2023年云南省楚雄州中考物理一模试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
1．（3分）如图所示的工具中最适合用于测量立定跳远成绩的是（ ）
A．量角器 B．卷尺
C．直尺 D．三角板
2．（3分）2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（ ）
A．雨后彩虹
B．树荫下光斑
C．水中倒影
D．筷子弯折
3．（3分）如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是（ ）
A．甲为气态
B．甲→乙的过程需要放热
C．乙→丙的过程与露珠形成过程相同
D．BC段对应的温度为该晶体的熔点
4．（3分）如图是常用的插线板，闭合开关，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，下列说法正确的是（ ）
A．将试电笔插入C孔，其氖管会发光
B．图中A与火线相连，B与零线相连
C．若指示灯损坏不能发光，则插孔不能提供工作电压
D．若A、B两孔发生短路，则其它插孔仍可提供工作电压
5．（3分）如图所示，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中，苏翊鸣成为中国首位单板滑雪冬奥冠军。下列关于他运动过程说法正确的是（ ）
A．他跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B．他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
C．他脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
D．他从倾斜的雪坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
6．（3分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
7．（3分）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，乒乓球的质量为零
B．图甲中，水对乒乓球的压力的合力几乎为零，因此“浮力消失”
C．图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力等于所受的重力
D．图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
（多选）8．（3分）2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为173lg，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（ ）
A．月壤从月球带回地球后质量变小了
B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的比热容都变小
C．收集罐的容积为1.25×10﹣3m3
D．月壤的实际密度小于1.6×103kg/m3
（多选）9．（3分）如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，下列分析和计算正确的是（ ）
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
C．物体上升2m，滑轮组所做额外功是6.6×103J
D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
（多选）10．（3分）如图所示，将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种不同液体的相同烧杯中，木块静止时两容器中液面相平。以下说法正确的是（ ）
A．木块在乙液体中排开液体的质量较大
B．木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同
C．两木块下表面所受液体的压强不相同
D．两烧杯底部所受液体的压强不相同
二、填空题（本大题共6小题，11～15题每小题2分，16题4分，共14分）
11．（2分）与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 电。用带电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔张开，如图所示。这两片金属箔带 种电荷。
12．（2分）如图所示为2022年1月26日航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》的情景。“葫芦丝”是靠空气柱 发声的；按不同的孔，可以改变声音的 。
13．（2分）麻省理工学院的研究团队将直径为9nm的特殊颗粒植人豆瓣菜叶子中，其中，9nm＝ m；他们还发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现化学能向 能的转化，如图所示。
14．（2分）周末，玲玲在家用燃气灶煮面条，燃气灶使用的天然气属于 （选填“一次”或“二次”）能源；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要 m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]
15．（2分）如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
16．（4分）如图乙所示，2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字。但是同学们，在空间站失重环境下，书写并非易事：
（1）用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致电路发生 故障；
（2）用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”。书写过程中，笔尖与纸张的摩擦类型属于 摩擦，笔芯内氮气的密度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为 。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
17．（2分）如图所示，重为G的苹果静止放置在水平桌面上（O点为苹果重心），请画出苹果所受力的示意图。
18．（2分）如图所示，按照小磁针N极所示方向标出通电螺线管磁感线方向和电源的“+”、“﹣”极。
四、实验探究题（本大题共4小题，共24分）
19．（6分）物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点“实验时，装置如图所示。
（1）安装实验器材应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；
