2023年河南省(初中学业水平考试)中考一模仿真物理试卷含详解_百度文 ...

五个大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟。

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1. 物理学的每一次重大发现，都为人类的文明和发展做出了杰出贡献。牛顿用光的色散实验证明了白光是由_______混合而成的，揭开了光的颜色之谜。法拉第经过十年的不懈探索发现了________现象，开辟了人类大规模使用电能的新时代。

2. 常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 _______能转化为内能；后者是把 _______能转化为内能。

3. 在“探充水沸腾时的温度变化特点”的实验中，两组同学在相同的环境中，用如图甲所示 的装置分别进行实验，并绘制出如图乙所示的a、b两个图像，由图像可知：实验时水的沸点为 ______ ℃； 此时大气压 ______ 1个标准大气压；如果两组同学的实验中，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，则他们所用水的质量的大小关系为ma______mb。（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）

4. 如图所示，烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油，两电阻丝的阻值不同。闭合开关，通过两电阻丝的电流_______，两电阻丝产生的热量_______（均填“相等”或“不相等”）。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水，温度升高5℃，水吸收的热量是_______J。

5. 在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电阻R1的阻值为______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。

6. PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：

（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；

（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。

二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）

7. 下列有关中学生的一些数据，能与事实相符的是（　　）

A. 穿39码鞋子表示脚长39cm

B. 身体的体积约为3.9m3

C. 长跑训练的速度约为3.9m/s

D. 正常的体温约为39℃

8. 下列说法不正确的是（　　）

A. 大庆的冬天，树上经常有美丽的“雾淞”，这是凝固现象

B. 大庆的冬天，交管部门向积雪的道路撒盐是为了降低雪的熔点

C. 流体在流速大的地方压强较小

D. 加热热气球气袋中的空气，会使热气球内部气体的温度升高，密度降低

9. 关于以下四幅图说法正确的是（　　）

A. 甲图中体温计可以直接测量火焰温度   B. 乙图说明做功可以改变物体的内能

C. 丙图中a孔接零线                   D. 丁图是正确的读数方式

10．小丽在乒乓球比赛中获得一枚金牌，她想测出该金牌的密度。她先用天平测出金牌的质量m1，然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为m2的空烧杯中，测得烧杯和溢出水的总质量为m3。已知水的密度为ρ水，则金牌的密度为（　　）

A.     B.     C.       D. 

11.在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（   ）

A．灯L1短路      B．灯L2短路      C．灯L1断路     D．灯L2断路

12.如图所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　）

A．开关闭合前，电压表和电流表均无示数

B．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大

C．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变

D．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的乘积变大

13.2022年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇3个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是 （    ）

A．运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒

B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的

C．运动员在空中下落过程中重力做功越来越快

D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而减小了压强

14.如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（　　）

A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少

B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系

C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系

D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大

三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）

15. 根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN 中所成的像A' B '。

16. 如图所示，按照小磁针N极所示方向标出通电螺线管磁感线方向和电源的“+”、“-”极。

四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）

17. 如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：

（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流；

（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母）

A．使用磁性更强的磁体

B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向

C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向

（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是___________能转化为电能：

（4）如果将电流表换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。

18. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。

（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关：②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择___________两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择___________两图所示的实验来操作；

（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了___________的知识；

（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图所示，示数为___________N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：___________；

（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上：不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是___________（选填序号）。

A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作

B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值

C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力

19. 图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；

（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；

（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。

五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）

20. 如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。

求：（1）物块静止时对水平面的压强；

（2）在2～4s物块受到的摩擦力；

（3）在前6s内，拉力F做的功。

21. 新冠疫情期间，一位热心市民为小区卡点志愿者送来了一个便携式可折叠电热壶，如图甲所示。该型号电热壶额定电压为220V，具有加热、保温两档。保温档的额定功率为200W，内部简化电路如图乙所示，双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件，，现将此电热壶接到220V的家庭电路中，求：

（1）当双触点开关接触触点___________（选填“2和3”或“3和4”）时为保温挡；

（2）的电阻是多少？加热档的电功率是多少？

（3）若电热壶内装有0.5L的水，现用加热档使水从20℃升高到100℃，加热效率为80%，则需要加热多少秒？[]

