2024年北京市中考物理模拟卷（一）（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024年北京市中考物理模拟卷（一）（有解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 13.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-02 00:00:00 | ||
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文档简介
2024年北京市中考物理模拟卷（一）
（考试时间：70分钟 试卷满分：70分）
全卷取g=10N/kg，水的密度ρ＝1.0×10 kg/m 。
一、选择题（下列各小题的四个选项中，只有一个选项符合题意。共24分，每小题2分）
1．2019年春晚武术表演节目《少林魂》，演员们排列的整整齐齐，行是行，列是列，如图若同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，其中的光学原理与下列成语描述的现象所包含的光学原理相同的是
A．管中窥豹 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．浮光跃金
2．图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 撬棒
B． 羊角锤
C． 核桃夹
D． 碗夹
3．下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．太阳能
4．如图所示关于北京特色建筑的描述中，由于光的折射形成的是
A． 国家大剧院在水中的倒影
B．卢沟桥上狮子的剪影
C． 十七孔桥透过玻璃球成的像
D． 故宫中大理石栏杆的影子
5．下列说法中正确的是（ ）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致
C．奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中就会有电流
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果下落做匀速直线运动 B．苹果受到的重力和阻力是一对平衡力
C．苹果所受的重力做功，重力势能增加 D．苹果的重力势能转化为动能
8．如图所示为小明在科学实践课上制作的“折纸青蛙”，用手按住青蛙的后部，此时青蛙相对于桌面静止，松手后，青蛙就可以向前跳动，则下列说法正确的是
A．青蛙向前跳动时，青蛙所受合力为零
B．青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C．青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
D．用手按住青蛙的后部时，青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
9．下列关于力和运动关系的说法中正确的是（ ）
A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力小于摩擦力
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，受到平衡力的作用
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒
D．粉笔盒放在水平桌面上，桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
10．小明学了力学知识后，做了如下实验．他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体，如图甲，并测出了物体的速度大小，绘制了图中的乙丙两图，乙图表示拉力F与时间t的关系，丙图表示物体的运动速度v与时间t的关系，结合已知条件及两图像可知，下列判断正确的是
A．当t=2s时，物体受平衡力
B．当t=2s时，物体受到的摩擦力为3N
C．当t=3.5s时，物体受到的摩擦力为2N
D．物体匀速运动时，拉力的功率是9W
11．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
12．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S．当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P ，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P′，电压表V1、V2的示数分别为U1′和U2′，电阻R3消耗的电功率为6W，已知电阻R1=2Ω，U1∶U1′=3∶2， U2∶U2′=15∶16．则下列判断正确的是
A．R3=10Ω， R1∶R2=1∶5 B．R2=10Ω， R2∶R3=3∶5
C．U=18V， P′=18W D．P=27W， P∶P′=3∶1
二、多项选择题（下列各小题的四个选项中，符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力
B．铁锁始终不会超过释放时的高度
C．铁锁的动能和势能不断相互转化
D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落
14．下列说法中正确的是
A．正电荷定向移动的方向为电流方向
B．家庭电路的总电流过大的原因是短路
C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
D．风能、太阳能、天然气都属于可再生能源
15．如图所示电路，电源两端电压为6 V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5 A；只闭合开关S2时，电流表的示数为0.2 A；只闭合S3时，电流表的示数为0.6 A，下列说法正确的是（ ）
A．只断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A
B．电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω
C．只闭合开关S2时，电阻R3消耗的电功率是0.4 W
D．三个开关都闭合时，电流表的示数为1.85 A
三、实验探究题（共28分，16、18、22题各2分、17、19、20、21题各3分，23题6分，24题4分）
16．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
17．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的 附近，按照安培的假设，地球表面应该带有 （选填“正”或“负”）电荷，理由是： 。
18．小阳为了验证“通过导体的电流大小跟导体电阻大小的关系”，他选用了下列符合实验要求的器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、多个阻值不同的定值电阻。
（1）他连接了如图所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： ；
（2）小阳改正（1）中的错误后，使用阻值不同的定值电阻进行多次测量，测量的数据如下表所示。
电阻R/Ω 6 10 15 20 25 30
电流 I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 0.16 0.14
小阳分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题，请你帮他分析造成该现象的原因是 。
19．小红利用如图的实验装置进行实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ；
（2）如图乙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，请根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题 。
20．小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
21．图甲是“用伏安法测量电阻Rx的阻值”所连接的部分电路。请回答下列问题：
（1）若闭合开关前，滑片P要置于滑动变阻器最左端，图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）接线柱上。
（2）正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，电压表始终示数为零，则电路出现的故障可能是 。
A．电流表处有短路
B．电阻Rx处有短路
C．电阻Rx处有断路
D．滑动变阻器处有断路
（3）找到故障并排除后，在实验中，某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，测得的Rx= Ω。
22．在探究二力平衡条件的实验时，小军采用图所示的方案：将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上等质量的钩码，小卡片静止．小军想利用反证法证明：“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，他应该进行的实验操作是 ．
23．实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、装有适量水的柱形容器、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（），如图所示。小强想利用上述器材设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积有关”；请你帮他完成下列步骤。
（1）自变量： ；因变量： ；
（2）写出主要实验步骤 （可以画图辅助）；
（3）设计实验数据记录表 。
24．教室的竖直黑板上吸着磁扣，磁扣为什么不下来呢？与磁扣受到的重力平衡的力是黑板对磁扣的吸引力还是别的什么力呢？喜欢受力分析的小明，对静止在竖直黑板上的一个磁扣进行了受力分析，分析出了与重力平衡的力，请你利用如图的磁扣进行受力分析，并判断出这个力的大小和方向，可画图说明。
