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2025年陕西省西安市高新唐南中学中考三模物理试题
1．下列装置利用紫外线工作的是（　　）
A．声呐 B．消毒灯 C．电视遥控器 D．手机
【答案】B
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．声呐利用超声波的回声定位来探测海洋深度等，故A不符合题意；
B．紫外线的化学作用强，消毒灯利用灯发出的紫外线来进行消毒杀菌的，故B符合题意；
C．红外线可以传递信息，则电视遥控器是利用遥控器发出的红外线来控制电视的，故C不符合题意；
D．手机是利用电磁波来传递信息的，故D不符合题意。
故选B。
【分析】紫外线的化学作用强，可用于鉴别古董、对物体进行消毒等。
2．我国许多古代经典著作都蕴含了丰富的科学知识，在《吕氏春秋 蔡今》中关于“刻舟求剑”的典故有这样一段记载：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此不亦惑乎！”学习物理知识后使我们懂得，要确定剑落水的实际位置，应选择的参照物是（　　）
A．岸边的树 B．剑 C．舟上的标记 D．水流
【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】根据题意可知，要确定剑落水的实际温度，那么它相对参照物的位置要保持不变。
A．以岸边的树为参照物，剑相对于树的位置没有发生改变，故A符合题意；
B．确定剑落水的实际位置，研究对象是剑，不能以研究对象为参照物，故B不符合题意；
C．以舟上的标记和流水为参照物时，剑相对于它们的位置都会发生改变，故C、D不符合题意。
故选A。
【分析】如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置不变；如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置改变。
3．拃，读作zhǎ。基本字义是张开大拇指和中指（或小指）量长度；也作为量词，指张开大拇指和中指（或小指）两端的距离。我国古代周以前把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图所示。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为（　　）
A．3mm B．3cm C．3dm D．3m
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】根据生活经验可知，男子手掌一般比女子手掌大，所以一拃的长度也更长，但相差不大，则“咫”与“尺”的长度相差可能为，
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】根据生活经验估测男子和女子一拃的长度差，从而确定“咫”与“尺”的差距大小。
4．如图，我国研发团队经过一千多天的日夜奋战，生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”的密度为，其厚度比纸还要薄，被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是（　　）
A．“手撕钢”的密度为
B．将一片“手撕钢”高温加热变为钢水，其质量变大
C．用“手撕钢”做的手术刀轻薄灵活，“轻”是指密度小
D．“手撕钢”的温度升高时，质量不变，体积变大，密度变小
【答案】D
【知识点】质量及其特性；密度公式及其应用
【解析】【解答】A．根据密度单位关系，“手撕钢”的密度为，故A错误；
B．质量和物体状态无关，将一片“手撕钢”高温加热变为钢水，其状态改变，质量不变，故B错误；
C．用“手撕钢”做的手术刀轻薄，“轻”是指质量小，故C错误；
D．“手撕钢”的温度升高时，质量不变，体积变大，密度变小，故D正确。
故选D。
【分析】根据密度单位换算解答；质量是物体含有物质的多少，和状态无关，质量一定时，体积变大，密度减小。
5．如图甲所示的塔式光热发电系统，它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上，如图乙所示。下列光现象与定日镜的工作原理相同的是（　　）
A．日食 B．赵州桥在水面的倒影
C．放大镜成像 D．海市蜃楼
【答案】B
【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；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 如图甲所示的塔式光热发电系统，它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上， 则定日镜的工作原理是通过反射太阳光。
日食是由于光沿直线传播形成的；水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射；放大镜成像利用了光的折射；海市蜃楼是由于光的折射形成的。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理，然后与定日镜的原理对照即可。
6．乒乓球是我国的国球，我国在各类世界级乒乓球比赛中多次获得金牌，关于乒乓球比赛中涉及的物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．扣球时手感受到压力，说明物体间力的作用是相互的
B．运动鞋底凹凸不平，是为了增大对地面的压力
C．乒乓球在加速飞行过程中，速度变快，惯性变大
D．若飞行的乒乓球所受的力全部消失，乒乓球将立即停止运动
【答案】A
【知识点】力作用的相互性；牛顿第一定律；物体运动状态的变化；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．扣球时，手对球施加力，球对手也有力，是物体间力的作用是相互的，故A正确；
B．运动鞋底凹凸不平，可增大了接触面的粗糙程度，增大摩擦力，故B错误；
C．惯性是物体的属性，与质量有关，与物体的运动状态无关，乒乓球加速飞行时，质量不变，惯性不变，故C错误；
D．飞行的乒乓球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，乒乓球将做匀速直线运动，故D错误。
故选A。
【分析】物体间力的作用是相互的；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；惯性只和物体的质量有关；运动的物体不受力，做匀速直线运动。
7．人工智能技术的不断发展，聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中，宇树科技的产品具有卓越的性能和广泛的应用场景，下列说法正确的是（　　）
A．机器人“高歌一曲”中的“高”是指音调高
B．机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C．机器人的歌声不是振动产生的
D．歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A．“高歌一曲”，即大声唱一首歌，则其中的“高”是指响度大，故A错误；
B．根据声音传播的知识可知，机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的，故B正确；
C．根据声音产生的条件可知，机器人的歌声也是由物体振动产生的，故C错误；
D．一般情况下，声音在气体中传播最慢，在固体中传声最快，即声音在不同介质中的传播速度一般不同，故D错误。
故选B。
【分析】A.声音的大小叫响度，声音的高低叫音调；
B.声音的传播需要介质；
C.声音由物体振动产生；
D.一般情况下，声音在气体中传播最慢，在固体中传声最快。
8．五一期间，某学校举行了“劳动使我快乐”的主题活动，很多同学在“下厨房”的过程中体会到了劳动的乐趣。下列情景中所涉及的物理知识分析正确的是（　　）
A．如图-1，使用碗夹提蒸笼中的碗时，碗夹是一个省力杠杆
B．如图-2，砂锅煲汤是通过热传递的方式增大内能
C．如图-3，包饺子时用力捏出花边，说明力可以改变物体的运动状态
D．如图-4，炒菜时油烟机能将油烟吸走，是因为油烟机内部空气流速大压强大
【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能；力的作用效果；流体压强与流速的关系；杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】A． 如图-1， 在使用碗夹的过程中，转轴为支点，阻力作用在尖端，手指施加动力。此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B． 如图-2， 砂锅煲汤时，汤吸收锅体传递过来的热量，是通过热传递的方式改变汤汁内能的，故B正确；
C． 如图-3， 包饺子时用力捏出花边，即饺子的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C错误；
D． 如图-4， 抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出，故D错误。
故选B。
