中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战32 天津卷（天津近三年共34题）
22、23、24年题型统计：
选择题 填空题 实验题 综合计算题 合计
电磁学综合 7 4 2 3 16
力学综合 5 1 5 3 14
声热力综合 3 1 0 0 4
合计 15 6 7 6 34
一．单选题（共7小题）
1．（2023·天津·中考真题）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A．灯丝断了
B．灯短路了
C．开关处断路
D．cd间断路
【答案】D
【详解】A．灯丝断了，则c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触c、d处，氖管不发光，故A不符合题意；
B．灯短路了，则a、b、c、d处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c、d处，氖管都发光，故B不符合题意；
C．开关处断路，则b、c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触b、c、d处，氖管不发光，故C不符合题意；
D．cd间断路，则a、b、c处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c处，氖管都发光；d处不能与火线相连接，用试电笔接触d处，氖管不发光，故D符合题意。
故选D。
2．（2023·天津·中考真题）体育运动中蕴含着物理知识，下列运动现象所涉及的物理知识正确的是（ ）
序号 现象 物理知识
① 跳远时助跑 增大惯力
② 穿滑雪板滑雪 增大压强
③ 向前游泳时向后划水 力的作用是相互的
④ 跳远运动员越过横杆下落 重力势能增大
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【详解】①由于惯性不是力，所以不存在惯力，故①错误；
②穿滑雪板滑雪，是通过增大受力面积，来减小压强，故②错误；
③游泳时，人向后划水，水对人有向前的作用力，人向前运动，是由于力的作用是相互的，故③正确；
④跳远运动员越过横杆下落，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，故④错误；
综上所述，正确的只有③，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．（2024·天津·中考真题）清澈见底的池水看起来比实际的浅，为了安全不要贸然下水。池水变“浅”的原因是（ ）
A．光的折射 B．平面镜成像 C．光的反射 D．光的直线传播
【答案】A
【详解】池底反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人眼逆着折射光线看上去，看到的池底的像比池底的实际位置浅。
故选A。
4．（2024·天津·中考真题）在如图所示的实验情景中，小钢球受到平衡力作用的是（ ）
A．沿斜面滚下的钢球
B．静止在金属片上的钢球
C．在水中下沉的钢球
D．在空中自由下落的钢球
【答案】B
【详解】A．沿斜面滚下的钢球，速度越来越大，运动状态不断改变，不受平衡力作用，故A不符合题意；
B．静止在金属片上的钢球，处于平衡状态，受平衡力作用，故B符合题意；
C．在水中下沉的钢球，速度越来越快，运动状态不断改变，不受平衡力作用，故C不符合题意；
D．在空中自由下落的钢球，速度越来越快，运动状态不断改变，不受平衡力作用，故D不符合题意。
故选B。
5．（2024·天津·中考真题）如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（ ）
A．铝芯更细 B．铝芯更粗 C．绝缘皮更薄 D．绝缘皮更厚
【答案】B
【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，材料相同、长度相同，电阻变小，横截面积一定变大，即新电缆的铝芯更粗。
故选B。
6．（2024·天津·中考真题）如图为部分家庭电路示意图，其中连接正确的是（ ）
A．① B．② C．①③ D．②③
【答案】A
【详解】①三孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火上地线”，即三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，故①正确；
②开关应接在火线与用电器之间，图中开关接在零线与用电器之间，故②错误；
③由图知，两孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火”，即左孔接零线，右孔接火线，故③错误。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．（2024·天津·中考真题）某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关断开时，电灯和电铃均不工作；开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作。如图所示的电路中，符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】开关断开时，电灯和电铃均不工作，说明开关设在干路上控制所有用电器；开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作，说明电灯和电铃并联，工作不相互影响。如图所示的电路中，符合设计要求的是C。
故选C。
二．多选题（共8小题）
8．（2022·天津·中考真题）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W
D．只闭合S1、S2时，电路的总功率为3W
【答案】BD
【详解】A．根据甲乙两灯的铭牌信息可得
只闭合S1时，甲乙两灯串联，在串联电路中各处的电流相等，根据p=I2R可得甲、乙两灯的实际功率之比为
故A错误；
B．只闭合S2、S3时，甲乙两灯并联，在并联电路中，各支路两端的电压相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为
故B正确；
CD．只闭合S1、S2时，甲灯被短路没有接入电路中，电路只有乙灯的简单电路，电源电压全部加在乙灯上，所以电路的总功率为
故C错误，D正确。
故选BD。
9．（2023·天津·中考真题）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】ABD
【详解】A．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 Rx的阻值，故A符合题意；
B．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，R0被短路，用电阻 Rx的阻值和电流表示数再次表示出电源电压，由于电源电压不变，联立等式，计算出 Rx的阻值，故B符合题意；
C．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，Rx和电流表被短路，电流表无示数，不能再次表示出电源电压，所以不能计算出Rx的阻值，故C不符合题意；
