2023年山東省青島市西海岸新區中考物理模擬試卷一、單選題（本大題共8小題，共24分）1．（3分）我們生活在一個充滿聲音的世界中，關于聲音的下列說法正確的是（）A．掛在胸前的哨子不是聲源 B．聲音是一種波，它可以在真空中傳播 C．我們能夠辨別不同樂器發出的聲音，是因為它們的響度不同 D．我們常說聲音“悅耳動聽”，是指它的音調很高2．（3分）如圖所示，凸透鏡的焦距為5厘米，在透鏡左側10厘米處，有一個與主光軸垂直的物體AB，在透鏡右側15厘米處放一個平面鏡，鏡面與凸透鏡的主光軸垂直，則該光具組中，物體AB的成像情況是（）A．一個正立實像，一個倒立實像，一個正立虛像 B．一個正立實像，一個正立虛像，一個倒立虛像 C．一個倒立實像，一個正立虛像，一個倒立虛像 D．一個正立實像，一個倒立實像，一個倒立虛像3．（3分）用普通照相機拍照時，要按被照物體距相機鏡頭的遠近進行“調焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內，不論遠處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調焦”的奧秘是（）A．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 B．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 C．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同 D．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同4．（3分）如圖所示，物塊A的重力GA＝20N，物塊B的重力GB＝10N，水平推力F作用在A上，A與豎直墻面接觸，A和B勻速下滑，在推力F保持不變時，將B取走，在A的下方施加一個力F1，使物體A恰好向上做勻速直線運動，則F2的大小為（）A．20N B．30N C．40N D．50N5．（3分）如圖所示，在標準大氣壓下，三支試管插入水銀槽中都封閉了一部分氣體。試管中被封閉的氣體壓強中最大的是（）A．甲試管 B．乙試管 C．丙試管 D．無法確定6．（3分）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能達到的最低點，關于小石塊從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）A．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能 B．從A點下落到B點的過程中，小石塊受到重力和彈力的作用 C．從B點下落到C點的過程中，小石塊的速度先增大后減小 D．小石塊在C點時，受到平衡力的作用7．（3分）如圖所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛適量的水，使之能浮在一水槽中，將另一只同樣的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽內水中，并固定位置，在標準大氣壓下，對槽內水加熱到沸騰時（）A．槽內甲、乙瓶內水溫都不能達到100℃ B．甲、乙瓶中水都不沸騰 C．甲瓶內水不沸騰，乙瓶內水沸騰 D．甲瓶內水沸騰，乙瓶內水不沸騰8．（3分）照明電路中，為了安全，一般在電能表后面電路上安裝一漏電保護器，如圖所示，當火線上的電流跟零線上的電流相等時漏電保護器的ef兩端沒有電壓，脫扣開關K能始終保持接通，當火線上的電流跟零線上的電流不相等時漏電保護器的ef兩端就有了電壓，脫扣開關K立即斷開。下列說法正確的是（）A．站在地面上的人觸及b線時，K自動斷開，有觸電保護作用 B．當用戶家的電流超過一定值時，K自動斷開，有過流保護作用 C．當火線和零線間電壓太高時，K自動斷開，有過壓保護作用 D．人站在絕緣物上兩手分別觸到b線和d線時，K自動斷開，有觸電保護作用二、多選題（本大題共4小題，共16分）（多選）9．（4分）如圖所示是藝術體操訓練房的俯視圖，訓練房的北墻有一大平面鏡，當老師從室外進入到圖示位置時，甲、乙、丙、丁四位同學能通過平面鏡觀察到老師的是（）A．甲同學 B．乙同學 C．丙同學 D．丁同學（多選）10．（4分）如圖所示，水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器，兩部分的橫截面積分別為S1、S2．質量為m的木球通過細線與容器底部相連，細線受到的拉力為T，此時容器中水深為h（水的密度為ρ0）。下列說法正確的是（）A．木球的密度為ρ0 B．木球的密度為ρ0 C．剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為T D．剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為T（多選）11．（4分）如圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，滑輪組中的兩個滑輪質量相等，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N，連接圓柱體M與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N。圓柱體M高為3m，底面積為0.02m2，密度為4.5×103kg/m3。在繩端拉力F作用下，圓柱體M從其下表面距水面15m處勻速上升到其上表面與水面相平的過程中用了3min，在這個過程中，拉力F的功率為160W，滑輪組的機械效率為η，鋼架對定滑輪的拉力為T。