2022年广西梧州市中考物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为5g
B．中学生的正常体温为39℃
C．人正常眨一次眼用时约1min
D．常用筷子的长度约为25cm
2．（3分）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A．家里使用电热水壶烧水
B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
3．（3分）“闻其声知其人”依据的是声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．频率 D．音色
4．（3分）唐朝诗人孟郊在《登科后》中写道“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”。若马是静止的，则选择的参照物是（ ）
A．孟郊 B．身后的房屋 C．路面 D．路边的花
5．（3分）下列符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手触碰开关
B．用电器起火，立即用水浇灭
C．不切断电源，直接更换灯泡
D．发生触电事故时，立即切断电源
6．（3分）购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是（ ）
A．摄像头相当于凹透镜
B．摄像头成像特点与照相机相同
C．“刷脸”时，面部位于摄像头两倍焦距以内
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像
7．（3分）学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡，若被卷其中可能会出现危险，因为漩涡中心（ ）
A．水流速度大，压强大 B．水流速度小，压强小
C．水流速度大，压强小 D．水流速度小，压强大
8．（3分）某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱，其内部没有电源，但拖动皮箱让轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，夜间行走更安全，下列选项中与其原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（3分）2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（ ）
A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
10．（3分）小玲在做家务时，用平行于水平地面的力推沙发，但没有推动。下列说法正确的是（ ）
A．人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B．人对沙发的推力与沙发对人的作用力是一对平衡力
C．沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
D．沙发对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
11．（3分）“一盔一带 安全常在”，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（3分）如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为36V，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的，且表的最大量程对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是（ ）
A．R0阻值为60Ω
B．滑动变阻器的阻值变化范围为0～300Ω
C．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为21V
D．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.17A
二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分，不要求写出演算过程）
13．（2分）梧州市在万秀区打造了多个红色文化街区，安装了太阳能路灯，太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源，它的优点有 （写出一点即可）。
14．（2分）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是光的 ，像是 （选填“倒立”或“正立”）的。
15．（2分）NFC的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用 波传递信息，该波在真空中的传播速度约为 m/s。
16．（2分）梧州市各学校开展“阳光一小时”活动，组织同学们参加各种体育运动。小佳把篮球投进篮筐，说明力可以改变物体的 ，篮球表面有较多花纹是为了 。
17．（2分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开，其工作原理是同种电荷互相 ，此时金属箔带 电。
18．（2分）2022年1月26日，梧州市西堤公园正式开园，为群众提供了锻炼的好去处。甲、乙两位同学沿着西堤公园直线跑道从同一地点同时同向出发，其s﹣t图象如图所示，则第12s时甲的运动状态为 （选填“静止”、“匀速直线运动”或“变速直线运动”）；从出发到甲、乙相遇的这段时间内，甲的平均速度为 m/s。
19．（2分）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
20．（2分）如图所示，所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上；一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为100cm2，内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时，长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前，长方体A对水平面的压强为 Pa，物体C的密度为 kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
三、作图、实验探究题（本大题共5小题，第21、22小题各2分，第23小题5分、24小题7分、25小题8分，共24分）
21．（2分）如图所示是谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目中的精彩瞬间。请画出她所受重力的示意图（图中O点为重心）。
22．（2分）如图，小玲利用一块平面镜，将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内，请在图中画出平面镜的位置。
23．（5分）物理课上，李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
（1）小佳组装好器材，如图甲所示，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 97 98 98 98 98 如图乙所示是第3min时温度计的示数，此时水的温度是 ℃；
（2）由表中数据可知，实验中水的沸点为 ℃，水沸腾后继续加热，温度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）李老师在课堂上给学生进行了图丙的实验演示：水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾。这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气 （填物态变化名称）导致水面上方的气压减小，沸点 （选填“升高”或“降低”）造成的。