【分析】A.比较动力臂和阻力臂的变化，确定杠杆的分类；
B.热传递的本质为能量的转移；
C.力的作用效果包括：力改变物体的形状和力改变物体的运动状态；
D.根据流体压强和流速的关系判断。
9．随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料，充电桩输出电压的范围是300~600V，峰值功率高达500kW。关于充电桩，下列做法不符合安全用电原则的是（　　）
A．充电桩外壳常采用铝合金材料，所以安装时需连接地线
B．参考充电桩参数，应配套粗一些的导线更安全
C．若充电桩起火，不能应迅速用水扑灭
D．有经验的电工在维修充电桩时，不必断开电源
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A．有金属外壳的用电器要连接地线，外壳带电，可导入大地，用电安全，故A不符合题意；
B．使用充电桩时，通过导线的电流较大，产生热量较多，为减少导线发热，需减小导线电阻，故B不符合题意；
C．充电桩起火，应先切断电源，若直接用水扑灭，易发生触电事故，故C不符合题意；
D．电工在维修充电桩时，要先断开电源，否则有触电危险，故D符合题意。
故选D。
【分析】有金属外壳的用电器，金属外壳要接地；减小电阻，可以减小电流产生的热量；发生电火灾时，不能用水灭火；维修电器时，先断开电源。
10．某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关、、，两个加热电阻（、阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如下表所示。已知电阻的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法不正确的是（　　）
温度 温控开关 温控开关 温控开关 电路功率
闭合 闭合 断开 1280
闭合 断开 断开 880
断开 断开 闭合 275
A．加热电路功率最大时，温控开关与并联
B．电阻的阻值为55Ω
C．若温控开关出现故障不能断开，该电路可能发生短路
D．若温控开关出现故障不能断开，加热电路的最小功率为880W
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．由表格数据及题意知，当S1、S2闭合，S3断开时，电路的功率最大，则两个电阻并联在电路中，电路中的阻值最小，所以加热功率最大时，温控开关S1和S2并联。故A正确；
B．当S1闭合，S2和S3都断开时，此时电路功率为880W，则电路的总阻值，则此时R2单独接入电路，的阻值为55欧，故B正确；
C．S1和S2都断开，S3闭合时，电路中的总阻值，满足，所以两电阻串联在电路，则加热电路简化电路图如下：
当S3出现故障不能断开，其它开关都闭合时，电路出现短路，故C正确；
D．由电路图知，S2出现故障不能断开，则两个电阻不会串联接入电路，当手动开关S闭合，其它两个开关断开，电路中只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小为，故D错误。
故答案为：D。
【分析】A、并联总电阻最小、功率最大，结合开关通断判断连接方式；
B、单用时由电功率公式求阻值；
C、常通+全闭合造成电源短路；
D、不断开，两电阻可串联，串联总功率才是电路最小功率。
11．如图，骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”。当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去，是选取　 　为参照物的，以奔驰的马为参照物，诗人孟郊是　 　的
【答案】马或自己；静止
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】（1）当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去时，是描述百花在运动，则它相对参照物的位置不断改变。因为百花相对于马位置发生了改变，故此时是以马为参照物。
（2）以 奔驰的马为参照物时，诗人孟郊相对于奔驰的马位置没有发生改变，故此时诗人孟郊是静止的。
【分析】如果研究对象与参照物之间的位置发生了变化，则是运动的；如果位置没有发生变化，则是静止的。
12．宋词如画，将万千情感融入音律，勾勒出世间万象，宛如一曲流转变迁的古老乐章，唤醒沉睡的心灵；宋词如曲，旋律悠扬，唱出历史的华章；宋词如茶，品味其香，感受那独特的文学韵味；宋词如梦，演绎着悲欢离合，让人陶醉其中。如《解语花 上元》中写道“箫鼓喧，人影参差，满路飘香麝”，其中“箫鼓喧”是由于　 　产生的，“满路飘香麝”是由于　 　。
【答案】发声体振动；一切物质的分子都在不停地做无规则运动
【知识点】声音的产生；分子热运动
【解析】【解答】（1）根据声音产生的条件可知，“箫鼓喧”是由于发声体振动产生的。
（2）“满路飘香麝”的意思是路上都是花的香气，说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【分析】（1）声音由物体振动产生；
（2）不同的物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散，本质是分子的无规则运动。
13．如图是某变频空调电路原理示意图，电源电压U1不变，RS为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，L为磁控开关。电磁铁是利用电流的 　 　效应来工作的，当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，由此可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 　 　（选填“增大”或“减小”）；若要提高设定温度，应将调控电阻RS的电阻调 　 　（选填“大”或“小”）。
【答案】磁；减小；大
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，因为通电导体周围存在磁场。
（2）当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，说明电磁铁的磁场变强，那么同规格控制电路的电流变大。根据可知，电路的总电阻变大。根据R总=R1+R2可知， 热敏电阻Rt的阻值减小，这说明热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。
（3）吸合时电磁铁的磁场强弱不变，则电流大小不变，那么控制电路的总电阻不变。若要提高设定温度，热敏电阻的阻值变得更小，根据题意可知电路中电磁铁被吸下的电流不变，根据R总=R1+R2可知，应调大RS的电阻值。
【分析】（1）电流通过导体时都会产生磁场，这就是电流的磁效应；
（2）磁性弹片吸合，说明磁场变强，据此分析控制电流变化，根据分析总电阻变化，根据R总=R1+R2分析热敏电阻Rt的阻值变化即可；
（3）吸合时电磁铁的磁场强弱不变，则电流大小不变，那么控制电路的总电阻不变。根据温度变化确定热敏电阻的阻值变化，根据R总=R1+R2分析调控电阻Rs的阻值变化。
14．习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电是将 能转化为电能；核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用；“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是 （选填“电磁波”、“红外线”或“声波”）。
【答案】太阳能；裂变；电磁波
【知识点】核裂变；太阳能及其利用与转化；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能。
（2）核能主要包括核裂变与核聚变，核电站主要是利用了核裂变获得能量。
（3）电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，因此“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是电磁波。
【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据核电站的工作原理解答；
（3）根据电磁波的特点和应用解答。
15．如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩，绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的PTC加热丝，电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电，每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
PTC加热丝的连接方式是　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为和，则　 　（选填“<”、“=”或“>”）。眼罩加热电路的最大发热功率为　 　W。将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是下图中的　 　。
