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专题 03 填空题
在2024年的中考中，物理科目的"填空题"将继续注重考查学生的基础知识、基本技能和基本方法。同
时，为了更好地引导学生关注科学探究和物理实验，提高其科学素养和实践能力，填空题将更加注重实验
操作、实验数据处理和实验结论分析等方面的考查。
填空题将加强对基础知识的考查。学生需要准确掌握物理概念、物理量和单位等基础知识，能够正确
理解和应用物理公式。例如，对于力学、电学和光学等核心知识模块，学生需要熟练掌握相关概念和公式，
以便在解题时能够迅速准确地填空。
填空题将加强对实验操作和实验数据处理能力的考查。学生需要具备基本的实验操作技能，了解实验
原理和方法，能够根据实验数据得出结论。例如，对于探究电流与电压、电阻关系的实验，学生需要掌握
正确的实验步骤，能够分析实验数据并得出正确的结论。
填空题将加强对物理方法和科学探究能力的考查。学生需要了解科学探究的基本流程和方法，能够运
用所学知识解决实际问题。例如，对于如何减小误差、如何进行数据分析和如何评估实验结果等问题，学
生需要具备相应的探究能力和分析能力。
2024年中考物理"填空题"命题趋势将更加注重考查学生的基础知识、实验操作和实验数据处理能力以
及科学探究能力。学生需要在平时的学习中加强这些方面的训练和提高，以便在中考中取得更好的成绩。
（限时20分钟）
1．如图-1是生活中常见的塑料瓶，瓶盖上的竖条纹是为了 摩擦；如图-2，往塑料瓶里倒入适
量热水并晃一晃，然后把热水倒出，迅速盖上瓶盖，过一会儿瓶子变瘪了，证明了 的存在；
如图-3，把塑料瓶平放在水平桌面上，用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气，会看到瓶子向 运
动；如图-4，与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑，是因为瓶子带了 。【答案】 增大 大气压强/大气压 右 电荷/电
【解析】[1]竖纹的作用主要是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，易于拧开瓶盖。
[2]往空塑料瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶
内气体压强变小，瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷，这说明了大气压的存在。
[3]流体流速越快压强越小，用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气，瓶子右侧的空气流速变快，瓶子右侧空
气向左的压强小于瓶子左侧空气向右的压强，所以瓶子向右运动。
[4]带电体能够吸引轻小物体，与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑，是因为瓶子因为摩擦带了电，所以能
吸引碎纸屑。
2．塑料胶带属于 （填“绝缘体”或“导体”）。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近
时，发现它们互相排斥，说明它们带 电荷（填“同种”或“异种”）。
【答案】 绝缘体 同种
【解析】[1]容易导电的叫导体，不容易导电的叫绝缘体，塑料胶袋不容易导电，所以属于绝缘体。
[2]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥，所
以带有同种电荷。
3．2021年12月3日，“一带一路”的标志性工程“中老铁路”开通运营，该线路全长1035千米，乘坐动
车从中国昆明到达老挝万象仅需10小时，该动车运行的平均速度为 km/h。铁轨下面铺设枕木
是通过增大受力面积的方式来 压强。
【答案】 103.5 减小
【解析】[1]该动车运行的平均速度为
[2]根据 可知，铁轨下面铺设枕木，压力一定，通过增大受力面积的方式减小压强。
4．小军在整理房间时，用平行于水平地面的力推动玩具箱，如图所示。若地面粗糙程度相同，则箱内玩具越重，箱子运动时受到的滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。
【答案】大
【解析】滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，
滑动摩擦力越大。若地面粗糙程度相同，箱内玩具越重，则对地面的压力越大，箱子运动时受到的滑动摩
擦力越大。
5．“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示，航天员在空间站演示摆球实验：拨动摆球后，摆球绕固定点
持续转动，其运动状态 （选填“不变”或“改变”）。在此过程中，摆球 （选填“具有”或
“不具有”）惯性。
【答案】 改变 具有
【解析】[1]拨动摆球后，摆球绕固定点持续做圆周转动，运动的方向不断改变，所以其运动状态改变。
[2]惯性是一切物体所具有的固有属性，在任何情况下都具有惯性，在太空失重状态下仍然具有惯性。
6．太阳光经三棱镜分解出的黄光照射到红纸上，红纸呈现 色。红光和绿光混合成的黄光照射
到红纸上，红纸呈现 色。
【答案】 黑 红
【解析】[1][2]太阳光经三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带，这种现象叫光的色
散现象。此时的黄光是单色光，，当单一的黄光照到不透明的红纸上，不透明的红纸只反射跟自己颜色相
同的色光，而其它颜色的色光都会被吸收，因此看到红纸呈现黑色；由红光和绿光混合成的黄光不是单色
光，当照射到红纸上，红纸就会将其中与自己颜色相同的红光反射出来，因此红纸呈现红色。
7．丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时，有如图所示的三种情形。你认为图 的方式最容易把鸡