（2）在水温升高到85℃后，每隔1min读取一次温度计的示数，直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在表格中。由实验可知：水沸腾时需要 ，且温度 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
（3）在本次实验中，水的沸点是 ℃，由此可知当地大气压 （选填“高于”“低于”或“等于”）1标准大气压；
（4）初步得出结论后，等水温降至85℃以下后。另一位同学继续利用该装置再次进行实验，并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象，如图乙所示，从两次实验的图像中可看出，水从85℃加热至刚沸腾时，所用时间不同，原因可能是水的 不同。
20．（6分）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 法；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 直线运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 （选填“相等”或“不相等”），该方案 （选填“正确”或“错误”）。
21．（6分）图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。
测量次序 1 2 3 4 5
电压U/V 1.8 1.5 1.0 — 0.3
电流I/A 0.32 0.30 0.26 — 0.18
电功率P/W 0.576 0.45 0.26 0.132 0.054
平均电功率P/W 0.29
（1）小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表指针立刻有偏转。若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是 ；
（2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下：
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 A；
②小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；
③第5次测量中，小灯泡不发光。小明断定是灯丝断了。这个判断是 （选填“正确”或“错误”）的；
（3）上述实验完成后，程曦同学计算出了5次测量中小灯泡的电功率，接着又计算出了平均电功率，你认为她这样处理数据是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 。
22．（6分）在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素，实验前，他们的部分实验猜想如下：
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关；
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关。
为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如表所示。
实验 序号 水果 种类 两极板间电压U/V
铁﹣锌 铁﹣铜 铜﹣锌
1 苹果 0.6 0.7 1.0
2 菠萝 0.5 0.6 0.9
3 梨 0.4 0.5 0.8
4 橙 0.7 0.8 1.1
（1）为了验证猜想一，保持 不变，改变水果种类，多次实验后，得出结论：猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是 ；
（3）图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的 极；
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是 ；
（5）兴趣小组的同学将两极板都换成铜片，发现两铜极板间无电压，于是提出一个新的探究问题：水果的电阻是多大？为此，利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，请在线框内画出可行的电路图。（水果的电阻用“”这样的符号表示）
五、综合题（本大题有2小题，每小题9分，共18分）
23．（9分）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2（g＝10N/kg）。求：
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500V
电动机额定功率 100kW
电池容量 500Ah
（1）满载时汽车对水平地面的压强；
（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；
（3）若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%，则汽车在行驶过程中受到的阻力大小。
24．（9分）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表所示。求：
（1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于 挡（选填“高温”、“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温
2023年云南省楚雄州中考物理一模试卷
（参考答案）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
1．（3分）如图所示的工具中最适合用于测量立定跳远成绩的是（ ）
A．量角器 B．卷尺
C．直尺 D．三角板
【解答】解：要测量运动员的跳远成绩，成绩一般在2～3m之间，最小分度值达到1cm就比较适当，量程为0～5m的卷尺就可以，故B正确。
故选：B。
2．（3分）2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（ ）
A．雨后彩虹
B．树荫下光斑
C．水中倒影
D．筷子弯折
【解答】解：A、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故A错误；
B、白天在浓密树荫下出现的圆形光斑是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的，与皮影戏原理相同，故B符合题意；
C、在平静的湖面上看到树的倒影是平面镜成像，其实质是光的反射，故C不合题意；
D、斜插入水中的筷子看似弯折，是由于光的折射形成的，故D不合题意。
故选：B。
3．（3分）如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是（ ）