D．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，则电阻Rx和R0串联，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 电路的中阻值，进而可以计算出Rx的阻值，故D符合题意。
故选ABD。
10．（2023·天津·中考真题）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像（图中未画出光屏）。若保持透镜位置不变，将蜡烛调至20cm刻度处时，下列判断正确的是（ ）
A．该透镜的焦距是10cm
B．移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
C．像的位置在60cm~70cm刻度之间
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】ACD
【详解】A．由图可知，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像，此时的物距等于像距，物距为20.0cm，成的是倒立、等大的实像，则u=2f，故f=l0.0cm，故A正确；
BCD．将蜡烛调至20cm刻度处时，物距u=50cm-20cm=30cm，u>2f，光屏上可成倒立、缩小的实像，此时像距为
f＜v＜2f
所以像的位置在60cm～70cm刻度之间，应用为照相机。
故B错误，CD正确。
故选ACD。
11．（2024·天津·中考真题）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像
C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【详解】A．当物距为20cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即f=10cm，此时像距等于物距，也为20cm，故A正确；
B．当物距为30cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，故B正确；
C．当物距为15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的原理制成的，故C错误；
D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，故D错误。
故选AB。
12．（2024·天津·中考真题）水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没，则（ ）
A．圆柱体所受浮力为 B．圆柱体所受浮力为
C．容器底所受液体压强可能为 D．容器底所受液体压强可能为
【答案】BD
【详解】AB．由密度公式可得，容器内液体的体积
圆柱体直立在液体中且与容器底接触，放入圆柱体后容器内液体的深度
圆柱体受到的浮力
故A不符合题意，B符合题意；
CD．若圆柱体对容器底部有压力，则容器底受到液体的压强
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时，即圆柱体漂浮，圆柱体所受的浮力等于重力，此时容器底所受液体压强为
故C不符合题意，D符合题意。
故选BD。
13．（2024·天津·中考真题）如图所示的电路中电源电压不变，a、b为同种电表（电流表或电压表）。闭合S1和S2，a、b两表示数分别为3和1（单位为A或V）；将a、b换为另一种电表，闭合S1、断开S2，a表示数为0.4（单位为A或V）。则（ ）
A．R1的电阻为5Ω B． R2的电阻为7.5Ω
C．前一种情况中a表的示数为3V D．后一种情况中b表的示数为1.2A
【答案】BC
【详解】C．当a、b同为电流表时，闭合S1和S2，电路被短路，不符合题意；当a、b同为电压表时，闭合S1和S2，电压表a测量R1和R2的总电压为3V，电路的总电压为3V，故C正确；
B．电压表b测量R2的电压为1V，R1两端的电压为
U1=3V-1V=2V
将a、b换为另一种电流表，闭合S1、断开S2，两电阻并联，电流表b测量干路的总电流，电流表a测量流过的R2电流为0.4A，则电阻R2的阻值为
故B正确；
A．当a、b同为电压表时，闭合S1和S2，两电阻串联，电流为
R1的电阻为
故A错误；
D．后一种情况中，电流表a测量流过的R2电流为0.4A，流过R1电流为
电流表b测电路总电流，的示数为
I总=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
故D错误。
故选BC。
14．（2022·天津·中考真题）小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（ ）
A．质量为ρ0(h1-h0)S B．质量为ρ0(h2-h0)S
C．材料的密度为 D．材料的密度为
【答案】AD
【详解】AB．刚放入水中时，排开水的体积为
刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，浮力等于浮沉子的重力，等于排开水的重力，故浮子的重力为
经整理可知
故A符合题意，B不符合题意；
CD．一段时间后，空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2，则空腔部分的体积为
实心部分的体积为
材料的密度为
故C不符合题意，D符合题意。
故选AD。
15．（2023·天津·中考真题）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A．
B．
C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4
D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
【答案】BD
【详解】AB．因为不计绳重和摩擦，则有用功为提升物体所做的功，额外功为提升动滑轮所做的功。由题意知，滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；即
3G动h=G1h
解得。再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5，即
解得
故A错误，B正确；
CD．根据
先后两次滑轮组的机械效率之比
故C错误，D正确。
故选BD。
三．填空题（共6小题）
16．（2023·天津·中考真题）在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A，则通过小灯泡的电流为 A，通过小灯泡的电流为 A。
【答案】 0.2 0.3
【详解】[1][2]由图可知小灯泡 L1 与小灯泡 L2并联，A2与 L2串联，测的是 L2的电流，A1在干路上，所以 L2的电流为0.3A， L1 的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
17．（2022·天津·中考真题）如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 ，电压表V1、V2的示数之比为 。
【答案】
【详解】[1]当开关S闭合后，电压表内部比较大，相当于断路，去掉两电压表，发现电阻R1、R2串联，根据串联电路中电流处处相等，故通过电阻R1、R2的电流之比为。
[2]根据去源法可知，电压表V1测量电阻R1的电压，电压表V2测量电源电压，设电流为I，则电阻R1两端的电压为
