卷子答案网-一个不只有答案的网站2023年广东省汕头市中考物理二模试卷
一、选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）每小题四个选项中，只有一个正确。
1．（3分）以下估计你同意的是（ ）
A．教室里空气的质量约几百千克（ρ空气＝1.29kg/m3）
B．中学生步行速度为5m/s
C．橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为3s
D．某中学生估计自己双脚站立在水平地面时对地的压强大约为1.25×102Pa
2．（3分）如图，一瓶刚从冰箱冷藏室取出的矿泉水，在温暖的室内放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是（ ）
A．冰箱冷藏室的温度大约为﹣18℃
B．矿泉水瓶外壁上水珠的形成需要吸收热量
C．矿泉水瓶外壁上的水珠是空气中的水蒸气液化形成的
D．放置一会儿后矿泉水瓶外壁上的水珠消失是升华现象
3．（3分）在下列叙述中，说法正确的有（ ）
①核能、太阳能都是“一次能源“，也是“可再生能源“
②核电站中的核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
③太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车机械能
④导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
⑤作为载体的电磁波，波速越快，在相同的时间内传递的信息越多
⑥光纤通信中的光纤利用了玻璃材料，核聚变是利用氢核的热核反应
A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．④⑤⑥
4．（3分）新冠肺炎疫情期间，我省广大师生响应教育部“停课不停学”的号召，开展了网络教学活动。教学中老师使用的小音箱在通电后，音箱的鼓膜就会来回振动发出声音。下列与老师使用的小音箱工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（3分）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，拉力为400N，则下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的速度是1m/s
B．所做额外功为1000J
C．此过程的机械效率为62.5%
D．若匀速提升重物的速度变快，则“车梯”的机械效率变高
6．（3分）如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．a在竖直方向受到二力平衡
B．a对地面的摩擦力大小是2F，方向向右
C．若增大拉力F，则a与地面间的摩擦力也随之增大
D．b在水平方向不受力
7．（3分）如图所示，U形管中左边装水右边装某种油，当液体不流动时，相关参数如图所示，则下列有关叙述中正确的有（ ）
A．该U形管不属于连通器
B．该油的密度为0.8×103kg/m3
C．将右边试管内倒出3cm的油可以使左右液面相平
D．向左边试管内加入一部分水，当液体不流动时可能使左右液面相平
二、填空题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
8．（3分）如图甲所示的白炽灯是利用电流的 （选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，发光效率仅8%，更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代，12W的LED灯的亮度与100W白炽灯的亮度相当。LED灯主要是用 （选填“纳米”“超导”或“半导体”）材料制成的，用环保的LED灯替代白炽灯的好处是 。
9．（3分）小冬同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度（即“曲率”），可以改变水透镜的焦距，如图所示。若物体较远时，光屏上成倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；则当物体较近时，应 （选填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变 （选填“长”或“短”）。
10．（3分）春季为了防止村民烧荒引发山火，某地采用如图所示无人机进行昼夜巡逻。无人机利用 波将画面传回控制中心。对无人机电池进行充电时，无人机电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状金属物，它可以利用尖端放电，把大地中的电子不断通过避雷针向云层中释放，在这个过程中电流的方向是 （“A.从云层到大地”或“B.从大地到云层”，选填A或B）。
11．（3分）小兴同学要测量盒装纯牛奶的密度，将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线上，完全静止时发现指针情形如图甲所示，为了使天平横梁水平平衡，应将平衡螺母向 调节。用天平测出空烧杯质量为28.6g，向烧杯中倒入适量纯牛奶，测量烧杯和纯牛奶总质量的示数如图乙所示，再将烧杯中纯牛奶全部倒入量筒中，示数如图丙所示，则纯牛奶的密度约为 kg/m3；通过该实验测得牛奶的密度 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．（3分）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。某型号汽车发动机的能量流向图如图所示，该发动机完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 J的能量，这些能量能产生 J的有用功。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
13．（3分）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是 （选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为 km/h。
14．（3分）如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在 （选填“江水”或“海水”）中停泊；轮船的排水量为6000t，在海水中满载时受到的浮力是 N；轮船在江水中，船底浸入江水中的深度是6m，船底处受到的压强是 Pa。（g取10N/kg，ρ江水＝1×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3）
三．作图题（共3小题，共6分）
15．（2分）在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。
16．（2分）图甲为用传送带把货物送到高处的情景，图乙为其示意图，请在图乙中画出货物A所受重力和摩擦力的示意图。
17．（2分）如图所示，拉线开关只控制两盏“220V 25W”的灯，且开关闭合时，两灯都正常发光；三孔插座能单独工作。
四．实验探究题（共3小题，9分+5分+7分＝21分）
18．（9分）（1）在图1甲中所测量物体的长度是 cm，图1乙中温度计的示数是 ℃。
（2）在探究“平面镜成像特点”的活动过程：
①该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便 ，此时成像的清晰度比日常使用平面镜 （选填“好一些”或“差一些”）；
②实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图2乙中 处观察（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。为确定像的虚实，需在 （选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）位置放一个光屏，并在如图乙中的 处观察光屏上是否有像（选填“a”、“b”、“c”或“d”）；
③如图2丙是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像，那么他在镜中所成的像应是图丙中的 （填序号）；
④做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识，其中不正确的是 。
A．将蜡烛向玻璃板靠近，像的大小不变
B．将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直
C．当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，像和物相距20cm
D．若将玻璃板竖直向上缓慢平移，蜡烛的像也跟着向上平移
19．（5分）小明和小聪通过实验探究“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图中a、b、c、d所示。