脚剪断。烹饪鸡肉的过程中，能闻到阵阵香味，这是 现象。【答案】 甲 扩散
【解析】[1]对比甲、乙、丙，发现阻力臂不同，阻力臂依次增大，阻力大小相同，动力臂大小相同，故根
据杠杆平衡原理可知， ，阻力大小相同，阻力臂越短，阻力与阻力臂的乘积越小，动力与动力臂
的乘积也越小，而动力臂一定，故动力越小，越省力，故选图甲。
[2]能闻到阵阵香味，是香味分子在做无规则运动，是扩散现象。
8．如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 立的实像。利用这一成像
规律可制成 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若保持蜡烛和光屏的位置不变，
仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 倒 照相机 不变
【解析】[1][2]由图可知，物距大于像距，即电子蜡烛位于凸透镜的二倍焦距之外，凸透镜成倒立、缩小的
实像，照相机的成像原理与之相同。
[3]凸透镜成像性质是由物距所决定的，实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，仅更换焦距相同、尺寸更大的
凸透镜，相当于物距大小不变，此时光屏上所成像的大小不变。
9．《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量
为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 J[c =3.4×103J/(kg•℃)]，若煮酒位置海拔越高，
酒
水面上方的气压越低，水的沸点会越 。
【答案】 3.4×104 低
【解析】[1]由Q=cmΔt可得，质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量为
Q=cmΔt=3.4×103J/(kg•℃)×0.5kg×(40℃-20℃)=3.4×104J
[2]水的沸点与气压有关，若煮酒位置海拔越高，则水面上方的气压越低，故水的沸点会越低。
10．图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间 不变。换接电阻多次实验，是为了 。
【答案】 电压 寻找普遍规律
【解析】[1]探究电流与电阻关系的实验中，在更换电阻的过程中需控制电阻两端的电压保持不变，即控制
AB间电压保持不变。
[2]在AB间更换不同的电阻进行多次实验，得出多组数据，根据多组数据进行分析，得出电流与电阻关系，
这样得出的结论具有普遍性。所以换接电阻多次实验，是为了寻找普遍规律。
11．位于陕西泾阳的郑国渠，是我国古代三大水利工程之一、如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图，两
侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个 ；当水不流动时，水对A点的压强 （选填
“大于”、“等于”或“小于”）水对B点的压强。
【答案】 连通器 小于
【解析】[1] 跨路面两侧的水渠是上上端开口、下端连通的，当液体不流动时，液面总保持相平，因此两
侧水渠和中间的涵洞可看作一个连通器；
[2]由图可知，A点到液面的深度要小于B点到液面的深度，即h <h ，则由液体压强公式p=ρgh可知，当
A B
水不流动时，水对A点的压强小于水对B点的压强。
12．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是
由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4，砂石和水的密度之比为3∶2。当相同
体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
【答案】
【解析】等体积的砂石和水质量之比为
当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，则由 可知，当 时，有如下关系成立
则它们升高的温度之比为
13．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃
料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或
“不守恒”）。
【答案】 热值 内 不守恒
【解析】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
14．从北京到上海直线距离约 ，轿车以100km/h的速度行驶，需 h才能跑完这段路
程：假如有一个小孩以 的光速行进，他1s内能在北京和上海之间最多跑 个来回（结
果保留成整数）。
【答案】 14 107
【解析】[1]轿车跑完这段路程所用的时间
[2]小孩1s跑过的路程一个来回的路程为 ，他能跑的来回数
15．雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，影子是由于 形成的。通过地面上一层薄薄的积
水还可以看到建筑物的像，如图所示，像的大小与建筑物的大小 。一些建筑物外部采用了玻
璃幕墙作为装饰，强光照射到玻璃幕墙时会发生 反射，造成“光污染”。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 相等 镜面
【解析】[1]影子是由于光传播过程中遇到不透明障碍物，在光达不到的区域形成的阴影，是光的直线传播
形成的。
[2]地面上一层薄薄的积水可以看成平面镜，还可以看到建筑物的像，实际上是通过平面镜（水面）成的像，
由平面镜成像特点可知，平面镜成的像与建筑物的大小始终相等。
[3]一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，就会发生镜面反
射，反射光线非常集中，炫目的光干扰人们的正常生活，造成光污染。