2023年河南省初中学业水平考试一模仿真物理试卷

五个大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟。

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1. 物理学的每一次重大发现，都为人类的文明和发展做出了杰出贡献。牛顿用光的色散实验证明了白光是由_______混合而成的，揭开了光的颜色之谜。法拉第经过十年的不懈探索发现了________现象，开辟了人类大规模使用电能的新时代。

【答案】  七色光   电磁感应

【解析】英国物理学家牛顿1666年让光通过三棱镜，揭开了光的颜色之谜，这就是光的色散现象。由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。该实验说明：太阳光是白光，它是由七色光混合而成的。

经过10年坚持不懈地努力，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的。

2. 常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 _______能转化为内能；后者是把 _______能转化为内能。

【答案】   机械    电

【解析】小轮摩擦“火石”的过程，消耗了机械能，产生了内能，将机械能转化为内能。

利用高压电装置打火时，消耗了电能，产生了内能，将电能转化为内能。

3. 在“探充水沸腾时的温度变化特点”的实验中，两组同学在相同的环境中，用如图甲所示 的装置分别进行实验，并绘制出如图乙所示的a、b两个图像，由图像可知：实验时水的沸点为 ______ ℃； 此时大气压 ______ 1个标准大气压；如果两组同学的实验中，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，则他们所用水的质量的大小关系为ma______mb。（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）

【答案】   98   小于    大于

【解析】由所绘制的乙图象可知，当水温度达到98℃时，继续加热，水吸收热量，温度保持不变，所以可得此时水的沸点是98℃，水的沸点低于100℃，此时周围环境的大气压小于一标准大气压。

水从开始加热到沸腾所用的时间相同，水吸收相同的热量，温度变化不同，可以判断所用水的质量不同；a初温高，所以a的质量大。

4. 如图所示，烧瓶里装有质量和初温都相同的煤油，两电阻丝的阻值不同。闭合开关，通过两电阻丝的电流_______，两电阻丝产生的热量_______（均填“相等”或“不相等”）。如果将某一烧瓶里的煤油换成0.2kg的水，温度升高5℃，水吸收的热量是_______J。

【答案】   相等   不相等    4.2×103

【解析】由图可知，该电路为串联电路，两电阻丝串联接入电路中；因为在串联电路中电流处处相等，所以通过两电阻丝的电流是相等的。

在通电时间、电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电流通过两电阻丝产生的热量是不相等的。

水吸收的热量为

Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×5℃=4.2×103J

5. 在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电阻R1的阻值为______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。

【答案】  30   180

【解析】由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=05A

电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为

I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A

电阻R2两端的电压为

U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V

因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为

U=U2=6V

由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为

由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能

6. PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：

（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；

（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。

【答案】  快   120

【解析】（1）由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。

（2）由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。

二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）

7. 下列有关中学生的一些数据，能与事实相符的是（　　）

A. 穿39码鞋子表示脚长39cm

B. 身体的体积约为3.9m3

C. 长跑训练的速度约为3.9m/s

D. 正常的体温约为39℃

【答案】C

【解析】A．穿39码鞋子表示脚长约25cm，故A不符合题意；

B．中学生的质量在50kg左右，身体密度在1.0×103kg/m3左右，体积大约为

故B不符合题意；

C．中学生步行速度约1m/s，长跑训练的速度约为3.9m/s左右。故C符合题意；

D．正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小，故D不符合题意。故选C。

8. 下列说法不正确的是（　　）

A. 大庆的冬天，树上经常有美丽的“雾淞”，这是凝固现象

B. 大庆的冬天，交管部门向积雪的道路撒盐是为了降低雪的熔点

C. 流体在流速大的地方压强较小

D. 加热热气球气袋中的空气，会使热气球内部气体的温度升高，密度降低

【答案】A

【解析】A．“雾淞”是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶，是凝华现象，故A错误，A符合题意；