A．甲为气态
B．甲→乙的过程需要放热
C．乙→丙的过程与露珠形成过程相同
D．BC段对应的温度为该晶体的熔点
【解答】解：由图知，甲图中分子相距最近，分子排列规则，分子间的作用力最大，既不易被压缩，也不容易被拉伸，所以是固态分子的排列方式；
乙图中分子相距较近，分子排列杂乱，分子间的作用力较弱，是液态分子的排列方式；
丙图中分子相距最远，分子无固定排列，分子间的作用力最弱，是气态分子的排列方式。
A、由上分析知，甲为固态，故A错误；
B、甲→乙是固态变为液态的熔化过程，需要吸收热量，故B错误；
C、乙→丙是液态变成气态的汽化过程；露珠是水蒸气遇冷形成小水滴的液化过程，故C错误；
D、BC段表示物体吸热或放热的温度保持不变，状态发生改变的晶体熔化（或凝固）过程，此时的温度叫晶体的熔点（或凝固点），故D正确。
故选：D。
4．（3分）如图是常用的插线板，闭合开关，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，下列说法正确的是（ ）
A．将试电笔插入C孔，其氖管会发光
B．图中A与火线相连，B与零线相连
C．若指示灯损坏不能发光，则插孔不能提供工作电压
D．若A、B两孔发生短路，则其它插孔仍可提供工作电压
【解答】解：A、插线板插孔C与地线连接，将试电笔插入C孔，其氖管不会发光，故A错误；
B、三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地，插线板工作时插孔B与零线相连，A接火线，它们之间的电压是220V，故B正确；
C、由题意可知，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，指示灯和插座之间是并联的，指示灯断路不能发光，则插孔能提供工作电压，故C错误；
D、由于指示灯和插座之间是并联的，A、B两孔发生短路，则其它插孔不能提供工作电压，故D错误。
故选：B。
5．（3分）如图所示，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中，苏翊鸣成为中国首位单板滑雪冬奥冠军。下列关于他运动过程说法正确的是（ ）
A．他跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B．他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
C．他脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
D．他从倾斜的雪坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
【解答】解：A、他跳起后在空中飞行过程中受到重力和空气阻力的作用，这两个力大小不等、不在同一直线上，不是平衡力，所以受非平衡力的作用，故A错误；
B、他能在空中持续向前运动是由于他具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故B错误；
C、他脚下的单板表面光滑，是为了在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小与雪地的摩擦力，故C正确；
D、他从倾斜的雪坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力不在同一直线上，且大小不等，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
6．（3分）如图所示。闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V测L两端的电压，电流表测电路中的电流，所以，滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电源电压不变，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，电压表与电流表示数的比值表示灯泡的电阻，忽略温度对灯丝电阻的影响，因此灯泡电阻不变，通过灯泡的电流变小，故灯泡变暗，根据U＝IR可知，灯泡两端电压变小，即电压表示数变小，故ABC错误；
根据P＝UI，电源电压不变，电流变小，电路中总功率变小，故D正确。
故选：D。
7．（3分）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，乒乓球的质量为零
B．图甲中，水对乒乓球的压力的合力几乎为零，因此“浮力消失”
C．图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力等于所受的重力
D．图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
【解答】解：A，质量是物体所含物质的多少，跟物体所处的位置、状态无关，则乒乓球在太空时的质量不变，故A错误；
B、在微重力环境中，水所受的重力几乎为零，根据乒乓球静止不动，则乒乓球所受浮力也几乎为零，即浮力消失，故B正确；
C、在科技馆里，乒乓球浸没在水中后去掉吸管迅速上浮，说明乒乓球所受浮力大于重力，最后等于重力而处于漂浮状态，故C错误；
D、乒乓球在上浮过程中，还没露出水面前，浮力不变，液面距离容器底的高度不变，由p＝ρgh可知，水对容器底的压强不变；
露出水面后，浮力仍大于重力，随着乒乓球的上升，浮力减小，则排开水的体积减小，水面距离容器底的高度减小，则水对容器底的压强减小，故D错误。
故选：B。
（多选）8．（3分）2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为173lg，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（ ）
A．月壤从月球带回地球后质量变小了
B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的比热容都变小
C．收集罐的容积为1.25×10﹣3m3
D．月壤的实际密度小于1.6×103kg/m3
【解答】解：A．物体的质量与物体的形状、状态、空间位置和温度无关，月壤从月球带回地球后位置变化，但是质量不变，故A错误；
B．将月壤分成等质量的两份，由于物质的种类、状态没有变化，所以比热容不变，故B错误；
C．由可知，收集罐的容积＝1.25×10﹣3m3，故C正确；
D．月壤的密度＝1.3835×103kg/m3＜1.6×103kg/m3，故D正确；
故选：CD。
（多选）9．（3分）如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，下列分析和计算正确的是（ ）
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小
C．物体上升2m，滑轮组所做额外功是6.6×103J
D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J
