2024年山东省泰安市中考物理

泰安市 2024年初中学业水平考试

物理试题

本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 8页，满分 100分。考试时间90分钟。

注意事项：

1．答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。

2．考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。

第Ⅰ卷（选择题共 35分）

一、选择题（本题共 15题，1~10题每题 2分，11~15题每题 3分，共 35分。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）

【详解】A．中学物理课本的长度约为26cm=2.6dm

故A不符合题意；B．成年人步行的速度约为1m/s，故B不符合题意；C．中学生的质量约为50kg，中学生的重力为$G { = } m g { = } 5 0 \mathrm { k g } { \times } 1 0 \mathrm { N } / \mathrm { k g } { = } 5 0 0 \mathrm { N }$

故C符合题意；D．一节新干电池的电压约为

1.5V，故D不符合题意。故选C。

【解析】

【详解】A．声音都是由物体的振动产生的，振动停止，则发声停止，故A正确；B．植树造林可以吸收反射噪声，减弱噪声，是在传播过程中控制噪声，但不能防止噪声产生，故B错误；C．发声体的振幅越大，响度越大，音调跟频率有关，故C错误；D．音色是由发声体自身特点决定的，是判断发声体的依据，“闻其声知其人”是根据声音的音色区分的，故D错误。

故选 A。

【答案】C

【解析】

【详解】壶中冒出的水蒸气在空气中遇冷，液化成小水滴，就是我们看到的“白气”，故ABD不符合题意，C符合题意。故选 C。

4. 小文同学家安装了密码门锁，能通过输入密码 $\left( \mathsf { S } _ { 1 } \right)$ 或利用钥匙 $\left( \mathsf { S } _ { 2 } \right)$ 单独驱动电动机工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．图中两个开关和电动机串联，两个开关同时闭合，电动机才能工作，故A不符合题意；B．图中只闭合开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ ，电动机不工作，故B不符合题意；C．图中只闭合开关 $\mathrm { S } _ { 2 }$ ，电动机不工作，故C不符合题意；D．图中两个开关并联后再和电动机串联，闭合开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ ，电动机工作，闭合开关 $\mathrm { S } _ { 2 }$ ，电动机工作，故D符合题意。故选D。

5. 下列有关安全用电的说法正确的是（ ）A. 使用试电笔时，要用手指按住笔尖，然后用笔尖接触被测导线B. 灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间C. 家庭电路中电流过大，一定是发生了短路D. 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关

【答案】D

【解析】

【详解】A．使用试电笔时，笔尖接触被测物体，手指接触笔尾金属体，若被测物体带电，则此时被测物体、试电笔、人体、大地构成通路，试电笔中的氖管才可以发光，故A错误；B．为保证安全，控制电路的开关应该接在火线与电灯之间，故B错误；C．导致电路中电流过大的原因有两个：①电路中发生了短路。②电路中用电器的总功率太大，所以家庭电路中电流过大，不一定是电路中发生了短路，故C错误；D．部分用电器使用的是金属外壳，若用电器漏电，则其外壳也可能带电，若搬动电器没有断开电源开关，则有可能发生触电事故，故D正确。

故选D。

6. 下列光现象由光的反射形成的是（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．手影游戏是光的直线传播形成的，故A不符合题意；B．水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B 符合题意；C．筷子“弯折”是水中筷子反射的光斜射入空气中发生折射形成的，故C不符合题意；

D．光的色散属于光的折射现象，故D不符合题意。

故选 B。

7. 2023年9月 24日，我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。如图所示是她们比赛中奋力划桨前行的一个画面。下列说法正确的是（ ）

A. 以地面为参照物赛艇是运动的B. 桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力C. 赛艇的速度越大惯性越大D. 连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因

【答案】A

【解析】

【详解】A．以地面为参照物，赛艇相对于地面的位置发生变化，所以赛艇是运动的，故A正确；B．桨对水的力和水对桨的力是分别作用在两个物体上的力，它们大小相等，方向相反，是相互作用的两个力，故B错误；C．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故C错误；D．用力划桨时，受到水的反作用力使赛艇前进，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。故选A。

8. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）

甲

乙

丙

A. 实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小B. 由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关C. 由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关D. 小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大

【答案】A

【解析】

【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；B．甲、乙两图中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与速度有关，故B错误；C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误；D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。

故选 A。

9. 如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关后，电路中各元件正常工作，两个相同的电流表（均有， 两个量程）指针偏转的角度相同。一段时间后电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 指针偏转的角度突然变为原来的 $\frac { 1 } { 5 }$ ，若定值电阻 $R _ { 1 }$ 或 $R _ { 2 }$ 出现了断路故障，其它元件均完好。针对故障电路的观察分析，下列说法正确的是（ ）

A. 电压表示数为零 B. 电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 的示数一定大于 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 的 $\overline { { \overline { { \mathbf { \Omega } } } } }$ 数C. 一定是电阻 $R _ { \mathrm { 1 } }$ 出现了断路故障 D. 一定是电阻 $R _ { 2 }$ 出现了断路故障