16．如图甲是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高
度就越 （选填“高”或“低”）；如图是该同学自制的一个简易温度计，在大气压相同的情
况下，温度升高，乙中玻璃管内的液柱 （选填“升高”或“降低”）。
【答案】 低 升高
【解析】[1]如图甲所示的气压计，瓶内气压等于瓶外大气压与管内液柱产生的压强之和；当大气压增大时，
会将玻璃管内的部分液柱压入瓶内，所以，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越低。
[2]乙图自制温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的，当温度升高时，瓶内的液体受热会膨胀，导致
玻璃管内液面升高。
17．如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发声是由
空气 产生的，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。
【答案】 振动 音调 笛子
【解析】[1]从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。
[2] 拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会
发生变化。
[3]“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，
而鼓是鼓面的振动发声，所以根据声源的差异，鸟鸣器可以与笛子归为一类。
18．1905年，英国车手多萝西菜维发明了汽车后视镜，以便于观察后方来车。目前，汽车两侧的后视镜用
的是 （填“凸透镜”、“凹透镜”、“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），物体通过该
光学元件成 立的 （填“实像”或“虚像”），选用该光学元件的优势是
。
【答案】 凸面镜 正 虚像 扩大视野
【解析】[1]汽车两侧的后视镜是为了扩大司机的视野，一般用的是凸面镜，凸面镜对光线有反射发散作用，
当平行光投射到凸面镜上，反射的光线发散，这样可以扩大司机的视野，减少盲区。
[2][3][4]物体通过凸面镜成正立，缩小的虚像，且物体离凸面镜越远，所成虚像越小；凸面镜对光线有反
射发散作用，可以扩大司机的视野。
19．用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭
合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，
分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障
是 排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为 V，实验得出的结论是 。
【答案】 cd间导线断路 2 电压一定时，导体中的电流与电阻成反比
【解析】[1]连接电路闭合开关，发现电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表示数接近电源电压，可
能电压表并联的部分断路，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，电流表无示数，
电压表示数接近电源电压，说明ac之间无断路，可能cd间导线断路。
[2]探究电流与电阻的关系，保持电压不变，由表中数据可知，电阻两端的电压
U=IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=2V
所以实验中电阻两端的电压为2V。
[3]由表中数据可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，即电阻两端的电压不变，可以得到电
压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
20．如图所示，是北京冬奥会钢架雪车比塞场景。运动员在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，
转化为动能；在此过程中，运动员相对于 是运动的。
【答案】 重力势能 冰道
【解析】[1]运动员在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，
滑降过程中，速度增大，质量不变，动能增大，所以重力势能转化为动能。
[2]运动员在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，相对于冰道的位置不断变化，所以运动员相对于冰道
是运动的。
（限时25分钟）
1．一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个
球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时
容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3，球体的密度是 kg/m3。（g取
10N/kg）
【答案】
【解析】[1]设圆柱形容器的底面积是S，两次液面下降的高度分别是h 和h，则正方体和球体排开水的体
1 2
积分别是
①
②
正方体和球体受到的浮力分别是
③
④
由①③知道
⑤
由②④知道
⑥
又因为正方体和球体的体积比为2：1，所以结合⑤⑥得
解得正方体的密度是
[2]根据题意知道，正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的，即故解得球体的密度是
2．如图所示，电源电压恒定。灯泡L标有“6V 3.6W”（灯丝电阻不变）。只闭合S、S，滑片P移到某一
3
