2022-2023学年第二学期随堂练习卷
初三年级 物理学科 2023年05月
注意事项:
1.本试卷满分100分，考试时间100分钟;
2.所有的答案均应书写在答题卷上，按照题号顺序答在相应的位置，超出答题区域书写的答案无效;书写在试题卷上、草稿纸上的答案无效;
3.字体工整，笔迹清楚。保持答题纸卷面清洁。
4.本试卷g取10N/kg
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符合题意）
1.如图是一款最新磁悬浮蓝牙音箱，它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中，一边旋转一边播放歌曲，下列说法正确的是
A.根据音色可以判断出是哪位歌手的歌声
B.悠扬的歌声不是靠空气传到人耳的
C.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品，发声不需要振动
D.调节音量开关，调大音量，声音的音调就变高
2.《诗经》“蒹葭”一诗中写道:“蒹葭苍苍，白露为霜”，下列说法正确的是
A.霜是由露水凝固形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
B.露水是霜熔化形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
C.露水形成的温度要比霜形成的温度还要低一些
D.要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体
3.如图所示，日晷是我国古代一种通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时的工具。下列现象与日晷工作原理相同的是
A.一叶障目 B.海市蜃楼
C.镜花水月 D.杯弓蛇影
4.下列估测最接近实际情况的是
A.一支2B铅笔的质量约为50g B.成年人走两步的距离约为1.5m
C.小轿车在高速上的正常行驶速度约为120km/s D.广播一遍眼保健操的时间约为20min
5.下列做法不符合安全用电要求的是
A.用电器金属外壳接地
B.人同时接触火线和零线
C.测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极
D.发现有人触电应立即切断电源，若无法切断电源，应用干木棍等绝缘体挑开电线
6.如图所示，小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千，假如弟弟到左边最高点受到的外力突然全部消失，他将会
A.继续向左运动 B.从左向右运动 C.竖直向下运动 D.静止不动
7.为对中国天眼（FAST）的4450块厚度仅为1mm的反射面板进行健康体检， FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”。设备最主要部分是一个直径超7m的氦气球，下面悬吊着“蜘蛛人”，人靠浮力达到在“大锅内”“行走”的平衡，下列有关说法正确的是
A.由于氦气球受到了很大的浮力，所以减小了人的重力
B.当人静止在反射面板上时，人受到的支持力和重力是一对平衡力
C.蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是为了减小人对反射面板的压强
D. 氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
8.如图所示小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.小球经过0、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能大于经过Q点时的机械能
9.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明，设计了开关控制电路，通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求:① 电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，不能出现短路;② 滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是
10.如图，一小烧杯漂浮在装有水的大烧杯中，在向小烧杯中加入盐水的过程中，小烧
杯始终漂浮在水面上。该过程中大烧杯对桌面的压强p、小烧杯浸入水中的深度H随小烧
杯中盐水的深度h的变化关系图像中可能正确的是
11.如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。
灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是
A.通电螺线管上方是N极
B. R2阻值应随光照强度的增大而增大
C.若将R1调小，灯泡工作时间会变短
D.若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变短
12.如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为8V，
不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合S1，断开S2，当滑动变阻
器的滑片在a、 b端之间移动的过程中，电压表示数变化范围
是0~8V，电流表示数变化范围是0.8~2.4A；闭合S2，断开S1，
当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，在保证电路
安全的前提下，下列说法正确的是
A.电源电压为8V
B.闭合S1，断开S2，R1消耗电功率的最小值为6.4W
C.闭合S2，断开S1，灯泡两端电压变化范围为4V~6V
D.闭合S2，断开S1，整个电路消耗的电功率范围为7.2W~9.6W
二、填空题（本题共9题，每空1分，共28分）
13.中国的茶文化在宋朝时已名扬世界，请完成下列关于茶文化中的物理知识。炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速_______（填物态变化名称），这便是“杀青”；泡茶时茶水散发出清香，这是________现象；突然转动茶杯，发现水中央的茶叶没动，这是由于茶叶具有_______。
14.小明发现自家汽车上许多地方都用到了物理知识。
（1）汽车照明灯分远光灯和近光灯，他发现功率较小的近光灯丝与功率较大的远光灯丝长度相同，_____光灯（选填“近”或“远”）的灯丝较粗。
（2）发动机飞轮转速3000r/min，则每秒发动机完成________个冲程。
（3）车用蓄电池在充电过程中属于______。（选填“电源”、“用电器”或“开关”）
15.有一种热可擦笔，书写时与普通水性笔没有差别。当温度高过60℃时，字迹自动消失，当温度低于10℃，消失的字迹可再次出现。
（1）这种笔写出的字用搭配的橡皮摩擦后便会消失，摩擦过程增大了内能，提高了温度。这与图中_____（A/B）的能量转化方向相同。
（2）图中橡皮的长度为_______cm。
（3）低温环境时，纸上消失的字迹显示出来，同时纸的内能减小，这是通过________方式改变内能。
16.《天工开物》是我国古代的科学著作，其
中这样写道:“凡河滨有制筒车者，堰陂
障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，
一顷于视内，流入亩中，昼夜不息，百亩
无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以
水流作动力，用来取水的机械，如图所示。
（1）从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将_____能转化为______能；
（2）若接水槽离取水处高5m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为________J（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。
17.2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。
（1）由原理图可知，掩膜在硅片上成____________（填完整的像的性质）
像，缩图透镜的焦点在硅片的______（选填“上方”或“下方”）。
（2）这次我国直接从90mm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向______移动（选填“上方”或“下方”）。
18.图1为小明从车内后视镜观察到的情景，a、b、c以及小明所在汽车在平直公路上做同向匀速直线运动，汽车a和小明所在汽车的运动图像如图2所示。
由图2可知a车速度比小明所在汽车的速度______（选填“大”或“小”），一段时间后小明从车内后视镜（视为平面镜）观察到的情景可能是图3中的______（选填“甲”、“乙”或“丙”）。a车在后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）
19.置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9 ×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，当逐渐向容器内倒入某种液体（物块与容器底未紧密接触，液体未溢出），记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为_____kg/m3；当h＝10cm时，物块处于_____（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）状态。（g＝10N/kg）
20.某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。
将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW·h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁______次:开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于_____（选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡态时，R2的电功率为P2，且P1:P2＝121:1.则电阻R3＝_____Ω。
21.阅读材料，回答问题。
航拍无人机
2021年，某公司发布了一款航拍无人机（如图甲所示）。该无人机最大上升速度可达8m/s，最大下降速度可达6m/s，让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航
能力，供电电压为14V的锂电池容量从3.85A·h提高到5A·h中，并支持80W的充电功率，充电电压为20V，续航时间提升到了46分钟，真正突破了30分钟的桎梏，实现了“鱼跃”式的提升。
（1）“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法，我们可以用速度变化量v与发生这一变化所用时间t的比值来描述速度变化的快慢。若无人机从静止开始直线上升，至达到最大上升速度，用时10s，则该无人机的速度变化快慢为_____m/s2。
（2）如图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况，请据此在图丙中画出其0~4s的功率一时间（P-t）图像。
（3）现在的键电池容量有两种标注方式。一种是mA·h，表示充满电后以该电流持续对外供电1h就把电池的电能释放完；另一种是W·h；表示充满电后以该功率对外供电1h就把电池的电能释放完。该无人机的电池如果用 W·h 来标注，应该为 _______W·h。
（4）理论证明，电池充电时间t、电池容量和充电电流存在以下关系:t＝1.2×电池容量÷充电电流。若把无电状态的该无人机电池充满电，需要______h。充满电后电池储存的能量与充电时消耗的电能的比值叫作充电效率，则该电池充电的效率为_____%。
三、解答题（本题共10小题，共48分，解答第23、24题时应有公式和解题过程）
22.按要求作图。
（1）如图所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置。
（2）如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，作出此过程中丹顶鹤的受力示意图（0点为丹顶鹤的重心）。
（3）如图甲是宾馆床头柜上开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
23.（4分）我国承建的印尼高铁试运行成功，预计下月通车，列车空载质量为600t。
（1）列车运行前，车头上的雷达向正前方发出激光，3×10-7s后接收到障碍物反射回的激光信号，求降碍物与列车的距离。
（2）空载列车停在水平轨道上时，若轨道的总受力面积为1.5m2，求此时轨道所受压强。
24.（6分）将重为24N的重物用图示滑轮组匀速提升3m，所用拉力F＝10N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求:
（1）该过程中的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
25.（4分）在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图乙所示的图像。
（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，______（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。给烧杯中水加热前，水______（选填“发生”或“不发生”）汽化。
（2）根据图乙可知这次实验中水的沸点为______℃。
（3）若将烧杯中质量为100g的水从20℃开始加热，升高到60℃时消耗了1.4g酒精，则实验中酒精完全燃烧释放的热量有_____%被水吸收[酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。
26.（4分）小明用纸做了几个物理实验。
（1）图甲中将纸剪成小卡片
探究二力平衡条件，实验中
在装置两端挂不同数量的钩
码，小卡片______（选填
“能”或“不能”）平衡:
（2）在“比较纸罐下落快慢”的实验中，用纸做成两个锥角不等的纸锥，并将其从同一高度同时释放时，释放时应该选择_____（选填“乙”或“丙”）图中的位置；在“测量纸锥下落的速度”活动中，为了便于测量，应选择图中的_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）纸锥；
（3）图丁中将纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气时，会看到纸条_______（选填“向上”“向下”或“不”）飘动.
