2023年湖北省武汉市江岸区中考物理模拟试卷（二）
一、选择题（共12小题，每小题3分，满分36分；每小题只有一个符合要求的选项。）
1．（3分）关于声现象的描述，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图中，把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明固体能传声
B．乙图中，超声波清洗机正在清洗眼镜，说明声音能传递信息
C．丙图中，摩托车安装消声器，可以在声源处减弱噪声
D．丁图中，蝙蝠靠超声波发现昆虫
2．（3分）《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞莺的影子会呈现在室内的纸屏上。“莺东则影西，莺西则影东”。下列选项与上述现象成像原理相同的是（ ）
A．小孔成像 B．光的反射
C．光的色散 D．光的折射
3．（3分）能源是人类生存和发展的基础，下列有关能源的说法中正确的是（ ）
A．水能、风能、以及化石能源实际上都是间接来自太阳能
B．能量的转化和转移是有方向的，能量在转化或转移的过程中总量会减少
C．煤、石油、天然气、地热能均为不可再生能源
D．目前核电站核反应堆中发生的链式反应是可控的，是通过聚变反应获得核能
4．（3分）如图所示，是我国自主研发的第五代高性能的隐形战斗机歼﹣20。下列说法正确的是（ ）
A．歼﹣20带弹飞行时机翼下悬挂的导弹相对于机翼是运动的
B．歼﹣20加速起飞时重力势能增大，动能减小
C．歼﹣20携带的军事雷达通过超声波传递信息
D．歼﹣20飞行时所获得的机械能全部来源于燃料的化学能
5．（3分）利用如图所示的装置测量小石块的密度，下列说法正确的是（ ）
A．小石块的质量是45.0g
B．小石块的体积是20m3
C．增减砝码过程中出现了图丙所示情况应将平衡螺母向右调节
D．若按先乙后甲顺序测量密度会导致结果偏大
6．（3分）如图所示的实验中，保持磁体不动，若导线ab水平向右运动（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）如图所示，中学生小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发爬到四楼，已知小丽的体重比爷爷的小（ ）
A．要比较小丽和爷爷从一楼爬到四楼的功率必须要测量重力和爬楼梯所用的时间
B．爬到四楼时，小丽做了约5000J的功，功率约为100W
C．小丽和爷爷爬相同多的楼梯，小丽增加的重力势能比爷爷少
D．从开始爬楼到图中时刻停止计时。此过程中爷爷做功的功率小
8．（3分）底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数F1＝3.4N，水对杯底的压强为p1；当金属块总体积的露出水面静止时，如图乙所示2，水对杯底的压强为p2；若p1、p2之差为50Pa，g取10N/kg，则（ ）
A．金属块的体积V是2×10﹣3m3
B．弹簧测力计的示数F2是5.4N
C．金属块的密度是2.7×103kg/m3
D．金属块受到的重力是6.8N
9．（3分）如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C．乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小
10．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，螺丝刀试电笔笔尖接触插座左孔，氖管发光说明家庭电路中的零线可能断路了
B．乙图中，三脚插头上标E的导线与洗衣机的金属外壳相连
C．丙图中，空气开关跳闸，只能是家庭电路出现短路造成的
D．丁图中，当人发生触电事放时，漏电保护器会迅速切断电流
11．（3分）如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数不变
B．电流表A示数不变
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
12．（3分）如图所示电源电压U保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。当闭合S1、断开S2、S3时，将滑片置于最上端，电流表的示数为I1，定值电阻R1的电功率为P1，滑动变阻器的电功率为P；当闭合S1、S2、S3时，将滑片置于最下端，此时电流表的示数为I2，R1的电功率为P1′，R3的电功率为P2；当闭合S3、断开S1、S2时，将滑片置于最下端，此时电路中的电流为0.1A，R3的电功率为P2′。已知I1：I2＝1：4，P1：P1′＝1：9，P＝0.8W。下列结果不正确的是（ ）
A．U＝6V B．I1＝0.2A C．R3＝30Ω D．P2：P2′＝2：1
二、非选择题（本大题包括7小题，共34分）
13．（3分）北京国家速滑馆是世界首个“双奥之城”的标志性建筑之一，它又被称做“冰丝带”，由22条“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕
（1）玻璃幕墙内嵌入了发光二极管，在夜晚可以显示出绚丽多彩的图案。发光二极管是由 （选填“导体”“半导体”“超导体”）材料制成的。
