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2016 年河北省中考物理试卷
一、选择题（本大题共 8 个小题，共 24 分．1～5 小题为单选题，每小题的四个选项中，
只有一个选项符合题意，每小题 3 分；6～8 小题为多选题，每小题的四个选项中，有
两个或者两个以上选项符合题意，每小题 3 分，全选对的得 3 分，选对但不全的得 2
分，有错选或不选的不得分）
1．下列估侧最接近实际的是 （ ）
A．一袋早餐奶的质量约为 50g
B．普通居民楼一层的高度约为 3m
C．绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为 30℃
D．人平静时呼吸一次所用的时间约为 9s
2．下列有关声音和电磁波的说法正确的是（ ）
A．手机和微波炉都会发出电磁波
B．钢琴是通过空气柱的振动发声的
C．利用次声波可以粉碎人体内的结石
D．女高音的“高”和引吭高歌的“高”都是指音调高
3．下列发生了物态变化的现象中，属于凝华的是（ ）
A．洒在地板砖上的水不见了 B．刚出冷库的冻肉比原来重
C．加在饮料中的冰块越来越小 D．放在衣柜里的樟脑丸变小了
4．探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜
移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况，不可能出现的是 （ ）
A．缩小的实像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
5．下列关于惯性的说法正确的是（ ）
A．太空中的宇航员不具有惯性
B．物体运动时具有惯性，静止时不具有惯性
C．汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害
D．运动员起跑时用力蹬地，是为了增大惯性提高成绩
6．下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
B．改变通电螺线管中电流的方向，可以改变通电螺线管的 N、S 极
C．发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能
D．只改变直流电动机的电流方向，直流电动机内线圈的转向会发生改变
7．如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩．松开手，木块竖直向上
飞起直到最高点．下列说法正确的是（ ）
A．手压木块时，手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力B．弹簧恢复原状过程中，弹性势能不变
C．木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下
D．木块到达最高点时，只受到重力作用
8．如图所示，电源电压不变．下列说法正确的是（ ）
A．只闭合 S ，将 P 向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量
1
的比值不变
B．只闭合 S ，将 P 向左移动，R 消耗的功率增加
1 1
C．开关都闭合，将 P 向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小
D．开关都闭合，将 P 向左移动，L 消耗的功率不变，R 消耗的功率变小
2
二、填空及简答题（本大题共 5 个小题；第 10 小题 4 分，其它小题每空 1 分，共 31
分）
9．小明坐在以 300km/h 的速度行驶的高铁上，看到高速公路上与高铁同向运动的汽
车．若汽车的速度为 120km/h，以汽车为参照物，高铁的速度为 km/h．
当小明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时，感觉到车身有一点晃动，其原因是：
．
10．阅读短文并回答下列问题：
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气（如图 1 所示），保持入射点不动，改变入射角（每次
增加 0.2°），当入射角增大到引 41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，
这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角．当入射
角大于临界角时，只发生反射，不发生折射．
（1）上述玻璃的临界角是 ．
（2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全
部变为 ．
（3）当光从空气射向玻璃， （ 选填“会”或“不会”）发生光的全反射
现象．
（4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图 2
所示），请在图中完成这束入射光的光路图．
11．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造
成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标
有“2000r/kW•h”电能表的转盘 3min 内转了 100 转，电热水器的功率为
W．小明猜想 （ 选填序号）是正确的．（己知电热水器接入电路前，小明
家正在使用的用电器的总功率约为 3200W，空气开关允许通过的最大电流为 40A）
12．如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生．白
