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2023年甘肃省兰州市中考物理试卷
一、选择题：本大题11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有
一个选项是符合题目要求的。
1．（3分）白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形
象描述。下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是（ ）
A．用力拨动琴弦，可以增大琴声的响度
B．琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C．琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息
D．琴声通过空气传入诗人的耳朵
2．（3分）有古文献记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”。下列实例涉及
的光学知识与文中所述原理相同的是（ ）
A．三棱镜分解太阳光 B．树荫下的圆形光斑
C．潜望镜观察外部环境 D．凹透镜矫正近视眼
3．（3分）冬天，室外佩戴口罩，眼镜片上会出现白雾。下列现象与上述“白雾”的成因
相同的是（ ）
A．吃冰棒时常出现冰棒粘舌头的现象
B．冬天，大巴车窗内侧出现冰花
C．放置在冰箱外的蔬菜水果容易变蔫
D．水烧开后，壶嘴上方有大量白气冒出
4．（3分）关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
5．（3分）为了适应生存环境，许多动物的身体部位进化出了不同的功能。对此，从物理
学角度解释不正确的是（ ）
A．蚊子尖尖的口器可以轻松插入皮肤吸吮血液，是通过减小受力面积来增大压强的
B．乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁，借助墨汁的反冲推力迅速逃生
C．鸟类有时不用拍打翅膀也能翱翔天空是应用了流速大压强大的原理D．蝙蝠利用回声定位能够在夜间自由飞行和捕捉食物
6．（3分）跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目，关于跳水运动员从跳板起跳到落
入水中的过程，下列分析不正确的是（ ）
A．跳板被压弯，说明力可以改变物体的形状
B．运动员腾空上升阶段，动能转化为重力势能
C．运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大
D．运动员入水后随着速度的减慢，惯性不断减小
7．（3分）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别
为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像
如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两液体在0～8min内吸收的热量之比为2：1
B．A、B两液体的比热容之比为1：2
C．B液体的吸热能力比A液体的强
D．A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
8．（3分）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说
法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
9．（3分）如图所示，为了测量某金属块B的密度，小彤设计了如图所示的装置，金属块
B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如
图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到
平衡。已知每个滑轮的质量为20g，
水
＝1.0×103kg/m3，绳重与摩擦均不计。下列说法
中不正确的是（ ） ρ
A．金属块B的密度为8g/cm3
B．金属块B的体积为10cm3
C．金属块B所受的浮力为0.1N
D．细绳对金属块B的拉力为0.8N
10．（3分）小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用
试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关S ，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖
1
管不发光；同时闭合开关S 、S ，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电
1 2
笔氖管发光；只闭合开关S ，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。选
2
项图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（
）
A． B．C． D．
11．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为 R ，灯丝电阻为
0
R ，忽略温度对灯丝电阻的影响，R ：R ＝1：2，先将单刀双掷开关S 拨至触点a，只
L 0 L 3
闭合开关S 、S ，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I ，电路的总
1 4 1
功率为P ；只闭合开关S 、S ，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为
1 2 4
I ，电路的总功率为P 。再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，电流
2 2 3 1 2
表示数为0.3A。下列说法中正确的是（ ）
A．P ：P ＝2：3
1 2
B．电源电压为12V
C．电路的最大功率为24.3W
D．滑动变阻器的最大电阻为20
二、填空题：本大题5小题.每空1分Ω，共10分。
12．（3分）打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是 现象。慢火熬制，等药汤
沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越 （选填“剧烈”
或“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在 （选填“引
力”或“斥力”）。
13．（2分）如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两
图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是 ；乙图中的原因
是 。14．（1分）如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰，配备了
全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并
处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前
弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是 （选填“电磁感应”或
“磁场对通电导体的作用力”）。
15．（2分）建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆 AOB在竖直拉力的作
用下恰好在水平位置平衡。已知OA：OB＝3：1，物体的重力为1600N，与地面的接触
面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104Pa。若工人的重力为700N，则工
人对地面的压力为 N，工人最多能拉起 N的重物（杠杆与绳的
自重、转轴上的摩擦均不计）。
