山东省潍坊市2024年中考物理试卷

山东省潍坊市2024年中考物理试卷
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．（2024·潍坊）某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”时，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
2．（2024·潍坊）手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电，下列对于该款手机的估测；最符合实际的是（　　）
A．质量约为500g
B．正常使用时，后壳温度约为65℃
C．充满一次电消耗的电能约为0.3kW·h
D．长度约为1.2dm
3．（2024·潍坊）物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律，使人们可以运用物理规律解决实际问题。根据所学物理学知识，下列表述正确的是 （　　）
A．使用杠杆可以同时省力又省距离
B．物体不论温度高低都具有内能
C．选用精密的测量工具可以消除误差
D．导体的电阻跟它两端的电压成正比
4．（2024·潍坊）为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示，热棒下端插在冻土中，内部填充低沸点的液态氨，利用氨的物态变化给冻土降温，把冻土中的热量“搬运到"热棒上端，通过散热片向空中放热，从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是 （　　）
A．氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
B．氨在热瘁上端发生的物态变化是凝固
C．应使用隔热性能好的材料制作热棒
D．为降低成本，可以使用液态水替代液态氨
5．（2024·潍坊）在水平路面上玩滑板车，蹬地后人站在车上，如图甲所示，滑板车速度会减小；再次蹬地，如图乙所示，滑板车速度又会增大。下列说法正确的是 （　　）
A．滑板车速度减小是因为受到阻力
B．滑板车的运动需要力来维持
C．蹬地过程，人和车的惯性增大
D．蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力是阻力
6．（2024·潍坊）图示为某家庭电路示意图，关于该家庭电路，下列说法正确的是 （　　）
A．导线b是火线
B．电能表上计数器示数的单位是千瓦
C．空气开关跳闸，原因可能是电路中出现短路
D．正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔，氛管灯不亮，该孔一定接零线
7．（2024·潍坊）共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车，使用前先摇晃车把检查电量，此时开关S1闭合，只有电量指示灯L1亮起；确认电量充足后扫码开锁，此时开关S2闭合，日间行车灯L3亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作；助力单车在规定区域内，开关S3始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关S3自动断开，电动机M、行车灯L2均无法工作，指示灯L1可正常工作。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C．C D．
8．（2024·潍坊）物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计)，自制一个简易密度计。如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线。已知密度计在c液体中，有1/8的体积浸入液体，浸入体积为5×10-8m3。三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是 （　　）
液体种类 液体密度/（kg m-3）
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
A．三条刻线的间隔距离不相等
B．密度计的质量为0.1kg
C．密度计在三种液体中所受浮力不相等
D．密度计在b液体中的浸人体积为3×10-8m3
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9．（2024·潍坊）物理学家法拉第经过10年探索发现的规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的 （　　）
A． B．
C． D．
10．（2024·潍坊）如图所示，用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两甲乙部分气体，汽缸和活塞均不导热，隔板导热良好。隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间，下列说法正确的是（　　）
A．与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大
B．与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大
C．乙内能改变的方式只有做功
D．乙内能改变的方式既有做功又有热传递
11．（2024·潍坊）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次 （　　）
A．第一次释放小球时弹簧的弹性势能太
B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能
C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等
D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等
12．（2024·潍坊）如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V2W"字样。闭合开关S1、S2，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数Ⅰ，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是 （　　）
A．电源的电压为10V
B．电阻R能达到的最大功率为3.6W
C．滑动变阻器允许接人电路的最小阻值为10Ω
D．断开S2，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W
三、作图题(本题共2小题，共6分）
13．（2024·潍坊）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
将小磁针“N"S"极填入括号中；画出磁性小球的受力示意图。
14．（2024·潍坊）如图所示，水槽内装满水，槽底有点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜，S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。
⑴画出P点在平面镜中所成的像P'；
⑵将S点到P点的光路图补充完整。
四、实验题(本题共3小题，共24分）
15．（2024·潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注人液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注人稍许液体后得到镜片c。
（1）镜片b可用于矫正　 　(填"近视眼”或“远视眼")。
（2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v=　 　cm；
③保特蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处、此时光屏上呈现一个清晰的　 　、　 　的实像。
16．（2024·潍坊）为测定一只标有“2.5V"字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材：待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干，
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整.
（2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向　 　(填“左”或“右”)移动。
（3）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则该小灯泡正常工作时的电阻为　 　Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻为　 　Ω
（4）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路，两虚线框中一处接人电阻箱，另一处接人滑动变阻器，然后进行了下列操作：
①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V；
②将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为　 　V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常卫作时的电阻，电阻箱应接在丁图中的　 　(填“a”或"b”)位置。
17．（2024·潍坊）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想；
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计，两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N.
（1）比较第2次和第3次操作，可验证猜想　 　是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想　 　是否正确(均填"a”"b"或c)
（2）该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为　 　，
（3）小明对实验装拉力传感器置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示，
1 实验过程中，　 　(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由：　 　。
五、计算题(本题共3小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
18．（2024·潍坊）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q=4.3×107J/kg，g取10N/kg.
（1）求重物上升的速度；
（2）求起重机提升重物的功率；
（3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。
19．（2024·潍坊）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压U=220V，R0、R1、R2是阻值不变的电热丝，用于“加热”或"保温”，R1=20.5Ω，R2=840Ω，S为电源开关，通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率P加热=800W，"加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至100℃，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热"时间如表格所示)，最后自动进人“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装人煮茶机，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ-1.0×103kg/m3.