A. B.
C. D.
【答案】并；>；9；C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】 由图可知，各条PTC加热丝互不影响，故PTC加热丝是并联的；
因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，电流越大，故IA＞IB；
利用知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，
由题意可知，电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：，
则眼罩加热电路的最大发热功率：。
由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，利用可知，其功率先变大后变小再不变，故C图符合题意；
故答案为：并；＞；9W；C。
【分析】根据串、并联电路中各用电器是否相互影响确定电路的连接方式；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
利用可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙找出PTC加热丝的最小阻值，由并联电路的电阻特点求出电路中的总电阻，利用得出电路的最大发热功率；
根据图丙图象结合题干信息“当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变”利用分析其功率随时间变化的图象。
16．（1）如下图所示，O点为凹透镜的光心，F为凹透镜的焦点，请在图中画出相应的折射光线。
（2）爱观察的小明发现，学校楼道里的灯，天暗（光控开关闭合）且有声音（声控开关闭合）时就会亮，可以节约电能。请你根据要求和安全用电原则在如下图中完成电路连接。
【答案】（1）
（2）
【知识点】透镜的光路图；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）与凹透镜主光轴平行的光线折射后其反向延长线过焦点。连接焦点F和入射点并延长，作出折射光线；过光心的光线传播方向不变，如图所示：
（2）学校楼道里的灯，光控开关和声控开关都闭合时才会亮，所以这两个开关串联控制灯泡；为了安全用电，开关要接在火线上，另一端接灯泡顶点，灯泡螺旋部分接零线。如图所示：
【分析】(1) 本题考查凹透镜特殊光路：①平行主轴入射→折射光线反向延长线过焦点；②过光心入射→传播方向不变。
(2) 本题考查家庭电路接线规范：两开关同时闭合灯才亮，必须串联；开关接火线保障断电后灯泡不带电，螺口灯侧壁接零线。
（1）与凹透镜主光轴平行的光线折射后其反向延长线过焦点。连接焦点F和入射点并延长，作出折射光线；过光心的光线传播方向不变，如图所示：
（2）学校楼道里的灯，光控开关和声控开关都闭合时才会亮，所以这两个开关串联控制灯泡；为了安全用电，开关要接在火线上，另一端接灯泡顶点，灯泡螺旋部分接零线。如图所示：
17．请完成下列填空。
（1）如图1，秒表的读数为　 　s；
（2）如图2，在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，按规范要求，实验前应先调节图甲中十字夹　 　（选填“1”或“2”）的高度；图乙为水沸腾前后温度随时间变化的图像，可判断此时大气压　 　（选填“大于”或“小于”）1个标准大气压；
（3）在探究“通电螺线管外部的磁场方向”时，给螺线管通电后，小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图3所示，移去图中的小磁针，通电螺线管周围的磁场　 　（选填“会”或“不会”）消失。
【答案】（1）170
（2）2；小于
（3）不会
【知识点】沸腾及沸腾条件；探究水的沸腾实验；时间及其测量；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）如图1，秒表的分针指在2min和3min刻度线之间，且过了2.5min刻度线，所以秒针读数为50s，则秒表的读数为2min50s=170s
故答案为：170
（2）在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，要自下而上安装器材，先根据酒精灯火焰高度调节图甲中十字夹2的高度。
在1个标准大气压，水的沸点是100℃，且大气压越低，水的沸点越低。由图乙可知，水的沸点是98℃，可判断此时大气压小于1个标准大气压。
故答案为：2；小于
（3）通电螺线管周围的小磁针作用是研究螺线管磁场的分布情况，不论有没有小磁针，通电螺线管周围的磁场都存在，不会消失。
故答案为：不会
【分析】(1) 本小问考查秒表读数：小表盘读分钟、大表盘读秒，分针过半分钟则秒针读30-60s；
(2) 本小问考查水沸腾实验器材装配顺序与沸点和气压关系：自下而上组装，沸点随大气压减小而降低；
(3) 本小问考查通电螺线管磁场：磁场由电流产生，小磁针仅用来检验磁场，移除小磁针磁场不变。
（1）如图1，秒表的分针指在2min和3min刻度线之间，且过了2.5min刻度线，所以秒针读数为50s，则秒表的读数为2min50s=170s
（2）[1]在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，要自下而上安装器材，先根据酒精灯火焰高度调节图甲中十字夹2的高度。
[2]在1个标准大气压，水的沸点是100℃，且大气压越低，水的沸点越低。由图乙可知，水的沸点是98℃，可判断此时大气压小于1个标准大气压。
（3）通电螺线管周围的小磁针作用是研究螺线管磁场的分布情况，不论有没有小磁针，通电螺线管周围的磁场都存在，不会消失。
18．如图1是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。
（1）为便于观察，该实验最好在　 　环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；
（2）点燃A蜡烛，在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上　 　（选填“能”或“不能”）呈现A蜡烛的像；
（3）经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图2所示，从“白纸”上的信息中可以得出结论：　 　（请写出一个）；
（4）在某一次实验时，小红无论怎样调节后面的B蜡烛，都不能与A蜡烛的像完全重合，请你推测可能的原因是　 　。
【答案】（1）较黑暗
（2）不能
（3）像和物到平面镜的距离相等
（4）玻璃板与直尺没有垂直
【知识点】平面镜成像的原理、特点；探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）为了使透明玻璃板所成的像更清晰，便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行。
故答案为：较黑暗
（2）平面镜成像原理是光的反射，所成的像是虚像，虚像不能用光屏承接到，所以在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上不能呈现A蜡烛的像。
故答案为：不能
（3）由图中三次实验可知，平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，像和物关于平面镜对称。
故答案为：像和物到平面镜的距离相等
（4）实验时，玻璃板要垂直放在直尺上，如果不垂直，A蜡烛所成的像偏高或偏低，后面的B蜡烛就不能与A蜡烛的像完全重合。
故答案为：玻璃板与直尺没有垂直
【分析】(1) 考查平面镜实验环境选择：暗光环境提升像的清晰度；
(2) 考查虚实像区别：虚像不能用光屏承接；
(3) 考查成像规律：物像到镜面距离相等；
(4) 考查实验故障：玻璃板不竖直是蜡烛无法重合的典型原因。
（1）为了使透明玻璃板所成的像更清晰，便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行。
（2）平面镜成像原理是光的反射，所成的像是虚像，虚像不能用光屏承接到，所以在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上不能呈现A蜡烛的像。
（3）由图中三次实验可知，平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，像和物关于平面镜对称。
（4）实验时，玻璃板要垂直放在直尺上，如果不垂直，A蜡烛所成的像偏高或偏低，后面的B蜡烛就不能与A蜡烛的像完全重合。
19．小磊在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。
（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距　 　凸透镜B的焦距；（选填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）如图甲所示的实验现象可以说明　 　的成像特点；（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）
（3）为了研究像距与焦距的关系，他选用三个焦距不同的凸透镜进行实验，实验数据记录如表。分析表中数据可知：物距不变时，焦距越大，则像距越　 　（选填“大”或“小”）；
物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm
15 1 8 17
2 10 30
3 12 60
（4）若小磊将物距调整为20cm，并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在表给出的三个透镜中选用焦距为　 　cm的凸透镜。
【答案】（1）大于
（2）幻灯机
（3）大
（4）8
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】（1）由图乙可知，物距u=35cm-5cm=30cm，此时物距大于像距，烛焰成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，，即，则，所以凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。
故答案为：大于
（2）图甲中蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据这一成像原理制成了幻灯机。
故答案为：幻灯机
（3）分析三次实验数据可知，物距保持15cm不变时，焦距越大，像距越大。
故答案为：大
（4）根据凸透镜成像规律可知，要在光屏上得到一个缩小的像，物距应大于二倍焦距，即
则，所以他应在表给出的三个透镜中选用焦距为8cm的凸透镜。
故答案为：8
【分析】(1) 依据甲、乙成像特点，利用范围分别推导两个透镜焦距区间，对比大小；
(2) 熟记成像应用：放大实像幻灯机；缩小实像照相机；
(3) 控制物距不变，由表格数据归纳焦距与像距变化规律；
(4) 根据缩小实像列式，筛选符合条件的焦距。
（1）由图乙可知，物距u=35cm-5cm=30cm
此时物距大于像距，烛焰成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，，即，则，所以凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。
（2）图甲中蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据这一成像原理制成了幻灯机。
（3）分析三次实验数据可知，物距保持15cm不变时，焦距越大，像距越大。
（4）根据凸透镜成像规律可知，要在光屏上得到一个缩小的像，物距应大于二倍焦距，即
则，所以他应在表给出的三个透镜中选用焦距为8cm的凸透镜。
