2026-2027学年北师大版中考物理核心素养模拟卷（带答案及解析）

第页2026-2027学年北师大版中考物理核心素养模拟卷（带答案及解析）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________题号一二三四五六总分得分注意事项:

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(本大题共7小题，每小题3分，共21分.在每小题所给出的四个选项中，只有一项是正确的)1.如图所示的四实验中，能来说明电动工原理的(

)A. B. C. D.2．受新冠疫情的影响，今年冬季多地提前进入“寒假模式”，提倡网课学习。小王戴着中间薄边缘厚的眼镜进行网课学习，关于小王的眼睛及眼镜的说法，正确的是（）A．小王是远视眼 B．小王的眼镜对光线有发散作用 C．小王的视网膜上成的是倒立、放大的实像 D．小王的视网膜上成的是正立、缩小的虚像3.如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是(    )A.电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长

B.电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短

C.电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长

D.电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短

4．“一枚金指环温柔了夏至‘金指环’作‘聘礼’，‘夏至’牵手‘日环食’”﹣﹣﹣这是《济南时报》报道2020年6月21日下午日环食的新闻标题．这次日食在我国境内都能看到，四川、江西、福建等地可见日环食，如图是济南网友拍摄的日食照片。形成这一天文奇现的物理学原理是（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散5．在2022年北京冬奥会闭幕式上，十二生肖造型的冰车（如图甲所示）在“冰面”上滑出一个美丽又巨大的中国结（如图乙所示）。下面说法中错误的是（）A．冰车装有车轮目的是减小摩擦B．小朋友坐上冰车后，冰车对“冰面”的压强变大C．人推冰车时，人对车的推力大于车对人的推力D．冰面上匀速行驶滑出中国结的冰车在水平方向受到非平衡力的作用6．2019年春节，妈妈在煮饺子的时候，小梦观察到：刚放入锅里的饺子沉在水底，妈妈用铲子搅一搅，过了一会儿，“胖乎乎”的饺子逐渐漂在水面上，互相碰撞着。如图。善于思考的她让小组同学分析这个过程中的物理现象及原因，同学们的分析中正确的是（）A．饺子互相碰撞，说明分子在不停地做无规则运动 B．饺子上浮的过程中，浮力等于重力 C．饺子沉底时的浮力小于漂浮时的浮力 D．饺子沉底时的浮力跟漂浮时的浮力无法比较大小7.火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，是中国独创的美食之一，倍受大家的喜爱。在吃鸳鸯火锅时，一般会发现油腻的红锅比清淡的白锅先开；冬天吃火锅时，火锅上方“白雾缭绕”；关于吃火锅涉及的物理现象，下列说法中错误的是（）A.加热后，一股“火锅味道”迎面扑来说明温度越高，分子运动越剧烈B.火锅沸腾后，继续加热，温度不变C.红锅先开说明油的沸点比水低D.白锅因液面缺少油膜阻碍，汤液蒸发较快二、填空题(本大题共7小题，每小题3分，共21分.不需要写出解答过程，请把答案直接填在答题卡相应的位置上.)8．连日来，大风扬沙肆虐，该运动（选填“是”或“不是”）分子热运动。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的冲程实现了内能转化为机械能，驱动雾炮车前进，柴油机工作时会产生大量热，需要用水进行降温，是利用水的大的特性。9．某中学用锅炉烧水为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧4.2kg焦炭能放出J热量，若这些热量能将100kg的水从25℃加热到100℃，锅炉内的水吸收的热量为，该锅炉的热效率为[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]10．如图所示，70kg的消防员在进行消防演练．（g=10N/kg）（1）消防员以v的速度从地面沿着杆匀速爬至9m高的顶端；（2）上爬过程中，消防员克服重力做功___________J，消防员所受摩擦力f1的方向为___________；（3）消防员爬到顶端后，在楼顶取了包袱，背上包袱开始以相同的速度v匀速下滑，此过程中消防员所受的摩擦力f2___________f1（填“>”“<”或“=”），动能与向上爬时相比，___________（填“增大”、“减小”或“保持不变”）了．11．我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强，浮力（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”，整个过程潜水器的体积不变）。当“奋斗者”悬浮在水中某一深度时，它受到的浮力重力。12．甲、乙两灯的额定电压均为9V，其电流与电压变化的关系如图所示，乙灯正常发光时的电阻为Ω，若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中，电路消耗的电功率为W。13．在图书馆里，智能机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。读者与智能机器人图书管理员“小i”对话，咨询某图书所在位置，“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号，这与（选填“发电机”或“电动机”）的原理相同；在阳光充足的时候，“小i”可以通过将能转化为电能，实现无线充电；“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过来传递信息。14．如图，某同学在做俯卧撑，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起保持静止时，双手对地面的压力为_____________N。三、作图题：本大题共3个小题，共7分。15．如图所示，O为支点，请在A点作出人用木棒撬动石头的最小作用力F的示意图，并标出其力臂l。16．小汽车上有四扇门（相当于四个开关），只有当四扇门都关闭（即四个开关都闭合）时，报警指示灯才熄灭。请在方框内画出符合这一要求的自动电路图（温馨提示：不能发生电源短路现象）。17.作图：

