2025年广东省深圳市坪山区锦绣实验学校中考物理二模试卷

2025年广东省深圳市坪山区锦绣实验学校中考物理二模试卷 一、选择题（共6题，每题2分，共12分。每题4个选项中，只有一项符合题意）主题一物理与日常生活↩ 烹饪社团课深受大家喜爱，同学们既能学习厨艺，又能品尝美食。请你回答第1﹣4题。 1．如图所示，小明拿起的西红柿的宽度最接近（　　） A．1μm B．1mm C．1cm D．1dm 2．小明从冰箱冷藏室拿出一瓶饮料，过一会儿发现饮料瓶表面“出汗了”，此现象涉及的物态变化是（　　） A．熔化 B．凝固 C．汽化 D．液化 3．小明通过消毒柜的光滑金属表面看到了自己的像，以下现象与其成像原理相同的是（　　） A．水中折筷 B．水中倒影 C．海市蜃楼 D．叶脉放大 4．小明发现烹饪社团课教室有两孔插座、三孔插座、照明灯等，如图是小明画的电路图，其中正确的是（　　） A．① B．② C．①③ D．②③ 新能源汽车发展前景良好，随着新能源汽车的普及，充电技术也在不断创新，其中无线充电成为未来发展的趋势之一。无线充电安全方便，不需要汽车用导线连接电源，还能与智能交通系统结合，实现自动泊车充电。请你回答第5﹣6题。 5．汽车静止在水平地面上时，汽车受到的重力（　　） A．与汽车对地面的压力是一对平衡力 B．与汽车对地面的压力是一对相互作用力 C．与地面对汽车的支持力是一对平衡力 D．与地面对汽车的支持力是一对相互作用力 6．如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 二、非选择题（共10题，共51分）主题二物理与社会发展 7．（2分）篮球是深圳体育中考项目之一，请在图中画出空中飞行的篮球的受力情况（忽略空气阻力）。 8．（2分）“八音盒”是一种机械音乐盒。上紧发条后圆简转动，圆简上按一定规律分布着一些凸点，它们拨动簧片就会奏出乐曲，这说明声音是由物体的　 　 产生的；长度不同的簧片发出的声音　 　 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同。 9．（3分）小明用如图所示的无人机拍摄深圳湾夜景。景物通过无人机的摄像头成　 　 （选填“正立”或“倒立”）缩小的实像；摄像头远离景物的过程中，像的大小　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物是　 　 （选填“运动”或“静止”）的。 10．（3分）某港口的自动装卸系统采用动滑轮提升货物，其简化图如图所示。已知动滑轮重200N，当匀速提升重为1.6×104N的货物时，机械效率为80%。则货物在匀速上升的过程中，机械能 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），绳子自由端的拉力为 　 　 N；若要提高动滑轮的机械效率，可以采取的措施是 　 　 （填一种即可）。 主题三物理与科学探究 11．（5分）如图是小明同学验证“阿基米德原理”的实验，其中A桶为圆柱形，B桶用于收集溢出的水。 （1）由图乙知B桶重力为　 　 N； （2）如图丙所示，将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用B桶接住溢出的水，则由图丙和图　 　 可得空桶A受到的浮力； （3）测出B桶和溢出水的总重力，如图丁所示，则A桶受到的浮力　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）A桶排开水的重力； （4）随后，小明同学往A桶中添加沙子（A桶始终漂浮），进行了四次实验，并将数据记录在表格中，其中有明显错误的是第　 　 次，理由是：　 　 。 表格 次数 2 3 4 A桶与沙子的总重力/N 2.4 2.6 3.0 3.2 B桶与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 4.8 12．（6分）为探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，小明用如图甲所示电路图进行实验，电源为两节新的干电池。 （1）小明刚闭合开关发现电压表指针如图乙所示，电压表读数为　 　 V，出现这种现象可能的原因是　 　 ； （2）小明找出原因并改正后，进行了五次实验，用描点法得到电阻R的I﹣U图像如图丙所示，由图像可知：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　 比； （3）根据丙图，可判断此操作过程中滑动变阻器的U﹣I图像近似为下图中的　 　 。 （4）为了完成以上五次实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于　 　 Ω。 （5）若滑动变阻器坏了，可以用　 　 （选填‘“粗铜线”“细铅笔芯”或“橡胶棒”）替代滑动变阻器完成实验。 