20．小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔线代替导线，将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移时、电流表示数变大，导线不交叉）；
（2）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻　 　；
（3）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，读出电流表示数为0.2A后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是　 　V，要完成这次实验，接下来他应调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为　 　V；
（4）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为出现上述现象的原因可能是___________；
A．滑动变阻器的阻值太大 B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的阻值太小 D．电源电压太小了
【答案】（1）
（2）短路
（3）2.4；2
（4）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由题意可知，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相接，如图：
（2）由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表指针正常偏转，说明电路是通路，而电压表示数为零，故障在与电压表并联的部分，说明存在的故障可能是定值电阻短路。
故答案为：短路
（3）根据实物图可知电压表接入电路中的量程为0-3V，分度值为0.1V，则根据图乙可知电压表的示数为2.4V。
由图丁和欧姆定律可知，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不变。
故答案为：2.4；2
（4）改用50Ω的电阻时，电路中的电流，滑动变阻器接入电路的阻值为，大于了其最大阻值，所以可能是因为小明选用的滑动变阻器最大阻值太小，电压表的示数无法达到实验要求的值。
故答案为：C。
【分析】(1) 滑动变阻器 “一上一下”，滑片右移电阻变小接右下接线；
(2) 定值电阻短路：电路通、电压表被短路无示数；断路则电流表无示数；
(3) 控制变量法：探究I与R，保持定值电阻两端电压不变，先算出初始控制电压2V；
(4) 串联分压，算出所需滑动变阻器最小阻值大于铭牌最大阻值，原因是变阻器最大阻值太小。
（1）由题意可知，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相接，如图：
（2）由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表指针正常偏转，说明电路是通路，而电压表示数为零，故障在与电压表并联的部分，说明存在的故障可能是定值电阻短路。
（3）[1]根据实物图可知电压表接入电路中的量程为0-3V，分度值为0.1V，则根据图乙可知电压表的示数为2.4V。
[2] 由图丁和欧姆定律可知，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不变。
（4）改用50Ω的电阻时，电路中的电流
滑动变阻器接入电路的阻值为
大于了其最大阻值，所以可能是因为小明选用的滑动变阻器最大阻值太小，电压表的示数无法达到实验要求的值。
故选C。
21．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用完全相同的木块分别做了如下图所示的甲、乙、丙三个实验。
（1）比较乙、丙两图中的测力计示数，可得出结论：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与　 　有关，利用此结论，如果要在拔河比赛中获胜，应该选用图中的　 　类型的鞋（选填字母）；
（2）本实验存在的一个操作上的难点是：在拉动物块的时候很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，导致该现象的原因是　 　（选填序号：①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”）大小变化导致的；
（3）某小组改进了实验方案，如图所示：
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板，这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小　 　（选填“有关”或“无关”）；
②弹簧测力计示数稳定时，木块受到木板的摩擦力大小为　 　N。
【答案】（1）接触面的粗糙程度；A
（2）②
（3）无关；2.8
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）根据乙、丙两图，压力相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，丙图测力计示数更大，滑动摩擦力更大，可得出：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
拔河比赛时，需要增大摩擦力，鞋底花纹越深，接触面越粗糙，摩擦力越大，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）实验时，拉动物块很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，可知手对弹簧测力计拉力大小变化，不是摩擦摩擦力大小的变化。
（3）①滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与木板速度大小无关，改进后，不需要匀速拉动长木板。
②弹簧测力计示数为2.8N，木块受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
【分析】（1）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（2）拉动物体时，物体不能匀速直线运动，拉力不同，但摩擦力相等；
（3）摩擦力大小和物体的速度无关；根据物体受到平衡力，结合拉力，测量摩擦力。
（1）[1][2]比较乙、丙两图，物块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，丙图中测力计示数更大，即滑动摩擦力更大，可以得出结论：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；拔河比赛时要获胜就需要增大摩擦力，根据以上结论可知，鞋底花纹越深，接触面越粗糙，摩擦力越大，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）在拉动物块的时候很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，这是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的，而不是摩擦摩擦力本身大小的变化。
（3）①[1]滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体相对木板速度大小无关，所以改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板。
②[2]如图，弹簧测力计示数为2.8N，此时木块受到木板的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
22．如图，小敏家在修建住宅楼房，用小型塔式起重机上的滑轮组运送质量为240kg的建筑材料时，所用的拉力为1×103N，在0.5min的时间内使建筑材料升高了3m，不计钢丝绳重及摩擦，求：
（1）在滑轮组运送建筑材料时，A滑轮的作用是　 　；
（2）拉力做的有用功率是多少？
（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）解：由图可知，A滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。
（2）解：拉力做的有用功
功率为
（3）解：拉力做的总功为
滑轮组的机械效率是
【知识点】功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】(1) 定滑轮特点：只改变力的方向，不省力；动滑轮省力；
(2) 先算物体重力，，再用求有用功率；
(3) 滑轮组，，效率。
（1）由图可知，A滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。
（2）拉力做的有用功
功率为
（3）拉力做的总功为
滑轮组的机械效率是
23．今年国庆假期期间，小雨同学家购买了一款如图所示户外分体式燃气炉，去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
【品名】XX牌分体式防风燃气炉 【材料】不锈钢 铜 铸铝 【规格】展开260×116mm 折叠127×132mm 【功率】4500W
（1）在标准大气压下，用该燃气炉将1kg的水从25℃加热到沸腾用时140s，水的比热容为；求：
①水吸收的热量是多少？
②燃气炉烧水时的效率是多少？
（2）小雨注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，求燃气炉所使用燃料的热值是多少？
【答案】（1）解：①在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为
②根据题意可知，燃气完全燃烧放出的热量为
则燃气炉烧水时的效率为
（2）解：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即，
解得
表示燃气炉每小时消耗300g的燃气，由题意可知，燃气炉每小时放出的热量为
由可知，该燃气炉所使用燃料的热值为
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】(1) ①吸热公式，标准大气压限定沸点；②，效率；
(2) 先根据功率与耗气量比值求每小时耗气量，再由一小时总放热结合变形求燃料热值。
（1）解：①在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为
②根据题意可知，燃气完全燃烧放出的热量为
则燃气炉烧水时的效率为
（2）燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即，解得
表示燃气炉每小时消耗300g的燃气，由题意可知，燃气炉每小时放出的热量为
由可知，该燃气炉所使用燃料的热值为
24．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为　 　能。
（2）当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受摩擦力。
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107J/kg）
【答案】（1）电
（2）根据可知，当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，则瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为：F=pS=3.5×107Pa×1×10-4m2=3.5×103N。
