2024年重庆市沙坪坝区中考物理适应性试卷
一、选择题（共8个小题，每小题仅有一个正确选项，每小题3分，共24分）
1. 下列物理量的估测，最接近实际的是（ ）
A. 九年级物理课本长约26cm
B. 教室内照明电路的电压为36V
C. 中学生体考用的实心球质量约为200g
D. 人的正常体温约为48℃
2. 学科融合促发展，邂逅诗境解“物”语。关于古诗词中对应物理现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——以岸为参照物，青山是运动的
B. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”——钟声传播到船上不需要介质
C. “绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”——楼台在池塘的倒影由光的折射形成
D. “花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”——闻到花香是分子无规则运动的结果
3. 为满足中学生平衡膳食需求，某中学备有如题图所示午餐，下列说法正确的是（ ）
A. 白米饭——刚蒸熟的白米饭冒“白气”属于汽化现象
B. 红烧肉——烧制红烧肉之前需要熬“糖色”，糖的熔化过程需要吸收热量
C. 西蓝花——炒西蓝花时，主要是通过做功的方式使虾仁和西蓝花的内能增加
D. 排骨汤——当汤沸腾以后把炖汤的火调小，汤的沸点也随之降低
4. 如题图所示，对于相关器材及物理现象的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲所示验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
B. 使用图乙所示测电笔时，不能触碰测电笔的任何金属部分
C. 图丙表示通电导体在磁场中受力，是电动机的工作原理图
D. 图丁表示电磁感应现象，该现象由奥斯特首先发现
5. “铭刻亚运荣光，凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境，对于情境中涉及的物理知识描述正确的是（ ）
A. 船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力 B. 投出的篮球在升空过程中机械能增加
C. 球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态 D. 谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
6. 巨磁电阻效应是指某些材料在磁场增强时电阻明显减小的现象，这一发现大大提高了磁、电信号转换的灵敏度，从而引发了硬盘技术的革命。如图是研究巨磁电阻GMR特性的原理示意图。在闭合开关S1、S2且滑片P向左滑动的过程中（灯丝未烧断），下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁的左端为S极
B. 电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻GMR电阻增大
D. 灯泡明显变亮
7. 底面积为100cm2、质量为200g、足够高的薄壁柱形容器置于水平地面上，内装10cm深的水。将质量为200g、底面积为40cm2、高为10cm的匀质长方体物块放入水中，稳定后物块状态如图甲所示。再对物块施加一个竖直向下的力F，使之完全浸入水中如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 将物块完全压入水中，力F的大小为4N
B. 施加力F后水对容器底的压强增大了200Pa
C. 甲图中容器对水平地面压强为1200Pa
D. 乙图中水对容器底的压力为16N
8. 如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1＝10Ω、R2＝2.5Ω，电压表V1、V2量程均为“0~3V”，电流表A1量程为“0~0.6A”，电流表A2量程为“0~3A”，滑动变阻器R3的规格为“15Ω，2A”。在保证电路中各元件安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A. S3、S4闭合，S1、S2断开，电流表A1示数变化范围为0.15A~0.3A
B. S3、S4闭合，S1、S2断开，R3的功率的变化范围为0.45W~0.486W
C. S1、S2、S3闭合，S4断开，R3允许接入电路阻值范围为2.25Ω~15Ω
D. 合理通断四个开关，整个电路能达到的最大功率和最小功率之比为50：3
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9. 人类历史上系统研究光学的先驱墨子利用小孔成像实验证明了 ___________________，多年之后，我国另外一位科学家沈括系统描述了这一现象，并解释了彩虹是由光的 _______（选填“反射”或“折射”）形成的。
10. “生活即教育”，小敏习惯了在周末做家务。她将一锅质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水要吸收的热量为_____________J；若天然气灶烧水的效率为80%，则在此过程中消耗的天然气为 _________m3。
11. 高速铁路两侧的输电线，无论冬夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线接触良好。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣的质量为15kg，（不计滑轮和钢绳自重及摩擦），输电线A段所受拉力为 __________N；若5秒内坠砣下降了0.4m，则A端电线上拉力的功率为 ________W。