电压表V2测量电源电压，电源电压为
电压表V1、V2的示数之比为
18．（2023·天津·中考真题）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是 （填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则 。
【答案】 杠杆 1∶2
【详解】[1]由于该装置可以简化为绕支点转动的硬棒，所以该装置为杠杆。
[2]由杠杆平衡条件可得
G1l1=G2l2
由于l1︰l2=2︰1 ，则
19．（2022·天津·中考真题）如图所示，天津永乐桥上直径为110m的摩天轮，有着“天津之眼”的美誉，它与水中的倒影相映成趣。倒影的形成是由于光的 ，倒影中“摩天轮”的直径 110m（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 反射 等于
【详解】[1]摩天轮在水中形成的倒影属平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的。
[2]根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像的大小与物体的大小相等，所以倒影中“摩天轮”的直径等于摩天轮的直径110m。
20．（2024·天津·中考真题）小明学习了“电与磁”后，绘制了部分知识的思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：① ；② 。
【答案】 磁 发电机
【详解】[1]电流通过导体时，会在导体周围产生磁场，这种现象被称为电流的磁效应。这种磁效应的一个典型应用就是电磁铁。
[2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的。
21．（2024·天津·中考真题）在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向 移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
【答案】 左 6
【详解】[1]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，要让小灯泡变亮，电路中的电流就要变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，所以滑片P应向左移动。
[2]当小灯泡正常发光时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路的电阻为
四．实验题（共7小题）
22．（2022·天津·中考真题）小明同学利用伏安法测电阻。
（1）请你根据小明设计的图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ；
（2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1 1.7 0.16 10.6
2
3 2.8 0.28 10.0
【答案】 10.2
2.4
0.24
10
【详解】（1）[1]因电源为两节干电池，故可知电源电压为3V，则电压表选择小量程，由图甲可知，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的阻值变大，故可知滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示
（2）[3]由图丙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，故可知此时定值电阻两端电压为U=2.4V。
[4]电流表选择小量程，分度值为0.02A，故可知此时流过定值电阻的电流为I=0.24A。
[5]由欧姆定律可得，此时测得的定值电阻的阻值为
[2]由表中数据可得，测得的电阻的平均值为
23．（2023·天津·中考真题）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0~15V）；一块电流表（量程0~0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1） ；（2）①按照电路图连接电路②闭合开关S，读出电压表的示数；（3）
【详解】方法一：
（1）利用串联电路电压特点和欧姆定律，设计如下图2
（2）①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电压表的示数。
（3）根据串联电路电压特点知，电源电压
再根据欧姆定律和串联电路电流特点知
解得
方法二：
（1）利用串联电路电流特点和欧姆定律，设计如下图3
（2）利用串联电路电流特点和欧姆定律，设计①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电流表的示数I。
（3）利用串联电路电压特点和欧姆定律
24．（2022·天津·中考真题）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关
（1）做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。
【答案】 问题一 质量 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大
【详解】（1）[1]由图中可知，实验①②中，压力不同，而受力面积相同，实验②③中，压力相同，而受力面积不同，故可知做实验①②③是为了探究问题一。
（2）[2]由实验④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的总质量不同，故可探究重力势能大小与质量是否有关。
（3）[3]由实验⑤⑥中可知，瓶子和水的质量相同，而瓶子下落的高度不同，面团的凹陷程度不同，故可知“高空抛物”危害性大的原因是：质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。
25．（2024·天津·中考真题）某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水，实验时将压强计的探头放在水中，U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小，如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验，并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号 探头浸入水中深度h/cm 探头朝向 U形管两侧液面高度差/cm
① 10 向上 9
② 15 向上 13
③ 20 向上 17
④ 15 向下 13
⑤ 15 向左 13
请你解答如下问题：
（1）分析表中 （填实验序号）三组数据可知：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
（2）分析表中①②③三组数据，可初步得出结论：在同种液体中， ；
（3）若在以上实验器材的基础上，再增加足量的食用盐，还可以探究液体压强与 是否有关。
【答案】 ②④⑤ 深度越深，压强越大 液体的密度
