2024年福建省初中学业水平考试·物理
本试卷共8页，满分100分。
注意事项：
1.答题前，考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。
3.作图可先使用2B铅笔画出，确定后用0.5毫米黑色墨水签字笔描黑。
4.考试结束后，考生必须将试题卷和答题卡一并交回。
5.全卷g取10N/kg。
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后，与地面的信息传递是通过（ ）
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 红外线
2. 如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，可以改变声音的（ ）
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 速度
3. 2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A 煤炭 B. 石油 C. 太阳能 D. 核能
4. 海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A. 反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播
5. 铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A. 炙手可热 B. 钻木取火 C. 扬汤止沸 D. 卧冰求鲤
6. 如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，就会发生熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景，由此可判断（ ）
A. 镓是非晶体 B. 镓的熔点可能是29℃
C. 可用镓制成的锅烧开水 D. 镓熔化的过程中，放出热量
7. 安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A. 搬动用电器时，一定要先断开开关 B. 三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C. 不能在高压输电线附近的空地放风筝 D. 用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
8. “判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A. 帕斯卡——光的色散 B. 焦耳——电流的磁效应
C. 卢瑟福——发现电子 D. 托里拆利——大气压的值
9. 《墨经·经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A. 跳水运动员站在跳板上，跳板下弯 B. 被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C. 弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长 D. 水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
10. 某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯，只需在音响上方用手划过（可看作闭合开关），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A. B. C. D.
11. 手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，受电线圈连接手机电池，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 动圈式扬声器
12. 跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合，断开，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合，断开，观察到小灯泡发光，则（ ）
A. 闭合，断开时，U形管部分相当于电路中的电源
B. 水被电解时，将化学能转化为电能
C. 闭合，断开时，将电能转化为化学能
D. 电解水实验时，玻璃导管作用是平衡U形管内外压强
13. 我国的载人航天技术处于世界领先地位，图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，若舱体漏气时，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流变大 B. 电压表示数变大
C. 压力传感器R两端的电压变小 D. 电路消耗的总功率变小
14. 如图甲所示，一底面积为的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止，此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该薄壁容器重2N B. 注入液体的密度为
C. 该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大 D. 该薄壁容器的高度为6cm
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车应用飞轮储能系统，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为______能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量，减小了车辆在水平轨道上前进时的______能，从而降低了能耗。
16. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶，此时列车受到的磁力与______力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会______。
17. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车的车体采用大开度侧窗，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，以列车为参照物，窗外的景物是______的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，若全程以最高速度运行，则需要______min。
18. 图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为______kW·h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时，此电能表转盘1min内的转数为______r。
19. 如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，电路中仅有一处故障，且只发生在或上。小文在______两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，检测小灯不发光，则故障为______。