（1）在a和b的操作中，弹簧测力计示数先吊着石块，再加上吊着小吊桶。在c操作中，小明先向溢水杯中注水，直到溢水口流出水时，就停止加水，将小石块逐渐放入水中的过程中（小石块没有与容器接触），杯底所受的水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），溢水杯对铁架台的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F1如图c所示，把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数为F2，如图d所示，则排开的水的重力G排为 N。
（2）小明根据记录的实验数据计算出了小石块的密度为 g/cm3；
（3）小聪在完成d步骤后保持器材状态继续实验，把弹簧测力计拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入溢水杯，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中水溢出，这个过程排出的水重为 N（忽略小石块所附带的水）。
20．（7分）小华用图①所示装置探究电流与电压的关系。电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为R1“30Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“20Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，在图①中完成电路连接，要求滑片P向右移动时，电流表的示数变小。
（2）连接好电路，闭合开关，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是： 。
（3）排除故障后改变滑片位置，记录数据如表，空白处的电流如图②所示，示数为 A。根据表中数据可归纳得出结论： 。
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，记录电流表的示数，接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 V；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，可选用的方案是 （选填序号）。
A.换用滑动变阻器R2
B.换用滑动变阻器R3
C.将10Ω的电阻串联接入电路中
五．计算题（共2小题，6分+7分）
21．（6分）空气质量数据显示，新能源电气混合公交车上市后的几个月内，盐城市PM2.5数值相比同期呈现明显降低的趋势。某款新能源公交车满载时总质量为8t，静止在水平地面上，对地面的压强是2×105Pa。g＝10N/kg。求：
（1）公交车满载时的总重力。
（2）轮胎与地面接触的总面积。
（3）若在10min内匀速行驶了9km，公交车运动的速度是多少米/秒。
22．（7分）如图所示是一款家用电热壶的简化电路图，它通过温控开关S可实现加热、保温两个挡位的转换，保温挡的额定功率为220W，R1、R2是两个阻值不变的电阻，R2＝48.4Ω，[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）R1的阻值。
（2）加热挡的额定功率。
（3）若电热壶内装有2L的水，现用加热挡使水从20℃升高到100℃，水吸收的热量是多少？
（4）不计热量损失的情况下，在（3）中若实际加热时间为600s，则电热壶的实际加热功率是多少？
六、综合能力题（共3小题，共18分）
23．（6分）阅读短文，回答问题：
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时用途无人机。图甲是无人机的图片，如表为其部分技术参数.“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
“翼龙”无人机相关参数
最大飞行速度/km/h 280 正常巡航速度/km/h 160
最大续航时间/h 20 发动机额定功率/kW 80
最大载荷量/kg 180 最大载油量/kg 320
机身质量/t 1.1 机身长度/m 9.0
（1）无人机沿水平方向正常巡航时发现正前方有一座山峰，为测定此时无人机与山峰间的距离，无人机马上悬停不动，并进行测距，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后经8s收到反射信号，则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为 m。（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于 冲程，是通过 的方式改变了气体的内能。
（3）为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图丙所示，其中R1的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度。但长时间使用后，电源电压会降低，若不及时更换，则会导致限速值 280km/h（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机在载满油的情况下能输出的最大能量为 kW h，装配的发动机耗油率为 kg/（kW h）。
24．（6分）如图，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等。
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 0.1 0.02 0.2 0.01
2 0.1 0.04 0.02
3 0.2 0.04 0.1 0.08
（1）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向 （选填“左”或“右”）移动。实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是： 。
（2）调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，做了几次实验后将数据记录在表中，则表中漏填的数据为 N，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件 （选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是 （填序号）。
A.改变力的大小
B.改变力的方向
C.改变力的作用点
（3）若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔将会 。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍然水平平衡
D.无法确定
25．（6分）实验一：测量的未知电阻R1（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干。小华同学设计了如图1所示的电路，根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小，则最大电流是 A，最小电流是 A，你认为小华 （选填“能”或“不能”）准确测出R1阻值。
实验二：如图2所示，某物理兴趣小组找到一个恒流由源，能持续输出大小为1A的恒定电流，R1是阻值为4Ω的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电流表的量程是“0～0.6A”，电压表的量程是“0～3V”。移动滑片，当电流表示数为0.4A时，请你计算出电压表示数为 V。为保证电路各元件安全的前提下，电路总功率的最小值是 W，最大值是 W。
2023年广东省汕头市中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）每小题四个选项中，只有一个正确。
1．（3分）以下估计你同意的是（ ）
A．教室里空气的质量约几百千克（ρ空气＝1.29kg/m3）
B．中学生步行速度为5m/s
C．橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为3s
D．某中学生估计自己双脚站立在水平地面时对地的压强大约为1.25×102Pa
【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、教室内空气的体积V＝8m×6m×3.5m＝168m3，由ρ＝可知，教室内空气的质量m＝ρ空气V＝1.29kg/m3×168m3≈216kg，故A符合实际；
B、中学生步行速度约为1m/s，故B不符合实际；
C、橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为0.4s，故C不符合实际；