(1)作出水平地面对砖块的支持力的示意图．(图1)

(2)画出光线AO斜射入水中时折射光线．(图2)

四、实验题：本大题共3小题，第18小题6分，第19小题6分，第20小题8分，共20分。18．小厦在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10V，所选定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、45Ω、50Ω。（1）请用笔画线代替导线将实物图（图甲）补充完整。______（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）；（2）连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（填“左”或“右”）端；（3）闭合开关，电流表、电压表都无示数，调节滑动变阻器，两表示数均无变化；经检查电源、导线和开关都无问题。其原因可能是______；（4）排除故障后，先接入20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙，电流表示数为______A；保持滑片位置不变，断开开关，用45Ω的电阻代替20Ω的电阻，然后闭合开关，前后两次滑动变阻器的功率变化了______W，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的阻值调为______Ω；（5）将剩下的3个定值电阻分别接入电路中，进行实验并记录数据，在坐标系中描点并作出了图线，如图丙所示，分析图像可以得出，通过导体中的电流与电阻的关系是：______。19．如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察两个U形管中液面的变化来比较的。（2）图甲可探究电流产生的热量与的关系。（3）图乙中右侧盒外连接5Ω的电阻，它的作用是使电阻c、d中的电流。（4）通电一段时间后，发现其中一个U形管的液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是空气盒不好。20．学习物体质量和物质密度时大家都做过以下两实验：实验一：探究同种物质的质量与体积的关系。某小组选用了体积为10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。（1）如图甲中a、b、c为用天平测量铝块1（体积为10cm3）质量过程中的几个情境，合理的顺序是（填字母）；图（c）中应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）移。此铝块的质量记录在下表中。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。铝块m/gV/cm3127102542038130（2）用描点法在图乙坐标系中画出铝块的m﹣V图像。（3）分析图像，得出探究结论：。（4）为了使该探究结论更具有普遍性，还应该怎么做？。实验二：测量金属螺母的密度：实验过程如下：（1）用调节好的天平测量金属螺母的质量，天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则金属螺母质量为g。（2）将用细线系住的金属螺母放入装有30mL水的量筒内，量筒内水面如图丙所示，则金属螺母的体积为cm3。（3）金属螺母的密度为kg/m3。（4）在（1）中调节天平时，没有将游码移到零刻度线就将天平调节平衡，这使测得的金属螺母质量（选填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同），测得的金属螺母密度。（5）若先测螺母的体积，再测螺母的质量，那么用这种方法测得的密度与真实值相比会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是。五、计算题：本大题共2小题，第21小题7分，第22小题6分，共13分。21.如图是某品牌的纯电动汽车，空车质量为1500kg，轮胎与地面总接触面积为2000cm2，(g取10N/kg)求：

(1)空车受到的重力；

(2)空车静止时对水平地面的压强。22．如图，电源电压U＝12V，R1＝10Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω，1A”，电压表量程为0﹣15V，电流表量程为0﹣3A。断开S1、S3，闭合S2，移动滑片到某一位置时，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.5A。求：（1）灯泡的额定电压和正常发光时的电阻；（2）闭合S1、S2、S3时，电路消耗的最大电功率。六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。23．近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。（1）光伏发电是将光能直接转化为能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和的原理相同。（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）24.如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的最大总功率为1250W，其中臭氧发生器的功率为150W。

求：(1)只闭合门控开关S2，臭氧发生器工作10min消耗的电能；

(2)正常工作时，石英加热管R的电阻；

(3)在货架上放10kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，若电流产生的热量有80%被吸收，消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间？

