中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战36 湖北卷（湖北近二年共52题）
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 8 3 9 5 25
力学综合 6 5 3 5 19
声热力综合 2 1 2 3 8
合计 16 9 14 13 52
一．单选题（共14小题）
1．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图是某品牌智能体重秤的电路结构图，电源电压恒定，为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数越小 B．电压表示数越小
C．电路消耗的总功率越大 D．电压表与电流表示数的比值越大
【答案】C
【详解】如图所示，定值电阻和压敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过的电流，压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。
A．当体重越重时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，通过电路的电流增大，电流表示数变大，故A错误；
B．根据串联电路中分压原理可知，电阻越大两端的电压越大，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当体重越重时，压敏电阻阻值减小，压敏电阻两端的电压减小，电源电压恒定，定值电阻两端的电压增大，即电压表示数变大，故B错误；
C．当体重越重时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，通过电路的电流增大；根据可知，总电流越大，电路总功率越大，故C正确；
D．电压表测定值电阻两端的电压，电压表与电流表示数的比值刚好是定值电阻的阻值，定值电阻的阻值不变，所以电压表与电流表示数的比值不会变，故D错误。
故选C。
2．（2023·湖北荆州·中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B．电源电压为8V
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．灯泡的额定功率为3.5W
【答案】D
【详解】由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流。
A．滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻变小，有串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，电压电源不变，由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大，电路中总电阻变小，电路电流变大，则曲线a为灯泡的电压、电流关系图，曲线b变阻器的电压、电流关系图，即曲线a为电压表V2数与电流表示数变化的关系图像，曲线b为电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像，故A错误；
B．由图像得，当灯泡电压为1V时，变阻器电压为8V，则电源电压
故B错误；
C．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，由乙图可知，当灯泡正常发光时，电路电流为0.5A，滑动变阻器两端的电压为2V，由欧姆定律得滑动变阻器接入电路的阻值为
故C错误；
D． 当灯泡正常发光时，电路电流为0.5A，滑动变阻器两端的电压为2V，灯泡的额定电压
额定功率为
故D正确。
故选D。
3．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡
C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J
D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J
【答案】C
【详解】A．如图所示，只闭合S3时，电路中只有R1，已知此时电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，则电源电压为
U=I1R1=2A×2.5Ω=5V
故A错误；
B．根据公式可知，电源电压不变，电路中的总电阻越大，功率越小，当只闭合开关S2时，定值电阻R1和R2串联，电路中的总电阻最大，功率最小，为低温挡；当只闭合S1和S3时，定值电阻R1和R2并联，电路中的总电阻最小，功率最大，为高温挡；当只闭合S2时，电路中只有R1，小于两电阻的串联，大于两电阻的并联，大于最小功率，小于最大功率，为中温挡，故B错误；
C．只闭合S3时，电路中只有R1，已知此时电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，则电热杯工作1min产生的热量为
Q=I12R1t=(2A)2×2.5Ω×60s=600J
故C正确；
D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(35℃-25℃)=4.2×103J
故D错误。
故选C。
4．（2023·湖北鄂州·中考真题）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B．电源电压为11V
C．灯的额定电流为0.2A
D．滑动变阻器的最大阻值是15
【答案】B
【详解】A．如图，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，滑动变阻器两端电压变小，小灯泡两端电压变大，所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，故A错误；
B．由图可知，滑片在最右端时，小灯泡两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为9V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压为
故B正确；
C．根据题意可知，当灯泡正常发光时，电流表示数最大，由图乙可知，此时电路电流为0.6A，所以，小灯泡的额定电流为0.6A，故C错误；
D．由图可知，滑动变阻器的最大阻值是
故D错误。
故选B。
5．（2024·湖北·中考真题）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（ ）
A．鹊桥号利用声波进行信号传输
B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为
D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
【答案】A
【详解】AB．降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意。
C．电磁波在真空中传播的速度，故C正确，不符合题意；
D．根据题意知道，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以，信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短，故D正确，不符合题意。
故选A。
6．（2024·湖北·中考真题）如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（ ）
A．相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C．升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱
D．相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强
【答案】C
【详解】A．实验中使用相同规格的加热器，则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，故A不符合题意；
B．吸热能力是物质的属性，保持不变，所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化，故B不符合题意；
C．由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同；升高相同的温度，a所用时间比b少，则a吸收的热量少，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故C符合题意；
D．由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同，相同时间内a升高的温度比b多，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故D不符合题意。
故选C。
7．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，杠杆的右端是滑动变阻器的滑片，杠杆左端固定着一个浮子，油箱内油量变化时，滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是（ ）
A．定值电阻和滑动变阻器是串联的 B．油量减少时，滑动变阻器接入电路的电阻变大
C．油量增加时，电流表示数变大 D．油箱中没有油时，电流表示数为零
【答案】D
【详解】A．如图所示，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中电流，故A正确，不符合题意；
B．当油箱中的油量减少时，浮子向下运动，滑杆会向上运动，变阻器接入电路中电阻增大，故B正确，不符合题意；
C．当油箱中的油量增加时，浮子向上运动，滑杆会向下运动，变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律得，电路中电流变大，故C正确，不符合题意；
D．油箱中没有油时，滑片在最上端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时R0与R串联，电路中电阻最大，电流最小，但不为0，电流表有示数，故D错误，符合题意。
故选D。
8．（2023·湖北荆州·中考真题）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J
C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W
【答案】D
【详解】A．物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，物体移动的距离是
s=vt=0.1m/s×10s=1m
有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为
s绳=ns=2×1m=2m
故A错误；
B．物体与地面间的滑动摩擦力为150N，拉力克服摩擦力做的有用功为
W有=fs=150N×1m=150J
故B错误；
C．滑轮组的机械效率是60%，则总功为
拉力做的额外功为
W额=W总-W有=250J-150J=100J
故C错误；
D．拉力做功的功率为
故D正确。
故选D。
9．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）水平桌面上有物体A、B。如图甲，A在F1的作用下向左做匀速直线运动：如图乙，A、B用轻绳水平连接，在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，水平拉力、图乙中，下列说法正确的是（ ）
A．A受到桌面的摩擦力方向向右
B．A受到桌面的摩擦力为14N
C．B受到桌面的摩擦力为8N
D．绳子的拉力为6N
【答案】C
【详解】A．由甲图可知，A在F1的作用下向左做匀速直线运动，受平衡力，此时A受到的拉力和桌面对其的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，即A受到的桌面对其的摩擦力方向为水平向右；
在图乙中，A、B用轻绳水平连接，在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，整体受力平衡力，由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反，整体向右运动，所以A、B受到的桌面对其的摩擦力方向均为水平向左，在图乙中A受到的桌面对其的摩擦力方向为水平向左，故A错误；
B．由甲图可知，A在F1的作用下向左做匀速直线运动，受平衡力，此时A受到摩擦力大小为
故B错误；
C．由题意可知，图乙中A、B整体受平衡力，此时水平向左的力F1和A和B两物体受到桌面对其的摩擦力与水平向右的力F2为平衡力，则
解得
即B受到桌面的摩擦力为8N，故C正确；
D．对图乙中A受力分析可知，A做匀速直线运动，受平衡力，即水平向右的绳子拉力等于水平向左的力F1与A与桌面的摩擦力之和，即
故D错误。
故选C。
10．（2024·湖北·中考真题）冰壶运动员比赛用鞋如图，蹬冰鞋底用橡胶制成，滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是（ ）
A．蹬冰鞋底是为了减小压力
B．滑行鞋底是为了减小摩擦力
C．运动员在冰面上滑行需要力来维持
D．滑行时若摩擦力消失，则运动员会停止运动
【答案】B
【详解】A．蹬冰鞋底用橡胶制成，是在压力一定的情况下，增大接触面的粗糙程度增大冰面对鞋的摩擦，故A错误；
B．滑行鞋底用塑料制成，是在压力一定的情况下，减小接触面的粗糙程度，减小冰面对鞋的摩擦，故B正确；
C．物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D．根据牛顿第一定律，滑行时若摩擦力消失，则运动员会做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
