精品解析：2024年湖北武汉市江汉区中考二模物理试题

2024年湖北省武汉市江汉区中考物理二模试卷 一、选择题：本大题共12小题，共24分。 1. 下列判断不正确的是（　　） A. 一个标准大气压大约能托起10m高的水柱 B. 高山上的大气压低于1.013×105Pa C. 一个苹果的质量约为 200g D. 走在路上的中学生对地面的压强约为 1×103Pa 2. 将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示，下列分析正确的是（　　） A. 一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾 B. 先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾 C. 因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾 D. 先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾 3. 请你根据所学的物理知识对下列认识做出判断，其中正确的是（　　） A. 甲图中若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，是因为自行车不再受到力的作用 B. 乙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破裂，其中石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力 C. 载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力 D. 家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电 4. 如图所示是四个实验情景，关于每个实验的结果预测不正确的是（ ） A. 甲中木块与小车一起向右匀速运动，当小车受阻力停止时，木块也跟着小车停止 B. 乙中橡皮膜探头竖直向下移动，U形管的液面高度差会增大 C. 丙中向玻璃管中吹风，U形管A管中的水面上升，B管中水面下降 D. 丁中容器侧壁的塞子同时拔出，水从c孔喷射最远，从a孔喷射最近 5. 如图，不同材料制成的实心圆柱体和放在水平地面上，他们质量相等，其底面积之比，高度之比。下列关于两圆柱体重力、体积、密度的大小关系，正确的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 6. 如图所示，A是放在水平桌面上的物体，右边用不可伸长的组线通过滑轮与B物体相连，物体A与B所受到的重力分别为10N和3N。现在A物体刚好能沿桌面向右匀速运动；然后用水平向左的力F拉物体A使其向左沿直线运动。则下列说法正确的是（　　） A. 物体A向左匀速运动时，它受到的拉力F等于6N B. 物体A向左加速运动时，受到的滑动摩擦力越来越大 C. 物体A向左加速运动时，A对B的拉力大于B对A的拉力 D. 物体A对水平桌面的压力大小为3N，方向竖直向下，作用在物体A上 7. 如图是《天工开物》中记载在井上汲水的桔槔，它的前端系一个木桶，木桶装满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升（假设在上升过程中，水没有洒落）。下列说法正确的是（　　） A. 图中横杆的支点距离地面约9m B. 上升过程中木桶和水的动能增大 C. 人未拉绳时，自然站立对地面的压强约为 D. 为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重远离支点 8. 如图所示，斜面长、高，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上的拉力，在内把重的物体沿斜面向上匀速拉动了。在此过程中（　　） A. 该同学对物体做功功率是 B. 该同学对物体做功的功率是 C. 斜面的机械效率是 D. 斜面的机械效率是 9. 如图所示，当开关S闭合后，电灯L正常发光，用测电笔测试b、c两点时，测电笔的发光情况是（　　） A. b点亮、c点不亮 B. c点亮、b点不亮 C. b、c点都亮 D. b、c点都不亮 10. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，让橡胶棒去接触不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔带上了负电，如图甲所示；同样，让橡胶棒去靠近不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔也带上了负电，如图乙所示；下列说法中正确的是（　　） A. 毛皮比橡胶棒对电子的束缚能力强 B. 图甲中，、间会有短暂的电流，方向从橡胶棒到金属球 C. 图乙中，橡胶棒靠近金属球时，橡胶棒所带电荷量减小 D. 图乙中，验电器金属球上一部分电子转移到验电器的金属箔上 11. 某家庭电路简化后如图所示，该电路连接均正确，由该电路可知（　　） A. a线零线，b线是火线 B. 电能表是测量用电器总功率的仪表 C. 接入电路后的电视机和台灯是并联的 D. 控制灯泡的开关可以和灯泡互换位置 12. 如图所示是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音．关于动圈式话筒下列说法正确的是 A. 是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 B. 是利用电磁感应现象的原理工作的 C. 工作时将电能转化为机械能 D. 与电磁继电器的工作原理相同 二、填空题：本大题共2小题，共6分。 13. 如图所示，逃生安全锤有一端设计成锥形，这样设计是为了______受力面积，从而______压强来破坏玻璃窗逃生。使用某逃生安全锤垂直击打车窗玻璃时，用的力即可击破玻璃，安全锤的受力面积约为，则击打时玻璃受到的压强约为______。（前两空选填“增大”或“减小”） 14. 如图甲是某超声波加湿器的简化示意图。是探测空气湿度的湿敏电阻，置于加湿器表面，其阻值随空气湿度变化的关系如图乙，是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源电压为6V，且保持不变，该加湿器正常工作时，能使卧室内空气湿度控制在50%～60%。 （1）当空气湿度为30%时，控制电路中的电流为0.03A，此时的阻值为_________Ω，消耗的电功率为_________W； （2）若用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈，则加湿器正常工作时，卧室内的空气湿度最小是_________%。 三、实验探究题：本大题共4小题，共23分。 15. 小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）如图甲所示，小明让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 ___________cm； （2）小明在组装器材时，为使像成在光屏的中央，应 ___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度；某次实验如图乙所示，此时光屏上成清晰的像，这与 ___________的成像原理相同； （3）用一偏折能力相同但表面积更大的凸透镜替换掉原来的凸透镜，保持凸透镜的主光轴高度不变，且蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置不变，光屏上现在的像与原来的像相比，变化是 ___________。 16. 某兴趣小组用如图所示的实验“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，他们提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关； (1)在测量滑动摩擦力大小时，必须水平拉着物块做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数，所用的物理原理是_____； (2)对比_____两次实验，可以验证猜想一。由数据可得，滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小_____（填“有关”或“无关”），对比_____两次实验，可以验证猜想二； (3)该小组的同学对比丙，丁两次实验，得出“接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论，你认为该结论正确吗？_____，理由是_____。 17. 小龙利用图甲的装置探究液体的压强与哪些因素有关。 （1）甲图所示的压强计______（选填“属于”或“不属于”）连通器； （2）乙、丙两图中，______图中探头的橡皮膜受到的液体压强大，由此可知，制造深海潜水器多采用钛合金材料，是利用其______（选填“硬度大”或“密度大”）的性质； （3）在探究液体压强与液体密度的关系时，小龙在图丙所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，发现U形管两侧液面高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大，压强越大”的结论，这是不可靠的，原因是______； （4）探究过程中，为了让U形管两侧液面高度差更明显，方便观察对比，可对实验装置进行改进的措施有______； （5）受橡皮膜受力形变的启发，勇于创新的小龙利用液体压强知识来测量盐水的密度，步骤如下： ①向图丁中的容器左侧注入适量的水，橡皮膜向右凸起，测得水面到橡皮膜中心的深度为h1； ②再向容器右侧缓慢注入盐水，直至橡皮膜______，测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2； ③可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水=______（用h1、h2、ρ水表示）。 18. 洛洛同学想测定小灯泡的额定功率，如图所示，她选用了以下器材：标有“2.5V”，字样的小灯泡（正常工作电流约0.3A。电源（电压为6V且不变），量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干，以及两种规格的滑动变阻器（分别标有“10Ω1A”、“ 20Ω0.5A”字样）。 (1)通过估算，洛洛应选择标有 ______ 字样的滑动变阻器； (2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整（滑片向左滑动时灯泡变亮）； ______ (3)连接好电路后，闭合开关，洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都不发光，电流表、电压表示数始终为零，若电路只有一处故障，则故障可能为 ______ 。 A．灯泡短路 B.灯泡断路 C.变阻器断路 D.变阻器短路 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，某时刻电压表示数为2.0V，此时应向 ______ （选“左”或“右”）端移动滑片，直至 ______ ，若此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为 ______ W； (5)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻R0，来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图，其中能达到实验目的有（多选） ____ 。 A． B C. D. 四、计算题：本大题共1小题，共12分。 19. 建设中的港珠澳大桥的隧道部分，是由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，现将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底；设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg；（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是多少？此时露出的体积是多少？ （2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入海水的质量至少为多少？