【解答】解：
A、吊臂AOB是可以在力的作用下绕O点转动的硬棒，因此吊臂AOB可视为杠杆，故A正确；
B．增加起吊物体的质量，起吊物体的重力变大，额外功不变，有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大，故B错误；
CD、匀速起吊330kg的物体，物体上升2m，有用功：W有＝Gh＝mgh＝330kg×10N/kg×2m＝6600J，
由η＝可得，滑轮组所做总功：W总＝＝＝11000J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝11000J﹣6600J＝4400J，所以C错误，D正确。
故选：AD。
（多选）10．（3分）如图所示，将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种不同液体的相同烧杯中，木块静止时两容器中液面相平。以下说法正确的是（ ）
A．木块在乙液体中排开液体的质量较大
B．木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同
C．两木块下表面所受液体的压强不相同
D．两烧杯底部所受液体的压强不相同
【解答】解：AB、两个木块均漂浮，所以浮力大小等于木块自身重力大小，且木块完全相同，重力相同，故浮力相同；
木块受到的浮力相同，根据阿基米德原理，所以排开液体重力相等，根据m＝可知，木块排开液体质量也相等，故A错误、B正确；
C、两木块上表面均未浸没，根据浮力产生的原因可知，两木块下表面受到的压力等于液体对木块的浮力，则两容器中木块下表面受到的液体压力相等，两木块下表面的面积又相等，根据p＝可知，两木块下表面所受液体的压强相同，故C错误；
D、两木块浮力相等，但甲液体中木块浸入的体积小于乙液体，根据F浮＝ρ液gV排可知，甲液体密度大于乙液体，当液面高度相同时，根据p＝ρ液gh可知，甲容器底部受到的液体压强大，故D正确。
故选：BD。
二、填空题（本大题共6小题，11～15题每小题2分，16题4分，共14分）
11．（2分）与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 负 电。用带电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔张开，如图所示。这两片金属箔带 同 种电荷。
【解答】解：摩擦起电的实质是电子的转移，与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电；带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触后，使金箔带上等量的负电荷而张开，即金属箔带同种电荷。
故答案为：负；同。
12．（2分）如图所示为2022年1月26日航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》的情景。“葫芦丝”是靠空气柱 振动 发声的；按不同的孔，可以改变声音的 音调 。
【解答】解：声音由物体的振动产生，“葫芦丝”是靠空气柱振动发声的；按不同的孔，改变了发声的空气柱的长度，可以改变声音的音调。
故答案为：振动；音调。
13．（2分）麻省理工学院的研究团队将直径为9nm的特殊颗粒植人豆瓣菜叶子中，其中，9nm＝ 9×10﹣9 m；他们还发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现化学能向 光 能的转化，如图所示。
【解答】解：1m＝106μm＝109nm；故9nm＝9×10﹣9m；由题意可知，叶子发出微弱的光，即具有光能，所以这实现化学能向光能的转化。
故答案为：9×10﹣9；光。
14．（2分）周末，玲玲在家用燃气灶煮面条，燃气灶使用的天然气属于 一次 （选填“一次”或“二次”）能源；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要 0.064 m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]
【解答】解：天然气可以从自然界直接获得，所以是一次能源；
一标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J，
根据题意可知，Q吸＝50%Q放，
则天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝2.688×106J，
由Q放＝Vq可知，需要天然气的体积：V＝＝＝0.064m3。
故答案为：一次；0.064。
15．（2分）如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 凸透 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 焦点 位置。
【解答】解：“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜；因凸透镜对光线有会聚作用，则当凸透镜正对太阳光时，太阳光将会聚在焦点处，从而使焦点处温度升高，所以，若要“火生”，应把“艾”放在镜的焦点位置。
故答案为：凸透；焦点。
16．（4分）如图乙所示，2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字。但是同学们，在空间站失重环境下，书写并非易事：
（1）用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致电路发生 短路 故障；
（2）用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”。书写过程中，笔尖与纸张的摩擦类型属于 滚动 摩擦，笔芯内氮气的密度 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为 分子间有引力 。
【解答】解：（1）铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致导线直接接在电源正负两极上，使电路发生短路故障；
（2）用圆珠笔写字时，笔尖在纸上滚动，阻碍笔尖滚动的摩擦属于滚动摩擦；墨水向笔尖流动，笔芯内氮气的体积增大，质量不变，由密度公式可知，密度变小；
（3）空间站书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为分子之间存在着相互作用的引力。
故答案为：（1）短路；（2）滚动；变小；（3）分子间有引力。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
17．（2分）如图所示，重为G的苹果静止放置在水平桌面上（O点为苹果重心），请画出苹果所受力的示意图。
【解答】解：苹果在水平桌面上保持静止，处于平衡状态，受到的重力和支持力是一对平衡力，过重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，如图所示：