25．如图所示，有一底面积为100cm2，高为11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上，容器中装有深度为10cm的水。现将一个底面积为50cm3，高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半，并将切下的部分放入容器的水中，沉底且浸没。下表分别为切下的圆柱体浸入前后水对容器底部的压强和容器对水平地面的压强。求：水对容器底部压强p水（Pa）容器对水平地面压强p地（Pa）浸入前p01200浸没后11001800（1）切下的圆柱体浸入前，水对容器底部的压强p0；（2）切下的圆柱体浸入前，容器中水和容器的总重力；（3）实心圆柱体的密度；（4）继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中，是否可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等？若可以，求圆柱体被切下的总体积。参考答案及解析1.【答案】C

【解析】解：是斯特实验，小磁针指针偏转说明电导体围有场，符题意；

是研究电铁的磁性强的影因素不符合题意；

电路中有电流，通导线圈受到磁场作用发运动，符合题意；

故C．

电动机工作原理是：电体在磁场中受力的作用．正确分个选项研究的什么问题，再做回．

本题及内容有电流磁效应、电动的原和发机的原．注意电磁感应和通电导在磁场中力运动装的不，前者外没电源，后者外部有电源．2．（2分）受新冠疫情的影响，今年冬季多地提前进入“寒假模式”，提倡网课学习。小王戴着中间薄边缘厚的眼镜进行网课学习，关于小王的眼睛及眼镜的说法，正确的是（）A．小王是远视眼 B．小王的眼镜对光线有发散作用 C．小王的视网膜上成的是倒立、放大的实像 D．小王的视网膜上成的是正立、缩小的虚像【分析】近视眼看远处物体时，像成在视网膜的前方。凹透镜对光有发散作用，可用来矫正近视眼；当物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像，像距大于2倍焦距。若物体处于1倍焦距以内时，光屏上没有像，通过光屏一侧向凸透镜的方向观看，能看到一个正立、放大的虚像；当物体处于2倍焦距以外时，成倒立缩小的实像。【解答】解：AB．中间薄、边缘厚的眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，凹透镜矫正近视眼，小王是近视眼，故A错误、B正确；CD．小王的视网膜上成的像是倒立、缩小的实像，故CD错误。故选：B。【点评】了解近视眼镜的特点，以及凹透镜的特点，并能与其实际应用相结合，是顺利解答本题的关键。3.【答案】B【解析】解：电流由上方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为S极。因同名磁极相互排斥，两磁铁相互排斥。当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由I=UR可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强，电磁铁的磁性增强，则条形磁铁受到的向上的力增强，弹簧长度将变短。

分析可知，选项B正确。

故选：B。

由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知小灯泡亮度变化和通电螺线管磁场强弱的变化，进一步判断弹簧长度的变化

