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泰安市 2023 年初中学业水平考试
物理试题
本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页，满分100分。考试时间
90分钟。
注意事项：
1。答题前，请考生仔细阅读答题卡上的注意事项，并务必按照相关要求作答。
2。考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷（选择题 共35分）
一、选择题（本题共15题，1~10题每题2分。11~15题每题3分，共35分。每题只有一个正
确答案，多选、错选均不得分；把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置）
1. 下列有关物理量的估测，符合实际的是（ ）
A. 一个鸡蛋所受重力约为0.5N
B. 学校教学楼的高度约为12dm
C. 泰山山顶上的大气压约为
D. 汽车在高速公路正常行驶的速度约为120m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A．一个鸡蛋的质量约50g=0.05kg，受到的重力约为
故A符合题意；
的
B．一层教学楼 高度在3m左右，一般教学楼的高度在5层左右，高度在15m左右，故B不符合题意；
C．标准大气压约为1.0×105Pa，大气压随着海拔的增高而减小，所以泰山山顶上的大气压小于1.0×105Pa，
故C不符合题意；
D．一辆小汽车在高速公路上正常行驶的速度约为30m/s，所以D不符合题意。
故选A。
2. 关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A. 在公共场所交谈要轻声，是指要控制声音的音调
B. 弹奏吉他时按压弦的不同位置，是为了改变声音的响度
C. 人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同
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D. 用超声波清洗精密机械，是利用声波传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A．在公共场所交谈要轻声，是减小声音的振幅，是指要控制声音的响度，故A错误；
B．弹奏吉他时按压弦的不同位置，则弦振动的频率不同，是为了改变声音的音调，故B错误；
C．不同的乐器其音色不同，故人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故C正确；
D．超声波既可以传递信息又可传递信息，当用超声波清洗精密机械时，是利用了声波传递能量，故 D错
误。
故选C。
3. 下列物态变化的实例中，属于凝固现象的是（ ）
A. 滴水成冰 B. 气凝结霜 C. 冰雪消融 D. 浓雾消散
【答案】A
【解析】
【详解】A．滴水成冰，是液态变为固态，是凝固现象，故A符合题意；
B．气凝结霜，是气态变为固态，是凝华现象，故B不符合题意；
C．冰雪消融，是固态变为液态，是熔化现象，故C不符合题意；
D．浓雾消散，是液态变为气态，是汽化现象，故D不符合题意。
故选A。
4. “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相
同的是（ ）
A. 树木在水中的倒影 B. 池水看起来比实际的浅
C. 树荫下圆形的光斑 D. 阳光下人的影子
【答案】B
【解析】
【详解】“海市蜃楼”形成原理是光在不均匀介质中的折射现象。
A．树木在水中的倒影是平面镜成像，利用的是光的反射，故A不符合题意；
B．池水看起来比实际的浅是因为光在水与空气两种介质中发生折射，故B符合题意；
C D．树荫下圆形的光斑、阳光下人的影子都是光的直线传播现象，故CD不符合题意。
故选B。
5. 以下做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 使用电冰箱时必须使用两孔插座 B. 人体不靠近高压带电体
C. 用湿布擦拭发光的日光灯 D. 控制电灯的开关与该电灯并联
【答案】B
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【解析】
【详解】A．使用电冰箱时，为了防止漏电造成触电事故，必须使用三孔插座，故A不符合题意；
B．为了保证人体安全，人体不能靠近高压带电体，故B符合题意；
C．用湿布擦拭发光的日光灯，可能造成触电事故，故C不符合题意；
D．出于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，故D不符合题意。
故选B。
6. 下列电路中，闭合开关后，电流表能正确测量出通过灯泡 电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中电流表与灯泡L 并联，开关闭合时，灯泡L 短路，电路连接错误，故A不符合题意；
2 2
B．图中两灯泡并联，电流表与灯泡L 串联联，开关闭合时，电流表测量灯泡L 的电流，故B不符合题意；
1 1
C．图中两灯泡并联，电流表在干路中，电流表测量干路电流，故C不符合题意；
D．图中电流表、灯泡L、灯泡L 串联，电流表能测量灯泡L 电流，故D符合题意。
2 1 2
故选D 。
7. 2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛，中国选手全红婵发挥完美获得冠军。如图所示是全红
婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（ ）
A. 起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用
B. 起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
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C. 起跳上升过程中，若运动员所受的力全部消失，她将做匀速直线运动
D. 从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于力的作用是相互的，所以当起跳时，运动员对跳台施加了力，反过来，跳台对运动员也
有力的作用，故A错误；
B．运动员离开了跳台，运动员只受重力，起跳后能继续向上运动，是运动员具有惯性的原因，故B错误；
C．起跳上升过程中，运动员速度不为零，若运动员所受的力全部消失，这时没有力改变运动员的运动状
态，将做匀速直线运动，故C正确；
D．惯性只与质量的大小有关，与运动员的运动状态无关，从最高点到入水前的过程中，运动员的质量不
变，惯性不变，故D错误。
故选C。
8. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L、L 中只
1 2
有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法正确的是（ ）
A. 可能是灯泡L 短路 B. 可能是灯泡L 短路
1 2
