连接好电路， ，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为I额；
② ，记电流表示数为I1；
③ ，记电流表示数为I2；
额定功率P额＝ （用I额、I1、I2、R0表示）。
33．（6分）物理科创小组制作了一个长方体光学元件盒（如图乙），在盒子左侧开有一小孔，上表面右侧开有一正方形窗口，窗口上贴有一半透明纸片ABCD，其余部分处于密封状态。小明将一根点燃的蜡烛立在小孔正前方后（如图甲所示），在半透明薄纸片上观察到了烛焰的像。科创小组的同学告诉他，盒中只有1块不透光的平面镜。
（1）半透明纸片上的像是 （选填“实”或“虚”）像；
（2）请在图丙中的虚线框内画出平面镜的放置情况；
（3）在下列四幅图中， 图呈现的是小明在半透明纸片上所看到的像的形状；
（4）要使半透明薄纸片上的像变大，小明想到了以下一些方案，你认为可行的是 。
①将蜡烛移向小孔②将小孔大小增大③将元件盒缩短④将光学元件盒加高
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
2022年江苏省苏州市工业园区星海实验中学中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题2分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（2分）节能环保是当今社会的主流。下列能源属于不可再生能源的是（ ）
A．核能B．太阳能C．风能D．潮汐能
【分析】像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，把它们称为可再生能源。化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。
【解答】解：核能越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源；太阳能，风能，潮汐能可以在自然界里源源不断地得到，是可再生能源。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
2．（2分）如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小D．振动的频率一定较高
【分析】（1）音调是声音的高低，由振动频率决定；振动频率是指物体每秒振动的次数；
（2）响度是声音的大小，与振幅和距离有关；振幅是物体离开平衡位置的最大距离。
【解答】解：甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙低，甲鼓发出的音调比乙鼓低；不知道甲鼓和乙鼓的振幅，不能判断其响度大小；故ACD错误，B正确。
故选：B。
3．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．原子核是由质子和电子构成的
B．光年是指光传播3×108m所用时间
C．恒星是静止不动的天体
D．被丝绸摩擦过的玻璃棒会失去电子
【分析】（1）原子核由质子和中子构成。
（2）光年指光在真空中一年内传播的路程。
（3）恒星是运动的天体。
（4）摩擦起电的实质是电荷的转移，当用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒上就有多余的电子，从而使橡胶棒带上负电。当用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒因为失去电子，从而使玻璃棒带上正电。
【解答】解：A．卢瑟福的原子核式结构模型指出，原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由中子和质子组成，故A错误；
B．光年指的是光在真空中传播一年所通过的距离，是距离单位，故B错误；
C．在恒星系内我们可以把恒星系中心的恒星看成静止不动的，但是相对于更大的宇宙空间来说，星系之间都是在运动的，故C错误；
D．丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，是因为玻璃棒中的电子转移到了丝绸中，即玻璃棒失去电子，故D正确。
故选：D。
4．（2分）下列现象所对应的物态变化中，需要吸收热量的是（ ）
A．露珠形成B．碘颗粒消失
C．深秋降霜D．湖面结冰
【分析】（1）物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A．露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化放热，故A不符合题意；
B．碘颗粒消失是碘的升华，碘颗粒由固态变为气态，此过程吸收热量，故B符合题意；
C．霜是空气中水蒸气遇冷凝华成小冰晶，凝华放热，故C不符合题意；
D．湖面结冰是水由液态变为固态，是凝固现象，此过程需要放热，故D不符合题意。
故选：B。
5．（2分）下列科学家与科学发现对应关系正确的是（ ）
A．奥斯特——电磁感应现象
B．法拉第——电流周围存在磁场
C．亚里士多德——惯性定律
D．沈括——地磁的两极和地理的两极不重合
【分析】（1）奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，即电生磁。
（2）法拉第发现了电磁感应现象，即利用磁场产生电流。
（3）牛顿第一定律又称惯性定律，是由牛顿发现的。
（4）我国宋代的沈括首先发现了磁偏角。
【解答】解：A．奥斯特实验发现了电流周围存在着磁场，即电流的磁效应，故A错误；
B．法拉第研究了电磁感应现象，发现了磁能生电，故B错误；
C．亚里士多德提出了物体的运动需要力来维持，牛顿总结大量的事实和经验提出了惯性定律，故C错误；
D．沈括发现了地磁的两极和地理的两极不重合，存在地磁偏角，故D正确。
故选：D。
6．（2分）“估测”是物理学中常用的一种方法，小明同学对自己相关物理量的估测合理的是（ ）
A．正常体温约39.2℃
B．每分钟脉搏跳动约75次
C．受到的重力约55kg
D．站立时对地面的压强约105Pa
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解：A、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小。故A不合理；
B、正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，1min跳动的次数在75次左右。故B合理；