【答案】C

【解析】

【详解】分析电路可知， $R _ { 1 } , \ R _ { 2 }$ 并联。电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 测干路电流，电流表 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 测 $R _ { 2 }$ 电流，电压表测电源电压。A．电压表测电源电压，所以电压表示数不为零，故A错误；BCD．两个相同的电流表（均有 ， 两个量程）指针偏转的角度相同，根据并联电流规律，可知电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 选用大量程，电流表 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 选用小量程，且电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 示数是电流表 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 示数的5倍。一段时间后电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 指针偏转的角度突然变为原来的 $\frac { 1 } { 5 }$ ，则电流表 $\mathbf { A } _ { 1 }$ 和电流表 $\mathbf { A } _ { 2 }$ 示数相等，所以故障是电阻 $R _ { \mathrm { 1 } }$ 出现了断路故障。故C正确，BD错误。故选 C。

10. 如图所示，物体甲、乙叠放在水平地面上，在 的水平拉力 的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A. 甲受到的摩擦力大小为 B. 甲受到的摩擦力方向水平向右C. 乙受到的摩擦力大小为5N D. 乙受到的摩擦力方向水平向右

【答案】C【解析】

【详解】AB．甲做匀速直线运动，受力平衡，在竖直方向上受重力和支持力，水平方向上不受拉力，所以没有摩擦力，故 AB错误；CD．乙也做匀速直线运动，受力也是平衡的，它受到向右的 5N的拉力，必然受向左的 5N的摩擦力。故C正确，D错误。故选C。

11. 如图所示，质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上，甲、乙对地面的压强相等，甲与乙的高度关系是 $h _ { \scriptscriptstyle \mathbb { H } } > h _ { \scriptscriptstyle \mathscr { Z } }$ 。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度，剩余部分对地面的压力和压强分别为$F _ { \mathbb { H } } , \ F _ { Z }$ 和 $p _ { \mathbb { H } ^ { \star } } \ p _ { \ Z }$ ，下列说法中（ ）

① $F _ { \mathrm { { \mathbb { F } } } } > F _ { \ Z }$ ② $F _ { \mathbb { H } } = F _ { \ Z }$ ③ $p _ { \mathbb { F } } > p _ { \mathbb { Z } }$ ④ $p _ { \mathbb { H } } < p _ { \mathbb { Z } }$ A. 只有①④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确

【答案】B【解析】

【详解】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上，水平地面受到的压力等于其重力，则水平地面受到的压强

$$ p = \frac {F}{S} = \frac {G}{S} = \frac {m g}{S} = \frac {\rho V g}{S} = \frac {\rho S g h}{S} = \rho g h $$

它们对地面 压强相等，即

$$ \rho_ {\text {甲}} g h _ {\text {甲}} = \rho_ {\text {乙}} g h _ {\text {乙}} $$

因为 $h _ { \perp } > h _ { \scriptscriptstyle \ Z }$ ，所以 $\rho _ { \mathrm { ~ \tiny ~ \oplus ~ } } < _ { \mathcal { P } \mathrm { ~ Z ~ } }$ ，若在两个正方体的上部分别截去相同高度，甲剩余部分对水平地面的压强为

$$ p _ {\text {甲}} = \rho_ {\text {甲}} g (h _ {\text {甲}} - h) = \rho_ {\text {甲}} g h _ {\text {甲}} - \rho_ {\text {甲}} g h $$

乙剩余部分对水平地面的压强为

$$ p _ {\text {乙}} = \rho_ {\text {乙}} g (h _ {\text {乙}} - h) = \rho_ {\text {乙}} g h _ {\text {乙}} - \rho_ {\text {乙}} g h $$

因为 $\rho _ { \mathrm { ~ \tiny ~ F ~ } } { < } \rho _ { \mathrm { ~ \tiny ~ Z ~ } }$ ，所以

$$ \rho_ {\text {甲}} g h < \rho_ {\text {乙}} g h $$

又因为

$$ \rho_ {\text {甲}} g h _ {\text {甲}} = \rho_ {\text {乙}} g h _ {\text {乙}} $$

所以

$$ \rho_ {\text {甲}} g h _ {\text {甲}} - \rho_ {\text {甲}} g h > \rho_ {\text {乙}} g h _ {\text {乙}} - \rho_ {\text {乙}} g h $$

即 $p _ { \mathrm { # } } { > } p _ { \mathrm { \ f \mathrm { ~ Z ~ } } }$ C

甲对水平地面的压力为

$$ F _ {\text {甲}} = P _ {\text {甲}} S _ {\text {甲}} $$

乙对水平地面的压力为

$$ F _ {\text {乙}} = P _ {\text {乙}} S _ {\text {乙}} $$

因为 $P _ { \perp } { > } P _ { \perp } , S _ { \perp } { > } S _ { \perp }$ ，所以 $F _ { \mathrm { q } } { > } F _ { \mathrm { Z } }$ _。综上可知，只有①③正确。