12. 如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡的功率变为2W，则滑动变阻器的最大阻值为 _______Ω，电源电压为 _____V。
13. 水平桌面上放置一个底面积为120cm2、高为10cm、密度为0.9g/cm3的匀质圆柱体和一个高为10cm的轻质薄壁圆柱形容器C，容器内盛有5cm深的水。此时，水对容器底部的压强为________Pa。若沿着竖直方向将圆柱体切割为相同的A、B两部分，如图所示，再将B竖直放入容器C中，静止时B对容器底的压强为p1，水对容器底的压强为p2，则p1∶p2＝1∶5；现将圆柱体整体放入容器中，待圆柱体静止后，C对桌面的压力为_______N。
14. 完成以下作图。在图中画出力F的力臂。
15. 在图中画出入射光线在玻璃中的折射光线。
三、实验探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分）
16. 请按要求完成下列问题：
（1）小丽同学做“探究水沸腾的条件和温度变化特点”的实验，安装实验器材时应按照 _________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。水沸腾时，温度计示数如（1）图所示，则水的沸点为_______℃，说明当时的大气压 _______（选填“高于”“等于”或“低于”）一个标准大气压；
（2）小丽在做“探究凸透镜成像规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如（2）图甲所示。当把蜡烛放在（2）图乙所示位置时，移动光屏，可在光屏上得到倒立_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。固定凸透镜的位置不变，当蜡烛向右移动一小段距离后，将光屏向 _____（选填“左”或“右”）移动，才能再次得到清晰的像。之后，小丽将一块近视眼镜镜片放在凸透镜和蜡烛之间，保持凸透镜和光屏的位置不变，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛适当向 _____（选填“左”或“右”）移动。
17. 小明学习了电学知识后，在实验室找来了一个额定电压为“6V”的小灯泡，计划测定该小灯泡正常发光时的电阻和功率，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω，1.5A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实物图连接完整；（要求闭合开关后，滑片右移，灯泡变亮）_____
（2）连接好电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表均没有示数，移动滑片后，发现灯泡仍然不亮，电流表和电压表仍然没有示数。则电路的故障可能是 _____；
A.灯泡断路
B灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向_____移动，同时注意观察 ________（选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I﹣U图像，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω，小灯泡的额定功率为 _____W；
（5）完成上述实验后，小明还想利用以上器材探究“电流与电阻的关系”，于是小明从实验室找来四个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，操作如下：
①断开开关，取下灯座两端的导线，将5Ω的定值电阻接在灯泡所在位置，移动滑片，使电压表示数为4V；
②再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω的定值电阻，重复①的操作；
③小明将电阻更换成30Ω的定值电阻后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数无法达到预定的4V。聪明的小明想到了两个解决方案：
方案1：在电路中再串联一个阻值最小为 _______Ω的定值电阻后，电压表示数即可达到4V；
方案2：在保持电路结构及实验器材不变的前提下，调整预先设定的电压值，使其不低于 ________V，也可顺利完成实验。
18. 某校在“物理创新实验”活动中，为同学们提供了天平、电子秤、量筒、溢水杯、烧杯等实验器材，让同学们自选器材对生活中常见物品的密度进行测量。
（1）小希想知道枇杷品质和密度是否有关，她利用天平和量筒测枇杷的密度。先将天平放在水平工作台上，再将游码移到 _______左端的零刻度线处，如果指针右偏，则需要向 _____（选填“左”或“右”）调节平衡螺母。天平平衡时右盘中的砝码和游码如图（1）甲所示，则枇杷的质量为 _______g。往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积；将这个枇杷放入量筒，如（1）图乙所示，则枇杷的体积为 _______cm3，枇杷的密度为 _________g/cm3；
（2）小涵利用电子秤和溢水杯测量金属块密度，如（2）图所示。先用电子秤测得金属块质量为78.0g，再将金属块放入溢水杯中，测得杯、水、金属块的总质量为100.0g。取出金属块后，向溢水杯中补满水，则金属块的体积为 _______cm3，金属块的密度为 ________g/cm3；若测量后发现此电子秤的每次测量值均比真实值大1g，则测得的金属块密度 _______（选填“偏大”“不变”“偏小”或“不能确定”）。