主题四物理与工程实践 13．（7分）仰望U9是我国第一款量产的百万级超级跑车，最快速度达400km/h，比大部分的高铁还快，它的质量为2.5×103kg，其强大的悬挂和动力系统，能够实现行驶过程中的飞跃功能，如图为U9在行驶过程中飞跃高为4cm钉带的瞬间。（g取10N/kg） （1）U9跑完1km最少需要多少时间？ （2）若轮胎与地面总接触面积为5×10﹣2m2，U9静止在地面时对地面的压强是多少？ （3）U9飞跃钉带时，克服车的重力最少要做多少功？ 14．（7分）糖画是一种传统民间手工艺。某项目小组制作了如图甲所示的简易作画工具“糖画笔”，其结构如图乙所示。项目小组将质量为0.01kg、初温为20℃的糖棒放入“糖画笔”的陶瓷内管中，“糖画笔”工作时将阻值为6Ω的电阻丝接到电压为6V的电源两端，电阻丝发热对管内糖棒加热，当糖棒的温度达到160℃时开始出糖（假设糖棒受热均匀且不计热量损失，糖棒的比热容c糖棒＝1.5×103J/（kg•℃），求： （1）糖棒开始出糖时需要吸收多少热量； （2）电阻丝工作时的功率； （3）将糖棒加热到开始出糖时所需的时间。 15．（4分）人们购入新手机后，常常会为其贴上保护膜以确保屏幕的安全。小明为了探究不同品牌保护膜的防护效果，选购了四款不同品牌的手机保护膜进行了一系列测试，保护膜的厚度均为0.33mm，实验步骤如下： ①将表面平整的硬木块（表面积足够大）放在铁架台底部。 ②将一款保护膜放置在木块上，调整横铁杆的高度，使其距离保护膜10cm。然后，将一个质量为5g的钢球从横铁杆处静止释放（如图所示）。观察并记录钢球落在保护膜上时，膜是否出现裂纹。随后，每次将横铁杆的高度增加2cm，并重复上述实验步骤，直到保护膜首次出现裂纹为止，此时停止实验。 ③更换其他三种保护膜，重复执行实验步骤②，并记录结果。实验结束后，将得到的数据整理成表。 下落距离 有无裂纹 A款 B款 C款 D款 10cm 无 无 无 无 12cm 无 无 无 无 14cm 无 有 无 无 16cm 无 ﹣ 无 有 18cm 无 ﹣ 无 ﹣ 20cm 有 ﹣ 有 ﹣ （1）该实验所需的测量工具为 　 　 ； （2）实验中通过出现裂纹时小球下落的高度来反映保护膜防护性能的强弱，下列实验中采取的方法与这一方法不同的是 　 　 ； A.在探究压力作用效果的影响因素实验中，通过观察海绵的形变程度来判断压力的作用效果 B.在研究电流的特点时，通过类比水流的特点来帮助理解电流 C.在探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验中，通过观察其吸引小铁钉的数目来判断电磁铁磁性的强弱 （3）通过表格中的记录，可以初步判断 　 　 款（选填“A”、“B”、“C”或“D”）保护膜的防护性能最弱； （4）当钢球从20cm的高度落下时，A和C两款保护膜均出现了裂纹，因此初步判断这两款膜的防护性能相当。然而，经过更细致的分析，小明认为这一结论不准确。为了验证自己的想法，小明接下来的操作是：　 　 。 16．（12分）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计并制作简易油量表 【生活调查】小明发现家里新买的三轮摩托车的仪表盘没有油量表（如图甲）。 【任务要求】用所学的知识设计并制作一个简易的油量表，用来实时监测油量情况。 【知识储备】小明在查阅资料时，发现图丙是一种用于自动测量油箱内油量的装置（简称“油量表”）简化图，其最大测量容量为50L。请你帮助小明完成以下问题： （1）油箱装满油时，油的质量为 　 　 kg（已知油的密度为0.8×103kg/m3）； （2）如图乙所示，是油箱盖杠杆结构原理图。开启油箱盖时，在B点施加一个向下的力，弹簧会在A点产生一个向上的力，从而打开油箱盖。油箱盖打开后，可以闻到很浓的气味，这是因为 　 　 ；从图乙可以看出，油箱盖杠杆结构OAB相当于一个 　 　 （填“省力”或“费力”）杠杆。假设OA＝5cm，AB＝15cm，F2＝20N，若在B点施加一个力打开油箱盖，则这个力的最小值为 　 　 N； （3）小明根据图丙制作简易的油量表，其中油量表是由 　 　 表改装而成的，R0的作用是 　 　 ，若电源电压为6V，变阻器R的最大阻值为200Ω，当油箱内装满油时，金属滑片在R的最下端，电路中电流为60mA，则R0阻值为 　 　 Ω；当油箱内没有油时，金属滑片在R的最上端，此时电路中电流为 　 　 mA；若电阻R随油箱中油量V的变化如图丁所示，当电路中的电流为40mA时，油量为 　 　 L； 【设计优化】为科学评价学生的制作作品，老师设置了如下评价量表。 