位置时，灯泡L的实际功率 ，此时电压表示数为15V，则电源电压为 V。闭合S、S，断开
2
S、S，若用定值电阻R 替换灯泡L，R 消耗的功率为P；若用定值电阻R 替换定值电阻R，R 消耗的功
1 3 3 3 1 3 2 3
率为P。已知P∶P=1∶4，R∶R=3∶1，定值电阻R=20Ω。则在图中，只闭合S、S，R 消耗的功率为
2 1 2 2 3 1 2 2
W。
【答案】 18 2.4
【解析】[1]只闭合S、S，由图可知此时电路为R、L的串联电路，电压表测R两端的电压，电流表测此时
3
电路的电流。灯泡L的实际功率
灯泡的电阻为
灯泡的实际电压是
此时电压表示数为15V，即R两端的电压为15V，由串联电路电压特点知，电源电压为
U=U +U =15V+3V=18V
R 灯
[2]闭合S、S，断开S、S，若用定值电阻R 替换灯泡L，此时的电路为R、R、R 的串联电路，由P=I2R
2 1 3 3 1 2 3和欧姆定律可知，R 消耗的功率为
3
若用定值电阻R 替换定值电阻R，此时的电路为R、R、L的串联电路，由P=I2R和欧姆定律可知，R 消
3 2 1 3 3
耗的功率为
由P∶P=1∶4可得
1 2
化简得
2×(R+R+R )=R+R+R
1 3 灯 1 2 3
因为R∶R=3∶1，定值电阻R=20Ω，则上式可化简为
2 3 1
2×(20Ω+R+10Ω)=20Ω+3R+R
3 3 3
解得
R=20Ω
3
R=60Ω
2
只闭合S、S，此时的电路为R、R、L的串联电路，由P=I2R和欧姆定律可知，R 消耗的功率
2 1 2 2
3．在水中给无盖的茶杯的外表印图案，可以简化为图甲所示的模型，已知茶杯由密度为2.5g/cm3的材料制
成，一根体积可以忽略的轻质细杆固定在杯中，圆柱形容器中装有16cm深的水，将柱状的茶杯开口朝上
竖直缓慢浸入水中，当液面跟杯口齐平时，需要等待一段时间印花（此时水没有进入杯内），待液面稳定
后再继续下降，细杆给茶杯的力F随茶杯下降深度的关系如图乙所示，茶杯继续下降一段距离后松开轻杆。
茶杯材料的体积为 cm3，当茶杯沉入水底后，水对容器底部的压强为 Pa（不计印花
质量）。【答案】 40 1540
【解析】[1]由图可知，在0~1cm时，细杆对茶杯的力与茶杯受到的重力是一对平衡力，是1N，所以，茶
杯材料的质量是
茶杯材料的体积为
[2]由图可知，当h=1cm时，茶杯刚接触圆柱形容器内的水，当h=2cm时，此时受到的浮力和重力相等，
细杆对茶杯的力为0；当h=5cm时，圆柱形容器的水盛满，然后将要溢出；当h=7cm时，液面跟杯口齐平，
此时刚开始有水进入杯子，随着茶杯的下降，水不断进入茶杯，但杯口始终与液面齐平。当h=5cm时，压
力F 为3N，则此时受到的浮力为
1
F =F+G=3N+1N=4N
浮1 1
此时排开水的体积为
当h=7cm时，压力F 为4N，则此时受到的浮力为
2
F =F+G=4N+1N=5N
浮2 2
此时排开水的体积为
则溢出水的体积为
V =V -V =500cm3-400cm3=100cm3
溢 排2 排1
当h=10cm时，压力F 为1N，此时水进入茶杯中，水的重力等于排开水的重力。则此时茶杯受到的浮力为
1
F =F+G=1N+1N=2N
浮3 3排开水的体积为
则进入杯中水的体积为
V =V -V =500cm3-200cm3=300cm3
水 排2 排3
从7cm到10cm，下降了3cm，则说明有3cm深的圆柱形容器中的水进入茶杯，则圆柱形容器的底面积为
圆柱形容器装有16cm的水，则水的总体积为
V =S h =100cm2×16cm=1600cm3
总 甲 总
当茶杯沉入水底后，此时圆柱形容器的水深为
则水对容器底部的压强为
p=ρ gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.154m=1540Pa
水
4．如图甲所示，柱形容器足够高，其内有水。圆柱体A重2N、底面积为50cm2、高为12cm。A的底部通
过一根原长为10cm的轻质弹簧（弹簧的体积不计，已知弹簧的长度每变化1cm，弹簧的弹力变化1N）与
一个体积为100cm3的实心物体B连接（物体B未与容器底部紧密接触），此时弹簧处于原长，这时A所
受的浮力为 N。然后向容器注水，注水过程中A所受拉力随注水质量的变化图像如图乙所示。假设
当注水质量为1.6kg时停止注水，将一个体积为300cm3、高为4.5cm合金块C竖直放置在A上方，静止时
C浸入水中的体积为总体积的 ，则放入C前后容器对地面的压强变化量为 Pa。
【答案】 2 250
【解析】[1]弹簧处于原长时，A处于平衡状态，故A所受的浮力为
F =G=2N
浮[2]由图乙可知，注水质量为1.6kg时，A仍有部分露出水面。当注水质量2kg时，弹力为2.5N，由图可知
F与m成正比，故有
解得F=2N。
则由题意可知，注水质量为1.6kg时，弹簧伸长Δl=2cm，根据力的平衡条件可得，此时A受到的浮力
A物体排开水的体积为
则物体A浸入水中的深度
因为 ，则A漂浮时浸入水中的深度
h =0.5h =4cm
浸0 浸1
注水质量为1.6kg时，注水的体积
设容器底面积为S ，则由下面甲、乙两图可知
容
V =（S -S ）（h -h ）+S Δl
注水 容 A 浸1 浸0 容
代入数据可得
1600cm3=（S -50cm2）×（8cm-4cm）+S ×2cm
容 容
解得S =300cm2。
容
如图所示，甲图中A刚好漂浮，乙图在甲图基础上注入1.6kg的水，丙图中叠放了C物体。设图乙中水的深度为h，则图乙中容器内水的体积
1
V =S h-V -V =300cm2×h-100cm3-400cm3=300cm2×h-500cm3……①
水 容 1 B A排 1 1
设图丙中水的深度为h，此时A浸没，A的体积
2
V=S h =50cm2×12cm=600cm3
A A A
由题意可知此时C排开水的体积
图丙中容器内水的体积
V =Sh-V -V-V =300cm2×h-100cm3-600cm3-100cm3=300cm2×h-800cm3……②