四、论述计算题（本题共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
19. 如图是一款家用燃气报警器的原理图，其电源电压恒为3V，R1为气敏电阻，其阻值随燃气浓度的增大而减小，定值电阻R2的阻值为20Ω，当电流表的示数达到0.1A时便会报警。求：
（1）报警时气敏电阻R1的阻值；
（2）报警10s整个电路消耗的电能。
20. 恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg·℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率52%。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
21. 如图所示，图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，OA＝2OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积），圆柱形水箱中有质量为8.5kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出；通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到5.5kg时，物块C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求：
（1）物块C的重力；
（2）物块C受到的最大浮力；
（3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强是多少Pa？2024年重庆市沙坪坝区中考物理适应性试卷
一、选择题（共8个小题，每小题仅有一个正确选项，每小题3分，共24分）
1. 下列物理量的估测，最接近实际的是（ ）
A. 九年级物理课本长约26cm
B. 教室内照明电路的电压为36V
C. 中学生体考用的实心球质量约为200g
D. 人的正常体温约为48℃
【答案】A
【解析】
【详解】A．“一拃”指伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离约为20cm，九年级物理课本比“一拃”要长一些，约26cm，故A符合题意；
B．教室内照明电路的电压为220V，故B不符合题意；
C．中学生体考用的实心球质量约为2kg，即2000g，故C不符合题意；
D．正常情况下，正常人的体温约为37℃，变化幅度很小，故D不符合题意。
故选A。
2. 学科融合促发展，邂逅诗境解“物”语。关于古诗词中对应物理现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——以岸为参照物，青山是运动的
B. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”——钟声传播到船上不需要介质
C. “绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”——楼台在池塘的倒影由光的折射形成
D. “花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”——闻到花香是分子无规则运动的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A．以岸为参照物，青山与岸之间的位置没有发生变化，所以是静止的，故A错误；
B．声音的传播需要介质，钟声传播到船上也需要介质，故B错误；
C．楼台在池塘的倒影是楼台经水面在水中成的虚像，是由光的反射形成，故C错误；
D．闻到花香是花的芳香分子进入到空气中，发生扩散现象的结果，扩散现象说明分子在做无规则运动，故D正确。
故选D。
3. 为满足中学生平衡膳食需求，某中学备有如题图所示午餐，下列说法正确的是（ ）
A. 白米饭——刚蒸熟的白米饭冒“白气”属于汽化现象
B. 红烧肉——烧制红烧肉之前需要熬“糖色”，糖的熔化过程需要吸收热量
C. 西蓝花——炒西蓝花时，主要是通过做功的方式使虾仁和西蓝花的内能增加
D. 排骨汤——当汤沸腾以后把炖汤的火调小，汤的沸点也随之降低
【答案】B
【解析】
【详解】A．白米饭冒出的“白气”是热的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；
B．糖的熔化过程由固态变为液态，需要吸收热量，故B正确；
C．炒西蓝花时，西蓝花吸收热量，温度升高，内能增加，主要是通过热传递的方式使虾仁和西蓝花的内能增加，故C错误；
D．当汤沸腾以后把炖汤的火调小，汤继续沸腾，但温度保持不变，即汤的沸点不会降低。故D错误。
故选B。
4. 如题图所示，对于相关器材及物理现象的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲所示验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
B. 使用图乙所示测电笔时，不能触碰测电笔的任何金属部分
C. 图丙表示通电导体在磁场中受力，是电动机的工作原理图
D. 图丁表示电磁感应现象，该现象由奥斯特首先发现
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中装置是验电器，原理是同种电荷相互排斥，故A错误；
B．使用测电笔时，人体必需接触笔尾金属体构成通路氖管才能发光，故B错误；
C．图中装置有电源，说明的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理，故C正确；
D．图中装置没有电源，是电磁感应原理图，由法拉第首次发现，与发电机的原理相同，故D错误。
故选C。