在圓柱體M被緩慢拉出水的過程中，圓柱體M的下表面受到水的壓強為p。不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列選項中正確的是（）A．壓強p的最小值為150000Pa B．拉力T的大小為1900N C．拉力F的大小為640N D．滑輪組的機械效率為87.5%（多選）12．（4分）某敬老院為老人買了一輛電動輪椅，工作原理如圖所示，操縱桿可以同時控制S1和S2兩個開關，向前推操縱桿時輪椅前進且能調速，向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退，已知蓄電池電壓為24V，定值電阻R2為20Ω，R1為滑動變阻器。下列對電路的判斷正確的是（）A．S2接觸點1，S2接觸點2時，輪椅前進 B．S1和S2都接觸點1時，輪椅前進 C．輪椅后退時電路中的電流小于1.2A D．輪椅后退時電路中的電流為1.2A三、填空題（本大題共4小題，共16分）13．（4分）有兩種金屬材料，它們的密度分別為ρ1和ρ2（ρ1＞ρ2），現分別取等體積和等質量的兩種金屬材料，混合組成兩個大小一樣的合金球甲和乙，甲球的質量為M甲，乙球的質量為M乙，則M甲M乙。（選填“大于”、“小于”或者“等于”）14．（4分）如圖所示，是太陽能路燈照明系統。它的工作原理是使太陽能轉化為電能儲存在蓄電池內，供路燈發光。這個過程中能量發生轉化的流程：太陽能→電能→→→光能。15．（4分）有一瀑布，每分鐘有60m3的水從50m高處落下，想利用它建設小水電站，送電電壓為104V，導線上的電流是35A，求水的機械能轉化為電能的效率為。16．（4分）一種學生設計的電熱座椅主要由座墊和腳踏組成，其電路示意圖如圖所示，座墊內的電熱絲R1＝260Ω、R2＝150Ω，腳踏內的電熱絲R3＝400Ω。閉合開關S1，開關S2接可以使腳踏處于“低溫擋”，開關S2接可以使腳踏處于“高溫擋”（忽略溫度變化對電阻的影響），腳踏處于中溫擋時，電熱座椅在通電5min所消耗的電能。四、實驗探究題（本大題共2小題，共12分）17．（8分）利用如圖a所示的電路，可以研究通過小燈泡的電流跟加在它兩端電壓的關系。實驗中使用小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）請按照圖a，將圖b中的實物電路連接完整；（2）閉合開關S，當滑片從滑動變阻器的一端向另一端移動時，小燈泡兩端的電壓連續發生變化，于是可得到多組測量值（U，I），根據測量值畫出小燈泡的I﹣U圖象如圖c所示。從圖象可以發現：隨著小燈泡兩端電壓從0逐漸增大（不大于額定電壓），其燈絲的電阻值（選填“不斷增大”，“保持不變”或“不斷減小”）；（3）在圖a中，閉合開關，將片P從A端向B端移動。在此過程中，小燈泡兩端的電壓（選填“不斷變大”，“保持不變”或“不斷變小”）（4）考慮到電壓表的電阻對電路的影響，每次電流表的示數比測量時通過小燈泡的實際電流（選填“偏大”或“偏小”）。18．（4分）某校同學參加社會實踐活動時，在山上發現一塊很大的巖石，他們想測出這塊巖石的密度。幾位同學隨身攜帶的工具和器材有：電子天平（附說明書）、購物用的彈簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、鐵錘、細線和一瓶飲用水（已知水的密度為ρ0）請你從中選用部分工具和器材，幫他們設計一種精確測量巖石密度的實驗方案要求（1）寫出主要的實驗步驟（2）寫出巖石密度的數學表達式（用已知量和測量量表示）五、計算題（本大題共3小題，共32分）19．（10分）城區某街道兩旁安裝了風光互補路燈，如圖所示。該路燈系統同時安裝了太陽能電池板和風力發電機，有陽光時通過太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，并將電能儲存至蓄電池中，為了節能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號風光互補路燈系統的部分技術參數，其中光電轉化效率是指太陽能電池板將光能轉化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風速達到最大限制風速時風力發電機的輸出功率。太陽能電池板風力發電機蓄電池LED燈電池板的總面積0.8m2最大限制風速12m/s電池容量250A．h額定電壓24V光電轉化效率15%最大輸出功率150W額定電壓12V額定功率100W（1）蓄電池充足一次電可儲存的能量是多少J？（2）在有風晴天，光照5h，風吹10h，太陽能電池板和風力發電機發電總和是多少？設太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1200W/m2，風速達到最大限制風速。（3）街道兩旁安裝了100盞該型號風光互補路燈，每天正常工作10h，一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭多少kg？（煤炭熱值q煤＝3×107J/kg，一個月按30天算）20．（10分）如圖甲所示，圓柱形玻璃容器重為3N，底面積為4×10﹣2m2，放在水平桌面上：重為7N，邊長為L1＝0.1m的正方體木塊（不吸水）靜止在容器的底部，用一根長為L2＝0.06m的細線（質量和體積不計）將木塊與容器底部相連，現向容器緩慢注水，直到木塊受到的浮力等于8N時停止注水（如圖乙所示），已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。容器的厚度不計，求：（1）木塊的密度；（2）注水過程浮力對木塊所做的功；（3）木塊受到的浮力等于8N時容器對桌面的壓強。21．（12分）如圖所示，L是“12V6W”的小燈泡，R1是定值電阻，R2是最大阻值為24Ω的滑動變阻器，電源電壓和燈泡的電阻不變。求：（1）燈泡的阻值。（2）閉合開關S、S1，變阻器滑片在b端時，小燈泡恰好能正常發光，這時電流表示數為0.9A，求R1的阻值。（3）閉合開關S、斷開S1時，小燈泡消耗的最小功率。（4）閉合開關S、S1，變阻器滑片移到變阻器中點時，通過電流表的電流是多大？

