2016-2025年山西省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题

【10年压轴题】2016-2025年山西省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 一．选择题（共10小题） 1．（2025•山西）在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关S，水箱中水位上升时，连杆带动滑片P向上移动，下列分析正确的是（　　） A．R1接入电路的电阻变大 B．通过R0的电流变小 C．电压表的示数变小 D．电阻R0的功率变大 2．（2024•山西）海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大 B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为﹣18℃时，控制电路中电流为0.03A D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 3．（2023•山西）小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6V D．当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50% 4．（2022•晋中）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（　　） A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位上升时，通过R0电流变小 C．水位下降时，R0的电功率变大 D．水位下降时，RN的阻值会变大 5．（2021•山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201﹣300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W 6．（2020•山西）2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是（　　） A．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 C．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力 7．（2019•山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A．身高越高电压表示数越大 B．身高越高通过R0的电流越小 C．体重越大电流表示数越大 D．体重越大电路消耗总功率越大 8．（2018•山西）如图所示，是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0为5Ω，油量表实质量程是0～3V的电压表。R为压敏电阻，其阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法正确的是（　　） 油量V/L 0 10 20 30 40 50 压敏电阻R/Ω 25 20 15 10 5 2.5 A．油箱油量增多时，压敏电阻R的阻值变大 B．电压表示数为3V时，油箱中的油量为50L C．油箱中的油量为20L时，R0两端的电压为1.5V D．油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大 9．（2017•山西）酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是（　　） A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小 B．电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾 C．电压表示数为3V时，R2消耗的电功率是0.45W D．被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V 10．（2016•山西）甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　） A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小 D．污染指数为50时，电压表示数为2.5V 二．实验探究题（共10小题） 11．（2024•山西）小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实验进行探究。 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。 步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如表。 盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 能否打通 能 能 能 不能 不能 不能 步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。 （1）手机是用 　 　 传递信息的。通过实验，可得出初步结论：　 　 。 （2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院CT室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：　 　 。 12．（2023•山西）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性能，创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和岩棉板进行研究，发现不同的材料在保温性能、阻燃性能、隔音性能和吸水性能等方面均有不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板，请你选择其中一个性能，添加适当的器材，设计一个实验方案进行探究，你选择的研究课题是：探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的 　 　 性能。 下面是实验过程： （1）实验器材：　 　 ； （2）实验步骤：　 　 ； （3）实验结论：　 　 。（开放性试题，答案合理即可） 13．（2022•山西）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。 （1）实验器材：　 　 ； （2）实验步骤：　 　 ； （3）实验结论：　 　 。 14．（2021•山西）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。 合金 基体材料 增强材料 特性 应用 黄铜 铜 锌 易加工 仪表 青铜 铜 锡 耐磨 齿轮 现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？ （1）实验器材：　 　 。 （2）实验步骤：　 　 。 （3）实验结论：　 　 。 15．（2020•山西）为了保障学生安全，交警在育才中学校门前的街道设置了限速30km/h的标志牌。有家长反映，经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下，请你设计实验方案，测量校门前行驶车辆的平均速度是否超速。 （1）实验器材：　 　 ； （2）实验步骤：　 　 ； （3）实验结论：　 　 。 16．