20. 图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为______J，拉力做功的功率为______W。
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21. 如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
22. 如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23. 图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，另一路是外涵气流，该气流经外涵道直接排入大气或同燃气一起从尾喷口排出。请利用所学的物理知识回答：
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24. 某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用______加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知，水的沸点为______℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将______；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
水的温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，如图乙所示，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，气压减小时，水的沸点______。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是______（选填“M”或“N”）。
25. 小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用______（选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的______关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，记录蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离______；
次数 蜡烛到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1 8 8
2 12 12
3 16 16
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验，目的是______；
（4）小华同学猜想平面镜所成像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证：______。（写一条即可）
26. 图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，会将地面砸出一个大坑。实验小组的同学想去探究重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想，并设计了图乙所示的实验装置。
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，重复上述实验过程，多次进行实验，并记录相关的实验数据，如下表所示：
实验序号 “重锤”的质量m/g “重锤”下落的高度H/cm 沙坑的深度h/cm
1 50 20 4.7
2 30 4.8
3 40 5.6
4 100 20 5.0
5 30 5.2
6 40 60
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”质量______，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为______的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和______不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，可以利用海绵和沙子进行对比实验，你认为此方案______（选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实，可采取的措施有：______。（合理即可）
27. 项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知，，测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N。
（1）制作原理：______；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时，弹簧测力计的拉力为，则物体质量的表达式为______（用字母表示）；
②质量秤的量程为0~______kg，分度值为______kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度______（选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当______（选填“左”或“右”）移。
28. 小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；____
（2）连接电路时，开关应该______；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值，如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.1 0.2
0.4 0.48
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第______次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为______A，则被测电阻R的阻值为______Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是______；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关和电阻箱（）来继续完成该实验，请你在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不拆接。____
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29. 图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器连入电路的阻值。
30. 实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，图是其电路图，电源电压为100V，加热电阻与阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜、除雾模式加热后视镜。已知后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃，电路的加热效率；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值，改变后的阻值应为多少？