（2）如图乙是我国运动员参加速滑比赛时的情景，速滑赛道一圈的长度为400m，运动员滑行时的平均速度为90km/h s；我们通过手机就能观看比赛直播的画面，是因为 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）可以传递信息。
14．（3分）（1）如图所示，三节直径不同的塑料管连接在一起，然后与抽气机相通。当抽气机抽气时，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速 。将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强 。
（2）一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10﹣4cm2，手指对钉帽的压力是40N，则钉尖对墙的压强是 Pa。
15．（4分）在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）某同学将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆 。
（2）如图甲所示，该同学在杠杆左端图示位置挂上3钩码，每个钩码重0.5N，在图中A处施加一个竖直向上的力F1，F1的大小为 N。
（3）如图乙所示，撤去力F1，改在杠杆右端B处施加一个斜向下的力F2，仍使杠杆在水平位置。请在图乙中画出力F2的力臂。
16．（4分）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律。凸透镜甲的焦距为10cm。
（1）想在图中光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则应该把光屏放在 （选填“a”或“b”）位置。
（2）保持凸透镜甲位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上10cm刻度线处，向 （选填“左”或“右”）移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的像，这是 （填“照相机”投影仪”或“放大镜”）的原理。
（3）该同学换用更薄一些的凸透镜乙替换凸透镜甲，想要在不移动所有元件的情况下使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛与凸透镜乙之间加入一个透镜丙 （选填“近视眼”或“远视眼”）的。
17．（4分）某同学在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，设计了如图所示的三次实验。甲、乙用的是相同的长木板，丙用的是与甲、乙材料相同但表面更粗糙的长木板。
（1）实验时 拉动木块，根据 的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（2）分析比较 两次实验，可以得出的结论是滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。
（3）甲图中水平匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为1.8N，当用2.4N的力拉动木块沿水平方向运动时 N。
18．（6分）图甲是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路，所用的电源电压恒为6V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω
（1）用笔代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
（2）将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片 V时记下电流表的示数；接着将5Ω的电阻换成另外3个定值电阻进行实验，记录电流表的示数。分析实验数据， 。
实验次序 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 20 0.1
4 25 0.08
（3）在整个实验过程中，定值电阻消耗的最大功率为 W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
19．（10分）随着城市建设的高速发展，城市内涝时有发生，排涝抢险作业越来越被重视，需要抢险人员涉水作业，抢险人员存在着工作强度和安全隐患较大的问题。如图是某款水陆两栖排涝机器人，能达到涵洞，地下室等抢险人员不便到达的地方，该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。（g＝10N/kg）
（1）该机器人在水平路面上运动，电动机带动前轮转动使车向右前进。请画出地面对前轮的力的示意图。
（2）该机器人的总质量为770kg，轮子与地面接触的总面积为0.2m2。求：该机器人行走时对地面的压强是多少Pa？
（3）该机器人两侧各装有一个浮箱，可使该机器人在深水中能漂浮在水面上进行排水作业，漂浮时浮箱浸没在水中3浸没入水中，每个浮箱的质量为50kg，制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3。问：每个浮箱空心部分体积为多少？