C、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N。故C不合理；
D、中学生的体重在G＝500N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右，双脚对水平地面的压强在p＝＝＝＝104Pa左右。故D不合理。
故选：B。
7．（2分）如图所示，长方体水槽中装有适量水，一束激光沿MO方向照向水面，B为容器侧壁上形成的光斑。在下列操作中，能使光斑向下移动的是（ ）
A．保持水面高度不变使激光笔向左平移
B．保持激光射入角度不变使水面下降
C．保持激光射入角度不变，将容器右侧垫高
D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
【分析】光由一种介质斜射入另一种介质时，在分界面发生折射现象，从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角。
【解答】解：A．保持水面高度不变使激光笔向左平移，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，但与OB平行，因此光斑向上移动，故A不符合题意；
B．保持激光射入角度不变使水面下降，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，但与OB平行，因此光斑向上移动，故B不符合题意；
C．保持激光射入角度不变，将容器右侧垫高，水面升高，光线入射角不变，入射点右移，折射光线也向右侧移动，但与OB平行，因此光斑位置向下移动，故C符合题意；
D．保持水面高度和入射点不变，使激光入射角增大，折射角也增大，因此光斑向上移动，故D不符合题意。
故选：C。
8．（2分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，由此判断下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像是倒立、放大的实像
B．光屏上的像是正立、缩小的实像，照相机是根据该原理制成的
C．若换用材料与口径相同但更凸一些的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须远离凸透镜
D．若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
【分析】（1）当蜡烛位于二倍焦距以外时，在凸透镜的另一侧的焦距与二倍焦距之间成倒立缩小的实像，照相机根据此原理工作。
（2）凸透镜的中央越凸，焦距越短。
（3）在凸透镜成像实验中，光路是可逆的。
【解答】解：A．由图知，物距u＝40cm，像距v＝20cm，物距大于像距，此时物距u大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A错误；
B．由图知，物距u＝40cm，像距v＝20cm，物距大于像距，此时物距u大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；照相机、摄像机就是根据这个原理制成的，故B错误；
C．若换用材料与口径相同，但更厚一些的凸透镜，透镜的焦距更小、会聚能力更强，像距更小，要想在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜，故C错误；
D．根据光路是可逆的，若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，当物距等于原来像距时，仍可在光屏上得到清晰的像，此时成倒立、放大的实像，故D正确。
故选：D。
9．（2分）解释下列现象，不需要用密度知识的是（ ）
A．农民用盐水选种
B．滑雪者穿着宽大的滑雪板
C．点燃蜡烛，孔明灯升空
D．严寒的冬天，裸露在室外的自来水管容易冻裂
【分析】（1）盐水选种利用的是物体浮沉条件，浮在水面的是干瘪的种子，沉在水底的是比较饱满的种子；
（2）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；
（3）加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得所受的浮力大于灯的总重力，于是孔明灯就会上升；
（4）由公式ρ＝可知，质量一定时，密度小的体积大，由于水的密度大于冰的密度，所以当质量不变时，水结冰体积会增大。
【解答】解：A、农民用盐水选种是利用饱满的密度比干瘪的种子的密度大而沉在盐水底部，达到分离的目的的，利用了密度知识，故A不符合题意；
B、滑雪者穿着宽大的滑雪板，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，没有利用密度知识，故B符合题意；
C、点燃蜡烛，孔明灯里面的空气被加热，里面的空气的密度变小，使孔明灯受到的重力小于受到的浮力而升空，利用了密度知识，故C不符合题意；
D、冬天气温低于0℃时，自来水管中的水结冰，因为水结冰后质量不变，而冰的密度比水的密度小，所以冰的体积比水的体积大，这样就会把自来水管撑裂，利用了密度知识，故D不符合题意。
故选：B。
10．（2分）近期有媒体报道，我国实践21号卫星成功捕获了失效的北斗2号G2卫星并将其拖到离地球更远的“墓地轨道”后，自己又回到了地球同步轨道，自此，中国的“空间碎片减缓技术”实验取得圆满成功；下列说法不正确的是（ ）
A．G2卫星到达“墓地轨道”后，处于静止状态
B．G2卫星被拖离过程中，实践21号对其做功
C．实践21号返回地球同步轨道后，以地球为参照物是静止的
D．实践21号返回地球同步轨道后，受非平衡力作用
【分析】（1）物体相对于参照物，位置发生变化，则物体是运动的；位置没有发生变化，则物体是静止的。
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。
（3）物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化。
【解答】解：A．G2卫星到达“墓地轨道”后，其运动状态相对于地球是运动的，因为位置在不断变化，故A错误；
B．G2卫星被拖离过程中，实践21号对其产生拉力并在拉力方向上移动了距离，拉力对其做功，故B正确；
C．实践21号返回地球同步轨道后，其运动状态与地球同步，故以地球为参照物是静止的，故C正确；
D．实践21号返回地球同步轨道后，做圆周运动，运动状态一直在发生改变，故受非平衡力作用，故D正确。
故选：A。