四、科普阅读题（共4分）
25．阅读短文，回答问题。
物体带电的方法
自然界经常出现物体带电的情况，使物体带电的方法有:一、摩擦起电，实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:：兔毛一玻璃一羊毛一丝绸一铝一木一硬橡胶一硫磺一人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。二、接触起电，将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。三、感应起电，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷，如图甲所示，这就是感应起电。
(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同其实质是 发生了转移。
(2)若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带 电。
(3)如图乙所示，这是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过 起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于 而使头发竖起来。
五、计算题（共8分，26题4分，27题4分）
26．为保证行车安全，我国高速公路的最高限速为120km/h。同时在道路上行驶的车辆还应保持足够的车距。当车辆在高速路上超速行驶，或是车距过小时，发生事故的机率就会大大增加。某型号轿车的最短刹车距离s制动（从开始刹车到车辆静止）跟车辆行驶速度v的关系为s制动＝kv2，公式中系数k＝s2/m，轿车行驶速度v的单位为m/s，刹车距离s制动的单位为m。某人驾驶该型号轿车在高速路上以144km/h的速度行驶时，发现道路前方90m处有危险情况发生，若此人的反应时间（从发现问题到做出反应动作）为0.5s，请通过计算判断，他能否在90m内把车停住。
27．如图所示的电路，电阻R2的阻值是30Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.6A，电流表A的示数是1.0A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功W2。
2024年北京市中考物理模拟卷（一）
（的案或解析）
（考试时间：120分钟 试卷满分：120分）
一、选择题（下列各小题的四个选项中，只有一个选项符合题意。共24分，每小题2分）
1．2019年春晚武术表演节目《少林魂》，演员们排列的整整齐齐，行是行，列是列，如图若同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，其中的光学原理与下列成语描述的现象所包含的光学原理相同的是
A．管中窥豹 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．浮光跃金
【答案】A
【详解】同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，是光沿直线传播．
A、管中窥豹是由光沿直线传播形成的现象，故A符合题意；
B、海市蜃楼是由于空气密度不均匀造成的，属于光的折射，故B不符合题意；
C、杯弓蛇影，是平面镜成像，是由光的反射形成的，故C不符合题意；
D、浮光跃金，是由光的反射形成的，故D不符合题意．
2．图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 撬棒
B． 羊角锤
C． 核桃夹
D． 碗夹
【答案】D
【详解】ABC．我们在使用撬棒、羊角锤、核桃夹时都是为了省力，并且在使用的过程中都是动力臂大于阻力臂，所以它们都是省力杠杆，故ABC不符合题意；
D．碗夹动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故D符合题意。
故选D。
3．下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．太阳能
【答案】D
【详解】核能、石油、天然气都属于不可再生能源，只有太阳能是可再生能源。
故选D。
4．如图所示关于北京特色建筑的描述中，由于光的折射形成的是
A． 国家大剧院在水中的倒影
B．卢沟桥上狮子的剪影
C． 十七孔桥透过玻璃球成的像
D． 故宫中大理石栏杆的影子
【答案】C
【详解】A. 国家大剧院在水中的倒影是光的反射形成的．故A错误．
B. 剪影的行成是由于沿直线传播的光被物体遮挡形成的，是光的直线传播原理．故B错误．
C. 玻璃球是凸透镜，十七孔桥透过玻璃球成的像，是凸透镜成像，原理是光经过凸透镜发生折射．故C正确．
D. 故宫中大理石栏杆的影子是光的直线传播形成的．故D错误．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致
C．奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中就会有电流
【答案】ACD
【详解】A．核电站发电时，消耗核能，获得电能，将核能转化为电能，故A正确；
B．物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，金属是靠带负电的自由电子导电的，所以通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反，故B错误；
C．奥斯特实验中，通电导线周围的小磁针方向发生了偏转，表明通电导体周围存在磁场，故C正确；
D．法拉第经过大量实验发现，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中就会有感应电流产生，称为电磁感应现象，故D正确。
故选ACD。
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
【答案】A
【详解】指甲刀可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成。撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，ABC是省力杠杆；镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支为O点， 杠杆，动力作用在B点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；杠杆OED，动力作用在E点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂, 是费力杠杆，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】此题考查杠杆的分类，主要包括以下几种：①动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；②动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；③动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果下落做匀速直线运动 B．苹果受到的重力和阻力是一对平衡力
C．苹果所受的重力做功，重力势能增加 D．苹果的重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A．由图可知，苹果在相同的时间内通过的路程变大，因此苹果下落做匀加速直线运动，故A错误；
B．苹果下落时做加速运动，苹果受到的重力大于阻力，不是平衡力，故B错误；
C．苹果所受的重力做功，其高度减小，重力势能减小，故C错误；
D．苹果下落的过程中，高度减小，重力势能减小，质量不变，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
8．如图所示为小明在科学实践课上制作的“折纸青蛙”，用手按住青蛙的后部，此时青蛙相对于桌面静止，松手后，青蛙就可以向前跳动，则下列说法正确的是
A．青蛙向前跳动时，青蛙所受合力为零
B．青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C．青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
D．用手按住青蛙的后部时，青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A. 力是改变物体运动状态的原因，所以青蛙向前跳动时，青蛙所受合力不为零，故A错误；
B. 桌面对青蛙的力和青蛙对桌面的力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C. 青蛙离开桌面向前跳动的过程中，仍然受重力作用，向前跳动中也受到空气的阻力，故C正确；
D. 用手按住青蛙的后部时，青蛙对桌面的压力大于重力，支持力与压力是相互作用力，故相等，即青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力不相等，所以不是平衡力，故D错误．
选C
点睛：平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作用于两个物体，两对力的大小都是相等的．
9．下列关于力和运动关系的说法中正确的是（ ）
A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力小于摩擦力
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，受到平衡力的作用
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒
D．粉笔盒放在水平桌面上，桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
【答案】D
【详解】A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力等于摩擦力，使车处于平衡状态，故A错误；