2023年湖北省武汉市江岸区中考物理模拟试卷（二）
参考答案与试题解析
一、选择题（共12小题，每小题3分，满分36分；每小题只有一个符合要求的选项。）
1．（3分）关于声现象的描述，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图中，把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明固体能传声
B．乙图中，超声波清洗机正在清洗眼镜，说明声音能传递信息
C．丙图中，摩托车安装消声器，可以在声源处减弱噪声
D．丁图中，蝙蝠靠超声波发现昆虫
【分析】（1）声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质；
（2）声音可以传递信息，可以传递能量；
（3）减小噪音的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：A、把耳朵贴在桌面上也能听到由课桌传播的声音，故A正确；
B、图中，说明声音具有能量；
C、摩托车的消声器可以在声源处减弱噪声；
D、蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍和发现昆虫；
故选：B。
【点评】此题涉及到了声音的传播、减弱噪声的途径、声的利用等，都是基础知识，应当掌握。
2．（3分）《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞莺的影子会呈现在室内的纸屏上。“莺东则影西，莺西则影东”。下列选项与上述现象成像原理相同的是（ ）
A．小孔成像 B．光的反射
C．光的色散 D．光的折射
【分析】小孔成像是光的直线传播的实例，成倒立的实像。
【解答】解：在纸窗上开一个小孔，窗外飞莺的影子会呈现在室内的纸屏上，莺西则影东”是小孔成像；小孔成像的原理是光的直线传播，符合题意；BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查光的直线传播的应用，属于基础题，难度不大。
3．（3分）能源是人类生存和发展的基础，下列有关能源的说法中正确的是（ ）
A．水能、风能、以及化石能源实际上都是间接来自太阳能
B．能量的转化和转移是有方向的，能量在转化或转移的过程中总量会减少
C．煤、石油、天然气、地热能均为不可再生能源
D．目前核电站核反应堆中发生的链式反应是可控的，是通过聚变反应获得核能
【分析】（1）太阳孕育了地球的生命，煤、石油等都是化石能源是植物在地壳运动中被埋所形成的，而植物的成长需要太阳能；空气的流动是因为不同位置大气的温度不同导致的，而它们温度不同是由于接收阳光能量的不同；没有太阳就没有水循环；
（2）能量的转移或转化过程中，总量是不变的，但是具有方向性的；
（3）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（4）核聚变必须在极高的温度和压强下进行，目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应。
【解答】解：A、太阳孕育了地球的生命，煤，是植物在地壳运动中被埋所形成的、水能等能源都是间接来自太阳能，故A正确；
B、根据能量守恒定律可知，而且总量是不变的；
C、煤、石油，在短期内无法再生，地热能是可再生能源；
D、目前的核电站是通过裂变反应来获得核能。
故选：A。
【点评】此题考查了能量的转化、能量守恒、能源的分类、核能的利用等知识，属于基础性知识。
4．（3分）如图所示，是我国自主研发的第五代高性能的隐形战斗机歼﹣20。下列说法正确的是（ ）
A．歼﹣20带弹飞行时机翼下悬挂的导弹相对于机翼是运动的
B．歼﹣20加速起飞时重力势能增大，动能减小
C．歼﹣20携带的军事雷达通过超声波传递信息
D．歼﹣20飞行时所获得的机械能全部来源于燃料的化学能
【分析】（1）与参照物之间没有位置变化的物体，相对参照物静止；
（2）质量越大、高度越大，重力势能越大；质量越大、速度越大，动能越大；
（3）雷达通过电磁波波传递信息；
（3）歼﹣20飞行时所获得的机械能全部来源于燃料的化学能。
【解答】解：A、歼﹣20带弹飞行时机翼下悬挂的导弹与机翼间的位置不变，故A错误；
B、歼﹣20加速起飞时，高度增加，速度增加，故B错误；
C、歼﹣20携带的军事雷达通过电磁波传递信息；
D、歼﹣20飞行时所获得的机械能全部来源于燃料的化学能。
故选：D。
【点评】本题考查运动和静止的相对性、动能和重力势能大小的决定因素、电磁波的应用等内容，难度不大。
5．（3分）利用如图所示的装置测量小石块的密度，下列说法正确的是（ ）
A．小石块的质量是45.0g
B．小石块的体积是20m3
C．增减砝码过程中出现了图丙所示情况应将平衡螺母向右调节
D．若按先乙后甲顺序测量密度会导致结果偏大
【分析】（1）小石块质量等于砝码质量与游码对应质量的和；
（2）利用排水法计算小石块的体积；
（3）根据天平称量质量时调节平衡的方法分析；
（4）抓住小石块的质量的偏差情况，结合密度公式分析小测量小石块的密度偏差情况。
【解答】解：
A、由图甲可知，故A错误；
B、根据图乙可知3，故B错误；
C、由图丙可知，说明右盘中砝码的总质量小于小石块的质量，使天平平衡，故C错误；