11．（2分）如图1所示是小明设计的太阳能路灯的原理图，甲、乙中某一个为太阳能电池板，另一个是路灯，R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图2所示.白天太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚蓄电池为电灯供电.下列说法正确的是（ ）
A．若干电池电压变低，会导致路灯的照明时间变长
B．白天蓄电池相当于电源
C．甲是太阳能电池板，乙是路灯
D．若干电池正负极反向接入电路，需将甲、乙位置对调，路灯才能正常工作
【分析】根据光照强度与电阻R阻值的关系判定白天和黑夜的电流的连接状态；据此判定电路中各个元件的作用。
【解答】解：电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度的关系为光照越强，电阻越小，电流大，磁性强，衔铁在下部；晚上电阻大，磁性弱，衔铁在上部；
A、电压减小，对应电阻也减小才能到达吸合的电流，对应光强增大，早晨充电时间变晚，充电时间变短，照明时间变长，故A正确；
B、白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池相当于用电器，故B错误；
C、白天是路灯不工作，所以通过路灯无电流，故乙是太阳能电池板，甲是路灯，故C错误；
D、电流方向会影响电磁铁的N、S极，但是不管哪一极都可以吸合衔铁，不需要对调甲乙，故D错误。
故选：A。
12．（2分）如图甲，横截面积为20cm2的圆筒型容器中装有适量的水，将A、B两个圆柱体物块悬挂在弹簧测力计上，自图示位置以1cm/s的速度匀速下降，测力计示数变化如图乙所示。则A、B两物块的高度hA、hB分别为（ ）
A．hA＝4cm，hB＝4cmB．hA＝6cm，hB＝4cm
C．hA＝5cm，hB＝6cmD．hA＝6cm，hB＝5cm
【分析】根据图像得出物体下降的距离，又因为物体下降时，水面同时在升高，所以物体的高度等于物体下降的距离与水面升高的高度之和。
【解答】解：由图乙可知，0秒时拉力为2.8N，4s时拉力为2.6N，此时B刚好浸没，则B受到的浮力为0.2N，
排开水的体积为：，
则水面上升的高度为，
又B下降的距离为hB＝sB＝vt＝1cm/s×4s＝4cm，
所以此时B的上表面在原来水面向上1cm处，B的下表面在原来水面向下4cm处，所以B的高度为5cm；
同理可知，6s时拉力为2.6N，此时A物块下表面刚好碰到水面，10s时拉力为2.2N，A物块刚好浸没，则A受到的浮力为0.4N，
排开水的体积为：，
则水面上升的高度为，
又A下降的距离为hA＝sA＝vt＝1cm/s×（10﹣6）s＝4cm，
所以此时A的上表面在6s时的水面向上2cm处，A的下表面在6s时的水面向下4cm处，所以A的高度为6cm。
故选：D。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共26分）
13．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态和 位置 的改变而改变。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 做功 的方式使其内能增加而导致的。
【分析】（1）物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度的变化无关，与物体所含物质的多少有关；
（2）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功改变内能是能量的转化，热传递改变内能是能量的转移。
【解答】解：（1）质量是物体本身的一种属性，不会随着形状、状态和位置的改变而改变，所以样品的质量不变；
（2）返回舱穿越大气层的过程中，返回舱和大气摩擦生热，返回舱表面温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。
故答案为：位置；做功。
14．（2分）为防止触电事故发生，用电器的金属外壳必须接 地 线；用测电笔辨别火线、零线时，应采用图 甲 中的方式．
【分析】（1）国家标准规定：带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地；
（2）使用测电笔时，金属体笔尖接触待测电线，手接触金属体笔尾。
【解答】解：（1）带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地。这样可以防止用电器漏电时造成人体触电事故；
（2）测电笔在使用时，金属体笔尖接触待测电线，手接触金属体笔尾。
故答案为：地；甲。
15．（3分）2022年2月6日，中国女足再夺亚洲杯冠军。运动员鞋的底部凹凸不平，可以增大 摩擦 力；运动员起跑时，用力向 后 （前/后）蹬地，运动员就会获得向前的力，这说明 力的作用是相互的 。
【分析】（1）影响摩擦力大小的因素：压力大小、接触面的粗糙程度。
（2）物体间力的作用是相互的，一个物体受力的同时也对另一个物体施加了力。
【解答】解：鞋的底部凹凸不平，可以增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。
由物理常识可知，运动员起跑时应该用力向后蹬地，脚给地面一个向后的力，由于力的作用是相互的，所以地面给脚一个向前的力。
故答案为：摩擦；后；力的作用是相互的。
16．（2分）释放化学能的过程不断地发生在人体内。食物也是一种“燃料”，某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与 热值 （热量/热值/比热容）类似。这块净含量为80g的巧克力所含能量若全部用于举高物体，则可将重为2361N的物体举高 800 m。
【分析】（1）某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，单位是：J/kg；
（2）根据每100g巧克力所含的能量，计算80g巧克力所含能量W，根据W＝Gh，计算高度h。
【解答】解：2361kJ/100g＝23610J/g，它的单位是能量单位和质量单位组合而成的复合单位，与热值的单位J/kg类似；
80g巧克力所含能量为：
W＝23610J/g×80g＝1888800J；
根据W＝Gh，这么多能量可将重为2361N的物体举高的高度为：
h＝＝＝800m。
故答案为：热值；800。