（2019•山西）六一儿童节，小明的爷爷特制了三个大小不同、外观镀有相同颜色的实心金属球，并在球上刻有对晚辈祝福的话，要分别送给小明和他的两个妹妹。爷爷对小明说，三个小球中两个材质相同的送给妹妹，另一个材质不同的送给小明，要小明自己想办法找出。请你设计实验，帮助小明找出这个小球。 （1）实验器材：　 　 ； （2）实验步骤：　 　 。 （3）实验结论：　 　 。 17．（2018•山西）网上传说，坦桑尼亚一个名叫姆佩巴的学生急于上课，将热牛奶放进了冰箱，令他惊奇的是，这杯热牛奶比同时放入冰箱内的冷牛奶先结冰。由网友跟帖：热水比冷水结冰快。后来有人把这种现象叫做“姆佩巴效应”。你认为传说中的“姆佩巴效应”是真的吗？请你设计一个实验方案，验证这个说法是否正确。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） （1）实验器材：　 　 （2）实验步骤：　 　 （3）实验结论：　 　 18．（2017•山西）通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池﹣﹣伏打电池。在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。 （1）写出你选用的实验仪器：　 　 。 （2）简述操作方法、实验现象和结论：　 　 。 19．（2016•山西）如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题： （1）写出你选用的实验器材：　 　 。 （2）简述实验过程及现象：　 　 。 20．（2025•山西）2025年春节，小明观看了电影《哪吒2》。电影中，“哪吒”高呼：“冰不导电”。小明对此片段印象深刻，并产生疑问：冰真的不可以导电吗？请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。 三．计算题（共10小题） 21．（2025•山西）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 22．（2024•山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 23．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg） （1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度。 （2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。 （3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。 24．（2022•山西）频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t，所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m，静止时车轮与地面的总接触面积为0.16m2。求：（g取10N/kg） （1）汽车静止时对水平地面的压强； （2）拍摄过程中汽车的输出功率。 25．（2021•山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题： （1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通） （2）加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）] 额定电压U/V 220 加热功率P1/W 1000 保温功率P2/W 100 电阻R1/Ω 435.6 电阻R2/Ω 48.4 26．（2020•山西）2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）请计算2m厚的积雪对水平地面的压强； （2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。 27．（2019•山西）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。 28．（2018•山西）在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃．求解下列问题： （1）水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）电磁灶的实际功率是多少 （3）电磁灶烧水的效率是多少？ 29．（2017•山西）小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。经查询，D2503次列车时刻表如下。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8×105N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W． 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 ﹣ 8：25 0 2 运城北 10：10 10：12 360km 3 西安北 11：22 ﹣ 556km 请你根据以上信息，解决下列问题： 问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积约为0.2m2，求此行李箱对水平行李架的压强。（g取10N/kg） 问题二：求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。 问题三：求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。 问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气态污染物的质量。（大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6g） 30．（2016•山西）如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器，他发现包装箱上有一铭牌，如图乙所示。待电热器安装完毕注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水器工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了20圈，电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min。请你结合包装箱上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息解决以下问题。 [ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 问题一：铭牌上标有“堆码层数极限4”，指包装箱平放时最大堆放层数为4，超过则可能把最底层包装箱压坏。根据包装箱尺寸计算平放时底面积为0.6m2，如果在水平地面上整齐平放堆放4层装有电热水器的包装箱，求上面3层包装箱对最下层包装箱的压强； 问题二：工人师傅把一个装有热水器的包装箱从地面匀速搬到10m高的小梦家，求工人师傅对包装箱所做的功； 问题三：求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量； 问题四：求电热水器的实际功率和加热效率。 【10年压轴题】2016-2025年山西省物理选择题、非选择题中考真题汇编卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D C C A C D B 一．