2023年河南省南阳市桐柏县中考物理二模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示，小明制作了一个会“吹口哨”的纽扣。他先将绳子转绕缠紧，再将绳子拉开、收拢交互进行，就会看到纽扣中心发光并听到“嗡嗡”的声音，此声音是由于纽扣周围空气 而产生的，通过 传播到小明耳中。
2．（2分）如图所示，玉柄铁剑是河南省博物院的镇馆之宝，被称为中华第一剑，一下子把中国冶铁史向前推进了200年！剑尖端很锋利是为了 ，也许因玉柄铁剑直立倒插的缘故，当木椁年久损毁，瞬间坍塌时，一股自上而下的强大冲击力使玉柄铁剑断开，因为力可以 。
3．（2分）北龙湖湿地公园是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，你会看到“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，人们纷纷拍照留念。我们在湖水中用眼睛观察到的“飞鸟”是光的 形成的，飞鸟离相机越 （选填“远”或“近”）成的像越小。
4．（3分）如图，一位摄影爱好者用频闪摄影拍摄的极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。已知从a点到d点可视为沿竖直方向运动，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，用时 s，运动员的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），bc段比cd段重力做功的功率 （选填“大”或“小”）。
5．（3分）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，则电压表V2的示数为 V，R2的阻值为 Ω，整个电路的电功率为 W。
6．（2分）小明和小红做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用一根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。两位同学站在 方向（选填“东西”、“南北”或“任意”）摇绳可使实验现象更明显，原因是： 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分．第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）古人钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（ ）
A．物体放在取暖器旁时温度升高
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
8．（2分）中国高铁技术国际领先。如所示，“和谐号”高铁满载旅客在水平铁轨上做匀速直线运动。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
B．放在列车内水平桌面上的水杯受力非平衡力
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D．列车受到的阻力和牵引力是一对平衡力
9．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大
10．（2分）用纸巾摩擦过的气球靠近头发，看到如图所示的现象，此过程中（ ）
A．通过摩擦创造了电荷
B．气球和纸巾带同种电荷
C．负电荷在气球和纸巾间转移
D．带电的气球和头发互相排斥
11．（2分）战略核潜艇具有较强的威慑力，世界上仅有少数国家拥有战略核潜艇。下列对某一浸在海水中的核潜艇分析不正确的是（ ）
A．悬浮和漂浮时受到的浮力大小相等
B．在水面上静止时浮力和重力大小相等
C．在水面下匀速下潜时，底部受到的液体压强变大
D．在水面下由静止改为加速下潜需往水舱中注水
12．（2分）小明同学设计了一种声控开关与光控开关同时控制的照明电路，其设计要求是：有声音时声控开关闭合，光线较暗时光控开关闭合。要求：有声音且光线较略时，灯才能发光。下面四幅电路图中，符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
（多选）13．（2分）一个重100N的箱子放在水平面上，当该箱子受6N的水平推力，箱子未动，当水平推力为10N时，该箱子以2m/s的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．箱子受6N的水平推力时受到的摩擦力为6N
B．箱子受6N的水平推力时受到的摩擦力为100N
C．箱子以2m/s的速度做匀速直线运动时受到的摩擦力大于10N
D．箱子以3m/s的速度做匀速直线运动时受到的摩擦力等于10N
（多选）14．（2分）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.4A
C．闭合开关S1、S2，电流表示数为0.7A
D．闭合开关S1、S2，灯泡1min消耗的电能为60J
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把横杆简化成如图所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀。要使横杆AB保持水平平衡。请画出阻力F2和在A端施加的使杠杆平衡的最小动力F1。
16．（2分）眼见不一定为实，如图所示水中的筷子头本来在A点，我们看到筷子头“跑”到了C点的位置，所以我们看到放到水中的筷子在水面处发生了弯折。请画出从B点看到筷子头的光路图（只画一条光线，保留作图痕迹）。
四、实验与探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图所示是小明探究水沸腾时温度随时间变化的装置：
（1）组装器材时应按 （选填“由下往上”或“由上往下”）的顺序调节。
（2）加热一段时间后烧杯中的水沸腾，继续加热，温度计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的。