2023年山東省青島市西海岸新區中考物理模擬試卷參考答案與試題解析一、單選題（本大題共8小題，共24分）1．（3分）我們生活在一個充滿聲音的世界中，關于聲音的下列說法正確的是（）A．掛在胸前的哨子不是聲源 B．聲音是一種波，它可以在真空中傳播 C．我們能夠辨別不同樂器發出的聲音，是因為它們的響度不同 D．我們常說聲音“悅耳動聽”，是指它的音調很高【分析】（1）能夠發聲的物體不是聲源，正在發聲的物體才是聲源；（2）聲音的傳播靠介質，固體、液體、氣體都可作為傳播聲音的介質，真空不能傳聲；（3）聲音的三個特征分別是：音調、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調指聲音的高低，由振動頻率決定；響度指聲音的強弱或大小，與振幅和距離有關；音色是由發聲體本身決定的一個特性。【解答】解：A、掛在胸前的哨子，沒有發出哨聲，不是聲源，故A正確；B、聲音是一種波，即聲波，它的傳播需要介質，不能在真空中傳播，故B錯誤；C、我們能夠辨別不同樂器發出的聲音，是因為它們的音色不同，故C錯誤；D、我們常說聲音“悅耳動聽”，是指它的音色好，故D錯誤。故選：A。【點評】此題考查聲音的多個知識點，深入理解聲音的傳播知識、產生條件、聲音的三個特征，可做出正確選擇。2．（3分）如圖所示，凸透鏡的焦距為5厘米，在透鏡左側10厘米處，有一個與主光軸垂直的物體AB，在透鏡右側15厘米處放一個平面鏡，鏡面與凸透鏡的主光軸垂直，則該光具組中，物體AB的成像情況是（）A．一個正立實像，一個倒立實像，一個正立虛像 B．一個正立實像，一個正立虛像，一個倒立虛像 C．一個倒立實像，一個正立虛像，一個倒立虛像 D．一個正立實像，一個倒立實像，一個倒立虛像【分析】（1）物體AB在凸透鏡的二倍焦距處，得到倒立等大的實像A1B1。（2）實像A1B1在平面鏡中又成相對于A1B1正立等大的虛像A2B2。（3）虛像A2B2是反射光線的反向延長線會聚形成的，這些反射光線又經凸透鏡成相對于A2B2倒立、縮小的實像A3B3。【解答】解：如圖，①物體AB在凸透鏡的二倍焦距處，得到倒立等大的實像A1B1。②實像A1B1如果不用光屏呈接，空氣是比較干凈時，眼睛從側面是無法看到的，但是確實是存在的，實像A1B1又在平面鏡中成像，相對A1B1來講是正立的虛像A2B2。③虛像A2B2是反射光線的反向延長線會聚形成的，這些反射光線又經凸透鏡成相對于A2B2倒立、縮小的實像A3B3。AB經凸透鏡兩次成像，像為A1B1和A3B3，經平面鏡一次成像，像為A2B2，三次成像相對于AB來講，A1B1是倒立、等大的實像，A2B2是倒立、等大的虛像，A3B3是正立、縮小的實像。故選：D。【點評】本題首先是物體經凸透鏡成倒立、等大的實像，這個實像又通過平面鏡成正立、等大的虛像，這個虛像又經凸透鏡成倒立、縮小的實像。3．（3分）用普通照相機拍照時，要按被照物體距相機鏡頭的遠近進行“調焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內，不論遠處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調焦”的奧秘是（）A．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 B．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 C．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同 D．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同【分析】根據凸透鏡成像的原理：當物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實像，以及其應用來解答此題。【解答】解：簡易“傻瓜”照相機鏡頭的焦距不能改變，暗箱長度也不能改變。拍照時只要把景物全部納入取景器內，無論物距如何變化，都能拍出比較清晰的照片，這主要是因為這種照相機的焦距小，物距都遠大于2倍焦距，像距接近焦距，這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大，所以不用調節。通過以上分析，只有選項B是正確的。故選：B。【點評】本題主要考查學生對：凸透鏡成像的應用的了解和掌握，以及物距遠大于2倍焦距的時候，像距接近1倍焦距等知識點的理解和掌握。4．（3分）如圖所示，物塊A的重力GA＝20N，物塊B的重力GB＝10N，水平推力F作用在A上，A與豎直墻面接觸，A和B勻速下滑，在推力F保持不變時，將B取走，在A的下方施加一個力F1，使物體A恰好向上做勻速直線運動，則F2的大小為（）A．20N B．30N C．40N D．50N【分析】先對AB組成的系統進行受力分析，由平衡條件求出A受到的摩擦力；再分析取走B后A物體受到的摩擦力，由平衡力知識分析施加F1后A受力情況，從而得到F1的大小。