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，篮球只受到重力的作用，所以篮球受到不是平衡力，故B错误；
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于惯性会向前倾倒，惯性不是力，不能说受到惯性，故C错误；
D．粉笔盒放在水平桌面上，粉笔盒对桌面的压力使桌面发生弹性形，桌面要恢复原状对粉笔盒产生支持力，故D正确。
故选D。
10．小明学了力学知识后，做了如下实验．他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体，如图甲，并测出了物体的速度大小，绘制了图中的乙丙两图，乙图表示拉力F与时间t的关系，丙图表示物体的运动速度v与时间t的关系，结合已知条件及两图像可知，下列判断正确的是
A．当t=2s时，物体受平衡力
B．当t=2s时，物体受到的摩擦力为3N
C．当t=3.5s时，物体受到的摩擦力为2N
D．物体匀速运动时，拉力的功率是9W
【答案】C
【详解】C．由v-t图象可知，3～4s内物体处于匀速直线运动状态，由二力平衡条件可知，物体所受到的摩擦力应与拉力F的大小相等；由F-t图象可知，t=3.5s时，拉力F=2N，所以此时物体受到的摩擦力大小也是2N；故C正确；
A．由v-t图象可知，1～3s内物体做加速直线运动，受到非平衡力的作用，即t=2s时，物体受非平衡力的作用；故A错误；
B．因滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无关，所以，1～3s内物体所受到的摩擦力大小也是2N；故B错误；
D．由图丙知当t=3.5s时，物体做匀速直线运动，速度为3m/s；由乙图知t=3.5s时，拉力为2N；则拉力的功率P=Fv=2N×3m/s=6W，故D错误．
11．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
【答案】C
【详解】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，故A受到的摩擦力的大小为100N，故A错误；
B．对B进行受力分析，物体B所受重力为
故B错误；
C．支架受到滑轮组的拉力为
故C正确；
D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为
故D错误。
故选C。
12．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S．当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P ，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P′，电压表V1、V2的示数分别为U1′和U2′，电阻R3消耗的电功率为6W，已知电阻R1=2Ω，U1∶U1′=3∶2， U2∶U2′=15∶16．则下列判断正确的是
A．R3=10Ω， R1∶R2=1∶5 B．R2=10Ω， R2∶R3=3∶5
C．U=18V， P′=18W D．P=27W， P∶P′=3∶1
【答案】C
【详解】闭合开关S，当开关S1闭合时，等效电路图如图1所示；
开关S1断开时，等效电路图如图2所示；
由图1和图2可得
===------①
==---------------②
由①②可得
=----------------③
因电源的电压不变，则
U=I1（R1+R2）=I2（R1+R2+R3）
把R1=2Ω和①③式代入得
R2=10Ω，R3=6Ω
所以
R1∶R2=1∶5
R2∶R3=5∶3
由图2可知
I22R3=6W
所以I2=1A，代入①得I1=1.5A，
电源的电压为
U=I2（R1+R2+R3）=1A×（2Ω+10Ω+6Ω）=18V
P=UI1=18V×1.5A=27W
P'=UI2=18V×1A=18W
P∶P'=3∶2
故选C。
二、多项选择题（下列各小题的四个选项中，符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力
B．铁锁始终不会超过释放时的高度
C．铁锁的动能和势能不断相互转化
D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落
【答案】BC
【详解】A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误；
B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高度，故B正确；
C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确；
D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向下，做曲线运动，故D错误。
故选BC。
14．下列说法中正确的是
A．正电荷定向移动的方向为电流方向
B．家庭电路的总电流过大的原因是短路
C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
D．风能、太阳能、天然气都属于可再生能源
【答案】AC
【详解】A、电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，故A正确；
B、由电学常识可知，家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大造成的，故B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故C正确；
D、风能、太阳能可从自然界源源不断得到，是可再生能源，天然气属化石能源，一旦消耗短时间内无法再生，属不可再生能源，故D错误．
15．如图所示电路，电源两端电压为6 V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5 A；只闭合开关S2时，电流表的示数为0.2 A；只闭合S3时，电流表的示数为0.6 A，下列说法正确的是（ ）
A．只断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A
B．电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω
C．只闭合开关S2时，电阻R3消耗的电功率是0.4 W
D．三个开关都闭合时，电流表的示数为1.85 A
【答案】ACD
【详解】当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可得：R1＝＝＝12 Ω，故B不正确；当只闭合S3时，电路为R3的简单电路，则R3＝＝＝10 Ω；当只闭合开关S2时，电路为R1、R2、R3串联，电路中的总电阻为R＝＝＝30 Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R2＝R－R1－R3＝30 Ω－12 Ω－10 Ω＝8 Ω，此时电阻R3消耗的电功率：P3＝IR3＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W，故C正确；只断开开关S2时，R1、R3并联，因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，此时电流表的示数为I4＝I1＋I3＝0.5 A＋0.6 A＝1.1 A，故A正确；三个开关都闭合时，R1、R2、R3并联，通过R2的电流为I2′＝＝＝0.75 A，此时电流表的示数为：I5＝I1＋I2′＋I3＝0.5 A＋0.75 A＋0.6 A＝1.85 A，D正确，故选ACD。
三、实验探究题（共28分，16、18、22题各2分、17、19、20、21题各3分，23题6分，24题4分）
16．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
【答案】 210 252
【详解】[1]由题意可知，每月可节约的电能为，场馆的照明功率为，根据公式可知，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明的时间为
正常照明时间为210h。
[2]这些能量为
焦炭的热值为，若这些能量由焦炭燃烧获得，根据热值公式可知，至少需完全燃烧焦炭的质量为
至少需完全燃烧焦炭的质量为252kg。
17．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的 附近，按照安培的假设，地球表面应该带有 （选填“正”或“负”）电荷，理由是： 。
【答案】 南极 负 见详解
【详解】[1]地磁两极和地理两极位置相反，但并不完全重合，所以地磁的北极在地理南极附近。
[2][3]由安培定则可知，环形电流的方向是自东向西，而地球的转动方向是自西向东，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷。
18．小阳为了验证“通过导体的电流大小跟导体电阻大小的关系”，他选用了下列符合实验要求的器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、多个阻值不同的定值电阻。
（1）他连接了如图所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： ；
（2）小阳改正（1）中的错误后，使用阻值不同的定值电阻进行多次测量，测量的数据如下表所示。
电阻R/Ω 6 10 15 20 25 30
电流 I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 0.16 0.14
小阳分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题，请你帮他分析造成该现象的原因是 。
【答案】 电流表 没有控制定值电阻两端电压不变
【详解】[1]根据电流的流向，电流从电流表负接线柱流入正接线柱流出，电流表正负接线柱接反了，会造成电流表指针反向偏转，所以连接错误的元件是电流表。
[2]探究通过导体的电流与电阻的关系，要控制定值电阻两端电压保持不变；根据表格数据可知
……
且
小阳分析各组数据的电阻阻值与电流乘积不等，电流跟电阻不成反比，是由于更换定值电阻后，没有调节滑片使定值电阻两端电压保持不变。
