2023年江苏省镇江市中考物理试卷

一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的）

1．（2分）开发和利用可再生能源，可实现人类社会的可持续发展。以下属于可再生能源的是（　　）

A．石油

B．天然气

C．煤

D．风能

【答案】D

【考点】可再生能源和不可再生能源；能源及其分类．

【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。

【解答】解：石油、天然气、煤都属于不可再生能源，只有风能是可再生能源，故D正确，ABC错误。故选：D。

【难度】1

2．（2分）我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声，主要是依据声音的（　　）

A．响度

B．音色

C．音量

D．音调

【答案】B

【考点】根据音色辨别发声体．

【分析】音色是取决于物体本身的一种特性，可以用于区分或辨别发声体。

【解答】解：音色是取决于物体本身的一种特性，可以用于区分或辨别发声体，我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声，主要是依据声音的音色。故选：B。

【难度】1

3．（2分）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，神舟十六号和神舟十五号航天员们顺利会师。如图所示，以下列哪个物体为参照物，神舟十六号载人飞船是运动的（　　）

A．地球

B．核心舱

C．实验舱

D．神舟十五号载人飞船

【答案】A

【考点】参照物的选择．

【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的。

【解答】解：神舟十六号载人飞船与空间站成功对接后，核心舱、实验舱、神舟十五号载人飞船和神舟十五号载人飞船之间相对的位置都没发生变化，它们与地球之间的空间位置发生了变化，因此以地球为参照物，神舟十六号载人飞船是运动的，故A正确。故选：A。

【难度】1

4．（2分）测量液体温度时，下列操作正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【考点】温度计玻璃泡的位置；温度计的使用．

【分析】温度计使用时，应该：

①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁；

②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；

③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。

【解答】解：如图，A、温度计的玻璃泡没有完全浸没在被测液体中，故A错误；B、温度计在读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面相平，故B错误；C、温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，没有碰到容器底或容器壁，并且视线与温度计中液柱的上表面相平，故C正确；D、温度计的玻璃泡碰到容器底，故D错误。故选：C。

【难度】1

5．（2分）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（　　）

A．①中小华对这筐玉米做了功

B．②中小华对这筐玉米做了功

C．③中他们对这筐玉米做了功

D．④中他们对手推车没有做功

【答案】C

【考点】力是否做功的判断．

【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。若做功，利用W＝Fs计算。据此分析判断。

【解答】解：A、①她用力搬一筐玉米，未能搬起，没有移动距离，故不做功，故A错误；B、②她又用力推筐，仍未推动，虽然用力了，但没有移动距离，故不做功，故B错误；C、③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；抬的力竖直向上，玉米在竖直向上的方向上移动了距离，故他们对这筐玉米做了功，故C正确；D、④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，推力水平方向，推车在水平方向移动了距离，因而做功了，故D错误。故选：C。

【难度】1

6．（2分）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（　　）

A．重力势能

B．内能

C．动能

D．化学能

【答案】A

【考点】能量的转化与转移．

【分析】蓄能时，水被抽到山上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能。

【解答】解：蓄能时，水被抽到山上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，故A正确。故选：A。

【难度】1

7．（2分）如图所示，在科技节表演中，小林用PVC塑料管隔空推起塑料细丝，使它不下落，已知塑料细丝带负电荷，则PVC管（　　）

A．带正电荷

B．带负电荷

C．不带电

D．无法判断

【答案】B

【考点】物体带电情况的判断；电荷间的相互作用．

【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

【解答】解：用PVC塑料管隔空推起塑料细丝，使它不下落，说明存在排斥力，根据同种电荷相互排斥，PVC管带的电荷与塑料丝相同，都是负电荷。故选：B。

【难度】1

8．（2分）以下实验能说明分子间存在空隙的是（　　）

A．用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙

B．将等体积的酒精和水充分混合后，总体积变小

C．用铅笔画出连续直线，用放大镜观察到碳粒间有空隙

D．用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙

【答案】B

【考点】分子间有间隙；分子动理论的基本观点．

【分析】（1）物质是由大量分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，分子间存在相互作用的引力和斥力，分子之间存在间隙；

