2026年山东省青岛市市南区中考物理质检试卷

**基本信息** 2026年青岛南区中考物理质检卷以生活实践与科技前沿为情境，如测量工具选择、洗手液瓶结构、新能源电池等，融合科学探究与问题解决，体现物理观念与科学态度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|10题20分|力学、热学、光学|结合装修测量等生活情境，考查基本仪器选择与物理概念应用| |实验探究|4题25分|光的反射折射、杠杆平衡|设计全反射实验数据分析、杠杆测密度，培养科学探究与证据分析能力| |计算与附加题|5题35分|电功、浮力、力学综合|联系电熨斗功率计算、航母舰载机升力问题，突出模型建构与科学推理|

2026年山东省青岛市市南区中考物理质检试卷 一、单项选择题（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有1个选项符合题目要求） 1．（2分）如图所示，小明家装修新房时想为落地窗安装一整块玻璃，需测量窗户的高度和宽度。下列是小明准备的四种测量工具，从测量的需要和操作简便性考虑，其中最合适的是（　　） A．分度值为1mm、测量范围为3m的钢卷尺 B．分度值为1cm、测量范围为50cm的三角尺 C．分度值为1mm、测量范围为15cm的钢直尺 D．分度值为1cm、测量范围为1.5m的软尺 2．（2分）在“制作隔音房间模型”活动中，同学们事先要探究各种材料的隔音性能。他们分别用海绵、石膏板、窗帘布、棉花四种材料，铺满四个相同鞋盒的内表面，再在盒中央放一个发声的手机，在远处用声强仪记录手机铃声大小，进行测试从而选出最佳的隔音材料。以下说法错误的是（　　） A．铺在鞋盒内的四种隔音材料的厚度要相同 B．测试时，每次需要保持手机铃声的音量相同，声强仪与鞋盒的距离相同 C．四次测试中，声强仪的示数最低的材料隔音性能最好 D．铺设隔音材料，是从“防止噪声产生”方面着手控制噪声 3．（2分）小明观察到厨房里有很多物态变化的知识，以下说法不正确的是（　　） A．火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名。吃火锅时手不能太靠近蒸气，因为水汽化成水蒸气放热会烫伤皮肤 B．从冰柜拿出的冻豆腐放置一段时间后，发现豆腐里有许多小孔，这是因为豆腐中的水先在冰柜里凝固成冰，拿出后冰熔化成水 C．将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，发现易拉罐下部和底部出现白霜，这是凝华现象 D．食物油炸土豆比水煮土豆熟得更快，是由于油的沸点比水的沸点高 4．（2分）图甲是一个常用的插线板，图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，闭合插线板开关和台灯开关，台灯正常发光。下列说法正确的是（　　） A．断开插线板开关，台灯仍正常发光 B．断开台灯开关，指示灯会熄灭 C．若指示灯断路，台灯仍正常发光 D．若台灯内部短路，指示灯会被烧坏 5．（2分）如图所示，小明在校园大课间活动时踢毽子，若毽子受到的重力为G，上升和下降过程中受到的空气阻力均为f。下列说法错误的是（　　） A．毽子踢出后向上运动，是由于毽子具有惯性 B．毽子上升过程中所受力的合力小于下降过程中所受的合力 C．毽子上升过程中，动能转化为重力势能和内能 D．毽子运动到最高点时，若所受的力都消失，毽子将保持静止状态 6．（2分）如图所示是洗手液瓶中的按压式吸液结构，下列说法中正确的是（　　） A．向下按压活塞时，出液阀门打开、进液阀门关闭，洗手液能从出液管挤出，是因为按压时，弹簧被压缩，储液筒内气压减小 B．松手后弹簧复位使活塞上移，洗手液会经进液阀门进入储液筒，是由于此过程储液筒内气压增大，瓶内气压大于储液筒内气压 C．该装置的工作原理与活塞式抽水机完全相同，二者均依靠大气压实现液体输送 D．若在太空舱（微重力、舱内有标准大气压）中按压该装置，可以挤出洗手液 7．（2分）为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。下列判断正确的是（　　） A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大 B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小 C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理 8．（2分）如图所示，物体乙放在一个固定的斜面上，物体乙的上表面水平且粗糙，物体乙上放着物体甲。物体甲和乙一起沿斜面匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体甲受到重力、支持力、摩擦力3个力的作用 B．物体乙受到重力、压力、支持力、摩擦力4个力的作用 C．物体乙受到的合力沿斜面向下 D．物体甲对物体乙的压力与物体乙对物体甲的支持力是一对平衡力 9．（2分）如图甲，放在水平桌面上的M、N两个物体，在相同的力F作用下，向右做直线运动，如图乙是它们的v﹣t图像，下列分析正确的是（　　） A．物体N做匀速直线运动 B．经过40s，M、N通过的路程相等 C．N受力平衡，M受力不平衡 D．物体M受的摩擦力等于N受的摩擦力 10．（2分）某同学看见机场有规定：“可直接随身携带不超过100W•h的充电宝，100Wh～160W•h的需向航空公司申请批准后方可携带，严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机。”我们知道W是功率的单位瓦，h是时间的单位小时，所限定的160W•h是指能量的大小。他带了一个充电宝，看见铭牌上写着“电池容量20000mA•h/3.7V”。下列分析正确的是（　　） A．这个充电宝能储存的电能是7.4×104J B．这个充电宝能储存的电能高于100W•h，不允许携带搭乘飞机 C．100W•h的能量与把一个质量为36t的物体举高1m所做的功相等 D．100W•h的能量与把一个质量为1kg的物体举高100m所做的功相等 二、多项选择题（满分20分，共5题。每题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分） （多选）11．（4分）某同学家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃。已知他洗澡用了0.02m3的热水。如果燃气热水器的效率是90%，关于他这次洗澡过程分析正确的是（已知天然气的热值取4.0×107J/m3）（　　） A．用掉的热水质量是200kg B．水吸收的热量为2.1×106J C．热水器放出的热量为1.89×106J D．消耗的天然气的体积约为0.058m3 （多选）12．（4分）如图所示，U形管的两管通过水平细管相连，中间装有阀门。U形管内注入适量的水银，两管中的水银面相平，然后在左右两管内分别注入水和煤油（两管中的水银面仍相平），细管中的阀门将水和煤油隔离，管中水和煤油的高度分别为h1和h2，且h1＜h2。下列分析正确的是（　　） A．煤油的密度 B．煤油的密度 C．当阀门打开瞬间，细管中的液体会向左流动 D．当阀门打开瞬间，细管中的液体会向右流动 （多选）13．（4分）小明用吸管、铜屑、刻度尺、记号笔等器材制作的简易密度计，在水中漂浮的情况如图甲所示，以下分析正确的是（　　） A．将它放入不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中b B．用此简易密度计测量75%和95%的两种消毒酒精密度时，发现两个示数几乎相同，应增加配重铜屑的质量将它改进 C．将它放到另一液体中浸入的长度为h，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则 D．如图丙，密度计刻度上至A下至B，量程为ρ1～ρ2。若把它放到某种液体中，液面恰好在AB的中点C，这种液体的密度 （多选）14．（4分）在如图甲的电路中，R1是可调电阻，R2是定值电阻，电源电压保持不变。实验时，调节R1的阻值，得到各组电压表与电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点，作出的U﹣I图像如图乙中EF所示。下列分析正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为5Ω B．电源电压为2.5V C．图乙中a的斜率表示R1接入电路中的阻值为20Ω D．图乙中b的斜率表示R2的阻值 （多选）15．（4分）如图甲所示电路，电源电压不变，定值电阻R1的阻值为15Ω。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动，直至小灯泡正常发光，此过程中电流表示数与滑动变阻器R2接入电路中的阻值关系图像如图乙所示；保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，此时电压表示数为U1，继续向左移动滑片，电压表与电流表示数关系图像如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时，R2两端的电压为5V B．U1为3.0V C．电源电压为6V D．小灯泡的额定功率为1.75W 三、实验探究题（满分25分，共4题） 16．（6分）探究光的反射和折射规律的实验装置如图甲所示，使一束光贴着纸板沿AO从空气斜射到玻璃砖上，反射光线为OC，折射光线为OB。 （1）入射光线AO与玻璃砖夹角为40°时，反射角大小为　 　 ； 入射光线AO向法线靠近时，反射光线OC会　 　 （选填“靠近”或“远离”）法线。 （2）若将一束光贴着纸板沿BO从玻璃砖O点斜射入空气中，光沿图中的OA方向射出。这说明在光的折射现象中，光路是　 　 的。 （3）当光从玻璃射向空气时，增大BO与法线的夹角，发现超过一定角度后，折射光消失而玻璃砖内的反射光变得更亮。查阅资料得知此现象为光的全反射现象，下表是光从玻璃射向空气时的一些数据。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角i≥　 　 时，反射能量达到100%，会发生全反射现象； ②图乙中的图线　 　 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的45°两角关系； ③请写出全反射现象的一个应用实例　 　 。 17．（7分）小明同学进行了下列实验探究和实践活动，请帮他将下列内容补充完整。 （1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆处于水平平衡，如图乙所示；将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示。每个钩码质量100g。 ①物块质量为　 　 g； ②物块在水中所受浮力为　 　 N； ③物块的密度为　 　 kg/m3。 （3）小明帮妈妈做家务，需要把家里一个方形储物柜移动位置。这个储物柜质地均匀且相当沉重，质量为100kg。搬动过程可看作成将储物柜抽象为矩形ABCD绕C点推动，其中AB＝1.2m，AD＝1.6m。 ①请在图丁中画出推动储物柜所需最小力F1的示意图； ②将储物柜由图丁推至图戊位置的过程中，克服重力做的功为　 　 J； ③若将翻倒在地上的储物柜如图己重新竖起摆放，所用的最小力为F2，那么F1　 　 F2（选填“＞”“＝”或“＜”）。 18．（7分）某小组探究“导体中电流和电压的关系”，使用的实验器材有：电压为6V的电源，阻值为10Ω的定值电阻、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线若干。 （1）小组同学连接的电路如图甲所示，图中有一根导线接错了，请你找出这根线，在它上面画“×”，并用笔画一根正确连接的导线； R＝10Ω 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.26 （2）改接正确的电路后，小组同学进行了正确的实验操作，得到了如表格所示的实验数据。 ①上述实验操作中，得到第1次到第4次的实验数据时通过将滑动变阻器的滑片逐渐向　 　 移动得到的； ②分析实验数据，可得出结论：　 　 。 （3）小组同学想要继续探究“导体中电流和电阻的关系”，又找来两个阻值分别为5Ω和25Ω的电阻，用图甲正确的电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是　 　 V。 （4）实验小组同学继续利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，增加了一个已知阻值的定值电阻R0＝20Ω，利用图甲中的实验器材连接的电路如图乙所示。 ①闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。现用一根导线在图乙中先后连接A与B、C与H接线柱时，电流表和电压表示数仍为0；连接H与G接线柱时，电流表和电压表指针有偏转；则电路的故障是　 　 ； ②排除故障后，闭合开关后调节滑片，利用电压表和电流表测出了多组实验数据，并作出了电压表与电流表示数的关系图像，如图丙所示，则Rx阻值为　 　 Ω。 ③电路中串联R0的作用是　 　 （填正确答案标号） A.增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数 B.增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数 19．（5分）在“探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 （1）闭合开关后，若让导体ab由图示位置沿水平方向左右运动，则灵敏电流计的指针　 　 （选填“偏转”或“不偏转”）； （2）小明得出“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向必须垂直时，电路中才会产生感应电流”的结论。你认为这种说法是否准确，并通过实验进行说明　 　 ； （3）小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图乙所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下实验设想和分析：用外力推一下金属杆，使其获得初速度v0，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流，此过程中金属杆相当于电路中的　 　 （选填“用电器”或“电源”）；同时电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用，这与电动机的原理相同；若该磁场力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为小明的设想与分析与图丙中有人设想制造永动机的思路一样：通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。但是机器在运行中需要克服摩擦、空气阻力等，这些都需要消耗机械能并转化为　 　 散失，所以根据　 　 定律，它是无法一直工作下去的。 四、作图与填空题（满分20分，共3题） 20．（6分）新能源时代的“中国速度”——比亚迪第二代刀片电池与兆瓦闪充技术：单体电压3.8V，兆瓦闪充充电站单枪峰值功率1500kW，充电枪采用全液冷技术，内部充满冷却液，能在1500A大电流下保持低温。某轿车电池包总容量75kW•h，能量密度250W•h/kg。25℃环境下，从10%充至70%仅需5分钟。 （1）第二代刀片电池单体电压3.8V，若组合成输出电压380V的电池包，大约需要　 　 个单体电池　 　 （选填“串联”或“并联”）。 （2）充电枪采用全液冷技术，通过　 　 （选填“做功”或“热传递”）方式带走热量。 （3）该轿车电池包的质量为　 　 kg。25℃环境下，该轿车电池从10%充至70%，5分钟内增加的电能为　 　 kW•h，充电平均功率为　 　 kW。 21．（7分）如图甲是快递员使用电动传送带装卸货物的情景，快递货车车厢高度为1m，传送带一端A点放在地面，另一端B点衔接货车车厢，A、B两点间传送带的长度为2m。请完成下列题目： （1）包裹随着传送带从A匀速运动到B的过程中，忽略空气阻力，请在图乙中画出包裹的受力示意图。 （2）传送带将一个包裹从A匀速传送到B的过程中，包裹的机械能　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是　 　 。 （3）若电动传送带停止动作，快递员将一个质量为50kg的包裹沿传送带匀速从A推到B，沿传送带向上的推力为300N，g取10N/kg，此过程中该装置的机械效率为　 　 %，包裹与传送带之间的摩擦力大小为　 　 。 22．（7分）在跨学科实践活动“制作望远镜”中，某小组用两块凸透镜制作望远镜。其中甲透镜焦距20cm，直径5cm；乙透镜焦距10cm，直径4cm。请完成下列填空： （1）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。为了让自制望远镜的成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取2～3倍即可。据此，此小组应该选定用　 　 （选填“甲”或“乙”）透镜作为物镜。望远镜的物镜类似于　 　 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理，能把远处物体成的实像恰好成在目镜的　 　 范围之内，目镜再对其成正立、放大的虚像。 （2）如图甲成功制成望远镜后先观察较近处物体时，通过调节纸筒，看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时，会发现通过目镜看不到远处物体的像，此时需要调节镜筒，使目镜和物镜间距离稍为　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）自制的望远镜最终看到的像是倒立的，为了看到正立的像，可以把目镜换成合适的凹透镜。如图乙中，F1为凸透镜的焦点，F2为凹透镜的焦点，且凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合。请作出人所看到的物体AB的像的光路图。 五、计算题（满分15分，共2题） 23．（7分）如图所示是某款电熨斗的工作原理图，工作时有低温和高温两挡，功率分别是200W和1000W，通过开关S实现温度控制。电源电压为220V，R1、R2为发热体。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）在使用过程中，若电熨斗15min消耗4.2×105J的电能。 请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间。 24．（8分）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，求： （1）木块的密度； （2）石块的密度。 六、附加题（满分20分，共3题） 25．（6分）小明同学课余时间常看《舰船知识》等杂志，了解到我国国产航母编队是以国产航空母舰为核心，搭载舰载机等，还配有驱逐舰、护卫舰、核潜艇等作战编组，是国防力量的重要组成部分。某航空母舰上搭载的舰载机每架空载质量为17.5t、机翼总面积为60m2。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，ρ空气＝1.2kg/m3） （1）航空母舰的总质量是5.5×104t，有2架舰载机训练完以近似空载着舰，则航空母舰排开海水的体积增加了多少？ （2）飞机的推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重力的比值。飞机起飞时升力主要由机翼上、下表面的压力差获得。飞机沿水平方向低空飞行时，机翼上、下表面的压强差p和飞机速度v的关系式为p，式中ρ表示空气密度。若其中一架舰载机平稳飞离甲板时速度为288km/h，飞到高空中以1000km/h速度匀速直线飞行时的推重比为0.5，则它在高空飞行1h发动机推力做的功为多少？ 26．（7分）科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图甲所示，装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动，托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘的质量为0.27kg；M高为22cm，底面积为300cm2，质量为0.33kg；容器的底面积为400cm2；电源电压6V恒定不变，电流表量程为0～0.6A，适当长度的电阻片R作为滑动变阻器接入电路，它的阻值随长度L的变化图像如图乙。 托盘中放入物体A时，M刚好浸没，滑片P正好位于R最下端，电流表的示数为0.6A。g取10N/kg，，不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力，工作中水不溢出。 