5. “铭刻亚运荣光，凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境，对于情境中涉及的物理知识描述正确的是（ ）
A. 船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力 B. 投出的篮球在升空过程中机械能增加
C. 球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态 D. 谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．船桨对水的力和水对船桨的力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．投出的篮球在升空过程中受到空气阻力，需要克服阻力做功，所以机械能减小，故B错误；
C．球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态，使得乒乓球的速度大小和方向都发生了变化，故C正确；
D．运动员冲过终点不能马上停下是因为其具有惯性，仍能保持原来的运动状态继续前进一段距离，故D错误。
故选C。
6. 巨磁电阻效应是指某些材料在磁场增强时电阻明显减小的现象，这一发现大大提高了磁、电信号转换的灵敏度，从而引发了硬盘技术的革命。如图是研究巨磁电阻GMR特性的原理示意图。在闭合开关S1、S2且滑片P向左滑动的过程中（灯丝未烧断），下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁的左端为S极
B. 电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻GMR电阻增大
D. 灯泡明显变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关S1后，利用安培定则可知，左端为N极，右端为S极，故A错误；
BCD．在闭合开关S1、S2且滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻变小，使控制电路中电流变大，电磁铁磁性增强，巨磁电阻GMR电阻减小，工作电路电源电压不变，根据欧姆定律可知，工作电路中电流变大，通过灯的电流变大，灯变亮，故BC错误，D正确。
故选D。
7. 底面积为100cm2、质量为200g、足够高的薄壁柱形容器置于水平地面上，内装10cm深的水。将质量为200g、底面积为40cm2、高为10cm的匀质长方体物块放入水中，稳定后物块状态如图甲所示。再对物块施加一个竖直向下的力F，使之完全浸入水中如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 将物块完全压入水中，力F的大小为4N
B. 施加力F后水对容器底的压强增大了200Pa
C. 甲图中容器对水平地面的压强为1200Pa
D. 乙图中水对容器底的压力为16N
【答案】B
【解析】
【详解】A．物块的质量
m＝200g＝0.2kg
物块完全压入水中排开水的体积
V排＝V＝40cm3×10cm＝400cm3＝4×10﹣4m3
物块浸没时受到的浮力
F乙浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×4×10﹣4m3×10N/kg＝4N
由于物块受力平衡，则压力
F＝F乙浮﹣G＝3N﹣2N＝2N
故A错误；
B．图甲中
F甲浮＝G＝2N
施加力F后，物块受到的浮力增加量
ΔF浮＝F乙浮﹣F甲浮＝4N﹣2N＝2N，
根据F浮＝ρ水V排g可得排开水的体积增大量
则水的深度增大量
则容器底受到压强增大值
Δp水＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa
故B正确；
C．容器重力
G容＝m容g＝0.2kg×10N/kg＝2N
原来水重力
G水＝ρ水V水g＝1×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.1m×10N/kg＝10N
容器对桌面的压力
F′＝G容+G水+G＝2N+10N+2N＝14N
容器对桌面的压强
D．图乙中水的深度
h′＝h水+Δh＝10cm+2cm＝12cm＝0.12m
水对容器底的压强
p水＝ρ水gh′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa
水对容器底的压力
F″＝p水S容＝1200Pa×100×10﹣4m2＝12N
故D错误
故选B。
8. 如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1＝10Ω、R2＝2.5Ω，电压表V1、V2量程均为“0~3V”，电流表A1量程为“0~0.6A”，电流表A2量程为“0~3A”，滑动变阻器R3的规格为“15Ω，2A”。在保证电路中各元件安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A. S3、S4闭合，S1、S2断开，电流表A1示数的变化范围为0.15A~0.3A
B. S3、S4闭合，S1、S2断开，R3的功率的变化范围为0.45W~0.486W
C. S1、S2、S3闭合，S4断开，R3允许接入电路的阻值范围为2.25Ω~15Ω
D. 合理通断四个开关，整个电路能达到的最大功率和最小功率之比为50：3
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，定值电阻R1和滑动变阻器R3串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R3两端的电压，两电流表均测通过电路的电流，电流表A1所选量程为0~0.6A，电流表A2所选量程为0~3A，电压表V1所选量程为0~3V，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电压表V1的示数最大，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
