挑战45 北京卷（北京近四年共30题）（解析版）-2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战45北京卷（北京近四年共30题）19、20、21、22年压轴题型统计：选择题实验题计算与解答题科普阅读题合计电学综合23308力学综合1224018其他综合01034合计1467330一．选择题（共14小题）1．（2022•北京）小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（）A．图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小 B．图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力 C．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关 D．甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关【答案】C。【解答】解：A、用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，故A错误；B、图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块和铁块的重力之和，故B错误；CD、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关，分析甲、乙两图可知弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动时，接触面的粗糙程度没有改变，将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块时，木板受到的压力变大，所以甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关，故C正确；D错误。故选：C。2．（2022•北京）如图所示，两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积，它们分别装有体积相等的液体，甲容器中液体的密度为ρ甲，乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等，其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等，则下列判断正确的是（）A．ρ甲＜ρ乙，pA＜pB B．ρ甲＜ρ乙，pA＞pB C．ρ甲＞ρ乙，pA＝pB D．ρ甲＞ρ乙，pA＜pB【答案】D。【解答】解：由题意知两容器底部受到的液体压强相等p甲＝p乙，由图知甲液体的深度小于乙液体的深度，由p＝ρgh知ρ甲＞ρ乙；由题意知液体内A、B两点到容器底部的距离相等，根据p＝ρgh知pA下＞pB下，由于p甲＝pA+pA下，p乙＝pB+pB下，且p甲＝p乙，所以pA＜pB，故D正确。故选：D。3．（2021•北京）甲、乙两支完全相同的试管，分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为ρ甲，乙试管内液体的密度为ρ乙。将两支试管放置在同一水平桌面上，甲试管竖直，乙试管倾斜，静止时，两试管内液体相平，液面距离桌面的高度为h，如图所示，液体对甲、乙两试管底的压强分别为p甲和p乙，则下列判断中正确的是（）A．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＝p乙 C．ρ甲＞ρ乙，p甲＞p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＝p乙【答案】C。【解答】解：由图可知，甲容器中的液体体积要比乙容器小，因液体质量相同，由ρ＝可得甲液体的密度比乙液体密度大，即ρ甲＞ρ乙；又因为两试管中液面等高，所以由液体压强公式p＝ρgh可知，p甲＞p乙，故C正确。故选：C。4．（2021•北京）测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利，而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动，小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计（未标刻度）。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮，露出液面的长度用L表示（如图所示），已知酒精的密度为0.8g/cm3，水的密度为1.0g/cm3。为了给简易密度计标刻度，小慧将该密度计放入酒精中，密度计静止时L为6cm，她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3。小慧将该密度计放入水中，密度计静止时L为8cm，她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据，可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为（忽略铜丝的体积）（）A．9.2cm B．9.6cm C．10cm D．10.4cm【答案】B。【解答】解：设木棒长度为h，底面积为S，密度计重力为G，小慧将该密度计放入酒精中，密度计静止时L为6cm，ρ酒精＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3，由F浮酒精＝G，可得：ρ酒精gV排酒精＝G，即[（h﹣0.06m）S]×0.8×103kg/m3×10N/kg＝G﹣﹣﹣﹣﹣①，小慧将该密度计放入水中，密度计静止时L为8cm，ρ水＝1.0g/cm3＝1.0×103kg/m3，由F浮水＝G，可得：[（h﹣0.08m）S]×1.0×103kg/m3×10N/kg＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②可得，h＝0.16m；设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′，则[（h﹣L′）S]×1.25×103kg/m3×10N/kg＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，将h＝0.16m分别代入②和③，并将②③联立，解得L＝0.096m＝9.6cm。故选：B。5．（2020•北京）如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小，电路图符号）。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的是（）A．电流表示数变小 B．电流表示数不变 C．电压表示数变小 D．电压表示数变大【答案】D。