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2023年河南省郑州市中考物理二模试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）中华文化源远流长，我国许多古诗词和成语中都蕴含着的丰富的物理知识。“两岸青山相对出”说明运动是 　 　的；“孤掌难鸣”可以说明力的作用是 　 　的。
2．（2分）当120救护车鸣笛驶来，行人和车辆都纷纷让道。鸣笛声是通过 　 　传到人耳的，人们根据鸣笛声可以判断是120救护车，说明声音可以传递 　 　。
3．（2分）我国古籍《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，“铁化如水”发生的物态变化是 　 　；对造纸有“透火焙干”工序的描述，就是将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上，这样做的目的是 　 　。
4．（3分）汽车轮胎的表面做得比较粗糙，这样可以增大 　 　；司机开车系上安全带可以减小紧急刹车时由于 　 　造成的伤害；小汽车的外观呈流线型，在高速行驶时对地面的压力 　 　重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。
5．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝10Ω、R2为定值电阻。若开关S1、S2均闭合，甲、乙两表均为电压表，其示数之比为3：2，则R2＝　 　Ω；若开关S1闭合、S2断开，两表均为电流表，乙表的示数为 　 　A，R1与R2的电功率之比为 　 　。
6．（2分）在水平过道上方有一盏灯，如图所示。小明沿着地砖行走时，通过2号地砖可以看到灯的像，通过3号地砖也可以看到灯的像……小明看到的是 　 　（选填“同一个”或“不同的”）像，原因是 　 　。
二、选择（每题2分，共16分。第7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）以下估测的数据最接近实际的是（　　）
A．书桌上LED护眼灯的电功率约为200W
B．人正常步行的速度约为4km/h
C．中学生从一楼走到三楼，克服重力做功约为300J
D．正常人吸气时肺内的气压约为2×105Pa
8．（2分）“珍爱生命，注意用电安全”。关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
B．空气开关跳闸一定是发生了短路
C．可以用湿抹布擦拭工作中的家用电器
D．用电器标有“E”的电源插头连接的是地线
9．（2分）如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（　　）
A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变
C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小
D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
10．（2分）近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（　　）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D．用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
11．（2分）如图所示，工人用10s沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端，拉力为800N，斜面长5m、高2m，货物质量为160kg。对此，下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．货物的重力和斜面对货物的支持力是一对平衡力
B．货物受到的摩擦力大小为 800N
C．拉力的功率为 400W
D．斜面的机械效率是75%
12．（2分）郑开第十五届马拉松比赛4月16日开赛，比赛中采用感应芯片计时，当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点时，芯片里的线圈产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取信息进行计时。下列器件的工作原理与它相同的是（　　）
A．电磁起重机
B．动圈式话筒
C．扬声器
D．电铃
（多选）13．（2分）如图所示是晓惠洗水果时的情景，她发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同。下列说法错误的是（　　）
A．青枣漂浮在水面上，说明青枣的密度等于水的密度
B．苹果漂浮在水面上，说明苹果受到的浮力等于它的重力
C．葡萄从水面下沉的过程，受到的浮力逐渐变小
D．葡萄加速沉底，受到的浮力比它的重力小
（多选）14．（2分）如图甲所示是天然气泄漏报警器，图乙是报警器的工作原理图。其中，R是气敏电阻，R0是定值电阻，阻值为40Ω。气敏电阻R阻值随空气中天然气浓度的变化规律如表所示，电源电压恒为12V。下列说法正确的是（　　）
浓度/（mg m﹣3） 0 0.1 0.2 0.3 0.7 …
电阻R/Ω 60 40 30 20 10 …
A．气敏电阻R的阻值随天然气浓度的升高而增大
B．当天然气的浓度降低时，电压表和电流表示数的比值不变
C．当天然气的浓度为0.3mg m﹣3时，电压表的示数为4V
D．当电压表的示数为6V时，天然气的浓度为0.1mg m﹣3
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）小明家有一个长方体玻璃鱼缸，鱼缸中有一条小鱼S，如图所示。请在图中画出小明从鱼缸右侧看到小鱼S的光路图。（不考虑玻璃鱼缸的厚度）
16．（2分）如图所示是晓辉制作的斜拉索大桥模型。用质地均匀的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连。请在图中画出细线对A端拉力F及其力臂l和桥面OA所受重力的示意图。