4．解：日食是由于月球挡住了太阳照向地球的光，太阳发出的光照不到我们的眼睛，我们就看到太阳是黑色的，这是光的直线传播造成的。故选：A。5．C【解析】A．冰车装有车轮，以滚动代替滑动，从而减小摩擦，故A正确，A不符合题意；B．小朋友坐上冰车后，压力变大，受力面积不变，故冰车对“冰面”的压强变大，故B正确，B不符合题意；C．人推冰车时，人对车的推力与车对人的推力是相互作用力，故人对车的推力等于车对人的推力，故C错误，C符合题意；D．冰面上匀速行驶滑出中国结的冰车在水平方向受到非平衡力的作用，因为速度的方向在不断变化，故冰车受到了非平衡力，故D正确，D不符合题意。故选C。6．（3分）2019年春节，妈妈在煮饺子的时候，小梦观察到：刚放入锅里的饺子沉在水底，妈妈用铲子搅一搅，过了一会儿，“胖乎乎”的饺子逐渐漂在水面上，互相碰撞着。如图。善于思考的她让小组同学分析这个过程中的物理现象及原因，同学们的分析中正确的是（）A．饺子互相碰撞，说明分子在不停地做无规则运动 B．饺子上浮的过程中，浮力等于重力 C．饺子沉底时的浮力小于漂浮时的浮力 D．饺子沉底时的浮力跟漂浮时的浮力无法比较大小【分析】组成物质的分子在不停的做无规则的运动；一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力，物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关，又与排开液体的密度有关；物体的沉浮是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮；当合力向下，则物体下沉；当合力为0，则物体处于漂浮或悬浮状态。【解答】解：A、饺子互相碰撞，是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B、当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮，故B错误；C、饺子所受的重力大于浮力（即G＞F浮），所以饺子会沉入锅底，故C正确；D、当饺子漂浮在水面上时，浮力等于重力（即F浮′＝G），当饺子沉底时重力大于浮力，故饺子沉底时受的浮力小于漂浮时受的浮力，故D错误。故选：C。【点评】本题考查分子运动和物体的浮沉条件在生活中的应用，要注意根据物体的形状变化分析其浮力、重力等的变化。7.火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，是中国独创的美食之一，倍受大家的喜爱。在吃鸳鸯火锅时，一般会发现油腻的红锅比清淡的白锅先开；冬天吃火锅时，火锅上方“白雾缭绕”；关于吃火锅涉及的物理现象，下列说法中错误的是（）A.加热后，一股“火锅味道”迎面扑来说明温度越高，分子运动越剧烈B.火锅沸腾后，继续加热，温度不变C.红锅先开说明油的沸点比水低D.白锅因液面缺少油膜阻碍，汤液蒸发较快【解析】A．根据分子动理论可知分子热运动与温度有关，加热后，“火锅味道”迎面扑来说明温度越高，分子运动越剧烈，故A正确，不符合题意；B．火锅沸腾后要不断吸收热量，但温度保持在沸点不变，故B正确，不符合题意；CD．食用油的沸点高于水的沸点，红锅先沸腾是因为食用油覆盖在水的上面，减小了液体表面积，从而减少热量散失，所以红锅先沸腾；而相对于白锅，因液面缺少油膜阻碍，液体表面积的更大，汤液蒸发较快，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。8．【答案】不是；做功；比热容【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；分子热运动【解析】【解答】大风扬沙肆虐，风沙能看到，属于机械运动，不是分子热运动。四冲程柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在质量相同、升高的温度相同时，水可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。

【分析】风沙不是分子运动；柴油机的做功冲程将内能转化为机械能；水的比热容较大，便于对物体降温。9．解：4.2kg焦炭完全燃烧放出的热量：Q放＝m1q＝4.2kg×3×107J/kg＝1.26×108J；锅炉内的水吸收的热量：Q吸＝cm2（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×107J；该锅炉的效率：η＝＝×100%＝25%；故答案为：1.26×108；3.15×107J；25%。10.6300竖直向上＞增大【解析】