C. 可能是灯泡L 断路 D. 一定是灯泡L 断路
1 2
【答案】B
【解析】
【详解】A．若是灯泡L 短路，由电路图可知，此时电路中只有灯泡L 接入电路，电流表测电路中电流，
1 2
电压表V 与V 均测量电源电压，则三电表均有示数，故A错误；
1 2
B．若是灯泡L 短路，只有灯泡L 接入电路，此时电压表V 示数为零，电压表V 测电源电压，电流表测
2 1 2 1
电路中电流，此时只有两个电表的指针发生偏转，故B正确；
C．若是灯泡L 断路，此时电路处于断路状态，电流表示数为零，电压表V 测电源电压，电压表V 未接
1 1 2
入电路，无示数，此时只有一个电表的指针发生偏转，故C错误；
D．若是灯泡L 断路，此时电路处于断路状态，电流表无示数，电压表V 与V 均测量电源电压，此时两
2 1 2
电表有示数，但由B中分析可知，不是只有这一种情况，故D错误。
故选B。
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9. 北京时间2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射中
心成功发射。天舟六号“快递员”给空间站携带了各类补给物资，是世界现役的上行载货能力最强的货运
飞船。在火箭发射升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 以火箭为参照物，飞船是运动的 B. 飞船携带的各类补给物资质量变小
C. 飞船的重力势能变大 D. 飞船的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．运载火箭搭载飞船上升过程中，以火箭为参照物，飞船的位置没有发生变化，是静止的，故
A错误；
B．质量是物体本身的一种属性，与状态和所处位置以及形状无关，故天舟六号货运飞船升空后，其内部
携带的物体总质量不变，故B错误；
C．火箭升空的过程中，飞船高度不断增加，其重力势能增大，故C正确；
D．发射过程中，飞船的质量不变，速度和高度增加，动能和势能均增大，它的机械能增大，故C错误。
故选C。
10. 在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究压力的作用效果与受力面积的关
系”时，保持压力不变，改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A. “探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下
B. “探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
C. 计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度
D. 认识磁场时，用磁感线描述磁场
【答案】A
【解析】
【详解】“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积，采用控制变量法。
A．探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下，控制小车的质量相
同，改变小车到水平面的速度，采用控制变量法，故A符合题意；
B．“探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量，没有采用控制变量法，故B
不符合题意；
C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度，是采用理想模型法，故C不符合题
意；
D．认识磁场时，用磁感线描述磁场采用模型法，故D不符合题意。
故选A。
11. 关于下列四幅图的说法中，（ ）
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① 如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加
② 如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，说明气体流速大的位置压强小
③ 如图丙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场
④ 如图丁，古人用桔槔提水既省力又省功
A. 只有②③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③④正确 D. 只有①②③正确
【答案】D
【解析】
【详解】①如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加，温度上升，
当空气温度达到硝化棉燃点时，硝化棉燃烧，故①符合题意；
②如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，纸条上方空气流速大，纸条上方压强小于下方压强，在压强差
作用下纸条向上飘起，说明气体流速大的位置压强小，故②符合题意；
③如图丙的奥斯特实验：在通电导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故③符合题意；
④如图丁，古人用桔槔提水，省力但不能省功，提水过程中要多做额外功，故④不符合题意，
综上所述，只有①②③正确，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
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12. 小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到
凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表所示。下列说法中
（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
④当 时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②正确 D. 只有②③④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①凸透镜成像中，物距等于像距时，物与像为2f位置，由表格中数据得
则
故①不符合题意；
②第1次实验中物距大于像距，此时成的像是倒立缩小的实像，成像规律与照相机成像原理相同，故②符
合题意；
③从第1次实验到第5次实验，像距越来远大，成在光屏上的像越来越大，故③符合题意；
④当
时，在移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的清晰实像，故④不符合题意，
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
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13. 质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。
已知水的比热容 ， 。下列说法中（ ）
