浙江省宁波市镇海区仁爱中学2020-2021学年八年级（下）期中科学试卷（PDF版，含解析）
文档属性
| 名称 | 浙江省宁波市镇海区仁爱中学2020-2021学年八年级（下）期中科学试卷（PDF版，含解析） |  | |
| 格式 | |||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-19 09:19:22 | ||
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文档简介
2020-2021学年浙江省宁波市镇海区仁爱中学八年级（下）期中
科学试卷
一、选择题（本大题共 15 小题，第 1～10 小题，每小题 4 分，第 11～15 小题，每小题 4
分，共 55 分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分）
1．（4分）下列能说明声音是由物体振动产生的事例是（ ）
A．在山谷中叫喊可以听到回声
B．大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿
C．用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开
D．放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小
2．（4分）下列关于电学知识说法正确的是（ ）
A．用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒相互吸引
B．验电器的原理是异种电荷相互吸引
C．摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移
D．在有些地毯的编织过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这是为了使地毯更耐用
3．（4 分）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通
过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，
此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（ ）
A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片ⅠⅡ
4．（4 分）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为 10cm，光屏是用表
面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜 13cm 处，移动光屏，在光屏
上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（ ）
第 1页（共 56页）
A． 、放大 B． 、放大 C． 、缩小 D． 、缩小
5．（4 分）学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室
的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是（ ）
A．上课区域的光照强一些，观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
6．（4 分）小红测电阻 Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中 R0是 0～
200Ω的滑动变阻器，R 是未知固定电阻。她把开关 S掷于 a 时，电压表读数为 2.5 V，电
流表读数为 0.5 A；再把开关 S 掷于 b，并调节 R0，得到电压表读数减小 0.7V，电流表
读数增加 0.4A．最后小红得到 Rx的阻值为（ ）
A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω
7．（4 分）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关
S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，接通供水电机取水；光
线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的
是（ ）
第 2页（共 56页）
A． B．
C． D．
8．（4分）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（4分）如图为耳的结构，下列叙述正确的是（ ）
A．听小骨上有听觉感受器，可以传递声波
B．②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动
C．③是听神经，与口腔相连，使儿童易患中耳炎
D．④鼓膜有听觉感受器，可以感受声波
10．（4 分）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关 S 闭合后，发现只有一只电表的
指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
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A．电压表指针发生偏转，灯泡 L1短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡 L2短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡 L2断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡 L1断路
11．（4 分）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R
为可变电阻，过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警。Rt为热
敏电阻，一般有两种：阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而
减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则
下列说法中正确的是（ ）
A．Rt必须是负温度系数热敏电阻
B．当高温时 Rt 阻值增大，A、B 之间电压升高，报警器响起
C．环境温度不变时，使可变电阻增大，A、B 之间电压减小
D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻 R 的阻值
12．（4 分）如图，S 为小电珠，它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔，到孔的距离
为 L，透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑，圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍。若
在孔上嵌一凸透镜，则光屏上立刻出现一个清晰的亮点，则该透镜的焦距、圆孔与光屏
之间的距离可能为（ ）
A． ， B． ，L C．L，L D．L，2L
第 4页（共 56页）
13．（4 分）以平面镜 MO 和 NO 为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源 S，黑盒子的另
一侧面 EN上开有一个小孔 P，如图所示。一位观察者在盒外沿与 EN 平行的方向走过时，
通过 P 孔能几次被 S 所发出的光照射到（ ）
A．1 次 B．2 次 C．3 次 D．4 次
14．（4分）如图所示，电源电压 U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开
关，电流表示数为 1A．如果用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
则电流表示数将变为（ ）
A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
15．（4 分）利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现
采用图所示电路，能较准确的测量 Rx的阻值，已知 A、B 之间的电压 U 保持不变。当 S
接通 a 时，电压表示数为 9.6V，电流表示数为 0.3A，当 S接通 b 时，电压表示数为 12V，
电流表示数为 0.25A，则待测电阻 Rx的阻值为（ ）
A．32Ω B．40Ω C．48Ω D．70Ω
二、分析填空题（每空 2 分，共 38分）
16．（6 分）为了探究声音的三个特性，某班同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分
别进行了以下操作，如图所示。将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，
第 5页（共 56页）
用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的 与振动
有关。以上探究方法叫 。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是
A.蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开
C.小孔成像实验中像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系
17．（4 分）小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮
点 A 和 B，如图所示，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，应使入
射光线 MO 绕着点 O 沿 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）：现保持入
射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿
方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）。
18．（6分）在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：
蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼
视网膜）、光具座等。
（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。）
（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光
屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛
焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 透
镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，
才能得到清晰的像。
第 6页（共 56页）
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是： 。
19．（4 分）图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实
验数据描绘出的 I﹣R 关系图象。由图象可知：他每次控制电阻的两端电压为 V
不变。若电源电压为 4.5V，实验中 R 的阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑
动变阻器的阻值至少为 Ω。
20．（4分）如图所示，电源电压 12V，电压表接“0～15V”，电流表接“0～0.6A”。闭合开
关，滑动变阻器的滑片 P移至中点时，此时电流表 I1的示数为 0.6A；当滑片移至最上端
时，电流表的示数为 I2，且 I1：I2＝3：2。
（1）R1的阻值为 Ω；
（2）若用电阻 Rx替换 R1，电压表换接“0～3V”量程，电流表量程不变，R2允许通过
的最大电流为 1A，要求闭合开关 S，在移动滑动变阻器滑片 P的过程中，至少有一个电
表能达到满刻度，且电路能正常工作，则 Rx的取值范围为 。
21．（ 8 分）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答。
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使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。
3 ﹣（ ）液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为 ms（1ms＝10 3s）。
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并使甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显
示屏的数值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学想验证声速与气体温度的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并使甲、乙在一
条直线上，然后在甲、乙之间加温，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体温度的
增大而 。
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法判断
（4）如图中，已知 s1＝20cm，s2＝80cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为
m/s。
22．（4 分）如图所示是分别测量定值电阻 R 和小灯泡 L 两端电压和通过的电流后得到的 U
﹣ I 关系图线。现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，则通过电路中的电流是
A，此时 L 的电阻是 Ω。
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三、作图（共 10分）
23．（2 分）如图所示，有一条经过平面镜反射过点 P 的反射光线且平行于主光轴入射到凹
透镜上，S'为像点，请确定点光源 S的位置，并补全光路图。
24．（2 分）如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后
要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测灯 L1的电流；
（3）闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P，两灯均变暗。
25．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB所成的像。
26．（2 分）如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F 为凸透镜的焦点。请画出
图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
27．（2 分）如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点 F 和光心 O，分别画出经过凸透
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镜折射后的光线。
四、实验探究题（共 39 分，每空 3分）
28．（9分）阅读短文《超声波指纹识别技术》，回答问题。
不知道你的手机用多久了？如果用的时间够久的话，指纹识别模块（Home 键或手机背盖
处的指纹识别模块）是不是已经磨损了？或者你的手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹
识别就失效了？利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲，超声
波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能
穿透材料，而且材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也
就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做
出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显：首先，手指无需接触指纹模块，也
就不会出现指纹模块被磨损的情况，这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，
手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮
也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声
波识别的是三维图象，像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的
是 ；
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用 B 超诊断病情
D.医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，则海底深度为 m；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波
遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms、
0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大
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致形状，则该处指纹的大致形状是图乙中的 （1ms＝0.001s）。
29．（9分）在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。
1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
（1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的实像。镜头靠近人
时，此时像会 （选填“靠近”或“远离”）镜头。用相机拍摄远近不同的物体
时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。
（2）小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学
实验室去探究，实验数据如下表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 。
A.5m
B.0.5m
C.0.05m
D.0.005m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因： 。
30．（9分）如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
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（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜竖直放置在水平桌面上，主要是利用玻璃透明的特
点，便于 。
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，蜡烛 B （填“需
要”或“不需要”）点燃，他可以将蜡烛 B 和蜡烛 A 的像完全重合。
（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成 45°角固定在水平桌面上，让蜡烛 A 沿着桌
面向右做直线运动，将看到蜡烛 A 在玻璃板后的像会向 运动。
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向下
D.竖直向上
31．（12 分）小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器
材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、
15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”乙“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所
示的状态，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I﹣R 图象，得
到的结论是 。
（4）在上述实验中，小金用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动
变阻器的滑片向 端移动（选填“A”或“B”）。
五、分析计算题（共 38 分，本大题共 5 小题，第 32 题 4 分，33 题 10 分、34 题 8 分、35
题 6分，36题 10分）
32．（4 分）如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，当火车
第 12页（共 56页）
头距离桥头 150m 处鸣笛，鸣笛 5s后火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的
回声。（声音在空气中的传播速度按 330m/s计算）
（1）计算火车的速度；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。
33．（10 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6 伏且不变。电阻 R1的阻值为 50 欧，滑动
变阻器 R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键 S，电流表 A1的示数为 0.52 安。已知电流
表 A1的“0～3A”量程挡损坏。
（1）求通过电阻 R1的电流。
（2）求变阻器 R2连入电路的阻值。
（3）若要使电流表 A2与电流表 A1的比值变小，变阻器的滑片 P 应继续向 移动
（选填“左”或“右”）。
现有阻值为 15欧、30欧和 60 欧的三个电阻，请从中选择一个来替换电阻 R1，然后移动
变阻器滑片 P，使电流表 A2与电流表 A1的比值最小，且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为 欧。
②通过计算求出电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
34．（8 分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起（P 与
R1间的摩擦不计）。电压表量程为 0～3V，a、b 是一根长为 6cm 的均匀电阻丝，阻值 R1
＝30Ω，电源电压 U＝6V。
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（1）要保证电压表能正常工作，电路中 R0至少应为 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL 与所受拉力 F间的关系如图乙所示，若 R0＝45Ω，通过
计算说明，开关 S闭合后，当电压表指针指在 0.8V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为
多大？此拉力器的量程为多少？
35．（6 分）如图所示的电路中，电源电压为 18 伏且不变。电阻 R1的阻值为 6 欧，滑动变
阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键 S 后，电压表 V1的示数为 6伏。求：
①通过电阻 R1的电流。
②滑动变阻器接入电路的阻值。
③若电压表 V1、V2所接的量程均为 0～15 伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动
变阻器 R2允许接入的电阻范围。
36．（10分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20Ω，其接入电路的阻值
与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹
簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，
底面积为 100cm2。
当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降
至最低位置 B 时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量ΔL 的关
第 14页（共 56页）
系如图乙所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 。（两
空均填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功
率变化了多少？
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2020-2021学年浙江省宁波市镇海区仁爱中学八年级（下）期中
科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共 15 小题，第 1～10 小题，每小题 4 分，第 11～15 小题，每小题 4
分，共 55 分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分）