四、实验探究题（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明用如图所示的实验装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是 　 　。
（2）在如图所示位置，光屏上恰好成清晰的倒立、　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，利用该原理可制成 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
（3）小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为了在光屏上呈现清晰的像，应将蜡烛 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
18．（6分）我国研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器取得世界级成果，刷新了我国潜水器最大下潜深度记录。我国的科技进步激发了小华同学探究液体内部压强的兴趣，她的实验过程如图所示。
（1）使用前用手指按压金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变化，说明该装置 　 　（选填“漏气”或“不漏气”）。实验过程中通过观察U形管 　 　来比较液体内部压强的大小。
（2）比较乙、丙两次实验可知；同种液体内部压强随深度的增加而 　 　；这是拦河大坝要做成形状的原因 　 　（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）。
（3）在探究液体内部压强与液体密度关系时，同组的小丽认为更换液体后，两烧杯中的液面必须相平，你是否赞同她的观点，请说明理由 　 　。
（4）“海斗一号”深潜到10000m时每平方米的舱体上受到海水的压力为 　 　N（g取10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3）。
19．（9分）小吴测量一个定值电阻的阻值，用到的器材有：待测电阻Rx、电源（电压为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（10Ω 1A）、开关各1个，导线若干。请完成以下问题：
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路中的故障原因可能是 　 　。
第一组 第二组 第三组 第四组
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24
（3）排除故障后，小吴进行实验，他的实验数据如上表所示。待测电阻Rx的阻值为 　 　Ω；小吴的同桌认为第 　 　组数据不是由本实验得出的，原因是 　 　。
（4）实验结束后，小吴找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，他设计了如图乙所示的电路，测量该小灯泡的额定功率，请完成下列步骤：（定值电阻阻值R0已知，电源电压恒定）
①闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为 　 　Ⅴ；
②保持滑动变阻器R的滑片不动，　 　，读出电压表的示数U1；
③小灯泡的额定功率P额＝　 　（用已知量和测量的量的符号表示）。
五、综合应用题
20．（8分）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时质量是22t，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？
（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是多少千克？（柴油的热值q取4.2×107J/kg）
21．（9分）某工业园区利用红外测温智能机器人（如图甲所示）监控园区温度，消除火灾隐患。机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会即时发出警报。如图乙是简化的智能测温报警电路，当电路中的电流超过30mA时，报警器发出警报。图中电源电压为24V，R0为变阻器，RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图丙所示。
（1）热敏电阻是 　 　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与智能机器人是通过 　 　传递信息的。
（2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，不计报警器电阻，此时变阻器R0的阻值为多大？
（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，请你写出一条可行的措施。
2023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（每空1分，共14分）
1．（2分）中华文化源远流长，我国许多古诗词和成语中都蕴含着的丰富的物理知识。“两岸青山相对出”说明运动是 　相对　的；“孤掌难鸣”可以说明力的作用是 　相互　的。
【分析】在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的；力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
【解答】解：“两岸青山相对出”中，“青山”运动，是因为青山相对于船的位置发生了改变，说明运动和静止是相对的；
“孤掌难鸣”可以说明力的作用是相互的，一个物体在对外施加力的同时，也一定受到另一个物体对它的反作用力。
故答案为：相对；相互。
【点评】理解运动和静止的相对性，知道力的作用是相互的，可顺利解答，属基础题。
2．（2分）当120救护车鸣笛驶来，行人和车辆都纷纷让道。鸣笛声是通过 　空气　传到人耳的，人们根据鸣笛声可以判断是120救护车，说明声音可以传递 　信息　。
【分析】（1）声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以做为传声的介质；
（2）声音可以传递信息。
【解答】解：当120救护车鸣笛驶来，行人和车辆都纷纷让道。鸣笛声是通过空气传到人耳的，人们根据鸣笛声可以判断是120救护车，说明声音可以传递信息。