故选 B。

12. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）

甲

乙

丙

丁

①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的

②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能

④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变A. 只有①③正确 B. 只有①②④正确 C. 只有②④正确 D. ①②③④都正确

【解析】

【详解】①如甲图，酒精灯给水加热，水吸收热量，是通过热传递 方式使试管内的水内能增大，故①正确；②分子间同时存在相互作用的引力和斥力，如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力，故②正确；③如丙图，燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能，故③错误；④如丁图，用酒精灯给水加热，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，故④正确。故B正确，ACD错误。

故选 B。

13. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中（ ）

①该凸透镜的焦距为

②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同③将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像

④将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像A. 只有①③正确 B. 只有④正确 C. 只有②④正确 D. 只有③④正确

【解析】

【详解】①由图可知，此时的物距等于像距，为

20.0cm，成的是倒立、等大的实像，则20.0cm=2f

故 f=10.0cm，故①错误；②将蜡烛放在d点时，物距小于焦距，成正立放大的虚像，与放大镜的原理相同，故②错误；

③凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，将蜡烛由b点移至a点时，物距增大，像距减小，像变小，移动光屏，可在光屏上成更小的像，故③正确；

④将蜡烛放在c点，物距

$$ 5

0. 0 \mathrm{cm} - 3

1. 0 \mathrm{cm} = 1

2. 0 \mathrm{cm}

$$

物距大于1倍焦距小于2倍焦距，可在光屏上成倒立、放大的像，故④正确。故选D。

14. 如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为 $3 \mathrm { \times } 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g }$ ，牵引力 $F _ { 1 }$ 为 ，对绳子的拉力 $F _ { 2 }$ 为 ；物体的重力为 ，物体匀速上升的速度始终为 ，汽车受到的摩擦力为汽车重力的

0.05倍， 取 。下列说法中（ ）

①滑轮组的机械效率为 ②汽车受到的摩擦力为150N

③汽车牵引力在4s 内做的功为 ${ \boldsymbol { 8 \times 1 0 } ^ { 3 } } { \boldsymbol { \mathrm { J } } }$ ④汽车牵引力的功率为6000WA. 只有①正确 B. 只有①④正确 C. 只有①②正确 D. 只有③④正确

【答案】B

【解析】

【详解】②汽车受到的摩擦力为

$$ f =

0. 0 5 G _ {\text {车}} =

1. 0 5 m _ {\text {车}} g =

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

$$

①由图可知，滑轮组有效绳子段数 ，则滑轮组的机械效率为

$$ \eta = \frac {W _ {\text {有}}}{W _ {\text {总}}} = \frac {G h}{F _ {2} s} = \frac {G h}{F _ {2} \times n h} = \frac {G}{n F _ {2}} = \frac {6000 \mathrm{N}}{3 \times 2500 \mathrm{N}} \times 100 % = 80% $$

④汽车速度为

$$ v = n v _ {\text {物}} = 3 \times

0. 5 \mathrm{m/s} =

1. 5 \mathrm{m/s}

$$

汽车牵引力的功率为

$$ P = F _ {1} v = 4 0 0 0 \mathrm{N} \times

1. 5 \mathrm{m/s} = 6 0 0 0 \mathrm{W}

$$

③汽车牵引力在4s 内做的功为

$$ W = P t = 6 0 0 0 \mathrm{W} \times 4 \mathrm{s} = 2 4 0 0 0 \mathrm{J} $$

故B符合题意，ACD不符合题意。

故选 B。

15. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，电阻 $R _ { 1 } = 2 0 \Omega$ ，图乙为小灯泡L的 关系图象。当只闭合开关 $\mathrm { S } _ { \mathrm { 1 } }$ 时，电阻 $R _ { \mathrm { 1 } }$ 功率为1.8W，电流表示数为 $I _ { 1 }$ ，电路的总功率为 $P _ { 1 }$ ；当开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { S } _ { 3 }$ 闭合， $\mathrm { S } _ { 2 }$ 断开时，电流表示数为 $I _ { 2 }$ ，电路的总功率为 $P _ { 2 }$ ；当开关 $\mathrm { \bf S } _ { \mathrm { 1 } } .$ $\mathbf { S } _ { 2 }$ 闭合， $\mathrm { S } _ { 3 }$ 断开时，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为 $R _ { \mathrm { L } }$ ，电路的总功率为 $P _ { 3 }$ 。已知 $P _ { 1 } : P _ { 2 } = 1 : 5$ ，下列说法中（ ）

甲
乙

① $P _ { 2 } = 0 . 3 6 \mathrm { W }$ ② $R _ { 2 } = 5 \Omega$ ③ $R _ { \mathrm { L } } = 1 . 8 \Omega$ ④ $P _ { 3 } = 3 . 6 \mathrm { W }$ A 只有②④正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确