求： （1）R0的阻值； （2）物体A的质量； （3）托盘中未放物体时，通电1min，电路消耗的电能。 27．（7分）某小区电梯的结构示意图如图甲所示，它主要由质量为500kg的轿厢、质量为300kg的配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，它的额定载重量为600kg，最大载重量为650kg。当电梯的载重量为额定载重量时，电动机正常工作的功率为10kW。电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图乙所示，当电梯载重量达到或超过最大载重量时，工作电路中的电铃报警，电动机停止工作。已知当电梯达到最大载重量时，电磁铁对衔铁的吸引力为9N，衔铁刚好被吸引，此时OC：OD为1：4；控制电路的电压为12V，保护电阻R1为40Ω，电磁铁线圈电阻不计，压敏电阻R2的阻值随压力变化的关系如下表： 压力F/N 0 2000 4000 6000 6500 7000 电阻R2/Ω 10000 5000 2000 260 200 100 （1）当电梯载重量为额定值时，电梯10s内匀速上升了10m。求：这个过程中钢丝绳的拉力和电动机的效率。 （2）已知控制电路工作时，电磁铁对衔铁的吸引力与通过电磁铁电流的平方成正比。如果想要使电梯的最大载重量为600kg时报警，可通过调节OC与OD的比值实现，（假设此过程中忽略弹簧弹力的变化）求：OC与OD的比值。 2026年山东省青岛市市南区中考物理质检试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有1个选项符合题目要求） 1．（2分）如图所示，小明家装修新房时想为落地窗安装一整块玻璃，需测量窗户的高度和宽度。下列是小明准备的四种测量工具，从测量的需要和操作简便性考虑，其中最合适的是（　　） A．分度值为1mm、测量范围为3m的钢卷尺 B．分度值为1cm、测量范围为50cm的三角尺 C．分度值为1mm、测量范围为15cm的钢直尺 D．分度值为1cm、测量范围为1.5m的软尺 【分析】生活中我们经历过许多测量，要进行准确的测量，应注意以下几点： 1．要选择合适的测量工具（包括量程，分度值）； 2．测量中误差不可避免，但应尽量选用精密的测量工具，多次测量取平均值等来减小误差； 3．长度测量中一定要做到估读。 【解答】解：由于落地窗安装一整块玻璃，其高度与房子的高度差不多，故大约3m，为了测量结果精确，故量程需要3m左右； 同时测量安装玻璃时，误差不能过大，需要精确测量，分度值不大于1mm，故A符合要求，BCD不符合要求。 故选：A。 【点评】选用合适的测量工具是初中阶段学生需掌握的基本技能，而使用刻度尺测量前一定要观察它的量程和分度值，这样才能保证测量的准确性。 2．（2分）在“制作隔音房间模型”活动中，同学们事先要探究各种材料的隔音性能。他们分别用海绵、石膏板、窗帘布、棉花四种材料，铺满四个相同鞋盒的内表面，再在盒中央放一个发声的手机，在远处用声强仪记录手机铃声大小，进行测试从而选出最佳的隔音材料。以下说法错误的是（　　） A．铺在鞋盒内的四种隔音材料的厚度要相同 B．测试时，每次需要保持手机铃声的音量相同，声强仪与鞋盒的距离相同 C．四次测试中，声强仪的示数最低的材料隔音性能最好 D．铺设隔音材料，是从“防止噪声产生”方面着手控制噪声 【分析】（1）（2）根据控制变量法分析； （3）测量声音强弱的设备可以显示声音的强弱； （4）减弱噪声的三种基本途径：在声源处减弱；在传播过程中减弱；在人耳处减弱。 【解答】解：A、由控制变量法可知，为了选出最佳的隔音材料，铺在鞋盒内的四种隔音材料的厚度要相同，故A正确； B、由控制变量法可知，测试时，手机铃声的音量每次需要保持相同，测量声音强弱的设备可以显示声音的强弱，测试时，应该让测量声音强弱的设备与鞋盒的距离相同，通过测试数据判断隔音材料的性能，故B正确； C、四次测试中，声强仪的示数最低时，说明材料隔音性能最好，故C正确； D、铺设隔音材料，是从“阻断噪声传播”方面着手控制噪声，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了减弱噪声的途径，同时考查了控制变量法的应用，属于基础题。 3．（2分）小明观察到厨房里有很多物态变化的知识，以下说法不正确的是（　　） A．火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名。吃火锅时手不能太靠近蒸气，因为水汽化成水蒸气放热会烫伤皮肤 B．从冰柜拿出的冻豆腐放置一段时间后，发现豆腐里有许多小孔，这是因为豆腐中的水先在冰柜里凝固成冰，拿出后冰熔化成水 C．将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，发现易拉罐下部和底部出现白霜，这是凝华现象 D．食物油炸土豆比水煮土豆熟得更快，是由于油的沸点比水的沸点高 【分析】物质由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固，由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化，由固态直接变为气态叫升华，由气态直接变为固态叫凝华。 【解答】解：A、吃火锅时手靠近蒸气被烫伤，是因为水蒸气遇冷液化放热，而不是水汽化放热。水汽化是液态水变成水蒸气的过程，需要吸热，并非放热，故A选项错误。 B、从冰柜拿出的冻豆腐出现小孔，是因为豆腐中的水在低温下凝固成冰，冰的体积比水大，会撑开豆腐的结构；拿出后冰熔化成水，流失后留下许多小孔，故B选项正确。 C、在冰块中加盐会降低冰的熔点，使冰熔化时吸收更多热量，导致易拉罐温度急剧下降；空气中的水蒸气遇到温度极低的易拉罐，直接由气态变为固态，形成白霜，这是凝华现象，故C选项正确。 D、油的沸点通常在200℃以上，远高于水的沸点（100℃），更高的温度能加快食物内部的热传递，所以油炸土豆比水煮土豆熟得更快，故D选项正确。 故选：A。 【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。 4．（2分）图甲是一个常用的插线板，图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，闭合插线板开关和台灯开关，台灯正常发光。下列说法正确的是（　　） A．断开插线板开关，台灯仍正常发光 B．断开台灯开关，指示灯会熄灭 C．若指示灯断路，台灯仍正常发光 D．若台灯内部短路，指示灯会被烧坏 【分析】A、由上图知，插线板开关控制火线，据此分析； BC、将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，台灯与指示灯并联，因并联电路各支路可独立工作、互不影响分析； D、若台灯内部短路，家庭电路的空气开关跳闸，整个电路断路。 【解答】解：A、由上图知，插线板开关控制火线，断开插线板开关，台灯不能正常发光，故A错误； BC、将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，由上图知，台灯与指示灯并联，因并联电路各支路可独立工作、互不影响，故断开台灯开关，指示灯不会熄灭；若指示灯断路，台灯仍正常发光，故B错误，C正确； D、若台灯内部短路，家庭电路的空气开关跳闸，而指示灯不会被烧坏，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查家庭电路的连接及并联电路的特点，要掌握。 5．（2分）如图所示，小明在校园大课间活动时踢毽子，若毽子受到的重力为G，上升和下降过程中受到的空气阻力均为f。下列说法错误的是（　　） A．毽子踢出后向上运动，是由于毽子具有惯性 B．毽子上升过程中所受力的合力小于下降过程中所受的合力 C．毽子上升过程中，动能转化为重力势能和内能 D．毽子运动到最高点时，若所受的力都消失，毽子将保持静止状态 【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 （2）同一直线上的两个力，如果力的方向相同，则合力的大小等于两个分力大小之和；如果两个分力方向相反，则合力的大小等于两个分力大小之差。 （3）判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增多的能量。 （4）根据牛顿定律进行分析，即物体在不受任何外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、毽子踢出后向上运动，是因为毽子具有惯性，要保持原来的运动状态，故A正确。 B、上升时，重力与阻力方向相同，合力F上＝G+f；下降时，重力与阻力方向相反，合力F下＝G﹣f。所以毽子上升过程中所受力的合力小、大于下降过程中所受的合力，故B错误。 C、毽子上升过程中，质量不变，速度减小、高度增加，则动能减小，重力势能增加，同时克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以动能转化为重力势能和内能，故C正确。 D、毽子运动到最高点时，瞬时速度为0，若此时所有力都消失，根据牛顿第一定律，毽子将保持静止状态，故D正确。 故选：B。 【点评】此题以选择题的形式，考查力学的多个知识点，具有较强的综合性，难度中等，属于中考常见题型，熟练掌握相关基础知识和规律是关键。 6．（2分）如图所示是洗手液瓶中的按压式吸液结构，下列说法中正确的是（　　） A．向下按压活塞时，出液阀门打开、进液阀门关闭，洗手液能从出液管挤出，是因为按压时，弹簧被压缩，储液筒内气压减小 B．松手后弹簧复位使活塞上移，洗手液会经进液阀门进入储液筒，是由于此过程储液筒内气压增大，瓶内气压大于储液筒内气压 C．该装置的工作原理与活塞式抽水机完全相同，二者均依靠大气压实现液体输送 D．若在太空舱（微重力、舱内有标准大气压）中按压该装置，可以挤出洗手液 【分析】（1）根据按压瓶盖、活塞式抽水机的工作原理分析，对ABC作出判断。 （2）太空舱内有标准大气压，不影响大气压作用。据此对D作出判断。 【解答】解：A、向下按压活塞，储液筒内体积减小、气压增大，大于外界大气压，洗手液被压出，故A错误。 B、松手后活塞上移，储液筒内体积变大、气压减小，瓶内大气压大于储液筒内气压，洗手液在大气压作用下经进液阀门进入储液筒，故B错误。 C、活塞式抽水机利用大气压把水从低处压到高处；按压式洗手液挤出液体靠筒内高压，吸入靠大气压，原理不完全相同，故C错误。 D、太空舱内有标准大气压，不影响大气压作用，因此，在太空舱中按压该装置，可以挤出洗手液，故D正确。 故选：D。 【点评】此题以按压式瓶盖为题材，综合考查了大气压的应用，有一定难度，搞明白按压瓶盖的工作原理是关键。 