文档内容
2023年湖北省荆州市中考物理试卷
一、单项选择题（本大题包括12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）对下列事实的微观解释错误的是（ ）
A．气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔
B．花园里百花盛开，香气四溢——分子在不停运动
C．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子的大小不同
D．金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
2．（2分）今年6月4日，神舟十五号载人飞船（模型图如图）的返回舱经过大气层时，
经受住了一千多度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ ）
A．太阳翼可将太阳能转化为电能
B．飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量
C．返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D．天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
3．（2分）2023年4月8日晚，首届楚文化节在荆州古城盛大开幕，如图所示。开幕式上，
文化节主题歌《荆州荆州》唱响荆州，让人在词曲中感受古今交融的荆楚韵味。下列说
法不正确的是（ ）
A．歌手发出的声音由声带振动产生
B．男女歌手声音的传播速度相同
C．使用扩音器主要是为了改变歌声的音调
D．歌声通过空气传到现场观众耳中
4．（2分）2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交
会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确
的是（ ）A．光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B．摄像机所成的像是实像
C．摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D．天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
5．（2分）在研学旅行活动中，某同学运用所学物理知识，将一瓶结了冰的矿泉水与食物
一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是（ ）
A．矿泉水结冰是凝华现象
B．食物保鲜利用了冰熔化放热
C．食物外包装上出现小水珠是液化现象
D．一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
6．（2分）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．5G通信是利用电磁波来传递信息的
B．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
D．遥控器发出的红外线不是电磁波
7．（2分）发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交
公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是
（ ）
A．B．
C．
D．
8．（2分）2023年5月21日，中国羽毛球队发扬永不放弃、顽强拼搏的团队精神，第十
三次捧起苏迪曼杯，如图所示。在比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球受到球拍的作用力是因为球拍发生了形变
B．羽毛球被击飞说明力可以改变物体的形状
C．在空中飞行的羽毛球运动到最高点时只受重力的作用
D．静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
9．（2分）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P从中点向右
端移动时，下列说法正确的是（ ）A．电压表V的示数变大，电流表A 示数变小
1
B．电压表V的示数不变，电流表A 示数变大
2
C．电压表V的示数与电流表A 的示数之比不变
1
D．电流表A 的示数与电流表A 的示数之差不变
2 1
10．（2分）2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人
飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法
正确的是（ ）
A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
11．（2分）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3mB．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
12．（2分）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V 示数与电流表示数变化的关系图像
1
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40
D．灯泡的额定功率为3.5W Ω
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共12分）
13．（4分）2023年5月28日，中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的 C919大型客
机，从上海虹桥机场飞往北京首都机场，开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客
飞行，如图所示。飞机在升空过程中，乘客行李箱的惯性 （选填“变大”、
“变小”或“不变”）；乘客相对于座椅是 （选填“静止”或“运动”）的；
此时机翼 方（选填“上”或“下”）的空气流速快，压强小；随着海拔高度的
升高，外界大气压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．（4分）目前荆州正积极切入预制菜产业赛道，发力打造“华中预制菜之都”。荆州
鱼糕预制菜是荆州最具特色菜肴之一。蒸鱼糕是通过 的方式来增大鱼糕的
内能；蒸熟的鱼糕散发出香味，这是 现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、环保的LED灯所替代，LED灯主要是用 （选填“超导”或“半导体”）材
料制成的。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把控制用电器的开关安装在
线与用电器之间。
15．（2分）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水
吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的
比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3，煤气的热值为4×107J/m3]
16．（2分）如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm的正方形，容
器中装有高度为8cm的水，此时水对容器底的压强为 Pa。将容器倒置并使
其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为 2cm，该容器的质量为
g。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）