（2）注意分子运动和物质运动的区别，分子是看不见的，固体小颗粒是看得见的。

【解答】解：A、用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙，是物体间有间隙，不能说明分子间存在空隙，故A错误；B、体积相等的水和酒精，水和酒精混合后总体积变小，说明分子之间存在间隙，故B正确；C、铅笔画出的线我们可以看到，它肯定是由无数个分子构成的，而分子非常小我们看不到，因此用放大镜观察到碳粒间有空隙也不能说明分子之间有空隙，故C错误；D、用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙，由于分子是很微小的，光学显微镜放大的倍数有限，不能观察到分子、分子间有间隙，故D错误；故选：B。

【难度】1

9．（2分）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（　　）

A．L₂ 短路

B．L₁断路

C．L₂断路

D．S 断路

【答案】C

【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用．

【分析】由图可知，两灯泡串联，电压表V₁测量电源电压，电压表V₂测量灯泡L₂两端电压，闭合开关S，L₁、L₂两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路，根据串联电路的电压规律分析解答。

【解答】解：由图可知，两灯泡串联，电压表V₁测量电源电压，电压表V₂测量灯泡L₂两端电压，闭合开关S，L₁、L₂两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；串联电路的电压规律可知，电压表V₂示数应小于电压表V₁的示数，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，说明电压表V₁和电压表V₁都测量电源电压了，由此可知，故障为L₂灯丝断了。故选：C。

【难度】1

10．（2分）能用纸锅烧开水吗？小华带着疑问进行了如图的实验探究。她惊奇地发现：水真的能烧开！对实验分析正确的是（　　）

A．水烧开时水中的气泡是液化形成的

B．水面上方的“白气”是汽化形成的

C．水烧开时纸锅底部温度低于水的温度

D．水的沸点低于纸的着火点故纸没烧着

【答案】D

【考点】沸点及气压影响液体沸点；液化的概念及现象；沸腾的特点．

【分析】（1）汽化：液态变为气态的过程；

（2）“白气”是液态的小水珠；

（3）热传递的条件是两个物体（或一个物体的两部分）间存在温度差；热从高温物体传到低温物体（或从物体的高温部分传到低温部分）；

（4）水在一个标准大气压下沸点是100℃，而纸的燃点大约是183℃，水沸腾后温度不再变化。

【解答】解：A、水烧开时水中的气泡是水变为水蒸气形成的，是汽化现象，故A错；B、水面上方的“白气”是水烧开时产生的大量热的水蒸气遇到外界较冷的空气液化形成的，故B错；C、水沸腾过程中仍需要从纸锅底部吸收热量，因热从高温物体传到低温物体（或从物体的高温部分传到低温部分）所以水烧开时纸锅底部温度高于水的温度，故C错；D、一标准大气压下，水的沸点是100℃，沸腾过程中吸收热量，温度不变，并且水的沸点低于纸的着火点，所以纸锅没有燃烧，故D正确。故选：D。

【难度】1

11．（2分）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（　　）

A．反射光线OB的位置在ON的左侧

B．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ON

C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变

D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在

【答案】C

【考点】探究光反射时的规律；探究光反射实验中的纸板作用；光的反射定律的应用．

【分析】反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角，由此解答。

【解答】解：A、反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故A错误；B、仅增大图中α的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B错误；C、仅将平面镜在水平面内绕O旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位置不变，反射光线OB位置不变，故C正确；D、仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D错误；故选：C。

【难度】1

12．（2分）如图所示，甲和乙叠放在光滑水平桌面上，甲、乙之间的接触面粗糙，此时两者均处于静止状态，乙和桌面足够长。快速敲击乙，乙立即水平向右做直线运动。则敲击后（　　）

