卷子答案网-一个不只有答案的网站山东省泰安市东平县2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1．（2022·东营）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．课桌的高度约为 B．饮水杯的质量约为
C．人感觉舒适的室温约为25℃ D．台灯的功率约为
2．（2022·呼伦贝尔）超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波（ ）
A．是由物体振动产生的 B．可以在真空中传播
C．传播速度是3×105km/s D．不能传递能量
3．（2023·东平模拟）关于光现象，下列说法正确的是 （ ）
A．手影是由光的反射形成的
B．青山在水中的倒影是由光的直线传播形成的
C．池水看起来比实际要浅是光的折射现象
D．小鸟掠过水面，它在水中的像是实像
4．（2022·镇江）下列优美的诗词中，加点字涉及的物态变化属于凝固的是（ ）
A．天接云涛连晓雾 B．瀚海阑干百丈冰
C．霜重鼓寒声不起 D．露湿丛兰月满庭
5．（2023·东平模拟）2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌，顽强拼搏”的精神再次获得亚洲杯冠军。足球运动蕴含着许多物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．踢球时脚对球有力的作用，球对脚没有力的作用
B．草坪上静止的足球所受支持力与重力是一对平衡力
C．足球鞋底有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦
D．踢出去的足球继续运动，是由于受到惯性的作用
6．（2023·东平模拟）“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列表述不正确的是（ ）
A．正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
B．空气开关既能控制电路通断，也能保护电路
C．漏电保护器只有电流过大时才起到保护作用
D．不能用湿手将手机充电器插入插座
7．（2022·淮安）如图所示，闭合开关S1，电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2，观察到灯泡的发光情况是（ ）
A．L1、L2都变亮 B．L1变亮、L2不亮
C．L1、L2都变暗 D．L1不亮、L2变亮
8．（2022·北部湾）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
9．（2020·湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（ ）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
10．（2022·资阳）下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果与电动机工作原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
11．（2023·东平模拟）如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏端鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的 （ ）
①他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐转化成重力势能
②他起跳后到达最高点时，机械能最大
③他从空中下落过程中，重力做功越来越快
④他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的
A．只有③④ B．只有①② C．只有②④ D．只有①③
12．（2023·东平模拟）物理学是一门以观察、实验为基础的科学。在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
①“长度测量”和”小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
②在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法；
③研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法；
④“探究电热的影响因素”和“平面镜成像”实验中都用到了转换法。
A．只有①②④ B．只有②③ C．只有②③④ D．只有②④
13．（2023·东平模拟）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止，A球沉底，B球漂浮，如图所示，h1
③两种液体的密度：ρ甲<ρ乙
④两个容器对桌面的压强：p甲>p乙
A．只有③④正确 B．只有①②正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
14．（2023·东平模拟）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是 （ ）
①工人所用的拉力为200N
②动滑轮的重力为150N
③拉力的功率为150W
④提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①② D．只有②④
15．（2023·东平模拟）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列说法正确的是 （ ）
①移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
②电路中消耗的最大功率为4.8W
③滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为120J
A．只有③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②
二、填空题
16．（2023·东平模拟）刻舟求剑是人人皆知的典故，从物理学的角度来分析：此人错选了参照物。因剑相对于船是 的（填“静止”或“运动”）。
17．（2023·东平模拟）身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他向镜子靠近了0.5m，他的像的大小将 。
18．（2023·东平模拟）如图所示，木板B在F＝5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数是2N，则木块B受到地面的摩擦力是 N。
19．（2023·东平模拟）已知电源电压恒为9V，L1标有“6V 6W”字样，L2标有“6V 3W”字样，将两灯串联在电路中，闭合开关后，两灯均能发光，此时L1两端的电压为 V。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
三、作图题
20．（2022·青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
21．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
四、实验题
22．（2022·北部湾）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g；
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 ；
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 ；
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为；
④吊坠密度的表达式为 。（用、、表示）
23．（2023·东平模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上 （导线不允许交叉）；
（2）电路改正后，闭合开关前应将变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 ；
（4）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像如图乙所示，由图乙可得结论： ；
（5）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
五、计算题
24．（2023·东平模拟）雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。如图所示，某型号雾炮车自身质量为10t，其水箱最多能装10t水，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子的面积约为100cm2，已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）当水箱装满水时，雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为多大？
（2）当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为多大？
（3）当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是多大？（已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.02倍）
25．（2023·东平模拟）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个档位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
指示灯状态 工作时间 水温变化
高温灯亮 0～14min 34℃升至100℃
中温灯亮 14～24min 100℃保持不变
低温灯亮 24～29min 100℃保持不变
（1）0～14min水吸收的热量；
（2）炖煮机高温挡时的功率；
（3）炖煮机消耗的电能。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电功率的计算
【解析】【解答】A．普通中学生的身高约为1.6m，即16dm，课桌的高度约为中学生身高的一半，即0.8dm，A不符合题意；
B．一瓶普通的矿泉水的体积约为500mL=500cm3，由可知，一瓶普通的矿泉水的质量为
若饮水杯的质量约为，相当于十瓶普通矿泉水的质量，不符合实际，B不符合题意；
C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度比人体温度低，约25℃左右，C符合题意；
D．台灯工作时电流约为0.2A，所以台灯的功率约为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的质量、长度、温度和功率，结合数据解答。
2．【答案】A
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；声与能量
【解析】【解答】A．超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的，A符合题意；
B．声音不能在真空中传播，超声波不能在真空中传播，B不符合题意；
C．超声波在空气中的传播速度约为340m/s，C不符合题意；
D．超声波既可以传递信息，也可以传递能量，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的；超声波不能在真空中传播；超声波在空气中的传播速度约为340m/s；超声波既可以传递信息，也可以传递能量。
3．【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【解答】A.手影是由光的直线传播形成的，故A错误；
B.青山在水中的倒影是由光的反射形成的，故B错误；
C.池水看起来比实际要浅是由光的折射形成的，故C正确；
D.小鸟在水中的像是由光的反射形成的虚像，故D错误。
故选C
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
4．【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A．雾是水蒸气从气态变为液态是液化过程，液化放热，A不符合题意；
B．冰是由水变成冰的过程，是凝固现象，B符合题意；
C．霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，C不符合题意；
D．露是水蒸气遇冷变成小水珠，是液化过程，液化放热，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】液体变为固体是凝固现象，冰是凝固形成的。
5．【答案】B
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.由于力的相互性，踢球时脚对球有力的作用，球对脚也有力的作用，故A错误；
B.草坪上静止的足球是平衡状态，竖直方向只受支持力和重力的作用，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B正确；
C.足球鞋底凹凸不平的花纹是通过增加接触面的粗糙程度增大摩擦，故C错误；
D.踢出去的足球继续运动，是由于足球具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。
故选B。
【分析】（1）力的作用是相互的，力不可能单独存在；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
（3）增大摩擦力的方法有：增大接触面的粗糙程度、增大压力；
（4）惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性不是力。
6．【答案】C
【知识点】测电笔的使用；熔断器的作用及保险丝的选择；安全用电原则
【解析】【解答】A.正确使用试电笔测火线时是火线、测电笔、人体和大地形成回路，所以有微弱电流通过人体，故A正确，不符合题意；
B.当电路中电流过大时，空气开关会自动断开电路，所以空气开关既能控制电路通断，也能保护电路，故B正确，不符合题意；
C.漏电保护器还可以在总电路中火线的电流不等于零线的电流时，会自动断开电路，故C错误，符合题意；
D.用湿手将手机充电器插入插座可能使水流入插座内，轻则短路，重则触电，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】根据对家庭电路的连接以及安全用电原则进行分析。
