2023年河南省南阳市内乡县中考物理一模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（3分）“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）；路灯实际上是发光二极管，它是由 材料制成的；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠 来传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。
2．（2分）烩面是河南人喜爱的美食之一，走近饭馆就能闻到烩面的香味，这是由于分子在永不停息地做 ，煮烩面时是通过 方式改变食物内能的。
3．（2分）教室的楼道上张贴有如图所示的标志，倡导同学们不要大声喧哗，养成轻声讲话的文明习惯。从声音的特性分析，“大声”和“轻声”均是指声音 的大小；从控制噪声的角度分析，这是从 处减弱噪声。
4．（2分）如图，玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路。小船漂浮在水面上，当闭合开关S后，由于地球存在 ，船头A会指向 方。
5．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值是10Ω。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端过程中，R1消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示，则电路中最小电流为 A，滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为 V，电路消耗的最大功率为 W。
6．（2分）自行车是上世纪八九十年代中国老百姓最常用的交通工具，几乎家家都有，请你根据自行车的构造和使用情况举出一个实例并说明物理原理。（不要与示例类同）
【示例】举例：急刹车，紧捏制动车把；
原理：增大压力，从而增大摩擦力。
举例： ；
原理： 。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上．
7．（2分）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人体感觉舒适的环境温度约为40℃
B．家用空调的电功率约为100kW
C．一支新铅笔的长度约为17cm
D．中学生脉搏跳动一次的时间约为3s
8．（2分）对下列所描述的物理现象解释正确的是（ ）
A．凝重的霜的形成是凝华现象，放热
B．缥缈的雾的形成是汽化现象，放热
C．晶莹的露的形成是液化现象，吸热
D．洁白的雪的形成是凝华现象，吸热
9．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
B．电能表是测量消耗电能的仪表
C．电灯开关安装在零线上
D．导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
10．（2分）小李分别测出甲、乙、丙三个物体的质量和体积，根据测量数据在m﹣V图象中描出甲、乙、丙三个点，如图可得出（ ）
A．甲的密度与体积成正比 B．甲的密度比丙的密度小
C．乙的密度比甲的密度大 D．丙的密度比乙的密度小
11．（2分）家用厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作。同学们根据这个工作要求设计了如图所示的抽油烟机的简化电路图，图中的M表示排气扇的电动机。其中符合工作要求的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图所示，关于电和磁的下列说法中正确的是（ ）
A．甲图所示实验表明了发电机的原理
B．乙图所示实验表明电能可以转化为机械能
C．丙图所示表明磁体周围存在着磁感线
D．丁图所示实验表明通电导体周围存在着磁场
（多选）13．（2分）如图所示，杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面，其下用细线系住一实心铁球，那么（ ）
A．铁球处于悬浮状态，它受到的浮力等于铁球重力
B．木块所受到的浮力等于它排开水的重力
C．若细线断，木块上升过程，下表面受到的压力减小
D．若细线断，铁球下沉过程，铁球受到的浮力减小
（多选）14．（2分）2022年5月10日1时56分，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟四号”货运飞船顺利升空，8时54分成功对接空间站“天和”核心舱后向端口。下列说法正确的是（ ）
A．“长征七号”火箭加速升空，动能增加，机械能增加
B．“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．空间站绕地球运动过程中，地球引力改变了空间站的运动状态
D．空间站若不受任何力作用，将逐渐减速，直到停止运动
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，平静水面上方的小鸟和水中的小鱼分别位于A、B位置，在C点的人看到它们在水中的像A′和B′恰好重合。请画出小鸟在水中的像A′的位置和人眼看到小鱼的光路图。
16．（2分）如图所示，请在图中画出拔河过程中学生所受的重力和水平地面对学生右脚的摩擦力的示意图。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来“探究凸透镜成像的规律”。
（1）凸透镜的焦距可能是 （填序号）；
A．5cm