水 2 B A C排 2 2
从图乙到图丙，水的体积不变，所以
300cm2×h-500cm3=300cm2×h-800cm3
1 2
化简可得
h-h=1cm
2 1
图乙中水的深度
h=h +l+ l+h =h +10cm+2cm+8cm=h +20cm……③
1 B 0 浸1 B B
图丙中水的深度 △
……④
因为
h-h=1cm
2 1
所以
h +l+13.5cm-（h +20cm）=1cm
B 1 B
解得图丙中弹簧的长度l=7.5cm。
1
因弹簧的原长为10cm，所以与图甲相比，弹簧压缩了2.5cm，则由题意可知此时弹簧对A和C的向上弹力
为2.5N，A和C受到的浮力
F =ρ g（V+V ）=1.0×103kg/m3×10N/kg×（600cm3+100cm3）×10-6m3=7N
浮总 水 A C排以A和C的整体为研究对象，整体受到向上的浮力、向上的弹力和向下的总重力，则有
F +F =G +G
浮总 弹 A C
所以
G =F +F -G =7N+2.5N-2N=7.5N
C 浮总 弹 A
放入C前后容器对地面的压力变化量为
ΔF=G =7.5N
C
则放入C前后容器对地面的压强变化量
5．在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱
中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻 的I-U图像，电流
表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与
A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移
动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
（1）小灯泡的电阻为 Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为 A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可
以使电路的总功率分别达到最大值 和最小值 ，则 与 的差值为 W。
【答案】 12 0.4 17.2
【解析】（1）[1]由公式 可得，小灯泡的电阻为（2）[2]由图甲可知，将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器R 与小灯泡串联，滑片P从b
1
端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为
滑片P从b端滑到ab中点时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知，电路的总电
阻变小。又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大了0.1A，所以滑片在b端时电路中
的电流为
I=0.5A-0.1A=0.4A
b
即通过小灯泡的电流为0.4A。
（3）[3]设电源电压为U，在（2）题中，滑片P在R 的中点时，根据串联电路电压规律，有
1
①
滑片P在b端时
②
由①②式可得：R=8Ω，U=8V。
1
由图乙可知，R 的阻值为
0
根据公式P=UI可知，电源电压不变，当E接A，F接C，开关S闭合时，R 与R 并联，调节滑片，使滑动
1 0
变阻器连入电路的阻值为
此时电路总电流最大为
则电路的最大电功率
P=UI =8V 2.4A=19.2W
1 最大
当E接B，F接D，开关S断开时，小灯泡和R
0
串联，×电路电阻最大为R =R+R =20Ω+12Ω=32Ω
最大 0 L
由公式 可知，此时电路功率最小，最小功率为
则P 与P 的差值为
1 2
19.2W-2W=17.2W
6．如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L的额定电压为2.5V，其I—U图像如
图乙所示，则灯泡正常发光时的功率为 W。当所有开关都闭合，滑片P位于变阻器R 的最右
2
端时，定值电阻R 两端的电压为U，电路的总功率为P；只闭合开关S 时，电流表示数为0.2A，R 两端
1 1 1 1 1
的电压为U′；只闭合开关S，在保证电路元件都安全的情况下，移动滑片P，当电路中电流达到最大时，
1 2
变阻器R 的功率为P ，已知U∶U′=5∶4，P∶P=4∶1，则R 的最大阻值是 Ω。
2 2. 1 1 1 2 2
【答案】 0.625 20
【解析】[1]小灯泡的额定电压为2.5V，由乙图可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.25A，所以
小灯泡正常发光时的功率为
[2]所有开关都闭合，R 与R 并联，小灯泡被短路，电流表测干路电流。滑片P位于变阻器R 的最右端，
1 2 2
此时R 接入阻值最大。根据并联电路特点可知，定值电阻R 两端的电压等于电源电压为U，即
2 1 1
U=U①
1
电路的总功率为
②
只闭合S，R 与灯泡L串联，电流表示数为0.2A，由乙图可知，此时灯泡两端的电压U =1V，根据串联电
1 1 L路电压特点可得，电源电压为
U=U′+U =I′R+1V③
1 L 1
又已知
U：U′=5∶4④
1 1
由①③④可得
U=U=5V
1
R 的电阻为
1
只闭合开关S，在保证电路元件都安全的情况下，移动滑片P，电路中最大电流为0.25A，电路中的总电
2
阻为
小灯泡正常发光时的电阻为
R 此时接入电路中的电阻为
2
R=R -R =20Ω-10Ω=10Ω
2 总 L
变阻器R 的功率P，为
2 2
P=I 2R=（0.25A）2×10Ω=0.625W
2 大 2
由于
P∶P=4∶1
1 2
所以电功率P 为
1
P=4×0.625W=2.5W
1
将U=5V、R=20Ω、P=2.5W带入②式得
1 1
解得R =20Ω。
2大
7．在物理兴趣小组的活动中，小桂按如图所示的电路图连接电路，电源电压恒定为 ， 为滑动变阻