17．（3分）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图．当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 左右往复 （向左/向右/左右往复）运动．音圈之所以运动，是由于磁场对 通电导体 有力的作用，此现象中能量转化情况是 电能转化为机械能 ．
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关，根据这一原理制成了电动机，将电能转化为机械能。
【解答】解：当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为电流方向改变，音圈受力方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用；此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
故答案为：左右往复；通电导体；电能转化为机械能。
18．（2分）如图，小明对静止在水平地面上的箱子施加推力，箱子运动起来；撤去推力，箱子停了下来。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用运动和力的关系进行解释，不要与示例重复。
【示例】问题：箱子为什么静止在水平地面上？
解释：箱子受到重力与支持力，二力平衡，箱子保持静止状态．
问题： 箱子为什么能运动起来 ，解释： 箱子受到了推力的作用，推力改变了箱子的运动状态 。
【分析】力的作用效果有两个：改变物体的运动状态、改变物体的形状。
【解答】解：
（1）问题：箱子为什么能运动起来？解释：箱子在水平方向上受到了推力和摩擦力的作用，二力的合力改变了箱子的运动状态；
（2）问题：撤去推力，箱子为什么停了下来？解释：箱子受到了阻力的作用，阻力改变了箱子的运动状态。
故答案为：箱子为什么能运动起来；箱子受到了推力的作用，推力改变了箱子的运动状态。
19．（2分）两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为 2：1 ；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间电阻R1、R2消耗的电能之比为 1：2 。
【分析】由图甲根据欧姆定律分别求出R1和R2大小；
闭合开关S1，断开开关S2、S3时，两电阻串联，根据分压原理，求出电阻R1、R2两端的电压之比；
当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，根据W＝t，根据并联电路电压的规律，由W与电阻成反比求解。
【解答】解：由图甲知，根据欧姆定律，R1＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝10Ω；
闭合开关S1，断开开关S2、S3时，两电阻串联，根据分压原理，电阻R1、R2两端的电压之比等于电阻之比，即：U1：U2＝R1：R2＝20Ω：10Ω＝2：1；
当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，根据W＝t并及联电路电压的规律，两电阻电压相等，故W与电阻成反比，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2消耗的电能之比为W1：W2＝R2：R1＝10Ω：20Ω＝1：2。
故答案为：2：1；1：2。
20．（3分）如图甲所示，质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上，对地面的压强为p0。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压强p1＝ ，若将切除部分按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p2 ＜ p1（选填“＞”“＝”“＜”）；若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除，则剩余部分对地面压强p3 ＝ p1（选填“＞”“＝”“＜”）。
【分析】（1）设正方体的重力为G，底面积为S，正方体对地面的压力大小F＝G，利用p＝表示出对地面的压强为p0；按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压力F1等于剩余部分的重力，大小为正方体重力的一半，受力面积不变，利用p＝表示剩余部分对地面的压强，据此分析比较；
（2）按图丙放置时，切下来的部分对的地面的压力与图乙相同，但是受力面积变大，根据压强公式分析比较按图丙方式放置在地面上对桌面的压强与按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压强的大小关系；
（3）图丁中，设正方体的边长为a，切去部分边长为l，正方体的密度为ρ，表示剩余部分的体积，结合密度公式、重力公式和压强公式可求出剩余部分对地面的压强p3和按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压强p1的表达式，据此分析比较。
【解答】解：（1）设正方体的重力为G，底面积为S，正方体对地面的压力大小F＝G，对地面的压强p0＝＝，
按图乙方式沿对角线将上半部分切除后，剩余部分对地面的压力F1等于剩余部分的重力，大小为正方体重力的一半，即F1＝G，受力面积不变，
则剩余部分对地面的压强p1＝＝＝＝；
（2）按图丙放置时，切下来的部分对的地面的压力F2＝F1＝G，图丙中受力面积S′＞S，
由p＝可知，按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p2＜p1；
（3）图丁中，设正方体的边长为a，切去部分边长为l，正方体的密度为ρ，
则切去后剩余部分的体积为V剩＝a2（a﹣l），
剩余部分对地面的压强p3＝＝＝＝＝ρag；
图乙中，剩余部分的体积V乙＝，
对地面的压强p1＝＝＝＝＝ρag；
由以上分析可知，p3＝p1。
故答案为：；＜；＝。
21．（2分）为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示．R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压．若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则AB两端电压为 2 V时，跳绳自动计数器会计数一次，绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的 5 倍.