B．10cm
C．20cm
（2）当物体向凸透镜靠近，要想在光屏上呈现清晰的像，光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上的像逐渐变 （选填“大”或“小”）；
（3）小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）图。
18．（6分）2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示：
（1）实验前，小杨同学检查装置时发现，用力按探头的橡皮膜，U形管两边液面均处在同一水平线上，则这套实验装置出现的问题可能是 ，此时这个U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）比较图乙和图丙得到的结论是： ；
（3）要探究液体的压强与液体的密度是否有关，应选择 两图进行对比；
（4）若保持丁图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小杨由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？ ，原因是 。
19．（8分）如图是某实验小组“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，移动滑片过程中观察到电压表无示数，电流表示数有明显的变化。已知导线、电表均完好且接触良好，则故障原因可能是 ；
（3）排除故障后，在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，由图像可知：实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω，分析图像可得结论： ，实验时，多次改变电压进行多次实验的目的是 ；
（4）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）端滑动，同时记下对应的电流值；每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 Ω。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是电动公交车，公交车静止时对水平地面的压强为4.5×105Pa，车胎与地面接触总面积为2000cm2，公交车以60km/h的速度匀速行驶时阻力为车重的二分之一（q汽油＝4.6×107J/kg）。求：
（1）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，牵引力的大小；
（2）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶10min，牵引力做的功相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量；
（3）乘车过程中存在一些安全隐患，请提出一条安全乘车的建议并加以解释。
21．（9分）手的握力反映了一个学生的肌肉力量。握力考查通过握力体重指数来反映，握力体重指数＝（握力÷体重）×100。某研究小组设计了一款握力计，握力计的原理如图甲，它主要由手压板、杠杆OAB，压力传感器R（电阻值会随所受压力的大小发生变化）的变阻器和显示压力大小的仪器A（实质是电流表）构成，其中OA：OB＝1：2，且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。手压板和杠杆的质量不计。g取10N/kg。
（1）若某同学对手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力；
（2）中学生的握力体重指数大于70为合格，某同学的质量为60kg，利用该握力计测量时，电流表的示数为0.032A，通过计算判断他的握力体重指数是否合格；
（3）把电流表的电流值改为对应手压板压力值，刻度盘从左到右压力值如何变化并说明判断方法。
2023年河南省南阳市内乡县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（3分）“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于 可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”）；路灯实际上是发光二极管，它是由 半导体 材料制成的；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠 电磁波 来传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。
【分析】（1）能够短期内从自然界中得到补充的能源是可再生能源。
（2）发光二极管是由半导体材料制成的。
（3）电磁波可以传递信息。
【解答】解：太阳能等新型能源属于可再生能源；路灯实际上是发光二极管，它是由半导体材料制成的；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠电磁波传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。
故答案为：可再生；半导体；电磁波。
【点评】知道能源的分类；知道半导体的特点及应用；知道电磁波的特点及应用。
2．（2分）烩面是河南人喜爱的美食之一，走近饭馆就能闻到烩面的香味，这是由于分子在永不停息地做 无规则运动 ，煮烩面时是通过 热传递 方式改变食物内能的。