D、初中生的体重在G＝500N左右，双脚与地面的接触面积在S＝500cm2＝0.05m2左右，站立在水平地面上时对地面的压强为p＝＝＝1×104Pa，故D不符合实际。
故选：A。
【点评】估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用。
2．（3分）如图，一瓶刚从冰箱冷藏室取出的矿泉水，在温暖的室内放置一会儿瓶外壁布满水珠。下列说法正确的是（ ）
A．冰箱冷藏室的温度大约为﹣18℃
B．矿泉水瓶外壁上水珠的形成需要吸收热量
C．矿泉水瓶外壁上的水珠是空气中的水蒸气液化形成的
D．放置一会儿后矿泉水瓶外壁上的水珠消失是升华现象
【分析】根据物质由气态变为液态属于液化现象，并且液化要放热来解答。
【解答】解：A、冰箱冷冻室的温度大约为﹣18℃，冷藏室温度大约为5℃，故A错误；
B、矿泉水外壁的水珠是空气中的水蒸气液化形成的，液化要放热，故B错误；
C、从冰箱里拿出来的矿泉水瓶外壁温度低，空气中的水蒸气越冷会液化为小液滴，故C正确；
D、小水珠消失的原因是由液态变成了气态，属于汽化现象，故D错误。
故选：C。
【点评】记忆六种物态变化要两两对应着记忆，熔化和凝华是一对相反的过程，熔化吸热，凝固放热；液化和汽化是两个相反的过程，汽化吸热，液化放热；升华和凝华是两个相反的过程，升华吸热，凝华放热。
3．（3分）在下列叙述中，说法正确的有（ ）
①核能、太阳能都是“一次能源“，也是“可再生能源“
②核电站中的核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
③太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车机械能
④导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
⑤作为载体的电磁波，波速越快，在相同的时间内传递的信息越多
⑥光纤通信中的光纤利用了玻璃材料，核聚变是利用氢核的热核反应
A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．④⑤⑥
【分析】（1）直接从自然界获取的能源为一次能源，可以源源不断的从自然界获取的为可再生能源。
（2）核电站中的核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备；
（3）太阳能电池可以把太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能；
（4）导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波；
（5）作为载体，电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息越多；
（6）光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传递信息的，光纤是利用了玻璃材料，核聚变是利用氢核的热核反应。
【解答】解：①核能的能量来源是核燃料，核能是不可再生能源，故①错误；
②核电站中的核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备，故②正确；
③太阳能电池可以把太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能，故③错误；
④迅速变化的电流周围会产生电磁波，故④正确；
⑤作为载体，电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息越多，故⑤错误；
⑥光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传递信息的，光纤是利用了玻璃材料，核聚变是利用氢核的热核反应，故⑥正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对于能源的分类和利用、电磁波产生和传播、能量转化、光纤通信等知识在生活中的应用。
4．（3分）新冠肺炎疫情期间，我省广大师生响应教育部“停课不停学”的号召，开展了网络教学活动。教学中老师使用的小音箱在通电后，音箱的鼓膜就会来回振动发出声音。下列与老师使用的小音箱工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁就是利用该原理制成的。
（2）电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
（4）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
【解答】解：教学中老师使用的小音箱在通电后，音箱的纸盆就会来回振动发出声音，小音箱的工作原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
A、该图说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该图中的电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；
C、该图是发电机的工作原理，是利用电磁感应来工作的，故C不符合题意；
D、该图说明通电导体在磁场中受到力的作用，和小音箱的原理相同，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题主要考查了通电导体在磁场中受到力的作用，知道小音响和电动机的原理相同。
5．（3分）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，拉力为400N，则下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的速度是1m/s
B．所做额外功为1000J
C．此过程的机械效率为62.5%
D．若匀速提升重物的速度变快，则“车梯”的机械效率变高
【分析】（1）由图可知n＝4，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用v＝求出绳端移动的速度；
（2）利用W有＝Gh求有用功，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用W总＝W有+W额求额外功；
（3）利用η＝×100%求滑轮组的机械效率；
（4）利用η＝＝＝＝求分析匀速提升重物的速度变快时“车梯”的机械效率的变化情况。
【解答】解：A、由图可知n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝4×2m＝8m，
绳端移动的速度：v＝＝＝0.8m/s，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×8m＝3200J，
则所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2000J＝1200J，故B错误；
C、滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C正确；
D、由η＝＝＝＝可知，“车梯”的机械效率与匀速提升重物的速度无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子自由端的速度、有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
6．（3分）如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．a在竖直方向受到二力平衡
B．a对地面的摩擦力大小是2F，方向向右
C．若增大拉力F，则a与地面间的摩擦力也随之增大
D．b在水平方向不受力
【分析】（1）把a和b看做整体进行受力分析，根据二力平衡条件判断拉力F和a受到的摩擦力大小关系以及受到的重力和地面对a的支持力的关系；
（2）对a和b进行受力分析，从力与运动的关系判断是否受到摩擦力。
【解答】解：A．a在竖直方向上受到了重力、桌面对其的支持力、b对其的压力，一共受到三个力的作用，属于三力平衡，故A错误；
B．木块b放在木块a上面，在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动，此时处于平衡状态，由二力平衡可得，地面对a的摩擦力f＝F，方向向左；由相互作用力可得，a对地面的摩擦力大小是F，方向向右，故B错误；
C．增大拉力F，但是木块与地面之间的压力大小不变，粗糙程度也不变，因此则a与地面间的摩擦力不变，故C错误；
D．b与木块a处于相对静止状态，即平衡状态，拉力作用点在a上，所以木块b在水平方向不受力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用以及平衡力和相互作用力的区别，关键是正确的对物体a和物体b进行正确的受力分析。
7．（3分）如图所示，U形管中左边装水右边装某种油，当液体不流动时，相关参数如图所示，则下列有关叙述中正确的有（ ）
A．该U形管不属于连通器
B．该油的密度为0.8×103kg/m3
