2024年河南省郑州市中考物理二模试卷

第1页（共1页）2024年河南省郑州市中考物理二模试卷附解析一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）1．（2分）物理学是一门以实验为基础的自然科学，很多重大发现都是通过实验得到的。例如：奥斯特通过实验发现电流周围存在着。焦耳根据实验测得的与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。2．（2分）同学们用吸管、纸盒、橡皮筋等物品自制的“排箫”“古筝”等乐器，如图所示。吹奏“排箫”时空气柱发声，同学们能分辨出“排箫”和“古筝”发出的声音，主要是由于两者发出声音的不同（选填“响度”“音调”或“音色”）。3．（2分）如图所示，“茶叶蛋”是人们喜爱的传统食物，煮泡鸡蛋的过程是通过的方式增大了鸡蛋的内能，蛋清变成褐色是发生了现象。4．（3分）2024年3月25日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星在距月面约440km处开始实施多次近月“刹车”制动后，顺利进入环月轨道飞行，后续将与月面航天器提供地月间中继通信。“鹊桥二号”制动时，通过沿与运动方向（选填“相同”或“相反”）的方向喷射高温气体，对卫星施加制动力，这说明力可以改变物体的。“鹊桥二号”中继星利用（选填“超声波”或“电磁波”）传递航天器与地球之间的信息。5．（3分）东汉王充所著《论衡》中有“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪”。其中“露”是空气中的水蒸气遇冷成的小水滴，“霜”是空气中的水蒸气遇冷成的小冰晶（前两空均填物态变化名称）。雪的形成过程伴随着（选填“吸热”或“放热”）。6．（2分）在足球运动中，运动员常会踢出“香蕉球”，如图所示。请你仿照示例，就上述踢球过程提出一个物理问题并进行解释。【示例】问题：足球踢出后为什么会继续运动？解释：足球具有惯性。问题：；解释：。二、选择题（每题2分，共16分，第7题至第12题是单项选择题；第13、14题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）7．（2分）下列对生活中一些物理量及其单位的估测合理的是（）A．举重运动员可以施出100kg的挺举力 B．郑州夏季气温有时能达到38℃ C．一张A4普通打印白纸的质量约为100g D．一个中学生步行的速度约为5m/s8．（2分）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，它需要安装多个摄像头、传感器来收集周围环境信息，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。下列说法正确的是（）A．摄像头的镜头与近视眼镜是同一类型的透镜 B．摄像头所成的像与投影仪所成的像性质相同 C．摄像头成像时，物体在摄像头的二倍焦距之外 D．车内屏幕上看到的物体是正立的，说明摄像头成的是正立的像9．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A．空气开关跳闸，电路一定发生了短路 B．不同时触摸到火线和零线也可能触电 C．在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨 D．使用试电笔时，手不能接触笔上的任何金属部分10．（2分）小亮利用细钢丝、量筒和适量的水测量一小蜡块的密度。小亮的测量过程如图所示，图中V0、V1、V2分别是量筒中水面所对应的示数，细钢丝浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ水，则小蜡块密度ρ蜡的表达式正确的是（）A．ρ水 B．ρ水 C．ρ水 D．ρ水11．（2分）小明在滑板车上不断蹬地面让车沿水平方向运动，如图所示。下列说法正确的是（）A．不断蹬地说明物体的运动需要力来维持 B．小明对滑板车的压力就是他所受的重力 C．停止蹬地后车不会立即停下来是由于受到惯性 D．如果地面光滑小明蹬地时滑板车将不会运动12．（2分）如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从斜面底端匀速推上顶端共用时4s。已知斜面长2m，高1m，下列说法正确的是（）A．物体运动的平均速度为2m/s B．物体受到的摩擦力方向沿斜面向上 C．推力做功的功率为200W D．此斜面的机械效率为80%（多选）13．（2分）小明为学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，湿敏电阻R的阻值随空气湿度的增大而减小。当空气湿度越大时，下列分析不正确的是（）A．电压表示数越大 B．电路中电流越小 C．R0消耗的电功率越大 D．电路消耗的总功率越小（多选）14．（2分）近年来，中国科技成就让世人瞩目，下列说法正确的是（）A．航空航天领域用到的碳纤维复合材料具有强度大、密度小的性质 B．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体材料制成的 C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电 D．国家名片“华龙一号”核电机组是利用核聚变释放的能量来发电的三、作图题（每题2分，共4分）15．（2分）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜MN，PQ为路面，S发出的光经MN反射后能射入水中。