备战中考物理真题《压轴挑战》分类汇编 挑战43 山西卷（山西近四年共30题）（解析版）

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）

挑战43山西卷（山西近四年共30题）

20、21、22、23年题型统计：

选择题实验题计算题合计

电学综合43411

力学综合65314

其他综合1315

合计1111830

一．选择题（共11小题）

1．（2023•山西）小伟给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，

如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20，湿敏电阻R的阻值随空气

湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（）Ω

A．空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大

B．空气湿度越大，电压表示数越小

C．当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6V

D．当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50%

【答案】D

【解答】解：A、由图乙知，空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，故A错误；

B、定值电阻R0和湿敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压；空气湿度越大，

湿敏电阻R的阻值越小，根据串联分压原理知，湿敏电阻R两端的电压减小，定值电阻

R0两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误；

C、由图乙知，当空气湿度为40%时，湿敏电阻R的阻值为30，根据串联分压原理得，

Ω

＝＝......①

U湿+U0＝6V......②

由①②解得，U湿＝3.6V，U0＝2.4V，电压表的示数为2.4V，故C错误；

D、根据欧姆定律得，R总＝＝40，根据串联电路电阻的特点，R湿'＝R

Ω

总﹣R0＝40﹣20＝20，由图乙知，对应的湿度为50%，故D正确。

故选：D。ΩΩΩ

2．（2023•山西）妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，

饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考

虑饺子的吸水性）（）

A．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变

B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力

C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力

D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力

【答案】C

【解答】解：A、饺子下沉的过程中，饺子在水中的深度h变大，由p＝gh可知，所受

水的压强变大，故A错误；ρ

B、根据物体的浮沉条件可知：饺子上浮过程中，受到的浮力大于它所受的重力，故B

错误；

C、饺子上浮过程中，由F浮＝G排可知，受到的浮力等于它排开的水所受的重力，故C

正确；

D、饺子在水面漂浮时，根据物体的浮沉条件可知：浮力等于重力，故D错误。

故选：C。

3．（2022•山西）如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透

镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透

明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是（）

A．相机向前移，纸筒向前伸

B．相机向后移，纸筒向后缩

C．相机不移动，纸筒向后缩

D．相机和纸筒的位置均不变

【答案】A

【解答】解：A、相机向前移，纸筒向前伸，即物距减小，像距变大，根据凸透镜成像规

律可知，物近像远像变大，故A正确；

B、相机向后移，纸筒向后缩，即物距增大，像距变小，根据凸透镜成像规律可知，物远

像近像变小，故B错误；

C、D、相机不动，即物距不变，根据凸透镜成像规律可知，物距不变，凸透镜成像大小

不变，故C、D错误。

故选：A。

4．（2023•山西）2023年5月28日12时31分，我国自行研制具有自主知识产权的C919大

型客机圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场。下列关于C919飞机说法正确的

是（）

A．飞机机翼外形做成上凸下平是为了获得升力

B．飞机在上升过程中，舱外的大气压会变大

C．飞机驾驶员通过超声波和塔台工作人员联络

D．飞机采用碳纤维材料来减轻机身质量是利用该材料比热容小的特性

【答案】A

【解答】解：

A、飞机的机翼做成上凸下平的形状，机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方的空气

流速小、压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，从而产生向上的升力，故A正确；

B、大气压随高度的增大而减小，飞机在上升过程中，高度变高，则舱外大气压逐渐减小，

故B错误；

C、飞机驾驶员通过电磁波和塔台工作人员联络，故C错误；

D、根据＝可知，体积一定的物体，密度越小，质量越小，所以机身采用碳纤维材料

ρ

是因为碳纤维具有较小的密度，故D错误。

故选：A。

5．（2023•山西）熊猫是中国的国宝，作为国际友好使者，在对外友好关系中做出了突出贡

献。熊猫宝宝刚出生时体重仅有100g左右。请你根据图片信息，估测刚出生的熊猫的头

部直径约为（）

A．2.5mmB．2.5cmC．5cmD．10cm

【答案】B

【解答】解：根据图片信息可估测熊猫宝宝的头部直径约为2.5cm。

故ACD错误，B正确。

故选：B。

6．（2022•晋中）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡

水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（）

A．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上

B．冰山熔化一部分后排开水的体积不变

C．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力

D．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力

【答案】A

【解答】解：A、开始冰山漂浮在海水中，由物体的浮沉条件可知，冰山的密度小于海水

的密度，冰山熔化一部分后冰山的密度不变，所以剩余的冰山密度仍小于海水的密度，

因此剩余的冰山仍然漂浮在水面上，故A正确；

B、冰山熔化一部分后，剩余冰山的质量减小，重力减小，浮力减小，由阿基米德原理可

知，剩余冰山排开海水的体积减小，故B错误；

C、冰山漂浮在海水中，由物体的漂浮条件可知，冰山受到的浮力大小等于冰山的重力，

故C错误；

D、由阿基米德原理可知，冰山排开海水的重力等于冰山受到的浮力，由C可知，冰山

受到浮力等于冰山的重力，因此冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故D错误。

