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2025年湖北省武汉市四区联考中考三模物理试题
1．下列关于声现象的说法正确的是（　　）
A．图甲：拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明声音的传播需要介质
B．图乙：敲鼓时，人耳听到的声音是鼓面振动产生的
C．图丙：用大小相同的力敲击不同大小的编钟，发出声音的音调相同
D．图丁：在摩托车的排气管上安装消声器，是为了阻断噪声传播
2．唐代诗人王维在一首诗中有这样的描写：“分行接绮树，倒影入清漪”，其中“倒影入清漪”与下列哪种现象形成（或利用）的原理相同（　　）
A．对镜化妆
B．池水变“浅”
C．太阳光变“色”
D．手影
3．传统太阳能电池成本高、效率低，影响了太阳能电池的推广应用。如图所示是中国科学院于2024年研发的一种有机叠层太阳能电池，它由前电池、后电池和中间连接层堆叠而成，其中前电池和后电池能吸收不同频率的太阳光，它不仅效率高，而且成本低。下列说法错误的是（　　）
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是一种清洁的可再生能源
C．有机叠层太阳能电池工作时将太阳能直接转化为电能
D．传统太阳能电池使用的主要材料是硅，其导电性能很好
4．如图甲是加热某种物质使其熔化的实验装置，图乙是加热该物质的过程中温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　）
A．采用“水浴法”加热是因为水的比热容较大，能使被加热的物质受热更均匀
B．随着酒精灯的加热，该物质分子热运动越来越剧烈
C．该物质第25min时的热量大于第10min时的热量
D．该物质是晶体，熔点是80℃
5．如图甲所示是我国运动员在2025苏迪曼杯决赛时，用羽毛球拍击球的情景，图乙为羽毛球被击打返回的运动轨迹。下列说法 正确的是（　　）
A．羽毛球碰到球拍后反向飞回去，是因为 手的推力改变了羽毛球的运动状态
B．离开球拍的羽毛球在空中继续向前运动是因为羽毛球受到惯性大于空气阻力
C．返回的羽毛球飞行时受到的不是平衡力
D．羽毛球经过最高点后能继续向前飞行，是因为受到重力的作用
6．如图所示是某同学“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验中用到了弹 簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，每次实验都用弹簧测力计水平拉着木块在水平长木板表面做匀速直线运动。有关该实验，下列说法正确的是（　　）
A．实验中木块受到的滑动摩擦力是由弹簧测力计直接测量的
B．图丙中木块受到的滑动摩擦力最大
C．由甲、乙可知：滑动摩擦力与重力有关
D．利用甲、乙两图实验得到的结论可以解释运送大型设备的平板货车有很多车轮
7．如图所示，演示板上镍铬合金丝①接在接线柱A、B之间、镍铬合金丝②接在接线柱C、D之间，它们的长度关系为LCD=2LAB，横截面积关系为SAB=SCD，将这两根镍铬合金丝分别接入电路（电路线头只能分别接在A、B或C、D上），闭合开关，观察电流表示数。下列说法错误的是（　　）
A．该装置是通过电流表的示数来反映导体电阻的大小
B．该装置可以探究导体电阻的大小跟导体长度的关系
C．可以在电路中串联一个小电阻保护电路
D．该装置可以探究导体的电阻大小跟导体材料的关系
8．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是（　　）
A．滚摆上升时，重力势能转化为动能
B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大
C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小
D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止
9．如图所示的多功能手电筒，是学生消防应急包中的关键应急装备，主要用于火灾等突发情况下提供照明、发出求救信号或协助逃生。 当手电筒的LED灯不亮时，可摇动手柄一会儿后，LED灯又会重新发光。下列装置的工作原理与这种手电筒获得电能的原理相同的是（　　）
A．动圈式话筒
B．扬声器
C．自制电磁铁
D．司南
10．如图为某同学家户内配电系统部分方框图。下列说法正确的是（　　）
A．如果电路连接符合安全用电原则，入户线①是火线
B．空调处空气开关跳闸，可能是空调短路
C．在插座处插入电饭锅，漏电保护器跳闸切断电路，可能是电饭锅的功率太大
D．空调和插座处用电器正常工作，而灯泡不能工作，可能是灯泡短路
11．如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情景。图乙中质量为100g、底面积为的薄壁平底圆柱形容器内盛有500g的水，图丙在图乙水中加入了50g 食盐并充 分搅拌溶解、不计溶解后容器内水的体积变化。甲、乙中，弹簧测力计的示数分别为 3.0N 和2 .0N。下列说法中正确的是（　　）
A．甲、乙、丙三图探究的是浮力的大小与物体浸在液体 中的体积的关系
B．图乙中容器对水平桌面的压强为1.4×107Pa
C．图乙中，剪断细线，金属圆柱体沉底后，容器对桌面 的压力会增大2N
D．图丙中盐水的密度是1.13g/cm3
12．图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯。图乙是其储水加热器的等效简化电路图， 电热丝R1、R2都置于储水加热器内水罐下端。电路接通后电热毯正常工作，电热丝产生的热会将储水加热器水罐中1.6L水加热到设定温度，当水温达到设定温度时，电路跳转到“保温挡”继续供热，同时标有“220V 40W” 的水泵启动，将水罐中的热水推送到毯体中的软管内，热水在软管内流动向毯体供热，最后又回到储水加热器内水罐中，如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。已知电路处于“加热挡”时的总功率为400W， R2=363Ω。关于下列结论：
①接通电路时，开关、、、均处于闭合状态；
②水泵正常工作时的阻值为1210Ω；
③ 一次睡前水罐中水温10℃，设定温度为40℃，电路接通至少560s水泵才会启动；
④“保温挡”时电路的总功率为140W；
其中正确的是（　　）
A．①②③④ B．②③ C．③④ D．④
13．2024年11月12日，第十五届中国国际航空航天博览会在珠海举行，我国自主设计生产的歼-35A隐形多用途歼击机霸气亮相，在航 展上大放异彩。如图为歼-35A加力飞行时的情景，在尾部出现了漂亮的“马赫环”，机身上有丝带般流动的“凝结云”。飞机飞行速度很快时，机身周围的空气会先被压缩，然后突然膨胀，膨胀时周围的空气内能　 　 ， 此时空气中的水蒸气会　 　 （填物态变化名称）成小水珠，看上去就像云雾一样。这种云雾通常会很快消失，这是　 　 （填物态变化名称）现象。
14．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
15．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，某组同学用如图甲所示实验装 置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
（1）安装图甲所示的器材时，温度计的玻璃泡应该　 　 在水中，不要碰到烧杯的底部或侧壁；
（2）图乙是根据实验记录的数据绘制的水在沸腾前后温度与时间关系的图象。由图象可知：大气压　 　（填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压；在沸腾的过程中，要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中不断　 　；
（3）已知第1次实验和第2次实验所用水的质量之比是2∶1，分析图乙可知第1次实验中开始记录时水的初温为　 　 ℃。
16．小明同学利用光具座、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏等器材探究“凸透镜成像的规律”。
（1）他组装好器材后，点燃蜡烛，发现凸透镜、光屏、光屏上的像位置如图，为了能让像成在光屏的中央，最简单合理的操作方法是　 　
（2）问题解决后，保持凸透镜、光屏的位置如图不变。他将蜡烛移至20cm刻度处，光屏上成像清晰，则光屏上的像是倒立、　 　的实像；接下来他将蜡烛右移，为了接收到清晰的像，光屏应向　 　 （填“左”或“右”）移动；当蜡烛移至30cm 刻度处，烛焰通过凸透镜　 　 （填“能”或“不能”）成像。
17．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，则应将　 　 （填“右端螺母右调”“右端螺母左调”或“左端螺母右调”），直到杠杆水平并静止，达到平衡状态；
（2）杠杆在水平位置平衡后，在A点挂2个钩码，在　 　 （ 填 “B”“C”“D”）点 挂 1 个 钩码，杠杆会重新在水平位置平衡；如果改在E点处施加一个拉力，则此拉力　 　 （填“不大于”“不小于”“或“一定等于“）0.5N（每个钩码的质量为50g）；
（3）请在图乙中画出钩码对A点拉力的力臂l1。
18．某实验小组在探究电流与电阻的关系实验中，电源电压保持4.5V 不变。用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。
（1）图甲为该小组连接的实物电路图，其中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”， 并用笔画线代替导线，将正确的那根导线补画出来；
（2）电路连接正确后进行实验，记录的数据如下表所示，其中实验序号2中电流表的示数如图乙所示，该电流为　 　A。分析发现，这5次实验数据中，实验序号　 　中实验数据明显是错误的。分析其他数据可得出：在导体两端的电压一定时，　 　；
（3）在分析错误数据时，小组同学回忆该次实验是在换接定值电阻后就直接闭合开关读取电流值，则被换掉的定值电阻是　 　。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/ 5 10 15 20 25
电流I/A 0.60 0.18 0.15 0.12
19．如图甲所示，“驮着四条腿”的“铁建风电2000”是我国目前最先进的第四代自升自航式风电安装船，总质量为22000t，长136m，宽53m，四条由实心材料焊接成的三角形桁架式（空心架）桩腿结构均匀，长度均为130m，主起重机达到2000t起吊能力，甲板以上吊高可达165米。
（1）“驮着四条腿”的“铁建风电2000”安装船赶赴目的地执行安装任务，它5h行驶了54km。这一过程中，以起重机为参照物，桩腿是　 　（填“静止”或“运动”）的，安装船行驶的平均速度为　 　 m/s；
（2）在这次执行安装任务时，安装船载有3000t的海上风机设备，在安装船到达水深为80m 的目的地后，4条桩腿缓慢下放，直至桩腿底部的扁平底座（不计底座厚度）与 海底接触，安装船上的升降装置使安装船沿桩腿上升到海面上20m处（如图乙所示），准备安装作业，若每根桩腿的质量为2080t。求 ：