17．（5分）为了探究平面镜成像特点，小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和
A、B两只大小相同的蜡烛，如图所示。
（1）用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 ，用玻璃板代替平面镜
实验时，应选用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会 （选填“变小”、“不变”或“变
大”）；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置 （选填“向左
移”、“向右移”或“不变”）；
（4）小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成 30°角放置，然后将蜡烛沿
水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L，如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为
。18．（5分）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
（1）组装器材时，应先固定 （选填“A”、“B”或“C”）；
（2）下列措施不能使物质受热均匀的是 ；
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
（3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为 ℃；
（4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质是
（选填“晶体”或“非晶体”）；
（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的
水平段，原因可能是 。（写出一种即可）
19．（5分）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 ；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”
或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 （选填“毛巾”、“棉
布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
20．（4分）在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。
（1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整；
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 A；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过
实现的；
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成
。
21．（5分）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12 ）。
Ω（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.“10 ，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，2A”的滑动变阻器
C.“5 Ω，1A”的滑动变阻器
（2）Ω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20 。实验步骤如下：
①开关S、S
1
闭合，S
2
断开，调节滑动变阻器R′的滑片Ω，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S 闭合，S 断开，此时电压表的示数为8V；
2 1③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。
四、综合应用题（本大题包括2小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说
明、解答依据、重要演算步骤等）
22．（7分）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。
23．（7分）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R 的阻值为10 ，小灯泡L标
0
有“6V，3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器 R标有“30 ，Ω1A”，电流表
Ω
的量程为0～3A。当S闭合，S 、S 断开，滑片P移到距R最右端 处时，小灯泡正常
1 2
发光。求：
（1）小灯泡的电阻R ；
L
（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、S 、S 的开闭状态，并移动变阻器的
1 2
滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。2023年湖北省荆州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题包括12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）对下列事实的微观解释错误的是（ ）
A．气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔
B．花园里百花盛开，香气四溢——分子在不停运动
C．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子的大小不同
D．金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
【分析】（1）物质是由分子组成，分子间存在空隙；
（2）分子在永不停息地做无规则运动；
（3）分子是由原子组成的；
（4）不同原子的组成方式不同，物理性质不同。
【解答】解：A．物质是由分子组成，分子间存在空隙，气体可压缩存储于钢瓶中说明
了分子之间有间隔，故A正确；
B．分子在永不停息地做无规则运动，花园里百花盛开，香气四溢说明了分子在不停运
动，故B正确；
C．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为分子的组成不同，不是大小不同，故C
错误；
D．金刚石与石墨都是碳原子组成才，其物理性质差异很大，是因为碳原子排列方式不
同，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查分子及其组成，以及物质的物理性质和化学性质，属于中档题，有一
定的难度。
2．（2分）今年6月4日，神舟十五号载人飞船（模型图如图）的返回舱经过大气层时，
经受住了一千多度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ ）
A．太阳翼可将太阳能转化为电能
B．飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量C．返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D．天线材料采用了钛镍合金，它属于有机合成材料
【分析】（1）根据太阳能电池板工作时能量的转化情况分析答题；
（2）根据 ＝ 分析解答；
（3）根据返ρ回舱表面所用的材料的性质进行解答；
（4）生活中常见的材料有：金属材料、硅酸盐材料、有机高分子材料、复合材料等，
有机合成材料属于有机高分子材料，其中必定含有碳元素。