16．（2分）阅读短文，回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金，因具轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，
在LED照明灯具中得到广泛应用。首先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便；其次，镁合
金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，
能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作 LED照明灯
具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延
长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
（1）由于电流的 （选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发
热现象。
（2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 。
三、识图、作图题：本大题3小题，其中第17题2分，第18、19题每题3分，共8分。
17．（3分）请画出光源S发出的两束光通过凸透镜后的折射光线。
18．（3分）如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎
石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车
道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行
时的受力示意图。
19．（3分）如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N
极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
四、实验题：本大题3小题，每空1分，共16分。
20．（4分）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是
他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力计示数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受浮力F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
（1）表格中所缺数据为 ，请在图乙中画出浮力大小F浮 与物块下表面所处
深度h之间的关系图像。
（2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？
。
（3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 Pa。（
水
＝
1.0×103kg/m3） ρ
（4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：
。
21．（5分）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管
理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通
过电磁铁的控制，让质量分别为 m 和m （m ＜m ）的小钢球从圆弧轨道的一定高度
1 2 1 2
（h ＜h ）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨
1 2
道、水平面和纸盒均不变）。（1）分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水
平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越
大。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪
些事项 。
22．（6分）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻
的任务，三位同学的设计方案如下：（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位
置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为 V，未
知电阻R 的阻值为 。
x
（2）小林的设计方案如图丁Ω所示，闭合开关S，电流表A
1
和A
2
的示数分别为I
1
和I
2
，
已知定值电阻的阻值为R ，则未知电阻R ＝ （用I 、I 和R
0 x 1 2 0
表示）。
（3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S 拨至触点 ，移
1
动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，
再将开关S 拨至另一触点，调节电阻箱R 的阻值，使 ，此时电阻
1 1
箱的读数为R ，则未知电阻R ＝ 。
0 x
五、计算题：本大题2小题，共14分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最
后结果的不给分。
23．（7分）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 108km，所用时间为 1h，消耗汽油
10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值q汽油 ＝4.6×107J/kg）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
24．（7分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20 1A”的
字样，电压表的量程为 0～3V，灯泡 L 和 L 上分别标有“2V 0.8W”Ω和“2.5V
1 2
1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S ，调节滑动变阻器R的
1
滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡L 恰好正常发光。
2
（1）请根据实物图画出开关S、S 断开状态下的电路图；
1
（2）求电源电压；
（3）当开关S、S 闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻
1
值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。2023年甘肃省兰州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有
一个选项是符合题目要求的。
1．（3分）白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形
象描述。下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是（ ）
A．用力拨动琴弦，可以增大琴声的响度
B．琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C．琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息
D．琴声通过空气传入诗人的耳朵
【分析】（1）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，
音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；
音色是由发声体本身决定的一个特性。
（2）声音传播需要介质，声音在不同介质中的传播速度不同，一般说，声音在固体中
传播的最快，在液体中次之，在气体中最慢，真空不能传声；声音的传播速度还与介质
的温度有关。
（3）声音可以传递信息和能量。