雾是 形成的．瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体 ，温度降低，
内能减小；其能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同．
13．天然气燃烧时将 能转化为 能．至少需要消耗
m3的天然气才能将质量为 20kg、初温为 20℃的水烧开．[标准大气压、c
水
=4.2×103J/（kg•℃），q =3.2×107J/m3 ．
天然气
]
三、实验探究题（本大题共 3 小题；第 14 小题 4 分，第 15 小题 6 分，第 16 小题 7 分，
共 17 分）
14．用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平．
操作方法：（也可以用图描述操作方法）
实验现象：①若桌面水平： ．
②若桌面不水平： ．
实验中利用的物理知识：重力的方向总是 ．
15．探究水对容器底的压强．将一由 A 和 B 构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄
橡皮膜，做成容器．A、B 的横截面积分别为 S 和 S ，且 S =2S =40cm2．（容器壁的
A B A B
厚度忽略不计，ρ =1.0×103kg/m3，g 取 lON/kg）．实验过程如下：
水
①将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤
的示数为零，如图所示．
②往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中．
③继续往容器内缓慢倒入 60g 水后，水进入了容器 B 部分，且在 B 内的高度为 1cm．
然后在容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中．
④计算水对容器底的压强
次数 1 2 3 4 5 6
容器内水的质量/g 60 100 160 240 300 360
电子称的读数/g 60 100 160 280 400
容器内水的深度/cm 1.5 2.5 4 7 10 13
水对容器的压强/Pa 15O 250 400 700 1000 1300
同答下列问题：
（1）将表格中的空白处补充完整．
（2）分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度 ．若在一底面积
为 40cm2的圆柱形容器中装入 300g 水，水对容器底的压强为 Pa，与表
格中第 5 组数据对比可知水对容器底的压强与受到的重力大小 （选填
“有关”或“无关”）．
（3）容器 A 部分的高度为 cm．【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B 内水面上升了 1cm，电子秤
的读数增加了 80g，则合金块的密度为 g/cm3．
16．小明利用如图 1 所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“．
（1）探究串联电路中电流的关系．
①用笔画线代替导线将开关 S 连入电路中．（要求：只闭合开火 S 后，R 、R 以及电
3 3 1 2
流表串联；导线不许交叉）
②小明将 S 闭合后，发现电流表均无示数．丁是他用一只电压表对电路故障（电路中
3
只有一处故障）进行了检测，将电压表接在 R 两端时，电压表与电流表均无示数；接
1
在 R 两端时，电压表有示数，电流表无示数．电路中的故障是 ．小明排
2
除故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是
串联电路中各处电流相等．
（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系．
①各开关的连接情况是 （填写各开关断开或闭合）．
②分析实验中各电流表的读数（如图 2 所示），可知并联电路中电流的关系是：
．
③电阻 R ：R = ．
1 2
（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是： ．
【拓展】在电源电压不变的情况 F，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率
之比 P ：P = ．
最大 最小
四、计算应用题（本大题共 2 小题；第 17 小题 6 分，第 18 小题 7 分，共 13 分.解答时，
要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
17．如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 1600N 的建
材山斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面倾角为 30°，斜面高为 4.5m，建材移动的速度
为 0.4m/s，电动机的输出功率为 400W，斜面的效率与整个装置的效率之比 η ：
1
η =10：9．（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：
2
（1）对建材做的有用功．（2）斜面的效率．
（3）电动机消耗的电能．
18．如图所示，电源电压可调，灯泡 L 规格为“15V 45W”，且灯丝电阻不随温度变
化．电流表量程为“O～O．6A”和“O～3A“，滑动变阻器的规格分别为“25Ω
2A’和“1OΩ 3A”．
（1）将电源电压调到 18V，闭合开关，移动 P，使灯泡正常发光．求灯泡的电阻和灯泡
消耗的最小功率．
（2）将电源电压调到 l5V，用定值电阻 R 替换灯泡，P 置于中点 A，闭合开关，电流表