7．【答案】D
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】由题意可知当闭合开关S2后，L1将被短路，L2有电流可以正常通过，故L1不亮，L2两端的电压将比之前变大，根据电功率公式
电压变大，实际功率变大，L2将变亮，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】开关用电器并联时，闭合开关，用电器短路，电路中的电流变大。
8．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，A不符合题意；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，B不符合题意；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，C不符合题意；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】燃料的热值是燃料的特性，“白气”运动不是扩散现象；温度不同的物体间通过热传递改变内能。
9．【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A．人脸不会发光，故人脸不是光源，A不符合题意；
B．摄像头相当于一个凸透镜，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，B符合题意；
C．摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，平面镜成像原理是光的反射，C不符合题意；
D．当 时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，人脸应位于摄像头两倍焦距之外，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像，物体越近，成像越大。
10．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的；
A．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，A不符合题意；
B．图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，C符合题意；
D．图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的。
11．【答案】D
【知识点】功率大小的比较；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】①从起跳到最高点的过程中，速度减小，则动能减小，高度增大，则重力势能增大，所以动能逐渐转化为重力势能，故①正确；
②由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，故②错误；
③在下落的过程中，速度越来越大，重力做功的功率为，可得重力做功越来越块，故③正确；
④由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，机械能不守恒，故④错误；
故答案为D。
【分析】质量一定，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大；在起跳到落地的过程中，受到阻力，机械能减小；做功的快慢是功率，利用功率的推导公式判断重力做功的快慢。
12．【答案】B
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】① “长度测量”实验中，用到了多次测量求平均值，是为了减小误差； ”小灯泡电阻测量” 实验中，小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，所以测小灯泡电阻时求平均值没有意义，故①错误；
②压力作用效果与压力和受力面积有关，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，因此在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法， 故②正确；
③ 研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线” ，都是为了便于观察与研究引入的模型，因此都用到了模型法，故③正确；
④ “探究电热的影响因素”实验用到了转换法， “平面镜成像”实验中都用到了等效替代法，故④错误。
故正确答案是B。
【分析】物理长度测量实验中多次测量求平均值，是为了减小误差；小灯泡的电阻随电压的变化而变化，电阻取平均值没有意义；物理实验中常用的方法有控制变量法、模型法、转换法、等效替代法等。
13．【答案】C
【知识点】压强；压强大小比较；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】甲、乙两种液体对容器底压强相等，由，且 h1
ρ乙，故③错误；
A球沉底，B球漂浮，所以V排甲=V球，V排乙＜V球，所以V排甲＞V排乙，又有ρ甲 > ρ乙，根据阿基米德原理，可得 F浮A>F浮B ，故②正确；
A球沉底，所以F浮A＜ GA ，B球漂浮，所以F浮B＝ GB，又有 F浮A>F浮B，可得 GA＞GB，故①错误；
甲、乙两种液体对容器底压强相等，又有容器底面积相等，所以容器底受到的压力相等
由于力的作用是相互的，液体对地面的压力等于液体的重力和物体所受浮力之和，可得
甲中有：
乙中有：
则甲容器对桌面的压力
乙容器对桌面的压力
又有F浮A＜ GA ，F浮B＝ GB，所以，可得 F甲>F乙
由于容器底面积相等，根据可得，p甲>p乙，故④正确。
所以正确答案为C。
【分析】①②根据阿基米德原理分析出AB两个小球受到的浮力关系，再根据物体浮与沉的条件，可以分析出两个小球的G关系
③根据液体压强的公式，且 h1 ρ乙
④根据判断容器对桌面压强大小关系
14．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绳子有3股，所以绳子的移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，
绳子端的拉力，货物上升高度为h，绳子端移动的距离s=3h，
W总=Fs=（G物+G动）h，W有=G物h，
，可以解得G动=150N，故②正确；
，故①错误；
根据，故③正确；
由可得，G物增大，η增大，机械效率增大，故④错误。
所以正确答案为B。
【分析】根据绳子股数，计算出绳子拉力，绳子端和重物上升高度之间的关系，表示出机械功率，算出动滑轮的重力、拉力F和拉力的功率。
15．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①由于电压表量程为0~3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V小于小灯泡的额定电压，所以不能正常发光，故①错误；
②根据小灯泡的规格，可得RL=10Ω，ULmax=3V，所以ILmax=0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中最大电流为ILmax=0.3A，Pmax=ImaxU=3.6W，故②错误；
③当电路中电流最小时，即滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，此时电路中R总=RL+R滑max=10Ω+50Ω，由串联电路分压可得，可得U滑max=10V；
由串联电路分压可知，当小灯泡分压最大时，即电压表示数为3V时，滑动变阻器分压最小U滑min=3V，故③正确；
④滑动变阻器位于b端时，由③中可知，U滑=10V，R滑=50Ω，I滑=0.2A，根据焦耳定律得，产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×60s=120J，故④正确。
所以正确答案为A。
【分析】根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流和电阻；利用总电压和电流的乘积，计算电功率；根据串联电路分压比等于电阻比，可以计算滑动变阻器分压的大小；根据焦耳定律，可以计算电流产生的热量。
16．【答案】运动
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】如果以船为参照物，剑的位置发生了变化，所以剑是在运动的。
【分析】运动是相对的，相对于参照物，有位置变化就是运动的，没有位置变化就是静止的。
17．【答案】不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由于平面镜成像时，像和物的大小相等，所以小明向镜子靠近0.5m，像的大小不变。
【分析】平面镜成像的特点，像与物的大小相等。
18．【答案】3
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】木块A相对于地面静止，木块A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡，大小相等为2N，方向相反水平向右，由于力的作用时相互的，所以B受到A的摩擦力水平向左大小为2N；
B向右做匀速直线运动，所以B受力也是平衡的，B在水平方向上受到向右的拉力F=5N，受到A的摩擦力向左f=2N，所以地面对B的摩擦力也向左，f地=F-f=3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
19．【答案】3
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律，利用两个灯泡的规格，可以算出两个灯泡的电阻
；；根据串联电路分压可得：
，UL1=1/3U总=3V，所以答案为3V。
【分析】根据灯泡的规格利用欧姆定律算出各自的阻值，再根据串联电路的电压分压规律得到L1两端的电压。
20．【答案】解：如图所示：
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知，这是凹透镜，凹透镜有三条特殊光线：其一是过光心的光线传播方向不变；其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出，如图，过光心的光线，沿光线方向延长； 另一个光线，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长做出入射光线。
【分析】光线经过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。
21．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
22．【答案】（1）零刻度线；右
（2）32.2
（3）
（4）大
（5）将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；
【知识点】密度公式及其应用；固体密度的测量
【解析】【解答】（1）根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
【分析】（1）使用天平时，游码归零，平衡螺母左偏右调；
（2）根据天平上砝码和游码的位置，测量质量；
（3）根据量筒液面位置，测量体积；利用质量和体积的比值， 计算密度；
（4）砝码磨损，测量质量偏大，计算的密度偏大；
（5）当物体浸入液体中时，根据排开液体的质量和液体密度的比值， 计算体积；利用物体的质量和体积的比值， 计算密度。
23．【答案】（1）
（2）右
（3）电流表短路或R断路
（4）电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比
（5）80
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由于是探究电流与电阻的关系，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（3）电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，又因为电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外，所以原因可能是电流表短路或R断路；
（4）由图像可知，电压一定时，电流I与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）由图丙根据欧姆定律可得，控制电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，根据串联电路分压可得，Up=U总-UR=6V-2V=4V，，当定值电阻最大为40Ω时，可得Rp=80Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，根据此修改电路；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电路故障分析，电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外；
（4）分析图像，得出电流I与电阻的倒数成正比，再由此得出在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）串联电路中电压的规律得出滑动变阻器的分压，再求出滑动变阻器的电阻。
24．【答案】（1）解：雾炮车满载静止时车对水平地面的压力为
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强为
答：雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：排水孔盖子受到水的压强为
由 可知，排水孔盖子受到水的压力为
答：当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N；
（3）解：因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，雾炮车的牵引力为
则雾炮车的功率为
答：当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.2×104W。
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压强公式计算对地面的压强；
（2）根据液体压强公式计算出排水孔盖子受到的压强，再根据压强公式的推导公式F=p·S计算出排水孔盖子受到的压力；
（3）由匀速行驶平衡状态得到牵引力和阻力相等，再由功率的计算公式计算出功率。