A．乙所受的重力和支持力是一对平衡力

B．乙所受的摩擦力方向水平向右

C．甲动能的变化量等于乙动能的变化量

D．甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动

【答案】D

【考点】力与运动的关系；摩擦力的方向；比较动能的大小；平衡力与相互作用力的辨析．

【分析】（1）二力平衡的条件是：同体、等值、共线、反向；

（2）摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反；

（3）机械能转化过程中，有摩擦阻力，机械能的总量减小；

（4）受力不平衡时，运动状态改变，不受力时，运动状态不变。

【解答】解：A．乙所受的支持力等于甲乙的重力之和，因而支持力与乙的重力大小不等，不是一对平衡力，故A错误；B．敲击后移由于惯性会向右运动，而甲由于惯性相对于乙会向左滑或有滑动的趋势，因而乙相对于甲有向右运动的趋势或运动，乙所受甲的摩擦力方向水平向左，而桌面光滑，没有摩擦力，故B错误；C．敲击后乙带动甲向右运动，但由于有摩擦力，将机械能转化为内能，乙动能的变化量大于甲动能的变化量，故C错误；D．甲开始由于受到乙向右的摩擦力而加速运动，然后因为桌面没有摩擦力，与乙一起匀速直线运动，故甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动，故D正确。故选：D。

【难度】1

二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分）

13．（3分）（1）图1中，电流表示数为 　 　A；

（2）图2中，弹簧测力计示数为 　 　N；

（3）图3中，体温计示数为 　 　℃。

【答案】0.4；5.4；36.5。

【考点】弹簧测力计的使用；体温计读数；电流表的读数．

【分析】（1）根据电流表选用量程确定分度值读数；

（2）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；

（3）由图确定体温计的分度值，再根据液柱位置读数。

【解答】解：（1）由图1可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.4A；（2）由图2可知，弹簧测力计分度值0.1N，其示数为5.4N；（3）由图3可知，体温计的分度值为0.1℃，此时示数为36.5℃。故答案为：0.4；5.4；36.5。

【难度】3

14．（3分）空调工作时由于 　 　会发出声音，这对我们来说是噪声，遥控器通过发射 　 　外线将空调切换成“睡眠”模式，可以在 　 　处减弱噪声。

【答案】振动；红；声源。

【考点】减弱噪声的途径；红外线；声音产生的原因．

【分析】声音是由物体的振动产生的；

遥控器利用红外线工作的；

防治噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。

【解答】解：空调工作时由于 振动会发出声音，这对我们来说是噪声，遥控器通过发射红外线将空调切换成“睡眠”模式，空调停机，可以在声源处减弱噪声。故答案为：振动；红；声源。

【难度】3

15．（3分）如图为笔记本电脑的外置散热器，其铝合金板和风扇能加快散热。散热器选用 　 　性良好的铝合金材料，可以通过 　 　方式减小电脑内能。利用通电线圈在 　 　中受力转动制成的风扇，能加快热空气的排出。

【答案】导热；热传递；磁场。

【考点】热传递改变物体的内能；通电导线在磁场中受到力的作用；物质的物理属性．

【分析】导热性好可以很快传递热量；做功和热传递都可以改变内能；

电动机根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。

【解答】解：如图为笔记本电脑的外置散热器，其铝合金板和风扇能加快散热，散热器要传热快，必须选用导热性良好的铝合金材料，传热过程说明可以通过热传递方式减小电脑内能。利用通电线圈在磁场中受力转动制成的风扇，能加快热空气的排出。故答案为：导热；热传递；磁场。

【难度】3

16．（3分）如图为单缸四冲程汽油机的 　 　冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　 　。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　 　个如图所示的冲程。

【答案】压缩；大；1200

【考点】内燃机工作循环的计算；大气压的综合应用；内燃机的四个冲程．

【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；

（2）压缩冲程中汽缸内压强变大；

（3）热机完成一个工作循环中，飞轮转动2圈，完成压缩冲程1个，根据这个比例关系可以求出答案。

【解答】解：图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大；若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。故答案为：压缩；大；1200。

【难度】3

17．（3分）《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由于光的 　 　形成。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较 　 　。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变 　 　。

