2022年湖北省荆州市中考物理试卷
一、单项选择题
1．（2分）中国龙舟公开赛荆州站在古城东门外九龙渊举行，比赛场景如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大
B．鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大
C．选手能从现场各种声音中分辨出鼓声，是通过音色来辨别的
D．选手听到鼓声齐心划船，说明声波能传递能量
2．（2分）“万里长江，美在荆江”。长江实施禁捕以来，生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州，看见江岸边高楼林立，荆州长江大桥倒映在平静的江面，水下的鱼儿跃出水面，下列说法正确的是（ ）
A．看不见高楼后面的景色，说明光不能在固体中传播
B．长江大桥的倒影是由于光的反射产生的
C．水面下鱼儿的像在鱼儿的下方
D．看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射
3．（2分）“双减”之后，荆州市各义务教育阶段学校积极开展丰富多彩的课后服务活动。某学校开办了“厨艺”兴趣班，学生煮菜后提起锅盖，发现水从锅盖上流下，锅盖上的水经历的物态变化是（ ）
A．先升华后凝华 B．先凝固后汽化
C．先熔化后液化 D．先汽化后液化
4．（2分）推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用
B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具
D．大力发展火力发电
5．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法，正确的是（ ）
A．家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路
B．发现有人触电时，应该迅速用手将其拉开
C．可以用湿抹布擦拭正在使用的电视机
D．控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间
6．（2分）在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B．如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
7．（2分）下列关于电与磁的说法，错误的是（ ）
A．通过电流越大的线圈磁性一定越强
B．任何磁体都有N、S两极
C．导体中负电荷的定向移动会产生磁场
D．发电机是利用电磁感应的原理工作的
8．（2分）某学校劳动教育课堂上，四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A．锄地时举起锄头 B．用羊角锤拔钉子
C．用园艺剪修剪树枝 D．用钢丝钳剪铁丝
9．（2分）如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（ ）
A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
10．（2分）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端，下列说法正确的是（ ）
A．用斜面可以省力也可以省功
B．匀速推动重物的速度越大，推力越大
C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
11．（2分）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
12．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒为18V，纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样。滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣15V。在保证各电路元件安全使用的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数的最小值为0.08A
B．电压表的示数变化范围为0﹣15V
C．滑动变阻器的阻值变化范围为20﹣125Ω
D．整个电路总功率的最大值为10.8W
二、填空题（本大题包括4小题，每小题4分，共16分）
13．（4分）生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里，是利用 的作用；将气球与头发摩擦后相互靠近时，气球与头发“吸”在一起，是因为摩擦后的气球与头发带有 （选填“同种”或“异种”）电荷而相互吸引；龙卷风能把物体“吸”起卷入空中，是因为流体流速大的地方压强 （选填“大”或“小”）；腌制咸鸭蛋的过程中，鸭蛋会“吸”入盐分，这是 现象。
14．（4分）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。以运动员为参照物，下滑过程中跳台是 （选填“静止”或“运动”）的；滑行过程中滑雪板的温度升高，这是通过 的方式改变内能；运动员（含滑雪板）到达O点时受到 个力的作用；运动员利用 从B点飞出后在空中完成动作。
15．（4分）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭，小王同学用他家的煤气将体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
16．（4分）一个边长为10cm的实心正方体（不吸水）重15N，将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时，烧杯内水的深度为25cm，如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa，弹簧测力计的示数为 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）
17．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为 cm。
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像， （选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。
（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是 。（写出一种即可）
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜， （选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
18．（4分）实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度。
（1）在组装器材时，应该按照 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序。
（2）小组在实验过程中，第2min时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为 ℃。全部实验数据见下表，由表可知：水面上方的气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 93 98 100 102 102 102 （3）图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像，两图像不同的原因可能是 。（写出一种即可）
19．（6分）为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。