请判断光能照亮水池底的最左侧A点（无需作图），然后通过作图确定光能照亮水池底的最右侧B点。16．（2分）如图所示是小熊钓鱼的卡通画。请以O点为支点，在图中大致位置画出鱼竿所受阻力F2和小熊所施加的最小动力F1及其力臂l1的示意图。四、实验探究题(本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分)17．（4分）利用刻度尺和图中的实验装置探究平面镜成像的特点。（1）实验中用玻璃板作为平面镜便于确定。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的关系。（2）点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A，多做几次实验，用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较像与物到玻璃板的距离是否。（3）实验时用光屏代替蜡烛B，眼睛直接观察光屏，光屏上（选填“有”或“没有”）蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。18．（6分）某实验小组利用双探头压强计探究液体的压强与哪些因素有关。如图所示，其中U形管A、B中装入同种液体，该装置一次测量可采集多个数据。（1）使用压强计前要检查装置的气密性，小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面出现了明显的且保持稳定，说明压强计不漏气，此时橡皮管内的气压（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压，压强计上的U形管（选填“是”或“不是”）连通器。（2）小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上，发现两个U形管液面高度差都保持不变，说明在同种液体内部的同一深度的压强都相等。（3）通过比较高度差ΔhA和ΔhB，可以初步得出结论：同种液体中，。同桌小华认为只进行一次实验就得出结论，结论是不可靠的，于是提出了两种改进方案：①将探头放在水中不同深度多次实验；②将探头放在液体中不同深度多次实验，并且更换不同液体进行多次实验。你认为方案（选填“①”或“②”）更合适。19．（9分）小明利用图甲所示的装置测量定值电阻Rx的阻值。（1）小明连成如图甲所示的电路，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（2）在连接电路时，当把最后一根导线连接完时，电压表和电流表都有较大示数（元件连接没有错误）。请你指出小明在连接电路时出现的两个问题：①；②。（3）实验中，当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示，则可求得定值电阻的阻值为Ω；（4）同组的小华同学继续向（选填“A”或“B”端移动滑片P，适当减小电阻Rx两端的电压，并进行了多次测量，实验记录表格设计如下：实验次数12345电压电流电阻平均电阻表格中有待完善之处是：。（5）实验完成后，他们又利用如图丙所示的电路测量另一个未知电阻Rx的阻值（R0阻值已知）。实验过程如下，请你帮他们完成实验。①闭合开关S、S1，读出此时电压表的示数为U1；②，读出此时电压表的示数为U2；③未知电阻阻值Rx＝（用U1、U2和R0表示）。五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）20．（8分）近年来国产新能源汽车产业飞速发展，多项技术目前处于世界领先地位。如图所示的新能源汽车及驾乘人总质量为2200kg。g取10N/kg，试问：（1）该汽车静止在水平路面时，轮胎与路面总接触面积为0.08m2，此时车对路面的压强为多少？（2）若该车以纯电模式在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶5km，行驶过程中车所受阻力大小为车及驾乘人总重的0.03倍，则牵引力做功为多少？牵引力做功的功率为多少？（3）若该车每百公里消耗20kW•h电能，它与完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量相同？（焦炭的热值为3×102J/kg）21．（9分）一款智能恒温箱有自动加热和保温的功能，其工作原理如图甲所示，包括控制电路和工作电路两部分。控制电路中的电磁铁线圈的电阻忽略不计，R是滑动变阻器，Rt为感知温度的热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。电压U1＝8V、U2＝220V，R1、R2是加热电阻，其中a和b是静触点，与金属板相连的是动触点c。当电磁铁线圈中的电流I≤10mA时，保温电路接通；当电磁铁线圈中的电流I＞10mA时，加热电路接通，加热功率为1100W。（1）智能恒温箱处于保温状态时，金属板与静触点（选填“a”或“b”）相连接；热敏电阻的阻值随温度的升高而（选填“变大”或“变小”）。（2）当调节滑动变阻器R为500Ω时，智能恒温箱刚开始保温时的温度为多少？（3）电阻R1的阻值为多少？（4）若要使恒温箱刚开始保温时的温度升高一些，则滑动变阻器R的滑片应该向（选填“左”或“右”）移。