18．（2分）如图所示，按照小磁针N极所示方向标出通电螺线管磁感线方向和电源的“+”、“﹣”极。
【解答】解：由图可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，则螺线管的左端为N极，
磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的；
根据安培定则可知，电流从螺线管的右侧流入，所以电源右端为正极，左端为负极；
如图所示：
。
四、实验探究题（本大题共4小题，共24分）
19．（6分）物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点“实验时，装置如图所示。
（1）安装实验器材应按照 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；
（2）在水温升高到85℃后，每隔1min读取一次温度计的示数，直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在表格中。由实验可知：水沸腾时需要 吸热 ，且温度 保持不变 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
（3）在本次实验中，水的沸点是 98 ℃，由此可知当地大气压 低于 （选填“高于”“低于”或“等于”）1标准大气压；
（4）初步得出结论后，等水温降至85℃以下后。另一位同学继续利用该装置再次进行实验，并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象，如图乙所示，从两次实验的图像中可看出，水从85℃加热至刚沸腾时，所用时间不同，原因可能是水的 质量 不同。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；即按照自下而上的顺序进行；
（2）由实验可知：水在沸腾过程中，不断吸热，温度保持不变；
（3）表中实验数据可知，从第7分钟开始，水的温度保持98℃不变，所以沸点是98℃；
标准大气压下，水的沸点是100℃，由于当时沸点低于100℃，所以当时的大气压低于标准大气压；
（4）如图﹣2所示，从两次实验的图像中可看出，水的初温相同，加热条件完全相同，两位同学所用时间不同，是因为实验时用水质量不同。
故答案为：（1）自下而上；（2）吸热；保持不变；（3）98；低于；（4）质量。
20．（6分）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 质量 无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 转换 法；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 速度 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 匀速 直线运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 相等 （选填“相等”或“不相等”），该方案 错误 （选填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关；
（2）实验中，小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫转换法；
（3）乙、丙所示的探究过程，当悬线与竖直方向的夹角越大，小球开始时的高度越高，小球撞击木块时的速度越大；观察到图丙中木块C撞得更远，说明：物体的动能大小与速度有关；
（4）由牛顿第一定律知，如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；
（5）在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时，弹簧的弹性势能转换成小球的动能，所以不同小球的动能是相同的；小球的动能与其质量和速度都有关，由于小球的动能不变，改变其质量，因而小球的速度也会发生改变，所以该方案存在两个变量，故错误。
故答案为：（1）质量；（2）转换；（3）速度；（4）匀速；（5）相等；错误。
21．（6分）图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。
测量次序 1 2 3 4 5
电压U/V 1.8 1.5 1.0 — 0.3
电流I/A 0.32 0.30 0.26 — 0.18
电功率P/W 0.576 0.45 0.26 0.132 0.054
平均电功率P/W 0.29
（1）小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表指针立刻有偏转。若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是 连接电路中，开关没有处于断开状态 ；
（2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下：
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 0.22 A；
②小灯泡正常发光时的电阻是 5 Ω；
③第5次测量中，小灯泡不发光。小明断定是灯丝断了。这个判断是 错误 （选填“正确”或“错误”）的；
（3）上述实验完成后，程曦同学计算出了5次测量中小灯泡的电功率，接着又计算出了平均电功率，你认为她这样处理数据是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 测量小灯泡的电功率时多次测量是为了找出灯的亮度与实际电功率的规律 。
【解答】解：（1）连接电路中，开关没有处于断开状态，刚接上最后一根导线，电流表的指针立刻有偏转；
（2）①第4次测量中，对应的电压表和电流表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为0.6V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.22A；
②由表中数据可知，当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝＝5Ω；
③第5次测量中，小灯泡实际功率为0.054W，小灯泡额定功率为0.45W，实际功率远小于其额定功率，观察不到小灯泡发光，因此这个判断是错误的；
（3）测量小灯泡的电功率时多次测量是为了找出灯的亮度与实际电功率的规律，故计算出了平均电功率，你认为她这样处理数据是不合理。
故答案为：（1）连接电路中，开关没有处于断开状态；（2）0.22；5；错误；（3）0.6；0.24；（4）不合理；测量小灯泡的电功率时多次测量是为了找出灯的亮度与实际电功率的规律。
22．（6分）在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素，实验前，他们的部分实验猜想如下：