11．（2023·湖北武汉·中考真题）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω，定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【答案】D
【详解】当开关S1接1、S2接1时，滑动变阻器与定值电阻R2和灯泡串联，因为是原地所以不需要接入电动机，此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式；玩具车前进且能调速，故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即应有滑动变阻器且与电动机串联，此时S1接1、S2接2时，是“调速前进”； 玩具车后退时，以恒定速度后退，即电动机应与R2和灯泡串联，S1接2、S2接1时，是“定速后退”状态。由题意知，当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，当滑动变阻器不接入电路时，电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为
当玩具车前进时电动机、灯泡RL和滑动变阻器串联，电源电压6V，RL=10Ω，当滑动变阻器不接入电路时，电路中电流最大为
玩具车“定速后退”时，电动机应、R2和灯泡串联，由得
故ABC错误，D正确。
故选D。
12．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，将滑片P置于滑动变阻器上的任一点（非端点）。当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（ ）
A．U1＜U2 I1>I2 B．U1=U2 I1>I2
C．U1>U2 I1>I2 D．U1＜U2 I1＜I2
【答案】C
【详解】设滑动变阻器滑片左边电阻阻值为，右边电阻阻值为。当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器滑片左边电阻被短路，定值电阻R与滑动变阻器右边的电阻串联，电压表测滑动变阻器部分的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流
电压表的示数
当开关S1闭合，S2断开时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑片右侧电阻两端的电压。因串联电路中总电阻等于各电阻之和，由欧姆定律，电路中的电流
所以，由欧姆定律，电压表的示数
由可得
即
综上所述，C正确。
故选C。
13．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220V
照明功率 20W
换气功率 35W
暖风功率 1133W
热风功率 2233W
关于下列结论：
①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15A
④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
【答案】B
【详解】①分析电路图可知，开关S1断开、S与触点1接触时，只有一个电动机接入电路，浴霸处于换气状态，故①错误；
②开关S与2接触，S2、S3只闭合一个时，电动机与一个电阻并联，此时为暖风状态，开关S与2接触，S2与S3同时闭合时，电动机与两个电阻同时并联，则一个电阻的功率为
则电阻
故②正确；
③当电动机与两个电阻同时并联，通过开关S的电流最大，最大电流
故③正确；
④浴霸最大功率时为热风功能加照明功能，以最大功率工作10分钟，电路消耗的最大电能为
故④错误；
故选B。
14．（2023·湖北武汉·中考真题）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（ ）
A．金属块体积为300cm3 B．F1-F2=0.18N
C．p=150 Pa D．T2=T1
【答案】D
【详解】A．金属块的重力为1.2N，其质量为
根据密度公式，金属块体积为
故A错误；
B．根据阿基米德原理，金属块有的体积浸在水中，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F1为
F1=G物-F浮1
金属块刚好浸没在水中时，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F2为
F2=G物-F浮2
因此
F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)= F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N
故B错误；
C．金属块从有的体积浸在水中到刚好浸没在水中，增加的排开水体积为
底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为
水对小桶底部的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa
故C错误。
D．提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力（金属块受到的浮力）之和，金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量，因此前后提绳的拉力不变，因此T2=T1，故D正确。
故选D。
二．多选题（共2小题）
15．（2023·湖北十堰·中考真题）如图甲是某家庭电路连接示意图，图乙为电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。下列分析正确的是（ ）
A．手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B．将电饭锅接入甲图三孔插座，电饭锅的金属外壳通过1孔接地
C．图乙中P的左端为N极
D．电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
【答案】BD
【详解】A．手机充电器的功率很小，接入两孔插座后空气开关跳闸，可能是短路引起的，故A错误；
B．由图可知，三孔插座的1孔接地线，将电饭锅接入甲图三孔插座，电饭锅的金属外壳通过1孔接地，故B正确；
C．由图可知，电流从P的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图乙中P的右端为N极，故C错误；
D．电路中电流过大时，电磁铁P的磁性就会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故D正确。
故选BD。
16．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体的密度
B．液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC
C．液体对容器底部的压力FB＜FA＜FC
D．容器对桌面的压力
【答案】BD
【详解】A．容器甲、乙、丙的底面积相同，液体的深度相同，由三者的形状可知
A、B、C三种液体的质量相等，由可知，液体的密度
故A错误；
B．A、B、C三种液体的密度，液体的深度相同，由可知，液体对容器底部的压强，故B正确；
C．液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC，容器的底面积相等，由可知，液体对容器底部的压力，故C错误；
D．容器对桌面的压力等于容器的重力加上液体的重力，容器的质量、液体的质量相等，所受的重力相等，因此容器对桌面的压力，故D正确。
故选BD。
三．填空题（共9小题）
17．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S、S1时，电压表示数与电源电压之比为2∶3；若只闭合开关S、S2时，电压表示数与电源电压之比为3∶5，则R1与R2的阻值之比为 。
【答案】4：3
【详解】由图可知，当只闭合开关S、S1时，R0、R1串联，电压表测量R1两端的电压，根据题意可知，U1∶U=2∶3，根据串联电路的电压特点可知，R1、R0两端的电压之比U1∶U0=2∶1，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知
即R1=2R0，若只闭合开关S、S2时，R0、R2串联，电压表测量R2两端的电压，根据题意可知，U2∶U=3∶5，根据串联电路的电压特点可知，R2与R0两端的电压之比U2∶U0=3∶2，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知
即，则R1与R2的阻值之比
18．（2024·湖北·中考真题）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气 增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外 ，使膨胀机转动，将内能转化为 ，带动发电机产生电能输送至电网。
【答案】 内能 做功 机械能
【详解】[1] 在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。
[2][3] 在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。
19．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
（1）闭合开关S后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热；
（2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 端为正极；
（3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 （填序号）。
①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向
【答案】 90 右 ①
【详解】（1）[1]水银是导体，当温度达到90℃，水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通，此时电磁铁线圈中有电流通过，线圈中就会产生磁性，吸引衔铁，右端的电路断开，发热电阻停止加热。
（2）[2]当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，根据安培定则可知，此时线圈中的电流方向在外部是向上的，则“电源1”的右端为正极。
（3）[3]电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关；为增强电磁铁的磁性，可通过增大电流、增加线圈匝数实现，故①符合题意，②③④不符合题意。故选填①。
20．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
【答案】 牵引力 40%
【详解】[1]根据功率为
可知，在发动机的输出功率一定时，司机常常要换用低速挡，这样做可增大牵引力。
[2]此过程中盘山公路斜面的机械效率为
21．（2023·湖北十堰·中考真题）如图是某电梯的工作原理图，A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮 （选填“A”或“B”）能省力，某次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升，电动机输出功率为1960W，则人所受重力与 力是一对平衡力，此次电梯的机械效率为 。
【答案】 A 电梯对人的支持 30.6%
【详解】[1]由图可知，A是动滑轮可以省力，B是定滑轮不能省力。
[2]依题意人被匀速提升，则人所受的重力与电梯对人的支持力是一对平衡力。
[3]依题意，绳子承重段数n=2，则绳子自由端速度为
绳子自由端受到的拉力为
人的重力为
则电梯的机械效率为
22．（2024·湖北·中考真题）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 （选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、，鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 不能 减小
【详解】[1]图中的滑轮是固定的，不能随重物一起移动，所以是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。
[2]两边绳子都对鼎施加竖直向上的拉力，鼎受到的合力方向竖直向上，所以鼎受到的拉力之和
F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的过程中，其底部在水中的深度逐渐减小，由于液体压强随深度减小而减小，所以其底部所受水的压强减小。
23．（2023·湖北襄阳·中考真题）定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为 V。
【答案】4.8
【详解】由图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V，由欧姆定律可知电压表的示数
①
当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V，由欧姆定律可知电压表的示数
②
由得
解得
当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为
24．（2023·湖北襄阳·中考真题）均匀实心正方体重为100N，对它施加20N向上的拉力（如图甲所示），此时对水平地面的压强为；撤去力后将沿竖直和水平方向各切去一部分（如图乙所示），使剩余部分为一长方体B（其边长，等于的边长），此时B对地面的压强为。已知，则B重 N。