【详解】（1）[1]②④⑤三次实验只有探头方向不同，其他因素相同，故探究的是液体压强与方向的关系，根据实验数据可知，在同一液体的同一深度，向各个方向压强相等。
（2）[2]分析表中①②③三组数据，只有深度不同，故探究的是液体压强与深度的关系，根据实验数据可知，同一液体，深度越深，压强越大。
（3）[3]要探究体压强与液体的密度有关，则只改变液体密度，其他条件均保持不变，故再增加足量的食用盐。利用题中所给实验仪器，可以探究液体压强是否与液体的密度有关。
26．（2022·天津·中考真题）小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发，她利用如图所示的器材和足量的水（含取水工具，水的密度为ρ0）进行实验，实验步骤如下：
①在量筒中装入适量的水，记下体积V1；
②将项链浸没在量筒的水中，记下体积V2；
请你帮小芳完成实验。要求：
（1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量 ；
（2）写出珍珠项链密度的数学表达式（用已知量和测量量表示） 。
【答案】 见解析
【详解】（1）[1]③往大水槽中加入适量的水，使装有项链的小桶漂浮在水槽的水面上，并记下水面在小桶上的位置；
④取出项链，往小桶中加水使桶外水面到达所记位置，用量筒测出桶中水的体积。
（2）[2]由步骤③④可知，项链的质量等于取出项链后向小筒中加的水的质量
m=ρ0V3
由步骤①②可知，项链的体积
V=V2-V1
项链的密度
27．（2024·天津·中考真题）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）见解析；（2）
【详解】（1）①用电子秤称出石料的质量；
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，读出示数；
③用细线系住石料浸没在水中（不与杯底或侧壁接触），读出示数。
（2） 石料浸没水中排开水的质量
由可得，石料的体积
石料的密度
故石料的密度为：。
28．（2023·天津·中考真题）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：
【实验探究】
通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论 ，这就是阿基米德原理；
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示；
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；
请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力 。
【答案】 见解析
【详解】[1]由图中实验数据可得，F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，即。
[2]设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为，长方体上、下表面所处的深度及受力情况，如下图所示：
由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同，由可得，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力
[3]由阿基米德原理可得，金属圆柱体静止时所受浮力
五．计算题（共3小题）
29．（2023·天津·中考真题）如图所示的电路，电源电压为5V，四个定值电阻的阻值均为5Ω。请完成下列任务：
（1）画出开关均断开时的等效电路图（只画出电路中工作电阻的连接方式）；
（2）当开关均闭合时，求电流表的示数。
【答案】（1） ；（2）2A
【详解】解：（1）由图可知，开关均断开时，电阻只有R1与R2串联接入电路中，电流表也接入串联电路，所以此时等效电路图为：
（2） 当开关均闭合时，R2与R4被短路了，R1与R3并联接入电路中，电流表在干路上，所以经过R1的电流为
经过R3的电流为
所以电流表的示数为
答：（1）等效电路图为：
（2）电流表的示数为2A。
30．（2024·天津·中考真题）如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求：
（1）货物所受的重力；
（2）机器人提升货物的功率。
【答案】（1）；（2）
【详解】解：（1）货物所受的重力
（2）机器人提升货物的功率
答：（1）货物所受的重力是；
（2）机器人提升货物的功率是。
31．（2024·天津·中考真题）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
【答案】（1）；（2）87.5%
【详解】解：（1）水吸收的热量为
（2）该热水器的热效率为
答：（1）水吸收的热量为6.3×105J；
（2）该热水器的热效率为87.5%。
六．综合题（共3小题）
32．（2022·天津·中考真题）小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U-I关系图像如图所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
【答案】（1）Um；（2） ；（3）
【详解】解：（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表V1测定值电阻两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，滑动变阻器接入电路中的阻值越小，电路中电流越大，定值电阻两端电压越大，由图乙可知，电路中电流最大时，此时定值电阻两端电压最大为Um，因此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零，故此时电源电压等于定值电阻两端电压，即电源电压为Um。
（2）因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压不变，故当电路中电流最小时，由串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压最大为
U滑大=Um-U0
当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，此时滑动变阻器两端电压为零，由欧姆定律可得，此时电路中的最大电流为
故滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像如下图所示
（3）设定值电阻的阻值为R，则由可得，定值电阻的电功率变化量为
答：（1）电源电压值为Um；
（2） ；
（3）定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式为。
33．（2022·天津·中考真题）图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。
（1）在图中画出动力臂l1；
（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。
【答案】（1）；（2）4×103N
【详解】解：（1）由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，故过O点作力F1的作用线的垂线段，即为对应的动力臂l1，如下图所示
