2023年广东省江门市蓬江区中考物理模拟试卷

第=PAGE1*2-11页共=SECTIONPAGES1*22页◎第=PAGE1*22页共=SECTIONPAGES1*22页2023年广东省江门市蓬江区中考物理模拟试卷一、单项选择题（每小题3分，共30分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）1．（3分）全面建成小康社会是实现中华民族伟大复兴的关键一步，人民的日子越过越好，如今，汽车已进入寻常百姓家，下列说法中错误的是（）A．汽车的倒车雷达是利用了超声波定向性好的特点来测距离 B．汽车前挡玻璃是倾斜的，可以使车内物体所成的虚像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线 C．寒冷的清晨，汽车开暖气后其前挡玻璃出现了一层水雾，可以用雨刮器清除 D．关上车窗后，车内会变得安静很多，是因为玻璃可以起到隔音的效果2．（3分）天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（）A．1012 B．1014 C．1016 D．10183．（3分）有一只自制温度计只有75根均匀刻线，若把它插入正在熔化的冰水混合物中，水银柱下降到第15根刻线，当把它插入在标准大气压下的沸水中时，水银柱升高到第65根刻线。现选用摄氏温标，这个温度计的测量范围是（）A．﹣30℃～120℃ B．﹣28℃～120℃ C．﹣28℃～18℃ D．﹣30℃～18℃4．（3分）有一个物体漂浮在水面上，现把该物体分成a、b两个部分，若不讨论总质量的改变，则下列情况中可能出现的是（）①a、b两个部分都漂浮在水面上②a、b两个部分都沉在水底③一个部分漂浮在水面上，一个部分沉在水底④a、b两个部分都悬浮在水中间A．① B．①② C．①③ D．④5．（3分）两人一起使力推车。其中甲站在地面上推车，乙站在车上推车，如图所示。如果甲和乙的脚底是光滑的，车若被推动，请问这算谁的功劳（）A．甲 B．乙 C．甲、乙都有贡献 D．甲、乙都没有贡献6．（3分）近年来流行的一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）A．增大物距，减小像的大小 B．增大物距，增大像的大小 C．减小物距，增大取景范围 D．减小物距，减小取景范围7．（3分）如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时（）A．槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B．甲、乙瓶中水都不沸腾 C．甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D．甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾8．（3分）已知在弹性限度内，弹簧的伸长量ΔL与受到的拉力F成正比，用公式F＝k•ΔL表示，其中k为弹簧的劲度系数（k为常数）。现有两个轻弹簧L1和L2，它们的劲度系数分别为k1和k2，且k1＝4k2，现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物，且滑轮和重物的质量均相等，不计绳重和摩擦，则两弹簧的伸长量之比ΔL1A．14 B．34 C．19．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是（）A．电流表A示数与电流表A2示数的差变大 B．电流表A1示数与电流表A2示数的和变大 C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大 D．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大10．（3分）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．滑环的重力为50N B．滑环的重力为100N C．杠杆的重力为35N D．杠杆的重力为75N二、作图题（共9分）11．（3分）如图甲所示是科技馆的“磁悬浮地球仪”，图乙是其简化图。请你在图乙中画出地球仪的受力情况。12．（3分）如图所示，当给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整（导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内）。13．（3分）半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层，一束激光垂直于直径AC由空气射入玻璃砖（如图所示），已知入射点到O点的距离为22三、实验探究题。14．（8分）小明同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据（如表所示）。音名中央C1D2E3F4G5A6B7C1唱名（C调）DoReMiFaSolLaSiDo'频率/Hz264297330352396440①528弦长l89453423②81512（1）由上表可知均匀拉紧的琴弦发音频率随弦长的变长而（选填“不变”、“变大”、“变小”）。（2）请你根据记录表中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格①②中应该填写的数据：①；②。（3）小华选用以上琴弦和两个一次性纸杯，制成了一个“土电话”，如果在用“土电话”时，另外一个同学用手提住琴弦上的某一部分，则听的一方（“仍然能”或“不能”）听到声音，这是由于；在使用“土电话”时，琴弦（选填“松弛”或“拉紧”）听到的声音效果要更好。15．