31. 小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，一起放在长方体水箱底部的出水口正上方，B完全堵住出水口，使水无法流出，水箱足够高，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，忽略这一过程中细线的质量、体积、受到拉力时的形变及A、B受力时的形变。已知B下表面积，水箱底部的面积（含出水口），，，求：
（1）当水深为时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至时，加水的质量；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出，则B的重力。
2024年福建省初中学业水平考试·物理
本试卷共8页，满分100分。
注意事项：
1.答题前，考生务必在试卷、答题卡规定位置填写本人准考证号、姓名等信息。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案写在答题卡相应位置上。
3.作图可先使用2B铅笔画出，确定后用0.5毫米黑色墨水签字笔描黑。
4.考试结束后，考生必须将试题卷和答题卡一并交回。
5.全卷g取10N/kg。
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年1月11日，我国太原卫星发射中心使用引力一号遥一商业运载火箭，将搭载的云遥一号18—20星3颗卫星顺利送入预定轨道。卫星进入轨道后，与地面的信息传递是通过（ ）
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 红外线
【答案】C
【解析】
【详解】电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，所以卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息。
故选C。
2. 如图所示，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，可以改变声音的（ ）
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 速度
【答案】A
【解析】
【详解】用嘴吹管的上端，管内空气柱因发生振动会产生声音，上下推拉活塞时，空气柱的长度发生改变，因此空气柱的振动快慢会发生改变，所以会发出不同音调的声音。
故选A。
3. 2023年12月，在福建省平潭海上风电场顺利完成全球首台16MW平台超大容量海上风电机组高低电压穿越检测。下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A. 煤炭 B. 石油 C. 太阳能 D. 核能
【答案】C
【解析】
【详解】AB．煤炭和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以属于不可再生能源，故AB不符合题意；
C．太阳能能够从自然界中源源不断的获取，所以是可再生能源，故C符合题意；
D．核能消耗的是矿产资源，短期内得不到补充，所以属于不可再生能源，故D不符合题意。
故选C。
4. 海市蜃楼在我国古书《史记》、《梦溪笔谈》中都有记载，海市蜃楼的形成是由于光的（ ）
A. 反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播
【答案】B
【解析】
【详解】海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
故选B。
5. 铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高。下列改变内能的方式与此相同的是（ ）
A. 炙手可热 B. 钻木取火 C. 扬汤止沸 D. 卧冰求鲤
【答案】B
【解析】
【详解】铁杵磨成针的过程中，铁杵的温度会升高，是通过做功的方式来改变物体的内能。
A．炙手可热，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故A不符合题意；
B．钻木取火，是通过做功的方式来改变物体的内能，故B符合题意；
C．扬汤止沸，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故C不符合题意；
D．卧冰求鲤，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
6. 如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，就会发生熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景，由此可判断（ ）
A. 镓是非晶体 B. 镓的熔点可能是29℃
C. 可用镓制成的锅烧开水 D. 镓熔化的过程中，放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A．镓达到某一温度时熔化，说明镓有熔点，是晶体，故A不符合题意；
B．镓在室温为20℃时是固态，则它的熔点高于20℃，镓在人的手中会熔化，则它的熔点低于人的体温，人的体温约为37℃，所以，镓的熔点可能是29℃，故B符合题意；
C．水的沸点远高于镓的熔点，所以，不能用镓制成的锅烧开水，故C不符合题意；
D．镓熔化的过程中，吸收热量，故D不符合题意。
故选B。
7. 安全用电是每一个公民应有的意识。下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A. 搬动用电器时，一定要先断开开关 B. 三脚插头不能改为两脚插头继续使用
C. 不能在高压输电线附近的空地放风筝 D. 用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝
【答案】D
【解析】
【详解】A．搬动用电器时，一定要先断开开关，使用电器脱离电路，防止发生触电事故，故A不符合题意；
B．三脚插头的其中一个头用来将用电器的外壳接电，防止外壳漏电时发生触电事故，不能改为两脚插头继续使用，故B不符合题意；
C．不能在高压输电线附近的空地放风筝，否则可能发生电弧触电事故，故C不符合题意；
D．保险丝是由电阻大、熔点低的材料制成的，铁丝或铜丝的电阻小、熔点高，不能在电流过大时及时熔断来保护电路，不能用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝，故D符合题意。
故选D。
8. “判天地之美，析万物之理”，以下科学家与其研究贡献相符的是（ ）
A. 帕斯卡——光的色散 B. 焦耳——电流的磁效应
C. 卢瑟福——发现电子 D. 托里拆利——大气压的值
【答案】D
【解析】
【详解】A．光的色散是牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到的，故A不符合题意；
B．电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特最先发现的，故B不符合题意；