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶"，煮茶机经过将水“加热”至100℃、"煮茶加热"和"保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
20．（2024·潍坊）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，PO：OQ=1：3；P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为ma=1.5kg、mb=1.08kg，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3.求：
（1）打开阀门前P端绳对a的拉力；
（2）打开阀门前b受到的浮力；
（3）b的密度；
（4）当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】通过识别音色可以区分不同发声的人物，人工智能也是根据音色识别人物，C正确，ABD错误
综上选C
【分析】声音的特点：不同材料决定音色不同；振幅决定响度；振动频率决定音频；振动频率决定音频，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．
2．【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电功的计算
【解析】【解答】A、手机的质量为140g左右，A错误
B、 正常使用时，手机的温度不会烫手，所以后壳温度约37℃ ，B错误
C、电功的计算公式W=UIt=0.06KW×0.5h=0.03kW·h，C错误
D、长度略小于手掌的长度，为12cm，D正确
综上选D
【分析】根据质量的估计、长度的估计、功的计算判识选项
1、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg，手机的质量为140g左右
2、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，手机的长度为12cm
3、熟悉生活重常见的温度，如体温为37℃，令人舒适的温度为24℃，正常使用时，手机后壳温度约37℃
4、电功的计算公式W=UIt=Pt，本题中手机功率为0.06kW，使用时间为0.5h，根据W=Pt计算电功
3．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系；误差及其减小方法；杠杆及其五要素；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、任何简单机械不可 同时省力又省距离 ，A错误
B、 物体不论温度高低都具有内能 ，B正确
C、 选用精密的测量工具可以减小误差，C错误
D、 导体的电阻跟它两端的电压无比 ，D错误
综上选B
【分析】根据内能、误差、电阻的影响因素判识选项
1、杠杆只能省力或者省距离；2、内能为 物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，在任何温度，均有内能
3、误差作为真实值和测量值之间的差值，不可能完全消除，只能减小， 减小误差的方法有采用精密的测量工具、改进测量方法、多次测量求平均值等。
4、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4．【答案】A
【知识点】凝固与凝固放热特点；汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A、 液态氨沸点低，在棒子的下端温度升高，液态氨汽化吸热，A正确
B、 氨在热棒上端发生液化，气态氨遇冷变为液态氨，B错误
C、热棒子需要将土壤的热量及时排除，所以 应使用热导体好的材料制作热棒，C错误
D、水的比热容高，对温度的反应不灵敏，D错误
综上选A
【分析】根据物态变化判识选项
1、水的比热容高，吸收或者释放热量时，温度的变化较小，所以不能及时排出土壤的热量
2、液化为气态变为液态会释放热量，如水蒸气、露珠
3、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发
5．【答案】A
【知识点】惯性及其现象；力与运动的关系
【解析】【解答】A、 滑板车速度减小是因为受到阻力 ，A正确
B、 滑板车的运动状态的改变是由于力，B错误
C、 人和车的惯性于速度、运动状态无关，C错误
D、 蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力于运动方向相同，所以为动力，D错误
综上选A
【分析】根据惯性、牛顿第一定律、摩擦力方向判识选项
1、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持 匀速直线运动，所以滑板车的运动状态的改变是由于力的作用
3、摩擦力的方向于运动方向相反，题目中蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力于运动方向相同，所以为动力
6．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、三孔插座，左端连接b，左零右火中接地，所以b为零线，A错误
B、 电能表 上计数器示数的单位是J或者为kW·h，B错误
C、 空气开关跳闸，原因可能是电路中出现短路
D、 正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔，氛管灯不亮，该孔可能接零线，也可能发生断路，也可能短路，D错误
综上选C
【分析】根据家庭电路的连接、故障分析判识选项
1、家庭电路的连接：为了避免用电器彼此干扰，所以用电器之间为并联，且开关在火线和用电器之间；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线。右孔接火线
2、电路电流过大的原因为：电路发生短路、用电器功率过大进而引起短路
3、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；测电笔可以分辨火线和零线，测火线电笔氖管发光， 测零线电笔不发光，电路发生断路时，测电笔不发光，电路发生短路时，被短路电器电笔检测不发光，其余电路发光
7．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】据题分析可知， 开关S1控制L1， 开关S2闭合，日间行车灯L3亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作； 所以用电器之间并联，且S2同时控制L3M， 开关S3处于干路上，控制整个电路的通断，C正确，ABD错误
综上选C
【分析】根据电路的串并联判识选项
电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路
8．【答案】B
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、密度计的工作原理为m密g=ρ液gV排=ρ液gsh，所以h=m密/ρ液s，ha=m密/ 0.5×103kg/m3， hb=m密/1×103kg/m3， hc=m密/2×103kg/m3，所以 三条刻线的间隔距离相等 ，A错误
B、m密g=ρ液gV排 c液体 密度为 2×103kg/m3，体积为 为5×10-8m3 ，所以密度计的质量为m= 0.1kg ，B正确
，C、 密度计在三种液体中均是漂浮，重力等于浮力，C错误
D、密度计的质量相同，即浮力相同，所以浸入液体的体积和液体的密度成反比，c液体的密度时b液体的2倍，所以浸入体积为b的一半，即2.5×10-8m3，D错误
综上选B
【分析】根据物体漂浮、浮力的计算判识选项
1、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
2、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排=m密g=ρ液gsh，据此计算密度计浸没深度，以及密度计的质量
9．【答案】C,D
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则；电磁感应
【解析】【解答】法拉第发现的现象为电磁感应，即闭合线圈做切割磁感线运动，会产生感应电流，CD正确，AB错误
故选：C
【分析】根据电磁感应判识选项
1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
10．【答案】A,D