（4分）某同学做电学实验，通过改变滑动变阻器的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的读数，根据表格中记录的数据分析，他所连接的电路可能是电路图中的哪一个（）U/V0.60.70.80.91.01.1I/A0.180.210.250.270.300.33A． B． C． D．四、计算题（本题共2小题，共25分）16．（5分）小华在假期探望外祖母，他坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，从车头入洞到车尾出洞，小华共数出80次车身振动，若车身长174m，每节铁轨长11.5m，设火车一直在做匀速运动，山洞长度是多少？17．（20分）如图装置是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图，电源电压恒为3V，L为电阻不计的LED工作指示灯，滑动变阻器R的最大值为10Ω，A端到B端的长度为10cm。一内底面积为300cm2的圆柱形容器放在水平面上，装有足量的水。水面漂浮有一外地面积为100cm2的圆柱形金属筒（上端开口，足够高），金属筒通过硬杆与滑片P连接在一起。金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平。滑片P，硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的总质量为200g。为了能直接读出所称物体质量的大小，需将电压表的刻度改成对应的质量刻度。他们首先调整装置，当金属筒内不放入物体时，滑片P恰好在A端，即质量0g恰好对应电压表示数的0V．然后向金属筒内放入物体（金属筒是中漂浮且容器中的水未溢出），装置稳定后再计算出放入物体质量所对应的电压表示数，滑片P移动时受到的阻力、导线对硬杆MN的力、硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的形变均忽略不计。闭合开关，求：（1）如图，金属筒内未放入物体时，电路中的电流为多少？（2）如图，金属筒内未放入物体时，金属筒受到的浮力为多少？（3）向金属筒内放入600g的物体后，对应的电压表示数为多少？五、综合能力题（本题共2小题，共24分）18．（16分）阅读短文，回答问题。喷泉喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出。从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来。水泵转速恒定时。喷出的水柱高度稳定。音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率，电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一。模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。表一：额定转速2900r/min额定流量Q0.04m3/s额定扬程H8m额定功率7.5kW表二：速度v/m•s﹣11.02.03.04.06.0质量M/kg3.06.012.012.012.0流量Q/m3•s﹣10.030.030.040.030.02（1）水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在的作用下不断地进入水泵内；（2）下列关于喷泉的有关说法，正有的是；A.喷泉水泵所使用的电机运用了电磁感应原理B.向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等C.阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的D.音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.8倍，则此时扬程为m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s后停止，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为kW•h；（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度4.0m/s时，对应的流量为m3/s，水泵每秒喷出水的质量为kg；（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压曲线，定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变，当R的电功率满足P≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为W；该电路工作20min，喷水时间共为s。19．（8分）阅读下列短文，回答问题。在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫居里点温度，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料（是/不是）晶体。（2）打印笔工作有快、慢两挡，快档打印时，图中开关S1应处于状态，若此时温度为：250℃，打印笔的电功率是；（3）家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件，图丁为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为℃；（4）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻，功率，使其温度降低（增大/减小/不变），反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。六、附加题（本题共2小题，共20分）20．（10分）八个相同的电阻元件按如图所示的方式搭建成一个电阻网络。将端口A接入电源正极、B接入对应的负极。于是导线cd中的电流方向为（选填“从c到d”或“从d到c”）。若电阻7被短路，过一段时间后电阻1、2、3和4，这四个电阻中，哪一个温度最高：（填写数字编号）。21．（10分）一容器加满水后容器和水总质量为m1，若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水，总质量为m2，若在容器内放一质量为m的实心小金属块A和一质量也为m的实心小金属块B后再加满水，总质量为m3，已知水的密度为ρ，则金属块A的密度为，金属块A和B的密度之比为。