（2）消防员的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N，上爬过程中，消防员克服重力做功W=Gh=700N×9m=6300J，因为沿竖直杆匀速向上爬，所以此时摩擦力与重力平衡，重力方向竖直向下，摩擦力f1方向竖直向上；（3）消防员背上包袱后重力增大，匀速下滑，此时摩擦力与重力是平衡力，摩擦力f2等于重力，重力增大，摩擦力增大，所以摩擦力f2＞f1，动能与质量和速度有关，向下滑和向上爬时时速度相同，向下滑时质量较大，动能较大．11．（3分）我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强变大，浮力不变（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”，整个过程潜水器的体积不变）。当“奋斗者”悬浮在水中某一深度时，它受到的浮力等于重力。【解答】解：因为液体压强随深度的增加而增大，所以当潜水器完全入水后，随着潜水深度的增大，潜水器底部受到海水的压强将变大。当潜水器完全入水后，随着潜水深度的增大，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水器受到的浮力不变。当“奋斗者”悬浮在水中某一深度时，它受到的浮力等于重力。故答案为：变大；不变；等于。12．（4分）甲、乙两灯的额定电压均为9V，其电流与电压变化的关系如图所示，乙灯正常发光时的电阻为18Ω，若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中，电路消耗的电功率为3.6W。【分析】（1）由图像可知乙的额定电流，根据欧姆定律的变形公式即可求出乙正常发光时的电阻；（2）根据串联电路电压、电流的特点以及图像确定电路电流，然后根据P＝UI求出电路消耗的电功率。【解答】解：（1）已知乙灯泡的额定电压为9V，因此根据图像可知，乙灯泡正常发光的电流为0.5A；由I＝可知，乙灯正常发光时的电阻：R＝＝＝18Ω；（2）因为串联电路电流相等，并且串联电路两端电压等于各部分电压之和，根据图像可知，将甲、乙两灯串联接入9V的电路时，电路中的电流为0.4A；电路消耗的电功率为：P＝UI＝9V×0.4A＝3.6W。故答案为：18；3.6。【点评】本题考查了学生的读图能力，同时考查了欧姆定律和电功率计算公式的应用以及串联电路的特点，是一道综合性题目。三、（本题包括3小题，第21题第（3）问2分，其余每空2分，共20分）13．【分析】（1）电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，发电机就是根据这一原理制成的；（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能；（3）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。【解答】解：（1）读者与“小i”对话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将读者的声音信号转化为电流信号，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同。（2）在阳光充足的时候，“小i”的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能的方式实现无线充电。（3）“小i”提供无线上网服务，则它与互联网之间通过电磁波来传递信息。故答案为：发电机；太阳；电磁波。14．300【解析】由图示知，杠杆的O点为支点，重力为阻力，地面对手的支持力为动力。据杠杆的平衡条件得F×(0.9m+0.6m)=500N×0.9m则地面对手的支持力F=300N而手对地面的压力与地面对手的支持力是一对相互作用力，它们的大小相等，所以双手对地面的压力为300N。15．【解答】解：根据杠杆平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”可知：在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小，则动力臂必须最长，由图知OA作动力臂最长，O为支点，则动力方向向下，过A点与OA垂直向下作垂线就得到动力F的示意图，如图所示：16．（2分）小汽车上有四扇门（相当于四个开关），只有当四扇门都关闭（即四个开关都闭合）时，报警指示灯才熄灭。请在方框内画出符合这一要求的自动电路图（温馨提示：不能发生电源短路现象）。【分析】根据题意可知，电路设计要求是4个开关同时闭合时灯不发光，否则只要一个开关未闭合，灯就发光。说明4个开关同时闭合后，灯泡被局部短路，而又不能发生电源短路，据此分析解答。【解答】解：由题意，四个开关都闭合才能将灯泡短路；而当四个开关闭合时，所以应在电路中连入一个保护电阻【点评】本题考查了电路图的设计，关键是能根据题目所给信息设计出合理的电路图，这是本题的重点也是难点，最容易出错的地方是任意一个开关断开时灯泡都发光，和我们平时接触到的开关闭合，灯泡发光正好相反。三、实验与探究题（共4小题、计22分）17.【答案】(1)

(2)

【解析】【分析】

本题考查光的折射定律和力的示意图的画法；画力的示意图，正确分析物体的受力情况及力的方向是画图的关键；画光的折射光线，记熟光的折射定律的内容是关键，作图时应注意首先画出法线。