【答案】直线传播；暗；大

【考点】光沿直线传播的应用．

【分析】小孔成像的原理是光的直线传播；所成的是倒立的实像；成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关；

探究成像规时，要使像更亮，要增大物体和环境的对比度。

【解答】解：小孔成像是由于光的直线传播形成的；要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较暗；室外的人靠近小孔，光线发散程度更大，像距不变，所以像将变大。故答案为：直线传播；暗；大。

【难度】3

18．（3分）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 　 　滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为 　 　J，该滑轮的机械效率为 　 　%。

【答案】定；4000；80。

【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；定滑轮；定滑轮与动滑轮的判断；有用功、额外功与总功．

【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；

（2）根据W_有＝Gh求出工人师傅做的有用功；

（3）根据W_总＝Fh求出工人师傅做的总功，利用η 求出该滑轮的机械效率。

【解答】解：由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；工人师傅做的有用功为：W_有＝Gh＝800N×5m＝4000J；工人师傅做的总功为：W_总＝Fh＝1000N×5m＝5000J，则该滑轮的机械效率为：η 100%＝80%。故答案为：定；4000；80。

【难度】3

19．（3分）物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况，如图为两次记录的电能表示数，学校这一周消耗的电能为 　 　kW•h，调查得知，学校共有电功率为40W的日光灯600盏，它们之间是 　 　联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费 　 　元。[电费单价为0.5元/（kW•h）]

【答案】5000；并；675。

【考点】电能表的读数；家庭电路中各元件的连接方式．

【分析】（1）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；

用电能表测量某段时间用电器消耗的电能时，用后一次电能表的示数减去前一次电能表的示数即为这段时间用电器消耗的电能；

（2）学校的电灯工作的时候互不影响，据此判断灯泡的连接方式；

（3）知道日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率，又知道工作时间，可利用公式W＝Pt计算出多消耗的电能，又知道电费的单价，从而可以计算出学校每月共节省电费。

【解答】解：周一早晨电能表示数：W₁＝52023.6kW•h，周末电能表示数：W₂＝57023.6kW•h；则本周用电：W′＝W₂﹣W₁＝57023.6kW•h﹣52023.6kW•h＝5000kW•h；学校的电灯工作的时候互不影响，所以它们是并联的；日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率为：ΔP＝（40W﹣15W）×600＝15000W＝15kW，则日光灯比节能护眼灯多消耗的电能为：ΔW＝ΔPt＝15kW×90h＝1350kW•h，而电费的单价为：0.5元/kW•h，故白炽灯比节能灯多交的电费为：1350kW•h×0.5元/kW•h＝675元。故答案为：5000；并；675。

【难度】3

20．（3分）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q＝　 　J。他想利用Q_放＝Q计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 　 　，他所测算出的热值与真实值相比偏 　 　。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

【答案】1.68×10⁴；测出剩余酒精的质量；小。

【考点】利用比热容的公式计算热量．

【分析】根据Q＝cmΔt计算水吸收的热量；

已知Q_放时，由q 可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值；

由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，再根据q 分析即可。

【解答】解：根据题意可得，水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×10³J/（kg•℃）]×200×10^﹣3kg×（43℃﹣23℃）＝1.68×10⁴J；根据题意可知，Q_放已知，由q 可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值，所以应测量出剩余酒精的质量；由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q＜Q_放，又因为燃烧掉酒精的质量是一定的，根据q 可知，所测算出的热值与真实值相比偏小。故答案为：1.68×10⁴；测出剩余酒精的质量；小。

【难度】3

21．（4分）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R₀的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：

（1）L的额定功率为 　 　W。

（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 　 　Ω。

（3）若将R替换成R₀，则L工作时的阻值为 　 　Ω。

（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 　 　W。

【答案】（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。

【考点】伏安法测量小灯泡的电功率；电功率的综合计算．

【分析】（1）分析电路连接，根据串联电路电压规律结合图2确定灯泡额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；