0
指针指到满偏刻度的三分之二位置（可能重新选择了电流表量程和变阻器 R）．然后
将 P 从 A 移到最左端 B，两表示数的 I U 关系如图所示．通过计算判断所用变阻器
﹣
的规格．2016 年河北省中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共 8 个小题，共 24 分．1～5 小题为单选题，每小题的四个选项中，
只有一个选项符合题意，每小题 3 分；6～8 小题为多选题，每小题的四个选项中，有
两个或者两个以上选项符合题意，每小题 3 分，全选对的得 3 分，选对但不全的得 2
分，有错选或不选的不得分）
1．下列估侧最接近实际的是 （ ）
A．一袋早餐奶的质量约为 50g
B．普通居民楼一层的高度约为 3m
C．绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为 30℃
D．人平静时呼吸一次所用的时间约为 9s
【考点】质量的估测；温度；时间的估测；长度的估测．
【分析】不同物理量的估算，需要根据生活经验及对生活常识的了解，作出合理的估
计，然后逐一分析各选项并作出判断．
【解答】解：A、小袋牛奶的体积 100mL 左右，大袋牛奶的体积可达到 250mL，约为
200ml，根据 m=ρV=1g/cm3×200cm3=200g，故 A 不符合实际；
B、普通居民楼一层的高度约为 3m，故 B 符合实际；
C、普通绿色蔬菜保鲜要求温度较低，适宜温度约为 4℃，30℃属高温，蔬菜容易变质，
故 C 不符合实际；
D、正常情况下，人 1min 呼吸次数在 20 次左右，所以呼吸一次的时间在 3s 左右．故
D 不符合实际．
故选 B．
2．下列有关声音和电磁波的说法正确的是（ ）
A．手机和微波炉都会发出电磁波
B．钢琴是通过空气柱的振动发声的
C．利用次声波可以粉碎人体内的结石
D．女高音的“高”和引吭高歌的“高”都是指音调高
【考点】声音的产生；超声波与次声波；音调、响度与音色的区分；电磁波的传播．
【分析】（1）有线电话是靠电流来传递信息的，无线电广播、电视、手机、雷达通信等
都是靠电磁波来传递信息的；微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具，微波
属于电磁波的一种．
（2）解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的．
（3）超声波的破碎力强，可以用来碎石；
（4）解决此题的关键是要知道声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响
度越大；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高．
【解答】解：A、手机和微波炉都是利用电磁波来工作的，故 A 正确；
B、钢琴是靠内部簧片的振动发声，故 B 错误；
C、用超声波击碎病人体内的结石，说明超声波具有能量，故 C 错误；
D、“女高音”中的“高”指的是音调高；“引吭高歌”中的“高”的意思是指响度
大，故 D 错误．故选 D．
3．下列发生了物态变化的现象中，属于凝华的是（ ）
A．洒在地板砖上的水不见了 B．刚出冷库的冻肉比原来重
C．加在饮料中的冰块越来越小 D．放在衣柜里的樟脑丸变小了
【考点】生活中的凝华现象．
【分析】凝华指的是物体由气体直接变为固体的过程．霜是固体，是由空气中的水蒸
气遇冷形成的，是凝华．
【解答】解：凝华指的是物体由气体直接变为固体的过程．
A、洒在地上的水不见了，由液态变成气态，是汽化过程．不符合题意；
B、刚出冷库的冻肉比原来重，是在冷库中的水蒸气遇冷凝华在冻肉表面，使总重量
变大．符合题意；
C、加在饮料中的冰块越来越小，由固态熔化成为水．不符合题意；
D、樟脑丸变小，由固态直接变成气态，是升华现象．不符合题意．
故选 B．
4．探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜
移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况，不可能出现的是 （ ）
A．缩小的实像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
【解答】解：由题意知，烛焰在屏上成一缩小实像，所以此时蜡烛在凸透镜的 2f 之外，
即 u＞2f；
当将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离．则此时 u＞f，那么有可能是 2f＞u＞f，则成
倒立放大的实像；
也可能是 u=2f，则成等大的实像；
也可能是 u＞2f，则成缩小的实像，所以只有 u＜f，成正立、放大的虚像不可能出现．
故选 D．
5．下列关于惯性的说法正确的是（ ）
A．太空中的宇航员不具有惯性
B．物体运动时具有惯性，静止时不具有惯性
C．汽车在转弯时减速，是为了防止惯性带来的危害
D．运动员起跑时用力蹬地，是为了增大惯性提高成绩
【考点】惯性．
【分析】一切物体都有惯性，质量是物体惯性的量度，惯性大小取决于物体的质量大
小，与速度大小无关．与物体的运动状态无关．
【解答】解：
A、一切物体都有惯性，因此太空中的宇航员在太空舱中仍然有惯性．故 A 错误；B、一切物体都有惯性，惯性是物体固有的属性，静止的物体和运动的物体都有惯性，
故 B 错误；
C、汽车在转弯时如果不减速慢行，会由于惯性继续保持原来的方向运动，易造成侧
翻等事故的发生，
故汽车在转弯时减速，是为了防止惯性造成的伤害，故 C 正确；
D、运动员起跑时用力蹬地只是让人能向上跳起，利用了物体间力的作用是相互的，
不是应用了惯性；故 D 错误．