（3）小明和小红都用与此相同的装置同时进行实验，但小红的水沸腾5min后，小明的水才开始沸腾，可能原因是 。
18．（6分）利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。
（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处由静止滑下。小车滑出水平木板右端掉落下去了。为让小车不滑出木板，你的做法是 。
（2）调试完毕后，为了使小车在水平面的 相同，小明让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。第1次实验在木板上铺上毛巾，第2次实验在木板上铺上棉布，第3次实验去掉棉布。小明在木板上铺上不同材料的目的是 。通过实验发现：小车在毛巾表面运动的距离最近，小车在木板表面运动的距离最远。这表明：运动的小车受到的阻力越小， ，所以小车运动的越远。
（3）如果运动的小车不受阻力时，小车将做 运动。从能量转化的角度看，小车3次在水平面上克服阻力所做的功 （选填“在毛巾上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）。
19．（9分）如图甲所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 ；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V；
（4）通过实验，灯泡的U﹣I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。此图象不是正比例函数图象，因为灯丝电阻随 的变化而变化。
（5）小丽也想利用上述实验器材测量额定电压U额的小灯泡的额定电功率，发现电流表损坏，善于动脑的她认真思考后，利用定值电阻R（阻值已知），设计如图丙所示电路，请你帮助小丽补充完整。
①连接电路后闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P＝ （用所测物理量和已知物理量符号表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示，是小熙陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油
的密度为0.9×103kg/m3。小熙从超市采购归来，手提这桶食用油，站在匀速竖直上升的电梯内。
（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确？（1千克等于2斤）
（2）若小熙及所带物品的总质量为70kg，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功？
（3）小熙用手提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。
21．（9分）太阳能路灯主要部件有太阳能板，太阳能控制器，LED灯，蓄电池，路灯杆等。太阳能路灯整个系统内运行的电压只有12V，远远低于人体安全电压，即使发生漏电情况，也不会造成人身安全事故。太阳能路灯产生的电能除用作照明外还可并网发电。
（1）太阳能为 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。太阳能电池板将太阳能直接转化为 能。
（2）路灯的额定电压为12V，正常工作时电流为0.5A，该路灯正常工作10h消耗的电能是多少？
（3）如果该路灯每天正常工作10h消耗的电能由燃煤的火力发电提供，火力发电的效率为30%，则该路灯正常工作一个月（30天）需要消耗煤多少kg？（煤的热值为3×107J/kg）
（4）小明经过实验发现在亮度相当的情况下，白炽灯的实际电功率比Led灯的大得多，这是为什么呢？
2023年河南省南阳市桐柏县中考物理二模试卷
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．（2分）如图所示，小明制作了一个会“吹口哨”的纽扣。他先将绳子转绕缠紧，再将绳子拉开、收拢交互进行，就会看到纽扣中心发光并听到“嗡嗡”的声音，此声音是由于纽扣周围空气 振动 而产生的，通过 空气 传播到小明耳中。
【分析】声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质（包括：固体、液体和气体）。
【解答】解：先将绳子转绕缠紧，再将绳子拉开、收拢交互进行，就会听到“嗡嗡”的声音。此声音是由纽扣周围空气振动而产生的，并通过空气传入人耳。
故答案为：振动；空气。
【点评】本题主要考查学生对声音的产生和声音的传播的了解和掌握，是一道基础题。
2．（2分）如图所示，玉柄铁剑是河南省博物院的镇馆之宝，被称为中华第一剑，一下子把中国冶铁史向前推进了200年！剑尖端很锋利是为了 增大压强 ，也许因玉柄铁剑直立倒插的缘故，当木椁年久损毁，瞬间坍塌时，一股自上而下的强大冲击力使玉柄铁剑断开，因为力可以 改变物体的形状 。
【分析】（1）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
（2）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。
【解答】解：剑尖端很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；
一股自上而下的强大冲击力使玉柄铁剑断开，因为力可以物体的形状。
故答案为：增大压强；改变物体的形状。
【点评】此题考查增大压强的方法、力的作用效果，难度不大，要求学生掌握压强大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
3．（2分）北龙湖湿地公园是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，你会看到“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，人们纷纷拍照留念。我们在湖水中用眼睛观察到的“飞鸟”是光的 反射 形成的，飞鸟离相机越 远 （选填“远”或“近”）成的像越小。