2023年广东省江门市蓬江区中考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共30分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）1．（3分）全面建成小康社会是实现中华民族伟大复兴的关键一步，人民的日子越过越好，如今，汽车已进入寻常百姓家，下列说法中错误的是（）A．汽车的倒车雷达是利用了超声波定向性好的特点来测距离 B．汽车前挡玻璃是倾斜的，可以使车内物体所成的虚像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线 C．寒冷的清晨，汽车开暖气后其前挡玻璃出现了一层水雾，可以用雨刮器清除 D．关上车窗后，车内会变得安静很多，是因为玻璃可以起到隔音的效果【分析】（1）倒车雷达应用了超声波来工作；（2）小轿车前方的挡风玻璃相当于平面镜，像与物体关于平面镜对称；（3）物质从液态变为气态的过程叫做汽化，汽化吸热；（4）玻璃可以反射声音，起到隔音的效果。【解答】解：A.倒车雷达应用了超声波来测试车后物体与车的距离，故A正确；B.挡风玻璃相当于平面镜，当车外光线暗，车内光线明亮时，车内物体会通过挡风玻璃成像，像与物体关于平面镜对称，所以车内物体所成的虚像位于玻璃的上方，起到不妨碍司机视线的作用，故B正确；C，水雾出现在前窗玻璃的内表面，是因为车内的水蒸气遇到玻璃内表面液化为小水滴，不可以用雨刮器清除，故C错误；D.关上车窗后，车内会变得安静很多，玻璃可以反射声音起到隔音的效果，故D正确；故选：C。2．（3分）天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（）A．1012 B．1014 C．1016 D．1018【分析】光的速度和运行时间已知，利用速度公式得到光年的长度。【解答】解：光速c＝30万千米/秒＝30×104×103m/s＝3×108m/s；则1光年的距离s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m≈1016m．故选：C。3．（3分）有一只自制温度计只有75根均匀刻线，若把它插入正在熔化的冰水混合物中，水银柱下降到第15根刻线，当把它插入在标准大气压下的沸水中时，水银柱升高到第65根刻线。现选用摄氏温标，这个温度计的测量范围是（）A．﹣30℃～120℃ B．﹣28℃～120℃ C．﹣28℃～18℃ D．﹣30℃～18℃【分析】首先明确摄氏温度的规定：1标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0℃，沸水的温度规定为100℃，0℃～100℃之间分成100等份，每一等份就是1℃；然后结合题中自制温度计沸水和冰水混合物对应的格数，就可求出每小格表示的温度值。再根据总格数求出自制温度计的测量范围。【解答】解：因为1标准大气压下沸水温度为100℃，冰水混合物温度为0℃，则该温度计每一格表示的温度为：100℃65−15由于该温度计第15根刻线下面有14根刻线，故则该温度计最下面的刻度对应的温度是：﹣（2℃×14）＝﹣28℃；同理，第65根刻线上面还有10根线，即最上面的刻度对应的温度是：100℃+2℃×10＝120℃，所以该温度计的测量范围是：﹣28℃～120℃。故选：B。4．（3分）有一个物体漂浮在水面上，现把该物体分成a、b两个部分，若不讨论总质量的改变，则下列情况中可能出现的是（）①a、b两个部分都漂浮在水面上②a、b两个部分都沉在水底③一个部分漂浮在水面上，一个部分沉在水底④a、b两个部分都悬浮在水中间A．① B．①② C．①③ D．④【分析】根据物体的浮沉条件，由漂浮得出物体密度与水的密度的关系，根据密度的关系得出分开后物体的浮沉状态。【解答】解：物体漂浮在水面上，所以其平均密度小于水的密度；若物体是实心的且的质量分布均匀，则把该物体分成a、b两个部分时，每一部分的密度不变，仍小于水密度，所以两部分仍都漂浮在水面上，故①可能出现；若物体是实心的且物体的质量分布不均匀，则把该物体分成a、b两个部分时，一部分的密度小于水的密度，另一部分的密度大于水的密度，所以，此时一个部分漂浮在水面上，另一部分沉在水底，故③可能出现；若物体是空心的，空心部分的密度小于水的密度，漂浮在水面上，实心部分的密度可能大于水的密度，可能小于水的密度，也可能等于水的密度，即实心部分可能下沉、可能悬浮也可能漂浮，但不能两部分为沉底或悬浮，故②④不可能出现。故选：C。5．（3分）两人一起使力推车。其中甲站在地面上推车，乙站在车上推车，如图所示。如果甲和乙的脚底是光滑的，车若被推动，请问这算谁的功劳（）A．甲 B．乙 C．甲、乙都有贡献 D．甲、乙都没有贡献【分析】对乙和小车整体分析，根据乙和小车的运动状态分析是谁推动了车。【解答】解：如果甲和乙的脚底都不打滑，车若被推动，把车和乙看作一个整体，甲推动了这个整体，所以是甲的功劳；如果甲和乙的脚底是光滑的，甲与地面、乙与车之间没有摩擦力的作用；车若被推动，甲和乙对车有向右的推力，车被推动，是甲和乙的功劳。故选：C。6．（3分）近年来流行的一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）A．增大物距，减小像的大小 B．增大物距，增大像的大小 C．减小物距，增大取景范围 D．减小物距，减小取景范围【分析】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。