选择题（共10小题） 1．（2025•山西）在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关S，水箱中水位上升时，连杆带动滑片P向上移动，下列分析正确的是（　　） A．R1接入电路的电阻变大 B．通过R0的电流变小 C．电压表的示数变小 D．电阻R0的功率变大 【解答】解：根据电路图知，R0、R1为串联电路，电压表测量定值电阻的电压； ABC、闭合开关S，水箱中水位上升时，连杆带动滑片P向上移动，R1接入电路的电阻变小，根据串联总电阻的规律，总电阻减小，根据欧姆定律知，电压一定，电路中的电流增大，根据U＝IR知，定值电阻的电压增大，故ABC错误； D、电阻R0的功率P＝U0I＝I2R0；由于电流变大，而电阻不变，故功率变大，故D正确。 故选：D。 2．（2024•山西）海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大 B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为﹣18℃时，控制电路中电流为0.03A D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 【解答】解： A、根据图像，冷库温度上升后，热敏电阻阻值变小，故A选项错误； B、温度过高，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响，灯不亮，故B选项错误； C、冷库温度﹣18℃时，热敏电阻阻值为100Ω，利用欧姆定律得到：，故C选项正确； D、冷库温度降低时，控制电路中热敏电阻阻值变大，电流变小，根据P＝UI得出电路电功率变小，故D选项错误。 故选：C。 3．（2023•山西）小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大 B．空气湿度越大，电压表示数越小 C．当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6V D．当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50% 【解答】解：A、由图乙知，空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，故A错误； B、定值电阻R0和湿敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压；空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，根据串联分压原理知，湿敏电阻R两端的电压减小，定值电阻R0两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C、由图乙知，当空气湿度为40%时，湿敏电阻R的阻值为30Ω，根据串联分压原理得， ......① U湿+U0＝6V......② 由①②解得，U湿＝3.6V，U0＝2.4V，电压表的示数为2.4V，故C错误； D、根据欧姆定律得，R总40Ω，根据串联电路电阻的特点，R湿'＝R总﹣R0＝40Ω﹣20Ω＝20Ω，由图乙知，对应的湿度为50%，故D正确。 故选：D。 4．（2022•晋中）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（　　） A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位上升时，通过R0电流变小 C．水位下降时，R0的电功率变大 D．水位下降时，RN的阻值会变大 【解答】解：由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联； AB、由“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过R0的电流变大，故AB错误； CD、由“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，由P＝UI＝I2R可知R0的电功率变小，故C错误； 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变大，由串联电路的电阻特点可知，RN的阻值变大，故D正确。 故选：D。 5．（2021•山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201﹣300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W 【解答】解：A、由图乙知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小，故A错误； B、由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，由图象知，气敏电阻R的阻值越大， 由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中电流，所以电路中电流I，电源电压保持不变，R的阻值变大，所以电流中电流变小，故B错误； C、I，电路中电流为0.1A时有：0.1A，解得R＝80Ω，由图象知，空气质量指数K在51～100之间，对应的空气质量等级为良，故C正确； D、由图象知，当空气质量指数为300时，R＝20Ω，电路中电流：I'0.15A， R0消耗的电功率：P0＝I2R0＝（0.15A）2×100Ω＝2.25W，故D错误。 故选：C。 6．（2020•山西）2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是（　　） A．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 C．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力 【解答】解： A、根据物体的浮沉条件，释放前甲受到的浮力一定大于它自身的重力，甲球才能上浮，A错误； B、甲的体积小于乙的体积，根据阿基米德原理：F浮＝ρ气gV排，释放前甲受到的浮力一定小于乙受到的浮力，B错误； C、由阿基米德原理，物体在气体中受到的浮力等于物体排开气体的重力，C正确； D、释放后探空气球开始上浮过程中，气球受到浮力一定大于重力，气球升到一定的高度后，空气密度减小，若气球的体积不变，气球所受浮力减小，上升到一定高度时浮力等于重力，由于惯性气球继续向上运动，D错误。 故选：C。 7．（2019•山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A．身高越高电压表示数越大 B．身高越高通过R0的电流越小 C．体重越大电流表示数越大 D．体重越大电路消耗总功率越大 【解答】解：由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流， 因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路， 所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响， 所以，由I可知，通过R0的电流不变，故B错误； 当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大， 由U＝IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确； 当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大， 由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大， 由I可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，故C错误； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，体重越大时电路的总电流越小， 由P＝UI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。 