【分析】平面镜成像是由光的反射形成的；凸透镜成实像时，物远像近像变小。
【解答】解：我们在湖水中用眼睛观察到的“飞鸟”属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，飞鸟离相机越远，物距越大，所成的像越小。
故答案为：反射；远。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、光的反射现象，属于基础题。
4．（3分）如图，一位摄影爱好者用频闪摄影拍摄的极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。已知从a点到d点可视为沿竖直方向运动，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，用时 1.8 s，运动员的机械能 不守恒 （选填“守恒”或“不守恒”），bc段比cd段重力做功的功率 小 （选填“大”或“小”）。
【分析】（1）根据每隔0.3s曝光一次，数出从a点到d点的曝光间隔次数可知时间；
（2）空气阻力不能忽略，要克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
（3）运动员重力不变，根据W＝Gh，判断距离的变化，即可判断做功的情况；根据相同时间做功的多少，分析判断做功的快慢。
【解答】解：（1）每隔0.3s曝光一次，数出从a点到d点的曝光间隔次数为6次，故时间为0.3s×6＝1.8s；
（2）空气阻力不能忽略，要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，运动员的机械能不守恒；
（3）由图知，运动员在bc段比cd段通过的距离小，且运动员的重力不变，由公式W＝Gh可知，其所受的重力在bc段所做的功小于在cd段所做的功，但时间相同，根据P＝可知bc段的功率较小。
故答案为：1.8；不守恒；小。
【点评】本题以极限跳伞为内容，考查了对物体运动时间、路程、做功快慢的比较以及机械能的转化，有一定综合性，但难度不大。
5．（3分）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，则电压表V2的示数为 6 V，R2的阻值为 20 Ω，整个电路的电功率为 1.2 W。
【分析】由图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端电压，根据串联电路规律和欧姆定律规律求出R2的阻值，根据P＝UI可求出整个电路的电功率。
【解答】解：由图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端电压，所以电压表V2的示数为6V，
所以R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
电路中的电流为：I＝＝＝0.2A，
故R2的阻值为：R2＝＝＝20Ω，
整个电路的电功率为：P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W。
故答案为：6；20；1.2。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，难度适中。
6．（2分）小明和小红做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用一根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。两位同学站在 东西 方向（选填“东西”、“南北”或“任意”）摇绳可使实验现象更明显，原因是： 地磁场的磁感线大致沿南北方向，站在东西方向摇动铜线做切割磁感线运动产生的感应电流更大一些 。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流。
【解答】解：地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，并且铜线跳绳是闭合电路的一部分导体，所以两位同学站在东西方向，摇动跳绳产生的感应电流更大一些。
故答案为：东西；地磁场的磁感线大致沿南北方向，站在东西方向摇动铜线做切割磁感线运动产生的感应电流更大一些。
【点评】要产生感应电流必须符合三个条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分．第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）古人钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（ ）
A．物体放在取暖器旁时温度升高
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功实质是能量的转化；热传递是能量的转移。
【解答】解：钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能；
A、物体放在取暖器旁，物体从取暖器中吸收热量，使物体的内能增大，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B、搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；
C、食品放入电冰箱，食品放出热量，温度降低、内能减小，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D、喝冷饮使人感到凉爽，是冷饮从人体吸收热量，使人体内能减小，是通过热传递改变内能的，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别：做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化；热传递是能量的转移过程，是内能从一个物体转移到另一个物体上。