19．小红利用如图的实验装置进行实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ；
（2）如图乙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，请根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题 。
【答案】 左 便于直接测量力臂 当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？
【详解】（1）[1]如图甲，杠杆左高右低，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。
[2]杠杠在水平位置平衡时，由于左右钩码对杠杆的拉力竖直向下，力臂恰好在杠杆上，便于直接测量力臂。
（2）[3]由图可知，阻力和阻力臂不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，动力臂逐渐变小，杠杆平衡时，测力计示数逐渐变大，可以提出问题：当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？
20．小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【详解】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。
（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
21．图甲是“用伏安法测量电阻Rx的阻值”所连接的部分电路。请回答下列问题：
（1）若闭合开关前，滑片P要置于滑动变阻器最左端，图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）接线柱上。
（2）正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，电压表始终示数为零，则电路出现的故障可能是 。
A．电流表处有短路
B．电阻Rx处有短路
C．电阻Rx处有断路
D．滑动变阻器处有断路
（3）找到故障并排除后，在实验中，某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，测得的Rx= Ω。
【答案】 B B 4
【详解】(1)[1]滑片P要置于滑动变阻器最左端，此时接入的电阻最大，故未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的B接线柱上。
(2)[2]正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，有电流说明是短路，电压表始终示数为零，说明电压表测量的电阻短路，故选B。
(3)[3]某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流为0.5A，电压为2V，则电阻的大小为
则未知电阻为。
22．在探究二力平衡条件的实验时，小军采用图所示的方案：将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上等质量的钩码，小卡片静止．小军想利用反证法证明：“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，他应该进行的实验操作是 ．
【答案】从左侧或右侧摘掉（或加挂）一个钩码
【详解】小卡片两端通过滑轮各挂两个钩码，两侧钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，两侧钩码数相同，对小卡片的拉力相等，卡片处于平衡状态；要利用反证法证明“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，需要改变小卡片一侧拉力大小，观察小卡片是否平衡，所以需要进行的实验操作是从左侧（或右侧）摘掉（或加挂）一个钩码．
23．实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、装有适量水的柱形容器、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（），如图所示。小强想利用上述器材设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积有关”；请你帮他完成下列步骤。
（1）自变量： ；因变量： ；
（2）写出主要实验步骤 （可以画图辅助）；
（3）设计实验数据记录表 。
【答案】 排开液体体积 浮力 见详解
实验次数 1 2 3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
【详解】（1）[1][2]实验中探究浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积的关系，所以通过改变物体排开液体体积的大小，观察物体所受浮力大小是否改变，所以自变量是物体排开液体体积，因变量是物体所受浮力。
（2）[3]① 用弹簧测力计测金属块的重力为G，填在表格中；
② 将金属块下部分2格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为F1；
③ 将金属块下部分4格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为F2；
④利用公式
计算物体所受浮力。
（3）[4]实验中需要测量金属块的重力为G，弹簧测力计的拉力F，物体排开液体体积V，物体所受浮力F浮，需要多次试验，寻找普遍规律，设计表格如下：
实验次数 1 2 3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
24．教室的竖直黑板上吸着磁扣，磁扣为什么不下来呢？与磁扣受到的重力平衡的力是黑板对磁扣的吸引力还是别的什么力呢？喜欢受力分析的小明，对静止在竖直黑板上的一个磁扣进行了受力分析，分析出了与重力平衡的力，请你利用如图的磁扣进行受力分析，并判断出这个力的大小和方向，可画图说明。
【答案】见详解
【详解】答：磁扣受4个力，水平方向上是吸力和墙壁的支持力，这两个力平衡，竖直方向上，摩擦力和重力平衡，摩擦力大小等于重力，且方向竖直向上，正是因为摩擦力磁扣才能不掉落。
四、科普阅读题（共4分）
25．阅读短文，回答问题。
物体带电的方法
自然界经常出现物体带电的情况，使物体带电的方法有:一、摩擦起电，实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:：兔毛一玻璃一羊毛一丝绸一铝一木一硬橡胶一硫磺一人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。二、接触起电，将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。三、感应起电，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷，如图甲所示，这就是感应起电。
(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同其实质是 发生了转移。
(2)若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带 电。
(3)如图乙所示，这是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过 起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于 而使头发竖起来。
【答案】 电子 正 接触 带同种电荷互相排斥
【详解】(1)[1]摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，束缚电子能力强的物体容易得到电子，带负电，束缚电子能力弱的物体容易失去电子，带正电。
(2)[2]根据摩擦起电顺序表，顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电，所以用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带正电。
(3)[3][4]通过接触起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于带同种电荷相互排斥而使头发竖起来。
五、计算题（共8分，26题4分，27题4分）
26．为保证行车安全，我国高速公路的最高限速为120km/h。同时在道路上行驶的车辆还应保持足够的车距。当车辆在高速路上超速行驶，或是车距过小时，发生事故的机率就会大大增加。某型号轿车的最短刹车距离s制动（从开始刹车到车辆静止）跟车辆行驶速度v的关系为s制动＝kv2，公式中系数k＝s2/m，轿车行驶速度v的单位为m/s，刹车距离s制动的单位为m。某人驾驶该型号轿车在高速路上以144km/h的速度行驶时，发现道路前方90m处有危险情况发生，若此人的反应时间（从发现问题到做出反应动作）为0.5s，请通过计算判断，他能否在90m内把车停住。
【答案】不能在90 m内把车停住
【详解】解：轿车速度
v＝144km/h＝40 m/s
s车＝s制动+ s反应＝kv2+vt＝s2/m×(40 m/s)2 +40 m/s×0.5s＝100m
s车＝100 m＞s危险＝90 m
他不能在90 m内把车停住。
答：不能在90 m内把车停住。
27．如图所示的电路，电阻R2的阻值是30Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.6A，电流表A的示数是1.0A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功W2。
【答案】（1）20Ω；（2）144J
【详解】解：（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流为
I2=I I1=1.0A 0.6A=0.4A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，根据欧姆定律的计算公式可得，电源电压为