【分析】（1）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动；
（2）改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：走近饭馆就能闻到烩面的香味是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动；
煮烩面时是通过热传递的方式改变了火锅的内能。
故答案为：无规则运动；热传递。
【点评】本题主要考查学生对：分子的热运动以及改变物体内能方式的了解，是一道基础题。
3．（2分）教室的楼道上张贴有如图所示的标志，倡导同学们不要大声喧哗，养成轻声讲话的文明习惯。从声音的特性分析，“大声”和“轻声”均是指声音 响度 的大小；从控制噪声的角度分析，这是从 声源 处减弱噪声。
【分析】（1）响度是指声音的大小，音调指声音的高低，音色是声音的品质与特色。
（2）减弱噪声有三种途径：①在声源处减弱；②在传播过程中减弱；③在人耳处减弱。
【解答】解：（1）在此题中的轻声和大声说的是声音的大小，因此指的是响度。
（2）图中“请不要大声喧哗”的标志牌，是在声源处控制噪声的产生。
故答案为：响度；声源。
【点评】音调和响度的概念很容易混淆，但是却是考试的热点内容之一，所以一定要注意进行认真的区分。同时还要了解防治噪声的途径及应用。
4．（2分）如图，玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路。小船漂浮在水面上，当闭合开关S后，由于地球存在 地磁场 ，船头A会指向 北 方。
【分析】地球是个大磁场，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近，所以小磁针在地磁场的作用下静止时总是一端指南一端指北。
由右手螺旋定则可判断通电螺线管的磁极，螺线管处在地球的磁场中，因磁极间的相互作用可知小船静止时船头的指向。
【解答】解：地球是个大磁场，螺线管通电后具有磁性，由右手螺旋定则可知螺线管A端为N极，B端为S极，磁场对放入其中的磁体有力的作用，
因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极，而同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头A指向北方。
故答案为：地磁场；北。
【点评】通过本题应掌握：（1）知道地球是个巨大的磁体，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近；
（2）右手螺旋定则内容为：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指向的方向为磁感线N极方向。
5．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值是10Ω。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端过程中，R1消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示，则电路中最小电流为 0.2 A，滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为 8 V，电路消耗的最大功率为 10 W。
【分析】由甲图知开关闭合后，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流。
（1）由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻最大为40Ω，电路中的电流最小，根据P＝UI＝I2R求出通过R1的电流，根据串联电路电流的规律可知电路中的最小电流；
（2）由甲图知，滑片P在最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压；
（3）根据R1＝40Ω时，电路中的电流，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律求出电源电压；根据欧姆定律可知，当R1连入电路的阻值为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律计算电路中的最大电流，根据P＝UI计算电路消耗的最大功率。
【解答】解：由甲图知开关闭合后，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流。
（1）由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻最大为40Ω，电路中的电流最小，此时R1消耗的电功率为1.6W，
由P＝UI＝I2R可知，通过R1的电流：I1＝＝＝0.2A，
由串联电路电流的规律可知，电路中的最小电流：I小＝I1＝0.2A；
（2）由甲图知，滑片P在最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器两端的电压：U1＝I1R1大＝0.2A×40Ω＝8V；
（3）当R1＝40Ω时，电路中的电流为0.2A，
由串联电路电阻的规律和欧姆定律可知，电源电压：U＝I小R总＝0.2A×（10Ω+40Ω）＝10V，
由欧姆定律可知，当R1连入电路的阻值为0时，电路中的电流最大，为：I大＝＝＝1A，
则电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝10V×1A＝10W。
故答案为：0.2；8；10。
【点评】本题主要考查了电功率的计算和欧姆定律的应用，能够从图像中找到有用的信息是解答本题的关键。