25．【答案】（1）解：水的质量为m＝ρ水V＝5×10-3m3×1.0×103kg/m3＝5kg
水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃﹣34℃）＝1.386×106J
答：0～14min水吸收的热量为1.386×106J；
（2）解：由 知道，高温挡消耗的电能为
由 知道，炖煮机高温挡时的功率为
答：炖煮机高温挡时的功率为2200W；
（3）解：高温挡时总功率最大，由 知道，总电阻最小，由图知道，此时R1和R2并联，且两电阻相同，由 知道，两电阻丝的阻值为
由表格数据知24～29min低温挡工作，低温挡时总功率最小，由 知道，总电阻最大，由图可知此时R1和R2串联，低温挡的功率为
低温挡消耗的电能为W2＝P2t2＝550W×（29﹣24）×60s＝1.65×105J
14～24min中温挡工作，中温挡时总功率较大，由 知道，总电阻较小，由图知道，此时电路中只有R1工作，中温挡的功率为
中温挡消耗的电能为W3＝P3t3＝1100W×（24﹣14）×60s＝6.6×105J
炖煮机消耗的电能为W＝W1+W2+W3＝1.848×106J+1.65×105J+6.6×105J＝2.673×106J
答：炖煮机消耗的电能为2.673×106J。
【知识点】比热容；电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用密度公式的变形公式m=ρV和比热容的变形公式Q吸=cmΔt，计算出0~14min水吸收的热量；
（2）根据加热的效率公式以及功率的计算公式，计算出高温档的功率；
（3）根据纯电阻电路功率公式计算出电阻的阻值，求出电阻后，分别求出低温档、中温挡的功率，再根据电功公式W=Pt，计算出炖煮机消耗的电能。
山东省泰安市东平县2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1．（2022·东营）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．课桌的高度约为 B．饮水杯的质量约为
C．人感觉舒适的室温约为25℃ D．台灯的功率约为
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电功率的计算
【解析】【解答】A．普通中学生的身高约为1.6m，即16dm，课桌的高度约为中学生身高的一半，即0.8dm，A不符合题意；
B．一瓶普通的矿泉水的体积约为500mL=500cm3，由可知，一瓶普通的矿泉水的质量为
若饮水杯的质量约为，相当于十瓶普通矿泉水的质量，不符合实际，B不符合题意；
C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度比人体温度低，约25℃左右，C符合题意；
D．台灯工作时电流约为0.2A，所以台灯的功率约为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的质量、长度、温度和功率，结合数据解答。
2．（2022·呼伦贝尔）超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波（ ）
A．是由物体振动产生的 B．可以在真空中传播
C．传播速度是3×105km/s D．不能传递能量
【答案】A
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；声与能量
【解析】【解答】A．超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的，A符合题意；
B．声音不能在真空中传播，超声波不能在真空中传播，B不符合题意；
C．超声波在空气中的传播速度约为340m/s，C不符合题意；
D．超声波既可以传递信息，也可以传递能量，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的；超声波不能在真空中传播；超声波在空气中的传播速度约为340m/s；超声波既可以传递信息，也可以传递能量。
3．（2023·东平模拟）关于光现象，下列说法正确的是 （ ）
A．手影是由光的反射形成的
B．青山在水中的倒影是由光的直线传播形成的
C．池水看起来比实际要浅是光的折射现象
D．小鸟掠过水面，它在水中的像是实像
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【解答】A.手影是由光的直线传播形成的，故A错误；
B.青山在水中的倒影是由光的反射形成的，故B错误；
C.池水看起来比实际要浅是由光的折射形成的，故C正确；
D.小鸟在水中的像是由光的反射形成的虚像，故D错误。
故选C
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
4．（2022·镇江）下列优美的诗词中，加点字涉及的物态变化属于凝固的是（ ）
A．天接云涛连晓雾 B．瀚海阑干百丈冰
C．霜重鼓寒声不起 D．露湿丛兰月满庭
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A．雾是水蒸气从气态变为液态是液化过程，液化放热，A不符合题意；
B．冰是由水变成冰的过程，是凝固现象，B符合题意；
C．霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，C不符合题意；
D．露是水蒸气遇冷变成小水珠，是液化过程，液化放热，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】液体变为固体是凝固现象，冰是凝固形成的。
5．（2023·东平模拟）2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌，顽强拼搏”的精神再次获得亚洲杯冠军。足球运动蕴含着许多物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．踢球时脚对球有力的作用，球对脚没有力的作用
B．草坪上静止的足球所受支持力与重力是一对平衡力
C．足球鞋底有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦
D．踢出去的足球继续运动，是由于受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.由于力的相互性，踢球时脚对球有力的作用，球对脚也有力的作用，故A错误；
B.草坪上静止的足球是平衡状态，竖直方向只受支持力和重力的作用，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B正确；
C.足球鞋底凹凸不平的花纹是通过增加接触面的粗糙程度增大摩擦，故C错误；
D.踢出去的足球继续运动，是由于足球具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。
故选B。
【分析】（1）力的作用是相互的，力不可能单独存在；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
（3）增大摩擦力的方法有：增大接触面的粗糙程度、增大压力；
（4）惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性不是力。
6．（2023·东平模拟）“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列表述不正确的是（ ）
A．正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
B．空气开关既能控制电路通断，也能保护电路
C．漏电保护器只有电流过大时才起到保护作用
D．不能用湿手将手机充电器插入插座
【答案】C
【知识点】测电笔的使用；熔断器的作用及保险丝的选择；安全用电原则
【解析】【解答】A.正确使用试电笔测火线时是火线、测电笔、人体和大地形成回路，所以有微弱电流通过人体，故A正确，不符合题意；
B.当电路中电流过大时，空气开关会自动断开电路，所以空气开关既能控制电路通断，也能保护电路，故B正确，不符合题意；
C.漏电保护器还可以在总电路中火线的电流不等于零线的电流时，会自动断开电路，故C错误，符合题意；
D.用湿手将手机充电器插入插座可能使水流入插座内，轻则短路，重则触电，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】根据对家庭电路的连接以及安全用电原则进行分析。
7．（2022·淮安）如图所示，闭合开关S1，电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2，观察到灯泡的发光情况是（ ）
A．L1、L2都变亮 B．L1变亮、L2不亮
C．L1、L2都变暗 D．L1不亮、L2变亮
【答案】D
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】由题意可知当闭合开关S2后，L1将被短路，L2有电流可以正常通过，故L1不亮，L2两端的电压将比之前变大，根据电功率公式
电压变大，实际功率变大，L2将变亮，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】开关用电器并联时，闭合开关，用电器短路，电路中的电流变大。
8．（2022·北部湾）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，A不符合题意；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，B不符合题意；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，C不符合题意；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】燃料的热值是燃料的特性，“白气”运动不是扩散现象；温度不同的物体间通过热传递改变内能。
9．（2020·湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（ ）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A．人脸不会发光，故人脸不是光源，A不符合题意；
B．摄像头相当于一个凸透镜，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，B符合题意；
C．摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，平面镜成像原理是光的反射，C不符合题意；
D．当 时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，人脸应位于摄像头两倍焦距之外，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像，物体越近，成像越大。
10．（2022·资阳）下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果与电动机工作原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的；
A．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，A不符合题意；
B．图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，C符合题意；
D．图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的。
11．（2023·东平模拟）如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏端鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的 （ ）
①他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐转化成重力势能
②他起跳后到达最高点时，机械能最大
③他从空中下落过程中，重力做功越来越快
④他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的
A．只有③④ B．只有①② C．只有②④ D．只有①③
【答案】D
【知识点】功率大小的比较；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】①从起跳到最高点的过程中，速度减小，则动能减小，高度增大，则重力势能增大，所以动能逐渐转化为重力势能，故①正确；
②由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，故②错误；
③在下落的过程中，速度越来越大，重力做功的功率为，可得重力做功越来越块，故③正确；
④由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，机械能不守恒，故④错误；
故答案为D。
【分析】质量一定，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大；在起跳到落地的过程中，受到阻力，机械能减小；做功的快慢是功率，利用功率的推导公式判断重力做功的快慢。
12．（2023·东平模拟）物理学是一门以观察、实验为基础的科学。在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
①“长度测量”和”小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
②在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法；
③研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法；
④“探究电热的影响因素”和“平面镜成像”实验中都用到了转换法。
A．只有①②④ B．只有②③ C．只有②③④ D．只有②④
【答案】B
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】① “长度测量”实验中，用到了多次测量求平均值，是为了减小误差； ”小灯泡电阻测量” 实验中，小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，所以测小灯泡电阻时求平均值没有意义，故①错误；
②压力作用效果与压力和受力面积有关，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，因此在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法， 故②正确；