2024年河南省郑州市中考物理二模试卷参考答案与试题解析一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）1．（2分）物理学是一门以实验为基础的自然科学，很多重大发现都是通过实验得到的。例如：奥斯特通过实验发现电流周围存在着磁场。焦耳根据实验测得的电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。【答案】磁场；电流通过导体产生的热量。【分析】根据物理学史和常识解答，根据焦耳定律分析。【解答】解：奥斯特通过实验发现电流周围存在着磁场。焦耳根据实验测得的电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。故答案为：磁场；电流通过导体产生的热量。2．（2分）同学们用吸管、纸盒、橡皮筋等物品自制的“排箫”“古筝”等乐器，如图所示。吹奏“排箫”时空气柱振动发声，同学们能分辨出“排箫”和“古筝”发出的声音，主要是由于两者发出声音的音色不同（选填“响度”“音调”或“音色”）。【答案】振动；音色。【分析】（1）声音是由物体振动产生的；（2）音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同。【解答】解：箫声是由空气柱振动产生的；不同发声体的音色一般不同，同学们能分辨出“排箫”和“古筝”发出的声音，主要是由于两者发出声音的音色不同。故答案为：振动；音色。3．（2分）如图所示，“茶叶蛋”是人们喜爱的传统食物，煮泡鸡蛋的过程是通过热传递的方式增大了鸡蛋的内能，蛋清变成褐色是发生了扩散现象。【答案】热传递；扩散。【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；（2）不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象说明分子在做无规则运动。【解答】解：鸡蛋在煮熟的过程中吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的；蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象，这说明分子在不停地做无规则运动。故答案为：热传递；扩散。4．（3分）2024年3月25日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星在距月面约440km处开始实施多次近月“刹车”制动后，顺利进入环月轨道飞行，后续将与月面航天器提供地月间中继通信。“鹊桥二号”制动时，通过沿与运动方向相反（选填“相同”或“相反”）的方向喷射高温气体，对卫星施加制动力，这说明力可以改变物体的运动状态。“鹊桥二号”中继星利用电磁波（选填“超声波”或“电磁波”）传递航天器与地球之间的信息。【答案】相反；运动状态；电磁波。【分析】物体间力的作用是相互的；力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。电磁波可以传递信息。【解答】解：“鹊桥二号”制动时，通过沿与运动方向相反的方向喷射高温气体。对卫星施加制动力，这说明力可以改变物体的运动状态。“鹊桥二号”中继星利用电磁波传递航天器与地球之间的信息。故答案为：相反；运动状态；电磁波。5．（3分）东汉王充所著《论衡》中有“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪”。其中“露”是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶（前两空均填物态变化名称）。雪的形成过程伴随着放热（选填“吸热”或“放热”）。【答案】液化；凝华；放热。【分析】物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变成气态的过程叫升华，物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。【解答】解：露是水蒸气液化形成的小水滴，霜和雪是水蒸气凝华形成的小冰晶，凝华放热。故答案为：液化；凝华；放热。6．（2分）在足球运动中，运动员常会踢出“香蕉球”，如图所示。请你仿照示例，就上述踢球过程提出一个物理问题并进行解释。【示例】问题：足球踢出后为什么会继续运动？解释：足球具有惯性。问题：足球踢出后为什么会改变运动方向？；解释：因为足球两侧的空气流速不同，流速大的一侧压强小，流速小的一侧压强大，在压力差的作用下，足球会改变运动方向。【答案】足球踢出后为什么会改变运动方向？因为足球两侧的空气流速不同，流速大的一侧压强小，流速小的一侧压强大，在压力差的作用下，足球会改变运动方向。【分析】流体流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。【解答】解：由图中情景我们可以提出问题：足球踢出后为什么会改变运动方向？；解释：因为足球两侧的空气流速不同，流速大的一侧压强小，流速小的一侧压强大，在压力差的作用下，足球会改变运动方向。故答案为：足球踢出后为什么会改变运动方向？因为足球两侧的空气流速不同，流速大的一侧压强小，流速小的一侧压强大，在压力差的作用下，足球会改变运动方向。二、选择题（每题2分，共16分，第7题至第12题是单项选择题；第13、14题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）7．（2分）下列对生活中一些物理量及其单位的估测合理的是（）A．举重运动员可以施出100kg的挺举力 B．郑州夏季气温有时能达到38℃ C．