故选 C．
6．下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
B．改变通电螺线管中电流的方向，可以改变通电螺线管的 N、S 极
C．发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能
D．只改变直流电动机的电流方向，直流电动机内线圈的转向会发生改变
【考点】磁场；通电螺线管的磁场；直流电动机的构造和工作过程；发电机的构造和原
理．
【分析】①磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时 N 极所指
的方向就是该点的磁场方向；
②通电螺线管周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关；
③发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时机械能转化成电能；
④电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，所受力的方向与电流
的方向和磁场的方向有关．
【解答】解：
A、磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小
磁针决定的．此选项错误；
B、通过螺线管周围磁场方向和电流方向有关，改变电流方向会改变磁场方向．此选
项正确；
C、发电机是利用电磁感应原理制成的；发电机工作时消耗了机械能，得到了电能．是
将机械能转化为电能的装置．此选项正确；
D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，所受力的方向与电流
方向和磁场方向有关，故只改变直流电动机的电流方向，直流电动机内线圈的转向会
改变．此选项正确．
故选 BCD．
7．如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩．松开手，木块竖直向上
飞起直到最高点．下列说法正确的是（ ）
A．手压木块时，手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力B．弹簧恢复原状过程中，弹性势能不变
C．木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下
D．木块到达最高点时，只受到重力作用
【考点】平衡力的辨别；弹力；重力；动能和势能的大小变化．
【分析】（1）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物
体上；
（2）弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．弹
性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大；
（3）弹力方向与物体恢复弹性形变的方向相同；
（4）木块上升到最高点时对其进行受力分析．
【解答】解：
A、手压木块时，木块受到重力、压力和弹簧的支持力，这三个力平衡．手对木块的压
力小于弹簧对木块的支持力所以这两个力不是一对平衡力，故 A 错误；
B、弹簧恢复原状过程中，弹性形变的程度变小，弹性势能减小，故 B 错误；
C、木块在没有离开弹簧前，弹簧被压缩，所以木块受弹力方向竖直向上，故 C 错误；
D、木块上升到最高点时，受到重力作用，不受其它力的作用，故 D 正确．
故选 D．
8．如图所示，电源电压不变．下列说法正确的是（ ）
A．只闭合 S ，将 P 向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量
1
的比值不变
B．只闭合 S ，将 P 向左移动，R 消耗的功率增加
1 1
C．开关都闭合，将 P 向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小
D．开关都闭合，将 P 向左移动，L 消耗的功率不变，R 消耗的功率变小
2
【考点】电路的动态分析．
【分析】（1）只闭合 S ，R 、R 串联，电压表测 R 两端电压，电流表测电路中电流，由
1 1 2 2
串联电路特点和欧姆定律分析判断将 P 向左移动时两电表变化量比值的变化情况；
（2）开关都闭合，L 与 R 并联，由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电
2
表示数及两者功率变化．
【解答】解：
AB、由图知，只闭合 S ，R 、R 串联，电压表测 R 两端电压，电流表测电路中电流．
1 1 2 2
P 左移动时，R 连入阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律知电路中电流变小，
2
即电流表示数变小，由 P=I2R 知 R 消耗的功率减小，故 B 错误；
1
由串联电路的分压原理知 R 分得电压增大 R 分得电压减小，串联电路中总电压等
2 1
于各部分电路两端电压之和，所以有：△U =△U ，
2 1R 为定值电阻，由欧姆定律知，R = = ，即电压表示数的变化量与电流表
1 1
示数的变化量的比值不变，故 A 正确；
CD、由图知，开关都闭合，L 与 R 并联，R 短路，电压表测电源电压，电流表测干路
2 1
电流，
由并联电路电压特点知，将 P 向左移动，电压表示数不变，R 连入阻值变大，所以电
2
路的总电阻变大，总电流变小，所以电流表示数变小，故 C 正确；
并联电路中各支路间互不影响，所以灯泡功率不变，由 P= 知，R 消耗的功率变小，
2
故 D 正确．
故选 ACD．
二、填空及简答题（本大题共 5 个小题；第 10 小题 4 分，其它小题每空 1 分，共 31