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了20℃
③0~12min甲放出了 的热量
④乙物质的比热容为
A. 只有①②正确 B. 只有②④正确
C. 只有①③正确 D. 只有①④正确
【答案】D
【解析】
【详解】①时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图像可知，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降
低慢；根据Q =cmΔt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所
放
以，甲液体的比热容大，若A、B两种液体中，一种物质是水，则一定是甲物质，故①正确；
②由图可知，0~12min乙的温度从60℃降低至20℃，所以乙的温度降低
Δt =60℃-20℃=40℃
乙
故②错误；
③0~12min甲放出的热量
Q =c m Δt =4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
水放 水 水 甲
故③错误；
④由题知，而水和液体的质量相同，即m =m ，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等，即Q
水 乙 水放
=Q 放，则
乙
c m Δt =c m Δt
水 水 甲 乙 乙 乙
结合图像可得，0~12min水放出的热量，即另一种液体放出的热量
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Q =Q =4.2×104J
水放 乙放
则另一种液体的比热容
故④正确，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
14. 如图所示，有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上，物体A重5N，B重40N。已知物体A对
B的压强与此时物体B对桌面的压强相等，物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为 和 ，物
体A和物体B的密度分别是 和 。下列说法中（ ）
① ② ③ ④
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比为
正方体物体A对B的压强为
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正方体物体B对地面的压强为
由题意可知： ，即
解得
根据重力公式和密度公式可得，物体对接触面的压强为
所以
因 ，所以
整理可得
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又 ，联立可得
综上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15. 如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影
响），定值电阻 阻值为15Ω，滑动变阻器 的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程
为0~3V。闭合开关 ，断开开关 、 ，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小
阻值为 ，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关 、 、 ，在确保电路各元
件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻 在10s内产生的热量为Q。下列
说法中（ ）
① ② ③ ④
A. 只有①④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S、断开开关S、S，变阻器R 与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量
1 2 2
灯泡两端的电压，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A，即接入电路的电阻为10Ω，由
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得，此时滑动变阻器两端电压为
由 得，灯泡电阻为
由 得，此时电压表示数即灯泡两端电压为
根据串联电路电压规律可知，电源电压为各部分电压之和，即
由 得，灯泡正常工作电流为
已知电流表量程为0~0.6A为，则为了确保电路各元件安全，电路中最大电流为0.5A，由题意知，此时灯
泡电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为
由 得，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 ，即
闭合开关S、S、S，小灯泡被短路，R、R 并联，根据并联电路电压特点可知
1 2 1 2
由 得，通过R 的电流为
1
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由于电流表量程为0～0.6A，则通过滑动变阻器的最大电流为
由 可得，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，即
由Q可知，定值电阻 在10s内产生的热量为Q，即
故选C。
第Ⅱ卷（非选择题 共65分）
二、填空题（每空2分，共8分）
16. 图中物体的长度是_________cm。
【答案】3.47
【解析】
【详解】刻度尺上1cm之间有10小格，所以每个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值是
0.1cm；物体左侧与零刻度线对齐，右侧与3.47cm对齐，所以物体的长度L=3.47cm。
17. 小红在家学做菜，厨房里菜香四溢属于____________现象。
【答案】扩散
【解析】
【详解】厨房里菜香四溢是由于分子在做无规则运动，在空气中扩散被鼻子闻到的，所以是扩散现象。
18. 智能手机等电子产品给人们带来了许多便利，但长时间盯着屏幕，容易导致视力受损。某人看远处物
体时，成像示意图如图所示，则他需要佩戴_________（选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
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【答案】凹
【解析】
【详解】由图可知，成像在视网膜的前面，属于近视眼，近视眼是晶状体的曲度变大，会聚能力增强，应
佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚。
19. 用如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩
擦，拉力F的功率为_________W。
【答案】75