C．将右边试管内倒出3cm的油可以使左右液面相平
D．向左边试管内加入一部分水，当液体不流动时可能使左右液面相平
【分析】（1）连通器是上端开口、下端连通的容器，当装有同种液体静止时，液面相平；
（2）以U形管右边水和油的分界面作一水平线，则U形管两侧液体产生的压强相等，知道左边水的高度为h水，右边油的高度h油，根据液体压强相等列等式算出油的密度。
【解答】解：A、该U形管上端开口、下端连通，可看作是连通器，故A错误；
B、以U形管右边水和油的分界面作一水平线，则U形管两侧液体产生的压强相等，即p左＝p右，由图知h水＝12cm＝0.12m，h油＝15cm＝0.15m，
由液体压强公式可得：ρ水gh水＝ρ油gh油，
代入数据有1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg＝ρ油×0.15m×10N/kg；
解得ρ油＝0.8×103kg/m3，故B正确；
CD、连通器中装有同种液体静止时，液面相平，无论左侧添加还是右侧倒出，两侧的液体种类不同，密度不等，液面不可能相平，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了连通器及其原理、液体压强公式的应用，关键是知道液面静止时分界面两侧的液体压强相等。
二、填空题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
8．（3分）如图甲所示的白炽灯是利用电流的 热效应 （选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，发光效率仅8%，更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代，12W的LED灯的亮度与100W白炽灯的亮度相当。LED灯主要是用 半导体 （选填“纳米”“超导”或“半导体”）材料制成的，用环保的LED灯替代白炽灯的好处是 节能 。
【分析】（1）电流通过导体都会发热，这种现象叫电流的热效应。
（2）LED灯主要是用半导体材料制成的。
（3）二极管是由半导体做成的器件；发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少、节能，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。
【解答】解：图甲所示的白炽灯是利用电流的热效应使灯丝达到白炽状态而发光的，
LED灯主要是用半导体材料制成的。
二极管是由半导体做成的器件；发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少、节能，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。
故答案为：热效应；半导体；节能。
【点评】此题考查了电流的热效应及半导体材料的特性，属于基础知识。
9．（3分）小冬同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度（即“曲率”），可以改变水透镜的焦距，如图所示。若物体较远时，光屏上成倒立 缩小 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；则当物体较近时，应 推 （选填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变 短 （选填“长”或“短”）。
【分析】（1）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小；
（2）凸透镜越厚，其折光能力越强，焦距越短；凸透镜越薄，其折光能力越弱，其焦距越长。
【解答】解：若物体较远时，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，光屏上成倒立缩小的像；
如图所示，若物体较远时，恰好能使像成在光屏上；则当物体较近时，若仍然想使得像成在光屏上，所以应该让水透镜变厚，折光能力变强，所以应该推注射器，使得水透镜的焦距变短。
故答案为：缩小；推；短。
【点评】本题主要考查凸透镜对光线的作用、凸透镜的成像的特点等知识。
10．（3分）春季为了防止村民烧荒引发山火，某地采用如图所示无人机进行昼夜巡逻。无人机利用 电磁 波将画面传回控制中心。对无人机电池进行充电时，无人机电池相当于 用电器 （选填“电源”或“用电器”）。有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状金属物，它可以利用尖端放电，把大地中的电子不断通过避雷针向云层中释放，在这个过程中电流的方向是 A （“A.从云层到大地”或“B.从大地到云层”，选填A或B）。
【分析】（1）电磁波可以传递信息。
（2）无人机电池充电时相当于用电器。
（3）正电荷定向移动的方向为电流的方向，与自由电子实际移动的方向相反。
【解答】解：无人机利用电磁波将画面传回控制中心。对无人机电池进行充电时，无人机电池相当于用电器。有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状金属物，它可以利用尖端放电，把大地中的电子不断通过避雷针向云层中释放，在这个过程中电流的方向是A，因为电子实际移动方向与电流方向相反。
故答案为：电磁；用电器；A。
【点评】本题主要考查了电磁波的特点及应用；知道电流方向的规定。
11．（3分）小兴同学要测量盒装纯牛奶的密度，将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线上，完全静止时发现指针情形如图甲所示，为了使天平横梁水平平衡，应将平衡螺母向 右 调节。用天平测出空烧杯质量为28.6g，向烧杯中倒入适量纯牛奶，测量烧杯和纯牛奶总质量的示数如图乙所示，再将烧杯中纯牛奶全部倒入量筒中，示数如图丙所示，则纯牛奶的密度约为 1.07×103 kg/m3；通过该实验测得牛奶的密度 偏大 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【分析】天平使用之前要进行调节，平衡螺母的移动规律是“左偏右调，右偏左调”。
天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加；牛奶的质量为烧杯和牛奶的总质量与空烧杯的质量之差；
读出量筒中牛奶的体积，利用密度公式可计算牛奶的密度；
将烧杯中纯牛奶全部倒入量筒中时，烧杯壁上有残留，则量筒中体积偏小，密度偏大。
【解答】解：（1）天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线上后，由图甲可知，指针偏向分度盘的左侧，所以应将天平的平衡螺母向右调节，使横梁平衡；
（2）烧杯的质量为28.6g，
由乙图可知，烧杯和牛奶的总质量为50g+20g+1.4g＝71.4g，
则牛奶的质量为m＝71.4g﹣28.6g＝42.8g，
由丙图可知，牛奶的体积为V＝40mL＝40cm3，
所以牛奶的密度：
ρ＝＝＝1.07g/cm3＝1.07×103kg/m3；
将烧杯中纯牛奶全部倒入量筒中时，烧杯壁上有残留，则用量筒测出牛奶的体积偏小，由ρ＝可知，密度偏大。
故答案为：右；1.07×103；偏大。
【点评】本题考查了天平的使用、量筒的读数以及密度的计算，属于一道基础题。
12．（3分）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会 降低 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。某型号汽车发动机的能量流向图如图所示，该发动机完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 9.2×106 J的能量，这些能量能产生 2.76×106 J的有用功。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
【分析】（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟“说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出总能量的比值比较小；
（2）根据Q放＝mq计算完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量，根据图中的数据计算汽车输出的有用功所占总能量的比例，根据W有用＝ηQ放计算产生的有用功。
【解答】解：（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟“说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出总能量的比值比较小，所以发动机的效率降低；
（2）完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量Q放＝mq＝0.2kg×4.6×107J/kg＝9.2×106J；
