2024年湖北省武汉市中考物理

物理

1. 下列关于声现象的说法正确的是（ ）

A.

拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明发声的物体在振动

B.

逐渐抽出真空罩内的空气，闹钟的铃声逐渐增强

C.

用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同

D.

超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递信息

【答案】A

【解析】

【详解】A．用力拨动绷紧的橡皮筋时，橡皮筋会振动，而我们会听到振动的橡皮筋发出声音，说明声音是由物体振动发出的，故A正确；B．声音的传播需要介质，逐渐抽出真空罩内的空气，真空罩内的空气减少，闹钟的铃声逐渐减弱，故B错误；C．响度指声音的大小，与物体的振动幅度有关，用大小不同的力敲击同一个编钟，则物体振动的幅度不同，响度也不同，故C错误；D．声音可以传递信息和能量，超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递能量，故D错误。故选A。

2. 下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ）A. 汽车发动机用水作冷却剂B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度

【答案】B

【解析】

【详解】A．汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，故A不符合题意；B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷，是因为水蒸发吸热，故B符合题意；C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，故C不符合题意；D．物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大，故D不符合题意。

故选 B。

3. 如图所示，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板 ENF竖直地立在平面镜上，纸板 ENF是用两块纸板连接起来的，纸板 NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是（ ）

A. 纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内B. 入射光线靠近ON时，反射光线远离ONC. 使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出D. 使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆

【答案】A

【解析】

【详解】A．纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，故A正确；B．入射光线靠近ON时，由光的反射定律可知，反射光线会靠近ON，故B错误；C．使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时反射光线与入射光线重合，故C错误；D．使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆，只要将一束光沿着反射光线方向射向O点，故D错误。

故选 A。

4. 如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（ ）

A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B. 迅速变化的电流能够产生电磁波C. 收音机可以接收到电磁波信号 D. 电磁波只能在空气中传播

【答案】D

【解析】

【详解】A．用导线将电源正负极相连，会将电池短路，容易损坏电池，最好用旧电池来做，故A正确，不符合题意；B．导线和电池时断时续地接触，会产生变化的电流，变化的电流能够激起电磁波，故B正确，不符合题意；C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意；D． 电磁波可以在真空中传播，不是只能在空气中传播，故D错误，符合题意。

【答案】A

【解析】

【详解】“不觉船移”的意思是感觉船没有移动。相对于船周围的浮萍、被船惊飞的鸟、船附近岸边的花草来说，船的位置都发生了变化，船是运动的，相对于船在水中的倒影来说，船的位置没有发生变化，船静止的。因此选择的参照物可能是船在水中的倒影，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

6. 如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在 A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（ ）

A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小D. 小球最终静止在A点

【答案】C

【解析】

【详解】A．小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，故A错误；B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；C．小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减小，故C正确；D． 小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最终静止在B点，故D错误。故选C。

7. 2024 年4 月 30 日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为 $G _ { 1 }$ 和 $G _ { 2 }$ ，降落伞对返回舱的拉力为 F，空气对返回舱的阻力为 f，则下列关系式正确的是（ ）

A. $f + F = G _ { 1 } + G _ { 2 }$ B. $f + F = G _ { 2 }$ C. $F = G _ { 1 } + G _ { 2 } + f$ D. $F = G _ { 2 } + f$

【答案】B【解析】

【详解】ABCD．根据题意知，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，以返回舱作为受力物体，返回舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为 f，由于返回舱处于平衡状态，所以 $G _ { 2 } = f + F$ ，故 ACD错误，B正确。

故选 B。

8. 如图甲所示，水平桌面上有一个质量为100g、底面积为 $1 0 0 \mathrm { c m } ^ { 2 }$ 的圆柱形平底薄壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距离为 15cm，杯中装有部分水，此时溢水杯对桌面的压强为 $p _ { \theta }$ 。将挂在弹簧测力计下端密度为 $\rho$ 的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中，当圆柱体一半浸在水中时，圆柱体下表面受到的压力为 $F _ { 1 }$ ，水对溢水杯底部的压强为 $p _ { 1 }$ ；当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为