D、若按先乙后甲顺序实验，会使测量小石块的质量偏大，由密度公式可知测量密度会导致结果偏大。
故选：D。
【点评】本题考查了天平和量筒的使用、密度的偏差分析等，难点是实验数据的偏差分析。
6．（3分）如图所示的实验中，保持磁体不动，若导线ab水平向右运动（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】保持磁体不动，若导线ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转是电磁感应现象，分析每项的原理解答。
【解答】解：保持磁体不动，若导线ab水平向右运动，
A图是手摇发电机，利用电磁感应发电的；
B图是电铃，利用电流的磁效应工作的；
C图是司南，利用地磁场工作的；
D图扬声器，利用磁场对电流的作用工作的。
故选：A。
【点评】本题考查电磁实验的综合，关键是读懂图中探究的原理。
7．（3分）如图所示，中学生小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发爬到四楼，已知小丽的体重比爷爷的小（ ）
A．要比较小丽和爷爷从一楼爬到四楼的功率必须要测量重力和爬楼梯所用的时间
B．爬到四楼时，小丽做了约5000J的功，功率约为100W
C．小丽和爷爷爬相同多的楼梯，小丽增加的重力势能比爷爷少
D．从开始爬楼到图中时刻停止计时。此过程中爷爷做功的功率小
【分析】（1）比较小丽和爷爷从一楼爬到四楼的功率，利用功率公式P＝进行判断所需的条件；
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度；物体的质量越大、高度越高，重力势能越大；
【解答】解：A、由功率公式P＝知，因为一楼到四楼的高度相同，以及从一楼爬到四楼的时间；
B、小丽从一楼爬到四楼用时大约50s＝＝100W；
C、小丽和爷爷爬相同的楼梯，小丽增加的重力势能比爷爷少；
D、从开始爬楼到图中时刻停止计时，而小丽比爷爷爬的楼梯高，由W＝Gh可知无法比较二人爷爷做功的多少可知无法比较二人功率大小。
故选：D。
【点评】本题考查了功和功率的计算，比较得出爷爷和小丽爬楼做功大小是本题的突破口，利用好功和功率的公式是关键。
8．（3分）底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数F1＝3.4N，水对杯底的压强为p1；当金属块总体积的露出水面静止时，如图乙所示2，水对杯底的压强为p2；若p1、p2之差为50Pa，g取10N/kg，则（ ）
A．金属块的体积V是2×10﹣3m3
B．弹簧测力计的示数F2是5.4N
C．金属块的密度是2.7×103kg/m3
D．金属块受到的重力是6.8N
【分析】（1）知道两种情况下杯底受到的压强差，根据液体压强公式求杯内水面下降的高度，从而可求出金属块浸入水中后排开水的体积，也就可以求出金属块的体积；
（2）根据求出的金属块的体积，利用F浮＝ρ液gV排求出金属块在甲图中受到的浮力，利用称重法和F1的大小可求出金属块的重力；
（3）知道金属块在乙图中排开水的体积，利用F浮＝ρ液gV排求出金属块在乙图中受到的浮力，根据称重法求出弹簧测力计的示数F2；
（4）知道金属块的重力和体积，利用G＝mg求出金属块的质量，利用密度公式求出金属块的密度。
【解答】解：A、由p＝ρgh可知＝＝5×10﹣3m，
金属块体积排开水的体积：ΔV水＝SΔh＝100×10﹣4m6×5×10﹣3m＝3×10﹣5m3，
因为ΔV水＝V金，
所以V金＝4×4×10﹣5m3＝3×10﹣4m3，故A错误；
D、甲图金属块完全浸没在水中浮＝ρ水gV金＝5.0×103kg/m6×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N，
根据称重法F浮＝G﹣F示可知，金属块的重力：G＝F浮+F1＝5N+3.4N＝8.4N，故D错误；
B、图乙中金属块浸入水中的体积V排＝（1﹣）V金＝V金，
根据F浮＝ρ水gV排可知，乙图中受到的浮力为：F浮′＝F浮＝×2N＝8.5N，
根据称重法F浮＝G﹣F示可知，乙图中弹簧测力计示数为：F2＝G﹣F浮′＝4.4N﹣1.3N＝3.9N，故B错误；
C、由G＝mg可知＝＝0.54kg，
金属块的密度为：ρ＝＝＝4.7×103kg/m5，故C正确；
故选：C。
【点评】解决本题的关键是灵活运用阿基米德原理和称重法测浮力，在解答的过程中要注意单位的换算。
9．（3分）如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C．乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中通电一段时间后，U形管中左侧液面的高度差比右侧的小
【分析】A、电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，空气吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；
B、分析甲装置电路的连接，根据串联电路电流的规律中和Q＝I2Rt分析；
C、电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，分析乙图电路的连接，根据并联和串联电路电流的规律分析回答；