一张A4普通打印白纸的质量约为100g D．一个中学生步行的速度约为5m/s【答案】B【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。【解答】解：A、力的单位是N，质量的单位是kg，举重运动员可以施出1000N的挺举力，故A不符合实际；B、郑州夏季温度较高，夏季气温有时能达到38℃，故B符合实际；C、一张A4普通打印白纸的质量约为4g，故C不符合实际；D、一个中学生步行的速度约为1m/s，故D不符合实际。故选：B。8．（2分）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，它需要安装多个摄像头、传感器来收集周围环境信息，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。下列说法正确的是（）A．摄像头的镜头与近视眼镜是同一类型的透镜 B．摄像头所成的像与投影仪所成的像性质相同 C．摄像头成像时，物体在摄像头的二倍焦距之外 D．车内屏幕上看到的物体是正立的，说明摄像头成的是正立的像【答案】C【分析】（1）凸透镜成像的原理是光的折射；（2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。【解答】解：摄像头的镜头是一个凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以摄像头的镜头与近视眼镜是同一类型的透镜；摄像头的成像原理与照相机相同，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故C正确。故选：C。9．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A．空气开关跳闸，电路一定发生了短路 B．不同时触摸到火线和零线也可能触电 C．在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨 D．使用试电笔时，手不能接触笔上的任何金属部分【答案】B【分析】（1）家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大；（2）根据发生触电的情况来分析；（3）遇到雷雨天气不能到大树下避雨，因为大树和人体都是导体，容易造成雷击事故；（4）根据试电笔的使用方法分析。【解答】解：A、家庭电路中的空气开关“跳闸”，可能是发生了短路或者用电器的总功率过大，故A错误；B、触电是人体直接或间接接触火线，并且和零线或地线构成电流的路径，故不同时触摸到火线和零线也可能触电，故B正确；C、在大树下避雨，因为大树和人体都是导体，雷电极易通过突起的大树传向人体，会造成雷击事故，故C错误；D、使用试电笔时，手应接触笔尾金属体，这样才能辨别火线和零线，故D错误。故选：B。10．（2分）小亮利用细钢丝、量筒和适量的水测量一小蜡块的密度。小亮的测量过程如图所示，图中V0、V1、V2分别是量筒中水面所对应的示数，细钢丝浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ水，则小蜡块密度ρ蜡的表达式正确的是（）A．ρ水 B．ρ水 C．ρ水 D．ρ水【答案】B【分析】根据漂浮条件求出小蜡块受到的重力，再求出小蜡块的质量。读出小蜡块浸没水前后时，量筒水面对应的刻度值，求出小蜡块的体积。根据密度公式，求出小蜡块的密度。【解答】解：小蜡块漂浮在水面上，受到的重力等于排开水的重力，由图甲和乙可知，小蜡块的质量等于它排开水的质量，所以，m＝m排水＝（V1﹣V0）ρ水，由甲和丙可知，小蜡块的体积为V＝V2﹣V0，所以小蜡块的密度：ρ＝＝。故选：B。11．（2分）小明在滑板车上不断蹬地面让车沿水平方向运动，如图所示。下列说法正确的是（）A．不断蹬地说明物体的运动需要力来维持 B．小明对滑板车的压力就是他所受的重力 C．停止蹬地后车不会立即停下来是由于受到惯性 D．如果地面光滑小明蹬地时滑板车将不会运动【答案】D【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）小明对滑板车的压力等于甲的重力，但不能说就是重力；（3）惯性是物体保持原运动状态不变的性质；（4）力的作用是相互的。【解答】解：A、小朋友不断地蹬地，滑行时的速度会发生改变，运动状态发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故A错误；B、小明对滑板车的压力，施力物体是小明，受力物体是滑板车；小明受到的重力，施力物体是地球，受力物体是小明，两个力的施力物体和受力物体都不相同，所以这两个力不是同一个力，故B错误；C、刹车时，滑板车不能立即停下来是由于滑板车具有惯性，还要继续保持原来的运动状态向前运动，故C错误；D、如果地面光滑小明蹬地时，人对地面没有摩擦力，力的作用是相互的，地面对人没有摩擦力，因此滑板车将不会运动，故D正确。故选：D。12．（2分）如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从斜面底端匀速推上顶端共用时4s。已知斜面长2m，高1m，下列说法正确的是（）A．物体运动的平均速度为2m/s B．物体受到的摩擦力方向沿斜面向上 C．推力做功的功率为200W D．