6．（2分）自行车是上世纪八九十年代中国老百姓最常用的交通工具，几乎家家都有，请你根据自行车的构造和使用情况举出一个实例并说明物理原理。（不要与示例类同）
【示例】举例：急刹车，紧捏制动车把；
原理：增大压力，从而增大摩擦力。
举例： 自行车轮胎带有花纹 ；
原理： 增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦力 。
【分析】自行车的制造和使用应用了很多物理知识，它涉及到杠杆、轮轴、摩擦力和惯性等知识块，在解题时应先将各个小题的内容向各大知识块靠拢，然后再找出相应的小知识点。
【解答】解：举例：自行车轮胎带有花纹；
原理：增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦力。
故答案为：自行车轮胎带有花纹；增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦力。
【点评】本题是一道关于摩擦力、杠杆的综合题，在解题时应认真分析每一个项。
二、选择题（每小题2分，共16分）7～12题中只有一个选项符合题目要求，13～14题各有两个选项符合题目要求，请将其序号填涂在答题卡上．
7．（2分）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人体感觉舒适的环境温度约为40℃
B．家用空调的电功率约为100kW
C．一支新铅笔的长度约为17cm
D．中学生脉搏跳动一次的时间约为3s
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体感觉舒适的环境温度约为25℃。故A错误；
B、家用空调的电功率约为1kW。故B错误；
C、一支新铅笔的长度约为17cm。故C正确；
D、中学生脉搏跳动一次的时间约为0.8s。故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是一些物理学常识，难度不大，重在积累。
8．（2分）对下列所描述的物理现象解释正确的是（ ）
A．凝重的霜的形成是凝华现象，放热
B．缥缈的雾的形成是汽化现象，放热
C．晶莹的露的形成是液化现象，吸热
D．洁白的雪的形成是凝华现象，吸热
【分析】（1）物态变化有六种类型：物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态叫做汽化，物质从气态变为液态叫做液化；物质从固态直接变成气态叫升华，物质从气态直接变成固态叫凝华。
（2）吸热的有：熔化、汽化、升华；放热的有：凝固、液化、凝华。
【解答】解：A、凝重的霜的形成是凝华现象，放热，故A正确；
B、缥缈的雾的形成是液化现象，放热，故B不正确；
C、晶莹的露的形成是液化现象，放热，故C不正确；
D、洁白的雪的形成是凝华现象，放热，故D不正确。
故选：A。
【点评】本题考查三种物质三种状态之间六种物态变化，都是基础性的，要求学生在今后的学习中加强对所学的基础知识的储备，以便能够灵活应用。
9．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的电冰箱和空调是串联的
B．电能表是测量消耗电能的仪表
C．电灯开关安装在零线上
D．导致家庭电路中电流过大的原因一定是短路
【分析】（1）家庭电路中，各用电器都是并联连接；
（2）电能表是用来测量某用户在一段时间内所消耗的电能多少的仪表；
（3）家庭电路中控制用电器的开关应该与火线连接；
（4）家庭电路电流过大的原因有两个：短路或用电器的总功率过大。
【解答】解：A、家庭电路中电冰箱和空调工作时互不影响，为并联连接，故A错误；
B、电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表，故B正确；
C、电灯开关安装在火线上，故C错误；
D、导致家庭电路中电流过大的原因可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了家庭电路的相关知识，与学生生活联系密切，体现了物理知识和生活的联系。
10．（2分）小李分别测出甲、乙、丙三个物体的质量和体积，根据测量数据在m﹣V图象中描出甲、乙、丙三个点，如图可得出（ ）
A．甲的密度与体积成正比 B．甲的密度比丙的密度小
C．乙的密度比甲的密度大 D．丙的密度比乙的密度小
【分析】密度是物质的一种特性，跟物体的质量、体积无关，密度的大小等于质量与体积的比值。
【解答】解：密度是物质的一种特性，同一种物质，在同种状态下密度是一个定值，不随质量、体积的改变而改变，但数值上等于它们的比值，根据测量数据在m﹣V图象可知，甲、乙在同一条直线上，密度相同，丙在直线下面，丙的密度小于甲、乙，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了密度的特性和密度公式的应用，要注意密度公式不存在数学中的正比和反比关系，应从密度的特性进行解答。
11．（2分）家用厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作。同学们根据这个工作要求设计了如图所示的抽油烟机的简化电路图，图中的M表示排气扇的电动机。其中符合工作要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，分析排气扇（电动机）和灯泡的连接方式及开关情况，从而选择正确答案。