D、通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，容器内两电阻大小相同，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt和转换法分析。
【解答】解：A、根据转换法，故A错误；
B、甲装置中，通过的电流和通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，故通电一段时间后，故B正确；
C、乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，而通电时间相同，故C错误；
D、通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同I2Rt可知左侧电阻丝产生热量多，根据转换法，故D错误。
故选：B。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
10．（3分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，螺丝刀试电笔笔尖接触插座左孔，氖管发光说明家庭电路中的零线可能断路了
B．乙图中，三脚插头上标E的导线与洗衣机的金属外壳相连
C．丙图中，空气开关跳闸，只能是家庭电路出现短路造成的
D．丁图中，当人发生触电事放时，漏电保护器会迅速切断电流
【分析】（1）试电笔接触火线时氖管会发光。
（2）洗衣机的三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连。
（3）家庭电路中电流过大的原因：可能是用电器的总功率过大，可能是发生了短路。
（4）当火线与零线的电流不相等时，漏电保护器会迅速切断电路。
【解答】解：A、螺丝刀试电笔笔尖接触插座左孔，故A错误；
B、洗衣机的三脚插头上标着E的导线是接地线，故B正确；
C、家庭电路中电流过大的原因：可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D、图中人是双线触电，但火线与零线的电流相等，故D错误。
故选：B。
【点评】知道试电笔的使用规则；知道家庭电路中电流过大的原因；知道三孔插座的构造与工作方式。
11．（3分）如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数不变
B．电流表A示数不变
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
【分析】两个开关都闭合时，为R1的基本电路，两个电压表示数相等且都为电源电压，电流表测量电路中的电流；
当开关S2由闭合到断开时，为串联电路，电压表V1并联在R1两端，电压表V2测量电源电压，电流表测量串联电路的电流；
根据串联电路的特点以及欧姆定律即可比较出仪表示数的变化。
【解答】解：A、当开关都闭合时，电压表的示数均为电源电压2由闭合到断开时，为串联电路1测量R7两端，即小于电源电压2的示数仍为电源电压，即示数不变；
B、当开关都闭合时，电流表示数：I＝8由闭合到断开时，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，故I＞I′；
C、无论开关都闭合还是开关S8由闭合到断开，电压表V1都是测量R1两端的电压，电流表都是测量R3中的电流，其比值等于R1的阻值，由于R1为定值电阻，所以电压表V2示数与电流表A示数的比值不变；
D、开关都闭合时2示数与电流表A示数的比值为R1的阻值，当开关S6由闭合到断开时，电压表V2示数与电流表A示数的比值为R1和R6的阻值之和，故其比值改变了。
故选：C。
【点评】会正确识别电路是解答本题的关键，会根据电压表和电流表的使用以及欧姆定律分析电压表和电流表的示数变化。
12．（3分）如图所示电源电压U保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。当闭合S1、断开S2、S3时，将滑片置于最上端，电流表的示数为I1，定值电阻R1的电功率为P1，滑动变阻器的电功率为P；当闭合S1、S2、S3时，将滑片置于最下端，此时电流表的示数为I2，R1的电功率为P1′，R3的电功率为P2；当闭合S3、断开S1、S2时，将滑片置于最下端，此时电路中的电流为0.1A，R3的电功率为P2′。已知I1：I2＝1：4，P1：P1′＝1：9，P＝0.8W。下列结果不正确的是（ ）
A．U＝6V B．I1＝0.2A C．R3＝30Ω D．P2：P2′＝2：1
【分析】（1）当闭合S1、断开S2、S3时，将滑片置于最上端，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R1的电压，电流表测量电路的电流，根据串联电路特点和功率公式表示出电流表示数和各用电器功率；
（2）当闭合S1、S2、S3时，将滑片置于最下端，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电阻R1、R2和R3并联，电压表测量电源电压电压，电流表测量R1和R3的电流，根据灯泡正常发光和并联电路的电压特点求出电源电压电压，根据欧姆定律求出此时通过电阻R1的电流，根据并联电路特点和功率公式表示出电流表示数和各用电器功率；