【解答】解：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故A正确，BCD错误。故选：A。7．（3分）如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时（）A．槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B．甲、乙瓶中水都不沸腾 C．甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D．甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾【分析】（1）水在沸腾时必须满足两个条件：一是温度达到沸点，二是继续吸热。（2）水的沸点与气压有关，气压越高，沸点越高。【解答】解：敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，当槽内的水在标准大气压下沸腾时，通过热传递，玻璃瓶甲内的温度可以达到100℃，但是不能继续吸热，所以甲内的水不能沸腾；另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，瓶内的气压增大，水的沸点高于100℃，外面槽内的水温度达到100℃，此时玻璃瓶乙内的水的温度由于热传递也可以达到100℃，但达不到水的沸点，所以乙瓶内的水不能沸腾，故B正确，ACD错误。故选B。8．（3分）已知在弹性限度内，弹簧的伸长量ΔL与受到的拉力F成正比，用公式F＝k•ΔL表示，其中k为弹簧的劲度系数（k为常数）。现有两个轻弹簧L1和L2，它们的劲度系数分别为k1和k2，且k1＝4k2，现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物，且滑轮和重物的质量均相等，不计绳重和摩擦，则两弹簧的伸长量之比ΔL1A．14 B．34 C．1【分析】分析图中的装置可知，滑轮两侧的拉力均为G，再加上滑轮的重力也等于G，所以顶端的弹簧承担的拉力为3G，将这一关系与劲度系数的关系都代入公式中，就可以求出弹簧伸长量之比。【解答】解：由题知滑轮和重力的质量均相等，根据G＝mg知，滑轮和重物的重力相等；由图分析可知，重物的重力为G，底端弹簧所受拉力为G，顶端弹簧所受拉力为3G，根据F＝k•ΔL可知：ΔL1=F1k1=故选：B。9．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是（）A．电流表A示数与电流表A2示数的差变大 B．电流表A1示数与电流表A2示数的和变大 C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大 D．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源的电压。根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1电流的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律求出通过R2支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步可知电流表A示数与电流表A2示数的差、电流表A1示数与电流表A2示数的和变化，根据欧姆定律结合两电阻的阻值可知电压表V示数与电流表A2示数的比值、电压表V示数与电流表A1示数的比值变化。【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源的电压。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过R2的电流变小，即电流表A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小，由电流表A示数与电流表A2示数的差等于通过R1的电流可知，电流表A示数与电流表A2示数的差不变，故A错误；由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小可知，电流表A1示数与电流表A2示数的和变小，故B错误；由R=UI可知，电压表V示数与电流表A2示数的比值等于R2的阻值，电压表V示数与电流表A1示数的比值等于R则，电压表V示数与电流表A2示数的比值变大，电压表V示数与电流表A1示数的比值不变，故C正确、D错误。故选：C。10．（3分）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．滑环的重力为50N B．滑环的重力为100N C．杠杆的重力为35N D．杠杆的重力为75N【分析】杠杆是粗细均匀的一只金属杆，重心在杠杆的中点，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动时，滑环对金属杆的拉力等于测力计的拉力与滑环的重力之差，当s为0.1m和1m时根据杠杆的平衡条件分析得出金属杆平衡的表达式；然后联立即可求出滑环和杠杆的重力。【解答】解由图甲可知，金属杆是粗细均匀的一只杠杆，绕O点转动，金属杆的重心在杠杆的中点，阻力F2＝G杆，阻力臂为L2=12L用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动时，滑环对金属杆的拉力等于测力计的拉力与滑环的重力之差，由图乙可知，当s＝0.1m时，L1＝0.1m，动力F1＝550N﹣G环，则根据杠杆平衡的条件可得：F1L1＝F2L2，即：（550N﹣G环）×0.1m＝G杆×0.5m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当s＝OA＝1m时，L1′＝1m，动力F1′＝100N﹣G环，则根据杠杆平衡的条件可得：F1′L1′＝F2L2，即：（100N﹣G环）×1m＝G杆×0.5m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②可得：G环＝50N，G杆＝100N，故A正确，BCD错误。