【解答】解：由电路图可知，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路电流；当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，因此电路中的总电阻减小；已知电源电压不变，由I＝知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故AB错误；根据U＝IR知，在电阻不变时，定值电阻R1两端的电压变大，电压表的示数增大，故C错误，D正确。故选：D。6．（2020•北京）如图所示，把小桌甲倒放在海绵上，其上放一个物体乙，它们静止时，物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1，桌面面积为S1；物体乙重G2，下表面的面积为S2。下列说法正确的是（）A．甲对海绵的压力就是甲受到的重力 B．乙对甲的压力就是乙受到的重力 C．甲对海绵的压强大小为 D．乙对甲的压强大小为【答案】C。【解答】解：AB．压力属于弹力，是由于物体发生弹性形变而产生的力，而重力是由于地球的吸引产生的，二者不是同一种性质的力，所以不能说压力就是重力，故AB错误；CD．只有当把物体放在水平面上时，对水平面的压力才等于物体重力，所以，甲对海绵的压力F甲＝G1+G2，乙对甲的压力F乙＝G2，甲对海绵的压强p甲＝＝，乙对甲的压强p乙＝＝，故C正确、D错误。故选：C。7．（2020•北京）某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作简易密度计A，如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中，每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出ρ﹣h图象，如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒，并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B．将b同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验，得到图乙中图线②．他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法正确的是（）A．上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时，浸入的深度h越大，受到的浮力越大B．密度计B上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越小 C．密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量 D．若图乙中ρ3﹣ρ2＝ρ2﹣ρ1，则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距【答案】C。【解答】解：A、由于密度计A在不同液体中静止时都处于漂浮，则F浮＝G，即密度计A在不同液体中受到的浮力相等，都等于密度计A受到的重力G，故A错误；B、由于缠绕的细铜丝在木棒的底部，所以，密度计B上越靠近铜丝的位置，密度计B浸没的深度越小，则排开液体的体积越小，由于密度计B受到的浮力相同，根据F浮＝ρ液gV排可知：排开液体的体积越小，对应的液体密度值越大，即：其刻度线对应的密度值越大，故B错误；C、B与A是完全相同的木棒，由图知，木棒浸入液体的深度相同时，即密度计排开液体的体积相同，由图知，B测量的液体的密度大，根据F浮＝ρ液gV排可知：密度计B受到的浮力大，根据漂浮条件可知：密度计B的重力大于A的重力，所以，密度计A上缠绕铜丝的重力小于密度计B上缠绕铜丝的重力，则密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量，故C正确；D、密度计A分别测量液体ρ1、ρ2、ρ3时，根据漂浮条件和F浮＝ρ液gV排可知密度计A浸入液体的深度分别为：h1＝；h2＝；h3＝；则密度计A上ρ2与ρ1刻度线的间距：△h21＝h1﹣h2＝﹣＝×；密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距：△h32＝h2﹣h3＝﹣＝×；由图知：ρ1＜ρ2＜ρ3，若ρ3﹣ρ2＝ρ2﹣ρ1，则：＝＝＜1，所以，△h32＜△h21，即：密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距，故D错误。故选：C。8．（2019•北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（）A．电流表的示数变大，灯L变亮 B．电流表的示数变大，灯L变暗 C．电流表的示数变小，灯L变亮 D．电流表的示数变小，灯L变暗【答案】D。【解答】解：由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗。故选：D。9．（2019•北京）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（）A．M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 B．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 C．M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力 D．M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力【答案】B。【解答】解：AB、正方体物块M悬浮在水中，则F浮＝G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合＝F浮，所以F合＝F下﹣F上＝F浮＝G，故A错误，B正确；CD、由图知，M上表面所处的深度较小，根据p＝ρgh可知，M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强，而上下表面的面积相同，则由F＝pS可知，上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力，所以，M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力，故CD错误；故选：B。10．（2019•北京）两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，其中分别装有质量相等的水和酒精，液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1，乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2；甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1’，乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′，已知水的密度大于酒精的密度，则下列判断中正确的是（）A．