答：瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为3.5×103N。
（3）①卡车的行驶速度为：；
②卡车所做的机械功为：W=Pt=172×103W×3600s=6.192×108J，
根据W=Fs可知，卡车所受牵引力为：；
卡车在水平路面上做匀速直线运动，由二力平衡条件知，卡车所受摩擦力f=F=8.6×103N；
③根据可知，燃料完全燃烧放出的热量为： ，
消耗燃油的质量为：，
则减排二氧化碳的质量为：m'=3.3m=3.3×40kg=132kg。
答：①卡车的行驶速度为20m/s；
②卡车所受摩擦力为8.6×103N；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为132kg。
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化或转移；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】【解答】（1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
答：（1）电。
【分析】 （1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
（2）根据求出瓶内壁1cm2的面积上受到的压力；
（3）①根据速度公式求出卡车的行驶速度；
②根据求出卡车所做的机械功，利用W=Fs求出卡车所受牵引力；
③根据求出燃料完全燃烧放出的热量，利用Q放=mq求出消耗燃油的质量，据此求出减排二氧化碳的质量。
（1）如图所示，氢气输入到氢燃料电池中，氢燃料电池将化学能直接转化为电能，为电动机供电。
（2）根据压强的定义可得瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为F压=pS=3.5×107Pa×1×10-4m2=3500N
（3）①由题意可知，卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，则其速度为
②由题意可知，卡车在水平路面上做匀速直线运动，处于平衡状态，则由二力平衡条件可知F牵=f，由公式P=F牵v可得卡车所受摩擦力大小为
③由题意可知，卡车在水平路面上匀速行驶1h，发动机输出的有用功为W有=Pt=172000W×3600s=6.192×108J
若改用燃油卡车，发动机效率取36%，则需燃料提供的能量为
需要消耗燃油的质量为
释放的二氧化碳的质量为m0=40×3.3kg=132kg
1 / 12025年陕西省西安市高新唐南中学中考三模物理试题
1．下列装置利用紫外线工作的是（　　）
A．声呐 B．消毒灯 C．电视遥控器 D．手机
2．我国许多古代经典著作都蕴含了丰富的科学知识，在《吕氏春秋 蔡今》中关于“刻舟求剑”的典故有这样一段记载：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此不亦惑乎！”学习物理知识后使我们懂得，要确定剑落水的实际位置，应选择的参照物是（　　）
A．岸边的树 B．剑 C．舟上的标记 D．水流
3．拃，读作zhǎ。基本字义是张开大拇指和中指（或小指）量长度；也作为量词，指张开大拇指和中指（或小指）两端的距离。我国古代周以前把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图所示。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为（　　）
A．3mm B．3cm C．3dm D．3m
4．如图，我国研发团队经过一千多天的日夜奋战，生产出世界上最薄的“手撕钢”。“手撕钢”的密度为，其厚度比纸还要薄，被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。以下说法正确的是（　　）
A．“手撕钢”的密度为
B．将一片“手撕钢”高温加热变为钢水，其质量变大
C．用“手撕钢”做的手术刀轻薄灵活，“轻”是指密度小
D．“手撕钢”的温度升高时，质量不变，体积变大，密度变小
5．如图甲所示的塔式光热发电系统，它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上，如图乙所示。下列光现象与定日镜的工作原理相同的是（　　）
A．日食 B．赵州桥在水面的倒影
C．放大镜成像 D．海市蜃楼
6．乒乓球是我国的国球，我国在各类世界级乒乓球比赛中多次获得金牌，关于乒乓球比赛中涉及的物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．扣球时手感受到压力，说明物体间力的作用是相互的
B．运动鞋底凹凸不平，是为了增大对地面的压力
C．乒乓球在加速飞行过程中，速度变快，惯性变大
D．若飞行的乒乓球所受的力全部消失，乒乓球将立即停止运动
7．人工智能技术的不断发展，聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中，宇树科技的产品具有卓越的性能和广泛的应用场景，下列说法正确的是（　　）
A．机器人“高歌一曲”中的“高”是指音调高
B．机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C．机器人的歌声不是振动产生的
D．歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
8．五一期间，某学校举行了“劳动使我快乐”的主题活动，很多同学在“下厨房”的过程中体会到了劳动的乐趣。下列情景中所涉及的物理知识分析正确的是（　　）
A．如图-1，使用碗夹提蒸笼中的碗时，碗夹是一个省力杠杆
B．如图-2，砂锅煲汤是通过热传递的方式增大内能
C．如图-3，包饺子时用力捏出花边，说明力可以改变物体的运动状态
D．如图-4，炒菜时油烟机能将油烟吸走，是因为油烟机内部空气流速大压强大
9．随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料，充电桩输出电压的范围是300~600V，峰值功率高达500kW。关于充电桩，下列做法不符合安全用电原则的是（　　）
A．充电桩外壳常采用铝合金材料，所以安装时需连接地线
B．参考充电桩参数，应配套粗一些的导线更安全
C．若充电桩起火，不能应迅速用水扑灭
D．有经验的电工在维修充电桩时，不必断开电源
10．某电暖器具有智能控温系统，可根据室温自动调节加热功率，既能快速加热，又能省电节能。小明受此启发，用手动开关S，温控开关、、，两个加热电阻（、阻值不随温度变化），设计了电暖器加热电路，电源电压为220V。闭合开关S，各温控开关随温度的通断情况及对应的电路功率如下表所示。已知电阻的阻值为121Ω，下列关于该电路的说法不正确的是（　　）
温度 温控开关 温控开关 温控开关 电路功率
闭合 闭合 断开 1280
闭合 断开 断开 880
断开 断开 闭合 275
A．加热电路功率最大时，温控开关与并联
B．电阻的阻值为55Ω
C．若温控开关出现故障不能断开，该电路可能发生短路
D．若温控开关出现故障不能断开，加热电路的最小功率为880W
11．如图，骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”。当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去，是选取　 　为参照物的，以奔驰的马为参照物，诗人孟郊是　 　的
12．宋词如画，将万千情感融入音律，勾勒出世间万象，宛如一曲流转变迁的古老乐章，唤醒沉睡的心灵；宋词如曲，旋律悠扬，唱出历史的华章；宋词如茶，品味其香，感受那独特的文学韵味；宋词如梦，演绎着悲欢离合，让人陶醉其中。如《解语花 上元》中写道“箫鼓喧，人影参差，满路飘香麝”，其中“箫鼓喧”是由于　 　产生的，“满路飘香麝”是由于　 　。
13．如图是某变频空调电路原理示意图，电源电压U1不变，RS为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，L为磁控开关。电磁铁是利用电流的 　 　效应来工作的，当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，由此可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 　 　（选填“增大”或“减小”）；若要提高设定温度，应将调控电阻RS的电阻调 　 　（选填“大”或“小”）。
14．习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电是将 能转化为电能；核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用；“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是 （选填“电磁波”、“红外线”或“声波”）。
15．如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩，绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的PTC加热丝，电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电，每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
PTC加热丝的连接方式是　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为和，则　 　（选填“<”、“=”或“>”）。眼罩加热电路的最大发热功率为　 　W。将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是下图中的　 　。
A. B.
C. D.
16．（1）如下图所示，O点为凹透镜的光心，F为凹透镜的焦点，请在图中画出相应的折射光线。
（2）爱观察的小明发现，学校楼道里的灯，天暗（光控开关闭合）且有声音（声控开关闭合）时就会亮，可以节约电能。请你根据要求和安全用电原则在如下图中完成电路连接。
17．请完成下列填空。
（1）如图1，秒表的读数为　 　s；
（2）如图2，在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，按规范要求，实验前应先调节图甲中十字夹　 　（选填“1”或“2”）的高度；图乙为水沸腾前后温度随时间变化的图像，可判断此时大气压　 　（选填“大于”或“小于”）1个标准大气压；
（3）在探究“通电螺线管外部的磁场方向”时，给螺线管通电后，小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图3所示，移去图中的小磁针，通电螺线管周围的磁场　 　（选填“会”或“不会”）消失。
18．如图1是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。
（1）为便于观察，该实验最好在　 　环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；
（2）点燃A蜡烛，在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上　 　（选填“能”或“不能”）呈现A蜡烛的像；
（3）经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图2所示，从“白纸”上的信息中可以得出结论：　 　（请写出一个）；
（4）在某一次实验时，小红无论怎样调节后面的B蜡烛，都不能与A蜡烛的像完全重合，请你推测可能的原因是　 　。
19．小磊在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。
