2024年山东省济宁市中考物理

济宁市二○二四年初中学业水平考试

物理试题

温馨提示：

1.本试卷共 6 页，考试时间 60 分钟，共 60 分。

2.答题前，考生务必先核对条形码上的姓名、准考证号和座号，然后用

0.5毫米黑色墨水签字笔将本人的姓名、准考证号和座号填写在答题卡相应位置。

3.答选择题时，必须使用 2B铅笔填涂答题卡上相应题目的答案标号，如需改动，必须先用橡皮擦干净，再改涂其他答案。

4.答非选择题时，必须用

0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写。务必在题号所指示的答题区域内作答。作图时，可选用铅笔试画，无误后再用

0.5毫米黑色墨水签字笔描黑。

5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每小题 2分，共 20分。

【答案】C

【解析】

【详解】A． 水的质量为

$$ m = \rho V = 1 \mathrm{g} / \mathrm{cm} ^ {3} \times 5 0 0 \mathrm{cm} ^ {3} = 5 0 0 \mathrm{g} =

0. 5 \mathrm{kg}

$$

故A正确，不符合题意；

B．水结成冰后，质量不变，密度变小，根据公式 $V = \frac { m } { \rho }$ 可知，其体积会增大，故B正确，不符合题意；C．水的沸点与大气压有关，在1标准大气压下，水的沸点是 $1 0 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ ，如果气压大于1标准大气压，水的沸点就会高于 $1 0 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ ，故C不正确，符合题意；D．比热容是物质的一种特性，与质量无关，所以水倒去一半后，其比热容不变，故D正确，不符合题意。

故选 C。

2. 伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（ ）

A.

雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失

B.

在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播

C.

设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大

D.

车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变

【答案】B

【解析】

【详解】A．雨雪路面粗糙程度较小，摩擦力减小，所以要减速慢行，但摩擦力不会消失，故A错误；B．在高架路旁安装隔音墙，阻挡了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故B正确；C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强小，人容易被推向列车发生危险，故C错误；D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，质量不变，高度变大，其重力势能变大，故D错误。故选 B。

3. 图中，小灯泡 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的额定电压相同。闭合开关后，发现 $\mathrm { L } _ { \mathrm { 1 } }$ 比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 亮，下列分析正确的是（ ）

A. $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的额定功率比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的额定功率大B. $\mathrm { L } _ { 1 }$ 两端电压比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 两端电压小C. $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的电阻比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的电阻大D. 通过 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的电流比通过 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的电流小

【解析】

【详解】AC．开关闭合后， $\mathrm { L } _ { 1 }$ 比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 亮，则说明 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的实际功率大于 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的实际功率，由于 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 两灯串联在电路中，所以通过 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的电流相等，由 $R = { \frac { P } { I ^ { 2 } } }$ 可知灯 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的阻值大于灯 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的阻值，小灯泡 $\mathrm { L } _ { \mathrm { 1 } }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的额定电压相同，由 $P = { \frac { U ^ { 2 } } { R } }$ 可知， $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的额定功率比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的额定功率小，故A错误，C正确；BD．由于 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 两灯串联在电路中，所以通过 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的电流相等，由 $R = { \frac { P } { I ^ { 2 } } }$ 可知灯 $\mathrm { L } _ { 1 }$ 的阻值大于灯 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 的阻值，由 U=IR可知 $\mathrm { L } _ { \mathrm { 1 } }$ 两端电压比 $\mathrm { L } _ { 2 }$ 两端电压大，故BD错误。故选C。

4. 下列与数据有关的说法正确的是（ ）A. 频率为 $1 0 ^ { 6 } \mathrm { H z }$ 的电磁波一定比 $1 0 ^ { 5 } \mathrm { H z }$ 的电磁波的传播速度快B. 功率为 的机械一定比 的机械做的功多C. 热值为 $3 . 7 \times 1 0 ^ { 7 }$ J $/ \mathrm { k g }$ 的燃料一定比 $3 . 0 { \times } 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J / k g }$ 的燃料放热多D. 质量为 物体一定比 的物体的惯性大

【答案】D

【解析】

【详解】A．各种电磁波在同种介质中传播速度是相同的，与频率无关，故A错误；B．根据公式 $\textit { W } = \textit { P t }$ 可知，机械做功多少取决于功率和时间两个因素，只知道功率大小不能比较做功的多少，故B错误；C．根据公式 可知，燃料放热多少与燃料质量及燃料热值有关，只比较热值大小不能确定哪种燃料放热多，故C错误；D．惯性是物体的属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。所以质量为 $5 0 \mathrm { k g }$ 的物体一定比