24．（7分）小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 相同；
（2）小芊多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越 ，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 ，表明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 （选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；
（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是 （图中的黑点表示小芊）
A．做匀速圆周运动
B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动
D．保持静止状态
（5）小芊想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤： 。
25．（8分）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 。
实验组次 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 25 30 电流I/A 0.6 1 0.12 0.1 （4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（5）以上实验控制AB间的电压为 V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 Ω。
四、应用计算题（本大题共3小题，第26小题6分、27小题9分、28小题9分，共21分。解题时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出答案的不能得分）
26．（6分）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
27．（9分）如图甲所示，一弹簧下端固定在容器的底部，上端与一个重为20N的正方体相连，此时水的深度为0.2m，弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内，弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体的质量；
（2）水对容器底部的压强；
（3）正方体浸在水中的体积。
28．（9分）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A。问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2。要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
2022年广西梧州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的）
1．（3分）下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．一个鸡蛋的质量约为5g
B．中学生的正常体温为39℃
C．人正常眨一次眼用时约1min
D．常用筷子的长度约为25cm
【解答】解：A、10个鸡蛋的质量约1斤，而1斤＝500g，所以一个鸡蛋的质量在50g左右，故A不符合实际；
B、人体正常体温在37℃左右，变化幅度很小，故B不符合实际；
C、人们常用“眨眼之间”形容时间短，所以眨一次眼睛的时间不到0.5s，故C不符合实际；
D、物理课本的长度约26cm，常用筷子的长度略小于此数值，在25cm左右，故D符合实际。
故选：D。
2．（3分）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A．家里使用电热水壶烧水
B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
【解答】解：A、使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B、电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；
C、家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D、小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选：B。
3．（3分）“闻其声知其人”依据的是声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．频率 D．音色
【解答】解：不同的人说话，音色一般不同，“闻其声知其人”是因为音色不同。
故选：D。
4．（3分）唐朝诗人孟郊在《登科后》中写道“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”。若马是静止的，则选择的参照物是（ ）
A．孟郊 B．身后的房屋 C．路面 D．路边的花
【解答】解：A、若以孟郊为参照物，马的位置没有发生改变，所以马是静止的，故A符合题意；
BCD、若以身后的房屋、路面、路边的花为参照物，马的位置发生改变，所以马是运动的，故BCD不符合题意。
故选：A。
5．（3分）下列符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手触碰开关
B．用电器起火，立即用水浇灭
C．不切断电源，直接更换灯泡
D．发生触电事故时，立即切断电源
【解答】解：A、生活用水属于导体，湿手触碰开关，容易引起触电事故，故A错误；
B、不纯净的水是导体，用电器起火用水浇灭，容易引起触电事故，故B错误；
C、不切断电源，直接更换灯泡，容易引起触电事故，故C错误；
D、发生触电事故必须先切断电源，故D正确。
故选：D。
6．（3分）购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是（ ）
A．摄像头相当于凹透镜
B．摄像头成像特点与照相机相同
C．“刷脸”时，面部位于摄像头两倍焦距以内
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像
【解答】解：
A、摄像头相当于一个凸透镜，故A错误；
B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B正确；
CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故CD错误。
故选：B。
7．（3分）学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡，若被卷其中可能会出现危险，因为漩涡中心（ ）
A．水流速度大，压强大 B．水流速度小，压强小
C．水流速度大，压强小 D．水流速度小，压强大
【解答】解：看似平静的水面下往往暗藏漩涡，旋涡中心水流速度大，压强小，若被卷人其中就难以脱身，出现危险，为了安全，禁止随意下河游泳。
故选：C。
8．（3分）某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱，其内部没有电源，但拖动皮箱让轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，夜间行走更安全，下列选项中与其原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：（1）选项A是奥斯特实验，说明通电导体周围有磁场，故A错误；