故选：A。

7．（2022•晋中）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它

的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变

化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作

电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电

路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（）

A．水位上升时，电磁铁磁性变弱

B．水位上升时，通过R0电流变小

C．水位下降时，R0的电功率变大

D．水位下降时，RN的阻值会变大

【答案】D

【解答】解：由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；

AB、由“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注

水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，控制电路中的

电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过R0的电流变大，故AB错误；

CD、由“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注

水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的

2

电流变小，由P＝UI＝IR可知R0的电功率变小，故C错误；

由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变大，由串联电路的电阻特点可知，RN的阻值变

大，故D正确。

故选：D。

8．（2020•山西）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了

甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列

分析正确的是（）

A．甲方式可以省力

B．乙方式不能改变力的方向

C．甲、乙两种方式做的有用功相等

D．甲、乙两种方式的机械效率相等

【答案】C

【解答】解：A、由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，

故A错误；

B、乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，

故B错误；

C、由题可知，甲、乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由W有＝Gh可知W甲有＝W

乙有；故C正确；

D、由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方

式做的额外功大于甲方式，

有用功相同、总功不相同，根据＝×100%可知，两个滑轮组的机械效率不相等，

η

故D错误。

故选：C。

9．（2021•山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按

照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原

理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100，

气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（Ω）

空气质量0～5051～100101～150151～200201﹣300＞300

指数K

空气质量优良轻度污染中度污染重度污染严重污染

等级

A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大

B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大

C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良

D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W

【答案】C

【解答】解：A、由图乙知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小，故A错误；

B、由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，由图象知，气敏电阻R的阻

值越大，

由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中电流，所以电路中电流I＝

，电源电压保持不变，R的阻值变大，所以电流中电流变小，故B错误；

C、I＝，电路中电流为0.1A时有：0.1A＝，解得R＝80，由图象知，

Ω

空气质量指数K在51～100之间，对应的空气质量等级为良，故C正确；

D、由图象知，当空气质量指数为300时，R＝20，电路中电流：I'＝＝

Ω

＝0.15A，

22

R0消耗的电功率：P0＝IR0＝（0.15A）×100＝2.25W，故D错误。

故选：C。Ω

10．（2020•山西）如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，R1

为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在R2

最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（）

A．不挂物体时，电压表示数为电源电压

B．所挂物体越重，电流表示数越大

C．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大

D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变

【答案】C

【解答】解：

由图知，定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测

电路中的电流；

A、不挂物体时，滑片P在R2最上端，变阻器连入电路的电阻为0，则电压表示数为0，

故A错误；

B、所挂物体越重，滑片P向下移动的距离越大，变阻器连入电路的电阻越大，总电阻越

大，由欧姆定律可知电路中的电流越小，即电流表示数越小，故B错误；

C、同理可知，所挂物体越轻，变阻器连入电路的电阻越小，总电阻越小，由欧姆定律可

知电路中的电流越大，根据P＝UI，电路消耗的总功率越大，故C正确；

D、所挂物体重量发生变化时，变阻器连入电路的电阻发生变化；由欧姆定律可知，电压

表示数与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻，所以该比值会发生变化，故D

错误。

故选：C。

11．（2020•山西）2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确

的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个

探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下列

分析正确的是（）

A．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力