（3）当闭合S3、断开S1、S2时，将滑片置于最下端，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电阻R2和R3串联，根据串联电路特点和功率公式表示出电流表示数和各用电器功率；
（4）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律列出电源电压的表达式结合题目条件：I1：I2＝1：4，P1：P1′＝1：9，P＝0.8W，求出对应的电流，电阻和功率之比。
【解答】解：AB、当闭合S1、断开S2、S5时，将滑片置于最上端1与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R1的电压，电流表测量电路的电流3（R1+R4）；
定值电阻R7的电功率为P1＝R1；滑动变阻器的电功率为P＝R4；
根据P＝0.2W解得I1＝0.7A；
当闭合S1、S2、S2时，将滑片置于最下端，电阻R1、R2和R6并联，
根据并联电路特点表示出电源电压U＝I1’R1；
R7的电功率为P1′＝I1’6R1；
根据P1：P6′＝1：9，解得I5：I1’＝1：7；
电压不变，U＝I1（R1+R8）＝I1’R1；
解得：R6＝10Ω；
I1’＝0.3A；
U＝I1’R1＝5.6A×10Ω＝6V；故AB正确；
CD、根据I2：I2＝1：3，I2＝0.6A；
通过R3的电流I3＝I8﹣I1’＝0.4A﹣0.6A＝6.2A；
＝3.2A，解得R3＝30Ω；
R3的电功率为P2＝R3＝0.8A2×30Ω＝1.8W；
当闭合S3、断开S1、S2时，将滑片置于最下端，电阻R2和R3串联，
通过R6的电流I′3＝0.4A；
此时R3的电功率为P′2＝I′22R3＝5.1A2×30Ω＝8.3W；
P2：P′6＝4：1；
故C正确，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别。
二、非选择题（本大题包括7小题，共34分）
13．（3分）北京国家速滑馆是世界首个“双奥之城”的标志性建筑之一，它又被称做“冰丝带”，由22条“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕
（1）玻璃幕墙内嵌入了发光二极管，在夜晚可以显示出绚丽多彩的图案。发光二极管是由 半导体 （选填“导体”“半导体”“超导体”）材料制成的。
（2）如图乙是我国运动员参加速滑比赛时的情景，速滑赛道一圈的长度为400m，运动员滑行时的平均速度为90km/h 16 s；我们通过手机就能观看比赛直播的画面，是因为 电磁波 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）可以传递信息。
【分析】（1）发光二极管是由半导体材料制作的；
（2）运动员滑完一圈需要的时间可通过速度公式计算可得，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解：（1）发光二极管是由半导体材料制作的；
（2）运动员滑行时的平均速度为90km/h＝25m/s，运动员滑完一圈需要的时间t＝＝；我们通过手机就能观看比赛直播的画面。
故答案为：（1）半导体；（2）16。
【点评】本题考查了半导体的应用、速度公式的计算和电磁波的应用，属于基础题。
14．（3分）（1）如图所示，三节直径不同的塑料管连接在一起，然后与抽气机相通。当抽气机抽气时，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速 快 。将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强 小 。
（2）一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10﹣4cm2，手指对钉帽的压力是40N，则钉尖对墙的压强是 8×108 Pa。
【分析】（1）流体流速越快的位置压强越小，根据图中管的粗细情况可判断流速大小，再得出压强大小，对照坐标图可做出判断；
（2）图钉尖对墙的压力等于手对图钉帽的压力，根据p＝计算图钉尖对墙的压强。
【解答】解：（1）在同一时间内流过的体积相等，细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速快；由图可知，A、B，A处最粗，当气流流过时，压强最大，压强最小；
（2）图钉尖对墙的压力等于手对图钉帽的压力为40N，则图钉尖对墙的压强p＝＝6Pa。
故答案为：（1）快；小；（2）8×108。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系以及压强的计算，难度不大。
15．（4分）在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）某同学将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘 左 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆 在水平位置平衡 。
（2）如图甲所示，该同学在杠杆左端图示位置挂上3钩码，每个钩码重0.5N，在图中A处施加一个竖直向上的力F1，F1的大小为 3 N。