③ 研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线” ，都是为了便于观察与研究引入的模型，因此都用到了模型法，故③正确；
④ “探究电热的影响因素”实验用到了转换法， “平面镜成像”实验中都用到了等效替代法，故④错误。
故正确答案是B。
【分析】物理长度测量实验中多次测量求平均值，是为了减小误差；小灯泡的电阻随电压的变化而变化，电阻取平均值没有意义；物理实验中常用的方法有控制变量法、模型法、转换法、等效替代法等。
13．（2023·东平模拟）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止，A球沉底，B球漂浮，如图所示，h1
③两种液体的密度：ρ甲<ρ乙
④两个容器对桌面的压强：p甲>p乙
A．只有③④正确 B．只有①②正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
【答案】C
【知识点】压强；压强大小比较；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】甲、乙两种液体对容器底压强相等，由，且 h1 ρ乙，故③错误；
A球沉底，B球漂浮，所以V排甲=V球，V排乙＜V球，所以V排甲＞V排乙，又有ρ甲 > ρ乙，根据阿基米德原理，可得 F浮A>F浮B ，故②正确；
A球沉底，所以F浮A＜ GA ，B球漂浮，所以F浮B＝ GB，又有 F浮A>F浮B，可得 GA＞GB，故①错误；
甲、乙两种液体对容器底压强相等，又有容器底面积相等，所以容器底受到的压力相等
由于力的作用是相互的，液体对地面的压力等于液体的重力和物体所受浮力之和，可得
甲中有：
乙中有：
则甲容器对桌面的压力
乙容器对桌面的压力
又有F浮A＜ GA ，F浮B＝ GB，所以，可得 F甲>F乙
由于容器底面积相等，根据可得，p甲>p乙，故④正确。
所以正确答案为C。
【分析】①②根据阿基米德原理分析出AB两个小球受到的浮力关系，再根据物体浮与沉的条件，可以分析出两个小球的G关系
③根据液体压强的公式，且 h1 ρ乙
④根据判断容器对桌面压强大小关系
14．（2023·东平模拟）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是 （ ）
①工人所用的拉力为200N
②动滑轮的重力为150N
③拉力的功率为150W
④提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①② D．只有②④
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绳子有3股，所以绳子的移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，
绳子端的拉力，货物上升高度为h，绳子端移动的距离s=3h，
W总=Fs=（G物+G动）h，W有=G物h，
，可以解得G动=150N，故②正确；
，故①错误；
根据，故③正确；
由可得，G物增大，η增大，机械效率增大，故④错误。
所以正确答案为B。
【分析】根据绳子股数，计算出绳子拉力，绳子端和重物上升高度之间的关系，表示出机械功率，算出动滑轮的重力、拉力F和拉力的功率。
15．（2023·东平模拟）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列说法正确的是 （ ）
①移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
②电路中消耗的最大功率为4.8W
③滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为120J
A．只有③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①由于电压表量程为0~3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V小于小灯泡的额定电压，所以不能正常发光，故①错误；
②根据小灯泡的规格，可得RL=10Ω，ULmax=3V，所以ILmax=0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中最大电流为ILmax=0.3A，Pmax=ImaxU=3.6W，故②错误；
③当电路中电流最小时，即滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，此时电路中R总=RL+R滑max=10Ω+50Ω，由串联电路分压可得，可得U滑max=10V；
由串联电路分压可知，当小灯泡分压最大时，即电压表示数为3V时，滑动变阻器分压最小U滑min=3V，故③正确；
④滑动变阻器位于b端时，由③中可知，U滑=10V，R滑=50Ω，I滑=0.2A，根据焦耳定律得，产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×60s=120J，故④正确。
所以正确答案为A。
【分析】根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流和电阻；利用总电压和电流的乘积，计算电功率；根据串联电路分压比等于电阻比，可以计算滑动变阻器分压的大小；根据焦耳定律，可以计算电流产生的热量。
二、填空题
16．（2023·东平模拟）刻舟求剑是人人皆知的典故，从物理学的角度来分析：此人错选了参照物。因剑相对于船是 的（填“静止”或“运动”）。
【答案】运动
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】如果以船为参照物，剑的位置发生了变化，所以剑是在运动的。
【分析】运动是相对的，相对于参照物，有位置变化就是运动的，没有位置变化就是静止的。
17．（2023·东平模拟）身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他向镜子靠近了0.5m，他的像的大小将 。
【答案】不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由于平面镜成像时，像和物的大小相等，所以小明向镜子靠近0.5m，像的大小不变。
【分析】平面镜成像的特点，像与物的大小相等。
18．（2023·东平模拟）如图所示，木板B在F＝5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数是2N，则木块B受到地面的摩擦力是 N。
【答案】3
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】木块A相对于地面静止，木块A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡，大小相等为2N，方向相反水平向右，由于力的作用时相互的，所以B受到A的摩擦力水平向左大小为2N；
B向右做匀速直线运动，所以B受力也是平衡的，B在水平方向上受到向右的拉力F=5N，受到A的摩擦力向左f=2N，所以地面对B的摩擦力也向左，f地=F-f=3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
19．（2023·东平模拟）已知电源电压恒为9V，L1标有“6V 6W”字样，L2标有“6V 3W”字样，将两灯串联在电路中，闭合开关后，两灯均能发光，此时L1两端的电压为 V。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】3
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律，利用两个灯泡的规格，可以算出两个灯泡的电阻
；；根据串联电路分压可得：
，UL1=1/3U总=3V，所以答案为3V。
【分析】根据灯泡的规格利用欧姆定律算出各自的阻值，再根据串联电路的电压分压规律得到L1两端的电压。
三、作图题
20．（2022·青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
【答案】解：如图所示：
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知，这是凹透镜，凹透镜有三条特殊光线：其一是过光心的光线传播方向不变；其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出，如图，过光心的光线，沿光线方向延长； 另一个光线，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长做出入射光线。
【分析】光线经过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。
21．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
四、实验题
22．（2022·北部湾）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g；
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 ；
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 ；
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为；
④吊坠密度的表达式为 。（用、、表示）
【答案】（1）零刻度线；右
（2）32.2
（3）
（4）大
（5）将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；
【知识点】密度公式及其应用；固体密度的测量
【解析】【解答】（1）根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
【分析】（1）使用天平时，游码归零，平衡螺母左偏右调；
（2）根据天平上砝码和游码的位置，测量质量；
（3）根据量筒液面位置，测量体积；利用质量和体积的比值， 计算密度；
（4）砝码磨损，测量质量偏大，计算的密度偏大；
（5）当物体浸入液体中时，根据排开液体的质量和液体密度的比值， 计算体积；利用物体的质量和体积的比值， 计算密度。
23．（2023·东平模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上 （导线不允许交叉）；
（2）电路改正后，闭合开关前应将变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 ；
（4）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像如图乙所示，由图乙可得结论： ；
（5）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】（1）
（2）右
（3）电流表短路或R断路
（4）电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比
（5）80
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由于是探究电流与电阻的关系，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（3）电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，又因为电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外，所以原因可能是电流表短路或R断路；
（4）由图像可知，电压一定时，电流I与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）由图丙根据欧姆定律可得，控制电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，根据串联电路分压可得，Up=U总-UR=6V-2V=4V，，当定值电阻最大为40Ω时，可得Rp=80Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，根据此修改电路；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电路故障分析，电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外；
（4）分析图像，得出电流I与电阻的倒数成正比，再由此得出在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）串联电路中电压的规律得出滑动变阻器的分压，再求出滑动变阻器的电阻。
五、计算题
24．（2023·东平模拟）雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。如图所示，某型号雾炮车自身质量为10t，其水箱最多能装10t水，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子的面积约为100cm2，已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）当水箱装满水时，雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为多大？
（2）当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为多大？
（3）当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是多大？（已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.02倍）
【答案】（1）解：雾炮车满载静止时车对水平地面的压力为
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强为
答：雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：排水孔盖子受到水的压强为
由 可知，排水孔盖子受到水的压力为
答：当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N；
（3）解：因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，雾炮车的牵引力为
则雾炮车的功率为
答：当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.2×104W。
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压强公式计算对地面的压强；