【分析】由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压。由题知，射向R1的红外线被挡时它的电阻变化，根据串联电路特点，由串联电路分压原理，结合图象分析射向R1的红外线被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系。
【解答】解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；
当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路的电流变小，R2的阻值不变，由U＝IR可知，R2两端的电压会减小，
由图象知，此时U2＝UAB＝2V，即AB间电压为2V计数一次；
由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，
解得：R1＝5R2；
当射向R1的红外线没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知，此时，U2'＝UAB'＝6V，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，
解得：R1'＝R2；
因此R1＝5R1'，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍。
故答案为：2；5。
22．（5分）阅读材料，回答问题。
水跃现象
当我们打开水龙头观察水槽底部时，会发现水流抵达水槽底部后会快速流散开来，形成一层水膜，在某一位置它的厚度骤然增加，流淌速度也随之减小，并形成了一圈“水墙”（图1），这种现象称为“水跃现象”。图2中水跃区域的水流可以分为上下两部分，这两部分交界面上的流速相差很大，液体不断地穿越交界面进行交换。
由于水跃区域水体的强烈摩擦而消耗大量能量，因此通常把水跃作为泄洪时消能的有效方式之一、泄洪后，下游河段需要监测水的流速和流量（流量是指单位时间内流过的流体体积，通常用字母Q来表示），MGG/KL﹣DCB型流速仪是测量水流速的仪器，使用时将流速仪头部指向水流上游并平行于水流方向（图3）。水流中因含有杂质从而能够导电，当可导电的水流在流速仪管道内的磁场中流过时会产生电信号，该电信号与流速大小有关，通过特定的数据处理就实现流速测量。
问题：
（1）水跃区域主要将水的 动 能转化为 重力势 能和 内 能；
（2）文中所说“当导电液体在流速仪内磁场中流过时产生电信号”其实是 电磁感应 现象；
（3）测量人员在某段水流截面积为S的直渠中测得水流平均速度为v，则此时的水流的流量Q＝ Sv 。
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能；
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，该现象是电磁感应现象，据此分析；
（3）根据流量的定义求出水的流量的大小。
【解答】解：
（1）水跃区域水的流淌速度减小，所以水的动能减小；水的厚度增加，所以水的重力势能增大；水跃区域水体的强烈摩擦将机械能转化为了内能，所以，水跃区域主要将水的动能转化为重力势能和内能。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。文中所说“当导电液体在流速仪内磁场中流过时产生电信号”，实际上是水流在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，其实是电磁感应现象。
（3）流量是指单位时间内流过的流体体积，通常用字母Q来表示。设流动时间为t，测量人员在某段水流截面积为S的直渠中测得水流平均速度为v，则流过的流体体积为：V＝Sl＝Svt；
则此时的水流的流量为：Q＝＝＝Sv。
故答案为：（1）动；重力势；内；（2）电磁感应；（3）Sv。
三、解答题（本题共11小题，共计50分，其中第27题、第28题需要写出必要的解答过程）
23．（2分）根据平面镜成像的特点作出图中物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【分析】平面镜成像的特点：所成像为虚像，像与物的大小相等，像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直，即像与物关于平面镜对称；
先分别作出两个端点A、B在平面镜中的像点，连接两像点即为物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解：根据像与物关于平面镜对称，先分别作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为物体AB在平面镜中所成的像A'B'，如图所示：
24．（2分）如图所示，在虚线框内填上电池符号，在磁感线上标出方向。
【分析】螺线管的N、S极已知，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向；电源外部，电流方向从电源正极流向负极，然后利用磁感线的特点可以得到磁感线的方向。
【解答】解：由图可知，螺线管左端为N极，在磁体的外部磁感线从N极出发回到S极，据此在磁感线上标出方向；
根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指环绕的方向是螺线管中的电流方向，可以确定电流从螺线管的右端流入、左端流出，即电源的右端为正极、左端为负极，如图所示：
25．（2分）画出图中杠杆平衡时，作用在杠杆上的最小力和该力的力臂。
【分析】（1）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（F1l1＝F2l2），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F1l1＝F2l2可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；
图中O为支点，由图可知，当动力作用在C点时，最长的动力臂为OC；由图知，阻力使杠杆有顺时针转动的趋势，为使杠杆平衡，动力应使杠杆有逆时针转动的趋势，故动力的方向应垂直于OC向上，则作用在杠杆上的最小力F和该力的力臂l如下图所示：
26．（2分）如图甲，小球放在水平桌面上，请在画出小球受到的支持力和桌面受到的压力的示意图。
【分析】先根据规则物体的重心在物体的几何中心，然后过重心表示出支持力的方向；
根据压力是接触面受到的力确定压力的作用点，然后根据压力与接触面垂直的关系确定压力的方向，再过作用点表示出压力的方向。
【解答】解：小球对桌面的压力的作用点在桌面上，方向垂直于桌面向下，桌面对小球的支持力的作用点在小球的重心上，方向垂直于桌面向上，如下图所示：
27．（5分）小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示。