【答案】A

【解析】

【详解】①②由图甲可知，当只闭合开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 时，只有 $R _ { 1 }$ 和电流表接入电路中，电路的总功率等于 $R _ { 1 }$ 的电功率， $P _ { 1 } { = } 1 . 8 \mathrm { W }$ ，电源电压

$$ U = \sqrt {P _ {1} R _ {1}} = \sqrt {1 . 8 \mathrm{W} \times 2 0 \Omega} = 6 \mathrm{V} $$

当开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { S } _ { 3 }$ 闭合， $\mathbf { S } _ { 2 }$ 断开时，电阻 $R _ { 1 }$ 和 $R _ { 2 }$ 并联，电流表测量干路中的电流，已知 $P _ { 1 } : P _ { 2 } = 1 : 5$ ，所以电路的总功率

$$ P _ {2} = 5 P _ {1} = 5 \times

1. 8 \mathrm{W} = 9 \mathrm{W}

$$

电路的总电阻

$$ R = \frac {U ^ {2}}{P _ {2}} = \frac {(6 \mathrm{V}) ^ {2}}{9 \mathrm{W}} = 4 \Omega $$

由电阻的并联可知

$$ \frac {1}{R} = \frac {1}{R _ {1}} + \frac {1}{R _ {2}} $$

$$ \frac {1}{4 \Omega} = \frac {1}{2 0 \Omega} + \frac {1}{R _ {2}} $$

$$ R _ {2} = 5 \Omega $$

故②正确，①错误；

③④当开关 $\mathrm { S } _ { \mathrm { 1 } }$ $\mathbf { S } _ { 2 }$ 闭合， $\mathrm { S } _ { 3 }$ 断开时，灯泡L和电阻 $R _ { 1 }$ 并联，电流表测量干路中的电流，灯泡L两端的电压等于电源电压，灯泡L两端的电压是 6V，由图乙可知，通过灯泡的电流是0.3A，灯泡电阻

$$ R _ {\mathrm{L}} = \frac {U _ {\mathrm{L}}}{I _ {\mathrm{L}}} = \frac {6 \mathrm{V}}{0 . 3 \mathrm{A}} = 2 0 \Omega $$

灯泡的电功率为

$$ P _ {\mathrm{L}} = U _ {\mathrm{L}} I _ {\mathrm{L}} = 6 \mathrm{V} \times

0. 3 \mathrm{A} =

1. 8 \mathrm{W}

$$

电阻 $R _ { 1 }$ 的电功率是1.8W，电路的总功率为

$$ P _ {3} = P _ {1} + P _ {\mathrm{L}} =

1. 8 \mathrm{W} +

2. 8 \mathrm{W} =

3. 6 \mathrm{W}

$$

故④正确，③错误。

故选 A。

第Ⅱ卷（非选择题 共65分）

二、填空题（每空 2 分，共 8 分）

16. 能水平转动的小磁针在水平桌面上静止时，小磁针的北极指向地理的______（选填“北”或“南”）极附近。

【答案】北【解析】

【详解】地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。能水平转动的小磁针相当于指南针。据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，指南针总是指向南北，而且是北极指向北方，南极指向南方。

17. 如图所示，一束光与镜面成 $2 0 ^ { \circ }$ 角照射在平面镜上，则反射角的大小是

【答案】 $7 0 ^ { \circ }$

【解析】

【详解】如图，入射光线与镜面成 $2 0 ^ { \circ }$ 角，则入射角为

$$ 9 0 ^ {\circ} - 2 0 ^ {\circ} = 7 0 ^ {\circ} $$

光的反射现象中，反射角等于入射角，所以反射角的大小为 $7 0 ^ { \circ }$

18. 如图所示，在两张纸中间向下吹气，纸会相互靠拢。这个现象说明：在气体中，流速越大的位置压强越 _（选填“大”或“小”）。

吹气

【答案】小

【解析】

【详解】由于流速越大的地方压强越小，所以当向两张纸中间吹气时，中间的空气流速快，压强小，而外侧的空气流速慢，压强大，在此压强差的作用下，纸会相互靠拢。

19. 一辆重为 $4 \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { N }$ 的坦克静止在水平地面上，已知履带着地总面积为 $5 \mathrm { m } ^ { 2 }$ ，它对地面的压强是$\mathrm { P a }$

【答案】 $\mathrm { 8 \times 1 0 ^ { 4 } }$

【解析】

【详解】坦克静止在水平地面上时对地面的压力

$$ F = G = 4 \times 1 0 ^ {5} \mathrm{N} $$

对地面的压强

$$ p = \frac {F}{S} = \frac {4 \times 1 0 ^ {5} \mathrm{N}}{5 \mathrm{m} ^ {2}} = 8 \times 1 0 ^ {4} \mathrm{Pa} $$

三、作图题（每题 3分，共 6分）

20. 如图所示，一束光从水中斜射入空气，请作出折射光线的大致位置。

【答案】

【解析】

【详解】根据光从水中斜射入空气时遵循：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射光线远离法线，折射角大于入射角，作出折射光线，如图所示：