（2）根据液体压强公式计算出排水孔盖子受到的压强，再根据压强公式的推导公式F=p·S计算出排水孔盖子受到的压力；
（3）由匀速行驶平衡状态得到牵引力和阻力相等，再由功率的计算公式计算出功率。
25．（2023·东平模拟）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个档位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
指示灯状态 工作时间 水温变化
高温灯亮 0～14min 34℃升至100℃
中温灯亮 14～24min 100℃保持不变
低温灯亮 24～29min 100℃保持不变
（1）0～14min水吸收的热量；
（2）炖煮机高温挡时的功率；
（3）炖煮机消耗的电能。
【答案】（1）解：水的质量为m＝ρ水V＝5×10-3m3×1.0×103kg/m3＝5kg
水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃﹣34℃）＝1.386×106J
答：0～14min水吸收的热量为1.386×106J；
（2）解：由 知道，高温挡消耗的电能为
由 知道，炖煮机高温挡时的功率为
答：炖煮机高温挡时的功率为2200W；
（3）解：高温挡时总功率最大，由 知道，总电阻最小，由图知道，此时R1和R2并联，且两电阻相同，由 知道，两电阻丝的阻值为
由表格数据知24～29min低温挡工作，低温挡时总功率最小，由 知道，总电阻最大，由图可知此时R1和R2串联，低温挡的功率为
低温挡消耗的电能为W2＝P2t2＝550W×（29﹣24）×60s＝1.65×105J
14～24min中温挡工作，中温挡时总功率较大，由 知道，总电阻较小，由图知道，此时电路中只有R1工作，中温挡的功率为
中温挡消耗的电能为W3＝P3t3＝1100W×（24﹣14）×60s＝6.6×105J
炖煮机消耗的电能为W＝W1+W2+W3＝1.848×106J+1.65×105J+6.6×105J＝2.673×106J
答：炖煮机消耗的电能为2.673×106J。
【知识点】比热容；电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用密度公式的变形公式m=ρV和比热容的变形公式Q吸=cmΔt，计算出0~14min水吸收的热量；
（2）根据加热的效率公式以及功率的计算公式，计算出高温档的功率；
（3）根据纯电阻电路功率公式计算出电阻的阻值，求出电阻后，分别求出低温档、中温挡的功率，再根据电功公式W=Pt，计算出炖煮机消耗的电能。
④根据判断容器对桌面压强大小关系
14．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绳子有3股，所以绳子的移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，
绳子端的拉力，货物上升高度为h，绳子端移动的距离s=3h，
W总=Fs=（G物+G动）h，W有=G物h，
，可以解得G动=150N，故②正确；
，故①错误；
根据，故③正确；
由可得，G物增大，η增大，机械效率增大，故④错误。
所以正确答案为B。
【分析】根据绳子股数，计算出绳子拉力，绳子端和重物上升高度之间的关系，表示出机械功率，算出动滑轮的重力、拉力F和拉力的功率。
15．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①由于电压表量程为0~3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V小于小灯泡的额定电压，所以不能正常发光，故①错误；
②根据小灯泡的规格，可得RL=10Ω，ULmax=3V，所以ILmax=0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中最大电流为ILmax=0.3A，Pmax=ImaxU=3.6W，故②错误；
③当电路中电流最小时，即滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，此时电路中R总=RL+R滑max=10Ω+50Ω，由串联电路分压可得，可得U滑max=10V；
由串联电路分压可知，当小灯泡分压最大时，即电压表示数为3V时，滑动变阻器分压最小U滑min=3V，故③正确；
④滑动变阻器位于b端时，由③中可知，U滑=10V，R滑=50Ω，I滑=0.2A，根据焦耳定律得，产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×60s=120J，故④正确。
所以正确答案为A。
【分析】根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流和电阻；利用总电压和电流的乘积，计算电功率；根据串联电路分压比等于电阻比，可以计算滑动变阻器分压的大小；根据焦耳定律，可以计算电流产生的热量。
16．【答案】运动
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】如果以船为参照物，剑的位置发生了变化，所以剑是在运动的。
【分析】运动是相对的，相对于参照物，有位置变化就是运动的，没有位置变化就是静止的。
17．【答案】不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由于平面镜成像时，像和物的大小相等，所以小明向镜子靠近0.5m，像的大小不变。
【分析】平面镜成像的特点，像与物的大小相等。
18．【答案】3
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】木块A相对于地面静止，木块A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡，大小相等为2N，方向相反水平向右，由于力的作用时相互的，所以B受到A的摩擦力水平向左大小为2N；
B向右做匀速直线运动，所以B受力也是平衡的，B在水平方向上受到向右的拉力F=5N，受到A的摩擦力向左f=2N，所以地面对B的摩擦力也向左，f地=F-f=3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
19．【答案】3
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律，利用两个灯泡的规格，可以算出两个灯泡的电阻
；；根据串联电路分压可得：
，UL1=1/3U总=3V，所以答案为3V。
【分析】根据灯泡的规格利用欧姆定律算出各自的阻值，再根据串联电路的电压分压规律得到L1两端的电压。
20．【答案】解：如图所示：
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知，这是凹透镜，凹透镜有三条特殊光线：其一是过光心的光线传播方向不变；其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出，如图，过光心的光线，沿光线方向延长； 另一个光线，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长做出入射光线。
【分析】光线经过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。
21．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
22．【答案】（1）零刻度线；右
（2）32.2
（3）
（4）大
（5）将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；
【知识点】密度公式及其应用；固体密度的测量
【解析】【解答】（1）根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
【分析】（1）使用天平时，游码归零，平衡螺母左偏右调；
（2）根据天平上砝码和游码的位置，测量质量；
（3）根据量筒液面位置，测量体积；利用质量和体积的比值， 计算密度；
（4）砝码磨损，测量质量偏大，计算的密度偏大；
（5）当物体浸入液体中时，根据排开液体的质量和液体密度的比值， 计算体积；利用物体的质量和体积的比值， 计算密度。
23．【答案】（1）
（2）右
（3）电流表短路或R断路
（4）电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比
（5）80
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由于是探究电流与电阻的关系，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（3）电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，又因为电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外，所以原因可能是电流表短路或R断路；
（4）由图像可知，电压一定时，电流I与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）由图丙根据欧姆定律可得，控制电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，根据串联电路分压可得，Up=U总-UR=6V-2V=4V，，当定值电阻最大为40Ω时，可得Rp=80Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，根据此修改电路；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电路故障分析，电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外；
（4）分析图像，得出电流I与电阻的倒数成正比，再由此得出在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）串联电路中电压的规律得出滑动变阻器的分压，再求出滑动变阻器的电阻。
24．【答案】（1）解：雾炮车满载静止时车对水平地面的压力为
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强为
答：雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：排水孔盖子受到水的压强为
由 可知，排水孔盖子受到水的压力为
答：当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N；
（3）解：因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，雾炮车的牵引力为
则雾炮车的功率为
答：当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.2×104W。
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压强公式计算对地面的压强；
（2）根据液体压强公式计算出排水孔盖子受到的压强，再根据压强公式的推导公式F=p·S计算出排水孔盖子受到的压力；
（3）由匀速行驶平衡状态得到牵引力和阻力相等，再由功率的计算公式计算出功率。
25．【答案】（1）解：水的质量为m＝ρ水V＝5×10-3m3×1.0×103kg/m3＝5kg
水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃﹣34℃）＝1.386×106J
答：0～14min水吸收的热量为1.386×106J；
（2）解：由 知道，高温挡消耗的电能为
由 知道，炖煮机高温挡时的功率为
答：炖煮机高温挡时的功率为2200W；
（3）解：高温挡时总功率最大，由 知道，总电阻最小，由图知道，此时R1和R2并联，且两电阻相同，由 知道，两电阻丝的阻值为
由表格数据知24～29min低温挡工作，低温挡时总功率最小，由 知道，总电阻最大，由图可知此时R1和R2串联，低温挡的功率为
低温挡消耗的电能为W2＝P2t2＝550W×（29﹣24）×60s＝1.65×105J
14～24min中温挡工作，中温挡时总功率较大，由 知道，总电阻较小，由图知道，此时电路中只有R1工作，中温挡的功率为
中温挡消耗的电能为W3＝P3t3＝1100W×（24﹣14）×60s＝6.6×105J
炖煮机消耗的电能为W＝W1+W2+W3＝1.848×106J+1.65×105J+6.6×105J＝2.673×106J
答：炖煮机消耗的电能为2.673×106J。
【知识点】比热容；电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用密度公式的变形公式m=ρV和比热容的变形公式Q吸=cmΔt，计算出0~14min水吸收的热量；
（2）根据加热的效率公式以及功率的计算公式，计算出高温档的功率；
（3）根据纯电阻电路功率公式计算出电阻的阻值，求出电阻后，分别求出低温档、中温挡的功率，再根据电功公式W=Pt，计算出炖煮机消耗的电能。
山东省泰安市东平县2023年中考物理一模试卷
一、单选题
1．（2022·东营）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．课桌的高度约为 B．饮水杯的质量约为
C．人感觉舒适的室温约为25℃ D．台灯的功率约为
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电功率的计算
【解析】【解答】A．普通中学生的身高约为1.6m，即16dm，课桌的高度约为中学生身高的一半，即0.8dm，A不符合题意；
B．一瓶普通的矿泉水的体积约为500mL=500cm3，由可知，一瓶普通的矿泉水的质量为
若饮水杯的质量约为，相当于十瓶普通矿泉水的质量，不符合实际，B不符合题意；
C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度比人体温度低，约25℃左右，C符合题意；
D．台灯工作时电流约为0.2A，所以台灯的功率约为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的质量、长度、温度和功率，结合数据解答。
2．（2022·呼伦贝尔）超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波（ ）
A．是由物体振动产生的 B．可以在真空中传播
C．传播速度是3×105km/s D．不能传递能量
【答案】A
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；声与能量