p1＜p2、F1＜F2 B．p1＜p2、F1＝F2 C．p1'＝p2′、F1′＝F2′ D．p1’＞p2′、F1′＞F2′【答案】C。【解答】解：（1）分别装有质量相等的水和酒精，液体对容器底的压力等于液柱的重力，根据G＝mg，因质量相同，故F1＝F2；因两个完全相同的圆柱形容器，故液柱的受力面积S相同，根据p＝，液柱对容器底的压强：p1＝p2；（2）容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力，故两容器对桌面的压力相等，F1′＝F2′根据p＝，两容器对桌面的压强相等，p1′＝p2′；只有C正确。故选：C。11．（2022•北京）（多选）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为0.1m2，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90% D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W【答案】ABC。【解答】解：A、工人施加的拉力F＝200N，由于力的作用是相互的，工人受到的拉力F拉＝F＝200N，提升重物时对水平台面的压力：F压＝F拉+G人＝200N+600N＝800N，故A正确；B、由图可知，n＝3，F＝＝＝200N，解得货物对地面的压力F压′＝400N，则第一次拉绳子时，货物对地面的压强为p＝＝4000Pa，故B正确；C、第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%，故C正确；D、第二次拉绳子的过程中，工人拉力F′＝＝＝，由于n＝3，自由端绳子移动的速度：v＝3v物＝3×0.09m/s＝0.27m/s，根据P＝＝＝Fv求出拉力F′的功率P＝F′v＝＝90W，故D错误。故选：ABC。12．（2021•北京）（多选）如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块到达B点时，撤去拉力F，木块持续滑动，运动得越来越慢，最后停在C点。下列说法中正确的是（）A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 B．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大 C．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小D．木块在AB段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能【答案】AC。【解答】解：A、木块在AB段和BC段对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以所受的摩擦力不变，即木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，故A正确；B、木块在BC段运动得越来越慢，是由于摩擦力改变了木块的运动状态，摩擦力的大小不变，故B错误；C、木块在BC段运动得越来越慢，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，故C正确；D、木块在AB段运动得越来越快是因为受到了拉力的作用；此过程中，木块与桌面之间存在摩擦，有一部分机械能转化为内能，故D错误。故选：AC。13．（2020•北京）（多选）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%．已知物体A重540N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（）A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N B．绳子自由端拉力的功率为120W C．该工人对地面的压力为200N D．支架受到滑轮组的拉力为960N【答案】BCD。【解答】解：A、由图可知n＝2，该滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，即：90%＝，解得F＝300N，故A错误；B、物体A以0.2m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动的速度v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，绳子自由端拉力的功率：P＝＝＝Fv绳＝300N×0.4m/s＝120W，故B正确；C、该工人对地面的压力：F压＝G人﹣F＝500N﹣300N＝200N，故C正确；D、不计滑轮组的绳支架重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力G动＝2F﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，两个滑轮质量相等，其重力相等，则定滑轮的重力也为60N，物体间力的作用是相互的，由图可知，支架受到滑轮组的拉力F′＝3F+G定＝3×300N+60N＝960N．故D正确。故选：BCD。14．（2019•北京）（多选）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s B．拉力F的功率为0.26W C．有用功为0.45J D．滑轮组的机械效率为90%【答案】BC。【解答】解：A、绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为：v＝＝＝20cm/s，故A错误；B、拉力F的功率：P＝Fv＝1.3N×0.2m/s＝0.26W，故B正确；C、有用功：W有用＝Gh＝mgh＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝0.45J，故C正确；D、由图线ab所示分析可得，s＝nh可得n＝＝＝4，滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝＝×100%＝86.5%，故D错误，故选：BC。二．实验探究题（共6小题）15．（2022•北京）小京测量金属块的密度时，先将金属块放在调节好的天平上测量其质量，天平平衡后，右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，则金属块的质量为54g。再将金属块用细线系好放进盛有40mL水的量筒中，量筒中的水面升高到如图乙所示的位置，则金属块的体积为20cm3。