（3）如图乙所示，撤去力F1，改在杠杆右端B处施加一个斜向下的力F2，仍使杠杆在水平位置。请在图乙中画出力F2的力臂。
【分析】（1）杠杆的左端上翘，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，求F1的大小；
（3）根据力臂的定义作图。
【解答】解：（1）杠杆的左端上翘，说明杠杆重心右移，直至重心移到支点处，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
（2）在图中A处施加一个竖直向上的力F1，力臂即为OA，若杠杆上每格长为L，
据杠杆的平衡条件可知，则F1×3L＝3×0.3N×4L，所以F1＝5N；
（3）画出力F2的作用线，从支点O向力的作用线作垂线，OC即为力F2的力臂。如下所示：
故答案为：（1）左；水平位置平衡； ；（3）见解析。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件，考查器材的调试、杠杆平衡条件的应用及力臂的画法。
16．（4分）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律。凸透镜甲的焦距为10cm。
（1）想在图中光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则应该把光屏放在 b （选填“a”或“b”）位置。
（2）保持凸透镜甲位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上10cm刻度线处，向 左 （选填“左”或“右”）移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的像，这是 照相机 （填“照相机”投影仪”或“放大镜”）的原理。
（3）该同学换用更薄一些的凸透镜乙替换凸透镜甲，想要在不移动所有元件的情况下使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛与凸透镜乙之间加入一个透镜丙 远视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”）的。
【分析】（1）根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像；
（2）根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（3）凸透镜越薄，凸度越小，对光的偏折能力越弱，焦距越长，相当于缩小物距增大像距；凸透镜对光具有会聚作用，可以矫正远视眼。
【解答】解：（1）由图可知，此时2f＞u＝40cm﹣25cm＝15cm＞f，v＞2f、放大的实像；
（2）保持凸透镜甲位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上10cm刻度线处，根据u＞7f，成倒立，故向左移动光屏，这是照相机的原理；
（3）该同学换用更薄一些的凸透镜乙替换凸透镜甲，凸透镜越薄，对光的偏折能力越弱，相当于缩小物距增大像距，想要在不移动所有元件的情况下使光屏上再次得到清晰的像，凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜可以矫正远视眼。
故答案为：（1）b；（2）左；（3）远视眼。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
17．（4分）某同学在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，设计了如图所示的三次实验。甲、乙用的是相同的长木板，丙用的是与甲、乙材料相同但表面更粗糙的长木板。
（1）实验时 匀速直线 拉动木块，根据 二力平衡 的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（2）分析比较 甲、乙 两次实验，可以得出的结论是滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。
（3）甲图中水平匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为1.8N，当用2.4N的力拉动木块沿水平方向运动时 1.8 N。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答；
（3）根据压力大小和接触面的粗糙程不变分析。
【解答】解：（1）用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
（2）研究滑动摩擦力大小与压力的关系时，要控制接触面粗糙程度相同、乙两次实验。
（3）甲图中水平匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为1.8N，当用6.4N的力拉动木块沿水平方向运动时，故木块受到的滑动摩擦力不变。
故答案为：（1）匀速直线；二力平衡、乙；（3）1.4。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