8．（2分）中国高铁技术国际领先。如所示，“和谐号”高铁满载旅客在水平铁轨上做匀速直线运动。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
B．放在列车内水平桌面上的水杯受力非平衡力
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D．列车受到的阻力和牵引力是一对平衡力
【分析】二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。物体处于平衡状态时受平衡力。
【解答】解：A、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B、放在列车内水平桌面上的水杯相对于桌面静止，处于平衡状态，所以受平衡力，故B错误；
C、列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力方向不在一条直线上，不是平衡力，故C错误；
D、列车做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的阻力和牵引力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对平衡力和平衡状态的理解，属力学基础题，难度不大。
9．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测通过变阻器的电流。根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知小灯泡亮度的变化；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器中电流的变化，根据并联电路电流规律和P＝UI可知电路中总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测通过变阻器的电流；
B、因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
C、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，小灯泡的亮度不变，故C错误；
A、当闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过变阻器的电流变大，故A错误；
D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，由P＝UI可知，电路中的总功率变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响特点的应用。
10．（2分）用纸巾摩擦过的气球靠近头发，看到如图所示的现象，此过程中（ ）
A．通过摩擦创造了电荷
B．气球和纸巾带同种电荷
C．负电荷在气球和纸巾间转移
D．带电的气球和头发互相排斥
【分析】摩擦起电的实质是电荷的转移；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体能吸引轻小物体。
【解答】解：A、通过摩擦转移了电荷，故A错误；
B、用纸巾摩擦过气球后，气球和纸巾带异种电荷，故B错误；
C、用纸巾摩擦气球时，负电荷在气球和纸巾间转移，故C正确。
D、带电的气球能吸引轻小物体，它会和头发互相吸引，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦起电和电荷间的相互作用，属于基础题。
11．（2分）战略核潜艇具有较强的威慑力，世界上仅有少数国家拥有战略核潜艇。下列对某一浸在海水中的核潜艇分析不正确的是（ ）
A．悬浮和漂浮时受到的浮力大小相等
B．在水面上静止时浮力和重力大小相等
C．在水面下匀速下潜时，底部受到的液体压强变大
D．在水面下由静止改为加速下潜需往水舱中注水
【分析】（1）根据F浮＝ρ液gV排可知所受浮力的变化情况；
（2）物体在两个力的作用下保持平衡，则这两个力是一对平衡力；
（3）液体压强与液体的密度与深度有关，密度越大，深度越深，压强越大；
（4）潜艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的。
【解答】解：A、悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，悬浮时受到的浮力大，故A错误；
B、在水面上静止时处于平衡状态，所受的浮力与自身重力是一对平衡力，则浮力和重力大小相等，故B正确；
C、在水面下匀速下潜时，潜水艇所处的深度越来越大，根据公式p＝ρgh可知，潜水艇受到海水的压强变大，故C正确；
D、在水面下由静止改为加速下潜，则重力应大于浮力，需往水舱中注水增大重力，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查液体压强的影响因素与物体的浮沉条件及其应用、二力平衡的条件以及阿基米德原理，是一道综合题，难度不大。
12．（2分）小明同学设计了一种声控开关与光控开关同时控制的照明电路，其设计要求是：有声音时声控开关闭合，光线较暗时光控开关闭合。要求：有声音且光线较略时，灯才能发光。下面四幅电路图中，符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；
（2）光控开关和声控开关同时控制一盏灯，同时符合光暗到一定程度，而且有一定的声音时电灯才发光，两个开关和灯泡应该是串联的。
【解答】解：根据题意可得，声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡，即用导线将各元件依次连接起来；在家庭电路中，开关接在用电器和火线之间，故B正确。
故选：B。
【点评】本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式，然后根据串、并联的特点设计电路。