的物体的惯性大，故D正确。

故选 D。

5. 下图是物理课本中的四幅图片，下列分析不正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．A滑轮随物体的移动而移动，属于动滑轮，故A正确，不符合题意；

B．原子是由原子核和电子组成，电子绕原子核运动，故B错误，符合题意；

C．家庭电路中，开关要接在火线上，所以甲导线为火线，故C正确，不符合题意；

D．根据小磁针的磁极指向及磁极之间的相互作用规律可知螺线管的a端为南极，b端为北极；再由安培定

则可知，螺线管外侧电流方向向下，所以 d端为电源正极，故D正确，不符合题意。

故选 B。

【答案】D【解析】

【详解】①平面镜成的像和物体大小相等，人站在平面镜前，当走近平面镜时，他的像不变，故①错误；②物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与液体的重力无关，重力为 5N的水能浮起重力为 10N的物体，故②正确；③力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，故③错误；④海拔高度越高的地方，大气压强越小，故④错误；⑤两物体相互摩擦，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故⑤正确；⑥内燃机在其做功冲程中，燃气膨胀做功，将燃气的内能转化为机械能，故⑥正确。故选D。

7. 电冰箱通电后，制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器，随后进入蒸发器……，通过这样的循环，实现制冷效果，如图所示。下列说法正确的是（ ）

压缩机

A. 制冷剂需选用不容易汽化的物质B. 制冷剂需选用汽化吸热能力弱的物质C. 制冷剂在冷凝器内液化放出热量D. 打开工作中的冰箱门，最终能使整个房间内降温

【解析】【详解】A．冰箱是利用制冷剂汽化时吸热、液化时放热，在系统内循环流动，达到制冷目的，制冷剂需选用容易汽化的物质，故A错误；B．制冷剂需选用汽化吸热能力强 物质，这样才能在蒸发器内吸收更多的热量，实现更好的制冷效果，故 B 错误；C．制冷剂在冷凝器的管子通过压缩体积的方式液化，从而向冰箱外放出热量，故C 正确；D．打开工作中的冰箱门，冰箱内的冷空气会流出，但冰箱为了维持低温会消耗更多的电能，压缩机工作时会产生更多的热量，最终能使整个房间内升高，故D错误。

故选 C。

8. 对实验现象、实验数据进行分析、论证，是科学探究过程中的重要环节。下列对实验现象的分析不合理_．．．的选项是（ ）

A

B

C

D

A. A B. B C. C D. D

【答案】A

【解析】

【详解】A．一个开关同时控制两盏灯的亮、灭，两灯与开关可以串联，还可以两盏灯并联，开关在干路上，故A 错误，符合题意；B．将一定量水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故B正确，不符合题意；C．将小磁针靠近磁体，小磁针指向改变，说明磁体周围有磁场，故C正确，不符合题意；D.将发声体放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于介质的减少，听到的声音的响度也会减小：由此 D．将发声体放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于介质的减少，听到的声音的响度也会减小；由此推理，当玻璃罩内被抽成真空，将听不到声音，这表明声音的传播需要介质，真空不能传声，故 D 正确，不符合题意。故选 A。

9. 关于材料、能源和信息，下列说法不正确 的是（ ）A. 超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝B. 太阳是人类能源的宝库，内部每时每刻都发生着剧烈的核反应C. 作为信息存储介质，竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大D. 光纤是传输光信号的器件，其抗干扰能力强，能减少信号衰减

【答案】A

【解析】

【详解】A．由于超导材料的电阻为 0，通电时不会产生热量，适合制作远距离输电导线，但不能用于制作电炉的电阻丝，故A错误，符合题意；B．太阳内部每时每刻都在发生核聚变，释放巨大的能量，是人类能源的宝库，地球上的大部分能量都来自太阳，故B正确，不符合题意；C．随着人类科技的发展，信息储存的介质越来越先进，介质容量密度越来越大，竹简、纸、录音磁带、光盘等容量密度依次增大，故C正确，不符合题意；D．光纤，即光导纤维，是传输光信号的器件。光线通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点，故D正确，不符合题意。

