2024年中考第二次模拟考试（山西卷）
物理·全解全析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．如图所示是《小蜜蜂》的歌词与乐谱，当唱到“大家一起”这四个字的期间，歌声的音调逐渐升高，关于此现象涉及的声现象，下列说法正确的是（ ）
A．歌声是由于声带振动产生的
B．歌声在真空中可以传播
C．当唱到“大家一起”时，声带的振动次数变慢
D．当唱到“大家一起”时，声音的响度一定变大
2．2023年世界泳联跳水世界杯首站比赛4月14日在西安奥体中心游泳跳水馆举行。揭幕战女子双人10米跳台的比赛中，中国跳水队陈芋汐/全红婵组合稳定发挥，为中国队赢得开门红。如图是二人领奖时的情景，根据图片信息，请你估测冠军手中的“吉祥物”的高度约为（ ）
A．3mm B．3dm C．3cm D．3m
3．对图中所蕴含物理知识的解说正确的是（ ）
A．严冬，冰花出现在窗户内侧，是凝固现象
B．利用干冰保鲜食物利用了干冰温度较低且汽化吸热
C．北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固放热来保存蔬菜
D．利用热风来烘干湿手，有利于加快水的蒸发并放出热量
4．电给我们的生活带来了极大便利，但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电，如图所示的做法正确的是（ ）
A．图①中多个大功率用电器同时使用 B．图②中使用绝缘皮破损的电线
C．图③中发现有人触电立刻切断电源 D．图④中在电暖器上烘烤湿毛巾
5．下列关于中国科技成果的应用事例所涉及的物理知识，说法正确的是（ ）
A．“复兴号”高速列车高速行驶时，周围空气的流速大，压强也大
B．“运﹣20”军用大型远输机升空过程中，机舱外的大气压强逐渐增大
C．“华龙一号”核反应堆、“096”型核潜艇都是利用核裂变释放的能量来工作的
D．冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过超声波传递到指挥中心
6．如图所示，这是某公园渔民叉鱼的雕像。下列说法正确的是（ ）
A．雕像在水面的倒影比雕像大
B．渔民叉鱼时应往看见“鱼”的下方投叉
C．渔民看见的“鱼”是光的折射形成的实像
D．雕像在水面的倒影是光的反射形成的实像
7．如图所示，“和谐号”高铁满载旅客从通辽站缓缓驶出前往沈阳，下列说法正确的是（ ）
A．列车由静止变为运动，列车的惯性增大了
B．列车匀速转弯时，列车的运动状态在改变
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D．高铁外形设计成流线型是为了增大对地面压力提高行驶稳定性
8．如图是我国首艘具备破冰能力、排水量为2400吨的大型航标船“海巡156”。它于2021年4月15日成功下水，是我国“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系的重要组成部分。下列有关该船的说法正确的是（ ）
A．在海水中受到的浮力大于自身重力
B．从长江驶入东海，排开水的质量不变
C．从长江驶入东海，船所受浮力变大
D．接受补给后，船底受到海水的压强减小
9．如图甲所示是烟雾报警装置的电路图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，它的阻值随光照强度变化情况如图乙所示（lx为光照强度单位），当电流表示数小到某数值时，装置报警。开关S闭合后，下列分析正确的是（ ）
A．当环境无烟雾时，电压表示数为电源电压
B．当环境烟雾变化时，电压表与电流表示数之比始终不变
C．当环境的烟雾增多时，电路中电压表示数变小
D．增大R0的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警
10．《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示）的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。下列说法中正确的是（ ）
A．磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极
B．“指南龟”周围存在磁感线
C．“针指南”是利用了异名磁极相互吸引的原理
D．“指南龟”周围的磁场是均匀的
二、实验探究。
11．综合实践课上，瓜瓜用图中装置探究水沸腾时温度变化的特点：
（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整 （选填“烧杯”或“温度计”）的位置；
（2）图甲和图乙是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图，正确的是 ；