【解答】解：物體A、B組成的整體，受豎直向下的重力G＝GA+GB＝20N+10N＝30N，豎直向上的摩擦力f，而處于平衡狀態，由平衡條件得A受到的摩擦力：f＝G＝30N，方向豎直向上；滑動摩擦與壓力和接觸面的粗糙程度有關，所以當B取走，推力F保持不變，A受到的摩擦力不變，在A的下方施加一個力F1，使物體A恰好向上做勻速直線運動，此時A受到豎直向上的推力F1，A受到豎直向下的重力和豎直向下的摩擦力平衡，所以F1＝GA+f＝20N+30N＝50N。故選：D。【點評】本題考查了受力分析、平衡條件的應用，正確地選擇研究對象以及受力分析是本題解題的關鍵。5．（3分）如圖所示，在標準大氣壓下，三支試管插入水銀槽中都封閉了一部分氣體。試管中被封閉的氣體壓強中最大的是（）A．甲試管 B．乙試管 C．丙試管 D．無法確定【分析】根據圖所示信息，假設在試管內與水銀槽液面相平處有一個可以自由移動的“液片”，利用p＝ρgh分析管內氣壓大小關系。【解答】解：如圖，在標準大氣壓下，三支試管倒插在水銀槽內，都密封了一部分氣體，設大氣壓強為p0，假設試管中有一自由移動的液片，與水銀槽中液面在同一高度處。則每支試管中水銀柱相對于液片的高度分別為h甲、h乙、h丙，由圖知，h甲＜h乙＜h丙，由公式p＝ρgh知，三段水銀柱產生的壓強關系為p甲＜p乙＜p丙；液片雖然在不同試管中，但其下表面受到的壓強都等于大氣壓強p0；上表面受到的壓強為試管內空氣與水銀柱產生壓強之和，并且液片上下表面受到的壓強相同，即p0＝p水銀+p內。因為p0一定，p甲＜p乙＜p丙，所以，試管內空氣產生壓強關系為p甲′＞p乙′＞p丙′，即被封閉的氣體壓強中最大的是甲試管。故選：A。【點評】此題考查學生對于大氣壓和液體壓強的理解和掌握；選取一個合適的位置確定假設的“液片”，分析液片受到的壓強大小是解題的關鍵，所以要注意分析圖形中提供的信息。6．（3分）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能達到的最低點，關于小石塊從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）A．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能 B．從A點下落到B點的過程中，小石塊受到重力和彈力的作用 C．從B點下落到C點的過程中，小石塊的速度先增大后減小 D．小石塊在C點時，受到平衡力的作用【分析】（1）小石塊在下落過程中，在AB段，小石塊只受到重力作用，重力不斷改變小石塊的運動狀態，小石塊加速下落；在BC段受到橡皮筋的拉力作用：當拉力小于重力時，小石塊仍處于加速狀態；當拉力大于重力時，小石塊減速下落。（2）影響動能的因素有：質量和速度；影響重力勢能的因素有：質量和高度；彈性勢能的大小與物體彈性形變的程度有關，物體彈性形變的程度越大，彈性勢能越大。【解答】解：小石塊在下落過程中，在AB段，小石塊只受到重力作用，重力不斷改變小石塊的運動狀態，小石塊加速下落；在BC段受到橡皮筋的拉力作用，過B點后橡皮筋開始伸長（大于原長），彈力逐漸增大。當拉力小于重力時，小石塊仍處于加速狀態；當拉力大于重力時，小石塊減速下落。A、從A點到C點運動過程中小石塊的有重力勢能轉化為動能還轉化為橡皮筋的彈性勢能，故A錯誤；B、由題B點是橡皮筋自然下垂長度的位置，所以在AB段，橡皮筋對小石塊沒有彈力，小石塊只受到重力，故B錯誤；C、從B點下落到C點的過程中，小石塊速度先加速后減速，故C正確；D、BC過程中小石塊先加速后減速，減速過程中是因為彈力大于重力，C點是下落的最低點，此時小石塊雖然速度為0，到達C點后小石塊會改變運動狀態向上運動，故C點時受到并不是平衡力，故D錯誤。故選：C。【點評】物體受到的合力方向和物體運動方向相同時，物體處于加速狀態；物體受到的合力方向和物體運動方向相反時，物體處于減速狀態。7．（3分）如圖所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛適量的水，使之能浮在一水槽中，將另一只同樣的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽內水中，并固定位置，在標準大氣壓下，對槽內水加熱到沸騰時（）A．槽內甲、乙瓶內水溫都不能達到100℃ B．甲、乙瓶中水都不沸騰 C．甲瓶內水不沸騰，乙瓶內水沸騰 D．甲瓶內水沸騰，乙瓶內水不沸騰【分析】（1）水在沸騰時必須滿足兩個條件：一是溫度達到沸點，二是繼續吸熱。（2）水的沸點與氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。【解答】解：敞口玻璃瓶甲里盛適量的水，使之能浮在一水槽中，當槽內的水在標準大氣壓下沸騰時，通過熱傳遞，玻璃瓶甲內的溫度可以達到100℃，但是不能繼續吸熱，所以甲內的水不能沸騰；另一只同樣的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，瓶內的氣壓增大，水的沸點高于100℃，外面槽內的水溫度達到100℃，此時玻璃瓶乙內的水的溫度由于熱傳遞也可以達到100℃，但達不到水的沸點，所以乙瓶內的水不能沸騰，故B正確，ACD錯誤。故選B。【點評】知道水沸騰的條件；知道水的沸點與氣壓的關系。8．（3分）照明電路中，為了安全，一般在電能表后面電路上安裝一漏電保護器，如圖所示，當火線上的電流跟零線上的電流相等時漏電保護器的ef兩端沒有電壓，脫扣開關K能始終保持接通，當火線上的電流跟零線上的電流不相等時漏電保護器的ef兩端就有了電壓，脫扣開關K立即斷開。下列說法正確的是（）A．站在地面上的人觸及b線時，K自動斷開，有觸電保護作用 B．當用戶家的電流超過一定值時，K自動斷開，有過流保護作用 C．當火線和零線間電壓太高時，K自動斷開，有過壓保護作用 D．人站在絕緣物上兩手分別觸到b線和d線時，K自動斷開，有觸電保護作用【分析】脫扣開關K保持接通時，ef中要沒有電壓，保護器中火線和零線中電流產生的磁場應完全抵消，可知火線的線圈匝數和連接零線的線圈匝數應相等。