分）
9．小明坐在以 300km/h 的速度行驶的高铁上，看到高速公路上与高铁同向运动的汽
车．若汽车的速度为 120km/h，以汽车为参照物，高铁的速度为 18 0 km/h．当小
明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时，感觉到车身有一点晃动，其原因是： 在
流体中，流速越大的位置，压强越小 ．
【考点】参照物及其选择；流体压强与流速的关系．
【分析】（1）同向行驶的两车，它们之间的相对速度等于两车速度之差；
（2）流体压强与流速的关系是：流速越大的地方，压强越小．
【解答】解：
（1）高铁的速度为 300km/h，汽车的速度为 120km/h，高铁与汽车的运动方向相同，
以汽车为参照物，高铁的速度为：△v=v ﹣v =300km/h 120km/h=180km/h；
铁 汽
﹣
（2）当小明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时，两高铁之间的空气流速很大，压
强变得很小，在外面大气压的作用下，两车要向中间靠拢，所以会感觉到车身有晃动．
故答案为：180；在流体中，流速越大的位置，压强越小．
10．阅读短文并回答下列问题：
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气（如图 1 所示），保持入射点不动，改变入射角（每次
增加 0.2°），当入射角增大到引 41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，
这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角．当入射
角大于临界角时，只发生反射，不发生折射．
（1）上述玻璃的临界角是 41.8 ° ．
（2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全
部变为 全反射 ．
（3）当光从空气射向玻璃， 不会 （ 选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象．
（4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图 2
所示），请在图中完成这束入射光的光路图．【考点】光的反射．
【分析】（1）由题意知光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系，可知当
入射角为 41.8°时，折射光线消失了．
（3）根据光的反射和折射规律可以判断，当光从小于临界角向临界角靠近时，其光线
强弱的变化．
（3）根据折射角和入射角的关系进行分析，即当折射角大于入射角时，并且入射角又
等于临界角时，才会发生全反射现象．
（4）当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变．当光从其他透
明介质斜射入空气时，折射角大于入射角．据此画出光路图．
【解答】解：（1）由题意可以知道，当入射角为 41.8°时，折射光线消失了，所以玻璃的
临界角为 41.8°，
（3）当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射，同时也发生反射，所
以反射光线要比入射光线暗一些，而当光从小于临界角向临界角靠近，当折射光线消
失后，发生了全反射，所以反射光线亮度增强了．
（3）光只有从水或玻璃射向空气时，才会发生全反射，所以光从空气射向玻璃，入射
角增大，折射光不可能完全消失；
（4）光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以方向不变；当从玻璃中斜射入空气
时，折射光线远离法线，其大致路径如下图：
故答案为：（1）41.8；
（2）全反射；
（3）不会；
（4）见上图．
11．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造
成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②电热水器或插头处
短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标
有“2000r/kW•h”电能表的转盘 3min 内转了 100 转，电热水器的功率为 100 0
W．小明猜想 ① （ 选填序号）是正确的．（己知电热水器接入电路前，小明家正在
使用的用电器的总功率约为 3200W，空气开关允许通过的最大电流为 40A）
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【分析】（1）2000r（/ kW•h）表示每消耗 1kW•h 的电能，电能表的转盘转过 2000 圈，
据此求出电能表的转盘转了 200 转消耗的电能，利用 P= 求出用电器的功率．（2）家庭电路中造成保险丝熔断或空气开跳闸的原因是电流过大，而造成电流过大
的原因有两个：一是总功率过大；二是短路．
【解答】解：电能表的转盘转了 100 转，消耗的电能：
W= kW•h=0.05kW•h，
该用电器的功率：
P= = =1kW=1000W，
由题意分析，刚接入电路，家里的空气开关就断开了，将空气开关复位，只让电热水
器单独工作，电能表的转盘正常转动，说明不是电热水器或插头处短路没有短路，只
能是总功率过大．
故答案为：1000；①．
12．如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生．白
雾是 液化 形成的．瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体 对外做功 ，温度降低，内