故选：A。二、作图题（共9分）11．（3分）如图甲所示是科技馆的“磁悬浮地球仪”，图乙是其简化图。请你在图乙中画出地球仪的受力情况。【分析】先根据物体的状态对物体进行受力分析，地球仪悬浮，它受重力和磁力，并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力。【解答】解：地球仪悬浮，它受重力和磁力，并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力，从地球仪的重心，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，如图所示：12．（3分）如图所示，当给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整（导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内）。【分析】弹簧的长度的变化是由条形磁体对弹簧拉力的变化引起的。电磁铁对条形磁体作用力的变化是由其磁性强弱的变化引起的，因此从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题。【解答】解：弹簧的长度逐渐变短，说明磁铁受到的斥力变大，故螺线管的上端为S极，根据安培定则可知，电磁铁的上端应接电源的正极；把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短，说明此时的电流变大，故应接滑动变阻器的B接线柱，如图所示：。13．（3分）半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层，一束激光垂直于直径AC由空气射入玻璃砖（如图所示），已知入射点到O点的距离为22【分析】光的反射定律的：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光垂直从玻璃射入空气中时，方向不变，再结合数学知识即可作图。【解答】解：一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖，传播方向不变，到达弧面ABC，连接OO1即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，到达弧面ABC的左侧，连接OO2即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，此时反射光线垂直于AC射入空气中，传播方向不变，如图所示：由勾股定理得，O1D=R所以，△ODO1为等腰直角三角形，即第一次的入射角为45°；所以反射角也为45°，则O1O2∥AC，同理，第二次的入射角也为45°。三、实验探究题。14．（8分）小明同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据（如表所示）。音名中央C1D2E3F4G5A6B7C1唱名（C调）DoReMiFaSolLaSiDo'频率/Hz264297330352396440①528弦长l89453423②81512（1）由上表可知均匀拉紧的琴弦发音频率随弦长的变长而变小（选填“不变”、“变大”、“变小”）。（2）请你根据记录表中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格①②中应该填写的数据：①35l；②495（3）小华选用以上琴弦和两个一次性纸杯，制成了一个“土电话”，如果在用“土电话”时，另外一个同学用手提住琴弦上的某一部分，则听的一方不能（“仍然能”或“不能”）听到声音，这是由于琴弦无法振动；在使用“土电话”时，琴弦拉紧（选填“松弛”或“拉紧”）听到的声音效果要更好。【分析】（1）（2）解决此题要知道琴弦振动的快慢与琴弦长度有关，琴弦越长振动越慢，琴弦越短，振动越快；音调与发声物体的振动频率有关，振动频率越快，音调越高，振动频率越慢，音调越低。分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长近似成反比。据此解答。（3）声音是由振动产生的，听不到声说明不振动了；声在松弛的琴弦中传播，能量损失很快，传不了多远。【解答】解：（1）观察“频率”以及“弦长”的数据可知，频率随弦长变长而变小。（2）分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长近似成反比。对于中央C和A有：f1f6=对于中央C和B有：f1f7=（3）小华选用以上琴弦和两个一次性纸杯，制成了一个“土电话”，如果在用“土电话”时，另外一个同学用手提住琴弦上的某一部分，则琴弦不会振动，所以听的一方不能听到声音；在使用“土电话”时，琴弦越紧，传播声音的效果要好一些，听到的声音效果要更好。故答案为：（1）变小；（2）35（3）不能；琴弦无法振动；拉紧。15．（4分）某同学做电学实验，通过改变滑动变阻器的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的读数，根据表格中记录的数据分析，他所连接的电路可能是电路图中的哪一个（）U/V0.60.70.80.91.01.1I/A0.180.210.250.270.300.33A． B． C． D．【分析】通过表格分析可知，电压表的示数可以变化，并且电流也是随着电压的增大而增大，但比值不变，所以关键是看选项中哪一个符合题意。【解答】解：A中的电压表测得是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的阻值变大时，电压表示数变大，而电流表示数变小，与表格提供数据规律不一致，不符合题意；因为电压表的示数可以变化，而C、D中的电压表示数不变，不符合题意；B中的电压表测得是定值电阻两端的电压，当电压表示数变大时，电流表示数也变大，且比值不变，符合题意；故选：B。