自制油量表评价量表（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 油面越高油量表示数越大 油面越高油量表示数越小 油量表无法反映油面高低 刻度 油量表刻度线均匀，零刻度对应油量为零 油量表刻度线均匀，零刻度对应油量不为零 油量表刻度线不均匀，零刻度对应油量不为零 （4）小深和团队设计了如图戊所示的油量表电路图，请根据评价量表选择一个维度对该设计进行评价并说明理由 　 　 。 2025年广东省深圳市坪山区锦绣实验学校中考物理二模试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（共6题，每题2分，共12分。每题4个选项中，只有一项符合题意）主题一物理与日常生活↩ 烹饪社团课深受大家喜爱，同学们既能学习厨艺，又能品尝美食。请你回答第1﹣4题。 1．如图所示，小明拿起的西红柿的宽度最接近（　　） A．1μm B．1mm C．1cm D．1dm 【分析】根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。 【解答】解：小明拿起的西红柿的宽度接近一个手掌宽度，即宽度接近1dm，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查长度的估测，要认真观察生活，注意收集生活中常见的长度数据。 2．小明从冰箱冷藏室拿出一瓶饮料，过一会儿发现饮料瓶表面“出汗了”，此现象涉及的物态变化是（　　） A．熔化 B．凝固 C．汽化 D．液化 【分析】物体由液态变为气态的现象叫汽化，汽化吸热；物体由气态变为液态的现象叫液化，液化放热；物体由液态变为固态的现象叫凝固，凝固放热。 【解答】解：空气中的水蒸气遇到比较冷的饮料瓶就会液化为小水珠。 故选：D。 【点评】此题考查学生对于液化的了解，这是生活中常见的现象，难度不大。 3．小明通过消毒柜的光滑金属表面看到了自己的像，以下现象与其成像原理相同的是（　　） A．水中折筷 B．水中倒影 C．海市蜃楼 D．叶脉放大 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等； （2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。 【解答】解：小明通过消毒柜的光滑金属表面看到了自己的像，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。 A、水中折筷是由于光的折射形成的，故A不符合题意； B、水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B符合题意； C、海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时，发生折射造成的，故C不符合题意。 D、叶脉放大是凸透镜成像，属于光的折射，故D不符合题。 故选：B。 【点评】此题通过不同的现象考查了学生对光的反射、光的直线传播及光的折射的理解，在学习中要注意区分，并要学会用所学知识解释有关的物理现象。 4．小明发现烹饪社团课教室有两孔插座、三孔插座、照明灯等，如图是小明画的电路图，其中正确的是（　　） A．① B．② C．①③ D．②③ 【分析】（1）灯泡的接法：灯泡螺旋套与零线相连，开关接在灯泡和火线之间； （2）对于两孔插座是：左零右火；三孔插座是“左零右火上接地”。 【解答】解：灯泡的接法：灯泡螺旋套与零线相连，开关接在灯泡和火线之间，所以①正确；对于两孔插座是：左零右火；三孔插座是“左零右火上接地”。故②③错误。 故选：A。 【点评】本题考查了家庭电路中三孔插座、两孔插座、开关、灯泡的接法，并理解各种接法的原因是正确判断的关键。 新能源汽车发展前景良好，随着新能源汽车的普及，充电技术也在不断创新，其中无线充电成为未来发展的趋势之一。无线充电安全方便，不需要汽车用导线连接电源，还能与智能交通系统结合，实现自动泊车充电。请你回答第5﹣6题。 5．汽车静止在水平地面上时，汽车受到的重力（　　） A．与汽车对地面的压力是一对平衡力 B．与汽车对地面的压力是一对相互作用力 C．与地面对汽车的支持力是一对平衡力 D．与地面对汽车的支持力是一对相互作用力 【分析】（1）二力平衡的条件：同一个受力物体，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上； （2）相互作用力的特点：两个受力物体（相互的），两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上 【解答】解：AB、汽车静止在水平地面上时，汽车受到的重力与汽车对地面的压力方向相同，不是一对平衡力，也不是一对相互作用力，故AB错误； CD、汽车静止在水平地面上时，汽车受到的重力与地面对汽车的支持力，同一个受力物体，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故C正确，D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别，区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。 