（多选）13．（2分）一个重100N的箱子放在水平面上，当该箱子受6N的水平推力，箱子未动，当水平推力为10N时，该箱子以2m/s的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．箱子受6N的水平推力时受到的摩擦力为6N
B．箱子受6N的水平推力时受到的摩擦力为100N
C．箱子以2m/s的速度做匀速直线运动时受到的摩擦力大于10N
D．箱子以3m/s的速度做匀速直线运动时受到的摩擦力等于10N
【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）二力平衡的条件：两个平衡力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（3）影响摩擦力大小的因素：压力大小、接触面的粗糙程度。
【解答】解：
AB、用6N的力没有推动箱子，即箱子处于静止状态，因此推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即f＝F＝6N，故A正确，B错误；
CD、当水平推力为10N时，箱子以2m/s的速度做匀速直线运动，水平方向上受到平衡力的作用，推力等于滑动摩擦力，所以滑动摩擦力为10N；滑动摩擦力的大小与速度大小无关，箱子以3m/s的速度做匀速直线运动时受到的摩擦力等于10N，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用，特别是当没有推动时，学生很容易误认为推力小于阻力，很容易出错。同时题目中暗含着一个条件即滑动摩擦力不变，同时涉及到了影响摩擦力大小的因素，要注意根据不同情况判断摩擦力的大小变化。
（多选）14．（2分）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.4A
C．闭合开关S1、S2，电流表示数为0.7A
D．闭合开关S1、S2，灯泡1min消耗的电能为60J
【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，根据图像读出符合要求的电压和电流，据此得出电源的电压；
（2）同时闭合开关S1、S2后，R与L并联，电流表测干路电流，它们两端的电压相等，根据图像读出通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流；根据W＝UILt得出闭合开关S1、S2，灯泡1min消耗的电能。
【解答】解：AB、只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，由图像可知，当UL＝2V时，IL＝0.5A，其实际功率为：PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，则电源的电压U＝UL＝2V，故AB错误；
CD、闭合开关S1、S2后，R与L并联，电流表测干路电流，它们两端的电压相等，所以，R两端的电压也为2V，由图像可知，此时通过R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流为：I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，故C正确；
闭合开关S1、S2，灯泡1min消耗的电能W＝UILt＝2V×0.5A×60s＝60J，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律以电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把横杆简化成如图所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀。要使横杆AB保持水平平衡。请画出阻力F2和在A端施加的使杠杆平衡的最小动力F1。
【分析】（1）确定阻力F2的作用点和方向，按照力的示意图的画法作图；
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，据此作出在A端施加的使杠杆平衡的最小动力F1的示意图。
【解答】解：（1）根据题意可知，阻力F2为横杆的重力，其作用点在横杆的中心处，方向竖直向下，如图所示：
（2）由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点，垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
【点评】此题主要考查力的示意图、杠杆最小力的画法。解决此类题目的关键是找出最长的力臂，然后根据力臂的概念确定力的方向。
16．（2分）眼见不一定为实，如图所示水中的筷子头本来在A点，我们看到筷子头“跑”到了C点的位置，所以我们看到放到水中的筷子在水面处发生了弯折。请画出从B点看到筷子头的光路图（只画一条光线，保留作图痕迹）。
【分析】人眼能看到物体是物体发光或反射光进入了人眼；发生光的折射时，光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角，折射光线将远离法线，由此分析解答。
【解答】解：筷子A点反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线偏离法线，人逆着折射光线，沿直线看到筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折。
由此连接B与筷子C点的连线，与水面的交点O是入射点，OB是折射光线，AO的连线是入射光线，如图所示：
【点评】此题考查根据折射规律作图，知道人眼看到水中物体的像在折射光线的反射延长线上，比物体实际位置偏高。
四、实验与探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）如图所示是小明探究水沸腾时温度随时间变化的装置：
（1）组装器材时应按 由下往上 （选填“由下往上”或“由上往下”）的顺序调节。
（2）加热一段时间后烧杯中的水沸腾，继续加热，温度计的示数 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气 液化 （填物态变化名称）形成的。