能减小；其能量转化情况与四冲程汽油机的 做功 冲程相同．
【考点】液化及液化现象；做功改变物体内能；内燃机的四个冲程．
【分析】（1）物质由气态变为液态称为液化；
（2）做功改变内能实质是能量的转化过程，故分析清楚该过程中消耗了什么能，产生
了什么能即可；
（3）内燃机做功冲程是将内能转化为机械能，在压缩冲程是将机械能转化为内能．
【解答】解：做功可以改变物体的内能．对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，
内能会减小．用力打气，对瓶内气体做功，气体内能增加；压强增大；继续打气，当瓶
内气体压强大于大气压强，瓶塞跳起，水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内
的水蒸气液化形成小液滴，出现水雾．
瓶塞跳起的过程中，是将内能转化为机械能的过程，这一过程的能量转化情况与内燃
机做功冲程相同．
故答案为：液化；对外做功；做功．
13．天然气燃烧时将 化学 能转化为 内 能．至少需要消耗 2. 1 m3的天然气
才能将质量为 20kg、初温为 20℃的水烧开．[标准大气压、c =4.2×103J（/ kg•℃），q
水
=3.2×107J/m3 ．
天然气
【考点】热平衡方程的应用．
]
【分析】（1）燃料燃烧时将化学能转化为内能；（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（1 标准大气压下水的沸点为
100℃），利用吸热公式 Q =cm△t 求水吸收的热量；由题知，Q =Q ，再利用 Q
吸 放 吸 放
=Vq 求需要完全燃烧多少天然气．
【解答】解：（1）天然气燃烧时将化学能转化为内能；
（2）水吸收的热量：
Q =cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×=6.72×106J；
吸
天然气完全燃烧放出的热量：
Q =Q =6.72×106J，
放 吸
由 Q =Vq，可得，所需天然气的体积：
放
V = = =2.1m3．
天然气
故答案为：化学；内；2.1．
三、实验探究题（本大题共 3 小题；第 14 小题 4 分，第 15 小题 6 分，第 16 小题 7 分，
共 17 分）
14．用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平．
操作方法：（也可以用图描述操作方法）
实验现象：①若桌面水平： 桌面跟重锤线是垂直的 ．
②若桌面不水平： 桌面跟重锤线不是垂直的 ．
实验中利用的物理知识：重力的方向总是 竖直向下 ．
【考点】重力的方向．
【分析】重力的方向竖直向下，根据这个特点，制成重锤，检查墙砌的是否竖直，检查
桌面是否水平．
【解答】解：根据重力方向竖直向下，如果桌面跟重锤线是垂直的，说明桌面水平；如
果桌面跟重锤线不是垂直的，说明桌面不水平．
如图所示：
．
故答案为：①桌面跟重锤线是垂直的；②桌面跟重锤线不是垂直的；③竖直向下．
15．探究水对容器底的压强．将一由 A 和 B 构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄
橡皮膜，做成容器．A、B 的横截面积分别为 S 和 S ，且 S =2S =40cm2．（容器壁的
A B A B
厚度忽略不计，ρ =1.0×103kg/m3，g 取 lON/kg）．实验过程如下：
水
①将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤
的示数为零，如图所示．
②往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中．
③继续往容器内缓慢倒入 60g 水后，水进入了容器 B 部分，且在 B 内的高度为 1cm．
然后在容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中．
④计算水对容器底的压强
次数 1 2 3 4 5 6
容器内水的质量/g 60 100 160 240 300 360电子称的读数/g 60 100 160 280 400
容器内水的深度/cm 1.5 2.5 4 7 10 13
水对容器的压强/Pa 15O 250 400 700 1000 1300
同答下列问题：
（1）将表格中的空白处补充完整．
（2）分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度 成正比 ．若在一底面积为
40cm2的圆柱形容器中装入 300g 水，水对容器底的压强为 75 0 Pa，与表格中第 5
组数据对比可知水对容器底的压强与受到的重力大小 无关 （选填“有关”或
“无关”）．
（3）容器 A 部分的高度为 5 cm．
【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B 内水面上升了 1cm，电子秤
的读数增加了 80g，则合金块的密度为 2 g/cm3．
【考点】压强的大小及其计算；探究液体压强的特点实验．
【分析】（1）从 4、5 组实验中找出变化规律，从而可推断出表中空白处的数据；
（2）水对容器底的太坏强与水的深度有关，与水的重力大小无关；结合底面积和水的
质量可计算其对底面的压强；
（3）从表中的数据，结合“倒入 60g 水后，水进入了容器，B 部分，且在 B 内的高度为
1cm”，可推算容器 A 部分的高度；
【拓展】根据水面上升的高度和容器的横截面积大小，可计算物体的体积，通过电子
秤的示数变化可计算物体的质量，最后利用密度公式计算合金块的密度．