该金属块的密度为2.7g/cm3。【答案】54；20；2.7。【解答】解：（1）由图甲知，金属块的质量为m＝50g+4g＝54g；（2）由图乙知，金属块和水的总体积为60mL，则金属块的体积为V＝60mL﹣40mL＝20mL＝20cm3；该金属块的密度为：ρ＝＝＝2.7g/cm3。故答案为：54；20；2.7。16．（2022•北京）为研究热敏电阻R2的阻值与温度的关系，小京按如图所示的电路进行实验，其中电源两端电压U不变，R1为定值电阻。实验中，他将已做防水处理的热敏电阻R2先后浸没在温度为t1、t2和t3的水中，闭合开关，分别读出对应电流表A的示数I1、I2和I3，发现I1＜I2＜I3。已知t1＜t2＜t3，请分析并说明热敏电阻R2的阻值与温度的关系。【答案】由图可知，定值电阻R1与热敏电阻R2串联接入电路，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可得，R总＝，根据串联电路电阻规律可知，总电阻R总＝R1+R2，所以热敏电阻R2的阻值R2＝R总﹣R1＝﹣R1，由于电源电压U不变，R1为定值电阻，所以电路中的电流越大，热敏电阻R2的阻值越小，由题意可知，在t1＜t2＜t3的情况下，I1＜I2＜I3，所以热敏电阻R2的阻值逐渐减小，即热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。【解答】解：由图可知，定值电阻R1与热敏电阻R2串联接入电路，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可得，R总＝，根据串联电路电阻规律可知，总电阻R总＝R1+R2，所以热敏电阻R2的阻值R2＝R总﹣R1＝﹣R1，由于电源电压U不变，R1为定值电阻，所以电路中的电流越大，热敏电阻R2的阻值越小，由题意可知，在t1＜t2＜t3的情况下，I1＜I2＜I3，所以热敏电阻R2的阻值逐渐减小，即热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。答：由图可知，定值电阻R1与热敏电阻R2串联接入电路，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可得，R总＝，根据串联电路电阻规律可知，总电阻R总＝R1+R2，所以热敏电阻R2的阻值R2＝R总﹣R1＝﹣R1，由于电源电压U不变，R1为定值电阻，所以电路中的电流越大，热敏电阻R2的阻值越小，由题意可知，在t1＜t2＜t3的情况下，I1＜I2＜I3，所以热敏电阻R2的阻值逐渐减小，即热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。17．（2021•北京）在“重阳节”到来之际，小航送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图1所示。此时奶奶看到的是一个正立、放大的虚像。为了模拟上述现象，小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处，如图2所示，接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的C点处，然后再从透镜的左（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像不能（选填“能”或“不能”）用光屏承接到。【答案】正立；C；左；不能。【解答】解：奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图1所示。此时奶奶看到的是一个正立、放大的虚像；小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处，如图2所示，物距小于焦距成正立、放大的虚像，接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的C点处，然后再从透镜的左侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。虚像不能用光屏承接到。故答案为：正立；C；左；不能。18．（2021•北京）小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻R接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。（1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：没有保持电阻两端电压不变；（2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）；（3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法。【答案】（1）没有保持电阻两端电压不变；（2）如下图：；（3）①开关断开，将滑动变阻器调至最大处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路；②闭合开关，移动滑动变阻器到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I1和R1记录到表格中；③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录I2、R2；④仿照步骤③再做几次实验，把电流和电阻记录在表格中。【解答】解：（1）由题意可知，小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：没有保持电阻两端电压不变（2）要能够实现探究目的，需要在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变，电路图如图所示：（3）①开关断开，将滑动变阻器调至最大处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路；②闭合开关，移动滑动变阻器到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I1和R1记录到表格中；③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录I2、R2；④仿照步骤③再做几次实验，把电流和电阻记录在表格中。故答案为：（1）没有保持电阻两端电压不变；（2）如下图：；（3）①开关断开，将滑动变阻器调至最大处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路；②闭合开关，移动滑动变阻器到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I1和R1记录到表格中；③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录I2、R2；④仿照步骤③再做几次实验，把电流和电阻记录在表格中。