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2023年山东省潍坊市中考物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．（3分）如图所示，将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内，封闭瓶口，逐渐抽出其中的空气。对比抽气前后从瓶中传出的响铃声音，下列分析正确的是抽气（　　） A．音调升高 B．音调降低 C．响度变大 D．响度变小 2．（3分）如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景，场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是（　　） A．瞪羚的影子是光的反射形成的 B．瞪羚的影子是光的直线传播形成的 C．瞪羚的倒影是光的折射形成的 D．瞪羚的倒影是光的直线传播形成的 3．（3分）标准大气压下，液态氮的沸点为﹣196℃，室温下将液态氮置于试管中，会看到试管周围有大量“白气”产生，并且筷子上有霜形成，如图所示。下列关于该现象的分析正确的是（　　） A．霜的形成需要吸热 B．霜是水蒸气凝华形成的 C．“白气”的形成需要吸热 D．“白气”是氮气液化形成的 4．（3分）图示为用水泥砖块铺修地面的情景，下列对于工人手中所拿砖块的估测，最符合实际的是（　　） A．宽约10cm B．体积约10dm3 C．质量约10kg D．密度约1×103kg/m3 5．（3分）图示为某家庭电路实物布线图，该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．a线是火线，b线是零线 B．保险盒中的保险丝为铜导线 C．按钮开关串联在电灯和零线之间 D．三孔插座中最上方插孔可以不接地 6．（3分）5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对全红婵的分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，只受到重力作用 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性不变 D．入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度 7．（3分）如图所示为一款吊扇灯，闭合总开关后，风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中，跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是（　　） A． B． C． D． 8．（3分）巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（　　） A．整个过程中，在F点动能最大 B．O点到E点的过程中，机械能不变 C．G点到H点的过程中，机械能不变 D．I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 （多选）9．（4分）图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．该晶体材料的熔点为55℃ B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为0.88×103J/（kg•℃） （多选）10．（4分）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制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是光源（　　） A．掩膜上的电路图在硅片上成实像 B．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D．要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动 （多选）11．（4分）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．0～10s内，箱子做加速运动 B．0～10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10～20s内，推力F的功率为160W D．10～20s内，箱子所受摩擦力为200N （多选）12．（4分）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“100Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电路允许通过的最大电流是0.5A B．电压表示数的变化范围是3～6V C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24～100Ω 三、作图题：本题有2个小题，共6分。 13．（3分）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此： （1）用虚线画出水面位置； （2）完成看到D点的光路图。 14．（3分）图甲是一种太阳能“摆叶花”，图乙是其摆动原理图。整个摆件部分是硬质整体，由OA和OBC组成，O为摆动支点。OBC下端固定着磁铁，太阳能电池向线圈提供如图所示电流时，磁铁被推向左上方运动，使摆件顺时针小幅摆动后，立即断电，摆件会自动逆时针摆回来，如此往复。请根据图中所示情况： （1）画出磁铁所受重力的示意图及其力臂； （2）将磁铁下端的磁极名称填入括号中。 四、实验题：本题有3个小题，共24分。 15．（6分）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指 　 　（选填字母）。 A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能 C.木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的，　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：　 　。 16．（9分）小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。 （1）天平调平衡后，在测量小石块质量时，往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 　 　，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示，则小石块的质量是 　 　g； （2）用细线系住小石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面变化如图丙所示，则小石块的密度为 　 　g/cm3。 （3）小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量，经思考后，进行了如下实验操作。 ①将杠杆调节水平平衡后，在两侧各挂大石块和弹簧测力计，竖直拉动测力计使杠杆水平平衡，如图丁所示，记录此时弹簧测力计示数为F1； ②将石块浸没于盛水的烧杯中，竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡，如图戊所示，记录此时弹簧测力计示数为F2； ③已知水的密度为ρ水，计算大石块的密度ρ＝　 　（用ρ水、F1、F2表示）。 17．（9分）某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。 （1）连接完成图甲所示电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 　 　。 （4）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0～3V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。 ①把S拨到1位置，记录电压表V1示数； ②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录此时电阻箱的阻值R＝5kΩ； ③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则Rx　 　kΩ。 五、计算题：本题有3个小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分。 18．（8分）图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f＝kv2，k＝0.02N•s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中： 整车质量：940kg 行驶路程：54km 行驶时间：0.5h 消耗电能：5kW•h （1）行驶的速度； （2）牵引力做功的功率； （3）推进效率η。 19．（9分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550W。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130s，该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 20．（13分）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝30mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数I2＝24mA。若不计绳重和摩擦，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为20cm时Rx阻值； （4）电路中电源电压值。 2023年山东省潍坊市中考物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．（3分）如图所示，将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内，封闭瓶口，逐渐抽出其中的空气。对比抽气前后从瓶中传出的响铃声音，下列分析正确的是抽气（　　） A．音调升高 B．音调降低 C．响度变大 D．响度变小 【解答】解：将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内，封闭瓶口，逐渐抽出其中的空气，传递声音的介质越来越稀薄，响度越来越小，音调不会变化，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 2．（3分）如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景，场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是（　　） A．瞪羚的影子是光的反射形成的 B．瞪羚的影子是光的直线传播形成的 C．瞪羚的倒影是光的折射形成的 D．瞪羚的倒影是光的直线传播形成的 【解答】解：AB、瞪羚的影子是光传播过程遇到不透明的物体形成的暗区，是光的直线传播形成的，故A错误，B正确； CD、瞪羚的倒影相当于平面镜成像，是由光的反射形成的；故CD错误。 故选：B。 3．（3分）标准大气压下，液态氮的沸点为﹣196℃，室温下将液态氮置于试管中，会看到试管周围有大量“白气”产生，并且筷子上有霜形成，如图所示。下列关于该现象的分析正确的是（　　） A．霜的形成需要吸热 B．霜是水蒸气凝华形成的 C．“白气”的形成需要吸热 D．“白气”是氮气液化形成的 【解答】解：AB．霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，该过程要放出热量，故A错误、B正确； CD．“白气”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化的过程向外放出热量，故CD错误。 故选：B。 4．（3分）图示为用水泥砖块铺修地面的情景，下列对于工人手中所拿砖块的估测，最符合实际的是（　　） A．宽约10cm B．体积约10dm3 C．质量约10kg D．密度约1×103kg/m3 【解答】解：AB、市面上一块水泥砖尺寸规格主要有24cm×11.5cm×5.3cm的标准砖，体积为1.4628dm3。故A符合实际，B不符合实际； C、一块标准砖的质量约为2.63kg，故C不符合实际； D、标准砖的密度比水密度大，故D不符合实际。 故选：A。 5．（3分）图示为某家庭电路实物布线图，该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．a线是火线，b线是零线 B．保险盒中的保险丝为铜导线 C．按钮开关串联在电灯和零线之间 D．三孔插座中最上方插孔可以不接地 【解答】解：A．由图可知，双孔插座的右孔与a线连接，根据“左零右火”的接线规则可知，a线是火线，b线是零线，故A正确； B．保险盒中的保险丝由电阻率大熔点低的铅锑合金制成，铜导线的熔点较高，不适合做保险丝，故B错误； C．按钮开关串联在电灯和火线之间，故C错误； D．三孔插座中上边的那个孔必须接地，插头插入时，使用电器的金属外壳接地，防止触电事故的发生，故D错误。 故选：A。 6．（3分）5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对全红婵的分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，只受到重力作用 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性不变 D．