C．英国物理学家汤姆逊发现电子，故C不符合题意；
D．大气压的值最早是由意大利科学家托里拆利测量出，故D符合题意。
故选D。
9. 《墨经·经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是（ ）
A. 跳水运动员站在跳板上，跳板下弯 B. 被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C. 弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长 D. 水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【答案】D
【解析】
【详解】A．跳水运动员站在跳板上，跳板下弯，说明力可以改变物体的形状，故A不符合题意；
B．被踢出的足球离开脚后仍能继续前进，是因为足球具有惯性，故B不符合题意；
C．弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长，说明力可以改变物体的形状，故C不符合题意；
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面，是因为皮球受重力的作用，是重力改变了皮球的运动状态，故D符合题意。
故选D。
10. 某智能手势感应音响，接通电源后闭合开关，音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光，不停地变换颜色；若想关闭五彩灯，只需在音响上方用手划过（可看作闭合开关），就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，音响不播放音乐，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，只有灯泡的简单电路，灯泡发光，音响不播放音乐，故B不符合题意；
C．闭合开关S1，音响和灯泡都工作，闭合开关S2，音响和灯泡都工作，故C不符合题意；
D．闭合开关S1，音响和灯泡都工作，闭合开关S2，灯泡被短路，只有音响工作，故D符合题意。
故选D。
11. 手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，受电线圈连接手机电池，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（ ）
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 动圈式扬声器
【答案】C
【解析】
【详解】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备。
A．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；
B．电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故B不符合题意；
C．发电机是利用电磁感应原理工作的，故C符合题意；
D．动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D不符合题意。
故选 C。
12. 跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合，断开，水发生电解，观察到正负两个电极产生气体；再闭合，断开，观察到小灯泡发光，则（ ）
A. 闭合，断开时，U形管部分相当于电路中的电源
B. 水被电解时，将化学能转化为电能
C. 闭合，断开时，将电能转化为化学能
D. 电解水实验时，玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合，断开时，电源和两个电极连接，U形管部分消耗电能，相当于电路中的用电器，故A不符合题意；
B．水被电解时，将电能转化为化学能，故B不符合题意；
C．闭合，断开时，将化学能转化为电能，使小灯泡发光，故C不符合题意；
D．电解水实验时，玻璃导管使内外压强相等，平衡U形管内外压强，故D符合题意。
故选D。
13. 我国的载人航天技术处于世界领先地位，图是兴趣小组设计的检验飞船舱体气密性的模拟检测电路。电源电压恒定，为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压减小而增大，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，若舱体漏气时，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流变大 B. 电压表示数变大
C. 压力传感器R两端的电压变小 D. 电路消耗的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据电路图可知，定值电阻R0与R串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压；舱体漏气时，即舱体内的部分气体泄漏到真空室内，舱体内的气压变小，根据压力传感器阻值随环境气压减小而增大可知，R接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；根据可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小；根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压变大，故ABC错误；
D．电源电压不变，电路中的电流变小，根据可知，电路消耗的总功率变小， D正确。
故选D。
14. 如图甲所示，一底面积为的薄壁容器放在水平桌面上，现向该容器中注入某种液体，直到容器刚好注满时停止，此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该薄壁容器重2N B. 注入液体的密度为
C. 该薄壁容器对水平桌面的压力先不变，后变大 D. 该薄壁容器的高度为6cm
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图乙可知，没有注水时，容器对桌面的压强为50Pa，该薄壁容器的重力
故A错误；
B．容器为柱形容器，注满液体时，液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量，液体对容器底部产生的压强
如图，注入1cm液体时，容器对桌面的压强增加了80Pa，注满液体时，容器对桌面的压强增加了400Pa，因此注入液体的深度为5cm，液体的密度
故B正确；
C．由图乙可知，注液体过程中该薄壁容器对水平桌面的压力一直变大，故C错误；
D．由B可知，注满液体时液体的深度为5cm，则该薄壁容器的高度为5cm，故D错误。
故选B。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
15. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车应用飞轮储能系统，回收并储存列车制动时产生的多余能量，释放储存的能量是将飞轮的动能转化为______能；采用先进的永磁牵引技术，能有效降低整车质量，减小了车辆在水平轨道上前进时的______能，从而降低了能耗。
【答案】 ①. 电 ②. 动
【解析】