19．（2019•北京）某同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度，已知铜线的横截面积S＝5×10﹣3cm2，铜的密度ρ＝8.9g/cm3，他的主要实验步骤如下：①用天平测出这卷铜线的质量m。②计算出这卷铜线的长度L。请完成下列问题：（1）画出本次实验数据的记录表格。（2）测量铜线质量时，天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示，则该卷铜线的质量m＝178g，铜线的长度1＝4×103cm。【答案】（1）见上表；（2）178；4×103。【解答】解：（1）用天平测出这卷铜线的质量m，已知铜的密度，根据密度公式变形可求得其体积，已知铜线的横截面积，然后利用V＝Sl可求得卷铜线的长度l；故设计表格如下：铜线的质量m/g铜线的长度l/cm（2）该卷铜线的质量m＝100g+50g+20g+5g+3g＝178g；由ρ＝可得，该卷铜线的体积V＝＝＝20cm3，铜线的长度：L＝＝＝4×103cm。故答案为：（1）见上表；（2）178；4×103。20．（2019•北京）某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。（1）他连接了如图1所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是：变阻器。（2）改正（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如表所示。电压U/V0.91.31.72.12.5电流I/A0.180.220.240.260.28请完成下列问题：①小灯泡L正常发光时的电阻RL＝8.9Ω．（结果保留一位小数）②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图2所示。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.8V，则电流表的示数为0.18A。【答案】（1）变阻器；（2）①8.9；②0.18。【解答】解：（1）变阻器应按一下一上接入电路中，原电路中将金属杆连入电路中是错误的；（2）①灯在额定电压下正常发光，由表中数据，小灯泡L正常发光时的电阻：RL＝＝≈8.9Ω；②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.8V，因两灯的电阻相等，由分压强原理，每个灯的电压为：0.5×1.8V＝0.9V，由表中数据，电流表的示数为0.18A。故答案为：（1）变阻器；（2）①8.9；②0.18。三．计算与解答题（共7小题）21．（2022•北京）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值是10Ω，闭合开关S后，电压表的示数为2V。求：（1）电阻R2的阻值。（2）电阻R1消耗的电功率。【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。（1）串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝＝0.4A，电阻R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；（2）电阻R1消耗的电功率：P＝U1I＝4V×0.4A＝1.6W。答：（1）电阻R2的阻值是5Ω；（2）电阻R1消耗的电功率为1.6W。22．（2022•北京）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。（1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。（2）图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。【解答】解：（1）如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得：F1＝＝＝500N；（2）小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得：F2＝，由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F2＜F1。答：（1）F1的大小为500N。（2）F2＜F1。23．（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。【解答】解：以B为对象受力分析如图①F气＝P气S＝1×105Pa×3×10﹣4m2＝30N②GB+G物＝2N+20N＝22N③因为F气＞GB+G物；仅靠大气压也能使铅块无法被拉开，所以小明的实验无法证明分子间存在引力。24．（2019•北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N．将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）物块受到的浮力；（2）物块浸在水中的体积。【解答】解：（1）由称重法可得物块受到的浮力：F浮＝F1﹣F2＝2.6N﹣1.8N＝0.8N；（2）由F浮＝ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积：V排＝＝＝8×10﹣5m3。答：（1）物块受到的浮力为0.8N；（2）物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。25．（2020•北京）测量某种液体密度的主要实验步骤如下：（1）用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量，当天平再次平衡时，如图甲所示，烧杯和液体的总质量为122g。（2）将烧杯中的部分液体倒入量筒中，如图所示，量筒中液体的体积为60cm3。（3）用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g。（4）计算出液体的密度为0.8g/cm3。【答案】（1）122；（2）60；（4）0.8。【解答】解：（1）标尺的分度值为0.2g，烧杯和液体的总质量m1＝100g+20g+2g＝122g；（2）量筒的分度值为2mL，量筒内液体的体积为V＝60mL＝60cm3；量筒内液体的质量m＝122g﹣74g＝48g，（4）液体的密度为：ρ＝＝＝0.8g/cm3。故答案为：（1）122；（2）60；（4）0.8。26．（2020•北京）在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强。如图所示的电路中，R1是甲种材料制成的电阻丝，R2是乙种材料制成的电阻丝，它们的横截面积相同，长度分别为L1、L2且L1＞L2，闭合开关S后，观察到电流表A1的示数I1大于电流表A2的示数I2。