（1）能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据 的原理。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。
（3）甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与 有关。
（4）在图丙所示的情景中拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为 N。
（5）实验完成后，同学们对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向 （选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为 N。
20．（4分）某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上。（导线不允许交叉）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
21．（6分）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，一保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示）
四、综合应用题（本大题包括2小题，每小题8分，共16分，解题时要写出必要的文字说明、解答依据、重要演算步骤等）
22．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；
（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。
23．（8分）美的楼宇科技荆州产业园项目是美的集团继冰箱和洗衣机项目后，第三个落地荆
州的生产基地，将成为美的楼宇科技在全国最大的集研发、生产于一体的标杆工厂。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg。求：
（1）建筑材料上升的速度；
（2）10s内电动机输出的总功；
（3）动滑轮所受的重力；
（4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。
2022年湖北省荆州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题
1．（2分）中国龙舟公开赛荆州站在古城东门外九龙渊举行，比赛场景如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大
B．鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大
C．选手能从现场各种声音中分辨出鼓声，是通过音色来辨别的
D．选手听到鼓声齐心划船，说明声波能传递能量
【解答】解：A、鼓面的振动幅度大，鼓声的响度大，与敲击鼓面的快慢无关，故A错误；
B、声音的传播速度与传音介质和温度有关，与发声体响度无关，故B错误；
C、不同乐器的音色是不同的，选手能从现场各种声音中听出鼓声，主要是通过鼓声的音色来辨别的，故C正确；
D、“选手听到鼓声齐心划船”这一现象说明鼓面振动发声，声波能传递信息，故D错误。
故选：C。
2．（2分）“万里长江，美在荆江”。长江实施禁捕以来，生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州，看见江岸边高楼林立，荆州长江大桥倒映在平静的江面，水下的鱼儿跃出水面，下列说法正确的是（ ）
A．看不见高楼后面的景色，说明光不能在固体中传播
B．长江大桥的倒影是由于光的反射产生的
C．水面下鱼儿的像在鱼儿的下方
D．看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射
【解答】解：A、看不见高楼后面的景色，说明光沿直线传播，光能够在透明的固体中沿直线传播，故A错误；
B、长江大桥的倒影相当于平面镜成像，是由于光的反射产生的，故B正确；
C、根据光的折射，水中的鱼的像比实际位置高，在鱼儿的上方，故C错误；
D、看见空气中的鱼儿是光的反射，故D错误。
故选：B。
3．（2分）“双减”之后，荆州市各义务教育阶段学校积极开展丰富多彩的课后服务活动。某学校开办了“厨艺”兴趣班，学生煮菜后提起锅盖，发现水从锅盖上流下，锅盖上的水经历的物态变化是（ ）
A．先升华后凝华 B．先凝固后汽化
C．先熔化后液化 D．先汽化后液化
【解答】解：学生在煮菜过程中，对水进行加热，液态的水会变成气态的水蒸气，发生汽化现象；然后温度高的水蒸气遇到冷的锅盖，会凝结成液态的小水珠，即发生了液化现象，所以是先汽化后液化，故D正确，ABC错误。
故选：D。
4．（2分）推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用
B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具
D．大力发展火力发电
【解答】解：A、实行垃圾分类回收利用体现了节能的理念，故A正确；
B、出行时选择驾驶私家车增加了碳排放，故B错误；
C、使用一次性餐具浪费了国家资源，故C错误；
D、火力发电需要燃烧煤，增加了碳排放，故D错误。
故选：A。
5．（2分）下列关于家庭电路及安全用电的说法，正确的是（ ）
A．家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路
B．发现有人触电时，应该迅速用手将其拉开
C．可以用湿抹布擦拭正在使用的电视机
D．控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间
【解答】解：A、家庭电路若是短路、或用电器的总功率过大都会使空气开关跳闸，故A错误；
B、人是导体，发现触电时，要用绝缘木棒把电线挑开，不能直接用手拉开，故B错误；
C、湿抹布是导体，擦拭正在使用的电视机时容易触电，故C错误；
D、控制用电器的开关应控制火线，即串联在火线和用电器之间，故D正确。
故选：D。
6．（2分）在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B．如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
【解答】解：该电路为两个灯泡的串联，电压表测量灯泡L1两端的电压；
A、只有L1断路时，电压表的读数等于电源电压，故A错误；
B、只有灯泡L2断路时，电路中无电流，两个灯泡都不亮，且电压表无示数，故B正确；
C、开关闭合后，L1亮，L2不亮，则L2短路，故C错误；
D、电压表示数等于电源电压时，可能是L1断路，也可能是L2短路，故D错误。
故选：B。
7．（2分）下列关于电与磁的说法，错误的是（ ）
A．通过电流越大的线圈磁性一定越强
B．任何磁体都有N、S两极
C．导体中负电荷的定向移动会产生磁场
D．发电机是利用电磁感应的原理工作的
【解答】解：A、电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强，故A错误；
B、任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确；
C、正、负电荷的定向移动都能形成电流，电流的周围存在磁场，故C正确；
D、发电机是利用电磁感应原理工作的，故D正确。
故选：A。
8．（2分）某学校劳动教育课堂上，四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A．锄地时举起锄头 B．用羊角锤拔钉子
C．用园艺剪修剪树枝 D．用钢丝钳剪铁丝
【解答】解：
A、锄地时举起锄头过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、用羊角锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不合题意；
C、用园艺剪修剪树枝在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不合题意；