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关；
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关。
为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如表所示。
实验 序号 水果 种类 两极板间电压U/V
铁﹣锌 铁﹣铜 铜﹣锌
1 苹果 0.6 0.7 1.0
2 菠萝 0.5 0.6 0.9
3 梨 0.4 0.5 0.8
4 橙 0.7 0.8 1.1
（1）为了验证猜想一，保持 极板的材料 不变，改变水果种类，多次实验后，得出结论：猜想一是 正确 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是 铜﹣锌 ；
（3）图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的 正 极；
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是 水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关 ；
（5）兴趣小组的同学将两极板都换成铜片，发现两铜极板间无电压，于是提出一个新的探究问题：水果的电阻是多大？为此，利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，请在线框内画出可行的电路图。（水果的电阻用“”这样的符号表示）
【解答】解：（1）验证猜想一，保持极板材料不变，改变水果种类，表格中电压发生变化，说明猜想一正确；
（2）分析数据可知，当水果种类相同时，铜﹣锌极板的电压比其他极板电压大，说明效果最好的材料是铜﹣锌材料；
（3）电压表标有“3”字样的接线柱是正接线柱，所以与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的正极；
（4）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，可以猜想水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关。
（5）答案不唯一，此答案仅供参考。水果电阻和定值电阻串联，通过闭合开关S1、S2，断开S3，先测的电源电压，然后闭合开关S1、S3，断开S2，测得R0两端电压，根据串联电路的分压原理就可以求出水果的阻值，设计电路如图所示：
。
故答案为：（1）极板的材料；正确；（2）铜﹣锌；（3）正；（4）水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关；（5）答案不唯一，此答案仅供参考，如图所示。
五、综合题（本大题有2小题，每小题9分，共18分）
23．（9分）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2（g＝10N/kg）。求：
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500V
电动机额定功率 100kW
电池容量 500Ah
（1）满载时汽车对水平地面的压强；
（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；
（3）若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%，则汽车在行驶过程中受到的阻力大小。
【解答】解：（1）该汽车满载时对水平路面的压力：
F＝G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
对水平地面的压强：
p＝＝＝9×105Pa；
（2）由v＝可得，汽车行驶的路程：
s＝vt＝108×m/s×20×60s＝3.6×104m；
（3）由发动机效率为80%，可得机械有用功率：P＝80%P额，
由P＝＝＝Fv可得该过程中汽车的牵引力：
F＝＝＝8000N，
汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以f＝F＝8000N。
答：（1）满载时汽车对水平地面的压强是9×105Pa；
（2）汽车行驶的距离是3.6×104m；
（3）汽车在行驶过程中受到的阻力大小是8000N。
24．（9分）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如表所示。求：
（1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于 低温 挡（选填“高温”、“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3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，蛋糕机处于低温挡；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量：Q＝W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（3）由图乙可知，当开关S1闭合，单刀多掷开关S2打到1时，只有R1工作，当开关S1闭合，单刀多掷开关S2打到2时，R1、R2并联；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合，单刀多掷开关S2打到2时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，此时电路中的总功率最大，蛋糕机处于高温挡；
当开关S1闭合，单刀多掷开关S2打到1时，只有R1工作，蛋糕机处于中温挡；
R2的电功率：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣880W＝220W，
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝220Ω；
（4）由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝55Ω，
低温挡时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝55Ω+220Ω＝275Ω，
蛋糕机低温挡的额定功率：P低＝＝＝176W。
答：（1）低温；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量为6.6×105J；
（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值为220Ω；
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率为176W。