(1)支持力和压力是一对相互作用力，支持力作用在受支持的物体的表面上，方向与接触面垂直，并且指向受支持的物体；

(2)据光的折射定律作图：当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。

【解答】

(1)物体A放在水平面上，支持力作用点在物体与水平面接触的中点处，方向垂直于水平面向上，如图所示：

(2)题目已经作出法线；由光从空气斜射入水时，折射角小于入射角的规律作出折射光线，折射光线向法线靠近，如图所示：

。18．

断开

右

滑动变阻器断路

0.4

0.6

11.25

当导体两端电压不变时，流过导体的电流与导体电阻成反比【解析】（1）[1]滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器要“一上一下”连接，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，将滑动变阻器的左下端连接到开关的右端，如图所示：（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关应断开；滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即最右端。（3）[4]闭合开关，电流表、电压表都无示数，说明电路出现断路，调节滑动变阻器，两表示数均无变化，经检查电源、导线和开关都无问题，可能变阻器断路。（4）[5]由图乙可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数0.4A。[6]由题意可知，此时20Ω的电阻两端电压为U=IR=0.4A×20Ω=8V由题意可得，电源电压为U源=10V，故可知当电阻为20Ω时，此时滑动变阻器两端电压为U滑=U源-U=10V-8V=2V由P=UI可得，此时滑动变阻器的功率为P1=U滑I滑=2V×0.4A=0.8W由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为保持滑片位置不变，用45Ω的电阻代替20Ω的电阻，此时电路中的总电阻为R总=R滑+R′=5Ω+45Ω=50Ω此时电路中的电流为故由P=I2R可得，此时滑动变阻器的功率为P2=I′2R′=(0.2A)2×5Ω=0.2W故可得前后两次滑动变阻器的功率变化量为ΔP=P1-P2=0.8W-0.2W=0.6W[7]用45Ω的电阻代替20Ω的电阻后，为控制定值电阻两端电压为8V不变，此时滑动变阻器两端电压仍为2V不变，由串联电路电阻等比例分压可得此时滑动变阻器接入电路中的阻值为（5）[8]由图中可知，此时流过电阻的电流与电阻的倒数成正比，故可得，当导体两端电压不变时，流过导体的电流与导体电阻成反比。19．（8分）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察两个U形管中液面的高度变化来比较的。（2）图甲可探究电流产生的热量与电阻的关系。（3）图乙中右侧盒外连接5Ω的电阻，它的作用是使电阻c、d中的电流不相等。（4）通电一段时间后，发现其中一个U形管的液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是空气盒气密性不好。【分析】（1）实验中根据液面的高度差来反映电阻丝放出热量的多少；（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；（3）根据并联电路的电流特点分析；（4）可从漏气、橡胶管没有扎住等方面进行分析。【解答】解：（1）在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度大小来体现的，这种方法叫“转换法”；（2）由图甲可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系；（3）图乙中右侧盒外连接5Ω的电阻，根据并联电路的电流的关系可知，它的作用是使电阻c、d中的电流不相等；（4）当给导体通电时，导体会发热，盒内空气受热膨胀，U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气。故答案为：（1）高度；（2）电阻；（3）不相等；（4）气密性。【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过U形管的液面出现高度来反映的。20．（6分）学习物体质量和物质密度时大家都做过以下两实验：实验一：探究同种物质的质量与体积的关系。某小组选用了体积为10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。（1）如图甲中a、b、c为用天平测量铝块1（体积为10cm3）质量过程中的几个情境，合理的顺序是acb（填字母）；图（c）中应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）移。此铝块的质量记录在下表中。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。铝块m/gV/cm3127102542038130（2）用描点法在图乙坐标系中画出铝块的m﹣V图像。（3）分析图像，得出探究结论：同种物质，质量和体积成正比。（4）为了使该探究结论更具有普遍性，还应该怎么做？换用其它不同物质进行多次实验。实验二：测量金属螺母的密度：实验过程如下：（1）用调节好的天平测量金属螺母的质量，天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则金属螺母质量为63.2g。（2）将用细线系住的金属螺母放入装有30mL水的量筒内，量筒内水面如图丙所示，则金属螺母的体积为8cm3。（3）金属螺母的密度为6.32×103kg/m3。（4）在（1）中调节天平时，没有将游码移到零刻度线就将天平调节平衡，这使测得的金属螺母质量偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同），测得的金属螺母密度偏大。（5）若先测螺母的体积，再测螺母的质量，那么用这种方法测得的密度与真实值相比会偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是测出螺母质量偏大。【解答】解：实验一：（1）根据天平的正确使用可知，正确顺序为：（a）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度；（c）调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡；（b）铝块放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘，加减砝码和移动游码使天平的横梁重新平衡；合理的顺序是：（a）（c）（b）；图（c）中指针右偏将平衡螺母向左调节；（2）用横坐标表示体积，纵坐标表示质量，铝块的m﹣V图像如下图所示：（3）分析图像可以得出同种物质，质量和体积成正比；（4）为在实验过程中，换用其它不同物质进行多次实验找出普遍规律；实验二：（1）由图丙左图可知，金属螺母的质量是m＝50g+10g+3.2g＝63.2g。（2）由图丙右图可知，金属螺母的体积V＝40ml﹣30ml＝10ml＝10cm3，（3）金属螺母的密度是ρ＝＝＝6.32g/cm3＝6.32×103kg/m3；（4）在（1）中调节天平时，没有将游码移到零刻度线就将天平调节平衡，这使测得的金属螺母质量偏大，根据ρ＝测得的金属螺母密度偏大。（5）先测体积，再测质量时金属块上粘有水，使得测量的质量偏大，根据密度公式可知，测得金属块的密度值将会偏大。故答案为：实验一（1）acb；左；（2）见上图；（3）同种物质，质量和体积成正比；（4）换用其它不同物质进行多次实验；实验二（1）63.2；（2）8；（3）6.32×103；（4）偏大；偏大；（5）偏大；测出螺母质量偏大。21.【答案】解：(1)空车受到的重力：

G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N；

(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等，

所以，空车静止时对水平地面的压强：

p=FS=GS=1.5×104【解析】(1)知道空车的质量，根据G=mg求出其受到的重力；

(2)空车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，又知道轮胎与地面总接触面积即受力面积的大小，根据p=FS求出空车静止时对水平地面的压强。