【解析】【解答】A．超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的，A符合题意；
B．声音不能在真空中传播，超声波不能在真空中传播，B不符合题意；
C．超声波在空气中的传播速度约为340m/s，C不符合题意；
D．超声波既可以传递信息，也可以传递能量，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的；超声波不能在真空中传播；超声波在空气中的传播速度约为340m/s；超声波既可以传递信息，也可以传递能量。
3．（2023·东平模拟）关于光现象，下列说法正确的是 （ ）
A．手影是由光的反射形成的
B．青山在水中的倒影是由光的直线传播形成的
C．池水看起来比实际要浅是光的折射现象
D．小鸟掠过水面，它在水中的像是实像
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【解答】A.手影是由光的直线传播形成的，故A错误；
B.青山在水中的倒影是由光的反射形成的，故B错误；
C.池水看起来比实际要浅是由光的折射形成的，故C正确；
D.小鸟在水中的像是由光的反射形成的虚像，故D错误。
故选C
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
4．（2022·镇江）下列优美的诗词中，加点字涉及的物态变化属于凝固的是（ ）
A．天接云涛连晓雾 B．瀚海阑干百丈冰
C．霜重鼓寒声不起 D．露湿丛兰月满庭
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A．雾是水蒸气从气态变为液态是液化过程，液化放热，A不符合题意；
B．冰是由水变成冰的过程，是凝固现象，B符合题意；
C．霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，C不符合题意；
D．露是水蒸气遇冷变成小水珠，是液化过程，液化放热，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】液体变为固体是凝固现象，冰是凝固形成的。
5．（2023·东平模拟）2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌，顽强拼搏”的精神再次获得亚洲杯冠军。足球运动蕴含着许多物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．踢球时脚对球有力的作用，球对脚没有力的作用
B．草坪上静止的足球所受支持力与重力是一对平衡力
C．足球鞋底有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦
D．踢出去的足球继续运动，是由于受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】力作用的相互性；惯性及其现象；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.由于力的相互性，踢球时脚对球有力的作用，球对脚也有力的作用，故A错误；
B.草坪上静止的足球是平衡状态，竖直方向只受支持力和重力的作用，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B正确；
C.足球鞋底凹凸不平的花纹是通过增加接触面的粗糙程度增大摩擦，故C错误；
D.踢出去的足球继续运动，是由于足球具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。
故选B。
【分析】（1）力的作用是相互的，力不可能单独存在；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
（3）增大摩擦力的方法有：增大接触面的粗糙程度、增大压力；
（4）惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性不是力。
6．（2023·东平模拟）“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列表述不正确的是（ ）
A．正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
B．空气开关既能控制电路通断，也能保护电路
C．漏电保护器只有电流过大时才起到保护作用
D．不能用湿手将手机充电器插入插座
【答案】C
【知识点】测电笔的使用；熔断器的作用及保险丝的选择；安全用电原则
【解析】【解答】A.正确使用试电笔测火线时是火线、测电笔、人体和大地形成回路，所以有微弱电流通过人体，故A正确，不符合题意；
B.当电路中电流过大时，空气开关会自动断开电路，所以空气开关既能控制电路通断，也能保护电路，故B正确，不符合题意；
C.漏电保护器还可以在总电路中火线的电流不等于零线的电流时，会自动断开电路，故C错误，符合题意；
D.用湿手将手机充电器插入插座可能使水流入插座内，轻则短路，重则触电，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】根据对家庭电路的连接以及安全用电原则进行分析。
7．（2022·淮安）如图所示，闭合开关S1，电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2，观察到灯泡的发光情况是（ ）
A．L1、L2都变亮 B．L1变亮、L2不亮
C．L1、L2都变暗 D．L1不亮、L2变亮
【答案】D
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】由题意可知当闭合开关S2后，L1将被短路，L2有电流可以正常通过，故L1不亮，L2两端的电压将比之前变大，根据电功率公式
电压变大，实际功率变大，L2将变亮，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】开关用电器并联时，闭合开关，用电器短路，电路中的电流变大。
8．（2022·北部湾）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，A不符合题意；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，B不符合题意；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，C不符合题意；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】燃料的热值是燃料的特性，“白气”运动不是扩散现象；温度不同的物体间通过热传递改变内能。
9．（2020·湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（ ）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A．人脸不会发光，故人脸不是光源，A不符合题意；
B．摄像头相当于一个凸透镜，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，B符合题意；
C．摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，平面镜成像原理是光的反射，C不符合题意；
D．当 时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，人脸应位于摄像头两倍焦距之外，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像，物体越近，成像越大。
10．（2022·资阳）下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果与电动机工作原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的；
A．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，A不符合题意；
B．图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，C符合题意；
D．图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的。
11．（2023·东平模拟）如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏端鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的 （ ）
①他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐转化成重力势能
②他起跳后到达最高点时，机械能最大
③他从空中下落过程中，重力做功越来越快
④他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的
A．只有③④ B．只有①② C．只有②④ D．只有①③
【答案】D
【知识点】功率大小的比较；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】①从起跳到最高点的过程中，速度减小，则动能减小，高度增大，则重力势能增大，所以动能逐渐转化为重力势能，故①正确；
②由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，故②错误；
③在下落的过程中，速度越来越大，重力做功的功率为，可得重力做功越来越块，故③正确；
④由于存在阻力，所以在起跳后机械能一直减小，机械能不守恒，故④错误；
故答案为D。
【分析】质量一定，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大；在起跳到落地的过程中，受到阻力，机械能减小；做功的快慢是功率，利用功率的推导公式判断重力做功的快慢。
12．（2023·东平模拟）物理学是一门以观察、实验为基础的科学。在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
①“长度测量”和”小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
②在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法；
③研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线”，都用到模型法；
④“探究电热的影响因素”和“平面镜成像”实验中都用到了转换法。
A．只有①②④ B．只有②③ C．只有②③④ D．只有②④
【答案】B
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】① “长度测量”实验中，用到了多次测量求平均值，是为了减小误差； ”小灯泡电阻测量” 实验中，小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，所以测小灯泡电阻时求平均值没有意义，故①错误；
②压力作用效果与压力和受力面积有关，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，因此在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法， 故②正确；
③ 研究磁场特点时引入磁感线和研究光现象时引入“光线” ，都是为了便于观察与研究引入的模型，因此都用到了模型法，故③正确；
④ “探究电热的影响因素”实验用到了转换法， “平面镜成像”实验中都用到了等效替代法，故④错误。
故正确答案是B。
【分析】物理长度测量实验中多次测量求平均值，是为了减小误差；小灯泡的电阻随电压的变化而变化，电阻取平均值没有意义；物理实验中常用的方法有控制变量法、模型法、转换法、等效替代法等。
13．（2023·东平模拟）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止，A球沉底，B球漂浮，如图所示，h1
③两种液体的密度：ρ甲<ρ乙
④两个容器对桌面的压强：p甲>p乙
A．只有③④正确 B．只有①②正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
【答案】C
【知识点】压强；压强大小比较；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】甲、乙两种液体对容器底压强相等，由，且 h1
ρ乙，故③错误；
A球沉底，B球漂浮，所以V排甲=V球，V排乙＜V球，所以V排甲＞V排乙，又有ρ甲 > ρ乙，根据阿基米德原理，可得 F浮A>F浮B ，故②正确；
A球沉底，所以F浮A＜ GA ，B球漂浮，所以F浮B＝ GB，又有 F浮A>F浮B，可得 GA＞GB，故①错误；
甲、乙两种液体对容器底压强相等，又有容器底面积相等，所以容器底受到的压力相等
由于力的作用是相互的，液体对地面的压力等于液体的重力和物体所受浮力之和，可得
甲中有：
乙中有：
则甲容器对桌面的压力
乙容器对桌面的压力
又有F浮A＜ GA ，F浮B＝ GB，所以，可得 F甲>F乙
由于容器底面积相等，根据可得，p甲>p乙，故④正确。
所以正确答案为C。
【分析】①②根据阿基米德原理分析出AB两个小球受到的浮力关系，再根据物体浮与沉的条件，可以分析出两个小球的G关系
③根据液体压强的公式，且 h1 ρ乙
④根据判断容器对桌面压强大小关系
14．（2023·东平模拟）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是 （ ）
①工人所用的拉力为200N
②动滑轮的重力为150N
③拉力的功率为150W
④提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①② D．只有②④
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绳子有3股，所以绳子的移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，
绳子端的拉力，货物上升高度为h，绳子端移动的距离s=3h，
W总=Fs=（G物+G动）h，W有=G物h，
，可以解得G动=150N，故②正确；
，故①错误；
根据，故③正确；
由可得，G物增大，η增大，机械效率增大，故④错误。
所以正确答案为B。
【分析】根据绳子股数，计算出绳子拉力，绳子端和重物上升高度之间的关系，表示出机械功率，算出动滑轮的重力、拉力F和拉力的功率。
15．（2023·东平模拟）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列说法正确的是 （ ）