7．（2分）为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。下列判断正确的是（　　） A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大 B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小 C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理 【分析】（1）可根据公式p＝ρgh和F＝pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况； （2）铝块浸没在水中静止时，铝块受到重力、浮力以及拉力的作用； （3）铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则说明铝块受到的浮力等于排开的水重。 【解答】解：AB、铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F＝pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故AB错误； C、铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差，浮力等于铝块排开水的重力，因而拉力不一定等于铝块排开水的重力，故C错误； D、铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤受到压力的变化量为ΔF＝G铝﹣F拉﹣G排＝F浮﹣G排，若电子秤示数不变（即ΔF＝0），则说明铝块受到的浮力等于排开水的重力，即可验证阿基米德原理，故D正确。 故选：D。 【点评】本题难度不大，对铝块正确受力分析、熟练应用平衡条件、掌握阿基米德原理即可正确解题。 8．（2分）如图所示，物体乙放在一个固定的斜面上，物体乙的上表面水平且粗糙，物体乙上放着物体甲。物体甲和乙一起沿斜面匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体甲受到重力、支持力、摩擦力3个力的作用 B．物体乙受到重力、压力、支持力、摩擦力4个力的作用 C．物体乙受到的合力沿斜面向下 D．物体甲对物体乙的压力与物体乙对物体甲的支持力是一对平衡力 【分析】物体处于平衡状态，受到的合力必为0； 水平接触面无相对运动，无摩擦力； 平衡力：同物、等大、反向、共线； 相互作用力：异物、等大、反向、共线。 【解答】解：A、甲匀速下滑、受力平衡。甲的上表面水平，水平方向无相对运动或相对运动趋势，故不受摩擦力。甲只受重力、支持力2 个力，故A错误。 B、对乙受力分析：自身重力；甲对乙的压力（竖直向下）；斜面对乙的支持力（垂直斜面向上）；斜面对乙的滑动摩擦力（沿斜面向上），共4个力，故B正确。 C、乙匀速下滑，处于平衡状态，合力为0，故C错误。 D、甲对乙的压力与乙对甲的支持力，是相互作用力（作用在两个物体上）；平衡力需作用在同一物体上，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查平衡力的判断及对于粗糙的水平面，物体有运动趋势和进行运动时，都要考虑摩擦力的问题。这是容易让人忽视的问题。 9．（2分）如图甲，放在水平桌面上的M、N两个物体，在相同的力F作用下，向右做直线运动，如图乙是它们的v﹣t图像，下列分析正确的是（　　） A．物体N做匀速直线运动 B．经过40s，M、N通过的路程相等 C．N受力平衡，M受力不平衡 D．物体M受的摩擦力等于N受的摩擦力 【分析】（1）根据v﹣t图像判断物体N的运动状态。 （2）根据物体M的运动状态，得出其速度大小，然后利用速度公式计算路程；v﹣t图像中，图像与时间轴围成的面积表示路程，据此计算物体B的路程，然后比较。 （3）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力，处于非平衡状态的物体，受到的力是非平衡力。 （4）根据力运动的关系判断两个物体受到的拉力和摩擦力的大小关系，进而得出两个物体受到的摩擦力的大小关系。 【解答】解：A、由v﹣t图像可知，物体N的速度随时间均匀增大，做的是匀加速直线运动，不是匀速直线运动，故A错误。B、由v﹣t图像可知，物体M做匀速直线运动，速度大小为5m/s，则根据v可得，M的路程：sM＝vMt＝5m/s×40s＝200m， v﹣t图像中，图像与时间轴围成的面积表示路程，则N的路程：sN10m/s×40s＝200m， 所以经过40s，M、N通过的路程相等，故B正确。C、物体M做匀速直线运动，受力平衡；物体N做匀加速直线运动，受力不平衡，故C错误。D、两个物体受到的拉力F相同，M受力平衡，摩擦力fM＝F；N受力不平衡，拉力F＞fN，所以物体M受的摩擦力大于N受的摩擦力，故D错误。故选：B。 【点评】此题考查速度的大小比较、力与运动的关系等，读懂图像，知道v﹣t图像中，图像与时间轴围成的面积表示路程是关键，也是难点。 10．（2分）某同学看见机场有规定：“可直接随身携带不超过100W•h的充电宝，100Wh～160W•h的需向航空公司申请批准后方可携带，严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机。”我们知道W是功率的单位瓦，h是时间的单位小时，所限定的160W•h是指能量的大小。他带了一个充电宝，看见铭牌上写着“电池容量20000mA•h/3.7V”。下列分析正确的是（　　） A．这个充电宝能储存的电能是7.4×104J B．这个充电宝能储存的电能高于100W•h，不允许携带搭乘飞机 C．100W•h的能量与把一个质量为36t的物体举高1m所做的功相等 D．100W•h的能量与把一个质量为1kg的物体举高100m所做的功相等 【分析】（1）已知电池的电压，电池的容量，根据W＝UIt求充电宝额定能量； （2）比较充电宝额定能量是否超过160W•h，由此判断，该充电宝能否带上飞机； （3）先计算额定能量为100W•h的充电宝储存的能量，再根据W＝Gh求出物体举高所做的功，然后比较即可判断。 【解答】解：A．由充电宝的铭牌可知，电池的电压为U＝3.7V，电池的容量为Q＝It＝20000mAh＝20A•h，则充电宝的额定能量为W＝UIt＝3.7V×20A×3600s＝2.664×105J，故A错误； B．充电宝的额定能量为W＝UIt＝3.7V×20A•h＝74W•h＜160W•h，根据机场规定可知，该充电宝的规格没有超标，可以带上飞机，故B错误； C．额定能量为100W•h的充电宝储存的能量为E′＝100W•h＝100W×3600s＝360000J， 把一个质量为36t的物体举高1m所做的功W′＝G′h′＝m′gh′＝36×1000kg×10N/kg×1m＝360000J，则：E′＝ W′，故C正确； D．把一个质量为1kg的物体举高100m所做的功W″＝G″h＝m″gh″＝1kg×10N/kg×100m＝1000J，则：E′≠W″，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查电能的计算、电功和功的公式灵活运用，属于基础题。 二、多项选择题（满分20分，共5题。每题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分） （多选）11．（4分）某同学家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃。已知他洗澡用了0.02m3的热水。如果燃气热水器的效率是90%，关于他这次洗澡过程分析正确的是（已知天然气的热值取4.0×107J/m3）（　　） A．用掉的热水质量是200kg B．水吸收的热量为2.1×106J C．热水器放出的热量为1.89×106J D．消耗的天然气的体积约为0.058m3 【分析】（1）根据ρ求用掉的热水质量； （2）根据Q吸＝cmΔt求水吸收的热量； （3）根据η求热水器放出的热量； （4）根据Q放＝Vq求消耗的天然气的体积。 【解答】解：A、根据ρ可得，用掉的热水质量： m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.02m3＝20kg，故A错误； B、水吸收的热量： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（40℃﹣15℃）＝2.1×106J，故B正确； C、根据η可得，热水器放出的热量： Q放2.33×106J，故C错误； D、根据Q放＝Vq可得，消耗的天然气的体积： V0.058m3，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查热量和热效率的相关计算，难度一般。 （多选）12．（4分）如图所示，U形管的两管通过水平细管相连，中间装有阀门。U形管内注入适量的水银，两管中的水银面相平，然后在左右两管内分别注入水和煤油（两管中的水银面仍相平），细管中的阀门将水和煤油隔离，管中水和煤油的高度分别为h1和h2，且h1＜h2。下列分析正确的是（　　） A．煤油的密度 B．煤油的密度 C．当阀门打开瞬间，细管中的液体会向左流动 D．当阀门打开瞬间，细管中的液体会向右流动 【分析】（1）根据水银面相平，表面的压强相等，结合压强公式分析； （2）根据差值法分析阀门左右的压强，分析流动方向。 【解答】解：AB、在左右两管内分别注入水和煤油，两管中的水银面仍相平，水银表面受到的压强相等，根据液体压强公式p＝ρ液gh有： ρ水gh1＝ρ煤油gh2，解得ρ煤油ρ水；故A正确，B错误； CD、由于水银表面受到的压强相等，阀门到水银面的高度相等，而左侧水的密度较大，因而左侧阀门以下部分压强大，总压强相等，则阀门以上部分左侧的压强较小，故右侧煤油会向左流动，故C正确，D错误。 故选：AC。 【点评】本题考查液体压强公式的应用，属于中档题。 （多选）13．（4分）小明用吸管、铜屑、刻度尺、记号笔等器材制作的简易密度计，在水中漂浮的情况如图甲所示，以下分析正确的是（　　） A．将它放入不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中b B．用此简易密度计测量75%和95%的两种消毒酒精密度时，发现两个示数几乎相同，应增加配重铜屑的质量将它改进 C．将它放到另一液体中浸入的长度为h，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则 D．如图丙，密度计刻度上至A下至B，量程为ρ1～ρ2。