①安装船在空中上升10m的过程中，克服海上风机设备的重力做了多少焦耳的功
②若构成桩腿材料的密度为8×103kg/m3，每个扁平底座的底面积为20m2，桩腿底座对海底的压强（海底与底座之间不密合）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；防治噪声的途径
【解析】【解答】A、拨动张紧的橡皮筋听到声音，说明声音是由物体振动产生的，这个现象不能直接证明声音的传播需要介质（验证该结论需要真空铃实验），因此A错误。
B、敲鼓时，鼓面振动产生声音，再通过空气传入人耳，所以人耳听到的声音是鼓面振动产生的，B正确。
C、用大小相同的力敲击不同大小的编钟，编钟的质量、大小不同，振动频率不同，因此发出声音的音调不同（越大的编钟音调越低），C错误。
D、摩托车排气管上安装消声器，是在声源处减弱噪声，而“阻断噪声传播”属于传播过程中减弱噪声的方式（如隔音墙），因此D错误。
故答案为：B。
【分析】1、声音的产生：声音由物体振动产生，振动停止，发声停止。
2、声音的传播：声音传播需要介质（固/液/气），真空不能传声。
3、声音的特性
音调：由振动频率决定，频率越高音调越高；编钟大小不同，振动频率不同，音调不同。
响度：由振动振幅决定，振幅越大响度越大；相同的敲击力，振幅相近，响度相近。
音色：由发声体的材料、结构决定，用于区分不同发声体。
4、噪声控制途径
声源处减弱：消声器、禁止鸣笛等。
传播过程中减弱：隔音墙、绿化带、关窗等。
人耳处减弱：戴耳塞、耳罩等。
2．【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用；光的色散
【解析】【解答】“倒影入清漪”：树木在水面形成倒影，原理是光的反射（水面相当于平面镜，平面镜成像）。
A、平面镜成像，原理是光的反射，和题干原理相同，A正确。
B、池底的光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看，池底位置变高，原理是光的折射，和题干原理不同，B错误。
C、太阳光通过三棱镜被分解成七色光，是光的色散现象，本质是光的折射，和题干原理不同，C错误。
D、光在同种均匀介质中沿直线传播，被手挡住后在后方形成阴影，原理是光的直线传播，和题干原理不同，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、光的反射：光遇到水面、玻璃等物体表面时，会发生反射现象。平面镜成像、水面倒影都利用了光的反射。
2、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折。池水变浅、筷子“弯折”、光的色散都与光的折射有关。
3、光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。影子、小孔成像、日食月食都是光的直线传播形成的现象。
3．【答案】D
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A、太阳能直接来自自然界，没有经过人类加工转换，属于一次能源，说法正确。
B、太阳能清洁无污染，且可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，说法正确。
C、太阳能电池的工作原理就是将太阳能直接转化为电能，说法正确。
D、硅是半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，导电性能并不好，传统太阳能电池以硅为主要材料正是利用了它的半导体特性，所以该说法错误。
故答案为：D。
【分析】1、能源分类
一次能源：直接从自然界获取的能源，如太阳能、风能、化石能源等。
可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源，如太阳能、风能、水能等。
2、能量转化：太阳能电池工作时，将太阳能直接转化为电能。
3、半导体材料特性：硅是典型的半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作太阳能电池、芯片的核心材料。
4．【答案】A,B,D
【知识点】凝固与凝固放热特点；温度、热量与内能的关系；比热容的定义及其计算公式；分子热运动
【解析】【解答】A、采用“水浴法”加热，核心优势是被加热物质受热更均匀，这是水浴法的主要特点。水的比热容大是次要因素，这里说法整体正确。
B、分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。加热过程中物质温度整体升高（熔化时温度不变，但熔化前和熔化后温度都在上升），所以分子热运动整体越来越剧烈，说法正确。
C、“热量”是过程量，只能说“吸收/放出热量”，不能说“某一时刻的热量”，因此该表述本身存在概念错误，说法错误。
D、从温度-时间图像看，该物质在10~25min内温度保持80℃不变，有固定的熔化温度，说明它是晶体，熔点为80℃，说法正确。
故答案为：ABD。
【分析】1、水浴法加热的特点：受热均匀，温度变化平缓，便于观察熔化过程。
2、晶体熔化规律：晶体熔化时吸热但温度保持不变，图像上表现为一段水平线段，对应的温度就是熔点。
3、分子热运动：温度是分子热运动剧烈程度的宏观标志，温度越高，分子热运动越剧烈。
4、热量的概念：热量是过程量，描述的是热传递过程中能量的转移量，不能说物体“含有”或“具有”多少热量。
5．【答案】C
【知识点】力的作用效果；重力及其大小的计算；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、羽毛球碰到球拍后反向飞回去，直接施力物体是球拍，不是手的推力，故A错误。
B、惯性是物体的固有属性，不是力，不能说“受到惯性”，也不能和空气阻力比较大小，故B错误。
C、羽毛球飞行时做曲线运动，运动状态不断改变，因此受到的不是平衡力，故C正确。
D、羽毛球经过最高点后继续向前飞行，是因为惯性，不是重力的作用，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、力是物体对物体的作用，能改变物体的运动状态。
2、惯性是物体的固有属性，不是力，只能说“具有惯性”。
3、物体受平衡力时，运动状态不变（静止/匀速直线运动）；运动状态改变，说明受非平衡力。
6．【答案】B
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、实验中木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此，滑动摩擦力是通过拉力间接测量的，不是直接测量，故A错误。
B、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。丙图中，木块上有砝码（压力最大），且接触面最粗糙，因此滑动摩擦力最大，故B正确。
C、甲、乙两图中，接触面粗糙程度相同，压力不同（乙图有砝码，压力更大），变量是压力大小，因此结论应为“滑动摩擦力与压力大小有关”，而非“重力”，故C错误。
D、甲、乙两图的结论是“接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大”；而平板货车有很多车轮，是通过增大受力面积减小压强，与摩擦力无关，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、滑动摩擦力的测量原理：利用二力平衡，匀速直线运动时拉力等于滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力的影响因素：只与压力大小、接触面粗糙程度有关，与接触面积、运动速度无关。
3、控制变量法：研究某一因素对滑动摩擦力的影响时，需控制其他因素不变。
4、压强与摩擦力的区别：增大受力面积是减小压强，不影响滑动摩擦力。
7．【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、电阻的大小无法直接观察，实验中通过电流表示数的大小来间接反映导体电阻的大小（电压相同时，电流越大，电阻越小），这是转换法的应用，故A正确。
B、两根镍铬合金丝材料、横截面积相同，长度不同（LCD=2LAB），控制了材料和横截面积不变，只改变长度，因此可以探究电阻与导体长度的关系，故B正确。
C、在电路中串联一个小电阻，可以防止电路中电流过大，起到保护电路的作用，故C正确。
D、两根导体都是镍铬合金丝，材料相同，因此无法探究电阻与导体材料的关系，故D错误。
故答案为：D。
【分析】1、电阻的影响因素：导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。
2、转换法：通过电流表示数反映电阻大小（电压一定时，电流与电阻成反比）。
3、控制变量法：探究某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变。
4、电路保护：串联电阻可防止电流过大，保护电路元件。
8．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；牛顿第一定律；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A、滚摆上升时，高度升高、速度减小，是动能转化为重力势能，不是重力势能转化为动能，故A错误。
B、滚摆下降时，高度降低，重力势能减小；但运动过程中要克服空气阻力和摩擦做功，机械能会不断减小，故B错误。
C、滚摆运动过程中，机械能不断转化为内能而损耗，因此每次到达的最高点的高度都会降低，重力势能（与高度有关）也都比上次小，故C正确。
D、滚摆到达最低点时，速度最大，处于运动状态；根据牛顿第一定律，若所有外力消失，它将保持匀速直线运动，而非静止，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、动能与重力势能的转化：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能。
2、机械能的变化：存在空气阻力和摩擦时，机械能会不断转化为内能，总量减小。
3、牛顿第一定律：物体不受外力时，原来静止的保持静止，原来运动的保持匀速直线运动。
9．【答案】A
【知识点】地磁场；电磁铁的构造和原理；磁场对通电导线的作用；电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】摇动手柄发电，是利用电磁感应现象（闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将机械能转化为电能）。
A、声音使膜片带动线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，同样是电磁感应现象（机械能→电能），故A正确。
B、通电线圈在磁场中受力振动发声，原理是通电导体在磁场中受力运动（电能→机械能），故B错误。
C、利用电流的磁效应（电生磁），故C错误。