D、用钢丝钳剪铁丝在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意；
故选：A。
9．（2分）如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（ ）
A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【解答】解：A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等，方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等，方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确；
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力，故C错误；
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力，故D错误。
故选：B。
10．（2分）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端，下列说法正确的是（ ）
A．用斜面可以省力也可以省功
B．匀速推动重物的速度越大，推力越大
C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
【解答】解：
A、根据斜面的工作特点和功的原理可知，利用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B、沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜面向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下处于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力、斜面的支持力和斜面的摩擦力有关，与物体的速度无关，故B错误；
C、由W＝Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度无关，故C错误；
D、由P＝＝＝Fv可知，推力的功率与物体的移动速度有关，在推力一定时，速度越大，推力的功率越大，故D正确。
故选：D。
11．（2分）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
【解答】解：AD、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误；
C、在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同则重力势能不相同，即B点的重力势能大于E点的重力势能，
机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选：C。
12．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒为18V，纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样。滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣15V。在保证各电路元件安全使用的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数的最小值为0.08A
B．电压表的示数变化范围为0﹣15V
C．滑动变阻器的阻值变化范围为20﹣125Ω
D．整个电路总功率的最大值为10.8W
【解答】解：由电路图可知，纯电阻用电器R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝25Ω，则R1的额定电流：I额＝＝＝0.4A，
由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中的电流最小，由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，所以滑动变阻器两端的最大电压为U2大＝15V，由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.12A，因此电流表示数的最小值为为0.12A，故A错误；
B、由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，
因为R1的额定电流为0.4A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A、电流表的量程为0～0.6A，所以由串联电路的电流特点可知，在保证各电路元件安全使用的情况下，此时电路中最大电流只能为0.4A，
由欧姆定律可知，R1两端的最大电压：U1大＝I大R1＝0.4A×25Ω＝10V，
则滑动变阻器两端的最小电压：U2小＝U﹣U1大＝18V﹣10V＝8V，
因此电压表的示数变化范为8～15V，故B错误；
C、由A可知，滑动变阻器两端的最大电压为U2大＝15V，电路中的最小电流为I小＝0.12A，则滑动变阻器接入电路的最大电阻：R2大＝＝＝125Ω，
由B可知，滑动变阻器两端的最小电压为U2小＝8V，电路中最大电流为I大＝0.4A，则滑动变阻器接入电路的最小电阻：R2小＝＝＝20Ω，
因此滑动变阻器的阻值变化范围为20﹣125Ω，故C正确；
D、因为电路中最大电流为I大＝0.4A，所以整个电路总功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.4A＝7.2W，故D错误。
故选：C。
二、填空题（本大题包括4小题，每小题4分，共16分）
13．（4分）生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里，是利用 大气压 的作用；将气球与头发摩擦后相互靠近时，气球与头发“吸”在一起，是因为摩擦后的气球与头发带有 异种 （选填“同种”或“异种”）电荷而相互吸引；龙卷风能把物体“吸”起卷入空中，是因为流体流速大的地方压强 小 （选填“大”或“小”）；腌制咸鸭蛋的过程中，鸭蛋会“吸”入盐分，这是 扩散 现象。
【解答】解：（1）用吸管吸饮料时，用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压的作用；
（2）将气球与头发摩擦后相互靠近时，气球与头发“吸”在一起，是因为摩擦后的气球与头发带有异种电荷；
（3）龙卷风旋转速度很大，内侧因流速大而压强小，外侧因流速小而压强大，所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中；
（4）腌制咸鸭蛋的过程中，鸭蛋会“吸”入盐分，这是分子不停地做无规则运动引起的，属于扩散现象。
故答案为：（1）大气压；（2）异种；（3）小；（4）扩散。
14．（4分）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。以运动员为参照物，下滑过程中跳台是 运动 （选填“静止”或“运动”）的；滑行过程中滑雪板的温度升高，这是通过 做功 的方式改变内能；运动员（含滑雪板）到达O点时受到 4 个力的作用；运动员利用 惯性 从B点飞出后在空中完成动作。
【解答】解：A、以运动员为参照物，下滑过程中跳台的相对位置发生了改变，所以是运动的；
（2）滑行过程中，滑雪板克服摩擦做功，将机械能转化为内能，所以滑雪板的温度升高；
（3）运动员到达O点时受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，因此，一共受到4个力的作用；
（4）运动员由于具有惯性，会从B点飞出，并在空中完成动作。
故答案为：运动；做功；4；惯性。