6．如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 【分析】闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，叫电磁感应现象，找出下列各种器件的工作原理比较即可。 【解答】解：电动汽车驶到供电线圈装置上时，受电线圈可感应出电流，这过程是磁生电，即电磁感应现象。 A、图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意； B、图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意； C、图中闭合开关，给导体通电，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D、图中ab是闭合电路的一部分导体，AB做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道无线充电器的原理是解题的关键。 二、非选择题（共10题，共51分）主题二物理与社会发展 7．（2分）篮球是深圳体育中考项目之一，请在图中画出空中飞行的篮球的受力情况（忽略空气阻力）。 【分析】篮球在空中飞行时，不考虑空气阻力，所以篮球只受重力，画出重力的示意图即可。 【解答】解：篮球在空中飞行时，不考虑空气阻力，所以篮球只受重力。找到篮球的重心，然后沿重力方向画一条带箭头的线段表示这个力。如图所示： 【点评】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。 8．（2分）“八音盒”是一种机械音乐盒。上紧发条后圆简转动，圆简上按一定规律分布着一些凸点，它们拨动簧片就会奏出乐曲，这说明声音是由物体的　振动　 产生的；长度不同的簧片发出的声音　音调　 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同。 【分析】声音是由物体的振动产生的；声音的高低叫音调，与发声体振动的频率有关，频率越大，音调越高。 【解答】解：它们拨动簧片就会奏出乐曲，簧片振动产生声音，说明声音是由物体的振动产生的； 簧片越长，振动越慢，音调越低，拨动长度不同的簧片，从而改变音调。 故答案为：振动；音调。 【点评】本题考查声音的产生和声音的特性，属于基础题。 9．（3分）小明用如图所示的无人机拍摄深圳湾夜景。景物通过无人机的摄像头成　倒立　 （选填“正立”或“倒立”）缩小的实像；摄像头远离景物的过程中，像的大小　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物是　运动　 （选填“运动”或“静止”）的。 【分析】（1）无人机的摄像头相当于一个凸透镜，拍摄景物时，物距大于两倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物远像近像变小； （2）运动和静止是相对的，相对于参照物来说，物体的位置发生变化则是运动的，否则是静止的。 【解答】解：无人机的摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，成倒立、缩小的实像； 摄像头远离景物的过程中，物距变大，像距变小，摄像头所成的像将变小； 以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物的位置发生了变化，所以说路边的建筑物是运动的。 故答案为：倒立；变小；运动。 【点评】本题考查了参照物、凸透镜成像的特点和应用，属于基础知识，要熟记。 10．（3分）某港口的自动装卸系统采用动滑轮提升货物，其简化图如图所示。已知动滑轮重200N，当匀速提升重为1.6×104N的货物时，机械效率为80%。则货物在匀速上升的过程中，机械能 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），绳子自由端的拉力为 　1×104　 N；若要提高动滑轮的机械效率，可以采取的措施是 　增大物重（其它合理即可）　 （填一种即可）。 【分析】动能和势能统称为机械能。在质量一定时，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大，由此可知货物在匀速上升的过程中机械能的变化； 由图可知，动滑轮上的绳子段数，根据η＝＝＝＝求绳子自由端的拉力； 减轻动滑轮的重、减小摩擦和绳重、增大物重可以提高动滑轮的机械效率。 【解答】解：动能和势能统称为机械能。