故选 A。

10. 图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（ ）

A. 甲为灯泡L的图线B. 当电压为0时，L与R的阻值均为 0C. 将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为D. 将L和R串联在 的电源两端，L的功率为0.24W

【答案】D

【解析】

【详解】A．R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的 I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像，故A错误；B．电阻是导体的一种性质，与电压和电流无关，当电压为0时，L与R的阻值不为零，故B错误；C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流都为0.25A，L的电流是0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为

$$ I = I _ {1} + I _ {2} =

0. 2 5 \mathrm{A} +

1. 5 \mathrm{A} =

2. 7 5 \mathrm{A}

$$

电路总电阻为

$$ R = \frac {U}{I} = \frac {6 \mathrm{V}}{0 . 7 5 \mathrm{A}} = 8 \Omega $$

故 C 错误；

D．R与L串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为

0.2A时，灯L的电压为

1.2V，R的电压为

4.8V，由串联电路电压的规律，电路的电压为

$$

1. 2 \mathrm{V} +

2. 8 \mathrm{V} = 6 \mathrm{V}

$$

L 的功率

$$ P _ {\mathrm{L}} = U _ {\mathrm{L}} I _ {\mathrm{L}} =

1. 2 \mathrm{V} \times

2. 2 \mathrm{A} =

3. 2 4 \mathrm{W}

$$

故 D 正确。

故选D。

二、填空题：每空 1分，共 12分。

11. 橡皮筋振动时发出声音，振动停止，发声也就停止，说明声音是由物体______产生的；橡皮筋振动的

幅度越大，发出的声音的 _越大。【答案】 ①. 振动 ②. 响度

【解析】

【详解】[1]橡皮筋振动发出声音，停止振动，就不能发出声音，说明声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。

[2]声音的响度与振幅有关，振幅越大，响度也就越大。

12. 用一块平面镜将室外的阳光照射到室内，这是光的______现象；如图所示，把一块平面镜斜插在水中，将装置放在从窗口射入的阳光下，让镜面对着阳光，在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑，说明白光是由___ ___混合而成的。

【答案】 ①. 反射 ②. 多种色光

【解析】

【详解】[1]阳光照射到平面镜上，由于平面镜的反射，改变了传播方向而照射到室内。

[2]白色的阳光射向斜插在水中的平面镜然后射出，发生反射和折射，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，说明白光是由这七种色光混合而成的。

13. 小明从家前往科技馆，整个过程中有步行，也有骑行，其全程的s-t图像如图所示。已知骑行的速度比步行的速度大，则他骑行的路程为 _m，全程的平均速度为 $\mathrm { m } / \mathrm { s }$

【答案】 ①. 3150 ②.

3.75

【解析】

【详解】[1][2]由图像可知，0~5min内 速度为

$$ v _ {1} = \frac {s _ {1}}{t _ {1}} = \frac {4 5 0 \mathrm{m}}{5 \mathrm{min}} = 9 0 \mathrm{m/min} $$

5~6min内小明处于静止状态，6~16min的速度为

$$ v _ {2} = \frac {s _ {2}}{t _ {2}} = \frac {3 6 0 0 \mathrm{m} - 4 5 0 \mathrm{m}}{1 6 \mathrm{min} - 6 \mathrm{min}} = 3 1 5 \mathrm{m/min} $$

骑行的速度比步行的速度大，因此他骑行的路程为

$$ s _ {2} = 3 6 0 0 \mathrm{m} - 4 5 0 \mathrm{m} = 3 1 5 0 \mathrm{m} $$

全程的平均速度为

$$ v = \frac {s}{t} = \frac {3 6 0 0 \mathrm{m}}{1 6 \times 6 0 \mathrm{s}} =

3. 7 5 \mathrm{m/s}

$$

14. 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式，对接于中国空间站天和核心舱径向对接口，形成三船三舱组合体。成功对接后，以天和核心舱为参照物，神舟十八号载人飞船是的；2020年11月10日，全海深载人潜水器“奋斗者”号在深潜试验中最大下潜深度达到 10909m，创造了中国载人深潜新的历史。此次深潜试验中“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为。（取 $g = 1 0 \mathrm { N } / \mathrm { k g } , \rho _ { \ast \ast \mathrm { \uparrow } } = 1 . 0 3 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g } / \mathrm { m } ^ { 3 } )$

【答案】 ①. 静止 ②. $1 . 1 2 3 6 2 7 \times 1 0 ^ { 8 }$

【解析】

【详解】[1]以天和核心舱为参照物，神舟十八号载人飞船的位置不变，是静止的。

[2]“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为

$$ p = \rho_ {\text {海水}} g h =

1. 0 3 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} \times 1 0 \mathrm{N/kg} \times 1 0 9 0 9 \mathrm{m} =

2. 1 2 3 6 2 7 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{Pa}

$$

15. 在图所示的电路中，电源电压为 ，当开关S闭合后，电路总功率变化了 ，则电流表示数变化了______A，电阻 ______ 。

【答案】 ①.