【解答】解：（1）由表中 4、5 组实验数据可得，水的质量增加了 300g 240g=60g，
﹣
此时电子秤的示数增加了 400g 280g=120g，即电子秤示数的增加量，是水质量的
﹣
增加量的 2 倍，
则当容器内水的质量增加量为 360g 300g=60g 时，
﹣
电子秤示数的增加量为 60g×2=120g，
则表中第 6 次实验中，电子称的读数为 400g+120g=520g；
（2）分析表中数据可以看出，水对容器底的压强与水的深度成正比，深度越深，压强
越大．
若在一底面积为 40cm2的圆柱形容器中装入 300g 水，水对容器底的压强为：
p= = = = =750Pa，
与表格中第 5 组数据对比可以看出，水的质量相同，容器的底面积也相同，但产生的
压强不同，由此可知水对容器底的压强与受到的重力大小无关；（3）因为第 4 次实验中，继续往容器内缓慢倒入 60g 水后，水进入了容器 B 部分，且
在 B 内的高度为 1cm．
则 B 部分水的体积为：V =S h =20cm2×1cm=20cm3．
B B B
则此部分水的质量为：m =ρV =1g/cm3×20cm3=20g，
B B
倒入 60g 水后，水的总质量为：160g+60g=220g，
在 A 部分水的质量为：m =220g 20g=200g，
A
﹣
在 A 部分水的体积为：V = = =200cm3，
A
容器 A 部分的高度为：h = = =5cm．
A
【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B 内水面上升了 1cm，
则小合金块的体积：V=V =S h=20cm2×1cm=20cm3，
排 B
根据前面“电子秤示数的增加量，是水质量的增加量的 2 倍”可知，
电子秤的读数增加了 80g，则小合金块的质量为 m= ×80g=40g，
则合金块的密度为：ρ= = =2g/cm3．
故答案为：（1）520；
（2）成正比；750；无关；
（3）5；
【拓展】：2．
16．小明利用如图 1 所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“．
（1）探究串联电路中电流的关系．
①用笔画线代替导线将开关 S 连入电路中．（要求：只闭合开火 S 后，R 、R 以及电
3 3 1 2
流表串联；导线不许交叉）
②小明将 S 闭合后，发现电流表均无示数．丁是他用一只电压表对电路故障（电路中
3
只有一处故障）进行了检测，将电压表接在 R 两端时，电压表与电流表均无示数；接
1
在 R 两端时，电压表有示数，电流表无示数．电路中的故障是 R 断路 ．小明排除
2 2
故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是：
串联电路中各处电流相等．
（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系．
①各开关的连接情况是 闭合 S 、 S ，断开 S （填写各开关断开或闭合）．
1 2 3②分析实验中各电流表的读数（如图 2 所示），可知并联电路中电流的关系是： 并
联电路干路电流等于各支路电流的和 ．
③电阻 R ：R = 2 ： 1 ．
1 2
（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是： 改变电源电压 ．
【拓展】在电源电压不变的情况 F，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率
之比 P ：P = 9 ： 2 ．
最大 最小
【考点】探究串并联电路中的电流特点实验．
【分析】（1）按从电源正极依次连接，一条路径将所有用电器连接起来；
（2）闭合开关后，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表的示数接近电源电压
的地方，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障；
（3）通过开关的断开与闭合判断出并联电路
（4）并联电路中，干路电流等于各支路电流的和；
（5）多次测量找普遍规律，可以改变电源电压；
（6）根据 P= 算出两次电功率的比值．
【解答】解：（1）①按从电源正极依次把各个元件连接起来，组成了一条电流的路径，
电路连接如图所示：
②闭合开关后，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表的示数接近电源电压，
说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为与电压表并联的 R 断路．
2
（2）①闭合开关 S 、S ，断开开关 S ，电路有两条路径一条为：S R A ，另一条
1 2 3 1 1 2
﹣ ﹣
为：R A S ；
2 3 2
﹣ ﹣
②若电流表选用 0 0.6A 的量程，I =0.48A，I =0.32A，I =0.16A，则 I =I +I 即并
1 2 3 1 2 3
﹣
联电路干路电流等于各支路电流的和；
③并联电路电压处处相等，在电压相等的情况下电流和电阻成反比，即 R ：R =I ：
1 2 2
I =0.32A：0.16A=2：1．
1
（3）为了验证结论的普遍性，应多次测量，可以采用的方法是：改变电源电压；
在电源电压不变的情况下 P ：P = ： = ： =9：2．
最大 最小
故答案为：（1）①电路连接如图所示：② R 断路；（2）①闭合 S 、S 断开 S ；②并联
2 1 2 3
电路干路电流等于各支路电流的和；③ 2：1．（3）改变电源电压；9：2．
四、计算应用题（本大题共 2 小题；第 17 小题 6 分，第 18 小题 7 分，共 13 分.解答时，