若把它放到某种液体中，液面恰好在AB的中点C，这种液体的密度 【分析】本题依据物体漂浮条件F浮＝G、阿基米德原理F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSh推导h与ρ液的反比例关系，逐一分析四个选项的公式、图像、改进方法与中点密度推导。 【解答】解：密度计漂浮，故，G、S不变，h与ρ液成反比例函数。 A、h与ρ液成反比例，图像为双曲线，对应图乙中a，b是直线，故A错误； B、两种酒精密度接近，浸入深度差小，示数区分不明显；增加铜屑质量，G变大，相同密度差下h变化量增大，刻度区分更清晰，故B正确； C、水中G＝ρ水gSH，待测液体G＝ρ液gSh，联立得ρ液，故 C 正确； D、设吸管横截面积S，总重力G；液面A对应ρ1，浸入深度h1；液面B对应ρ2，浸入深度h2；C为AB的中点，浸入深度hC。即，约去公共项得：，故 D 正确； 故选：BCD。 【点评】本题结合自制密度计，考查漂浮条件、阿基米德原理、反比例函数图像与密度计刻度定量推导等，综合性较强。 （多选）14．（4分）在如图甲的电路中，R1是可调电阻，R2是定值电阻，电源电压保持不变。实验时，调节R1的阻值，得到各组电压表与电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点，作出的U﹣I图像如图乙中EF所示。下列分析正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为5Ω B．电源电压为2.5V C．图乙中a的斜率表示R1接入电路中的阻值为20Ω D．图乙中b的斜率表示R2的阻值 【分析】（1）根据图中两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器的电压；结合串联电路的特点和欧姆定律列出电源电压表达式计算解答； （2）根据图像的意义和欧姆定律计算分析。 【解答】解：AB、图中两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器的电压；根据串联电路的特点和欧姆定律知， 电源电压U＝UV+IR2；代入图像的数据有： E点对应的电源电压：U＝2V+0.1A×R2； F点对应的电源电压：U＝1V+0.3A×R2； 解得：U＝2.5V；R2＝5Ω，故AB正确； CD、U﹣I图像各点是变阻器对应的电压和电流，故b的斜率表示R1的阻值较小时的电阻，故D错误； a点的斜率表示R1的阻值较大时的电阻，根据欧姆定律知，R120Ω，故C正确。 故选：ABC。 【点评】本题考查欧姆定律的应用，关键是从图像获取有用的信息。 （多选）15．（4分）如图甲所示电路，电源电压不变，定值电阻R1的阻值为15Ω。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动，直至小灯泡正常发光，此过程中电流表示数与滑动变阻器R2接入电路中的阻值关系图像如图乙所示；保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，此时电压表示数为U1，继续向左移动滑片，电压表与电流表示数关系图像如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时，R2两端的电压为5V B．U1为3.0V C．电源电压为6V D．小灯泡的额定功率为1.75W 【分析】（1）只闭合开关S1，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为灯泡正常发光时的电流，由乙图可知灯泡正常发光时的电流和滑动变阻器此时接入电路的电阻，根据欧姆定律计算R2两端的电压； 由图乙可知滑动变阻器的最大阻值，断开S1、闭合S2，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流， 根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图丙可知通过该电路的最小电流，进一步计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻规律计算电路总电阻，根据U＝IR计算电源电压； （2）根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时的电压，根据P ＝UI计算额定功率。 【解答】解：BC．只闭合S1时，灯泡与R2滑片的左半部分电阻串联，电流表测电路电流。 从图乙可知，当变阻器最大时为R2＝20Ω； 当向左滑到小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，阻值R2左＝5Ω； 保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，R1与R2滑片的右半部分电阻串联，此时滑动变阻器R2滑片的右半部分电阻R2右＝R2﹣R2左＝20Ω﹣5Ω＝15Ω； 根据串联电路的特点和欧姆定律知，电源电压为U＝0.2A×（15Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 滑片滑动到最右端时，R2接入电阻为0，只有R1接入电路，由丙图可知，电流为0.4A 根据欧姆定律知，电源电压为U＝0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得U＝6V，R1＝15Ω，故C正确； U1＝IR2右＝0.2A×15Ω＝3V，故B正确； AD．只闭合S1时，当向左滑到小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值R2左＝5Ω，电流为0.5A 此时滑动变阻器两端电压U2左＝IR2左＝0.5A×5Ω＝2.5V； 此时灯泡两端电压UL＝U﹣U2左＝6V﹣2.5V＝3.5V； 灯泡的额定功率P额＝ULI＝3.5V×0.5A＝1.75W，故A错误、D正确； 故选：BCD。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律以及电功率，属于难题。 三、实验探究题（满分25分，共4题） 16．（6分）探究光的反射和折射规律的实验装置如图甲所示，使一束光贴着纸板沿AO从空气斜射到玻璃砖上，反射光线为OC，折射光线为OB。 （1）入射光线AO与玻璃砖夹角为40°时，反射角大小为　50°　 ； 入射光线AO向法线靠近时，反射光线OC会　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）法线。 （2）若将一束光贴着纸板沿BO从玻璃砖O点斜射入空气中，光沿图中的OA方向射出。这说明在光的折射现象中，光路是　可逆　 的。 （3）当光从玻璃射向空气时，增大BO与法线的夹角，发现超过一定角度后，折射光消失而玻璃砖内的反射光变得更亮。查阅资料得知此现象为光的全反射现象，下表是光从玻璃射向空气时的一些数据。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角i≥　41.8°　 时，反射能量达到100%，会发生全反射现象； ②图乙中的图线　b　 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的45°两角关系； ③请写出全反射现象的一个应用实例　光纤通信　 。 【分析】（1）入射光线与法线之间的夹角叫做入射角；反射光线与法线夹角叫反射角；在光的反射现象中，反射角等于入射角； 知道反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）光的折射中，光路是可逆的； （3）①当入射角为41.8°时，折射光线消失了，反射能量达到100%；在光的折射中，光路是可逆的；②根据图像回答； ③全反射在生活中的应用很多，比如光纤通信、内窥镜等。 【解答】解：（1）在光的传播路当AO与玻璃砖夹角为40°时，入射角的大小为90°﹣40°＝50°，所以反射角也等于50°； 根据光的反射定律，反射角等于入射角。当入射光线向法线靠近时，入射角减小，反射角也减小，故反射光线OB靠近法线； （2）光线沿BO入射时，折射光沿OA射出（与原入射方向相反），说明光在折射时，光路是可逆的； （3）①当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象； ②光从玻璃斜射向空气时，折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°，a图象中的折射角始终大于入射角，因此图b反映了45°两角关系； ③全反射现象的应用实例：光纤通信、内窥镜等。 故答案为：（1）50°；靠近；（2）可逆；（3）①41.8°；②；③光纤通信。 【点评】此题考查学生对光的折射、光的全反射的理解，解题的关键是理解材料反映的物理情境，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。 17．（7分）小明同学进行了下列实验探究和实践活动，请帮他将下列内容补充完整。 （1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　右　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆处于水平平衡，如图乙所示；将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示。每个钩码质量100g。 ①物块质量为　400　 g； ②物块在水中所受浮力为　2　 N； ③物块的密度为　2×103 kg/m3。 （3）小明帮妈妈做家务，需要把家里一个方形储物柜移动位置。这个储物柜质地均匀且相当沉重，质量为100kg。搬动过程可看作成将储物柜抽象为矩形ABCD绕C点推动，其中AB＝1.2m，AD＝1.6m。 ①请在图丁中画出推动储物柜所需最小力F1的示意图； ②将储物柜由图丁推至图戊位置的过程中，克服重力做的功为　200　 J； ③若将翻倒在地上的储物柜如图己重新竖起摆放，所用的最小力为F2，那么F1　＜　 F2（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，左边下沉往右调；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究； （2）①根据杠杆平衡条件计算出物块的质量； ②根据杠杆原理和物块的受力情况计算物块在水中受到的浮力。 ③根据阿基米德原理和密度公式计算物块的密度。 （3）①杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小； ②由图丁推至图戊位置的过程中，求出重心升高的高度，根据W＝Gh求出克服重力做的功； ③根据杠杆平衡条件解答，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【解答】解：（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）①调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量100g，根据杠杆的平衡条件，设每个小格的长度为L0，mg×3L0＝3×100g×g×4L0； 则物块质量为：m＝400g＝0.4kg； ②该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：F×3L0＝2L0×3×0.1kg×10N/kg；解得：F＝2N； 物块的重力：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N； 以物块为研究对象，受到三个力的作用：重力、浮力和拉力F，即：G＝F浮+F；物块在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N； ③根据阿基米德原理，物块的体积为：V＝V排2×10﹣4m3； 物块的密度为：ρ2×103kg/m3。 （3）①根据杠杆平衡条件知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小； 由图丁知：推动储物柜时，C是支点，F1作用在A点，最长力臂是AC，所以F1的方向要与AC垂直，这样才能保证其力臂是AC．向AC作垂线，向上标出力F1．如图所示： ②图戊中，BC＝AD＝1.6m，AC2m， 由图丁推至图戊位置的过程中，重心升高的高度：hACBC2m1.6m＝0.2m， 则克服重力做的功：W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×0.2m＝200J； ③图丁中A到支点D最远，则动力垂直于AC时，AC是最大动力臂； 图己中储物柜重新竖起摆放，最长动力臂为DB，与AC是相等，即两种情况下，最小推力的动力臂相等，两种情况下阻力相等，图丁的阻力臂小于图己的阻力臂，由杠杆平衡条件可知，图中丁的推力小于图己中的推力，即F1＜F2。 故答案为：（1）右；（2）①400；②2；③2×103。（3）①见解答图；②200；③＜。 【点评】本题主要考查的是杠杆的平衡条件的应用和浮力、功的计算；会根据阿基米德原理计算浮力和物体的密度。 18．（7分）某小组探究“导体中电流和电压的关系”，使用的实验器材有：电压为6V的电源，阻值为10Ω的定值电阻、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线若干。 （1）小组同学连接的电路如图甲所示，图中有一根导线接错了，请你找出这根线，在它上面画“×”，并用笔画一根正确连接的导线； R＝10Ω 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.26 （2）改接正确的电路后，小组同学进行了正确的实验操作，得到了如表格所示的实验数据。 ①上述实验操作中，得到第1次到第4次的实验数据时通过将滑动变阻器的滑片逐渐向　右　 移动得到的； ②分析实验数据，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）小组同学想要继续探究“导体中电流和电阻的关系”，又找来两个阻值分别为5Ω和25Ω的电阻，用图甲正确的电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是　2　 V。 （4）实验小组同学继续利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，增加了一个已知阻值的定值电阻R0＝20Ω，利用图甲中的实验器材连接的电路如图乙所示。 ①闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。现用一根导线在图乙中先后连接A与B、C与H接线柱时，电流表和电压表示数仍为0；连接H与G接线柱时，电流表和电压表指针有偏转；则电路的故障是　开关断路　 ； ②排除故障后，闭合开关后调节滑片，利用电压表和电流表测出了多组实验数据，并作出了电压表与电流表示数的关系图像，如图丙所示，则Rx阻值为　4　 Ω。 ③电路中串联R0的作用是　A　 （填正确答案标号） A.增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数 B.增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数 【分析】（1）探究“导体中电流和电压的关系”的实验，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表串联在电路中，由此分析解答； （2）①表格从第1组到第4组数据，电流变大，总电阻应变小，由此分析电路中的滑动变阻器的变化； ②分析表格中数据，电流与电压的比值为定值，由此分析得出结论； （3）由电路图可知电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，当定值电阻阻值为25Ω时，为同时满足滑动变阻器的规格限制，根据串联电路电流处处相等，可得电路电阻的分压比等于电阻比，由此解答即可； （4）①闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，说明电路是断路。连接接线柱G和H时，电压表、电流表指针明显偏转，此时电路为通路，由此判断断路部位； ②由图乙可知，电压表测量电阻Rx和R0的总电压，由图像可知电压表示数及对应的电流，已知R0的阻值且Rx为定值，根据欧姆定律可得Rx+R0可解答； ③由图乙可知电压表测量R0和Rx的总电压，Rx和R0串联后电阻曾大，分压增大，由此分析解答。 【解答】解：（1）探究“导体中电流和电压的关系”的实验，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表串联在电路中，则电流由电源正极流出经过滑动变阻器流入电流表然后流入定值电阻最后回到电源负极，正确的连接和错误的连线如图所示： ； （2）①上述实验操作中，得到第1次到第4次的实验数据，分析数据可知，定值电阻阻值一定，分压变大，根据串联电路分压原则可知，滑动变阻器分压减小，故滑动变阻器的电阻减小，滑片向右滑动； ②分析表格数据可知，电流与电压的比值为定值，故可得结论为：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）电源电压U＝6V，滑动变阻器最大阻值为50Ω，选取定值电阻为25Ω的电阻完成实验，为同时满足滑动变阻器的规格限制，设定值电阻两端的电压预设值为UV，根据串联电路中电流关系可得：，代入最大定值电阻25Ω，滑动变阻器最大阻值50Ω：，解得UV＝2V，因此预设定值电阻两端最小电压为2V； （4）①闭合开关后，电流表和电压表示数都为0，说明电路存在断路故障，连接A与B、C与H时，两电表仍为0，说明断点不在这两段。连接HG时，两电表有明显偏转，说明断点在G和H之间，GH处为开关所在位置，故应为开关处断路； ②由图乙可知，电压表测量电阻Rx和R0的总电压，图丙中，当电压表示数为6V时，电流表的示数为0.25A，根据欧姆定律R总＝Rx+R024Ω，因为R0＝20Ω，故Rx＝R总﹣R0＝24Ω﹣20Ω＝4Ω； ③由②可知待测电阻Rx的电阻很小，串联R0后，总串联电阻变大，电路中的总电流会被限制在电流表量程的合适读数区间，同时也可起到保护电路的作用，故选A。 故答案为：（1）； （2）①右；②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）2；（4）①开关处断路；②4Ω；③A。 【点评】本题考查串联电路中电流、电阻和电压的关系、欧姆定律的应用，题目综合，难度一般。 19．（5分）在“探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 （1）闭合开关后，若让导体ab由图示位置沿水平方向左右运动，则灵敏电流计的指针　偏转　 （选填“偏转”或“不偏转”）； （2）小明得出“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向必须垂直时，电路中才会产生感应电流”的结论。你认为这种说法是否准确，并通过实验进行说明　不准确；闭合开关，让导体ab斜着（与水平方向成一定角度）运动，灵敏电流计指针偏转，证明不垂直也能产生感应电流　 ； （3）小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图乙所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下实验设想和分析：用外力推一下金属杆，使其获得初速度v0，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流，此过程中金属杆相当于电路中的　电源　 （选填“用电器”或“电源”）；同时电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用，这与电动机的原理相同；若该磁场力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为小明的设想与分析与图丙中有人设想制造永动机的思路一样：通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。但是机器在运行中需要克服摩擦、空气阻力等，这些都需要消耗机械能并转化为　内能　 散失，所以根据　能量守恒　 定律，它是无法一直工作下去的。 【分析】（1）（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。当电路通电时，由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 （3）金属杆相当于电路中的电源。机器运行中克服摩擦、空气阻力等，机械能转化为内能散失。 根据能量守恒定律，能量不会凭空产生。 【解答】解：（1）U形磁铁磁场方向竖直方向，导体ab水平左右运动时，切割磁感线，闭合电路产生感应电流，灵敏电流计指针偏转。 （2）不准确；正确结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，运动方向与磁场方向不平行（有夹角）即可，无需垂直。 