根据串联电路电阻规律可知此时通过电路的电流最大，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.3A，此时滑动变阻器两端的电压最小为
即V3的最小示数为1.5V，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小，为
所以电流表A1的示数变化范围是0.18A~0.3A，故A错误；
B．闭合开关S3、S4，断开开关S1、S2，定值电阻R1和滑动变阻器R3串联接入电路，根据串联电路的特点和电功率公式可知R3的功率为
所以，当R3＝R1＝10Ω时R3的功率最大，为
当R3＝0Ω时R3的功率为P3＝0W。所以，R3的功率的变化范围为0W~0.50625W，故B错误；
C．闭合开关S1、S2、S4，断开开关S4，定值电阻R2和滑动变阻器R3并联接入电路，电流表A2测干路电流，根据欧姆定律可得通过R2的电流
电流表A2所选量程为0~3A，则干路最大电流为3A，根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器R3的最大电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为
滑动变阻器接入电路阻值越大，通过电路的电流越小，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3.75Ω~15Ω，故C错误；
D．根据P＝UI可知，在电源电压一定时，当电路中电流最大，电功率最大；当电路中电流最小时，电功率最小；所以，当S1、S2、S3闭合，S4断开，定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路，电流表A2测干路电流，此时由于电流表A2所选量程为0~3A，则干路最大电流为3A，所以最大电功率为
由于R3最大＞R2，所以，当S3闭合，S1、S2、S4断开，定值电阻R1和滑动变阻器串联，当R3的阻值全部接入电路时电路中的电流最小，电功率最小，则最小电功率为
所以，整个电路能达到的最大功率和最小功率之比为
故D正确。
故选D。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分）
9. 人类历史上系统研究光学的先驱墨子利用小孔成像实验证明了 ___________________，多年之后，我国另外一位科学家沈括系统描述了这一现象，并解释了彩虹是由光的 _______（选填“反射”或“折射”）形成的。
【答案】 ①. 光在同种均匀介质中沿直线传播 ②. 折射
【解析】
【详解】[1]小孔成像的原理是光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、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。
[2]虹形成原理是光经过不均匀大气时发生的折射现象，不同颜色的光折射程度不同、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带。
10. “生活即教育”，小敏习惯了在周末做家务。她将一锅质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水要吸收的热量为_____________J；若天然气灶烧水的效率为80%，则在此过程中消耗的天然气为 _________m3。
【答案】 ① 6.72×105 ②. 0.02
【解析】
【详解】[1][2]水吸收的热量
因天然气灶烧水的效率为80%，则天然气放出的热量
此过程消耗天然气
11. 高速铁路两侧的输电线，无论冬夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线接触良好。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣的质量为15kg，（不计滑轮和钢绳自重及摩擦），输电线A段所受拉力为 __________N；若5秒内坠砣下降了0.4m，则A端电线上拉力的功率为 ________W。
【答案】 ①. 3×103 ②. 120
【解析】
【详解】[1]坠砣的总重力
由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，则A端受到的拉力大小
[2]若5秒内坠砣下降了0.4m，则输电线A端向左移动的距离
拉力做功
则A端电线上拉力的功率为
12. 如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡的功率变为2W，则滑动变阻器的最大阻值为 _______Ω，电源电压为 _____V。
【答案】 ①. 20 ②. 9
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，开关闭合后，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压；当滑片P在某一端点时，小灯泡消耗的功率为PL1＝0.6W，此时通过电路中的电流I1＝0.3A，当滑片P移至中点时，灯泡电功率变大，所以电流为0.3A时滑片在阻值最大的右端，变阻器接入电阻最大，灯泡两端的电压
由串联电路规律和欧姆定律可得，电源电压
U=UL1+UR1=UL1+I1R
代入数据得
U=3V+0.3A×R①
当滑片P移至中点时，变阻器接入电阻，小灯泡的功率变为PL2=2W可知，滑片移动到中点，灯泡的功率变大，由P=UI可知，灯泡两端的电压变大，电压表示数变化了ΔUV=2V，由串联电路电压规律可知，灯泡两端的电压增大