B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力

C．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力

D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力

【答案】C

【解答】解：

A、根据物体的浮沉条件，释放前甲受到的浮力一定大于它自身的重力，甲球才能上浮，

A错误；

B、甲的体积小于乙的体积，根据阿基米德原理：F浮＝气gV排，释放前甲受到的浮力一

定小于乙受到的浮力，B错误；ρ

C、由阿基米德原理，物体在气体中受到的浮力等于物体排开气体的重力，C正确；

D、释放后探空气球开始上浮过程中，气球受到浮力一定大于重力，气球升到一定的高度

后，空气密度减小，若气球的体积不变，气球所受浮力减小，上升到一定高度时浮力等

于重力，由于惯性气球继续向上运动，D错误。

故选：C。

二．实验探究题（共11小题）

12．（2023•山西）小伟在“测量定值电阻的阻值”的实验中（电源电压U保持不变，滑动

变阻器的最大阻值为R0）。

（1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上

画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。

（2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如

图乙所示，则被测电阻的阻值是5。

（3）完成测电阻实验后，小伟想，假如Ω没有电流表，应该也能测出电阻的阻值，于是他

设计了如图丙所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。

①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数Ux；

②未知电阻阻值的表达式Rx＝•R0（用已知量和所测物理量的符号表示）。

（4）利用图甲中的器材还可以探究“电流与电压的关系”，请你帮小伟为此探究实验设

计一个记录实验数据的表格。

【答案】（1）见解答图；（2）5；（3）①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时

电压表示数Ux；②•R0；（4）见解答内容。

【解答】解：（1）原电路图中，定值电阻与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，

在“测量定值电阻的阻值”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并

联在定值电阻两端，如下图所示：

；

（2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如

图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则被测电阻的阻值为：

Rx＝＝＝5；

Ω

（3）实验步骤：

①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数Ux；

②在步骤①中，Rx与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测Rx两端电压，根据串联电路

电压规律，滑动变阻器两端电压为U0＝U﹣Ux，由串联分压原理可知，

＝，即＝，

解得：Rx＝•R0；

（4）在探究“电流与电压的关系”的实验中，需测量电阻两端的电压和通过的电流，实

验数据记录表格如下所示：

电阻阻值一定

实验次数电压U/V电流I/A

1

2

3

故答案为：（1）见解答图；（2）5；（3）①将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此

时电压表示数Ux；②•R0；（4）见解答内容。

13．（2023•山西）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性能，

创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和岩棉

板进行研究，发现不同的材料在保温性能、阻燃性能、隔音性能和吸水性能等方面均有

不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板，请你选择其中一个性能，添加适当

的器材，设计一个实验方案进行探究，你选择的研究课题是：探究聚氨酯泡沫板和岩棉

板的保温性能。

下面是实验过程：

（1）实验器材：相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相

同的盒子各一个；

（2）实验步骤：①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，

盒盖上开有插温度计的小孔

②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只

盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；

③上述实验再重复做两次；

（3）实验结论：若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；

反之，则说明岩棉板的保温性能好。（开放性试题，答案合理即可）

【答案】保温；（1）相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度

相同的盒子各一个；

（2）①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插

温度计的小孔

②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只

盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；

③上述实验再重复做两次。

（3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说

明岩棉板的保温性能好。（选择其他性能，答案合理即可）

【解答】解：选择保温性能进行探究，则课题为：探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的保温性

能。

（1）实验器材：相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同

的盒子各一个；

（2）实验步骤：①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒

盖上开有插温度计的小孔

②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只

盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；

③上述实验再重复做两次。

（3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；若岩棉板盒

中水温下降慢，则说明岩棉板的保温性能好。

故答案为：保温；（1）相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚

度相同的盒子各一个；

（2）①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插

温度计的小孔