在质量一定时，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大， 由此可知货物在匀速上升的过程中，动能不变，重力势能变大，机械能变大； 由图可知，动滑轮上的绳子段数为n＝2，根据η＝＝＝＝可得， 绳子自由端的拉力：F＝＝＝1×104N； 减轻动滑轮的重、减小摩擦和绳重、增大物重可以提高动滑轮的机械效率。 故答案为：变大；1×104；增大物重（其它合理即可）。 【点评】本题考查机械能的概念和机械效率的有关计算及改变方法，难度一般。 主题三物理与科学探究 11．（5分）如图是小明同学验证“阿基米德原理”的实验，其中A桶为圆柱形，B桶用于收集溢出的水。 （1）由图乙知B桶重力为　1.6　 N； （2）如图丙所示，将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用B桶接住溢出的水，则由图丙和图　乙、丁　 可得空桶A受到的浮力； （3）测出B桶和溢出水的总重力，如图丁所示，则A桶受到的浮力　等于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）A桶排开水的重力； （4）随后，小明同学往A桶中添加沙子（A桶始终漂浮），进行了四次实验，并将数据记录在表格中，其中有明显错误的是第　2　 次，理由是：　2.6N+1.6N＝4.2N≠4.4N　 。 表格 次数 2 3 4 A桶与沙子的总重力/N 2.4 2.6 3.0 3.2 B桶与水的总重力/N 4.0 4.4 4.6 4.8 【分析】（1）由弹簧测力计的分度值得出乙图中空桶B的重力； （2）丙图中A漂浮，受到的浮力与其重力相等，丁图中桶B与排出水的总重力为3.6N，得出则空桶A排出水的重力；则由图丙和图乙、丁可得空桶A受到的浮力； （3）图甲中得出空桶的重力为，结合（2）分析； （4）往A桶中添加沙子（A桶始终漂浮），受到的浮力等于A桶和添加沙子的重力和，根据阿基米德原理，浮力等于排开水的重力，根据表中数据回答。 【解答】（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，乙图中空桶B的重力为1.6N， （2）丙图中A漂浮，受到的浮力与其重力相等，丁图中桶B与排出水的总重力为3.6N，则空桶A排出水的重力为 G排＝3.6N﹣1.6N＝2N 则由图丙和图乙、丁可得空桶A受到的浮力； （3）图甲中，空桶的重力为2N，根据（2），则A桶受到的浮力等于A桶排开水的重力； （4）随后，小明同学往A桶中添加沙子（A桶始终漂浮），受到的浮力等于A桶和添加沙子的重力和，根据阿基米德原理，浮力等于排开水的重力，进行了四次实验，并将数据记录在表格1中，其中有明显错误的是第2次，理由是： 2.6N+1.6N＝4.2N≠4.4N 故答案为：（1）1.6；（2）乙、丁；（3）等于；（4）2。 【点评】本题验证“阿基米德原理”的实验，考查对操作过程的理解及漂浮特点的运用。 12．（6分）为探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，小明用如图甲所示电路图进行实验，电源为两节新的干电池。 （1）小明刚闭合开关发现电压表指针如图乙所示，电压表读数为　3　 V，出现这种现象可能的原因是　电阻R断路　 ； （2）小明找出原因并改正后，进行了五次实验，用描点法得到电阻R的I﹣U图像如图丙所示，由图像可知：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　正　 比； （3）根据丙图，可判断此操作过程中滑动变阻器的U﹣I图像近似为下图中的　B　 。 （4）为了完成以上五次实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于　25　 Ω。 （5）若滑动变阻器坏了，可以用　细铅笔芯　 （选填‘“粗铜线”“细铅笔芯”或“橡胶棒”）替代滑动变阻器完成实验。 【分析】（1）根据电压表选用量程确定分度值读数；电压表测电源电压，说明电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （2）根据图丙分析得出结论； （3）根据串联电路电压规律分析回答； （4）根据图丙中第1个点的数据，利用串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此分析； （5）影响电阻大小因素有：导体的材料、长度、横截面积和导体的温度，据此分析。 