21. 如图所示， 为杠杆支点，请画出 $F _ { 1 }$ 的力臂并用字母 表示。

【答案】

【解析】

【详解】由支点O向 $F _ { 1 }$ 的作用线作垂线，垂线段的长度为 $F _ { 1 }$ 的力臂，图如下所示：

四、实验题（第 22题5分，第 23题 8分，第 24题 12分，共 25分）

22. 小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”，用温度计分别测量 a、b两种物质的

温度，温度随时间变化的关系图像如图乙所示。

甲

乙

丙

（1）由实验可知， （选填 $^ { 6 6 } \mathrm { a } ^ { \prime \prime }$ 或“b”）物质是晶体。

（2）在第 时， 物质的状态是______（选填“固态”“液态”或“固液共存状态”）。

（3）某时刻测量 物质的温度计示数如图丙所示，则示数为 。

（4）在 加热过程中， 物质的内能______（选填“增加”“减少”或“保持不变”）。

【答案】（1）a （2）固液共存状态

（3）43 （4）增加

【解析】

【小问 1 详解】

由图乙可知，两种物质在熔化时吸热，但 物质有段时间温度不变，说明该物质有固定的熔化温度即熔点，是晶体。

【小问 2 详解】

a物质在4~8min时间内处于熔化过程，在第6分钟时，处于固液共存状态，熔化过程共持续了4分钟。

【小问 3 详解】

温度计的分度值为 1℃，故读数为 $4 3 \mathrm { { ^ \circ C } }$

【小问 4 详解】

在0 4min 加热过程中，a物质持续吸热，故内能增加。

23. 在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中，操作过程如下，请回答问题：

甲

乙

丙

（1）把天平放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，指针静止时如图甲所示，此时应向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；

（2）继续进行实验：

①向烧杯中倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的质量为109.2g；

②把烧杯中的部分盐水倒入量筒，如图乙所示，量筒中盐水的体积为 $\mathrm { c m } ^ { 3 }$

③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示；

（3）根据测量的实验数据，计算出盐水的密度为 $\mathrm { \bf ~ g } / \mathrm { c m } ^ { 3 }$

（4）细心的小明同学发现，在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面，测得盐水的密度比真实值偏（选填“大”或“小”）。

【答案】（1）右 （2）60

（3）1.03 （4）大

【解析】

【小问 1 详解】

由图甲可知，指针向左偏，则平衡螺母要向右调，使天平平衡。

【小问 2 详解】

[1]将烧杯中一部分盐水倒入量筒中（如图乙），则量筒内盐水的体积是 $6 0 \mathrm { c m } ^ { 3 }$

[2]由图丙可知烧杯和剩余盐水的质量

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

2. 4 \mathrm{g} = 4

3. 4 \mathrm{g}

$$

【小问3 详解】

倒入量筒内的盐水的质量

$$ m = m _ {1} - m _ {2} = 1 0

9. 2 \mathrm{g} - 4

10. 4 \mathrm{g} = 6

11. 8 \mathrm{g}

$$

盐水的密度

$$ r = \frac {m}{V} = \frac {6 1 . 8 \mathrm{g}}{6 0 \mathrm{cm} ^ {3}} =

1. 0 3 \mathrm{g/cm} ^ {3}

$$

【小问4详解】

在步骤②中有少量盐水倒在了量筒外面，测量盐水的体积偏小，质量不变，由 $\rho = \frac { m } { V }$ 可知测得盐水的密度比真实值偏大。

24. 某同学利用有关器材测量定值电阻 $R _ { x }$ 的阻值。可选用的器材有电源（电压恒为 ）、三个滑动变阻器（规格分别为 a：“ ”、b：“30Ω2A”和 c：“ ”）、电流表（有 ，两个量程）、电压表（有 ， $0 \boxed { } 1 5 \mathrm { V }$ 两个量程）、开关、导线等。该同学根据甲电路图，进行了正确的实验操作，当滑动变阻器滑片 P处于中间位置附近时，电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题：

丙
丁

甲

乙

（1）实验中选择的滑动变阻器是 （选填“a”“b”或“c”）；

（2）乙图中电压表的示数为______ ，电流表的示数为______A，本次测量的 $R _ { x }$ 阻值为______ （精确到0.1Ω）；

（3）请根据甲电路图，正确选择电表量程，用笔画线代替导线，完成图丙所示实物图的连接 ；

（4）该同学进行了实验创新，利用阻值为 $R _ { 0 }$ 的定值电阻和电压表等器材，测量 $R _ { x }$ 的阻值。设计了如丁图所示的电路，经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整：

①闭合开关 $\mathrm { S } _ { 1 } \setminus \mathrm { S } _ { 3 }$ ，断开开关 $\mathrm { S } _ { 2 }$ ，读出电压表的示数，记为 $U _ { 1 }$ ；

②保持 $\mathrm { S } _ { \mathrm { 1 } }$ 处于闭合状态，断开开关 $\mathrm { S } _ { 3 }$ ，闭合开关 $\mathbf { S } _ { 2 }$ ，使电压表测 ______（选填“ $R _ { 0 }$ ”或 $^ { * } \mathcal { R } _ { x } \mathrm { ~ } ^ { \prime \prime } \mathrm { ~ } )$ 两端电压，记为 $U _ { 2 }$ ；

③用已知物理量和测量量的符号表示出 $R _ { x }$ 的电阻， $R _ { x } =$ 【答案】（1）c （2） ①.