【解答】解：A．用力拨动琴弦，增大振动幅度，故可以提高振幅，从而提高声音的响
度，故A正确；
B．声音的传播速度还与介质的温度有关，与声音的音调、响度、音色无关，故B错误。
C．琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息，故C正确；
D．琴声通过空气传入诗人的耳朵，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查了声音三个特征的影响因素、声音的传播、声音的利用，以及声音的
传播速度等。属于基础性习题，掌握基础知识很重要。
2．（3分）有古文献记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”。下列实例涉及
的光学知识与文中所述原理相同的是（ ）
A．三棱镜分解太阳光 B．树荫下的圆形光斑
C．潜望镜观察外部环境 D．凹透镜矫正近视眼
【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的实例有：小孔成像、影子、日食和月食等；
（2）光射到介质界面上会发生反射，光反射形成的现象：平面镜成像、水中的倒影、
凸面镜成像；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，光的折射形成
的现象：放在有水的碗中的筷子看起来好像变折了、放大镜、池水看起来变浅等。
【解答】解：
“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”，这是利用平面镜成像特点，来观察周围
事物的情况，属于光的反射。
A、三棱镜分解太阳光是光的色散现象，属于光的折射，故A不合题意；
B、树荫下的圆形光斑是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故B不合题意；
C、潜望镜观察外部环境利用的是平面镜成像特点，属于光的反射，故C符合题意；
D、近视眼所成的像在视网膜的前方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，
使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜，故D不合题意。
故选：C。
【点评】此题主要考查光的反射知识，结合古籍《淮南万毕术》这段文字，体现了学科
之间的紧密联系，同时也有利于提高学生的综合能力。
3．（3分）冬天，室外佩戴口罩，眼镜片上会出现白雾。下列现象与上述“白雾”的成因
相同的是（ ）
A．吃冰棒时常出现冰棒粘舌头的现象
B．冬天，大巴车窗内侧出现冰花
C．放置在冰箱外的蔬菜水果容易变蔫
D．水烧开后，壶嘴上方有大量白气冒出
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升
华；物质由气态变为液态的过程叫液化，物质由液态变为气态的过程叫汽化；物质由固
态变为液态的过程叫熔化，物质由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：冬天，室外佩戴口罩，人呼出的水蒸气遇到冷的眼镜片液化成小水珠沾在
镜片上，眼镜片上就会出现白雾。
A、吃冰棒时常出现冰棒粘舌头的现象，是由于舌头上的水遇到温度较低的冰糕发生了
凝固现象，故A错误；
B、冬天，大巴车窗内侧出现冰花，“冰花”是车内水蒸气遇到温度较低的窗户玻璃而
形成的小冰晶，是凝华现象，故B错误；C、放置在冰箱外的蔬菜水果容易变蔫，是因为蔬菜水果里面的水分变成了水蒸气，发
生了汽化现象，故C错误；
D、烧水时，从壶嘴内冒出的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化成的小水滴，
形成“白气”，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了凝固、凝华、汽化、液化，比较简单，属基础题。
4．（3分）关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
【分析】（1）保温板利用了物体的绝热性能；
（2）半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，是电子产品的主要材料；
（3）制作不同的物体选用密度不同的材料，主要是根据物体的用途来决定的；
（4）塑料具有可塑性、绝缘性和弹性等特点。
【解答】解：A、岩棉保温板利用了岩棉绝热性好的特点，故A不正确；
B、制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料，故B正确；
C、飞机机身的体积一定，由m＝ V可知，材料的密度越小，飞机机身的质量越小，所
以飞机机身采用强度高、密度小的ρ材料制造，故C正确；
D、用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，
故D正确。
故选：A。
【点评】生活中常说的“物尽所用”，指的就是不同的物质按其属性的不同有不同的用
处，平时要多留意，多观察，多思考。
5．（3分）为了适应生存环境，许多动物的身体部位进化出了不同的功能。对此，从物理
学角度解释不正确的是（ ）
A．蚊子尖尖的口器可以轻松插入皮肤吸吮血液，是通过减小受力面积来增大压强的
B．乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁，借助墨汁的反冲推力迅速逃生
C．鸟类有时不用拍打翅膀也能翱翔天空是应用了流速大压强大的原理
D．蝙蝠利用回声定位能够在夜间自由飞行和捕捉食物【分析】（1）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面
积一定时，增大压力来增大压强。
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
（3）流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小；
（4）蝙蝠利用回声定位捕捉各种食物。
【解答】解：A、蚊子尖尖的口器可以轻松插入皮肤吸吮血液，是通过减小受力面积来
增大压强的，故A正确；
B、乌贼遇到危险时墨囊会喷出墨汁，借助墨汁的反冲推力迅速逃生，故B正确；
C、鸟类的翅膀是弧线形的，飞行过程中，翅膀上方空气流速快，压强小，翅膀下方空
气流速慢，压强大，翅膀受到上下表面的压力差，不用抖动翅膀也能翱翔天空，故C错
误；
D、蝙蝠利用回声定位能够在夜间自由飞行和捕捉食物，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了减小压强的方法、力的相互性、压强与流速的关系以及回声定位等
知识点，难度较小，属于基础性题目。
6．（3分）跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目，关于跳水运动员从跳板起跳到落
入水中的过程，下列分析不正确的是（ ）
A．跳板被压弯，说明力可以改变物体的形状
B．运动员腾空上升阶段，动能转化为重力势能
C．运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大
D．运动员入水后随着速度的减慢，惯性不断减小
【分析】（1）力的作用效果是：力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状；
（2）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）根据液体压强公式p＝ gh判断；
（4）物体保持原来运动状态ρ不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性的大小只与
物体的质量有关。
【解答】解：A、跳水运动员站在跳板上时，跳板被压弯，是运动员对跳板的压力改变
了跳板的形状，故A正确；
B、运动员腾空上升阶段，质量不变，速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，
动能转化为重力势能，故B正确；C、运动员入水后继续下降，根据液体压强公式p＝ gh可知，密度一定时，深度越深压
强越大，因此水对脸部的压强逐渐增大，故C正确；ρ