【解答】解：（1）小明刚闭合开关发现电压表指针如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为3V； 小明用如图甲所示电路图进行实验，电源为两节新的干电池，即3V，即电压表示数等于电源电压，说明电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现这种现象可能的原因是电阻R断路； （2）由图丙可知，图线为一条过原点的斜线，故可得出结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （3）当定值电阻两端电压增大时，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压会减小，且定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和为一定值，故可判断此操作过程中滑动变阻器的U﹣I图像近似为下图中的B； （4）由图丙可知，当定值电阻两端电压为0.5V时，通过定值电阻的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，则滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑＝＝＝25Ω，即为了完成以上五次实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于25Ω； （5）通常情况下，橡胶棒不容易导电，属于绝缘体，因此滑动变阻器坏了，不能用橡胶棒替代滑动变阻器完成实验；根据影响电阻大小因素可知，粗铜线横截面积较大，电阻较小，对电路的总电阻影响较小，因此不宜替代滑动变阻器；而细铅笔芯电阻较大，所以可以用细铅笔芯替代滑动变阻器完成实验。 故答案为：（1）3；电阻R断路；（2）正；（3）B；（4）25；（5）细铅笔芯。 【点评】本题探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验，考查了电压表读数、故障分析、图像分析和影响电阻大小因素等知识。 主题四物理与工程实践 13．（7分）仰望U9是我国第一款量产的百万级超级跑车，最快速度达400km/h，比大部分的高铁还快，它的质量为2.5×103kg，其强大的悬挂和动力系统，能够实现行驶过程中的飞跃功能，如图为U9在行驶过程中飞跃高为4cm钉带的瞬间。（g取10N/kg） （1）U9跑完1km最少需要多少时间？ （2）若轮胎与地面总接触面积为5×10﹣2m2，U9静止在地面时对地面的压强是多少？ （3）U9飞跃钉带时，克服车的重力最少要做多少功？ 【分析】（1）根据v＝的变形式计算U9跑完1km最少需要的时间； （2）根据G＝mg求出U9受到的重力，U9静止在地面时对地面的压力等于其重力，根据p＝求出U9静止在地面时对地面的压强； （3）根据W＝Gh求出U9飞跃钉带时，克服车的重力最少要做的功。 【解答】解：（1）由题意知U9最快速度达400km/h， 由v＝得，U9跑完1km最少需要的时间为： t＝＝＝0.0025h＝9s； （2）U9受到的重力为： G＝mg＝2.5×103kg×10N/kg＝2.5×104N， U9静止在水平地面时对地面的压力等于其重力，即F＝G＝2.5×104N， 轮胎与地面总接触面积为5×10﹣2m2，即地面的受力面积S＝5×10﹣2m2， U9静止在地面时对地面的压强为： p＝＝＝5×105Pa； （3）U9飞跃钉带时，克服车的重力最少要做的功为： W＝Gh＝2.5×104N×4×10﹣2m＝1000J。 答：（1）U9跑完1km最少需要9s； （2）U9静止在地面时对地面的压强是5×105Pa； （3）U9飞跃钉带时，克服车的重力最少要做的功为1000J。 【点评】本题考查了速度、重力、固体压强、功的计算公式的应用，属于基础题。 14．（7分）糖画是一种传统民间手工艺。某项目小组制作了如图甲所示的简易作画工具“糖画笔”，其结构如图乙所示。项目小组将质量为0.01kg、初温为20℃的糖棒放入“糖画笔”的陶瓷内管中，“糖画笔”工作时将阻值为6Ω的电阻丝接到电压为6V的电源两端，电阻丝发热对管内糖棒加热，当糖棒的温度达到160℃时开始出糖（假设糖棒受热均匀且不计热量损失，糖棒的比热容c糖棒＝1.5×103J/（kg•℃），求： （1）糖棒开始出糖时需要吸收多少热量； （2）电阻丝工作时的功率； （3）将糖棒加热到开始出糖时所需的时间。 【分析】（1）利用比热容变形式计算糖棒吸收的热量， （2）利用电功率公式计算电阻丝的功率。 （3）因不计热量损失，电阻丝产生的热量等于糖棒吸收的热量。利用电热公式计算所需要的时间。 【解答】解：（1）由比热容公式得：Q吸＝c糖棒m（t末﹣t初）＝1.5×103J/（kg•℃）×0.01kg×（160℃﹣20℃）＝2.1×103J， （2）由得：， （3）因不计热量损失，则， 由Q＝W＝Pt得：。 答：（1）糖棒开始出糖时需要吸收的热量为2.1×103J， （2）电阻丝工作时的功率为6W， （3）将糖棒加热到开始出糖时所需的时间为350S。 【点评】本题考查了电学公式，比热容公式以及吸收的热量与电热之间的关系。 15．