（2）选项B是电磁感应现象，是发电机原理，故B正确；
（3）选项C是电铃，是电磁铁的应用，故C错误；
（4）选项D是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D错误。
故选：B。
9．（3分）2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（ ）
A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
【解答】解：飞船在空中加速上升时，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，所以该过程不是重力势能和动能的转化；机械能为动能和势能的和，所以机械能增大；火箭升空时，通过燃料的燃烧产生的内能转化为机械能；故C正确，ABD错误。
故选：C。
10．（3分）小玲在做家务时，用平行于水平地面的力推沙发，但没有推动。下列说法正确的是（ ）
A．人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B．人对沙发的推力与沙发对人的作用力是一对平衡力
C．沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力
D．沙发对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
【解答】解：A、用平行于水平地面的力推沙发，但沙发没有被推动，沙发处于静止状态，受到的推力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误；
B、人对沙发的推力和沙发对人的推力，是两个物体之间的相互作用力，不是平衡力，故B错误；
C、沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是作用在同一个物体上的两个力，并且大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力，故C正确；
D、沙发对地面的压力与地面对人的支持力涉及到三个物体且这两个力大小不相等，所以不是一对相互作用力，故D错误。
故选：C。
11．（3分）“一盔一带 安全常在”，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故A正确、BCD错误。
故选：A。
12．（3分）如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为36V，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的，且表的最大量程对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是（ ）
A．R0阻值为60Ω
B．滑动变阻器的阻值变化范围为0～300Ω
C．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为21V
D．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.17A
【解答】解：A、有图可知：油箱内油面达到最高（或最低）位置时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，根据I＝可知；电流表的示数最大，由于电压表测量滑动变阻器两端的电压，则电压表为零；根据要求可知：表的最大量程对应油箱的最大油量，所以反映油量的电表是电流表；
滑动变阻器接入电路的阻值为零，电流表的示数最大，根据I＝可知：校准电阻R0的阻值应为R0＝＝＝60Ω，故A正确；
B、当油箱内油面达到最低位置时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路的电流最小；根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的可知：I最小＝×0.6A＝0.1A，
根据I＝可知电路总电阻：R总＝＝＝360Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
滑动变阻器的最大阻值为R大＝R总﹣R0＝360Ω﹣60Ω＝300Ω；
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0～300Ω，故B正确；
CD、当滑动变阻器的滑片P在中点时，电路中的总电阻为：
R串＝+R0＝+60Ω＝210Ω，
根据I＝可知，电路中的电流为：I串＝＝≈0.17A，即电流表示数为0.17A，故D正确；
此时滑动变阻器两端的电压为：UV＝I串×＝0.17A×＝25.5V，即电压表示数为25.5V，故C错误。
故选：C。
二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分，不要求写出演算过程）
13．（2分）梧州市在万秀区打造了多个红色文化街区，安装了太阳能路灯，太阳能属于 一次 （选填“一次”或“二次”）能源，它的优点有 取之不尽用之不竭 （写出一点即可）。
【解答】解：太阳能是直接吸收阳光来利用的，是一次能源，太阳能的优点清洁、无污染，取之不尽用之不竭。
故答案为：一次；取之不尽用之不竭。
14．（2分）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是光的 直线传播 ，像是 倒立 （选填“倒立”或“正立”）的。
【解答】解：光在同一种介质中沿直线传播，所以当光线穿过小孔时光源上下部分交换，形成倒立的实像。
故答案为：直线传播；倒立。
15．（2分）NFC的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用 电磁 波传递信息，该波在真空中的传播速度约为 3×108 m/s。
【解答】解：电磁波可以传递信息，近场通信技术利用电磁波传递信息，该波在真空中的传播速度约为3×108m/s。
故答案为：电磁；3×108。
16．（2分）梧州市各学校开展“阳光一小时”活动，组织同学们参加各种体育运动。小佳把篮球投进篮筐，说明力可以改变物体的 运动状态 ，篮球表面有较多花纹是为了 增大摩擦 。
【解答】解：小佳给篮球一个力的作用，篮球由静止变为运动，最终投进篮筐，说明力可以改变物体的运动状态；
篮球表面有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
故答案为：运动状态；增大摩擦。
17．（2分）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开，其工作原理是同种电荷互相 排斥 ，此时金属箔带 负 电。
【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（有多余的电子），用它去接触验电器的金属球时，橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上，则验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电；由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开；验电器的制作原理是：同种电荷相互排斥。
故答案为：排斥；负。
18．（2分）2022年1月26日，梧州市西堤公园正式开园，为群众提供了锻炼的好去处。甲、乙两位同学沿着西堤公园直线跑道从同一地点同时同向出发，其s﹣t图象如图所示，则第12s时甲的运动状态为 静止 （选填“静止”、“匀速直线运动”或“变速直线运动”）；从出发到甲、乙相遇的这段时间内，甲的平均速度为 4 m/s。