【答案】64
【详解】[1]正方体的密度为
正方体重为，对它施加向上的拉力时，对水平地面的压强为
均匀实心物体对水平面的压强
则长方体对地面的压强为
已知，即
所以
将沿竖直和水平方向各切去一部分后密度不变，即长方体B的密度也为，则长方体与正方体的重力之比
所以B的重力为
25．（2023·湖北襄阳·中考真题）一个小船漂浮在圆柱体水池中（此时为初始状态）。现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小船，小船仍处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了（水未溢出）；再将小球A、B投入水池中后如图所示，水面相对于初始状态上升了；在A、B球质量差最大时，若只把质量大的小球放入小船中，水面相对于初始状态上升的高度是 cm。
【答案】5.5
【详解】设圆柱体水池底面积为，现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小船，小船处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了，A、B的重力应等于增加的浮力，即
再将小球A、B投入水池中后，水面相对于初始状态上升了，因A、B完全浸没在水中，则A、B的总体积等于排开水的体积，即
A、B体积相等，故
A、B的平均密度为
要使A、B球质量差最大，假设B球的质量最小，则B球的密度应最小，由题意可知B球会浸没在水中，B球最小密度应等于水的密度，即
因
解得
若只把质量大的小球放入小船中，即球放入小船中，球处于漂浮状态，根据浮沉条件可知
即
解得
则水面相对于初始状态上升的高度为
四．实验题（共14小题）
26．（2023·湖北十堰·中考真题）在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源（电压未知且不变）、待测定值直电阻Rx（约10Ω）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值R0已知）等器材，连接了图甲的实物电路。
（1）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片向右移时电流变小）；
（2）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。此故障原因是 （选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）；
（3）小红发现，不补充器材，利用（2）中已连好的实物电路也能测出Rx阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关，不调节滑片P，记录此时电流表示数为I1；
② 记录此时电流表示数为I2；
③则Rx= （用字母I1、I2和R0表示）。
【答案】 电压表内部断路 调节滑片P至A处
【详解】（1）[1]滑动变阻器按一上一下的原则与Rx串联，当滑片向右移动时，电路中电流变小说明接入电路的电阻变大，应将变阻器左下接线柱接入电路，如下图所示
（2）[2]闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，说明电流表完好，电路为通路，不可能是电流表内部短路、定值电阻断路，电压表指针不动，可能是定值电阻短路或电压表断路，拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数，说明电压表断路，选填电压表内部断路。
（3）②③[3][4]检查电路无误后，闭合开关，滑动变阻器和Rx串联接入电路，不调节滑片P，为保护电路，此时滑片P处于变阻器最大值B处，由欧姆定律可得：电源电压
U=I1Rx+I1R0
再调节滑片P至变阻器最小值A处，只有Rx接入电路，由欧姆定律可得Rx阻值为
解得
27．（2023·湖北襄阳·中考真题）根据你学过的电学知识将下列实验补充完整。
（1）在按电路图连接实物电路时，开关应该处于 状态；某次实验时电流表示数如图甲所示为 A；
（2）把图乙中实物图用笔画线代替导线补接完整，要求滑动变阻器向右滑时电路中的电阻变小；
（3）将图乙电路中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑动变阻器时，眼睛应该注意观察 ；（选填一个物理器材名称）
（4）将电路图中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为，你认为产生该现象的原因是 发生了开路（若故障只发生在小灯泡或滑动变阻器上）；
（5）小俊利用电流表、电压表，几节干电池、3个定值电阻（阻值分别为、、、1个阻值为的滑动变阻器、开关和若干导线，又做了下面的实验：
①按乙图所示连接电路，当电源为时，选了一个定值电阻接入电路，移动滑片至电压表示数为；
②保持滑片不动，改变电源电压为，换接入另一个定值电阻，发现电压表示数没变。
则①时选接上的那个定值电阻阻值为 。
【答案】 断开 0.2 电压表 小灯泡 20
【详解】（1）[1][2]为保护电路，在连接实物图时，开关应该处于断开状态。由图甲可知，电流表选择0-0.6A，分度值为，示数为。
（2）[3]滑动变阻器向右滑时电路中的电阻变小，则B接线柱与开关连接，如图所示：
（3）[4]灯在额定电压下的功率为额定功率，将图乙电路中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡，为完成实验，应调节滑动变阻器是小灯泡两端电压等于额定电压，故眼睛应该注意观察电压表，使电压表示数等于2.5V。
（4）[5]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡开路了。
（5）[6]按乙图所示连接电路，当电源为4.5V时，选了一个定值电阻接入电路，移动滑片至电压表示数为3.0V，根据串联电路电流相等及串联电路电压的规律和欧姆定律有
即
可知
①
保持滑片不动，改变电源电压为6.0V，换接入另一个定值电阻，发现电压表示数没变，同理有
即
解之
②
由①②得
3个定值电阻阻值分别为、、，则
28．（2024·湖北·中考真题）某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图甲所示实验电路，电源电压不变。
（1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
（2）移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关，使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片，观察到小灯泡在电压达到0.4V时开始发光，此时电流表示数如图乙，读数为 A。
（3）根据实验数据绘制图像如图丙，小灯泡未发光时电阻可能为 。
A．0Ω B．3.1Ω C．3.5Ω D．8.3Ω
（4）随着电流增大，滑动变阻器两端的电压 ，小灯泡的电阻 ，整个电路中的电阻 。（填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】 左 0.12 B 减小 增大 减小
【详解】（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，电压表与灯泡并联，滑动变阻器要符合“一上一下”的接线原则，实物电路图如下所示：
（2）[2][3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，即最左端；由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A。
（3）[4]由丙图可知，当灯泡两端的电压为0.42V时，通过灯泡的电流为0.12A，由 可得，开始发光时灯泡的电阻
小灯泡未发光时的电阻要比3.5Ω小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故B正确。
（4）[5][6][7]因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压不变，所以，随着电流增大，根据串联电路的分压原理可知，灯泡两端的电压增大，灯泡的电阻增大，滑动变阻器两端的电压减小；由可知，总电流增大，整个电路的总电阻减小。
29．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；( )
（2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是 A。这位同学实验操作的不足之处是 ；
（3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成 次。
【答案】 0.22 闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端 成正比 1
【详解】（1）[1]图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表接在串联电路中。如图所示：
（2）[2]由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.22A。
[3]为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）[4]根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，则电流最大电流为0.5A，则定值电阻两端最大电压
则电压为1.8V的实验可以完成，电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时，滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V，根据串联电路，电压之比等于电阻之比有
则滑动变阻器阻值
则电压表示数为0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。
30．（2023·湖北襄阳·中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中。
（1）图甲中压强计气密性良好，则U形管 （选填“属于”或“不属于” 连通器；
（2）小冯同学由乙图到丙图的操作是为了探究在同一液体中液体压强与液体 的关系；
（3）在图丙中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两侧液面的高度差 （选填“变大”、“变小”或“不变” ；
（4）小冯同学对比乙、丙两图，得出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越大。小俊同学只利用图丙中现有器材，保持探头位置不动，进行了简单操作后跟图乙对比（若图乙中探头的深度为，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是： 。
【答案】 不属于 深度 变大 抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为即可
【详解】（1）[1]U形管与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，形管不属于连通器。
（2）[2]比较乙图、丙图，在相同液体的不同深度处，而形管两侧的液面高度差不等，可以得探究液体压强与深度的关系；
（3）[3]在图丙中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大。
（4）[4]小俊同学的操作是保持探头位置不变，抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为即可。
31．（2024·湖北·中考真题）小华在喝完口服液后，想通过实验测出空瓶材质的密度，但是他只找到了量筒，于是进行了如下实验操作：
如图甲，在量筒中注入适量的水，读出量筒的示数；
如图乙，将空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，读出量筒的示数；
如图丙，将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数。
（1）空瓶漂浮时浮力 重力，沉底后浮力 重力；（填“＞”“＜”或“＝”）
（2） mL，空瓶材质所占的体积为 mL；
（3）空瓶材质的密度为 。（水的密度）
【答案】 = ＜ 74 4
【详解】（1）[1][2] 根据物体的浮沉条件，空瓶漂浮时浮力等于重力，沉底后浮力小于重力。
（2）[3][4] 如图丙，量筒分度值为，则将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数。则空瓶材质所占的体积为
（5）[5] 空瓶漂浮时浮力等于重力，则空瓶重力为
则空瓶材质的密度为
32．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
【答案】 静止 10 钩码对杠杆的拉力 ①③
【详解】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态，杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，杠杆处于水平平衡状态，便于测量力臂。
（2）[2]设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时，杠杆重新在水平位置平衡。
[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力，则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