此斜面的机械效率为80%【答案】D【分析】（1）知道斜面长、货物从斜面底端匀速推上顶端用的时间，利用速度公式求物体运动的平均速度；（2）物体沿斜面向上运动，受到斜面的摩擦力的方向与物体运动方向相反；货物重力、上升的高度，利用W＝Gh求克服重力做的功（有用功）；（3）利用W＝Fs可求出推力做的总功，利用功率公式P＝求出功率大小；（4）利用W＝Gh求克服货物重力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。【解答】解：A、物体运动的平均速度：v＝＝＝0.5m/s，故A错误；B、货物沿斜面向上运动，货物受到斜面的摩擦力的方向，沿斜面向下，故B错误；C、推力做的总功：W总＝Fs＝500N×2m＝1000J，推力做功的功率：P＝＝＝250W，故C错误；D、克服货物重力做的有用功：W有＝Gh＝800N×1m＝800J，斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确。故选：D。（多选）13．（2分）小明为学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，湿敏电阻R的阻值随空气湿度的增大而减小。当空气湿度越大时，下列分析不正确的是（）A．电压表示数越大 B．电路中电流越小 C．R0消耗的电功率越大 D．电路消耗的总功率越小【答案】BD【分析】由图知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压；空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，电路的总电阻变小，由欧姆定律判断出电路中电流的变化和R0两端电压的变化，由P＝UI和P＝I2R判断出R0消耗的电功率以及电路消耗总功率的变化。【解答】解：由图知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压；空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，电路的总电阻变小，由I＝知电路的电流变大，根据U＝IR知R0两端的电压变大，电压表示数会越大，故A正确，B错误；根据P＝I2R知R0消耗的电功率变大，故C正确；由P＝UI知电路消耗总功率变大，故D错误。故选：BD。（多选）14．（2分）近年来，中国科技成就让世人瞩目，下列说法正确的是（）A．航空航天领域用到的碳纤维复合材料具有强度大、密度小的性质 B．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体材料制成的 C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电 D．国家名片“华龙一号”核电机组是利用核聚变释放的能量来发电的【答案】AC【分析】（1）根据材料的特点分析；（2）超导体：某些材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象；（3）太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能；（4）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的。【解答】解：A、使用的碳纤维强度大，承载能力大，由m＝ρV可知，密度小可减小航天器材的质量，故A正确；B．超导光量子计算机中的电子器件主要是由半导体制成的，故B错误；C．太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，故C正确；D．核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故D错误。故选：AC。三、作图题（每题2分，共4分）15．（2分）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜MN，PQ为路面，S发出的光经MN反射后能射入水中。请判断光能照亮水池底的最左侧A点（无需作图），然后通过作图确定光能照亮水池底的最右侧B点。【答案】【分析】（1）利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出发光点S的像点S′；（2）根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和A点确定反射光线所在的直线，从而画出反射光线；（3）根据光的折射规律画出OP照射到水池底的光路图。【解答】解：作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S'，连接S'A点交平面镜于点O，沿OP画出反射光线交空气和水交界面于O'点，连接SO画出入射光线；过入射点画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如图所示：16．（2分）如图所示是小熊钓鱼的卡通画。请以O点为支点，在图中大致位置画出鱼竿所受阻力F2和小熊所施加的最小动力F1及其力臂l1的示意图。【答案】【分析】阻力是作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力，力臂是从支点到力的作用线的距离。要画出最小的力，首先掌握杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，根据公式，动力臂越长，越省力，所以只要找到最长的力臂便可求得最小的力。