（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 乙 实验（甲/乙）；
（2）用来反映物质吸热多少的方法，甲图实验是通过比较 加热时间 ，乙图实验是通过比较 升高的温度 ；
（3）除了图中已经呈现的器材，两个实验都还要用到的测量工具是 天平 ；
（4）图丙是根据甲图实验记录的数据所画出的温度随时间变化图像，由图像可知，该实验操作存在的问题是 沙子受热不均匀 。
【分析】（1）控制变量法是物理实验中常用的方法之一，探究“不同燃料燃烧的放热能力”，应取质量相同的不同物质，用相同的热源加热。探究“不同燃料燃烧的放热能力”，应选择不同的燃料，加热相同的物质。
（2）转换法是物理实验常用方法之一，探究“不同燃料燃烧的放热能力”，用加热时间表示物质吸热的多少。探究“不同燃料燃烧的放热能力”，用水升高的温度表示燃料放热的多少。
（3）实验中应用天平测量物体的质量。
（4）探究“不同燃料燃烧的放热能力”中，应使被加热的物质受热均匀。
【解答】解：（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应控制加热液体种类相同，使燃料种类不同，图乙加热液体都是水，种类相同，燃料一个是酒精，一个是碎纸片，燃料种类不同，故图乙可探究不同燃料燃烧的放热能力。
（2）甲实验燃料种类相同，不计热损时，燃料放出的热量全部被加热物质吸收，在相同时间内酒精燃料放出的热量相同，水和沙子吸收的热量相同，所以甲图实验是通过比较加热时间来反映物质吸热多少。乙实验燃料种类不同，加热的液体都是水，水升高的温度越高，水吸热越多，所以可以通过水升高的温度来反映物质吸热多少。
（3）甲、乙两组实验，物质的质量都必须相等，因此需要用天平测量质量，即两个实验都要用到天平。
（4）因为水的比热容大，故质量相同的水和沙子，在相同时间内水升温慢，沙子升温快，由丙图可知，水有一段时间比沙子升温快，操作不到位的步骤可能是加热时没有将沙子搅拌均匀。
故答案为：（1）乙；（2）加热时间；升高的温度；（3）天平；（4）沙子受热不均匀。
28．（5分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图甲所示的位置时，应向 右 （左/右）端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）同学们通过观察如图乙所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下几种猜想：
猜想1：动力＝阻力
猜想2：动力+动力臂＝阻力+阻力臂
猜想3：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
猜想4：动力÷动力臂＝阻力÷阻力臂
猜想5：动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
①分析可知，上述猜想中，猜想2是不科学的，原因是 单位不同的量不能相加 ；请列举一个生活中的例子，说明猜想1也是不正确的。举例： 比如起子，是省力杠杆，动力小于阻力 ；
②继续改变图乙中A、B点的位置以及钩码数量，多次实验得到相关数据如下表：
通过这些实验数据，可初步发现猜想 3 是符合的（选填上述猜想的对应序号）；
③要进一步进行探究，得到杠杆平衡条件的准确结论，下列实验方案可行的是 A 。
A．只有方案一可以
B．只有方案二可以
C．方案一、方案二都可以
D．方案一、方案二都不可以
【分析】（1）在探究杠杆平衡条件时，为了方便测量力臂，应调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向高的一端调节。
（2）杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，是力和力臂的成绩相等，不同单位的物理量不能相加；动力与阻力的大小关系取决于动力臂与阻力臂间的关系。
（3）分析表格中的数据，可得出杠杆的平衡条件。
【解答】解：（1）将杠杆的中点置于支架上，杠杆右侧偏高，说明左侧偏重，应向右端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）①上述猜想中，猜想2是不科学的，原因是单位不同的量不能相加。比如起子，是省力杠杆，动力小于阻力，故猜想1也是不正确的。
②通过这些实验数据，可初步发现：
第1组数据2N×0.3cm＝3N×0.2cm
第2组数据4N×0.4cm＝8N×0.2cm
第3组数据5N×0.3cm＝6N×0.25cm
由此可得F1×OA＝F2×OB；故猜想3是符合的。
③要进一步进行探究验证猜想⑤，力作用点到支点的距离对杠杆平衡的影响，方案一杠杆在水平位置处于平衡状态，当弹簧测力计的拉力方向与杠杆不垂直时，力的作用点到支点的距离不变，力臂发生改变，拉力大小不同，表明猜想⑤是错误的；方案二杠杆在非水平位置处于平衡状态，但两个力的方向都是竖直方向，其力臂的比与对应的力的作用点到支点的距离成正比，力的作用点到支点的距离改变时，力臂也跟着改变了，但比值不变，因此方案二不能验证猜想⑤是否正确；故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
故答案为：（1）右。（2）①单位不同的量不能相加。②比如起子，是省力杠杆，动力小于阻力。③3；A。
29．（5分）某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺，设计了一个估测大气压强的实验，主要步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是 排出注射器内的空气 ；
（2）如图甲，用细绳拴住注射器活塞颈部，绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中开始滑动时，记下弹簧测力计示数为30N，根据 二力平衡 可知，大气对活塞的压力为30N；
（3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，最后计算出大气压p＝ 1.2×105 Pa；
（4）小明分析实验误差后，对实验进行了如下改进：他首先读出注射器最大容积V，量出筒壁全部刻度的长度L；然后按照图丙、图丁所示，慢慢拉注射器（图丙没有盖上橡皮帽、图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽），活塞在筒内刚好滑动时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2，则他所测出的较准确的大气压值p＝ （用已知量和测量量的符号表示）。他这样做的目的是消除 活塞和注射器内壁的摩擦 所导致的误差。
【分析】利用二力平衡得出大气压力，再根据压强公式，可测出大气压数值。