故答案为：空气；信息。
【点评】本题考查声音的传播，以及声音可以传递能量和信息，是一道基础题。
3．（2分）我国古籍《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，“铁化如水”发生的物态变化是 　熔化　；对造纸有“透火焙干”工序的描述，就是将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上，这样做的目的是 　加快水分蒸发　。
【分析】（1）物质从固态变成液态的过程称为熔化；
（2）影响液体蒸发的快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积、液面上空气流动的快慢。
【解答】解：
（1）“铁化如水”是指铁由固态变为液态，是熔化现象；
（2）将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上，目的是通过提高液体的温度，加快湿纸中的水分蒸发。
故答案为：熔化；加快水分蒸发。
【点评】本题考查生活中的物态变化现象、影响蒸发快慢的因素，属于基础题目，难度不大。
4．（3分）汽车轮胎的表面做得比较粗糙，这样可以增大 　摩擦　；司机开车系上安全带可以减小紧急刹车时由于 　惯性　造成的伤害；小汽车的外观呈流线型，在高速行驶时对地面的压力 　小于　重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【分析】（1）增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、用滑动代替滚动等；
（2）惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质；
（3）流体流速越快的位置压强越小，据此分析汽车对地面压力的变化。
【解答】解：（1）汽车轮胎的表面做得比较粗糙，这样可以增大摩擦；
（2）驾驶员和前排乘客系上安全带，这是为了减轻紧急刹车时由于人的惯性带来的伤害；而汽车头枕的主要作用是防止被追尾带来的伤害，
（3）轿车行驶时，车顶的空气流速大于车底的空气流速，车顶空气压强小于车底空气压强，所以会产生向上的压强差，即而产生一定大小的向上的升力，使轿车对地面的压力小于汽车所受的重力。
故答案为：摩擦；惯性；小于。
【点评】本题考查了与汽车有关的多个知识点，体现了物理知识与生活实际的联系，这些知识都非常重要，且应用广泛，但总体难度不大，值得关注。
5．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝10Ω、R2为定值电阻。若开关S1、S2均闭合，甲、乙两表均为电压表，其示数之比为3：2，则R2＝　20　Ω；若开关S1闭合、S2断开，两表均为电流表，乙表的示数为 　0.9　A，R1与R2的电功率之比为 　2：1　。
【分析】（1）由图可知，若开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表，则R1、R2串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2的电压，根据串联电路特点可知R1、R2两端的电压之比；根据欧姆定律可知R1、R2电阻之比并计算R2阻值；
（2）若开关S1闭合、S2断开，两表均为电流表，R1、R2并联，电流表甲测量通过R2支路的电流，电流表乙测量干路的电流；根据并联电路的特点和欧姆定律可知各支路的电流，然后求出乙表的示数；根据P＝UI即可求出R1与R2的电功率之比。
【解答】解：（1）由图可知，若开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表，则R1、R2串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2的电压，
根据串联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压之比：
＝＝＝；
根据串联电路电流处处相等的特点可知：I1＝I2，
则根据欧姆定律可得R1、R2电阻之比：
＝＝＝；
则：R2＝2R1＝2×10Ω＝20Ω；
（2）若开关S1闭合、S2断开，两表均为电流表，R1、R2并联，电流表甲测量通过R2支路的电流，电流表乙测量干路的电流；
根据并联电路电压特点可知，R1、R2两端的电压相等，即U1′＝U2′＝U＝6V，
根据欧姆定律可知，通过R1的电流I1′＝＝＝0.6A，
通过R2的电流I2′＝＝＝0.3A，
乙电流表的示数为I乙＝I1′+I2′＝0.6A+0.3A＝0.9A；
R1与R2的电功率之比：P1：P2＝U1′I1′：U2′I2′＝6V×0.6A：6V×0.3A＝2：1。
故答案为：20；0.9；2：1。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，能正确判断电路连接和电压表、电流表的测量对象是解题的关键。
6．（2分）在水平过道上方有一盏灯，如图所示。小明沿着地砖行走时，通过2号地砖可以看到灯的像，通过3号地砖也可以看到灯的像……小明看到的是 　同一个　（选填“同一个”或“不同的”）像，原因是 　地砖相当于一个平面镜，只成一个像　。
【分析】平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，像和关于镜面对称，像和物体到平面镜的距离相等。
【解答】解：由平面镜成像特点可知，平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关，像的位置只与物体到平面镜的距离有关，由于地砖2、3处于同一水平面，灯的大小和灯到地砖的距离均不变，所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的是同一个，地砖相当于一个平面镜，只成一个像。
故答案为：同一个；地砖相当于一个平面镜，只成一个像。
【点评】本题考查平面镜成像的特点，要时刻牢记像的大小只与物体的大小有关，像的位置只与物体到平面镜的距离有关，平面镜在同一平面时跟平面镜的位置无关。
二、选择（每题2分，共16分。第7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）以下估测的数据最接近实际的是（　　）
A．书桌上LED护眼灯的电功率约为200W