2.4N，溢出到小桶中的水重为 1N，圆柱体下表面受到的压力为 $F _ { 2 }$ ，溢水杯对桌面的压强为 $p _ { 2 }$ 。已知 $p _ { 2 } = p _ { 0 } + 2 0 0 \mathrm { P a }$ ，下列结论正确的是（ ）

甲
乙

A. $\rho = 2 . 2 \mathrm { g } / \mathrm { c m } ^ { 3 }$ B. $p _ { 1 } = 1 . 5 { \times } 1 0 ^ { 3 } \mathrm { P a }$ C. $p _ { 2 } = 1 . 8 4 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { P a }$ D. $F _ { 2 } - F _ { 1 } > 1 . 5 \mathrm { N }$

【答案】D

【解析】

【详解】A．当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为

2.4N，溢出到小桶中的水重为1N，圆柱体下表面受到的压力为 $F _ { 2 }$ ，溢水杯对桌面的压强为 $p _ { 2 }$ 。已知 $p _ { 2 } = p _ { 0 } + 2 0 0 \mathrm { { P a } }$ ，与圆柱体未浸入水中时对比，压强变化量为 $\begin{array} { r } { \bigsqcup p = 2 0 0 \mathsf { P a } } \end{array}$ ，根据力的作用的相互的，此时压力增大量等于圆柱体受到的浮力与溢出到小桶中的水重之差，则有

$$ F _ {\text {浮} 2} = \square F _ {2} = \square p S + G _ {\text {溢}} = 2 0 0 \mathrm{Pa} \times 1 0 0 \mathrm{cm} ^ {2} + 1 \mathrm{N} = 2 0 0 \mathrm{Pa} \times 1 0 0 \times 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {2} + 1 \mathrm{N} = 3 \mathrm{N} $$

圆柱体的重力为

$$ G = F _ {\text {浮} 2} + F _ {\text {示}} = 3 \mathrm{N} +

2. 4 \mathrm{N} =

3. 4 \mathrm{N}

$$

圆柱体的质量为

$$ m = \frac {G}{g} = \frac {5 . 4 \mathrm{N}}{1 0 \mathrm{N/kg}} =

0. 5 4 \mathrm{kg}

$$

圆柱体的体积

$$ V = V _ {\text {排}} = \frac {F _ {\text {浮} 2}}{\rho_ {\text {水}} g} = \frac {3 \mathrm{N}}{1 ? 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} ? 1 0 \mathrm{N/kg}} = 3 \times 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {3} $$

圆柱体的密度

$$ \rho = \frac {m}{V} = \frac {0 . 5 4 \mathrm{N}}{3 ? 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {3}} =

1. 8 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3}

$$

故 A 错误；

B．当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示，溢出到小桶中的水重为1N，水的总重力为

$$ \begin{array}{r l} & G _ {\text {水}} = G _ {\text {杯中水}} + G _ {\text {溢}} = \rho_ {\text {水}} \mathrm{g} \left(V _ {\text {总}} - V\right) + G _ {\text {溢}} = 1 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} \times 1 0 \mathrm{N/kg} \times \left(1 0 0 \mathrm{cm} ^ {2}? 1 5 \mathrm{cm} - 3 \times 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {3}\right) + 1 \mathrm{N} \ & = 1 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} \times 1 0 \mathrm{N/kg} \times \left(1 5 0 0 \times 1 0 ^ {- 6} \mathrm{m} ^ {3} - 3 \times 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {3}\right) + 1 \mathrm{N} = 1 3 \mathrm{N} \end{array} $$

当圆柱体一半浸在水中时，受到的浮力

$$ F _ {\text {浮} 1} = \frac {1}{2} F _ {\text {浮} 2} = \frac {1}{2} \times 3 \mathrm{N} =