②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只

盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；

③上述实验再重复做两次。

（3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说

明岩棉板的保温性能好。（选择其他性能，答案合理即可）

14．（2023•山西）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，小兰和小伟用相同的实验

装置（如图甲所示）进行了实验。

（1）图甲装置中给烧杯加盖的目的是为了减少热量的散失（答案合理即可）。

（2）观察气泡可判断图甲中水处于沸腾时（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态。

（3）小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中A、B

所示。由图象可知，小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA＞mB。

【答案】（1）为了减少热量的散失；（2）沸腾时；（3）＞。

【解答】解：（1）在烧杯上加盖的目的是为了减少热量的散失；

（2）水沸腾时，整个容器内的水温都达到沸点，气泡上升过程中，不断有水汽化成水蒸

气，进入气泡，同时气泡所受水压减小，气泡不断增大，图甲是沸腾时的情形；

（3）水从开始加热到沸腾所用的时间相同，水吸收相同的热量，温度变化不同，可以判

断所用水的质量不同；A初温高，所以A的质量大，即mA＞mB。

故答案为：（1）为了减少热量的散失；（2）沸腾时；（3）＞。

15．（2022•晋中）暑假，小明和同学们到灵石红崖大峡谷旅游。导游介绍说，峡谷泉水富含

矿物质，密度比普通水大很多。小明装回一瓶泉水，和同学们一起设计实验，测量泉水

的密度并与普通水进行比较。

（1）把天平放到水平台上，将游码移到标尺左端零刻度线处，调节平衡螺母

使横梁平衡。

（2）①用天平测出空烧杯质量m1；

②将适量泉水倒入烧杯中测出总质量m2；

③将烧杯中的泉水全部倒入量筒中测出体积V；

④泉水的密度表达式＝（用所测物理量符号表示）。你认为这样测出的泉

水密度值与真实值相比ρ会偏大（选填“偏大”或“偏小”）。

（3）其他小组的同学用同一个瓶子先后装满泉水和普通水，分别测出它们的质量，

这也能判断它们的密度是否相同。

【答案】（1）水平台上；零刻度线；（2）；偏大；（3）质量。

【解答】解：（1）天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母

使天平横梁在水平位置平衡。

（2）由题意可知，量筒内泉水的质量：m＝m2﹣m1，

则泉水的密度表达式：＝＝；

由于将水从烧杯中倒入量ρ筒时有一部分水沾在烧杯壁上，倒入量筒内水的体积偏小，由

＝可知，质量m一定，体积V偏小，密度偏大；ρ

ρ

（3）由题意可知，同一瓶子内泉水和普通水的体积相同，由＝可知，可以通过测量

它们的质量，来判断它们的密度是否相同，质量相等则它们的ρ密度相等，否则密度不相

等。

故答案为：（1）水平台上；零刻度线；（2）；偏大；（3）质量。

16．（2022•晋中）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比

赛须知如图甲所示。如何赢得比赛呢？小明邀请学习小组的同学们一起进行专题项目研

究，并制定参赛方案。

（1）通过对“比赛须知”的分析可知，要取得胜利，关键是从草坡上滑到坡底所用时间

要短。同学们提出两个观点：

①体重越大，用时越短；

②斜坡越陡，用时越短。

针对以上两个观点，大家讨论：需用木块和木板搭建斜面，如图乙所示；除用大块橡皮

泥改变物重；下滑的物体是选“小车”还是“木块”呢？请你选择并说明理由。选择

木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦。

（2）实验中，除用停表测时间外，同学们还可以借鉴“测量物体运动的平均速度”实验

中的器材挡板，便于更准确测量物体滑到斜面底端所用时间。

（3）请你从上述两个观点中任选一个，帮助他们设计实验步骤，并陈述你对参赛方案的

建议。

答案一：选择“斜坡越陡，用时越短”的观点设计实验。

实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用

时间t2。。

答案二：选择“体重越大，用时越短”的观点设计实验。

实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。。

【答案】（1）选择木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦；

（2）挡板；

（3）①实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用

时间t2。

参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，

选择较缓的滑草坡参赛。

②实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。

参赛建议：若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；

若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛。

【解答】解：（1）因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦，所以下滑的物体应选

木块；

（2）在“测量物体运动的平均速度”的实验中，便于更准确测量物体滑到斜面底端所用

时间，要在底端装上挡板；

（3）①选择“斜坡越陡，用时越短”的观点设计实验，

实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用

时间t2。

参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，

选择较缓的滑草坡参赛。

②选择“体重越大，用时越短”的观点设计实验，

实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。

参赛建议：若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；

若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛。

故答案为：（1）选择木块，因为滑草板下滑过程中与草坡之间是滑动摩擦；

（2）挡板；

（3）①实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的某一高度由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击挡板所用

时间t2。

参赛建议：若t1＞t2，选择较陡的滑草坡参赛；若t1＝t2，任选一滑草坡参赛；若t1＜t2，

选择较缓的滑草坡参赛。

②实验步骤：1、用一木块和木板搭一个斜面，将挡板固定在斜面底端；

2、用停表测出另一木块从斜面的顶端由静止滑下到撞击挡板所用时间t1；

3、将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。

参赛建议：若t1＜t2，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若t1＝t2，任选一人和妹妹参赛；