【解答】解：（1）为减小注射器内空气的影响，使用前应先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排出注射器内的空气，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
（2）水平向右慢慢拉动注射器筒，活塞受到弹簧测力计向左的拉力和大气向右的压力，当活塞在筒中开始滑动时，这两个力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计示数为30N，根据二力平衡可知大气对活塞的压力也为30N。
（3）如图乙，测出注射器全部刻度的长度为8.00cm，则注射器筒内的横截面积为
大气压强为。
（4）注射器筒内的横截面积为。图丙没有盖上橡皮帽，筒内外大气压相等，互相抵消。此时活塞所受的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，即f＝F1。图丁在排尽空气后盖上了橡皮帽，此时活塞受到弹簧测力计向左的拉力、大气向右的拉力及筒壁向右的摩擦力，其关系式为：F2＝F压+f，所以F压＝F2﹣f，则大气压强为。这样可以消除活塞和注射器内壁的摩擦所导致的误差。
故答案为：排出注射器内的空气；二力平衡；1.2×105；；活塞和注射器内壁的摩擦。
30．（6分）如图所示，工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，电动机的输出功率始终保持800W，质量为100kg的水泥匀速提升10m高的位置用时15s。求：（g取10N/kg）
（1）吊装过程中电动机拉绳的速度是多大？
（2）电动机对绳子的拉力多大？
（3）该滑轮组的机械效率多大？
【分析】（1）根据连接动滑轮的绳子段数，得出绳子移动的距离，再根据速度公式可求出绳子的速度。
（2）根据W＝Pt，求出电动机做功，再运用W＝Fs变形，可求出拉力。
（3）利用W＝Gh求出有用功，然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
【解答】解：（1）由图可知，水泥由3段绳子承担，绳子移动距离为：s＝3h＝3×10m＝30m，
则此次吊装过程中绳子自由端移动的速度为：v＝＝＝2m/s，
（2）由可得：电动机做功，
由W＝Fs可得，电动机对绳子的拉力为：，
（3）滑轮组做的有用功为：，
该滑轮组的机械效率为：。
答：（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；
（2）电动机对绳子的拉力为400N；
（3）该滑轮组的机械效率为83.3%。
31．（6分）如图所示电路中电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样。只闭合开关S1，将R2的滑片置于最右端时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；再将滑片移至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为4P1；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡的最小功率。
【分析】（1）运用欧姆定律公式变形R＝可得出电阻。
（2）根据电路的变化，得出等效电路，运用欧姆定律和电功率公式可求出电源电压U及R1阻值。
（3）电路中的电阻越大，根据P＝可知，电路的总功率最小，但要考虑电路中电表的量程。
【解答】解：（1）灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，根据可知，灯泡正常发光时的电阻为。
（2）当只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，滑动变阻器接入阻值为0，此时R1与灯泡L串联。电流表的示数为0.3A，此时灯泡L正常发光，灯泡两端的电压为2.5V，根据串联电路电压规律可得：2.5V+0.3A×R1＝U①
R1的功率为：P左＝（0.3A）2R1＝4P1③，
当闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电阻R1、R2串联，灯泡L被短路，电压表测量R2两端的电压。电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，根据串联电路电压规律可得3V+0.2A×R1＝U②
联立①②可得U＝4V，R1＝5Ω；
（3）当只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片置于最右端时，R1、R2和灯泡L串联，电压表测R2两端的电压。电压表的示数为3V，R1的功率为：P右＝（）2R1＝P1④，
由于滑动变阻器接入阻值最大，此时电路中电流最小，最小电流为⑤
联立③④可得R2大＝20Ω，将R2大＝20Ω代入⑤，得
此时灯泡两端的电压为：UL小＝U﹣3V﹣0.15A×5Ω＝0.25V，
所以灯泡的最小功率为：PL小＝UL小I小＝0.25V×0.15A＝0.0375W，
答：（1）灯泡正常发光时的电阻约为8.3Ω；
（2）电源电压为4V；
（3）在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡的最小功率为0.0375W。
32．（9分）小明同学要测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，他设计了如图甲所示的电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗）。
（2）小明完成电路连接闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表示数为0.1V，则灯泡不亮的原因可能是 小灯泡的实际功率太小 ，为检验分析是否正确，接下来应该进行操作是 减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流，使小灯泡两端的电压增大，观察小灯泡能否发光 。
（3）小明移动滑动变阻器滑片，测得三组实验数据，填入如下所设计的表格中。
①请指出该表格设计不合理的地方： 设计了平均电功率一栏 。
②根据表中数据可得小灯泡的额定电功率为 1 W。
（4）小明还想测量另一个小灯泡的额定功率（已知额定电流为I额），他找了一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，请根据该电路，补全实验步骤。
①连接好电路， 只闭合S、S1 ，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为I额；
② 断开S1，闭合S2，保持滑片位置不动 ，记电流表示数为I1；
③ 将滑片移到最左端 ，记电流表示数为I2；
额定功率P额＝ I2额（﹣+R0） （用I额、I1、I2、R0表示）。