（2）根据图2结合欧姆定律分别求出图线a两个端点对应的电阻值；

（3）（4）根据串联电路特点分别求出图线a两个端点对应的灯泡两端的电压和电流，在图2中画出灯泡的I﹣U图线，利用灯泡的I﹣U图线求出将R替换成R₀，L工作时的阻值和将R替换成与L相同的小灯泡，电路消耗的总功率。

【解答】解：（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：P_L＝U_LI_L＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为：R_滑1 25Ω，同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为：R_滑2 2Ω，故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，当滑动变阻器两端电压为1.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1.5V＝1.5V，通过的电流为0.2A，记为B点；当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为0.25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示： ，若将R替换成R₀，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R₀两端电压为2.25V，灯泡与R₀两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：R 6Ω；（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.2A，则电路消耗的总功率约为：P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。

【难度】3

三、解答题（本题共9小题，共48分，解答26、27、28题时应有必要的解题过程）

22．（2分）茶壶静止在水平桌面上，O为其重心，请画出其所受重力和支持力的示意图。

【答案】

【考点】弹力的示意图．

【分析】先分析茶壶所受重力和支持力的作用点、方向，再根据力的示意图的画法作图。

【解答】解：茶壶静止在水平桌面上，受到重力G的方向竖直向下、支持力F的方向竖直向上，二力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用点都在重心O上；从重心O分别沿竖直向下、竖直向上的方向画一条带箭头的有向线段，用G、F表示，如图所示：

【难度】3

23．（2分）请用笔画线代替导线，将图中的开关和它控制的节能灯正确接入家庭电路。

【答案】

【考点】家庭电路的连线作图．

【分析】开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座的中央接线柱，零线直接入灯座接螺旋套。

【解答】解：火线首先进入开关，然后接到到灯泡顶端的金属点；零线直接接到灯泡的螺旋套。这样在更换灯泡时更安全。接法如图：

【难度】3

24．（2分）请根据图中通电螺线管的磁极名称，在虚线框内标出电源的极性（“+”或“﹣”）和静止小磁针的磁极名称。

【答案】

【考点】标出螺线管中电流的方向；安培定则；利用安培定则判断磁极；利用安培定则判断电流方向．

【分析】根据图中电磁铁的磁极，用安培定则判断电流方向；根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极。

【解答】解：由题图知，电磁体的右端为N极，根据安培定则知线圈中电流是右进左出，则电源的左端为负极；根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为S极，右端为N极。如下图所示：

【难度】3

25．（6分）镇江焦山碑林全国闻名。小林为测量其中一块碑石的密度，他找来一块与其材料相同的石块，进行了如下实验。

（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时位置如图1，则应将平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）端调节。

（2）小林用天平测量石块的质量。

①图2是小林测量时的一个场景，他操作上的错误是：　 　。

②小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静止时位置如图3。他发现砝码盒中最小砝码只有5g，小林接下来的操作是：先 　 　，然后 　 　，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。

（3）图4是小林测量石块体积的场景，石块的体积为 　 　cm³，密度为 　 　g/cm³。

【答案】（1）右；（2）①用手拿砝码；（或没有用镊子取砝码）；②取出 5g 砝码；移动游码； （3）20；2.7。

【考点】测量固体的密度．

【分析】（1）天平使用前的调节：若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；

（2）称量时，物体放在左偏，砝码放在右盘，用镊子夹取增减砝码和移动游码使天平重新平衡；

添加砝码时由大到小，如果添加了最小砝码偏大，取下最小砝码，调节游码使得天平平衡；

（3）根据量筒读数计算体积，根据ρ 计算密度。

【解答】解；（1）由图1所示可知，天平指针偏向分度盘的左侧，为使天平平衡，应向右调节平衡螺母。（2）由丙图可知，他操作上的错误是用手直接拿砝码；小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静止时位置如图3，指针偏右，说明砝码的质量偏大接下来的操作是：先取下5g砝码，然后移动游码，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。（3）石块的体积：V＝46mL﹣26mL＝20mL＝20cm³，石块的密度：ρ 2.7g/cm³。故答案为：（1）右；（2）①用手拿砝码；（或没有用镊子取砝码）；②取出 5g 砝码；移动游码； （3）20；2.7。