1.9 ②.

0.16 ③.

11.9（4） ①. $R _ { 0 }$ ②. $\frac { U _ { 1 } - U _ { 2 } } { U _ { 2 } } R _ { 0 }$

【解析】

【小问 1 详解】

电源电压为 6V，所以电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，则此时变阻器阻值为

$$ R _ {\text {滑}} = \frac {U - U _ {\mathrm{v}}}{I} = \frac {6 \mathrm{V} - 1 . 9 \mathrm{V}}{0 . 1 6 \mathrm{A}} = 2

5. 6 2 5 \Omega

$$

则变阻器最大阻值约为

$$ R _ {\text {滑大}} = 2 R _ {\text {滑}} = 2 \times 2

5. 6 2 5 \Omega = 5

6. 2 5 \Omega

$$

所以实验中选择的滑动变阻器是 c。

小问2详解】

[1][2][3]电源电压为6V，所以电压表选用小量程，分度值为

0.1V，示数为1.9V；电流表选用小量程，分度值为

0.02A，示数为0.16A，则本次测量的 $R _ { x }$ 阻值为

$$ R _ {x} = \frac {U}{I} = \frac {1 . 9 \mathrm{V}}{0 . 1 6 \mathrm{A}} \approx 1

1. 9 \Omega

$$

【小问3详解】

分析甲电路图可知， $R _ { x }$ 和变阻器串联，电流表测电路电流，选用小量程，电压表测 $R _ { x }$ 电压，选用小量程，据此连接实物图如下：

[1][2]①闭合开关 $\mathrm { S } _ { 1 }$ 、 $\mathrm { S } _ { 3 }$ ，断开开关 $\mathrm { S } _ { 2 }$ ， $R _ { x }$ 和 $R _ { 0 }$ 串联，电压表测电源电压，读出电压表的示数，记为$U _ { 1 }$ ；

②保持 $\mathrm { S } _ { \mathrm { 1 } }$ 处于闭合状态，断开开关 $\mathrm { S } _ { 3 }$ ，闭合开关 $\mathbf { S } _ { 2 }$ ，连接方式不变，电压表测 $R _ { 0 }$ 电压，记为 $U _ { 2 }$ ；

③根据串联分压原理则有

$$ \frac {U _ {2}}{U _ {1} - U _ {2}} = \frac {R _ {0}}{R _ {x}} $$

解得 $R _ { x } = \frac { U _ { 1 } - U _ { 2 } } { U _ { 2 } } R _ { 0 }$ o

五、计算题（第 25题5分，第 26题 8分，第 27题 13分，共 26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）

25. 某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了 $6 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g }$ 的水，初始水温为 $4 2 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ ，一段时间后水温降至 $3 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ ，放出的热量为 ，已知 $c _ { \scriptscriptstyle { \mathscr { N } } } = 4 . 2 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { J } / \left( \mathrm { k g } \cdot ^ { \circ } \mathrm { C } \right) , q _ { \scriptscriptstyle { \mathscr { F } \twoheadrightarrow \mathscr { G } } } = 3 . 2 \times 1 0 ^ { 7 } \mathrm { J } / \mathrm { m } ^ { 3 }$ 。求：

（1）Q的大小；

（2）完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与 的大小相等。

【答案】（1） $3 . 0 2 4 \times 1 0 ^ { 8 } \mathrm { J }$

（2）9. $. 4 5 \mathrm { m } ^ { 3 }$

【解析】

【小问 1 详解】

放出的热量

$$ Q = c _ {\text {水}} m (t - t _ {0}) =

4. 2 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{J/(kg} \cdot {} ^ {\circ} \mathrm{C)} \times 6 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg} \times (4 2 ^ {\circ} \mathrm{C} - 3 0 ^ {\circ} \mathrm{C}) =

5. 0 2 4 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{J}

$$

【小问2详解】

天然气放出的热量

$$ Q _ {\text {放}} = Q =

3. 0 2 4 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{J}

$$

天然气的体积

$$ V = \frac {Q _ {\text {放}}}{q _ {\text {天然气}}} = \frac {3 . 0 2 4 \times 1 0 ^ {8} \mathrm{J}}{3 . 2 \times 1 0 ^ {7} \mathrm{J/m} ^ {3}} =