0.3 ②. 20

【解析】

【详解】[1][2]由图可知，开关S闭合后，R与L并联，电流表测量干路电流。由于灯泡的功率不变，电路总功率变大，变化的功率就是R的功率，则R的阻值为

$$ R = \frac {U ^ {2}}{P} = \frac {(6 \mathrm{V}) ^ {2}}{1 . 8 \mathrm{W}} = 2 0 \Omega $$

电流表变化的示数就是R电流

$$ I = \frac {U}{R} = \frac {6 \mathrm{V}}{2 0 \Omega} =

0. 3 \mathrm{A}

$$

16. 小球在摆动过程中（如图所示），由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为______，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有__ __性。

【答案】 ①. 内能 ②. 方向

【解析】

【详解】[1][2]小球在摆动过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会减小，散失到空气中的内能无法自动转化为机械能，说明能量的转移和转化具有方向性。

三、实验题：17题 4分，18题 6分，19题 4分，20题 4分，共 18分。

17. 结合图中的信息，按要求回答问题。

（1）图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与______的关系；

（2）确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜 1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 ___（填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像；

（3）在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的 a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮 $( \rho _ { { \breve { - } \breve { \mp } } } \ O _ { 1 } \ O _ { 1 } \ O _ { 3 } \ O _ { 4 } \ O _ { 5 } \ O _ { 6 } \ O _ { 7 } \ O _ { 6 } \ O _ { 7 } \ O _ { 8 } \ O _ { 7 } \ O _ { 6 } \ O _ { 8 } \ O _ { 7 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 } \ O _ { 8 }$ 气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理；

二氧化氮

（4）图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将______偏转。

【答案】（1）受力面积

（2）前后移动 （3）a

（4）向右

【解析】

【小问 1 详解】

两只手同时挤压气球，气球静止时，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受到两只手的压力相等；气球与两手之间的受力面积不同，凹陷程度不同，这是在研究压力作用效果与受力面积的关系。

【小问 2 详解】

探究凸透镜成像规律时，先固定蜡烛的位置，然后移动前后移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置。

【小问 3 详解】

由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免重力对实验的影响，应把装有密度较小的空气的瓶子放上面，装有二氧化氮的瓶子放下面，所以a的放置法更合理。

【小问 4 详解】

在电磁感应现象中，感应电流 方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。

18. 小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验：

①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；

②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；

③将斜面倾角先后调成10°和 15°，重复步骤②。

实验数据记录如下表：

结合以上信息，按要求回答下列问题：

（1）请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为 15°）压力的示意图，要求包含力的三要素___

（2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号______中的数据进行分析；

（3）分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值；

（4）分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值______（选填“越大”、“越小”或“不变”）；

（5）斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为 的物体沿斜面向上匀速运动了 ，升高了 ，斜面的机械效率为 90%，则该物体所受摩擦力的大小为_N。（取 $g = 1 0 \mathrm { N / k g \ } )$ ）

【答案】（1）

（2）1、4、7（2、5、8或 3、6、9）

（3）都相等 （4）越小

（5）10

【解析】

【小问 1 详解】

物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示：

研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号 1、4、7或2、5、8、或 3、6、9中的数据进行分析。

【小问 3 详解】

分析比较 1、2、3（4、5、6或 7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。

【小问 4 详解】

分析比较序号 1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。

【小问 5 详解】

拉力F做的有用功为

$$ W _ {\text {有}} = G h = m g h = 3 0 \mathrm{kg} \times 1 0 \mathrm{N/kg} \times 3 0 \times 1 0 ^ {- 2} \mathrm{m} = 9 0 \mathrm{J} $$

总功为

$$ W _ {\text {总}} = \frac {W _ {\text {有}}}{\eta} = \frac {90 \mathrm{J}}{90%} = 100 \mathrm{J} $$

$$ W _ {\text {额}} = W _ {\text {总}} - W _ {\text {有}} = 1 0 0 \mathrm{J} - 9 0 \mathrm{J} = 1 0 \mathrm{J} $$

则该物体所受摩擦力的大小为

$$ f = \frac {W _ {\text {额}}}{s} = \frac {1 0 \mathrm{J}}{1 \mathrm{m}} = 1 0 \mathrm{N} $$

19. 小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了如图所示实验装置。

甲

乙

(a)
丙

(b)