【详解】[1]飞轮储能系统释放储存的能量，它给外围设备供电，将飞轮的动能转化为电能。
[2]动能与质量和速度有关，采用先进的永磁牵引技术，有效降低整车质量，减小了车辆在水平轨道上前进时的动能。
16. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶，此时列车受到的磁力与______力是一对平衡力；若列车静止悬浮于轨道下时失去了所有的外力，列车将会______。
【答案】 ①. 重 ②. 处于静止状态
【解析】
【详解】[1]空轨列车通过永磁牵引技术使列车悬浮在轨道下行驶，在竖直方向上受到平衡力的作用，磁力与重力是一对平衡力。
[2]若列车静止悬浮于轨道下时，失去了所有的外力，由牛顿第一定律可知列车将会处于静止状态。
17. 2023年，国内首条悬挂式空中轨道列车——武汉“光谷光子号”正式运行，如图所示。它不仅采用先进的永磁牵引技术，使列车悬浮在高空轨道下行驶；而且应用了效率极高的飞轮储能系统，避免能量浪费；此外还具有良好的观景功能。“光谷光子号”空轨列车的车体采用大开度侧窗，并在车厢地板设置了透明式观景窗，全车拥有270°观景功能。当列车匀速前进时，以列车为参照物，窗外的景物是______的；建设的空轨一期线路长约10.5km，列车的最高速度为60km/h，若全程以最高速度运行，则需要______min。
【答案】 ①. 运动 ②. 10.5
【解析】
【详解】[1]当列车匀速前进时，以列车为参照物，窗外的景物位置发生了变化，是运动的。
[2]若全程以最高速度运行，需要的时间为
18. 图为小莉家的电能表，此时电能表的示数为______kW·h；小莉家厨房新安装的即热式电热水龙头上标有“220V 2400W”字样，该水龙头单独正常工作时，此电能表转盘1min内的转数为______r。
【答案】 ①. 248.6 ②. 120
【解析】
【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位，所以，图中电能表示数为248.6 kW·h。
[2]电热水龙头在1min内消耗的电能为
此电能表转盘1min内的转数为
19. 如图所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，电流表指针不发生偏转，电路中仅有一处故障，且只发生在或上。小文在______两点间并联一个检测小灯，连接好后闭合开关S，观察到电流表示数为0，检测小灯不发光，则故障为______。
【答案】 ①. MN ②. R2断路
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关S，电流表指针不发生偏转，可能电路断路；
在MN两点间并联一个检测小灯L，闭合开关S，①如果R1断路，灯泡发光，电流表有示数；②如果R2断路，灯泡不发光，电流表没有示数；
若在NQ两点间并联一个检测小灯L，①如果R1断路，灯泡不发光，电流表没有示数；②如果R2断路，灯泡发光，电流表有示数。
20. 图是塔式起重机上的滑轮组，滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N，则起重机做的有用功为______J，拉力做功的功率为______W。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]起重机做的有用功为
[2]由图知，3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为
拉力做功时间为
拉力做功的功率为
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
21. 如图，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的折射规律可知，潜水员在水下E处逆着光的传播方向看到小鸟的像会比小鸟本身偏高一点，所以是小鸟的虚像点，则连接ES′，ES′与界面的交点即为入射点O，OE就是折射光线，连接SO即为入射光线，如图所示：
22. 如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后，根据安培定则，螺线管右端的磁场为N极，与条形磁铁相互吸引，条形磁铁收到向左的吸引力，由于条形磁体静止在水平桌面上，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力，示意图如图所示：
四、简答题：本题共1小题，共4分。
23. 图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，另一路是外涵气流，该气流经外涵道直接排入大气或同燃气一起从尾喷口排出。请利用所学的物理知识回答：
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
【答案】见解析
【解析】
【详解】（1）飞机机翼截面形状是上方凸起、下方较平；飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼；气流被机翼分成上下两部分，由于机翼截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大，因此在机翼上下表面产生了压强差，这就产生了向上的升力。
（2）内涵气流，该气流经高压压气机压缩，机械能转化为内能，在主燃烧室和燃油混合燃烧，燃料燃烧，将化学能转化为内能，产生燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，将内能转化为机械能。
五、实验题：本题共5小题，共30分。
24. 某实验小组用图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”：
（1）在安装图甲中的装置时，要保证用______加热，应自下而上安装；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入下表。分析表格数据可知，水的沸点为______℃；小明发现水沸腾后继续加热，水的温度将______；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
水的温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99
（3）接着撤去酒精灯，小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，如图乙所示，发现烧瓶中的水再次沸腾了，根据这个现象可以得出，气压减小时，水的沸点______。小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图乙中的水再次沸腾了，她喷洒的位置是______（选填“M”或“N”）。
【答案】 ①. 酒精灯外焰 ②. 99 ③. 不变 ④. 降低 ⑤. M
【解析】
【详解】（1）[1]安装实验设备时，应该按照从下向上的顺序安装，并采用酒精灯的外焰进行加热。
（2）[2][3]根据沸腾的特点可知，水沸腾时，水吸收热量，但温度不变，由表中数据可得，水俄沸点为99℃。
（3）[4]将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住，然后向外拉动注射器的活塞，烧瓶内气体压强减小，水重新沸腾起来，说明水的沸点会随气压的减小而降低。