15．（4分）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭，小王同学用他家的煤气将体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 6.72×105 J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气 0.042 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【解答】解：（1）根据ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
热水器中的水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝1.68×106J，
需要完全燃烧的煤气的质量m′＝＝＝0.042m3。
故答案为：6.72×105；0.042。
16．（4分）一个边长为10cm的实心正方体（不吸水）重15N，将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时，烧杯内水的深度为25cm，如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 2.5×103 Pa，弹簧测力计的示数为 5 N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【解答】解：（1）烧杯内水的深度：h＝25cm＝0.25m，
烧杯内的水对杯底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2.5×103Pa；
（2）正方体的体积：V＝（10cm）3＝1000cm3，
因为正方体浸没在水中，所以正方体排开水的体积：V排＝V＝1000cm3，
则正方体浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N，
由称重法可知，弹簧测力计的示数：F示＝G﹣F浮＝15N﹣10N＝5N。
故答案为：2.5×103；5。
三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）
17．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为 15.0 cm。
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像， 照相机 （选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。
（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是 光屏上还没有出现清晰的像就测像距 。（写出一种即可）
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜， 不能 （选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
【解答】解：（1）根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，由于刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜的焦距：f＝15.0cm；
（2）由图乙可知，此时物距：u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm＞30.0cm，即u＞2f，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，活中的照相机就是利用这一规律制成的；
（3）同一凸透镜，在物距一定时，像距一定，小组实验的像距不同，原因可能是光屏上还没有出现清晰的像就测像距；
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜的位置，根据光路可逆可知，当第二次的物距等于第一次的像距时，第二次的像距等于第一次的物距，光屏上一定能再次呈现清晰的像，但像与第一次相比是缩小的像，因此只移动凸透镜不能在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
故答案为：（1）15.0；（1）照相机；（3）光屏上还没有出现清晰的像就测像距；（4）不能。
18．（4分）实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度。
（1）在组装器材时，应该按照 由下到上 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序。
（2）小组在实验过程中，第2min时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为 96 ℃。全部实验数据见下表，由表可知：水面上方的气压 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 93 98 100 102 102 102 （3）图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像，两图像不同的原因可能是 水的质量不同 。（写出一种即可）
【解答】解：（1）实验中需用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要全部浸没在水中，不能碰到容器壁和容器底，因此安装装置时，先从下到上，方便调节；
（2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，温度计的示数向上是增大的，所以为零上，因此示数是96℃，则此时水的温度为96℃；
由表中数据可知，当时水的沸点为102℃，高于一标准大气压下水的沸点100℃，所以当时气压大于一标准大气压；
（3）如丙图，A、B组得到两种不同图象，两个小组水的初温相同，开始沸腾的时间不同，根据Q＝cmΔt知，可能是水的质量不同。
故答案为：（1）由下到上；（2）96；大于；（3）水的质量不同。
19．（6分）为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。
（1）能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据 二力平衡 的原理。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。
（3）甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关。
（4）在图丙所示的情景中拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为 3.2 N。
（5）实验完成后，同学们对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向 左 （选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为 2.6 N。
【解答】解：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，木块处于静止状态，由二力平衡条件可知，此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小；
（3）比较甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计示数不同，因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
（4）由题意可知，丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动，根据二力平衡条件的条件可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N，当拉力增大为4N时，木块的重力不变，木块对水平毛巾表面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的滑动摩擦力大小不变，仍为3.2N；