①移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
②电路中消耗的最大功率为4.8W
③滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为120J
A．只有③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①由于电压表量程为0~3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V小于小灯泡的额定电压，所以不能正常发光，故①错误；
②根据小灯泡的规格，可得RL=10Ω，ULmax=3V，所以ILmax=0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中最大电流为ILmax=0.3A，Pmax=ImaxU=3.6W，故②错误；
③当电路中电流最小时，即滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，此时电路中R总=RL+R滑max=10Ω+50Ω，由串联电路分压可得，可得U滑max=10V；
由串联电路分压可知，当小灯泡分压最大时，即电压表示数为3V时，滑动变阻器分压最小U滑min=3V，故③正确；
④滑动变阻器位于b端时，由③中可知，U滑=10V，R滑=50Ω，I滑=0.2A，根据焦耳定律得，产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×60s=120J，故④正确。
所以正确答案为A。
【分析】根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流和电阻；利用总电压和电流的乘积，计算电功率；根据串联电路分压比等于电阻比，可以计算滑动变阻器分压的大小；根据焦耳定律，可以计算电流产生的热量。
二、填空题
16．（2023·东平模拟）刻舟求剑是人人皆知的典故，从物理学的角度来分析：此人错选了参照物。因剑相对于船是 的（填“静止”或“运动”）。
【答案】运动
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】如果以船为参照物，剑的位置发生了变化，所以剑是在运动的。
【分析】运动是相对的，相对于参照物，有位置变化就是运动的，没有位置变化就是静止的。
17．（2023·东平模拟）身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他向镜子靠近了0.5m，他的像的大小将 。
【答案】不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由于平面镜成像时，像和物的大小相等，所以小明向镜子靠近0.5m，像的大小不变。
【分析】平面镜成像的特点，像与物的大小相等。
18．（2023·东平模拟）如图所示，木板B在F＝5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数是2N，则木块B受到地面的摩擦力是 N。
【答案】3
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】木块A相对于地面静止，木块A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡，大小相等为2N，方向相反水平向右，由于力的作用时相互的，所以B受到A的摩擦力水平向左大小为2N；
B向右做匀速直线运动，所以B受力也是平衡的，B在水平方向上受到向右的拉力F=5N，受到A的摩擦力向左f=2N，所以地面对B的摩擦力也向左，f地=F-f=3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
19．（2023·东平模拟）已知电源电压恒为9V，L1标有“6V 6W”字样，L2标有“6V 3W”字样，将两灯串联在电路中，闭合开关后，两灯均能发光，此时L1两端的电压为 V。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】3
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律，利用两个灯泡的规格，可以算出两个灯泡的电阻
；；根据串联电路分压可得：
，UL1=1/3U总=3V，所以答案为3V。
【分析】根据灯泡的规格利用欧姆定律算出各自的阻值，再根据串联电路的电压分压规律得到L1两端的电压。
三、作图题
20．（2022·青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
【答案】解：如图所示：
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知，这是凹透镜，凹透镜有三条特殊光线：其一是过光心的光线传播方向不变；其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出，如图，过光心的光线，沿光线方向延长； 另一个光线，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长做出入射光线。
【分析】光线经过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。
21．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
四、实验题
22．（2022·北部湾）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g；
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 ；
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 ；
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为；
④吊坠密度的表达式为 。（用、、表示）
【答案】（1）零刻度线；右
（2）32.2
（3）
（4）大
（5）将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；
【知识点】密度公式及其应用；固体密度的测量
【解析】【解答】（1）根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
【分析】（1）使用天平时，游码归零，平衡螺母左偏右调；
（2）根据天平上砝码和游码的位置，测量质量；
（3）根据量筒液面位置，测量体积；利用质量和体积的比值， 计算密度；
（4）砝码磨损，测量质量偏大，计算的密度偏大；
（5）当物体浸入液体中时，根据排开液体的质量和液体密度的比值， 计算体积；利用物体的质量和体积的比值， 计算密度。
23．（2023·东平模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上 （导线不允许交叉）；
（2）电路改正后，闭合开关前应将变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 ；
（4）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像如图乙所示，由图乙可得结论： ；
（5）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】（1）
（2）右
（3）电流表短路或R断路
（4）电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比
（5）80
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由于是探究电流与电阻的关系，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（3）电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，又因为电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外，所以原因可能是电流表短路或R断路；
（4）由图像可知，电压一定时，电流I与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）由图丙根据欧姆定律可得，控制电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，根据串联电路分压可得，Up=U总-UR=6V-2V=4V，，当定值电阻最大为40Ω时，可得Rp=80Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，根据此修改电路；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电路故障分析，电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外；
（4）分析图像，得出电流I与电阻的倒数成正比，再由此得出在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）串联电路中电压的规律得出滑动变阻器的分压，再求出滑动变阻器的电阻。
五、计算题
24．（2023·东平模拟）雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。如图所示，某型号雾炮车自身质量为10t，其水箱最多能装10t水，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子的面积约为100cm2，已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）当水箱装满水时，雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为多大？
（2）当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为多大？
（3）当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是多大？（已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.02倍）
【答案】（1）解：雾炮车满载静止时车对水平地面的压力为
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强为
答：雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：排水孔盖子受到水的压强为
由 可知，排水孔盖子受到水的压力为
答：当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N；
（3）解：因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，雾炮车的牵引力为
则雾炮车的功率为
答：当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.2×104W。
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压强公式计算对地面的压强；
（2）根据液体压强公式计算出排水孔盖子受到的压强，再根据压强公式的推导公式F=p·S计算出排水孔盖子受到的压力；
（3）由匀速行驶平衡状态得到牵引力和阻力相等，再由功率的计算公式计算出功率。
25．（2023·东平模拟）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个档位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
指示灯状态 工作时间 水温变化
高温灯亮 0～14min 34℃升至100℃
中温灯亮 14～24min 100℃保持不变
低温灯亮 24～29min 100℃保持不变
（1）0～14min水吸收的热量；
（2）炖煮机高温挡时的功率；
（3）炖煮机消耗的电能。
【答案】（1）解：水的质量为m＝ρ水V＝5×10-3m3×1.0×103kg/m3＝5kg
水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃﹣34℃）＝1.386×106J
答：0～14min水吸收的热量为1.386×106J；
（2）解：由 知道，高温挡消耗的电能为
由 知道，炖煮机高温挡时的功率为
答：炖煮机高温挡时的功率为2200W；
（3）解：高温挡时总功率最大，由 知道，总电阻最小，由图知道，此时R1和R2并联，且两电阻相同，由 知道，两电阻丝的阻值为
由表格数据知24～29min低温挡工作，低温挡时总功率最小，由 知道，总电阻最大，由图可知此时R1和R2串联，低温挡的功率为
低温挡消耗的电能为W2＝P2t2＝550W×（29﹣24）×60s＝1.65×105J
14～24min中温挡工作，中温挡时总功率较大，由 知道，总电阻较小，由图知道，此时电路中只有R1工作，中温挡的功率为
中温挡消耗的电能为W3＝P3t3＝1100W×（24﹣14）×60s＝6.6×105J
炖煮机消耗的电能为W＝W1+W2+W3＝1.848×106J+1.65×105J+6.6×105J＝2.673×106J
答：炖煮机消耗的电能为2.673×106J。
【知识点】比热容；电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用密度公式的变形公式m=ρV和比热容的变形公式Q吸=cmΔt，计算出0~14min水吸收的热量；
（2）根据加热的效率公式以及功率的计算公式，计算出高温档的功率；
（3）根据纯电阻电路功率公式计算出电阻的阻值，求出电阻后，分别求出低温档、中温挡的功率，再根据电功公式W=Pt，计算出炖煮机消耗的电能。
④根据判断容器对桌面压强大小关系
14．（2023·东平模拟）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是 （ ）
①工人所用的拉力为200N
②动滑轮的重力为150N
③拉力的功率为150W
④提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
A．只有①③ B．只有②③ C．只有①② D．只有②④
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】绳子有3股，所以绳子的移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，
绳子端的拉力，货物上升高度为h，绳子端移动的距离s=3h，