（3）水沸腾后，将水倒入烧瓶，发现水停止沸腾。用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，如图丙所示，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾了，这是因为浇冷水后瓶内气压减小，水的沸点 。
12．实践小组的同学在进行户外活动时，发现了一种色彩斑斓的岩石。小新和小林想确定岩石的种类，于是便带回一些样品，选择天平、量筒和水等实验器材进行了如下操作，测量岩石样品的密度。
（1）实验前，小新先把天平放在 上。紧接着进行了如图甲所示的操作，你认为其中的错误之处是 ；
（2）纠正错误后，重新调节天平平衡。将岩石放在天平左盘中，天平平衡时，右盘所加砝码和游码的位置如图乙所示，则岩石的质量为 g；
（3）在测量岩石的体积时，由于岩石体积比较大，无法放入量筒中，于是小新又找来烧杯和溢离水杯进行实验，请你将实验步骤补充完整：
①在溢水杯中装满水，将岩石放入溢水杯中，水溢出至烧杯中；
②待水面稳定后，将烧杯中的水全部倒入量筒中，测量水的体积V，如图丙所示；
③测得岩石的密度为 kg/m3，对照下表可知，该岩石可能是 。
岩石种类 花岗石 石英岩 橄榄石 灰岩
密度/（g·cm-3） 2.6~3.3 2.5~3.3 2.2~3.4 2.3~2.9
（4）请你判断用该方法测得的密度相比真实值会 （选填“偏大”或“偏小”）。
13．小伟学习小组的同学们在“测量定值电阻”的实验中；
（1）小伟连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补两出正确的那根导线 ；
（2）电路连接正确后，闭合开关，小梦发现电压表和电流表的示数都很大，产生这一现象的原因可能是 ；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为 Ω；
（4）完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小梦说“不用电流表，只用一个电压表和一个定值电阻R0，也能测出该电阻的阻值。”对小梦提出的方案，小组同学讨论后设计了在缺少电流表时测量未知电阻的方案，电路图如图丙所示，其中电源电压未知，R0为阻值已知的定值电阻。请你在空格内将实验步骤补充完整：①闭合开关S1、S2， ；
② ，读出电压表示数为U1；
③Rx的表达式为Rx＝ 。
14．小黄同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做了两个外形相同的保温装置，其中一个装置如图甲所示，然后在相同环境的房间里同时开始做实验。根据实验测得的数据绘得图乙所示“水温与时间关系”的图像。实验过程中室温基本不变。
（1）小黄同学在选取实验器材及实验环境时，做到了那么多“相同”，说明实验中用到的主要探究方法是 ；
（2）保温材料宜选用导热性能 （选填“好”或“差”）的物质制造；
（3）①和②哪种材料的保温性能好？ （选填“①”或“②”），判断的依据是 ；
（4）根据图像可知，小黄做上述实验时的环境温度（即室温）在 °C左右；
（5）根据水温随时间变化的曲线图像可知，开水在冷却过程中温度随时间变化的特点是 。
空气能热水器因其节能、环保，不受天气影响，成为许多采暖用户新选择。
空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工作物质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的热；气态的工作物质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热而把水加热。如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃~65℃，用于洗澡或冬天地暖的循环液体。
在这一过程中，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。从节能方面来说，空气能热水器远比电热水器省电；其次，从安全性来说，空气能热水器仅仅是将压缩升温后的热量转移到水箱中进行加热，所以水和电是完全隔离开了的，而电热水器电热棒是直接在水中加热的，很容易发生漏电事故！
（1）空气能热水器的工作原理与 极为相似；冷凝器中的水在加热过程中，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（2）原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能 度。使用空气能热水器每月节约的电能，可供15W的节能灯正常工作 h。
16．如图所示，在鉴定文物时，考古学家常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是 、 的 像。如果在文物上有两条相交的裂纹，要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微 （选填“远”或“近”）些。