器， 、 为定值电阻，且 ， 。闭合开关 前，应将 的滑片移动至最 （选填“左”或“右”）端；闭合开关 ，将滑片移至某点固定不动，当开关 由 点切换到 点时，电压表示
数变化了 ，电流表示数变化了 ，则 。
【答案】 右 20
【解析】[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器接入阻值应最大，如图所示，滑片应调到最右端。
[2]闭合开关S，将滑片移至某点固定不动，当开关S 在a点时，滑动变阻器与R串联，电压表测定值电阻
1
R两端电压U，电流表测电流I，电源电压可表示为
1 1
---------①
当开关S 在b点时，滑动变阻器与 串联，电压表测电阻 两端电压 ，电流表测电流 ，由于
1
根据串联分压
开关S 切换过程中，电压表示数变化了0.5V，可得
1
接入电路电阻增大，电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式，可得R 接入的阻值为
0
代入由①式
解得
则R 两端电压和电流为
x
R 电阻为
x
8．体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，
已知甲和乙的密度之比为1∶2，则AO∶OB= ，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆
端将下降。（选填“A”或“B”）
【答案】 2∶1 B
【解析】[1] 已知甲和乙的密度之比为1∶2，体积相同，则甲和乙的重力之比为根据杠杆的平衡条件
所以
则AO∶OB=2∶1。
[2]若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则由于体积相同且都浸没，则两物体受到的浮力相等
此时作用在杠杆两端的力分别为
再根据 ，则此时
因为AO∶OB=2∶1，则可得
故同时浸没在水中后，则杠杆B端下降。
9．大型运输机运-20 对我国建设战略空军具有重要意义。
（1）运-20 的巨大轰鸣声能将小鸟震晕，说明声音可以传递 （填“信息”或“能量”）。
运-20设计师通过改进发动机的结构，以实现从 （填“声源”或“人耳”）处减弱噪声。飞行
员通过 （填“无线电波”或“超声波”）与机场的塔台进行联系；
（2）一架运-20在一次执行任务的过程中，飞行距离为4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机飞行
时受到的平均阻力的大小为2.5×105N，该过程中飞机发动机的推力做的功为 J，发动机的效率
为 %（航空煤油的热值为4×107J/kg）。若运-20换装效率为60%的新发动机后，一架运-20每
飞行100km，可节约航空煤油约为 t（保留1位小数）。
【答案】 能量 声源 无线电波 1×1012 50 0.2
【解析】（1）[1]因为运-20的巨大轰鸣声能将小鸟震晕，所以这能说明声音可以传递能量。
[2]运-20设计师通过改进发动机的结构，减小发动机产生的轰鸣声，这是实现从声源处减弱噪声。[3]无线电波是电磁波的一种，适合在空气中远距离传播，而超声波在空气中远距离传播损耗较大，且超出
了人耳的听觉范围，不能被听到，所以，飞行员与塔台之间的通话，是通过无线电波联系的。
（2）[4]飞机飞行时，受到的牵引力等于阻力，大小为
F =f=2.5×105N
牵
该过程中飞机发动机的推力做的功
W=F s=2.5×105N×4000×103m=1×1012J
牵
[5]消耗航空煤油放出的热量
发动机的效率
[6]运-20飞行100km推力做的功
W′=F s′=2.5×105N×100×103m=2.5×1010J
牵
运-20发动机的效率为50%时消耗的航空煤油
运-20换装效率为60%的新发动机时消耗的航空煤油
所以节约航空煤油质量
10．杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于
一个 （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，
BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，
BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，
则BE= cm。若要称量质量更大的物体，应选用 处提纽。【答案】 杠杆 34 A
【解析】[1]杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
[2]杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在
挂物体前
挂上物体后
上下两式相减有
则
[3]若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小
阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
11．如图所示，用量程 0 – 5N 的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中
受到的浮力是 N， 未知液体的密度为 g/cm3。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹
簧密度计，物块浸没待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是 。（ρ ＝ 1×
水
103kg/m3）【答案】 0～2g/cm3
【解析】[1]从图中可知物体受到重力为4N，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为2N，根据称重
法可得，物体完全浸没在水中受到的浮力为
再根据阿基米德原理可得物体体积为
[2]根据称重法可知在未知液体中物体受到的浮力为