【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，说明电路中电流变小，变阻器接入电路的阻值变大，据此确定变阻器的连接方式；
（2）小灯泡不亮，电压表示数为0.1V，远小于额定电压2.5V，据此分析；减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流，观察小灯泡能否发光；
（3）①灯泡在不同电压下，电流不同，实际功率不同，求功率的平均值无意义；
②在额定电压下的功率为额定电功率，根据表中小灯泡的额定电压和额定电流，根据公式P＝UI计算出其额定功率；
（4）①只闭合S、S1，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，由欧姆定律可得该电路的总电阻；
②保持滑动变阻器R的滑片不动，断开S1，闭合S2，定值电阻R0和滑动变阻器串联接入电路，由欧姆定律可得该电路的总电阻；
③移动滑动变阻器R的滑片至最左端，电路为定值电阻R0的简单电路，由欧姆定律可得电源电压；
④由①②③计算灯泡正常发光时的电阻，根据P＝I2R可得小灯泡额定功率的表达式。
【解答】解：（1）在测小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器应与开关、小灯泡串联，由于要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，故应将滑片右移动，使滑动变阻器连入电路中的电阻将变大，故滑动变阻器接左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）小灯泡不亮，电压表示数为0.1V，远小于额定电压2.5V，所以小灯泡不亮的原因可能是小灯泡的实际功率太小；所以为检验分析是否正确，接下来应该进行操作是减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流，使小灯泡两端的电压增大，观察小灯泡能否发光；
（3）①因为小灯泡在不同电压下的功率是不同的，所以计算功率的平均值是没有意义的，故该表格设计不合理的地方是设计了平均电功率一栏；
②由表中数据，当小灯泡两端的额定电压为2.5V，电路在的电流大小为0.4A，所以小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
（4）①连接好电路，只闭合S、S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I额，此时电路的总电阻为：
R总＝RL+R滑＝﹣﹣﹣﹣﹣①
②断开S1，闭合S2，保持滑片位置不动，此时R0与滑动变阻器串联，电流表示数为I1，则电路中的电阻为：
R总'＝R滑+R0＝﹣﹣﹣﹣﹣②
③将滑片移到最左端，电路为R0的简单电路，电流表示数为I2，则电源电压为：
U＝I2R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
④由①②③可得，灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝﹣+R0，
小灯泡的额定功率为：
P额＝I2额RL＝I2额（﹣+R0）。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡的实际功率太小；减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流，使小灯泡两端的电压增大，观察小灯泡能否发光；（3）①设计了平均电功率一栏；②1；（4）①只闭合S、S1；②断开S1，闭合S2，保持滑片位置不动；③将滑片移到最左端；I2额（﹣+R0）。
33．（6分）物理科创小组制作了一个长方体光学元件盒（如图乙），在盒子左侧开有一小孔，上表面右侧开有一正方形窗口，窗口上贴有一半透明纸片ABCD，其余部分处于密封状态。小明将一根点燃的蜡烛立在小孔正前方后（如图甲所示），在半透明薄纸片上观察到了烛焰的像。科创小组的同学告诉他，盒中只有1块不透光的平面镜。
（1）半透明纸片上的像是 实 （选填“实”或“虚”）像；
（2）请在图丙中的虚线框内画出平面镜的放置情况；
（3）在下列四幅图中， B 图呈现的是小明在半透明纸片上所看到的像的形状；
（4）要使半透明薄纸片上的像变大，小明想到了以下一些方案，你认为可行的是 D 。
①将蜡烛移向小孔②将小孔大小增大③将元件盒缩短④将光学元件盒加高
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
【分析】（1）能被光屏接收到的像是实像；
（2）首先确定入射光线和反射光线，根据法线与平面镜垂直作出平面镜的位置；
（3）小孔所成的像是倒立的实像；
（4）小孔所成的像的大小与物距、像距的大小有关。
【解答】解：
（1）实像能用光屏接收，而虚像不能用光屏接收，像能成在半透明薄纸片（相当于光屏）上，这说明该像是实像。
（2）经过小孔的水平光线经过平面镜反射后，竖直向上照射到半透明薄纸片上，反射光线与入射光线垂直，所以先做反射光线和入射光线夹角的角平分线，作为法线，根据法线与平面镜是垂直，作出平面镜，作图如下：
（3）烛焰顶部的光经过小孔，然后被平面镜反射到薄膜上靠AD侧，烛焰底部的光经过小孔，然后被平面镜反射到薄膜上靠BC侧，故ACD不符合题意，B符合题意。
（4）小孔所成像的大小与物体到小孔的距离有关，还与承接像的光屏到小孔的距离有关。①将F光源移向小孔，物距变小，所成的像会变大；②将小孔的大小增大，不会改变像的大小，如果孔过大，将不会成像；③将光学元件盒缩短，像距变小，所成的像变小；④将光学元件盒加高，像距变大了，所成的像变大。①④可行，故ACD不符合题意，D符合题意。
故答案为：（1）实；（2）见解析；（3）B；（4）D。
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动力F1/N
OA长度/cm
阻力F2/N
OB长度/cm
1
2
0.3
3
0.2
2
4
0.4
8
0.2
3
5
0.3
6
0.25
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
1
2.0
0.34
2
2.5
0.4
3
2.7
0.42
实验次数
动力F1/N
OA长度/cm
阻力F2/N
OB长度/cm
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次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
1
2.0
0.34
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0.4
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