1．（4分）下列能说明声音是由物体振动产生的事例是（ ）
A．在山谷中叫喊可以听到回声
B．大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿
C．用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开
D．放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小
【答案】C
【分析】声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：
A、在山谷中叫喊可以听到回声，是指声音遇到障碍物会反射回来，不符合题意；
B、大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿，说明液体可以传声，不符合题意；
C、用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开，用转换法说明声音是由
物体振动产生的，符合题意；
D、放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小，说明声音
的传播需要介质，不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了与声现象相关的多个知识点，有一定综合性，但都属于基础知识，
难度不大。
2．（4分）下列关于电学知识说法正确的是（ ）
A．用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒相互吸引
B．验电器的原理是异种电荷相互吸引
C．摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移
D．在有些地毯的编织过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这是为了使地毯更耐用
【答案】C
第 16页（共 56页）
【分析】（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
（2）验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的；
（3）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；
（4）人在地毯上行走时，由于鞋底会与地毯摩擦从而会产生电荷，电荷如果不能及时导
走，会吸引空气中的灰尘。
【解答】解：
A、毛皮与橡胶棒摩擦时，二者分别带上等量的异种电荷，此时橡胶棒带负电，毛皮带正
电；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，此时将毛皮与玻璃棒靠近，因它们带有同种电荷，所
以会相互排斥，故 A 错误；
B、验电器的原理是同种电荷相互排斥，故 B 错误；
C、摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，在摩擦过程中一个物体得
到电子而带负电，另一物体失去电子而带正电，所以，摩擦起电不是创造了电荷，只是
电子在物体之间发生了转移，故 C 正确；
D、当人在地毯上走过时，脚与地毯之间相互摩擦会使地毯带上电荷，带电体会吸收灰尘
等轻小物体，如果加一些不锈钢丝可以将由于摩擦而使地毯所带的静电导入大地，使地
毯不易沾上灰尘，故 D 错误。
故选：C。
【点评】掌握摩擦起电的原因和摩擦起电的实质是解决此类问题的关键，会利用所学的
知识解决生活中的问题是中考的重要考查方向。
3．（4 分）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通
过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，
此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（ ）
A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片ⅠⅡ
【答案】A
第 17页（共 56页）
【分析】如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前
方，形成近视眼。戴凹透镜加以矫正，如图所示：
【解答】解：眼睛是心灵的窗口，正常人从外界获取的信息有 90%以上来自眼。如果眼
球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形
成近视眼。如图乙使远处物体形成的物像落到视网膜的前方，导致近视。近视眼配戴凹
透镜矫正，而远视眼需要配戴凸透镜矫正，图甲中镜片Ⅰ是凹透镜，Ⅱ是凸透镜。
故选：A。
【点评】解答此类题目的关键是理解近视眼的成因等知识。
4．（4 分）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为 10cm，光屏是用表
面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜 13cm 处，移动光屏，在光屏
上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（ ）
A． 、放大 B． 、放大 C． 、缩小 D． 、缩小
【答案】A
【分析】凸透镜成实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
凸透镜成实像时，像与物上下、左右均倒（是互换的）。
【解答】解：凸透镜的焦距 f＝10cm，物距 u＝13cm，满足 2f＞u＞f 条件，成倒立、放
大的实像；
由图可知，光源“F”开口向里（即垂直于纸面向里），因凸透镜成的实像是倒立的，即
像与物体的左右、上下相反，所以，在光屏前面看到的字母“F”是开口向外的（或开口
向右），即像的形状应该是“ ”，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
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【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
5．（4 分）学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室
的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是（ ）
A．上课区域的光照强一些，观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
【答案】B
【分析】光照射到物体的表明会发生反射；反射分成镜面反射和漫反射；平面镜成像属
于光的反射。
【解答】解：
A、上课区域的光照强一些，对比明显，观摩效果更好，故 A 正确；
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B、从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射，故 B 错误；
C、听课教师能看到上课的情景，说明光线能透视玻璃，故 C 正确；
D、学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜，属于平面镜成像，
故 D 正确；
本题选错误的；
故选：B。
【点评】本题考查了光的折射、反射、平面镜成像，属于基础知识。
6．（4 分）小红测电阻 Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中 R0是 0～
200Ω的滑动变阻器，R 是未知固定电阻。她把开关 S掷于 a 时，电压表读数为 2.5 V，电
流表读数为 0.5 A；再把开关 S 掷于 b，并调节 R0，得到电压表读数减小 0.7V，电流表
读数增加 0.4A．最后小红得到 Rx的阻值为（ ）
A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω
【答案】B
【分析】由电路图可知，Rx、R、R0串联，电流表测电路中的电流；开关 S 掷于 a 时，
电压表测 Rx与 R 两端的电压之和，根据欧姆定律求出它们的总电阻；开关 S 掷于 b时，
电压表测 R 两端的电压，根据题意得出电表的示数，根据欧姆定律求出 R 的阻值，进一
步求出 Rx的阻值。
【解答】解：由电路图可知，Rx、R、R0串联，电流表测电路中的电流；
开关 S 掷于 a 时，电压表测 Rx与 R 两端的电压之和，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由 I＝ 可得：
Rx+R＝ ＝ ＝5Ω，
开关 S 掷于 b时，电压表测 R 两端的电压，
因电压表读数减小 0.7V，电流表读数增加 0.4A，
所以，Ub＝Ua﹣0.7V＝2.5V﹣0.7V＝1.8V，电路中的电流 I′＝I+0.4A＝0.5A+0.4A＝
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0.9A，
则 R 的阻值：
R＝ ＝ ＝2Ω，
则 Rx的阻值：
Rx＝5Ω﹣R＝5Ω﹣2Ω＝3Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是解题的
关键。
7．（4 分）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关
S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，接通供水电机取水；光
线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的
是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】根据题意可知，刷卡和投币都可以使电动机工作；光控开关控制照明灯。
【解答】解：由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关 S1”，接通供水电机取水，
也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关 S1和投
币开关 S2应是并联的，S1、S2都能控制电动机；光线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，
接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；只有 D 图符合
题意。
故选：D。
【点评】（1）开关控制用电器时开关和用电器是串联的，用电器和用电器之间是并联的。
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（2）根据实际需要学会设计串联电路和并联电路。
8．（4分）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】首先确定光的传播方向，然后根据倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，
对各个图进行分析。
【解答】解：
树木在水中倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼
睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，故 B 正确，
ACD、图中光线来自水中，且光是直线传播或发生光的折射，故 ACD 错误。
故选：B。
【点评】本题考查平面镜成像特点及光的反射原理，要会应用平面镜成像的特点分析解
决实际问题。
9．（4分）如图为耳的结构，下列叙述正确的是（ ）
A．听小骨上有听觉感受器，可以传递声波
B．②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动
C．③是听神经，与口腔相连，使儿童易患中耳炎
D．④鼓膜有听觉感受器，可以感受声波
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【答案】B
【分析】耳的结构包括外耳、中耳和内耳。外耳包括耳郭和外耳道；中耳包括鼓膜、鼓
室和听小骨；内耳包括半规管、前庭和耳蜗。耳的结构模式图：
图中①是听小骨，②是耳蜗，③是听神经，④是鼓膜。
【解答】解：A、①听小骨主要是将鼓膜产生的振动传导到内耳，A 错误；
B、②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动，B 正确；
C、③是听神经，传导神经冲动，咽鼓管与口腔相连，使儿童易患中耳炎，C 错误；
D、鼓膜的作用是当声波传送来时产生振动，D 错误。
故选：B。
【点评】正确解答本题不仅要了解耳的结构和功能，还要能结合图进行准确的识别各部
分，根据各部分功能分析听觉的形成过程。多进行识图方面的训练，知识会掌握的更牢
固。
10．（4 分）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关 S 闭合后，发现只有一只电表的
指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
A．电压表指针发生偏转，灯泡 L1短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡 L2短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡 L2断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡 L1断路
【答案】D
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【分析】首先判断电路的结构，并确定电压表和电流表测量的对象；然后假设一个电表
有示数，再根据断路或短路以及仪表指针偏转情况进行判断。
【解答】解：根据电路图可知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量 L1
两端电压；
如果电压表指针发生偏转，则电流表示数为零，据此可判断电路故障为断路；电压表有
示数，说明电压表与电源两极相连，因此电路故障为灯泡 L1断路；
如果电流表指针发生偏转，则电压表无示数，据此可判断电压表被短路，因此电路故障
为灯泡 L1短路；故 D 正确，ABC 错误。
故选：D。
【点评】此题考查电流表，电压表在电路故障中的作用判断，要结合电路图和两表特点
进行分析。
11．（4 分）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R
为可变电阻，过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警。Rt为热
敏电阻，一般有两种：阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而
减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则
下列说法中正确的是（ ）
A．Rt必须是负温度系数热敏电阻
B．当高温时 Rt 阻值增大，A、B 之间电压升高，报警器响起
C．环境温度不变时，使可变电阻增大，A、B 之间电压减小
D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻 R 的阻值
【答案】A
【分析】分析电路的连接，过压报警器检测 AB间电压：
A、要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，即温度变低（升高）时，AB
间电压降低（升高），根据串联电路电压的规律和分压原理分析；
B、根据 A 项解答判断当高温时 Rt的阻值如何变化，由分压原理确定热敏电阻电压变化，
由串联电路电压的规律判断 A、B 之间电压变化，据此分析；
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C、由串联分压原理分析回答；
D、根据电阻的串联和欧姆定律，得出 AB的电压表达式，UAB＝ ×R，据此分析。
【解答】解：由图知，热敏电阻与可变电阻串联，过压报警器检测 AB 间的电压；已知
过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警：
A、要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，即温度变低（升高）时，AB
间电压降低（升高），根据串联电路电压的规律，热敏电阻的电压变大（减小），由串联
分压原理可知，热敏电阻的阻值应变大（减小），即用阻值随温度升高而减小的负温度系
数热敏电阻；故 A 正确；
B、由 A 项解答可知，当高温时热敏电阻 Rt的阻值应减小，故 B 错误；
C、环境温度不变时，使可变电阻增大，根据串联分压原理可知，A、B 之间电压也增大，
故 C 错误；
D、根据电阻的串联和欧姆定律可得，A、B 之间电压为：
UAB＝ ×R＝ ×U﹣﹣﹣﹣①
由①知，在温度变化同样的情况下（即 Rt的阻值变化相同），当 R 增大时，UAB变大，
更易触发蜂鸣器报警，故为了提高灵敏度应适当增大可变电阻 R 的阻值，故 D 错误。
故选：A。
【点评】本题结合实际考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键从题中获取有效的
信息。
12．（4 分）如图，S 为小电珠，它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔，到孔的距离
为 L，透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑，圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍。若
在孔上嵌一凸透镜，则光屏上立刻出现一个清晰的亮点，则该透镜的焦距、圆孔与光屏
之间的距离可能为（ ）
A． ， B． ，L C．L，L D．L，2L
【答案】B
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【分析】光在同种均匀介质中是延直线传播的，由圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍，可知
光屏到圆孔的距离等于 L；光屏上清晰的亮点是 S的像，得到 v＝u，根据凸透镜成像规
律，即可解答此题。
【解答】解：由小孔成像原理及圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍，可知光屏到圆孔的距离
为 L，由“在孔上嵌一凸透镜光屏上立刻出现一个清晰的亮点”，可知亮点是发光点的像，
得 v＝u，则根据凸透镜成像规律，u＝2f 时，v＝u＝2f，可知 L＝2f，则该透镜的焦距 f
＝ L，圆孔与光屏之间的距离即像距 v＝2f＝L。
故选：B。
【点评】此题主要考查凸透镜成像的应用，解答此题的关键是根据“光屏上立刻出现一
个清晰的亮点”判断出此时物像等大，然后问题可解。
13．（4 分）以平面镜 MO 和 NO 为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源 S，黑盒子的另
一侧面 EN上开有一个小孔 P，如图所示。一位观察者在盒外沿与 EN 平行的方向走过时，
通过 P 孔能几次被 S 所发出的光照射到（ ）
A．1 次 B．2 次 C．3 次 D．4 次
【答案】D
【分析】光线从小孔 P射出有四种情况：
（1）由点光源 S 发出的光线直接从小孔 P射出；
（2）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后，直接通过小孔 P的光线；
（3）由 S发出，经过平面镜 NO 反射后，直接通过小孔 P 的光线；
（4）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后再经过平面镜 NO 反射通过 P 的光线。
【解答】解：S发出的光线，从小孔 P 射出，有以下四种情况：
（1）由点光源 S 发出的光线直接从小孔 P射出，如下图；
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（2）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后，直接通过小孔 P的光线，如下图；
（3）由 S发出，经过平面镜 NO 反射后，直接通过小孔 P 的光线，如下图；
（4）因图中平面镜的位置确定：由 S发出，经过平面镜 MO 反射后再经过平面镜 NO 反
射通过 P的光线，如下图所示：
故选：D。
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【点评】本题解题的关键是利用光的直线传播和光的反射规律作图，是作图的基本类型。
14．（4分）如图所示，电源电压 U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开
关，电流表示数为 1A．如果用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
则电流表示数将变为（ ）
A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
【答案】B
【分析】由欧姆定律变形公式 R＝ 可求并联的总电阻，再根据并联电阻的特点可求虚
线框内所有电阻的等效电阻，用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
再根据并联电阻的特点求出此时并联的总电阻，最后又欧姆定律可求电流。
【解答】解：由 I＝ 可得，并联的总电阻：
R 并＝ ＝ ＝2Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为 R′，由并联电路电阻的特点：
＝ + ，代入数据， ＝ + ，
解得 R′＝4Ω；
用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻 R″：
＝ + ，代入数据， ＝ + ，
解得，R″＝ Ω，
电流表示数将变为：
I′＝ ＝ ＝1.5A，
故选：B。
【点评】本题主要考查并联电路的特点和欧姆定律的使用，认清电路是关键。
15．（4 分）利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现
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采用图所示电路，能较准确的测量 Rx的阻值，已知 A、B 之间的电压 U 保持不变。当 S
接通 a 时，电压表示数为 9.6V，电流表示数为 0.3A，当 S接通 b 时，电压表示数为 12V，
电流表示数为 0.25A，则待测电阻 Rx的阻值为（ ）
A．32Ω B．40Ω C．48Ω D．70Ω
【答案】B
【分析】（1）由电路图知：S接 a 时，电压表测 RX两端的电压，电流表测电路电流，由
串联电路的特点及欧姆定律列方程；
（2）由电路图知：S 接 b 时，电压表测 RX与电流表的串联电压，即 AB间的总电压 U；
电流表测电路电流；由欧姆定律列方程；
（3）解（1）（2）中列出的方程组，可求出待测电阻 RX的阻值。
【解答】解：设电流表的内阻为 RA，
（1）S 接 a 时，电压表测 Rx两端的电压，电流表测电路电流，
由串联电路的特点可得电源电压：U＝UX+UA＝UX+I1RA，
即：U＝9.6V+0.3A×RA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）S 接 b 时，电压表测 Rx与电流表两端的总电压 U，电流表测电路电流，
此时电压表示数为 12V，则电源电压 U＝12V，
将 U＝12V代入①式，解得 RA＝8Ω；
由电阻的串联和欧姆定律可得：U＝I2（RX+RA），
即：12V＝0.25A×（RX+8Ω）；
解得：RX＝40Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了欧姆定律、串联电路的特点，明确电压表与电流表测哪部分电压与
电流，根据串联电路特点及欧姆定律列出方程是本题解题的关键。
二、分析填空题（每空 2 分，共 38分）
16．（6 分）为了探究声音的三个特性，某班同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分
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别进行了以下操作，如图所示。将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，
用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的 音调 与振动 频率 有
关。以上探究方法叫 控制变量法 。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是 B
A.蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开
C.小孔成像实验中像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系
【答案】音调；频率；控制变量法；B
【分析】音调的高低与发声体的振动频率有关，物体的振动频率越大，发出声音的音调
越高；在探究一个物理量与多个因素的关系时，应采用控制变量法，据此对各选项逐一
进行分析，然后得出结论。
【解答】解：
改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振
动的快慢不同，即振动的频率不同，发出声音的音调也不同，从而得出声音的音调和振
动频率有关；实验过程中，用同样大小的力拨动钢尺，控制钢尺的振幅不变，这种探究
方法叫控制变量法；
A．影响液体蒸发快慢的因素有：液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流
动的速度，因此应采用控制变量法进行研究；
B．用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动；这个
实验是探究声音的产生条件，没有应用控制变量法，而是采用了转换法；