若t1＞t2，选择体重较重的人和妹妹参赛。

18．（2022•山西）据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发

了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一根稍

许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，

制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸

管飞行的距离与发射角度的关系。

（1）同学们在吸管上每隔1cm标注记号，其目的是便于控制橡皮筋的形变程度一

定。（答案合理即可）

（2）请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。

（3）结合弩的材料、结构特征，请你猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素有

关？橡皮筋的粗细。（写出一条即可）

【答案】（1）便于控制橡皮筋的形变程度一定；（2）见上表；（3）橡皮筋的粗细。

【解答】解：（1）实验要探究吸管飞行的距离与发射角度的关系时，应该控制其它因素

相同，所以同学们在吸管上每隔1cm标注记号，其目的是便于控制橡皮筋的形变程度一

定；

（2）实验表格需要记录发射角度和吸管飞行的距离，为了避免偶然性，寻找普遍规律，

要进行多次实验，注意表格中的物理量要有单位，表格如下：

实验次数发射角度/度吸管飞行的距离/m

1

2

3

（3）吸管飞行的距离还跟自制发射器中橡皮筋的粗细、绷紧程度、纸卷的内径等因素可

能有关。

故答案为：（1）便于控制橡皮筋的形变程度一定；（2）见上表；（3）橡皮筋的粗细。

19．（2022•山西）山西竹叶青酒是我国历史上最悠久的草本健康酒，它以汾酒为基酒，配以

名贵药材加工而成。有同学认为竹叶青酒与酒精的密度相同。是这样吗？于是合作学习

小组的同学们进行测量与判断。

（1）把天平放到水平台上，将游码移到标尺左端零刻度线处，调节平衡

螺母使横梁平衡。

（2）①用天平测出空烧杯质量m1；

②将适量竹叶青酒倒入烧杯中测出总质量m2；

③将烧杯中的竹叶青酒全部倒入量筒中测出体积V；

④竹叶青酒的密度表达式＝（用所测物理量符号表示）。

你认为这样测出的竹叶青酒ρ密度值与真实值相比会偏大（选填“偏大”或“偏小”）。

（3）其他小组的同学用同一个瓶子先后装满酒精和竹叶青酒，分别测出它们的质

量，也能判断它们的密度是否相同。

【答案】（1）水平台上；零刻度线；平衡螺母；（2）；偏大；（3）质量。

【解答】解：（1）把天平放到水台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺

母使横梁平衡；

（2）由步骤①②可知，竹叶青酒的质量m＝m2﹣m1，

竹叶青酒的密度＝＝；

把酒从烧杯倒入ρ量筒中时由酒残留在烧杯壁，会导致所测的竹叶青的体积偏小，而竹叶

青的质量是准确的，由＝可知，测出的竹叶青酒密度值与真实值相比会偏大；

ρ

（3）同一个瓶子装满酒精和竹叶青酒，可知它们的体积是相等，根据密度公式可知，只

要知道它们的质量关系就可以判断它们的密度关系，所以需要分别测出它们的质量。

故答案为：（1）水平台上；零刻度线；平衡螺母；（2）；偏大；（3）质量。

20．（2021•山西）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体

材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同

特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。

合金基体材料增强材料特性应用

黄铜铜锌易加工仪表

青铜铜锡耐磨齿轮

现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方案，比较

黄铜和青铜的导电性哪个强？

（1）实验器材：两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。

（2）实验步骤：①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两

节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数

I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。

④比较I1、I2的大小。

（3）实验结论：若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；

若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。

【答案】（1）两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。

（2）①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开

关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开

关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2

的大小。

（3）若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明

黄铜与青铜的导电性相同。

【解答】解：长短粗细等相同的不同导体，导电能力强的导体对电流的阻碍作用小，导

电能力弱的导体对电流的阻碍作用大。所以我们可以利用电流表来体现导体的导电能力。

为此，我们需要将青铜线、黄铜线分别与电流表等串联起来组成闭合电路。

因材料的横截面积、长度等都会影响其导电能力，所以已知两卷线粗细相同的情况下，

我们还要保证青铜线、黄铜线的长度相同，且青铜线、黄铜线的长度要足够长，否则通

过青铜线、黄铜线的电流大小差别较小，不易比较。

由以上分析可知，我们需要：电源、导线、开关、电流表。此外，为保护电路，我们还

应添加一定值电阻。

故答案为：（1）两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。

（2）①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开