22．（7分）如图，电源电压U＝12V，R1＝10Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω，1A”，电压表量程为0﹣15V，电流表量程为0﹣3A。断开S1、S3，闭合S2，移动滑片到某一位置时，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.5A。求：（1）灯泡的额定电压和正常发光时的电阻；（2）闭合S1、S2、S3时，电路消耗的最大电功率。【分析】（1）断开S1、S3，闭合S2，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，移动滑片到某一位置时，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，根据串联电路电压规律计算灯泡的额定电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻；（2）闭合S1、S2、S3时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过定值电阻的电流，根据滑动变阻器的规格可知通过滑动变阻器的最大电流，根据并联电路电流规律计算干路最大电流，根据P＝UI计算电路消耗的最大电功率。【解答】解：（1）断开S1、S3，闭合S2，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，移动滑片到某一位置时，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则灯泡的额定电压：UL＝U﹣UP＝12V﹣3V＝9V，串联电路各处电流相等，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝18Ω；（2）闭合S1、S2、S3时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I1＝＝＝1.2A，根据滑动变阻器的规格可知通过滑动变阻器的最大电流为1A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流最大为I＝I1+IP＝1.2A+1A＝2.2A＜3A，电路消耗的最大电功率：P＝UI＝12V×2.2A＝26.4W。答：（1）灯泡的额定电压为9V，正常发光时的电阻为18Ω；（2）闭合S1、S2、S3时，电路消耗的最大电功率为26.4W。【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。四、实验与探究题（每空2分，共14分）23．（8分）近日，周口东服务区分布式光伏发电项目正式并网发电，标志着目前全省规模最大的高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功（如图所示）。（1）光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术。光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和发电机的原理相同。（2）一质量为400kg的电动汽车静止在这段水平路面时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则电动汽车对地面的压强为多少Pa？（g取10N/kg）（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达106kW•h，若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，要消耗汽油约多少吨？（结果保留整数，q汽油＝4.6×107J/kg）【分析】（1）光伏发电是将光能直接转化为电能；电动汽车边跑边充电，电动汽车首先要先发电，再充电，发电的原理是电磁感应，这与发电机的工作原理一致。（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力等与其重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝计算汽车对地面的压强；（3）已知预计年发电量，根据η＝＝求出消耗汽油的质量。【解答】解：（1）光伏发电将光能直接转化为电能；由电动汽车边跑边充电可知，其原理为电磁感应现象，即与发电机的原理相同；（2）电动汽车静止在水平路面时对路面的压力：F压＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，则汽车对地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；（3）光伏高速公路太阳能发电，预计年发电量将达：W′＝106kW•h＝106×3.6×106J＝3.6×1012J；这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来，由η＝＝得，要消耗汽油的质量：m＝＝≈2.61×105kg＝261t。故答案为：（1）电；发电机；（2）2×105Pa；（3）261t。【点评】本题以太阳能汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括电磁感应现象、压强的计算、热值公式的运用，关键是从题中获取有效的信息。24.【答案】解：(1)关闭柜门，门控开关S2闭合，只有臭氧发生器工作，

由P=Wt可得，臭氧发生器工作10min所消耗的电能：W=P发生器t=150W×10×60s=9×104J；

(2)因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，石英加热管R的功率：PR=P总−P发生器=1250W−150W=1100W；

由P=UI=U2R可知，石英加热管R的电阻：R=U2PR=(220V)21100W=44Ω；

(3)不锈钢餐具吸收的热量：Q吸=c钢m(t'−t【解析】(1)知道臭氧发生器的功率和工作时间，利用P=Wt计算出臭氧发生器工作10min消耗的电能；

(2)消毒柜的总功率减去臭氧发生器的功率即为石英加热管R的功率，根据P=UI=U2R求出石英加热管R的电阻；

(3)知道不锈钢餐具的质量和初温、末温以及比热容，根据Q25．（8分）如图所示，有一底面积为100cm2，高为11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上，容器中装有深度为10cm的水。现将一个底面积为50cm3，高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半，并将切下的部分放入容器的水中，沉底且浸没。下表分别为切下的圆柱体浸入前后水对容器底部的压强和容器对水平地面的压强。求：水对容器底部压强p水（Pa）容器对水平地面压强p地（Pa）浸入前p01200浸没后11001800（1）切下的圆柱体浸入前，水对容器底部的压强p0；（2）切下的圆柱体浸入前，容器中水和