此时其下表面受到海水的压力为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年湖北省武汉市江汉区中考物理二模试卷 一、选择题：本大题共12小题，共24分。 1. 下列判断不正确的是（　　） A. 一个标准大气压大约能托起10m高的水柱 B. 高山上的大气压低于1.013×105Pa C. 一个苹果的质量约为 200g D. 走在路上的中学生对地面的压强约为 1×103Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．一个标准大气压约为105Pa，由液体压强公式，则能支撑水柱的高度 故A正确，不符合题意； B．海平面的压强约为1.013×105Pa，气压随着海拔高度的增加而减小，则高山上的气压小于1.013×105Pa，故B正确，不符合题意； C．三个苹果的质量约为600g，则一个苹果的质量约为200g，故C正确，不符合题意； D．中学生的所受的重力约为500N，走路时单脚着地，与地面的接触面积约为200cm2，由压强公式可得中学生对地面的压强 故D错误，符合题意。 故选D。 2. 将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示，下列分析正确的是（　　） A. 一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾 B. 先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾 C. 因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾 D. 先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾 【答案】D 【解析】 【详解】将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，由于水不能继续吸热，所以水会停止沸腾；迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，这时瓶内水面上方气压减小，水的沸点降低，这时烧瓶内的水恢复沸腾。 故选D。 3. 请你根据所学的物理知识对下列认识做出判断，其中正确的是（　　） A. 甲图中若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，是因为自行车不再受到力的作用 B. 乙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破裂，其中石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力 C. 载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力 D. 家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，是因为自行车受到摩擦力的作用，A错误； B．由于力的作用是相互的，乙图中鸡蛋碰石头，石头会给鸡蛋一个反作用力，其中石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力大小相等，B正确； C．载重汽车装有很多轮子是通过增大受力面积的方法减小汽车对地面的压强，C正确； D．家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头是为了将电器的金属外壳与大地相连，防止触电现象，D错误。 故选B。 4. 如图所示是四个实验情景，关于每个实验的结果预测不正确的是（ ） A. 甲中木块与小车一起向右匀速运动，当小车受阻力停止时，木块也跟着小车停止 B. 乙中橡皮膜探头竖直向下移动，U形管的液面高度差会增大 C. 丙中向玻璃管中吹风，U形管A管中的水面上升，B管中水面下降 D. 丁中容器侧壁的塞子同时拔出，水从c孔喷射最远，从a孔喷射最近 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲中木块与小车一起向右匀速运动，当小车受阻力停止时，木块由于具有惯性会继续运动一段距离，故A错误，符合题意； B．液体压强随液体深度的增加而增大，乙中橡皮膜探头竖直向下移动，橡皮膜受到的压强变大，U形管的液面高度差会增大，故B正确，不符合题意； C．丙中向玻璃管中吹风，A管细B管粗，A管内空气流速快、压强小，B管内空气流速慢、压强大，所以U形管A管中的水面上升，B管中水面下降，故C正确，不符合题意； D．液体压强随液体深度的增加而增大，丁中容器侧壁的塞子同时拔出，c孔最深，水的压强最大，水从c孔喷射最远，从a孔喷射最近，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图，不同材料制成的实心圆柱体和放在水平地面上，他们质量相等，其底面积之比，高度之比。下列关于两圆柱体重力、体积、密度的大小关系，正确的是（　　） A. ， B ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】解两圆柱体的质量相等，即 根据可知和的重力相同，则 其底面积之比 高度之比 由可知圆柱体和的体积之比为 根据密度的变形公式可知，在质量不变时，密度与体积成反比，因为密度之比 故ABD错误，C正确。 故选C。 6. 如图所示，A是放在水平桌面上的物体，右边用不可伸长的组线通过滑轮与B物体相连，物体A与B所受到的重力分别为10N和3N。现在A物体刚好能沿桌面向右匀速运动；然后用水平向左的力F拉物体A使其向左沿直线运动。则下列说法正确的是（　　） A. 物体A向左匀速运动时，它受到的拉力F等于6N B. 物体A向左加速运动时，受到的滑动摩擦力越来越大 C. 物体A向左加速运动时，A对B的拉力大于B对A的拉力 D. 物体A对水平桌面的压力大小为3N，方向竖直向下，作用在物体A上 【答案】A 【解析】 【详解】没有外力作用时，A物体刚好能沿桌面向右匀速运动，A受力平衡，A受到向右的B对A的拉力（经过定滑轮，大小等于B的重力）和方向向左的滑动摩擦力，因为二力平衡，所以滑动摩擦力的大小 A．