（1）三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变烧杯内液体的内能；

（2）将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯直接加热，这样做的好处是______；（写出一条即可）

（3）利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：水沸腾时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。破裂前，气泡内是

（4）利用装置丙探究物质吸热性质时，调整两只酒精灯的灯芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用表示物质吸收热量的多少。

【答案】（1）热传递 （2）使冰均匀受热

（3）水蒸气 （4）加热时间

【解析】

【小问 1 详解】

用酒精灯作热源给物质加热，火焰的温度高于被加热物质的温度，内能由火焰传递给被加热的物质，这种改变内能的方法叫热传递。

【小问 2 详解】

将装冰的试管置于水中加热，这种方法叫水浴加热法，可以使试管内的冰能均匀受热，

小问 3 详解】

水沸腾时，杯底的水不断变为水蒸气，形成大量的气泡，气泡上升时周围的水又不断汽化，气泡内的水蒸气越来越多，气泡体积约来越大。所以破裂前，气泡内是水蒸气。

【小问 4 详解】

用火焰相同的酒精灯加热，相等时间内酒精等放出的热量相等，这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少，利用了转换法。

20. 某物理兴趣小组将电源（电压为 ）、小灯泡（额定电压为 ）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数 $U _ { \mathrm { v } }$ ，电流表的示数 $I _ { \mathrm { A } }$ ，以及两者的乘积 $U _ { \mathrm { v } } I _ { \mathrm { A } }$ 记录下来，表中所示为部分数据。

结合以上信息，按要求回答下列问题：

（1）请在图的虚线框内画出上述实验的电路图

（2）小灯泡两端电压为 时的电阻 $R _ { \mathrm { L } } =$ ；（保留两位小数）

（3）小灯泡的额定功率 _W。

【答案】（1）

（2）6.67

（3）3.6

【解析】

【小问 1 详解】

分析表格中的数据：当电压表示数为 2V 时，电压表与电流表的乘积（电功率）为1.2W，则电流为

$$ I _ {1} = \frac {P _ {1}}{U _ {1}} = \frac {1 . 2 \mathrm{W}}{2 \mathrm{V}} =

0. 6 \mathrm{A}

$$

同理可知，当电压表示数为 6V时，电流表示数为

$$ I _ {3} = \frac {P _ {3}}{U _ {3}} = \frac {1 . 8 \mathrm{W}}{6 \mathrm{V}} =

0. 3 \mathrm{A}

$$

可知，电压表示数越大，电流表示数越小，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压越小，根据串联电路电压特点可知，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电路图如下：

小灯泡两端电压为 时，滑动变阻器电压，即电压表示数为

$$ 8 \mathrm{V} - 2 \mathrm{V} = 6 \mathrm{V} $$

此时电路电流为 $I _ { 3 } { = } 0 . 3 \mathrm { A }$ ，小灯泡电阻

$$ R _ {\mathrm{L}} = \frac {U _ {\mathrm{L}}}{I _ {3}} = \frac {2 \mathrm{V}}{0 . 3 \mathrm{A}} =

6. 6 7 \Omega

$$

【小问3 详解】

当小灯泡两端电压为额定电压 6V时，滑动变阻器电压，即电压表示数为

$$ 8 \mathrm{V} - 6 \mathrm{V} = 2 \mathrm{V} $$

此时电路电流为 $I _ { 1 } { = } 0 . 6 \mathrm { A }$ ，则小灯泡的额定功率

$$ P _ {\text {额}} = U _ {\text {额}} I _ {1} = 6 \mathrm{V} \times

0. 6 \mathrm{A} =

1. 6 \mathrm{W}

$$

四、计算题：21题 4分，22题 6分，共 10分。

21. 小明测量某金属块的密度时，用托盘天平测量金属块的质量，平衡时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图（a）所示；用量筒和水测量金属块的体积，相关信息如图（b）所示。

(a)

(b)

求：（取 $g = 1 0 \mathrm { N / k g \ }$ ）

（1）金属块在水中所受浮力的大小；

（2）金属块的密度。

【答案】（1）0.2N

（2） $4 . 3 3 \mathrm { g } / \mathrm { c m } ^ { 3 }$

【解析】

【小问 1 详解】

由图（b）可知，金属块排开水的体积为

$$ V _ {\text {排}} = V = 6 0 \mathrm{mL} - 4 0 \mathrm{mL} = 2 0 \mathrm{mL} = 2 0 \mathrm{cm} ^ {3} = 2 \times 1 0 ^ {- 5} \mathrm{m} ^ {3} $$