故选：A。 8．（2018•山西）如图所示，是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0为5Ω，油量表实质量程是0～3V的电压表。R为压敏电阻，其阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法正确的是（　　） 油量V/L 0 10 20 30 40 50 压敏电阻R/Ω 25 20 15 10 5 2.5 A．油箱油量增多时，压敏电阻R的阻值变大 B．电压表示数为3V时，油箱中的油量为50L C．油箱中的油量为20L时，R0两端的电压为1.5V D．油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大 【解答】解：A、由表格中的数据可知，油箱油量增多时，压敏电阻R的阻值变小，故A错误； B、由图可知，该电路为串联电路；电压表测量定值电阻两端的电压；电压表示数为3V时，根据串联电路电压特点可知，压敏电阻两端的电压为6V﹣3V＝3V； 根据串联电路的分压特点可知，电阻相同，分担的电压相同，故压敏电阻此时的阻值为5Ω，故箱中的油量为40L，故B错误； C、油箱中的油量为20L时，压敏电阻的阻值为15Ω，总电阻为：R'＝15Ω+5Ω＝20Ω； 此时电路中的电流为：I0.3A；R0两端的电压为：U'＝IR0＝0.3A×5Ω＝1.5V，故C正确； D、油箱中油量减少时，压敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，根据P＝UI可知，电路消耗电能的总功率变小，故D错误。 故选：C。 9．（2017•山西）酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是（　　） A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小 B．电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾 C．电压表示数为3V时，R2消耗的电功率是0.45W D．被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V 【解答】解：A、由电路图甲可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流； 由图乙可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，故A错误； B、由I得： 电路中的总电阻R100Ω， 此时气敏电阻的阻值R1＝R﹣R2＝100Ω﹣60Ω＝40Ω， 由图象乙可知，此时酒精气体浓度为0.1mg/mL＜0.2mg/mL，所以此时被检者不是酒驾，故B错误； C、电压表示数为3V时，定值电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝12V﹣3V＝9V， 此时R2消耗的电功率P21.35W，故C错误； D、根据图象乙可知，被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，气敏电阻的阻值为R1＝30Ω， 根据欧姆定律可知此时电流为IA， 根据欧姆定律可得： 气敏电阻两端电压U1＝IR1A×30Ω＝4V，即为电压表示数，故D正确。 故选：D。 10．（2016•山西）甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　） A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小 D．污染指数为50时，电压表示数为2.5V 【解答】解：（1）由图象可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，则定值电阻分担的电压越小，即电压表示数越小，故A错误； （2）电路中电流I0.1A， 可变电阻两端电压UR＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V， 根据欧姆定律可得： 可变电阻连入电路中的阻值R20Ω， 由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染，故B正确； （3）由图象可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据P可知，电源电压不变，总电阻越小，总功率越大，故C错误； （4）由图象可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，根据串联电路的分压特点：，即， 解得：R0两端电压U0＝0.5V，即电压表示数为0.5V，故D错误。 故选：B。 二．实验探究题（共10小题） 11．（2024•山西）小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实验进行探究。 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。 步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如表。 盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 能否打通 能 能 能 不能 不能 不能 步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。 （1）手机是用 　电磁波　 传递信息的。通过实验，可得出初步结论：　金属对电磁波有屏蔽作用　 。 （2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院CT室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：　比较不同金属对电磁波屏蔽作用的强弱　 。 【解答】解：（1）手机利用电磁波传递信息。表格中，当手机放入非金属盒子时可以打通，当手机放入非金属盒子时无法打通，因此金属对电磁波具有屏蔽作用。 （2）有些电磁波会对人造成伤害，因此需要利用金属来对其进行屏蔽。问题中给出的例子，是在实际不同的需求下，用不同金属、不同厚度来屏蔽电磁波，因此可以对此进行探究，例如比较“不同种类金属对电磁波屏蔽作用强弱”，也可以比较“同种金属，屏蔽作用强弱与厚度的关系”等等。 故答案为：（1）电磁波；金属对电磁波有屏蔽作用；（2）比较不同金属对电磁波屏蔽作用的强弱。 12．（2023•山西）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性能，创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和岩棉板进行研究，发现不同的材料在保温性能、阻燃性能、隔音性能和吸水性能等方面均有不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板，请你选择其中一个性能，添加适当的器材，设计一个实验方案进行探究，你选择的研究课题是：探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的 　保温　 性能。 