9. 4 5 \mathrm{m} ^ {3}

$$

26. 古代有一种计时器称为“漏刻”，其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型，该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块（不吸水）和标有刻度的箭尺构成，箭尺重力忽略不计，其底部与木块相连，当向容器内均匀注水，可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升，从而计时。已知容器高为 ，底面积为 $7 0 0 \mathrm { c m } ^ { 2 }$ ；木块重 ，高为 。初始状态下，容器内有部分水，刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触，此时水深为 ；工作状态下，当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时，一个计时周期结束。 取 $1 0 \mathrm { N / k g }$ $\rho _ { \ast } = 1 . 0 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g } / \mathrm { m } ^ { 3 }$ ，不计容器底和容器壁的厚度。求：

漏壶

甲
乙

（1）初始状态下木块受到的浮力；

（2）木块的密度；

（3）计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。

【答案】（1）

（2） $0 . 6 { \times } 1 0 ^ { 3 } { \bf k g } / { \bf m } ^ { 3 }$

（3）300Pa ，

【解析】

【小问 1 详解】

初始状态下，木块漂浮，则木块受到的浮力为

$$ F _ {\text {浮}} = G _ {\text {木}} =

1. 5 \mathrm{N}

$$

【小问2详解】

木块重 ，高为 ，初始状态下水深为 ，可知

$$ V _ {\text {排}} = \frac {3}{5} V _ {\text {木}} ① $$

由木块漂浮可知 $F _ { \ast \ast } = G _ { \ast }$ ，则有

$$ \rho_ {\text {水}} g V _ {\text {排}} = \rho_ {\text {水}} g V _ {\text {木}} ② $$

由①②式可得木块的密度为

$$ \rho_ {\text {木}} = \frac {3}{5} \rho_ {\text {水}} = \frac {3}{5} \times 1 \times 1 0 ^ {3} \mathrm {kg / m^ {3}} =

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

$$

$$ h = 5 0 \mathrm{cm} - (5 \mathrm{cm} - 3 \mathrm{cm}) = 4 8 \mathrm{cm} $$

木块底部距水面 3cm，则木块底部受到的水的压强为

$$ p _ {\text {水}} = \rho_ {\text {水}} g h _ {1} =

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

$$

木块漂浮时排开水的体积为

$$ V _ {\text {排}} = \frac {F _ {\text {浮}}}{\rho_ {\text {水}} g} = \frac {1 . 5 \mathrm{N}}{1 \times 1 0 ^ {3} \mathrm{kg/m} ^ {3} \times 1 0 \mathrm{N/kg}} =

1. 5 \times 1 0 ^ {- 4} \mathrm{m} ^ {3} = 1 5 0 \mathrm{cm} ^ {3}

$$

则计时周期结束时水的体积为

$$ V _ {\text {水}} = 7 0 0 \mathrm{cm} ^ {2} \times 4 8 \mathrm{cm} - 1 5 0 \mathrm{cm} ^ {3} = 3 3 4 5 0 \mathrm{cm} ^ {3} $$

则容器内水的质量为

$$ m _ {\text {水}} = \rho_ {\text {水}} V _ {\text {水}} = 1 \mathrm{g} / \mathrm{cm} ^ {3} \times 3 3 4 5 0 \mathrm{cm} ^ {3} = 3 3 4 5 0 \mathrm{g} = 3

3. 4 5 \mathrm{kg}

$$

27. 实践活动小组为学校设计了智能花卉温室，其顶部用薄膜太阳能板覆盖发电，保障了花卉生长所需的夜间补光照明和低温环境加热的能源需求。图甲为温室智能补光系统电路，当室外自然光照强度低于某数值时，磁性开关 自动闭合，补光灯L 发光，模拟自然光照为花卉补光。图乙为电热器的加热电路简图，发热体由 $R _ { \mathrm { 1 } }$ 和 $R _ { 2 }$ 两个电热丝构成，且 $R _ { 1 } > R _ { 2 ^ { \circ } } \mathrm { S } _ { 1 ^ { \circ } } \mathrm { S } _ { 2 ^ { \circ } } \mathrm { S } _ { 3 }$ 对应电热器的3 个按键，使用时只能单独按下某一个按键，再按另一个时，前一个按键会弹起断开，且无法同时按下 2个或3个按键。已知$U _ { 1 } = U _ { 2 } = 2 2 0 \mathrm { V }$ $U _ { ☉ }$ 保持不变，补光灯L规格为“ ”。求：

智能补光系统电路

加热电路
甲
乙

（1）若补光灯L在一段时间内正常发光消耗电能 ，该灯发光时间为多少小时?