B．交管部门向积雪的道路撒盐是为了降低雪的熔点，便于雪熔化，故B正确，B不符合题意；

C．流体压强的特点，流体在流速大的地方压强较小，流速小的地方压强较大，故C正确，C不符合题意；

D．加热热气球气袋中空气，会使热气球内部气体的温度升高，气体受热膨胀，而质量不变，故密度降低，故D正确，D不符合题意。故选A。

9. 关于以下四幅图说法正确的是（　　）

A. 甲图中体温计可以直接测量火焰温度   B. 乙图说明做功可以改变物体的内能

C. 丙图中a孔接零线                   D. 丁图是正确的读数方式

【答案】B

【解析】A． 如图甲，体温计的测量范围为 ，酒精灯火焰的温度远远高于体温计测量的最大值，不能用体温计直接测量火焰的温度，故A错误；

B．乙图，拉绳与筒壁摩擦产生热量，使筒壁的温度升高，筒内气体温度升高推动活塞做功，两个过程说明做功可以改变物体的内能，故B正确。

C．丙图中a孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，故C错误；

D．丁图，刻度尺读数时，视线应正对要读的刻线处，图中是斜视，是不正确的读数方式，故D错误。故选B。

10．小丽在乒乓球比赛中获得一枚金牌，她想测出该金牌的密度。她先用天平测出金牌的质量m1，然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为m2的空烧杯中，测得烧杯和溢出水的总质量为m3。已知水的密度为ρ水，则金牌的密度为（　　）

A.     B.     C.       D. 

【答案】B

【解析】根据题意知道，溢出的水的质量

m水=m3-m2

金牌的体积等于溢出水的体积，由知道，故金牌的体积

则金牌的密度为

故B正确。故选B。

11.在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（   ）

A．灯L1短路      B．灯L2短路      C．灯L1断路     D．灯L2断路

【答案】C

【解析】可以采用排除法。小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯L1短路，会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L1发生断路时才有此可能。

12.如图所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（　　）

A．开关闭合前，电压表和电流表均无示数

B．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大

C．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变

D．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的乘积变大

【答案】C

【解析】（1）由电路图可知，开关闭合前，电路处于开路状态，但是电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通；

（2）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律、串联电路的特点即可分别判断；

由于电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率，根据P=I2R判断R功率的变化即可得出电压表与电流表示数的乘积的变化。

开关闭合前，电路处于开路状态，则电流表没有示数；但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通，此时电压表测量电源电压，所以电压表有示数；故A错误；

开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；

滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，总电阻变大，

由I=可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；

根据U=IR可知，定值电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；

由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故C正确；

电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率，根据P=I2R可知R的功率变小，所以电压表与电流表示数的乘积变小，故D错误。

13.2022年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇3个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是 （    ）

A．运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒

B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的

C．运动员在空中下落过程中重力做功越来越快

D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而减小了压强

【答案】CD

【解析】本题综合考查力学知识。运动员下滑过程中，重力势能减小，动能增大，部分机械能转化为内能，A错误；惯性的大小仅决定于质量，B错误；运动员在空中下落过程，向下的速度越来越快，根据P=Fv=Gv可知，重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快，C正确；滑雪板增大了与雪地的接触面积，减小了压强，D正确。

14.如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（　　）

A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少

B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系

C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系

D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大

【答案】AC

【解析】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；

BC．由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；

D．已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。

故选AC。

三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）

15. 根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN 中所成的像A' B '。

【答案】如图所示

【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′ 即为AB在平面镜中的像。如图所示。

16. 如图所示，按照小磁针N极所示方向标出通电螺线管磁感线方向和电源的“+”、“-”极。

【答案】如图所示

【解析】小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，根据在通电螺线管的外部，磁感线是从N极发出回到S极的，据此标出通电螺线管磁感线方向；由安培定则知，电流从通电螺线管的右端流入，故电源的右端为“+”极，左端为“-”极，如图所示。

四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）

17. 如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：

（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流；

（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母）

A．使用磁性更强的磁体

B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向

C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向

（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是___________能转化为电能：

（4）如果将电流表换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。

【答案】 （1）切割磁感线 （2）B （3）机械  （4）电源

【解析】（1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，保持磁体和导体不动，电路中不会产生感应电流，但是保持磁体不动，导体水平切割磁感线时会产生感应电流，故可得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流。