27.（5分）小明用五号电池A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲为小明用电池B制作的“神奇转框”， 转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动。柱形物的材料应具有较好的导电性、______（填物理属性）。
（2）用细线吊住电池A，将一本《物理》课本_______放在课桌面上，若发现____________现象，则可以判断课桌面是水平的。
（3）如图乙所示，小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，从收音机中能听到“咔咔”的声音，这验证了______的存在，它在真空中传播的速度为__________m/s。
28.（3分）如图所示，用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计，在水平台上探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
（1）实验过程中每次应水平拉动木块使它沿长木板做_______运动。
（2）比较甲、乙两次实验，可得结论:当接触面的粗糙程度相同时，_______越大，滑动摩擦力越大。
（3）图乙和图丙实验过程中，B物体两次所受摩擦力的大小关系是 fB乙_______ fB丙（选填“<”“>”或“=”）
29.（5分）在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明和小华发现小量程电流表指针摆动的角度有时会不同。于是，他们想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。
经过讨论后，他们提出了以下几种猜想:
猜想1:与磁场的方向有关；
猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想3:与磁场的强弱有关。
（1）如图甲，为了验证猜想1是否正确，小明将磁体A放在水平面上，驱动装置（由两根绝缘硬棒ab、cd组成）使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同），读出小量程电流表的示数为6mA。然后，将磁体A上下颠倒，使导体PQ仍以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，发现小量程电流表的示数仍为6mA。这说明猜想1是______（选填“正确”或“错误”）的。
（2）在验证猜想2时，如图在同一磁体A中驱动装
置使导体PQ以不同的速度大小水平匀速向右运
动，读出小量程电流表测出的数值，记录的部分
数据如表:
① 请在图乙中描点作出感应电流I与速度v的关系图线。表格中第4次感应电流I＝_______mA。
②进一步分析得出:在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成_________。
③ 为探究猜想3，他们换一个比磁体A磁性更强的磁体B进行多次实验:使导体PQ保持以3.5cm/s的速度在磁体B中水平匀速向右运动，小量程电流表的示数均为8.5mA。根据上述实验收集的数据，你认为他们的实验能不能验证猜想3是否正确，并说明理由:__________________
30.（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验:
（1）探究电流与电压的关系。
① 他按照图甲连接电路，正确操作；
② 如表为实验记录表格，在表中（a）、（b）两处填写
合适的项目；
③ 正确实验，得出的结论是:_________________。
（2）探究电流与电阻的关系
① 小明将电源电压调为3V；
② 将定值电阻10Ω接入电路，调节滑动变阻器滑片，记录此时电流表的示数如图乙所示，为_______A；
③ 小明换其余定值电阻继续实验，当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为_______Ω；为使该电阻能满足实验条件，只利用现有实验器材（不改变电源电压），应如何操作________________。
（3）小明利用现有器材完成了得出未知电阻Rx阻值的实验:
① 取5个定值电阻的某一个，按丙图连接电路，将电源电压调到某个值，电压表示数为2.5V；
② 换接入另一个定值电阻，调节电源电压，闭合开关，电压表示数仍为2.5V:通过以上实验现象可以推断:未知电阻阻值为_____.
31.（4分）如图所示是“创新”兴趣小组设计的测量液体密度的电子密度计工作原理简图。他们用细线将重为2.5N的物块M悬吊在轻质框架上（该框架质量忽略不计），框架底板与压敏电阻RF接触。电路中电源电压U恒为18V，R0的阻值为10Ω，RF的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。小组成员进行如下操作:
（1）调零:当物块M没有浸入液体时，将滑动变阻器R1的滑片调至某一位置，闭合开关S，电流表示数为0.3A，此处电流值标记为电子密度计的零刻度线，则此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为_____Ω.
（2）标记:
① 用调节好的电子密度计，开始测量液体密度时，升高升降台，使物块M浸没在液体中（不接触容器），通过电流表的示数显示液体密度大小。当物块M浸没在水中（不接触容器）时，电流表示数为0.36A，此处电流值标记为电子密度计1g/cm3。则物块M的体积是_____m3；
② 当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，此处液体密度值应标记为_____g/cm3。
（3）反思:为了提高该电子液体密度计的精确度，小组同学提出了可以在其它实验装置不变的情况，仅将物块M换成一个质量不变，体积更_____（选填“大”或“小”）的物块N。
12022-2023学年第二学期随堂练习卷
初三年级 物理学科 2023年05月
注意事项:
1.本试卷满分100分，考试时间100分钟;
2.所有的答案均应书写在答题卷上，按照题号顺序答在相应的位置，超出答题区域书写的答案无效;书写在试题卷上、草稿纸上的答案无效;
3.字体工整，笔迹清楚。保持答题纸卷面清洁。
4.本试卷g取10N/kg
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符合题意）
1．如图是一款最新磁悬浮蓝牙音箱，它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中，一边旋转一边播放韩红的歌曲，下列说法正确的是（ ）
A．根据音色可以判断出是哪位歌手的歌声
B．韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C．最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品，发声不需要振动
D．调节音量开关，调大音量，声音的音调就变高
2．《诗经》“蒹葭”一诗中写道：“蒹葭苍苍，白露为霜”，下列说法正确的是（ ）
A．霜是由露水凝固形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
B．露水是霜熔化形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
C．露水形成的温度要比霜形成的温度还要低一些
D．要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体
3．如图所示，日晷是我国古代一种通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时的工具。下列现象与日晷工作原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
4．下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．一支2B铅笔的质量约为50g
B．成年人走两步的距离约为1.5m
C．小轿车在高速上的正常行驶速度约为120km/s
D．广播一遍眼保健操的时间约为20 min
5．下列做法不符合安全用电要求的是（ ）
A．用电器金属外壳接地
B．人同时接触火线和零线
C．测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极
D．发现有人触电应立即切断电源，若无法切断电源，应用干木棍等绝缘体挑开电线
6．如图所示，小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千，假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失，他将会（ ）
A．继续向左运动 B．从左向右运动
C．竖直向下运动 D．静止不动
7．为对中国天眼（FAST）的4450块厚度仅为1mm的反射面板进行健康体检， FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”。设备最主要部分是一个直径超7m的氦气球，下面悬吊着“蜘蛛人”，人靠浮力达到在“大锅内”“行走”的平衡，下列有关说法正确的是（ ）
A．由于氦气球受到了很大的浮力，所以减小了人的重力
B．当人静止在反射面板上时，人受到的支持力和重力是一对平衡力
C．蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是为了减小人对反射面板的压强
D．人手轻碰面板后，会往前运动，这是由于物体的运动需要力来维持的
8．如图所示小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过O、P两点时动能相等
B．小球到达最高点N时速度一定为零
C．小球到达的最高点N可能高于M点
D．小球经过N点时的机械能大于经过Q点时的机械能
9．电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明，设计了开关控制电路，通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，且不能出现短路；②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图，一小烧杯漂浮在装有水的大烧杯中，在向小烧杯中加入盐水的过程中，小烧杯始终漂浮在水面上。该过程中大烧杯对桌面的压强p、小烧杯浸入水中的深度H随小烧杯中盐水的深度h的变化关系图像中可能正确的是（ ）
A．B． C．D．
11．如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管上方是N极
B．R2阻值应随光照强度的增大而增大
C．若将R1调小，灯泡工作时间会变短
D．若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变短
12．如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为8V，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合S1，断开S2，当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中，电压表示数变化范围是0～8V，电流表示数变化范围是0.8～2.4A；闭合S2，断开S1，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．闭合S1，断开S2，R1消耗电功率的最小值为6.4W
C．闭合S2，断开S1，灯泡两端电压变化范围为4V～6V
D．闭合S2，断开S1，整个电路消耗的电功率范围为7.2W～9.6W
二．填空题（共7小题）
13．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界。炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速 （填物态变化），这便是“杀青”；观察刚泡好的一杯茶，从侧壁看到的茶叶比实际的大，这是由于装水的茶杯相当于 ；用手突然转动茶杯，发现水中央的茶叶没动，这是由于茶叶具有 。
14．小明发现自家汽车上许多地方都用到了物理知识。