ΔUL=ΔUV=2V
滑片P移至中点时，灯泡两端的电压
UL2=UL1+ΔUL=3V+2V=5V
由P=UI可得，灯泡中的电流
由串联电路规律和欧姆定律可得，电源电压
代入数据得
联立①②解得，滑动变阻器的最大阻值R=20Ω，电源电压U=9V。
13. 水平桌面上放置一个底面积为120cm2、高为10cm、密度为0.9g/cm3的匀质圆柱体和一个高为10cm的轻质薄壁圆柱形容器C，容器内盛有5cm深的水。此时，水对容器底部的压强为________Pa。若沿着竖直方向将圆柱体切割为相同的A、B两部分，如图所示，再将B竖直放入容器C中，静止时B对容器底的压强为p1，水对容器底的压强为p2，则p1∶p2＝1∶5；现将圆柱体整体放入容器中，待圆柱体静止后，C对桌面的压力为_______N。
【答案】 ①. 500 ②. 18
【解析】
【详解】[1]已知水的深度h＝5cm，则水对容器底部的压强
p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa
[2]圆柱体质量
m＝ρV＝0.9g/cm3×120cm2×10cm＝1080g＝1.08kg
圆柱体的重力
G＝mg＝1.08kg×10N/kg＝10.8N
沿着竖直方向将圆柱体切割为相同的A、B两部分，则
沿着竖直方向从正中将圆柱体切割为A、B两部分，则
再将B竖直放入容器C中，静止时B浸入水中深度为h浸入，则B对容器底的压强
则容器中水的深度为h浸入，水对容器底的压强
p2＝ρ水gh浸入＝1.0×103kg/m3×10N/kg×h浸入
且
p1∶p2＝1∶5
联立解得h浸入＝0.075m。则水面上升高度为
0.075m﹣5cm＝0.025m
则容器的底面积
容器C中水的体积为
V水＝180cm2×5cm＝900cm3
因为整体放入时，物体的体积为
120cm2×10cm＝1200cm3
根据物体的密度为0.9g/cm3，因此整体放入时物体漂浮，漂浮时物体受到的浮力等于自身重力，则
即漂浮时物体浸入水中的体积为1080cm3。容器上方空缺的体积为
溢出水的体积为
最终杯中水的体积为
V剩＝900cm3﹣180cm3=720cm3
则对桌面的压力为
F=G＝G水+G＝ρ水V剩g+10.8N＝1.0×103kg/m3×720×10﹣6m3×10N/kg+10.8N＝18N
14. 完成以下作图。在图中画出力F的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】首先延长力F的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，支点和垂足之间的距离即为力臂，如图所示：
15. 在图中画出入射光线在玻璃中的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】光的折射规律：光从空气斜射入玻璃中，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，由此可以画出对应的折射光线，具体如图所示：
三、实验探究题（本题共3个小题，第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分）
16. 请按要求完成下列问题：
（1）小丽同学做“探究水沸腾的条件和温度变化特点”的实验，安装实验器材时应按照 _________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。水沸腾时，温度计示数如（1）图所示，则水的沸点为_______℃，说明当时的大气压 _______（选填“高于”“等于”或“低于”）一个标准大气压；
（2）小丽在做“探究凸透镜成像规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如（2）图甲所示。当把蜡烛放在（2）图乙所示位置时，移动光屏，可在光屏上得到倒立_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。固定凸透镜的位置不变，当蜡烛向右移动一小段距离后，将光屏向 _____（选填“左”或“右”）移动，才能再次得到清晰的像。之后，小丽将一块近视眼镜镜片放在凸透镜和蜡烛之间，保持凸透镜和光屏的位置不变，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛适当向 _____（选填“左”或“右”）移动。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 98 ③. 低于 ④. 缩小 ⑤. 右 ⑥. 左
【解析】
【详解】（1）[1]实验时应该用酒精灯外焰加热，温度计使用时，玻璃泡浸没在被测液体中，但是不能碰容器底和壁，所以应按照自下而上的顺序组装器材。
[2][3]图（1）中，温度计分度值是1℃，即水的沸点为98℃，一标准大气压下水的沸点是100℃，水的沸点随气压的升高而升高，所以当时的大气压低于一个标准大气压。
（2）[4]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以此凸透镜的焦距为
当把蜡烛放在（2）图乙所示位置时，此时的物距为30cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。
[5]固定凸透镜的位置不变，当蜡烛向右移动一小段距离后，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将光屏向右移动，才能再次得到清晰的像。
[6]小丽将一块近视眼镜镜片放在凸透镜和蜡烛之间，保持凸透镜和光屏的位置不变，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，此时像成在光屏的右侧，要使光屏上还能成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，可将蜡烛适当向左移动。