B．人正常步行的速度约为4km/h
C．中学生从一楼走到三楼，克服重力做功约为300J
D．正常人吸气时肺内的气压约为2×105Pa
【分析】首先对题目中涉及的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．书桌上LED护眼灯的工作电流小于0.1A，其功率小于P＝UI＝220V×0.1A＝22W，故A不符合实际；
B．正常人步行的速度约为1.1m/s＝1.1×3.6km/h≈4km/h，故B符合实际；
C．中学生的质量约为50kg，其重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，从一楼走到三楼的高度为：h＝6m，则克服重力做功为：W＝Gh＝500N×6m＝3000J，故C不符合实际；
D．吸气时肺内的气压小于人体外的大气压强，即小于1.013×105Pa，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】本题考查了对生活中常见物理量的估计，估计值只要与实际值相差不大，该估计值即为合理，难度不大。
8．（2分）“珍爱生命，注意用电安全”。关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
B．空气开关跳闸一定是发生了短路
C．可以用湿抹布擦拭工作中的家用电器
D．用电器标有“E”的电源插头连接的是地线
【分析】（1）电能表的转盘转得越快，说明接入电路的用电器的总功率越大。
（2）空气开关跳闸是因为电路中的电流过大，其原因是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大。
（3）生活用水是容易导电，是导体。
（4）用电器插头标有“E”的线是接地线；“L”接零线；“N”表示火线；三孔插座：左零右火上接地。
【解答】解：A、电能表的转盘转得越快，说明接入电路的用电器的总功率越大，在一定时间内消耗的电能越多，故A错误；
B、空气开关跳闸可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C、用湿抹布擦拭工作中的家用电器，易发生触电事故，故C错误；
D、用电器标有“E”的电源插头连接用电器的金属外壳，与之对应的三孔插座的上孔连接地线，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电能表的作用、空气开关跳闸的原因、相关安全用电的原则、三孔插座和三脚插头的连接等，属于基础题目。
9．（2分）如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（　　）
A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变
C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小
D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
【分析】（1）扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。
（2）分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
（3）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
（4）对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：A、抽掉玻璃板，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动，故A正确；
B、因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故B错误；
C、压缩空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故C错误；
D、试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查做功改变物体的内能，扩散现象、分子间的作用力等，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析。
10．（2分）近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（　　）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D．用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
【分析】（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能源等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（2）核能的释放有两种方式：核裂变和核聚变。核裂变应用于原子弹、核电站等，核聚变应用于氢弹；
（3）光纤通信，是利用光在光纤中的多次反射传输信息；
（4）超导体的电阻为零，电流流过超导体时不会产生热量，凡是利用电流热效应工作的设备，都不能使用超导体，超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
【解答】解：A、太阳能、水能、风能等可以在自然界里源源不断地得到，是可再生能源；核能在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；
B、核电站的核心设备反应堆，利用的是可控核裂变发电，故B正确；
C、光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的，故C正确；
D、如果用超导材料作为输电线，由于超导材料的电阻为0，则可以避免电流热效应产生的能量损耗，即可大大降低输电过程中的电能损耗，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查了能源的分类、核电站的工作原理，超导体的运用以及光纤通信、属于基础题。此类题属于识记类知识的考查，需要平时多了解记忆，难度不大。