【解答】解：钓鱼时鱼线对鱼竿的拉力是阻力，竖直向下，画在鱼竿上，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图示，最长的动力臂是从O点到后面手作用点的距离，过后面手作用点作OA的垂线，方向向下，即力F1的示意图。如图所示：四、实验探究题(本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分)17．（4分）利用刻度尺和图中的实验装置探究平面镜成像的特点。（1）实验中用玻璃板作为平面镜便于确定像的位置。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的大小关系。（2）点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A，多做几次实验，用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较像与物到玻璃板的距离是否相等。（3）实验时用光屏代替蜡烛B，眼睛直接观察光屏，光屏上没有（选填“有”或“没有”）蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。【答案】（1）像的位置；大小；（2）相等；（3）不能。【分析】（1）玻璃有透光性，既能成像，又便于确定像的位置。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的大小关系。（2）像与物到玻璃板的距离相等。（3）虚线不能成在光屏上。【解答】解：（1）玻璃有透光性，玻璃既能成像，又能看清玻璃板后的物体，便于确定像的位置。选两支外形相同的蜡烛A和B，当B与A的像重合时，可知像与物大小相等，故是为了比较像与物的大小关系。（2）点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A，多做几次实验，用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较像与物到玻璃板的距离是否相等。（3）虚线不能成在光屏上，实验时用光屏代替蜡烛B，眼睛直接观察光屏，光屏上没有蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。故答案为：（1）像的位置；大小；（2）相等；（3）不能。18．（6分）某实验小组利用双探头压强计探究液体的压强与哪些因素有关。如图所示，其中U形管A、B中装入同种液体，该装置一次测量可采集多个数据。（1）使用压强计前要检查装置的气密性，小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定，说明压强计不漏气，此时橡皮管内的气压大于（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压，压强计上的U形管不是（选填“是”或“不是”）连通器。（2）小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上，发现两个U形管液面高度差都保持不变，说明在同种液体内部的同一深度液体向各个方向的压强都相等。（3）通过比较高度差ΔhA和ΔhB，可以初步得出结论：同种液体中，深度越深，压强越大。同桌小华认为只进行一次实验就得出结论，结论是不可靠的，于是提出了两种改进方案：①将探头放在水中不同深度多次实验；②将探头放在液体中不同深度多次实验，并且更换不同液体进行多次实验。你认为方案②（选填“①”或“②”）更合适。【答案】（1）高度差；大于；不是；（2）液体向各个方向；（3）深度越深，压强越大；②。【分析】（1）U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定，说明压强计气密性良好；由图可知，连接大气压一端的液面高，连接橡皮管一端的液面低，据此分析；U形管的一端不开口，故组装完好的压强计中的U形管不是连通器；（2）U形管液面高度差都保持不变，说明压强大小不变，据此得出结论；（3）探头离液面深度小时，液面高度差为ΔhA，探头离液面深度大时，液面高度差为ΔhB，ΔhA小于ΔhB，据此得出结论；为了得出普遍规律，应将探头放在液体中不同深度多次实验，且更换不同液体重复实验。【解答】解：（1）用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定，说明压强计气密性良好；由图可知，此时压强计两侧液面有高度差，连接大气压一端的液面高，连接橡皮管一端的液面低，说明橡皮管内的气压大于大气压；U形管的一端不开口，故组装完好的压强计中的U形管不是连通器；（2）把探头分别朝侧面、朝下、朝上，发现两个U形管液面高度差都保持不变，说明压强大小不变，说明在同种液体内部的同一深度液体向各个方向的压强都相等；（3）探头离液面深度小时，液面高度差为ΔhA，探头离液面深度大时，液面高度差为ΔhB，ΔhA小于ΔhB，比较高度差ΔhA和ΔhB可知，同种液体，深度越深，压强越大；为了得出普遍规律，应将探头放在液体中不同深度多次实验，且更换不同液体重复实验，故选②方案。故答案为：（1）高度差；大于；不是；（2）液体向各个方向；（3）深度越深，压强越大；②。19．（9分）小明利用图甲所示的装置测量定值电阻Rx的阻值。（1）小明连成如图甲所示的电路，图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（2）在连接电路时，当把最后一根导线连接完时，电压表和电流表都有较大示数（元件连接没有错误）。