D、利用地磁场对磁体的作用（磁体的指向性），故D错误。
故答案为：A。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，机械能转化为电能（代表：发电机、动圈式话筒）。
2、电流的磁效应：通电导体周围存在磁场（代表：电磁铁、电铃）。
3、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能（代表：电动机、扬声器）。
4、磁体的指向性：磁体在地磁场中会指南北（代表：司南、指南针）。
10．【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A、家庭电路中，电能表的两根入户线，①是零线，②是火线（火线先进入空气开关，再分路），故A错误。
B、空调处的空气开关跳闸，原因是电路中电流过大，电流过大的原因包括短路或用电器总功率过大，因此空调短路是可能的原因之一，故B正确。
C、漏电保护器的作用是检测电路中的漏电情况（如火线电流与零线电流不相等），它跳闸是因为发生了漏电故障，而电饭锅功率过大只会导致总电流过大，使干路空气开关跳闸，不会触发漏电保护器，故C错误。
D、如果灯泡短路，会造成整个支路电流过大，干路空气开关会跳闸，导致空调和插座也无法工作，与“空调和插座正常工作”矛盾，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、家庭电路的连接顺序：进户线（火线、零线）→电能表→总空气开关→支路开关/漏电保护器→用电器。
2、电流过大的原因：短路、用电器总功率过大，会触发空气开关跳闸。
3、漏电保护器的作用：检测火线与零线的电流差，发生漏电时跳闸，不负责过载保护。
4、短路故障的影响：某一支路短路会导致干路电流过大，使总开关跳闸，所有用电器均停止工作。
11．【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力及其产生原因；阿基米德原理
【解析】【解答】A、乙、丙中物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同，探究的是浮力与液体密度的关系，不是与排开液体体积的关系，故A错误。
B、图乙中，容器对桌面的压力等于容器、水的重力，加上物体对水的压力（等于浮力）。容器和水的总重力：G总=(0.1kg+0.5kg)×10N/kg=6N；物体受到的浮力：F浮=G-F示=3.0N-2.0N=1.0N；总压力：F=6N+1N=7N；压强：，故B错误。
C、图乙中，物体受到浮力1N，对水的压力为1N，此时容器对桌面的压力为G容器+G水+F压；剪断细线后，物体沉底，容器对桌面的压力为G容器+G水+G物。压力变化量：F=G物-F浮=3.0N-1.0N=2.0N，故C正确。
D、物体的体积等于乙中排开水的体积：V=V排=
丙中浮力：F浮'=盐水gV排，但题目未给出丙中弹簧测力计示数，无法直接算出盐水密度；即使按加入的盐计算，盐水密度也不等于1.13g/cm3，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、浮力的计算：称重法 F浮=G-F示；阿基米德原理F浮'=盐水gV排。
2、压力与压强：水平面上容器对桌面的压力等于总重力（包括液体、容器和物体的作用力）；压强公式。
3、受力分析：物体对液体的压力与液体对物体的浮力是相互作用力，大小相等；沉底后，物体的重力全部由容器承担，压力会增大。
4、控制变量法：探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体的体积不变。
12．【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算
【解析】【解答】①接通电路时，开关S1、S2、S3、S4均处于闭合状态，加热挡时水泵不启动，S4是断开的，故①错误。
②水泵是电动机（非纯电阻），不能用算阻值，这个公式只适用于纯电阻，故②错误。
③水的质量：m=V=1.0×103kg/m3×1.6×10-3m3=1.6kg，吸热：Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·℃)×1.6kg×30℃=201600J，不计损失时，加热时间：t=
④加热挡时，R1、R2并联，总功率P加=400W。已知R2=363Ω，电源电压U=220V。R2在加热挡的功率：，
R1的功率：P1=P加-P2=400W-133.33W=266.67W
R1的阻值：，保温挡时，R1与R2串联，再与电动机M（功率PM=40W）并联。
串联总电阻：R串=R1+R2=121Ω+363Ω=484Ω
串联电热部分的功率：
保温挡总功率：P保总=P串+PM=100W+40W=140W
故答案为：D。
【分析】1、纯电阻与非纯电阻电路：电热丝是纯电阻，可用计算功率；电动机是非纯电阻，不能用此公式计算其功率，但可直接用标注功率。
2、串并联电路的功率计算：并联电路总功率等于各支路功率之和；串联电路总电阻等于各电阻之和，再用计算总功率。
3、挡位电路分析：加热挡功率大（电阻小，并联），保温挡功率小（电阻大，串联），再结合电动机功率计算总功率。
13．【答案】减小；液化；汽化
【知识点】物质的三态；液化及液化放热；做功改变物体内能
【解析】【解答】飞机高速飞行时，机身周围的空气被压缩后突然膨胀，空气对外做功，根据做功改变物体内能的规律，物体对外做功时，自身内能减小、温度降低。因此膨胀时周围的空气内能减小。
空气内能减小、温度降低，空气中的水蒸气遇冷，由气态变为液态，形成小水珠，这个物态变化过程叫做液化（放热过程）。
形成的小水珠（云雾）很快消失，是因为小水珠由液态重新变为气态，散逸到空气中，这个物态变化过程叫做汽化（吸热过程）。
故答案为：减小；液化；汽化。
【分析】1、内能的改变方式：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；物体对外做功，内能减小；外界对物体做功，内能增大。
2、物态变化：液化：物质由气态变为液态，放热，条件是遇冷（温度降低）。
3、物态变化：汽化：物质由液态变为气态，吸热，包括蒸发和沸腾两种形式。
4、现象解释：“马赫环”和“凝结云”的形成，是空气膨胀做功、内能减小、温度降低，导致水蒸气液化；云雾消失则是小水珠汽化的过程。
14．【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】温度及温度计的使用与读数；导体与绝缘体；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）控制电路需要在温度达到设定值时接通，因此温度计内的测温物质必须是导体，才能导通电路。水银是金属，具有导电性，而水、煤油都是绝缘体，无法导通电路。
（2）观察温度计刻度，分度值为1℃，与电源正极相连的金属丝下端对齐的刻度是109℃。当温度上升到109℃时，水银柱上升到该位置，接通控制电路，电磁铁有磁性，吸下衔铁，工作电路接通，电铃响起。
（3）根据安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。电流从电磁铁的左端流入、右端流出，因此大拇指指向右端（N极），右端为N极。
故答案为：（1）水银；（2）109；N。
【分析】1、导体与绝缘体：水银是导体，可作为温控开关的导电介质；水、煤油是绝缘体，不能导通电路。
2、安培定则（右手螺旋定则）：判断通电螺线管的磁极，四指沿电流方向，大拇指指向N极。
3、电磁继电器原理：通过控制电路（温控电路）的通断，控制电磁铁磁性有无，进而控制工作电路（电铃电路）的通断，实现自动报警。
（1）水在标准大气压下的沸点是，由图可知，报警温度为，选用水温度计无法测量；煤油的导电性差，而水银是导体，能使电路导通，故应选用水银温度计。
（2）[1]由图可知，与电池正极相连的金属丝下端所指温度为，当温度达到时，水银柱上升使电路导通，电磁铁产生磁性，将衔铁向左吸，则右边电路构成通路，则电铃响。
[2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由题意可知，左侧电池左端是正极，电流从电磁铁左端流入，右端流出，所以电磁铁右端是N极。
15．【答案】（1）浸没
（2）低于；吸热
（3）93
【知识点】温度及温度计的使用与读数；探究水的沸腾实验
【解析】【解答】（1）温度计测量液体温度时，玻璃泡必须完全浸没在被测液体中，这样才能准确反映液体的整体温度；同时不能接触烧杯底部或侧壁，避免受烧杯壁/底的温度（与液体温度不同）影响，导致测量结果不准确。
（2）标准大气压下，水的沸点是100℃；气压越低，沸点越低。图乙中两次实验水的沸点均为98℃，低于100℃，因此实验时的大气压低于标准大气压。
沸腾的特点是：达到沸点后，持续吸热，但温度保持不变。实验中需要持续加热，说明水在沸腾过程中要不断吸热，若停止加热，沸腾会立即停止。
（3）两次实验使用相同的酒精灯加热，因此相同时间内水吸收的热量相同（Q吸相同）。
设加热时间为t，根据吸热公式Q吸=cmt，可得：cm1 (98℃-t01)=cm2(98℃-88℃)
已知m1：m2=2：1，即m1=2m2，代入约去c和m2：2(98-t01)=110，解得：98-t01=5，即t01=93℃。
故答案为：（1）浸没；（2）低于；吸热；（3）93。
【分析】1、温度计使用：玻璃泡完全浸没在被测液体中，不接触容器壁/底。
2、水的沸腾：条件：达到沸点+持续吸热
特点：持续吸热，温度不变
沸点与气压：气压越低，沸点越低
3、吸热公式：Q吸=cmt，同种物质吸热相同时，质量越大，升温越慢。
（1）为了保证温度计测量准确，应该使温度计的玻璃泡浸没在水中。
（2）[1]由图乙可知，水此时的沸点为98℃，低于标准大气压下水的沸点100℃，所以大气压低于标准大气压。
[2]要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中不断吸热以维持沸腾时所需要的能量。
（3）由公式可知，加热相同时间，即吸收热量相同时，温度变化与水的质量成反比，第1次实验和第2次实验所用水的质量之比是2∶1，则第1次实验和第2次实验温度变化之比是1∶2，第2次的温度变化是10℃，则第1次的温度变化为5℃，所以第1次实验的初温为93℃。
16．【答案】（1）将蜡烛向下移动
（2）放大；右；能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1）蜡烛、凸透镜、光屏的中心要在同一高度。像偏上，说明蜡烛偏下，把蜡烛往下移，三者中心对齐，像就到光屏中央了。
（2）蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在70cm刻度处，物距u=20cm，像距v=30cm。此时u>v，根据规律，成倒立、放大的实像（投影仪原理）。
蜡烛右移（靠近透镜），物距变小，根据“物近像远像变大”，像距要变大，所以光屏要向右移动。
蜡烛移到30cm刻度处，物距u=40cm，仍大于焦距，所以能成像（成倒立放大的实像）。
故答案为：（1）将蜡烛向下移动；（2）放大；右；能。
【分析】1、实验调节：三心同高
蜡烛、凸透镜、光屏的中心必须在同一高度，保证像成在光屏中央。