（1）照明大灯内功率较小的近光灯丝与功率较大的远光灯丝长度相同， 光灯（选填“近”或“远”）的灯丝较粗。
（2）发动机转速3000r/min，则每秒发动机完成 个冲程。
（3）车用蓄电池在充电过程中属于 。（选填“电源”、“用电器”或“开关”）
15．有一种热可擦笔，书写时与普通水性笔没有差别。当温度高过60℃时，字迹自动消失，当温度低于10℃，消失的字迹可再次出现。
（1）这种笔写出的字用搭配的橡皮摩擦后便会消失，摩擦过程增大了内能，提高了温度。这与图中 （A/B）的能量转化方向相同；
（2）图中橡皮的长度为 cm；
（3）低温环境，纸上消失的字迹显示出来，同时，纸的内能减小，这是通过 方式改变内能。
16．《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，——顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。
（1）从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将 能转化为 能；
（2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为 J（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。
17．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。
（1）光源发出的紫外线 （选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到。
（2）由原理图可知，掩膜在硅片上成 像，缩图透镜的焦点在硅片的 （选填“上方”或“下方”）。
（3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向 移动（选填“上方”或“下方”）。
18．如图1为小明从车内后视镜观察到的情景，a、b、c以及小明所在汽车均为在平直公路上做匀速直线运动的汽车，其中汽车a和小明所在汽车的运动图像如图2所示。
由图2可知汽车a的速度 小明所在汽车的速度（选填“大于”、“小于”、“等于”）。一段时间后小明从车内后视镜观察到的情景可能是图3中的 （选填“甲”、“乙”、“丙”）。a车在后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）
19．置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，此时物块对容器底的压强为 Pa；当逐渐向容器内倒入某种液体（物块与容器底未紧密接触，液体未溢出），记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为 kg/m3；当h＝10cm时，物块处于 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）状态。（g＝10N/kg）
20．某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1．则电阻R3＝ Ω。
21．阅读材料，回答问题。
航拍无人机
2021年，某公司发布了一款航拍无人机（如图甲所示）。该无人机最大上升速度可达8m/s，最大下降速度可达6m/s，让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航能力，供电电压为14V的锂电池容量从3.85A h提高到5A h，并支持80W的充电功率，充电电压为20V，续航时间提升到了46分钟，真正突破了30分钟的桎梏，实现了“鱼跃”式的提升。
（1）“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法，我们可以用速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值来描述速度变化的快慢。若无人机从静止开始直线上升，至达到最大上升速度，用时10s，则该无人机的速度变化量Δv为 m/s，速度的变化快慢为 m/s2。
（2）如图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况，请据此在图丙中画出其0～4s的功率—时间（P﹣t）图像。
（3）现在的锂电池容量有两种标注方式。一种是mA h，表示充满电后以该电流持续对外供电1h就把电池的电能释放完；另一种是W h；表示充满电后以该功率对外供电1h就把电池的电能释放完。该无人机的电池如果用W h来标注，应该为 W h。
（4）理论证明，电池充电时间t、电池容量和充电电流存在以下关系：t＝1.2×电池容量÷充电电流。若把无电状态的该无人机电池充满电，需要 h。充满电后电池储存的能量与充电时消耗的电能的比值叫作充电效率，则该电池充电的效率为 。
三、解答题（本题共10小题，共48分，解答第23、24题时应有公式和解题过程）
22.按要求作图。
（1）如图所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置。
（2）如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，作出此过程中丹顶鹤的受力示意图（O点为丹顶鹤的重心）。
（3）如图甲是宾馆床头柜上开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
23．我国承建的印尼高铁试运行成功，预计下月通车，列车空载质量为600t。
（1）列车运行前，车头上的雷达向正前方发出激光，3×10﹣7s后接收到障碍物反射回的激光信号，求障碍物与列车的距离。
（2）空载列车停在水平轨道上时，若轨道的总受力面积为1.5m2，求此时轨道所受压强。
24．将重为24N的重物用图示滑轮组匀速提升3m，所用拉力F＝10N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求：
（1）该过程中的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
25．在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图乙所示的图像。
（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。给烧杯中水加热前，水 （选填“发生”或“不发生”）汽化。
（2）根据图乙可知这次实验中水的沸点为 ℃。
（3）若将烧杯中质量为100g的水从20℃开始加热，升高到60℃时消耗了1.4g酒精，则实验中酒精完全燃烧释放的热量有 %被水吸收[酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]。
26．小明用纸做了几个物理实验。
（1）图甲中将纸剪成小卡片探究二力平衡条件，实验中在装置两端挂不同数量的钩码，小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡；
（2）在“比较纸锥下落快慢”的实验中，用纸做成两个锥角不等的纸锥，并将其从同一高度同时释放时，释放时应该选择 （选填“乙”或“丙”）图中的位置；在“测量纸锥下落的速度”活动中，为了便于测量，应选择图乙中的 （选填“A”或“B”）纸锥；
（3）图丁中将纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气时，会看到纸条 （选填“向上”“向下”或“不”）飘动。
27．小明用五号电池A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动。柱形物的材料应具有较好的导电性、 （填物理属性）。
（2）用细线吊住电池A，将一本《物理》课本 放在课桌面上，若发现 现象，则可以判断课桌面是水平的。
（3）如图乙小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，从收音机中能听到“咔咔”的声音，这验证了 的存在，它在真空中传播的速度为 m/s。
28．如图所示，用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计，在水平台上探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
（1）实验过程中每次应水平拉动木块使它沿长木板做 运动。
（2）比较甲、乙两次实验，可得结论：当接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）图乙和图丙实验过程中，B物体两次所受摩擦力的大小关系是fB乙 fB丙（选填“＜”、“＞”或“＝”）。
29．在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明和小华发现小量程电流表指针摆动的角度有时会不同。于是，他们想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与磁场的方向有关；
猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
（1）如图甲，为了验证猜想1是否正确，小明将磁体A放在水平面上，驱动装置（由两根绝缘硬棒ab、cd组成）使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同），读出小量程电流表的示数为6mA。然后，将磁体A上下颠倒，使导体PQ仍以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，发现小量程电流表的示数仍为6mA。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的。
（2）在验证猜想2时，如图在同一磁体A中驱动装置使导体PQ以不同的速度大小水平匀速向右运动，读出小量程电流表测出的数值，记录的部分数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cm s﹣1 1.0 1.5 3.0 3.4 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 8
①请在图乙中描点作出感应电流I与速度v的关系图线。表格中第4次感应电流I＝ mA。
②进一步分析得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成 。
③为探究猜想3，他们换一个比磁体A磁性更强的磁体B进行多次实验：使导体PQ保持以3.5cm/s的速度在磁体B中水平匀速向右运动，小量程电流表的示数均为8.5mA。根据上述实验收集的数据，你认为他们的实验 （选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是 。
30．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）探究电流与电压的关系。
①他按照图甲连接电路，正确操作；
②如表为实验记录表格，在表中（a）、（b）两处填写合适的项目；
实验序号 （a） （b） 电流I/A
①
②
③
③正确实验，得出的结论是： 。
（2）探究电流与电阻的关系
①小明将电源电压调为3V；
②将定值电阻10Ω接入电路，调节滑动变阻器滑片，记录此时电流表的示数如图乙所示，为 A；
③小明换其余定值电阻继续实验，当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 Ω；为使该电阻能满足实验条件，只利用现有实验器材（不改变电源电压），应如何操作 。
（3）小明利用现有器材完成了得出未知电阻Rx阻值的实验：
①取5个定值电阻的某一个，按丙图连接电路，将电源电压调到某个值，电压表示数为2.5V；
②换接入另一个定值电阻，调节电源电压，闭合开关，电压表示数仍为2.5V；通过以上实验现象可以推断：未知电阻阻值为 Ω。
31．如图所示是“创新”兴趣小组设计的测量液体密度的电子密度计工作原理简图。他们用细线将重为2.5N的物块M悬吊在轻质框架上（该框架质量忽略不计），框架底板与压敏电阻RF接触。电路中电源电压U恒为18V，R0的阻值为10Ω，RF的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。小组成员进行如下操作：
（1）调零：当物块M没有浸入液体时，将滑动变阻器R1的滑片调至某一位置，闭合开关S，电流表示数为0.3A，此处电流值标记为电子密度计的零刻度线，则此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为多少Ω？
F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
RF/Ω 5 10 15 20 25 30 35
（2）标记：
①用调节好的电子密度计，开始测量液体密度时，升高升降台，使物块M浸没在液体中（不接触容器），通过电流表的示数显示液体密度大小。当物块M浸没在水中（不接触容器）时，电流表示数为0.36A，此处电流值标记为电子密度计1g/cm3。则物块M的体积是多少m3？
②当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，此处液体密度值应标记为多少g/cm3？
（3）反思：为了提高该电子液体密度计的精确度，小组同学提出了可以在其它实验装置不变的情况，仅将物块M换成一个质量不变，体积更 （选填“大”或“小”）的物块N。
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．如图是一款最新磁悬浮蓝牙音箱，它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中，一边旋转一边播放韩红的歌曲，下列说法正确的是（ ）
A．根据音色可以判断出是哪位歌手的歌声
B．韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C．最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品，发声不需要振动
D．调节音量开关，调大音量，声音的音调就变高
【分析】（1）声音的传播靠介质；固体、液体、气体都可作为传播声音的介质，我们平时听到的声音大多是由空气这种介质传播的；
（2）声音由物体的振动产生；歌声是由于声带振动产生；
（3）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：A、不同人声带产生的声音的音色一般不同，我们在幕后能听出是韩红的歌声是根据音色判断的，故A正确；
B、声音的传播靠介质；我们听到韩红的歌声是靠空气传到人耳的，故B错误；
C、声音是物体振动产生的，最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品，但是其发声仍需要振动，故C错误；
D、声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，调节音量开关，调大音量，声音的响度就变大，音调就不变，故D错误。
故选：A。
2．《诗经》“蒹葭”一诗中写道：“蒹葭苍苍，白露为霜”，下列说法正确的是（ ）
A．霜是由露水凝固形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
B．露水是霜熔化形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
C．露水形成的温度要比霜形成的温度还要低一些
D．要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体
【分析】（1）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故B错误；
C、露水是水蒸气遇冷液化形成，霜是水蒸气骤然遇冷凝华形成，所以露水形成的温度要比霜形成的温度还要高一些，故C错误；
D、霜是空气中的水蒸气在温度低于0℃时，遇冷凝华为固体的冰晶；所以要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体。故D正确。
故选：D。
3．如图所示，日晷是我国古代一种通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时的工具。下列现象与日晷工作原理相同的是（ ）
A．一叶障目 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．杯弓蛇影
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，激光准直、日晷应用的是光的直线传播原理；
（2）当光照射到两种介质界面上时，有一部分光被反射回原来介质的现象是光的反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：A．日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置，利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，一叶障目是由光的直线传播形成的，故A正确；
B．海市蜃楼是由光的折射形成的，故B错误；
C．镜花水月，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误；
D．杯弓蛇影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D错误。
故选：A。
4．下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．一支2B铅笔的质量约为50g
B．成年人走两步的距离约为1.5m
C．小轿车在高速上的正常行驶速度约为120km/s
D．广播一遍眼保健操的时间约为20 min
【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、一支2B铅笔的质量约为5g，故A不符合实际；
B、成年人走两步的距离约为1.5m，故B符合实际；
C、小轿车在高速上的正常行驶速度约为120km/h，故C不符合实际；
D、广播一遍眼保健操的时间约为5min，故D不符合实际。
故选：B。
5．下列做法不符合安全用电要求的是（ ）
A．用电器金属外壳接地
B．人同时接触火线和零线
C．测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极
D．发现有人触电应立即切断电源，若无法切断电源，应用干木棍等绝缘体挑开电线
【分析】（1）有金属外壳的用电器在使用时外壳要接地；
（2）触电是人体直接或间接接触火线造成的；
（3）使用测电笔时，用要接触笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体；
（4）当人触电时，应先切断电源或使人尽快脱离带电体。
【解答】解：A、用电器金属外壳接地可防止由于外壳漏电而可能造成的触电事故，故A符合安全用电要求；
B、图乙人同时接触火线和零线，会造成人体触电，故B不符合安全用电要求；
C、图丙测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极，故C符合安全用电要求；
D、图丁发现有人触电应立即切断电源，若无法切断电源，应用干木棍等绝缘体挑开电线，故D符合安全用电要求。
故选：B。
6．如图所示，小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千，假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失，他将会（ ）
A．继续向左运动 B．从左向右运动
C．竖直向下运动 D．静止不动
【分析】牛顿第一定律告诉我们：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，外力消失时，若速度为零，将处于静止状态，否则，将做匀速直线运动。
【解答】解：牛顿第一定律告诉我们：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，外力消失时，若速度为零，将处于静止状态，否则，将做匀速直线运动；在左边最高点时，弟弟的速度为零，若外力突然消失，由牛顿第一定律可知，他将处于静止状态。故A、B、C错误，D正确。
故选：D。
7．如图是中国天眼的日常维护装备：“微重力蜘蛛人”，设备最主要部分是一个直径超7m的氦气球，下面悬吊着“蜘蛛人”，人靠浮力达到在“大锅内”“行走”的平衡，下列有关说法正确的是（ ）
A．由于氦气球受到了很大的浮力，所以减小了人的重力
B．当人静止在反射面板上时，人受到的支持力和重力是一对平衡力
C．蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是为了减小人对反射面板的压强
D．人手轻碰面板后，会往前运动，这是由于物体的运动需要力来维持的
【分析】（1）重力的大小与质量有关，据此分析；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、同一直线、同一物体；
（3）压力不变时，增大受力面积可以减小压强；
（4）力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解：
A．重力的大小与质量和重力常数有关，人在地球表面的质量和重力常数都没有发生变化，所以人的重力不变，故A错误；
B．当人静止在反射面板上时，会受到氦气球对人向上的浮力，所以人受到的支持力和重力不相等，故B错误；
C．蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是通过增大接触面积来减小人对反射面板的压强，故C正确；
D．人手轻碰面板后，会往前运动，说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选：C。
8．如图所示小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过O、P两点时动能相等
B．小球到达最高点N时速度一定为零
C．小球到达的最高点N可能高于M点
D．小球经过N点时的机械能大于经过Q点时的机械能
【分析】机械能包括动能与重力势能；它们之间能相互转化，如果没有摩擦等阻力，机械能的总量保持不变，有摩擦阻力时，机械能的总量减小。
【解答】解：
A、由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点动能，故A错误；
B、球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，球在M点既有动能又有重力势能，球上升至最高点N时，仍水平方向飞行，也既有动能又有重力势能，故B错误；
C、球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，球在N点的机械能一定小于在M点的机械能，但由于球在M、N点的动能大小不确定，因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定，即N点重力势能有可能比M点重力势能大，则最高点N与M点对比，N点可能M高，故C正确；
D、忽略空气阻力，球从N点到Q点机械能守恒，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能，故D错误。
故选：C。
9．电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明，设计了开关控制电路，通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，且不能出现短路；②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】分析电路的连接情况，根据串联电路的特点、滑动变阻器的使用和欧姆定律进行解答，注意要满足电路设计的要求。
【解答】解：
A、图中AB为电阻，BC为导线，当滑片滑到B点时，会造成电源短路，故A错误；
B、图中AB、BC均为电阻，即定值电阻AB与变阻器串联，滑片顺时针转动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻也增大，根据I＝可知电路中电流减小，即电流表的示数减小，所以是降温，故B错误；
C、图中AB、BC均为电阻，即定值电阻BC与变阻器串联，滑片顺时针转动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻也减小，根据I＝可知电路中电流增大，即电流表的示数增大，所以是升温，且不会短路，故C正确；
D、图中AB、BC均为电阻，但当滑片OP在关闭挡时，OA是接通的，此时电路中仍然有电流，即不能“切断”电路，故D错误。
故选：C。
10．如图，一小烧杯漂浮在装有水的大烧杯中，在向小烧杯中加入盐水的过程中，小烧杯始终漂浮在水面上。该过程中大烧杯对桌面的压强p、小烧杯浸入水中的深度H随小烧杯中盐水的深度h的变化关系图像中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）由于小烧杯本身的重力，所以小烧杯中盐水的深度h＝0时排开水的深度不能为零，据此分析解答；
根据漂浮时浮力等于自身的重力，即F浮＝G，由阿基米德原理公式知ρ水gSH＝G倍+ρ盐水gSh知，根据小烧杯中盐水的密度与外面小烧杯水密度比值的关系，判断出小烧杯浸入水中的深度H和小烧杯中盐水的深度h的变化量的关系；
（2）由于小烧杯本身的重力，所以小烧杯中盐水的深度h＝0时排开水的深度不能为零，由p＝ρgh判断出压强的关系；
（3）随小烧杯中盐水的深度h的增加，容器对桌面的压力增加，即F＝G＝ρ盐水gS小烧杯h+G原来，大烧杯对桌面的压强为p＝＝＝+，由和是定值，判断出小烧杯中盐水的深度h与大烧杯对桌面的压强p的关系。
【解答】解：AD、由于小烧杯本身的重力，所以小烧杯中盐水的深度h＝0时排开水的深度不能为零，故A错误；
根据漂浮时浮力等于自身的重力，即F浮＝G，由阿基米德原理公式知ρ水gSH＝G杯+ρ盐水gSh知，因为小烧杯中盐水的密度与外面小烧杯水的密度的比值一定，所以小烧杯浸入水中的深度H和小烧杯中盐水的深度h的变化量成一次函数关系，故D正确；
B、由于小烧杯本身的重力，所以小烧杯中盐水的深度h＝0时排开水的深度不能为零，由p＝ρgh知p＞0，故B错误，
C、随小烧杯中盐水的深度h的增加，容器对桌面的压力增加，即F＝G＝ρ盐水gS小烧杯h+G原来，大烧杯对桌面的压强为p＝＝＝+，由于和是定值，所以小烧杯中盐水的深度h与大烧杯对桌面的压强p成一次函数关系，故C错误。
故选：D。
11．如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管上方是N极
B．R2阻值应随光照强度的增大而增大
C．若将R1调小，灯泡工作时间会变短
D．若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变短
【分析】（1）根据右手螺旋定则进行判断；
（2）要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
（3）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合时的电流不变，由欧姆定律可知衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；若将R1调小，要总电阻不变，则R2的阻值应变大，据此分析得出灯L的发光时间变化；
（4）根据电源电压的变化分析电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，从而得出出现的情况。
【解答】解：A、控制电路工作时，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极，故A错误；
B、由题意可知，天亮时，灯L自动熄灭，说明电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，即控制电路中电流增大，则R2的阻值是随光照强度的增大而减小的，故B错误；
C、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合时的电流不变，由欧姆定律可知衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；若将R1调小，要总电阻不变，则R2的阻值应变大，此时光照强度减小，即灯L在天较暗时才会发光，在天不是很亮时又会自动熄灭，所以会缩短灯L的发光时间，故C正确；
D、若控制电路中电源电压降低，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变小，电磁铁的磁性减弱，使得灯泡不到天黑时就工作，天亮时仍在工作，即灯泡的工作时间会变长，故D错误。
故选：C。
12．如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为8V，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合S1，断开S2，当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中，电压表示数变化范围是0～8V，电流表示数变化范围是0.8～2.4A；闭合S2，断开S1，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．闭合S1，断开S2，R1消耗电功率的最小值为6.4W
C．闭合S2，断开S1，灯泡两端电压变化范围为4V～6V
D．闭合S2，断开S1，整个电路消耗的电功率范围为7.2W～9.6W
【分析】（1）闭合开关S1、断开开关S2时，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电源的电压；当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等于即可求出电源的电压和R2的阻值；
（2）闭合开关S1、断开开关S2时，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，根据P＝I2R可知滑动变阻器接入电路的电阻为0时，滑动变阻器消耗的功率最小；
（3）根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，闭合开关S2，断开开关S1时，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表测R1两端电压，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最大电流，此时灯泡两端的电压最大，整个电路消耗的电功率最大，根据P＝UI求出电路功率的最大值；根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，电路消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流和灯泡两端的最小电压，利用P＝UI求出电路消耗的最小电功率，然后得出灯泡两端电压变化范围和整个电路消耗的电功率范围。
【解答】解：A．闭合开关S1、断开开关S2时，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
由欧姆定律可得，电源的电压U＝I大R2＝2.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U＝U1+I小R2＝8V+0.8A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝12V、R2＝5Ω，故A错误；
B．闭合开关S1、断开开关S2时，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，根据P＝I2R可知滑动变阻器接入电路的电阻为0时，滑动变阻器消耗的功率最小为0W，故B错误；
CD．滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝10Ω，
闭合开关S2，断开开关S1时，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表测R1两端电压，
当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，根据串联电路电压规律可得此时滑动变阻器两端的电压U1′＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V，
则电路中的最大电流I大′＝＝＝0.8A，
此时灯泡两端的电压最大，整个电路消耗的电功率最大，则P大＝UI大′＝12V×0.8A＝9.6W；
灯泡的电阻RL＝＝＝10Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，电路消耗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得电路中的最小电流I小′＝＝＝0.6A，
则灯泡两端的最小电压UL′＝I小′RL＝0.6A×10Ω＝6V，所以，灯泡两端电压变化范围为6V～8V，故C错误；
电路消耗的最小电功率P小＝UI小′＝12V×0.6A＝7.2W，所以，整个电路消耗的电功率范围为7.2W～9.6W，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
13．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界。炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速 汽化 （填物态变化），这便是“杀青”；观察刚泡好的一杯茶，从侧壁看到的茶叶比实际的大，这是由于装水的茶杯相当于 放大镜 ；用手突然转动茶杯，发现水中央的茶叶没动，这是由于茶叶具有 惯性 。
【分析】（1）影响蒸发快慢的因素有三个：液体温度、表面积和液体上方空气流动快慢；
（2）生活中的凸透镜，能起放大作用，利用凸透镜成像的特点分析回答；
（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解：（1）通过加热使新鲜茶叶中的水温度升高，水分快速的汽化，这便是制茶中的“杀青”；
（2）从侧壁看到的茶叶比实际的大，这是由于装水的茶杯相当于凸透镜，茶叶处在凸透镜的焦点以内，能成正立、放大的虚像；
（3）泡茶时茶水散发出清香，这是扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动，突然转动茶杯时，水中央的茶叶没动，这是因为茶叶具有惯性，要保持原来的静止状态。
故答案为：（1）汽化；（2）放大镜；（3）惯性。
14．小明发现自家汽车上许多地方都用到了物理知识。
（1）照明大灯内功率较小的近光灯丝与功率较大的远光灯丝长度相同， 远 光灯（选填“近”或“远”）的灯丝较粗。
（2）发动机转速3000r/min，则每秒发动机完成 100 个冲程。
（3）车用蓄电池在充电过程中属于 用电器 。（选填“电源”、“用电器”或“开关”）
【分析】（1）利用P＝和电阻大小的决定因素进行分析；
（2）发动机一个工作循环飞轮转两圈，有四个冲程，据此分析；
（3）电源提供电能，用电器消耗电能，开关控制电路的通断。
【解答】解：（1）由P＝知在电源电压相同时，功率大的电阻小，电阻的大小由材料、长度和横截面积决定，在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小，所以功率大的远光灯的电阻小，灯丝较粗；
（2）由发动机转速3000r/min知每秒飞轮转50圈，由发动机一个工作循环飞轮转两圈，有四个冲程知飞轮转50圈，有100个冲程；
（3）蓄电池在充电过程中消耗电能，把电能转化为化学能，属于用电器。
故答案为：（1）远；（2）100；（3）用电器。
15．有一种热可擦笔，书写时与普通水性笔没有差别。当温度高过60℃时，字迹自动消失，当温度低于10℃，消失的字迹可再次出现。
（1）这种笔写出的字用搭配的橡皮摩擦后便会消失，摩擦过程增大了内能，提高了温度。这与图中 A （A/B）的能量转化方向相同；
（2）图中橡皮的长度为 3.60 cm；
（3）低温环境，纸上消失的字迹显示出来，同时，纸的内能减小，这是通过 热传递 方式改变内能。
【分析】（1）摩擦生热，机械能转化为内能；
（2）结合刻度尺的读数方法读数即可；
（3）做功和热传递可以改变物体的内能。
【解答】解：（1）用搭配的橡皮摩擦后便会消失，机械能转化为内能，对物体做功，物体的内能增大、温度升高；A图中当活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，因此棉花燃烧起来；B图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，物体对外做功，物体的内能减小、温度降低；故与图A能量转化方向相同。
（2）图中刻度尺的分度值是1mm，橡皮的左端与1.00cm对齐，右端与4.60cm对齐，橡皮的长度4.60cm﹣1.00cm＝3.60cm；
（3）低温环境，纸上消失的字迹显示出来，同时，纸的内能减小，这是通过热传递的方式改变内能。
故答案为：（1）A；（2）3.60；（3）热传递。
16．《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，——顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。
（1）从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将 动 能转化为 重力势 能；
（2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为 1920 J（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和；
（2）12个取水桶，每个一次取水4kg，据此可求出该筒车旋转一周提升的水的质量，根据W＝Gh求出该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功。
【解答】解：（1）水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能；
（2）该筒车旋转一周提升的水的质量为：m＝12×4kg＝48kg；
对水所做的功为：W＝Gh＝mgh＝48kg×10N/kg×4m＝1920J。
故答案为：（1）动；重力势；（2）1920。
17．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。
（1）光源发出的紫外线 不能 （选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到。
（2）由原理图可知，掩膜在硅片上成 倒立缩小的实 像，缩图透镜的焦点在硅片的 上方 （选填“上方”或“下方”）。
（3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向 上方 移动（选填“上方”或“下方”）。
【分析】（1）紫外线属于不可见光；
（2）该缩图透镜为凸透镜，且要制造出含有众多元件的集成电路，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；
（3）凸透镜成实像时，物远像近像变小。
【解答】解：（1）紫外线属于不可见光，人眼看不到；
（2）由图和题意可知，该缩图透镜为凸透镜，且要制造出含有众多元件的集成电路，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；缩图透镜的焦点在硅片的上方；
（3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，物体变小了，像变小，则要将掩膜向上移动。
故答案为：（1）不能；（2）倒立缩小的实；上方；（3）上方。
18．如图1为小明从车内后视镜观察到的情景，a、b、c以及小明所在汽车均为在平直公路上做匀速直线运动的汽车，其中汽车a和小明所在汽车的运动图像如图2所示。
由图2可知汽车a的速度 小于 小明所在汽车的速度（选填“大于”、“小于”、“等于”）。一段时间后小明从车内后视镜观察到的情景可能是图3中的 乙、 （选填“甲”、“乙”、“丙”）。a车在后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】在图2中，取一段相同的时间，比较小明所在汽车及汽车a在这段时间内的路程，路程越大、汽车的速度越大；据此分析一段时间后小明从车内后视镜观察到的情景；
a车在后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而变小。
【解答】解：在图2中，取一段相同的时间，比较小明所在汽车及汽车a在这段时间内的路程，发现小明所在汽车行驶的路程更大，因此说明a汽车的速度小于小明所在汽车的速度；
a汽车的速度小于小明所在汽车的速度，说明小明所乘车与a车之间的距离变大，镜中a车的像看上去应该越来越“小”，所以图乙都是符合的。
a车在后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而变小。
故答案为：小于；乙；变小。
19．置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，此时物块对容器底的压强为 900 Pa；当逐渐向容器内倒入某种液体（物块与容器底未紧密接触，液体未溢出），记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为 1.0×103 kg/m3；当h＝10cm时，物块处于 漂浮 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）状态。（g＝10N/kg）
【分析】（1）知道正方体物块的边长可求体积，又知道正方体的密度，根据m＝ρV求出其质量，水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据F＝G＝mg求出其大小，受力面积等于正方体的底面积，根据p＝求出此时物块对容器底的压强；
（2）由图可知，容器内液体的深度为9cm时正方体受到的浮力为9N，根据V＝Sh求出正方体排开水的体积，根据阿基米德原理求出液体的密度；
（3）由图可知，容器内液体的深度大于9cm后正方体受到的浮力不变，即浮力和自身的重力相等，且此时物体没有浸没，据此判断物块的状态。
【解答】解：（1）正方体物块的体积：
V＝L3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，正方体的质量：
m＝ρV＝0.9×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.9kg，
正方体的重力：
G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，此时物块对容器底的压强：
p＝＝＝＝900Pa；
（2）由图可知，容器内水的深度为9cm时，正方体受到的浮力为9N，
正方体排开液体的体积：
V排＝Sh＝L2h＝（0.1m）2×0.09m＝9×10﹣4m3，
由F浮＝ρgV排可得，液体的密度：
ρ液＝＝＝1.0×103kg/m3；
（3）由图可知，容器内液体的深度大于9cm后正方体受到的浮力不变，
此时物体受到的浮力和自身的重力相等，且此时物体没有浸没（h浸＜L），
所以，当h＝10cm时，物块处于漂浮状态。
故答案为：900；1.0×103；漂浮。
20．某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 11 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 中 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1．则电阻R3＝ 80 Ω。
【分析】（1）根据W＝Pt计算出电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能，再根据电能表参数3000imp/（kW h）计算出电能表指示灯在10min内闪烁次数；
（2）开关S与2、3触点相连时，电热水壶为R1和R2串联的电路；开关S与3、4触点相连时，电热水壶为R2的简单电路；开关S与4、5触点相连时，电热水壶为R2和R3并联的电路。结合串并联电路的电阻规律和电功率公式P＝进行分析；（3）根据题意，列出相关等式，联解可得R3。
【解答】解：电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能为：
W＝P低t＝22W×10min＝0.022kW×h＝kW h；
电能表指示灯在10min内闪烁次数为：
kW h×3000imp/（kW h）≈11次；
开关S与2、3触点相连时，电热水壶为R1和R2串联的电路；开关S与3、4触点相连时，电热水壶为R2的简单电路；开关S与4、5触点相连时，电热水壶为R2和R3并联的电路。
根据串并联电路的电阻规律和电功率公式P＝可知，开关S与2、3触点相连时，电路电阻最大，电热水壶处于低温挡；开关S与4、5触点相连时，电路电阻最小，电热水壶处于高温挡；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于中温挡。
根据题意可知：+＝847W；①
＝22W；②
P1：P2＝：（）2×R2＝121：1；③
化简③得：
R1＝10R2；④
将④代入②得：
R1＝2000Ω，R2＝200Ω；
将R2＝200Ω代入①得：
R3＝80Ω。
故答案为：11；中；80。
21．阅读材料，回答问题。
航拍无人机
2021年，某公司发布了一款航拍无人机（如图甲所示）。该无人机最大上升速度可达8m/s，最大下降速度可达6m/s，让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航能力，供电电压为14V的锂电池容量从3.85A h提高到5A h，并支持80W的充电功率，充电电压为20V，续航时间提升到了46分钟，真正突破了30分钟的桎梏，实现了“鱼跃”式的提升。
（1）“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法，我们可以用速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值来描述速度变化的快慢。若无人机从静止开始直线上升，至达到最大上升速度，用时10s，则该无人机的速度变化量Δv为 8 m/s，速度的变化快慢为 0.8 m/s2。
（2）如图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况，请据此在图丙中画出其0～4s的功率—时间（P﹣t）图像。
（3）现在的锂电池容量有两种标注方式。一种是mA h，表示充满电后以该电流持续对外供电1h就把电池的电能释放完；另一种是W h；表示充满电后以该功率对外供电1h就把电池的电能释放完。该无人机的电池如果用W h来标注，应该为 70 W h。
（4）理论证明，电池充电时间t、电池容量和充电电流存在以下关系：t＝1.2×电池容量÷充电电流。若把无电状态的该无人机电池充满电，需要 1.5 h。充满电后电池储存的能量与充电时消耗的电能的比值叫作充电效率，则该电池充电的效率为 58.3% 。
【分析】（1）根据比值定义法求出速度变化的快慢；
（2）根据图像，利用公式P＝求出功率的大小，然后画图；
（3）根据锂电池容量两种标注方式的物理意义，利用W＝UIt得到该无人机应该用多少W h来标注；
（4）利用给出的电池充电时间t、电池容量和充电电流间的关系，得到充满电需要的时间，再由W＝Pt得到充电时消耗的电能，最后由充电效率的定义式得到该电池充电的效率。
【解答】解：（1）无人机从静止开始，直线上升到最大上升速度8m/s，用时10s，所以10s内速度变化量为8m/s；所以速度的变化快慢为＝0.8m/s2；
（2）由图乙可知，0﹣2s的W﹣t图像为一条斜线，这说明功率是一个定值，功率为：P＝＝＝50W，2﹣4s的W﹣t图像也为一条斜线，这说明此时功率也是一个定值，功率为：P’＝＝＝20W，功率﹣时间（P﹣t）图像如图所示：
（3）电池存储的电能W＝UIt＝14V×5A h＝70W h；
（4）该无人机充电时的电流I＝＝4A，
则把无电状态的该无人机电池充满电，需要的时间t＝＝1.5h，
充电时消耗的电能W'＝P't'＝80W×1.5h＝120W h
该电池充电的效率为η＝≈58.3%。
故答案为：（1）8；0.8；（2）见解答图；（3）70；（4）1.5；58.3%。
三、解答题（本题共10小题，共48分，解答第23、24题时应有公式和解题过程）
22.按要求作图。
（1）如图所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置。
【分析】先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向。
【解答】解：过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线。如图所示：
（2）如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，作出此过程中丹顶鹤的受力示意图（O点为丹顶鹤的重心）。
【分析】丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，处于平衡状态；受重力和空气的作用力而平衡，根据力的示意图的画法作图。
【解答】解：丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，处于平衡状态，则丹顶鹤的重力G和空气对它的作用力F是一对平衡力，F＝G；因为重力方向始终竖直向下，故空气对它的作用力竖直向上，作用点在重心上，如图所示：
（3）如图甲是宾馆床头柜上开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
【分析】灯泡的接法：火线首先过开关，再接入灯泡，零线直接接入灯泡；S2为单独控制电视插座的开关，则S2应与电视插座串联；
【解答】解：火线先进台灯的开关，然后变阻器与灯泡串联，而零线直接接在灯泡上；开关S2应与插座串联，开关S2接在火线上，电视插座的上端直接接在零线上。如图所示：
23．我国承建的印尼高铁试运行成功，预计下月通车，列车空载质量为600t。
（1）列车运行前，车头上的雷达向正前方发出激光，3×10﹣7s后接收到障碍物反射回的激光信号，求障碍物与列车的距离。
（2）空载列车停在水平轨道上时，若轨道的总受力面积为1.5m2，求此时轨道所受压强。
【分析】（1）已知激光的传播速度和传播时间，可以计算出激光传播的路程，障碍物与列车的距离是激光传播路程一半。
（2）列车对轨道的压力等于自身的总重，根据p＝计算轨道所受压强。
【解答】解：（1）由v＝得，激光在3×10﹣7s通过的距离为：
s＝vt＝3×108m/s×3×10﹣7s＝90m；
障碍物与列车的距离L是s的一半，即L＝＝＝45m；
（2）空载列车对轨道压力等于自身重力：
F＝G＝mg＝600×103kg×10N/kg＝6×106N，
轨道所受压强：
p＝＝＝4×106Pa
答：（1）障碍物与列车的距离为45m。
（2）轨道所受压强为4×106Pa。
24．将重为24N的重物用图示滑轮组匀速提升3m，所用拉力F＝10N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求：
（1）该过程中的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
【分析】（1）利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知n＝3，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
（3）利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力。
【解答】解：（1）拉力做的有用功：
W有＝Gh＝24N×3m＝72J；
（2）由图可知n＝3，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）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＝3×10N﹣24N＝6N。
答：（1）该过程中的有用功为72J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为6N。
25．在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图乙所示的图像。
（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时， 需要 （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。给烧杯中水加热前，水 发生 （选填“发生”或“不发生”）汽化。
（2）根据图乙可知这次实验中水的沸点为 98 ℃。
（3）若将烧杯中质量为100g的水从20℃开始加热，升高到60℃时消耗了1.4g酒精，则实验中酒精完全燃烧释放的热量有 40 %被水吸收[酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]。
【分析】（1）用酒精灯加热时应该用外焰加热，所以调整铁圈的高度时，要点燃酒精灯。水在任何温度下都可以蒸发。
（2）液体沸腾时的温度叫沸点。
（3）根据来计算热效率。
【解答】解：（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，需要点燃酒精灯。给烧杯中水加热前，水发生汽化。汽化有两种方式：蒸发和沸腾；液体在任何温度下都会发生蒸发现象。
（2）根据图乙可知这次实验中水的沸点为98℃。
（3）水吸收的热量为：
＝1.68×104J；
酒精完全燃烧放出的热量为：kg＝4.2×104J。
热效率为：。
故答案为：（1）需要；发生；（2）98；（3）40。
26．小明用纸做了几个物理实验。
（1）图甲中将纸剪成小卡片探究二力平衡条件，实验中在装置两端挂不同数量的钩码，小卡片 不能 （选填“能”或“不能”）平衡；
（2）在“比较纸锥下落快慢”的实验中，用纸做成两个锥角不等的纸锥，并将其从同一高度同时释放时，释放时应该选择 乙 （选填“乙”或“丙”）图中的位置；在“测量纸锥下落的速度”活动中，为了便于测量，应选择图乙中的 A （选填“A”或“B”）纸锥；
（3）图丁中将纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气时，会看到纸条 向上 （选填“向上”“向下”或“不”）飘动。
【分析】（1）探究二力平衡条件，实验中在装置两端挂相同数量的钩码，小卡片才能平衡；否则，不平衡；
（2）若使纸锥从同一高度落下，应使纸锥的尖端位置在同一水平高度处；为了便于测量下落时间，应使纸锥下落速度较慢，根据形状选择阻力较大的；
（3）从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去分析回答。
【解答】解：（1）图甲中将纸剪成小卡片探究二力平衡条件，实验中在装置两端挂不同数量的钩码，小卡片受到的拉力不相同，放手后小卡片运动，不能平衡。
（2）为了比较纸锥下落的快慢，应把两个纸锥拿到同一高度同时释放；图乙中两纸锥的下端高度相同，图丙中两纸锥的上端高度相同，故应选图乙的位置释放。
纸锥下落快，时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角，以增大下落时间，便于时间的测量，应该在图乙中选择纸锥A较好。
（3）将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大、压强小，纸条下方的空气流速小、压强大，所以纸条受到一个向上的压力差，纸条就会向上飘起来。
故答案为：（1）不能；（2）乙；A；（3）向上。
27．小明用五号电池A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动。柱形物的材料应具有较好的导电性、 磁性 （填物理属性）。
（2）用细线吊住电池A，将一本《物理》课本 垂直 放在课桌面上，若发现 细线与课本平行 现象，则可以判断课桌面是水平的。
（3）如图丁小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，从收音机中能听到“咔咔”的声音，这验证了 电磁波 的存在，它在真空中传播的速度为 3×108 m/s。
【分析】（1）据图分析，即可得出柱形体的基本物理属性；
（2）重力的方向是竖直向下的，生活中可以利用重力的方向检查墙壁是否竖直和窗台或工作台面是否水平；
（3）收音机听到“咔咔”的声音，是受到电磁波的干扰，迅速变化的电流可以产生电磁波；
电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
【解答】解：（1）据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须具有导电性，必须有磁性；
（2）为了判断课桌面是否水平，可利用重力的方向是竖直向下的，做法是：用细线吊住电池A，将物理书垂直放在桌面上，观察细线与课本是否平行，若发现细线与课本平行，则可以判断课桌面是水平的；
（3）先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，于是听到“咔咔”的声音；
电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
故答案为：（1）磁性；（2）垂直；细线与课本平行；（3）电磁波；3×108。
28．如图所示，用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计，在水平台上探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
（1）实验过程中每次应水平拉动木块使它沿长木板做 匀速直线 运动。
（2）比较甲、乙两次实验，可得结论：当接触面的粗糙程度相同时， 压力 越大，滑动摩擦力越大。
（3）图乙和图丙实验过程中，B物体两次所受摩擦力的大小关系是fB乙 ＜ fB丙（选填“＜”、“＞”或“＝”）。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。
【解答】解：（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，拉力大小才等于滑动摩擦力的大小；
（2）比较甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，压力不同，弹簧测力计示数不同，滑动摩擦力不同，说明：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）图乙实验过程中，A、B两物体一起向右做匀速直线运动，由于A、B直接没有相对运动趋势，故B物体不受摩擦力，即摩擦力大小为0N；图丙实验中，滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，B物体受到长木板的滑动摩擦力，即：fB乙＜fB丙。
故答案为：（1）匀速直线；（2）压力；（3）＜。
29．在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明和小华发现小量程电流表指针摆动的角度有时会不同。于是，他们想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与磁场的方向有关；
猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
（1）如图甲，为了验证猜想1是否正确，小明将磁体A放在水平面上，驱动装置（由两根绝缘硬棒ab、cd组成）使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同），读出小量程电流表的示数为6mA。然后，将磁体A上下颠倒，使导体PQ仍以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，发现小量程电流表的示数仍为6mA。这说明猜想1是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。
（2）在验证猜想2时，如图在同一磁体A中驱动装置使导体PQ以不同的速度大小水平匀速向右运动，读出小量程电流表测出的数值，记录的部分数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cm s﹣1 1.0 1.5 3.0 3.4 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 8
①请在图乙中描点作出感应电流I与速度v的关系图线。表格中第4次感应电流I＝ 6.8 mA。
②进一步分析得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成 正比 。
③为探究猜想3，他们换一个比磁体A磁性更强的磁体B进行多次实验：使导体PQ保持以3.5cm/s的速度在磁体B中水平匀速向右运动，小量程电流表的示数均为8.5mA。根据上述实验收集的数据，你认为他们的实验 能 （选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是 从描述的图像中可以得到3.5cm/s的速度时的电流 。
【分析】（1）感应电流的大小与磁场的强弱、导线切割磁感线的速度及切割磁场的导线匝数有关；
（2）①②根据表格数据描点画出图象；根据控制变量法，结合表格中的数据分析得出结论及表格中第4次感应电流的值；
③要验证猜想3是否正确，根据控制变量法，应控制磁场的方向与导体切割磁感线运动的速度大小不变，只改变磁场的强弱，据此分析。
【解答】解：（1）实验中，导体切割磁感线运动的速度大小没有改变，磁场的强弱没有改变，但磁体上下颠倒，磁场的方向发生了变化，发现小量程电流表的示数没有变化，说明产生感应电流的大小与磁场的方向无关，猜想1是错误的；
（2）①②在乙图中，把表中各数据描点，再连接，如下图。根据表中的实验数据可知，导体运动的速度变为原来的几倍，感应电流的大小就变为原来的几倍，由此可得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成正比；因此表格中第4次感应电流为：
I＝＝6.8mA；
③要验证猜想3是否正确，根据控制变量法，应控制磁场的方向与导体切割磁感线运动的速度大小不变，只改变磁场的强弱，题中从描述的图像中可以得到3.5cm/s的速度时的电流，因此能验证猜想3是否正确。
故答案为：（1）错误；
（2）①见上图；6.8；②正比；③能；从描述的图像中可以得到3.5cm/s的速度时的电流。
30．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）探究电流与电压的关系。
①他按照图甲连接电路，正确操作；
②如表为实验记录表格，在表中（a）、（b）两处填写合适的项目；
实验序号 （a） 电阻R/Ω （b） 电压U/V 电流I/A
①
②
③
③正确实验，得出的结论是： 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（2）探究电流与电阻的关系
①小明将电源电压调为3V；
②将定值电阻10Ω接入电路，调节滑动变阻器滑片，记录此时电流表的示数如图乙所示，为 0.2 A；
③小明换其余定值电阻继续实验，当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 30 Ω；为使该电阻能满足实验条件，只利用现有实验器材（不改变电源电压），应如何操作 将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用 。
（3）小明利用现有器材完成了得出未知电阻Rx阻值的实验：
①取5个定值电阻的某一个，按丙图连接电路，将电源电压调到某个值，电压表示数为2.5V；
②换接入另一个定值电阻，调节电源电压，闭合开关，电压表示数仍为2.5V；通过以上实验现象可以推断：未知电阻阻值为 4 Ω。
【分析】（1）②探究探究电流与电压的关系时，需要保持定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，测出定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，分析比较电流与电压的关系得出结论；
③根据欧姆定律的内容分析得出结论；
（2）②根据欧姆定律求出电路中的最大电流，确定电流表的量程，根据图乙确定分度值读出示数；
③根据欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压，探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当变阻器连入电路中的电阻最大时，定值电阻的阻值，进而确定所选用的定值电阻；根据分压原理，求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，根据串联电路的电阻特点分析确定操作的方法；
（3）根据电压表的示数为2.5V，可以排除电源电压为1.5V，根据串联电路的分压原理不变求出两次定值电阻的阻值之比，进而确定所选取的电源电压和对应的定值电阻的阻值，进而求出未知电阻阻值。
【解答】解：（1）②探究探究电流与电压的关系时，需要保持定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，测出定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，分析比较电流与电压的关系得出结论，因此（a）处为：电阻R/Ω，（b）处为：电压U/V；
③由欧姆定律的内容可知，导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（2）②由题意可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，为：I最大＝＝＝0.3A＜0.6A，
因此电流表选用0～0.6A的量程，由图乙可知，电流表的分度值为0.02A，示数为0.2A；
③由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，电压表示数为变阻器分得电压的＝2倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：R大＝2×10Ω＝20Ω＜30Ω，因此无法满足实验条件时的定值电阻的阻值为30Ω；
变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑需＝0.5×30Ω＝15Ω，
由串联电路的电阻特点可知，R串＝R滑需﹣R滑大＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
因此可以将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用；
（3）根据电压表的示数为2.5V，可以排除电源电压为1.5V，
由串联电路的电压特点可知，当电源电压为3V时，电阻Rx两端的电压为：Ux1＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，
当电源电压为4.5V时，电阻Rx两端的电压为：Ux2＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，
当电源电压为6V时，电阻Rx两端的电压为：Ux3＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由串联电路的分压原理可知：电阻Rx的电阻与定值电阻的阻值之比分别为：＝＝＝，＝＝＝，＝＝＝，
由题意可知，两次实验中定值电阻的阻值之比可能为：＝＝，＝＝，＝＝，
由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为3V和4.5V，
因为当电源电压为3V时，＝，当电源电压为4.5V时，＝，所以，当电源电压为3V时的定值电阻的阻值大于当电源电压为4.5V时的定值电阻的阻值，因此R1＝20Ω，R2＝5Ω，
因此未知电阻的阻值：Rx＝×20Ω＝4Ω。
故答案为：（1）②电阻R/Ω；电压U/V；③导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）②0.2；③30；将5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用；（4）4。
31．如图所示是“创新”兴趣小组设计的测量液体密度的电子密度计工作原理简图。他们用细线将重为2.5N的物块M悬吊在轻质框架上（该框架质量忽略不计），框架底板与压敏电阻RF接触。电路中电源电压U恒为18V，R0的阻值为10Ω，RF的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。小组成员进行如下操作：
（1）调零：当物块M没有浸入液体时，将滑动变阻器R1的滑片调至某一位置，闭合开关S，电流表示数为0.3A，此处电流值标记为电子密度计的零刻度线，则此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为多少Ω？
F/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
RF/Ω 5 10 15 20 25 30 35
（2）标记：
①用调节好的电子密度计，开始测量液体密度时，升高升降台，使物块M浸没在液体中（不接触容器），通过电流表的示数显示液体密度大小。当物块M浸没在水中（不接触容器）时，电流表示数为0.36A，此处电流值标记为电子密度计1g/cm3。则物块M的体积是多少m3？
②当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，此处液体密度值应标记为多少g/cm3？
（3）反思：为了提高该电子液体密度计的精确度，小组同学提出了可以在其它实验装置不变的情况，仅将物块M换成一个质量不变，体积更 大 （选填“大”或“小”）的物块N。
【分析】（1）当电流表示数为0.3A时，由欧姆定律算出电路的总电阻，当物块M没有浸入液体时，物块M对底板的压力为2.5N，由表格数据知此时的压敏电阻，由串联电路电阻的规律算出此时滑动变阻器R1接入电路的电阻；
（2）①当电流表示数为0.36A时，由欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出此时压敏电阻的阻值，由表格数据判断出此时的压力，由F浮＝G﹣F算出此时物体受到的浮力，由F浮＝ρ液gV排算出物体的体积；
②当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，由欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出此时压敏电阻的阻值，
由表格数据知压敏电阻的阻值与压力F成一次函数关系，设电阻与压力F的关系为：R＝kF+b，将（0，5）（0.5，10）代入R＝kF+b得出电阻与F的关系式，根据关系式算出当 RF″＝6Ω时的压力，由F浮′＝G﹣F′算出此时的浮力，由F浮＝ρ液gV排算出液体的密度；
（3）从影响浮力大小的因素分析解答。
【解答】解：（1）当电流表示数为0.3A时，电路的总电阻为：
R总＝＝60Ω，
当物块M没有浸入液体时，物块M对底板的压力为2.5N，由表格数据知压敏电阻的阻值为30Ω，此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为：
R1＝R总﹣R0﹣RF＝60Ω﹣10Ω﹣30Ω＝20Ω；
（2）①当电流表示数为0.36A时，电路的总电阻为：
R总′＝＝＝50Ω，
此时压敏电阻的阻值为：
RF′＝R总′﹣R0﹣R1＝50Ω﹣10Ω﹣20Ω＝20Ω，
由表格数据知压敏电阻的阻值为20Ω时，压力F为1.5N，
此时物体受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝2.5N﹣1.5N＝1N，
由F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
②当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，电路的总电阻为：
R总″＝＝＝36Ω，
此时压敏电阻的阻值为：
RF″＝R总″﹣R0﹣R1＝36Ω﹣10Ω﹣20Ω＝6Ω，
由表格数据知压敏电阻的阻值与压力F成一次函数关系，设电阻与压力F的关系为：R＝kF+b，
将（0，5）（0.5，10）代入R＝kF+b，解得k＝10Ω/N，b＝5Ω，
所以RF＝10Ω/NF+5Ω，
当 RF″＝6Ω时的压力为：
F′＝＝＝0.1N，
此时的浮力为：
F浮′＝G﹣F′＝2.5N﹣0.1N＝2.4N，
由F浮＝ρ液gV排得液体的密度为：
ρ液＝＝＝2.4×103kg/m3＝2.4g/cm3；
（3）物体质量不变时，体积越大，浸没时受到的浮力越大，电子液体密度计示数变化越明显，所以要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以在质量不变、只换用体积更大的物块。
故答案为：（1）此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为20Ω；
（2）①物块M的体积是1×10﹣4m3；
②当物块M浸没在某种液体中，电流表示数为0.5A时，此处液体密度值应标记为2.4g/cm3；
（3）大。
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