下面是实验过程： （1）实验器材：　相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个　 ； （2）实验步骤：　①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔 ②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间； ③上述实验再重复做两次　 ； （3）实验结论：　若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说明岩棉板的保温性能好　 。（开放性试题，答案合理即可） 【解答】解：选择保温性能进行探究，则课题为：探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的保温性能。 （1）实验器材：相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个； （2）实验步骤：①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔 ②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间； ③上述实验再重复做两次。 （3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；若岩棉板盒中水温下降慢，则说明岩棉板的保温性能好。 故答案为：保温；（1）相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个； （2）①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔 ②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间； ③上述实验再重复做两次。 （3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说明岩棉板的保温性能好。（选择其他性能，答案合理即可） 13．（2022•山西）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。 （1）实验器材：　两个木块、木板、停表、金属片　 ； （2）实验步骤：　①用一木块和木板设计一个斜面，将金属片固定在斜面底端； ②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1； ③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2； （3）实验结论：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛　 ； （3）实验结论：　若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛　 。 【解答】解：（一）选择小明的观点设计实验： （1）实验器材：两个木块、木板、停表、金属片。 （2）实验步骤：①用一木块和木板设计一个斜面，将金属片固定在斜面底端； ②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1； ③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2； （3）实验结论：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，选择较缓的滑草坡参赛。 （二）选择妈妈的观点设计实验： （1）实验器材：两个木块、木板、停表、大块橡皮泥、金属片。 （2）实验步骤：①用一木块和木板设计一个斜面，将金属片固定在斜面底端； ②用停表测出另一木块从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片所用时间t1； ③将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2； （3）实验结论：若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛。 14．（2021•山西）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。 合金 基体材料 增强材料 特性 应用 黄铜 铜 锌 易加工 仪表 青铜 铜 锡 耐磨 齿轮 现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？ （1）实验器材：　两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线　 。 （2）实验步骤：　①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小　 。 （3）实验结论：　若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同　 。 【解答】解：长短粗细等相同的不同导体，导电能力强的导体对电流的阻碍作用小，导电能力弱的导体对电流的阻碍作用大。所以我们可以利用电流表来体现导体的导电能力。为此，我们需要将青铜线、黄铜线分别与电流表等串联起来组成闭合电路。 因材料的横截面积、长度等都会影响其导电能力，所以已知两卷线粗细相同的情况下，我们还要保证青铜线、黄铜线的长度相同，且青铜线、黄铜线的长度要足够长，否则通过青铜线、黄铜线的电流大小差别较小，不易比较。 由以上分析可知，我们需要：电源、导线、开关、电流表。此外，为保护电路，我们还应添加一定值电阻。 故答案为：（1）两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。 （2）①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。 （3）若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。 15．（2020•山西）为了保障学生安全，交警在育才中学校门前的街道设置了限速30km/h的标志牌。有家长反映，经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下，请你设计实验方案，测量校门前行驶车辆的平均速度是否超速。 （1）实验器材：　停表、刻度尺　 ； （2）实验步骤：　①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s； ②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点； ③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t； ④算出汽车的平均速度v　 ； （3）实验结论：　若v＞30km/h则超速，若v≤30km/h则不超速　 。 【解答】解： （1）根据v知，要测量平均速度需要用停表测量时间，用刻度尺测量路程，所以需要停表和刻度尺； （2）实验步骤： ①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s； ②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点； ③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t； ④算出汽车的平均速度v； （3）实验结论：若v＞30km/h则超速，若v≤30km/h则不超速。 