W总=Fs=（G物+G动）h，W有=G物h，
，可以解得G动=150N，故②正确；
，故①错误；
根据，故③正确；
由可得，G物增大，η增大，机械效率增大，故④错误。
所以正确答案为B。
【分析】根据绳子股数，计算出绳子拉力，绳子端和重物上升高度之间的关系，表示出机械功率，算出动滑轮的重力、拉力F和拉力的功率。
15．（2023·东平模拟）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列说法正确的是 （ ）
①移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
②电路中消耗的最大功率为4.8W
③滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
④当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为120J
A．只有③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】①由于电压表量程为0~3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V小于小灯泡的额定电压，所以不能正常发光，故①错误；
②根据小灯泡的规格，可得RL=10Ω，ULmax=3V，所以ILmax=0.3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中最大电流为ILmax=0.3A，Pmax=ImaxU=3.6W，故②错误；
③当电路中电流最小时，即滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，此时电路中R总=RL+R滑max=10Ω+50Ω，由串联电路分压可得，可得U滑max=10V；
由串联电路分压可知，当小灯泡分压最大时，即电压表示数为3V时，滑动变阻器分压最小U滑min=3V，故③正确；
④滑动变阻器位于b端时，由③中可知，U滑=10V，R滑=50Ω，I滑=0.2A，根据焦耳定律得，产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×60s=120J，故④正确。
所以正确答案为A。
【分析】根据灯泡的电压和电功率，可以计算电流和电阻；利用总电压和电流的乘积，计算电功率；根据串联电路分压比等于电阻比，可以计算滑动变阻器分压的大小；根据焦耳定律，可以计算电流产生的热量。
二、填空题
16．（2023·东平模拟）刻舟求剑是人人皆知的典故，从物理学的角度来分析：此人错选了参照物。因剑相对于船是 的（填“静止”或“运动”）。
【答案】运动
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】如果以船为参照物，剑的位置发生了变化，所以剑是在运动的。
【分析】运动是相对的，相对于参照物，有位置变化就是运动的，没有位置变化就是静止的。
17．（2023·东平模拟）身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他向镜子靠近了0.5m，他的像的大小将 。
【答案】不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由于平面镜成像时，像和物的大小相等，所以小明向镜子靠近0.5m，像的大小不变。
【分析】平面镜成像的特点，像与物的大小相等。
18．（2023·东平模拟）如图所示，木板B在F＝5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数是2N，则木块B受到地面的摩擦力是 N。
【答案】3
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】木块A相对于地面静止，木块A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡，大小相等为2N，方向相反水平向右，由于力的作用时相互的，所以B受到A的摩擦力水平向左大小为2N；
B向右做匀速直线运动，所以B受力也是平衡的，B在水平方向上受到向右的拉力F=5N，受到A的摩擦力向左f=2N，所以地面对B的摩擦力也向左，f地=F-f=3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受力平衡，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
19．（2023·东平模拟）已知电源电压恒为9V，L1标有“6V 6W”字样，L2标有“6V 3W”字样，将两灯串联在电路中，闭合开关后，两灯均能发光，此时L1两端的电压为 V。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】3
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律，利用两个灯泡的规格，可以算出两个灯泡的电阻
；；根据串联电路分压可得：
，UL1=1/3U总=3V，所以答案为3V。
【分析】根据灯泡的规格利用欧姆定律算出各自的阻值，再根据串联电路的电压分压规律得到L1两端的电压。
三、作图题
20．（2022·青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
【答案】解：如图所示：
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知，这是凹透镜，凹透镜有三条特殊光线：其一是过光心的光线传播方向不变；其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出，如图，过光心的光线，沿光线方向延长； 另一个光线，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长做出入射光线。
【分析】光线经过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。
21．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
四、实验题
22．（2022·北部湾）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g；
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 ；
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 ；
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为；
④吊坠密度的表达式为 。（用、、表示）
【答案】（1）零刻度线；右
（2）32.2
（3）
（4）大
（5）将吊坠直接放在左盘烧杯的水中；
【知识点】密度公式及其应用；固体密度的测量
【解析】【解答】（1）根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
【分析】（1）使用天平时，游码归零，平衡螺母左偏右调；
（2）根据天平上砝码和游码的位置，测量质量；
（3）根据量筒液面位置，测量体积；利用质量和体积的比值， 计算密度；
（4）砝码磨损，测量质量偏大，计算的密度偏大；
（5）当物体浸入液体中时，根据排开液体的质量和液体密度的比值， 计算体积；利用物体的质量和体积的比值， 计算密度。
23．（2023·东平模拟）用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上 （导线不允许交叉）；
（2）电路改正后，闭合开关前应将变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 ；
（4）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像如图乙所示，由图乙可得结论： ；
（5）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】（1）
（2）右
（3）电流表短路或R断路
（4）电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比
（5）80
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由于是探究电流与电阻的关系，电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（3）电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，又因为电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外，所以原因可能是电流表短路或R断路；
（4）由图像可知，电压一定时，电流I与电阻的倒数成正比，即在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）由图丙根据欧姆定律可得，控制电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，根据串联电路分压可得，Up=U总-UR=6V-2V=4V，，当定值电阻最大为40Ω时，可得Rp=80Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，根据此修改电路；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电路故障分析，电流表示数为零，说明电路断路或者电流表短路，电压表有示数，如果断路则出现在与电压表并联的部分，如果短路则出现在与电压表并联部分之外；
（4）分析图像，得出电流I与电阻的倒数成正比，再由此得出在电压一定时，电流I与电阻R成反比；
（5）串联电路中电压的规律得出滑动变阻器的分压，再求出滑动变阻器的电阻。
五、计算题
24．（2023·东平模拟）雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。如图所示，某型号雾炮车自身质量为10t，其水箱最多能装10t水，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子的面积约为100cm2，已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）当水箱装满水时，雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为多大？
（2）当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为多大？
（3）当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是多大？（已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.02倍）
【答案】（1）解：雾炮车满载静止时车对水平地面的压力为
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强为
答：雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：排水孔盖子受到水的压强为
由 可知，排水孔盖子受到水的压力为
答：当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N；
（3）解：因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以，由二力平衡条件可知，雾炮车的牵引力为
则雾炮车的功率为
答：当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.2×104W。
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压强公式计算对地面的压强；
（2）根据液体压强公式计算出排水孔盖子受到的压强，再根据压强公式的推导公式F=p·S计算出排水孔盖子受到的压力；
（3）由匀速行驶平衡状态得到牵引力和阻力相等，再由功率的计算公式计算出功率。
25．（2023·东平模拟）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个档位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
指示灯状态 工作时间 水温变化
高温灯亮 0～14min 34℃升至100℃
中温灯亮 14～24min 100℃保持不变
低温灯亮 24～29min 100℃保持不变
（1）0～14min水吸收的热量；
（2）炖煮机高温挡时的功率；
（3）炖煮机消耗的电能。
【答案】（1）解：水的质量为m＝ρ水V＝5×10-3m3×1.0×103kg/m3＝5kg
水吸收的热量Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃﹣34℃）＝1.386×106J
答：0～14min水吸收的热量为1.386×106J；
（2）解：由 知道，高温挡消耗的电能为
由 知道，炖煮机高温挡时的功率为
答：炖煮机高温挡时的功率为2200W；
（3）解：高温挡时总功率最大，由 知道，总电阻最小，由图知道，此时R1和R2并联，且两电阻相同，由 知道，两电阻丝的阻值为
由表格数据知24～29min低温挡工作，低温挡时总功率最小，由 知道，总电阻最大，由图可知此时R1和R2串联，低温挡的功率为
低温挡消耗的电能为W2＝P2t2＝550W×（29﹣24）×60s＝1.65×105J
14～24min中温挡工作，中温挡时总功率较大，由 知道，总电阻较小，由图知道，此时电路中只有R1工作，中温挡的功率为
中温挡消耗的电能为W3＝P3t3＝1100W×（24﹣14）×60s＝6.6×105J
炖煮机消耗的电能为W＝W1+W2+W3＝1.848×106J+1.65×105J+6.6×105J＝2.673×106J
答：炖煮机消耗的电能为2.673×106J。
【知识点】比热容；电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）利用密度公式的变形公式m=ρV和比热容的变形公式Q吸=cmΔt，计算出0~14min水吸收的热量；
（2）根据加热的效率公式以及功率的计算公式，计算出高温档的功率；
（3）根据纯电阻电路功率公式计算出电阻的阻值，求出电阻后，分别求出低温档、中温挡的功率，再根据电功公式W=Pt，计算出炖煮机消耗的电能。
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