只有通過火線與零線的電流有差值時，ef兩端才有電壓，脫扣開關K才斷開。“脫扣開關控制器”的線圈匝數越多，同樣的電流差值，產生的感應電動勢越大，ef兩端的電壓越大，觸電保護越靈敏。【解答】解：A、正常狀態時，脫扣開關K保持接通，站在地面上的人觸及b線時，電流通過人體流入大地，火線和零線中電流不同，則脫扣開關會斷開。故A正確。B、當輸入電壓過低或用戶電流超過一定值時，通過火線與零線的電流沒有差值，不會使ef中產生感應電動勢，脫扣開關不會斷開。故B錯誤。C、當火線和零線間電壓太高時，只要火線上的電流跟零線上的電流相等，K不會自動斷開，故C錯誤。D、當站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時（雙線觸電），流過火線與零線的電流相等，保護器中火線和零線中電流產生的磁場應完全抵消，不會使ef中產生感應電動勢，脫扣開關不會斷開。故D錯誤。故選：A。【點評】本題解題的關鍵在于分析電路結構，明確火線與零線中電流相等時，磁場完全抵消，應用的是雙線并繞消除自感影響的原理。二、多選題（本大題共4小題，共16分）（多選）9．（4分）如圖所示是藝術體操訓練房的俯視圖，訓練房的北墻有一大平面鏡，當老師從室外進入到圖示位置時，甲、乙、丙、丁四位同學能通過平面鏡觀察到老師的是（）A．甲同學 B．乙同學 C．丙同學 D．丁同學【分析】人看到物體在平面鏡中的像，是因為反射光線進入人眼的緣故。該題可以做出老師在平面鏡中的像，連接像和學生的位置，連線不通過屏風者，都能看到老師。【解答】解：根據平面鏡成像的特點，作出老師在平面鏡中的像點S′和木質屏風在平面鏡中的像A′B′，如圖所示，像點S′和甲、乙連線都沒有被屏風擋住，因此甲、乙兩位同學都能通過平面鏡觀察到老師，但像點S′與丙、丁連線被屏風虛像擋住，所以丙、丁兩位同學不能通過平面鏡觀察到老師。故選：AB。【點評】該題考查了根據平面鏡成像的特點來確定像的位置，容易出錯的是：許多不是畫物體的像，而是畫出人眼的像，注意人眼能看到物體是反射光線進入人眼而不是人眼發出光線。（多選）10．（4分）如圖所示，水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器，兩部分的橫截面積分別為S1、S2．質量為m的木球通過細線與容器底部相連，細線受到的拉力為T，此時容器中水深為h（水的密度為ρ0）。下列說法正確的是（）A．木球的密度為ρ0 B．木球的密度為ρ0 C．剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為T D．剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為T【分析】（1）木球浸沒時，此時受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和繩子的拉力，根據力的平衡條件，利用阿基米德原理F浮＝ρ水gV排和G＝mg＝ρVg即可求出木塊的密度。（2）剪斷細線，木塊漂浮，根據漂浮條件求出木球所受浮力的變化量，由于浮力減小，排開水的體積減小，求出水面下降的高度，然后利用F＝pS求出壓力的變化量。【解答】解：（1）木球浸沒時，其受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和繩子的拉力，由于木球處于靜止狀態，受力平衡，根據力的平衡條件可得：F浮＝G+T＝mg+T，木球浸沒時，V排＝V木，則根據阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得：ρ0gV排＝mg+T，由ρ＝可得木球的體積：V木＝，所以，ρ0g×＝mg+T，解得ρ木＝ρ0；故A正確，B錯誤；（2）剪斷細線，木塊漂浮，F浮′＝G＝mg，則待木球靜止后浮力變化量為：ΔF浮＝F浮﹣F浮′＝mg+T﹣mg＝T，根據阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得水面下降的高度（容器上部的水面下降）：Δh＝＝＝，則由Δp＝可得，水對容器底的壓力變化量：ΔF＝ΔpS2＝ρ0gΔhS2＝ρ0g×S2＝T，故C錯誤，D正確。故選：AD。【點評】本題綜合考查受力平衡和阿基米德原理的應用，關鍵是從圖象上讀出水面的下降高度的判斷，注意底部所受壓力一定利用F＝pS計算，有一定的難度。（多選）11．（4分）如圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，滑輪組中的兩個滑輪質量相等，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N，連接圓柱體M與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N。圓柱體M高為3m，底面積為0.02m2，密度為4.5×103kg/m3。在繩端拉力F作用下，圓柱體M從其下表面距水面15m處勻速上升到其上表面與水面相平的過程中用了3min，在這個過程中，拉力F的功率為160W，滑輪組的機械效率為η，鋼架對定滑輪的拉力為T。在圓柱體M被緩慢拉出水的過程中，圓柱體M的下表面受到水的壓強為p。不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列選項中正確的是（）A．壓強p的最小值為150000Pa B．拉力T的大小為1900N C．拉力F的大小為640N D．