11．（2分）如图所示，工人用10s沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端，拉力为800N，斜面长5m、高2m，货物质量为160kg。对此，下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．货物的重力和斜面对货物的支持力是一对平衡力
B．货物受到的摩擦力大小为 800N
C．拉力的功率为 400W
D．斜面的机械效率是75%
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
（2）利用G＝mg求货物重力，利用W＝Gh求拉力做的有用功，利用W＝Fs求拉力F做的总功，克服货物受到的摩擦力做的额外功等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求货物受到的摩擦力；
（3）利用P＝求拉力做功功率；
（4）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、货物的重力和斜面对货物的支持力，二力的方向不在一条直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B、货物重力：G＝mg＝160kg×10N/kg＝1600N，
拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝1600N×2m＝3200J，
拉力F做的总功：
W总＝Fs＝800N×5m＝4000J，
克服货物受到的摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝4000J﹣3200J＝800J，
由W额＝fs可得货物受摩擦力：
f＝＝＝160N，故B错误；
C、拉力做功功率：P＝＝＝400W，故C正确；
D、斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、使用斜面时有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算，属于基础题目。
12．（2分）郑开第十五届马拉松比赛4月16日开赛，比赛中采用感应芯片计时，当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点时，芯片里的线圈产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取信息进行计时。下列器件的工作原理与它相同的是（　　）
A．电磁起重机
B．动圈式话筒
C．扬声器
D．电铃
【分析】电磁感应现象：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
【解答】解：采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。手压电筒是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使灯泡发光。
A、电磁起重机利用的是电流的磁效应；故A错误，
B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应；故B正确，
C、扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动的原理；故C错误；
D、电铃利用的是电流的磁效应，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了电磁感应现象的应用，难度不大，属于基础题。
（多选）13．（2分）如图所示是晓惠洗水果时的情景，她发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同。下列说法错误的是（　　）
A．青枣漂浮在水面上，说明青枣的密度等于水的密度
B．苹果漂浮在水面上，说明苹果受到的浮力等于它的重力
C．葡萄从水面下沉的过程，受到的浮力逐渐变小
D．葡萄加速沉底，受到的浮力比它的重力小
【分析】（1）物体漂浮时，物体的密度小于液体的密度；
（2）物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等；
（3）葡萄从水面下沉的过程，水的密度一定，排开水的体积先变大，后不变，根据F浮＝ρ液gV排可知受到的浮力变化；
（4）物体下沉时受到的浮力小于自身的重力。
【解答】解：
A．因物体漂浮时物体的密度小于液体的密度，所以青枣漂浮在水面上，说明青枣的密度小于水的密度，故A错误；
B．因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以苹果漂浮在水面上，苹果受到的浮力等于它的重力，故B正确；
C．葡萄从水面下沉的过程，水的密度一定，水的密度一定，排开水的体积先变大、后不变，由F浮＝ρ液gV排可知，葡萄受到的浮力先变大、后不变，故C错误；
D．因物体下沉时受到的浮力小于自身的重力，所以葡萄沉底，说明葡萄受到的浮力小于自身的重力，故D正确。
故选：AC。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，是一道较为简单的应用题。
（多选）14．（2分）如图甲所示是天然气泄漏报警器，图乙是报警器的工作原理图。其中，R是气敏电阻，R0是定值电阻，阻值为40Ω。气敏电阻R阻值随空气中天然气浓度的变化规律如表所示，电源电压恒为12V。下列说法正确的是（　　）
浓度/（mg m﹣3） 0 0.1 0.2 0.3 0.7 …
电阻R/Ω 60 40 30 20 10 …
A．气敏电阻R的阻值随天然气浓度的升高而增大
B．当天然气的浓度降低时，电压表和电流表示数的比值不变
C．当天然气的浓度为0.3mg m﹣3时，电压表的示数为4V
D．当电压表的示数为6V时，天然气的浓度为0.1mg m﹣3
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）根据表格可知，天然气浓度升高时，气敏电阻阻值的变化；
（2）电压表和电流表示数的比值为定值电阻的阻值；
（3）先根据表格读出，当天然气浓度为0.3mg/m3时，气敏电阻的阻值，然后根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路电流，再根据欧姆定律的应用求出R两端的电压，即电压表的示数；