（3）[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离，故①符合题意，若弹簧测力计倾斜，力臂小于该拉力的作用点到支点的距离，则③符合题意，则符合条件的为①③。
33．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。
【答案】 10.0 ＞ B 小丽 见解析
【详解】（1）[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会聚于一点，凸透镜与光屏间的距离为焦距，由图乙知道，该凸透镜的焦距为
（2）[2]分析表格数据知道，当凸透镜成缩小的像时，物距大于像距。
（3）[3]根据题意知道，当物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在B处观察。
[4][5]由甲图可知文物前的凸透镜成的是正立、放大的像，而第4、5两组实验中成的是倒立、放大的像，与甲图文物成像性质不同，小丽实验中当物距等于8.0cm时，成正立、放大的像，与甲成像性质相同，此时，所以，小丽的推测合理。
34．（2024·湖北武汉·中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
【答案】 照相机 左 大 倒立放大
【详解】（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。
[2][3]将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。
（2）[4]由题意可知，凸透镜的焦距为20cm，指纹到眼睛的距离为40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
35．（2023·湖北武汉·中考真题）小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系：干电池4节，定值电阻R（10Ω、15 Ω、20Ω和25Ω），电流表A（量程0~0.6A或0~3A），电压表V（量程0~3V或0~15V），滑动变阻器，开关，导线若干。在实验中：
（1）①如图乙所示，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R=10Ω，请根据图甲在图乙中补画2根导线，将实物电路连接完整；
②确认电路连接无误后，闭合开关，电压表示数如图丙所示，则电源电压是 V；
（2）断开开关，将电压表量程改为0~3V，并联接在图甲中的A、B两点，检查电路无误后，闭合开关，向左移动滑片P，当电流表示数为0.24 A时，记下电压表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1；接着将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻，重做实验，当观察到电压表的示数是 V时，记下电流表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2，则RP2-RP1= Ω；
（3）小红同学继续进行实验，将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻，闭合开关，发现滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V。为了能用20Ω和25Ω的定值电阻继续完成实验，应将实物电路中的滑动变阻器更换为 （填“25Ω 2A”“30Ω 2A”或“50Ω 1.5A”）的滑动变阻器。
【答案】 6 2.4 7.5 “50Ω 1.5A”
【详解】（1）[1]根据图甲可知，电压表测量滑动变阻器和定值电阻R两端电压，故将电压表并联接在滑动变阻器和定值电阻R两端，如图所示：
[2]电压表示数如图丙所示，电压表分度值0.5V，故其示数为6V。
（2）[3]由题意知，滑动变阻器和定值电阻R串联，当电流表示数为0.24 A时，由可得，定值电阻两端电压为
根据串联电路分压特点可得，此时滑动变阻器两端电压为
由得，滑动变阻器此时电阻为
当定值电阻更换为15Ω时，由于电压表量程为0~3V，则移动滑动变阻器，根据控制变量法，此时应控制电压表示数为2.4V。根据串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端电压为
根据得，此时电路电流为
由得，此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2为
所以可得
（3）[4]将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻, 滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V，则滑动变阻器接入电路的最大电阻阻值不够，为了能继续后面的实验，控制定制电阻两端电压为2.4V，所以需跟换阻值更大的滑动变阻器，当接入定值电阻阻值为25Ω时，由得，经过定值电阻的电流为
此时需要接入滑动变阻器的电阻为
所以应选择“50Ω 1.5A”的滑动变阻器。
36．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大；
（2）正确连接电路，闭合并关后，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路可能出现的故障是 ；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
（3）排除故障后，测量出的数据如上表，请在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像；
（4）小俊和小红分析图像后得出了结论，为了使结论具有普遍性，小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是 （选填“小俊”或“小红”）的方案；
（5）他们发现另外一组的同学画出的图像（如图丙）所反映出的规律与自己的不同，请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
【答案】 定值电阻R断路 小红 电压表并联接在了滑动变阻器的两端
【详解】（1）[1]在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表和定值电阻并联测定值电阻两端的电压，题目要求使滑片向右滑动时电流表的示数变大，即是要求滑片向右滑动时，变阻器接入电路的电阻丝变短，所以要把开关右接线柱和变阻器右下接线柱相连，实物电路连接好后如下图所示：
（2）[2] 闭合并关后，发现电流表没有示数，说明电路中可能某处断路，没有形成通路；电压表有示数，说明电压表和电源之间保持通路，则电路可能出现的故障是与电压表并联的定值电阻R断路。
（3）[3]根据表中的测量数据，在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像，如下图所示：
（4）[4] 本实验是探究电阻一定时电流与电压关系，为了使结论具有普遍性，需要多次换用不同的定值电阻重复前面的实验，以验证结论的普遍性。所以题中小红提出的方案科学合理。
（5）[5]如图丙所示，随着电压的增大，电流减小。出现这种情况可能是电压表和滑动变阻器并联了，电压表的示数反映的是变阻器两端的电压值；根据串联电路中分压规律可知，当变阻器电阻逐渐变大时，变阻器两端的电压逐渐变大，电源电压恒定，则定值电阻两端的电压变小，根据欧姆定律可知，当定值电阻两端电压变小时，通过的电流变小。所以该小组实验中可能存在的问题是，把电压表并联 接入到了滑动变阻器的两端。
37．（2023·湖北荆州·中考真题）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“20Ω 2A”的滑动变阻器
C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】 B 小灯泡断路 左 0.5 1.8
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。额定电流约为
此时滑动变阻器接入电路中的阻值约为
由此可知，应选“20Ω 2A”的滑动变阻器。
故选B。
（2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联在电源两端，测电源电压，与电压表并联的电路部分存在断路，故小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。为了测量小灯泡的额定功率，应增加小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑动变阻器的滑片向左移动。
（4）[4]由图丙可知，当电压为2.5V时，电流为0.2A。因此小灯泡的额定功率是
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
（5）[5]开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与小灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压
UL=6V
根据串联电路电压的规律可得
U滑=U-UL=18V-6V=12V
所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V时，小灯泡正常发光。保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为
U左=8V
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测量出定值电阻R两端的电压，需要测量出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即
U′=14V
在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R两端的电压
UR=U-U′=18V-14V=4V
此时电路中的电流
当电压表示数为U左=8V时，滑动变阻器滑片左边电阻的阻值
故在①中，小灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率
P额=ULIL=6V×0.3A=1.8W
38．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）实验的原理是 ；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线 （导线不得交叉）；
（3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 A。此时小灯泡的电阻是 Ω（保留1位小数）；
（5）小灯泡的I-U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，它的电阻 （选填“增大”“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受 的影响；
（6）小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了RX的阻值。实验步骤如下：
①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1；
②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2；
③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则= （用I1、I2和R表示）
【答案】 B 0.26 9.6 增大 温度
【详解】（1）[1]用伏安法测量小灯泡的电阻，徐测出灯泡两端的电压和刘国小灯泡的电流，用计算灯泡的电阻，实验的原理是。
（2）如图，测量小灯泡电阻的实验中，电压表应接在灯泡两端，图中滑动变阻器接在灯泡与滑动变阻器两端，改正后的电路如图
（3）[3]闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，小灯泡的额定电压为2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，即减小电路中的电阻，应将滑片P向B端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）[4][5]如图，电流表接量程，分度值为0.02A，读数为0.26A，此时小灯泡的电阻是
（5）[6][7]小灯泡的I-U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，电压的变化速度大于电流的变化速度，由可这，它的电阻增大；其原因是灯丝电阻受温度的影响，温度越高，灯丝的电阻越大。
（6）①将滑片移到a端，闭合开关S，电路为Rx的简单电路，读出电流表的示数，记为I1，电源电压为
②将滑片移到b端，闭合开关S，电阻Rx与滑动变阻器串联，变阻器的最大阻值为R，读出电流表的示数，记为I2，电源电压为
③[8]联立以上两式解得
39．（2023·湖北·中考真题）如图甲是小明测量小灯泡电阻的电路，电源电压，小灯泡L额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉；( )
（2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是 （选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）；
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26
（3）小明完成第5组数据测量后，要测量小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）滑动；