1. 5 \mathrm{N}

$$

溢水杯的重力

$$ G _ {\text {杯}} = m _ {\text {杯}} g =

0. 1 \mathrm{kg} \times 1 0 \mathrm{N/kg} = 1 \mathrm{N}

$$

当圆柱体一半浸在水中时，水对溢水杯底部的压强为

$$ p _ {1} = \frac {G _ {\text {水}} + G _ {\text {杯}} + F _ {\text {浮} 1}}{S} = \frac {1 3 \mathrm{N} + 1 \mathrm{N} + 1 . 5 \mathrm{N}}{1 0 0 ? 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {2}} =

1. 5 5 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{Pa}

$$

故B 错误；

C．当圆柱体浸没在水中时，水对溢水杯底部的压强为

$$ p _ {2} = \frac {G _ {\text {水}} + G _ {\text {杯}} + F _ {\text {浮} 2} - G _ {\text {溢}}}{S} = \frac {1 3 \mathrm{N} + 1 \mathrm{N} + 3 \mathrm{N} - 1 \mathrm{N}}{1 0 0 ? 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {2}} =

1. 6 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{Pa}

$$

故 C 错误；

D．根据浮力产生的原理，当圆柱体一半浸在水中时，圆柱体下表面受到的压力为

$$ F _ {1} = F _ {\text {浮} 1} =

1. 5 \mathrm{N}

$$

当圆柱体浸没在水中时，圆柱体下表面受到的压力为 $F _ { 2 } { > } F _ { \mathfrak { F } 2 }$ ，则有

$$ F _ {2} - F _ {1} > F _ {\text {浮} 2} - F _ {\text {浮} 1} =

1. 5 \mathrm{N}

$$

故D 正确。

故选 D。

9. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，杠杆的右端是滑动变阻器的滑片，杠杆左端固定着一个浮子，油箱内油量变化时，滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是（ ）

A. 定值电阻 $R _ { 0 }$ 和滑动变阻器是串联的 B. 油量减少时，滑动变阻器接入电路的电阻变大C. 油量增加时，电流表示数变大 D. 油箱中没有油时，电流表示数为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图所示，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中电流，故A 正确，不符合题意；B．当油箱中的油量减少时，浮子向下运动，滑杆会向上运动，变阻器接入电路中电阻增大，故B 正确，不符合题意；C．当油箱中的油量增加时，浮子向上运动，滑杆会向下运动，变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律得，电路中电流变大，故C 正确，不符合题意；D．油箱中没有油时，滑片在最上端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时 $R _ { 0 }$ 与R 串联，电路中电阻最大，电流最小，但不为 0，电流表有示数，故 D错误，符合题意。

故选 D。

10. 新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（ ）

A.

电磁起重机

B.

C.

自制电动机

D.

【答案】D

动圈式话筒

【解析】

【详解】A．电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意；

B．司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用，故B不符合题意；C．自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故C不符合题意；D．动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理，故D符合题意。故选 D。

11. 如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，他家正在使用的所有用电器总功率为 6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，饭煮熟后，他将这个电饭煲插头从插座中拔出，再将功率为 1kW的电热水壶插头接入插座中，其它用电器仍正常工作，闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是（ ）

A. 照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B. 用电器的总功率过大C. 电热水壶的内部电路短路 D. 接入电热水壶的插座短路

【解析】

【详解】A．照明灯 开关接在了零线与灯泡之间，不会造成电路电流过大，空气开关跳闸，故A不符合题意；B．电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，电路允许最大电功率$P _ { \scriptscriptstyle { E X } } = U I _ { \scriptscriptstyle { E X } } = 2 2 0 \mathrm { V } \times 4 0 \mathrm { A } { = } 8 8 0 0 \mathrm { W }$

正在使用的所有用电器总功率为 6kW，其中电饭煲的功率为

1.5kW，所以造成空气开关跳闸的原因不是用电器的总功率过大，故B不符合题意；C．电热水壶的内部电路短路时，闭合电热水壶上的开关，会造成电路电流过大，空气开关跳闸，故C符合题意；D．若接入电热水壶的插座短路，在电热水壶插头接入插座之前，电路电流就会过大，造成空气开关跳闸，故D不符合题意。