滑輪組的機械效率為87.5%【分析】（1）根據滑輪組裝置確定繩子股數；對動滑輪和物體做整體受力分析，對定滑輪做受力分析，根據F浮＝ρ水gV求得M所受的浮力，再根據重力和浮力之比可求得M的重力，從而可求得拉力F大小；（2）因M有三段繩子承擔，根據平衡條件F浮+3F＝G輪+GM，可求得拉力T的大小；（3）根據η＝＝＝＝可求得滑輪組的機械效率；（4）由繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N和連接圓柱體M與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N，可知圓柱體M的下表面受到水的壓力，再利用p＝可求得壓強p的最小值。【解答】解：C、由圖可知，n＝3；對動滑輪和物體做整體受力分析，如左圖，對定滑輪做受力分析如右圖所示，已知圓柱體M高h＝3m，底面積S＝0.02m2，圓柱體M的體積：V＝Sh＝0.02m2×3m＝0.06m3，圓柱體M浸沒在水中時V＝V排，受到的浮力：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3＝600N，所以：＝＝，即：＝，解得：GM＝2700N，由已知可知物體上升速度：v＝＝m/s，P＝＝＝Fv'＝Fnv＝F×3v＝F×3×m/s＝160W，所以繩端拉力：F＝＝＝800N，故C錯誤；B、整個裝置處于平衡狀態，由平衡條件：F浮+3F＝G輪+GM，所以：G輪＝F浮+3F﹣GM＝600N+3×800N﹣2700N＝300N，則鋼架對定滑輪的拉力：T＝2F+G輪＝1600N+300N＝1900N，故B正確；D、不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，克服動滑輪重做功為額外功，η＝＝＝＝＝×100%＝87.5%，故D正確；A、因為：F浮+3F＝G動+GM，物體M露出水面，浮力減小，拉力增大，每一段繩子的拉力最多增大到900N，以后繞在滑輪組上的繩子將拉斷；此時的浮力最小：F浮最小＝G動+GM﹣3F＝300N+2700N﹣3×900N＝300N，壓強p的最小值：p＝＝＝1.5×104Pa，故A錯誤。故選：BD。【點評】本題為力學綜合題，考查了學生對重力公式、密度公式、阿基米德原理、滑輪組拉力的計算方法、力的合成的掌握和運用，是我們初中力學中比較難的題目。（多選）12．（4分）某敬老院為老人買了一輛電動輪椅，工作原理如圖所示，操縱桿可以同時控制S1和S2兩個開關，向前推操縱桿時輪椅前進且能調速，向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退，已知蓄電池電壓為24V，定值電阻R2為20Ω，R1為滑動變阻器。下列對電路的判斷正確的是（）A．S2接觸點1，S2接觸點2時，輪椅前進 B．S1和S2都接觸點1時，輪椅前進 C．輪椅后退時電路中的電流小于1.2A D．輪椅后退時電路中的電流為1.2A【分析】（1）輪椅前進且能調速，故前進電路中應有可以控制電路中的電流的裝置，即應有滑動變阻器且與電動機串聯；輪椅后退時，輪椅以恒定速度后退，即電動機應與R2串聯。（2）輪椅后退時輪椅以恒定速度后退，即電動機應與R2串聯，根據歐姆定律計算后退時電路中的電流。【解答】解：AB、由題輪椅前進且能調速，故前進電路中應有可以控制電路中的電流的裝置，即滑動變阻器且與電動機串聯在電路中。由電路圖可知，此時開關S1和S2都接1，故A錯誤，B正確；CD、輪椅后退時，輪椅以恒定速度后退，即電動機應與R2串聯，則電路中電流I＝＝＜1.2A，故C正確，D錯誤。故選：BC。【點評】本題應注意通過審題找出題目中隱含的信息，同時注意對電路的分析能力，靈活應用歐姆定律及串聯電路的電壓規律求解。同時本題也很好的體現物理知識在生活中的應用，是一道好題。三、填空題（本大題共4小題，共16分）13．（4分）有兩種金屬材料，它們的密度分別為ρ1和ρ2（ρ1＞ρ2），現分別取等體積和等質量的兩種金屬材料，混合組成兩個大小一樣的合金球甲和乙，甲球的質量為M甲，乙球的質量為M乙，則M甲大于M乙。（選填“大于”、“小于”或者“等于”）【分析】本題考查學生對密度公式的理解與掌握。（1）若是計算題：做題時先分別將合金球M甲和M乙用密度和體積的乘積表示出來，然后利用數學方法比較大小。（2）若是選擇、填空：利用特殊值法給相關量賦值。【解答】解：合金球甲和乙大小相同，所以可令V甲＝V乙＝2V對甲球：由ρ＝得，M甲＝ρ1V+ρ2V＝（ρ1+ρ2）V對乙球：由ρ＝得，M乙＝ρ1V1+ρ2V2①2V＝V1+V2＝+②聯立①②可得M乙＝M甲÷M乙＝＞1所以M甲大于M乙【點評】本題如果利用表達式比較對密度計算理解要求較高，一般這類問題建議采用特殊值法。14．（4分）如圖所示，是太陽能路燈照明系統。它的工作原理是使太陽能轉化為電能儲存在蓄電池內，供路燈發光。這個過程中能量發生轉化的流程：太陽能→電能→化學能→電能→光能。【分析】可以根據能量能否重新利用及其能量的轉化過程方面進行分析、考慮，從而得出正確的結論。【解答】解：太陽能是可以重復利用的能源。多余的能量儲存在蓄電池內，則是轉化為化學能，夜晚供交通指示燈及照明燈發光，則是由化學能轉化為電能，電能轉化為光能。故答案為：化學能；電能。【點評】解答本題的關鍵是要充分理解太陽能的特點及其能量之間的轉化關系，只有這樣才能對問題做出正確的判斷。15．（4分）有一瀑布，每分鐘有60m3的水從50m高處落下，想利用它建設小水電站，送電電壓為104V，導線上的電流是35A，求水的機械能轉化為電能的效率為70%。【分析】在水下落時，水的機械能轉化為電能，利用公式W＝Gh＝mgh計算水下落中獲取的機械能；利用P＝UI求發電電功率，再利用P＝求得產生的電能，利用η＝求水的機械能轉化為電能的效率。