入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度 【解答】解：A、静止的物体受力平衡，在跳台静止时，受到重力和支持力作用，且相互平衡，故A错误； B、从离开跳板到最高点的过程中，不计空气阻力，她只受到重力作用，因而受力不平衡；故B错误； C、惯性的大小只与质量有关，从最高点到入水前的过程中，质量大小不变，则惯性不变，故C正确； D、浮力的方向始终竖直向上，入水过程中，所受浮力方向始终竖直向上，与入水的角度无关，故D错误。 故选：C。 7．（3分）如图所示为一款吊扇灯，闭合总开关后，风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中，跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：三盏灯与风扇相互不影响，能独立工作，三盏灯和风扇都是并联的，且三盏灯一个开关控制，电动机有一个开关控制，故D正确。 故选：D。 8．（3分）巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（　　） A．整个过程中，在F点动能最大 B．O点到E点的过程中，机械能不变 C．G点到H点的过程中，机械能不变 D．I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料 【解答】解：A、F点后俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；说明F点的速度不是最大，则动能不是最大，故A错误； B、O点到E点的过程中，发动机点火加速升空，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，机械能变大，故B错误； C、G点到H点的过程中，在大气层外，没有空气阻力，机械能守恒，即机械能不变，故C正确； D、巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，发动机工作消耗燃料，故D错误。 故选：C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 （多选）9．（4分）图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．该晶体材料的熔点为55℃ B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为0.88×103J/（kg•℃） 【解答】解： AB、根据图示可知，晶体在BCD段吸收热量，内能变大，温度不变，为熔化过程，熔点为50℃，故A错误； C、在AB段，该晶体材料的温度升高，分子热运动变剧烈，故C正确； D、根据Q＝cmΔt可知，该物质的比热容为：c=QmΔt=5.28×103J0.3kg×(50℃-30℃)=0.88×103J/（kg•℃），故D正确。 故选：CD。 （多选）10．（4分）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制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是光源（　　） A．掩膜上的电路图在硅片上成实像 B．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D．要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动 【解答】解：ABC、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；结合凸透镜成缩小实像的条件可知，掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外，硅片到缩图透镜的距离（像距）在一倍焦距和二倍焦距之间，此投射原理与照相机的原理相同，故AB正确，C错误； D、要想硅片上所刻电路变小，即像要变小，则应增大物距，需将掩膜向上移动，故D错误。 故选：AB。 （多选）11．（4分）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．0～10s内，箱子做加速运动 B．0～10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10～20s内，推力F的功率为160W D．10～20s内，箱子所受摩擦力为200N 【解答】解：A、由图乙可知，箱子在0～10s内路程和时间成正比，箱子做匀速运动，故A错误； B、0～10s内，由图丙可知此时推力为600N，总功为：W总＝Fs＝600N×3m＝1800J，有用功为：W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J，额外功为：W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1500J＝300J，箱子所受摩擦力为：f=W额s=300J3m=100N，故B正确； C、由图乙可知，箱子在10～20s内路程和时间成正比，箱子做匀速运动，速度为v=st=8m-3m20s-10s=0.5m/s，由图丙知10～20s内，推力F的大小为200N，推力的功率为：P=Wt=Fst=Fv＝200N×0.5m/s＝100W，故C错误； D、10～20s内，箱子做匀速运动，此时推力等于摩擦力，由图丙可知此时推力为200N，所以摩擦力等于200N，故D正确。 故选：BD。 （多选）12．（4分）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“100Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电路允许通过的最大电流是0.5A B．