【解答】解：由题意知，排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，所以排气扇（电动机）和灯泡是并联关系，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关；由各选项可知，ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题利用了并联电路的特点：用电器并联后，可以相互不影响。
12．（2分）如图所示，关于电和磁的下列说法中正确的是（ ）
A．甲图所示实验表明了发电机的原理
B．乙图所示实验表明电能可以转化为机械能
C．丙图所示表明磁体周围存在着磁感线
D．丁图所示实验表明通电导体周围存在着磁场
【分析】（1）电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的；
（2）发电机的工作原理是电磁感应现象，是机械能转化为电能的过程；
（3）对于磁体来说，磁场虽然看不见，但是存在的；为了形象描述磁场的性质而引入了磁感线，磁感线不是真实存在的；
（4）奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场。
【解答】解：A、据图可知，通电后，磁场中的导体会受力运动，说明通电导线在磁场中受力的作用，即电动机的工作原理，故A错误；
B、乙图所示实验为电磁感应现象的实验，表明机械能可以转化为电能，故B错误；
C、丙图是条形磁体周围磁感线的分布情况，磁场是真实存在的，但磁感线是不存在的，故C错误；
D、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场，导体不通电，则导体周围无磁场，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了电动机的工作原理、发电机的工作原理及其能量的转化、磁感线、电流的磁效应，这几个实验在电和磁中很重要，同时很容易混淆，所以要注意区分。
（多选）13．（2分）如图所示，杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面，其下用细线系住一实心铁球，那么（ ）
A．铁球处于悬浮状态，它受到的浮力等于铁球重力
B．木块所受到的浮力等于它排开水的重力
C．若细线断，木块上升过程，下表面受到的压力减小
D．若细线断，铁球下沉过程，铁球受到的浮力减小
【分析】（1）此题中，应先将木块与铁球看成一个整体，它们处于漂浮状态，再分别对木块和铁块进行受力分析，就可以知道它们各自的重力与单独受到的浮力的关系了。
（2）根据阿基米德原理判断浮力和排开液体重力的关系；
（3）根据阿基米德原理判断V排的变化，得出液面的升降情况，从而可判断出容器底部所受水的压力变化。
（4）液面最终的变化取决于整个物体排水体积的变化情况。物体漂浮时，所受浮力与重力相等，可根据细线剪断前和剪断后浮力的大小变化；
【解答】解：A、将木块和铁球作为一个整体，二者漂浮在水中，所受浮力与重力相等，但铁球不是悬浮状态是，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮，竖直向上的拉力，故铁球受到的浮力不等于铁球重力，故A错误；
B、根据阿基米德原理知：浸在水中生物物体受到的浮力等于它排开液体的重力，故木块所受到的浮力等于它排开水的重力，故B正确；
C、剪断细线后，木块将上浮一些，所以液面下降，容器底所受压强将变小，根据F＝pS知浮力减小，故C正确。
D、若细线断，铁球下沉过程，铁球排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。
故选：BC。
【点评】在此题的分析过程中，要根据题目中要求的变化，来确定是将木块和铁球看成一个整体，还是要单独分析其中的一个，只有明确了这一点，再运用相关的原理与知识才能准确做出判断。
（多选）14．（2分）2022年5月10日1时56分，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟四号”货运飞船顺利升空，8时54分成功对接空间站“天和”核心舱后向端口。下列说法正确的是（ ）
A．“长征七号”火箭加速升空，动能增加，机械能增加
B．“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．空间站绕地球运动过程中，地球引力改变了空间站的运动状态
D．空间站若不受任何力作用，将逐渐减速，直到停止运动
【分析】（1）机械能包括动能和势能；动能大小与物体的质量和速度有关；势能包括重力势能和弹性势能，重力势能大小与物体的质量和高度有关；
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能；
（3）力可以改变物体的运动状态；
（4）物体不受力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】 解：A、“长征七号”火箭加速升空时，物体的质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大，所以物体的机械能增加，故A正确；
B、“天舟四号”的太阳能电池将太阳能转化为电能，故B错误；
C、空间站绕地球运动过程中，地球引力改变了空间站的运动状态，使空间站绕地球做曲线运动，故C正确；
D、空间站若不受任何力作用，空间站将做匀速直线运动，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查太阳能电池的能量转化、力的作用效果、机械能及其影响因素，是一道综合题，难度不大。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，平静水面上方的小鸟和水中的小鱼分别位于A、B位置，在C点的人看到它们在水中的像A′和B′恰好重合。请画出小鸟在水中的像A′的位置和人眼看到小鱼的光路图。