【解答】解：由ρ＝可得水的質量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×60m3＝6×104kg，水的重力：G＝mg＝6×104kg×10N/kg＝6×105N，水下落中產生的機械能：W機械＝Gh＝6×105N×50m＝3×107J；發電電功率：P＝UI＝104V×35A＝3.5×105W，由P＝可得產生電能：W電＝Pt＝3.5×105W×60s＝2.1×107J；水的機械能轉化為電能的效率：η＝＝×100%＝70%。故答案為：70%。【點評】本題考查了重力公式、功的公式、電功率公式、效率公式的應用，注意求輸電功率時，采用P＝UI求解。16．（4分）一種學生設計的電熱座椅主要由座墊和腳踏組成，其電路示意圖如圖所示，座墊內的電熱絲R1＝260Ω、R2＝150Ω，腳踏內的電熱絲R3＝400Ω。閉合開關S1，開關S2接b可以使腳踏處于“低溫擋”，開關S2接a可以使腳踏處于“高溫擋”（忽略溫度變化對電阻的影響），腳踏處于中溫擋時，電熱座椅在通電5min所消耗的電能26400。。【分析】（1）分析S2接不同觸點時電路連接，由電阻的串聯結合P＝確定不同擋位電路的連接；（2）由串聯電阻的規律，根據W＝t求出電熱座椅在通電5min所消耗的電能。【解答】解：（1）①S2接a觸點時，電路為R3的簡單電路；②S2接b觸點時，R3與R1串聯在電路中；③S2接c觸點時，R3與較小的電阻R2串聯在電路中；由電阻的串聯規律，②中電路的電阻最大，①中電路的電阻最小，由P＝，可知，S2接b觸點時為可以使腳踏處于“低溫擋”；開關S2接a可以使腳踏處于“高溫擋”；（2）S2接c觸點時，R3與較小的電阻R2串聯在電路中，由串聯電阻的規律：R串＝R3+R2＝400Ω+150Ω＝550Ω；電熱座椅在通電5min所消耗的電能：W＝t＝×5×60s＝26400J。故答案為：b；a；26400。【點評】本題考查了串聯電路的規律和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應用，關鍵是電熱座椅處于不同狀態時電路連接方式的判斷。四、實驗探究題（本大題共2小題，共12分）17．（8分）利用如圖a所示的電路，可以研究通過小燈泡的電流跟加在它兩端電壓的關系。實驗中使用小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）請按照圖a，將圖b中的實物電路連接完整；（2）閉合開關S，當滑片從滑動變阻器的一端向另一端移動時，小燈泡兩端的電壓連續發生變化，于是可得到多組測量值（U，I），根據測量值畫出小燈泡的I﹣U圖象如圖c所示。從圖象可以發現：隨著小燈泡兩端電壓從0逐漸增大（不大于額定電壓），其燈絲的電阻值不斷增大（選填“不斷增大”，“保持不變”或“不斷減小”）；（3）在圖a中，閉合開關，將片P從A端向B端移動。在此過程中，小燈泡兩端的電壓不斷變大（選填“不斷變大”，“保持不變”或“不斷變小”）（4）考慮到電壓表的電阻對電路的影響，每次電流表的示數比測量時通過小燈泡的實際電流偏大（選填“偏大”或“偏小”）。【分析】（1）根據燈的額定電壓確定電壓表選用小量程與燈并聯；（2）由圖c知，當電壓為0.25V、1.0V、2.0V時，對應的電流大小分別為0.1A、0.3A、0.45A，由歐姆定律R＝分別求出對應的電阻大小分析回答；（3）在圖a中，燈與變阻器PA部分并聯后與變阻器的PB部分串聯，閉合開關，將片P從A端向B端移動，判斷PA部分電阻變化，根據并聯電阻的規律得出并聯部分的電阻變化，由分壓原理確定并聯部分的電壓變化，即燈的電壓變化；（4）根據并聯電路電流的規律分析。【解答】解：（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯，如下所示：（2）由圖c知，當電壓為0.25V、1.0V、2.0V時，對應的電流大小分別為0.1A、0.3A、0.45A，由歐姆定律R＝，對應的電阻大小分別為：2.5Ω、3.3Ω、4.4Ω，故燈絲的電阻值不斷增大；（3）在圖a中，燈與變阻器PA部分并聯后與變阻器的PB部分串聯，閉合開關，將片P從A端向B端移動。PA部分電阻越來越大，根據并聯電阻的規律，并聯部分的電阻變大，PB部分電阻變小，由分壓原理，并聯部分的電壓變大，即燈的電壓不斷變大；（4）因電壓表與燈并聯，根據并聯電路電流的規律，電流表的示數比測量時通過小燈泡的實際電流偏大。故答案為：（1）如上；（2）不斷增大；（3）不斷變大；（4）偏大。【點評】本題研究通過小燈泡的電流跟加在它兩端電壓的關系，考查電路的連接、數據分析、串聯、并聯電路的規律和歐姆定律的運用。18．（4分）某校同學參加社會實踐活動時，在山上發現一塊很大的巖石，他們想測出這塊巖石的密度。幾位同學隨身攜帶的工具和器材有：電子天平（附說明書）、購物用的彈簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、鐵錘、細線和一瓶飲用水（已知水的密度為ρ0）請你從中選用部分工具和器材，幫他們設計一種精確測量巖石密度的實驗方案要求（1）寫出主要的實驗步驟（2）寫出巖石密度的數學表達式（用已知量和測量量表示）【分析】測物體密度所依據的實驗原理是ρ＝，所以要測出巖石的密度，就需要知道巖石的質量和巖石的體積。（1）巖石的質量可以選用天平進行測量；（2）題中所給的器材里并沒有量筒，所以無法采用常規的方法即用量筒測量巖石的體積。我們可以利用等效替代的方法來解決這個問題：如果讓巖石浸沒入水中，則就可以得到V＝V排水。求出排開水的質量，再利用密度公式求得排開水的體積，即巖石體積，最后利用密度公式推導出其密度表達式。