（2）若电热器的最大功率是最小功率的12倍，在最大功率状态下 60s产生的热量为 $5 . 2 8 \times 1 0 ^ { 4 } \mathrm { J }$ ，求 $R _ { \mathrm { 1 } }$ 和$R _ { 2 }$ 的阻值。

（3）“照度”是反映光照强度的一种物理量，用 $E$ 表示，国际单位为勒克斯（1x）。已知光敏电阻 $R _ { \mathrm { E } }$ 与照度 之间成反比例函数关系，部分数据如下表所示。调节智能补光系统电路正常工作过程如下：当照度下降为 $E _ { 1 }$ 时，调节滑动变阻器滑片 P 至 a 点，磁性开关 $\boxed { \prime }$ 的动触片受到电磁铁的吸引力减小至临界值，动触片回弹，开关 闭合，补光灯L 开始正常工作，此时电流表示数为 ；保持滑片P 在a 点不动，提高照度至 $E _ { 2 }$ 时，电流表示数变化了 ，此时光敏电阻的阻值为30Ω， $E _ { 1 } { : } E _ { 2 } = 5 { : } 8$ ，设此时滑动变阻器消耗的电功率为 $P _ { a }$ ，电磁铁线圈电阻忽略不计。求 $U _ { \sharp _ { \pm } ^ { \ast } }$ 和 $P _ { a }$ 的大小。

【答案】（1）

（2） $R _ { 1 } = 6 0 5 \Omega , R _ { 7 } = 5 5 \Omega$

（3）

4.2V ，0.12W

【解析】

【小问 1 详解】

由 $P = { \frac { W } { t } }$ 得，该灯发光时间为

$$ t = \frac {W}{P} = \frac {1 . 2 \mathrm{kW} \cdot \mathrm{h}}{0 . 1 \mathrm{kW}} = 1 2 \mathrm{h} $$

【小问2详解】

由乙图可知，按下按键 $\mathrm { S } _ { \parallel }$ ，电路中只有 $R _ { 2 }$ ，则

$$ P _ {1} = \frac {U _ {2} ^ {2}}{R _ {2}} ① $$

按下按键 $\mathrm { S } _ { \gamma }$ ，电路中只有 $R _ { 1 }$ ，则

$$ P _ {2} = \frac {U _ {2} ^ {2}}{R _ {1}} ② $$

按下按键 $\mathrm { S } _ { 3 }$ $R _ { \mathrm { 1 } }$ 和 $R _ { 2 }$ 串联入电路中，则

$$ P _ {3} = \frac {U _ {2} ^ {2}}{R _ {1} + R _ {2}} ③ $$

又因为

$$ R _ {1} > R _ {2} $$

则

$$ P _ {1} > P _ {2} > P _ {3} $$

由①③式得

$$ \frac {P _ {1}}{P _ {3}} = \frac {R _ {1} + R _ {2}}{R _ {2}} = \frac {1 2}{1} ④ $$

根据题意

$$ Q = W ^ {\prime} = \frac {U _ {2} ^ {2}}{R _ {2}} t $$

则

$$ R _ {2} = \frac {U _ {2} ^ {2}}{Q} t = 5 5 \Omega ⑤ $$

由④⑤得

$$ \begin{array}{c} R _ {1} = 6 0 5 \Omega \ \text {【小问3详解】} \end{array} $$

当照度为 $E _ { 1 }$ 时，设滑动变阻器滑至 $a$ 点连入电路的电阻为 $R _ { a }$ $R _ { a }$ 和 $R _ { \mathrm { { E 1 } } }$ 串联在电路中，由欧姆定律得

$$ U _ {\text {控}} = I _ {1} \left(R _ {\mathrm{EI}} + R _ {a}\right) =

0. 0 7 \mathrm{A} \times \left(R _ {\mathrm{EI}} + R _ {a}\right) ①

$$

当提高照度至 $E _ { 2 }$ 时， $R _ { a }$ 和 $R _ { \mathrm { { E } } 2 }$ 串联在电路中，依题意得

$$ E _ {1}: E _ {2} = 5: 8 $$

则

$$ E _ {1} < E _ {2} $$

由表格中数据得， $E$ 越大， $R _ { \mathrm { E } }$ 越小，则 $R _ { a }$ 和 $R _ { \mathrm { { E } } 2 }$ 的总电阻小于 $R _ { a }$ 和 $R _ { \mathrm { { E 1 } } }$ 的总电阻，则

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

0. 0 3 \mathrm{A} =

1. 1 \mathrm{A}

$$

由欧姆定律得

$$ U _ {\text {控}} = I _ {2} \left(R _ {\mathrm{E2}} + R _ {\mathrm{a}}\right) =

0. 1 \mathrm{A} \times \left(3 0 \Omega + R _ {\mathrm{a}}\right) ②

$$

由表中数据可知， $R _ { \mathrm { E } }$ 和照度 的反比例关系式为

$$ R _ {\mathrm{E}} = \frac {4 . 8}{E} \times 1 0 ^ {3} \Omega / \mathrm{lx} $$

则

$$ \frac {R _ {\mathrm{E2}}}{R _ {\mathrm{E1}}} = \frac {E _ {1}}{E _ {2}} = \frac {5}{8} $$

则

$$ R _ {\mathrm{E1}} = 4 8 \Omega ③ $$

由①②③得

$$ U _ {\text {控}} =

4. 2 \mathrm{V}, R _ {a} = 1 2 \Omega

$$

则

$$ P _ {\mathrm{a}} = I _ {2} ^ {2} R _ {a} = (0. 1 \mathrm{A}) ^ {2} \times 1 2 \Omega =

0. 1 2 \mathrm{W}

$$