由图可知，汽车输出的有用功所占总能量的比例为：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，即汽车的效率为η＝30%，
则产生的有用功W有用＝ηQ放＝30%×9.2×106J＝2.76×106J。
故答案为：降低；9.2×106；2.76×106。
【点评】本题考查了热机效率的知识和热机的相关计算，属于基础题，要求掌握。
13．（3分）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 逐渐减小 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为 36 km/h。
【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
（2）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间位置没有发生改变，物体是静止的，否则是运动的；
（3）知道牵引力的功率和受到的牵引力，根据P＝＝＝Fv求出行驶的速度。
【解答】解：洒水车在匀速行驶过程中，速度不变，高度不变，但水不停地在减少，总质量在减少，则动能和重力势能都会逐渐变小，所以洒水车的机械能逐渐变小；
以车为参照物，两边的树木和车之间发生位置的变化，所以两边的树是运动的；
由P＝＝＝Fv可得，洒水车行驶速度的大小：v＝＝＝10m/s＝36km/h。
故答案为：逐渐减小；运动；36。
【点评】此题考查机械能的转化、运动和静止的相对性、功率推导公式的应用，属于力学综合题，难度中等。
14．（3分）如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在 海水 （选填“江水”或“海水”）中停泊；轮船的排水量为6000t，在海水中满载时受到的浮力是 6×107 N；轮船在江水中，船底浸入江水中的深度是6m，船底处受到的压强是 6×104 Pa。（g取10N/kg，ρ江水＝1×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3）
【分析】（1）根据漂浮条件可知轮船在江水和海水中受到的浮力关系，再根据阿基米德原理判断排开水的体积关系，得出结论；
（2）利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力；
（3）根据液体压强公式计算船底船底处受到的压强。
【解答】解：（1）在海水和江水中，轮船漂浮，浮力和重力相等，即浮力大小不变；因为海水的密度大于江水的密度，根据公式F浮＝ρ水gV排可知，轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积，所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线，所以图中的轮船是在海水中停泊；
（2）根据阿基米德原理得轮船所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝6000×103kg×10N/kg＝6×107N；
（3）船底处受到的压强为：p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×6m＝6×104Pa。
故答案为：海水；6×107；6×104。
【点评】本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，知道轮船的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
三．作图题（共3小题，共6分）
15．（2分）在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。
【分析】首先要知道平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。再根据图示补出折射光线。注意经凹透镜折射后的光线是凸透镜的入射光线。
【解答】解：对于凹透镜，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；该折射光线又平行于主光轴射入凸透镜中，则平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
故答案为：
【点评】（1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
（2）凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。
16．（2分）图甲为用传送带把货物送到高处的情景，图乙为其示意图，请在图乙中画出货物A所受重力和摩擦力的示意图。
【分析】首先能够根据物体的运动情况，判断物体所受摩擦力的方向。根据题设要求画出重力和摩擦力的示意图，力的示意图就是粗略作出力的三要素的过程。
【解答】解：根据重力的方向竖直向下，物体随传送带一起匀速向上运动，所以受传送带对物体的摩擦力向上，方向沿传送带方向画出，如图所示：
【点评】作图时一定要注意重力的方向是竖直向下，不是垂直向下；滑动摩擦力平行于斜面向上。
17．（2分）如图所示，拉线开关只控制两盏“220V 25W”的灯，且开关闭合时，两灯都正常发光；三孔插座能单独工作。
【分析】家庭电路的各用电器的连接方式为并联，控制电路的开关与被控制的灯泡串联；三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，据此连接电路图。
【解答】解：开关只控制两盏电灯且都能正常发光，则这两盏灯应并联，开关接在两灯并联的干路上，且开关要接在火线和灯泡之间（根据安全用电原则）；三孔插座的接法，左边接零线，右边接火线，中间接地线；如图所示：
【点评】本题考查家庭电路的连接，掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
四．实验探究题（共3小题，9分+5分+7分＝21分）
18．（9分）（1）在图1甲中所测量物体的长度是 2.90 cm，图1乙中温度计的示数是 ﹣8 ℃。
（2）在探究“平面镜成像特点”的活动过程：
①该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便 确定像的位置 ，此时成像的清晰度比日常使用平面镜 差一些 （选填“好一些”或“差一些”）；
②实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图2乙中 a 处观察（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。为确定像的虚实，需在 蜡烛B （选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）位置放一个光屏，并在如图乙中的 b 处观察光屏上是否有像（选填“a”、“b”、“c”或“d”）；
③如图2丙是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像，那么他在镜中所成的像应是图丙中的 A （填序号）；
④做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识，其中不正确的是 D 。
A．将蜡烛向玻璃板靠近，像的大小不变
B．将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直
C．当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，像和物相距20cm
D．若将玻璃板竖直向上缓慢平移，蜡烛的像也跟着向上平移
【分析】（1）刻度尺读数，要观察是否从零刻度开始，明确分度值，读数时要估读；温度计读数要注意是零上还是零下，明确分度值，不需要估读；
（2）①实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到代替像的另一个物体，便于确定像的位置；玻璃板是透明的，蜡烛射出的光线只有一部分光线被反射回来，另一部分透过玻璃板，所以得到的像的清晰度比平面镜中的像要差一些；
②由于平面镜成的是虚像，不能成在光屏上，只能在玻璃前观察；实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置；为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并观察光屏上是否有像；
（3）根据平面镜中成像特点进行判断：
①作图法：根据平面镜成像特点，作出物体的实际情况；
②翻看法：由于物体在平面镜中成像时，物像相对平面镜对称，根据这个特点把试卷翻过来观察，即可得出像的情况；
（4）根据平面镜成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。
【解答】（1）刻度尺的起始刻度为1.00cm，分度值为0.1cm，物体右端对应的刻度为3.90cm，故物体的长度为3.90cm﹣1.00cm＝2.90cm；