金属块受到的浮力为

$$ F _ {\text {浮}} = \rho_ {\text {水}} g V _ {\text {排}} =

1. 0 \times 1 0 ^ {3} \mathrm {kg / m^ {3}} \times 1 0 \mathrm{N/kg} \times 2 \times 1 0 ^ {- 5} \mathrm {m^ {3}} =

2. 2 \mathrm{N}

$$

【小问2 详解】

由图（a）可知，金属块的质量为

$$ m = 5 0 \mathrm{g} + 2 0 \mathrm{g} + 1 0 \mathrm{g} + 5 \mathrm{g} +

1. 6 \mathrm{g} = 8

2. 6 \mathrm{g}

$$

则金属块的密度为

$$ \rho = \frac {m}{V} = \frac {8 6 . 6 \mathrm{g}}{2 0 \mathrm{cm} ^ {3}} =

4. 3 3 \mathrm{g/cm} ^ {3}

$$

22. 医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同。图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图（虚线框内为锅内部分），电源电压恒为 。

按要求回答下列问题：

（1）若对总质量为 $1 0 \mathrm { k g }$ 、初温为 $1 5 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 的钢制器械进行消毒，消毒温度达到 $1 1 5 ^ { \circ } \mathrm { C } \mathrm { H } \mathrm { H }$ ，求器械吸收的热量； $[ c _ { \sharp \sharp } = 0 . 4 6 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { J / \left( k g \cdot \bar { C } \right) } ]$

（2） $R _ { \mathrm { 1 } }$ 为阻值随所受压强大小而变化的可变电阻，其阻值与气压的关系如表1所示， $\mathbf { A } _ { 1 }$ 为显示锅内气压大小的仪表（实质是电流表）。当锅内气压等于 （ 个标准大气压）时， $\mathbf { A } _ { 1 }$ 显示的气压为0，则气压表零刻度线应标在电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 刻度盘的多少毫安处?

表 1

表 2

（3） $R _ { 2 }$ 为阻值随温度而变化的可变电阻，其阻值与温度的关系如表2所示， $\mathbf { A } _ { 2 }$ 为显示温度的仪表（实质是电流表）。当 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 显示气压大小为

1.4atm、 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 显示温度为 110℃时，求电路的总功率。

【答案】（1） $4 . 6 \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { J }$

（2）30mA （3）0.6W

【解析】

【小问 1 详解】

器械吸收的热量为

$$ Q _ {\text {吸}} = c _ {\text {钢}} m \left(t - t _ {0}\right) =

0. 4 6 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{J} / (\mathrm{kg} \cdot {} ^ {\circ} \mathrm{C}) \times 1 0 \mathrm{kg} \times \left(1 1 5 ^ {\circ} \mathrm{C} - 1 5 ^ {\circ} \mathrm{C}\right) =

1. 6 \times 1 0 ^ {5} \mathrm{J}

$$

【小问2详解】

由图可知，当开关S闭合时， $R _ { 1 }$ 与 $R _ { 2 }$ 并联， $\mathbf { A } _ { 1 }$ 测量 $R _ { 1 }$ 的电流， ${ \bf A } _ { 2 }$ 测量 $R _ { 2 }$ 的电流。由表1可知，当锅内气

压等于 时， $R _ { 1 } { = } 2 0 0 \Omega$ ，通过 $R _ { 1 }$ 的电流为

$$ I _ {1} = \frac {U}{R _ {1}} = \frac {6 \mathrm{V}}{2 0 0 \Omega} =

0. 0 3 \mathrm{A} = 3 0 \mathrm{mA}

$$

此时气压表显示气压为 0，则气压表零刻度线应标在电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 刻度盘的30mA处。

【小问 3 详解】

由表1可知，当 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 显示气压大小为

1.4atm时， $R _ { 1 } { = } 1 5 0 \Omega$ ；由表 2可知，当 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 显示温度为 $1 1 0 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 时，$R _ { 2 } { = } 1 0 0 \Omega$ ，则电路的总电阻为

$$ R = \frac {R _ {1} R _ {2}}{R _ {1} + R _ {2}} = \frac {1 5 0 \Omega \times 1 0 0 \Omega}{1 5 0 \Omega + 1 0 0 \Omega} = 6 0 \Omega $$

$$ P = \frac {U ^ {2}}{R} = \frac {(6 \mathrm{V}) ^ {2}}{6 0 \Omega} =

0. 6 \mathrm{W}

$$

电路的总功率为