17. 小明学习了电学知识后，在实验室找来了一个额定电压为“6V”的小灯泡，计划测定该小灯泡正常发光时的电阻和功率，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω，1.5A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实物图连接完整；（要求闭合开关后，滑片右移，灯泡变亮）_____
（2）连接好电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表均没有示数，移动滑片后，发现灯泡仍然不亮，电流表和电压表仍然没有示数。则电路的故障可能是 _____；
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向_____移动，同时注意观察 ________（选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I﹣U图像，如图丙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω，小灯泡的额定功率为 _____W；
（5）完成上述实验后，小明还想利用以上器材探究“电流与电阻的关系”，于是小明从实验室找来四个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，操作如下：
①断开开关，取下灯座两端的导线，将5Ω的定值电阻接在灯泡所在位置，移动滑片，使电压表示数为4V；
②再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω的定值电阻，重复①的操作；
③小明将电阻更换成30Ω的定值电阻后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数无法达到预定的4V。聪明的小明想到了两个解决方案：
方案1：在电路中再串联一个阻值最小为 _______Ω的定值电阻后，电压表示数即可达到4V；
方案2：在保持电路结构及实验器材不变的前提下，调整预先设定的电压值，使其不低于 ________V，也可顺利完成实验。
【答案】 ①. ②. C ③. 右 ④. 电压表 ⑤. 12 ⑥. 3 ⑦. 10 ⑧. 4.8
【解析】
【详解】（1）[1]从电源的正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器接入右下接线柱，电路连接如图：
（2）[2]A．若灯泡断路，电压表串联在电路中，灯泡不发光，电流表无示数，电压表测电源电压有示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡短路，电路为通路，则电流表有示数，又因电压表并联在灯泡两端，则电压表示数为零，故B不符合题意；
C．若变阻器断路，移动滑片，整个电路断路，灯泡不发光，电流表和电压表都无示数，故C符合题意；
D．若滑动变阻器短路，电路为通路，灯泡发光，电流表和电压表都有示数，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值0.5V，其示数为4V。小于灯泡额定电压6V，要使灯泡正常发光，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，故接下来他应该将滑动变阻器的滑片向右移动，同时眼睛注意观察电压表，直到电压表示数为4V，此时灯泡正常发光。
（4）[5]由图丙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.5A， 则小灯泡正常发光时的电阻
[6]小灯泡额定功率为
P=UI=6V×0.5A=3W
（5）[7][8]将电阻更换成30Ω的定值电阻后，闭合开关，移动滑片，如果使电压表的示数达到预定的4V，则电路电流为
电路的总电阻
而实际电路的最大电阻
R总'=30Ω+20Ω=50Ω<60Ω
方案1：在电路中再串联一个阻值最小为
R串=R总-R总'=60Ω-50Ω=10Ω
的定值电阻后，电压表示数可达到4V； 而实际电路的最小电流
30Ω定值电阻两端的最低电压为
U''=I''R'=0.16A×30Ω=4.8V
方案2：在保持电路结构及实验器材不变的前提下，调整预先设定的电压值，使其不低于4.8V。
18. 某校在“物理创新实验”活动中，为同学们提供了天平、电子秤、量筒、溢水杯、烧杯等实验器材，让同学们自选器材对生活中常见物品的密度进行测量。
（1）小希想知道枇杷品质和密度是否有关，她利用天平和量筒测枇杷的密度。先将天平放在水平工作台上，再将游码移到 _______左端的零刻度线处，如果指针右偏，则需要向 _____（选填“左”或“右”）调节平衡螺母。天平平衡时右盘中的砝码和游码如图（1）甲所示，则枇杷的质量为 _______g。往量筒中加入适量的水，记下此时水的体积；将这个枇杷放入量筒，如（1）图乙所示，则枇杷的体积为 _______cm3，枇杷的密度为 _________g/cm3；
（2）小涵利用电子秤和溢水杯测量金属块的密度，如（2）图所示。先用电子秤测得金属块质量为78.0g，再将金属块放入溢水杯中，测得杯、水、金属块的总质量为100.0g。取出金属块后，向溢水杯中补满水，则金属块的体积为 _______cm3，金属块的密度为 ________g/cm3；若测量后发现此电子秤的每次测量值均比真实值大1g，则测得的金属块密度 _______（选填“偏大”“不变”“偏小”或“不能确定”）。