实验说明：闭合开关，让导体ab斜着（与水平方向成一定角度）运动，灵敏电流计指针偏转，证明不垂直也能产生感应电流。 （3）金属杆相当于电路中的电源（电磁感应现象，将机械能转化为电能）。 机器运行中克服摩擦、空气阻力等，机械能转化为内能散失。 根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，故无法一直工作下去。 故答案为：（1）偏转；（2）不准确；闭合开关，让导体ab斜着（与水平方向成一定角度）运动，灵敏电流计指针偏转，证明不垂直也能产生感应电流；（3）电源；内能；能量守恒。 【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。 四、作图与填空题（满分20分，共3题） 20．（6分）新能源时代的“中国速度”——比亚迪第二代刀片电池与兆瓦闪充技术：单体电压3.8V，兆瓦闪充充电站单枪峰值功率1500kW，充电枪采用全液冷技术，内部充满冷却液，能在1500A大电流下保持低温。某轿车电池包总容量75kW•h，能量密度250W•h/kg。25℃环境下，从10%充至70%仅需5分钟。 （1）第二代刀片电池单体电压3.8V，若组合成输出电压380V的电池包，大约需要　100　 个单体电池　串联　 （选填“串联”或“并联”）。 （2）充电枪采用全液冷技术，通过　热传递　 （选填“做功”或“热传递”）方式带走热量。 （3）该轿车电池包的质量为　300　 kg。25℃环境下，该轿车电池从10%充至70%，5分钟内增加的电能为　45　 kW•h，充电平均功率为　540　 kW。 【分析】（1）串联电池组的总电压等于各单体电池电压之和； （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程； （3）100kW•h＝100000W•h，结合能量密度求得电池质量；结合“仅需5分钟即可将电量从10%充至70%”求解；利用P求得充电平均功率。 【解答】解：（1）串联电池组的总电压等于各单体电池电压之和，要提升总输出电压，需将单体电池串联；所需单体电池数量为。 （2）冷却液循环通过温度差将线缆的热量转移出去，属于热传递的方式，并未通过做功改变物体内能。 （3）由题可知，75kW•h＝75000W•h，能量密度为250W•h/kg，因此电池质量， 电池总容量为75kW•h，电量从10%提升至70%，增加的电量占比为70%﹣10%＝60% 因此增加的电能为75kW•h×60%＝45kW•h， 充电平均功率为P5.4×105W＝540kW。 故答案为：（1）100；串联；（2）热传递；（3）300；45；540。 【点评】此题考查了电能、电功率的计算、内能的改变等。 21．（7分）如图甲是快递员使用电动传送带装卸货物的情景，快递货车车厢高度为1m，传送带一端A点放在地面，另一端B点衔接货车车厢，A、B两点间传送带的长度为2m。请完成下列题目： （1）包裹随着传送带从A匀速运动到B的过程中，忽略空气阻力，请在图乙中画出包裹的受力示意图。 （2）传送带将一个包裹从A匀速传送到B的过程中，包裹的机械能　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是　货物的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大　 。 （3）若电动传送带停止动作，快递员将一个质量为50kg的包裹沿传送带匀速从A推到B，沿传送带向上的推力为300N，g取10N/kg，此过程中该装置的机械效率为　83.3　 %，包裹与传送带之间的摩擦力大小为　50N　 。 【分析】（1）画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力； （2）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和； （3）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W＝Gh可求推力所做的有用功，即运动过程中克服物体的重力做的功；根据公式W＝Fs可求总功的大小，利用效率公式求出斜面的机械效率； 推力做的额外功W额＝W总﹣W有用，克服物体受到摩擦力做的功为额外功，利用W额＝fs可得摩擦力。 【解答】解：（1）分析可知，物体受到竖直向下的重力，垂直于传动带向上的支持力；物体与传动带相对静止，但有向下运动的趋势，故还受到平行于传动带向上的摩擦力，过物体的重心，沿各力的方向画一条有向线段，并分别用G、F和f表示，即为物体A所受到的力的示意图，如图所示： ； （2）斜向上的传送带将物体匀速运送到车厢的过程中，其中货物的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大； （3）货物的重力所做功：W有用＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×1m＝500J； 推力做的功：W总＝Fs＝300N×2m＝600J； 斜面的机械效率：； 推力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J；摩擦力为：f。 故答案为：（1）； （2）变大；货物的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大； （3）83.3；50N。 【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算，属于基础题目。 22．（7分）在跨学科实践活动“制作望远镜”中，某小组用两块凸透镜制作望远镜。其中甲透镜焦距20cm，直径5cm；乙透镜焦距10cm，直径4cm。请完成下列填空： （1）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。为了让自制望远镜的成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取2～3倍即可。据此，此小组应该选定用　甲　 （选填“甲”或“乙”）透镜作为物镜。望远镜的物镜类似于　照相机　 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理，能把远处物体成的实像恰好成在目镜的　一倍焦距　 范围之内，目镜再对其成正立、放大的虚像。 （2）如图甲成功制成望远镜后先观察较近处物体时，通过调节纸筒，看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时，会发现通过目镜看不到远处物体的像，此时需要调节镜筒，使目镜和物镜间距离稍为　变小　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）自制的望远镜最终看到的像是倒立的，为了看到正立的像，可以把目镜换成合适的凹透镜。如图乙中，F1为凸透镜的焦点，F2为凹透镜的焦点，且凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合。请作出人所看到的物体AB的像的光路图。 【分析】（1）根据望远镜放大倍率公式选择符合要求的透镜作为物镜，结合物镜成倒立缩小实像的特点联系照相机原理，并根据目镜成放大虚像的条件确定实像需落在目镜的一倍焦距以内。 （2）根据凸透镜成实像时“物远像近”的规律，由物距u2＞u1判断出像距v2＜v1即实像向物镜靠近，进而推断出为使实像仍落在目镜一倍焦距内需减小目镜和物镜间的距离。 （3）利用平行于主光轴的光线和过光心的光线分别作出经过物镜和目镜折射后的光线及其反向延长线，通过两条折射光线反向延长线的交点确定像点进而作出完整的虚像。 【解答】解：（1）望远镜的放大倍率，若选甲为物镜、乙为目镜，，符合2～3倍要求；若选乙为物镜、甲为目镜，，不符合要求，故应选甲透镜作为物镜。望远镜物镜将远处物体成倒立、缩小的实像，类似于照相机的成像原理。为了使目镜能将该实像放大成正立的虚像，物镜所成的实像必须恰好成在目镜的一倍焦距范围之内。 （2）观察较近处物体时物距为u1，像距为v1；调转镜头观察更远处物体时物距为u2，像距为v2。因为u2＞u1，根据凸透镜成实像时“物远像近”的规律，像距v2＜v1，即物镜所成的实像向物镜靠近。为了使该实像仍然落在目镜的一倍焦距以内，需要将目镜向物镜方向移动，使目镜和物镜间距离稍为变小。 （3）光路图作图步骤如下：从物体AB顶端A点作一条平行于主光轴的光线，经物镜折射后指向物镜右侧焦点F1；该光线射向目镜，经目镜折射后发散，其折射光线的反向延长线经过目镜右侧焦点F1。从A点作一条经过物镜光心的光线，传播方向不变，射向目镜，经目镜折射后发散，其折射光线的反向延长线经过目镜左侧焦点F2。上述两条折射光线的反向延长线交于一点A'，从A'向主光轴作垂线，垂足为B'，则A'B'即为物体AB正立、缩小的虚像 。 故答案为：（1）甲；照相机；一倍焦距； （2）变小； （3）。 【点评】本题综合考查望远镜放大倍率公式、凸透镜成像规律及光路作图，易错点在于利用物远像近规律判断像距v2＜v1以调节镜筒长度，以及准确绘制经两透镜折射的复杂光路图。 五、计算题（满分15分，共2题） 23．（7分）如图所示是某款电熨斗的工作原理图，工作时有低温和高温两挡，功率分别是200W和1000W，通过开关S实现温度控制。电源电压为220V，R1、R2为发热体。求： （1）R1的阻值是多少？ （2）在使用过程中，若电熨斗15min消耗4.2×105J的电能。 请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间。 【分析】根据P可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小；当S断开时，电阻R1、R2串联，电阻最大，电功率最小，低温挡；当S闭合时，电阻R2被短路，只有R1工作，电阻最小，电功率最大，高温挡； （1）根据高温挡电功率和电源电压，利用P可求出R1的阻值； （2）电熨斗15min消耗4.2×105J的电能，利用P求出电功率，据此可知电熨斗是在两挡之间切换，根据W＝P低t低+P高t高求出两个挡位工作时间。 【解答】解：（1）高温挡时，电阻R2被短路，只有R1工作，R1的阻值为：； （2）电熨斗15min消耗4.2×105J的电能， 则电功率为：，200W＜467W＜1000W，所以电熨斗是在两挡之间切换， 设低温挡工作时间为t，则高温挡工作时间为15×60s﹣t＝900s﹣t， 根据W＝P低t低+P高t高，可得：4.2×105J＝200Wt+1000W×（900s﹣t）， 解得低温挡工作时间t＝600s＝10min，高温挡工作时间为300s＝5min。 