17．如图是小亮同学画的甲车被乙车追尾的效果图。请你从物理学角度分析小亮画的图 （选填“合理”或“不合理”），支持你观点的理由是 。
三、综合应用。
18．阅读短文，回答问题。
IGCC发电
IGCC发电（整体煤气化联合循环发电系统），是把煤的气化和净化部分和燃气一蒸汽联合循环发电有机集成的一种洁净煤发电技术。在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气（主要成分为CO、H2），经除尘、水洗、脱硫等净化处理后，净煤气进入燃气轮机燃烧驱动燃气轮机发电，燃机的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，驱动汽轮机发电（如图所示）。
在IGCC系统中，通过煤气净化，煤炭燃烧产生的硫化物、氮化物、粉煤灰等都可以得到回收利用，使之成为现有发电技术减排二氧化碳温室气体最可行、最经济的方法，为规模化、经济化减排二氧化碳创造了条件，是突破煤电发展瓶颈的重要技术途径。天津IGCC电站投入商业运行，开启了我国清洁煤技术领域的一座里程碑。
（1）在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气的主要成分是 。发电机是把 能转化为电能的，IGCC发电是用 驱动汽轮机发电的。
（2）利用IGCC发电的好处 （写出一条即可）。
19．如图所示，是人们常用的一种插线板：
（1）为什么不能将很多大功率用电器同时接在同一个插线板上？
（2）如果在制造插线板的过程中，厂家为了节省成本，将插 线板的电源线芯线做得细了一些，这样会存在什么安全隐 患？
20．如图所示是士兵在作战时，用镜子查看敌方位置的场景；请在图乙中画出士兵眼睛A观察到敌人S的光路图。（保留作图痕迹）
21．为保障消防救援人员的人身安全，科技强消、机器换人刻不容缓。如图所示是一台消防机器人，其质量为 600kg，在水平地面上沿直线匀速前进了 270m，用时 1.5min，行驶所受阻力为 300N，消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积为 0.5m2。求：（g 取 10N/kg）
（1）消防机器人在水平地面上前进的速度；
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强；
（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力所做的功。
22．在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。
观察对象 观察记录 研究记录
电中药壶 成分：紫砂 电源：220V/50Hz 容积：2L 挡位：高温（1100W） 低温 ①水的质量m＝2kg，水的初温t＝20℃ ②用高温挡加热5min，水的末温t＝50℃ ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④c水=4.2×103J/（kg·℃）
小明了解到电中药壶内部的电路图如图所示；
（1）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；
（2）请根据小明的记录，计算出水吸收的热量；
（3）用高温挡加热5min电中药壶消耗的电能。2024年中考第二次模拟考试（山西卷）
物理·全解全析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1．如图所示是《小蜜蜂》的歌词与乐谱，当唱到“大家一起”这四个字的期间，歌声的音调逐渐升高，关于此现象涉及的声现象，下列说法正确的是（ ）
A．歌声是由于声带振动产生的
B．歌声在真空中可以传播
C．当唱到“大家一起”时，声带的振动次数变慢
D．当唱到“大家一起”时，声音的响度一定变大
【答案】A
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，歌声由声带的振动产生的，故A正确；
B．声音的传播需要介质，真空不能传歌声，故B错误；
C．“大家一齐”的简谱为“1、2、3、4”，音调在逐渐升高，音调由频率决定，所以其频率在逐渐升高，频率的定义是发声体在1s内振动的次数，所以判断出1s内的振动次数变多，故C错误；
D．响度的大小主要与声音的振幅有关，振幅越大，响度越大，音调高不一定响度大，故D错误。
故选A。
2．2023年世界泳联跳水世界杯首站比赛4月14日在西安奥体中心游泳跳水馆举行。揭幕战女子双人10米跳台的比赛中，中国跳水队陈芋汐/全红婵组合稳定发挥，为中国队赢得开门红。如图是二人领奖时的情景，根据图片信息，请你估测冠军手中的“吉祥物”的高度约为（ ）
A．3mm B．3dm C．3cm D．3m
【答案】B
【详解】人的肘部到手掌的虎口处大约30cm即3dm，在图中冠军手中的“吉祥物”的高度与人的肘部到手掌虎口处的长度接近，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．对图中所蕴含物理知识的解说正确的是（ ）
A．严冬，冰花出现在窗户内侧，是凝固现象
B．利用干冰保鲜食物利用了干冰温度较低且汽化吸热
C．北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固放热来保存蔬菜
D．利用热风来烘干湿手，有利于加快水的蒸发并放出热量
【答案】C
【详解】A．严冬，冰花是由于室内热的水蒸气遇冷直接凝华形成的，出现在温度较高的室内窗户内侧，故A错误；
B．利用干冰保鲜食物利用了干冰升华时从食物处吸收热量，使食物温度降低的，故B错误；
C．北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固放热来保存蔬菜，不至于使蔬菜受冻，故C正确；
D．利用热风来烘干湿手，通过提高水的温度并加快水表面的空气流动速度来加快水的蒸发，水蒸发时吸收热量，并不是放出热量，故D错误。
故选C。
4．电给我们的生活带来了极大便利，但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电，如图所示的做法正确的是（ ）
A．图①中多个大功率用电器同时使用 B．图②中使用绝缘皮破损的电线
C．图③中发现有人触电立刻切断电源 D．图④中在电暖器上烘烤湿毛巾
【答案】C
【详解】A．多个大功率用电器使用同一插座，总功率过大，通过插座的电流过大易引起火灾，故A错误；
B．使用绝缘皮破损的电线容易漏电和触电，故B错误；
C．发现有人触电立刻切断电源，再采取其它救护措施，故C正确；
D．生活中的水是导体，在电暖器上烘烤湿毛巾，易发生触电，故D错误。
故选C。
5．下列关于中国科技成果的应用事例所涉及的物理知识，说法正确的是（ ）
A．“复兴号”高速列车高速行驶时，周围空气的流速大，压强也大
B．“运﹣20”军用大型远输机升空过程中，机舱外的大气压强逐渐增大
C．“华龙一号”核反应堆、“096”型核潜艇都是利用核裂变释放的能量来工作的
D．冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过超声波传递到指挥中心
【答案】C
【详解】A．高速列车高速行驶时，周围空气的流速大，压强小，故A错误；
B．军用大型运输机升空过程中，由于大气压强随高度增加而减小，则机舱外的大气压强逐渐减小，故B错误；
C．核潜艇的动力来源是核反应堆，核反应堆是利用核裂变释放能量，故C正确；
D．冬奥会的“巡检机器狗”是通过电磁波传递信息到指挥中心，故D错误。
故选C。
6．如图所示，这是某公园渔民叉鱼的雕像。下列说法正确的是（ ）
A．雕像在水面的倒影比雕像大
B．渔民叉鱼时应往看见“鱼”的下方投叉
C．渔民看见的“鱼”是光的折射形成的实像
D．雕像在水面的倒影是光的反射形成的实像
【答案】B
【详解】AD．雕像在水面的倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的虚像，像的大小和雕像的大小相等，故AD错误；
BC．渔民在叉鱼时，是对着看到的鱼的下方叉，这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故，渔民看见的“鱼”是光的折射形成的虚像，故B正确，C错误。
故选B。
7．如图所示，“和谐号”高铁满载旅客从通辽站缓缓驶出前往沈阳，下列说法正确的是（ ）
A．列车由静止变为运动，列车的惯性增大了
B．列车匀速转弯时，列车的运动状态在改变
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D．高铁外形设计成流线型是为了增大对地面压力提高行驶稳定性
【答案】B
【详解】A．惯性的大小只与物体的质量有关，与运动状态无关，所以列车由静止变为运动，列车的惯性不变，故A错误；
B．列车匀速转弯时，列车的运动方向改变，所以运动状态在改变，故B正确；
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力不是作用在同一条直线上，不是平衡力，故C错误；
D．高铁外形设计成流线型是为了减小空气的阻力；同时，利用流体压强与流速的关系，可减小对铁轨的压力，故D错误。
故选B。
8．如图是我国首艘具备破冰能力、排水量为2400吨的大型航标船“海巡156”。它于2021年4月15日成功下水，是我国“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系的重要组成部分。下列有关该船的说法正确的是（ ）
A．在海水中受到的浮力大于自身重力
B．从长江驶入东海，排开水的质量不变
C．从长江驶入东海，船所受浮力变大
D．接受补给后，船底受到海水的压强减小
【答案】B
【详解】A．在海水中，船漂浮在水面，受到的浮力等于自身的重力，故A错误；
BC．从长江驶入东海，船的重力不变，所受的浮力不变，据阿基米德原理，排开水的重力不变，排开水的质量不变，故B正确，C错误；
D．接受补给后，船的重力变大，所受浮力变大，排开水的体积变大，船下沉，船底的深度变大，据 知，受到的海水的压强增大。故D错误。
故选B。
9．如图甲所示是烟雾报警装置的电路图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，它的阻值随光照强度变化情况如图乙所示（lx为光照强度单位），当电流表示数小到某数值时，装置报警。开关S闭合后，下列分析正确的是（ ）
A．当环境无烟雾时，电压表示数为电源电压
B．当环境烟雾变化时，电压表与电流表示数之比始终不变
C．当环境的烟雾增多时，电路中电压表示数变小
D．增大R0的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警
【答案】D
【详解】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R 串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当环境无烟雾时，光照强度最大，光敏感电阻接入电路中的阻值最小，此时电压表示数最小，但电压表仍然测R两端的电压，测不了电源电压，故A错误；
B．电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值，当环境烟雾浓度发生变化时，敏感电阻周围的光照强度发生变化，其阻值也发生变化，所以，电压表与电流表示数发生变化，故B错误；
C．因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当环境的烟雾增多时，即有烟雾遮挡射向R的光时，R的阻值增大，电压表测R两端的电压，所以，电压表示数变大，故C错误；
D．要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度更强时，报警器就会报警，则此时的光敏电阻的阻值比原来的临界值小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大；如果要保持报警器的工作电流不变，由欧姆定律可知，应增大R 的阻值使电路中的电流减小，这样才能在一定的光照下及时报警，故D正确。
故选D。
10．《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示）的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。下列说法中正确的是（ ）
A．磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极
B．“指南龟”周围存在磁感线
C．“针指南”是利用了异名磁极相互吸引的原理
D．“指南龟”周围的磁场是均匀的
【答案】C
【详解】AC．地球是一个大磁体，指南龟就是一个磁铁，它指南北的原因是由于受到了地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以指南龟静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极，指向地理南极附近，是地磁的北极；指向北的一端是磁体的北（N）极，所以龟尾端为磁石的S极，故A错误，C正确；
B．指南龟被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误；
D．指南龟周围的磁场是不均匀的，磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱，故D错误。
故选C。
二、实验探究。
11．综合实践课上，瓜瓜用图中装置探究水沸腾时温度变化的特点：
（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整 （选填“烧杯”或“温度计”）的位置；
（2）图甲和图乙是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图，正确的是 ；
（3）水沸腾后，将水倒入烧瓶，发现水停止沸腾。用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，如图丙所示，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾了，这是因为浇冷水后瓶内气压减小，水的沸点 。
【答案】 烧杯 图乙 降低
【详解】（1）[1]组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据外焰的高度来确定。
（2）[2]水沸腾时气泡的变化：水中产生大量气泡，气泡不断上升且体积逐渐变大，到达水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中，表明水沸腾了。
（3）[3]在瓶底浇冷水后，瓶内温度降低，水蒸气液化，水面上方气体压强减小，因为水的沸点会随气压的减小而降低，因此，水会重新沸腾起来。
12．实践小组的同学在进行户外活动时，发现了一种色彩斑斓的岩石。小新和小林想确定岩石的种类，于是便带回一些样品，选择天平、量筒和水等实验器材进行了如下操作，测量岩石样品的密度。
（1）实验前，小新先把天平放在 上。紧接着进行了如图甲所示的操作，你认为其中的错误之处是 ；
（2）纠正错误后，重新调节天平平衡。将岩石放在天平左盘中，天平平衡时，右盘所加砝码和游码的位置如图乙所示，则岩石的质量为 g；
（3）在测量岩石的体积时，由于岩石体积比较大，无法放入量筒中，于是小新又找来烧杯和溢离水杯进行实验，请你将实验步骤补充完整：
①在溢水杯中装满水，将岩石放入溢水杯中，水溢出至烧杯中；
②待水面稳定后，将烧杯中的水全部倒入量筒中，测量水的体积V，如图丙所示；
③测得岩石的密度为 kg/m3，对照下表可知，该岩石可能是 。
岩石种类 花岗石 石英岩 橄榄石 灰岩
密度/（g·cm-3） 2.6~3.3 2.5~3.3 2.2~3.4 2.3~2.9
（4）请你判断用该方法测得的密度相比真实值会 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 水平桌面 未将游码归零 68.4 2.28×103 橄榄石 偏大
【详解】（1）[1]托盘天平底座不能调节，使用前，调节天平平衡前要先将天平放在水平台上，并将游码移到标尺左端的零刻度线处。
[2]由图可知，操作的错误之处是游码没有调到左端的零刻度线处。
（2）[3]由图乙可知，标尺上分度值为0.2g，游码的读数为3.4g，岩石的质量为
m=50g+10g+5g+3.4g=68.4g
（3）[4]图丙读出水的体积为30mL，即岩石的体积为30cm3，根据密度得计算公式可得，岩石的密度
[5]对照岩石密度表可知，该岩石的密度在橄榄石的密度范围内，所以可能为橄榄石。
（4）[6]将烧杯中的水倒入量筒中时，由于倒不尽，使所测水的体积偏小，由密度的计算公式可知，m一定时，V变小，ρ变大，故所测密度偏大。
13．小伟学习小组的同学们在“测量定值电阻”的实验中；
（1）小伟连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补两出正确的那根导线；
（2）电路连接正确后，闭合开关，小梦发现电压表和电流表的示数都很大，产生这一现象的原因可能是 ；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为 Ω；
（4）完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小梦说“不用电流表，只用一个电压表和一个定值电阻R0，也能测出该电阻的阻值。”对小梦提出的方案，小组同学讨论后设计了在缺少电流表时测量未知电阻的方案，电路图如图丙所示，其中电源电压未知，R0为阻值已知的定值电阻。请你在空格内将实验步骤补充完整：①闭合开关S1、S2， ；
② ，读出电压表示数为U1；
③Rx的表达式为Rx＝ 。
【答案】 闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大端 4 读出电压表示数为U 闭合开关S1，断开开关S2
【详解】（1）[1]伏安法测电阻的电路设计要求待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电路两端，使电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，故改正电路如图所示
（2）[2]电路连接正确后，闭合开关，发现电压表和电流表都有示数，故此时电路是通路，同时示数都很大，说明此时滑动变阻器在电路中的分压作用小，据此判断产生这一现象的原因是闭合开关前，滑动变阻器的滑片未置于阻值最大端。
（3）[3]电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由图乙知：电流表的示数为0.5A，由得出待测电阻的阻值
（4）①[4]闭合开关S1、S2，此时定值电阻R0被短路，电路为关于待测电阻Rx的简单电路，此时电压表测出待测电阻Rx的电压即为电源的电压U。
②[5]闭合开关S1，断开开关S2，此时定值电阻R0与待测电阻Rx串联，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1。
③[6]由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为
根据串联电路电流的规律和欧姆定律
则电阻
14．小黄同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做了两个外形相同的保温装置，其中一个装置如图甲所示，然后在相同环境的房间里同时开始做实验。根据实验测得的数据绘得图乙所示“水温与时间关系”的图像。实验过程中室温基本不变。
（1）小黄同学在选取实验器材及实验环境时，做到了那么多“相同”，说明实验中用到的主要探究方法是 ；
（2）保温材料宜选用导热性能 （选填“好”或“差”）的物质制造；