要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
17．如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 1600N 的建
材山斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面倾角为 30°，斜面高为 4.5m，建材移动的速度
为 0.4m/s，电动机的输出功率为 400W，斜面的效率与整个装置的效率之比 η ：
1
η =10：9．（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：
2
（1）对建材做的有用功．
（2）斜面的效率．
（3）电动机消耗的电能．【考点】功的计算；斜面的机械效率．
【分析】（1）利用 W=Gh 计算有用功；
（2）根据在直角三角形中，30°角所对直角边等于斜边一半求出斜面的长度，根据定
滑轮的工作特点可知拉力大小，然后利用 W=Fs 计算拉力做的功，即总功，再利用 η=
计算斜面的效率；
（3）利用 v= 可求建材移动的时间，利用 P= 可求电能转化为的机械能，根据斜面
的效率与整个装置的效率之比求出整个装置的效率，再利用 η= 计算电动机消耗
的电能．
【解答】解：（1）对建材做的有用功：
W =Gh=1600N×4.5m=7200J；
有用
（2）因为在 Rt△ABC 中，∠BAC=30°，
所以，AC=2BC=2×4.5m=9m，
因为使用的是定滑轮，忽略定滑轮处摩擦及绳重，
则拉力 F=G=1600N，
拉力做的总功：
W =Fs=1600N×9m=14400J，
总
斜面的效率：
η = ×100%= ×100%=50%；
1
（3）根据 v= 可得，建材移动的时间：
t= = =22.5s，
根据 P= 可得，电能转化为的机械能为：
W =Pt=400W×22.5s=9000J，
机
因为斜面的效率与整个装置的效率之比 η ：η =10：9，
1 2
η =50%．
1则 η = η = ×50%=45%，
2 1
所以根据 η= 可得，电动机消耗的电能：
W = = =20000J．
电
答：（1）对建材做的有用功为 7200J．
（2）斜面的效率为 50%．
（3）电动机消耗的电能为 20000J．
18．如图所示，电源电压可调，灯泡 L 规格为“15V 45W”，且灯丝电阻不随温度变
化．电流表量程为“O～O．6A”和“O～3A“，滑动变阻器的规格分别为“25Ω
2A’和“1OΩ 3A”．
（1）将电源电压调到 18V，闭合开关，移动 P，使灯泡正常发光．求灯泡的电阻和灯泡
消耗的最小功率．
（2）将电源电压调到 l5V，用定值电阻 R 替换灯泡，P 置于中点 A，闭合开关，电流表
0
指针指到满偏刻度的三分之二位置（可能重新选择了电流表量程和变阻器 R）．然后
将 P 从 A 移到最左端 B，两表示数的 I U 关系如图所示．通过计算判断所用变阻器
﹣
的规格．
【考点】欧姆定律的应用．
【分析】由电路图可知，滑动变阻器 R 与灯泡 L 串联，电压表测灯泡 L 两端的电压，电
流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据 P= 求出灯灯泡的电阻，根据 P=UI 求
出灯泡的额定电流，然后根据灯泡的额定电流判断出使用的滑动变阻器；利用电阻的
串联求出电路中的最大阻值，然后根据 P= 求该电路的最小功率；（2）将电源电压调到 l5V，用定值电阻 R 替换灯泡，根据 P 在 A 和 B 点的滑动变阻
0
器接入电路中的电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流；根据图乙得出电流的关系，
即可得出电阻与变阻器的电阻关系，最后根据 P 置于中点 A 时电流表指针指到满偏
刻度的三分之二位置判断出电路中的可能电流值，再根据欧姆定律求出变阻器的最
大电阻值．
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器 R 与灯泡 L 串联，电压表测灯泡 L 两端的电压，
电流表测电路中的电流．
（1）由 P= 得：R = = =5Ω；
L
由 P=UI 可得，灯的额定电流：
I = = =3A，
L额
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡能正常发光，所以使用滑动变阻器是“1OΩ
3A”．
则当滑动变阻器连入的电阻最大阻值为 1OΩ，电路中的电流最小，电功率最小；
总电阻 R =R +R =5Ω+1OΩ=15Ω，
最大 L 滑
电路消耗的最小功率：
P = = =21.6W．
小
（2）将电源电压调到 l5V，用定值电阻 R 替换灯泡，当滑动变阻器 P 置于中点 A 时，
0
根据电阻的串联和欧姆定律可得：
I = ；
A
当滑动变阻器 P 置于 B 时，滑动变阻器连入的电阻为 0，则根据电阻的串联和欧姆定
律可得：
I = ；
B
由图乙可知：I = I ，
A B
即： = × ；
解得：R=R ；
0由于 P 置于中点 A，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置；即 I 的可能值为
A
0.4A 或 2A；
根据 I = I 可知：I 的可能值为 0.6A 或 3A；
A B B
所以，由 I= 得：R 与 R 可能值为：R = = =25Ω；R = = =5Ω；
0 01 02
根据题干可知；滑动变阻器的规格为“25Ω 2A”．
答：（1）灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率分别为 5Ω、21.6W．
（2）所用变阻器的规格为“25Ω 3A”．