电压表示数的变化范围是3～6V C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24～100Ω 【解答】解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； A、由P＝UI可知，小灯泡的额定电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A， 根据小灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器的规格可知，电路允许通过的最大电流I大＝IL＝0.5A，故A正确； B、小灯泡两端的最大电压为6V，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的最小电压：UR小＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V， 由于电压表量程为“0～15V”，所以电压表的示数最大为15V， 则电压表示数的变化范围是12V～15V，故B错误； C、由于滑动变阻器两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，小灯泡两端的最小电压：UL小＝U﹣UR大＝18V﹣15V＝3V， 由P=U2R可知，小灯泡的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω， 此时电路中的最小电流：I小＝IL小=UL小RL=3V12Ω=0.25A， 小灯泡消耗的最小电功率：PL小＝UL小IL小＝3V×0.25A＝0.75W，故C正确； D、滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大=UR大I小=15V0.25A=60Ω， 滑动变阻器接入电路的最小电阻：R小=UR小I大=12V0.5A=24Ω， 所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为24～60Ω，故D错误。 故选：AC。 三、作图题：本题有2个小题，共6分。 13．（3分）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此： （1）用虚线画出水面位置； （2）完成看到D点的光路图。 【解答】解：为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点， 根据平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，根据BC长度为30.0cm﹣10.0cm＝20.0cm，则水面在20.0cm刻度处，如图所示，同时看到水中D点的像也位于C点，连接AC与水面相交点O是入射点，连接DO是入射光线，OA是折射光线，如图所示： 14．（3分）图甲是一种太阳能“摆叶花”，图乙是其摆动原理图。整个摆件部分是硬质整体，由OA和OBC组成，O为摆动支点。OBC下端固定着磁铁，太阳能电池向线圈提供如图所示电流时，磁铁被推向左上方运动，使摆件顺时针小幅摆动后，立即断电，摆件会自动逆时针摆回来，如此往复。请根据图中所示情况： （1）画出磁铁所受重力的示意图及其力臂； （2）将磁铁下端的磁极名称填入括号中。 【解答】解：（1）重力的方向竖直向下，作用点画在重心，反向延长重力的作用线，从支点作出力的作用线的垂直线段是力臂l，如图所示； （2）根据图中电流从上侧后方流入，由安培定则确定电磁铁的下端为N极，上端为S极，根据同名磁极相互排斥，磁铁下端也是S磁极，填在括号内。 故答案为：如图见解答 四、实验题：本题有3个小题，共24分。 15．（6分）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指 　B　（选填字母）。 A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能 C.木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的，　不能　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：　增大斜面的高度　。 【解答】解：（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小，故B符合题意； （2）根据转换法，实验中，是通过观察木块移动的距离的大小s判断出小球具有的动能的大小；若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的； （3）在实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面时的动能小，可以增大小球的重力势能，即实验时，可以增大斜面的高度。 故答案为：（1）B；（2）不能；（3）增大斜面的高度。 16．（9分）小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。 （1）天平调平衡后，在测量小石块质量时，往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 　向右调节游码　，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示，则小石块的质量是 　54.4　g； （2）用细线系住小石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面变化如图丙所示，则小石块的密度为 　2.72　g/cm3。 （3）小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量，经思考后，进行了如下实验操作。 ①将杠杆调节水平平衡后，在两侧各挂大石块和弹簧测力计，竖直拉动测力计使杠杆水平平衡，如图丁所示，记录此时弹簧测力计示数为F1； ②将石块浸没于盛水的烧杯中，竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡，如图戊所示，记录此时弹簧测力计示数为F2； ③已知水的密度为ρ水，计算大石块的密度ρ＝　F1F1-F2⋅ρ水　（用ρ水、F1、F2表示）。 【解答】解：（1）天平加入最小砝码后天平指针向右偏，则应取下最小砝码，向右调节游码，使天平水平平衡； 小石块的质量：m＝20g+20g+10g+4.4g＝54.4g； （2）小石块的体积为：V＝60mL﹣40mL＝20mL＝20cm3； 小石块的密度：ρ=mV=54.4g20cm3=2.72g/cm3； （3）由杠杆平衡条件知，如图丁，G×OA＝F1×OB，则G=OBOA⋅F1， 大石块的质量为：m石=Gg=OBOA⋅F1g=OB⋅F1OA⋅g， 如图戊，G′×OA＝F2×OB，则G′=OBOA⋅F2， 则石块所受的浮力为：F浮＝G﹣G′=OBOA⋅F1-OBOA⋅F2=OBOA⋅（F1﹣F2）， 由F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV石可知： V石=F浮ρ水g=OBOA⋅(F1-F2)ρ水g=OB⋅(F1-F2)OA⋅ρ水g， 由密度公式ρ=mV可知： ρ=m石V石=OB⋅F1OA⋅gOB⋅(F1-F2)OA⋅ρ水g=F1F1-F2⋅ρ水。 故答案为：（1）向右调节游码；54.4；（2）2.72；（3）F1F1-F2⋅ρ水。 17．（9分）某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。 （1）连接完成图甲所示电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 　B　（选填“A”或“B”）端。 （3）实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 　自来水的阻值太大　。 （4）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0～3V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。 ①把S拨到1位置，记录电压表V1示数； ②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录此时电阻箱的阻值R＝5kΩ； ③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则Rx　＝2.4　kΩ。 【解答】解：（1）根据图示可知，此时的自来水电阻Rx没有接入电路中，即Rx右端与电源之间的导线的接法是错误的，应接在左端，如图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大处，即B端； （3）各元件完好，实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，这说明电路中的电流很小，电阻很大，电压表示数接近3V，电压表分压很大，滑动变阻器分压几乎为0，说明自来水的阻值太大； （4）设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为I=UR1，电源电压为：U总=UR1×Rx+U； 当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为：I'=UR，电源电压为：U总′=UR×R2+U； 由于两次总电压相等，都等于电源电压，可得：UR1×Rx+U=UR×R2+U，解得Rx=R1R2R=4kΩ×3kΩ5kΩ=2.4kΩ。 故答案为：（1）见解析；（2）B；（3）自来水的阻值太大；（4）＝2.4。 五、计算题：本题有3个小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分。 18．（8分）图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f＝kv2，k＝0.02N•s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中： 整车质量：940kg 行驶路程：54km 行驶时间：0.5h 消耗电能：5kW•h （1）行驶的速度； （2）牵引力做功的功率； （3）推进效率η。 【解答】解：（1）行驶的速度为： v=st=54km0.5h=108km/h＝30m/s； （2）摩擦力为： f摩擦＝0.03G＝0.03mg＝0.03×940kg×10N/kg＝282N， 空气阻力为： f空气＝kv2＝0.02N•s2/m2×（30m/s）2＝18N， 由于匀速运动时牵引力等于所受阻力， 所以牵引力为：F＝f总＝f摩擦+f空气＝282N+18N＝300N， 牵引力做功的功率为： P=Wt=Fst=Fv＝300N×30m/s＝9000W； （3）牵引力做的功为： W＝Fs＝300N×54×103m＝1.62×107J， 消耗的电能为： W电＝5kW•h＝1.8×107J， 推进效率为： η=WW电=1.62×107J1.8×107J×100%＝90%。 答：（1）行驶的速度为30m/s； （2）牵引力做功的功率为9000W； （3）推进效率η为90%。 19．（9分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550W。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130s，该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 【解答】解：（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关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，此时电路中的总电阻最小，由P=U2R可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡； 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，总功率最小，恒温箱处于保温挡； “保温”时恒温箱的电功率：P保=U2R1=(220V)2440Ω=110W； （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﹣P保＝550W﹣110W＝440W， 由P=U2R可知，R2的阻值：R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω； （3）由P=Wt可知，恒温箱消耗的电能：W＝P加t′＝550W×130s＝71500J， 由η=Q吸W可知，恒温箱内气体吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×71500J＝57200J， 由ρ=mV可知，恒温箱内气体的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2m3＝2.6kg， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，恒温箱的恒温温度：t=Q吸cm+t0=57200J1.0×103J/(kg⋅℃)×2.6kg+20℃＝42℃。 答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为110W； （2）电热丝R2的阻值为110Ω； （3）恒温箱的恒温温度为42℃。 20．（13分）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝30mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数I2＝24mA。若不计绳重和摩擦，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为20cm时Rx阻值； （4）电路中电源电压值。 【解答】解：（1）当B浸入水中的深度为7cm时，浸入水中的体积： VB＝SBhB＝100×10﹣4m2×7×10﹣2m＝7×10﹣4m3， 由F浮＝ρ液gV排可得，B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N； （2）模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，由图甲可知滑轮组绳子有效段数