（2）杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得
F1×l1=F2×l2
解得道钉对道钉撬的阻力F2的大小为
答：（1） ；
（2）道钉对道钉撬的阻力F2的大小为4×103N。
34．（2024·天津·中考真题）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为的电源上（如图所示），加热功率为，该电热丝的电阻 。（不考虑温度对电阻的影响）
【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为的电源上，可以得到另外两个加热功率和，且。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出与之比。说明：电热丝上只有三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。
【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关，通过开关的通断和在1、2触点间的切换，实现加热垫和三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。
【答案】 ，，推导见解析
【初步设计】根据得
【改进设计】设计甲乙电路图如图所示
将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源，此时电阻为，功率为
将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相连，实际上是和并联，此时的总电阻为
总功率为
P1与P2之比为
【优化设计】当S与2触点接触，S0断开时，只有R0的简单电路，此时加热垫处于P0功率档；
当只闭合S0时，只有的简单电路，此时加热垫处于P1功率档；
当S与1触点接触，S0闭合时，和并联，此时加热垫处于P2功率档；
优化设计如图所示：
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）
挑战32 天津卷（天津近三年共34题）
22、23、24年题型统计：
选择题 填空题 实验题 综合计算题 合计
电磁学综合 7 4 2 3 16
力学综合 5 1 5 3 14
声热力综合 3 1 0 0 4
合计 15 6 7 6 34
一．单选题（共7小题）
1．（2023·天津·中考真题）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A．灯丝断了 B．灯短路了 C．开关处断路 D．cd间断路
2．（2023·天津·中考真题）体育运动中蕴含着物理知识，下列运动现象所涉及的物理知识正确的是（ ）
序号 现象 物理知识
① 跳远时助跑 增大惯力
② 穿滑雪板滑雪 增大压强
③ 向前游泳时向后划水 力的作用是相互的
④ 跳远运动员越过横杆下落 重力势能增大
A．① B．② C．③ D．④
3．（2024·天津·中考真题）清澈见底的池水看起来比实际的浅，为了安全不要贸然下水。池水变“浅”的原因是（ ）
A．光的折射 B．平面镜成像 C．光的反射 D．光的直线传播
4．（2024·天津·中考真题）在如图所示的实验情景中，小钢球受到平衡力作用的是（ ）
A．沿斜面滚下的钢球 B．静止在金属片上的钢球
C．在水中下沉的钢球 D．在空中自由下落的钢球
5．（2024·天津·中考真题）如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（ ）
A．铝芯更细 B．铝芯更粗 C．绝缘皮更薄 D．绝缘皮更厚
6．（2024·天津·中考真题）如图为部分家庭电路示意图，其中连接正确的是（ ）
A．① B．② C．①③ D．②③
7．（2024·天津·中考真题）某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关断开时，电灯和电铃均不工作；开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作。如图所示的电路中，符合设计要求的是（ ）
A．B．C． D．
二．多选题（共8小题）
8．（2022·天津·中考真题）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W
D．只闭合S1、S2时，电路的总功率为3W
9．（2023·天津·中考真题）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2023·天津·中考真题）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像（图中未画出光屏）。若保持透镜位置不变，将蜡烛调至20cm刻度处时，下列判断正确的是（ ）
A．该透镜的焦距是10cm
B．移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
C．像的位置在60cm~70cm刻度之间
D．照相机应用了该次实验的成像规律
11．（2024·天津·中考真题）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A．第1次实验的像距为20cm
B．第2次实验成倒立、缩小的实像
C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D．若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像
12．（2024·天津·中考真题）水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没，则（ ）
A．圆柱体所受浮力为 B．圆柱体所受浮力为
C．容器底所受液体压强可能为 D．容器底所受液体压强可能为
13．（2024·天津·中考真题）如图所示的电路中电源电压不变，a、b为同种电表（电流表或电压表）。闭合S1和S2，a、b两表示数分别为3和1（单位为A或V）；将a、b换为另一种电表，闭合S1、断开S2，a表示数为0.4（单位为A或V）。则（ ）
A．R1的电阻为5Ω B． R2的电阻为7.5Ω
C．前一种情况中a表的示数为3V D．后一种情况中b表的示数为1.2A
14．（2022·天津·中考真题）小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（ ）
A．质量为ρ0(h1-h0)S B．质量为ρ0(h2-h0)S
C．材料的密度为 D．材料的密度为
15．（2023·天津·中考真题）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A． B．
C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
三．填空题（共6小题）
16．（2023·天津·中考真题）在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A，则通过小灯泡的电流为 A，通过小灯泡的电流为 A。
17．（2022·天津·中考真题）如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 ，电压表V1、V2的示数之比为 。