（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距　 　凸透镜B的焦距；（选填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）如图甲所示的实验现象可以说明　 　的成像特点；（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）
（3）为了研究像距与焦距的关系，他选用三个焦距不同的凸透镜进行实验，实验数据记录如表。分析表中数据可知：物距不变时，焦距越大，则像距越　 　（选填“大”或“小”）；
物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm
15 1 8 17
2 10 30
3 12 60
（4）若小磊将物距调整为20cm，并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在表给出的三个透镜中选用焦距为　 　cm的凸透镜。
20．小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔线代替导线，将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移时、电流表示数变大，导线不交叉）；
（2）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻　 　；
（3）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，读出电流表示数为0.2A后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是　 　V，要完成这次实验，接下来他应调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为　 　V；
（4）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为出现上述现象的原因可能是___________；
A．滑动变阻器的阻值太大 B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的阻值太小 D．电源电压太小了
21．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用完全相同的木块分别做了如下图所示的甲、乙、丙三个实验。
（1）比较乙、丙两图中的测力计示数，可得出结论：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与　 　有关，利用此结论，如果要在拔河比赛中获胜，应该选用图中的　 　类型的鞋（选填字母）；
（2）本实验存在的一个操作上的难点是：在拉动物块的时候很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，导致该现象的原因是　 　（选填序号：①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”）大小变化导致的；
（3）某小组改进了实验方案，如图所示：
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板，这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小　 　（选填“有关”或“无关”）；
②弹簧测力计示数稳定时，木块受到木板的摩擦力大小为　 　N。
22．如图，小敏家在修建住宅楼房，用小型塔式起重机上的滑轮组运送质量为240kg的建筑材料时，所用的拉力为1×103N，在0.5min的时间内使建筑材料升高了3m，不计钢丝绳重及摩擦，求：
（1）在滑轮组运送建筑材料时，A滑轮的作用是　 　；
（2）拉力做的有用功率是多少？
（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？
23．今年国庆假期期间，小雨同学家购买了一款如图所示户外分体式燃气炉，去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
【品名】XX牌分体式防风燃气炉 【材料】不锈钢 铜 铸铝 【规格】展开260×116mm 折叠127×132mm 【功率】4500W
（1）在标准大气压下，用该燃气炉将1kg的水从25℃加热到沸腾用时140s，水的比热容为；求：
①水吸收的热量是多少？
②燃气炉烧水时的效率是多少？
（2）小雨注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，求燃气炉所使用燃料的热值是多少？
24．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为　 　能。
（2）当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受摩擦力。
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107J/kg）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．声呐利用超声波的回声定位来探测海洋深度等，故A不符合题意；
B．紫外线的化学作用强，消毒灯利用灯发出的紫外线来进行消毒杀菌的，故B符合题意；
C．红外线可以传递信息，则电视遥控器是利用遥控器发出的红外线来控制电视的，故C不符合题意；
D．手机是利用电磁波来传递信息的，故D不符合题意。
故选B。
【分析】紫外线的化学作用强，可用于鉴别古董、对物体进行消毒等。
2．【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】根据题意可知，要确定剑落水的实际温度，那么它相对参照物的位置要保持不变。
A．以岸边的树为参照物，剑相对于树的位置没有发生改变，故A符合题意；
B．确定剑落水的实际位置，研究对象是剑，不能以研究对象为参照物，故B不符合题意；
C．以舟上的标记和流水为参照物时，剑相对于它们的位置都会发生改变，故C、D不符合题意。
故选A。
【分析】如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置不变；如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置改变。
3．【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】根据生活经验可知，男子手掌一般比女子手掌大，所以一拃的长度也更长，但相差不大，则“咫”与“尺”的长度相差可能为，
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】根据生活经验估测男子和女子一拃的长度差，从而确定“咫”与“尺”的差距大小。
4．【答案】D
【知识点】质量及其特性；密度公式及其应用
【解析】【解答】A．根据密度单位关系，“手撕钢”的密度为，故A错误；
B．质量和物体状态无关，将一片“手撕钢”高温加热变为钢水，其状态改变，质量不变，故B错误；
C．用“手撕钢”做的手术刀轻薄，“轻”是指质量小，故C错误；
D．“手撕钢”的温度升高时，质量不变，体积变大，密度变小，故D正确。
故选D。
【分析】根据密度单位换算解答；质量是物体含有物质的多少，和状态无关，质量一定时，体积变大，密度减小。
5．【答案】B
【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；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 如图甲所示的塔式光热发电系统，它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上， 则定日镜的工作原理是通过反射太阳光。
日食是由于光沿直线传播形成的；水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射；放大镜成像利用了光的折射；海市蜃楼是由于光的折射形成的。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理，然后与定日镜的原理对照即可。
6．【答案】A
【知识点】力作用的相互性；牛顿第一定律；物体运动状态的变化；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．扣球时，手对球施加力，球对手也有力，是物体间力的作用是相互的，故A正确；
B．运动鞋底凹凸不平，可增大了接触面的粗糙程度，增大摩擦力，故B错误；
C．惯性是物体的属性，与质量有关，与物体的运动状态无关，乒乓球加速飞行时，质量不变，惯性不变，故C错误；
D．飞行的乒乓球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，乒乓球将做匀速直线运动，故D错误。
故选A。
【分析】物体间力的作用是相互的；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；惯性只和物体的质量有关；运动的物体不受力，做匀速直线运动。
7．【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A．“高歌一曲”，即大声唱一首歌，则其中的“高”是指响度大，故A错误；
B．根据声音传播的知识可知，机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的，故B正确；
C．根据声音产生的条件可知，机器人的歌声也是由物体振动产生的，故C错误；
D．一般情况下，声音在气体中传播最慢，在固体中传声最快，即声音在不同介质中的传播速度一般不同，故D错误。
故选B。
【分析】A.声音的大小叫响度，声音的高低叫音调；
B.声音的传播需要介质；
C.声音由物体振动产生；
D.一般情况下，声音在气体中传播最慢，在固体中传声最快。
8．【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能；力的作用效果；流体压强与流速的关系；杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】A． 如图-1， 在使用碗夹的过程中，转轴为支点，阻力作用在尖端，手指施加动力。此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B． 如图-2， 砂锅煲汤时，汤吸收锅体传递过来的热量，是通过热传递的方式改变汤汁内能的，故B正确；
C． 如图-3， 包饺子时用力捏出花边，即饺子的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C错误；
D． 如图-4， 抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出，故D错误。
故选B。
【分析】A.比较动力臂和阻力臂的变化，确定杠杆的分类；
B.热传递的本质为能量的转移；
C.力的作用效果包括：力改变物体的形状和力改变物体的运动状态；
D.根据流体压强和流速的关系判断。
9．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的故障分析；安全用电原则
【解析】【解答】A．有金属外壳的用电器要连接地线，外壳带电，可导入大地，用电安全，故A不符合题意；
B．使用充电桩时，通过导线的电流较大，产生热量较多，为减少导线发热，需减小导线电阻，故B不符合题意；
C．充电桩起火，应先切断电源，若直接用水扑灭，易发生触电事故，故C不符合题意；
D．电工在维修充电桩时，要先断开电源，否则有触电危险，故D符合题意。
故选D。
【分析】有金属外壳的用电器，金属外壳要接地；减小电阻，可以减小电流产生的热量；发生电火灾时，不能用水灭火；维修电器时，先断开电源。