D、惯性的大小只与物体的质量有关，运动员入水后随着速度的减慢，由于质量不变，
因此运动员的惯性不变，故D错误。
故选：D。
【点评】此题主要考查学生对于力的作用效果、重力势能和动能的概念、液体压强公式
的应用以及惯性等知识的掌握，属于基础性题目。
7．（3分）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别
为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像
如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两液体在0～8min内吸收的热量之比为2：1
B．A、B两液体的比热容之比为1：2
C．B液体的吸热能力比A液体的强
D．A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【分析】（1）用相同的加热器加热，在相同时间内，两种液体吸收的热量是相同的；
（2）根据c＝ 求出A、B两液体的比热容之比；
（3）根据比热容的大小关系可知哪种液体吸热能力强；
（4）根据Q＝cmΔt分析哪种液体更适合作发动机的冷却液。
【解答】解：A、用相同的加热器加热，在相同时间内，加热器放出的热量是相同的，
则两种液体吸收的热量是相同的，所以在0～8min内，A、B两液体吸收的热量是相同
的，故其吸收的热量之比为1：1，故A错误；
B、由图像可知，在0～8min内，A液体温度升高了Δt ＝40℃﹣20℃＝20℃，
A
B液体温度升高了Δt ＝30℃﹣20℃＝10℃，
B根据c＝ 可得，A、B两液体的比热容之比为：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝2：1，故B错误；
C、由B知，B液体的比热容比A液体的比热容小，所以B液体的吸热能力比A液体的
弱，故C错误；
D、由于A液体的比热容比B液体的比热容大，根据Q＝cmΔt，在质量和升高的温度相
同时，A液体吸收的热量比B液体吸收的热量多，故A液体比B液体更适合作发动机的
冷却液，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查的是利用图像比较不同物质的比热容，得到正确结论的前提是读懂图
像提供的信息，理解比热容的物理意义。
8．（3分）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说
法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
【分析】根据电路图可知，R与L串联接入电路中，电压表测量R两端的电压，电流表
测量电路中的电流；
（1）不放重物时，根据滑片的位置分析滑动变阻器接入电路中电阻的大小情况和总电
阻的大小情况，根据欧姆定律可知电路中电流的大小情况，根据 P＝I2R分析小灯泡L
的实际功率的大小和亮度的大小；
（2）物重越大时，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化；同理
可知重物的质量越小电路中电流的大小，根据P＝UI分析总功率的大小变化。
【解答】解：
A、不放重物时，滑片在最上方，滑动变阻器接入电路的电阻最小，总电阻最小，根据
欧姆定律可知，电路中的电流最大，根据 P＝I2R可知，小灯泡的功率最大，小灯泡 L
的亮度最亮，故A错误；
BC、重物的质量越大，滑动变阻器接入电路中电阻变大，根据串联电路的分压规律可
知，滑动变阻器分担的电压变大，电压表示数变大；此时电路的总电阻变大，根据欧姆
定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；与电流表相比，用电压表的示数表示
重物的质量，更符合人们的思维习惯，故B正确、C错误；
D、同理可知，重物的质量越小，电路中的电流越大，根据P＝UI可知，电路消耗的总
功率越大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用，难度
不大。
9．（3分）如图所示，为了测量某金属块B的密度，小彤设计了如图所示的装置，金属块
B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如
图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到
平衡。已知每个滑轮的质量为20g，
水
＝1.0×103kg/m3，绳重与摩擦均不计。下列说法
中不正确的是（ ） ρ
A．金属块B的密度为8g/cm3
B．金属块B的体积为10cm3
C．金属块B所受的浮力为0.1N
D．细绳对金属块B的拉力为0.8N【分析】（1）根据图甲和图乙可以计算出金属块B的体积；
（2）利用阿基米德原理计算出金属块B所受的浮力；
（3）先计算出钩码A和动滑轮的总重力，利用滑轮组中力的关系式计算出细绳对金属
块B的拉力；
（4）根据金属块B受平衡力求出金属块B的重力，进而求出质量，最后利用密度公式
计算金属块B的密度，据此选出答案。
【解答】解：
B、由图甲和图乙得，金属块B的体积V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3，故B正确；
C、由于金属块浸没水中，则V排 ＝V＝10cm3＝1×10﹣5m3，
此时受到的浮力F浮 ＝ 水gV排 ＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3＝0.1N，故C正确；
D、由题意知，钩码Aρ和动滑轮的总重力G总 ＝m总g＝（220+20）×10﹣3kg×10N/kg＝
2.4N，
由图乙知，绳子股数n＝3，绳重与摩擦均不计时，金属块B对绳子自由端的拉力F拉 ＝
＝ ＝0.8N，
根据相互作用力的特点可知，细绳对金属块B的拉力F＝F拉 ＝0.8N，故D正确；
A、由于金属块浸没水中时，受到平衡力作用，即G
B
＝F+F浮 ＝0.8N+0.1N＝0.9N，
金属块B的质量m ＝ ＝ ＝0.09kg＝90g，
B
则金属块B的密度 ＝ ＝9g/cm3，故A不正确。
故选：A。
【点评】本题考查了特殊方法测量固体密度，重点考查了滑轮组中力的关系式、平衡力、
阿基米德原理、密度的计算等，属于综合题，有一定的难度。
10．（3分）小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用
试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关S ，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖
1
管不发光；同时闭合开关S 、S ，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电
1 2
笔氖管发光；只闭合开关S ，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。选
2
项图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（）
A． B．
C． D．
【分析】（1）并联电路的工作特点，各用电器独立工作，互不影响；
（2）使用试电笔时，笔尖接触导线，手接触笔尾金属体，当接触火线时氖管会发光。
【解答】解：由题意可知，只闭合开关S ，电动机M正常工作，吹冷风，同时闭合开
1
关S 、S ，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，说明电动机M和电热丝R是
1 2
并联关系，开关S 在干路上，开关S 在支路上，控制电热丝R，只闭合开关S 时，试
1 2 1
电笔接触吊顶破损处，氖管不发光，同时闭合开关 S 、S 时，试电笔接触吊顶破损处，
1 2
氖管发光，说明破损处与电热丝R在同一支路上。
故选：B。
【点评】本题考查的是串并联电路的判断和电路故障的分析，难度不大。
11．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为 R ，灯丝电阻为
0
R ，忽略温度对灯丝电阻的影响，R ：R ＝1：2，先将单刀双掷开关S 拨至触点a，只
L 0 L 3