18．（2023·天津·中考真题）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是 （填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则 。
19．（2022·天津·中考真题）如图所示，天津永乐桥上直径为110m的摩天轮，有着“天津之眼”的美誉，它与水中的倒影相映成趣。倒影的形成是由于光的 ，倒影中“摩天轮”的直径 110m（选填“大于”“小于”或“等于”）。
20．（2024·天津·中考真题）小明学习了“电与磁”后，绘制了部分知识的思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：① ；② 。
21．（2024·天津·中考真题）在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向 移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
四．实验题（共7小题）
22．（2022·天津·中考真题）小明同学利用伏安法测电阻。
（1）请你根据小明设计的图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ；
（2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1 1.7 0.16 10.6
2
3 2.8 0.28 10.0
23．（2023·天津·中考真题）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0~15V）；一块电流表（量程0~0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
24．（2022·天津·中考真题）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关
（1）做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。
25．（2024·天津·中考真题）某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水，实验时将压强计的探头放在水中，U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小，如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验，并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号 探头浸入水中深度h/cm 探头朝向 U形管两侧液面高度差/cm
① 10 向上 9
② 15 向上 13
③ 20 向上 17
④ 15 向下 13
⑤ 15 向左 13
请你解答如下问题：
（1）分析表中 （填实验序号）三组数据可知：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
（2）分析表中①②③三组数据，可初步得出结论：在同种液体中， ；
（3）若在以上实验器材的基础上，再增加足量的食用盐，还可以探究液体压强与 是否有关。
26．（2022·天津·中考真题）小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发，她利用如图所示的器材和足量的水（含取水工具，水的密度为ρ0）进行实验，实验步骤如下：
①在量筒中装入适量的水，记下体积V1；
②将项链浸没在量筒的水中，记下体积V2；
请你帮小芳完成实验。要求：
（1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量 ；
（2）写出珍珠项链密度的数学表达式（用已知量和测量量表示） 。
27．（2024·天津·中考真题）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
28．（2023·天津·中考真题）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：
【实验探究】
通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论 ，这就是阿基米德原理；
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示；
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；
请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力 。
五．计算题（共3小题）
29．（2023·天津·中考真题）如图所示的电路，电源电压为5V，四个定值电阻的阻值均为5Ω。请完成下列任务：
（1）画出开关均断开时的等效电路图（只画出电路中工作电阻的连接方式）；
（2）当开关均闭合时，求电流表的示数。
30．（2024·天津·中考真题）如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求：
（1）货物所受的重力；
（2）机器人提升货物的功率。
31．（2024·天津·中考真题）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
六．综合题（共3小题）
32．（2022·天津·中考真题）小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U-I关系图像如图所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。请解答如下问题：
（1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。
33．（2022·天津·中考真题）图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。
（1）在图中画出动力臂l1；
（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。
34．（2024·天津·中考真题）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为的电源上（如图所示），加热功率为，该电热丝的电阻 。（不考虑温度对电阻的影响）
【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为的电源上，可以得到另外两个加热功率和，且。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出与之比。说明：电热丝上只有三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。
【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关，通过开关的通断和在1、2触点间的切换，实现加热垫和三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。
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