【解析】
【详解】由题意知
解得拉力F做的功W =750J。根据 得，拉力F的功率为
总
三、作图题（每题3分，共6分）
20. 如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示．
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【答案】
【解析】
【详解】由图知道O为杠杆的支点，所以过O作F作用线的垂线段，即是力臂L，如下图：
点睛：本题考查的是力臂的作法，关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段，难度不大．
21. 如图所示，从光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过A点，请作出这条入射光线并完
成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，应用光的反射定律，光的反射光线的延长线过像点。先
做S点关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′A，S′A与平面镜的交点为入射点，连接入射点与S点，
即得入射光线，如图所示：
四、实验题（第22题5分，第23题8分，第24题12分，共25分）
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22. 小华用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。用酒精灯给烧杯加热，当水温升高
到90℃时，每隔1min记录1次温度，同时观察水中发生的变化。7~10min观察到烧杯中水的变化情况如图
乙所示，同时观察到烧杯上方出现“白气”。根据实验数据画出水沸腾时温度和时间的关系曲线，如图丙
所示。
根据以上现象和图像，完成下列问题：
（1）水的沸腾是一种_________（选填“剧烈”或“缓慢”）的汽化现象；
（2）水沸腾时，_________（选填“吸收”或“放出”）热量，温度_________（选填“升高”、“不
变”或“降低”）；
（3）“白气”形成时，_________（选填“吸收”或“放出”）热量。
【答案】 ①. 剧烈
②. 吸收 ③. 不变 ④. 放出
【解析】
【详解】（1）[1]水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，把里面的水蒸气释放出来，
这个过程是水由液态变为气态，这说明水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。
（2）[2][3]从图象可以看出水在沸腾过程中保持98℃不变，所以沸点为98℃．水沸腾时，不断吸收热量，
温度保持不变。
（3）[4]水沸腾时看到烧杯上方出现大量的“白气”，是水首先发生汽化，然后汽化成的水蒸气遇冷又液
化成的小水珠，是液化现象，是放热过程。
23. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块，测量滑动摩擦力，这样操作是_________（选填“正确”
或“错误”）的；
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（2）小明提出如下猜想：A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；B.滑动摩擦力的大小与接触面的
粗糙程度有关。小明以 的速度匀速拉动木块，进行了正确的实验操作，实验探究过程如图所示。比较图
___________两次实验，可验证猜想 ；比较图________两次实验，可验证猜想B；
（3）如图戊所示，小明以 的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知 ，木块重4N，砝码共重
2N，弹簧测力计的示数为2.4N，此时，毛巾对木块的摩擦力为_________N。
【答案】 ①. 错误 ②. 丙、丁 ③. 乙、丙 ④. 2.4
【解析】
【详解】（1）[1]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力
的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。因甲图中，弹簧测力计沿斜上方
拉动木块，木块对木板的压力减小，故它的示数不等于木块所受的滑动摩擦力，操作是错误的。
（2）[2]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应该控制接触面粗糙程度相同，改变压力大
小，由图丙、丁可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以验证猜想A。
[3]验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，由
图乙、丙可知，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，可以验证猜想B。
（3）[4]由题意可知，木块做匀速直线运动，所以木块受力平衡，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是
一对平衡力，大小相等，所以毛巾对木块的摩擦力为2.4N。
24. 物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源
（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率
小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。
（1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确
的连接（只改接一根导线）；_______
（2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为
________V，小灯泡的额定功率为_________W；
（3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为_________V，此时小灯
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泡的电阻为_________Ω；
（4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为 的定值电阻和电压表 、 等器材，
测量额定电压为 的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表_________（选填“ ”或“ ”）的示数为 ，同
时读出另一个电压表的示数，记为U；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率 _________。
【答案】 ①. ②. 4.5 ③. 0.375 ④. 1.8 ⑤. 10
⑥. V ⑦.