2、成像规律核心
u>2f：倒立、缩小、实像（照相机）
fu3、动态变化口诀
物近像远像变大，物远像近像变小（实像适用）。
（1）根据实验要求，蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心应在同一水平高度，由图可知，此时像成在光屏上偏下位置处，为了使像能够成在光屏中央，最简单的操作方法是将蜡烛向下移动。
（2）[1]由图可知，此时物距u=40cm-20cm=20cm
像距v=70cm-40cm=30cm
因为物距小于像距，所以光屏上成倒立放大的实像。
[2]由凸透镜成实像时的变化规律“物近像远像变大”可知，将蜡烛右移，为了接收到清晰的像，光屏应向右移动。
[3]他将蜡烛移至20cm刻度处，光屏上成倒立放大的实像，则f<20cm<2f，可知焦距大于10cm且小于20cm，当蜡烛移至30cm 刻度处时，物距为40cm-30cm=10cm
则物距小于焦距，由凸透镜成像规律可知，此时物体经过凸透镜成正立放大的虚像。
17．【答案】（1）左端螺母右调
（2）D；不小于
（3）
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图甲中杠杆左端低、右端高，说明左边偏重。实验前调节平衡螺母时，遵循“左低右调，右低左调”的原则，所以应将左端或右端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）每个钩码重力：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。设杠杆每格长度为L，根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2：左边：FALA=2×0.5N×2L=2N·L；右边：要使F×L=2N·L，已知F=0.5N，解得L=4L，对应D点。
在E点施加拉力时，拉力的力臂最大为OE的长度（拉力竖直向下时），此时所需拉力最小。根据杠杆平衡条件，最小拉力为0.5N；若拉力不竖直，力臂会变短，所需拉力会变大。因此此拉力不小于0.5N。
（3）力臂是从支点O到力的作用线的垂直距离。
步骤：1、找到支点O；
2、沿钩码拉力的方向（竖直向下）画出力的作用线；
3、从O点向该作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂l1，标上垂直符号和l1。
故答案为：（1）左端螺母右调；（2）D；不小于；（3）。
【分析】1、杠杆的平衡调节
实验前调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重对实验的影响，同时方便直接从杠杆上读取力臂。
调节原则：平衡螺母向杠杆偏高的一侧调（左低右调，右低左调）。
2、杠杆平衡条件
公式：F1L1=F2L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。
应用时，力和力臂要一一对应，单位要统一。
3、力臂的概念与画法
力臂：支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。
画法口诀：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（支点到作用线的垂线），四标符号（直角符号和l）。
4、力的方向对力臂的影响
当力的方向与杠杆垂直时，力臂最大，所需力最小；
当力的方向倾斜时，力臂变小，所需力变大。
（1）实验前杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节，直到杠杆水平并静止，达到平衡状态，此时右端平衡螺母已在最右端，故应将左端螺母右调。
（2）[1]根据杠杆平衡条件，设每个钩码重力为G，每格长度为L。在A点挂2个钩码，即，，则
要使杠杆平衡，则，所以当挂1个钩码时，则，故应在D点挂1个钩码。
[2]图中两个钩码施加的拉力
如果改在E点处施加一个拉力，当拉力方向与杠杆垂直时，拉力最小，根据杠杆平衡条件得
当拉力方向与杠杆不垂直时，力臂变小，拉力会变大，所以此拉力不小于0.5N。
（3）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。所以要画出钩码对A点拉力的力臂，需先确定拉力的作用线是沿绳子方向，然后从支点O向该作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂。如图所示：
18．【答案】（1）
（2）0.3；3；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（3）20Ω
【知识点】电路的构成及电路图；电流的测量及电流表的使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；物理学方法
【解析】【解答】（1）电压表接在了电源两端，无法测量定值电阻的电压。将滑动变阻器右端连接电压表的导线去掉，改接为定值电阻右端与电压表正接线柱相连，使电压表并联在定值电阻两端。
(2) 电流表接0~0.6A量程，分度值0.02A，指针指向0.3A，故电流为0.3A。
探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变。由第1组数据计算控制电压：U=IR=0.60A×5Ω=3V
计算各组电压：第2组：0.30A×10Ω=3V（符合）第3组：0.18A×15Ω=2.7V≠3V（错误）第4组：0.15A×20Ω=3V（符合）第5组：0.12A×25Ω=3V（符合）
故错误数据是实验序号3。
电压一定时，电流随电阻增大而减小，且I×R为定值，因此结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）实验序号3中实验数据明显是错误的，在控制电压3V不变的情况下，当15Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.2A，记录值0.18A<0.2A。电源电压不变，根据知，电流偏小，接入电路的电阻值偏大。当20Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.15A，电源电压不变，根据知，此时电路总电阻；根据串联电路电流的特点知，换接15Ω定值电阻后，其它不变，总电阻变为25Ω，此时电路的电流为；所以被换掉的定值电阻是20Ω。
故答案为：（1）；（2）0.3；3；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）20Ω。
【分析】1、电路连接规则
电流表：串联在电路中，电流“正进负出”。
电压表：并联在被测用电器两端，本实验控制电压3V，选0~3V量程。
滑动变阻器：“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到最大阻值处。
2、探究电流与电阻的关系实验
控制变量法：控制定值电阻两端电压不变，改变电阻研究电流变化。
操作要点：更换大电阻后，需向阻值变大的方向移动滑片，使定值电阻两端电压回到控制值（本实验为3V）。
3、欧姆定律
核心公式，通过U=IR验证定值电阻两端电压是否恒定，判断数据是否错误。
结论表述注意：电压一定时，电流与电阻成反比（不能说“电阻与电流成反比”）。
4、串联电路规律
总电压等于各部分电压之和：U总=UR+U滑。
串联分压：电压比等于电阻比，本实验中UR：U滑=2：1，故R：R滑=2：1。
（1）电压表和电流表接入电路时，应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。故电路图如下
（2）[1]根据实验记录表知，电压不变时电阻增大电流减小，其中实验序号2中电流表的示数应小于实验序号1中电流0.6A。如图乙所示，电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，故该电流为0.3A。
[2][3]根据实验记录表知，实验序号1、4、5中
只有实验序号3中
探究电流与电阻的关系实验应控制定制电阻两端的电压不变，实验序号3中电阻两端电压与其它不同，故实验序号3中实验数据明显是错误的。同时由数据分析电阻与电流乘积不变，故可得出：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）实验序号3中实验数据明显是错误的，在控制电压3V不变的情况下，当15Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.2A，记录值0.18A<0.2A。电源电压不变，根据知，电流偏小，接入电路的电阻值偏大。当20Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.15A，电源电压不变，根据知，此时电路总电阻
根据串联电路电流的特点知，换接15Ω定值电阻后，其它不变，总电阻变为25Ω，此时电路的电流为
所以被换掉的定值电阻是20Ω。
19．【答案】（1）静止；3
（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解析】（1）起重机和桩腿都安装在同一条船上，二者相对位置没有发生变化，因此以起重机为参照物，桩腿是静止的。
已知：路程s=54km=54000m，时间t=5h=5×3600s=18000s，安装船行驶的平均速度。（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
故答案为：（1）静止；3；
（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
【分析】1、参照物与运动的相对性
判断物体运动/静止：看物体与参照物的相对位置是否变化。位置不变则静止，变化则运动。
本题中，起重机和桩腿都在船上，相对位置不变，故以起重机为参照物，桩腿静止。
平均速度计算
公式：，注意单位统一（路程用米，时间用秒，速度单位为m/s）。
2、功的计算
克服重力做功公式：W=Gh=mgh，其中h是物体在重力方向上移动的距离。
阿基米德原理：F浮=液gV排，本题中桩腿浸没在水中，V排=V桩腿。
压力计算：对海底的压力 = 桩腿重力 - 桩腿受到的浮力（浮力向上，抵消部分重力）。
压强公式：，注意是单根桩腿的底座面积，不是总面积。
（1）[1]由题可知，起重机和桩腿之间没有距离的改变，所以以起重机为参照物，桩腿是静止的。
[2]由平均速度公式可得安装船行驶的平均速度
（2）[1]安装船的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
[2]由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总
则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N
因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强
1 / 12025年湖北省武汉市四区联考中考三模物理试题
1．下列关于声现象的说法正确的是（　　）