故答案为：（1）停表、刻度尺；（2）：①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s； ②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点； ③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t； ④算出汽车的平均速度v； （3）若v＞30km/h则超速，若v≤30km/h则不超速。 16．（2019•山西）六一儿童节，小明的爷爷特制了三个大小不同、外观镀有相同颜色的实心金属球，并在球上刻有对晚辈祝福的话，要分别送给小明和他的两个妹妹。爷爷对小明说，三个小球中两个材质相同的送给妹妹，另一个材质不同的送给小明，要小明自己想办法找出。请你设计实验，帮助小明找出这个小球。 （1）实验器材：　电子秤、自制溢出杯、水、小杯　 ； （2）实验步骤：　①用电子秤分别测出其中一个小球、空小杯的质量，记作m1、m2； ②在溢水杯中装满水，让小球浸没，将溢出的水收集到小杯中，用电子秤测出小杯和溢出水的总质量，记作m3； ③小球的体积即溢出水的体积： V， 小球的密度为： ρ1ρ水。 ④用同样的方法分别测出另外两个小球的密度ρ2、ρ3　 。 （3）实验结论：　比较ρ1、ρ2、ρ3，其中密度不同的小球是给小明的　 。 【解答】解：（1）实验器材：电子秤、自制溢出杯、水、小杯； （2）实验步骤： ①用电子秤分别测出其中一个小球、空小杯的质量，记作m1、m2， ②在溢水杯中装满水，让小球浸没，将溢出的水收集到小杯中，用电子秤测出小杯和溢出水的总质量，记作m3； ③小球的体积即溢出水的体积： V， 小球的密度为： ρ1ρ水。 ④用同样的方法分别测出另外两个小球的密度ρ2、ρ3； （3）实验结论：比较ρ1、ρ2、ρ3，其中密度不同的小球是给小明的。 故答案为：（1）电子秤、自制溢出杯、水、小杯； （2）①用电子秤分别测出其中一个小球、空小杯的质量，记作m1、m2， ②在溢水杯中装满水，让小球浸没，将溢出的水收集到小杯中，用电子秤 测出小杯和溢出水的总质量，记作m3； ③小球的体积即溢出水的体积： V， 小球的密度为： ρ1ρ水。 ④用同样的方法分别测出另外两个小球的密度ρ2、ρ3； （3）比较ρ1、ρ2、ρ3，其中密度不同的小球是给小明的。 17．（2018•山西）网上传说，坦桑尼亚一个名叫姆佩巴的学生急于上课，将热牛奶放进了冰箱，令他惊奇的是，这杯热牛奶比同时放入冰箱内的冷牛奶先结冰。由网友跟帖：热水比冷水结冰快。后来有人把这种现象叫做“姆佩巴效应”。你认为传说中的“姆佩巴效应”是真的吗？请你设计一个实验方案，验证这个说法是否正确。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） （1）实验器材：　两个相同的杯子、天平、热水、冷水、冰柜、钟表　 （2）实验步骤：　在两个相同的杯子中，分别装入适量的等质量的冷水和热水　 （3）实验结论：　若热水先结冰，则传说中的说法是真的；若冷水先结冰或同时结冰，则传说中的说法是假的　 【解答】解：（1）实验器材：两个相同的杯子、天平、热水、冷水、冰柜、钟表； （2）实验步骤：在两个相同的杯子中，分别装入适量的等质量的冷水和热水； 将两杯水同时放入同一冰柜中进行冷冻，每隔适当的时间，观察水的状态变化情况； （3）实验结论：若热水先结冰，则传说中的说法是真的；若冷水先结冰或同时结冰，则传说中的说法是假的。 故答案为：（1）两个相同的杯子、天平、热水、冷水、冰柜、钟表； （2）在两个相同的杯子中，分别装入适量的等质量的冷水和热水； （3）若热水先结冰，则传说中的说法是真的；若冷水先结冰或同时结冰，则传说中的说法是假的。 18．（2017•山西）通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池﹣﹣伏打电池。在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。 （1）写出你选用的实验仪器：　电压表和导线　 。 （2）简述操作方法、实验现象和结论：　将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极　 。 【解答】解： 由电流表、电压表和二极管的连接方法知，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出，故可把电压表、电流表或发光二极管接在伏打电池两极，观察指针的偏转方向或发光二极管是否发光，从而确定出电池的正负极； 方案一：（1）选用的器材：电压表和导线； （2）探究的方法：将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极； 方案二：（1）选用的器材：电流表和导线； （2）探究的方法：将电流表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电流表的负接线柱进行试触，若电流表指针正向偏转，说明与电流表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若电流表反向偏转，锌片是电池的正极； 方案三：（1）选用的器材：发光二极管和导线； （2）探究的方法：将发光二极管的正接线柱与银片相连，再把锌片与发光二极管的负接线柱相连，若发光二极管发光，说明与发光二极管正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若发光二极管不发光，锌片是电池的正极。 故答案为：（1）电压表和导线；（2）将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是伏打电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极。 19．（2016•山西）如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题： （1）写出你选用的实验器材：　橄榄球形磁铁，一盒大头针　 。 （2）简述实验过程及现象：　实验过程及现象：把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极　 。 【解答】解：（1）选用的实验器材：橄榄球形磁铁，一盒大头针； （2）因为磁体上不同部位的磁性强弱是不同，两端较强，中间较弱，所以把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。 故答案为：（1）橄榄球形磁铁，一盒大头针；（2）实验过程及现象：把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。 20．（2025•山西）2025年春节，小明观看了电影《哪吒2》。电影中，“哪吒”高呼：“冰不导电”。小明对此片段印象深刻，并产生疑问：冰真的不可以导电吗？请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。 【解答】解：实验材料：电源，导线，电极，灯泡，开关，冰块，其他材料（一个塑料容器或绝缘支架，用于放置冰块；还有温度计、湿度计，用于测量实验环境的温度和湿度）。 实验步骤 组装电路：将电源、开关、灯泡和两根电极用导线依次连接起来，形成一个串联电路。在连接过程中，确保导线连接牢固，避免出现接触不良的情况。 放置冰块：将塑料容器或绝缘支架放置在平稳的桌面上，把准备好的冰块放在容器或支架上。如果使用的是有杂质的冰，可先将其放入容器中，再放入冰箱冷冻室使其冻结成冰。 