（4）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出了小灯泡正常发光时的电阻，已知定值电阻阻值为5Ω。实验步骤如下；
①闭合开关，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数 V：
②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电阻 （结果保留一位小数）。
【答案】 “0~50Ω” 右 2.5 8.3
【详解】（1）[1]电压表和灯泡并联，如图所示：
（2）[2]由表中数据可知电路中的最小电流是0.16A，对应的电压是0.5V，由欧姆定律和串联电路电压的规律可知变阻器连入电路的阻值
选用的滑动变阻器规格是“0~50Ω”。
（3）[3]第5组数据中电压表的示数是2.1V，小灯泡L额定电压为2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器连入电路的阻值，滑动变阻器滑片应向右滑动。
（4）①[4]闭合开关S0，单刀双掷开关S接1，灯泡、电阻R0和变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V。
②[5]保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，灯泡、电阻R0和变阻器串联，电压表测量灯泡和电阻R0的总电压，此时电压表的示数大于2.5V，由图丙可知，电压表的量程选择0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是0.8V，不符合题意，电压表的量程选择0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是4V，由串联电路电压的规律可知R0两端的电压
U0=4V-2.5V=1.5V
电路中的电流
小灯泡L正常发光时电阻
五．计算题（共9小题）
40．（2023·湖北随州·中考真题）下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20°C的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100°C）？
【答案】（1）大电阻；（2）420s
【详解】解：（1）由图可知，指示灯和限流电阻串联，根据P=UI可知，显示灯的工作电流为
流电阻分担的电压为
U=220V-2V=218V
根据欧姆定律可知，图限流电阻为
由于大于100Ω为大电阻，故限流电是大电阻。
（2）对壶中的水来讲，吸收的热量为
Q吸=cmΔt
对电热盘来讲，由可得W=Pt， 有效放热与吸热的关系为
Ptη=cmΔt
加热时间为
答：（1）限流电阻是大电阻；
（2）需用420s将水烧开。
41．（2023·湖北荆州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表的量程为0~3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻RL；
（2）通电10s电路消耗的电能；
（3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
【答案】（1）10Ω；（2）72J；（3）3∶22
【详解】解：（1）小灯泡L标有“6V 3.6W”且电阻不随温度而变化，由可知，小灯泡的电阻是
（2）当S闭合，S1、S2断开，此时电路为灯泡与滑动变阻器的串联电路，灯泡正常发光，则由串联电路电流特点可知，此时电路的电流为
滑片P移到距R最右端处时，则滑动变阻器接入电路中的阻值为
滑动变阻器两端的电压为
U0=IR=0.6A×10Ω=6V
电源电压为
U=U0+U额=6V+6V=12V
通电10s电路消耗的电能
W=UIt=12V×0.6A×10s=72J
（3）由P=UI可知，当总电流最大时，电功率最大，当总电流最小时，电功率最小。根据电路图，开关S、S1、S2均闭合，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大。此时通过R0的电流为
干路电流为
I大=I滑+I0=1A+1.2A=2.2A
未超过电流表量程，电路消耗的最大功率为
P大=UI大=12V×2.2A=26.4W
当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器调到最大值，此时电流中电流最小，最小值为
电路消耗的最小功率是
P小=UI小=12V×0.3A=3.6W
电路消耗总功率的最小值与最大值之比
P小∶P大=3.6W∶26.4W=3∶22
答：（1）小灯泡的电阻是10Ω；
（2）通电10s电路消耗的电能是72J；
（3）电路消耗总功率的最小值与最大值之比是3∶22。
42．（2023·湖北武汉·中考真题）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成，它既可以扫地，也可以拖地。小强同学在面积为S1=27m 的空房间（矩形ABCD）内，用这台机器人打扫家庭卫生。
（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？
（2）机器人底部构造如图甲所示，两块面积均为S2=1.8×10-2m2的抹布固定在转盘O1、O2上，在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？
（3）机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究，关门后，机器人（用⊙O表示）从图示位置开始，贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面，在地面上拖出水带（水的痕迹）的宽度均为d=0.3m，其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠，当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时，刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F=20N，牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积，设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变，求机器人需要多长时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次？
【答案】（1）；（2）；（3）598s
【详解】解：（1）由题意知，机器人在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率
（2）由题意知，两块面积均为S2=1.8×10-2m2，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，则两块抹布对瓷砖地面的压强
（3）根据
可得，机器人拖地时的速度
机器人每次在AB方向运动需要时间
机器人每次在BC方向运动0.3m需要时间
机器人沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次需要时间
t总=t1×15+t2×14=38s×15+2s×14=598s
答：（1）机器人做功的功率为；
（2）两块抹布对瓷砖地面的压强是；
（3）机器人需要598s时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次。
43．（2023·湖北荆州·中考真题）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。
【答案】（1）2400J；（2）80%；（3）210W
【详解】解：（1）推力做的有用功是
W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J
（2）推力做的总功是
W总=FL=1000N×3m=3000J
斜面的机械效率为
（3）原来斜面做的额外功为
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
原来斜面的摩擦力为
此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，则此时的摩擦力为
此时斜面的长度为5m，则额外功为
W'额=f's=240N×5m=1200J
工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，做的有用功是
W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J
此时的总功为
W'总=W'额+W'有=1200J+3000J=4200J
工人推力做功的功率是
答：（1）推力做的有用功是2400J；
（2）斜面的机械效率是80%；
（3）工人推力做功的功率是210W。
44．（2023·湖北鄂州·中考真题）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，把质量为300g的木块浸入水中，木块静止时有2/5的体积露出水面，此时容器中水的深度为20cm，已知容器底面积为300cm2，容器重3N，求：
（1）木块受到的浮力
（2）木块的密度
（3）容器对桌面的压强
【答案】（1）3N；（2）0.6×103kg/m3；（3）2100Pa
【详解】解：（1）由题意可知，木块静止时漂浮，由物体的浮沉条件可知，木块受到的浮力F浮等于木块的重力G木，即
F浮=G木=m木g=0.3kg×10N/kg=3N
（2）由F浮=ρ液gV排可得，木块排开水的体积为
则木块的体积为
故由可得，木块的密度为
（3）由题意可知，容器中水的体积为
V水=3×10-2m2×0.2m-3×10-4m3=5.7×10-3 m3
由可得，容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5.7×10-3 m3=5.7 kg
则容器中水的重力为
G水= m水g=5.7 kg×10N/kg=57N
由受力分析可知，容器对桌面的压力F压等于容器、水与木块的重力之和，即
F压= G木+G水+G容=3N＋57N+3N=63N
由可得，容器对桌面的压强为
答：（1）木块受到的浮力为3N；
（2）木块的密度为0.6×103kg/m3；
（3）容器对桌面的压强为2100Pa。
45．（2023·湖北十堰·中考真题）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g取）求：
排水量
吃水深度
最大航速
最大推进功率
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行时达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
【答案】（1）1.22×107N；（2）8m/s；（3）1×106N
【详解】解：（1）由阿基米德原理可得，护卫舰满载时，受到海水的浮力
F浮=G排=m排g=1220×103kg×10N/kg=1.22×107N
（2）由乙图可知，该舰加速航行达到最大航速12.5m/s，用时120s，航行0.96km，则加速阶段的平均速度
（3）护卫舰的最大航速为12.5m/s，水平匀速直线航行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，根据
可得，十堰舰所受阻力
答：（1）该护卫舰满载时受到的浮力是1.22×107N；
（2）加速阶段的平均速度为8m/s；
（3）十堰舰所受阻力为1×106N。
46．（2023·湖北襄阳·中考真题）某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的总重为，在内货物被匀速提升了。求：
（1）升降机在内做的总功是多少？
（2）升降机的总功率是多大？
（3）如果货物重为，则此过程中升降机的机械效率多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）升降机做的总功为
（2）升降机的电动机做功的功率为
（3）该过程中所做的有用功为
升降机的机械效率为
答：（1）升降机在内做的总功是；
（2）升降机的总功率是；
（3）升降机的机械效率为。
47．（2023·湖北襄阳·中考真题）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）L1正常发光时的电阻值；
（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率；
（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。
【答案】（1）6Ω；（2）10.8W；（3）10Ω～20Ω
【详解】解：（1）L1正常发光时的电压U1＝6V，I1＝1.0A；由I可得，此时L1正常发光时的阻值
（2）当把L1、L2并联在6V电源下，两个灯的电压都是6V，电流分别为I1＝1.0A；I2＝0.8A；干路中电流为
电路中消耗的总电功率
（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，由电路图知三个用电器串联，电压表测量L1、L2两端的电压，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，根据串联电路中的电流处处相等，最大电流为0.8A，则两个灯泡的电压分别为3V和6V，此时电压表的示数为
滑动变阻器的电压为
此时滑动变阻器消耗的功率为
当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，因为保证电路安全，只能是电压表示数减小了4V，是5V，此时两个灯泡电流相同，电压之和为5V，根据图像知，此时I＝0.6A；此时滑动变阻器消耗的功率为
根据
有
解得
则第一次变阻器阻值
则第二次变阻器阻值