A．图甲：拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明声音的传播需要介质
B．图乙：敲鼓时，人耳听到的声音是鼓面振动产生的
C．图丙：用大小相同的力敲击不同大小的编钟，发出声音的音调相同
D．图丁：在摩托车的排气管上安装消声器，是为了阻断噪声传播
【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；防治噪声的途径
【解析】【解答】A、拨动张紧的橡皮筋听到声音，说明声音是由物体振动产生的，这个现象不能直接证明声音的传播需要介质（验证该结论需要真空铃实验），因此A错误。
B、敲鼓时，鼓面振动产生声音，再通过空气传入人耳，所以人耳听到的声音是鼓面振动产生的，B正确。
C、用大小相同的力敲击不同大小的编钟，编钟的质量、大小不同，振动频率不同，因此发出声音的音调不同（越大的编钟音调越低），C错误。
D、摩托车排气管上安装消声器，是在声源处减弱噪声，而“阻断噪声传播”属于传播过程中减弱噪声的方式（如隔音墙），因此D错误。
故答案为：B。
【分析】1、声音的产生：声音由物体振动产生，振动停止，发声停止。
2、声音的传播：声音传播需要介质（固/液/气），真空不能传声。
3、声音的特性
音调：由振动频率决定，频率越高音调越高；编钟大小不同，振动频率不同，音调不同。
响度：由振动振幅决定，振幅越大响度越大；相同的敲击力，振幅相近，响度相近。
音色：由发声体的材料、结构决定，用于区分不同发声体。
4、噪声控制途径
声源处减弱：消声器、禁止鸣笛等。
传播过程中减弱：隔音墙、绿化带、关窗等。
人耳处减弱：戴耳塞、耳罩等。
2．唐代诗人王维在一首诗中有这样的描写：“分行接绮树，倒影入清漪”，其中“倒影入清漪”与下列哪种现象形成（或利用）的原理相同（　　）
A．对镜化妆
B．池水变“浅”
C．太阳光变“色”
D．手影
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用；光的色散
【解析】【解答】“倒影入清漪”：树木在水面形成倒影，原理是光的反射（水面相当于平面镜，平面镜成像）。
A、平面镜成像，原理是光的反射，和题干原理相同，A正确。
B、池底的光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看，池底位置变高，原理是光的折射，和题干原理不同，B错误。
C、太阳光通过三棱镜被分解成七色光，是光的色散现象，本质是光的折射，和题干原理不同，C错误。
D、光在同种均匀介质中沿直线传播，被手挡住后在后方形成阴影，原理是光的直线传播，和题干原理不同，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、光的反射：光遇到水面、玻璃等物体表面时，会发生反射现象。平面镜成像、水面倒影都利用了光的反射。
2、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折。池水变浅、筷子“弯折”、光的色散都与光的折射有关。
3、光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。影子、小孔成像、日食月食都是光的直线传播形成的现象。
3．传统太阳能电池成本高、效率低，影响了太阳能电池的推广应用。如图所示是中国科学院于2024年研发的一种有机叠层太阳能电池，它由前电池、后电池和中间连接层堆叠而成，其中前电池和后电池能吸收不同频率的太阳光，它不仅效率高，而且成本低。下列说法错误的是（　　）
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是一种清洁的可再生能源
C．有机叠层太阳能电池工作时将太阳能直接转化为电能
D．传统太阳能电池使用的主要材料是硅，其导电性能很好
【答案】D
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】A、太阳能直接来自自然界，没有经过人类加工转换，属于一次能源，说法正确。
B、太阳能清洁无污染，且可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，说法正确。
C、太阳能电池的工作原理就是将太阳能直接转化为电能，说法正确。
D、硅是半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，导电性能并不好，传统太阳能电池以硅为主要材料正是利用了它的半导体特性，所以该说法错误。
故答案为：D。
【分析】1、能源分类
一次能源：直接从自然界获取的能源，如太阳能、风能、化石能源等。
可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源，如太阳能、风能、水能等。
2、能量转化：太阳能电池工作时，将太阳能直接转化为电能。
3、半导体材料特性：硅是典型的半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作太阳能电池、芯片的核心材料。
4．如图甲是加热某种物质使其熔化的实验装置，图乙是加热该物质的过程中温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　）
A．采用“水浴法”加热是因为水的比热容较大，能使被加热的物质受热更均匀
B．随着酒精灯的加热，该物质分子热运动越来越剧烈
C．该物质第25min时的热量大于第10min时的热量
D．该物质是晶体，熔点是80℃
【答案】A,B,D
【知识点】凝固与凝固放热特点；温度、热量与内能的关系；比热容的定义及其计算公式；分子热运动
【解析】【解答】A、采用“水浴法”加热，核心优势是被加热物质受热更均匀，这是水浴法的主要特点。水的比热容大是次要因素，这里说法整体正确。
B、分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。加热过程中物质温度整体升高（熔化时温度不变，但熔化前和熔化后温度都在上升），所以分子热运动整体越来越剧烈，说法正确。
C、“热量”是过程量，只能说“吸收/放出热量”，不能说“某一时刻的热量”，因此该表述本身存在概念错误，说法错误。
D、从温度-时间图像看，该物质在10~25min内温度保持80℃不变，有固定的熔化温度，说明它是晶体，熔点为80℃，说法正确。
故答案为：ABD。
【分析】1、水浴法加热的特点：受热均匀，温度变化平缓，便于观察熔化过程。
2、晶体熔化规律：晶体熔化时吸热但温度保持不变，图像上表现为一段水平线段，对应的温度就是熔点。
3、分子热运动：温度是分子热运动剧烈程度的宏观标志，温度越高，分子热运动越剧烈。
4、热量的概念：热量是过程量，描述的是热传递过程中能量的转移量，不能说物体“含有”或“具有”多少热量。
5．如图甲所示是我国运动员在2025苏迪曼杯决赛时，用羽毛球拍击球的情景，图乙为羽毛球被击打返回的运动轨迹。下列说法 正确的是（　　）
A．羽毛球碰到球拍后反向飞回去，是因为 手的推力改变了羽毛球的运动状态
B．离开球拍的羽毛球在空中继续向前运动是因为羽毛球受到惯性大于空气阻力
C．返回的羽毛球飞行时受到的不是平衡力
D．羽毛球经过最高点后能继续向前飞行，是因为受到重力的作用
【答案】C
【知识点】力的作用效果；重力及其大小的计算；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、羽毛球碰到球拍后反向飞回去，直接施力物体是球拍，不是手的推力，故A错误。
B、惯性是物体的固有属性，不是力，不能说“受到惯性”，也不能和空气阻力比较大小，故B错误。
C、羽毛球飞行时做曲线运动，运动状态不断改变，因此受到的不是平衡力，故C正确。
D、羽毛球经过最高点后继续向前飞行，是因为惯性，不是重力的作用，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、力是物体对物体的作用，能改变物体的运动状态。
2、惯性是物体的固有属性，不是力，只能说“具有惯性”。
3、物体受平衡力时，运动状态不变（静止/匀速直线运动）；运动状态改变，说明受非平衡力。
6．如图所示是某同学“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验中用到了弹 簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，每次实验都用弹簧测力计水平拉着木块在水平长木板表面做匀速直线运动。有关该实验，下列说法正确的是（　　）
A．实验中木块受到的滑动摩擦力是由弹簧测力计直接测量的
B．图丙中木块受到的滑动摩擦力最大
C．由甲、乙可知：滑动摩擦力与重力有关
D．利用甲、乙两图实验得到的结论可以解释运送大型设备的平板货车有很多车轮
【答案】B
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、实验中木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此，滑动摩擦力是通过拉力间接测量的，不是直接测量，故A错误。
B、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。丙图中，木块上有砝码（压力最大），且接触面最粗糙，因此滑动摩擦力最大，故B正确。
C、甲、乙两图中，接触面粗糙程度相同，压力不同（乙图有砝码，压力更大），变量是压力大小，因此结论应为“滑动摩擦力与压力大小有关”，而非“重力”，故C错误。
D、甲、乙两图的结论是“接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大”；而平板货车有很多车轮，是通过增大受力面积减小压强，与摩擦力无关，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、滑动摩擦力的测量原理：利用二力平衡，匀速直线运动时拉力等于滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力的影响因素：只与压力大小、接触面粗糙程度有关，与接触面积、运动速度无关。
3、控制变量法：研究某一因素对滑动摩擦力的影响时，需控制其他因素不变。
4、压强与摩擦力的区别：增大受力面积是减小压强，不影响滑动摩擦力。
7．如图所示，演示板上镍铬合金丝①接在接线柱A、B之间、镍铬合金丝②接在接线柱C、D之间，它们的长度关系为LCD=2LAB，横截面积关系为SAB=SCD，将这两根镍铬合金丝分别接入电路（电路线头只能分别接在A、B或C、D上），闭合开关，观察电流表示数。下列说法错误的是（　　）
A．该装置是通过电流表的示数来反映导体电阻的大小
B．该装置可以探究导体电阻的大小跟导体长度的关系
C．可以在电路中串联一个小电阻保护电路
D．该装置可以探究导体的电阻大小跟导体材料的关系
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、电阻的大小无法直接观察，实验中通过电流表示数的大小来间接反映导体电阻的大小（电压相同时，电流越大，电阻越小），这是转换法的应用，故A正确。
