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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
第1页（共31页）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
第2页（共31页）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，试电笔氖管不发光；
1
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，试电笔氖管发光；只闭
1 2
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。选项图中，关于电路连接
2
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．
第3页（共31页）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R ，忽
0 L
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，只闭合开关
0 L 3
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 ，电路的总功率为P ；只
1 4 1 1
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I ，电路的总功率为
2 4 2
P 。再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，电流表示数为0.3A。下列说法
2 3 1 2
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
。
第4页（共31页）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
第5页（共31页）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
第6页（共31页）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（h ＜h ）由
1 2 1 2 1 2
静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸
盒均不变）。
第7页（共31页）（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：
第8页（共31页）（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
x
的阻值为 。
（2）小林的设计方案Ω如图丁所示，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 ，移动滑
1
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 ，此时电阻箱的读
1 1
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”和“2.5V 1Ω.25W”的字样，
1 2
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的滑片P，当电压表的示
1
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接入电路的阻值范围；
1
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
第9页（共31页）第10页（共31页）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
【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。
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
【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。
第11页（共31页）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
【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。
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
【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、密度小的材ρ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。
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（ ）
第12页（共31页）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
【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。
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
【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。
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（ ）
第13页（共31页）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
【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。
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（ ）
第14页（共31页）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
【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。
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
第15页（共31页）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
【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A和ρ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。
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，试电笔氖管不发光；
1
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，试电笔氖管发光；只闭
1 2
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。选项图中，关于电路连接
2
第16页（共31页）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．
【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，同时闭合开关S 、
1 1
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是并联关系，
2
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，试电笔接触吊顶破
1 2 1
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，氖管发光，说明破损
1 2
处与电热丝R在同一支路上。
故选：B。
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R ，忽
0 L
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，只闭合开关
0 L 3
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 ，电路的总功率为P ；只
1 4 1 1
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I ，电路的总功率为
2 4 2
P 。再将单刀双掷开关S 拨至触点b，只闭合开关S 、S 时，电流表示数为0.3A。下列说法
2 3 1 2
中正确的是（ ）
A．P ：P ＝2：3
1 2
第17页（共31页）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
【解答】解：将单刀双掷开关S
3
拨Ω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电压，电流
0
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和滑动变阻
3 2 4
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 串联接入电
3 1 2 0
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
＝
Ω
20 ，R ＝2R ＝40 ，
L 0
由Ω电功率公式P＝UΩI可知，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 并联时，
3 1 2 0 L
第18页（共31页）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 和
3 1 4 0
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，滑动变
0
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
Ω
故选：C。
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”）。
【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。
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 。
第19页（共31页）【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。
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”）。
【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。
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）。
第20页（共31页）【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。
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
第21页（共31页）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 。
【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。
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。
【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：；
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。
【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：
第22页（共31页）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。
【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：
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。
第23页（共31页）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 。
【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：
第24页（共31页）（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；
（4）ρ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。
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（h ＜h ）由
1 2 1 2 1 2
静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸
盒均不变）。
第25页（共31页）（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 。
【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。
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：
第26页（共31页）（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
x
值为 9 。
（2）小林的设Ω计方案如图丁所示，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 ，移动滑动
1
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 ，此时电阻箱
1 1
的读数为R ，则未知电阻R ＝ R 。
0 x 0
【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 两端的电压，电
x x
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 两端的电压
x
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 的电
x
流为0.3A；
第27页（共31页）由欧姆定律I＝ 可得，待测电阻的阻值R ＝ ＝ ＝9 ；
x
Ω
（2）如图丁所示，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
0 x 1 2
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，此时
1
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，记下电阻箱
1 1
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
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。
【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，
第28页（共31页）汽车发动机的效率 ＝ ×100%＝ ×100%＝32.4%。
η
答：（1）汽车行驶的速度为108km/h；
（2）牵引力的功率为41400W；
（3）汽车发动机的效率为32.4%。
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”和“2.5V 1Ω.25W”的字样，
1 2
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的滑片P，当电压表的示
1
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接入电路的阻值范围；
1
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min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两端电
1 1 2
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 恰好正常发光，
2
第29页（共31页）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，滑动变
1
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电压为：U
2
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，滑动变阻
L
器R
2
接入电路中的最小阻值为：R滑小 ＝ ＝4 ，
Ω
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，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 ，
Ω
故可知滑动变阻器R 接入电路的阻值范围为4 ～10 ；
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
Ω
R ＝R ＝5 ，则灯泡L 、灯泡L 的电压最大都为U ′'＝U ′'＝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；
第30页（共31页）（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接入电路的阻值范围为
1
4 ～10 ；
（Ω4）只Ω闭合开关S时，电路在1min内最多消耗的电能为108J。
第31页（共31页）