U=U2=I2R2=0.4A×30Ω=12V
则电阻R1的阻值
（2）通电30秒钟，根据电功的计算公式可得，电流通过电阻R2所做的电功为
W2=UI2t=12V×0.4A×30s=144J
答：（1）电阻R1的阻值为20Ω；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功为144J。
（考试时间：70分钟 试卷满分：70分）
全卷取g=10N/kg，水的密度ρ＝1.0×10 kg/m 。
一、选择题（下列各小题的四个选项中，只有一个选项符合题意。共24分，每小题2分）
1．2019年春晚武术表演节目《少林魂》，演员们排列的整整齐齐，行是行，列是列，如图若同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，其中的光学原理与下列成语描述的现象所包含的光学原理相同的是
A．管中窥豹 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．浮光跃金
2．图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 撬棒
B． 羊角锤
C． 核桃夹
D． 碗夹
3．下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．太阳能
4．如图所示关于北京特色建筑的描述中，由于光的折射形成的是
A． 国家大剧院在水中的倒影
B．卢沟桥上狮子的剪影
C． 十七孔桥透过玻璃球成的像
D． 故宫中大理石栏杆的影子
5．下列说法中正确的是（ ）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致
C．奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中就会有电流
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果下落做匀速直线运动 B．苹果受到的重力和阻力是一对平衡力
C．苹果所受的重力做功，重力势能增加 D．苹果的重力势能转化为动能
8．如图所示为小明在科学实践课上制作的“折纸青蛙”，用手按住青蛙的后部，此时青蛙相对于桌面静止，松手后，青蛙就可以向前跳动，则下列说法正确的是
A．青蛙向前跳动时，青蛙所受合力为零
B．青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C．青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
D．用手按住青蛙的后部时，青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
9．下列关于力和运动关系的说法中正确的是（ ）
A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力小于摩擦力
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，受到平衡力的作用
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒
D．粉笔盒放在水平桌面上，桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
10．小明学了力学知识后，做了如下实验．他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体，如图甲，并测出了物体的速度大小，绘制了图中的乙丙两图，乙图表示拉力F与时间t的关系，丙图表示物体的运动速度v与时间t的关系，结合已知条件及两图像可知，下列判断正确的是
A．当t=2s时，物体受平衡力
B．当t=2s时，物体受到的摩擦力为3N
C．当t=3.5s时，物体受到的摩擦力为2N
D．物体匀速运动时，拉力的功率是9W
11．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
12．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S．当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P ，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P′，电压表V1、V2的示数分别为U1′和U2′，电阻R3消耗的电功率为6W，已知电阻R1=2Ω，U1∶U1′=3∶2， U2∶U2′=15∶16．则下列判断正确的是
A．R3=10Ω， R1∶R2=1∶5 B．R2=10Ω， R2∶R3=3∶5
C．U=18V， P′=18W D．P=27W， P∶P′=3∶1
二、多项选择题（下列各小题的四个选项中，符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力
B．铁锁始终不会超过释放时的高度
C．铁锁的动能和势能不断相互转化
D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落
14．下列说法中正确的是
A．正电荷定向移动的方向为电流方向
B．家庭电路的总电流过大的原因是短路
C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
D．风能、太阳能、天然气都属于可再生能源
15．如图所示电路，电源两端电压为6 V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5 A；只闭合开关S2时，电流表的示数为0.2 A；只闭合S3时，电流表的示数为0.6 A，下列说法正确的是（ ）
A．只断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A
B．电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω
C．只闭合开关S2时，电阻R3消耗的电功率是0.4 W
D．三个开关都闭合时，电流表的示数为1.85 A
三、实验探究题（共28分，16、18、22题各2分、17、19、20、21题各3分，23题6分，24题4分）
16．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
17．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的 附近，按照安培的假设，地球表面应该带有 （选填“正”或“负”）电荷，理由是： 。
18．小阳为了验证“通过导体的电流大小跟导体电阻大小的关系”，他选用了下列符合实验要求的器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、多个阻值不同的定值电阻。
（1）他连接了如图所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： ；
（2）小阳改正（1）中的错误后，使用阻值不同的定值电阻进行多次测量，测量的数据如下表所示。
电阻R/Ω 6 10 15 20 25 30
电流 I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 0.16 0.14
小阳分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题，请你帮他分析造成该现象的原因是 。
19．小红利用如图的实验装置进行实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ；
（2）如图乙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，请根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题 。
20．小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
21．图甲是“用伏安法测量电阻Rx的阻值”所连接的部分电路。请回答下列问题：
（1）若闭合开关前，滑片P要置于滑动变阻器最左端，图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）接线柱上。
（2）正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，电压表始终示数为零，则电路出现的故障可能是 。
A．电流表处有短路
B．电阻Rx处有短路
C．电阻Rx处有断路
D．滑动变阻器处有断路
（3）找到故障并排除后，在实验中，某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，测得的Rx= Ω。
22．在探究二力平衡条件的实验时，小军采用图所示的方案：将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上等质量的钩码，小卡片静止．小军想利用反证法证明：“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，他应该进行的实验操作是 ．
23．实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、装有适量水的柱形容器、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（），如图所示。小强想利用上述器材设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积有关”；请你帮他完成下列步骤。
（1）自变量： ；因变量： ；
（2）写出主要实验步骤 （可以画图辅助）；
（3）设计实验数据记录表 。
24．教室的竖直黑板上吸着磁扣，磁扣为什么不下来呢？与磁扣受到的重力平衡的力是黑板对磁扣的吸引力还是别的什么力呢？喜欢受力分析的小明，对静止在竖直黑板上的一个磁扣进行了受力分析，分析出了与重力平衡的力，请你利用如图的磁扣进行受力分析，并判断出这个力的大小和方向，可画图说明。
四、科普阅读题（共4分）
25．阅读短文，回答问题。
物体带电的方法
自然界经常出现物体带电的情况，使物体带电的方法有:一、摩擦起电，实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:：兔毛一玻璃一羊毛一丝绸一铝一木一硬橡胶一硫磺一人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。二、接触起电，将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。三、感应起电，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷，如图甲所示，这就是感应起电。
(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同其实质是 发生了转移。
(2)若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带 电。
(3)如图乙所示，这是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过 起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于 而使头发竖起来。
五、计算题（共8分，26题4分，27题4分）
26．为保证行车安全，我国高速公路的最高限速为120km/h。同时在道路上行驶的车辆还应保持足够的车距。当车辆在高速路上超速行驶，或是车距过小时，发生事故的机率就会大大增加。某型号轿车的最短刹车距离s制动（从开始刹车到车辆静止）跟车辆行驶速度v的关系为s制动＝kv2，公式中系数k＝s2/m，轿车行驶速度v的单位为m/s，刹车距离s制动的单位为m。某人驾驶该型号轿车在高速路上以144km/h的速度行驶时，发现道路前方90m处有危险情况发生，若此人的反应时间（从发现问题到做出反应动作）为0.5s，请通过计算判断，他能否在90m内把车停住。
27．如图所示的电路，电阻R2的阻值是30Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.6A，电流表A的示数是1.0A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功W2。
2024年北京市中考物理模拟卷（一）
（的案或解析）
（考试时间：120分钟 试卷满分：120分）
一、选择题（下列各小题的四个选项中，只有一个选项符合题意。共24分，每小题2分）
1．2019年春晚武术表演节目《少林魂》，演员们排列的整整齐齐，行是行，列是列，如图若同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，其中的光学原理与下列成语描述的现象所包含的光学原理相同的是
A．管中窥豹 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．浮光跃金
【答案】A
【详解】同一列的演员，后面的人只能看到前面的人，说明队伍就排成了一条直线，是光沿直线传播．
A、管中窥豹是由光沿直线传播形成的现象，故A符合题意；
B、海市蜃楼是由于空气密度不均匀造成的，属于光的折射，故B不符合题意；
C、杯弓蛇影，是平面镜成像，是由光的反射形成的，故C不符合题意；
D、浮光跃金，是由光的反射形成的，故D不符合题意．
2．图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A． 撬棒
B． 羊角锤
C． 核桃夹
D． 碗夹
【答案】D
【详解】ABC．我们在使用撬棒、羊角锤、核桃夹时都是为了省力，并且在使用的过程中都是动力臂大于阻力臂，所以它们都是省力杠杆，故ABC不符合题意；
D．碗夹动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故D符合题意。
故选D。
3．下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．太阳能
【答案】D
【详解】核能、石油、天然气都属于不可再生能源，只有太阳能是可再生能源。
故选D。
4．如图所示关于北京特色建筑的描述中，由于光的折射形成的是
A． 国家大剧院在水中的倒影
B．卢沟桥上狮子的剪影
C． 十七孔桥透过玻璃球成的像
D． 故宫中大理石栏杆的影子
【答案】C
【详解】A. 国家大剧院在水中的倒影是光的反射形成的．故A错误．
B. 剪影的行成是由于沿直线传播的光被物体遮挡形成的，是光的直线传播原理．故B错误．
C. 玻璃球是凸透镜，十七孔桥透过玻璃球成的像，是凸透镜成像，原理是光经过凸透镜发生折射．故C正确．
D. 故宫中大理石栏杆的影子是光的直线传播形成的．故D错误．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致
C．奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，电路中就会有电流
【答案】ACD
【详解】A．核电站发电时，消耗核能，获得电能，将核能转化为电能，故A正确；
B．物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，金属是靠带负电的自由电子导电的，所以通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反，故B错误；
C．奥斯特实验中，通电导线周围的小磁针方向发生了偏转，表明通电导体周围存在磁场，故C正确；
D．法拉第经过大量实验发现，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中就会有感应电流产生，称为电磁感应现象，故D正确。
故选ACD。
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
【答案】A
【详解】指甲刀可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成。撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，ABC是省力杠杆；镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支为O点， 杠杆，动力作用在B点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；杠杆OED，动力作用在E点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂, 是费力杠杆，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】此题考查杠杆的分类，主要包括以下几种：①动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；②动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；③动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果下落做匀速直线运动 B．苹果受到的重力和阻力是一对平衡力
C．苹果所受的重力做功，重力势能增加 D．苹果的重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A．由图可知，苹果在相同的时间内通过的路程变大，因此苹果下落做匀加速直线运动，故A错误；
B．苹果下落时做加速运动，苹果受到的重力大于阻力，不是平衡力，故B错误；
C．苹果所受的重力做功，其高度减小，重力势能减小，故C错误；
D．苹果下落的过程中，高度减小，重力势能减小，质量不变，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
8．如图所示为小明在科学实践课上制作的“折纸青蛙”，用手按住青蛙的后部，此时青蛙相对于桌面静止，松手后，青蛙就可以向前跳动，则下列说法正确的是
A．青蛙向前跳动时，青蛙所受合力为零
B．青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C．青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
D．用手按住青蛙的后部时，青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A. 力是改变物体运动状态的原因，所以青蛙向前跳动时，青蛙所受合力不为零，故A错误；
B. 桌面对青蛙的力和青蛙对桌面的力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C. 青蛙离开桌面向前跳动的过程中，仍然受重力作用，向前跳动中也受到空气的阻力，故C正确；
D. 用手按住青蛙的后部时，青蛙对桌面的压力大于重力，支持力与压力是相互作用力，故相等，即青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力不相等，所以不是平衡力，故D错误．
选C
点睛：平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作用于两个物体，两对力的大小都是相等的．
9．下列关于力和运动关系的说法中正确的是（ ）
A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力小于摩擦力
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，受到平衡力的作用
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒
D．粉笔盒放在水平桌面上，桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
【答案】D
【详解】A．小明没有推动静止的汽车，是由于推力等于摩擦力，使车处于平衡状态，故A错误；
B．竖直向上抛出的篮球达到最高点时，篮球只受到重力的作用，所以篮球受到不是平衡力，故B错误；
C．行驶中的客车突然刹车时，乘客由于惯性会向前倾倒，惯性不是力，不能说受到惯性，故C错误；
D．粉笔盒放在水平桌面上，粉笔盒对桌面的压力使桌面发生弹性形，桌面要恢复原状对粉笔盒产生支持力，故D正确。
故选D。
10．小明学了力学知识后，做了如下实验．他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体，如图甲，并测出了物体的速度大小，绘制了图中的乙丙两图，乙图表示拉力F与时间t的关系，丙图表示物体的运动速度v与时间t的关系，结合已知条件及两图像可知，下列判断正确的是
A．当t=2s时，物体受平衡力
B．当t=2s时，物体受到的摩擦力为3N
C．当t=3.5s时，物体受到的摩擦力为2N
D．物体匀速运动时，拉力的功率是9W
【答案】C
【详解】C．由v-t图象可知，3～4s内物体处于匀速直线运动状态，由二力平衡条件可知，物体所受到的摩擦力应与拉力F的大小相等；由F-t图象可知，t=3.5s时，拉力F=2N，所以此时物体受到的摩擦力大小也是2N；故C正确；
A．由v-t图象可知，1～3s内物体做加速直线运动，受到非平衡力的作用，即t=2s时，物体受非平衡力的作用；故A错误；
B．因滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无关，所以，1～3s内物体所受到的摩擦力大小也是2N；故B错误；
D．由图丙知当t=3.5s时，物体做匀速直线运动，速度为3m/s；由乙图知t=3.5s时，拉力为2N；则拉力的功率P=Fv=2N×3m/s=6W，故D错误．
11．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
【答案】C
【详解】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，故A受到的摩擦力的大小为100N，故A错误；
B．对B进行受力分析，物体B所受重力为
故B错误；
C．支架受到滑轮组的拉力为
故C正确；
D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为
故D错误。
故选C。
12．如图所示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S．当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P ，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；开关S1断开时，电路消耗的电功率为P′，电压表V1、V2的示数分别为U1′和U2′，电阻R3消耗的电功率为6W，已知电阻R1=2Ω，U1∶U1′=3∶2， U2∶U2′=15∶16．则下列判断正确的是
A．R3=10Ω， R1∶R2=1∶5 B．R2=10Ω， R2∶R3=3∶5
C．U=18V， P′=18W D．P=27W， P∶P′=3∶1
【答案】C
【详解】闭合开关S，当开关S1闭合时，等效电路图如图1所示；
开关S1断开时，等效电路图如图2所示；
由图1和图2可得
===------①
==---------------②
由①②可得
=----------------③
因电源的电压不变，则
U=I1（R1+R2）=I2（R1+R2+R3）
把R1=2Ω和①③式代入得
R2=10Ω，R3=6Ω
所以
R1∶R2=1∶5
R2∶R3=5∶3
由图2可知
I22R3=6W
所以I2=1A，代入①得I1=1.5A，
电源的电压为
U=I2（R1+R2+R3）=1A×（2Ω+10Ω+6Ω）=18V
P=UI1=18V×1.5A=27W
P'=UI2=18V×1A=18W
P∶P'=3∶2
故选C。
二、多项选择题（下列各小题的四个选项中，符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13．如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力
B．铁锁始终不会超过释放时的高度
C．铁锁的动能和势能不断相互转化
D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落
【答案】BC
【详解】A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误；
B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高度，故B正确；
C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确；
D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向下，做曲线运动，故D错误。
故选BC。
14．下列说法中正确的是
A．正电荷定向移动的方向为电流方向
B．家庭电路的总电流过大的原因是短路
C．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
D．风能、太阳能、天然气都属于可再生能源
【答案】AC
【详解】A、电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，故A正确；
B、由电学常识可知，家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大造成的，故B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故C正确；
D、风能、太阳能可从自然界源源不断得到，是可再生能源，天然气属化石能源，一旦消耗短时间内无法再生，属不可再生能源，故D错误．
15．如图所示电路，电源两端电压为6 V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5 A；只闭合开关S2时，电流表的示数为0.2 A；只闭合S3时，电流表的示数为0.6 A，下列说法正确的是（ ）
A．只断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A
B．电阻R1＝8 Ω，R2＝10 Ω
C．只闭合开关S2时，电阻R3消耗的电功率是0.4 W
D．三个开关都闭合时，电流表的示数为1.85 A
【答案】ACD
【详解】当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可得：R1＝＝＝12 Ω，故B不正确；当只闭合S3时，电路为R3的简单电路，则R3＝＝＝10 Ω；当只闭合开关S2时，电路为R1、R2、R3串联，电路中的总电阻为R＝＝＝30 Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R2＝R－R1－R3＝30 Ω－12 Ω－10 Ω＝8 Ω，此时电阻R3消耗的电功率：P3＝IR3＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W，故C正确；只断开开关S2时，R1、R3并联，因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，且干路电流等于各支路电流之和，此时电流表的示数为I4＝I1＋I3＝0.5 A＋0.6 A＝1.1 A，故A正确；三个开关都闭合时，R1、R2、R3并联，通过R2的电流为I2′＝＝＝0.75 A，此时电流表的示数为：I5＝I1＋I2′＋I3＝0.5 A＋0.75 A＋0.6 A＝1.85 A，D正确，故选ACD。
三、实验探究题（共28分，16、18、22题各2分、17、19、20、21题各3分，23题6分，24题4分）
16．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
【答案】 210 252
【详解】[1]由题意可知，每月可节约的电能为，场馆的照明功率为，根据公式可知，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明的时间为
正常照明时间为210h。
[2]这些能量为
焦炭的热值为，若这些能量由焦炭燃烧获得，根据热值公式可知，至少需完全燃烧焦炭的质量为
至少需完全燃烧焦炭的质量为252kg。
17．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的 附近，按照安培的假设，地球表面应该带有 （选填“正”或“负”）电荷，理由是： 。
【答案】 南极 负 见详解
【详解】[1]地磁两极和地理两极位置相反，但并不完全重合，所以地磁的北极在地理南极附近。
[2][3]由安培定则可知，环形电流的方向是自东向西，而地球的转动方向是自西向东，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷。
18．小阳为了验证“通过导体的电流大小跟导体电阻大小的关系”，他选用了下列符合实验要求的器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、多个阻值不同的定值电阻。
（1）他连接了如图所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： ；
（2）小阳改正（1）中的错误后，使用阻值不同的定值电阻进行多次测量，测量的数据如下表所示。
电阻R/Ω 6 10 15 20 25 30
电流 I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 0.16 0.14
小阳分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题，请你帮他分析造成该现象的原因是 。
【答案】 电流表 没有控制定值电阻两端电压不变
【详解】[1]根据电流的流向，电流从电流表负接线柱流入正接线柱流出，电流表正负接线柱接反了，会造成电流表指针反向偏转，所以连接错误的元件是电流表。
[2]探究通过导体的电流与电阻的关系，要控制定值电阻两端电压保持不变；根据表格数据可知
……
且
小阳分析各组数据的电阻阻值与电流乘积不等，电流跟电阻不成反比，是由于更换定值电阻后，没有调节滑片使定值电阻两端电压保持不变。
19．小红利用如图的实验装置进行实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ；
（2）如图乙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，请根据以上现象，提出一个可以探究的科学问题 。