【难度】5

26．（6分）小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。

（1）实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 　 　上。

（2）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是 　 　立的。凸透镜的焦距为 　 　cm。

（3）小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的。

①依此成像原理可制成 　 　（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。

②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，此时凸透镜所在位置的刻度是 　 　cm。若要再模拟近视眼成因，小华仅需将光屏向 　 　移动少许。

【答案】（1）主光轴；（2）倒；5.0；（3）①投影仪；②17.5；右。

【考点】烛焰、光屏的移动；探究凸透镜成像的规律．

【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上；

（2）根据凸透镜成实像时，物距等于像距，在光屏上成倒立等大的实像，物距等于2倍焦距；

（3）物距小于像距，则成倒立放大的实像，应用于投影仪；

光的折射过程光路可逆；近视眼成像在视网膜的前方。

【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上；（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，物距等于像距，在光屏上成倒立等大的实像，物距等于2倍焦距，物距是10.0cm，则焦距为5.0cm。（3）图2中物距小于像距，则成倒立放大的实像，投影仪根据此原理工作的；保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，根据光路可逆，此时物距与像距交换，原来物距是7.0cm，移动后的像距为7.0cm，则凸透镜的位置为24.5cm﹣7cm＝17.5cm处。要模拟近视眼，即像成在光屏的前方，因而将光屏向右移动一段距离即可。故答案为：（1）主光轴；（2）倒；5.0；（3）①投影仪；②17.5；右。

【难度】5

27．（8分）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。

（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R₀。

①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。

②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　端。

③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R₀＝　 　Ω。

（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R₁、R₂是从上述电阻丝中截取的两段，R₁长22cm；开关若干；导线若干。

①电阻丝R₁＝　 　Ω。

②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R₂长度为 　 　cm。

③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你认为原因是 　 　。

④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。

【答案】（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。

【考点】伏安法测电阻．

【分析】（1）①滑动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，据此连接电路；

②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处；

③根据U﹣I图线，利用欧姆定律求出R₀的阻值；

（2）①根据R₀的阻值，求出1cm电阻丝的阻值，据此求出22cm电阻丝的阻值，即R₁的阻值；

②由图3可知，当开关S₁闭合、S₂断开时，R₁、R₂串联，根据串联电路的特点和P 可知低温挡的电路连接；根据P 可知低温挡工作时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R₂的阻值，据此求出R₂的长度；

③由图4可知，当开关S₁、S₂都闭合时，R₁、R₂并联，根据并联电路的电阻特点和P 可知高温挡的电路连接，根据欧姆定律分别求出高温挡工作分别通过R₁、R₂的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的总电流，与熔断器允许通过的最大电流比较可知该电加热器不能正常工作的原因；

④根据P 可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，据此设计电路图。

【解答】解：（1）①动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，电路图如图所示： ②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处，所以滑动变阻器的滑片应置于最右端；③由图2可知，当R₀两端的电压为3V时，通过R₀的电流为0.6A，根据I 可知，R₀的阻值：R₀ 5Ω；（2）①R₀是一根5cm长的电阻丝，则电阻丝每cm的电阻值为1Ω，则电阻丝R₁的阻值：R₁＝22cm×1Ω/cm＝22Ω；②由图3可知，当开关S₁闭合、S₂断开时，R₁、R₂串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P 可知，此时电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；由P 可知，低温挡工作时电路中的总电阻：R 55Ω，根据串联的电路的电阻特点可知，R₂的阻值：R₂＝R﹣R₁＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；则R₂的长度为：L 33cm；③由图4可知，当开关S₁、S₂都闭合时，R₁、R₂并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P 可知，此时电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；根据并联电路的电流特点可知，高温挡工作时，干路的总电流：I_高＝I₁+I₂ 16.7A，根据题意可知，熔断器允许通过的最大电流为12A，则高温挡工作时熔断器会熔断，所以该电加热器不能正常工作；④根据P 可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，由于R₁、R₂的阻值不相等，当只有R₁或只有R₂工作时，分别是一个挡位，当R₁、R₂串联时是一个挡位，当R₁、R₂并联时是一个挡位，电路图如图所示： 故答案为：（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。