（4分）人们购入新手机后，常常会为其贴上保护膜以确保屏幕的安全。小明为了探究不同品牌保护膜的防护效果，选购了四款不同品牌的手机保护膜进行了一系列测试，保护膜的厚度均为0.33mm，实验步骤如下： ①将表面平整的硬木块（表面积足够大）放在铁架台底部。 ②将一款保护膜放置在木块上，调整横铁杆的高度，使其距离保护膜10cm。然后，将一个质量为5g的钢球从横铁杆处静止释放（如图所示）。观察并记录钢球落在保护膜上时，膜是否出现裂纹。随后，每次将横铁杆的高度增加2cm，并重复上述实验步骤，直到保护膜首次出现裂纹为止，此时停止实验。 ③更换其他三种保护膜，重复执行实验步骤②，并记录结果。实验结束后，将得到的数据整理成表。 下落距离 有无裂纹 A款 B款 C款 D款 10cm 无 无 无 无 12cm 无 无 无 无 14cm 无 有 无 无 16cm 无 ﹣ 无 有 18cm 无 ﹣ 无 ﹣ 20cm 有 ﹣ 有 ﹣ （1）该实验所需的测量工具为 　刻度尺和天平　 ； （2）实验中通过出现裂纹时小球下落的高度来反映保护膜防护性能的强弱，下列实验中采取的方法与这一方法不同的是 　B　 ； A.在探究压力作用效果的影响因素实验中，通过观察海绵的形变程度来判断压力的作用效果 B.在研究电流的特点时，通过类比水流的特点来帮助理解电流 C.在探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验中，通过观察其吸引小铁钉的数目来判断电磁铁磁性的强弱 （3）通过表格中的记录，可以初步判断 　B　 款（选填“A”、“B”、“C”或“D”）保护膜的防护性能最弱； （4）当钢球从20cm的高度落下时，A和C两款保护膜均出现了裂纹，因此初步判断这两款膜的防护性能相当。然而，经过更细致的分析，小明认为这一结论不准确。为了验证自己的想法，小明接下来的操作是：　需在20cm高度之间增加更小的高度间隔重复实验，观察是否存在细微差异　 。 【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 转换法是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。 【解答】解：（1）刻度尺：用于测量横铁杆距离保护膜的高度（如 10cm、12cm 等）。 天平：用于测量钢球的质量（5g）。 （2）实验方法对比题干实验通过“出现裂纹时小球下落的高度”间接反映保护膜性能，属于转换法。 A：通过海绵形变程度判断压力作用效果，属于转换法，与题干方法相同。 B：通过类比水流理解电流，属于类比法，与题干方法不同。 C：通过吸引小铁钉数目判断电磁铁磁性强弱，属于转换法，与题干方法相同。 故选：B。 （3）分析表格中首次出现裂纹的高度： A、首次裂纹出现在 20cm。 B、首次裂纹出现在 14cm（最低）。 C、首次裂纹出现在 20cm。 D、首次裂纹出现在 16cm。 B款首次出现裂纹的高度最低，说明其防护性能最弱。 （4）为准确比较A款和C款保护膜的防护性能，需在20cm高度之间增加更小的高度间隔重复实验，观察是否存在细微差异。 故答案为：（1）刻度尺和天平；（2）B；（3）B；（4）需在20cm高度之间增加更小的高度间隔重复实验，观察是否存在细微差异。 【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。 转换法对象是物理学中一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量。等效替代法对象是际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程。 16．（12分）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计并制作简易油量表 【生活调查】小明发现家里新买的三轮摩托车的仪表盘没有油量表（如图甲）。 【任务要求】用所学的知识设计并制作一个简易的油量表，用来实时监测油量情况。 【知识储备】小明在查阅资料时，发现图丙是一种用于自动测量油箱内油量的装置（简称“油量表”）简化图，其最大测量容量为50L。请你帮助小明完成以下问题： （1）油箱装满油时，油的质量为 　40　 kg（已知油的密度为0.8×103kg/m3）； （2）如图乙所示，是油箱盖杠杆结构原理图。开启油箱盖时，在B点施加一个向下的力，弹簧会在A点产生一个向上的力，从而打开油箱盖。油箱盖打开后，可以闻到很浓的气味，这是因为 　分子在做无规则运动　 ；从图乙可以看出，油箱盖杠杆结构OAB相当于一个 　省力　 （填“省力”或“费力”）杠杆。