故选 $\mathrm { { C } _ { \circ } }$

12. 某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关 S可分别与 0、1、2触点接触， $R _ { 1 }$ 、 $R _ { 2 }$ 是两根阻值相同的电

热丝。下表是浴霸电路的部分参数。

关于下列结论：

①开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 断开、 $\mathrm { \bf S \mathrm { \bf \Psi } }$ 与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态

②每根电热丝的阻值为44Ω

③电路中通过开关S的电流最大为

10.15A

④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为

1.3398×10⁶J

其中正确的是（ ）A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ③④

【答案】B

【解析】

【详解】①分析电路图可知，开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 断开、S与触点 1接触时，只有一个电动机接入电路，浴霸处于换气状态，故①错误；

②开关S与2接触， $\mathrm { S } _ { 2 } , \mathrm { \Delta } \mathrm { S } _ { 3 }$ 只闭合一个时，电动机与一个电阻并联，此时为暖风状态，开关S与2接触，$\mathrm { S } _ { 2 }$ 与 $\mathrm { S } _ { 3 }$ 同时闭合时，电动机与两个电阻同时并联，则一个电阻的功率为

$$ P = 2 2 3 3 \mathrm{W} - 1 1 3 3 \mathrm{W} = 1 1 0 0 \mathrm{W} $$

则电阻

$$ R = \frac {U ^ {2}}{P} = \frac {(2 2 0 \mathrm{V}) ^ {2}}{1 1 0 0 \mathrm{W}} = 4 4 \Omega $$

故②正确；

③当电动机与两个电阻同时并联，通过开关S的电流最大，最大电流

$$ I _ {\mathrm{m}} = \frac {P}{U} = \frac {2 2 3 3 \mathrm{W}}{2 2 0 \mathrm{V}} = 1

0. 1 5 \mathrm{A}

$$

故③正确；

④浴霸工作10分钟，电路消耗的最大电能

$$ W = P t = 2 2 3 3 \mathrm{W} \times 6 0 0 \mathrm{s} =

1. 3 3 9 8 \times 1 0 ^ {7} \mathrm{J}

$$

故④错误；

故选 B。

第Ⅱ卷（非选择题 共60 分）

二、非选择题（本题包括 12小题，共 60分）

13. 绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。

（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；

（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了 81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为______。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约 $1 . 7 \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { k W } \cdot \mathrm { h }$ ，相当于完全燃烧_kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为 $3 . 4 \times 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J / k g }$ ）

【答案】 ①. 传播 ②. 电能 ③. $1 . 8 \times 1 0 ^ { 4 }$

【解析】

【详解】（1）[1]“光伏声屏障”是在声音的传播过程中减弱噪声的，通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。

（2）[2]光伏电池板利用太阳能发电，将太阳能转化为电能。

[3]释放的能量

$$ Q =

1. 7 \times 1 0 ^ {5} \mathrm{kW} \cdot \mathrm{h} =

2. 7 \times 1 0 ^ {5} \times

3. 6 \times 1 0 ^ {6} \mathrm{J} =

4. 1 2 \times 1 0 ^ {1 1} \mathrm{J}

$$

完全燃烧无烟煤的质量

$$ m = \frac {Q}{q} = \frac {6 . 1 2 \times 1 0 ^ {1 1} \mathrm{J}}{3 . 4 \times 1 0 ^ {7} \mathrm{J/kg}} =

1. 8 \times 1 0 ^ {4} \mathrm{kg}

$$

完全燃烧无烟煤的质量为 $. 8 \times 1 0 ^ { 4 } \mathrm { k g }$ C

14. 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。

（1）闭合开关S后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热；

（2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的______端为正极；

（3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 （填序号）。①增大“电源1”的电压 ②减小“电源 2”的电压③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向【答案】 ①. 90 ②. 右 ③. ①