则变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。
答：（1）L1正常发光时的电阻值6Ω；
（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率10.8W；
（3）变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。
48．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）如图，小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量40g；M高20cm，底面积为100cm2，质量为160g；容器的底面积为300 cm2。电路中R是滑动变阻器的电阻片（阻值均匀），长8cm，最大阻值16Ω；电源电压恒为4.5V；电压表量程为0~3V。托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V（不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出）。求
（1）浮筒M的密度；
（2）R0的阻值：
（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度；
（4）该“电子浮力秤”的称量。
【答案】（1）80kg/m3；（2）4Ω；（3）0.02m；（4）1.05kg
【详解】解：（1）浮筒M的体积为
VM=SMhM=100×10-4m2×20×10-2m=2×10-3m3
浮筒M的密度为
（2）由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻R0与电阻片R串联，电压表测量R0两端电压，且UR0=0.9V，根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，可得，R两端电压为
UR=U-UR0=4.5V-0.9V=3.6V
此时通过电路的电流为
定值电阻R0的阻值为
（3）托盘的重力为
G盘=m盘g=40×10-3kg×10N/kg=0.4N
浮筒M的重力为
GM=mMg=160×10-3kg×10N/kg=1.6N
托盘中不放物体时，浮筒M所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒M受到的浮力，则
FM浮=GM+G盘=1.6N+0.4N=2N
浮筒M浸入水中的体积为
浮筒M浸入水中的深度为
（4）由图可知托盘中物体的质量增加，滑片将向下移动，导致R接入电路的电阻变小定值电阻两端的电压增大。所以当电压表示数变大时，托盘中物体的质量也越大。电压表量程为0~3V，根据串联电路电压规律可知R两端的电压为
UR＇=U- UR0＇=4.5V-3V=1.5V
此时通过电路的电流为
此时R接入电路的电阻为
R是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片，最大阻值为16Ω，即1cm的电阻为2Ω，电压表示数最大时
滑片向下移动7cm小于8cm，即浮筒向下移动的距离d=7cm，电压表示数最大。浮筒浸入水中深度的增加量Δh浸等于水面上升的高度Δh与浮筒向下移动的距离d之和，即
Δh浸=Δh+d
水面上升的高度为
浮筒浸入水中深度为
h浸=Δh浸+h=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm＜hM=20cm
即时，电子浮力秤称出物体的质量最大，此时浮筒排开水的体积变化量为
ΔV排=SMΔh浸=100cm2×(3.5cm+7cm)=1050cm3=1.05×103m3
因为
G物=ΔF浮=ρgΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.05×103m3=10.5N
由G=mg得电子浮力秤的称量为
答：（1）浮筒M的密度为80kg/m3；
（2）R0的阻值为4Ω；
（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度为0.02m；
（4）该“电子浮力秤”的称量为1.05kg。
六．综合题（共4小题）
49．（2023·湖北恩施·中考真题）某实践小组用一个最大阻值为10k 的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R0是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：
（1）R0的阻值;( )
（2）电路所消耗的功率；( )
（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；( )
（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为 ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。( )
F/N 20 40 60 80 100
R/ 12 10 8 6 4
【答案】 6kΩ 0.036W 见详解 见详解
【详解】（1）[1]当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，为15V，此时电路电流
由串联电路电压的特点可知，R0两端的电压
由欧姆定律可知，R0的阻值
（2）[2]电路所消耗的电功率
P=UI=24V×1.5×10-3A=0.036W
（3）[3]上图中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，根据公式P=UI可知，实践小组的这个电子秤使用时电功率很小；而小敏同学分享的这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同而不同，质量越小电路中接入的电阻越小，电流越大，电路中的电功率越大，使用相同时间时更费电。
（4）[4]由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电压表并联在定值电阻两端，电路部分如下图所示：
50．（2024·湖北·中考真题）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为 能；
（2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁的面积上受到的压力；
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度；
②求卡车所受牵引力；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取）
【答案】 电 20m/s 132kg
【详解】（1）[1]氢燃料电池发生化学反应，将化学能直接转化为电能，供用电器使用。
（2）[2]当储氢瓶内气体压强为时，由得，瓶内壁的面积上受到的压力
（3）[3]①卡车的行驶速度
[4]②根据可得，卡车输出能量
由可得卡车匀速行驶72km所受牵引力
[5]③解法一：由
可得，燃油完全燃烧释放的热量为
由可得需要的燃油
减排的二氧化碳
解法二：
燃油燃烧生成的热量
效率
联立可得
需要的燃油
减排的二氧化碳
51．（2024·湖北武汉·中考真题）2024年4月19日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质量为的“海洋石油229”驳船将质量为的导管架运载至安装海域的情景。
（1）如图甲所示，导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，这4块钢板的作用是 。“海基二号”在指定海域成功安装后，这4块钢板处于水深324m的海底处，它们受到海水的压强是 Pa；
（2）导管架和驳船拖航的速度约为100m/min，它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为 h。导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画出导管架受力的示意图；( )
（3）这次海上安装采用了滑移下水方式：工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为和时，导管架顶端浸入海水中的体积为，则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少N？( )
【答案】 增大受力面积，减小压强 40
【详解】（1）[1]如图甲所示，导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，作用是通过增大受力面积来减小压强。
[2]钢板处于水深324m的海底处，受到的压强
（2）[3]导管架和驳船拖航的速度约为100m/min，它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为
[4]导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，导管架受到竖直向下的重力与反方向的支持力，大小相等，导管架受力的示意图如下：
（3）[5]驳船小角度倾斜前，驳船和导管架的总重力
驳船小角度倾斜时，水舱中水增加的重力
驳船小角度倾斜时处于漂浮状态，总浮力等于总重力，即
52．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg，体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上带出了水面。问：
（1）“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现的；
（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？（海水密度近似为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）带回的岩石密度是多少kg/m3 ？将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多少J？
【答案】 超声波
【详解】（1）[1]超声波具有方向好、在水中传播距离远等特点，“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过超声波实现的。
（2）[2]“奋斗者”坐底时受到的海水压强
（3）[3]岩石的密度
[4]岩石受到的浮力
岩石的重力
岩石受到的支持力
支持力做的功
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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36 湖北卷（湖北近二年共52题）
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 8 3 9 5 25
力学综合 6 5 3 5 19
声热力综合 2 1 2 3 8
合计 16 9 14 13 52
一．单选题（共14小题）
1．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图是某品牌智能体重秤的电路结构图，电源电压恒定，为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数越小 B．电压表示数越小
C．电路消耗的总功率越大 D．电压表与电流表示数的比值越大
2．（2023·湖北荆州·中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B．电源电压为8V
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．灯泡的额定功率为3.5W
3．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡
C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J
D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J
4．（2023·湖北鄂州·中考真题）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B．电源电压为11V
C．灯的额定电流为0.2A
D．滑动变阻器的最大阻值是15
5．（2024·湖北·中考真题）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（ ）
A．鹊桥号利用声波进行信号传输
B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为
D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
6．（2024·湖北·中考真题）如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（ ）
A．相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C．升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱
D．相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强
7．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，杠杆的右端是滑动变阻器的滑片，杠杆左端固定着一个浮子，油箱内油量变化时，滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是（ ）
A．定值电阻和滑动变阻器是串联的
B．油量减少时，滑动变阻器接入电路的电阻变大