【解答】解：A．太阳翼将太阳能转化为电能，供应飞船正常工作，故A正确；
B．根据 ＝ 可得m＝ V，体积相同时，密度越小，质量越小，所以飞船大量使用密
度较小的ρ合金材料，能减ρ轻船体质量，故B正确；
C．返回舱表面所用的材料应具有熔点高、强度大、密度相对较小等优点，故C正确；
D．钛镍合金属于金属材料，故D错误。
故选：D。
【点评】此题考查太阳能的转化、密度公式的应用、材料的分类等，知识点较多，但难
度不大。
3．（2分）2023年4月8日晚，首届楚文化节在荆州古城盛大开幕，如图所示。开幕式上，
文化节主题歌《荆州荆州》唱响荆州，让人在词曲中感受古今交融的荆楚韵味。下列说
法不正确的是（ ）
A．歌手发出的声音由声带振动产生
B．男女歌手声音的传播速度相同
C．使用扩音器主要是为了改变歌声的音调
D．歌声通过空气传到现场观众耳中
【分析】（1）声音是由发声体的振动产生的。
（2）声音在同种介质中的传播速度相同。
（3）声音的大小叫响度，响度与振幅和距离声源的远近有关；声音的高低叫音调，音调与频率有关。
（4）声音的传播需要介质。
【解答】解：A、歌手发出的声音由声带振动产生，故A正确；
B、男女歌手声音的传播速度相同，故B正确；
C、使用扩音器主要是为了改变歌声的响度，故C错误；
D、歌声通过空气传到现场观众耳中，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查的是声音的产生和传播的条件；知道音调和响度的区别。
4．（2分）2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交
会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确
的是（ ）
A．光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B．摄像机所成的像是实像
C．摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D．天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
【分析】（1）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的；
（2）凸透镜成像的原理是光的折射；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：A、摄像头相当于一个凸透镜，对光线具有会聚作用，光经过摄像头成像
利用的是光的折射，故A错误；
BC、摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同，与投影仪
的工作原理不同，故B正确、C错误；
D、天舟六号靠近空间站组合体时，物距变小，像距变大，摄像机成的像逐渐变大，故
D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情
况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
5．（2分）在研学旅行活动中，某同学运用所学物理知识，将一瓶结了冰的矿泉水与食物
一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是（ ）
A．矿泉水结冰是凝华现象
B．食物保鲜利用了冰熔化放热
C．食物外包装上出现小水珠是液化现象
D．一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
【分析】（1）物质从固态变为液态是熔化过程，熔化吸收热量；物质从液态变为固态
是凝固过程，凝固放出热量。
（2）物质从液态变为气态是汽化过程，汽化吸收热量；物质从气态变为液态是液化过
程，液化放出热量。
（3）物质从固态直接变为气态是升华过程，升华吸收热量；物质从气态直接变为固态
是凝华过程，凝华放出热量。
【解答】解：A．水变成冰，是凝固过程，凝固放出热量，故A错误；
B．冰变成水，是熔化过程，熔化吸收热量，所以食物保鲜是利用冰熔化吸热，故 B错
误；
C．食物温度较低，外包装上的水珠是空气中的水蒸气遇到温度低的食物变成的小水珠，
这是液化过程，故C正确；
D．一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是汽化现象，故D错误。
故选：C。
【点评】判断一种过程是什么物态变化，一定要分析过程原来和现在的状态，然后根据
六种物态变化的定义进行判断。
6．（2分）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．5G通信是利用电磁波来传递信息的
B．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
D．遥控器发出的红外线不是电磁波
【分析】（1）电磁波可以传递信息。
（2）我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波来定位的。
（3）电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
（4）红外线是电磁波。【解答】解：A、5G通信是利用电磁波来传递信息的，故A正确；
B、我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波来定位的，故B错误；
C、电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，故C错误；
D、遥控器发出的红外线是电磁波，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查的是电磁波的特性及应用，属于基础性题目。
7．（2分）发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交
公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是
（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁就是利用该原理制成
的。（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这种现象叫
电磁感应，发电机就是利用该原理制成的。
（4）电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】解：新能源纯电动空调车的动力来源于电动机，电动机是利用通电导体在磁场
中受到力的作用来工作的。
A、该装置说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的，故
B符合题意；
C、该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这
种现象叫电磁感应，发电机就是利用该原理制成的，故C不符合题意；
D、该装置可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查了电动机的基本原理；知道三种常见的电磁现象及电磁铁、电动
机、发电机的基本原理。
8．（2分）2023年5月21日，中国羽毛球队发扬永不放弃、顽强拼搏的团队精神，第十
三次捧起苏迪曼杯，如图所示。在比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球受到球拍的作用力是因为球拍发生了形变
B．羽毛球被击飞说明力可以改变物体的形状
C．在空中飞行的羽毛球运动到最高点时只受重力的作用
D．静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
【分析】（1）弹力是由于物体发生弹性形变产生的力；
（2）力的作用效果：力可以改变物体的形状和运动状态，运动状态包括运动方向和速
度大小；