再根据阿基米德原理可得
由此可得
[3] ①当弹簧测力计的示数为F = 0时，物体浸没在液体中受到的最大浮力
小
F = G- F =4N-0N= 4N，
浮大 小
则
V = V =2×10-4m3
排 排水
根据公式F = ρ gV 得，待测液体的最大密度
浮 液 排
②弹簧测力计的刻度最大值为
F = 5N > G
大
所以当物体浸没在液体中受到的最小浮力，F = 0N时，弹簧测力计的最大示数
浮小
F =G- F =4N-0N=4N
示大 浮小
则
V = V =2×10-4m3
排 排水
根据公式F = ρ gV 得，待测液体的最小密度
浮 液 排由此可得测量液体的密度范围为0～2g/cm3。
12．如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A量程。
闭合开关S、S 时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为 Ω。闭合
1
开关S、断开开关S 时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为 V，电阻R的实际功率为
1
W。
【答案】 4 4 1
【解析】[1]闭合开关S、S 时，灯泡L和电流表被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源两端的电压，
1
由电压表示数为6V可知，电源的电压U=6V，由焦耳定律的推导公式 可得，R的阻值
[2][3]闭合开关S、断开开关S 时，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的
1
电流，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由 可得，电源的电压
U=U +IR
L
即
解得：U =2V或U =4V，当U =2V时，电路中的电流
L L L
大于0.6A，即大于电流表所选的量程，故不符合题意。当U =4V时，电路中的电流
L
小于0.5A，即在电流表的量程范围之内，符合题意，则电阻R的实际功率
P =I2R= (0.5A)2×4Ω=1W
R
13．如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻 与 阻值相等，“低温挡”
正常工作时的功率为 ，则 的阻值为 。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、
质量为 的水 ，该过程消耗的电能为 ，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了
℃。
【答案】 50 85
【解析】[1][2][3]当开关S、S 均闭合时，R 被短路，电路中只有R 工作，当开关S 闭合，S 断开时，
1 2 1 2 2 1
R、R 串联；根据
1 2
可知，电源电压一定时，总电阻越大，总功率越小，故当开关S 闭合，S 断开时，R、R 串联，总电阻最
2 1 1 2
大，总电功率最小，为低温挡。当开关S、S 均闭合时，R 被短路，电路中只有R 工作，此时电阻最小，
1 2 1 2
此时的电功率最大，电热水壶处于高温挡；“低温挡”正常工作时，电路的总电阻为
已知R、R 阻值相等，所以两电阻的阻值为
1 2
R=R=50Ω
1 2所以高温挡的功率为
该过程消耗的电能为
若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为
所以，水升高的温度为
由计算得，水的末温是
t=t+Δt=15℃+96.8℃=111.8℃>100℃
0
1标准大气压下水的沸点是100℃，所以水的末温是100℃，水实际升高的温度为
Δt′=100℃-15℃=85℃
14．A、B是材料相同、表面的粗糙程度也相同的两个物体，A的体积大于B的体积，分两次在同一水平
地面上用力推动它们（如图所示），使它们一起做匀速直线运动，则推力F F，图甲中B所受地面
1 2
摩擦力 图乙中B所受摩擦力。（以上两空均选填“>”、“=”或“<”）。
【答案】 = >
【解析】[1]把物体A、B看成一个整体，两次都在同一水平地面上用力推动它们，使它们一起做匀速直线
运动，则它们处于平衡状态，如图甲所示，在水平方向上受到的摩擦力和F 是一对平衡力，大小相等，即
1
F=f 。如图乙所示，在水平方向上受到的摩擦力和F 是一对平衡力，大小相等，即F=f 。图甲中它们对
1 甲 2 2 乙
地面的总压力大小等于物体A、B的总重力，图乙中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的重力之和。
故甲乙图中它们作为整体对地面的总压力大小相同，且同一水平地面，说明接触面的粗糙程度相同，则甲乙图中它们作为整体受到的摩擦力相等，即f =f 。因为F=f ，F=f ，那么有F=F。
甲 乙 1 甲 2 乙 1 2
[2]由于两次都在同一水平地面上用力推动它们，图甲乙中物体B与地面之间接触面的粗糙程度相同，图甲
中对地面的压力等于物体A、B的总重力，图乙中物体B对地面的压力等于物体B的重力。由当接触面粗
糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大可知，图甲中B所受地面摩擦力大于图乙中B所受摩擦力。
15．如图所示，水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛，露出水面的长度为1cm。点燃蜡烛，至蜡烛熄
灭时，水对容器底部产生的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。熄灭时蜡烛所剩长
度为 cm。（ ）
【答案】 变小 4
【解析】[1]蜡烛未燃烧时，蜡烛和铁块漂浮，点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭，此时蜡烛和铁