10．【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．由表格数据及题意知，当S1、S2闭合，S3断开时，电路的功率最大，则两个电阻并联在电路中，电路中的阻值最小，所以加热功率最大时，温控开关S1和S2并联。故A正确；
B．当S1闭合，S2和S3都断开时，此时电路功率为880W，则电路的总阻值，则此时R2单独接入电路，的阻值为55欧，故B正确；
C．S1和S2都断开，S3闭合时，电路中的总阻值，满足，所以两电阻串联在电路，则加热电路简化电路图如下：
当S3出现故障不能断开，其它开关都闭合时，电路出现短路，故C正确；
D．由电路图知，S2出现故障不能断开，则两个电阻不会串联接入电路，当手动开关S闭合，其它两个开关断开，电路中只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小为，故D错误。
故答案为：D。
【分析】A、并联总电阻最小、功率最大，结合开关通断判断连接方式；
B、单用时由电功率公式求阻值；
C、常通+全闭合造成电源短路；
D、不断开，两电阻可串联，串联总功率才是电路最小功率。
11．【答案】马或自己；静止
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】（1）当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去时，是描述百花在运动，则它相对参照物的位置不断改变。因为百花相对于马位置发生了改变，故此时是以马为参照物。
（2）以 奔驰的马为参照物时，诗人孟郊相对于奔驰的马位置没有发生改变，故此时诗人孟郊是静止的。
【分析】如果研究对象与参照物之间的位置发生了变化，则是运动的；如果位置没有发生变化，则是静止的。
12．【答案】发声体振动；一切物质的分子都在不停地做无规则运动
【知识点】声音的产生；分子热运动
【解析】【解答】（1）根据声音产生的条件可知，“箫鼓喧”是由于发声体振动产生的。
（2）“满路飘香麝”的意思是路上都是花的香气，说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【分析】（1）声音由物体振动产生；
（2）不同的物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散，本质是分子的无规则运动。
13．【答案】磁；减小；大
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，因为通电导体周围存在磁场。
（2）当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，说明电磁铁的磁场变强，那么同规格控制电路的电流变大。根据可知，电路的总电阻变大。根据R总=R1+R2可知， 热敏电阻Rt的阻值减小，这说明热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。
（3）吸合时电磁铁的磁场强弱不变，则电流大小不变，那么控制电路的总电阻不变。若要提高设定温度，热敏电阻的阻值变得更小，根据题意可知电路中电磁铁被吸下的电流不变，根据R总=R1+R2可知，应调大RS的电阻值。
【分析】（1）电流通过导体时都会产生磁场，这就是电流的磁效应；
（2）磁性弹片吸合，说明磁场变强，据此分析控制电流变化，根据分析总电阻变化，根据R总=R1+R2分析热敏电阻Rt的阻值变化即可；
（3）吸合时电磁铁的磁场强弱不变，则电流大小不变，那么控制电路的总电阻不变。根据温度变化确定热敏电阻的阻值变化，根据R总=R1+R2分析调控电阻Rs的阻值变化。
14．【答案】太阳能；裂变；电磁波
【知识点】核裂变；太阳能及其利用与转化；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能。
（2）核能主要包括核裂变与核聚变，核电站主要是利用了核裂变获得能量。
（3）电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，因此“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是电磁波。
【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据核电站的工作原理解答；
（3）根据电磁波的特点和应用解答。
15．【答案】并；>；9；C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】 由图可知，各条PTC加热丝互不影响，故PTC加热丝是并联的；
因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，电流越大，故IA＞IB；
利用知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，
由题意可知，电加热眼罩由10根PTC加热丝并联组成，由并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：，
则眼罩加热电路的最大发热功率：。
由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，利用可知，其功率先变大后变小再不变，故C图符合题意；
故答案为：并；＞；9W；C。
【分析】根据串、并联电路中各用电器是否相互影响确定电路的连接方式；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
利用可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙找出PTC加热丝的最小阻值，由并联电路的电阻特点求出电路中的总电阻，利用得出电路的最大发热功率；
根据图丙图象结合题干信息“当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变”利用分析其功率随时间变化的图象。
16．【答案】（1）
（2）
【知识点】透镜的光路图；家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）与凹透镜主光轴平行的光线折射后其反向延长线过焦点。连接焦点F和入射点并延长，作出折射光线；过光心的光线传播方向不变，如图所示：
（2）学校楼道里的灯，光控开关和声控开关都闭合时才会亮，所以这两个开关串联控制灯泡；为了安全用电，开关要接在火线上，另一端接灯泡顶点，灯泡螺旋部分接零线。如图所示：
【分析】(1) 本题考查凹透镜特殊光路：①平行主轴入射→折射光线反向延长线过焦点；②过光心入射→传播方向不变。
(2) 本题考查家庭电路接线规范：两开关同时闭合灯才亮，必须串联；开关接火线保障断电后灯泡不带电，螺口灯侧壁接零线。
（1）与凹透镜主光轴平行的光线折射后其反向延长线过焦点。连接焦点F和入射点并延长，作出折射光线；过光心的光线传播方向不变，如图所示：
（2）学校楼道里的灯，光控开关和声控开关都闭合时才会亮，所以这两个开关串联控制灯泡；为了安全用电，开关要接在火线上，另一端接灯泡顶点，灯泡螺旋部分接零线。如图所示：
17．【答案】（1）170
（2）2；小于
（3）不会
【知识点】沸腾及沸腾条件；探究水的沸腾实验；时间及其测量；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）如图1，秒表的分针指在2min和3min刻度线之间，且过了2.5min刻度线，所以秒针读数为50s，则秒表的读数为2min50s=170s
故答案为：170
（2）在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，要自下而上安装器材，先根据酒精灯火焰高度调节图甲中十字夹2的高度。
在1个标准大气压，水的沸点是100℃，且大气压越低，水的沸点越低。由图乙可知，水的沸点是98℃，可判断此时大气压小于1个标准大气压。
故答案为：2；小于
（3）通电螺线管周围的小磁针作用是研究螺线管磁场的分布情况，不论有没有小磁针，通电螺线管周围的磁场都存在，不会消失。
故答案为：不会
【分析】(1) 本小问考查秒表读数：小表盘读分钟、大表盘读秒，分针过半分钟则秒针读30-60s；
(2) 本小问考查水沸腾实验器材装配顺序与沸点和气压关系：自下而上组装，沸点随大气压减小而降低；
(3) 本小问考查通电螺线管磁场：磁场由电流产生，小磁针仅用来检验磁场，移除小磁针磁场不变。
（1）如图1，秒表的分针指在2min和3min刻度线之间，且过了2.5min刻度线，所以秒针读数为50s，则秒表的读数为2min50s=170s
（2）[1]在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，要自下而上安装器材，先根据酒精灯火焰高度调节图甲中十字夹2的高度。
[2]在1个标准大气压，水的沸点是100℃，且大气压越低，水的沸点越低。由图乙可知，水的沸点是98℃，可判断此时大气压小于1个标准大气压。
（3）通电螺线管周围的小磁针作用是研究螺线管磁场的分布情况，不论有没有小磁针，通电螺线管周围的磁场都存在，不会消失。
18．【答案】（1）较黑暗
（2）不能
（3）像和物到平面镜的距离相等
（4）玻璃板与直尺没有垂直
【知识点】平面镜成像的原理、特点；探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）为了使透明玻璃板所成的像更清晰，便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行。
故答案为：较黑暗
（2）平面镜成像原理是光的反射，所成的像是虚像，虚像不能用光屏承接到，所以在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上不能呈现A蜡烛的像。
故答案为：不能
（3）由图中三次实验可知，平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，像和物关于平面镜对称。
故答案为：像和物到平面镜的距离相等
（4）实验时，玻璃板要垂直放在直尺上，如果不垂直，A蜡烛所成的像偏高或偏低，后面的B蜡烛就不能与A蜡烛的像完全重合。
故答案为：玻璃板与直尺没有垂直
【分析】(1) 考查平面镜实验环境选择：暗光环境提升像的清晰度；
(2) 考查虚实像区别：虚像不能用光屏承接；
(3) 考查成像规律：物像到镜面距离相等；
(4) 考查实验故障：玻璃板不竖直是蜡烛无法重合的典型原因。
（1）为了使透明玻璃板所成的像更清晰，便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行。
（2）平面镜成像原理是光的反射，所成的像是虚像，虚像不能用光屏承接到，所以在玻璃板后蜡烛的像B的位置放一光屏，光屏上不能呈现A蜡烛的像。
（3）由图中三次实验可知，平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，像和物关于平面镜对称。
（4）实验时，玻璃板要垂直放在直尺上，如果不垂直，A蜡烛所成的像偏高或偏低，后面的B蜡烛就不能与A蜡烛的像完全重合。
19．【答案】（1）大于
（2）幻灯机
（3）大
（4）8
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【解答】（1）由图乙可知，物距u=35cm-5cm=30cm，此时物距大于像距，烛焰成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，，即，则，所以凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。
故答案为：大于
（2）图甲中蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据这一成像原理制成了幻灯机。