关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开

关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2

的大小。

（3）若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明

黄铜与青铜的导电性相同。

21．（2020•山西）实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定

电压为2.5V（阻值约为10），滑动变阻器规格为“201A”。

ΩΩ

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。

（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有改变小灯泡两端的电压作用。同学们

把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可

能是电路连接过程中开关没有断开。

（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表示数为

2.5V，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻

值为8.3．继续向左移动滑片，则可能出现的现象有小灯泡变亮（写出一条即

可）。Ω

（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出

结论：小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程，电压

表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连，如下所示：

（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及

通过电阻的电流，算出多组电阻；

连接好最后一根导线，灯泡立即发光，可能是连接电路时没有断开开关；

（3）灯在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑

片P，观察到电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光；

图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，

小灯泡的电阻为：R＝＝≈8.3；

Ω

滑片向左移动，滑动变阻器的电阻减小，根据I＝知，电路的电流增大，小灯泡两端的

电压变大，根据P＝UI知小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；

（4）由图知图象不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。

故答案为：（1）见上图；（2）改变小灯泡两端的电压；电路连接过程中开关没有断开；（3）

电压表示数为2.5V；8.3；小灯泡变亮；（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。

22．（2023•山西）暑期，小伟在科技创新大赛中获奖，他想知道所获奖牌的材质，为此，设

计如下实验方案。

﹣

物质密度/（kg•m3）

铜8.9×103

铁7.9×103

铝2.7×103

（1）把天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，

指针指在如图甲所示位置，接下来的操作是将平衡螺母向右调节，直至横梁在水平

位置平衡。

（2）测量过程中，当天平重新平衡时，右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示，

则奖牌的质量为70.4g。

（3）在测量奖牌体积时，由于量筒口径较小，奖牌无法放入。经过思考，小伟采取了以

下步骤测出了奖牌的密度。

①向烧杯中加入适量的水，用细线系住奖牌使其浸没在水中，并在烧杯壁上水面到达的

位置作出标记，如图丙所示。

②把奖牌从水中取出后，将量筒中的水（体积是40mL）缓慢加入烧杯中至标记处，量

筒中剩余水的体积如图丁所示，则奖牌的体积为8cm3。

③算出奖牌的密度是8.8×103kg/m3。小伟将测得的密度和表中数据进行对比，推

测奖牌可能是铜制成的（答案合理即可）。

【答案】（1）水平桌面；将平衡螺母向右调节；（2）70.4；（3）②8；③8.8×103；铜。

【解答】解：（1）将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处。由

图甲知，指针静止时偏左，则应将平衡螺母向右调节使横梁平衡。

（2）由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，奖牌的质量m＝50g+20g+0.4g＝70.4g；

（3）图丁中量筒的分度值为1mL，奖牌的体积V＝40mL﹣32mL＝8mL＝8cm3；

奖牌的密度：＝＝＝8.8g/cm3＝8.8×103kg/m3；

ρ

奖牌的密度是8.75×103kg/m3，根据表格中的数据可知，奖牌可能是由铜制成的。

故答案为：（1）水平桌面；将平衡螺母向右调节；（2）70.4；（3）②8；③8.8×103；铜。

23．（2021•山西）下雪天，小明在放学回家的路上，看到环卫工人向雪中撒盐，引发了他的

思考：雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道，同种物质的凝固点和它的熔点

相同。于是，他回家拿盐水做了实验，并得到如下实验数据。

盐水浓度/%0481216202426

凝固点/℃0﹣5﹣11﹣14﹣18﹣22﹣25﹣22

（1）请你根据表中的数据，在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图象。

（2）分析实验数据可获取的信息有：盐水的凝固点随浓度的增大先降低后升高（写

出一条即可）。

（3）为了减少因路面积雪造成的交通事故，请你再列举一条具体措施：在车轮上安装

防滑链。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）在图像上描出（0，0）（4，﹣5）（8，﹣11）（12，﹣14）（16，﹣18）