（4）根据欧姆定律算出当电压表的示数为6V时定值电阻两端的电压，由欧姆定律算出电路中的电流，根据串联电路电压的规律算出气敏电阻两端的电压，由欧姆定律算出气敏电阻的阻值，进而判断出天然气的浓度。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
A、根据表格可知，天然气浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，故A正确；
B、电压表和电流表示数的比值为定值电阻的阻值，所以当天然气的浓度降低时，电压表和电流表示数的比值不变，故B错误；
C、根据表格可知，当天然气浓度为0.3mg/m3时，气敏电阻R的阻值为20Ω，
则电路中的电流：
I＝＝＝0.2A，
由I＝可得，电压表的示数：UV＝IR0＝0.2A×40Ω＝8V，故C错误；
D、当电压表示数为6V时，电路中的电流为：
I′＝＝＝0.15A，
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R两端电压：UR＝U﹣U0＝12V﹣6V＝6V，
R的电阻为：
R＝＝＝40Ω，由表格数据知天然气的浓度为0.1mg m﹣3，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查学生对电功率计算公式以及欧姆定律的应用，从图中得出气敏电阻的阻值与天然气浓度的变化关系是本题的突破口。
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）小明家有一个长方体玻璃鱼缸，鱼缸中有一条小鱼S，如图所示。请在图中画出小明从鱼缸右侧看到小鱼S的光路图。（不考虑玻璃鱼缸的厚度）
【分析】水中鱼反射的光斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线进入人的眼睛，人认为光沿直线传播，人看到的鱼是折射光反向延长线相交形成的虚像，比鱼的实际位置偏右。
【解答】解：不考虑玻璃鱼缸的厚度，小明从鱼缸右侧看到小鱼S，看到的鱼的像S′在S的右侧，连接眼睛和S′，与鱼缸的交点为折射点O，然后连接SO为入射光线，连接O和眼睛为折射光线。如图所示：
。
【点评】此题通过作图考查了光的折射规律的知识，当光从空气斜射入水、玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
16．（2分）如图所示是晓辉制作的斜拉索大桥模型。用质地均匀的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连。请在图中画出细线对A端拉力F及其力臂l和桥面OA所受重力的示意图。
【分析】（1）力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段；因此根据力臂的画法作出绳子对杠杆拉力的F的力臂；
（2）重力的方向是竖直向下的，据此做出重力的示意图。
【解答】解：过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段（即力臂l），
重力的方向是竖直向下的，作用点在OA的重心上，过重心做出重力的示意图，如图所示；
【点评】本题考查了力臂的画法和重力的示意图的作法。不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的。
四、实验探究题（第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小明用如图所示的实验装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是 　使像成在光屏的中央　。
（2）在如图所示位置，光屏上恰好成清晰的倒立、　放大　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，利用该原理可制成 　投影仪　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
（3）小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为了在光屏上呈现清晰的像，应将蜡烛 　远离　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【分析】（1）实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）如图所示，物距小于相距，故成倒立放大的实像；主要应用是投影仪；
（3）近视眼眼镜是凹透镜，对光具有发散作用，会使光发散，再经凸透镜折射后会聚点会远离凸透镜，故应将蜡烛远离凸透镜或光屏远离凸透镜。
【解答】解：（1）实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）如图所示，物距u＝15.0cm，相距v＝40.0cm，物距小于相距，故呈倒立放大的实像；主要应用在投影仪；
（3）近视眼眼镜是凹透镜，对光具有发散作用，会使光发散，将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，再经凸透镜折射后会聚点会远离凸透镜，故应将蜡烛远离凸透镜或光屏远离凸透镜。
故答案为：（1）使像成在光屏的中央；（2）放大；投影仪；（3）远离。
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基本实验，需熟练记忆透镜成像规律及实验注意事项。
18．（6分）我国研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器取得世界级成果，刷新了我国潜水器最大下潜深度记录。我国的科技进步激发了小华同学探究液体内部压强的兴趣，她的实验过程如图所示。
（1）使用前用手指按压金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变化，说明该装置 　不漏气　（选填“漏气”或“不漏气”）。实验过程中通过观察U形管 　两边液面的高度差　来比较液体内部压强的大小。
（2）比较乙、丙两次实验可知；同种液体内部压强随深度的增加而 　增大　；这是拦河大坝要做成形状的原因 　上窄下宽　（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）。