电熨斗是在两挡之间切换；电熨斗低温挡工作时间10min，高温挡工作时间5min。 答：（1）R1的阻值为48.4Ω； （2）电熨斗是在两挡之间切换；电熨斗低温挡工作时间10min，高温挡工作时间5min。 【点评】本题考查电功率多挡位问题，属于能力提升题。 24．（8分）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，求： （1）木块的密度； （2）石块的密度。 【分析】（1）根据木块漂浮时，浮力等于重力，用密度和体积表示浮力与重力的关系即可求出木块的密度； （2）石块浸没在水中，排开水的体积等于石块的体积，根据公式F浮＝ρ液gV排求得石块体积，再根据公式ρ求得石块的密度。 【解答】解：（1）由于木块漂浮， 所以F浮＝G， 根据F浮＝ρgV排、G＝mg和ρ可得： ρ水g×（1）V木＝ρ木gV木， 则木块的密度：ρ木ρ水103kg/m3＝0.6×103kg/m3； （2）在图甲中，木块和石块整体二力平衡，即：（m石+m木）g① 在图乙中，木块和石块整体二力平衡，即：（m石+m木）g＝ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：V石V木， 因ρ木ρ水，且m木＝ρ木V木，则代入②式可得：（m石ρ水×V木）g＝ρ水gV木， 化简可得：m石ρ水V木， 则石块的密度2ρ水＝2×103kg/m3。 答：（1）木块的密度为0.6×103kg/m3； （2）石块的密度的密度为2×103kg/m3。 【点评】本题考查物体浮沉条件、阿基米德原理的应用及重力、密度公式的应用计算，关键是能正确运用受力分析求得图乙中物体的受力，从而解决问题，难度较大。 六、附加题（满分20分，共3题） 25．（6分）小明同学课余时间常看《舰船知识》等杂志，了解到我国国产航母编队是以国产航空母舰为核心，搭载舰载机等，还配有驱逐舰、护卫舰、核潜艇等作战编组，是国防力量的重要组成部分。某航空母舰上搭载的舰载机每架空载质量为17.5t、机翼总面积为60m2。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，ρ空气＝1.2kg/m3） （1）航空母舰的总质量是5.5×104t，有2架舰载机训练完以近似空载着舰，则航空母舰排开海水的体积增加了多少？ （2）飞机的推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重力的比值。飞机起飞时升力主要由机翼上、下表面的压力差获得。飞机沿水平方向低空飞行时，机翼上、下表面的压强差p和飞机速度v的关系式为p，式中ρ表示空气密度。若其中一架舰载机平稳飞离甲板时速度为288km/h，飞到高空中以1000km/h速度匀速直线飞行时的推重比为0.5，则它在高空飞行1h发动机推力做的功为多少？ 【分析】（1）已知每架舰载机空载质量，根据重力公式求出2架舰载机总重力，利用漂浮条件求出2架舰载机增加的浮力，根据阿基米德原理求出航空母舰排开海水增加的体积； （2）根据重力公式求出舰载机重力，根据推重比求出发动机推力，根据速度公式求出1h飞行的路程，根据功的公式求出高空飞行1h发动机推力做功。 【解答】解：（1）每架舰载机空载质量为m＝17.5t＝17.5×103kg，2架舰载机总质量为： ； 2架舰载机总重力： ； 航母始终漂浮，增加的浮力等于增加的重力： ； 根据阿基米德原理可得航空母舰排开海水增加的体积： ； （2）舰载机重力： ； 根据推重比可得发动机推力为： ； 1h飞行的路程为： s＝vt＝1000km/h×1h＝1000km＝1×106m； 高空飞行1h发动机推力做功为： W＝Fs。 答：（1）排开海水的体积增加； （2）发动机推力做功。 【点评】本题主要考查了阿基米德原理和功的计算公式的应用，灵活运用公式是解题关键。 26．（7分）科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图甲所示，装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动，托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘的质量为0.27kg；M高为22cm，底面积为300cm2，质量为0.33kg；容器的底面积为400cm2；电源电压6V恒定不变，电流表量程为0～0.6A，适当长度的电阻片R作为滑动变阻器接入电路，它的阻值随长度L的变化图像如图乙。 托盘中放入物体A时，M刚好浸没，滑片P正好位于R最下端，电流表的示数为0.6A。g取10N/kg，，不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力，工作中水不溢出。 求： （1）R0的阻值； （2）物体A的质量； （3）托盘中未放物体时，通电1min，电路消耗的电能。 【分析】（1）当滑片P位于下端时，由欧姆定律得出滑动变阻器接入的阻值； （2）根据已知条件得出物体M的体积；根据阿基米德原理得出物体M浸没时受到的浮力，对浮筒M做受力分析，根据力的平衡得出GA大小，根据重力公式得出物体A的质量； （3）根据力的平衡得出没放物体A时浮筒受到的浮力，根据阿基米德原理得出浮筒排开水的体积；根据体积公式得出浮筒浸入的深度； 放入物体A后增加的浮力为A的重力，根据阿基米德原理得出此时浮筒排开水的体积，由体积公式得出液面升高的距离，从而得出滑片P移动的距离，由图乙可知此时R的阻值大小，由欧姆定律和串联电阻的规律得出电流表的示数，根据W＝UIt得出托盘中未放物体时通电1min电路消耗的电能。 【解答】解：（1）当滑片P位于下端时，滑动变阻器接入的阻值为 R010Ω； （2）物体M的体积为：VM＝SMh＝300cm2×22cm＝6600cm3＝6.6×10﹣3m3 物体M浸没时受到的浮力为F浮＝ρ水VMg＝1.0×103kg/m3×6.6×10﹣3m3×10N/kg＝66N，对浮筒M做受力分析，根据力的平衡，则有： F浮＝GM+G盘+GA，所以：GA＝F浮﹣（GM+G盘）＝66N﹣（0.33kg+0.27kg）×10N/kg＝60N， 物体A的质量为： m6kg； （3）没放物体A时浮筒受到的浮力为：F1浮＝G盘+GM＝（0.27+0.33kg）×10N/kg＝6N， 浮筒排开水的体积为： V排6×10﹣4m3 浮筒浸入的深度为：h10.02m， 放入物体A后增加的浮力为A的重力为： F浮2＝GA＝60N， V排26×10﹣3m3 液面升高的距离为： h20.15m， 滑片P移动的距离为：h3＝h﹣（h1+h2）＝0.22m﹣（0.02m+0.15m）＝0.05m＝5cm，由图乙可知此时R的阻值为R＝50Ω，所以托盘中未放物体时，电流表的示数为： I0.1A 托盘中未放物体时，通电1min，电路消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.1A×60s＝36J。 答：（1）R0的阻值为10Ω； （2）物体A的质量为6kg； （3）托盘中未放物体时，通电1min，电路消耗的电能为36J。 【点评】本题考查阿基米德原理及浮沉条件、欧姆定律和电功公式的运用。 27．（7分）某小区电梯的结构示意图如图甲所示，它主要由质量为500kg的轿厢、质量为300kg的配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，它的额定载重量为600kg，最大载重量为650kg。当电梯的载重量为额定载重量时，电动机正常工作的功率为10kW。电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图乙所示，当电梯载重量达到或超过最大载重量时，工作电路中的电铃报警，电动机停止工作。已知当电梯达到最大载重量时，电磁铁对衔铁的吸引力为9N，衔铁刚好被吸引，此时OC：OD为1：4；控制电路的电压为12V，保护电阻R1为40Ω，电磁铁线圈电阻不计，压敏电阻R2的阻值随压力变化的关系如下表： 压力F/N 0 2000 4000 6000 6500 7000 电阻R2/Ω 10000 5000 2000 260 200 100 （1）当电梯载重量为额定值时，电梯10s内匀速上升了10m。求：这个过程中钢丝绳的拉力和电动机的效率。 （2）已知控制电路工作时，电磁铁对衔铁的吸引力与通过电磁铁电流的平方成正比。如果想要使电梯的最大载重量为600kg时报警，可通过调节OC与OD的比值实现，（假设此过程中忽略弹簧弹力的变化）求：OC与OD的比值。 【分析】（1）先根据重力公式分别求出轿厢与额定载重的总重力以及配重的重力，结合匀速运动受力平衡条件求出钢丝绳的拉力，再分别利用电功公式和功的公式求出电动机消耗的总功与钢丝绳做的有用功，最后根据机械效率公式求出电动机的效率。 （2）先根据重力公式求出最大载重量时压敏电阻受到的压力并查表得出其阻值，结合欧姆定律求出控制电路电流并利用已知的电磁铁吸引力求出比例系数，再根据杠杆平衡条件求出弹簧弹力，接着求出调节载重量后压敏电阻的压力、阻值及电路电流以算出此时电磁铁的吸引力，最后忽略弹簧弹力变化，再次利用杠杆平衡条件求出调节后OC与OD的比值。 【解答】解：（1）轿厢和额定载重的总重力G总＝（m厢+m额）g＝（500kg+600kg）×10N/kg＝11000N 配重的重力G配＝m配g＝300kg×10N/kg＝3000N 电梯匀速上升时，钢丝绳的拉力F＝G总﹣G配＝11000N﹣3000N＝8000N 电动机做的总功 钢丝绳拉力做的有用功 电动机的效率； （2）当电梯达到最大载重量650kg时，压敏电阻受到的压力F压1＝mmaxg＝650kg×10N/kg＝6500N 由表格数据可知当压力为6500N时压敏电阻的阻值R2＝200Ω 控制电路中的电流 电磁铁对衔铁的吸引力F吸1＝9N，由可得比例系数 根据杠杆平衡条件F弹×OC＝F吸1×OD可得弹簧弹力 当电梯最大载重量调节为600kg时，压敏电阻受到的压力F压2＝mmax'g＝600kg×10N/kg＝6000N 由表格数据可知当压力为6000N时压敏电阻的阻值R2'＝260Ω 控制电路中的电流 此时电磁铁对衔铁的吸引力 忽略弹簧弹力变化，根据杠杆平衡条件F弹×OC'＝F吸2×OD'可得。 故答案为：（1）这个过程中钢丝绳的拉力为8000N，电动机的效率为80%； （2）OC与OD的比值为4：25。 【点评】本题为力电综合题，考查机械效率公式、欧姆定律与杠杆平衡条件的综合运用，易错点为计算电磁铁吸引力时易忽略电流的平方关系及调节载重后力臂比值的重新推导。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $