2023年湖南省长沙市开福区中考物理二模试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。1～10题为单选题，11～12为双选题，双选题选对不全得2分，有选错得0分，请将答案填在答题卡上）
1．（3分）中华文化源远流长，中国民族音乐充满魅力，如图是民族管弦乐队演奏古曲《春江花月夜》时的情景，正确的说法是（ ）
A．二胡演奏员左手按在弦上不同位置是为了改变声音的响度
B．扬琴演奏员用逐渐增加力度敲击同一琴弦是为了使音调逐渐升高
C．同一段音乐用不同的乐器反复演奏为了统一音色
D．大鼓演奏员击鼓后马上用手按住鼓面是为了使鼓停止发声
2．（3分）唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。从物理学来看，关于“地上己影”和“杯中自己”的描述，下面说法正确的是（ ）
A．都是光的直线传播形成的
B．都是光的反射形成的
C．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的
D．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的
3．（3分）移动支付已被大家广泛使用，消费者只需用手机扫描二维码，按照相关步骤操作即可完成付款。下列说法正确的是（ ）
A．二维码经扫描后在手机上成正立的实像
B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C．手机上的摄像头相当于凸透镜
D．若手机远离二维码，扫描所成的像变大
4．（3分）下列关于物质的物态变化，判断正确的是（ ）
A．深秋的早晨，窗户上的霜是水凝固形成的
B．夏天，我们吃的冰棒冒“白气”是一种汽化现象
C．从冰箱取出可乐罐放在桌面，一会儿后表面有水珠，是空气中的水蒸气液化形成
D．用久了的白炽灯的灯泡内表面发黑，是钨丝先汽化后再凝华的结果
5．（3分）神舟十三号载人飞船、“蛟龙号”潜水器、共享电动车、高铁……当今中国，科技进步使生活更精彩。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十三号”绕地球做匀速圆周运动的过程，其运动状态不变
B．“蛟龙号”潜水器在海面下下潜过程中受到的浮力不变
C．共享电动车加速运动时，它受到的惯性变大
D．高铁轨道铺枕木是为了减小压力
6．（3分）如图所示的实例中，利用大气压强的是（ ）
A．甲图中，用水封堵回水管
B．乙图中，候车时不要超过安全线
C．丙图中，潜水艇上浮
D．丁图中，吸盘挂钩吸附在光滑的墙面上
7．（3分）当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A．关闭电机，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B．平衡车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
C．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
D．平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
8．（3分）关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：只研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．乙图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
C．丙图：当水位升高到A时，绿灯会发光报警
D．丁图：北京地区地面附近有能自由转动的小磁针，小磁针静止时N极指向地理南极附近
9．（3分）下列关于家庭电路的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B．发现触电事故时，应首先切断电源再想办法
C．控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D．当干路中电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路
10．（3分）某超市入口有两个通道，当人走近任何一个通道时，开关自动闭合，在电动机工作，在电动机带动下，只有该通道门打开。以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）11．（3分）2022年11月12日10时03分搭载着“天舟五号”货运飞船的长征七号遥六运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火发射，如图所示为火箭发射时的场景。“天舟五号”货运飞船顺利入轨后，成功对接于空间站“天和核心舱”的后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。下列说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，火箭加速升空时，火箭燃料的化学能全部转化为机械能
B．运载火箭用液态氢作燃料，利用液态氢热值大，清洁环保的特点
C．成功对接后，太阳能电池板将太阳能转化为内能
D．“天舟五号”和“天和核心舱”对接后，它们是相对静止的
（多选）12．（3分）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表
B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度降低时电路中电流变大
D．温度降低时电路的总功率变小
二、填空题（本大题共4小题，10空，每空2分，共20分）
13．（6分）按要求填空。
（1）如图1，弹簧测力计的示数为 N。
（2）如图2，下面的铅柱体不会掉下来，原因是分子间存在 。
（3）如图3，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球，验电器的两金属箔片张开，这是因为 。
14．（4分）赛龙舟是我国传统节日——端午节最重要的民俗活动之一，作为展示项目进入奥运赛场。如图所示，选手们用力向后划桨，龙舟快速向前，说明力的作用是 的，龙舟的桨属于 杠杆。
15．（4分）某品牌电热水杯如图甲所示，水杯有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝220Ω，R2＝484Ω，当S1、S2闭合，水杯为 温挡，若用该挡位将满杯水加热5min，需要消耗 J的电能。
16．（6分）张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，如图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。正方体木块的质量为 kg，B容器中木块上表面所受的水的压力为 N，为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底 cm深的水。
三、作图题（本大题共2小题，共4分）
17．（2分）根据光的反射规律，画出图中光线AO经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角大小。
18．（2分）如图所示，在图中画出漂浮在水面上的苹果所受力的示意图。
四、实验题（本大题共5小题，第19题4分，第20题6分，第21题4分，第22题6分，第23题7分。
19．（4分）小明学习分子热运动的过程中完成了下面几组小实验：
（1）如图甲所示装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了让实验更可靠，装二氧化氮气体的应是 （填“A”或“B”）瓶。
（2）如图乙所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到热水瓶中墨水扩散得快，这说明扩散现象跟 有关。
20．（6分）物理课上，李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
（1）小佳组装好器材，如图甲所示，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（2）由表中数据可知，实验中水的沸点为 ℃，水沸腾后继续加热，温度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）李老师在课堂上给学生进行了图乙的实验演示：水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾。这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气液化导致水面上方的气压减小，沸点 （选填“升高”或“降低”）造成的。
21．（4分）某实验小组在物理课堂上探究平面镜成像的特点。
（1）实验过程中，组装好实验器材后，粗心的小明没有使玻璃板与水平桌面垂直，如图1所示，点燃蜡烛A，此时蜡烛的像将出现在桌面的 （选填“下方”或“上方”）。
（2）如图2所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛成像情况是 （填字母代号）。
A.烛成像在B的右侧
B.烛成像仍在B处
C.烛无法通过玻璃板成像
22．（6分）小明用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略细线与滑轮之间的摩擦）
（1）若在图甲铝块上加减木块，则可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（2）若将铝块和外形相同的木块按照图乙所示方式放置，则此时铝块受到的滑动摩擦力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。
（3）实验中弹簧测力计损坏，小明设计了如图丙所示的实验装置，小桶内装入适量沙子，使铝块恰好做匀速直线运动，铝块质量为m1，沙子和小桶总质量为m2，则铝块受到的摩擦力f＝ （用符号表示，不计绳与滑轮之间的摩擦）。
23．（7分）如图1所示小楠同学要测量一个定值电阻R的阻值。
（1）该实验的原理是 （用公式表示）。
（2）连好电路后，闭合开关S，小楠发现电流表的示数不为零，电压表的示数为零，产生故障的原因可能是 （填选项符号）。
A.定值电阻短路
B.电源电压太小
C.定值电阻断路
D.电压表的正、负接线柱接反
（3）由于自己的疏忽，小楠做完实验后才发现，她把测量的电流值都写在图2所示的草稿纸上而忘了填入表中。请你帮助小楠根据草稿纸和表格中的数据，算得电阻的阻值为 Ω。（请保留一位小数）。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 2.5 3.2
I/A
五、计算题（本大题共2小题，第24题6分，第25题7分，共13分）
24．（6分）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。已知装修工人重力为600N。不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦。求：（g取10N/kg）
（1）建筑材料单独放在水平地面上时对地面的压强。
（2）拉力F的功率。
（3）滑轮组能提升的最大建筑材料的重力为多少N。
25．（7分）如图所示，电源两端电压不变，灯泡上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不随温度而改变）。当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路的总功率是P1，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为I2，电压表示数为U2，电路的总功率是P2，当只闭合开关S2时，电阻R2的电功率为0.72W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4。求：
（1）灯泡的阻值。
（2）P1：P2。
（3）通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为多少？
2023年湖南省长沙市开福区中考物理二模试卷
（参考答案）
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。1～10题为单选题，11～12为双选题，双选题选对不全得2分，有选错得0分，请将答案填在答题卡上）
1．（3分）中华文化源远流长，中国民族音乐充满魅力，如图是民族管弦乐队演奏古曲《春江花月夜》时的情景，正确的说法是（ ）
A．二胡演奏员左手按在弦上不同位置是为了改变声音的响度
B．扬琴演奏员用逐渐增加力度敲击同一琴弦是为了使音调逐渐升高
C．同一段音乐用不同的乐器反复演奏为了统一音色
D．大鼓演奏员击鼓后马上用手按住鼓面是为了使鼓停止发声
【答案】D
【解答】解：A．二胡演奏员左手按在弦上不同位置是为了改变弦的振动频率，从而改变声音的音调，故A错误；
B．扬琴演奏员用逐渐增加力度敲击同一琴弦，琴弦振动幅度变大，则响度逐渐增大，与音调无关，故B错误；
C．不同的乐器发出的声音的音色不同，用不同的乐器反复演奏是为了统一音调，故C错误；
D．大鼓演奏员击鼓后马上用手按住鼓面，振动停止，声音停止，是为了使鼓声短促，阻止其继续发声，故D正确。
故选：D。
2．（3分）唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。从物理学来看，关于“地上己影”和“杯中自己”的描述，下面说法正确的是（ ）
A．都是光的直线传播形成的
B．都是光的反射形成的
C．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的
D．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的
【答案】C
【解答】解：“举杯邀明月，对影成三人”中的一人是饮酒者本人，一“人”是人在地面上形成的影子，它是沿直线传播的光被不透明的人挡住，在人后面的地面上光照不到的地方形成的影子；另一“人”是杯中的“人”，酒面相当于一个平面镜，人在这个平面镜中成像，即平面镜成像，它是由光的反射形成的人的虚像；故C正确。
故选：C。
3．（3分）移动支付已被大家广泛使用，消费者只需用手机扫描二维码，按照相关步骤操作即可完成付款。下列说法正确的是（ ）
A．二维码经扫描后在手机上成正立的实像
B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C．手机上的摄像头相当于凸透镜
D．若手机远离二维码，扫描所成的像变大
【答案】C
【解答】解：
ABC、手机摄像头的镜头是凸透镜，相当于一照相机，工作时物体在摄像头的二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故C正确，AB错误；
D、若手机远离二维码，物距变大，像距变小，像会变小，故D错误。
故选：C。
4．（3分）下列关于物质的物态变化，判断正确的是（ ）
A．深秋的早晨，窗户上的霜是水凝固形成的
B．夏天，我们吃的冰棒冒“白气”是一种汽化现象
C．从冰箱取出可乐罐放在桌面，一会儿后表面有水珠，是空气中的水蒸气液化形成
D．用久了的白炽灯的灯泡内表面发黑，是钨丝先汽化后再凝华的结果
【答案】C
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，故A错误；
B、夏天，我们看到冰棒冒“白气”空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棒液化成的小水滴，故B错误；
C、从冰箱取出可乐罐放在桌面，一会儿后表面有水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故C正确；
D、在白炽灯内壁变黑是由于灯丝受热升华，关灯后遇冷凝华附着在灯泡内壁上的缘故，故D错误。
故选：C。
5．（3分）神舟十三号载人飞船、“蛟龙号”潜水器、共享电动车、高铁……当今中国，科技进步使生活更精彩。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十三号”绕地球做匀速圆周运动的过程，其运动状态不变
B．“蛟龙号”潜水器在海面下下潜过程中受到的浮力不变
C．共享电动车加速运动时，它受到的惯性变大
D．高铁轨道铺枕木是为了减小压力
【答案】B
【解答】解：A、做匀速圆周运动时，物体的运动方向时刻在变，所以运动状态在改变，故A错误；
B“蛟龙号”潜水器在海面下下潜过程中，液体的密度不变，排开液体的体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，其受到的浮力不变，故B正确；
C、共享电动车加速运动时，速度越来越大，动能增大，而不是由于惯性越来越大；惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故C错误；
D、铁轨下方铺有枕木是通过增大受力面积来减小压强的，故D错误。
故选：B。
6．（3分）如图所示的实例中，利用大气压强的是（ ）
A．甲图中，用水封堵回水管
B．乙图中，候车时不要超过安全线
C．丙图中，潜水艇上浮
D．丁图中，吸盘挂钩吸附在光滑的墙面上
【答案】D
【解答】解：A、回水管下端相通，构成了连通器，使用的是连通器原理，与大气压无关，故A不合题意；
B、候车时不要超过安全线利用的是流体越大的地方压强越小，与大气压无关，故B不合题意；
C、潜水艇上浮是通过改变自身重力实现浮沉的，利用的物体浮沉条件，与大气压无关，故C不合题意；
D、吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，利用了大气压，故D符合题意。
故选：D。
7．（3分）当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A．关闭电机，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B．平衡车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
C．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
D．平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解：A、关闭电机，平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性，惯性不是力不能说受到惯性的作用，故A错误；
B、平衡车轮胎上的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；
C、人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力同时作用在平衡车和人上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故C正确；
D、平衡车受到的重力小于地面对它的支持力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
8．（3分）关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：只研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．乙图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
C．丙图：当水位升高到A时，绿灯会发光报警
D．丁图：北京地区地面附近有能自由转动的小磁针，小磁针静止时N极指向地理南极附近
【答案】B
【解答】解：A．图中两电磁铁串联，通过的电流相等，而线圈匝数不等，所以该图是研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；电路中有滑动变阻器，通过滑动变阻器滑片的移动可以改变电路中的电流，从而根据其中一个电磁铁吸引大头针个数的变化来探究电磁铁磁性大小与电流大小的关系，故A错误；
B．图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故B正确。
C．读图可知，左侧控制电路不工作时，右侧的绿灯始终是亮着的；当水位升高至B时，控制电路连通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使其与上触点断开，与下触点连通，此时绿灯灭，红灯会发光报警，故C错误；
D．丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近，故D错误。
故选：B。
9．（3分）下列关于家庭电路的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B．发现触电事故时，应首先切断电源再想办法
C．控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D．当干路中电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路
【答案】B
【解答】解：
A、在家庭电路中各用电器都互不影响，能独立工作，它们是并联的，故A错误；
B、发现有人触电后，应该首先切断电源，然后再进行其他的救护措施，故B正确；
C、开关应接在用电器和火线之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电，故C错误；
D、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，而电路中电流过大不会跳闸，故D错误。
故选：B。
10．（3分）某超市入口有两个通道，当人走近任何一个通道时，开关自动闭合，在电动机工作，在电动机带动下，只有该通道门打开。以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：超市入口有两个通道，当人走近任何一个通道时，开关自动闭合，在电动机带动下，只有该通道门打开，这说明两个通道各有一个开关控制，互不影响，是并联的，且每个电动机都有各自的控制开关，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（多选）11．（3分）2022年11月12日10时03分搭载着“天舟五号”货运飞船的长征七号遥六运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火发射，如图所示为火箭发射时的场景。“天舟五号”货运飞船顺利入轨后，成功对接于空间站“天和核心舱”的后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。下列说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，火箭加速升空时，火箭燃料的化学能全部转化为机械能
B．运载火箭用液态氢作燃料，利用液态氢热值大，清洁环保的特点
C．成功对接后，太阳能电池板将太阳能转化为内能
D．“天舟五号”和“天和核心舱”对接后，它们是相对静止的
【答案】BD
【解答】解：A、火箭的燃料燃烧时，将燃料的化学能转化成内能，内能再转化成机械能，转化过程中会有能量的损失，故A错误；
B、火箭燃料使用液态氢，是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B正确；
C、太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，故C错误；
D、“天舟五号”和“天和核心舱”对接后，它们相对位置没发生变化，是相对静止的，故D正确。
故选：BD。
（多选）12．（3分）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表
B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度降低时电路中电流变大
D．温度降低时电路的总功率变小
【答案】BC
【解答】解：A、由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表与R1并联接入电路，为电压表，故A错误；
BCD、电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R1的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变小；R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小；
同理可知，温度降低时电路中的电流变大，R2两端的电压变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故BC正确，D错误。
故选：BC。
二、填空题（本大题共4小题，10空，每空2分，共20分）
13．（6分）按要求填空。
（1）如图1，弹簧测力计的示数为 4.6 N。
（2）如图2，下面的铅柱体不会掉下来，原因是分子间存在 引力 。
（3）如图3，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球，验电器的两金属箔片张开，这是因为 同种电荷相互排斥 。
【答案】（1）4.6；
（2）引力；
（3）同种电荷相互排斥。
【解答】解：（1）弹簧测力计的量程为0～5N，分度值为0.1N，示数为4.6N；
（2）铅柱体不会掉下来，原因是分子间存在相互作用的引力；
（3）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，接触验电器金属球，使验电器的两金属箔片带上负电荷，因同种电荷相互排斥而张开夹角。
故答案为：（1）4.6；
（2）引力；
（3）同种电荷相互排斥。
14．（4分）赛龙舟是我国传统节日——端午节最重要的民俗活动之一，作为展示项目进入奥运赛场。如图所示，选手们用力向后划桨，龙舟快速向前，说明力的作用是 相互 的，龙舟的桨属于 费力 杠杆。
【答案】相互；费力。
【解答】解：选手们用力向后划桨，龙舟快速向前，说明力的作用是相互的；龙舟的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，故它是费力杠杆。
故答案为：相互；费力。
15．（4分）某品牌电热水杯如图甲所示，水杯有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝220Ω，R2＝484Ω，当S1、S2闭合，水杯为 高 温挡，若用该挡位将满杯水加热5min，需要消耗 96000 J的电能。
【答案】高；96000。
【解答】解：由乙图可知，只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，只闭合开关S2，电路为R2的简单电路，两开关同时闭合，两电阻并联接入电路，R1＝220Ω，R2＝484Ω，联电路总电阻小于任何一个分电阻，根据P＝UI＝可知两开关同时闭合时为高温挡，只闭合开关S1时为中温挡，只闭合开关S2时为低温挡；
用高温挡将满杯水加热5min，需要消耗电能W＝Pt＝（+）t＝（+）×5×60s＝96000J。
故答案为：高；96000。
16．（6分）张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，如图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。正方体木块的质量为 0.6 kg，B容器中木块上表面所受的水的压力为 5 N，为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底 13.75 cm深的水。
【答案】0.6；5；13.75。
【解答】解：（1）正方体木块的体积：V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝0.001m3，
根据ρ＝可得正方体木块的质量：m＝ρ木V＝0.6×103kg/m3×0.001m3＝0.6kg；
（2）由图可知：木块上表面的深度h＝15cm﹣10cm＝5cm＝0.05m，
木块上表面受到水的压强为p＝ρgh＝1000kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa，
根据p＝可得上表面所受水的压力为：F＝pS＝500Pa×0.01m2＝5N，方向：垂直上表面向下；
（2）木块的重力为G＝mg＝g＝0.6kg×10N/kg＝6N，
则为使B容器中的木块上浮，至少A中所注入的水所产生的向上的压力：F1＝F+G＝5N+6N＝11N，
A中水在孔处所要产生的压强应为p1＝＝＝1375Pa；
因此根据p＝ρgh可得A中水的深度为h1＝＝＝0.1375m＝13.75cm。
故答案为：0.6；5；13.75。
三、作图题（本大题共2小题，共4分）
17．（2分）根据光的反射规律，画出图中光线AO经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角大小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：因为法线与镜面垂直，而入射光线与平面镜的夹角为30°，因此入射角等于60°。
过入射点作垂直于平面镜的法线，然后根据入射角等于反射角作出反射光线，并标出反射角，其大小为60°．如图所示：
18．（2分）如图所示，在图中画出漂浮在水面上的苹果所受力的示意图。
【答案】。
【解答】解：苹果漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，大致确定苹果的重心，然后过重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段长度要相等。如下图所示：
。
四、实验题（本大题共5小题，第19题4分，第20题6分，第21题4分，第22题6分，第23题7分。
19．（4分）小明学习分子热运动的过程中完成了下面几组小实验：
（1）如图甲所示装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了让实验更可靠，装二氧化氮气体的应是 B （填“A”或“B”）瓶。
（2）如图乙所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到热水瓶中墨水扩散得快，这说明扩散现象跟 温度 有关。
【答案】（1）B；（2）温度。
【解答】解：（1）因为二氧化氮的密度比空气大，为了让气体扩散实验更可靠，可以避免重力的影响，故装二氧化氮气体的应是B；
（2）热水的温度比温水的温度高，而热水瓶中墨水扩散得快，故扩散现象和温度有关。
故答案为：（1）B；（2）温度。
20．（6分）物理课上，李老师和学生一起进行了关于“水沸腾”的实验探究。
（1）小佳组装好器材，如图甲所示，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（2）由表中数据可知，实验中水的沸点为 98 ℃，水沸腾后继续加热，温度 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）李老师在课堂上给学生进行了图乙的实验演示：水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，结果发现已停止沸腾的水又重新沸腾。这是因为浇冷水时烧瓶内的水蒸气液化导致水面上方的气压减小，沸点 降低 （选填“升高”或“降低”）造成的。
【答案】（2）98；不变；（3）降低。
【解答】解：（2）由表格中数据知，水沸腾过程中温度保持98℃不变，可知水的沸点为98℃；水沸腾后继续加热，温度不变；
（3）水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水不能继续吸收热量，水会停止沸腾，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，烧瓶内的水蒸气遇冷的烧瓶壁液化变成小水珠，瓶内的气压减小，水的沸点降低，烧瓶内的水再次沸腾。
故答案为：（2）98；不变；（3）降低。
21．（4分）某实验小组在物理课堂上探究平面镜成像的特点。
（1）实验过程中，组装好实验器材后，粗心的小明没有使玻璃板与水平桌面垂直，如图1所示，点燃蜡烛A，此时蜡烛的像将出现在桌面的 上方 （选填“下方”或“上方”）。
（2）如图2所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛成像情况是 B （填字母代号）。
A.烛成像在B的右侧
B.烛成像仍在B处
C.烛无法通过玻璃板成像
【答案】（1）上方；（2）B。
【解答】解：（1）由于平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，所以点燃蜡烛A，此时蜡烛的像将出现在桌面的上方；
（2）如图2所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，因对称面的位置没有变化，根据像与物关于镜面对称，故蜡烛A的成像情况是蜡烛成像仍在B处；
故选：B。
故答案为：（1）上方；（2）B。
22．（6分）小明用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略细线与滑轮之间的摩擦）
（1）若在图甲铝块上加减木块，则可以探究滑动摩擦力大小与 压力大小 的关系。
（2）若将铝块和外形相同的木块按照图乙所示方式放置，则此时铝块受到的滑动摩擦力大小 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。
（3）实验中弹簧测力计损坏，小明设计了如图丙所示的实验装置，小桶内装入适量沙子，使铝块恰好做匀速直线运动，铝块质量为m1，沙子和小桶总质量为m2，则铝块受到的摩擦力f＝ m2g （用符号表示，不计绳与滑轮之间的摩擦）。
【答案】（1）压力大小；
（2）等于；
（3）m2g。
【解答】解：（1）若在图甲铝块上加减木块，接触面粗糙程度不变，物体对支持面的压力改变了，则可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；
（2）若将铝块和外形相同的木块按照图乙所示方式放置，因铝块对支持面的压力和接触面粗糙不变，则此时铝块受到的滑动摩擦力大小等于图甲中铝块所受滑动摩擦力。
（3）实验中弹簧测力计损坏，小明设计了如图丙所示的实验装置，小桶内装入适量沙子，使铝块恰好做匀速直线运动，则绳子对铝块的拉力大小等于铝块受到的滑动摩擦力大小，沙子和小桶总质量为m2，绳子对铝块的拉力大小等于沙子和小桶总重，则铝块受到的摩擦力f＝m2g。
故答案为：
（1）压力大小；
（2）等于；
（3）m2g。
23．（7分）如图1所示小楠同学要测量一个定值电阻R的阻值。
（1）该实验的原理是 R＝ （用公式表示）。
（2）连好电路后，闭合开关S，小楠发现电流表的示数不为零，电压表的示数为零，产生故障的原因可能是 A （填选项符号）。
A.定值电阻短路
B.电源电压太小
C.定值电阻断路
D.电压表的正、负接线柱接反
（3）由于自己的疏忽，小楠做完实验后才发现，她把测量的电流值都写在图2所示的草稿纸上而忘了填入表中。请你帮助小楠根据草稿纸和表格中的数据，算得电阻的阻值为 6.2 Ω。（请保留一位小数）。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 2.5 3.2
I/A
【答案】（1）R＝；（2）A；（3）6.2。
【解答】解：（1）在测定值电阻的阻值实验中，用电压表测定值电阻两端的电压，用电流表测通过定值电阻的电流，利用R＝求出定值电阻的阻值，故该实验的原理为R＝；
（2）连好电路后，闭合开关S，小楠发现电流表的示数不为零，说明电路是通路；电压表的示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即产生故障的原因可能是定值电阻短路，故选：A；
（3）根据电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，可知，1、2、3次实验对的电流分别为0.2A、0.4A、0.5A；
三次实验的电阻为：
R1＝＝＝6Ω，
R2＝＝＝6.25Ω，
R3＝＝＝6.4Ω，
则电阻的阻值为：
R＝＝≈6.2Ω。
故答案为：（1）R＝；（2）A；（3）6.2。
五、计算题（本大题共2小题，第24题6分，第25题7分，共13分）
24．（6分）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。已知装修工人重力为600N。不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦。求：（g取10N/kg）
（1）建筑材料单独放在水平地面上时对地面的压强。
（2）拉力F的功率。
（3）滑轮组能提升的最大建筑材料的重力为多少N。
【答案】（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为800Pa；
（2）拉力F的功率为150W；
（3）滑轮组能提升的最大建筑材料的重力为1000N。
【解答】解：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压力：F压＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
对地面的压强：p＝＝＝800Pa；
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，
则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×3m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力F的功率：P＝＝＝150W；
（3）不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，已知F＝（G+G动），则动滑轮的重为G动＝2F﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，
已知装修工人重力为600N，所以F最大＝G人＝600N，
滑轮组能提升的最大建筑材料的重力为：
G物＝2F最大﹣G动＝2×600N﹣200N＝1000N。
答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为800Pa；
（2）拉力F的功率为150W；
（3）滑轮组能提升的最大建筑材料的重力为1000N。
25．（7分）如图所示，电源两端电压不变，灯泡上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不随温度而改变）。当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路的总功率是P1，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为I2，电压表示数为U2，电路的总功率是P2，当只闭合开关S2时，电阻R2的电功率为0.72W，已知U1：U2＝3：4，I1：I2＝1：4。求：
（1）灯泡的阻值。
（2）P1：P2。
（3）通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为多少？
【答案】（1）灯泡的阻值为12Ω；
（2）P1：P2为1：4；
（3）通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为3W和0.75W。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流：
IL＝，
由欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL＝＝12Ω；
（2）当只闭合开关S1时，R1与L串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中电流，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路的总功率是P1；
当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，电流表的示数为I2，电压表示数为U2，电路的总功率是P2，
当只闭合开关S2时，R2与L串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中电流；U2即电源电压，
因电源电压不变，根据P＝UI可知，电功率与电流成正比，故
P1：P2＝I1：I2＝1：4；
（3）已知U1：U2＝3：4，在第一次操作中，根据串联电路电压的规律，灯的电阻与R1的电压之比为1：3，由分压原理可知：
R1＝3RL＝3×12Ω＝36Ω①
根据在电压不变时，电流与电阻成反比，根据串联和并联电阻的规律，在第1、2次操作中对应的电流之比有：
＝②
由①②得出：
R2＝18Ω；
在第3次操作中，电阻R2的电功率为0.72W，根据P＝I2R可知电路的电流为：
I3＝＝0.2A；
在第3次操作中，根据串联电阻的规律及欧姆定律，电源电压为：
U＝I3（RL+R2）＝0.2A×（12Ω+18Ω）＝6V；
根据P＝，电源电压不变时，电路的电阻越小（大），电路的功率最大（小），根据并联、串联电阻的规律，可知R1与R2并联时电路的电阻最小，
R并＝；
电路的最大功率为：
P大＝＝3W
R1大于R2；故当灯与R1串联时电路的电阻最大，即在第1次操作中电路的功率最小，根据串联电阻的规律有
P小＝＝＝0.75W。
答：（1）灯泡的阻值为12Ω；
（2）P1：P2为1：4；
（3）通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为3W和0.75W。