图乙可知温度计的示数是零下，故从0刻度向下数，分度值为1℃，读数为﹣8℃；
（2）①实验时选择透明的玻璃板，能同时观察到像和代替蜡烛A的像的蜡烛B，便于确定像的位置；透明的玻璃板只能反射烛焰射出的一部分光线，另一部分透过玻璃板，所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些；
②实验时，将蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图2乙中a处观察；
为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在如图中的b处观察光屏上是否有像；
（3）方法一：根据物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等，物像大小相等，左右对称，确定小军在平面镜中的像，如图：
方法二：把试卷翻过来，观察小军在平面镜中的像，故选：A；
（4）A、将蜡烛向玻璃板靠近，根据像和物大小相等，所以像的大小不变，故A正确；
B、物体在平面镜中成像，根据像物连线与镜面垂直，所以将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直，故B正确；
C、当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm，所以像和物相距20cm，故C正确；
D、只将玻璃板竖直向上缓慢平移，由于像和物关于平面镜对称，蜡烛的位置不变，上下移动，对称轴的位置不变，所以蜡烛像的位置不变，故D错误。
故选：D。
故答案为：（1）2.90；﹣8；（2）①确定像的位置；差一些；②a；蜡烛B；b；（3）A；（4）D。
【点评】本题是探究“平面镜成像特点”的活动过程中，侧重考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。
19．（5分）小明和小聪通过实验探究“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图中a、b、c、d所示。
（1）在a和b的操作中，弹簧测力计示数先吊着石块，再加上吊着小吊桶。在c操作中，小明先向溢水杯中注水，直到溢水口流出水时，就停止加水，将小石块逐渐放入水中的过程中（小石块没有与容器接触），杯底所受的水的压强 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”），溢水杯对铁架台的压强 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F1如图c所示，把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数为F2，如图d所示，则排开的水的重力G排为 1.4 N。
（2）小明根据记录的实验数据计算出了小石块的密度为 2 g/cm3；
（3）小聪在完成d步骤后保持器材状态继续实验，把弹簧测力计拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入溢水杯，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中水溢出，这个过程排出的水重为 3 N（忽略小石块所附带的水）。
【分析】（1）根据p＝ρgh分析杯底所受的水压强的变化；根据阿基米德原理确定浮力大小，再根据p＝分析溢水杯对铁架台的压强的变化；根据称重法测量浮力；用小桶和水的总重力减去水的重力就是排开水的重力；
（2）根据密度公式算出排开水的体积，石块的体积就等于排开水的体积，根据G＝mg算出石块的质量，用密度公式算出石块的密度；
（3）漂浮时浮力等于重力，由阿基米德原理算出排开液体的重力。
【解答】解：（1）溢水杯装满水，将小石块逐渐放入水中的过程中，水的深度不变，根据p＝ρgh知杯底所受的水的压强不变；
根据阿基米德原理小石块所受的浮力等于其排开水的重力，溢水杯对铁架台的压力没有变化，根据p＝知溢水杯对铁架台的压强的不变；
由图a知石块的重力为Fa＝2.8N，由图b知石块和小桶的总重力为Fb＝3N，由图c知石块放入水中弹簧测力计的示数为F1＝1.6N，由图知将溢出的水倒入小烧杯时弹簧测力计的示数为F2＝3N，由称重法知小石块受到的浮力为：F浮＝Fb﹣F1＝3N﹣1.6N＝1.4N；排开的水的重力为：G排＝F2﹣F1＝3N﹣1.6N＝1.4N；
（2）由F浮＝ρgV排可得，石块排开水的体积：V排＝＝＝1.4×10﹣4m3；
因为浸没，V排＝V＝1.4×10﹣4m3；
由G＝mg知石块的质量为：m＝＝＝0.28kg，
石块的密度：ρ＝＝＝2×103kg/m3＝2g/cm3；
（3）因为小桶处于漂浮状态，浮力等于重力，所以小桶受到的浮力为：F浮′＝G桶+石块＝Fb＝3N，
根据阿基米德原理知这个过程排出的水重为：G排′＝F浮′＝Fb＝3N。
故答案为：（1）不变；不变；1.4；（2）2；（3）3。
【点评】本题是一道综合题，综合考查了学生的实验和计算分析能力，理解阿基米德原理是解答本题的关键。
20．（7分）小华用图①所示装置探究电流与电压的关系。电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为R1“30Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“20Ω 1A”。
（1）请用笔画线代替导线，在图①中完成电路连接，要求滑片P向右移动时，电流表的示数变小。
（2）连接好电路，闭合开关，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是： 定值电阻断路 。
（3）排除故障后改变滑片位置，记录数据如表，空白处的电流如图②所示，示数为 0.3 A。根据表中数据可归纳得出结论： 电阻一定时，电流跟电压成正比 。
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，记录电流表的示数，接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 1.2 V；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，可选用的方案是 A （选填序号）。
A.换用滑动变阻器R2
B.换用滑动变阻器R3
C.将10Ω的电阻串联接入电路中
【分析】（1）在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器应与电阻R、开关串联，由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路，且要求“滑片P向右端滑动时，电流表的示数变小”，则滑动变阻器接入电流的阻值变大，从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，也可能是电流表短路，移动滑片发现电流表无示数，电压表示数发生改变，说明电路中的电流发生了改变，据此判断出故障。
（3）根据图乙电压表所选量程确定分度值读数，根据表格数据得出结论。
（4）①探究电流跟电阻关系时，控制定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器两端的电压也不变，根据串联电路中电压比等于电阻之比，当定值电阻增大，则滑动变阻器接入电路的电阻也变大，来判断滑片的移动方向。
②把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，求出电路中的最小电流，求出定值电阻两端的最小电压。
根据图像可知，电流跟电阻的乘积不变，确定电流跟电阻的关系。
在不改变预设电压的情况下，根据串联电路的电阻关系分析。
【解答】解：（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，所以，应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路，电路连接如图：；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路了，电压表有示数，则电压表和电源形成的回路没有断路，所以是与电压表并联定值电阻发生了断路；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，该示数为0.30A，根据表中数据和R＝可知，电压与电流的比值不变，所以结论为：电阻一定时，电流跟电压成正比；
（4）①原来接入的电阻为R＝＝5Ω，电压表示数为1V，即UR＝1V，由串联分压可知U滑＝U总﹣UR＝3V﹣1V＝2V；
用10Ω的电阻替换5Ω电阻，根据串联电路的分压规律可知，R分担的电压变大，由于需要控制R两端的电压不变，所以需要减小R两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，滑片应该向右移动，使电压表示数为1V；