请分析并判断甲、乙两种材料导电性能的强弱。【解答】答：根据R＝，因为电压相等，且I1＞I2，所以R1＜R2；若只是将甲材料制成的电阻丝的长度减小至L2，则其电阻减小为R1′，R1′＜R1，又因为R1＜R2，所以R1′＜R2；即当甲、乙两种材料制成的电阻丝的长度和横截面积都相等时，R1′＜R2，所以甲材料的导电性较强。27．（2020•北京）图所示的电路中，定值电阻R0阻值为10Ω，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器Rp，使电压表示数为2V。（1）画出实物电路所对应的电路图；（2）求Rp接入电路的阻值；（3）求R0的电功率。【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器RP串联，电压表测R0两端的电压。（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出滑动变阻器、定值电阻R0、开关S回到电源的负极，然后把电压表并联在R0两端，如下图所示：（2）因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流I＝＝＝0.2A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压UP＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V，则变阻器接入电路中的电阻Rp＝＝＝5Ω；（3）R0的电功率P0＝U0I＝2V×0.2A＝0.4W。答：（1）电路图如上图所示；（2）Rp接入电路的阻值为5Ω；（3）R0的电功率为0.4W。四．科普阅读题（共3小题）28．（2022•北京）请阅读《国之重器——综合极端条件实验装置》并回答问题。国之重器——综合极端条件实验装置从人类第一次仰望星空，到试图用“中国天眼”破译日月星辰等天文现象的奥秘，从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构，都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。在宇宙中，高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是，而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境，要发现更多的新现象，就需要建造极端条件实验室，拓展研究空间。所谓极端条件，指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等（如图所示）实验条件。通过创造极端条件，可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性，例如某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0（如铝在﹣271.76℃——即1.39K——以下时电阻为0），这就是超导现象。肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城，并已投入使用。该项目拥有极低温（可达1mK）、强磁场（可达32.35T）、超高压（可达3.8×1011Pa）和超快光场（时间分辨率可达10﹣18s）极端条件实验装置。科学家们将极端条件进行综合运用，大大拓展了物质科学的研究空间，为发现新物态、探索新现象、开辟新领域，创造了前所未有的机遇。请根据上述材料，回答下列问题：（1）请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件：极低温。（2）我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了10000m的深潜试验，创造了中国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000m深海中（海水密度取1.0×103kg/m3）承受压强的C倍。（填写正确选项前的字母）A.4B.40C.4000D.400000（3）强磁场的产生需要大电流，但电流越大，导线的温度就会越高，通常会导致铝导线等熔化，给强磁场的产生带来限制。依据文中信息，请写出应选择哪种极端条件，能减少电流通过导线所产生的热量，从而突破限制，创造强磁场极端条件，并写出选择依据。【答案】（1）极低温；（2）C；（3）选择极低温极端条件。因为，铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象，此种情况下导线的电阻为0，根据Q＝I2Rt，电流通过导线产生的热量为0，这样就可以减小电流通过导线产生的热量，从而突破限制。【解答】解：（1）由“所谓极端条件，指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等（如图所示）实验条件”可知，我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件为极低温；（2）“奋斗者”号在10000m深海中受到的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa，则超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000m深海中（海水密度取1.0×103kg/m3）承受压强的倍数：n＝＝3800≈4000，故选C；（3）选择极低温极端条件。因为，铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象，此种情况下导线的电阻为0，根据Q＝I2Rt，电流通过导线产生的热量为0，这样就可以减小电流通过导线产生的热量，从而突破限制。答：（1）极低温；（2）C；（3）选择极低温极端条件。因为，铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象，此种情况下导线的电阻为0，根据Q＝I2Rt，电流通过导线产生的热量为0，这样就可以减小电流通过导线产生的热量，从而突破限制。29．（2021•北京）请阅读《华夏之光——圭表》并回答问题：华夏之光——圭表我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如图1所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直。战国以前的天文学家已经能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数，由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像（如图2所示），这样就可以精确的测量表的影长了。这些