闭合开关S 、S ，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I ，电路的总
1 4 1
功率为P ；只闭合开关S 、S ，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为
1 2 4
I ，电路的总功率为P 。再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，电流
2 2 3 1 2
表示数为0.3A。下列说法中正确的是（ ）A．P ：P ＝2：3
1 2
B．电源电压为12V
C．电路的最大功率为24.3W
D．滑动变阻器的最大电阻为20
【分析】（1）将单刀双掷开关ΩS
3
拨至触点a，只闭合开关S
1
、S
4
，滑片P位于最右端
时，定值电阻R 和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端
0
电压，电流表测量电路电流，电压表示数为 6V，电流表示数为I ，可得电源电压表达
1
式①，将单刀双掷开关S 拨至触点a，只闭合开关S 、S ，滑片P移至中点时，灯泡L
3 2 4
和滑动变阻器 阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路
电流，可得电源电压表达式②，由电压表两次示数可得电流I ：I ，电路的总功率之比
1 2
即为电流之比；
（2）已知R ：R ＝1：2则R ＝2R ，由①②可得6V+3IR ＝2V+2I•2R ，解得IR ＝
0 L L 0 0 0 0
4V，即可求出电源电压；
（3）再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，灯泡L和定值电阻R 串
3 1 2 0
联接入电路，电流表示数为0.3A，求得电路总电阻R总 ＝3R
0
，由R总 ＝ ＝ ＝
60 可知R ＝20 ，R ＝2R ＝40 ，由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，
0 L 0
电Ω路的最大功率ΩP最大时即要求电Ω路中电流达到最大值，
当单刀双掷开关S 拨至触点a，闭合开关S 、S ，滑片P位于最左端，即R 和R 并联
3 1 2 0 L
时，电路中的电流最大，电路的最大功率P ＝UI 可得功率的最大值；
max max
（4）将单刀双掷开关S 拨至触点a，只闭合开关S 、S ，滑片P位于最右端时，定值
3 1 4
电阻R 和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电
0
压表示数为6V，由串联电路电压规律、串联电路的分压原理可知，滑动变阻器 R的最大阻值。
【解答】解：将单刀双掷开关S 拨至触点a，只闭合开关S 、S ，滑片P位于最右端时，
3 1 4
定值电阻R 和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，
0
电流表测量电路电流，
电压表示数为6V，电流表示数为I
1
，可得U滑 ＝I
1
R＝6V，电源电压U＝U滑+U ＝
6V+I R ①
1 0
将单刀双掷开关S 拨至触点a，只闭合开关S 、S ，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动
3 2 4
变阻器 阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，
电压表示数为2V，电流表示数为I
2
，可得U滑 ＝I
2
• ＝2V，电源电压U＝U滑+U
L
＝
2V+I R ②
2 L
由I R＝6V，I • ＝2V，两式相除可得： ＝ ，可令I ＝3I，I ＝2I，
1 2 1 2
电路的总功率为P ＝UI ＝3UI，电路的总功率为P ＝UI ＝2UI，所以P ：P ＝3UI：2UI
1 1 2 2 1 2
＝3：2，故A错误；
已知R ：R ＝1：2则R ＝2R ，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡R 相当于定值电阻，
0 L L 0 L
由①②可得6V+I R ＝2V+I R ，即6V+3IR ＝2V+2I•2R ，
1 0 2 L 0 0
解得：IR ＝4V，
0
可得电源电压U＝6V+3IR ＝6V+3×4V＝18V，故B错误；
0
再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，灯泡L和定值电阻R 串联接
3 1 2 0
入电路，电流表测电路电流，
电流表示数为0.3A，电路总电阻R总 ＝R
0
+R
L
＝3R
0
，由R总 ＝ ＝ ＝60 可知R
0
＝20 ，R ＝2R ＝40 ， Ω
L 0
由电Ω功率公式P＝UI可Ω知，当电源电压U一定时，电路的最大功率P最大时即要求电路
中电流达到最大值，
当单刀双掷开关S 拨至触点a，闭合开关S 、S ，滑片P位于最左端，即R 和R 并联
3 1 2 0 L
时，电路中的电流最大，
由并联电路的电流规律可知：I ＝I +I ＝ + ＝0.9A+0.45A＝1.35A，
max 0 L电路的最大功率P ＝UI ＝18V×1.35A＝24.3W，故C正确；
max max
将单刀双掷开关S 拨至触点a，只闭合开关S 、S ，滑片P位于最右端时，定值电阻R
3 1 4 0
和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数
为6V，
由串联电路电压规律可知，U ＝U﹣U滑 ＝18V﹣6V＝12V，
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端电压是 R 两端电压的 ＝ 倍，滑动
0
变阻器R的最大阻值就是定值电阻R 的 倍，
0
滑动变阻器R的最大阻值R ＝ R ＝ ＝10 ，故D错误；
max 0
故选：C。 Ω
【点评】本题考查单刀双掷开关情形下的欧姆定律、电功率的综合运算，有一定难度。
二、填空题：本大题5小题.每空1分，共10分。
12．（3分）打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是 扩散 现象。慢火熬制，等药汤沸
腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越 剧烈 （选填“剧烈”或
“缓慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在 引力 （选填“引
力”或“斥力”）。
【分析】根据分子动理论知识可知：物质是由大量分子（或原子）组成的，分子在永不
停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，分子间存在相互的引力和斥力。
【解答】解：打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是分子在不停地做无规则运动，即扩
散现象；
温度越高，分子运动越剧烈；
分子间存在相互作用的引力，在分子间引力作用下，捆扎药包的细绳很难被拉断。
故答案为：扩散；剧烈；引力。
【点评】本题主要考查分子运动和分子间作用力，属于基础知识的考查，难度不大。
13．（2分）如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两
图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是 用电器的总功率过大 ；乙图中
的原因是 短路 。【分析】家庭电路电流过大的原因：短路；用电器的总功率过大。
【解答】解：甲图中开关闭合后，所有用电器都工作，导致电路中用电器的总功率过大，
根据P＝UI可知，电压一定时，功率越大，电流越大；乙图中开关闭合后，电流不经过
用电器造成短路。
故答案为：用电器的总功率过大；短路。
【点评】本题考查家庭电路电流过大的原因，相对比较简单，属于基础题。
14．（1分）如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰，配备了
全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并
处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前
弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是 磁场对通电导体的作用力 （选填“电磁感
应”或“磁场对通电导体的作用力”）。
【分析】通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
【解答】解：由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。
当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。由此
可知电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
故答案为：磁场对通电导体的作用力。
【点评】此题考查了磁场对通电导体的作用，难度不大，属基础题。
15．（2分）建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆 AOB在竖直拉力的作
用下恰好在水平位置平衡。已知OA：OB＝3：1，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104Pa。若工人的重力为700N，则工
人对地面的压力为 50 0 N，工人最多能拉起 210 0 N的重物（杠杆与绳的自重、
转轴上的摩擦均不计）。
【分析】（1）知道物体对地面的压强和物体与地面的接触面积（其大小等于受力面
积），根据p＝ 求出物体对水平地面的压力，物体对地面的压力等于自身的重力减去
细线的拉力，据此求出细线的拉力，然后根据杠杆的平衡条件求出杠杆 A端受到细线的
拉力大小，再根据相互作用力的关系得出工人受到细线的拉力，结合力的平衡条件求出
此时人对地面的压力；
（2）当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于人的重力大
小，根据杠杆平衡条件求出B端受到的拉力即为物体对B端产生的最大拉力，此拉力为
物体的最大重力。
【解答】解：由p＝ 可得，重物对水平地面的压力：
F压 ＝pS＝2.5×104Pa×400×10﹣4m2＝1000N，
因重物对地面的压力等于自身的重力减去细线的拉力，
所以，杠杆B端细线的拉力：
F
B
＝G物 ﹣F压 ＝1600N﹣1000N＝600N，
由杠杆的平衡条件可得：F •OA＝F •OB，
A B
解得：F ＝ ＝ ，
A
工人对地面的压力：
F压 ＝G人 ﹣F
A
＝700N﹣200N＝500N，
当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于工人的重力大小，
根据杠杆平衡条件F ′•OA＝F ′•OB，
A B
求出B端受到的最大拉力：F ′＝ ＝ ，
B
对物体竖直方向上受力分析可知此时物体处于平衡状态，则物体的最大重力为 G物 ′＝
F ′＝2100N。
B
故答案为：500；2100。
【点评】本题考查了压强公式的计算和杠杆平衡条件的应用，难度一般。
16．（2分）阅读短文，回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金，因具轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，
在LED照明灯具中得到广泛应用。
首先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便；其次，镁合
金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，
能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作 LED照明灯
具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延
长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
（1）由于电流的 热 （选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热
现象。
（2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 导热性能 。
【分析】（1）电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应；
（2）镁合金具有良好的导热性能。
【解答】解：（1）LED灯具在使用时会出现发热现象，这是由于电流的热效应；
（2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的导热性能。
故答案为：（1）热；（2）导热性能。
【点评】本题是材料性试题，读懂所给信息是解题的关键。
三、识图、作图题：本大题3小题，其中第17题2分，第18、19题每题3分，共8分。
17．（3分）请画出光源S发出的两束光通过凸透镜后的折射光线。
【分析】根据入射光线的特点，利用凸透镜的三条特殊光线作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变。如图所示：；
【点评】凸透镜的特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸
透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
18．（3分）如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石，失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎
石摩擦而快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此，避险车
道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行
时的受力示意图。
【分析】（1）先对车辆进行受力分析，并确定各力的作用点和方向，然后按照力的示
意图作图；
（2）画力的示意图的一般步骤为：一画简图，二定点，三画线，四画箭头，五把力的
符号标箭头边．按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
【解答】解：失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上
的支持力、沿斜面向上的牵引力和沿斜面向下的阻力；四个力的作用点可画在车的重心
上，沿四个力的方向分别画一条带箭头的线段，并分别在线段末尾标上相关字母，如图
所示：
【点评】画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。
19．（3分）如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N
极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
【分析】小磁针的N极指向左侧，S极指向右侧，根据磁极间的相互作用规律判断出通
电螺线管的磁极和条形磁体的磁极；
根据安培定则判断出通电螺线管中的电流方向；
在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。
【解答】解：小磁针的N极指向左侧，S极指向右侧，因为同名磁极互相排斥，异名磁
极互相吸引，因此通电螺线管的左端为N极，右端为S极，条形磁体的左端为N极，右
端为S极；
根据安培定则可知，电流从通电螺线管的右前侧流入，从左后侧流出；
在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。如图所示：
【点评】此题考查了安培定则、磁极间的相互作用规律、磁感线，难度不大，属基础题
目。
四、实验题：本大题3小题，每空1分，共16分。
20．（4分）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是
他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，