②当将20Ω 的电阻接入电路进行实验时，根据串联电路的分压规律可知：＝＝＝＝，则：R滑＝40Ω，所以滑动变阻器需要40Ω，才能控制定值电阻两端的电压为1V，此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω 2A”，所以不能完成实验；
把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压；
把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，电路中的电流最小为：I最小＝＝＝0.06A，
电压表的预设最小电压为：U最小＝I最小R＝0.06A×20Ω＝1.2V；
根据图像可知，电流跟电阻的乘积不变，得到的实验结论：在电压一定时，电流跟电阻成反比。
当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，完成实验所需的滑动变阻器的阻值至少要为40Ω，滑动变阻器R1的最大阻值是30Ω，将10Ω的电阻串联接入电路中，不能使电阻增大为40Ω，所以需要换用滑动变阻器R2，故A正确。
故答案为：（1）见解析；（2）定值电阻断路；（3）0.3；电阻一定时，电流跟电压成正比；（4）①右；②1.2；A。
【点评】本题探究电流与电压关系，考查电路连接、注意事项、故障分析、控制变量法、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力，属于有难度的题目。
五．计算题（共2小题，6分+7分）
21．（6分）空气质量数据显示，新能源电气混合公交车上市后的几个月内，盐城市PM2.5数值相比同期呈现明显降低的趋势。某款新能源公交车满载时总质量为8t，静止在水平地面上，对地面的压强是2×105Pa。g＝10N/kg。求：
（1）公交车满载时的总重力。
（2）轮胎与地面接触的总面积。
（3）若在10min内匀速行驶了9km，公交车运动的速度是多少米/秒。
【分析】（1）根据G＝mg算出公交车满载时的总重力；
（2）公交车满载时静止在水平地面上，对地面的压力等于其重力，利用p＝计算受力面积，即轮胎与地面接触的总面积；
（3）根据v＝算出公交车运动的速度。
【解答】解：（1）公交车满载时的总重力为：
G＝mg＝8000kg×10N/kg＝8×104N；
（2）公交车满载时静止在水平地面上，对地面的压力：
F＝G＝8×104N，
由p＝可得轮胎与地面接触的总面积：
S＝＝＝0.4m2；
（3）公交车运动的速度：
v＝＝＝15m/s。
答：（1）公交车满载时的总重力为8×104N；
（2）轮胎与地面接触的总面积0.4m2；
（3）若在10min内匀速行驶了9km，公交车运动的速度是15米/秒。
【点评】本题考查重力公式、压强公式以及速度公式的应用，关键是公式及其变形的灵活应用，考查的知识点比较多，主要考查对所学物理知识的灵活应用能力。
22．（7分）如图所示是一款家用电热壶的简化电路图，它通过温控开关S可实现加热、保温两个挡位的转换，保温挡的额定功率为220W，R1、R2是两个阻值不变的电阻，R2＝48.4Ω，[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）R1的阻值。
（2）加热挡的额定功率。
（3）若电热壶内装有2L的水，现用加热挡使水从20℃升高到100℃，水吸收的热量是多少？
（4）不计热量损失的情况下，在（3）中若实际加热时间为600s，则电热壶的实际加热功率是多少？
【分析】（1）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合并联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝求出R1的阻值；
（2）根据并联电路的特点可知加热挡时R1的电功率，根据P＝UI＝求出加热挡时R2的电功率，电路的总功率等于各用电器电功率之和；
（3）根据ρ＝求水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据η不计热量损失求电热壶的实际加热消耗的电能，根据P＝求电热壶的实际加热功率。
【解答】解：（1）当S置于1、2时，电路为R1的简单电路；当S置于2、3时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热壶为加热挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热壶为保温挡；
由P＝UI＝可知，保温挡电路的电阻：R保温＝＝＝220Ω，
因为保温挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R保温＝220Ω；
（2）加热挡时，R1、R2并联，由并联电路的特点可知，加热挡时R1两端的电压与保温挡时R1两端的电压相等，则加热挡时R1的电功率：P1＝P保温＝220W，
由P＝UI＝可知，加热挡时R2的电功率：P2＝＝＝1000W，
则加热挡的额定功率：P加热＝P1+P2＝220W+1000W＝1220W；
（3）由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（4）因为不计热量损失，所以电热壶的实际加热消耗的电能：W＝Q吸＝6.72×105J，
电热壶的实际加热功率：P＝＝＝1120W。
答：（1）R1的阻值为220Ω；
（2）加热挡的额定功率为1220W；
（3）水吸收的热量是6.72×105J；
（4）电热壶的实际加热功率是1120W。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式、密度公式和热量公式的应用，正确的判断电电热壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
六、综合能力题（共3小题，共18分）
23．（6分）阅读短文，回答问题：
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时用途无人机。图甲是无人机的图片，如表为其部分技术参数.“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
“翼龙”无人机相关参数
最大飞行速度/km/h 280 正常巡航速度/km/h 160
最大续航时间/h 20 发动机额定功率/kW 80
最大载荷量/kg 180 最大载油量/kg 320
机身质量/t 1.1 机身长度/m 9.0
（1）无人机沿水平方向正常巡航时发现正前方有一座山峰，为测定此时无人机与山峰间的距离，无人机马上悬停不动，并进行测距，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后经8s收到反射信号，则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为 1360 m。（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于 压缩 冲程，是通过 做功 的方式改变了气体的内能。
（3）为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图丙所示，其中R1的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度。但长时间使用后，电源电压会降低，若不及时更换，则会导致限速值 ＞ 280km/h（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机在载满油的情况下能输出的最大能量为 1600 kW h，装配的发动机耗油率为 0.2 kg/（kW h）。
【分析】（1）声音和无人机行驶的路程之和是发射超声波时无人机与山峰距离的2倍，根据速度公式求收到反射信号时无人机与山峰间的距离；
（2）压缩冲程：两个气门都关闭，活塞向上运动；改变内能的方法是做功和热传递；
（3）长时间使用后，电源电压降低，在吸合电流不变时，根据I＝判断出电路的电阻的变化，根据“R的阻值随飞行速度的变大而减小”判断出无人机的飞行速度的变化；
（4）根据相关参数可知，发动机额定功率80kW，最大续航时20h，由此可求得消耗的电能，又知道最大载油量320kg，然后根据“发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW h能量所消耗的燃油质量”可求得发动机耗油率。
【解答】解：（1）从发出超声波到接受到返回信号所花时间是8s，
声音传播的路程：
s声＝v声t声＝340m/s×8s＝2720m，
所以，收到反射信号时无人机与山峰间的距离为：
s＝＝＝1360m。
（2）图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，即活塞对缸内气体做功，将机械能转化为内能。
（3）长时间使用后，电源电压会降低，在吸合电流不变时，根据I＝知，电路的电阻减小，由于R0不变，则R减小，
根据“R的阻值随飞行速度的变大而减小”知，无人机的飞行速度增大，会导致限速值大于280km/h。
（4）由表中数据可知，P＝80kW，t＝20h，m＝300kg，