C．油量增加时，电流表示数变大
D．油箱中没有油时，电流表示数为零
8．（2023·湖北荆州·中考真题）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J
C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W
9．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）水平桌面上有物体A、B。如图甲，A在F1的作用下向左做匀速直线运动：如图乙，A、B用轻绳水平连接，在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，水平拉力、图乙中，下列说法正确的是（ ）
A．A受到桌面的摩擦力方向向右 B．A受到桌面的摩擦力为14N
C．B受到桌面的摩擦力为8N D．绳子的拉力为6N
10．（2024·湖北·中考真题）冰壶运动员比赛用鞋如图，蹬冰鞋底用橡胶制成，滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。下列说法正确的是（ ）
A．蹬冰鞋底是为了减小压力
B．滑行鞋底是为了减小摩擦力
C．运动员在冰面上滑行需要力来维持
D．滑行时若摩擦力消失，则运动员会停止运动
11．（2023·湖北武汉·中考真题）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω，定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
12．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，将滑片P置于滑动变阻器上的任一点（非端点）。当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（ ）
A．U1＜U2 I1>I2 B．U1=U2 I1>I2
C．U1>U2 I1>I2 D．U1＜U2 I1＜I2
13．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220V
照明功率 20W
换气功率 35W
暖风功率 1133W
热风功率 2233W
关于下列结论：
①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15A
④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
14．（2023·湖北武汉·中考真题）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（ ）
A．金属块体积为300cm3 B．F1-F2=0.18N C．p=150 Pa D．T2=T1
二．多选题（共2小题）
15．（2023·湖北十堰·中考真题）如图甲是某家庭电路连接示意图，图乙为电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。下列分析正确的是（ ）
A．手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B．将电饭锅接入甲图三孔插座，电饭锅的金属外壳通过1孔接地
C．图乙中P的左端为N极
D．电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
16．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体的密度
B．液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC
C．液体对容器底部的压力FB＜FA＜FC
D．容器对桌面的压力
三．填空题（共9小题）
17．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S、S1时，电压表示数与电源电压之比为2∶3；若只闭合开关S、S2时，电压表示数与电源电压之比为3∶5，则R1与R2的阻值之比为 。
18．（2024·湖北·中考真题）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气 增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外 ，使膨胀机转动，将内能转化为 ，带动发电机产生电能输送至电网。
19．（2024·湖北武汉·中考真题）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
（1）闭合开关S后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热；
（2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 端为正极；
（3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 （填序号）。
①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向
20．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
21．（2023·湖北十堰·中考真题）如图是某电梯的工作原理图，A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮 （选填“A”或“B”）能省力，某次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升，电动机输出功率为1960W，则人所受重力与 力是一对平衡力，此次电梯的机械效率为 。
22．（2024·湖北·中考真题）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 （选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、，鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
23．（2023·湖北襄阳·中考真题）定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为 V。
24．（2023·湖北襄阳·中考真题）均匀实心正方体重为100N，对它施加20N向上的拉力（如图甲所示），此时对水平地面的压强为；撤去力后将沿竖直和水平方向各切去一部分（如图乙所示），使剩余部分为一长方体B（其边长，等于的边长），此时B对地面的压强为。已知，则B重 N。
25．（2023·湖北襄阳·中考真题）一个小船漂浮在圆柱体水池中（此时为初始状态）。现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小船，小船仍处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了（水未溢出）；再将小球A、B投入水池中后如图所示，水面相对于初始状态上升了；在A、B球质量差最大时，若只把质量大的小球放入小船中，水面相对于初始状态上升的高度是 cm。
四．实验题（共14小题）
26．（2023·湖北十堰·中考真题）在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源（电压未知且不变）、待测定值直电阻Rx（约10Ω）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值R0已知）等器材，连接了图甲的实物电路。
（1）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片向右移时电流变小）；
（2）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。此故障原因是 （选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）；
（3）小红发现，不补充器材，利用（2）中已连好的实物电路也能测出Rx阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关，不调节滑片P，记录此时电流表示数为I1；
② 记录此时电流表示数为I2；
③则Rx= （用字母I1、I2和R0表示）。
27．（2023·湖北襄阳·中考真题）根据你学过的电学知识将下列实验补充完整。
（1）在按电路图连接实物电路时，开关应该处于 状态；某次实验时电流表示数如图甲所示为 A；
（2）把图乙中实物图用笔画线代替导线补接完整，要求滑动变阻器向右滑时电路中的电阻变小；
（3）将图乙电路中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑动变阻器时，眼睛应该注意观察 ；（选填一个物理器材名称）
（4）将电路图中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为，你认为产生该现象的原因是 发生了开路（若故障只发生在小灯泡或滑动变阻器上）；
（5）小俊利用电流表、电压表，几节干电池、3个定值电阻（阻值分别为、、、1个阻值为的滑动变阻器、开关和若干导线，又做了下面的实验：
①按乙图所示连接电路，当电源为时，选了一个定值电阻接入电路，移动滑片至电压表示数为；
②保持滑片不动，改变电源电压为，换接入另一个定值电阻，发现电压表示数没变。
则①时选接上的那个定值电阻阻值为 。
28．（2024·湖北·中考真题）某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图甲所示实验电路，电源电压不变。
（1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
（2）移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关，使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片，观察到小灯泡在电压达到0.4V时开始发光，此时电流表示数如图乙，读数为 A。
（3）根据实验数据绘制图像如图丙，小灯泡未发光时电阻可能为 。
A．0Ω B．3.1Ω C．3.5Ω D．8.3Ω
（4）随着电流增大，滑动变阻器两端的电压 ，小灯泡的电阻 ，整个电路中的电阻 。（填“增大”“减小”或“不变”）
29．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是 A。这位同学实验操作的不足之处是 ；
（3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成 次。
30．（2023·湖北襄阳·中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中。
（1）图甲中压强计气密性良好，则U形管 （选填“属于”或“不属于” 连通器；
（2）小冯同学由乙图到丙图的操作是为了探究在同一液体中液体压强与液体 的关系；
（3）在图丙中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两侧液面的高度差 （选填“变大”、“变小”或“不变” ；
（4）小冯同学对比乙、丙两图，得出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越大。小俊同学只利用图丙中现有器材，保持探头位置不动，进行了简单操作后跟图乙对比（若图乙中探头的深度为，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是： 。
31．（2024·湖北·中考真题）小华在喝完口服液后，想通过实验测出空瓶材质的密度，但是他只找到了量筒，于是进行了如下实验操作：
如图甲，在量筒中注入适量的水，读出量筒的示数；
如图乙，将空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，读出量筒的示数；
如图丙，将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数。
（1）空瓶漂浮时浮力 重力，沉底后浮力 重力；（填“＞”“＜”或“＝”）
（2） mL，空瓶材质所占的体积为 mL；
（3）空瓶材质的密度为 。（水的密度）
32．（2024·湖北武汉·中考真题）某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
33．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。
34．（2024·湖北武汉·中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
35．（2023·湖北武汉·中考真题）小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系：干电池4节，定值电阻R（10Ω、15 Ω、20Ω和25Ω），电流表A（量程0~0.6A或0~3A），电压表V（量程0~3V或0~15V），滑动变阻器，开关，导线若干。在实验中：
（1）①如图乙所示，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R=10Ω，请根据图甲在图乙中补画2根导线，将实物电路连接完整；
②确认电路连接无误后，闭合开关，电压表示数如图丙所示，则电源电压是 V；
（2）断开开关，将电压表量程改为0~3V，并联接在图甲中的A、B两点，检查电路无误后，闭合开关，向左移动滑片P，当电流表示数为0.24 A时，记下电压表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1；接着将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻，重做实验，当观察到电压表的示数是 V时，记下电流表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2，则RP2-RP1= Ω；