B、两根镍铬合金丝材料、横截面积相同，长度不同（LCD=2LAB），控制了材料和横截面积不变，只改变长度，因此可以探究电阻与导体长度的关系，故B正确。
C、在电路中串联一个小电阻，可以防止电路中电流过大，起到保护电路的作用，故C正确。
D、两根导体都是镍铬合金丝，材料相同，因此无法探究电阻与导体材料的关系，故D错误。
故答案为：D。
【分析】1、电阻的影响因素：导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。
2、转换法：通过电流表示数反映电阻大小（电压一定时，电流与电阻成反比）。
3、控制变量法：探究某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变。
4、电路保护：串联电阻可防止电流过大，保护电路元件。
8．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是（　　）
A．滚摆上升时，重力势能转化为动能
B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大
C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小
D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；牛顿第一定律；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A、滚摆上升时，高度升高、速度减小，是动能转化为重力势能，不是重力势能转化为动能，故A错误。
B、滚摆下降时，高度降低，重力势能减小；但运动过程中要克服空气阻力和摩擦做功，机械能会不断减小，故B错误。
C、滚摆运动过程中，机械能不断转化为内能而损耗，因此每次到达的最高点的高度都会降低，重力势能（与高度有关）也都比上次小，故C正确。
D、滚摆到达最低点时，速度最大，处于运动状态；根据牛顿第一定律，若所有外力消失，它将保持匀速直线运动，而非静止，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、动能与重力势能的转化：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能。
2、机械能的变化：存在空气阻力和摩擦时，机械能会不断转化为内能，总量减小。
3、牛顿第一定律：物体不受外力时，原来静止的保持静止，原来运动的保持匀速直线运动。
9．如图所示的多功能手电筒，是学生消防应急包中的关键应急装备，主要用于火灾等突发情况下提供照明、发出求救信号或协助逃生。 当手电筒的LED灯不亮时，可摇动手柄一会儿后，LED灯又会重新发光。下列装置的工作原理与这种手电筒获得电能的原理相同的是（　　）
A．动圈式话筒
B．扬声器
C．自制电磁铁
D．司南
【答案】A
【知识点】地磁场；电磁铁的构造和原理；磁场对通电导线的作用；电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】摇动手柄发电，是利用电磁感应现象（闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将机械能转化为电能）。
A、声音使膜片带动线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，同样是电磁感应现象（机械能→电能），故A正确。
B、通电线圈在磁场中受力振动发声，原理是通电导体在磁场中受力运动（电能→机械能），故B错误。
C、利用电流的磁效应（电生磁），故C错误。
D、利用地磁场对磁体的作用（磁体的指向性），故D错误。
故答案为：A。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，机械能转化为电能（代表：发电机、动圈式话筒）。
2、电流的磁效应：通电导体周围存在磁场（代表：电磁铁、电铃）。
3、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能（代表：电动机、扬声器）。
4、磁体的指向性：磁体在地磁场中会指南北（代表：司南、指南针）。
10．如图为某同学家户内配电系统部分方框图。下列说法正确的是（　　）
A．如果电路连接符合安全用电原则，入户线①是火线
B．空调处空气开关跳闸，可能是空调短路
C．在插座处插入电饭锅，漏电保护器跳闸切断电路，可能是电饭锅的功率太大
D．空调和插座处用电器正常工作，而灯泡不能工作，可能是灯泡短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A、家庭电路中，电能表的两根入户线，①是零线，②是火线（火线先进入空气开关，再分路），故A错误。
B、空调处的空气开关跳闸，原因是电路中电流过大，电流过大的原因包括短路或用电器总功率过大，因此空调短路是可能的原因之一，故B正确。
C、漏电保护器的作用是检测电路中的漏电情况（如火线电流与零线电流不相等），它跳闸是因为发生了漏电故障，而电饭锅功率过大只会导致总电流过大，使干路空气开关跳闸，不会触发漏电保护器，故C错误。
D、如果灯泡短路，会造成整个支路电流过大，干路空气开关会跳闸，导致空调和插座也无法工作，与“空调和插座正常工作”矛盾，故D错误。
故答案为：B。
【分析】1、家庭电路的连接顺序：进户线（火线、零线）→电能表→总空气开关→支路开关/漏电保护器→用电器。
2、电流过大的原因：短路、用电器总功率过大，会触发空气开关跳闸。
3、漏电保护器的作用：检测火线与零线的电流差，发生漏电时跳闸，不负责过载保护。
4、短路故障的影响：某一支路短路会导致干路电流过大，使总开关跳闸，所有用电器均停止工作。
11．如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情景。图乙中质量为100g、底面积为的薄壁平底圆柱形容器内盛有500g的水，图丙在图乙水中加入了50g 食盐并充 分搅拌溶解、不计溶解后容器内水的体积变化。甲、乙中，弹簧测力计的示数分别为 3.0N 和2 .0N。下列说法中正确的是（　　）
A．甲、乙、丙三图探究的是浮力的大小与物体浸在液体 中的体积的关系
B．图乙中容器对水平桌面的压强为1.4×107Pa
C．图乙中，剪断细线，金属圆柱体沉底后，容器对桌面 的压力会增大2N
D．图丙中盐水的密度是1.13g/cm3
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力及其产生原因；阿基米德原理
【解析】【解答】A、乙、丙中物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同，探究的是浮力与液体密度的关系，不是与排开液体体积的关系，故A错误。
B、图乙中，容器对桌面的压力等于容器、水的重力，加上物体对水的压力（等于浮力）。容器和水的总重力：G总=(0.1kg+0.5kg)×10N/kg=6N；物体受到的浮力：F浮=G-F示=3.0N-2.0N=1.0N；总压力：F=6N+1N=7N；压强：，故B错误。
C、图乙中，物体受到浮力1N，对水的压力为1N，此时容器对桌面的压力为G容器+G水+F压；剪断细线后，物体沉底，容器对桌面的压力为G容器+G水+G物。压力变化量：F=G物-F浮=3.0N-1.0N=2.0N，故C正确。
D、物体的体积等于乙中排开水的体积：V=V排=
丙中浮力：F浮'=盐水gV排，但题目未给出丙中弹簧测力计示数，无法直接算出盐水密度；即使按加入的盐计算，盐水密度也不等于1.13g/cm3，故D错误。
故答案为：C。
【分析】1、浮力的计算：称重法 F浮=G-F示；阿基米德原理F浮'=盐水gV排。
2、压力与压强：水平面上容器对桌面的压力等于总重力（包括液体、容器和物体的作用力）；压强公式。
3、受力分析：物体对液体的压力与液体对物体的浮力是相互作用力，大小相等；沉底后，物体的重力全部由容器承担，压力会增大。
4、控制变量法：探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体的体积不变。
12．图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯。图乙是其储水加热器的等效简化电路图， 电热丝R1、R2都置于储水加热器内水罐下端。电路接通后电热毯正常工作，电热丝产生的热会将储水加热器水罐中1.6L水加热到设定温度，当水温达到设定温度时，电路跳转到“保温挡”继续供热，同时标有“220V 40W” 的水泵启动，将水罐中的热水推送到毯体中的软管内，热水在软管内流动向毯体供热，最后又回到储水加热器内水罐中，如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。已知电路处于“加热挡”时的总功率为400W， R2=363Ω。关于下列结论：
①接通电路时，开关、、、均处于闭合状态；
②水泵正常工作时的阻值为1210Ω；
③ 一次睡前水罐中水温10℃，设定温度为40℃，电路接通至少560s水泵才会启动；
④“保温挡”时电路的总功率为140W；
其中正确的是（　　）
A．①②③④ B．②③ C．③④ D．④
【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算
【解析】【解答】①接通电路时，开关S1、S2、S3、S4均处于闭合状态，加热挡时水泵不启动，S4是断开的，故①错误。
②水泵是电动机（非纯电阻），不能用算阻值，这个公式只适用于纯电阻，故②错误。
③水的质量：m=V=1.0×103kg/m3×1.6×10-3m3=1.6kg，吸热：Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·℃)×1.6kg×30℃=201600J，不计损失时，加热时间：t=
④加热挡时，R1、R2并联，总功率P加=400W。已知R2=363Ω，电源电压U=220V。R2在加热挡的功率：，
R1的功率：P1=P加-P2=400W-133.33W=266.67W
R1的阻值：，保温挡时，R1与R2串联，再与电动机M（功率PM=40W）并联。
串联总电阻：R串=R1+R2=121Ω+363Ω=484Ω
串联电热部分的功率：
保温挡总功率：P保总=P串+PM=100W+40W=140W
故答案为：D。
【分析】1、纯电阻与非纯电阻电路：电热丝是纯电阻，可用计算功率；电动机是非纯电阻，不能用此公式计算其功率，但可直接用标注功率。
2、串并联电路的功率计算：并联电路总功率等于各支路功率之和；串联电路总电阻等于各电阻之和，再用计算总功率。
3、挡位电路分析：加热挡功率大（电阻小，并联），保温挡功率小（电阻大，串联），再结合电动机功率计算总功率。
13．2024年11月12日，第十五届中国国际航空航天博览会在珠海举行，我国自主设计生产的歼-35A隐形多用途歼击机霸气亮相，在航 展上大放异彩。如图为歼-35A加力飞行时的情景，在尾部出现了漂亮的“马赫环”，机身上有丝带般流动的“凝结云”。飞机飞行速度很快时，机身周围的空气会先被压缩，然后突然膨胀，膨胀时周围的空气内能　 　 ， 此时空气中的水蒸气会　 　 （填物态变化名称）成小水珠，看上去就像云雾一样。这种云雾通常会很快消失，这是　 　 （填物态变化名称）现象。