【难度】5

28．（6分）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m²，不计转轴摩擦。

（1）图1中，横杆属于 　 　杠杆，垫上石块的目的是为了减小 　 　。

（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。

（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。

【答案】（1）省力；压强；（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。

【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类；压强的公式的应用．

【分析】（1）杠杆根据省力情况可以分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；

压强的大小与压力和受力面积有关，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；

（2）根据杠杆的平衡条件算出将图2中物块恰好拉离地面时工人所用的拉力；

（3）在水平面上对地面的压力等于物块本身的重力，由压强公式算出物块静止时对水平地面的压强。

【解答】解：（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；（2）件根据杠杆平衡条件F₁L₁＝F₂L₂可知G×OA＝F×OB，为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为：F 400N；（3）在水平面上，F_压＝G＝1200N，物块静止时对水平地面的压强为：p 4800Pa。故答案为：（1）省力；压强；（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。

【难度】5

29．（8分）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：

◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。

（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：

①该车0.5h内行驶的路程。

②维持该车行驶所需的机械功率。

（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。

【答案】（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×10⁴m；②维持该车行驶所需的机械功率为900W；（2）见解答内容。

【考点】功率的计算；太阳能的利用．

【分析】（1）①根据速度公式求出该车0.5h内行驶的路程；

②根据G＝mg求出车的重力，利用阻力为车重的0.02倍求出阻力大小，由于在平直公路上匀速行驶，据此得出汽车的牵引力，根据P Fv求出该车行驶所需的机械功率；

（2）方法一：根据车实际获得的机械功率与车行驶所需的机械功率进行比较；

方法二：根据需要的太阳能电池板面积与车铺设太阳能电池板面积进行比较；

方法三：根据1s内需要的太阳能与1s内能获得的太阳能进行比较。

【解答】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为：s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km＝2.7×10⁴m；②车受到的重力为G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，因该车在平直公路上匀速行驶，故F＝f＝0.02G＝0.02×3000N＝60N，则车行驶所需的机械功率为：P Fv＝60N×54 m/s＝900W；（2）方法一：车实际获得的机械功率P_机＝700W/m²×6.5m²×20%×90%＝819W，因为819W＜900W，所以方案不合理；方法二：需要的太阳能电池板面积S 7.14m²；因为7.14m²＞6.5m²，所以方案不合理；方法三：1s内需要的太阳能E_需 5000J，1s内能获得的太阳能E_获＝P_太St＝700W/m²×6.5m²×1s＝4550J，因为4550J＜5000J，所以方案不合理。答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×10⁴m；②维持该车行驶所需的机械功率为900W；（2）见解答内容。

【难度】5

30．（8分）某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω，未接收到光时阻值为120Ω。R₀为电阻箱，Q为边长5cm的正方体浮子，密度为0.6g/cm³，当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住射向R的光线，报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被释放。电源电压U＝12V，不计线圈电阻，g取10N/kg。

（1）Q的质量为 　 　g，它缓慢上升时受到的浮力为 　 　N，露出水面的高度为 　 　cm。

（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h₀≥3cm，需要对装置进行适当的调整，下列措施可行的是 　 　。（有多个选项正确）

A.仅换用密度小些的材料制作浮子

B.仅将池内水换为密度小些的液体

C.仅将浮子的边长增大一些

D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体

（3）在该装置能实现其功能的前提下：

①求电阻箱R₀接入电路的阻值应满足的条件。

②在满足①问的条件下，求光敏电阻R消耗的电功率范围。

【答案】（1）75；0.75；2；（2）ACD；（3）①电阻箱R₀接入电路的阻值应满足的条件：180Ω＜R≤280Ω；②在满足①问的条件下，未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.032W≤P＜0.072W；报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.108W≤P＜0.192W。