请你指出小明在连接电路时出现的两个问题：①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值。（3）实验中，当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示，则可求得定值电阻的阻值为10Ω；（4）同组的小华同学继续向B（选填“A”或“B”端移动滑片P，适当减小电阻Rx两端的电压，并进行了多次测量，实验记录表格设计如下：实验次数12345电压电流电阻平均电阻表格中有待完善之处是：各物理量没有单位。（5）实验完成后，他们又利用如图丙所示的电路测量另一个未知电阻Rx的阻值（R0阻值已知）。实验过程如下，请你帮他们完成实验。①闭合开关S、S1，读出此时电压表的示数为U1；②闭合开关S，断开S1，读出此时电压表的示数为U2；③未知电阻阻值Rx＝（用U1、U2和R0表示）。【答案】（1）见解答；（2）连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值；（3）10；（4）B；（5）②闭合开关S，断开S1；③。【分析】（1）在伏安法测电阻的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联；在连接电路时要让电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出。（2）为保护电路，连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路时阻值要调到最大值。（3）电流表的读数要先确定量程和分度值，然后根据指针位置读取数据；根据欧姆定律可得到定值电阻的阻值。（4）移动滑片P，适当减小电阻Rx两端的电压，由串联电路的规律结合分压原理分析；表格中各量要有单位。（5）利用欧姆定律和串联电路的特点即可求出待测电阻。【解答】解：（1）电路中定值电阻与滑动变阻器串联，完整电路如图所示：（2）当把最后一根导线连接完时，电压表和电流表都有较大示数，说明电路连接时存在的问题有：①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值。（3）电流表接入电路的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，根据指针位置得到电流表示数为0.28A；根据欧姆定律得，＝10Ω。（4）适当减小电阻Rx两端的电压，由串联电路的规律，即增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路的电阻，故继续向B端移动滑片P；表格中有待完善之处是：各物理量没有单位。（5）小明利用利用欧姆定律和串联电路的特点设计了实验方案：①闭合开关S和S1，电路是只有Rx的简单电路，电压表测量电源电压，用电压表测出电源的电压为U1；②闭合开关S，断开S1，两电阻串联，电压表测量RX两端电压，用电压表测出待测器电阻两端的电压U2；③由串联电路电压之间的关系知，U0＝U1﹣U2；由欧姆定律得，I＝；RX＝。故答案为：（1）见解答；（2）连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值；（3）10；（4）B；（5）②闭合开关S，断开S1；③。五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）20．（8分）近年来国产新能源汽车产业飞速发展，多项技术目前处于世界领先地位。如图所示的新能源汽车及驾乘人总质量为2200kg。g取10N/kg，试问：（1）该汽车静止在水平路面时，轮胎与路面总接触面积为0.08m2，此时车对路面的压强为多少？（2）若该车以纯电模式在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶5km，行驶过程中车所受阻力大小为车及驾乘人总重的0.03倍，则牵引力做功为多少？牵引力做功的功率为多少？（3）若该车每百公里消耗20kW•h电能，它与完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量相同？（焦炭的热值为3×102J/kg）【答案】（1）此时车对路面的压强为2.75×105Pa；（2）牵引力做功为3.3×106J；牵引力做功的功率为1.65×104W；（3）若该车每百公里消耗20kW•h电能，它与完全燃烧2.4kg的焦炭放出的热量相同。【分析】（1）清扫车停在水平路面上，水平路面受到的压力等于其重力，根据G＝mg即可求出，再根据p＝求出车对路面的压强；（2）根据W＝Fs得出车做的有用功；车匀速行驶时，处于平衡状态，根据F牵＝f得出所受牵引力，根据P＝得出车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时牵引力做功的功率；（3）已知该车每百公里消耗的电能，由Q放＝mq算出这些能量相当于完全燃烧焦炭的质量。【解答】解：（1）清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：F＝G＝mg＝2200kg×10N/kg＝22000N，车对路面的压强：p＝＝＝2.75×105Pa；（2）车匀速运动时，牵引力为：F＝f＝0.03G＝0.03×22000N＝660N，该车的速度为：v＝90km/h＝25m/s，车做的功为：W＝Fs＝660N×5000m＝3.3×106J；汽车匀速行驶5km所用的时间：t＝＝＝200s，牵引力做功的功率：P＝＝＝1.65×104