当物体A向左匀速运动时，受到向左的拉力，向右的滑动摩擦力（对桌面的压力和桌面的粗糙程度没变，故）和B对A的拉力（经过定滑轮，大小等于B的重力），又因为物体A处于平衡状态，所以有 故A正确； B．物体A向左加速运动时，物体A对桌面的压力和桌面的粗糙程度没变，滑动摩擦力的大小不变，故B错误； C．A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力，大小是相等的，故C错误； D．物体A对水平桌面的压力大小等于A的重力，大小为10N，方向垂直于桌面向下，作用在桌面上，故D错误。 故选A。 7. 如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一个木桶，木桶装满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升（假设在上升过程中，水没有洒落）。下列说法正确的是（　　） A. 图中横杆的支点距离地面约9m B. 上升过程中木桶和水的动能增大 C. 人未拉绳时，自然站立对地面的压强约为 D. 为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重远离支点 【答案】D 【解析】 【详解】A．桔槔俗称“吊杆”，是一种原始提水工具，它可以增加提水深度，井深可达3~5m，则横杆的支点距离地面大约5m左右，故A错误； B．木桶和水在升过程中，总质量不变，速度不变，所以动能不变，故B错误； C．以成年人为例，成年人的体重大约是m=70kg，则重力为 双脚的面积大约是 所以自然站立对地面的压强约为 故C错误； D． 如下图所示，O为支点，配重A对杠杆的拉力作用在C点，水桶对杠杆的拉力作用在D点，且 ， 人的向上拉力作用在B处，如果杠杆平衡，则有 木桶盛满水后，水桶的重力不变，将配重远离支点时，G配重、G水桶和 L水桶均不变，但L配重变大，由此可知人在B处施加的拉力变小，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，斜面长、高，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上的拉力，在内把重的物体沿斜面向上匀速拉动了。在此过程中（　　） A. 该同学对物体做功的功率是 B. 该同学对物体做功的功率是 C. 斜面的机械效率是 D. 斜面的机械效率是 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该同学对物体做功为 则该同学对物体做功的功率为 故AB不符合题意； CD．将物体拉到斜面顶端，则斜面的机械效率为 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 如图所示，当开关S闭合后，电灯L正常发光，用测电笔测试b、c两点时，测电笔的发光情况是（　　） A. b点亮、c点不亮 B. c点亮、b点不亮 C. b、c点都亮 D. b、c点都不亮 【答案】A 【解析】 【详解】有电流通过测电笔，测电笔即亮。当测电笔测b点时，因为与火线相连，电流由火线经过测电笔和人体流入大地，故测电笔亮。将测电笔放到c点，电流从火线经过灯泡后直接经过c点流向零线，此时灯与零线之间的导线将测电笔短路，并无电流经过测电笔，所以测电笔在c点不亮。A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，让橡胶棒去接触不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔带上了负电，如图甲所示；同样，让橡胶棒去靠近不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔也带上了负电，如图乙所示；下列说法中正确的是（　　） A. 毛皮比橡胶棒对电子的束缚能力强 B. 图甲中，、间会有短暂的电流，方向从橡胶棒到金属球 C. 图乙中，橡胶棒靠近金属球时，橡胶棒所带电荷量减小 D. 图乙中，验电器金属球上一部分电子转移到验电器的金属箔上 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明橡胶棒得电子带负电，则毛皮失去电子带正电，故毛皮比橡胶棒对电子的束缚能力弱，故A错误； B．图甲中，让橡胶棒去接触不带电的验电器的金属球时，由于接触起电也是电子的转移，故A、间会有短暂的电流，但是由于电流的方向只与正电荷定向移动方向相同，故电流方向从橡胶棒到金属球，故B错误； C．图乙中，橡胶棒靠近金属球时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故此时只会造成验电器上的正负电荷会重新分布，故橡胶棒所带电荷量不变，故C错误； D．图乙中，由于带负电，根据静电感应，此时只会造成验电器上的正负电荷会重新分布，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器金属球端此时带正电，金属箔端带负电，故验电器金属球端一部分电子转移到验电器的金属箔上，故D正确。 故选D。 11. 某家庭电路简化后如图所示，该电路连接均正确，由该电路可知（　　） A. a线是零线，b线是火线 B. 电能表是测量用电器总功率的仪表 C. 接入电路后的电视机和台灯是并联的 D. 控制灯泡开关可以和灯泡互换位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电路中三孔插座的电路接法“左零右火”可知a线是火线，b线是零线，故A不符合题意； B．电能表是测量用电器消耗电能仪表，故B不符合题意； C．家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，他们彼此工作互不影响，故C符合题意； D．为了用电安全，开关要直接控制火线，故控制灯泡的开关不能和灯泡互换位置，故D不符合题意。 故选C。 12. 如图所示是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音．关于动圈式话筒下列说法正确的是 A. 是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 B. 是利用电磁感应现象的原理工作的 C. 工作时将电能转化为机械能 D. 