（3）在探究液体内部压强与液体密度关系时，同组的小丽认为更换液体后，两烧杯中的液面必须相平，你是否赞同她的观点，请说明理由 　不赞同，只要控制金属盒在液体的深度相同就可以　。
（4）“海斗一号”深潜到10000m时每平方米的舱体上受到海水的压力为 　1.03×108　N（g取10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3）。
【分析】（1）U形管中的液体能灵活升降，说明装置不漏气；
该实验中，用U形管两侧液面的高度差表示液体内部压强的大小，应用了转换法；
（2）分析乙、丙两次实验的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答；
（3）在探究液体内部压强与液体密度的关系时，需要控制金属盒在液体的深度相同，只改变液体的密度；
（4）知道海水的密度和“海斗一号”所处的深度，根据液体压强公式求出海水产生的压强，知道受力面积，根据F＝pS求出舱体受到海水的压力。
【解答】解：（1）手用手指按压金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变化（即U形管中的液体能灵活升降），则说明装置不漏气；
实验过程中通过观察U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小，采用了转换法；
（2）比较乙、丙两次实验可知，液体密度相同，金属盒所处的深度不同，U形管两侧液面的高度差不同，且金属盒的深度越大，U形管两侧液面的高度差越大，这说明同种液体内部压强随深度的增加而增大；
拦河大坝下部的深度大，受到水的压强大，为了保证大坝的安全，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状；
（3）在探究液体内部压强与液体密度关系时，需要控制金属盒在液体的深度相同，只改变液体的密度；所以不管两烧杯中液面是否相平，只要控制金属盒在液体的深度相同就可以；
（4）“海斗一号”深潜到10000m时，海水产生的压强：
p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa，
由公式p＝得，此时每平方米的舱体上受到海水的压力：
F＝pS＝1.03×108Pa×1m2＝1.03×108N。
故答案为：（1）不漏气；两边液面的高度差；（2）增大；上窄下宽；（3）不赞同，只要控制金属盒在液体的深度相同就可以；（4）1.03×108。
【点评】此题是探究影响液体内部压强大小的因素的实验，主要考查了实验操作、压强公式的运用以及控制变量法和转换法在实验中的应用，难度适中。
19．（9分）小吴测量一个定值电阻的阻值，用到的器材有：待测电阻Rx、电源（电压为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（10Ω 1A）、开关各1个，导线若干。请完成以下问题：
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路中的故障原因可能是 　待测电阻断路　。
第一组 第二组 第三组 第四组
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24
（3）排除故障后，小吴进行实验，他的实验数据如上表所示。待测电阻Rx的阻值为 　10　Ω；小吴的同桌认为第 　1　组数据不是由本实验得出的，原因是 　由欧姆定律算出该电路中最小电流是0.15A，而第一组电流值小于0.15A　。
（4）实验结束后，小吴找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，他设计了如图乙所示的电路，测量该小灯泡的额定功率，请完成下列步骤：（定值电阻阻值R0已知，电源电压恒定）
①闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为 　2.5　Ⅴ；
②保持滑动变阻器R的滑片不动，　断开开关S1，闭合开关S2　，读出电压表的示数U1；
③小灯泡的额定功率P额＝　2.5V×　（用已知量和测量的量的符号表示）。
【分析】（1）电源电压为3V，所以电压表遵循“正进负出”的原则选择小量程与待测电阻并联接入电路，滑动变阻器选择一个上接线柱串联接入电路；
（2）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表串联接入电路，据此分析电路故障；
（3）根据R＝分析表格数据可知待测电阻Rx的阻值；
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流，比较可知第几组数据不是由本实验得出的；
（4）①闭合开关S1，断开开关S2，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R的滑片不动，断开开关S1，闭合开关S2，此时电压表测灯泡和定值电阻两端的电压；
根据串联电路电压规律计算定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，
③串联电路各处电流特点结合P＝UI计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）电源电压为3V，所以电压表遵循“正进负出”的原则选择小量程与待测电阻并联接入电路，滑动变阻器选择一个上接线柱串联接入电路，如图：；
（2）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表串联接入电路，所以电路故障为待测电阻断路；
（3）根据R＝分析表格数据可知待测电阻Rx的阻值为10Ω；
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过电路的电流I＝＝＝0.15A＞0.12A，
比较可知第1组数据不是由本实验得出的；
（4）①闭合开关S1，断开开关S2，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光，所以调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为2.5V；
②保持滑动变阻器R的滑片不动，断开开关S1，闭合开关S2，此时电压表测灯泡和定值电阻两端的电压，读出电压表的示数U1；