【答案】减小；液化；汽化
【知识点】物质的三态；液化及液化放热；做功改变物体内能
【解析】【解答】飞机高速飞行时，机身周围的空气被压缩后突然膨胀，空气对外做功，根据做功改变物体内能的规律，物体对外做功时，自身内能减小、温度降低。因此膨胀时周围的空气内能减小。
空气内能减小、温度降低，空气中的水蒸气遇冷，由气态变为液态，形成小水珠，这个物态变化过程叫做液化（放热过程）。
形成的小水珠（云雾）很快消失，是因为小水珠由液态重新变为气态，散逸到空气中，这个物态变化过程叫做汽化（吸热过程）。
故答案为：减小；液化；汽化。
【分析】1、内能的改变方式：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；物体对外做功，内能减小；外界对物体做功，内能增大。
2、物态变化：液化：物质由气态变为液态，放热，条件是遇冷（温度降低）。
3、物态变化：汽化：物质由液态变为气态，吸热，包括蒸发和沸腾两种形式。
4、现象解释：“马赫环”和“凝结云”的形成，是空气膨胀做功、内能减小、温度降低，导致水蒸气液化；云雾消失则是小水珠汽化的过程。
14．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】温度及温度计的使用与读数；导体与绝缘体；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）控制电路需要在温度达到设定值时接通，因此温度计内的测温物质必须是导体，才能导通电路。水银是金属，具有导电性，而水、煤油都是绝缘体，无法导通电路。
（2）观察温度计刻度，分度值为1℃，与电源正极相连的金属丝下端对齐的刻度是109℃。当温度上升到109℃时，水银柱上升到该位置，接通控制电路，电磁铁有磁性，吸下衔铁，工作电路接通，电铃响起。
（3）根据安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。电流从电磁铁的左端流入、右端流出，因此大拇指指向右端（N极），右端为N极。
故答案为：（1）水银；（2）109；N。
【分析】1、导体与绝缘体：水银是导体，可作为温控开关的导电介质；水、煤油是绝缘体，不能导通电路。
2、安培定则（右手螺旋定则）：判断通电螺线管的磁极，四指沿电流方向，大拇指指向N极。
3、电磁继电器原理：通过控制电路（温控电路）的通断，控制电磁铁磁性有无，进而控制工作电路（电铃电路）的通断，实现自动报警。
（1）水在标准大气压下的沸点是，由图可知，报警温度为，选用水温度计无法测量；煤油的导电性差，而水银是导体，能使电路导通，故应选用水银温度计。
（2）[1]由图可知，与电池正极相连的金属丝下端所指温度为，当温度达到时，水银柱上升使电路导通，电磁铁产生磁性，将衔铁向左吸，则右边电路构成通路，则电铃响。
[2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由题意可知，左侧电池左端是正极，电流从电磁铁左端流入，右端流出，所以电磁铁右端是N极。
15．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，某组同学用如图甲所示实验装 置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
（1）安装图甲所示的器材时，温度计的玻璃泡应该　 　 在水中，不要碰到烧杯的底部或侧壁；
（2）图乙是根据实验记录的数据绘制的水在沸腾前后温度与时间关系的图象。由图象可知：大气压　 　（填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压；在沸腾的过程中，要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中不断　 　；
（3）已知第1次实验和第2次实验所用水的质量之比是2∶1，分析图乙可知第1次实验中开始记录时水的初温为　 　 ℃。
【答案】（1）浸没
（2）低于；吸热
（3）93
【知识点】温度及温度计的使用与读数；探究水的沸腾实验
【解析】【解答】（1）温度计测量液体温度时，玻璃泡必须完全浸没在被测液体中，这样才能准确反映液体的整体温度；同时不能接触烧杯底部或侧壁，避免受烧杯壁/底的温度（与液体温度不同）影响，导致测量结果不准确。
（2）标准大气压下，水的沸点是100℃；气压越低，沸点越低。图乙中两次实验水的沸点均为98℃，低于100℃，因此实验时的大气压低于标准大气压。
沸腾的特点是：达到沸点后，持续吸热，但温度保持不变。实验中需要持续加热，说明水在沸腾过程中要不断吸热，若停止加热，沸腾会立即停止。
（3）两次实验使用相同的酒精灯加热，因此相同时间内水吸收的热量相同（Q吸相同）。
设加热时间为t，根据吸热公式Q吸=cmt，可得：cm1 (98℃-t01)=cm2(98℃-88℃)
已知m1：m2=2：1，即m1=2m2，代入约去c和m2：2(98-t01)=110，解得：98-t01=5，即t01=93℃。
故答案为：（1）浸没；（2）低于；吸热；（3）93。
【分析】1、温度计使用：玻璃泡完全浸没在被测液体中，不接触容器壁/底。
2、水的沸腾：条件：达到沸点+持续吸热
特点：持续吸热，温度不变
沸点与气压：气压越低，沸点越低
3、吸热公式：Q吸=cmt，同种物质吸热相同时，质量越大，升温越慢。
（1）为了保证温度计测量准确，应该使温度计的玻璃泡浸没在水中。
（2）[1]由图乙可知，水此时的沸点为98℃，低于标准大气压下水的沸点100℃，所以大气压低于标准大气压。
[2]要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中不断吸热以维持沸腾时所需要的能量。
（3）由公式可知，加热相同时间，即吸收热量相同时，温度变化与水的质量成反比，第1次实验和第2次实验所用水的质量之比是2∶1，则第1次实验和第2次实验温度变化之比是1∶2，第2次的温度变化是10℃，则第1次的温度变化为5℃，所以第1次实验的初温为93℃。
16．小明同学利用光具座、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏等器材探究“凸透镜成像的规律”。
（1）他组装好器材后，点燃蜡烛，发现凸透镜、光屏、光屏上的像位置如图，为了能让像成在光屏的中央，最简单合理的操作方法是　 　
（2）问题解决后，保持凸透镜、光屏的位置如图不变。他将蜡烛移至20cm刻度处，光屏上成像清晰，则光屏上的像是倒立、　 　的实像；接下来他将蜡烛右移，为了接收到清晰的像，光屏应向　 　 （填“左”或“右”）移动；当蜡烛移至30cm 刻度处，烛焰通过凸透镜　 　 （填“能”或“不能”）成像。
【答案】（1）将蜡烛向下移动
（2）放大；右；能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1）蜡烛、凸透镜、光屏的中心要在同一高度。像偏上，说明蜡烛偏下，把蜡烛往下移，三者中心对齐，像就到光屏中央了。
（2）蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在70cm刻度处，物距u=20cm，像距v=30cm。此时u>v，根据规律，成倒立、放大的实像（投影仪原理）。
蜡烛右移（靠近透镜），物距变小，根据“物近像远像变大”，像距要变大，所以光屏要向右移动。
蜡烛移到30cm刻度处，物距u=40cm，仍大于焦距，所以能成像（成倒立放大的实像）。
故答案为：（1）将蜡烛向下移动；（2）放大；右；能。
【分析】1、实验调节：三心同高
蜡烛、凸透镜、光屏的中心必须在同一高度，保证像成在光屏中央。
2、成像规律核心
u>2f：倒立、缩小、实像（照相机）
fu3、动态变化口诀
物近像远像变大，物远像近像变小（实像适用）。
（1）根据实验要求，蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心应在同一水平高度，由图可知，此时像成在光屏上偏下位置处，为了使像能够成在光屏中央，最简单的操作方法是将蜡烛向下移动。
（2）[1]由图可知，此时物距u=40cm-20cm=20cm
像距v=70cm-40cm=30cm
因为物距小于像距，所以光屏上成倒立放大的实像。
[2]由凸透镜成实像时的变化规律“物近像远像变大”可知，将蜡烛右移，为了接收到清晰的像，光屏应向右移动。
[3]他将蜡烛移至20cm刻度处，光屏上成倒立放大的实像，则f<20cm<2f，可知焦距大于10cm且小于20cm，当蜡烛移至30cm 刻度处时，物距为40cm-30cm=10cm
则物距小于焦距，由凸透镜成像规律可知，此时物体经过凸透镜成正立放大的虚像。
17．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，则应将　 　 （填“右端螺母右调”“右端螺母左调”或“左端螺母右调”），直到杠杆水平并静止，达到平衡状态；
（2）杠杆在水平位置平衡后，在A点挂2个钩码，在　 　 （ 填 “B”“C”“D”）点 挂 1 个 钩码，杠杆会重新在水平位置平衡；如果改在E点处施加一个拉力，则此拉力　 　 （填“不大于”“不小于”“或“一定等于“）0.5N（每个钩码的质量为50g）；
（3）请在图乙中画出钩码对A点拉力的力臂l1。
【答案】（1）左端螺母右调
（2）D；不小于
（3）
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图甲中杠杆左端低、右端高，说明左边偏重。实验前调节平衡螺母时，遵循“左低右调，右低左调”的原则，所以应将左端或右端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）每个钩码重力：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。设杠杆每格长度为L，根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2：左边：FALA=2×0.5N×2L=2N·L；右边：要使F×L=2N·L，已知F=0.5N，解得L=4L，对应D点。
在E点施加拉力时，拉力的力臂最大为OE的长度（拉力竖直向下时），此时所需拉力最小。根据杠杆平衡条件，最小拉力为0.5N；若拉力不竖直，力臂会变短，所需拉力会变大。因此此拉力不小于0.5N。
（3）力臂是从支点O到力的作用线的垂直距离。
步骤：1、找到支点O；
2、沿钩码拉力的方向（竖直向下）画出力的作用线；
3、从O点向该作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂l1，标上垂直符号和l1。
故答案为：（1）左端螺母右调；（2）D；不小于；（3）。
【分析】1、杠杆的平衡调节
实验前调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重对实验的影响，同时方便直接从杠杆上读取力臂。
调节原则：平衡螺母向杠杆偏高的一侧调（左低右调，右低左调）。
2、杠杆平衡条件
公式：F1L1=F2L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。