与电磁继电器的工作原理相同 【答案】B 【解析】 【详解】解答：(1)动圈式话筒是利用电磁感应原理：人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，故能产生感应电流，故A错误，B正确；(2)线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能，故C错误；(3)电磁继电器主要是利用电磁铁工作的，电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故D错误． 故选B. 点睛：动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用．工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器． 二、填空题：本大题共2小题，共6分。 13. 如图所示，逃生安全锤有一端设计成锥形，这样设计是为了______受力面积，从而______压强来破坏玻璃窗逃生。使用某逃生安全锤垂直击打车窗玻璃时，用的力即可击破玻璃，安全锤的受力面积约为，则击打时玻璃受到的压强约为______。（前两空选填“增大”或“减小”） 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 【解析】 【详解】[1][2]逃生安全锤有一端设计成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，从而容易破坏玻璃窗逃生。 [3]逃生安全锤垂直击打车窗玻璃时的力，安全锤的受力面积 则击打时玻璃受到的压强 击打时玻璃受到压强。 14. 如图甲是某超声波加湿器的简化示意图。是探测空气湿度的湿敏电阻，置于加湿器表面，其阻值随空气湿度变化的关系如图乙，是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源电压为6V，且保持不变，该加湿器正常工作时，能使卧室内空气湿度控制在50%～60%。 （1）当空气湿度为30%时，控制电路中的电流为0.03A，此时的阻值为_________Ω，消耗的电功率为_________W； （2）若用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈，则加湿器正常工作时，卧室内的空气湿度最小是_________%。 【答案】 ①. 150 ②. 0.045 ③. 40 【解析】 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，控制电路中湿敏电阻与电磁铁线圈串联，由图乙可知，当空气湿度为30%时湿敏电阻的阻值为150Ω，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，电磁铁线圈的电阻 R0=R-R1=200Ω-150Ω=50Ω 此时电磁铁线圈消耗的功率 P=I2R0=(0.03A)2×50Ω=0.045W （2）[3]由图乙知卧室内的空气湿度最小时，湿敏电阻最大，控制电路中的电流最小，由图乙可知，在加湿器正常工作范围内，当空气湿度为50%时，湿敏电阻的阻值最大，为75Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，加湿器正常工作时，控制电路中的最小电流 由欧姆定律可知，此时控制电路中的最大电阻 则用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈后，湿敏电阻的阻值 R1'=R总大-R0'=125Ω-25Ω=100Ω 由图乙可知，当湿敏电阻的阻值为100Ω时，空气湿度为40%，即用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈，则加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最小是40%。 三、实验探究题：本大题共4小题，共23分。 15. 小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）如图甲所示，小明让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 ___________cm； （2）小明在组装器材时，为使像成在光屏的中央，应 ___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度；某次实验如图乙所示，此时光屏上成清晰的像，这与 ___________的成像原理相同； （3）用一偏折能力相同但表面积更大的凸透镜替换掉原来的凸透镜，保持凸透镜的主光轴高度不变，且蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置不变，光屏上现在的像与原来的像相比，变化是 ___________。 【答案】 ①. 10.0 ②. 点燃 ③. 照相机 ④. 像比原来亮 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，图中刻度尺的分度值是1cm，所以焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，所以实验中需要点燃蜡烛。 [3]根据图示可知，此时的物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。 （3）[4]用一偏折能力相同但表面积更大的凸透镜替换掉原来的凸透镜，经凸透镜的光线变多，所成的像与原来的像相比，比原来亮。因为折光能力不变，则物距不变时，像距也不变。 【点睛】凸透镜成像规律是光学内容的难点，要解决此类问题，首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，并了解其应用，平时多动脑，对规律进行总结。 16. 某兴趣小组用如图所示的实验“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，他们提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关； (1)在测量滑动摩擦力大小时，必须水平拉着物块做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数，所用的物理原理是_____； (2)对比_____两次实验，可以验证猜想一。