1
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导
线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：
（2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由
得
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小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得
变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正
常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为
由 得，此时经过变阻器电流为
根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.15A，由 可得，灯泡得额定功率为
（3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据 得，小灯泡电阻阻值为
（4）[6]由图可知，电压表V 测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V 示数为U 。
1 1 额
[7] 由图可知另一个电压表V 测灯泡与定值电阻R 两端电压，示数记为U，其中定值电阻R 与灯泡串联，
2 0 0
根据串联电路电压特点可得，定值电阻R 两端电压为
0
由于串联电路电流处处相等，根据 得，经过定值电阻R 的电流就是电路电流，即
0
由 得，灯泡额定功率为
五、计算题（第25题6分，第26题7分，第27题13分，共26分。解答时应写出必要的文
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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）
25. 太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测
试，30min行驶了27km的路程，消耗的电能为 。已知汽油的热值 ，在该测
试过程中，求：
（1）太阳能汽车行驶的平均速度；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。
【答案】（1）40m/s；（2）0.4
【解析】
【详解】解：（1）太阳能汽车行驶的平均速度
（2）由 得，消耗的电能相当于燃烧
的汽油释放的热量。
答：（1）太阳能汽车行驶的平均速度40m/s；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧0.4千克的汽油释放的能量。
26. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥
内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿
相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为
， ，g取 ，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。
（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强；
（2）乙图中，小船有 体积露出水面，求金属块A的密度。
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【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】解：（1）已知金属块A上表面距离水面50cm，即
由 可得，金属块A上表面受到 的水的压强为
（2）由题意知，小船装有18N沙石时，处于漂浮状态，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不
计，则小船此时受到得浮力为
由 得，船排开水的体积为
当沙石清除后，小船有 体积露出水面，此时小船排开水的体积为
根据 得，此时船受到得浮力为
由图乙可知， A完全浸没在水中，根据 可得，金属A受到的浮力为
金属块A被拉出淤泥静止在水中，则此时小船受到的浮力和金属球受到的浮力等于金属A的重力，则
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由 得，金属球A得质量为
根据密度公式 可得，金属球A得密度为
答：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强为
（2）乙图中，小船有 体积露出水面，求金属块A的密度为
27. 2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣
小组利用磁性开关S 设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，
2
防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，R 为气敏电阻。控制电路中的电流I ≥0.02A时，磁性开关S
c 控 2
动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于
0.02A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电
压U 大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻R 的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R 为定值
控 c 0
电阻。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。
（1）安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护
电阻R′的阻值为多大？
（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？
（3）通过调节U 大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U 时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度
控 控1
C =8%，电阻R 的功率为0.012W，控制电路消耗的总功率为P ；将电压增大调至U ，触发报警喷淋
1 0 控1 控2
时的最低烟雾浓度为C ，控制电路消耗的总功率为P ，P ∶P =25∶31，求U 、U 和C 的大小。
2 控2 控1 控2 控1 控2 2
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【答案】（1）110Ω；（2）1440J；（3）U =5V，U =6.2V，C =2%
控1 控2 2
【解析】
【详解】解：（1）由 可得，安全指示灯L的额定电压为
由P=UI可得，安全指示灯L的额定电流为
由电路图可知，安全指示灯L与保护电阻R′串联，由串联电路电阻分压规律可知，L正常工作时，保护电
阻R′两端电压为
U′=U-U =36V-3V=33V
L
由欧姆定律可得，保护电阻R′的阻值为
（2）由电路图可知，报警电铃与喷淋系统并联，电流表测电路中总电流，报警电铃响时电路中的总电流
为I =2.5A，由P=UI可得，流过报警电铃的电流为
总
故由并联电路的电流规律可知，流过喷淋系统的电流为
I=I -I=2.5A-0.5A=2A
2 总 1
由P=UI可得，喷淋系统的额定功率为
P=UI =36V×2A=72W
2 2
由W=Pt可得，喷淋系统工作20s消耗的电能为
W=Pt=72W×20s=1440J
2
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（3）由图乙可知，当C=0时，R=300Ω，当C=5%时，R=250Ω，故由数学知识可知，Rc与C之间的函数
c c
关系式为
R=-1000C+300
c
当C =8%时，带入可得此时R =220Ω，由题意可知，此时电路中电流为I=0.02A，此时电阻R 的功率为
1 c1 0
P=0.012W，故由P=I2R可得，电阻R 的阻值为
0 0
为
由欧姆定律可得，此时电源电压
U =I(R+R )=0.02A×(30Ω+220Ω)=5V
控1 0 c1
此时电路消耗的总功率为
P =U I=5V×0.02A=0.1W
控1 控1
由
P ∶P =25∶31
控1 控2
可得
此时电路中的电流仍为I=0.02A，故由P=UI可得，此时电源电压为
此时电阻R 两端电压为
0
U=IR =0.02A×30Ω=0.6V
0 0
由串联电路的电压规律可得，此时气敏电阻两端电压为
U =U -U=6.2V-0.6V=5.6V
c2 控2 0
则此时气敏电阻的阻值为
带入R 与C的关系式解得C =2%。
c 2
的
答：（1）要使灯L正常工作，则保护电阻R′ 阻值为110Ω；
（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是1440J；
（3）U =5V，U =6.2V，C =2%。
控1 控2 2
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