（3）①和②哪种材料的保温性能好？ （选填“①”或“②”），判断的依据是 ；
（4）根据图像可知，小黄做上述实验时的环境温度（即室温）在 °C左右；
（5）根据水温随时间变化的曲线图像可知，开水在冷却过程中温度随时间变化的特点是 。
【答案】 控制变量法 差 ① 降温慢 20 先快后慢
【详解】（1）[1]由题意可知，在选取实验器材及实验环境时，做到了那么多“相同”，是为了控制唯一变量，故实验中用到的主要探究方法是控制变量法。
（2）[2]导热性能差的物质，在相同的时间内散失的热量少，温度降低的慢，所以适合做保温材料。
（3）[3][4]由图乙可知，初温相同、质量相等的热开水，在相同的时间内，①降温的速度慢，所以①的保温性能好。
（4）[5]通过图乙可知，两杯水的温度最终都降到了20℃，然后不变，所以实验时的环境温度（即室温）在20℃左右。
（5）[6]根据水温随时间变化的曲线图像可知，开水在冷却过程中，温度越高，降温越快，故开水在冷却过程中温度随时间变化的特点是先快后慢。
空气能热水器因其节能、环保，不受天气影响，成为许多采暖用户新选择。
空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工作物质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的热；气态的工作物质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热而把水加热。如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃~65℃，用于洗澡或冬天地暖的循环液体。
在这一过程中，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。从节能方面来说，空气能热水器远比电热水器省电；其次，从安全性来说，空气能热水器仅仅是将压缩升温后的热量转移到水箱中进行加热，所以水和电是完全隔离开了的，而电热水器电热棒是直接在水中加热的，很容易发生漏电事故！
（1）空气能热水器的工作原理与 极为相似；冷凝器中的水在加热过程中，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（2）原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能 度。使用空气能热水器每月节约的电能，可供15W的节能灯正常工作 h。
【答案】 空调器 增加 15 3000
【详解】（1）[1]根据材料内容可知，空气能热水器的工作原理与空调器极为相似。
[2]冷凝器中的水在加热过程中，水吸收热量，内能增加，温度升高。
（2）[3]根据材料内容可知，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量，所以原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能15度。
[4]使用空气能热水器每月节约的电能
由可知，节能灯正常工作时间
如图所示，在鉴定文物时，考古学家常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是 、 的
像。如果在文物上有两条相交的裂纹，要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微 （选填“远”或“近”）些。
【答案】 正立 放大 虚 远
【详解】[1][2][3]根据凸透镜成像原理，放大镜是利用物距小于一倍焦距的原理工作，像与物同侧，其成像特点是正立、放大的虚像。
[4]根据凸透镜成像原理，当物体越靠近凸透镜的焦点，像越大，故要想像更大一些，物体应靠近焦点，而物体在一倍焦距以内，即物体应远离凸透镜。
17．如图是小亮同学画的甲车被乙车追尾的效果图。请你从物理学角度分析小亮画的图 （选填“合理”或“不合理”），支持你观点的理由是 。
【答案】 不合理 甲车被乙车追尾时甲车会加速向前运动，由于惯性甲车内乘客身体会后仰，乙车追尾甲车时乙车会减速向前运动，由于惯性乙车内乘客身体会前倾
三、综合应用。
18．阅读短文，回答问题。
IGCC发电
IGCC发电（整体煤气化联合循环发电系统），是把煤的气化和净化部分和燃气一蒸汽联合循环发电有机集成的一种洁净煤发电技术。在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气（主要成分为CO、H2），经除尘、水洗、脱硫等净化处理后，净煤气进入燃气轮机燃烧驱动燃气轮机发电，燃机的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，驱动汽轮机发电（如图所示）。
在IGCC系统中，通过煤气净化，煤炭燃烧产生的硫化物、氮化物、粉煤灰等都可以得到回收利用，使之成为现有发电技术减排二氧化碳温室气体最可行、最经济的方法，为规模化、经济化减排二氧化碳创造了条件，是突破煤电发展瓶颈的重要技术途径。天津IGCC电站投入商业运行，开启了我国清洁煤技术领域的一座里程碑。