由数据可得，滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小_____（填“有关”或“无关”），对比_____两次实验，可以验证猜想二； (3)该小组的同学对比丙，丁两次实验，得出“接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论，你认为该结论正确吗？_____，理由是_____。 【答案】 ①. 二力平衡 ②. 甲乙 ③. 有关 ④. 甲丁 ⑤. 不正确 ⑥. 没有控制接触面粗糙程度相同 【解析】 【详解】(1)[1]在测量滑动摩擦力大小时，必须水平拉着物块做匀速直线运动，根据二力平衡，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数，即所用的物理原理是二力平衡。 (2)[2][3]研究滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，要控制接触面粗糙程度相同，故对比甲乙两次实验，可以验证猜想一；因两实验中，滑动摩擦力大小不同，故滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关。 [4] 研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，要控制压力相同，故对比甲丁两次实验，可以验证猜想二。 (3)[5][6]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关时，要控制压力和接触面粗糙程度相同，而丙丁两次实验中接触面粗糙程度不同，故得出“接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论是不正确的，即没有控制接触面粗糙程度相同。 17. 小龙利用图甲的装置探究液体的压强与哪些因素有关。 （1）甲图所示的压强计______（选填“属于”或“不属于”）连通器； （2）乙、丙两图中，______图中探头的橡皮膜受到的液体压强大，由此可知，制造深海潜水器多采用钛合金材料，是利用其______（选填“硬度大”或“密度大”）的性质； （3）在探究液体压强与液体密度的关系时，小龙在图丙所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，发现U形管两侧液面高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大，压强越大”的结论，这是不可靠的，原因是______； （4）探究过程中，为了让U形管两侧液面高度差更明显，方便观察对比，可对实验装置进行改进的措施有______； （5）受橡皮膜受力形变的启发，勇于创新的小龙利用液体压强知识来测量盐水的密度，步骤如下： ①向图丁中的容器左侧注入适量的水，橡皮膜向右凸起，测得水面到橡皮膜中心的深度为h1； ②再向容器右侧缓慢注入盐水，直至橡皮膜______，测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2； ③可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水=______（用h1、h2、ρ水表示）。 【答案】 ①. 不属于 ②. 丙 ③. 硬度大 ④. 没有控制探头所处深度相同 ⑤. 将U形管中换成密度更小的液体 ⑥. 变平 ⑦. 【解析】 【详解】（1）[1]上端开口，下端连通的仪器是连通器；而压强计一端开口，另一端密封，不是连通器。 （2）[2][3]乙、丙图中液体密度相同，探头在液体中的深度不同，丙图中探头所处的深度大，U形管两侧的液面高度差大，产生的压强大，故可得出结论：在同种液体中，压强随液体深度的增加而增大。要克服深海海水产生的巨大压强，所选的材料必须有很强的硬度，而钛合金板就属于硬度大的材料。 （3）[4]在探究液体压强与液体密度的关系时，应保持探头在液体中的深度相同，密度不同；向容器内加入适量的浓盐水，液体密度和探头所处深度均不同，不符合控制变量法的研究方法，故结论不可靠。 （4）[5]U形管两侧液面的高度差对比不明显，说明橡皮膜受到的压强较小，根据公式可知，可能是因为探头浸入液体中的深度太浅，可以使探头在不同液体中均向下移动相同的距离；也可能是烧杯内液体的密度太小，可以把烧杯内的液体换用密度更大的液体；也可能是因为U形管内的液体密度太大，可以换密度较小的液体。 （5）[6][7]步骤②中向容器右侧缓慢注入盐水，直至橡皮膜变平，此时橡皮膜左侧和右侧的压强相等，由可知 则该盐水的密度 18. 洛洛同学想测定小灯泡的额定功率，如图所示，她选用了以下器材：标有“2.5V”，字样的小灯泡（正常工作电流约0.3A。电源（电压为6V且不变），量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干，以及两种规格的滑动变阻器（分别标有“10Ω1A”、“ 20Ω0.5A”字样）。 (1)通过估算，洛洛应选择标有 ______ 字样的滑动变阻器； (2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整（滑片向左滑动时灯泡变亮）； ______ (3)连接好电路后，闭合开关，洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都不发光，电流表、电压表示数始终为零，若电路只有一处故障，则故障可能为 ______ 。 A．灯泡短路 B.灯泡断路 C.变阻器断路 D.变阻器短路 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，某时刻电压表示数为2.0V，此时应向 ______ （选“左”或“右”）端移动滑片，直至 ______ ，若此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为 ______ W； (5)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻R0，来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图，其中能达到实验目的有（多选） ____ 。 