（3）小红同学继续进行实验，将15Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻，闭合开关，发现滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V。为了能用20Ω和25Ω的定值电阻继续完成实验，应将实物电路中的滑动变阻器更换为 （填“25Ω 2A”“30Ω 2A”或“50Ω 1.5A”）的滑动变阻器。
36．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大；
（2）正确连接电路，闭合并关后，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路可能出现的故障是 ；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
（3）排除故障后，测量出的数据如上表，请在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像；
（4）小俊和小红分析图像后得出了结论，为了使结论具有普遍性，小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是 （选填“小俊”或“小红”）的方案；
（5）他们发现另外一组的同学画出的图像（如图丙）所反映出的规律与自己的不同，请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
37．（2023·湖北荆州·中考真题）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω 2A”的滑动变阻器 C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为
W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额= W。
38．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）实验的原理是 ；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线 （导线不得交叉）；
（3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 A。此时小灯泡的电阻是 Ω（保留1位小数）；
（5）小灯泡的I-U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，它的电阻 （选填“增大”“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受 的影响；
（6）小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了RX的阻值。实验步骤如下：
①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1；
②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2；
③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则= （用I1、I2和R表示）
39．（2023·湖北·中考真题）如图甲是小明测量小灯泡电阻的电路，电源电压，小灯泡L额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉；
（2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是 （选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）；
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26
（3）小明完成第5组数据测量后，要测量小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）滑动；
（4）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出了小灯泡正常发光时的电阻，已知定值电阻阻值为5Ω。实验步骤如下；
①闭合开关，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数 V：
②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电阻 （结果保留一位小数）。
五．计算题（共9小题）
40．（2023·湖北随州·中考真题）下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20°C的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100°C）？
41．（2023·湖北荆州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表的量程为0~3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻RL；
（2）通电10s电路消耗的电能；
（3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
42．（2023·湖北武汉·中考真题）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成，它既可以扫地，也可以拖地。小强同学在面积为S1=27m 的空房间（矩形ABCD）内，用这台机器人打扫家庭卫生。
（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？
（2）机器人底部构造如图甲所示，两块面积均为S2=1.8×10-2m2的抹布固定在转盘O1、O2上，在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？
（3）机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究，关门后，机器人（用⊙O表示）从图示位置开始，贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面，在地面上拖出水带（水的痕迹）的宽度均为d=0.3m，其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠，当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时，刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F=20N，牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积，设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变，求机器人需要多长时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次？
43．（2023·湖北荆州·中考真题）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。
44．（2023·湖北鄂州·中考真题）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，把质量为300g的木块浸入水中，木块静止时有2/5的体积露出水面，此时容器中水的深度为20cm，已知容器底面积为300cm2，容器重3N，求：
（1）木块受到的浮力
（2）木块的密度
（3）容器对桌面的压强
45．（2023·湖北十堰·中考真题）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g取）求：
排水量
吃水深度
最大航速
最大推进功率
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行时达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
46．（2023·湖北襄阳·中考真题）某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的总重为，在内货物被匀速提升了。求：
（1）升降机在内做的总功是多少？
（2）升降机的总功率是多大？
（3）如果货物重为，则此过程中升降机的机械效率多大？
47．（2023·湖北襄阳·中考真题）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）L1正常发光时的电阻值；
（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率；
（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。
48．（2023·湖北省直辖县级单位·中考真题）如图，小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量40g；M高20cm，底面积为100cm2，质量为160g；容器的底面积为300 cm2。电路中R是滑动变阻器的电阻片（阻值均匀），长8cm，最大阻值16Ω；电源电压恒为4.5V；电压表量程为0~3V。托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V（不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出）。求
（1）浮筒M的密度；
（2）R0的阻值：
（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度；
（4）该“电子浮力秤”的称量。
六．综合题（共4小题）
49．（2023·湖北恩施·中考真题）某实践小组用一个最大阻值为10k 的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R0是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：
（1）R0的阻值;
（2）电路所消耗的功率；
（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；
（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为 ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。
F/N 20 40 60 80 100
R/ 12 10 8 6 4
50．（2024·湖北·中考真题）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为 能；
（2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁的面积上受到的压力；
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度；
②求卡车所受牵引力；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取）
51．（2024·湖北武汉·中考真题）2024年4月19日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质量为的“海洋石油229”驳船将质量为的导管架运载至安装海域的情景。
（1）如图甲所示，导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，这4块钢板的作用是 。“海基二号”在指定海域成功安装后，这4块钢板处于水深324m的海底处，它们受到海水的压强是 Pa；
（2）导管架和驳船拖航的速度约为100m/min，它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为 h。导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画出导管架受力的示意图；
（3）这次海上安装采用了滑移下水方式：工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为和时，导管架顶端浸入海水中的体积为，则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少N？
52．（2023·湖北宜昌·中考真题）如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg，体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上带出了水面。问：
（1）“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现的；
（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？（海水密度近似为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）带回的岩石密度是多少kg/m3 ？将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多少J？
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