（2）感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，所以想要改变感应电流的方向，可以只上下调换磁极，或者只改变导体水平运动的方向，如果上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不会发生变化。

故选B。

（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流，所以是机械能转化为电能。

（4）如果将电流表换成电源，则构成一个完整的闭合回路，这样可以探究磁场对通电导体的作用。

18. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。

（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关：②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择___________两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择___________两图所示的实验来操作；

（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了___________的知识；

（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图所示，示数为___________N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：___________；

（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上：不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是___________（选填序号）。

A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作

B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值

C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力

【答案】 （1）甲、乙    乙、丙   （2） 二力平衡  （3）1.0 （4）自行车轮胎上制有凹凸的花纹（答案不唯一） （5）C

【解析】（1）小明要验证猜想①，需控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，由图可知，甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力大小不同，所以他应该选择甲、乙两图所示的实验来操作.

如果小明要验证猜想②，需控制压力的大小相同，改变接触面的粗糙程度，由图可知，乙、丙两图压力大小相同，接触面粗糙程度不同，所以他应该选择乙、丙两图所示的实验来操作。

（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用，由于木块做匀速直线运动，所以木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识可知，拉力与滑动摩擦力二力大小相等。

（3）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，所以测力计示数为1.0N。

（4）通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例很多，如：自行车轮胎上制有凹凸的花纹、塑料瓶盖刻竖条纹、结冰路面撒些煤渣等。

（5）A．因为压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，滑动摩擦力的大小与速度无关，实验时不需要做匀速直线运动，更易于操作，故A正确，不符合题意；

B．改进后，测力计静止，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值，方便读数，故B正确，不符合题意；

C．图中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦力，故C不正确，符合题意。故选C

19. 图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；

（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；

（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。

【答案】 （1）右  （2）断路  （3）正比   20

【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最右端。

（2）闭合开关，电流表无示数，可能电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。

（3）根据图乙可知，图像为一条过原点的直线，可以得到在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

由图乙可知，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，电压表的示数是1V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的最大阻值至少为

五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）

20. 如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。

求：（1）物块静止时对水平面的压强；

（2）在2～4s物块受到的摩擦力；

（3）在前6s内，拉力F做的功。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）物块对水平面压力

物块对水平面的压强

（2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即

物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力

（3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功

物块在4～6s内运动的距离

4～6s拉力F做的功

前6s拉力F做的功

21. 新冠疫情期间，一位热心市民为小区卡点志愿者送来了一个便携式可折叠电热壶，如图甲所示。该型号电热壶额定电压为220V，具有加热、保温两档。保温档的额定功率为200W，内部简化电路如图乙所示，双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件，，现将此电热壶接到220V的家庭电路中，求：

（1）当双触点开关接触触点___________（选填“2和3”或“3和4”）时为保温挡；

（2）的电阻是多少？加热档的电功率是多少？

（3）若电热壶内装有0.5L的水，现用加热档使水从20℃升高到100℃，加热效率为80%，则需要加热多少秒？[]

【答案】（1）2和3  （2）242Ω，800W   （3）210s

【解析】（1）根据公式可知，电路中的总电阻越小电功率越大，总电阻越大，电功率越小，当双触点开关接触触点2和3时，电路中的总电阻大于双触点开关接触触点3和4时电路中的总电阻，所以双触点开关接触触点2和3时为保温档，双触点开关接触触点3和4时为加热档。

（2）当双触点开关接触触点2和3时为保温档，此时电路中只接入了，根据公式可得的阻值为

当双触点开关接触触点3和4时，两个电阻并联，此时消耗的电功率为

根据并联电路中各支路工作互不影响可得，两电阻并联时电路消耗的总的电功率即为加热功率

（3）由题意可知，根据公式可得水的质量为

根据吸热公式可知水吸收的热量为

因为电热壶的加热效率为80%，根据公式，可知消耗的电能为

根据电能公式可得，加热时间为