【考点】电功率范围值问题；电功率的综合计算；阿基米德原理的理解；欧姆定律的应用；光敏、热敏、压敏等半导体电路分析；电功率多档位问题．

【分析】（1）根据m＝ρV可得Q的质量；物体静止时漂浮，此时浮力等于重力，根据F_浮＝G＝mg求出受到的浮力；根据F_浮＝ρ_水gV_排求出Q排开水的体积，再根据V＝Sh求出静止时，露出水面的高度；

（2）对选项进行逐一分析；

（3）①根据未报警时，光敏电阻的阻值最小，当线圈中的电流I≥0.04A可知R₀的最大阻值；报警时，光敏电阻的阻值最大，当线圈中的电流I＜0.04A可知R₀的最小阻值来确定范围；

②在满足①问的条件下，由P＝UI，电源电压一定，分别求出未报警时和报警时控制电路电流最大值与最小值，即可求出光敏电阻R消耗的电功率范围。

【解答】解：（1）Q的体积：V_Q＝（5cm）³＝125cm³，Q的质量：m_Q＝ρ_QV_Q＝0.6g/cm³×125cm³＝75g；根据图示可知，物体Q处于漂浮，此时浮力等于重力，受到的浮力：F_浮＝G＝m_Qg＝75×10^﹣3kg×10N/kg＝0.75N；由F_浮＝ρ_水gV_排可知，Q排开水的体积：V_排 7.5×10^﹣5m³＝75cm³，由V＝Sh可得，Q浸入水中的深度：h 3cm，因此露出水面的高度为：h_露＝h_Q﹣h＝5cm﹣3cm＝2cm；（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h₀≥3cm，则应在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度h_露′≥3cm，AD、仅换用密度小些的材料制作浮子、仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体，由m＝ρV可知，浮子的质量变小，重力变小，漂浮时受到的浮力变小，故排开液体的体积变小，Q浸入水中的深度变小，露出水面的高度将变大，AD符合条件；B、仅将池内水换为密度小些的液体，浮子重力不变，漂浮时受到的浮力不变，液体密度变小，由F_浮＝ρ_液gV_排可知，排开液体的体积变大，Q浸入水中的深度变大，露出水面的高度将变小，B不符合条件；C、仅将浮子的边长增大一些，由（1）计算可知，露出水面的高度仍为正方体浮子高度的 ，浮子的边长增大，能符合在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度增大的要求，C符合条件；故选：ACD；（3）①未报警时，R＝20Ω，I≥0.04A，当I＝0.04A 时，R₀阻值最大：R_0max R 20Ω＝280Ω，报警时，R＝120Ω，I＜0.04A，当I＝0.04A 时，R₀阻值最小：R_0min R 120Ω＝180Ω，故电阻箱R₀接入电路的阻值应满足的条件：180Ω＜R≤280Ω；②未报警时，R＝20Ω，当 R_0min＝180Ω 时，控制电路电流最大值为：I_max 0.06A，光敏电阻R消耗的电功率最大： ；当 R_0max＝280Ω 时，控制电路电流最小值为：I_min 0.04A，光敏电阻R消耗的电功率最小： ；故未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.032W≤P＜0.072W；报警时，R＝120Ω，当 R_0min＝180Ω时，控制电路电流最大值为：I_max 0.04A，光敏电阻R消耗的电功率最大： 0.192W；当 R_0max＝280Ω 时，控制电路电流最小值为：I_min 0.03A，光敏电阻R消耗的电功率最小： 0.108W；故报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.108W≤P＜0.192W。故答案为：（1）75；0.75；2；（2）ACD；（3）①电阻箱R₀接入电路的阻值应满足的条件：180Ω＜R≤280Ω；②在满足①问的条件下，未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.032W≤P＜0.072W；报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.108W≤P＜0.192W。

【难度】5