【解答】解：（1）測物體密度所依據的實驗原理是ρ＝，所以要測出巖石的密度，就需要知道巖石的質量和巖石的體積，故設計實驗步驟如下：①用鐵錘敲擊巖石，取下適當體積的小巖石塊；②用電子天平稱出小巖石塊的質量，記為m0；③在茶缸中倒入適量水，稱出茶缸和水的總質量，記為m1；④用細線系好小巖石塊，提著細線的一端，將小巖石塊浸沒在水中保持靜止（小巖石塊不與茶缸接觸），讀出此時天平的示數，記為m2；（2）小巖石塊浸沒在水中，排開水的質量：m排＝m2﹣m1，則根據ρ＝可得，小巖石的體積：V＝V排＝＝，所以巖石的密度表達式：ρ＝＝＝?ρ0。答：（1）主要的實驗步驟見解答；（2）巖石密度的數學表達式為ρ＝?ρ0。【點評】本題考查了測量物體密度的方法，本題中測量物體密度所用到的知識包括密度知識和阿基米德原理。要能根據題中的器材想到用阿基米德原理來解決巖石體積的測量，該題綜合考查了學生的分析能力和綜合能力，是一道好題。五、計算題（本大題共3小題，共32分）19．（10分）城區某街道兩旁安裝了風光互補路燈，如圖所示。該路燈系統同時安裝了太陽能電池板和風力發電機，有陽光時通過太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，并將電能儲存至蓄電池中，為了節能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號風光互補路燈系統的部分技術參數，其中光電轉化效率是指太陽能電池板將光能轉化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風速達到最大限制風速時風力發電機的輸出功率。太陽能電池板風力發電機蓄電池LED燈電池板的總面積0.8m2最大限制風速12m/s電池容量250A．h額定電壓24V光電轉化效率15%最大輸出功率150W額定電壓12V額定功率100W（1）蓄電池充足一次電可儲存的能量是多少J？（2）在有風晴天，光照5h，風吹10h，太陽能電池板和風力發電機發電總和是多少？設太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1200W/m2，風速達到最大限制風速。（3）街道兩旁安裝了100盞該型號風光互補路燈，每天正常工作10h，一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭多少kg？（煤炭熱值q煤＝3×107J/kg，一個月按30天算）【分析】（1）已知蓄電池的電壓和容量，可利用公式W＝UQ求儲存的能量；（2）已知太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率，由已知條件求出太陽能電池板轉化成電能的功率；根據W1＝P1t1求出光照5h轉化的電能；已知風力發電機最大輸出功率，根據W2＝P2t2得出獲得的電能；從而得出太陽能電池板和風力發電機發電總和；（3）由表中數據得出10盞該型號風光互補路燈的總功率，根據W＝Pt得出一天消耗的電能，從而求出一個月用電，由Q＝mq變形公式可得一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭的質量。【解答】解：（1）蓄電池儲存的電能：W＝UQ＝UIt＝12V×250A×3600s＝1.08×107J；（2）太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1200W/m2，太陽能電池板轉化成電能的功率為：P1＝1200W/m2×0.8m2×15%＝144W；光照5h轉化的電能為：W1＝P1t1＝0.144kW×5h＝0.72kW?h；風力發電機最大輸出功率為150W，風吹10h，獲得的電能：W2＝P2t2＝0.15kW×10h＝1.5kW?h；太陽能電池板和風力發電機發電總和是：W＝W1+W2＝0.72kW?h+1.5kW?h＝2.22kW?h＝7.992×106J；（3）100盞該型號風光互補路燈的總功率：P＝100×100W＝10000W＝10kW，一天消耗的電能：W＝Pt＝10kW×10h＝100kW?h＝100×3.6×106J＝3.6×108J，一個月用電：W總＝3.6×108J×30＝1.08×1010J，則由Q＝mq可得，一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭質量：m＝＝＝＝360kg。答：（1）蓄電池充足一次電可儲存的能量是1.08×107J；（2）在有風晴天，光照5h，風吹10h，太陽能電池板和風力發電機發電總和是7.992×106J；（3）一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭360kg。【點評】本題綜合考查了電功公式和Q＝mq公式的運用，關鍵是從題中獲取有效的信息。20．（10分）如圖甲所示，圓柱形玻璃容器重為3N，底面積為4×10﹣2m2，放在水平桌面上：重為7N，邊長為L1＝0.1m的正方體木塊（不吸水）靜止在容器的底部，用一根長為L2＝0.06m的細線（質量和體積不計）將木塊與容器底部相連，現向容器緩慢注水，直到木塊受到的浮力等于8N時停止注水（如圖乙所示），已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。容器的厚度不計，求：（1）木塊的密度；（2）注水過程浮力對木塊所做的功；（3）木塊受到的浮力等于8N時容器對桌面的壓強。【分析】（1）利用G＝mg求出木塊的重力，利用體積公式求出木塊的體積，再利用ρ＝求解木塊的密度；（2）利用W＝Fs計算注水過程浮力對木塊所做的功；（3）容器對桌面的壓力等于容器、容器內水和木塊的重力，容器和木塊的重力已知，將容器內的水分成上下兩部分，利用V＝Sh求出下部分的體積，根據阿基米德原理求出