【解答】解：从图中可知，甲车在10s～20s内路程不变，故甲车静止，则第12s时甲的运动状态为静止；
甲、乙两车在t＝15s时相遇，运动了60m，从出发到甲、乙相遇的这段时间内，甲的平均速度为v＝＝＝4m/s。
故答案为：静止；4。
19．（2分）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 100 W，该滑轮组的机械效率为 80% 。
【解答】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，
则绳子自由端移动的速度：v绳＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
工人师傅拉力的功率：P＝＝＝Fv绳＝250N×0.4m/s＝100W；
（2）若物重增大到2000N，物体在运动时受到地面的摩擦力：f′＝0.2G＝0.2×2000N＝400N，
克服物体在运动时受到地面的摩擦力和动滑轮重力所做的功为总功，即W总＝（f′+G动）s物，
克服物体在运动时受到地面的摩擦力所做的功为有用功，即W有＝f′s物，
则滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。
案为：100；80%。
20．（2分）如图所示，所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上；一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为100cm2，内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时，长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前，长方体A对水平面的压强为 2×103 Pa，物体C的密度为 2.5×103 kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
【解答】解：长方体对地面的压力等于长方体的重力，即F＝G＝50N，未放上物体C时，长方体A对水平地面的压强为：
p＝＝＝2×103Pa；
设物体C的质量为m，则长方体A对地面压强的增加量ΔpA＝＝，水对容器B底部压强增加量ΔpB＝ρ水Δhg＝ρ水g，
根据△pA＝△pB，则＝ρ水g，
所以，物体的密度：
ρC＝＝＝＝2.5×103kg/m3。
故答案为：2×103；2.5×103。
三、作图、实验探究题（本大题共5小题，第21、22小题各2分，第23小题5分、24小题7分、25小题8分，共24分）
21．（2分）如图所示是谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目中的精彩瞬间。请画出她所受重力的示意图（图中O点为重心）。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从重心O画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
22．（2分）如图，小玲利用一块平面镜，将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内，请在图中画出平面镜的位置。
【解答】解：将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道，可知入射光线向下、反射光线水平向左，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，则作反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线的位置；法线垂直于平面镜，从入射点作法线的垂线得到平面镜的位置，如图所示：
23．（5分）物理课上，李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
（1）小佳组装好器材，如图甲所示，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 97 98 98 98 98 如图乙所示是第3min时温度计的示数，此时水的温度是 96 ℃；
（2）由表中数据可知，实验中水的沸点为 98 ℃，水沸腾后继续加热，温度 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）李老师在课堂上给学生进行了图丙的实验演示：水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾。这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气 液化 （填物态变化名称）导致水面上方的气压减小，沸点 降低 （选填“升高”或“降低”）造成的。
【解答】解：（1）温度计的分度值为1℃，示数为96℃；
（2）由表格中数据知，水沸腾过程中温度保持98℃不变，可知水的沸点为98℃；水沸腾后继续加热，温度不变；
（3）水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水不能继续吸收热量，水会停止沸腾，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，烧瓶内的水蒸气遇冷的烧瓶壁液化变成小水珠，瓶内的气压减小，水的沸点降低，烧瓶内的水再次沸腾。
故答案为：（1）96；（2）98；不变；（3）液化；降低。
24．（7分）小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 速度 相同；
（2）小芊多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 ，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做 匀速直线运动 ，表明物体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 三次一样多 （选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；
（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是 D （图中的黑点表示小芊）
A．做匀速圆周运动
B．做匀速直线运动
C．继续来回摆动
D．保持静止状态
（5）小芊想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤： 用弹簧测力计拉木块在毛巾上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数 。
【解答】解：
（1）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同；
（2）从上述实验中，可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，如果运动物体不受力，速度不发生改变，即它将做匀速直线运动；表明物体的运动不需要力来维持；
（3）在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，小车的动能转化为内能，由于小车质量和速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦做的功也相同；
（4）当荡到最高点时，此时动能为零，则速度为零，感觉自己处于静止状态，由于此时为静止状态，若此时所有的力均消失，小芋将保持静止状态不变，D符合题意；