（3）飞行的羽毛球受到空气的阻力；（4）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体
上。
【解答】解：A．羽毛球受到球拍的作用力是因为球拍发生了形变产生的弹力，故A正
确；
B．羽毛球被击飞说明力可以改变物体的运动状态，故B错误；
C．在空中飞行的羽毛球运动到最高点时，受重力和空气的阻力作用，故C错误；
D．静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力大小相等、方向相反、作用
在同一直线上、作用在不同物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了对力的产生、力的作用效果、平衡力、相互作用力的理解，属于基
础题，难度不大。
9．（2分）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P从中点向右
端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变大，电流表A 示数变小
1
B．电压表V的示数不变，电流表A 示数变大
2
C．电压表V的示数与电流表A 的示数之比不变
1
D．电流表A 的示数与电流表A 的示数之差不变
2 1
【分析】由电路图可知，R 与R 并联，电压表测电源电压，电流表A 测干路电流，电
1 2 2
流表A 测R 支路的电流；
1 2
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路
独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R 的电流不变，根据并联电路电流规
1
律可知电流表A 的示数与电流表A 的示数之差不变；
2 1
当滑动变阻器R 的滑片P由中点向右端移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧
2
姆定律可知通过R 的电流变小，由并联电路的电流特点可知干路电流变小，根据欧姆
2
定律可知电压表V示数与电流表A 示数的比值变大。
1【解答】解：由电路图可知，R 与R 并联，电压表测电源电压，电流表A 测干路电流，
1 2 2
电流表A 测R 支路的电流；
1 2
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路
独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R 的电流不变，并联电路干路电流等
1
于各支路电流之和，所以电流表A 的示数与电流表A 的示数之差不变，故D正确；
2 1
当滑动变阻器R 的滑片P由中点向右端移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧
2
姆定律可知，通过R 的电流变小，即电流表A 示数变小，由并联电路的电流特点可知，
2 1
干路电流变小，即电流表A 示数变小，故AB错误；
2
干路电流变小，根据欧姆定律可知电压表V示数与电流表A 示数的比值变大，故C错
1
误。
故选：D。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
10．（2分）2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人
飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法
正确的是（ ）
A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
【分析】（1）飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，由此可知，机械能
会转化为内能；
（2）分析卫星的动能、重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的
影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。（3）不计空气阻力，卫星的机械能是守恒的。
【解答】解：A．飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，所以机械能会转
化为内能，并不是只存在动能和势能的相互转化，故A错误；
B．重力势能的大小与质量、高度有关，漂浮在空间站中的宇航员具有一定的高度，重
力势能不为零，故B错误；
C．空间站组合体在轨运行过程中由于是真空环境，不会受到空气阻力，只存在机械能
的相互转化，所以机械能守恒，故C正确；
D、飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，
重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故 D
错误。
故选：C。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、机
械能的变化。
11．（2分）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
【分析】（1）根据v＝ 求出物体移动的距离，由图可知n＝2，绳子自由端移动的距
离s＝ns物 ；
（2）利用W有 ＝fs物 求有用功；
（3）利用 ＝ ×100%求总功，利用W总 ＝W有+W额 求拉力做的额外功；
η（4）利用P＝ 求拉力做功的功率。
【解答】解：A、由v＝ 可知，物体移动的距离：s物 ＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m，
由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝ns物 ＝2×1m＝2m，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有 ＝fs物 ＝150N×1m＝150J，故B错误；
C、由 ＝ ×100%可知，拉力做的总功：W总 ＝ ＝ ＝250J，
拉力做η的额外功：W额 ＝W总 ﹣W有 ＝250J﹣150J＝100J，故C错误；
D、拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝25W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑
轮组绳子的有效股数。
12．（2分）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V 示数与电流表示数变化的关系图像
1
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40
D．灯泡的额定功率为3.5W Ω
【分析】由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V 测灯泡两端的电压，V 测滑
2 1
动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由图甲可知，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知此时电路中的电流变小，由串联电路的分压原理可知，滑
动变阻器两端的电压也变小，据此结合图乙分析判断出两电压表示数与电流表示数变化
的关系对应的图像；
（2）根据图乙可知电路中的电流为0.2A时两电压表的示数，根据串联电路的电压特点
求出电源电压；
（3）灯泡正常发光时电路中的电流最大，根据图乙可知此时电路中的电流，以及滑动
变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器连入电路的阻值；
（4）根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时的电压，根据P＝UI求出灯泡正常
发光时的功率，即为灯泡的额定功率。