【知识点】热机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】AB、 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ，对空气乙做空，乙空气内能增加，温度升高，通过隔板将热量传递甲，所以甲乙内能增加，A正确，B错误
CD、通过做功使得乙内能增加，乙将热量传递给甲，使得内能减小，D正确，C错误
综上选AD
【分析】根据改变物体内能的方式判识选项
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能，比热容是物体的固有属性，与质量无关，本题的做功为 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ，对空气乙做空，乙空气内能增加，温度升高，通过隔板将热量传递甲，所以甲内能改变的原因为热传递，乙为做功和传递
11．【答案】A,C
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】A、第一次释放时，弹簧弹性势能转换的重力势能最大，所以弹性势能大，A正确
B、 小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 和动能，B错误
C、重力势能和质量和高度有关，经过C点的质量和高度相同，所以重力势能相同，C正确
D、 小球上升过程，经过c点时的机械能不相等 ，是由于弹簧的弹性势能不同，所以具有的机械能也不同，D错误
综上选AC
【分析】根据机械能判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比，所以本题中，转换的重力势能越大，弹性势能越大，具有的机械能越大
12．【答案】B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】 A、闭合开关S1、S2，使得灯泡短路，此时电路中只有R和变阻器串联，据图乙可列10V+0. 2A×R=U；6V+0. 6A×R=U；解得U=12V，R=10Ω，A错误
B、 电阻R能达到的最大电流为0.6A，根据P=I2R= 3.6W ，B正确
C、 滑动变阻器接人电路的最小阻值时，电流最大，此时电流最大为0.6A，根据欧姆定律U=IR可知R总=20Ω，根据电阻的串联可知，此时变阻器最小电阻为10Ω，C正确
D、 小灯泡L标有“4V2W" ，根据P=UI可知，通过变阻器的电流为0.5A，此时变阻器的电阻R=12V/0.5A-R-RL=24Ω-10Ω-8Ω=6Ω，此时变阻器电功率P=（0.5A）2×6Ω=1.5W，D错误
综上选BC
【分析】根据欧姆定律、电功率的计算、电阻的串联判识选项
1、欧姆定律：公式为U=IR，本题中结合乙图可知，10V+0. 2A×R=U；6V+0. 6A×R=U，据此求解电源电压和定值电阻R
2、电功率的计算：公式为P=UI=I2R，题目中最大电流为0.6A，定值电阻由1求解，据此计算 电阻R能达到的最大功率
3、电阻的串联，总电阻等于分电阻之和，结合欧姆定律计算电路的总电阻，据此计算变阻器电阻
13．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；安培定则
【解析】【解答】由安培定则可知，通电螺线管，下方为N，上方为S，小球静止所以重力和磁力平衡，重力竖直向下，磁力竖直向上，据此作图
【分析】根据安培定则、受力分析作图
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
3、力和运动：物体处于静止状态，所以受力平衡，即重力和磁力平衡
14．【答案】解：（1）如图，P'如图所示，
（2）光路图补充如下，
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】根据平面镜成像的光路图作图，首先做出PP‘垂直平明镜于点O，做PO=OP’，p‘即为 P点在平面镜中所成的像
光源从水中射向空气中，光线向远离法线方向偏折，据此作图
【分析】根据平面镜成像、光的折射作图
1、光路图的画法：物体在平面镜中的像关于平面镜对称，像发出光线射入人眼。 首先作出P处关于平面镜对称，取P处像到平面镜的距离和灯泡到平面镜的距离相等，连接PP’
2、折射规律：光从空气中传播到水中，折射光线会偏向法线，光从水中射向空气中，折射光线会远离法线
15．【答案】（1）近视眼
（2）15.0；倒立；放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1） 镜片b 为凹透镜可以发散光线，矫正近视眼
综上 第1空、 近视眼
（2）据图可知，像距为15.0cm，根据光可逆性可知， 把镜片c移动到光具座上25cm刻度处、此时光屏上呈现一个清晰的倒立的放大实像
综上 第1空、 15； 第2空、倒立； 第3空、放大
【分析】根据透镜成像规律填空
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大
透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜；物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。
16．【答案】（1）
（2）左端
（3）6.25；5
（4）2.5；a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）电压表并联在灯两端测量灯泡的电压，电流表串联在电路中，测量灯泡的电流，变阻器串联在电路中，改变电路的电阻，据此作图。
（2）电压表示数为2.4V，根据串联分压需要增加电压表示数即增加电灯泡电压，需要减小变阻器电阻，所以变阻器向左端移动。
综上 第1空、左端
（3）电流表示数为0.4A，灯泡电阻R=2.5V÷0.4A=6.25Ω，变阻器分压为4.5V-2.5V=2V，根据欧姆定律可知定值电阻R=2V÷0.4A=5Ω。
综上 第1空、 6.25， 第2空、5
（4）为了测量灯泡发光的电阻，应该将电阻箱置于a处，b放置变阻器，开关连接1，使得电压表示数为2.5V，开关置于2，直接读出电阻箱示数，即为灯泡电阻。
综上 第1空、 2.5V； 第2空、 a
【分析】根据伏安法测电阻、伏阻法测电阻填空。
1、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U÷I计算待测电阻的阻值。
2、伏阻法测电阻： 闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V ，此时电压表测量灯泡电压，将变阻箱于灯泡并联， 电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。
17．【答案】（1）b；c
（2）1：2
（3）不正确；采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1） 第2次和第3次操作， 只有对地面压力不同，所以可以验证 滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，即b ， 第3次和第4次操作， 接触面面积不同，所以可以验证 滑动摩擦力的大小与接触面积有关 即c
综上 第1空、 b； 第2空、c
（2）据题可知在玻璃板上的摩擦力为0.3N，在木板上为0.6N，所以动摩擦因数1：2
综上 第1空、1：2
（3）摩擦力的大小于运动速度无关，在试验中不需要匀速拉动木板，不正确，采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
综上 第1空、 不正确； 第2空、采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
【分析】1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、从实验操作方面考虑，乙图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动，原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关，且可以稳定读数
18．【答案】（1）解：物体10s上升6m，根据速度公式计算物体的速度v=6m/10s=0.6m/s
（2）解：据题可知，物体匀速上升，所以牵引力等于重力为2.15×104N，根据P=Fv可知P=2.15×104N×6m/s=1.29×104W
（3）解：由（2）知道，拉力的功率P=1.29×104W，根据W=Pt计算拉力做功W=1.29×104W×10s=1.29×105J，柴油释放的热量Q=mq= 0.01kg ×4.3×107J/kg=4.3×105J，所以提升效率.
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；机械效率
【解析】【分析】（1）起重机在10s内将重物沿竖直方向匀速提升6m ，根据速度公式v=s÷t计算分析物体运动的速度。
（2）拉力的功率公式P=Fv，题目中物体匀速运动所以拉力等于重力，物体重力的计算G=mg，物体的速度由（1）可知，根据公式计算拉力的功率。
（3）根据（2）可知，拉力的功率，根据W=Pt计算拉力做功，柴油完全燃烧释放的热量Q=mq，根据 起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率计算分析。
19．【答案】（1）解：由题可知，水的体积为 0.8L，根据密度公式m=ρv= 1.0×103kg/m3 ×0.8×10-3m3=0.8kg，水的初始温度为20℃，沸腾时水的温度为100℃，根据Q=cmΔt可知水吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×0.8kg×80℃=2.688×105J
（2）解：加热功率为800W，根据可知R==60.5Ω，所以R0=60.5Ω-20.5Ω=40Ω，所以保温挡位的电阻为880Ω，根据P=U2/R可计算P保温==55W
（3）解：水煮沸的时间为2.688×105J/0.8/800w=420s=7min，“红茶高浓度煮茶"时间为5min，加热功率为800W，根据W=Pt可知W=800W×300s=2.4×105J，保温时间为为15min-7min-5min=3min，所以保温消耗的电能为Q=Pt=55W×180s=9900J，所以总消耗为2.688×105J/0.8+2.4×105J+9900J=5.859×105J
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）热量的计算：公式为Q=cmΔt，题目中水的质量根据密度公式m=ρv，水的体积为0.8L，据此计算水的质量，水的温度变化量为80℃，据此计算水吸收的热量。
（2）据题可知，水加热功率为800W，根据可计算加热功率时总电阻值，进而计算定值电阻R0，结合电功率公式计算保温功率。
（3）结合题目可知，水吸收的热量于为加热水释放的热量的比值为0.8，根据W=Pt计算加热水的时间，加热茶叶的时间，进而计算保温茶叶的时间，结合（2）计算保温功率，计算保温释放的热量，据此计算总热量。
20．【答案】（1）解：打开阀门前，轻杆对a的作用力为4.8N，对a进行受力分析可知a受到重力竖直向下，轻杆对a的作用力竖直向上和绳子对a的作用力竖直向上，所以F拉=G-F杆=1.5kg×10N/kg-4.8N=10.2N
（2）解：据题分析可知，绳子的拉力F绳×OQ=F拉×PO，所以F绳子==3.4N，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以F绳=×（G-F浮），连列解得F浮=4N
（3）解：由（2）知道b的浮力为4N，根据F浮=ρ液gV排，解得V排=
4×10-4m3，根据质量公式m=ρv可知，b的密度ρ=2.7×103kg/m3
（4）解：根据受力分析可知，此时物体浮力F‘=G-F=10.8N-8.4N=2.4N，所以物体排开水的体积为V排=2.4×10-4m3据图分析可知，物体的长度为0.4m，所以物体的底面积为=10-3m2，所以b进入深度为=0.24m，根据P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg ×0.24m=2.4×103Pa。
【知识点】力的合成与应用；压强的大小及其计算；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据受力分析可知，a受力如下，所以绳子的拉力F绳=G-F杆，杆的力由乙可知，为4.8N，据此分析绳子的力。
（2）b受到绳子的拉力和重力以及浮力，绳子拉力的计算F=×（G-F浮），本题可知，n=2，由（1）可计算绳子的拉力，据此计算b受到的浮力。
（3）浮力的计算公式为F浮=ρ液gV排，由（2）计算b受到的浮力，进而计算b排开水的体积，由于b浸没在水中，所以派开水的体积等于本身体积，根据密度公式m=ρv计算b的密度ρ。
（4）根据受力分析可知，此时物体浮力F‘=G-F=10.8N-8.4N=2.4N，同理计算b此时排开水的体积，据图分析可知，物体的长度为0.4m，所以物体的底面积为=10-3m2，进而计算此时物体浸没的深度，根据P=ρgh计算此时压强。
1 / 1山东省潍坊市2024年中考物理试卷
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．（2024·潍坊）某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”时，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
【答案】C
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】通过识别音色可以区分不同发声的人物，人工智能也是根据音色识别人物，C正确，ABD错误
综上选C
【分析】声音的特点：不同材料决定音色不同；振幅决定响度；振动频率决定音频；振动频率决定音频，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．
2．（2024·潍坊）手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电，下列对于该款手机的估测；最符合实际的是（　　）
A．质量约为500g
B．正常使用时，后壳温度约为65℃
C．充满一次电消耗的电能约为0.3kW·h
D．长度约为1.2dm
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；长度的估测；电功的计算
【解析】【解答】A、手机的质量为140g左右，A错误
B、 正常使用时，手机的温度不会烫手，所以后壳温度约37℃ ，B错误
C、电功的计算公式W=UIt=0.06KW×0.5h=0.03kW·h，C错误
D、长度略小于手掌的长度，为12cm，D正确
综上选D
【分析】根据质量的估计、长度的估计、功的计算判识选项
1、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg，手机的质量为140g左右
2、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，手机的长度为12cm
3、熟悉生活重常见的温度，如体温为37℃，令人舒适的温度为24℃，正常使用时，手机后壳温度约37℃
4、电功的计算公式W=UIt=Pt，本题中手机功率为0.06kW，使用时间为0.5h，根据W=Pt计算电功
3．（2024·潍坊）物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律，使人们可以运用物理规律解决实际问题。根据所学物理学知识，下列表述正确的是 （　　）
A．使用杠杆可以同时省力又省距离
B．物体不论温度高低都具有内能
C．选用精密的测量工具可以消除误差
D．导体的电阻跟它两端的电压成正比
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系；误差及其减小方法；杠杆及其五要素；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、任何简单机械不可 同时省力又省距离 ，A错误
B、 物体不论温度高低都具有内能 ，B正确
C、 选用精密的测量工具可以减小误差，C错误
D、 导体的电阻跟它两端的电压无比 ，D错误
综上选B
【分析】根据内能、误差、电阻的影响因素判识选项
1、杠杆只能省力或者省距离；2、内能为 物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，在任何温度，均有内能
3、误差作为真实值和测量值之间的差值，不可能完全消除，只能减小， 减小误差的方法有采用精密的测量工具、改进测量方法、多次测量求平均值等。
4、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4．（2024·潍坊）为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示，热棒下端插在冻土中，内部填充低沸点的液态氨，利用氨的物态变化给冻土降温，把冻土中的热量“搬运到"热棒上端，通过散热片向空中放热，从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是 （　　）
A．氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
B．氨在热瘁上端发生的物态变化是凝固
C．应使用隔热性能好的材料制作热棒
D．为降低成本，可以使用液态水替代液态氨
【答案】A
【知识点】凝固与凝固放热特点；汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】A、 液态氨沸点低，在棒子的下端温度升高，液态氨汽化吸热，A正确
B、 氨在热棒上端发生液化，气态氨遇冷变为液态氨，B错误
C、热棒子需要将土壤的热量及时排除，所以 应使用热导体好的材料制作热棒，C错误
D、水的比热容高，对温度的反应不灵敏，D错误
综上选A
【分析】根据物态变化判识选项
1、水的比热容高，吸收或者释放热量时，温度的变化较小，所以不能及时排出土壤的热量
2、液化为气态变为液态会释放热量，如水蒸气、露珠
3、汽化为液态变为气态，会吸收热量，如：蒸发
5．（2024·潍坊）在水平路面上玩滑板车，蹬地后人站在车上，如图甲所示，滑板车速度会减小；再次蹬地，如图乙所示，滑板车速度又会增大。下列说法正确的是 （　　）
A．滑板车速度减小是因为受到阻力
B．滑板车的运动需要力来维持
C．蹬地过程，人和车的惯性增大
D．蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力是阻力
【答案】A
【知识点】惯性及其现象；力与运动的关系
【解析】【解答】A、 滑板车速度减小是因为受到阻力 ，A正确
B、 滑板车的运动状态的改变是由于力，B错误
C、 人和车的惯性于速度、运动状态无关，C错误
D、 蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力于运动方向相同，所以为动力，D错误
综上选A
【分析】根据惯性、牛顿第一定律、摩擦力方向判识选项
1、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持 匀速直线运动，所以滑板车的运动状态的改变是由于力的作用
3、摩擦力的方向于运动方向相反，题目中蹬地过程，蹬地脚受到的摩擦力于运动方向相同，所以为动力
6．（2024·潍坊）图示为某家庭电路示意图，关于该家庭电路，下列说法正确的是 （　　）
A．导线b是火线
B．电能表上计数器示数的单位是千瓦
C．空气开关跳闸，原因可能是电路中出现短路
D．正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔，氛管灯不亮，该孔一定接零线
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、三孔插座，左端连接b，左零右火中接地，所以b为零线，A错误
B、 电能表 上计数器示数的单位是J或者为kW·h，B错误
C、 空气开关跳闸，原因可能是电路中出现短路
D、 正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔，氛管灯不亮，该孔可能接零线，也可能发生断路，也可能短路，D错误
综上选C
【分析】根据家庭电路的连接、故障分析判识选项
1、家庭电路的连接：为了避免用电器彼此干扰，所以用电器之间为并联，且开关在火线和用电器之间；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线。右孔接火线
2、电路电流过大的原因为：电路发生短路、用电器功率过大进而引起短路
3、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；测电笔可以分辨火线和零线，测火线电笔氖管发光， 测零线电笔不发光，电路发生断路时，测电笔不发光，电路发生短路时，被短路电器电笔检测不发光，其余电路发光
7．（2024·潍坊）共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车，使用前先摇晃车把检查电量，此时开关S1闭合，只有电量指示灯L1亮起；确认电量充足后扫码开锁，此时开关S2闭合，日间行车灯L3亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作；助力单车在规定区域内，开关S3始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关S3自动断开，电动机M、行车灯L2均无法工作，指示灯L1可正常工作。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C．C D．
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】据题分析可知， 开关S1控制L1， 开关S2闭合，日间行车灯L3亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作； 所以用电器之间并联，且S2同时控制L3M， 开关S3处于干路上，控制整个电路的通断，C正确，ABD错误
综上选C
【分析】根据电路的串并联判识选项
电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路
8．（2024·潍坊）物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计)，自制一个简易密度计。如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线。已知密度计在c液体中，有1/8的体积浸入液体，浸入体积为5×10-8m3。三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是 （　　）
液体种类 液体密度/（kg m-3）
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
A．三条刻线的间隔距离不相等
B．密度计的质量为0.1kg
C．密度计在三种液体中所受浮力不相等
D．密度计在b液体中的浸人体积为3×10-8m3
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、密度计的工作原理为m密g=ρ液gV排=ρ液gsh，所以h=m密/ρ液s，ha=m密/ 0.5×103kg/m3， hb=m密/1×103kg/m3， hc=m密/2×103kg/m3，所以 三条刻线的间隔距离相等 ，A错误
B、m密g=ρ液gV排 c液体 密度为 2×103kg/m3，体积为 为5×10-8m3 ，所以密度计的质量为m= 0.1kg ，B正确
，C、 密度计在三种液体中均是漂浮，重力等于浮力，C错误
D、密度计的质量相同，即浮力相同，所以浸入液体的体积和液体的密度成反比，c液体的密度时b液体的2倍，所以浸入体积为b的一半，即2.5×10-8m3，D错误
综上选B
【分析】根据物体漂浮、浮力的计算判识选项
1、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
2、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排=m密g=ρ液gsh，据此计算密度计浸没深度，以及密度计的质量
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9．（2024·潍坊）物理学家法拉第经过10年探索发现的规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的 （　　）
A． B．
C． D．
【答案】C,D
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则；电磁感应
【解析】【解答】法拉第发现的现象为电磁感应，即闭合线圈做切割磁感线运动，会产生感应电流，CD正确，AB错误
故选：C
【分析】根据电磁感应判识选项
1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能
10．（2024·潍坊）如图所示，用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两甲乙部分气体，汽缸和活塞均不导热，隔板导热良好。隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间，下列说法正确的是（　　）
A．与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大
B．与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大
C．乙内能改变的方式只有做功
D．乙内能改变的方式既有做功又有热传递
【答案】A,D
【知识点】热机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】AB、 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ，对空气乙做空，乙空气内能增加，温度升高，通过隔板将热量传递甲，所以甲乙内能增加，A正确，B错误
CD、通过做功使得乙内能增加，乙将热量传递给甲，使得内能减小，D正确，C错误
综上选AD
【分析】根据改变物体内能的方式判识选项
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能，比热容是物体的固有属性，与质量无关，本题的做功为 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ，对空气乙做空，乙空气内能增加，温度升高，通过隔板将热量传递甲，所以甲内能改变的原因为热传递，乙为做功和传递
11．（2024·潍坊）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次 （　　）
A．第一次释放小球时弹簧的弹性势能太
B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能
C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等
D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等
【答案】A,C
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】A、第一次释放时，弹簧弹性势能转换的重力势能最大，所以弹性势能大，A正确
B、 小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 和动能，B错误
C、重力势能和质量和高度有关，经过C点的质量和高度相同，所以重力势能相同，C正确
D、 小球上升过程，经过c点时的机械能不相等 ，是由于弹簧的弹性势能不同，所以具有的机械能也不同，D错误
综上选AC
【分析】根据机械能判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比，所以本题中，转换的重力势能越大，弹性势能越大，具有的机械能越大
12．（2024·潍坊）如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V2W"字样。闭合开关S1、S2，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数Ⅰ，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是 （　　）
A．电源的电压为10V
B．电阻R能达到的最大功率为3.6W
C．滑动变阻器允许接人电路的最小阻值为10Ω
D．断开S2，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W
【答案】B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】 A、闭合开关S1、S2，使得灯泡短路，此时电路中只有R和变阻器串联，据图乙可列10V+0. 2A×R=U；6V+0. 6A×R=U；解得U=12V，R=10Ω，A错误
B、 电阻R能达到的最大电流为0.6A，根据P=I2R= 3.6W ，B正确
C、 滑动变阻器接人电路的最小阻值时，电流最大，此时电流最大为0.6A，根据欧姆定律U=IR可知R总=20Ω，根据电阻的串联可知，此时变阻器最小电阻为10Ω，C正确
D、 小灯泡L标有“4V2W" ，根据P=UI可知，通过变阻器的电流为0.5A，此时变阻器的电阻R=12V/0.5A-R-RL=24Ω-10Ω-8Ω=6Ω，此时变阻器电功率P=（0.5A）2×6Ω=1.5W，D错误
综上选BC
【分析】根据欧姆定律、电功率的计算、电阻的串联判识选项
1、欧姆定律：公式为U=IR，本题中结合乙图可知，10V+0. 2A×R=U；6V+0. 6A×R=U，据此求解电源电压和定值电阻R
2、电功率的计算：公式为P=UI=I2R，题目中最大电流为0.6A，定值电阻由1求解，据此计算 电阻R能达到的最大功率
3、电阻的串联，总电阻等于分电阻之和，结合欧姆定律计算电路的总电阻，据此计算变阻器电阻
三、作图题(本题共2小题，共6分）
13．（2024·潍坊）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
将小磁针“N"S"极填入括号中；画出磁性小球的受力示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；安培定则
【解析】【解答】由安培定则可知，通电螺线管，下方为N，上方为S，小球静止所以重力和磁力平衡，重力竖直向下，磁力竖直向上，据此作图
【分析】根据安培定则、受力分析作图
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
3、力和运动：物体处于静止状态，所以受力平衡，即重力和磁力平衡
14．（2024·潍坊）如图所示，水槽内装满水，槽底有点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜，S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。
⑴画出P点在平面镜中所成的像P'；
⑵将S点到P点的光路图补充完整。
【答案】解：（1）如图，P'如图所示，
（2）光路图补充如下，
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】根据平面镜成像的光路图作图，首先做出PP‘垂直平明镜于点O，做PO=OP’，p‘即为 P点在平面镜中所成的像
光源从水中射向空气中，光线向远离法线方向偏折，据此作图
【分析】根据平面镜成像、光的折射作图
1、光路图的画法：物体在平面镜中的像关于平面镜对称，像发出光线射入人眼。 首先作出P处关于平面镜对称，取P处像到平面镜的距离和灯泡到平面镜的距离相等，连接PP’
2、折射规律：光从空气中传播到水中，折射光线会偏向法线，光从水中射向空气中，折射光线会远离法线