（3）小明和小红都用与此相同的装置同时进行实验，但小红的水沸腾5min后，小明的水才开始沸腾，可能原因是 小明的水质量大或小明的水初温低 。
【分析】（1）实验时需要酒精灯的外焰加热，温度计玻璃泡全部浸入被测液体不能碰容器底和壁，所以按照自下而上的顺序组装器材；
（2）水在沸腾过程中温度的特点是：吸热温度保持不变；物体由气态变为液态为液化；
（3）水沸腾时吸热温度不变，影响水沸腾时间快慢的可能原因是水的初温和质量。
【解答】解：（1）实验时需要酒精灯的外焰加热，温度计玻璃泡全部浸入被测液体不能碰容器底和壁，所以按照自下而上的顺序组装器材；
（2）分析图象可知，水在沸腾过程中温度的特点是：吸热温度保持不变；
“白气”是水蒸气遇冷液化变为的小水珠；
（3）小明和小红都用与此相同的装置同时进行实验，但小红的水沸腾5min后，小明的水才开始沸腾，可能原因是小明的水质量大或小明的水初温低。
故答案为：（1）由下往上；（2）不变；液化；（3）小明的水质量大或小明的水初温低。
【点评】本题为探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验，考查器材组装顺序、沸腾特点、实验现象、沸腾条件等知识。
18．（6分）利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。
（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处由静止滑下。小车滑出水平木板右端掉落下去了。为让小车不滑出木板，你的做法是 降低小车从斜面自由下滑的高度 。
（2）调试完毕后，为了使小车在水平面的 速度 相同，小明让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。第1次实验在木板上铺上毛巾，第2次实验在木板上铺上棉布，第3次实验去掉棉布。小明在木板上铺上不同材料的目的是 改变小车受到的阻力 。通过实验发现：小车在毛巾表面运动的距离最近，小车在木板表面运动的距离最远。这表明：运动的小车受到的阻力越小， 速度减小得越慢 ，所以小车运动的越远。
（3）如果运动的小车不受阻力时，小车将做 匀速直线 运动。从能量转化的角度看，小车3次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”、“在木板上更多”或“三次一样多”）。
【分析】（1）从同一斜面小车自由下滑的高度越大，下滑到水到水平面的速度越大，同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车运动到水平面的速度相同；
（2）根据控制变量法，要控制小车运动到水平面的速度相同；结合研究阻力对运动的影响分析；根据实验现象回答；
（3）根据实验现象推理得出结论；小车下滑到水平面的速度相同，最终的速度为0，动能减小量是相同的，据此分析；
【解答】解：（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处由静止滑下。小车滑出水平木板右端掉落下去了，说明小车下滑到水平面的速度过大，为让小车不滑出木板的做法是：降低小车从斜面自由下滑的高度。
（2）调试完毕后，为了使小车在水平面的速度相同，小明让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。第1次实验在木板上铺上毛巾，第2次实验在木板上铺上棉布，第3次实验去掉棉布。小明在木板上铺上不同材料的目的是改变小车受到的阻力；通过实验发现：小车在毛巾表面运动的距离最近，小车在木板表面运动的距离最远，这表明：运动的小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，所以小车运动的越远。
（3）如果运动的小车不受阻力时，推理可知，小车的速度不会减小，将做匀速直线运动；
因小车下滑到水平面的速度相同，最终的速度为0，小车动能变化量相同，克服摩擦力做的功是相同的，故从能量转化的角度看，小车3次在水平面上克服阻力所做的功三次一样多。
故答案为：
（1）降低小车从斜面自由下滑的高度。
（2）速度；改变小车受到的阻力；速度减小得越慢。
（3）匀速直线；三次一样多。
【点评】本题研究阻力对运动的影响，主要考查控制变量法和推理法的运用。
19．（9分）如图甲所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 移动滑片，观察灯泡是否发光 ；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 B （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 2.5 V；
（4）通过实验，灯泡的U﹣I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W。此图象不是正比例函数图象，因为灯丝电阻随 温度 的变化而变化。
（5）小丽也想利用上述实验器材测量额定电压U额的小灯泡的额定电功率，发现电流表损坏，善于动脑的她认真思考后，利用定值电阻R（阻值已知），设计如图丙所示电路，请你帮助小丽补充完整。
①连接电路后闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 U额 ；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P＝ U额 （用所测物理量和已知物理量符号表示）。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）连接好电路闭合开关后，检查电路发现电压表、电流表均有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，说明电路中电流太小，灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；比较电压表示数与灯泡额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；灯丝的电阻受温度的影响；