插入电极：将两根电极平行地插入冰块中，注意电极之间不要相互接触，且要保证电极与冰块有良好的接触。如果冰块较大，可以将电极插入冰块的不同位置，以检测不同部位的导电性。 闭合开关：打开开关，观察灯泡的状态。同时，记录下实验环境的温度、湿度以及冰块的状态（如是否有融化现象）。 更换冰块：分别用纯冰和含杂质的冰重复步骤 2﹣4，对比不同冰块对灯泡亮度的影响。如果灯泡在纯冰中不亮，而在含杂质的冰中微亮或较亮，说明杂质会影响冰的导电性。 改变温度：在不同的环境温度下进行实验，例如在接近 0℃的环境和更低温度（如﹣10℃、﹣20℃）的环境中重复上述步骤，观察温度对冰导电性的影响。可以通过将实验装置放入不同温度的冰箱或冷柜中来实现。 三．计算题（共10小题） 21．（2025•山西）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 【解答】解：（1）小亮的质量为60kg，重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； （2）家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对他做的功W＝Gh＝600N×（11﹣1）×3m＝18000J； （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量Q＝qm＝3.8×104J/g×5g＝1.9×105J。 答：（1）小亮所受的重力是600N。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，电梯对他做的功是18000J。 （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量是1.9×105J。 22．（2024•山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【解答】解： （1）汽车平均速度为：。 （2）消耗汽油的质量为：m＝ρV＝25L×0.8×103kg/m3＝20kg； 燃烧释放的热量为：Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J。 （3）汽车发动机做的机械功为：W＝Pt＝25×103W×4×3600s＝3.6×108J； 发动机的机械效率为：。 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 23．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg） （1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度。 （2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。 （3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。 【解答】解：（1）小伟热身运动的平均速度为： v2m/s； （2）小伟受到的重力为： G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 完成1次引体向上做的功为： W＝Gh＝500N×0.6m＝300J； （3）小伟双脚站在水平地面上对地面的压力为： F＝G＝500N， 双脚与地面的接触面积约为： S＝400cm2＝400×10﹣4m2， 则对地面的压强： p1.25×104Pa。 答：（1）小伟热身运动的平均速度为2m/s； （2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功为300J； （3）小伟双脚站在水平地面上时对地面的压强约为1.25×104Pa。 24．（2022•山西）频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t，所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m，静止时车轮与地面的总接触面积为0.16m2。求：（g取10N/kg） （1）汽车静止时对水平地面的压强； （2）拍摄过程中汽车的输出功率。 【解答】解：（1）汽车静止时对水平地面的压力： F＝G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N， 汽车对水平地面的压强： p1×105Pa； （2）因汽车在平直公路上每0.5s通过的路程均为两个车长，即6m，在拍摄过程中做匀速直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力， 所以，汽车受到的牵引力： F牵引＝f＝0.3G＝0.3×1.6×104N＝4800N； 拍摄过程中汽车的输出功率： P5.76×104W。 答：（1）汽车静止时对地面的压强为1×105Pa； （2）拍摄过程中汽车的输出功率为5.76×104W。 25．（2021•山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题： （1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通） （2）加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）] 额定电压U/V 220 加热功率P1/W 1000 保温功率P2/W 100 电阻R1/Ω 435.6 电阻R2/Ω 48.4 【解答】解：（1）饮水机只有加热和保温两个挡位，由信息表可知： 饮水机加热时接入电路的电阻：R加热48.4Ω＝R2， 饮水机保温时接入电路的电阻：R保温484Ω＝R1+R2， 观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R2，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R1与左边电阻R2串联后为保温挡位，如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。 （2）水吸收的热量： Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； 由P可得，消耗电能： W＝P加热t＝1000W×7×60s＝4.2×105J， 饮水机的加热效率： η100%100%＝80%。 答：（1）如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。 ； （2）加热过程中，饮水机的加热效率是80%。 26．（2020•山西）2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）请计算2m厚的积雪对水平地面的压强； （2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。 【解答】解：（1）积雪对水平面的压力等于重力，即F＝G＝mg＝ρVg＝ρSgh， 积雪对水平面的压强为：pρgh＝0.2×103kg/m3×10N/kg×2m＝4×103Pa； （2）根据p知， 汽车顶部所受的压力为：F＝pS＝4×103Pa×5m2＝2×104N。 答：（1）2m厚的积雪对水平地面的压强4×103Pa； （2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，汽车顶部所受的压力为2×104N。 27．（2019•山西）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。 