块悬浮，漂浮和悬浮浮力都等于重力，因为蜡烛燃烧了，所以重力变小，浮力变小，根据力的作用是相互
的，蜡烛对水压力减小，水重力不变，所以水对容器底部减小，压强减小。
[2]设蜡的截面积为S，则蜡烛的重力为
G =m g=ρ V g=ρ h Sg
蜡 蜡 蜡 蜡 蜡 蜡
设小铁块的重量为G ，又因漂浮，故
铁
G +G =G =ρ V g=ρ Sh g
蜡 铁 排水 水 排 水 排
则有
ρ h Sg+G =ρ Sh g
蜡 蜡 铁 水 排
即
0.9×103kg/m3×0.14m×Sg+G =1.0×103kg/m3×g×0.13m×S
铁
解得G =4Sg，蜡烛熄灭时设烛长为L，因烧到与水面平齐处即被水熄灭，故悬浮，则有
铁
G +G =G ′
蜡剩 铁 排水
即ρ LSg+G =ρ LSg
蜡 铁 水
把G =4Sg代入可得
铁
L=0.04m=4cm
16．如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型
的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，拉力逐渐 （填
“增大”、“减小”或“不变”）；若头颅质量为4.5kg，OA：OB=5：1，当他低头角度θ=30°时，肌肉对
B点的拉力是 N。
【答案】 增大 112.5
【解析】[1]低头过程中，头颅重力的力臂变大，在重力（即阻力）、动力臂OB不变的情况下，阻力臂变
大，根据杠杆平衡条件 可知，动力（肌肉拉力）会增大。
[2]由于实际头颅重力
阻力臂
动力臂 ，根据杠杆的平衡条件 ，肌肉对B点的拉力
17．A、B是质量分布均匀的实心正方体，A的边长为10cm，密度为 ， B的边长为20cm，则
A的质量为 kg。当A、B按图的方式放置在水平地面时，A对B的压强是B对水平地面压强的 倍，
若只将A沿水平方向切去比例为n的部分后，B对水平地面的压强变为p，若只将B沿竖直方向切去同样
1
的比例后，B对水平地面的压强变为p，当p:p=5:8时，n= 。
2 1 2【答案】 8
【解析】[1] A的边长为10cm，密度为 ，则A的质量
[2] A的重力
A对B的压强是B对水平地面压强的 倍，A的边长为10cm，B的边长为20cm，则有
即
解得
若只将A沿水平方向切去比例为n的部分后，B对水平地面的压强变为p，若只将B沿竖直方向切去同样
1
的比例后，B对水平地面的压强变为p，当p:p=5:8，即
2 1 2
解得
， （舍去）
18．装有水的容器放置在水平地面上，如图（a）所示再将重20牛的小球浸没在水中，如图（b）所示，已
知小球受到大小为12牛、方向 的浮力，则细线对小球的拉力大小为 牛。比较图（a）、图
（b）可知，水对容器底部压力变化量为ΔF 、容器对水平地面压力变化量为ΔF ，则 的大小为12
水 容牛（选填“ΔF ”、“ΔF ”或“ΔF 和ΔF ”）。
水 容 水 容
【答案】 竖直向上 8 ΔF
容
【解析】[1]浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上的。
[2]由图（b）可知，小球重为20N，受到的浮力为12N，则细线对小球的拉力大小为
F =G-F =20N-12N=8N
拉 浮
[3]容器对桌面的压力变化量是由于小球受到的浮力引起的，所以容器对水平地面压力的变化量ΔF 等于小
容
球受到浮力的大小，为12N。水对容器底部压力的变化量是由水对容器底部的压强变化引起的，设容器的
底面积为S，水面上升的高度为Δh，则水对容器底部压力变化量为
ΔF =Δp S=ρ gΔhS
水 水 水
小球受到的浮力为
F =ρ V g
浮 水 排
由图可知，自下至上容器的截面积变小，则
ΔhS>V
排
则
ΔF >F =12N
水 浮
19．古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根
直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的 形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子
的长度，算出太阳光与直杆的夹角α，同样可以测出此时B点太阳光与直杆的夹角α，A、B是同一经度
1 2
上的两个城市（如图甲），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为 。实验中需要测出直杆
的长度，测量结果如图乙所示，其读数为 。【答案】 直线传播 50.00cm
【解析】[1]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当光射到不透明的杆上，由于杆挡住了一部分光线，
在光照不到的地方就形成了杆的影子。
[2]因为A、B是同一经度上的两个城市，所以A、B两点所对的圆心角
α＝α﹣α
2 1
由题意可知，圆心角α所对应的弧长为L，则每1度所对应的弧长是 ，则360度所对应的弧长，即地球
的周长为
[3]由图乙知刻度尺的分度值为1mm，直杆的长度为50.00cm。
20．2021年12月9日，“神舟十三号”飞行乘组航天员王亚平为全国的中小学生送来了“天宫课堂”，
她向失重环境下的大水球中间注入一个气泡，气泡在水球中 （填“受到”或“不受”）浮力的作
用，如图甲所示；通过水球看到她的两个像，如图乙；通过简化图丙，可知其中正立的像是光经过1、2这
两个 （填“凸”或“凹”）透镜形成的像，当光经过3、4区域时，所成的像是倒立、缩小的 像。
【答案】 不受 凹 实
【解析】[1]假设气泡在水球中受到浮力作用，其大小等于排开液体的重力，而排开的液体在太空中的重力
为0，所以气泡受到的浮力大小为0，所以假设不成立，气泡在水球中不受浮力作用。
[2]1、2这两个透镜的中间部分薄、两端厚，故属于凹透镜。
[3]3、4区域所形成的透镜为凸透镜，此时王亚平到水球的距离大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。