【答案】 ①. 标尺 ②. 左 ③. 23 ④. 20 ⑤. 1.15 ⑥. 10 ⑦. 7.8 ⑧. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1][2]先将天平放在水平工作台上，再将游码移到标尺左端的左端的零刻度线处，指针右偏，则需要向左调平衡螺母；
[3]如（1）图甲所示，则枇杷的质量为
m＝20g+3g＝23g
[4]如（1）图乙所示，则枇杷的体积为
V＝80mL﹣60mL＝20mL＝20cm3
[5]则枇杷的密度为
（2）[6]取出金属块后，向溢水杯中补满水
m水＝78.0g+32.0g-100.0g＝10g
则金属块的体积为
[7]则金属块的密度为
[8]若测量后发现此电子秤的每次测量值均比真实值大1g，故实际质量为77g，补水的实际质量为
m实水=77.0g+31.0g﹣99.0g=9g
则金属块的实际体积为
则金属块的实际密度为
故所测密度偏小。
四、论述计算题（本题共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分）
19. 如图是一款家用燃气报警器的原理图，其电源电压恒为3V，R1为气敏电阻，其阻值随燃气浓度的增大而减小，定值电阻R2的阻值为20Ω，当电流表的示数达到0.1A时便会报警。求：
（1）报警时气敏电阻R1的阻值；
（2）报警10s整个电路消耗的电能。
【答案】（1）10Ω；（2）3J
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路的电流，当电流表的示数达到0.1A时便会报警，再根据串联电路电阻的特点，此时电阻R1的阻值为
（2）报警10s整个电路消耗的电能
答：（1）报警时气敏电阻R1的阻值为10Ω；
（2）报警10s整个电路消耗的电能为3J。
20. 恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg·℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率52%。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【答案】（1）121W；（2）100Ω；（3）32.1℃
【解析】
【详解】（1）由图可知，当闭合开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，由，电路中的总功率最大；当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，恒温箱处于保温挡；由可知
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率
P2＝P加热﹣P保温＝605W﹣121W＝484W
R2的阻值
（3）由可知，恒温箱消耗的电能为
W=P加t′＝605W×100s＝60500J
由，恒温箱内气体吸收的热量为
Q吸＝ηW＝52%×60500J＝31460J
由可知，恒温箱内气体质量为
m=ρV=1.3kg/m3×2m3＝2.6kg
由
Q吸＝cm（t﹣t0）
可知，恒温箱的恒温温度
答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为121W；
（2）电热丝R2的阻值为100Ω；
（3）恒温箱的恒温温度为32.1℃。
21. 如图所示，图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，OA＝2OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积），圆柱形水箱中有质量为8.5kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出；通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到5.5kg时，物块C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求：
（1）物块C的重力；
（2）物块C受到的最大浮力；
（3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强是多少Pa？
【答案】（1）5N；（2）20N；（3）1000Pa
【解析】
【详解】解：（1）当放出水的质量达到5.5kg时，物体C刚好全部露出水面，由图乙知，根据杠杆的平衡条件知
GC×OA＝FB×OB
由OA＝2OB可得，物块C的重力
（2）分析图乙可知，当放出水的质量m≤1.5kg时，物块C受到的浮力最大；由杠杆的平衡条件可得
FA×OA＝FB′×OB
则此时杠杆A端受到的作用力
由图乙可知，放水的质量在1.5kg到5.5kg之间时力传感器的示数可以为零，则物体C受到的浮力最大时，杠杆A端受到的作用力是向上的，因力的作用是相互的，则物体C浸没时
F压＝FA＝15N
物体C受力平衡，则物体C受到的最大浮力
F浮＝F压+GC＝15N+5N＝20N
（3）由F浮＝ρgV排可得物体C浸没时排开水的体积
长方体C的底面积
由图乙可知，从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时m1＝1.5kg，从物块C上表面刚好与液面相平到物体C刚好全部露出水面时，放出水的质量
m2＝5.5kg﹣1.5kg＝4kg
该过程放出水的体积
由
V2＝（S水箱﹣SC）hC
可得，水箱的底面积
当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压力等于水的重力
F＝G＝mg＝（8.5kg﹣5.5kg）×10N/kg＝30N
此时水对水箱底部的压强
答：（1）物块C的重力为5N；
（2）物块C受到的最大浮力为20N；
（3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强为1000Pa。