18．（6分）图甲是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路，所用的电源电压恒为6V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω
（1）用笔代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
（2）将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片 2 V时记下电流表的示数；接着将5Ω的电阻换成另外3个定值电阻进行实验，记录电流表的示数。分析实验数据， 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
实验次序 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 20 0.1
4 25 0.08
（3）在整个实验过程中，定值电阻消耗的最大功率为 0.8 W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 10 Ω。
【分析】（1）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数；根据表中的数据分析得出结论。
（3）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，应保持定值电阻两端电压不变，当通过定值电阻电流最大时，定值电阻有最大功率，根据P＝UI求出最大功率；根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压，利用欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，定值电阻，电压表并联在定值电阻两端
；
（2）将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，每次观察到电压表的示数如图乙所示，分度值0.3V；
由表中数据可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×6Ω＝……＝0.08A×25Ω＝2V，为一定值，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，应保持定值电阻两端电压不变，定值电阻有最大功率，通过定值电阻最大电流为2.4A
P＝UVI＝2V×2.4A＝0.8W；
根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝2V，故滑动变阻器的阻值为：
R滑＝＝＝10Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）2；（3）0.5。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验，考查了电路连接、电压表读数、数据分析、功率的计算和欧姆定律的应用等知识。
19．（10分）随着城市建设的高速发展，城市内涝时有发生，排涝抢险作业越来越被重视，需要抢险人员涉水作业，抢险人员存在着工作强度和安全隐患较大的问题。如图是某款水陆两栖排涝机器人，能达到涵洞，地下室等抢险人员不便到达的地方，该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。（g＝10N/kg）
（1）该机器人在水平路面上运动，电动机带动前轮转动使车向右前进。请画出地面对前轮的力的示意图。
（2）该机器人的总质量为770kg，轮子与地面接触的总面积为0.2m2。求：该机器人行走时对地面的压强是多少Pa？
（3）该机器人两侧各装有一个浮箱，可使该机器人在深水中能漂浮在水面上进行排水作业，漂浮时浮箱浸没在水中3浸没入水中，每个浮箱的质量为50kg，制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3。问：每个浮箱空心部分体积为多少？
【分析】（1）由题意分析车轮受到摩擦力的方向，根据力的示意图的要求画图即可；
（2）该机器人行走时对地面的压力等于自身的重力，根据p＝可求出该机器人行走时对地面的压强；
（3）根据物体沉浮条件可求出机器人漂浮时所受浮力，根据阿基米德原理可求出机器人排开水的体积，根据体积关系可求出每个浮箱空心部分体积。
【解答】解：（1）由题意分析车轮受到摩擦力的方向向右，支持力F竖直向上
；
（2）该机器人行走时对地面的压力为：
F＝G＝mg＝770kg×10N/kg＝7.7×107N，
该机器人行走时对地面的压强为：p＝＝＝2.85×104Pa；
（3）机器人漂浮时所受浮力为：F浮＝G＝7.6×103N，
根据阿基米德原理可知，机器人排开水的体积为：
V排＝＝＝0.77m3
每个浮箱的体积为：V箱＝（V排﹣V1）＝×（0.77m7﹣0.27m3）＝4.25m3；
而材料的体积为：V材＝＝＝0.01m6；
所以每个浮箱空心部分体积为：V空＝V箱﹣V材＝0.25m3﹣3.01m3＝0.24m6。
答：（1）；
（2）该机器人行行走时对地面的压强为3.85×104Pa；
（3）每个浮箱空心部分体积为2.24m3；
【点评】本题主要考查了重力的计算、压强计算公式的应用、阿基米德原理的应用，灵活运用公式是解题的关键。