【分析】（1）平面镜成像的特点：像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直。根据平面镜成像的特点可画出小鸟在水中像的位置；
（2）根据折射光线的反向延长线过像点得到鱼反射的光由水进入空气进入人眼光路的入射点，从而完成光路。
【解答】解：作出小鸟A关于水面的对称点A′，即小鸟的像位置。
因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合，即A'也是小鱼B的像B′，A′C（B′C）与水面交于点O，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如图所示：
【点评】此题通过作图考查了学生有关光的折射规律的知识，同时考查了平面镜成像的特点，难点是确定光的入射点与光线的方向。
16．（2分）如图所示，请在图中画出拔河过程中学生所受的重力和水平地面对学生右脚的摩擦力的示意图。
【分析】（1）重力的方向总是竖直向下的；规则物体的重心在物体的几何中心；先确定小球的重心，然后过重心表示出重力的方向；
（2）根据拔河比赛的动作分析力的方向，然后作图。
【解答】解：学生所受的重力竖直向下，作用在重心上；
由题干图片和学生拔河比赛时的动作可知，拔河比赛时，人脚向前蹬地，身体后仰，所以学生右脚对地面的水平力是向右的，作用点在脚与地面的接触面上，如图所示：
【点评】本题考查了力的示意图的画法，难度不大，属于基础题。
四、探究实验题（第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来“探究凸透镜成像的规律”。
（1）凸透镜的焦距可能是 B （填序号）；
A．5cm
B．10cm
C．20cm
（2）当物体向凸透镜靠近，要想在光屏上呈现清晰的像，光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动，光屏上的像逐渐变 大 （选填“大”或“小”）；
（3）小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的 D （选填“A”、“B”、“C”或“D”）图。
【分析】（1）根据u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，确定其焦距的范围；
（2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答；
（3）凸透镜成倒立的实像，像与物体的左右、上下颠倒。
【解答】解：（1）由图甲可知，光屏上成倒立缩小的实像，此时物距为u＝50cm﹣20cm＝30cm，u＞2f，即f＜15cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
像距v＝65cm﹣50cm＝15cm，2f＞v＞f，即15cm＞f＞7.5cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
综合①②得7.5cm＜f＜15cm，故B符合题意；
（2）当物体向凸透镜靠近，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要想在光屏上呈现清晰的像，光屏向右移动，光屏上的像逐渐变大；
（3）凸透镜所成的实像是倒立的，与物体的左右、上下均相反，则从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的D。
故答案为：（1）B；（2）右；大；（3）D。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
18．（6分）2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909m的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示：
（1）实验前，小杨同学检查装置时发现，用力按探头的橡皮膜，U形管两边液面均处在同一水平线上，则这套实验装置出现的问题可能是 气密性差（漏气） ，此时这个U形管 属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器；
（2）比较图乙和图丙得到的结论是： 在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大 ；
（3）要探究液体的压强与液体的密度是否有关，应选择 乙丁 两图进行对比；
（4）若保持丁图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小杨由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？ 不可靠 ，原因是 没有控制金属盒到液面的深度不变 。
【分析】（1）按压橡皮膜U形管中的液柱不动，说明空气没有将压强传递给管中的液体，表明装置漏气；
上端开口，下端连通的容器叫连通器；
（2）（3）（4）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
【解答】解：（1）漏气是造成按压橡皮膜时，液柱的高度不变的原因；
漏气是U形管上端开口，底部相连通，所以是连通器；
（2）比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，且丙处的深度大，U形管两侧液面的高度差大，可以得到实验结论：同种液体内部，深度越深，液体的压强越大；