四、实验题(本题共3小题，共24分）
15．（2024·潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注人液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注人稍许液体后得到镜片c。
（1）镜片b可用于矫正　 　(填"近视眼”或“远视眼")。
（2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v=　 　cm；
③保特蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处、此时光屏上呈现一个清晰的　 　、　 　的实像。
【答案】（1）近视眼
（2）15.0；倒立；放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】（1） 镜片b 为凹透镜可以发散光线，矫正近视眼
综上 第1空、 近视眼
（2）据图可知，像距为15.0cm，根据光可逆性可知， 把镜片c移动到光具座上25cm刻度处、此时光屏上呈现一个清晰的倒立的放大实像
综上 第1空、 15； 第2空、倒立； 第3空、放大
【分析】根据透镜成像规律填空
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大
透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜；物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。
16．（2024·潍坊）为测定一只标有“2.5V"字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材：待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干，
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整.
（2）闭合开关后，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向　 　(填“左”或“右”)移动。
（3）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则该小灯泡正常工作时的电阻为　 　Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻为　 　Ω
（4）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了如图丁所示的电路，两虚线框中一处接人电阻箱，另一处接人滑动变阻器，然后进行了下列操作：
①闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V；
②将单刀双掷开关掷于位置2，保持b处电阻不变，调整a处电阻，使电压表示数为　 　V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常卫作时的电阻，电阻箱应接在丁图中的　 　(填“a”或"b”)位置。
【答案】（1）
（2）左端
（3）6.25；5
（4）2.5；a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）电压表并联在灯两端测量灯泡的电压，电流表串联在电路中，测量灯泡的电流，变阻器串联在电路中，改变电路的电阻，据此作图。
（2）电压表示数为2.4V，根据串联分压需要增加电压表示数即增加电灯泡电压，需要减小变阻器电阻，所以变阻器向左端移动。
综上 第1空、左端
（3）电流表示数为0.4A，灯泡电阻R=2.5V÷0.4A=6.25Ω，变阻器分压为4.5V-2.5V=2V，根据欧姆定律可知定值电阻R=2V÷0.4A=5Ω。
综上 第1空、 6.25， 第2空、5
（4）为了测量灯泡发光的电阻，应该将电阻箱置于a处，b放置变阻器，开关连接1，使得电压表示数为2.5V，开关置于2，直接读出电阻箱示数，即为灯泡电阻。
综上 第1空、 2.5V； 第2空、 a
【分析】根据伏安法测电阻、伏阻法测电阻填空。
1、伏安法测电阻：电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U，电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I，根据欧姆定律R=U÷I计算待测电阻的阻值。
2、伏阻法测电阻： 闭合开关S，将单刀双掷开关掷于位置1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V ，此时电压表测量灯泡电压，将变阻箱于灯泡并联， 电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。
17．（2024·潍坊）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想；
猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计，两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N.
（1）比较第2次和第3次操作，可验证猜想　 　是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想　 　是否正确(均填"a”"b"或c)
（2）该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为　 　，
（3）小明对实验装拉力传感器置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示，
1 实验过程中，　 　(填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板；
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由：　 　。
【答案】（1）b；c
（2）1：2
（3）不正确；采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1） 第2次和第3次操作， 只有对地面压力不同，所以可以验证 滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，即b ， 第3次和第4次操作， 接触面面积不同，所以可以验证 滑动摩擦力的大小与接触面积有关 即c
综上 第1空、 b； 第2空、c
（2）据题可知在玻璃板上的摩擦力为0.3N，在木板上为0.6N，所以动摩擦因数1：2
综上 第1空、1：2
（3）摩擦力的大小于运动速度无关，在试验中不需要匀速拉动木板，不正确，采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
综上 第1空、 不正确； 第2空、采用整体分析可知，物体受到拉力、摩擦力以及绳子的拉力，拉力传感器示数于摩擦力之和等于手的拉力
【分析】1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、从实验操作方面考虑，乙图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动，原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关，且可以稳定读数
五、计算题(本题共3小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
18．（2024·潍坊）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q=4.3×107J/kg，g取10N/kg.