【答案】 左 便于直接测量力臂 当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？
【详解】（1）[1]如图甲，杠杆左高右低，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。
[2]杠杠在水平位置平衡时，由于左右钩码对杠杆的拉力竖直向下，力臂恰好在杠杆上，便于直接测量力臂。
（2）[3]由图可知，阻力和阻力臂不变，依次沿OA、OB、OC方向拉动电子测力计，动力臂逐渐变小，杠杆平衡时，测力计示数逐渐变大，可以提出问题：当阻力与阻力臂不变时，动力与动力臂大小有什么关系？
20．小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【详解】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。
（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
21．图甲是“用伏安法测量电阻Rx的阻值”所连接的部分电路。请回答下列问题：
（1）若闭合开关前，滑片P要置于滑动变阻器最左端，图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）接线柱上。
（2）正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，电压表始终示数为零，则电路出现的故障可能是 。
A．电流表处有短路
B．电阻Rx处有短路
C．电阻Rx处有断路
D．滑动变阻器处有断路
（3）找到故障并排除后，在实验中，某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，测得的Rx= Ω。
【答案】 B B 4
【详解】(1)[1]滑片P要置于滑动变阻器最左端，此时接入的电阻最大，故未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的B接线柱上。
(2)[2]正确连接后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从左端移动到右端，发现电流表示数逐渐变大，有电流说明是短路，电压表始终示数为零，说明电压表测量的电阻短路，故选B。
(3)[3]某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流为0.5A，电压为2V，则电阻的大小为
则未知电阻为。
22．在探究二力平衡条件的实验时，小军采用图所示的方案：将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上等质量的钩码，小卡片静止．小军想利用反证法证明：“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，他应该进行的实验操作是 ．
【答案】从左侧或右侧摘掉（或加挂）一个钩码
【详解】小卡片两端通过滑轮各挂两个钩码，两侧钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，两侧钩码数相同，对小卡片的拉力相等，卡片处于平衡状态；要利用反证法证明“二力平衡的条件之一是两个力大小相等”，需要改变小卡片一侧拉力大小，观察小卡片是否平衡，所以需要进行的实验操作是从左侧（或右侧）摘掉（或加挂）一个钩码．
23．实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、装有适量水的柱形容器、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（），如图所示。小强想利用上述器材设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积有关”；请你帮他完成下列步骤。
（1）自变量： ；因变量： ；
（2）写出主要实验步骤 （可以画图辅助）；
（3）设计实验数据记录表 。
【答案】 排开液体体积 浮力 见详解
实验次数 1 2 3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
【详解】（1）[1][2]实验中探究浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积的关系，所以通过改变物体排开液体体积的大小，观察物体所受浮力大小是否改变，所以自变量是物体排开液体体积，因变量是物体所受浮力。
（2）[3]① 用弹簧测力计测金属块的重力为G，填在表格中；
② 将金属块下部分2格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为F1；
③ 将金属块下部分4格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为F2；
④利用公式
计算物体所受浮力。
（3）[4]实验中需要测量金属块的重力为G，弹簧测力计的拉力F，物体排开液体体积V，物体所受浮力F浮，需要多次试验，寻找普遍规律，设计表格如下：
实验次数 1 2 3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
24．教室的竖直黑板上吸着磁扣，磁扣为什么不下来呢？与磁扣受到的重力平衡的力是黑板对磁扣的吸引力还是别的什么力呢？喜欢受力分析的小明，对静止在竖直黑板上的一个磁扣进行了受力分析，分析出了与重力平衡的力，请你利用如图的磁扣进行受力分析，并判断出这个力的大小和方向，可画图说明。
【答案】见详解
【详解】答：磁扣受4个力，水平方向上是吸力和墙壁的支持力，这两个力平衡，竖直方向上，摩擦力和重力平衡，摩擦力大小等于重力，且方向竖直向上，正是因为摩擦力磁扣才能不掉落。
四、科普阅读题（共4分）
25．阅读短文，回答问题。
物体带电的方法
自然界经常出现物体带电的情况，使物体带电的方法有:一、摩擦起电，实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的两个物体带上了等量的异种电荷。根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:：兔毛一玻璃一羊毛一丝绸一铝一木一硬橡胶一硫磺一人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电；两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。二、接触起电，将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。三、感应起电，将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与A相反的电荷，右端聚集了与A相同的电荷，如图甲所示，这就是感应起电。
(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同其实质是 发生了转移。
(2)若用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带 电。
(3)如图乙所示，这是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”，这是因为通过 起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于 而使头发竖起来。
【答案】 电子 正 接触 带同种电荷互相排斥
【详解】(1)[1]摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，束缚电子能力强的物体容易得到电子，带负电，束缚电子能力弱的物体容易失去电子，带正电。
(2)[2]根据摩擦起电顺序表，顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电，所以用兔毛与木条相互摩擦而带电，兔毛将带正电。
(3)[3][4]通过接触起电，电荷通过人体传到头发上，头发由于带同种电荷相互排斥而使头发竖起来。
五、计算题（共8分，26题4分，27题4分）
26．为保证行车安全，我国高速公路的最高限速为120km/h。同时在道路上行驶的车辆还应保持足够的车距。当车辆在高速路上超速行驶，或是车距过小时，发生事故的机率就会大大增加。某型号轿车的最短刹车距离s制动（从开始刹车到车辆静止）跟车辆行驶速度v的关系为s制动＝kv2，公式中系数k＝s2/m，轿车行驶速度v的单位为m/s，刹车距离s制动的单位为m。某人驾驶该型号轿车在高速路上以144km/h的速度行驶时，发现道路前方90m处有危险情况发生，若此人的反应时间（从发现问题到做出反应动作）为0.5s，请通过计算判断，他能否在90m内把车停住。
【答案】不能在90 m内把车停住
【详解】解：轿车速度
v＝144km/h＝40 m/s
s车＝s制动+ s反应＝kv2+vt＝s2/m×(40 m/s)2 +40 m/s×0.5s＝100m
s车＝100 m＞s危险＝90 m
他不能在90 m内把车停住。
答：不能在90 m内把车停住。
27．如图所示的电路，电阻R2的阻值是30Ω，当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.6A，电流表A的示数是1.0A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功W2。
【答案】（1）20Ω；（2）144J
【详解】解：（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流为
I2=I I1=1.0A 0.6A=0.4A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，根据欧姆定律的计算公式可得，电源电压为
U=U2=I2R2=0.4A×30Ω=12V
则电阻R1的阻值
（2）通电30秒钟，根据电功的计算公式可得，电流通过电阻R2所做的电功为
W2=UI2t=12V×0.4A×30s=144J
答：（1）电阻R1的阻值为20Ω；
（2）通电30秒钟，电流通过电阻R2所做的电功为144J。
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