[5]对着烧瓶外壁喷冷水后，瓶内温度降低，水蒸气液化，气体压强减小，因此水的沸点会随气压的减小而降低，水会重新沸腾起来，因此喷洒的位置是M。
25. 小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验：
（1）实验中，小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，为改善重影需换用______（选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验；实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的______关系；
（2）小华同学多次移动蜡烛A重复实验，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使其与蜡烛A的像重合，记录蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离，如下表所示。分析表格数据可以得出，平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离______；
次数 蜡烛到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1 8 8
2 12 12
3 16 16
（3）实验中，改变蜡烛A的位置，进行多次实验，目的是______；
（4）小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反，请你帮他设计一个实验方案并进行验证：______。（写一条即可）
【答案】 ①. 薄 ②. 大小 ③. 相等 ④. 见解析 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1][2]玻璃板有两个面，两个面都能反射成像，导致玻璃板后面出现两个像，出现重影，实验中一般选择薄玻璃板，减小两个像之间的距离，避免出现重影；实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，是为了便于比较像和物的大小关系。
（2）[3]由表中数据可知，每次对应的像距与物距相等，可以得到平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等。
（3）[4]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，目的：避免实验现象的偶然性，归纳得到普遍结论。
（4）[5]在白纸上写上字母F，竖直放在平面镜前，从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同，可以证明平面镜所成的像与物体左右相反。
26. 图甲为利用强夯（hāng）机将重锤从一定高度自由落下的情境，重锤落下时，会将地面砸出一个大坑。实验小组的同学想去探究重锤落下时，将地面砸出大坑的深度和哪些因素有关，他们提出了以下几个猜想，并设计了图乙所示的实验装置。
猜想1：坑的深度和“重锤”的质量有关；
猜想2：坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
猜想3：坑的深度和“地面”的松软程度有关。
（1）实验中，小组同学将“重锤”从距平整的沙面某一高度处静止释放，记录沙坑的深度。改变“重锤”的质量和下落高度，重复上述实验过程，多次进行实验，并记录相关的实验数据，如下表所示：
实验序号 “重锤”的质量m/g “重锤”下落的高度H/cm 沙坑的深度h/cm
1 50 20 4.7
2 30 4.8
3 40 5.6
4 100 20 5.0
5 30 5.2
6 40 6.0
①根据表中数据可知，下落高度一定时，“重锤”的质量______，砸出沙坑的深度越深；
②根据实验序号为______的数据，可判断坑的深度和“重锤”下落的高度有关；
（2）想要探究猜想3，需要控制“重锤”的质量和______不变，改变“地面”的松软程度。对于“地面”的材料选取，有同学认为海绵比较软，可以利用海绵和沙子进行对比实验，你认为此方案______（选填“可行”或“不可行”）；
（3）现实生活中，想要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实，可采取的措施有：______。（合理即可）
【答案】 ①. 越大 ②. 1、2、3##4、5、6 ③. 下落的高度 ④. 不可行 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）①[1]由表中1、4（或2、5或3、6）可知，下落高度相同，“重锤”的质量越大，沙坑的深度越深。
②[2]探究坑的深度和“重锤”下落的高度有关，保持“重锤”的质量相同，下落的高度不同，选择1、2、3（或4、5、6）的数据。
（2）[3][4]想要探究猜想3，坑的深度和“地面”的松软程度有关，需要控制“重锤”的质量和下落的高度相同，改变“地面”的松软程度。海绵和沙子的松软程度差不多，不容易比较坑的深度的大小，此方案不可行。
（3）[5]要使强夯机的重锤每一次落下时，能将地面夯得更紧实，可以增大重锤的质量或提高重锤的高度。
27. 项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”，如图所示。已知，，测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N。
（1）制作原理：______；
（2）标度：
①将待测物体挂在A点，B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物，杠杆水平静止时，弹簧测力计的拉力为，则物体质量的表达式为______（用字母表示）；
②质量秤的量程为0~______kg，分度值为______kg；
（3）反思：
该“质量秤”的刻度______（选填“均匀”或“不均匀”）；若要增大该“质量秤”的量程，可将A点适当______（选填“左”或“右”）移。
【答案】 ①. 杠杆平衡原理 ②. ③. 2.5 ④. 0.1 ⑤. 均匀 ⑥. 左
【解析】
【详解】（1）[1]该质量秤是利用杠杆平衡原理制成。
（2）[2]O为支点，由题意及杠杆平衡条件可得
则物体的质量为
[3][4]由题意可得，测力计的最大值为5N，则物体的最大质量为
分度值为
（3）[5][6]由题意及上述分析可得，物体质量与测力计的拉力成正比，测力计的示数均匀，则质量秤的刻度也均匀；根据上述分析可得
若要增大质量秤的量程，即在其他条件不变的情况下，增大m的值，则需要减小OA的大小，即A点向左移动。
28. 小敏所在小组利用图甲所示电路测量待测电阻R的阻值，选用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大；____
（2）连接电路时，开关应该______；
（3）连接完成后，闭合开关，测出通过定值电阻R在不同电压下对应的电流值，如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 05 1.0 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.1 0.2
0.4 0.48
①老师检查实验数据后，说其中一次实验数据不是实际测得的，该组数据是第______次实验；