（5）木块处于平衡状态，弹簧测力计B的示数为2.6N，则弹簧测力计B对木块的拉力为2.6N，方向水平向右；木块在水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力与拉力应大小相等，方向相反，故摩擦力大小为2.6N；摩擦力方向水平向左；根据力的作用是相互的可知，木块与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小，因此木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。
故答案为：（1）二力平衡；（2）等于；（3）压力大小；（4）3.2；（5）左；2.6。
20．（4分）某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 断开 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上。（导线不允许交叉）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为 2.5 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 35 Ω。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，防止电路的电流过大，开关应该断开；
（2）原电路中，定值电阻与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，改正后如下所示：
（3）由图乙可知，电阻两端的电压始终保持U＝IR＝0.1A×25Ω＝0.5A×5Ω＝2.5V；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝×25Ω＝35Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器。
故答案为：（1）断开；（2）见解析；（3）2.5V；35。
21．（6分）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.7 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，一保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示）
【解答】解：（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；
（2）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义，故他们的做法是错误的；
（4）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，一保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小；
③接保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，
在③中，将R1的滑片P调至最右端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2即为电源电压，再将R1的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U1，即为R1的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝，
解得：R1＝，
因此灯泡的电阻：RL＝R1＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝＝＝＝。
故答案为：（1）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；（2）B；0.7；（3）错误；由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义；（4）。
四、综合应用题（本大题包括2小题，每小题8分，共16分，解题时要写出必要的文字说明、解答依据、重要演算步骤等）
22．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；
（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。
【解答】解：（1）由P＝UI＝可知，小灯泡L的电阻：
RL＝＝＝5Ω；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝15Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值：
R2＝R总﹣RL＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
（3）闭合开关S、S1、S2，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，
由并联电路的电压特点可知，定值电阻R1两端的电压：U1＝U＝4.5V，
则通电1min定值电阻R1产生的热量：
W1＝＝×60s＝81J；
（4）通过定值电阻R1的电流：
I1＝＝＝0.3A，
因为电流表的量程为0～0.6A，所以干路中的最大电流：I大＝0.6A，
由并联电路的电流特点可知，滑动变阻器允许通过的最大电流：
I2大＝I大﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A＜1A，故滑动变阻器能安全工作，
由并联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U＝4.5V，
则滑动变阻器R2的最大功率：
P2＝U2I2＝4.5V×0.3A＝1.35W。
答：（1）小灯泡L的电阻为5Ω；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω；
（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量为81J；
（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。
23．（8分）美的楼宇科技荆州产业园项目是美的集团继冰箱和洗衣机项目后，第三个落地荆
州的生产基地，将成为美的楼宇科技在全国最大的集研发、生产于一体的标杆工厂。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg。求：
（1）建筑材料上升的速度；
（2）10s内电动机输出的总功；
（3）动滑轮所受的重力；
（4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。
【解答】解：（1）建筑材料上升的速度v＝＝＝0.6m/s；
（2）10s内电动机输出的总功：W＝Pt＝600W×10s＝6000J；
（3）n＝2，s＝nh＝2×6m＝12m；F＝＝＝500N，G物＝mg＝70kg×10N/kg＝700N；
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G物＝2×500N﹣700N＝300N；
（4）此时的物重：由η＝ 得 G′＝＝＝2700N；
此时拉力的大小：F′＝（G′+G动）＝（2700N+300N）＝1500N；
电动机拉绳的速度：v′＝＝＝0.4m/s，
建筑材料上升的速度：v″＝×v′＝×0.4m/s＝0.2m/s。
答：（1）建筑材料上升的速度为0.6m/s；
（2）10s内电动机输出的总功为6000J；
（3）动滑轮所受的重力为300N；
（4）该建筑材料上升的速度为0.2m/s。
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