（1）求重物上升的速度；
（2）求起重机提升重物的功率；
（3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。
【答案】（1）解：物体10s上升6m，根据速度公式计算物体的速度v=6m/10s=0.6m/s
（2）解：据题可知，物体匀速上升，所以牵引力等于重力为2.15×104N，根据P=Fv可知P=2.15×104N×6m/s=1.29×104W
（3）解：由（2）知道，拉力的功率P=1.29×104W，根据W=Pt计算拉力做功W=1.29×104W×10s=1.29×105J，柴油释放的热量Q=mq= 0.01kg ×4.3×107J/kg=4.3×105J，所以提升效率.
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；机械效率
【解析】【分析】（1）起重机在10s内将重物沿竖直方向匀速提升6m ，根据速度公式v=s÷t计算分析物体运动的速度。
（2）拉力的功率公式P=Fv，题目中物体匀速运动所以拉力等于重力，物体重力的计算G=mg，物体的速度由（1）可知，根据公式计算拉力的功率。
（3）根据（2）可知，拉力的功率，根据W=Pt计算拉力做功，柴油完全燃烧释放的热量Q=mq，根据 起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率计算分析。
19．（2024·潍坊）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压U=220V，R0、R1、R2是阻值不变的电热丝，用于“加热”或"保温”，R1=20.5Ω，R2=840Ω，S为电源开关，通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率P加热=800W，"加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至100℃，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热"时间如表格所示)，最后自动进人“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装人煮茶机，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ-1.0×103kg/m3.
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶"，煮茶机经过将水“加热”至100℃、"煮茶加热"和"保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
【答案】（1）解：由题可知，水的体积为 0.8L，根据密度公式m=ρv= 1.0×103kg/m3 ×0.8×10-3m3=0.8kg，水的初始温度为20℃，沸腾时水的温度为100℃，根据Q=cmΔt可知水吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×0.8kg×80℃=2.688×105J
（2）解：加热功率为800W，根据可知R==60.5Ω，所以R0=60.5Ω-20.5Ω=40Ω，所以保温挡位的电阻为880Ω，根据P=U2/R可计算P保温==55W
（3）解：水煮沸的时间为2.688×105J/0.8/800w=420s=7min，“红茶高浓度煮茶"时间为5min，加热功率为800W，根据W=Pt可知W=800W×300s=2.4×105J，保温时间为为15min-7min-5min=3min，所以保温消耗的电能为Q=Pt=55W×180s=9900J，所以总消耗为2.688×105J/0.8+2.4×105J+9900J=5.859×105J
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）热量的计算：公式为Q=cmΔt，题目中水的质量根据密度公式m=ρv，水的体积为0.8L，据此计算水的质量，水的温度变化量为80℃，据此计算水吸收的热量。
（2）据题可知，水加热功率为800W，根据可计算加热功率时总电阻值，进而计算定值电阻R0，结合电功率公式计算保温功率。
（3）结合题目可知，水吸收的热量于为加热水释放的热量的比值为0.8，根据W=Pt计算加热水的时间，加热茶叶的时间，进而计算保温茶叶的时间，结合（2）计算保温功率，计算保温释放的热量，据此计算总热量。
20．（2024·潍坊）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，PO：OQ=1：3；P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为ma=1.5kg、mb=1.08kg，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3.求：
（1）打开阀门前P端绳对a的拉力；
（2）打开阀门前b受到的浮力；
（3）b的密度；
（4）当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强
【答案】（1）解：打开阀门前，轻杆对a的作用力为4.8N，对a进行受力分析可知a受到重力竖直向下，轻杆对a的作用力竖直向上和绳子对a的作用力竖直向上，所以F拉=G-F杆=1.5kg×10N/kg-4.8N=10.2N
（2）解：据题分析可知，绳子的拉力F绳×OQ=F拉×PO，所以F绳子==3.4N，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以F绳=×（G-F浮），连列解得F浮=4N
（3）解：由（2）知道b的浮力为4N，根据F浮=ρ液gV排，解得V排=
4×10-4m3，根据质量公式m=ρv可知，b的密度ρ=2.7×103kg/m3
（4）解：根据受力分析可知，此时物体浮力F‘=G-F=10.8N-8.4N=2.4N，所以物体排开水的体积为V排=2.4×10-4m3据图分析可知，物体的长度为0.4m，所以物体的底面积为=10-3m2，所以b进入深度为=0.24m，根据P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg ×0.24m=2.4×103Pa。
【知识点】力的合成与应用；压强的大小及其计算；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据受力分析可知，a受力如下，所以绳子的拉力F绳=G-F杆，杆的力由乙可知，为4.8N，据此分析绳子的力。
（2）b受到绳子的拉力和重力以及浮力，绳子拉力的计算F=×（G-F浮），本题可知，n=2，由（1）可计算绳子的拉力，据此计算b受到的浮力。
（3）浮力的计算公式为F浮=ρ液gV排，由（2）计算b受到的浮力，进而计算b排开水的体积，由于b浸没在水中，所以派开水的体积等于本身体积，根据密度公式m=ρv计算b的密度ρ。
（4）根据受力分析可知，此时物体浮力F‘=G-F=10.8N-8.4N=2.4N，同理计算b此时排开水的体积，据图分析可知，物体的长度为0.4m，所以物体的底面积为=10-3m2，进而计算此时物体浸没的深度，根据P=ρgh计算此时压强。
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