（3）要探究液体的压强与液体的密度是否有关，要控制深度相同、液体的密度不同，比较乙、丁两图可知，U形管液面的高度差不同，压强不同，所以要探究液体的压强与液体的密度是否有关，应选择乙丁两图进行对比；
（4）保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大，密度增大，U形管左右液面高度差增大，由于没有控制深度不变，所以不能探究液体压强跟液体密度的关系，故结论不可靠。
故答案为：（1）气密性差（漏气）；属于；（2）在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大；（3）乙丁；（4）不可靠；没有控制金属盒到液面的深度不变。
【点评】本题探究影响液体内部压强大小的因素，考查注意事项、液体压强特点和控制变量法和转换法的运用，是一道综合题。
19．（8分）如图是某实验小组“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最 左 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，移动滑片过程中观察到电压表无示数，电流表示数有明显的变化。已知导线、电表均完好且接触良好，则故障原因可能是 定值电阻R短路 ；
（3）排除故障后，在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，由图像可知：实验中所用定值电阻R的阻值为 10 Ω，分析图像可得结论： 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ，实验时，多次改变电压进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 ；
（4）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 0.2 A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 A （选填“A”或“B”）端滑动，同时记下对应的电流值；每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 40 Ω。
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，已知导线、电表均完好且接触良好，说明电压表并联的电路短路；
（3）根据实验数据绘制的图象为一过原点的直线，由欧姆定律得出定值电阻大小，并得出结论；实验时，多次改变电压进行多次实验的目的是寻找普遍规律；
（4）根据图甲确定电流表选用量程，由图丙确定分度值读数；根据U＝IR求出定值电阻两端的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
定值电阻的最大电阻为20Ω；当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的电阻也最大，根据串联分压原理算出滑动变阻器电阻的最大值。
【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即左端；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，已知导线、电表均完好且接触良好，说明电压表并联的电路短路，即造成此现象的原因可能是定值电阻R短路；
（3）在探究“电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图象为一过原点的直线，根据欧姆定律，则定值电阻：R＝＝10Ω；
由图像可知，当导体两端的电压增大时，通过导体的电流增大，且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变，故可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）由图甲可知，电流表选用小量程；当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则定值电阻两端电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
实验中，当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理知，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向A端滑动，使电压表示数为2V，同时记下对应的电流值；
根据控制变量法，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压UV＝2V不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍；因为定值电阻的最大电阻为20Ω，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的电阻也最大；根据串联分压原理，滑动变阻器最大阻值为R滑大＝2R定大＝2×20Ω＝40Ω，故滑动变阻器的最大阻值至少应是40Ω。
故答案为：（1）左；（2）定值电阻R短路；（3）10；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；寻找普遍规律；（4）0.2；A；40。
【点评】本题探究电流与电压和电阻的关系实验，考查了注意事项、电路故障、电阻的计算、数据分析、电流表读数、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