【解答】解：由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表 V 测灯泡两端的电压，V
2 1
测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、由图甲可知，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置时，滑动变阻器接入电路的
电阻变小，由欧姆定律可知此时电路中的电流变大，由串联电路的分压原理可知，滑动
变阻器两端的电压也变小，即电压表V 的示数，随着电流表示数的增大而减小，结合
1
图乙可知，b曲线表示电压表V 示数与电流表示数变化的关系图像，则a曲线表示电压
1
表V 示数与电流表示数变化的关系图像，故A错误；
2
B、由图乙可知电路中的电流为0.2A时，V 的示数为8V，V 的示数为1V，由串联电路
1 2
的电压特点可知，电源电压：U＝U滑+U
L小
＝8V+1V＝9V，故B错误；
C、灯泡正常发光时电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中的电流为0.5A，此时滑
动变阻器两端的电压为2V，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值：R滑小 ＝ ＝ ＝4 ，故C
Ω
错误；
D、由串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时的电压：U
L
＝U﹣U滑小 ＝9V﹣2V＝
7V，
则灯泡的额定功率：P额 ＝P
L
＝U
L
I
L
＝7V×0.5A＝3.5W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图像读
出相关的信息。
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共12分）13．（4分）2023年5月28日，中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的 C919大型客
机，从上海虹桥机场飞往北京首都机场，开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客
飞行，如图所示。飞机在升空过程中，乘客行李箱的惯性 不变 （选填“变大”、
“变小”或“不变”）；乘客相对于座椅是 静止 （选填“静止”或“运动”）的；
此时机翼 上 方（选填“上”或“下”）的空气流速快，压强小；随着海拔高度的
升高，外界大气压强 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）惯性是物体保持运动状态不变的性质，与质量有关；
（2）物体相对于参照物位置不变，则是静止的，如果位置改变，则是运动的；
（3）流体的压强与流速的关系是：流速越大，压强越小；流速越小，其压强越大；
（2）大气压随海拔高度的升高而减小。
【解答】解：飞机在升空过程中，乘客行李箱的质量大小不变，则惯性不变；
以座椅为参照物，乘客与座椅之间的位置没有改变，故乘客相对于座椅是静止的；
在飞机升空时，即飞机受到向上的升力，此时对于机翼来说，机翼上方的空气流速大，
压强小，而机翼下方飞空气流速小，压强大，故飞机在较大的向上的升力的作用下升空。
随着海拔高度的升高，外界大气压强会变小。
故答案为：不变；静止；上；变小。
【点评】本题考查惯性、运动的相对性、流体的压强、大气压的变化，属于中档题。
14．（4分）目前荆州正积极切入预制菜产业赛道，发力打造“华中预制菜之都”。荆州
鱼糕预制菜是荆州最具特色菜肴之一。蒸鱼糕是通过 热传递 的方式来增大鱼糕的
内能；蒸熟的鱼糕散发出香味，这是 扩散 现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、
环保的LED灯所替代，LED灯主要是用 半导体 （选填“超导”或“半导体”）材
料制成的。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把控制用电器的开关安装在
火 线与用电器之间。
【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散；
改变内能的方式包括做功和热传递；
LED灯主要是用半导体材料制成的；控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间。
【解答】解：
蒸鱼糕通过热传递的方式改变内能；
蒸熟的鱼糕散发出香味，这是鱼香分子在不停地做无规则运动发生的扩散现象；
LED灯主要是用半导体材料制成的；
家庭电路中，用电器的开关应该接在用电器与火线之间。
故答案为：热传递；扩散；半导体；火。
【点评】本题考查内能的改变、扩散现象、材料的分类，家庭电路中开关的连接属于基
础题。
15．（2分）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水
吸收的热量是 4.2×1 0 6 J，该燃气热水器烧水的效率是 50% 。[已知水的比热容
为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3，煤气的热值为4×107J/m3]
【分析】（1）利用密度计算公式求得水的质量，利用吸热公式 Q吸 ＝cm（t﹣t
0
）求水
吸收的热量；
（2）知道使用煤气的体积、煤气的热值，利用Q放 ＝qV求煤气完全燃烧放出的热量
（总能量）；热水器烧水的效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）水的质量m＝ V水 ＝1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3＝20kg，
水吸收的热量： ρ
Q吸 ＝cm（t﹣t
0
）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×106J；
（2）这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q放 ＝qV＝4.0×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J，
热水器烧水的效率：
＝ ×100%＝ ×100%＝50%。
η故答案为：4.2×106；50%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，是一道较简
单的应用题。
16．（2分）如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm的正方形，容
器中装有高度为8cm的水，此时水对容器底的压强为 80 0 Pa。将容器倒置并使其在
水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为 2cm，该容器的质量为 50
g。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【分析】（1）根据p＝ 水gh得出此时水对容器底的压强；
（2）根据V排 ＝V水+Vρ空 ＝Sh+SΔh得出容器排开水的体积，根据阿基米德原理得出容
器所受的浮力，根据G＝F浮 得出容器和水的重力，根据G＝mg得出容器和水的质量，
根据V水 ＝Sh得出水的体积，根据m水 ＝ 水V水 得出水的质量，根据m容 ＝m﹣m水 得出
容器的质量。 ρ
【解答】解：（1）此时水对容器底的压强p＝ 水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝
800Pa； ρ
（2）容器排开水的体积V排 ＝V水+V空 ＝Sh+SΔh＝5cm×5cm×8cm+5cm×5cm×2cm＝
250cm3，
容器所受的浮力F浮 ＝ 水gV排 ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10﹣6m3＝2.5N，