②第3次测量时，电流表的表盘如图乙所示，为______A，则被测电阻R的阻值为______Ω；
（4）利用图甲还能完成的实验是______；
（5）若实验中电流表损坏，小敏又从实验室找来一个单刀双掷开关和电阻箱（）来继续完成该实验，请你在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不拆接。____
【答案】 ①. 见解析 ②. 断开 ③. 1 ④. 0.32 ⑤. 5 ⑥. 见解析 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]因为滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表测定值电阻两端的电压，电源电压为3V，电压表的量程选择0~3V，连线如图所示：
（2）[2]在电学实验中，为保护电路，连接电路时开关应该断开。
（3）[3]由题意及欧姆定律可得，电路中除了第一组数据外，其他组数据的的值相同，所以第一次实验数据有误。
[4][5]由图可得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，则由欧姆定律可得，被测电阻R的阻值为
（4）[6]由题意可得，电路中可以测出定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，根据P=UI可得，该装置还可以用来进行电阻的电功率的实验。
（5）[7]电流表损坏，将电阻箱R0与定值电阻并联，先测出R两端的电压，再调节开关S1，让电阻箱接入电路，调节电阻箱的阻值，使两次电压表的示数相等，此时电阻箱的阻值即为定值电阻的阻值，电路图如图所示：
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
29. 图是小明设计的电子秤的电路图，电源电压恒为12V，电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样。求：
（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数。
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，此时滑动变阻器连入电路的阻值。
【答案】（1）；（2）12Ω
【解析】
【详解】解：（1）如图，定值电阻和滑动变阻器串联，电压是定值电阻两端；当滑片P位于最下端时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，闭合开关S，电路中电流为
电压表的示数为
（2）移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为3V，则电路中电流为
滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器连入电路的阻值为
答：（1）当滑片P位于最下端时，闭合开关S，电压表的示数为。
（2）此时滑动变阻器连入电路的阻值为。
30. 实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，图是其电路图，电源电压为100V，加热电阻与阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜、除雾模式加热后视镜。已知后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约。求：
（1）除霜模式下，电路中的电功率；
（2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃，电路的加热效率；
（3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值，改变后的阻值应为多少？
【答案】（1）100W ；（2）30% ；（3）R2 ，300Ω
【解析】
【详解】解：（1）由题意及可得，当开关S、S1闭合时，电路中R2被短路，电路中电阻最小，功率最大，为高温档，为除霜模式，所以除霜模式下，电路中的电功率为
（2）由题意可得，后视镜玻璃温度升高3℃所吸收的热量为
除霜模式下，加热后视镜40s所消耗的电能为
则电路的加热效率为
（3）由题意及上述分析可得，当开关S闭合时、S1断开时，两个电阻串联接入电路，此时电路为除雾模式，但要将除雾模式下的功率改为25W时，应该改变R2的阻值，由可得，除雾模式下电路的总电阻为
则改变后的阻值为
答：（1）电路中的电功率为100W；
（2）加热效率为30%；
（3）改变了R2的阻值，改变后的阻值为300Ω。
31. 小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，一起放在长方体水箱底部的出水口正上方，B完全堵住出水口，使水无法流出，水箱足够高，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙，忽略这一过程中细线的质量、体积、受到拉力时的形变及A、B受力时的形变。已知B下表面积，水箱底部的面积（含出水口），，，求：
（1）当水深为时，水对水箱底部的压强；
（2）塑料块A的重力；
（3）继续向水箱中加水至时，加水的质量；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出，则B的重力。
【答案】（1）200Pa；（2）4N；（3）2kg；（4）2N
【解析】
【详解】解：（1）水的重力
G1=m1g=0.36kg×10N/kg=3.6N
水对容器底的压力等于水的重力，水对容器底的压力
F=G1=3.6N
此时水的受力面积为
S1=S-SB=200cm3-20cm3=180cm3
水对水箱底部的压强
此时水的高度为
此时水的高度就是B的高度，即hB=2cm。
（2）由图乙可知，当加水到6cm时，物体A部分浸没，此时物体A将要被浮起，浮力等于重力，A浸入水中的深度
Δh=6cm-2cm=4cm
物体A排开水的体积
V排=0.1m×0.1m×0.04m=4×10-4m3
物体A受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
因为物体A将要被浮起，浮力等于重力，即
GA=F浮=4N
（3）由图知细线刚好拉时，此时水的深度为16cm，故线的长度等于总深度减去A进入水中的深度和B高度，即
L=16cm-2cm-4cm=10cm
加水的质量
m3=ρ水V加=ρ水SL=1g/cm3×200cm2×10cm=2000g=2kg
（4）因为B下表面没有水，所以B应该不受到水的浮力，因为塑料块A刚好被浸没时，水恰能从排水口流出，因为A浸没，排开水的体积
V排=VA=(10cm)3=1000cm3=10-3m3
所以A浸没时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
所以绳的拉力
F拉=F浮-GA=10N-4N=6N
因为B上表面所处深度
h=20cm=0.2m
所以水对B上表面的压力
F水压=pBSB=ρ水gSBh=10×103kg/m3×10N/kg×20×10-4m2×0.2m=4N
所以
GB=F拉-F水压=6N-4N=2N
答：（1）当水深为时，水对水箱底部的压强是200Pa；
（2）塑料块A的重力是4N；
（3）继续向水箱中加水至时，加水的质量是2kg；
（4）当塑料块A刚被浸没时，恰好将B提起，水将从排水管流出，则B的重力是2N。