根据串联电路电压规律可知定值电阻两端的电压为U1﹣2.5V，
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流I′＝＝，
③串联电路各处电流相等，小灯泡的额定功率P额＝ULI′＝2.5V×。
故答案为：（1）见上图；（2）待测电阻断路；（3）10；一；由欧姆定律算出该电路中最小电流是0.15A，而第一组电流值小于0.15A；（4）2.5；断开开关S1，闭合开关S2；2.5V×。
【点评】测量一个定值电阻的阻值的实验考查电路连接、故障分析、欧姆定律的灵活运用以及特殊方法测灯泡的额定功率。
五、综合应用题
20．（8分）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时质量是22t，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？
（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是多少千克？（柴油的热值q取4.2×107J/kg）
【分析】（1）在水上航行时，坦克处于漂浮状态，根据漂浮条件求出受到的浮力；根据阿基米德原理求出它排开的水的体积；
（2）坦克在水平面上对地面的压力等于自身的重力，已知一条履带的触地面积，可求得两条履带的触地面积，然后根据压强公式求出坦克对地面的压强；
（3）求出坦克在陆地上前进10min的功，根据效率求出柴油放出的总热量，然后根据热量公式求出柴油的质量。
【解答】解：（1）坦克满载时受到的重力：G＝mg＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N，
坦克漂浮在水中受到的浮力：F浮＝G＝2.2×105N，
由F浮＝ρgV排可得，此时它排开水的体积：V排＝＝22m3，
（2）坦克满载时静止在地面上，对地面的压力等于其重力，即F＝G＝2.2×105N，
两条履带的触地面积，S＝2×2m2＝4m2；
坦克满载时对水平地面的压强：
p＝＝＝5.5×104Pa；
（3）“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，牵引力所做的功为：
W＝Pt＝420×103W×10×60s＝2.52×108J；
该坦克发动机的效率为40%，则柴油放出的热量为：
Q放＝＝＝6.3×108J；
由Q放＝m柴油q可得，消耗柴油的质量为：
m柴油＝＝＝15kg。
答：（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是22m3；
（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强是5.5×104Pa；
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是2.52×108J；该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是15kg。
【点评】本题考查压强、浮力、排开液体体积、功、热机效率、放热公式，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力，漂浮的物体受到的浮力等于重力。
21．（9分）某工业园区利用红外测温智能机器人（如图甲所示）监控园区温度，消除火灾隐患。机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会即时发出警报。如图乙是简化的智能测温报警电路，当电路中的电流超过30mA时，报警器发出警报。图中电源电压为24V，R0为变阻器，RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图丙所示。
（1）热敏电阻是 　半导体　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与智能机器人是通过 　电磁波　传递信息的。
（2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，不计报警器电阻，此时变阻器R0的阻值为多大？
（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，请你写出一条可行的措施。
【分析】（1）在纯净的半导体中适当地掺入一定种类的极微量的杂质，半导体的导电性能就会成百万倍的增加﹣﹣这是半导体最显著、最突出的特性。例如，晶体管就是利用这种特性制成的；电磁波能够传递信息；
（2）由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻，由丙图可知温度到达60℃时热敏电阻的阻值，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知此时滑动变阻器的阻值；
（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，即，使电路中的电流不变（题中30mA），根据欧姆定律即可解答。
【解答】解：（1）制造智能机器人芯片所使用的材料是半导体材料；监测中心与智能机器人是通过电磁波传递信息的；
（2）由乙图可知热敏电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压U＝24V，最小报警电流为I＝30mA＝0.03A，
由欧姆定律可知达到最小报警电流时的电路总电阻为R＝＝800Ω，
由丙图可知温度到达60℃时热敏电阻的阻值为RT＝400Ω，由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知，此时滑动变阻器的阻值为：R滑＝R﹣RT＝800Ω﹣400Ω＝400Ω；
（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，使电路中的电流不变（题中30mA），根据欧姆定律应减小变阻器R0的阻值。
答：（1）半导体；电磁波；
（2）此时变阻器的阻值为400Ω；
（3）应减小变阻器R0的阻值。
【点评】本题考查芯片材料、电磁波的传播与应用、欧姆定律的应用、串联电路的分压特点等知识，综合性强，难度不大。
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