（20，﹣22）（24，﹣25）（26，﹣22）各点，用光滑的曲线连接起来，如图。

（2）由凝固点和盐水浓度的变化图像知，盐水的浓度增大，盐水的凝固点先降低后升高。

（3）路面积雪造成路面摩擦力减小，要增大摩擦力，故在车轮上安装防滑链来增大摩擦

力或在路面上撒盐加快积雪熔化。

故答案为：（1）如上图；（2）盐水的凝固点随浓度的增大先降低后升高；（3）在车轮上

安装防滑链（答案不唯一）。

三．计算题（共5小题）

24．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的

高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）

（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动

的平均速度。

（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。

（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的

压强。

【答案】（1）小伟热身运动的平均速度为2m/s；

（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功为300J；

（3）小伟双脚站在水平地面上时对地面的压强约为1.25×104Pa。

【解答】解：（1）小伟热身运动的平均速度为：

v＝＝＝2m/s；

（2）小伟受到的重力为：

G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，

完成1次引体向上做的功为：

W＝Gh＝500N×0.6m＝300J；

（3）小伟双脚站在水平地面上对地面的压力为：

F＝G＝500N，

双脚与地面的接触面积约为：

﹣

S＝400cm2＝400×104m2，

则对地面的压强：

p＝＝＝1.25×104Pa。

答：（1）小伟热身运动的平均速度为2m/s；

（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功为300J；

（3）小伟双脚站在水平地面上时对地面的压强约为1.25×104Pa。

25．（2020•山西）2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行

带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。

（1）请计算2m厚的积雪对水平地面的压强；

（2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。

【答案】（1）2m厚的积雪对水平地面的压强4×103Pa；

（2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，汽车顶部所受的压力为2×104N。

【解答】解：（1）积雪对水平面的压力等于重力，即F＝G＝mg＝Vg＝Sgh，

积雪对水平面的压强为：p＝＝＝gh＝0.2×103kg/m3ρ×10Nρ/kg×2m＝4×

ρ

103Pa；

（2）根据p＝知，

汽车顶部所受的压力为：F＝pS＝4×103Pa×5m2＝2×104N。

答：（1）2m厚的积雪对水平地面的压强4×103Pa；

（2）若2m厚的积雪压在面积为5m2的汽车顶部，汽车顶部所受的压力为2×104N。

26．（2021•山西）2021年5月15日，“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道

印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，

其速度v与时间t的关系图象如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面接触的总

面积约为0.2m2。（空气阻力忽略不计，g取10N/kg）求：

（1）火星车静止时，对水平地面的压强。

（2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）火星车静止时，对水平地面的压力：

F＝G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，

对水平地面的压强：

p＝＝＝1.2×104Pa；

（2）因火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，

所以，牵引力F′＝f＝200N，

由图乙可知，火星车做匀速直线运动时的速度v＝20cm/s＝0.2m/s，运动的时间t＝40s﹣

10s＝30s，

由v＝可得，火星车匀速直线运动的距离：

s＝vt＝0.2m/s×30s＝6m，

牵引力做的功：

W＝F′s＝200N×6m＝1.2×103J。

答：（1）火星车静止时，对水平地面的压强为1.2×104Pa；

（2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为1.2×103J。

27．（2021•山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。

小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水

从20℃加热到沸腾（标准大气压），然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决

下列问题：

（1）在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图

连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）

（2）加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）]

额定电压U/V220

加热功率P1/W1000

保温功率P2/W100

电阻R1/435.6

Ω

电阻R2/48.4

Ω

【答案】（1）如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb

为保温；cc为加热。

；

（2）加热过程中，饮水机的加热效率是80%。

【解答】解：（1）饮水机只有加热和保温两个挡位，由信息表可知：

饮水机加热时接入电路的电阻：R加热＝＝＝48.4＝R2，

Ω

饮水机保温时接入电路的电阻：R保温＝＝＝484＝R1+R2，

Ω

观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R2，另一个挡位应该是与右边

的其中一个虚线框里的电阻R1与左边电阻R2串联后为保温挡位，如图所示，左图：aa

为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。

（2）水吸收的热量：

Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；

由P＝可得，消耗电能：

5

W＝P加热t＝1000W×7×60s＝4.2×10J，

饮水机的加热效率：

＝×100%＝×100%＝80%。

η

答：（1）如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为

保温；cc为加热。

；

（2）加热过程中，饮水机的加热效率是80%。

28．（2020•山西）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中

国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相

关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。

观察对象观察记录研究记录

电中药壶成分：紫砂①水的质量m＝2kg，水的初温t＝20℃

电源：220V/50Hz②用高温挡加热5min，水的末温t＝50℃

容积：2L③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成

3

挡位：高温（1100W）④c水＝4.2×10J/（kg•℃）

低温

（1）请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；

（2）求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；

（3）求高温加热时，电中药壶的加热效率。

【答案】（1）如上所示；

（2）求电中药壶内部发热电阻的阻值为88；

Ω

（3）高温加热时电中药壶的加热效率为