四、计算题（本题共2小题，共25分）16．（5分）小华在假期探望外祖母，他坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，从车头入洞到车尾出洞，小华共数出80次车身振动，若车身长174m，每节铁轨长11.5m，设火车一直在做匀速运动，山洞长度是多少？【分析】每节铁轨长11.5m，从车头入洞到车尾出洞，小华共数出80次车身振动，求出火车通过的总路程，总路程减去车身长等于山洞长度。【解答】解：每节铁轨长11.5m，从车头入洞到车尾出洞，小华共数出80次车身振动，火车通过的总路程为：s＝（80﹣1）×11.5m＝908.5m，山洞长度为：L＝s﹣L车＝908.5m﹣174m＝734.5m。答：山洞长度是734.5m。17．（20分）如图装置是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图，电源电压恒为3V，L为电阻不计的LED工作指示灯，滑动变阻器R的最大值为10Ω，A端到B端的长度为10cm。一内底面积为300cm2的圆柱形容器放在水平面上，装有足量的水。水面漂浮有一外地面积为100cm2的圆柱形金属筒（上端开口，足够高），金属筒通过硬杆与滑片P连接在一起。金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平。滑片P，硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的总质量为200g。为了能直接读出所称物体质量的大小，需将电压表的刻度改成对应的质量刻度。他们首先调整装置，当金属筒内不放入物体时，滑片P恰好在A端，即质量0g恰好对应电压表示数的0V．然后向金属筒内放入物体（金属筒是中漂浮且容器中的水未溢出），装置稳定后再计算出放入物体质量所对应的电压表示数，滑片P移动时受到的阻力、导线对硬杆MN的力、硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的形变均忽略不计。闭合开关，求：（1）如图，金属筒内未放入物体时，电路中的电流为多少？（2）如图，金属筒内未放入物体时，金属筒受到的浮力为多少？（3）向金属筒内放入600g的物体后，对应的电压表示数为多少？【分析】（1）由图可知：指示灯与变阻器串联连入电路，由于指示灯电阻不计，则利用欧姆定律即可求出电路中的电流；（2）金属筒内未放入物体时，由于处于漂浮，则根据漂浮条件即可求出浮力；（3）向金属筒内放入600g的物体后，根据阿基米德原理求出金属筒排开水增加的体积，然后求出金属筒下降的高度，根据滑动变阻器的电阻与长度的关系即可求出RPA，利用欧姆定律求出电压表的示数。【解答】解：（1）金属筒内未放入物体时，由图知，指示灯与变阻器串联连入电路，由于指示灯电阻不计，则电路中的电流I=U（2）金属筒内未放入物体时，由于金属筒处于漂浮，则浮力F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N；（3）向金属筒内放入600g的物体后，由于金属筒与物体仍处于漂浮状态，则此时F浮′＝G+G物，所以，ΔF浮＝F浮′﹣F浮＝G+G物﹣G＝G物，则由F浮＝ρ液gV排和G＝mg得：ρ水gΔV排＝m物g，所以，ΔV排=m物ρ由于金属筒内放入物体金属筒下降时，液面会同时升高，设金属筒下降的高度为h，液面升高的高度为h′，如图：A是放入物体前原水面位置，B是放入物体前金属筒下表面原位置，A′是放入物体后水面位置，B′是放入物体后金属筒下表面原位置，则金属筒下降高度为h＝BB′，水面上升高度为h′＝AA′；则金属筒因下降而排开的水的体积为V排1＝S筒h，由于排开的水使水面升高，则V排1＝（S容﹣S筒）h′；此时由于金属筒放入物体后浸没的体积增加量为：ΔV排＝ΔV排1+ΔV排2＝S筒h+S筒h′＝（S容﹣S筒）h′+S筒h′＝S容h′，所以，h′=Δ由于ΔV排＝S筒（h+h′），则h=ΔV排所以，RPA=10Ω10cm×由I=U电压表示数为UPA＝IRPA＝0.3A×4Ω＝1.2V。答：（1）金属筒内未放入物体时，电路中的电流为0.3A；（2）如图，金属筒内未放入物体时，金属筒受到的浮力为2N；（3）向金属筒内放入600g的物体后，对应的电压表示数为1.2V。五、综合能力题（本题共2小题，共24分）18．（16分）阅读短文，回答问题。喷泉喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出。从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来。水泵转速恒定时。喷出的水柱高度稳定。音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率，电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一。模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。表一：额定转速2900r/min额定流量Q0.04m3/s额定扬程H8m额定功率7.5kW表二：速度v/m•s﹣11.02.03.04.06.0质量M/kg3.06.012.012.012.0流量Q/m3•s﹣10.030.030.040.030.02（1）水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在大气压的作用下不断地进入水泵内；（2）下列关于喷泉的有关说法，正有的是D；A.喷泉水泵所使用的电机运用了电磁感应原理B.向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等C.阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的D.音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.8倍，则此时扬程为5.12m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s后停止，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为0.75kW•h；（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度4.0m/s时，对应的流量为0.02m3/s，水泵每秒喷出水的质量为20kg；（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压曲线，定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变，当R的电功率满足P≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为40.5W；该电路工作20min，喷水时间共为400s。【分析】（1）水泵是利用大气压原理工作的。（2）①电动机是通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动；②向上喷出的水在上升过程中，动能转化为水的重力势能，动能减小，速度减小；③彩虹是光的折射现象④声音频率决定音调，频率高，音调高；（3）根据题意知：扬程与转速的平方成正比；根据W＝pt算出这次调试过程四台水泵消耗的电能；（4）根据表格二可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，即M＝kQv，将第一次数据代入得M＝100Qv将卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s代入公式求出对应的流量即水泵每秒喷出水的体积，根据密度公式算出水泵每秒喷出水的质量。（5）由图知当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，根据串联电路电压的特点算出R两端的电压，根据P=U当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，根据P=U根据UAB＝UD+UR算出UAB的电压，根据图知0﹣3sAB的电压均匀增加，3s达到15V，判断出2s对于的电压为10V，即一个周期的2﹣4s内，UAB≥10V，则有三分之一的时间在喷水，最后算出喷水时间。【解答】解：（1）声音的传播需要介质，气体、液体、固态都能够传声，当欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过空气传入人耳的；水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机或水泵内，进而实现把水从低处压到高处的目的。（2）A．电动机是通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动，故A错误；B．向上喷出的水在上升过程中，动能转化为水的重力势能，动能减小，速度减小，故B错误；C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是光的折射现象，故C错误；D．音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征控制水泵的转速，频率不同体现了声音的音调不同，故D正确。故选D。（3）根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.8倍，则此时的扬程为额定功率时的（0.8）2倍，即此时的扬程为：0.64×8m＝5.12m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：W＝Pt1+Pt2＝7.5kW×4×203600h+7.5kW（4）分析表格二，可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，即M＝kQv，将第一次数据代入得：3.0kg＝k0.03m3/s×1.0m/s解得：k＝100kg•s2/m3故M＝100Qv故当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为：Q=M100v=即水泵每秒喷出水的体积为0.02m3根据ρ=m水泵每秒喷出水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.02m3＝20kg。（5）根据题意知：当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB﹣UD＝15V﹣6V＝9V；电阻R的电功率为：PR=U当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，所以当PR＝8W时，根据P=UR两端的电压为：U′R=P这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为：UAB＝UD+UR＝6V+4V＝10V，由图知0﹣3sAB的电压均匀增加，3s达到15V，故2s对应的电压为10V，即一个周期的2﹣4s内，UAB≥10V，则有三分之一的时间在喷水，所以20min＝1200s，相当于200个周期，则有2×200＝400s时间在喷水。故答案为：（1）大气压；（2）D；（3）5.12；0.75；（4）0.02；20；（5）40.5；400。19．（8分）阅读下列短文，回答问题。在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而