由P＝可得，输出的能量：
W＝Pt＝80kW×20h＝1600kW h，
则发动机耗油率：＝＝0.2kg/（kW h）。
故答案为：
（1）1360；（2）压缩；做功；（3）＞；（4）1600；0.2。
【点评】本题涉及到速度公式、汽油机的工作过程、改变内能的方法、效率公式、电功公式等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
24．（6分）如图，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等。
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 0.1 0.02 0.2 0.01
2 0.1 0.04 0.02
3 0.2 0.04 0.1 0.08
（1）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向 右 （选填“左”或“右”）移动。实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是： 便于测量力臂 。
（2）调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，做了几次实验后将数据记录在表中，则表中漏填的数据为 0.2 N，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件 不相符 （选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是 B （填序号）。
A.改变力的大小
B.改变力的方向
C.改变力的作用点
（3）若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔将会 A 。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍然水平平衡
D.无法确定
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）根据杠杆平衡条件计算表格中漏填的数据；从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（3）铅笔芯折断后，将铅笔芯放到右端细线处固定，据此分析杠杆力臂的变化，根据杠杆平衡的条件分析解答。
【解答】解：（1）由图可知，铅笔静止后右端下沉，若想调节铅笔水平平衡，应将支点向右移动，即细线向右移动；调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小；
（2）根据杠杆平衡条件得：0.1N×0.04m＝F2×0.02m，解得：F2＝0.2N；
“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出来的，此时力臂正好等于支点到力的作用点的距离，属于特殊情况，一般情况下力臂不等于支点到力的作用线的距离。故结论与杠杆平衡条件不符，应改变动力或阻力的方向，探究在一般情况下的杠杆平衡条件，故B正确；
（3）由丁图可知，将铅笔芯放到右端细线处固定，对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆右侧的力臂变短，则G左L左＞G右L右，所以杠杆不能在水平位置平衡，杠杆左端下沉，故A正确。
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）0.2；不相符；B；（3）A。
【点评】此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析。
25．（6分）实验一：测量的未知电阻R1（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干。小华同学设计了如图1所示的电路，根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小，则最大电流是 0.02 A，最小电流是 0.015 A，你认为小华 不能 （选填“能”或“不能”）准确测出R1阻值。
实验二：如图2所示，某物理兴趣小组找到一个恒流由源，能持续输出大小为1A的恒定电流，R1是阻值为4Ω的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电流表的量程是“0～0.6A”，电压表的量程是“0～3V”。移动滑片，当电流表示数为0.4A时，请你计算出电压表示数为 2.4 V。为保证电路各元件安全的前提下，电路总功率的最小值是 1.6 W，最大值是 3 W。
【分析】（1）由电路图1可知，开关S闭合时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路的最大电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流；然后分析电流的大小是否容易确定得出答案；
（2）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表测通过R2的电流，电压表测R1、R2两端的电压。
根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，即为电压表的示数；
根据P＝UI可知，电流I一定时，电源电压越小，电路的总功率越小，根据并联电路的电流特点和欧姆定律表示出电源电压，根据电流表的量程和滑动变阻器R2允许通过的最大电流确定通过R2的最大电流，根据并联电路的电流特点求出此时通过R1的电流，进而求出电源电压的最小值，与电压表的量程进行比较，进而判断此时电压表是否安全，根据P＝UI求出电路总功率的最小值，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R＝＝，根据P＝UI＝I2R＝I2×可知，R2接入电路的电阻最大时，电路总功率的最大，根据欧姆定律求出此时的电源电压，与电压表的量程进行比较，进而确定电源电压的最大值，根据P＝UI求出电路总功率的最大值。
【解答】解：实验一：
由电路图1可知，开关S闭合时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
则电路的最大电流I大＝＝＝0.02A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R＝R1+R＝150Ω+50Ω＝200Ω；
所以，电路中的最小电流：I小＝＝＝0.015A，
因实验中不能准确读取电流数值，所以也就不能准确测出R1的阻值。
实验二：
根据电路图可知，R1与R2并联，电流表测通过R2的电流，电压表测R1、R2两端的电压。
由并联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝1A﹣0.4A＝0.6A，
由欧姆定律可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.6A×4Ω＝2.4V，
因此电压表的示数为2.4V；
由P＝UI可知，电流I一定时，电源电压越小，电路的总功率越小，
由并联电路的电流特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1小＝（I﹣I2）×R1＝IR1﹣I2R1＝1A×4Ω﹣I2×4Ω＝4V﹣I2×4Ω，
当通过R2的电流I2最大时，电源电压U最小，
由题意可知，电流表允许通过的最大最大电流为0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由串联电路的电流特点可知，此时通过滑动变阻器的最大电流为0.6A，
则电源电压的最小值：U小＝4V﹣I2大×4Ω＝4V﹣0.6A×4Ω＝1.6V＜3V，则电压表安全，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R2小＝＝≈2.7Ω＜20Ω，符合条件，
则电路总功率的最小值：P小＝U小I＝1.6V×1A＝1.6W，
由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R＝＝，
则电路总功率：P＝UI＝I2R＝I2×，
因此当R2接入电路的电阻最大时，电路的总功率最大，
此时电路中的总电阻：R＝＝＝Ω，
由欧姆定律可知，此时电源电压：U＝IR＝1A×Ω≈3.3V＞3V，超过了电压表的量程，
因此为了电路安全，电源电压最大只能为3V，
此时通过通过R1的电流：I1'＝＝＝0.75A，
则通过R2的电流：I2'＝I﹣I1'＝1A﹣0.75A＝0.25A＜0.6A，则电流表安全，
则电路总功率的最大值：P大＝U大I＝3V×1A＝3W。
故答案为：实验一：0.02；0.015；不能；
实验二：2.4；1.6；3。
【点评】本题考查伏安法测电阻和电功率的计算，恒流源的理解是本题的难点。
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