他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力计示数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受浮力F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
（1）表格中所缺数据为 1. 2 ，请在图乙中画出浮力大小F浮 与物块下表面所处深度
h之间的关系图像。
（2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？ 物体浸入
水中的体积变大 。
（3）由图 B 和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 300 Pa。（ 水 ＝
1.0×103kg/m3） ρ
（4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是： 将物体
完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与 D 图比较 。
【分析】（1）根据称重法可知，物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在液体中弹簧
测力计的示数；描点作图并连线；
（2）分析表中的实验数据，找出相同量和不同量，结合称重法比较浮力大小分析得出
浮力大小与变化量的关系；
（3）已知物体所在液体中的深度，利用公式p＝ gh计算液体产生的压强；
（4）若要探究浮力与液体密度的关系，需改变液ρ体的密度，物体浸在液体的体积不变。
【解答】解：（1）根据称重法可知，物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在液体中
弹簧测力计的示数，由图A知，G＝4.6N，由图B知，浸入水中时F＝3.4N，则浸入在
水中受到的浮力：F浮 ＝G﹣F＝4.6N﹣3.4N＝1.2N；
由表格数据，描点作图连线如下：（2）分析表中的实验数据知，物体浸入水中的体积越大，测力计示数越小，由称重法
测浮力：F浮 ＝G﹣F，物体受到的浮力越来越大，从浅水区走向深水区时浮会变大是因
为物体浸入水中的体积变大；
（3）由表格数据可知，B图中弹簧测力计示数为3.4N，对应的物体下表面的所处深度h
＝3cm＝0.03m，
下表面受到水的压强：
p＝ 水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa；
（4ρ）探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定，改变液体
的密度，将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与 D图比较
得出结论。
故答案为：（1）1.2；如上图所示；（2）物体浸入水中的体积变大；（3）300；（4）
将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较。
【点评】本题是探究浮力大小影响因素的实验，考查了影响因素、控制变量法的应用、
对实验数据的分析及结论的得出等。
21．（5分）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管
理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通
过电磁铁的控制，让质量分别为 m 和m （m ＜m ）的小钢球从圆弧轨道的一定高度
1 2 1 2
（h ＜h ）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨
1 2
道、水平面和纸盒均不变）。（1）分析甲、乙两图可知， 乙 （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水
平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，在 质量 一定时，小钢球的 速度 越大，动能越大。
（3）比较 乙、丙 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪
些事项 不超载行驶，不超速行驶 。
【分析】（1）小钢球在刚到达水平面时的速度与高度有关，高度越高，到达水平面时
的速度越大；
（2）（3）动能的影响因素有两个：质量和速度，根据控制变量法分析；
（4）根据控制变量法分析质量和速度对动能影响。
【解答】解：（1）甲、乙两图中两小球的质量相同，滚下的高度不同，则到达水平面
的速度不同，乙图中小球的高度更高，小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸
盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，质量不同的
小球进行实验，乙、丙两图符合要求；
（4）由甲、乙两图可知，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造
成的危害性越大，
由乙、丙两图可知，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危
害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故
时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。故答案为：（1）乙；（2）质量；速度；（3）乙、丙；不超载行驶，不超速行驶。
【点评】用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小，并结合实
际分析安全行车方面与知识的联系。
22．（6分）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻
的任务，三位同学的设计方案如下：
（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位
置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为 2.7 V，未知
电阻R 的阻值为 9 。
x
（2）小林的设计方案如Ω图丁所示，闭合开关S，电流表A
1
和A
2
的示数分别为I
1
和I
2
，
已知定值电阻的阻值为R ，则未知电阻R ＝ （用I 、I 和R 表示）。
0 x 1 2 0
（3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S 拨至触点 b ，移动
1
滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，
再将开关S 拨至另一触点，调节电阻箱R 的阻值，使 电压表的示数恰好为 U ，此
1 1
时电阻箱的读数为R ，则未知电阻R ＝ R 。
0 x 0
【分析】（1）由图甲可知，待测电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电压，
x x
电流表测电路中的电流；根据图乙与图丙确定电压表与电流表的量程与分度值，读出电压表与电流表示数，然后由欧姆定律求出待测电阻的阻值；
（2）闭合开关S，定值电阻R 和 串联接入电路，电流表A 和A 的示数分别为I 和
0 x 1 2 1
I ，由并联电路的电压规律可知U ＝U ＝I R ，由并联电路的电流规律可知I ＝I ﹣I ，
2 x 0 2 0 x 1 2
由欧姆定律I＝ 可得未知电阻R ；
x
（3）根据等效替代法进行分析，使接电阻箱和未知电阻时的效果相同，可知电阻相等。
【解答】解：（1）由图甲可知，待测电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电
x x
压，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.7V，即R 两端的
x
电压为2.7V；
由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，即通过R