C．小孔成像实验中研究像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系时，
涉及一个物理量与多个因素的关系，因此应采用控制变量法进行研究；
故选 B。
故答案为：音调；频率；控制变量法；B。
【点评】用控制变量法探究声音的三个特征，是声学中重要的实验，应注意掌握。
17．（4 分）小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮
点 A 和 B，如图所示，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，应使入
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射光线 MO 绕着点 O 沿 顺时针 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）：现保持入
射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿 逆时
针 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据光的反射规律知，当入射角变大时，反射角也变大，且反射角等于入
射角。
（2）根据光的折射规律知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当入射角变
大时，折射角也变大，但折射角总小于入射角。
【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于
入射角，折射角小于入射角
现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，根据反射角等于入射角，则应
使入射光线绕着 O 点沿顺时针方向转动。（图中蓝色光线标注）。
（2）首先要知道 B 点是光的折射到达的点，根据光的折射定律，现保持入射点 O 的位
置不变，欲使光点 B 下移至 B’处，则入射光线由 OM 变为 OC，折射光线由 OB 变为
OB′，所以应使入射光线 MO 绕着点 O 沿逆时针方向转动。
故答案为：顺时针；逆时针。
第 31页（共 56页）
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律：
（1）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分
居法线的两侧，且当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中斜射入空
气中时，折射角大于入射角；
（2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分
居法线的两侧，反射角等于入射角。
（3）此类题目，画图解答，效果会更好。
18．（6分）在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：
蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼
视网膜）、光具座等。
（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。）
（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光
屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛
焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 凹 透
镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 靠近 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才
能得到清晰的像。
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是： 晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像
成在了视网膜之前）或晶状体偏折能力强或对光线的会聚能力强 。
【答案】见试题解答内容
【分析】解决本题需掌握：①这里的水透镜就相当于人眼的晶状体。形成“近视眼”，是
因为冰蓉同学向水凸透镜内注入水，使透镜更凸。
②近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，为
了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应
佩戴发散透镜即凹透镜。
【解答】解：向水凸透镜内注入水时，透镜更凸，会聚能力较强，将像成在光屏的前面，
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为了使像正好呈在光屏上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于光屏后移，所以应在
水凸透镜前放置一块凹透镜。或者将光屏前移靠近水凸透镜。
故答案为：
（1）凹，靠近；
（2）晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像成在了视网膜之前）或晶状体偏折能力强或对
光线的会聚能力强。
【点评】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握，以及对近视眼的成因和
矫正方法的掌握。
19．（4 分）图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实
验数据描绘出的 I﹣R 关系图象。由图象可知：他每次控制电阻的两端电压为 2.5 V 不
变。若电源电压为 4.5V，实验中 R 的阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑动
变阻器的阻值至少为 20 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据图乙中实验数据描绘出的 I﹣R 关系图象求出电流与对应的积分析；
（2）根据串联电路电压的规律和分压原理求解。
【解答】解：（1）由乙图数据可知：当 R＝5Ω、10Ω、﹣﹣﹣﹣25Ω时，对应的电流分别
为 0.5A、0.25A、﹣﹣﹣﹣0.1A，
此时 U＝IR＝5Ω×0.5A＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣2.5V；即他每次控制电阻的
两端电压为 2.5V；
（2）每次控制电阻的两端电压为 2.5V 时，电源电压为 4.5V，根据串联电路电压特点，
滑动变阻器需要承担电压为 2V，变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，当实验中
R 的阻值最大为 25Ω，利用分压原理，可得滑动变阻器的阻值至少为：
R 滑＝ ×25Ω＝20Ω。
故答案为：2.5；20。
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【点评】此题探究“导体中电流与电阻的关系”，考查数据分析、控制变量法和欧姆定律
的运用和对器材的要求。
20．（4分）如图所示，电源电压 12V，电压表接“0～15V”，电流表接“0～0.6A”。闭合开
关，滑动变阻器的滑片 P移至中点时，此时电流表 I1的示数为 0.6A；当滑片移至最上端
时，电流表的示数为 I2，且 I1：I2＝3：2。
（1）R1的阻值为 10 Ω；
（2）若用电阻 Rx替换 R1，电压表换接“0～3V”量程，电流表量程不变，R2允许通过
的最大电流为 1A，要求闭合开关 S，在移动滑动变阻器滑片 P的过程中，至少有一个电
表能达到满刻度，且电路能正常工作，则 Rx的取值范围为 15Ω～60Ω 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由图知，两电阻串联，由两次电流比先计算出 I2，再根据串联电路特点和
欧姆定律列式计算 R1的阻值；
（2）用电阻 Rx替换 R1，由串联电路特点确定电路中的最大电流（电流表满刻度），由
串联电路特点和欧姆定律计算电路的总电阻的最小值，电压表不能超过量程，由此可知
Rx两端电压的电压的最小值，由此计算的 Rx最小值；
当电压表达到满刻度时，Rx两端电压的电压一定为 9V，当变阻器 R2连入阻值最大时，
Rx有最大值，由串联电路的分压原理计算其最大值即可。
【解答】解：（1）由图知，R1和 R2串联，电流表测电路中电流，电压表测 R2两端电压，
由题知，I1：I2＝3：2，且 I1＝0.6A，所以 I2＝ I1＝ ×0.6A＝0.4A，
当滑片在中点时，由串联电路特点和欧姆定律有：
＝I1，即： ＝0.6A…①
同理，当滑片在上端时有：
第 34页（共 56页）
＝I2，即： ＝0.4A…②
解①②可得：R1＝10Ω，R2＝20Ω。
（2）若用电阻 Rx替换 R1，则 Rx与 R2串联，电流表仍测电路中电流，电压表仍测 R2
两端电压，
在移动滑动变阻器滑片 P 的过程中，至少有一个电表能达到满刻度，
若电流表达到满刻度，电路中电流 Imax＝0.6A，
由欧姆定律可得，此时电路的总电阻 R＝ ＝ ＝20Ω，
电路能正常工作，所以电压表不能超过量程，Rx两端电压最小，Uxmin＝U﹣3V＝12V﹣
3V＝9V，
此时 Rx的阻值最小，则 Rxmin＝ ＝ ＝15Ω；
若电压表达到满刻度 3V 时，Rx两端电压一定为 9V，
由串联电路的分压原理有： ＝ ，
当 R2连入阻值最大时，Rx对应的阻值最大，即： ＝ ＝ ，
解得，Rx的最大值为 60Ω，
所以 Rx的取值范围为 15Ω～60Ω。
故答案为：10；15Ω～60Ω。
【点评】本题是一道动态电路的计算，主要考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，计
算 Rx的取值范围时一定要注意不能超过电表量程，有一定难度。
21．（ 8 分）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答。
使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
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（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。
3 ﹣（ ）液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为 ms（1ms＝10 3s）。
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 0 。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并使甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显
示屏的数值 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学想验证声速与气体温度的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并使甲、乙在一
条直线上，然后在甲、乙之间加温，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体温度的
增大而 A 。
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法判断
（4）如图中，已知 s1＝20cm，s2＝80cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为 320
m/s。
【答案】（1）0；（2）不变；（3）A；（4）320。
【分析】（1）因为铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲、乙距离相等，时间相等；
（2）由于乙和甲的距离是不变的，所以乙接收到的时间总是比甲晚一定的时间；
（3）声速与温度有关，温度越高，声速越大。所以在相同距离内，时间减少；
（4）设声速为 v，利用速度公式和题中的时间差列出一个方程，就可以求解出声速。
【解答】解：（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，
且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，因液晶屏显示甲、乙接收到
信号的时间差，故液晶显示屏的示数为 0；
（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的
距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的，即液晶
显示屏的数值不变；
（3）甲和乙之间的距离一定，由于温度越高，声速越大，所以声音传播到甲和乙的时间
都会减少，所以时间差也会减少，即液晶显示屏的数值将变小。则液晶显示屏的数值变
小，说明声速随气体温度的增大而变大，故选：A；
第 36页（共 56页）
（4）设声速为 v，则声音从铜铃传到甲的时间为：t1＝ ，
声音从铜铃传到乙的时间为：t2＝ ，
由题意知：t2﹣t1＝1.875 10
﹣
× 3s，
所以 ﹣ ＝1.875×10﹣3s；
即：v＝ ＝ ＝320m/s。
故答案为：（1）0；（2）不变；（3）A；（4）320。
【点评】本题考查了速度有关方面的内容，计算时要注意时间单位和路程单位的统一。
22．（4 分）如图所示是分别测量定值电阻 R 和小灯泡 L 两端电压和通过的电流后得到的 U
﹣I 关系图线。现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，则通过电路中的电流是 0.5 A，
此时 L 的电阻是 4 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，可知电源电压的值；因串联电路中各处的
电流相等，且总电压等于各分电压之和，根据图象读出符合要求的电流与电压值；根据
欧姆定律求出此时 L 的电阻。
【解答】解：由题知，电源由三节干电池组成，则电源电压 U＝1.5V×3＝4.5V，
现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流 I＝0.5A 时，UR＝2.5V，UL＝2V 符合；
由欧姆定律可得此时 L 的电阻：
RL＝ ＝ ＝4Ω。
故答案为：0.5；4。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关
第 37页（共 56页）
键。
三、作图（共 10分）
23．（2 分）如图所示，有一条经过平面镜反射过点 P 的反射光线且平行于主光轴入射到凹
透镜上，S'为像点，请确定点光源 S的位置，并补全光路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据平面镜成像的特点﹣﹣﹣物像对称，画出光源 S的位置；连接 SO，可得入
射光线；在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作
图。
【解答】解：作像点 S′关于镜面的对称点 S，即为光源 S 的位置；连接 SO，可得即为
入射光线；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如
图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像的特点（物像对称）和凹透镜的特殊光线，属于中档题。
24．（2 分）如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后
要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测灯 L1的电流；
（3）闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P，两灯均变暗。
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【答案】见试题解答内容
【分析】根据题目要求确定各电路元件的连接方式，然后连接电路图。
【解答】解：由题意可知：两灯泡并联；电流表测灯 L1的电流，电流表应串联在 L1支
路中；闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P1两灯均变暗，滑动变阻器应串联在
干路中，滑动变阻器应接 B 端接线柱，电路图如图所示：
故答案为：电路图如图所示。
【点评】本题考查了连接实物电路图，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器用法及串联
电路特点确定滑动变阻器的接法是正确解题的关键。
25．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB所成的像。
【答案】见试题解答内容
【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、
左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出 AB的像。
【解答】解：分别作出物体 AB端点 A、B 关于平面镜的对称点 A′、B′，用虚线连接
A′、B′即为 AB在平面镜中的像。如图：
【点评】在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于
第 39页（共 56页）
平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像。
26．（2 分）如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F 为凸透镜的焦点。请画出
图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据折射光线的特点，可以画出对应的入射光线。
（2）折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射
光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。
【解答】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此
可以确定该条折射光线对应的入射光线；
（2）过入射点垂直于界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的右侧作出折
射光线，如图所示：
【点评】关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心
的。每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点。
27．（2 分）如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点 F 和光心 O，分别画出经过凸透
镜折射后的光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】要作出折射光线，必须知道对于凸透镜：过光心的光线其传播方向不变；过焦
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点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
【解答】解：过光心的光线折射光线与入射光线在一条直线上，而且方向相同；过焦点
的光线折射光线平行于主光轴，
如图所示：
【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透
镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦
点。
四、实验探究题（共 39 分，每空 3分）
28．（9分）阅读短文《超声波指纹识别技术》，回答问题。
不知道你的手机用多久了？如果用的时间够久的话，指纹识别模块（Home 键或手机背盖
处的指纹识别模块）是不是已经磨损了？或者你的手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹
识别就失效了？利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲，超声
波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能
穿透材料，而且材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也
就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做
出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显：首先，手指无需接触指纹模块，也
就不会出现指纹模块被磨损的情况，这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，
手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮
也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声
波识别的是三维图象，像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是
C ；
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用 B 超诊断病情
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D.医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，则海底深度为 4500 m；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波
遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms、
0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大
致形状，则该处指纹的大致形状是图乙中的 A （1ms＝0.001s）。
【答案】（1）C；（2）4500；（3）A。
【分析】（1）声可以传递信息，声可以传递能量，通过声获得一些消息，属于声传递信
息，通过声引起其它物体的运动，属于声传递能量；
（2）知道超声波在水中的速度和时间，根据 s＝vt 求出海底深度；
（3）超声波在空气中的传播速度相等，知道传播时间，根据 s＝vt 判断传播距离，可以
判断指纹情况。
【解答】解：（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，说明声能传递信息。
A．超声波焊接器，是超声波焊接器发出超声波，超声波的振动传递到两个需焊接的物体
表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波引
起物体振动，这属于声能传递能量，故 A 不符合题意。
B．超声波清洗器，是超声波清洗器发出超声波，超声波引起水的振动，水的振动引起污
垢振动，污垢脱离机械，达到清洗的目的，说明声能传递能量，故 B 不符合题意。
C．医生用 B 超诊断病情，B 超向人体发出超声波，超声波碰到人体的内部器官发射回来，
通过发射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况，说明声能传递信息，故 C 符合题
意。
D．医生用超声波击碎结石，是碎石机发出超声波，超声波的振动引起结石振动，结石被
振碎，随尿液排出体外，这是超声波引起结石的运动，属于声能传递能量，故 D 不符合
题意。
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故选：C；
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，
根据 v＝ 得，超声波运动路程为：s'＝vt＝1500m/s×6s＝9000m，
所以海底深度为：s＝ s'＝ ×9000m＝4500m；
（3）手机发出超声波遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别
为 0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，
超声波在空气中传播速度相同，根据 v＝ 得，手机到 B 和 D 点距离最大，并且这两点
到手机距离相等，手机到 A 和 C 点距离变小，并且这两点到手机距离相等，手机到 E 点
距离最小。
A、如图，B 和 D 到手机距离最大，并且两点到手机距离相等，A 和 C 到手机距离变小，
并且两点到手机距离相等，E 点到手机的距离最小，故 A 符合题意；
B、如图，B 到手机距离最大，并且两点到手机距离不相等，故 B 不符合题意；
C、如图，B 和 D 到手机距离最小，故 C 不符合题意；
D、如图，D 到手机距离最小，故 D 不符合题意；
故选：A。
故答案为：（1）C；（2）4500；（3）A。
【点评】本题考查了声的利用、超声波定义、速度计算、真空不能传声、通过图象判断
距离远近等，是声学部分较难的一道综合习题。
29．（9分）在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。
1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
（1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的实像。镜头靠近人
时，此时像会 远离 （选填“靠近”或“远离”）镜头。用相机拍摄远近不同的物体
时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。
（2）小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学
实验室去探究，实验数据如下表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 D 。
第 43页（共 56页）
A.5m
B.0.5m
C.0.05m
D.0.005m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因： 手机镜头的焦距小，
物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像
的位置相差不大 。
【答案】（1）远离；（2）D；（3）手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近
焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大
【分析】（1）u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，凸透镜成实像时遵循
物近像远像变大的规律。
（2）根据凸透镜成像的原理：当物距大于 2 倍焦距，成倒立缩小的实像，以及其应用来
解答此题。
（3）因为这种照相机的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同
的物体成像的位置相差不大，所以不用“调焦”。
【解答】解：
（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；
镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像要变大。
（2）由表中数据可知，当物距 u＞0.50m 时，像距 v 保持在 0.5cm＝0.005m 左右，根据
凸透镜成像特点可知，当物距远大于 2 倍焦距时，像距就越接近焦距，即手机镜头的焦
距约为 0.005m，故选 D。
（3）因为这种手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，像距变化的
范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要“调焦”。
故答案为：（1）远离；（2）D；（3）手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接
近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大。
第 44页（共 56页）
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
30．（9分）如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜竖直放置在水平桌面上，主要是利用玻璃透明的特
点，便于 确定像的位置 。
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，蜡烛 B 不需要 （填“需
要”或“不需要”）点燃，他可以将蜡烛 B 和蜡烛 A 的像完全重合。
（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成 45°角固定在水平桌面上，让蜡烛 A 沿着桌
面向右做直线运动，将看到蜡烛 A 在玻璃板后的像会向 C 运动。
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向下
D.竖直向上
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）实验时用透明的玻璃板代替平面镜，既能看到物体的像，也能看到像一侧
的代替物体，便于确定像的位置；
（2）本实验的目的是确定像的位置，而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真
实火焰，影响实验效果，另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完
全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等；
（3）根据物像相对于镜面对称的性质分析判断。
【解答】解：（1）透明的玻璃板代替平面镜，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像
的位置；
（2）本实验的目的是确定像的位置，而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真
实火焰，影响实验效果，小明拿另一支大小相同的没有点燃的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，
当蜡烛移动到 A′处时，可以看到它跟像完全重合，这说明了像和物大小是相等的；
（3）当蜡烛 A 沿着桌面向右做直线运动时，根据物像相对于镜面对称的性质，蜡烛 A
第 45页（共 56页）
在平面镜中的像做竖直向下运动，故 C 正确。
故答案为：（1）确定像的位置；（2）不需要；（3）C。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作
实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。
31．（12 分）小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器
材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、
15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”乙“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所
示的状态，则电路故障可能是 定值电阻断路 。
（3）排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I﹣R 图象，得
到的结论是 在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 。
（4）在上述实验中，小金用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动
变阻器的滑片向 A 端移动（选填“A”或“B”）。
【答案】（1）如上图所示；（2）定值电阻断路；（3）在电压不变时，通过导体的电流与
电阻成反比；（4）A。
【分析】（1）电压表应与定值电阻并联；
（2）左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为 0，说明电
路断路或总电阻很大，据此判断故障所在；
（3）分析图丙，得出电流和电阻的反比例关系；
（4）根据分压原理，确定滑片移动的方向。
【解答】解：（1）将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；
第 46页（共 56页）
（2）乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为 0，
说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为 0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω
＝﹣﹣﹣﹣﹣＝2.5V保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反
比；
（4）在探究导体的电流跟电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压 2.5V 不变，当小金
用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻时，根据串联电路电阻特点可知，电路中的总电阻变大，由
欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据 U＝IR 可知，此时滑动变阻器两端的电压变小，
根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻的电压不变，
应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，他应该
将滑动变阻器的滑片向 A 端移动，使电压表示数为 2.5V。
故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻断路；（3）在电压不变时，通过导体的电流
与电阻成反比；（4）A。
【点评】本题探究通过“导体的电流跟电阻的关系，考查电路的连接，故障的分析、分
析数据归纳能力。
五、分析计算题（共 38 分，本大题共 5 小题，第 32 题 4 分，33 题 10 分、34 题 8 分、35
题 6分，36题 10分）
32．（4 分）如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，当火车
头距离桥头 150m 处鸣笛，鸣笛 5s后火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的
回声。（声音在空气中的传播速度按 330m/s计算）
（1）计算火车的速度；
第 47页（共 56页）
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。
【答案】（1）火车的速度为 30m/s；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为 750m
【分析】（1）已知火车头距离桥头的距离和鸣笛时间，利用公式 v＝ 可计算火车的速度；
（2）声音和火车行驶的路程之差是司机鸣笛时火车车头距山崖距离的 2 倍，据此可求出
鸣笛时火车头距山崖的距离。
【解答】解：（1）火车的速度：
v 车＝ ＝ ＝30m/s；
（2）声音传播的路程：
s 声＝v 声 t＝330m/s×5s＝1650m，
司机鸣笛时车到山崖的距离为 s，
则：2s＝s 声﹣s 车，
所以 s＝ ＝ ＝750m。
答：（1）火车的速度为 30m/s；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为 750m。
【点评】本题主要考查了速度公式及回声测距离的应用，解关键是判断清楚声音和火车
行驶的路程之差是鸣笛时火车与山崖距离的 2 倍。
33．（10 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6 伏且不变。电阻 R1的阻值为 50 欧，滑动
变阻器 R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键 S，电流表 A1的示数为 0.52 安。已知电流
表 A1的“0～3A”量程挡损坏。
（1）求通过电阻 R1的电流。
（2）求变阻器 R2连入电路的阻值。
（3）若要使电流表 A2与电流表 A1的比值变小，变阻器的滑片 P应继续向 右 移动（选
填“左”或“右”）。
现有阻值为 15欧、30欧和 60 欧的三个电阻，请从中选择一个来替换电阻 R1，然后移动
变阻器滑片 P，使电流表 A2与电流表 A1的比值最小，且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为 30 欧。
②通过计算求出电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
第 48页（共 56页）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道电源电压和 R1的阻值，利用欧姆定律求通过电阻 R1的电流；
（2）根据并联电路的电流关系求通过滑动变阻器 R2的电流，再根据欧姆定律求变阻器
R2连入电路的阻值；
（3）使电流表 A2的示数变小，可以使滑动变阻器连入的电阻变大，同时可使电流表 A1
的示数变小，据此分析；
若选 15Ω的电阻，干路电流大于 0.6A，不可行；求出两个电流表的示数之比，化简得出
选 30Ω；
求出每条支路的电流（滑动变阻器全连入），再求电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
【解答】解：（1）I1＝ ＝ ＝0.12A，
（2）I2＝I﹣I1＝0.52A﹣0.12A＝0.4A，
R2＝ ＝ ＝15Ω，
（3）当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，连入的电阻 R2变大，使两电流表的示数比值
变小；
①若选 15Ω的电阻，干路电流：
I＝ + ＝0.3A+0.4A＞0.6A，不行；
通过电流表 A2的电流为通过滑动变阻器电流 I2，I2＝ ；
电流表 A1测量的是干路电流 I，I＝ ，R 并＝ ，
I2：I1＝ ： ＝R 并：R2＝ ：R2＝ ＝ ＝ ，
若使 I2：I1最小，即 最小，即 ＝1+ 最大，因此 R1应选 30Ω；
第 49页（共 56页）
②I1＝ ＝ ＝0.2A，I2＝ ＝ ＝0.3A，
＝ ＝ ＝ 。
故答案为：（1）通过电阻 R1的电流为 0.12A；（2）变阻器 R2连入电路的阻值为 15Ω；（3）
右；30；电流表 A2与电流表 A1的最小比值为 。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，能分析题意确定选 30Ω电阻是本题
的关键，使用欧姆定律时注意三量（I、U、R）同体。
34．（8 分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起（P 与
R1间的摩擦不计）。电压表量程为 0～3V，a、b 是一根长为 6cm 的均匀电阻丝，阻值 R1
＝30Ω，电源电压 U＝6V。
（1）要保证电压表能正常工作，电路中 R0至少应为 30Ω 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL 与所受拉力 F间的关系如图乙所示，若 R0＝45Ω，通过
计算说明，开关 S闭合后，当电压表指针指在 0.8V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为
多大？此拉力器的量程为多少？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
（2）根据电路图分析答题。
（3）由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值，然后求出弹簧的伸长量，
再求出拉力大小；最后由图象求出拉力器的量程。
【解答】解：（1）电压表示数为 3V 时，
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电路电流：I＝ ＝ ＝0.1A，
此时电阻 R0的阻值：
R0＝ ＝ ＝ ＝30Ω；
（2）由图示可知，滑片在 a端时，电压表所测电压为零，电压表示数为 0V。
（3）电路电流：I＝ ＝ ＝0.08A，
与电压表并联电阻的阻值：
RaP＝ ＝ ＝10Ω，
弹簧的伸长量：L＝ ×10Ω＝2cm，
由图乙所示图象可知，此时拉力为：200N；
由图乙所示图象可知，拉力器的量程为：0～600N；
故答案为：（1）30Ω；（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示
数是 0V；
（3）作用在拉环上水平向右的拉力为 200N，此拉力器的量程为 0～600N。
【点评】本题考查了求电阻、电压、拉力与拉力器量程问题，分析清楚电路结构、应用
串联电路特点与欧姆定律即可正确解题，解题时要注意分析图乙所示图象。
35．（6 分）如图所示的电路中，电源电压为 18 伏且不变。电阻 R1的阻值为 6 欧，滑动变
阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键 S 后，电压表 V1的示数为 6伏。求：
①通过电阻 R1的电流。
②滑动变阻器接入电路的阻值。
③若电压表 V1、V2所接的量程均为 0～15 伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动
变阻器 R2允许接入的电阻范围。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知，R1与 R2串联，电压表 V1测 R1两端的电压，电压表 V2测 R2
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两端的电压。
①知道 R1的阻值和两端的电压，根据欧姆定律求出通过电阻 R1的电流；
②根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧
姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
③由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，即电路允许通过的最大电流，根据欧
姆定律求出电路中的最小总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器两端的电压最大时，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出此
时 R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器接入电
路中的最大阻值，进一步得出 R2的电阻变化范围。
【解答】解：①通过电阻 R1的电流：
I1＝ ＝ ＝1A；
②因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝18V﹣6V＝12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值：
R2＝ ＝ ＝ ＝12Ω；
③滑动变阻器允许通过的最大电流为 2A，即电路允许通过的最大电流为 2A，
则电路中的最小总电阻：
R 总最小＝ ＝ ＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R2 最小＝R 总最小﹣R1＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
当滑动变阻器两端的电压最大时，电路中的电流最小，
此时 R1两端的电压：
U1 最小＝U﹣U2 最大＝18V﹣15V＝3V，
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电路中的电流：
I 最小＝ ＝ ＝0.5A，
变阻器接入电路中的最大阻值：
R2 最大＝ ＝ ＝30Ω，
所以，R2的电阻变化范围为 3Ω～30Ω。
答：①通过电阻 R1的电流为 1A；
②滑动变阻器接入电路的阻值为 12Ω；
③在保证电路安全工作的情况下，滑动变阻器 R2允许接入的电阻范围为 3Ω～30Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是滑动变阻器接入电路中
最大和最小阻值的判断。
36．（10分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20Ω，其接入电路的阻值
与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹
簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，
底面积为 100cm2。
当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降
至最低位置 B 时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量ΔL 的关
系如图乙所示。（已知ρ 3 3水＝1.0×10 kg/m ，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 减小 ，电压表示数 减小 。（两空
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均填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功
率变化了多少？
【答案】（1）减小；减小；
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为 10V；
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了 30cm，定值电阻 R0消耗的电
功率变化了 7.5W。
【分析】（1）当水位下降时，对圆柱体 M 受力分析确定金属棒接入电路的长度；分析滑
片的移动方向，从而确定其阻值的变化，根据串联分压特点可知电压表示数的变化；
（2）当水位处于位置 A 时，滑片 P 在 R1最上端，可知此时 R1的阻值，根据串联电路电
阻特点和欧姆定律求出 R1两端的电压；
（3）当水位处于位置 A 时，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据 P
＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率。
当水位处于位置 A 时，M 刚好浸没，根据阿基米德原理求出 M受到的浮力，进而得出弹
簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置 B 时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的
拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置 B 时，可求出 R1接入电路的长度，根据 R1接入电路的阻值与对应的棒
长成正比，求出此时 R1接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时 R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知此
时定值电阻两端的电压，根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率。进而得出定值电
阻 R0消耗的电功率变化量。
【解答】解：
（1）当水位下降时，M 所受的浮力减小，重力不变时，由 F 拉＝G﹣F 浮可知弹簧的拉力
增大，弹簧的伸长量增大，滑片 P 向下移动，金属棒接入电路的长度减小；
则 R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数
减小。
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（2）当水位处于位置 A 时，滑片 P在 R1最上端，此时 R1＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝ ＝ ＝0.5A，
由 I＝ 得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为 10V；
（3）当水位处于位置 A 时，
根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压 U0＝U﹣U1＝15V﹣10V＝5V，
根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率 P0＝ ＝ ＝2.5W。
当水位处于位置 A 时，M刚好浸没，排开水的体积：
V 排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3
﹣
＝6×10 3m3，
则 M受到的浮力：
F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m3
﹣
×10N/kg×6×10 3m3＝60N；
则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F 浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，当 F1＝20N 时，弹簧的伸长量ΔL1＝10cm；
当水位降至位置 B 时，M 的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，当 F2＝80N 时，弹簧的伸长量ΔL2＝40cm；
所以，水位由位置 A 降至 B 这一过程中，弹簧的长度增加量：
ΔL＝ΔL2﹣ΔL1＝40cm﹣10cm＝30cm。
当水位降至位置 B 时，R1接入电路的长度：
L＝L 总﹣ΔL＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为 R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即： ＝ ，
所以，此时 R1接入电路的阻值：R1′＝ ×R1＝ ×20Ω＝5Ω，
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此时电路中的电流：I′＝ ＝ ＝1A，
由 I＝ 得，此时 R1两端的电压：
U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，
根据串联电路的电压特点可知此时定值电阻两端的电压 U0′＝U﹣U1′＝15V﹣5V＝
10V，
根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率 P0′＝ ＝ ＝10W。
定值电阻 R0消耗的电功率变化量ΔP0＝P0′﹣P0＝10W﹣2.5W＝7.5W。
故答案为：（1）减小；减小；
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为 10V；
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了 30cm，定值电阻 R0消耗的电
功率变化了 7.5W。
【点评】本题一道力电综合应用题，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵
活应用，第（3）问难度较大，要弄清楚滑片处于的两个端点，弄从题干和图象获取有用
的信息即可正确解题，有一定难度。
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科学试卷
一、选择题（本大题共 15 小题，第 1～10 小题，每小题 4 分，第 11～15 小题，每小题 4
分，共 55 分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分）
1．（4分）下列能说明声音是由物体振动产生的事例是（ ）
A．在山谷中叫喊可以听到回声
B．大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿
C．用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开
D．放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小
2．（4分）下列关于电学知识说法正确的是（ ）
A．用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒相互吸引
B．验电器的原理是异种电荷相互吸引
C．摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移
D．在有些地毯的编织过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这是为了使地毯更耐用
3．（4 分）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通
过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，
此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（ ）
A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片ⅠⅡ
4．（4 分）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为 10cm，光屏是用表
面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜 13cm 处，移动光屏，在光屏
上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（ ）
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A． 、放大 B． 、放大 C． 、缩小 D． 、缩小
5．（4 分）学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室
的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是（ ）
A．上课区域的光照强一些，观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
6．（4 分）小红测电阻 Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中 R0是 0～
200Ω的滑动变阻器，R 是未知固定电阻。她把开关 S掷于 a 时，电压表读数为 2.5 V，电
流表读数为 0.5 A；再把开关 S 掷于 b，并调节 R0，得到电压表读数减小 0.7V，电流表
读数增加 0.4A．最后小红得到 Rx的阻值为（ ）
A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω
7．（4 分）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关
S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，接通供水电机取水；光
线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的
是（ ）
第 2页（共 56页）
A． B．
C． D．
8．（4分）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（4分）如图为耳的结构，下列叙述正确的是（ ）
A．听小骨上有听觉感受器，可以传递声波
B．②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动
C．③是听神经，与口腔相连，使儿童易患中耳炎
D．④鼓膜有听觉感受器，可以感受声波
10．（4 分）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关 S 闭合后，发现只有一只电表的
指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
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A．电压表指针发生偏转，灯泡 L1短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡 L2短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡 L2断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡 L1断路
11．（4 分）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R
为可变电阻，过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警。Rt为热
敏电阻，一般有两种：阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而
减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则
下列说法中正确的是（ ）
A．Rt必须是负温度系数热敏电阻
B．当高温时 Rt 阻值增大，A、B 之间电压升高，报警器响起
C．环境温度不变时，使可变电阻增大，A、B 之间电压减小
D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻 R 的阻值
12．（4 分）如图，S 为小电珠，它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔，到孔的距离
为 L，透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑，圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍。若
在孔上嵌一凸透镜，则光屏上立刻出现一个清晰的亮点，则该透镜的焦距、圆孔与光屏
之间的距离可能为（ ）
A． ， B． ，L C．L，L D．L，2L
第 4页（共 56页）
13．（4 分）以平面镜 MO 和 NO 为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源 S，黑盒子的另
一侧面 EN上开有一个小孔 P，如图所示。一位观察者在盒外沿与 EN 平行的方向走过时，
通过 P 孔能几次被 S 所发出的光照射到（ ）
A．1 次 B．2 次 C．3 次 D．4 次
14．（4分）如图所示，电源电压 U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开
关，电流表示数为 1A．如果用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
则电流表示数将变为（ ）
A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
15．（4 分）利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现
采用图所示电路，能较准确的测量 Rx的阻值，已知 A、B 之间的电压 U 保持不变。当 S
接通 a 时，电压表示数为 9.6V，电流表示数为 0.3A，当 S接通 b 时，电压表示数为 12V，
电流表示数为 0.25A，则待测电阻 Rx的阻值为（ ）
A．32Ω B．40Ω C．48Ω D．70Ω
二、分析填空题（每空 2 分，共 38分）
16．（6 分）为了探究声音的三个特性，某班同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分
别进行了以下操作，如图所示。将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，
第 5页（共 56页）
用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的 与振动
有关。以上探究方法叫 。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是
A.蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开
C.小孔成像实验中像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系
17．（4 分）小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮
点 A 和 B，如图所示，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，应使入
射光线 MO 绕着点 O 沿 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）：现保持入
射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿
方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）。
18．（6分）在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：
蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼
视网膜）、光具座等。
（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。）
（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光
屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛
焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 透
镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，
才能得到清晰的像。
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（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是： 。
19．（4 分）图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实
验数据描绘出的 I﹣R 关系图象。由图象可知：他每次控制电阻的两端电压为 V
不变。若电源电压为 4.5V，实验中 R 的阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑
动变阻器的阻值至少为 Ω。
20．（4分）如图所示，电源电压 12V，电压表接“0～15V”，电流表接“0～0.6A”。闭合开
关，滑动变阻器的滑片 P移至中点时，此时电流表 I1的示数为 0.6A；当滑片移至最上端
时，电流表的示数为 I2，且 I1：I2＝3：2。
（1）R1的阻值为 Ω；
（2）若用电阻 Rx替换 R1，电压表换接“0～3V”量程，电流表量程不变，R2允许通过
的最大电流为 1A，要求闭合开关 S，在移动滑动变阻器滑片 P的过程中，至少有一个电
表能达到满刻度，且电路能正常工作，则 Rx的取值范围为 。
21．（ 8 分）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答。
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使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。
3 ﹣（ ）液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为 ms（1ms＝10 3s）。
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并使甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显
示屏的数值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学想验证声速与气体温度的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并使甲、乙在一
条直线上，然后在甲、乙之间加温，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体温度的
增大而 。
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法判断
（4）如图中，已知 s1＝20cm，s2＝80cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为
m/s。
22．（4 分）如图所示是分别测量定值电阻 R 和小灯泡 L 两端电压和通过的电流后得到的 U
﹣ I 关系图线。现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，则通过电路中的电流是
A，此时 L 的电阻是 Ω。
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三、作图（共 10分）
23．（2 分）如图所示，有一条经过平面镜反射过点 P 的反射光线且平行于主光轴入射到凹
透镜上，S'为像点，请确定点光源 S的位置，并补全光路图。
24．（2 分）如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后
要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测灯 L1的电流；
（3）闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P，两灯均变暗。
25．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB所成的像。
26．（2 分）如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F 为凸透镜的焦点。请画出
图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
27．（2 分）如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点 F 和光心 O，分别画出经过凸透
第 9页（共 56页）
镜折射后的光线。
四、实验探究题（共 39 分，每空 3分）
28．（9分）阅读短文《超声波指纹识别技术》，回答问题。
不知道你的手机用多久了？如果用的时间够久的话，指纹识别模块（Home 键或手机背盖
处的指纹识别模块）是不是已经磨损了？或者你的手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹
识别就失效了？利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲，超声
波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能
穿透材料，而且材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也
就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做
出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显：首先，手指无需接触指纹模块，也
就不会出现指纹模块被磨损的情况，这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，
手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮
也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声
波识别的是三维图象，像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的
是 ；
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用 B 超诊断病情
D.医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，则海底深度为 m；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波
遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms、
0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大
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致形状，则该处指纹的大致形状是图乙中的 （1ms＝0.001s）。
29．（9分）在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。
1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
（1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的实像。镜头靠近人
时，此时像会 （选填“靠近”或“远离”）镜头。用相机拍摄远近不同的物体
时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。
（2）小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学
实验室去探究，实验数据如下表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 。
A.5m
B.0.5m
C.0.05m
D.0.005m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因： 。
30．（9分）如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
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（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜竖直放置在水平桌面上，主要是利用玻璃透明的特
点，便于 。
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，蜡烛 B （填“需
要”或“不需要”）点燃，他可以将蜡烛 B 和蜡烛 A 的像完全重合。
（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成 45°角固定在水平桌面上，让蜡烛 A 沿着桌
面向右做直线运动，将看到蜡烛 A 在玻璃板后的像会向 运动。
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向下
D.竖直向上
31．（12 分）小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器
材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、
15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”乙“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所
示的状态，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I﹣R 图象，得
到的结论是 。
（4）在上述实验中，小金用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动
变阻器的滑片向 端移动（选填“A”或“B”）。
五、分析计算题（共 38 分，本大题共 5 小题，第 32 题 4 分，33 题 10 分、34 题 8 分、35
题 6分，36题 10分）
32．（4 分）如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，当火车
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头距离桥头 150m 处鸣笛，鸣笛 5s后火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的
回声。（声音在空气中的传播速度按 330m/s计算）
（1）计算火车的速度；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。
33．（10 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6 伏且不变。电阻 R1的阻值为 50 欧，滑动
变阻器 R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键 S，电流表 A1的示数为 0.52 安。已知电流
表 A1的“0～3A”量程挡损坏。
（1）求通过电阻 R1的电流。
（2）求变阻器 R2连入电路的阻值。
（3）若要使电流表 A2与电流表 A1的比值变小，变阻器的滑片 P 应继续向 移动
（选填“左”或“右”）。
现有阻值为 15欧、30欧和 60 欧的三个电阻，请从中选择一个来替换电阻 R1，然后移动
变阻器滑片 P，使电流表 A2与电流表 A1的比值最小，且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为 欧。
②通过计算求出电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
34．（8 分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起（P 与
R1间的摩擦不计）。电压表量程为 0～3V，a、b 是一根长为 6cm 的均匀电阻丝，阻值 R1
＝30Ω，电源电压 U＝6V。
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（1）要保证电压表能正常工作，电路中 R0至少应为 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL 与所受拉力 F间的关系如图乙所示，若 R0＝45Ω，通过
计算说明，开关 S闭合后，当电压表指针指在 0.8V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为
多大？此拉力器的量程为多少？
35．（6 分）如图所示的电路中，电源电压为 18 伏且不变。电阻 R1的阻值为 6 欧，滑动变
阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键 S 后，电压表 V1的示数为 6伏。求：
①通过电阻 R1的电流。
②滑动变阻器接入电路的阻值。
③若电压表 V1、V2所接的量程均为 0～15 伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动
变阻器 R2允许接入的电阻范围。
36．（10分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20Ω，其接入电路的阻值
与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹
簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，
底面积为 100cm2。
当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降
至最低位置 B 时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量ΔL 的关
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系如图乙所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 。（两
空均填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功
率变化了多少？
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2020-2021学年浙江省宁波市镇海区仁爱中学八年级（下）期中
科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共 15 小题，第 1～10 小题，每小题 4 分，第 11～15 小题，每小题 4
分，共 55 分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分）
1．（4分）下列能说明声音是由物体振动产生的事例是（ ）
A．在山谷中叫喊可以听到回声
B．大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿
C．用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开
D．放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小
【答案】C
【分析】声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：
A、在山谷中叫喊可以听到回声，是指声音遇到障碍物会反射回来，不符合题意；
B、大声讲话会惊动鱼缸中的鱼儿，说明液体可以传声，不符合题意；
C、用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉乒乓球会被多次弹开，用转换法说明声音是由
物体振动产生的，符合题意；
D、放在钟罩内的手机正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小，说明声音
的传播需要介质，不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了与声现象相关的多个知识点，有一定综合性，但都属于基础知识，
难度不大。
2．（4分）下列关于电学知识说法正确的是（ ）
A．用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒相互吸引
B．验电器的原理是异种电荷相互吸引
C．摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移
D．在有些地毯的编织过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这是为了使地毯更耐用
【答案】C
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【分析】（1）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
（2）验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的；
（3）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；
（4）人在地毯上行走时，由于鞋底会与地毯摩擦从而会产生电荷，电荷如果不能及时导
走，会吸引空气中的灰尘。
【解答】解：
A、毛皮与橡胶棒摩擦时，二者分别带上等量的异种电荷，此时橡胶棒带负电，毛皮带正
电；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，此时将毛皮与玻璃棒靠近，因它们带有同种电荷，所
以会相互排斥，故 A 错误；
B、验电器的原理是同种电荷相互排斥，故 B 错误；
C、摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，在摩擦过程中一个物体得
到电子而带负电，另一物体失去电子而带正电，所以，摩擦起电不是创造了电荷，只是
电子在物体之间发生了转移，故 C 正确；
D、当人在地毯上走过时，脚与地毯之间相互摩擦会使地毯带上电荷，带电体会吸收灰尘
等轻小物体，如果加一些不锈钢丝可以将由于摩擦而使地毯所带的静电导入大地，使地
毯不易沾上灰尘，故 D 错误。
故选：C。
【点评】掌握摩擦起电的原因和摩擦起电的实质是解决此类问题的关键，会利用所学的
知识解决生活中的问题是中考的重要考查方向。
3．（4 分）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通
过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，
此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（ ）
A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片ⅠⅡ
【答案】A
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【分析】如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前
方，形成近视眼。戴凹透镜加以矫正，如图所示：
【解答】解：眼睛是心灵的窗口，正常人从外界获取的信息有 90%以上来自眼。如果眼
球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形
成近视眼。如图乙使远处物体形成的物像落到视网膜的前方，导致近视。近视眼配戴凹
透镜矫正，而远视眼需要配戴凸透镜矫正，图甲中镜片Ⅰ是凹透镜，Ⅱ是凸透镜。
故选：A。
【点评】解答此类题目的关键是理解近视眼的成因等知识。
4．（4 分）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为 10cm，光屏是用表
面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜 13cm 处，移动光屏，在光屏
上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（ ）
A． 、放大 B． 、放大 C． 、缩小 D． 、缩小
【答案】A
【分析】凸透镜成实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
凸透镜成实像时，像与物上下、左右均倒（是互换的）。
【解答】解：凸透镜的焦距 f＝10cm，物距 u＝13cm，满足 2f＞u＞f 条件，成倒立、放
大的实像；
由图可知，光源“F”开口向里（即垂直于纸面向里），因凸透镜成的实像是倒立的，即
像与物体的左右、上下相反，所以，在光屏前面看到的字母“F”是开口向外的（或开口
向右），即像的形状应该是“ ”，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
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【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
5．（4 分）学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室
的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是（ ）
A．上课区域的光照强一些，观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
【答案】B
【分析】光照射到物体的表明会发生反射；反射分成镜面反射和漫反射；平面镜成像属
于光的反射。
【解答】解：
A、上课区域的光照强一些，对比明显，观摩效果更好，故 A 正确；
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B、从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射，故 B 错误；
C、听课教师能看到上课的情景，说明光线能透视玻璃，故 C 正确；
D、学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜，属于平面镜成像，
故 D 正确；
本题选错误的；
故选：B。
【点评】本题考查了光的折射、反射、平面镜成像，属于基础知识。
6．（4 分）小红测电阻 Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中 R0是 0～
200Ω的滑动变阻器，R 是未知固定电阻。她把开关 S掷于 a 时，电压表读数为 2.5 V，电
流表读数为 0.5 A；再把开关 S 掷于 b，并调节 R0，得到电压表读数减小 0.7V，电流表
读数增加 0.4A．最后小红得到 Rx的阻值为（ ）
A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω
【答案】B
【分析】由电路图可知，Rx、R、R0串联，电流表测电路中的电流；开关 S 掷于 a 时，
电压表测 Rx与 R 两端的电压之和，根据欧姆定律求出它们的总电阻；开关 S 掷于 b时，
电压表测 R 两端的电压，根据题意得出电表的示数，根据欧姆定律求出 R 的阻值，进一
步求出 Rx的阻值。
【解答】解：由电路图可知，Rx、R、R0串联，电流表测电路中的电流；
开关 S 掷于 a 时，电压表测 Rx与 R 两端的电压之和，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由 I＝ 可得：
Rx+R＝ ＝ ＝5Ω，
开关 S 掷于 b时，电压表测 R 两端的电压，
因电压表读数减小 0.7V，电流表读数增加 0.4A，
所以，Ub＝Ua﹣0.7V＝2.5V﹣0.7V＝1.8V，电路中的电流 I′＝I+0.4A＝0.5A+0.4A＝
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0.9A，
则 R 的阻值：
R＝ ＝ ＝2Ω，
则 Rx的阻值：
Rx＝5Ω﹣R＝5Ω﹣2Ω＝3Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是解题的
关键。
7．（4 分）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关
S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，接通供水电机取水；光
线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的
是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】根据题意可知，刷卡和投币都可以使电动机工作；光控开关控制照明灯。
【解答】解：由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关 S1”，接通供水电机取水，
也可以通过投币闭合“投币开关 S2”，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关 S1和投
币开关 S2应是并联的，S1、S2都能控制电动机；光线较暗时“光控开关 S3”自动闭合，
接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；只有 D 图符合
题意。
故选：D。
【点评】（1）开关控制用电器时开关和用电器是串联的，用电器和用电器之间是并联的。
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（2）根据实际需要学会设计串联电路和并联电路。
8．（4分）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】首先确定光的传播方向，然后根据倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，
对各个图进行分析。
【解答】解：
树木在水中倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼
睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，故 B 正确，
ACD、图中光线来自水中，且光是直线传播或发生光的折射，故 ACD 错误。
故选：B。
【点评】本题考查平面镜成像特点及光的反射原理，要会应用平面镜成像的特点分析解
决实际问题。
9．（4分）如图为耳的结构，下列叙述正确的是（ ）
A．听小骨上有听觉感受器，可以传递声波
B．②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动
C．③是听神经，与口腔相连，使儿童易患中耳炎
D．④鼓膜有听觉感受器，可以感受声波
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【答案】B
【分析】耳的结构包括外耳、中耳和内耳。外耳包括耳郭和外耳道；中耳包括鼓膜、鼓
室和听小骨；内耳包括半规管、前庭和耳蜗。耳的结构模式图：
图中①是听小骨，②是耳蜗，③是听神经，④是鼓膜。
【解答】解：A、①听小骨主要是将鼓膜产生的振动传导到内耳，A 错误；
B、②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动，B 正确；
C、③是听神经，传导神经冲动，咽鼓管与口腔相连，使儿童易患中耳炎，C 错误；
D、鼓膜的作用是当声波传送来时产生振动，D 错误。
故选：B。
【点评】正确解答本题不仅要了解耳的结构和功能，还要能结合图进行准确的识别各部
分，根据各部分功能分析听觉的形成过程。多进行识图方面的训练，知识会掌握的更牢
固。
10．（4 分）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关 S 闭合后，发现只有一只电表的
指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
A．电压表指针发生偏转，灯泡 L1短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡 L2短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡 L2断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡 L1断路
【答案】D
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【分析】首先判断电路的结构，并确定电压表和电流表测量的对象；然后假设一个电表
有示数，再根据断路或短路以及仪表指针偏转情况进行判断。
【解答】解：根据电路图可知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量 L1
两端电压；
如果电压表指针发生偏转，则电流表示数为零，据此可判断电路故障为断路；电压表有
示数，说明电压表与电源两极相连，因此电路故障为灯泡 L1断路；
如果电流表指针发生偏转，则电压表无示数，据此可判断电压表被短路，因此电路故障
为灯泡 L1短路；故 D 正确，ABC 错误。
故选：D。
【点评】此题考查电流表，电压表在电路故障中的作用判断，要结合电路图和两表特点
进行分析。
11．（4 分）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R
为可变电阻，过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警。Rt为热
敏电阻，一般有两种：阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而
减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则
下列说法中正确的是（ ）
A．Rt必须是负温度系数热敏电阻
B．当高温时 Rt 阻值增大，A、B 之间电压升高，报警器响起
C．环境温度不变时，使可变电阻增大，A、B 之间电压减小
D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻 R 的阻值
【答案】A
【分析】分析电路的连接，过压报警器检测 AB间电压：
A、要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，即温度变低（升高）时，AB
间电压降低（升高），根据串联电路电压的规律和分压原理分析；
B、根据 A 项解答判断当高温时 Rt的阻值如何变化，由分压原理确定热敏电阻电压变化，
由串联电路电压的规律判断 A、B 之间电压变化，据此分析；
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C、由串联分压原理分析回答；
D、根据电阻的串联和欧姆定律，得出 AB的电压表达式，UAB＝ ×R，据此分析。
【解答】解：由图知，热敏电阻与可变电阻串联，过压报警器检测 AB 间的电压；已知
过压报警器检测到 AB 间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警：
A、要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，即温度变低（升高）时，AB
间电压降低（升高），根据串联电路电压的规律，热敏电阻的电压变大（减小），由串联
分压原理可知，热敏电阻的阻值应变大（减小），即用阻值随温度升高而减小的负温度系
数热敏电阻；故 A 正确；
B、由 A 项解答可知，当高温时热敏电阻 Rt的阻值应减小，故 B 错误；
C、环境温度不变时，使可变电阻增大，根据串联分压原理可知，A、B 之间电压也增大，
故 C 错误；
D、根据电阻的串联和欧姆定律可得，A、B 之间电压为：
UAB＝ ×R＝ ×U﹣﹣﹣﹣①
由①知，在温度变化同样的情况下（即 Rt的阻值变化相同），当 R 增大时，UAB变大，
更易触发蜂鸣器报警，故为了提高灵敏度应适当增大可变电阻 R 的阻值，故 D 错误。
故选：A。
【点评】本题结合实际考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键从题中获取有效的
信息。
12．（4 分）如图，S 为小电珠，它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔，到孔的距离
为 L，透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑，圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍。若
在孔上嵌一凸透镜，则光屏上立刻出现一个清晰的亮点，则该透镜的焦距、圆孔与光屏
之间的距离可能为（ ）
A． ， B． ，L C．L，L D．L，2L
【答案】B
第 25页（共 56页）
【分析】光在同种均匀介质中是延直线传播的，由圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍，可知
光屏到圆孔的距离等于 L；光屏上清晰的亮点是 S的像，得到 v＝u，根据凸透镜成像规
律，即可解答此题。
【解答】解：由小孔成像原理及圆斑的直径是圆孔直径的 2 倍，可知光屏到圆孔的距离
为 L，由“在孔上嵌一凸透镜光屏上立刻出现一个清晰的亮点”，可知亮点是发光点的像，
得 v＝u，则根据凸透镜成像规律，u＝2f 时，v＝u＝2f，可知 L＝2f，则该透镜的焦距 f
＝ L，圆孔与光屏之间的距离即像距 v＝2f＝L。
故选：B。
【点评】此题主要考查凸透镜成像的应用，解答此题的关键是根据“光屏上立刻出现一
个清晰的亮点”判断出此时物像等大，然后问题可解。
13．（4 分）以平面镜 MO 和 NO 为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源 S，黑盒子的另
一侧面 EN上开有一个小孔 P，如图所示。一位观察者在盒外沿与 EN 平行的方向走过时，
通过 P 孔能几次被 S 所发出的光照射到（ ）
A．1 次 B．2 次 C．3 次 D．4 次
【答案】D
【分析】光线从小孔 P射出有四种情况：
（1）由点光源 S 发出的光线直接从小孔 P射出；
（2）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后，直接通过小孔 P的光线；
（3）由 S发出，经过平面镜 NO 反射后，直接通过小孔 P 的光线；
（4）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后再经过平面镜 NO 反射通过 P 的光线。
【解答】解：S发出的光线，从小孔 P 射出，有以下四种情况：
（1）由点光源 S 发出的光线直接从小孔 P射出，如下图；
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（2）由 S发出，经过平面镜 MO 反射后，直接通过小孔 P的光线，如下图；
（3）由 S发出，经过平面镜 NO 反射后，直接通过小孔 P 的光线，如下图；
（4）因图中平面镜的位置确定：由 S发出，经过平面镜 MO 反射后再经过平面镜 NO 反
射通过 P的光线，如下图所示：
故选：D。
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【点评】本题解题的关键是利用光的直线传播和光的反射规律作图，是作图的基本类型。
14．（4分）如图所示，电源电压 U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开
关，电流表示数为 1A．如果用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
则电流表示数将变为（ ）
A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
【答案】B
【分析】由欧姆定律变形公式 R＝ 可求并联的总电阻，再根据并联电阻的特点可求虚
线框内所有电阻的等效电阻，用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，
再根据并联电阻的特点求出此时并联的总电阻，最后又欧姆定律可求电流。
【解答】解：由 I＝ 可得，并联的总电阻：
R 并＝ ＝ ＝2Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为 R′，由并联电路电阻的特点：
＝ + ，代入数据， ＝ + ，
解得 R′＝4Ω；
用一个 2Ω的定值电阻替换 R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻 R″：
＝ + ，代入数据， ＝ + ，
解得，R″＝ Ω，
电流表示数将变为：
I′＝ ＝ ＝1.5A，
故选：B。
【点评】本题主要考查并联电路的特点和欧姆定律的使用，认清电路是关键。
15．（4 分）利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现
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采用图所示电路，能较准确的测量 Rx的阻值，已知 A、B 之间的电压 U 保持不变。当 S
接通 a 时，电压表示数为 9.6V，电流表示数为 0.3A，当 S接通 b 时，电压表示数为 12V，
电流表示数为 0.25A，则待测电阻 Rx的阻值为（ ）
A．32Ω B．40Ω C．48Ω D．70Ω
【答案】B
【分析】（1）由电路图知：S接 a 时，电压表测 RX两端的电压，电流表测电路电流，由
串联电路的特点及欧姆定律列方程；
（2）由电路图知：S 接 b 时，电压表测 RX与电流表的串联电压，即 AB间的总电压 U；
电流表测电路电流；由欧姆定律列方程；
（3）解（1）（2）中列出的方程组，可求出待测电阻 RX的阻值。
【解答】解：设电流表的内阻为 RA，
（1）S 接 a 时，电压表测 Rx两端的电压，电流表测电路电流，
由串联电路的特点可得电源电压：U＝UX+UA＝UX+I1RA，
即：U＝9.6V+0.3A×RA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）S 接 b 时，电压表测 Rx与电流表两端的总电压 U，电流表测电路电流，
此时电压表示数为 12V，则电源电压 U＝12V，
将 U＝12V代入①式，解得 RA＝8Ω；
由电阻的串联和欧姆定律可得：U＝I2（RX+RA），
即：12V＝0.25A×（RX+8Ω）；
解得：RX＝40Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了欧姆定律、串联电路的特点，明确电压表与电流表测哪部分电压与
电流，根据串联电路特点及欧姆定律列出方程是本题解题的关键。
二、分析填空题（每空 2 分，共 38分）
16．（6 分）为了探究声音的三个特性，某班同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分
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别进行了以下操作，如图所示。将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，
用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的 音调 与振动 频率 有
关。以上探究方法叫 控制变量法 。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是 B
A.蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开
C.小孔成像实验中像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系
【答案】音调；频率；控制变量法；B
【分析】音调的高低与发声体的振动频率有关，物体的振动频率越大，发出声音的音调
越高；在探究一个物理量与多个因素的关系时，应采用控制变量法，据此对各选项逐一
进行分析，然后得出结论。
【解答】解：
改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振
动的快慢不同，即振动的频率不同，发出声音的音调也不同，从而得出声音的音调和振
动频率有关；实验过程中，用同样大小的力拨动钢尺，控制钢尺的振幅不变，这种探究
方法叫控制变量法；
A．影响液体蒸发快慢的因素有：液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流
动的速度，因此应采用控制变量法进行研究；
B．用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动；这个
实验是探究声音的产生条件，没有应用控制变量法，而是采用了转换法；
C．小孔成像实验中研究像的大小与小孔的形状、物到孔的距离、像到孔的距离的关系时，
涉及一个物理量与多个因素的关系，因此应采用控制变量法进行研究；
故选 B。
故答案为：音调；频率；控制变量法；B。
【点评】用控制变量法探究声音的三个特征，是声学中重要的实验，应注意掌握。
17．（4 分）小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮
点 A 和 B，如图所示，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，应使入
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射光线 MO 绕着点 O 沿 顺时针 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）：现保持入
射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿 逆时
针 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据光的反射规律知，当入射角变大时，反射角也变大，且反射角等于入
射角。
（2）根据光的折射规律知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当入射角变
大时，折射角也变大，但折射角总小于入射角。
【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于
入射角，折射角小于入射角
现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，根据反射角等于入射角，则应
使入射光线绕着 O 点沿顺时针方向转动。（图中蓝色光线标注）。
（2）首先要知道 B 点是光的折射到达的点，根据光的折射定律，现保持入射点 O 的位
置不变，欲使光点 B 下移至 B’处，则入射光线由 OM 变为 OC，折射光线由 OB 变为
OB′，所以应使入射光线 MO 绕着点 O 沿逆时针方向转动。
故答案为：顺时针；逆时针。
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【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律：
（1）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分
居法线的两侧，且当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中斜射入空
气中时，折射角大于入射角；
（2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分
居法线的两侧，反射角等于入射角。
（3）此类题目，画图解答，效果会更好。
18．（6分）在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：
蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼
视网膜）、光具座等。
（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。）
（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光
屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛
焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 凹 透
镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 靠近 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才
能得到清晰的像。
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是： 晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像
成在了视网膜之前）或晶状体偏折能力强或对光线的会聚能力强 。
【答案】见试题解答内容
【分析】解决本题需掌握：①这里的水透镜就相当于人眼的晶状体。形成“近视眼”，是
因为冰蓉同学向水凸透镜内注入水，使透镜更凸。
②近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，为
了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应
佩戴发散透镜即凹透镜。
【解答】解：向水凸透镜内注入水时，透镜更凸，会聚能力较强，将像成在光屏的前面，
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为了使像正好呈在光屏上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于光屏后移，所以应在
水凸透镜前放置一块凹透镜。或者将光屏前移靠近水凸透镜。
故答案为：
（1）凹，靠近；
（2）晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像成在了视网膜之前）或晶状体偏折能力强或对
光线的会聚能力强。
【点评】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握，以及对近视眼的成因和
矫正方法的掌握。
19．（4 分）图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实
验数据描绘出的 I﹣R 关系图象。由图象可知：他每次控制电阻的两端电压为 2.5 V 不
变。若电源电压为 4.5V，实验中 R 的阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑动
变阻器的阻值至少为 20 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据图乙中实验数据描绘出的 I﹣R 关系图象求出电流与对应的积分析；
（2）根据串联电路电压的规律和分压原理求解。
【解答】解：（1）由乙图数据可知：当 R＝5Ω、10Ω、﹣﹣﹣﹣25Ω时，对应的电流分别
为 0.5A、0.25A、﹣﹣﹣﹣0.1A，
此时 U＝IR＝5Ω×0.5A＝0.25A×10Ω＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣2.5V；即他每次控制电阻的
两端电压为 2.5V；
（2）每次控制电阻的两端电压为 2.5V 时，电源电压为 4.5V，根据串联电路电压特点，
滑动变阻器需要承担电压为 2V，变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，当实验中
R 的阻值最大为 25Ω，利用分压原理，可得滑动变阻器的阻值至少为：
R 滑＝ ×25Ω＝20Ω。
故答案为：2.5；20。
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【点评】此题探究“导体中电流与电阻的关系”，考查数据分析、控制变量法和欧姆定律
的运用和对器材的要求。
20．（4分）如图所示，电源电压 12V，电压表接“0～15V”，电流表接“0～0.6A”。闭合开
关，滑动变阻器的滑片 P移至中点时，此时电流表 I1的示数为 0.6A；当滑片移至最上端
时，电流表的示数为 I2，且 I1：I2＝3：2。
（1）R1的阻值为 10 Ω；
（2）若用电阻 Rx替换 R1，电压表换接“0～3V”量程，电流表量程不变，R2允许通过
的最大电流为 1A，要求闭合开关 S，在移动滑动变阻器滑片 P的过程中，至少有一个电
表能达到满刻度，且电路能正常工作，则 Rx的取值范围为 15Ω～60Ω 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由图知，两电阻串联，由两次电流比先计算出 I2，再根据串联电路特点和
欧姆定律列式计算 R1的阻值；
（2）用电阻 Rx替换 R1，由串联电路特点确定电路中的最大电流（电流表满刻度），由
串联电路特点和欧姆定律计算电路的总电阻的最小值，电压表不能超过量程，由此可知
Rx两端电压的电压的最小值，由此计算的 Rx最小值；
当电压表达到满刻度时，Rx两端电压的电压一定为 9V，当变阻器 R2连入阻值最大时，
Rx有最大值，由串联电路的分压原理计算其最大值即可。
【解答】解：（1）由图知，R1和 R2串联，电流表测电路中电流，电压表测 R2两端电压，
由题知，I1：I2＝3：2，且 I1＝0.6A，所以 I2＝ I1＝ ×0.6A＝0.4A，
当滑片在中点时，由串联电路特点和欧姆定律有：
＝I1，即： ＝0.6A…①
同理，当滑片在上端时有：
第 34页（共 56页）
＝I2，即： ＝0.4A…②
解①②可得：R1＝10Ω，R2＝20Ω。
（2）若用电阻 Rx替换 R1，则 Rx与 R2串联，电流表仍测电路中电流，电压表仍测 R2
两端电压，
在移动滑动变阻器滑片 P 的过程中，至少有一个电表能达到满刻度，
若电流表达到满刻度，电路中电流 Imax＝0.6A，
由欧姆定律可得，此时电路的总电阻 R＝ ＝ ＝20Ω，
电路能正常工作，所以电压表不能超过量程，Rx两端电压最小，Uxmin＝U﹣3V＝12V﹣
3V＝9V，
此时 Rx的阻值最小，则 Rxmin＝ ＝ ＝15Ω；
若电压表达到满刻度 3V 时，Rx两端电压一定为 9V，
由串联电路的分压原理有： ＝ ，
当 R2连入阻值最大时，Rx对应的阻值最大，即： ＝ ＝ ，
解得，Rx的最大值为 60Ω，
所以 Rx的取值范围为 15Ω～60Ω。
故答案为：10；15Ω～60Ω。
【点评】本题是一道动态电路的计算，主要考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，计
算 Rx的取值范围时一定要注意不能超过电表量程，有一定难度。
21．（ 8 分）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答。
使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
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（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。
3 ﹣（ ）液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为 ms（1ms＝10 3s）。
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 0 。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并使甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显
示屏的数值 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学想验证声速与气体温度的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并使甲、乙在一
条直线上，然后在甲、乙之间加温，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体温度的
增大而 A 。
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法判断
（4）如图中，已知 s1＝20cm，s2＝80cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为 320
m/s。
【答案】（1）0；（2）不变；（3）A；（4）320。
【分析】（1）因为铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲、乙距离相等，时间相等；
（2）由于乙和甲的距离是不变的，所以乙接收到的时间总是比甲晚一定的时间；
（3）声速与温度有关，温度越高，声速越大。所以在相同距离内，时间减少；
（4）设声速为 v，利用速度公式和题中的时间差列出一个方程，就可以求解出声速。
【解答】解：（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，
且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，因液晶屏显示甲、乙接收到
信号的时间差，故液晶显示屏的示数为 0；
（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的
距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的，即液晶
显示屏的数值不变；
（3）甲和乙之间的距离一定，由于温度越高，声速越大，所以声音传播到甲和乙的时间
都会减少，所以时间差也会减少，即液晶显示屏的数值将变小。则液晶显示屏的数值变
小，说明声速随气体温度的增大而变大，故选：A；
第 36页（共 56页）
（4）设声速为 v，则声音从铜铃传到甲的时间为：t1＝ ，
声音从铜铃传到乙的时间为：t2＝ ，
由题意知：t2﹣t1＝1.875 10
﹣
× 3s，
所以 ﹣ ＝1.875×10﹣3s；
即：v＝ ＝ ＝320m/s。
故答案为：（1）0；（2）不变；（3）A；（4）320。
【点评】本题考查了速度有关方面的内容，计算时要注意时间单位和路程单位的统一。
22．（4 分）如图所示是分别测量定值电阻 R 和小灯泡 L 两端电压和通过的电流后得到的 U
﹣I 关系图线。现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，则通过电路中的电流是 0.5 A，
此时 L 的电阻是 4 Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，可知电源电压的值；因串联电路中各处的
电流相等，且总电压等于各分电压之和，根据图象读出符合要求的电流与电压值；根据
欧姆定律求出此时 L 的电阻。
【解答】解：由题知，电源由三节干电池组成，则电源电压 U＝1.5V×3＝4.5V，
现将 R 和 L 串联在三节干电池的两端，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流 I＝0.5A 时，UR＝2.5V，UL＝2V 符合；
由欧姆定律可得此时 L 的电阻：
RL＝ ＝ ＝4Ω。
故答案为：0.5；4。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关
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键。
三、作图（共 10分）
23．（2 分）如图所示，有一条经过平面镜反射过点 P 的反射光线且平行于主光轴入射到凹
透镜上，S'为像点，请确定点光源 S的位置，并补全光路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据平面镜成像的特点﹣﹣﹣物像对称，画出光源 S的位置；连接 SO，可得入
射光线；在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作
图。
【解答】解：作像点 S′关于镜面的对称点 S，即为光源 S 的位置；连接 SO，可得即为
入射光线；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如
图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像的特点（物像对称）和凹透镜的特殊光线，属于中档题。
24．（2 分）如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后
要求：
（1）两灯泡并联；
（2）电流表测灯 L1的电流；
（3）闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P，两灯均变暗。
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【答案】见试题解答内容
【分析】根据题目要求确定各电路元件的连接方式，然后连接电路图。
【解答】解：由题意可知：两灯泡并联；电流表测灯 L1的电流，电流表应串联在 L1支
路中；闭合开关后，向 A 端移动滑动变阻器的滑片 P1两灯均变暗，滑动变阻器应串联在
干路中，滑动变阻器应接 B 端接线柱，电路图如图所示：
故答案为：电路图如图所示。
【点评】本题考查了连接实物电路图，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器用法及串联
电路特点确定滑动变阻器的接法是正确解题的关键。
25．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB所成的像。
【答案】见试题解答内容
【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、
左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出 AB的像。
【解答】解：分别作出物体 AB端点 A、B 关于平面镜的对称点 A′、B′，用虚线连接
A′、B′即为 AB在平面镜中的像。如图：
【点评】在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于
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平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像。
26．（2 分）如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F 为凸透镜的焦点。请画出
图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据折射光线的特点，可以画出对应的入射光线。
（2）折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射
光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。
【解答】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此
可以确定该条折射光线对应的入射光线；
（2）过入射点垂直于界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的右侧作出折
射光线，如图所示：
【点评】关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心
的。每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点。
27．（2 分）如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点 F 和光心 O，分别画出经过凸透
镜折射后的光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】要作出折射光线，必须知道对于凸透镜：过光心的光线其传播方向不变；过焦
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点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
【解答】解：过光心的光线折射光线与入射光线在一条直线上，而且方向相同；过焦点
的光线折射光线平行于主光轴，
如图所示：
【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透
镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦
点。
四、实验探究题（共 39 分，每空 3分）
28．（9分）阅读短文《超声波指纹识别技术》，回答问题。
不知道你的手机用多久了？如果用的时间够久的话，指纹识别模块（Home 键或手机背盖
处的指纹识别模块）是不是已经磨损了？或者你的手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹
识别就失效了？利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲，超声
波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能
穿透材料，而且材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也
就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做
出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显：首先，手指无需接触指纹模块，也
就不会出现指纹模块被磨损的情况，这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，
手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮
也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声
波识别的是三维图象，像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是
C ；
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用 B 超诊断病情
第 41页（共 56页）
D.医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，则海底深度为 4500 m；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波
遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms、
0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大
致形状，则该处指纹的大致形状是图乙中的 A （1ms＝0.001s）。
【答案】（1）C；（2）4500；（3）A。
【分析】（1）声可以传递信息，声可以传递能量，通过声获得一些消息，属于声传递信
息，通过声引起其它物体的运动，属于声传递能量；
（2）知道超声波在水中的速度和时间，根据 s＝vt 求出海底深度；
（3）超声波在空气中的传播速度相等，知道传播时间，根据 s＝vt 判断传播距离，可以
判断指纹情况。
【解答】解：（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，说明声能传递信息。
A．超声波焊接器，是超声波焊接器发出超声波，超声波的振动传递到两个需焊接的物体
表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波引
起物体振动，这属于声能传递能量，故 A 不符合题意。
B．超声波清洗器，是超声波清洗器发出超声波，超声波引起水的振动，水的振动引起污
垢振动，污垢脱离机械，达到清洗的目的，说明声能传递能量，故 B 不符合题意。
C．医生用 B 超诊断病情，B 超向人体发出超声波，超声波碰到人体的内部器官发射回来，
通过发射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况，说明声能传递信息，故 C 符合题
意。
D．医生用超声波击碎结石，是碎石机发出超声波，超声波的振动引起结石振动，结石被
振碎，随尿液排出体外，这是超声波引起结石的运动，属于声能传递能量，故 D 不符合
题意。
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故选：C；
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为 1500m/s，向海底垂直发射超声波，若 6s 后收
到回声信号，
根据 v＝ 得，超声波运动路程为：s'＝vt＝1500m/s×6s＝9000m，
所以海底深度为：s＝ s'＝ ×9000m＝4500m；
（3）手机发出超声波遇到手指上 A、B、C、D、E 五个位置，测得回收信号的时间分别
为 0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，
超声波在空气中传播速度相同，根据 v＝ 得，手机到 B 和 D 点距离最大，并且这两点
到手机距离相等，手机到 A 和 C 点距离变小，并且这两点到手机距离相等，手机到 E 点
距离最小。
A、如图，B 和 D 到手机距离最大，并且两点到手机距离相等，A 和 C 到手机距离变小，
并且两点到手机距离相等，E 点到手机的距离最小，故 A 符合题意；
B、如图，B 到手机距离最大，并且两点到手机距离不相等，故 B 不符合题意；
C、如图，B 和 D 到手机距离最小，故 C 不符合题意；
D、如图，D 到手机距离最小，故 D 不符合题意；
故选：A。
故答案为：（1）C；（2）4500；（3）A。
【点评】本题考查了声的利用、超声波定义、速度计算、真空不能传声、通过图象判断
距离远近等，是声学部分较难的一道综合习题。
29．（9分）在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。
1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
（1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的实像。镜头靠近人
时，此时像会 远离 （选填“靠近”或“远离”）镜头。用相机拍摄远近不同的物体
时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。
（2）小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学
实验室去探究，实验数据如下表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 D 。
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A.5m