【解析】

【详解】（1）[1]水银是导体，当温度达到 $9 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ ，水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通，此时电磁铁线圈中有电流通过，线圈中就会产生磁性，吸引衔铁，右端的电路断开，发热电阻停止加热。

（2）[2]当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，根据安培定则可知，此时线圈中的电流方向在外部是向上的，则“电源1”的右端为正极。

（3）[3]电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关；为增强电磁铁的磁性，可通过增大电流、增加线圈匝数实现，故①符合题意，②③④不符合题意。故选填①。

15. 某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像。实验中要控制好烧杯中的水温。

甲

乙

（1）根据图乙所示的图像中______段温度的变化特点可知冰是晶体，在这段时间内，物质处于态。

（2）该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，易拉罐的下部和底部出现白霜，这些白霜是空气中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度 $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ o【答案】 ① BC ②. 固液共存 ③. 凝华 ④. 低于

【解析】

【详解】（1）[1]根据图乙所示的图像中BC段可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，说明冰是晶体。[2]晶体在熔化过程中处于固液共存状态。

（2）[3]白霜是空气中的水蒸气遇冷，迅速降温凝华形成的小冰晶。

[4]冰与盐水混合会使冰的熔点降低，低于 $0 %$ ，水蒸气遇到低于 $0 %$ 的物体凝华形成小冰晶，则混合物的温度低于 $0 %$ 。

16. 实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：

甲

乙

（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：

方案一：仅将光屏向 移动一段距离；

方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。

（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。【答案】 ①. 照相机 ②. 左 ③. 大 ④. 倒立放大

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。

[2][3]将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。

（2）[4]由题意可知，凸透镜的焦距为 20cm，指纹到眼睛的距离为 40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。

17. 某同学利用若干个质量为 50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。

（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并______，达到平衡状态，如图所示。

（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上 4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到______cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是______（填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。

（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为 3N时，该拉力的作用点可能在杠杆______（填序号）刻度线处。

①左侧 10cm ②右侧 5cm ③右侧 15cm【答案】 ①. 静止 ②. 10 ③. 钩码对杠杆的拉力 ④. ①③

【解析】

【详解】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态，杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，杠杆处于水平平衡状态，便于测量力臂。

（2）[2]设一个钩码的重力为 G，根据杠杆平衡条件

甲

$$ 4 G \times 1 5 \mathrm{cm} = 6 G \times L $$

解得

$$ L = 1 0 \mathrm{cm} $$

则移动右侧钩码到 10cm刻度线处时，杠杆重新在水平位置平衡。

[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力，则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。

（3）[4]一个钩码 重力

$$ G = m g =

0. 0 5 \mathrm{kg} \times 1 0 \mathrm{N/kg} =

1. 5 \mathrm{N}

$$

若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件

$$ 4 G \times 1 5 \mathrm{cm} = F \times L ^ {\prime} $$

代入数据后有

$$ 4 \times

0. 5 \mathrm{N} \times 1 5 \mathrm{cm} = 3 \mathrm{N} \times L ^ {\prime}

$$

解得拉力力臂

$$ L ^ {\prime} = 1 0 \mathrm{cm} $$

若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离，故①符合题意，若弹簧测力计倾斜，力臂小于该拉力的作用点到支点的距离，则③符合题意，则符合条件的为①③。

18. 某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为 4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω

0.5A”。

乙
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确 那根导线；（ ）

（2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是___ _A。这位同学实验操作的不足之处是

（3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。

分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的 4次实验中，他还能完成______次。

【答案】

①.

②.