x
的电流为0.3A；
由欧姆定律I＝ 可得，待测电阻的阻值R ＝ ＝ ＝9 ；
x
（2）如图丁所示，闭合开关S，定值电阻R 和 串联接入电Ω路，电流表A 和A 的示数
0 x 1 2
分别为I 和I ，
1 2
由并联电路的电压规律可知：U ＝U ＝I R ，
x 0 2 0
由并联电路的电流规律可知：I ＝I ﹣I ，
x 1 2
由欧姆定律I＝ 可得，未知电阻R ＝ ＝ ；
x
（3）由电路图戊可知，先将开关S 拨至b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，
1
此时电压表的示数为U，此时R 与R串联，电压表测R 两端的电压，
x x
再将开关S 拨至另一位置a，调节电阻箱阻值R ，使电压表的示数恰好为U，记下电阻
1 1
箱的读数为R ，此时R 与R串联，电压表测R 两端的电压，
0 1 1
因两种情况下滑动变阻器接入电路中的电阻不变，且电压表的示数相同，
所以，由I＝ 可知，两种情况下电路中电流相同，电路的总电阻相等，故R ＝R 。
x 0
故答案为：（1）2.7；9；（2） ；（3）b；电压表的示数恰好为U；R 。
0
【点评】本题考查了电表的读数、欧姆定律的应用、特殊法测电阻的应用等。
五、计算题：本大题2小题，共14分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后结果的不给分。
23．（7分）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 108km，所用时间为 1h，消耗汽油
10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值q汽油 ＝4.6×107J/kg）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
【分析】（1）根据v＝ 计算汽车行驶的速度；
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力，根据 W＝Fs计算牵引力
做的功，根据P＝ 计算牵引力的功率；
（3）根据Q＝mq计算消耗的汽油完全燃烧放出的热量，根据 ＝ ×100%计算汽车
η
发动机的效率。
【解答】解：（1）汽车行驶的速度v＝ ＝ ＝108km/h；
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力 F＝f＝
1380N，
牵引力做的功W＝Fs＝1380N×108×103m＝1.4904×108J，
牵引力的功率为P＝ ＝ ＝41400W；
（3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放 ＝mq汽油 ＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J，
汽车发动机的效率 ＝ ×100%＝ ×100%＝32.4%。
答：（1）汽车行驶η的速度为108km/h；
（2）牵引力的功率为41400W；
（3）汽车发动机的效率为32.4%。
【点评】本题考查了速度、功率和效率的计算，要求学生能够灵活运用所学的知识，解
决实际问题。
24．（7分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20 1A”的
Ω字样，电压表的量程为 0～3V，灯泡 L 和 L 上分别标有“2V 0.8W”和“2.5V
1 2
1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S ，调节滑动变阻器R的
1
滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡L 恰好正常发光。
2
（1）请根据实物图画出开关S、S 断开状态下的电路图；
1
（2）求电源电压；
（3）当开关S、S 闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻
1
值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
【分析】（1）根据实物图画出开关S、S 断开状态下的电路图；
1
（2）闭合开关S、S ，灯泡L 短路，灯泡L 与滑动变阻器串联，R调节滑动变阻器R
1 1 2
的滑片P，当电压表的示数为U＝2V时，灯泡L 恰好正常发光，灯泡L 两端的电压U
2 2 2
＝2.5V，则可求出U电源 ；
（3）当开关S、S 闭合时，在确保电路安全的情况下，由串联电路的分压原理可知，
1
滑动变阻器接入电路中阻值越大，电压表示数越大；因灯泡的额定电压为2.5V，故可知
小灯泡两端最大电压，故由串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端最小电压，根据 P
＝UI求出此时电路中的电流，由欧姆定律可求出滑动变阻器R 接入电路中的最小阻值；
2
因电压表量程为0～3V，故滑动变阻器两端最大电压为U滑大 ＝3V，可知此时小灯泡两
端电压；根据P＝ 求出灯泡L 的电阻，由欧姆定律可求出此时流过灯泡的电流，故
2
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值；（4）根据P＝ 求出灯泡L 的电阻，根据串联分压原理可知灯泡L 、灯泡L 的电压
1 1 2
的最大值，由欧姆定律可得，此时流过灯泡L 的电流，根据W＝UIt可求出电路在1min
1
内最多消耗的电能。
【解答】解：（1）电路图如下：
；
（2）闭合开关S、S ，灯泡L 短路，灯泡L 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器
1 1 2
两端电压；R调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为U＝2V时，灯泡L 恰好
2
正常发光，灯泡L
2
两端的电压U
2
＝2.5V，则U电源 ＝2V+2.5V＝4.5V；
（3）当开关S、S 闭合时，在确保电路安全的情况下，由串联电路的分压原理可知，
1
滑动变阻器接入电路中阻值越大，电压表示数越大；因灯泡的额定电压为2.5V，故可知
小灯泡两端电压最大为U ＝2.5V，故由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端最小
2
电压为：U滑小 ＝U电源 ﹣U
2
＝4.5V﹣2.5V＝2V，
根据P＝UI得，此时电路中的电流为I ＝ ＝0.5A，由欧姆定律可知，滑动
L
变阻器R
2
接入电路中的最小阻值为：R滑小 ＝ ＝4 ，
因电压表量程为0～3V，故滑动变阻器两端最大电压为U滑大 ＝Ω 3V，此时小灯泡两端电
压为：U
2
′＝U电源 ﹣U滑大 ＝4.5V﹣3V＝1.5V；
根据P＝ 得，灯泡L 的电阻为：R ＝ ＝5 ，
2 2
Ω由欧姆定律可得，此时流过灯泡的电流为I ′＝ ＝0.3A，
L
此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值为：R滑大 ＝ ＝10 ，
故可知滑动变阻器R 接入电路的阻值范围为4 ～10 ； Ω
2
（4）只闭合开关S时，灯泡L
1
、灯泡L
2
与滑动Ω变阻Ω器串联，
根据P＝ 得，灯泡L 的电阻为：R ＝ ＝5 ，
1 1
R ＝R ＝5 ，则灯泡L 、灯泡L 的电压最大都为U ′'＝UΩ′'＝2V，
1 2 1 2 1 2
Ω
由欧姆定律可得，此时流过灯泡的电流为I ′'＝ ＝0.4A，
L
电路在1min内最多消耗的电能为：W＝U电源I
L
′'t＝4.5V×0.4A×60s＝108J。
答：（1）见解答图；
（2）电源电压为4.5V；
（3）当开关S、S 闭合时，在确保电路安全的情况下，滑动变阻器R接入电路的阻值
1
范围为4 ～10 ；
（4）只闭Ω合开Ω关S时，电路在1min内最多消耗的电能为108J。
【点评】本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连
接方式和滑动变阻器接入电路中最大、最小阻值的确定是关键，要注意灯泡的电阻是变
化的。
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