B.0.5m
C.0.05m
D.0.005m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因： 手机镜头的焦距小，
物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像
的位置相差不大 。
【答案】（1）远离；（2）D；（3）手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近
焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大
【分析】（1）u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，凸透镜成实像时遵循
物近像远像变大的规律。
（2）根据凸透镜成像的原理：当物距大于 2 倍焦距，成倒立缩小的实像，以及其应用来
解答此题。
（3）因为这种照相机的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同
的物体成像的位置相差不大，所以不用“调焦”。
【解答】解：
（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；
镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像要变大。
（2）由表中数据可知，当物距 u＞0.50m 时，像距 v 保持在 0.5cm＝0.005m 左右，根据
凸透镜成像特点可知，当物距远大于 2 倍焦距时，像距就越接近焦距，即手机镜头的焦
距约为 0.005m，故选 D。
（3）因为这种手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接近焦距，像距变化的
范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要“调焦”。
故答案为：（1）远离；（2）D；（3）手机镜头的焦距小，物距都远大于 2 倍焦距，像距接
近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大。
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【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
30．（9分）如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜竖直放置在水平桌面上，主要是利用玻璃透明的特
点，便于 确定像的位置 。
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，蜡烛 B 不需要 （填“需
要”或“不需要”）点燃，他可以将蜡烛 B 和蜡烛 A 的像完全重合。
（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成 45°角固定在水平桌面上，让蜡烛 A 沿着桌
面向右做直线运动，将看到蜡烛 A 在玻璃板后的像会向 C 运动。
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向下
D.竖直向上
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）实验时用透明的玻璃板代替平面镜，既能看到物体的像，也能看到像一侧
的代替物体，便于确定像的位置；
（2）本实验的目的是确定像的位置，而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真
实火焰，影响实验效果，另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完
全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等；
（3）根据物像相对于镜面对称的性质分析判断。
【解答】解：（1）透明的玻璃板代替平面镜，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像
的位置；
（2）本实验的目的是确定像的位置，而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真
实火焰，影响实验效果，小明拿另一支大小相同的没有点燃的蜡烛 B 在玻璃板后面移动，
当蜡烛移动到 A′处时，可以看到它跟像完全重合，这说明了像和物大小是相等的；
（3）当蜡烛 A 沿着桌面向右做直线运动时，根据物像相对于镜面对称的性质，蜡烛 A
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在平面镜中的像做竖直向下运动，故 C 正确。
故答案为：（1）确定像的位置；（2）不需要；（3）C。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作
实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。
31．（12 分）小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器
材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、
15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”乙“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所
示的状态，则电路故障可能是 定值电阻断路 。
（3）排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I﹣R 图象，得
到的结论是 在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 。
（4）在上述实验中，小金用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动
变阻器的滑片向 A 端移动（选填“A”或“B”）。
【答案】（1）如上图所示；（2）定值电阻断路；（3）在电压不变时，通过导体的电流与
电阻成反比；（4）A。
【分析】（1）电压表应与定值电阻并联；
（2）左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为 0，说明电
路断路或总电阻很大，据此判断故障所在；
（3）分析图丙，得出电流和电阻的反比例关系；
（4）根据分压原理，确定滑片移动的方向。
【解答】解：（1）将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；
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（2）乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为 0，
说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为 0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω
＝﹣﹣﹣﹣﹣＝2.5V保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反
比；
（4）在探究导体的电流跟电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压 2.5V 不变，当小金
用 10Ω的电阻替换 5Ω的电阻时，根据串联电路电阻特点可知，电路中的总电阻变大，由
欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据 U＝IR 可知，此时滑动变阻器两端的电压变小，
根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻的电压不变，
应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，他应该
将滑动变阻器的滑片向 A 端移动，使电压表示数为 2.5V。
故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻断路；（3）在电压不变时，通过导体的电流
与电阻成反比；（4）A。
【点评】本题探究通过“导体的电流跟电阻的关系，考查电路的连接，故障的分析、分
析数据归纳能力。
五、分析计算题（共 38 分，本大题共 5 小题，第 32 题 4 分，33 题 10 分、34 题 8 分、35
题 6分，36题 10分）
32．（4 分）如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，当火车
头距离桥头 150m 处鸣笛，鸣笛 5s后火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的
回声。（声音在空气中的传播速度按 330m/s计算）
（1）计算火车的速度；
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（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。
【答案】（1）火车的速度为 30m/s；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为 750m
【分析】（1）已知火车头距离桥头的距离和鸣笛时间，利用公式 v＝ 可计算火车的速度；
（2）声音和火车行驶的路程之差是司机鸣笛时火车车头距山崖距离的 2 倍，据此可求出
鸣笛时火车头距山崖的距离。
【解答】解：（1）火车的速度：
v 车＝ ＝ ＝30m/s；
（2）声音传播的路程：
s 声＝v 声 t＝330m/s×5s＝1650m，
司机鸣笛时车到山崖的距离为 s，
则：2s＝s 声﹣s 车，
所以 s＝ ＝ ＝750m。
答：（1）火车的速度为 30m/s；
（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为 750m。
【点评】本题主要考查了速度公式及回声测距离的应用，解关键是判断清楚声音和火车
行驶的路程之差是鸣笛时火车与山崖距离的 2 倍。
33．（10 分）在如图所示的电路中，电源电压为 6 伏且不变。电阻 R1的阻值为 50 欧，滑动
变阻器 R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键 S，电流表 A1的示数为 0.52 安。已知电流
表 A1的“0～3A”量程挡损坏。
（1）求通过电阻 R1的电流。
（2）求变阻器 R2连入电路的阻值。
（3）若要使电流表 A2与电流表 A1的比值变小，变阻器的滑片 P应继续向 右 移动（选
填“左”或“右”）。
现有阻值为 15欧、30欧和 60 欧的三个电阻，请从中选择一个来替换电阻 R1，然后移动
变阻器滑片 P，使电流表 A2与电流表 A1的比值最小，且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为 30 欧。
②通过计算求出电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
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【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道电源电压和 R1的阻值，利用欧姆定律求通过电阻 R1的电流；
（2）根据并联电路的电流关系求通过滑动变阻器 R2的电流，再根据欧姆定律求变阻器
R2连入电路的阻值；
（3）使电流表 A2的示数变小，可以使滑动变阻器连入的电阻变大，同时可使电流表 A1
的示数变小，据此分析；
若选 15Ω的电阻，干路电流大于 0.6A，不可行；求出两个电流表的示数之比，化简得出
选 30Ω；
求出每条支路的电流（滑动变阻器全连入），再求电流表 A2与电流表 A1的最小比值。
【解答】解：（1）I1＝ ＝ ＝0.12A，
（2）I2＝I﹣I1＝0.52A﹣0.12A＝0.4A，
R2＝ ＝ ＝15Ω，
（3）当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，连入的电阻 R2变大，使两电流表的示数比值
变小；
①若选 15Ω的电阻，干路电流：
I＝ + ＝0.3A+0.4A＞0.6A，不行；
通过电流表 A2的电流为通过滑动变阻器电流 I2，I2＝ ；
电流表 A1测量的是干路电流 I，I＝ ，R 并＝ ，
I2：I1＝ ： ＝R 并：R2＝ ：R2＝ ＝ ＝ ，
若使 I2：I1最小，即 最小，即 ＝1+ 最大，因此 R1应选 30Ω；
第 49页（共 56页）
②I1＝ ＝ ＝0.2A，I2＝ ＝ ＝0.3A，
＝ ＝ ＝ 。
故答案为：（1）通过电阻 R1的电流为 0.12A；（2）变阻器 R2连入电路的阻值为 15Ω；（3）
右；30；电流表 A2与电流表 A1的最小比值为 。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，能分析题意确定选 30Ω电阻是本题
的关键，使用欧姆定律时注意三量（I、U、R）同体。
34．（8 分）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起（P 与
R1间的摩擦不计）。电压表量程为 0～3V，a、b 是一根长为 6cm 的均匀电阻丝，阻值 R1
＝30Ω，电源电压 U＝6V。
（1）要保证电压表能正常工作，电路中 R0至少应为 30Ω 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL 与所受拉力 F间的关系如图乙所示，若 R0＝45Ω，通过
计算说明，开关 S闭合后，当电压表指针指在 0.8V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为
多大？此拉力器的量程为多少？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
（2）根据电路图分析答题。
（3）由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值，然后求出弹簧的伸长量，
再求出拉力大小；最后由图象求出拉力器的量程。
【解答】解：（1）电压表示数为 3V 时，
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电路电流：I＝ ＝ ＝0.1A，
此时电阻 R0的阻值：
R0＝ ＝ ＝ ＝30Ω；
（2）由图示可知，滑片在 a端时，电压表所测电压为零，电压表示数为 0V。
（3）电路电流：I＝ ＝ ＝0.08A，
与电压表并联电阻的阻值：
RaP＝ ＝ ＝10Ω，
弹簧的伸长量：L＝ ×10Ω＝2cm，
由图乙所示图象可知，此时拉力为：200N；
由图乙所示图象可知，拉力器的量程为：0～600N；
故答案为：（1）30Ω；（2）当拉环不受拉力时，滑片 P处于 a 端，闭合开关后电压表的示
数是 0V；
（3）作用在拉环上水平向右的拉力为 200N，此拉力器的量程为 0～600N。
【点评】本题考查了求电阻、电压、拉力与拉力器量程问题，分析清楚电路结构、应用
串联电路特点与欧姆定律即可正确解题，解题时要注意分析图乙所示图象。
35．（6 分）如图所示的电路中，电源电压为 18 伏且不变。电阻 R1的阻值为 6 欧，滑动变
阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键 S 后，电压表 V1的示数为 6伏。求：
①通过电阻 R1的电流。
②滑动变阻器接入电路的阻值。
③若电压表 V1、V2所接的量程均为 0～15 伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动
变阻器 R2允许接入的电阻范围。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知，R1与 R2串联，电压表 V1测 R1两端的电压，电压表 V2测 R2
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两端的电压。
①知道 R1的阻值和两端的电压，根据欧姆定律求出通过电阻 R1的电流；
②根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧
姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
③由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，即电路允许通过的最大电流，根据欧
姆定律求出电路中的最小总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器两端的电压最大时，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出此
时 R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器接入电
路中的最大阻值，进一步得出 R2的电阻变化范围。
【解答】解：①通过电阻 R1的电流：
I1＝ ＝ ＝1A；
②因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝18V﹣6V＝12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值：
R2＝ ＝ ＝ ＝12Ω；
③滑动变阻器允许通过的最大电流为 2A，即电路允许通过的最大电流为 2A，
则电路中的最小总电阻：
R 总最小＝ ＝ ＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R2 最小＝R 总最小﹣R1＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
当滑动变阻器两端的电压最大时，电路中的电流最小，
此时 R1两端的电压：
U1 最小＝U﹣U2 最大＝18V﹣15V＝3V，
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电路中的电流：
I 最小＝ ＝ ＝0.5A，
变阻器接入电路中的最大阻值：
R2 最大＝ ＝ ＝30Ω，
所以，R2的电阻变化范围为 3Ω～30Ω。
答：①通过电阻 R1的电流为 1A；
②滑动变阻器接入电路的阻值为 12Ω；
③在保证电路安全工作的情况下，滑动变阻器 R2允许接入的电阻范围为 3Ω～30Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是滑动变阻器接入电路中
最大和最小阻值的判断。
36．（10分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U 恒为 15V，定值电阻
R0＝10Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20Ω，其接入电路的阻值
与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片 P固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹
簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，
底面积为 100cm2。
当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降
至最低位置 B 时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量ΔL 的关
系如图乙所示。（已知ρ 3 3水＝1.0×10 kg/m ，g 取 10N/kg）闭合开关 S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 减小 ，电压表示数 减小 。（两空
第 53页（共 56页）
均填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？定值电阻 R0消耗的电功
率变化了多少？
【答案】（1）减小；减小；
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为 10V；
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了 30cm，定值电阻 R0消耗的电
功率变化了 7.5W。
【分析】（1）当水位下降时，对圆柱体 M 受力分析确定金属棒接入电路的长度；分析滑
片的移动方向，从而确定其阻值的变化，根据串联分压特点可知电压表示数的变化；
（2）当水位处于位置 A 时，滑片 P 在 R1最上端，可知此时 R1的阻值，根据串联电路电
阻特点和欧姆定律求出 R1两端的电压；
（3）当水位处于位置 A 时，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据 P
＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率。
当水位处于位置 A 时，M 刚好浸没，根据阿基米德原理求出 M受到的浮力，进而得出弹
簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置 B 时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的
拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置 B 时，可求出 R1接入电路的长度，根据 R1接入电路的阻值与对应的棒
长成正比，求出此时 R1接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时 R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知此
时定值电阻两端的电压，根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率。进而得出定值电
阻 R0消耗的电功率变化量。
【解答】解：
（1）当水位下降时，M 所受的浮力减小，重力不变时，由 F 拉＝G﹣F 浮可知弹簧的拉力
增大，弹簧的伸长量增大，滑片 P 向下移动，金属棒接入电路的长度减小；
则 R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数
减小。
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（2）当水位处于位置 A 时，滑片 P在 R1最上端，此时 R1＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝ ＝ ＝0.5A，
由 I＝ 得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为 10V；
（3）当水位处于位置 A 时，
根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压 U0＝U﹣U1＝15V﹣10V＝5V，
根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率 P0＝ ＝ ＝2.5W。
当水位处于位置 A 时，M刚好浸没，排开水的体积：
V 排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3
﹣
＝6×10 3m3，
则 M受到的浮力：
F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m3
﹣
×10N/kg×6×10 3m3＝60N；
则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F 浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，当 F1＝20N 时，弹簧的伸长量ΔL1＝10cm；
当水位降至位置 B 时，M 的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，当 F2＝80N 时，弹簧的伸长量ΔL2＝40cm；
所以，水位由位置 A 降至 B 这一过程中，弹簧的长度增加量：
ΔL＝ΔL2﹣ΔL1＝40cm﹣10cm＝30cm。
当水位降至位置 B 时，R1接入电路的长度：
L＝L 总﹣ΔL＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为 R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即： ＝ ，
所以，此时 R1接入电路的阻值：R1′＝ ×R1＝ ×20Ω＝5Ω，
第 55页（共 56页）
此时电路中的电流：I′＝ ＝ ＝1A，
由 I＝ 得，此时 R1两端的电压：
U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，
根据串联电路的电压特点可知此时定值电阻两端的电压 U0′＝U﹣U1′＝15V﹣5V＝
10V，
根据 P＝ 可知定值电阻 R0消耗的电功率 P0′＝ ＝ ＝10W。
定值电阻 R0消耗的电功率变化量ΔP0＝P0′﹣P0＝10W﹣2.5W＝7.5W。
故答案为：（1）减小；减小；
（2）当水位处于位置 A 时，电压表的示数为 10V；
（3）水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了 30cm，定值电阻 R0消耗的电
功率变化了 7.5W。
【点评】本题一道力电综合应用题，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵
活应用，第（3）问难度较大，要弄清楚滑片处于的两个端点，弄从题干和图象获取有用
的信息即可正确解题，有一定难度。
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