容器和水的重力G＝Fρ浮 ＝2.5N，
容器和水的质量m＝ ＝ ＝0.25kg，
水的体积V水 ＝Sh＝5cm×5cm×8cm＝200cm3，
水的质量m水 ＝ 水V水 ＝1g/cm3×200cm3＝200g＝0.2kg，
容器的质量m容ρ＝m﹣m水 ＝0.25kg﹣0.2kg＝0.05kg50g。
故答案为：800；50。
【点评】本题考查浮力和压强的有关计算，是一道综合题。
三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）
17．（5分）为了探究平面镜成像特点，小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和
A、B两只大小相同的蜡烛，如图所示。
（1）用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 位置 ，用玻璃板代替平面镜实
验时，应选用 薄 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会 不变 （选填“变小”、“不变”或“变
大”）；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置 不变 （选填“向左
移”、“向右移”或“不变”）；（4）小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成 30°角放置，然后将蜡烛沿
水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L，如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为
。
【分析】（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太
清晰，但是在物体A一侧能看到物体A的像，同时还能看到代替物体A的另一个物体
B，便于确定像的位置；从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个相距较远
的像这一角度去分析；
（2）平面镜所成的像和物大小相等；
（3）（4）蜡烛和蜡烛的像关于玻璃板对称。
【解答】解：（1）使用透明玻璃板是采用其透明的物理属性，使眼睛在蜡烛 A一侧能
看到物体A的像，同时还能看到代替物体A的另一个物体B，便于确定像的位置；因为
厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个相距较远的像，影响到实验效果，所
以为消除此影响，应选用薄玻璃板；
（2）根据平面镜成像的特点可知，物体远离平面镜时所成像的大小不变；
（3）玻璃板向左移动，蜡烛到玻璃板的距离不变，蜡烛 A和蜡烛A的像还关于玻璃板
对称，则蜡烛像的位置不变；
如下图所示：
，
透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置，将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一
段距离L，物距变化量AB为 ，由于蜡烛和蜡烛的像关于玻璃板对称，则蜡烛所成像的像距变化量为 。
故答案为：（1）位置；薄；（2）不变；（3）不变；（4） 。
【点评】本题考查了平面镜成像特点和光的反射规律的探究实验，考查知识点多，综合
性强，这两个实验是中考中经常出现的实验，要掌握好。
18．（5分）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
（1）组装器材时，应先固定 C （选填“A”、“B”或“C”）；
（2）下列措施不能使物质受热均匀的是 ③ ；
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
（3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为 3 8 ℃；
（4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质是 晶体 （选
填“晶体”或“非晶体”）；
（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的
水平段，原因可能是 加热时间不够长，温度未达到熔点 。（写出一种即可）
【分析】（1）组装仪器的原则：从上到下，从左到右的顺序组装；
（2）实验中，使用水浴加热法，对物质不断搅拌，都可以保证使物质均匀受热；
（3）温度计读数时先确定是零上还是零下，再确定温度计的分度值，最后根据液面位
置读数；
（4）晶体熔化时吸热但温度保持不变；
（5）同种物质，在相同条件下，熔点不变。
【解答】解：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定C的高度；
（2）实验时，为了使物质均匀受热，可以对物质不断进行搅拌，使用水浴加热法，而
③中的操作是温度计使用的常规操作，目的是使读数准确，故选③；（3）温度计的示数从下往上逐渐变大，故是零上，最小刻度为1℃，故读数为38℃；
（4）由丙图可知，物质熔化时有一段温度保持不变的过程，故属于晶体；
（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的
水平段，原因可能是加热时间不够长，温度未达到熔点。
故答案为：（1）C；（2）③；（3）38；（4）晶体；（5）加热时间不够长，温度未
达到熔点。
【点评】本题考查晶体的熔化实验，考查仪器组装、注意事项、温度计读数、温度—时
间图象，属于基础知识考查。
19．（5分）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 v ＝ ；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的
是：使物体滑到斜面底端时，保持 物体到达斜面底端的速度 相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 匀速直线 运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 不变 （选填“变大”、“变小”或
“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 毛巾 （选填“毛巾”、“棉
布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
【分析】（1）测出小车的路程及所用的时间，由平均速度公式可以求出小车的平均速
度；
（2）从相同高度滚下，到达斜面底端的速度相同；
（3）根据实验现象进行推理，得出结论；
（4）滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；
（5）小车到达水平面开始端的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，据此确定小车在水平面上克服阻力做功的大小关系，根据P＝ 分析。
【解答】解：（1）在该实验中，测出小车的路程与通过该路程所用的时间，然后由平
均速度公式求出小车的平均速度，因此该实验的原理是：v＝ ；
（2）探究过程中，都让小车或小球从斜面的同一高度自由下滑，这样做的目的是使物
体到达斜面底端的速度相同；
（3）乙实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面
的粗糙程度不同，小车在水平面上滑动的距离不同，因此，是通过小车滑动的距离来显
示的；由图乙可推理当小车在水平面上所受阻力为零时，小车会做匀速直线运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受
的摩擦力大小不变；
（5）小车到达水平面开始端的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在