假设OA＝5cm，AB＝15cm，F2＝20N，若在B点施加一个力打开油箱盖，则这个力的最小值为 　5　 N； （3）小明根据图丙制作简易的油量表，其中油量表是由 　电流　 表改装而成的，R0的作用是 　保护电路　 ，若电源电压为6V，变阻器R的最大阻值为200Ω，当油箱内装满油时，金属滑片在R的最下端，电路中电流为60mA，则R0阻值为 　100　 Ω；当油箱内没有油时，金属滑片在R的最上端，此时电路中电流为 　20　 mA；若电阻R随油箱中油量V的变化如图丁所示，当电路中的电流为40mA时，油量为 　37.5　 L； 【设计优化】为科学评价学生的制作作品，老师设置了如下评价量表。 自制油量表评价量表（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 油面越高油量表示数越大 油面越高油量表示数越小 油量表无法反映油面高低 刻度 油量表刻度线均匀，零刻度对应油量为零 油量表刻度线均匀，零刻度对应油量不为零 油量表刻度线不均匀，零刻度对应油量不为零 （4）小深和团队设计了如图戊所示的油量表电路图，请根据评价量表选择一个维度对该设计进行评价并说明理由 　合格；油面越高油量表示数越大，但油量表刻度线示数不均匀，零刻度线上油量不为零　 。 【分析】（1）根据m＝ρV计算油箱装满油时油的质量； （2）组成物质的分子在永不停息地做无规则运动； 力臂是支点到力的作用线的距离，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆； 根据杠杆平衡条件计算在B点施加一个力打开油箱盖时这个力的最小值； （3）电流表串联接入电路，按照设计电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，线路中的电流过大，会烧坏电流表，因此串联接入一个定值电阻，对电路起保护作用； 当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，根据欧姆定律计算R0阻值； 当油箱内没有油时，R全部接入电路，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算最小电流； 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算当电路中的电流为40mA时油量表的读数； （4）戊图中滑动变阻器接入电路的阻值随油量的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大，油量为零时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据欧姆定律可知油量表刻度线示数不均匀、零刻度线上油量不为零。 【解答】解：（1）油箱装满油时，油的质量为m＝ρV＝0.8×103kg/m3×50×10﹣3m3＝40kg； （2）油箱盖打开后，可以闻到很浓的气味，这是扩散现象，因为组成物质的分子在做无规则运动； 从图乙可以看出，油箱盖杠杆结构OAB的动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆； 假设OA＝5cm，AB＝15cm，F2＝20N，若在B点施加一个力打开油箱盖，则这个力的最小值为F＝＝＝5N； （3）油量表串联接入电路，所以油量表是电流表，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，线路中的电流过大，会烧坏电流表，因此串联接入一个定值电阻，对电路起保护作用；已知电源电压为6V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，电路中电流为60mA， 根据欧姆定律可得R0阻值：R0＝＝＝100Ω； 当油箱内没有油时，R全部接入电路，若R＝200Ω，此时电流最小， 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I＝＝＝0.02A＝20mA； 当电路中的电流为40mA时，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R′＝﹣R0＝﹣100Ω＝50Ω， 油量为50L×（1﹣）＝37.5L； （4）戊图中滑动变阻器接入电路的阻值随油量的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大，油量为零时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据I＝可知油量表刻度线示数不均匀、零刻度线上油量不为零，故合格。 故答案为：（1）40；（2）分子在做无规则运动；省力；5；（3）电流；保护电路；100；20；37.5；（4）待改进；油面越高油量表示数越大，但油量表刻度线示数不均匀，零刻度线上油量不为零。 【点评】本题考查密度公式、杠杆平衡条件、串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$