（5）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于2.5V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）灯泡额定电压2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）连接好电路闭合开关后，检查电路发现电压表、电流表均有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，说明电路中电流太小，灯泡实际功率太小，故接下来的操作应是：移动滑片，观察灯泡是否发光；
（3）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）实验步骤：
①连接电路后闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，此时定值电阻R两端的电压：U0＝U﹣U额，
根据串联电路电流特点，通过灯泡的电流：I额＝I0＝＝，
则小灯泡额定功率：P＝U额I额＝U额 。
故答案为：（1）见解答图；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）B；2.5；（4）0.625；温度；（4）①U额；③U额 。
【点评】本题测量小灯泡电功率的实验，考查了电路连接、故障分析、实验操作、功率的计算、影响电阻大小因素及设计实验方案测功率的能力。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示，是小熙陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油
的密度为0.9×103kg/m3。小熙从超市采购归来，手提这桶食用油，站在匀速竖直上升的电梯内。
（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确？（1千克等于2斤）
（2）若小熙及所带物品的总质量为70kg，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功？
（3）小熙用手提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。
【分析】（1）食用油的体积和密度已知，利用密度公式可得到其质量；
（2）先利用G＝mg得到小熙及所带物品的总重力，电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小熙及所带物品的总重力，最后利用W＝Fs得到电梯对他的支持力做的功；
（3）勒手说明油桶对手的压强比较大，从减小压强的角度分析。
【解答】解：（1）由图知，一桶食用油的体积 V＝5L＝5dm3＝5×10﹣3m3，一桶食用油的质量m＝ρV＝0.9×103kg/m3×5×10﹣3m3＝4.5kg＝9斤，所以奶奶的话不正确；
（2）小熙及所带物品的总重为G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小熙及所带物品的总重力，
电梯对他的支持力做的功：W＝Fs＝Gh＝700N×10m＝7000J；
（3）提油时感觉到很勒手，说明油桶对手的压强大，在压力一定时，可以在
手上垫上毛巾，增大受力面积，从而减小对手的压强。
答：（1）桶内油为9斤，奶奶的话不正确。
（2）电梯对他的支持力做的功为7000J。
（3）在手上垫上毛巾，利用在压力一定时，增大受力面积从而减小压强。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式和功的公式的应用，考查了减小压强的方法，难度不大。
21．（9分）太阳能路灯主要部件有太阳能板，太阳能控制器，LED灯，蓄电池，路灯杆等。太阳能路灯整个系统内运行的电压只有12V，远远低于人体安全电压，即使发生漏电情况，也不会造成人身安全事故。太阳能路灯产生的电能除用作照明外还可并网发电。
（1）太阳能为 可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。太阳能电池板将太阳能直接转化为 电 能。
（2）路灯的额定电压为12V，正常工作时电流为0.5A，该路灯正常工作10h消耗的电能是多少？
（3）如果该路灯每天正常工作10h消耗的电能由燃煤的火力发电提供，火力发电的效率为30%，则该路灯正常工作一个月（30天）需要消耗煤多少kg？（煤的热值为3×107J/kg）
（4）小明经过实验发现在亮度相当的情况下，白炽灯的实际电功率比Led灯的大得多，这是为什么呢？
【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；太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。
（2）根据W＝UIt来计算路灯消耗的电能。
（3）根据效率公式和热值来计算需要消耗煤的质量。
（4）白炽灯的光电转换效率没有LED灯高。
【解答】解：（1）太阳能为可再生能源。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。
（2）该路灯正常工作10h消耗的电能是：W＝UIt＝12V×0.5A×10×3600s＝2.16×105J；
（3）因热力发电效率为30%，因为
所以；
需要消耗煤的质量为：
。
（4）因为白炽灯的光电转换效率没有LED灯高，所以在亮度相当的情况下，白炽灯的实际电功率比Led灯的大得多。
答：（1）可再生；电；（2）该路灯正常工作10h消耗的电能是2.16×105J；（3）则该路灯正常工作一个月（30天）需要消耗煤0.72kg；（4）因为白炽灯的光电转换效率没有LED灯高，所以在亮度相当的情况下，白炽灯的实际电功率比Led灯的大得多。
【点评】知道能源的分类；知道太阳能的利用；会根据功的公式计算电功；会根据效率公式计算燃料的质量。