A． B. C. D. 【答案】 ①. “20Ω0.5A” ②. ③. C ④. 左 ⑤. 电压表示数为2.5V ⑥. 0.65 ⑦. AB 【解析】 【分析】(1)由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值，从而选择其规格； (2)根据灯泡的额定电压选择电压表量程与灯泡并联，根据滑片向左滑动时灯泡变亮选择变阻器的接线柱； (3)根据实验现象，逐个分析各选项确定故障； (4)灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表选用的量程确定分度值读数，根据求灯的额定功率； (5)只有电压表或电流表与已知阻值的定值电阻，测灯泡的额定功率时，需要使灯泡正常发光，通过开关转换，利用电路特点和欧姆定律得到灯泡的电流，由此分析解答。 【详解】(1)[1]小灯泡正常工作电流约0.3A，小于0.5A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值 所以应选择标有“20Ω 0.5A”字样的滑动变阻器； (2)[2]灯泡的额定电压2.5V，所以电压表应选择0~3V量程与灯泡并联；滑片向左滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入电路的阻值变小，所以选择左下接线柱将其串联入电路中，如图所示： (3)[3]无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都不发光，电流表、电压表示数始终为零，若电路只有一处故障； A．若灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，故A不合题意； B．若灯泡断路，电压表被串联入电路中，电压表测电源电压，有示数，故B不合题意； C．若变阻器断路，整个电路断路，无论怎样移动滑片，灯泡不发光，电流表和电压表都无示数，故C符合题意； D．若变阻器短路，灯泡发光，电流表和电压表都有示数，故D不合题意。 故选C。 (4)[4][5]灯在额定电压下正常发光，示数为2.0V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向在移动，直到电压表示数为额定电压2.5V为止。 [6]此时灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则灯泡的额定功率为 (5)[7] A．当开关接时，灯泡与并联，电流表测的电流，调节变阻器使通过的电流 （此时灯泡正常发光），保持滑片位置，再使开关接，电流表测干路电流，灯泡与仍并联，所以灯泡仍正常发光，读出电流表示数，两次电流表示数差即为灯泡发光电流，由可计算灯泡的额定功率，故A能达到实验目的； B．当开关接时，灯泡、、变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压，保持滑片位置，再使开关接，电压表测灯泡和的总电压，两次电压表示数差等于 两端电压，由欧姆定律可计算的电流，即灯泡正常发光的电流，由可计算灯泡的额定功率，故B能达到实验目的； C．图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故C不能达到实验目的； D．当开关接时，电压表测两端电压，且下端为正接线柱；开关接时，电压表测灯泡两端电压，且上端为正接线，所以不能通过开关转换分别测灯泡和两端电压，故D不能达到实验目的。 故选AB。 四、计算题：本大题共1小题，共12分。 19. 建设中的港珠澳大桥的隧道部分，是由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，现将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底；设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg；（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是多少？此时露出的体积是多少？ （2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入海水的质量至少为多少？此时其下表面受到海水的压力为多少？ 【答案】（1）6×108N； 3×103m3；（2）3×106kg；6.3×108N 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）因为密封沉管灌水前漂浮，所以受到的浮力 F浮＝G＝mg＝6×107kg×10N/kg＝6×108N 浸在水中的体积 V排＝＝6×104m3 沉管的体积 V＝180m×35m×10m＝6.3×104m3 则露出的体积 V露＝V﹣V排＝6.3×104m3﹣6×104m3＝3×103m3 （2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，排开水的体积 V排＝V＝6.3×104m3 则受到的浮力 F浮′＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3＝6.3×108N 密封沉管恰好悬浮时，注入的海水最少，此时受到的浮力 F浮′＝G管+G水 至少注入水的重力 G水＝F浮′﹣G管＝6.3×108N﹣6×108N＝3×107N 其质量 m＝＝3×106kg 当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，由于浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差，则沉管下表面受到海水的压力 F下＝F浮′＝6.3×108N 答：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是6×108N；此时露出的体积是3×103m3； （2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入海水的质量至少为3×106kg；此时其下表面受到海水的压力为6.3×108N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$