故答案为：幻灯机
（3）分析三次实验数据可知，物距保持15cm不变时，焦距越大，像距越大。
故答案为：大
（4）根据凸透镜成像规律可知，要在光屏上得到一个缩小的像，物距应大于二倍焦距，即
则，所以他应在表给出的三个透镜中选用焦距为8cm的凸透镜。
故答案为：8
【分析】(1) 依据甲、乙成像特点，利用范围分别推导两个透镜焦距区间，对比大小；
(2) 熟记成像应用：放大实像幻灯机；缩小实像照相机；
(3) 控制物距不变，由表格数据归纳焦距与像距变化规律；
(4) 根据缩小实像列式，筛选符合条件的焦距。
（1）由图乙可知，物距u=35cm-5cm=30cm
此时物距大于像距，烛焰成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，，即，则，所以凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。
（2）图甲中蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据这一成像原理制成了幻灯机。
（3）分析三次实验数据可知，物距保持15cm不变时，焦距越大，像距越大。
（4）根据凸透镜成像规律可知，要在光屏上得到一个缩小的像，物距应大于二倍焦距，即
则，所以他应在表给出的三个透镜中选用焦距为8cm的凸透镜。
20．【答案】（1）
（2）短路
（3）2.4；2
（4）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由题意可知，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相接，如图：
（2）由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表指针正常偏转，说明电路是通路，而电压表示数为零，故障在与电压表并联的部分，说明存在的故障可能是定值电阻短路。
故答案为：短路
（3）根据实物图可知电压表接入电路中的量程为0-3V，分度值为0.1V，则根据图乙可知电压表的示数为2.4V。
由图丁和欧姆定律可知，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不变。
故答案为：2.4；2
（4）改用50Ω的电阻时，电路中的电流，滑动变阻器接入电路的阻值为，大于了其最大阻值，所以可能是因为小明选用的滑动变阻器最大阻值太小，电压表的示数无法达到实验要求的值。
故答案为：C。
【分析】(1) 滑动变阻器 “一上一下”，滑片右移电阻变小接右下接线；
(2) 定值电阻短路：电路通、电压表被短路无示数；断路则电流表无示数；
(3) 控制变量法：探究I与R，保持定值电阻两端电压不变，先算出初始控制电压2V；
(4) 串联分压，算出所需滑动变阻器最小阻值大于铭牌最大阻值，原因是变阻器最大阻值太小。
（1）由题意可知，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相接，如图：
（2）由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表指针正常偏转，说明电路是通路，而电压表示数为零，故障在与电压表并联的部分，说明存在的故障可能是定值电阻短路。
（3）[1]根据实物图可知电压表接入电路中的量程为0-3V，分度值为0.1V，则根据图乙可知电压表的示数为2.4V。
[2] 由图丁和欧姆定律可知，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不变。
（4）改用50Ω的电阻时，电路中的电流
滑动变阻器接入电路的阻值为
大于了其最大阻值，所以可能是因为小明选用的滑动变阻器最大阻值太小，电压表的示数无法达到实验要求的值。
故选C。
21．【答案】（1）接触面的粗糙程度；A
（2）②
（3）无关；2.8
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1）根据乙、丙两图，压力相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，丙图测力计示数更大，滑动摩擦力更大，可得出：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
拔河比赛时，需要增大摩擦力，鞋底花纹越深，接触面越粗糙，摩擦力越大，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）实验时，拉动物块很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，可知手对弹簧测力计拉力大小变化，不是摩擦摩擦力大小的变化。
（3）①滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与木板速度大小无关，改进后，不需要匀速拉动长木板。
②弹簧测力计示数为2.8N，木块受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
【分析】（1）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（2）拉动物体时，物体不能匀速直线运动，拉力不同，但摩擦力相等；
（3）摩擦力大小和物体的速度无关；根据物体受到平衡力，结合拉力，测量摩擦力。
（1）[1][2]比较乙、丙两图，物块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，丙图中测力计示数更大，即滑动摩擦力更大，可以得出结论：当压力大小一定时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；拔河比赛时要获胜就需要增大摩擦力，根据以上结论可知，鞋底花纹越深，接触面越粗糙，摩擦力越大，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）在拉动物块的时候很难保持匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，这是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的，而不是摩擦摩擦力本身大小的变化。
（3）①[1]滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体相对木板速度大小无关，所以改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板。
②[2]如图，弹簧测力计示数为2.8N，此时木块受到木板的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
22．【答案】（1）解：由图可知，A滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。
（2）解：拉力做的有用功
功率为
（3）解：拉力做的总功为
滑轮组的机械效率是
【知识点】功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】(1) 定滑轮特点：只改变力的方向，不省力；动滑轮省力；
(2) 先算物体重力，，再用求有用功率；
(3) 滑轮组，，效率。
（1）由图可知，A滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。
（2）拉力做的有用功
功率为
（3）拉力做的总功为
滑轮组的机械效率是
23．【答案】（1）解：①在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为
②根据题意可知，燃气完全燃烧放出的热量为
则燃气炉烧水时的效率为
（2）解：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即，
解得
表示燃气炉每小时消耗300g的燃气，由题意可知，燃气炉每小时放出的热量为
由可知，该燃气炉所使用燃料的热值为
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】(1) ①吸热公式，标准大气压限定沸点；②，效率；
(2) 先根据功率与耗气量比值求每小时耗气量，再由一小时总放热结合变形求燃料热值。
（1）解：①在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为
②根据题意可知，燃气完全燃烧放出的热量为
则燃气炉烧水时的效率为
（2）燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即，解得
表示燃气炉每小时消耗300g的燃气，由题意可知，燃气炉每小时放出的热量为
由可知，该燃气炉所使用燃料的热值为
24．【答案】（1）电
（2）根据可知，当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，则瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为：F=pS=3.5×107Pa×1×10-4m2=3.5×103N。
答：瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为3.5×103N。
（3）①卡车的行驶速度为：；
②卡车所做的机械功为：W=Pt=172×103W×3600s=6.192×108J，
根据W=Fs可知，卡车所受牵引力为：；
卡车在水平路面上做匀速直线运动，由二力平衡条件知，卡车所受摩擦力f=F=8.6×103N；
③根据可知，燃料完全燃烧放出的热量为： ，
消耗燃油的质量为：，
则减排二氧化碳的质量为：m'=3.3m=3.3×40kg=132kg。
答：①卡车的行驶速度为20m/s；
②卡车所受摩擦力为8.6×103N；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为132kg。
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化或转移；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】【解答】（1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
答：（1）电。
【分析】 （1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
（2）根据求出瓶内壁1cm2的面积上受到的压力；
（3）①根据速度公式求出卡车的行驶速度；
②根据求出卡车所做的机械功，利用W=Fs求出卡车所受牵引力；
③根据求出燃料完全燃烧放出的热量，利用Q放=mq求出消耗燃油的质量，据此求出减排二氧化碳的质量。
（1）如图所示，氢气输入到氢燃料电池中，氢燃料电池将化学能直接转化为电能，为电动机供电。
（2）根据压强的定义可得瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为F压=pS=3.5×107Pa×1×10-4m2=3500N
（3）①由题意可知，卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，则其速度为
②由题意可知，卡车在水平路面上做匀速直线运动，处于平衡状态，则由二力平衡条件可知F牵=f，由公式P=F牵v可得卡车所受摩擦力大小为
③由题意可知，卡车在水平路面上匀速行驶1h，发动机输出的有用功为W有=Pt=172000W×3600s=6.192×108J
若改用燃油卡车，发动机效率取36%，则需燃料提供的能量为
需要消耗燃油的质量为
释放的二氧化碳的质量为m0=40×3.3kg=132kg
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