（5）用弹簧测力计拉木块在毛巾上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；故测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，用到的实验器材有：木块、毛巾、弹簧测力计。
故答案为：（1）速度；（2）慢；匀速直线运动；不需要；（3）三次一样多；（4）D；（5）用弹簧测力计拉木块在毛巾上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
25．（8分）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应 断开 。
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 电压表串联在电路中了 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 0.3 A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V 。
实验组次 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 25 30 电流I/A 0.6 1 0.12 0.1 （4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 ；
（5）以上实验控制AB间的电压为 3 V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 5～100 Ω。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以用电器AB不工作，电流表无示数；
滑动变阻器、用电器AB应串联，电压表应与用电器AB并联，可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
（3）由U＝IR知，U＝0.6A×5Ω＝3V，则I2＝＝＝0.3A；
在探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压一定，根据表中数据可知，第1次实验所控制的电压U1＝I1R1＝0.5A×6Ω＝3V，第2次实验所控制的电压U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，第3次实验所控制的电压U3＝I3R3＝1A×15Ω＝15V，第4次实验所控制的电压U4＝I4R4＝0.12A×25Ω＝3V，第5次实验所控制的电压U5＝I5R5＝0.1A×30Ω＝3V，所以错误的数据是第3次实验的数据，其原因是第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V；
（4）根据正确的实验数据得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）由（3）知，实验控制AB间的电压为3V；
因电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小，
根据欧姆定律可得，
此时电路中的定值电阻最小为：R小＝＝＝5Ω；
因为滑动变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，定值电阻的最大阻值R大＝2R滑＝2×50Ω＝100Ω。。
故答案为：（1）断开；（2）电压表串联在电路中了；如图所示；（3）0.3；第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V；（4）反比；（5）3；5～100。
四、应用计算题（本大题共3小题，第26小题6分、27小题9分、28小题9分，共21分。解题时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出答案的不能得分）
26．（6分）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝40℃；
（3）公交车行驶5nin做的有用功：W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J；
这氢能源公交车的效率：η＝＝×100%＝50%。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。
27．（9分）如图甲所示，一弹簧下端固定在容器的底部，上端与一个重为20N的正方体相连，此时水的深度为0.2m，弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内，弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体的质量；
（2）水对容器底部的压强；
（3）正方体浸在水中的体积。
【解答】解：（1）由G＝mg可得，正方体的质量：
m＝＝＝2kg；
（2）水对容器底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；
（3）由图乙可知，弹簧产生的弹力F与其伸长量x成之比，且F＝4N时，伸长量x＝2cm，
设弹簧的伸长量为4cm时弹簧产生的弹力为F′，
则有：＝，
解得：F′＝8N，
此时正方体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、弹簧的拉力作用处于平衡状态，
由正方体受到的合力为零可得：F浮＝G+F′＝20N+8N＝28N，
由F浮＝ρ液gV排可得，正方体浸在水中的体积：V浸＝V排＝＝＝2.8×10﹣3m3。
答：（1）正方体的质量为2kg；
（2）水对容器底部的压强为2000Pa；
（3）正方体浸在水中的体积为2.8×10﹣3m3。
28．（9分）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A。问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2。要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表测干路的电流；
（1）由并联电路的电压特点可知，R1两端的电压U1＝U＝6V，
则通过R1的电流：
I1＝＝＝0.6A；
（2）由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
由并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U＝6V，
由欧姆定律可知，R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（3）由P＝UI可知，电路中的最小电流：
I最小＝＝＝2.5A，
由滑动变阻器的规格可知，滑动变阻器允许通过的最大电流：
I滑大＝2A，
则通过定值电阻的最小电流：
I定小＝I最小﹣I滑大＝2.5A﹣2A＝0.5A＞0.3A，
因此滑动变阻器替换的是R2，
由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，
由并联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U＝6V，
通过滑动变阻器的最小电流：
I滑小＝＝＝0.12A，
由并联电路的电流特点可知，电路中的最小电流：
I小＝I1+I滑小＝0.6A+0.12A＝0.72A，
由并联电路的特点可知，通过R1的电流不变，
则电源的最小电功率：
P小＝UI小＝6V×0.72A＝4.32W。
答：（1）通过R1的电流是0.6A；
（2）R2的阻值是20Ω；
（3）更换后电源的最小电功率是4.32W。
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