五、综合应用题（每小题9分，共18分）
20．（9分）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是电动公交车，公交车静止时对水平地面的压强为4.5×105Pa，车胎与地面接触总面积为2000cm2，公交车以60km/h的速度匀速行驶时阻力为车重的二分之一（q汽油＝4.6×107J/kg）。求：
（1）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，牵引力的大小；
（2）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶10min，牵引力做的功相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量；
（3）乘车过程中存在一些安全隐患，请提出一条安全乘车的建议并加以解释。
【分析】（1）根据p＝得出公交车静止时对水平地面的压力，根据F压＝G得出该公交车的重力，根据f＝G得出该公交车匀速行驶时受到的阻力，车匀速直线行驶，拉力和阻力是一对平衡力，根据F牵＝f得出牵引力；
（2）根据W＝F牵s得出牵引力做功，根据Q放＝W得出汽油完全燃烧所释放的能量，根据Q放＝mq得出燃烧的汽油的质量；
（3）从惯性角度解答。
【解答】解：（1）由p＝得，公交车静止时对水平地面的压力为：
F＝pS＝4.5×105Pa×2000×10﹣4m2＝9×104N，
公交车的重力为：G＝F＝9×104N，
公交车匀速行驶时受到的阻力为：
f＝G＝×9×104N＝4.5×104N，
车匀速直线行驶，拉力和阻力是一对平衡力，
所以牵引力的大小为：
F牵＝f＝4.5×104N；
（2）公交车匀速行驶10min，行驶的路程为：
s＝vt＝60×m/s×10×60s＝1×104m，
牵引力做的功为：
W＝F牵s＝4.5×104N×1×104m＝4.5×108J，
汽油完全燃烧所释放的能量为：
，
由Q放＝mq得，燃烧的汽油的质量为：m＝＝≈9.78kg；
（3）乘车时要系安全带，防止突然刹车时，由于惯性造成对人体的伤害；
车停稳后再下车，防止由于惯性造成人摔倒。
答：（1）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，牵引力的大小为4.5×104N；
（2）公交车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶10min，牵引力做的功相当于完全燃烧9.78kg的汽油所释放的能量；
（3）乘车时要系安全带，防止突然刹车时，由于惯性造成对人体的伤害。
【点评】本题考查压强、功、功率的计算，并考查二力平衡的知识，综合性强，难度适中。
21．（9分）手的握力反映了一个学生的肌肉力量。握力考查通过握力体重指数来反映，握力体重指数＝（握力÷体重）×100。某研究小组设计了一款握力计，握力计的原理如图甲，它主要由手压板、杠杆OAB，压力传感器R（电阻值会随所受压力的大小发生变化）的变阻器和显示压力大小的仪器A（实质是电流表）构成，其中OA：OB＝1：2，且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。手压板和杠杆的质量不计。g取10N/kg。
（1）若某同学对手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力；
（2）中学生的握力体重指数大于70为合格，某同学的质量为60kg，利用该握力计测量时，电流表的示数为0.032A，通过计算判断他的握力体重指数是否合格；
（3）把电流表的电流值改为对应手压板压力值，刻度盘从左到右压力值如何变化并说明判断方法。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件得即可求出传感器受的压力；
（2）当电流表的示数为0.032A时，根据欧姆定律求出传感器R的电阻；由图可知此时传感器受的压力，根据杠杆平衡条件求出该同学的握力；根据G＝mg求出该同学的体重，然后得出握力体重指数即可判断；
（3）由于刻度盘从左到右电流值逐渐增大根据欧姆定律可知对应传感器R的电阻变化，由图像知压力传感器所受的压力和对应手压板压力的变化得出刻度盘从左到右压力值变化情况。
【解答】解：（1）根据杠杆平衡条件得：FA×OA＝FB×OB，因为压力传感器受的压力：
；
（2）当电流表的示数为0.032A时，传感器R的电阻
；
由图可知：传感器受的压力FA′＝1000N，
根据杠杆平衡条件，该同学的握力：
FB′＝＝＝500N；
该同学的体重：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
握力体重指数＝（500N÷600N）×100＝83＞70，合格；
（3）因为刻度盘从左到右电流值逐渐增大，对应传感器R的电阻在逐渐减小，由图像知压力传感器所受的压力在逐渐增大，手压板压力也在逐渐增大，因此刻度盘从左到右压力值逐渐增大。
答：（1）若某同学对手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力为800N；
（2）他的握力体重指数是合格的；
（3）刻度盘从左到右压力值逐渐变大。因为刻度盘从左到右电流值逐渐增大，对应传感器R的电阻在逐渐减小，由图像知压力传感器所受的压力在逐渐增大，手压板压力也在逐渐增大，因此刻度盘从左到右压力值逐渐增大。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件和欧姆定律的应用，考查的知识点不是很多，但知识的跨度较大，综合性强，有一定的难度。