0.22 ③. 闭合开关前，没有将滑片移到滑动

变阻器最左端 ④. 成正比 ⑤. 1

【解析】

【详解】（1）[1]图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表接在串联电路中。如图所示：

（2）[2]由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为

0.22A。[3]为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。

（3）[4]根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

（4）[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω

0.5A”，则电流最大电流为

0.5A，则定值电阻两端最大电压

$$ U _ {\text {大}} = I _ {\text {大}} R =

0. 5 \mathrm{A} \times 4 \Omega = 2 \mathrm{V}

$$

则电压为

1.8V的实验可以完成，电压为

2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为

0.3V时，滑动变阻器两端电压为 3V-0.3V=2.7V，根据串联电路，电压之比等于电阻之比有

$$ \frac {0 . 3 \mathrm{V}}{2 . 7 \mathrm{V}} = \frac {R}{R _ {\text {滑}}} $$

则滑动变阻器阻值

$$ R _ {\text {滑}} = 9 R = 9 \times 4 \Omega = 3 6 \Omega > 2 0 \Omega $$

则电压表示数为

0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的 4次实验中，他还能完成1次。

19. 2024年4月19日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质量为$6 \times 1 0 ^ { 4 } { \mathrm { t } }$ 的“海洋石油 $2 2 9 ^ { \prime \prime }$ 驳船将质量为 $3 . 7 \times 1 0 ^ { 4 } \mathrm { t }$ 的导管架运载至安装海域的情景。

（1）如图甲所示，导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，这4块钢板的作用是 ___。“海基二号”在指定海域成功安装后，这 4块钢板处于水深324m的海底处，它们受到海水的压强是 _Pa；

（2）导管架和驳船拖航的速度约为100m/min，它们到达 240km外的安装海域所需要的时间约为_h。导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画出导管架受力的示意图；（ ）

（3）这次海上安装采用了滑移下水方式：工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为 $2 . 2 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { m } ^ { 3 }$ 和$6 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { m } ^ { 3 }$ 时，导管架顶端浸入海水中的体积为 $2 0 0 \mathrm { m } ^ { 3 }$ ，则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少 N？（ ）

甲

乙

【答案】 ①. 增大受力面积，减小压强 ②. $3 . 2 4 \times 1 0 ^ { 6 }$ ③. 40

④.

⑤.

1. $. 0 0 8 \times 1 0 ^ { 9 } \mathrm { N }$

【解析】

【详解】（1）[1]如图甲所示，导管架 底部固定着4块面积非常大的钢板，作用是通过增大受力面积来减小压强。

[2]钢板处于水深324m的海底处，受到的压强

$$ p = \rho g h =

1. 0 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3}? 1 0 \mathrm{N/kg}? 3 2 4 \mathrm{m} =

2. 2 4 \times 1 0 ^ {6} \mathrm{Pa}

$$

（2）[3]导管架和驳船拖航的速度约为 100m/min，它们到达 240km 外的安装海域所需要的时间约为

$$ v = \frac {s}{t} = \frac {2 4 0 \mathrm{km}}{1 0 0 \mathrm{m/min}} = \frac {2 4 0 \mathrm{km}}{6 \mathrm{km/h}} = 4 0 \mathrm{h} $$

[4]导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，导管架受到竖直向下的重力与反方向的支持力，大小相等，导管架受力的示意图如下：

（3）[5]驳船小角度倾斜前，驳船和导管架的总重力

$$ G _ {\text {总}} = \left(m _ {\text {驳}} + m _ {\text {架}}\right) g = \left(6 \times 1 0 ^ {4} \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg} +

3. 7 \times 1 0 ^ {4} \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg}\right) \times 1 0 \mathrm{N/kg} =

4. 7 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{N}

$$

驳船小角度倾斜时，水舱中水增加的重力

$$ \Delta G = \Delta m g = \rho_ {\text {海水}} \Delta V g =

1. 0 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} \times \left(6 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{m} ^ {3} -

2. 2 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{m} ^ {3}\right) \times 1 0 \mathrm{N/kg} =

3. 8 \times 1 0 ^ {7} \mathrm{N}

$$

$$ F _ {\text {总}} = G _ {\text {总}} + \Delta G =

9. 7 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{N} +

10. 8 \times 1 0 ^ {7} \mathrm{N} =

11. 0 0 8 \times 1 0 ^ {9} \mathrm{N}

$$

驳船小角度倾斜时处于漂浮状态，总浮力等于总重力，即