（1）在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气的主要成分是 。发电机是把 能转化为电能的，IGCC发电是用 驱动汽轮机发电的。
（2）利用IGCC发电的好处 （写出一条即可）。
【答案】 CO和H2 机械 燃气和蒸汽 绿色环保
【详解】（1）[1]根据短文知道，在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气的主要成分是CO、H2。
[2][3]IGCC发电是通过燃气轮机和蒸汽轮机把煤的化学能转化为燃气和蒸汽的内能，汽轮机推动发电机运转，再通过发电机把机械能转化为电能。
（2）[4] 根据材料可知，IGCC电站兼具绿色发展、火电优化、科技创新3大特征，故其好处之一是：绿色环保。
19．如图所示，是人们常用的一种插线板：
（1）为什么不能将很多大功率用电器同时接在同一个插线板上？
（2）如果在制造插线板的过程中，厂家为了节省成本，将插 线板的电源线芯线做得细了一些，这样会存在什么安全隐 患？
【答案】见解析
【详解】[1]插线板一般不能同时接用多个大功率用电器，是因为当同时接用多个大功率用电器时，通过插线板的电流增大，容易引起火灾。
[2]如果插线板电源线芯线比合格产品细，因导体电阻与导体的横截面积有关，在其他条件不变时，导体越细电阻越大，在电流不变时，根据焦耳定律可知：电阻越大，单位时间放出热量越多，容易引发火灾，造成不安全因素。
20．如图所示是士兵在作战时，用镜子查看敌方位置的场景；请在图乙中画出士兵眼睛A观察到敌人S的光路图。（保留作图痕迹）
【答案】
【详解】首先根据平面镜成像时像与物的对称性，找到昆虫S的像S′，然后连接AS′画出反射光线，这样AS′与平面镜有一个交点，此交点即为入射点O，再连接S与入射点O画出入射光线；注意标上箭头表示光的传播方向，如图所示：
21．为保障消防救援人员的人身安全，科技强消、机器换人刻不容缓。如图所示是一台消防机器人，其质量为 600kg，在水平地面上沿直线匀速前进了 270m，用时 1.5min，行驶所受阻力为 300N，消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积为 0.5m2。求：（g 取 10N/kg）
（1）消防机器人在水平地面上前进的速度；
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强；
（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力所做的功。
【答案】（1）3m/s；（2）1.2×104Pa；（3）8.1×104J
【详解】解：（1）消防机器人在水平地面上前进的速度
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压力
消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为
（3）因为在水平地面上匀速直线运动，据二力平衡原理可知
消防机器人牵引力所做的功
答：（1）消防机器人在水平地面上前进的速度为3m/s；
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2×104Pa；
（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力所做的功为8.1×104J。
22．在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。
观察对象 观察记录 研究记录
电中药壶 成分：紫砂 电源：220V/50Hz 容积：2L 挡位：高温（1100W） 低温 ①水的质量m＝2kg，水的初温t＝20℃ ②用高温挡加热5min，水的末温t＝50℃ ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④c水=4.2×103J/（kg·℃）
小明了解到电中药壶内部的电路图如图所示；
（1）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；
（2）请根据小明的记录，计算出水吸收的热量；
（3）用高温挡加热5min电中药壶消耗的电能。
【答案】（1）88Ω；（2）2.52×105J；（3）3.3×105J
【详解】（1）高温挡时，两电阻并联，由可得，R1、R2并联后的总电阻为
由于R1、R2阻值相等，所以
R1=R2=2R并=88Ω
（2）2kg的水加热到50℃，吸收的热量为
（3）高温挡加热5min电中药壶消耗的电能为
答：（1）电中药壶内部一个发热电阻的阻值是88Ω；
（2）请根据小明的记录，水吸收的热量为2.52×105J；
（3）用高温挡加热5min电中药壶消耗的电能为3.3×105J。