【解答】解：以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲， 根据杠杆平衡条件得：F后L＝GL1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙， 根据杠杆平衡条件得：F前L＝GL2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②两式可得： G＝F前+F后＝（8×103kg+9×103kg）×10N/kg＜18×103kg×10N/kg， 所以，该货车不超载。 答：该货车不超载。 28．（2018•山西）在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃．求解下列问题： （1）水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）电磁灶的实际功率是多少 （3）电磁灶烧水的效率是多少？ 【解答】解： （1）水所吸收的热量： Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J。 （2）“1200r/kW•h”表示消耗1kW•h电能，转盘转过1200转， 则转盘转了200r时，电磁炉消耗的电能： WkW•h3.6×106J＝6×105J。 电磁炉的实际功率： P2000W。 （3）电磁炉烧水的效率： η70%。 答：（1）水吸收的热量是4.2×105J； （2）电磁灶的实际功率是2000W； （3）电磁灶烧水的效率是70%。 29．（2017•山西）小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。经查询，D2503次列车时刻表如下。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8×105N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W． 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 ﹣ 8：25 0 2 运城北 10：10 10：12 360km 3 西安北 11：22 ﹣ 556km 请你根据以上信息，解决下列问题： 问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积约为0.2m2，求此行李箱对水平行李架的压强。（g取10N/kg） 问题二：求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。 问题三：求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。 问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气态污染物的质量。（大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6g） 【解答】解：（1）行李箱对行李架的压力：F＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N， 行李箱对水平行李架的压强：p500Pa； （2）由表可知动车组行驶路程s＝360km＝3.6×105m， 动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功：W＝Fs＝2.8×105N×3.6×105m＝1.008×1011J； （3）由表可知，动车组运行时间t＝10：10﹣8：25＝1h45min＝105min＝105×60s＝6300s， 由P得： 动车组消耗的电能：W电＝Pt＝2×107W×6300s＝1.26×1011J， 该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率：η100%100%＝80%； （4）该燃油汽车排放气态污染物的质量： m排＝1.008×1011J×5×10﹣6g/J＝5.04×105g＝504kg。 答：（1）此行李箱对水平行李架的压强500Pa； （2）该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功1.008×1011J； （3）该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率80%； （4）该燃油汽车排放气态污染物的质量504kg。 30．（2016•山西）如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器，他发现包装箱上有一铭牌，如图乙所示。待电热器安装完毕注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水器工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了20圈，电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min。请你结合包装箱上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息解决以下问题。 [ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 问题一：铭牌上标有“堆码层数极限4”，指包装箱平放时最大堆放层数为4，超过则可能把最底层包装箱压坏。根据包装箱尺寸计算平放时底面积为0.6m2，如果在水平地面上整齐平放堆放4层装有电热水器的包装箱，求上面3层包装箱对最下层包装箱的压强； 问题二：工人师傅把一个装有热水器的包装箱从地面匀速搬到10m高的小梦家，求工人师傅对包装箱所做的功； 问题三：求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量； 问题四：求电热水器的实际功率和加热效率。 【解答】解：（1）最下层的包装箱受到的压力： F＝G总＝m总g＝3×20kg×10N/kg＝600N， 它所承受的压强： p1000Pa； （2）G＝m1g＝20kg×10N/kg＝200N， 人师傅对包装箱所做的功W＝Gh＝200N×10m＝2000J； （3）由ρ可得，水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg； 水吸收的热量： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×106J； （4）已知转盘1min转了20圈，则电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min，转800转， 消耗电能W＝800kW•hkW•h3.6×106＝4.8×106J， 电热水器的实际功率P2kW。 加热效率η100%100%＝87.5%。 答：问题一：上面3层包装箱对最下层包装箱的压强为1000Pa； 问题二：工人师傅对包装箱所做的功为2000J； 问题三：电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量为4.2×106J； 问题四：电热水器的实际功率为2kW；加热效率为87.5%．• 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/7/12 7:09:55；用户：思达教育；邮箱：15200006450@xyh.com；学号：30653724 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$