应用时，力和力臂要一一对应，单位要统一。
3、力臂的概念与画法
力臂：支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。
画法口诀：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（支点到作用线的垂线），四标符号（直角符号和l）。
4、力的方向对力臂的影响
当力的方向与杠杆垂直时，力臂最大，所需力最小；
当力的方向倾斜时，力臂变小，所需力变大。
（1）实验前杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节，直到杠杆水平并静止，达到平衡状态，此时右端平衡螺母已在最右端，故应将左端螺母右调。
（2）[1]根据杠杆平衡条件，设每个钩码重力为G，每格长度为L。在A点挂2个钩码，即，，则
要使杠杆平衡，则，所以当挂1个钩码时，则，故应在D点挂1个钩码。
[2]图中两个钩码施加的拉力
如果改在E点处施加一个拉力，当拉力方向与杠杆垂直时，拉力最小，根据杠杆平衡条件得
当拉力方向与杠杆不垂直时，力臂变小，拉力会变大，所以此拉力不小于0.5N。
（3）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。所以要画出钩码对A点拉力的力臂，需先确定拉力的作用线是沿绳子方向，然后从支点O向该作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂。如图所示：
18．某实验小组在探究电流与电阻的关系实验中，电源电压保持4.5V 不变。用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。
（1）图甲为该小组连接的实物电路图，其中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”， 并用笔画线代替导线，将正确的那根导线补画出来；
（2）电路连接正确后进行实验，记录的数据如下表所示，其中实验序号2中电流表的示数如图乙所示，该电流为　 　A。分析发现，这5次实验数据中，实验序号　 　中实验数据明显是错误的。分析其他数据可得出：在导体两端的电压一定时，　 　；
（3）在分析错误数据时，小组同学回忆该次实验是在换接定值电阻后就直接闭合开关读取电流值，则被换掉的定值电阻是　 　。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/ 5 10 15 20 25
电流I/A 0.60 0.18 0.15 0.12
【答案】（1）
（2）0.3；3；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（3）20Ω
【知识点】电路的构成及电路图；电流的测量及电流表的使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；物理学方法
【解析】【解答】（1）电压表接在了电源两端，无法测量定值电阻的电压。将滑动变阻器右端连接电压表的导线去掉，改接为定值电阻右端与电压表正接线柱相连，使电压表并联在定值电阻两端。
(2) 电流表接0~0.6A量程，分度值0.02A，指针指向0.3A，故电流为0.3A。
探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变。由第1组数据计算控制电压：U=IR=0.60A×5Ω=3V
计算各组电压：第2组：0.30A×10Ω=3V（符合）第3组：0.18A×15Ω=2.7V≠3V（错误）第4组：0.15A×20Ω=3V（符合）第5组：0.12A×25Ω=3V（符合）
故错误数据是实验序号3。
电压一定时，电流随电阻增大而减小，且I×R为定值，因此结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）实验序号3中实验数据明显是错误的，在控制电压3V不变的情况下，当15Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.2A，记录值0.18A<0.2A。电源电压不变，根据知，电流偏小，接入电路的电阻值偏大。当20Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.15A，电源电压不变，根据知，此时电路总电阻；根据串联电路电流的特点知，换接15Ω定值电阻后，其它不变，总电阻变为25Ω，此时电路的电流为；所以被换掉的定值电阻是20Ω。
故答案为：（1）；（2）0.3；3；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）20Ω。
【分析】1、电路连接规则
电流表：串联在电路中，电流“正进负出”。
电压表：并联在被测用电器两端，本实验控制电压3V，选0~3V量程。
滑动变阻器：“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到最大阻值处。
2、探究电流与电阻的关系实验
控制变量法：控制定值电阻两端电压不变，改变电阻研究电流变化。
操作要点：更换大电阻后，需向阻值变大的方向移动滑片，使定值电阻两端电压回到控制值（本实验为3V）。
3、欧姆定律
核心公式，通过U=IR验证定值电阻两端电压是否恒定，判断数据是否错误。
结论表述注意：电压一定时，电流与电阻成反比（不能说“电阻与电流成反比”）。
4、串联电路规律
总电压等于各部分电压之和：U总=UR+U滑。
串联分压：电压比等于电阻比，本实验中UR：U滑=2：1，故R：R滑=2：1。
（1）电压表和电流表接入电路时，应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。故电路图如下
（2）[1]根据实验记录表知，电压不变时电阻增大电流减小，其中实验序号2中电流表的示数应小于实验序号1中电流0.6A。如图乙所示，电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，故该电流为0.3A。
[2][3]根据实验记录表知，实验序号1、4、5中
只有实验序号3中
探究电流与电阻的关系实验应控制定制电阻两端的电压不变，实验序号3中电阻两端电压与其它不同，故实验序号3中实验数据明显是错误的。同时由数据分析电阻与电流乘积不变，故可得出：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）实验序号3中实验数据明显是错误的，在控制电压3V不变的情况下，当15Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.2A，记录值0.18A<0.2A。电源电压不变，根据知，电流偏小，接入电路的电阻值偏大。当20Ω的电阻接入电路时，电流表的示数应为0.15A，电源电压不变，根据知，此时电路总电阻
根据串联电路电流的特点知，换接15Ω定值电阻后，其它不变，总电阻变为25Ω，此时电路的电流为
所以被换掉的定值电阻是20Ω。
19．如图甲所示，“驮着四条腿”的“铁建风电2000”是我国目前最先进的第四代自升自航式风电安装船，总质量为22000t，长136m，宽53m，四条由实心材料焊接成的三角形桁架式（空心架）桩腿结构均匀，长度均为130m，主起重机达到2000t起吊能力，甲板以上吊高可达165米。
（1）“驮着四条腿”的“铁建风电2000”安装船赶赴目的地执行安装任务，它5h行驶了54km。这一过程中，以起重机为参照物，桩腿是　 　（填“静止”或“运动”）的，安装船行驶的平均速度为　 　 m/s；
（2）在这次执行安装任务时，安装船载有3000t的海上风机设备，在安装船到达水深为80m 的目的地后，4条桩腿缓慢下放，直至桩腿底部的扁平底座（不计底座厚度）与 海底接触，安装船上的升降装置使安装船沿桩腿上升到海面上20m处（如图乙所示），准备安装作业，若每根桩腿的质量为2080t。求 ：
①安装船在空中上升10m的过程中，克服海上风机设备的重力做了多少焦耳的功
②若构成桩腿材料的密度为8×103kg/m3，每个扁平底座的底面积为20m2，桩腿底座对海底的压强（海底与底座之间不密合）。
【答案】（1）静止；3
（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解析】（1）起重机和桩腿都安装在同一条船上，二者相对位置没有发生变化，因此以起重机为参照物，桩腿是静止的。
已知：路程s=54km=54000m，时间t=5h=5×3600s=18000s，安装船行驶的平均速度。（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
故答案为：（1）静止；3；
（2）海上风机设备的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总；则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N；因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强。
【分析】1、参照物与运动的相对性
判断物体运动/静止：看物体与参照物的相对位置是否变化。位置不变则静止，变化则运动。
本题中，起重机和桩腿都在船上，相对位置不变，故以起重机为参照物，桩腿静止。
平均速度计算
公式：，注意单位统一（路程用米，时间用秒，速度单位为m/s）。
2、功的计算
克服重力做功公式：W=Gh=mgh，其中h是物体在重力方向上移动的距离。
阿基米德原理：F浮=液gV排，本题中桩腿浸没在水中，V排=V桩腿。
压力计算：对海底的压力 = 桩腿重力 - 桩腿受到的浮力（浮力向上，抵消部分重力）。
压强公式：，注意是单根桩腿的底座面积，不是总面积。
（1）[1]由题可知，起重机和桩腿之间没有距离的改变，所以以起重机为参照物，桩腿是静止的。
[2]由平均速度公式可得安装船行驶的平均速度
（2）[1]安装船的重力G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则安装船克服海上风机设备的重力做功W=Gh=3×107N×10m=3×108J
[2]由题可知，船和设备的总重力G总=m总g=(22000+3000)×103kg×10N/kg=2.5×108N
桩腿长度均为130m，水深80m，则在水面以下的桩腿质量
由密度公式变形可得水面以下的桩腿的体积
由阿基米德原理可得安装船整体所受浮力F浮=ρ液gV下=1.0×103kg/m3×10N/kg×640m3=6.4×106N
安装船整体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力，且在这三个力的作用下保持平衡，所以有F浮+F支=G总
则F支=G总-F浮=2.5×108N-6.4×106N=2.436×108N
因为力的作用是相互的，所以安装船整体对海底的压力为2.436×108N，由压强公式可得桩腿底座对海底的压强
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