水平面上克服阻力做功相同，在毛巾表面上运动的时间最短，根据P＝ 可知，小车在
毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
故答案为：（1）v＝ ；（2）物体到达斜面底端的速度；（3）匀速直线；（4）不变；
（5）毛巾。
【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，考查控制变量法和推理法的
运用，同时还考查了测量平均速度的实验原理。
20．（4分）在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。
（1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整；
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 0.3 6 A；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过
调节滑动变阻器接入电路的阻值 实现的；
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 正比
。【分析】（1）根据电源电压确定电压表量程，将电压表并联在定值电阻两端；
（2）根据电流表选用量程确定分度值读数；
（3）在实验中，通常用滑动变阻器来改变电路中的电流和电压，实现多次测量的目的；
（4）根据表中数据分析回答。
【解答】解：（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程
并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，
其示数为0.36A；
（3）实验中是通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来改变定值电阻两端电压；
（4）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，故分析
可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.36；（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值；（4）
正比。
【点评】本题探究“电流与电压的关系”实验，考查了电路连接、电流表读数、滑动变
阻器的作用和数据分析等知识。
21．（5分）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12 ）。
Ω
（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 B （选填字母）；
A.“10 ，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，2A”的滑动变阻器
C.“5 Ω，1A”的滑动变阻器
（2）Ω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 小灯泡断路 ；
（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 左 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
0.5 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20 。实验步骤如下：
①开关S、S
1
闭合，S
2
断开，调节滑动变阻器R′的滑片Ω，使小灯泡正常发光；②保持滑片位置不动，开关S、S 闭合，S 断开，此时电压表的示数为8V；
2 1
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 ＝ 1. 8 W。
【分析】（1）已知小灯泡额定电压和正常发光时电阻，利用欧姆定律求出灯泡正常发
光时的电流；根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据
此确定滑动变阻器规格；
（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，则与电压表并联的电路以外的
电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根
据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（5）由图丁可知，电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间
接测出通过灯泡的电流；所以，首先让灯正常发光，开关 S、S 闭合，S 断开，移动滑
1 2
动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，由串联电路电压的规律可知，此时小灯泡正常
发光；
若求出此时滑动变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流；
为得出此时滑动变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关
S、S ，断开开关S ，根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出滑动变
2 1
阻器连入电路的电阻，然后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额
定电流，最后利用P＝UI即可求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）已知小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为12 ，则小灯泡
正常发光时的电流约为： Ω
I'＝ ＝ ≈0.21A；
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑 ＝ ＝ ＝16.7 ＞10 ，所以滑动变阻器应选用“20 ，2A”，即B；
Ω Ω Ω
（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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现该故障的原因是小灯泡断路；
（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，电
压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小
灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两
端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片
向左端移动；
（4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡
额定功率为：
P ＝U I ＝2.5V×0.2A＝0.5W；
L L L
（5）实验步骤：
①开关S、S 闭合，S 断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变
1 2
阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为6V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑 ＝U﹣U额 ＝18V﹣6V＝12V，所以，调节滑动变阻
器的滑片，使电压表的示数为12V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S 闭合，S 断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电
2 1
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，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要
测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；
③在步骤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的电压为：
U ＝U﹣U′＝18V﹣14V＝4V，
R
由分压原理可得：
＝ ，
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：
R左 ＝ •R＝ ×20 ＝40 ；
故在步骤①中，灯的额Ω定电流Ω为：I额 ＝ ＝ ＝0.3A，
则小灯泡的额定功率：
P额 ＝U额I额 ＝6V×0.3A＝1.8W。
故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）左；（4）0.5；（5）1.8。
【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了器材的选择、电路故障、实验操作、功率
的计算及设计实验方案测功率的能力。
四、综合应用题（本大题包括2小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说
明、解答依据、重要演算步骤等）
22．（7分）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。
【分析】（1）利用W＝Gh＝mgh求出有用功；
（2）利用W＝Fs可求出推力做的功，即总功，斜面的效率等于有用功与总功之比；
（3）总功减去有用功，可得推力做的额外功，再根据 W额 ＝fs求货物与斜面间的摩擦
力，根据摩擦力之比计算第二次的摩擦力和额外功，利用W＝Gh求出有用功从而得出
总功，根据功率的公式P＝ 计算推力做功的功率。
【解答】解：（1）提升货物时做的有用功：
W有用 ＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×1m＝2400J；
（2）推力做的总功：
W总 ＝Fs＝1000N×3m＝3000J，斜面的机械效率：
＝ ＝ ×100%＝80%；
η（3）此过程的额外功：
W额 ＝W总 ﹣W有用 ＝3000J﹣2400J＝600J，
由W额 ＝fs得货物与斜面间的摩擦力：
f＝ ＝ ＝200N。
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，即f'＝ ×200N＝240N；
有用功：W'有用 ＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×1m＝3000J；
额外功W'额 ＝fs＝240N×5m＝1200J；
则总功W总 ＝W有用+W额 ＝3000J+1200J＝4200J；
推力做功的功率P＝ ＝ ＝210W。
答：（1）提升货物做的有用功为2400J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）推力做功的功率210W。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、功率的计算，要知
道使用斜面时克服货物与斜面间摩擦力做的功为额外功。
23．（7分）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R 的阻值为10 ，小灯泡L标
0
有“6V，3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器 R标有“30 ，Ω1A”，电流表
Ω
的量程为0～3A。当S闭合，S 、S 断开，滑片P移到距R最右端 处时，小灯泡正常
1 2
发光。求：
（1）小灯泡的电阻R ；
L
（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、S 、S 的开闭状态，并移动变阻器的
1 2
滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。【分析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，根据R ＝ 求小灯泡的电阻；
L
（2）当S闭合，S 、S 断开，R和L串联，滑片P处于R的 处，由于电阻的大小与接
1 2
入电路中电阻丝的长度成正比，由此可得接入电路的阻值；根据串联分压的特点，求电
源电压；根据欧姆定律求串联电路的电流；由W＝UIt求消耗的电能；
（3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S 和S 时，且通过滑动变阻器
2 1
的电流为1A时，干路电流最大，根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过 R 的电流，
0
再根据并联电路电流规律求出干路最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大总功率；
当S闭合，S 、S 都断开，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，根据
1 2
串联电路电阻规律和欧姆定律求出电流最小电流，再根据P＝UI求出电路消耗的最小总
功率，据此可知电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
【解答】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻R ＝ ＝ ＝10 ；
L
Ω
（2）当S闭合，S 、S 断开，R和L串联，滑片P处于R的 处，R＝ ×30 ＝10 ；
1 2
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同，根据串联分压的特点，故U ＝U ＝Ω6V，Ω则电
L R
源电压U总 ＝6V+6V＝12V；
串联电路的电流I＝ ＝ ＝0.6A；
则10s消耗的电能W＝UIt＝12V×0.6A×10s＝72J；
（3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S 和S 时，且通过滑动变阻器
2 1
的电流为1A时，干路电流最大；
因并联电路中各支路两端电压相等，所以此时通过R 的电流：I ＝ ＝ ＝1.2A；
0 0
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流：I ＝1A+1.2A＝
max
2.2A，
电路消耗的最大功率：P ＝UI ＝12V×2.2A＝26.4W；
max max
S闭合，S 、S 都断开，R与L串联，当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电
1 2
流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流：I ＝ ＝
min
＝0.3A，
电路消耗的最小功率：P ＝UI ＝12V×0.3A＝3.6W；
min min
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比P ：P ＝3.6W：26.4W＝3：22。
min max
答：（1）小灯泡的电阻R 为10 ；
L
（3）通电10s电路消耗的电能为Ω72J；
（3）电路消耗总功率的最小值与最大值之比为3：22。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能正确分析
电路是解题的关键。
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