2024年广东省广州市物理中考试卷（含答案）.docx

2024 年广东省广州市中考物理试卷
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1．（3 分）如图，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理应用了光的（ ）

声音
鸟鸣
猫叫
声音的频率/Hz
5000
800
声音强弱的等级/dB
30
60

A．折射 B．反射 C．色散 D．直线传播2．（3 分）监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则（ ）

A．鸟鸣的响度大 B．猫叫是超声波

C．鸟鸣的频率高 D．猫叫的音调高

3．（3 分）了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是（ ）
A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能

C．风能、水能 D．柴薪、天然气

4．（3 分）如图，把吸盘压在竖直的玻璃墙上，挤出空气，它就“吸”在玻璃墙上静止不动，则吸盘所受摩擦力（ ）

A．方向竖直向下 B．方向竖直向上

C．大于其所受重力 D．小于其所受重力

5．（3 分）广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气（ ）


A．遇热汽化吸热形成的 B．遇热汽化放热形成的

C．遇冷液化放热形成的 D．遇冷液化吸热形成的

6．（3 分）潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从 a 处驶入低密度海水区，“掉深”到 b 处。与 a 处相比，潜水艇在 b 处（ ）

A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大

C．排开液体重力不变 D．排开液体重力变大

7．（3 分）如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电，下列说法正确的是（ ）

A．云层带负电是由于失去了大量正电荷B．云层带负电是由于摩擦创造了负电荷C．放电时电荷从避雷针向云层方向移动D．放电时电流方向是从避雷针流向云层

8．（3 分）如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关 S，LED 灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED 灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（ ）

A．电风扇短路B．插座两孔短路
C．输电线甲 a、b 两点之间断路

D．输电线甲b、c 两点之间断路

9．（3 分）如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R 的滑片P 在最上端，称量时，滑片P 向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（ ）

A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小

C．电流表的示数越大 D．电流表的示数越小

10．（3 分）某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示，若，g＝10N/kg，水龙头关闭时，c 处所受水的压强为（ ）

A．3.0×104Pa B．9.0×104Pa C．1.0×105Pa D．1.3×105Pa
二、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。按题目要求作答。第 15、16 题结合题目要求，涉及计算
的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题， 演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
11．（5 分）如图，光线 a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线 b 平行凸透镜的主光轴，b 经凸透镜折射后，射到屏上的A 点。
（1） 画出光线 a；

（2） 画出光线b 经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；

（3） 保持光线a 不变，若平面镜转动角度小于 90°，则 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使 a 的反射光线通过凸透镜光心O。

位置
机械能/J
重力势能/J
甲
13
6
乙
12
10

12．（6 分）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。

（1） 篮球直径为 24.6 （选填“mm”“cm”或“dm”），质量为 0.6kg，g 取 10N/kg，则该篮球受到的重力为 N；
（2） 请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；

（3） 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J， 在乙位置时的动能为 J。

13．（5 分）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以 O 为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D 四点在同一水平线上。

（1） B、C、D 是挂衣处，同一件衣服挂在 B 时，A 点受到的支持力最小，请说明理由： ， 若衣服重为 3.6N，则此支持力最小值为 N；
（2） 请在图乙中：①画出 B 点受到衣服的拉力F，②画出拉力 F 的力臂 l。14．（6 分）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
（1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃， 会闻到臭味，表明 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）；
（ 1 ） 旋转开关转至 （ 选填“ab”“bc”“cd” 或“de” ） 时， 电热敷腰带处于高温挡工作， 理由是： ；
（2） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A，求通电 10min 消耗的电能；

（3） 旋转开关转至bc 时，电热敷腰带的功率为 22W，求电路的总电流；

（4） 旋转开关转至 cd 时，求电热敷腰带的功率。

（2） 拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”“小”），压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）大

气压强；
（3） 壶中装有密度为 1.0×103kg/m3、质量为 2kg 的水，则壶中水的体积为 m3，根据Q＝qV，若天然气的热值 q＝4.2×107J/m3，完全燃烧 V＝1.0×10﹣2m3 的天然气放出热量为 J，其中 1.68×105J的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为 4.2×103J/（kg•℃），则、水的温度升高了 ℃。

15．（11 分）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3 为加热电阻，其中 R1、R2 的阻值均为 1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入 220V 的家庭电路中，

16．（11 分）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在 1s 内，将重为

9×103N 的建筑材料沿竖直方向匀速提升 1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F 为 5×103N。
（1） 支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是： ；
（2） 求钢丝绳自由端的移动速度；

（3） 求拉力 F 的功率和滑轮组的机械效率。

17．（8 分）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。

（1） 如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时 a 端指向北方，则a 端是指南针的 （选填

“N 极”“S 极”），这是因为地球周围存在 ；

（2） 为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容：

①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上；

②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：
Ⅰ.合上开关 K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a 端仍然指向北方；

Ⅱ.滑动变阻器滑片P 由C 端向D 端移动时，电流表的示数减小；

③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格；
④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 A。
18．（8 分）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的F﹣x 关系图象（图线记为 a）。
：
（1）分析图甲的数据，得到实验结论 ＝常量（设为 k），则比值 k 的单位是 ，
这根弹簧 k 的大小为 ；


（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的 k 是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k 不变。乙同学：因为弹簧变短了，所以k 变小。丙同学：因为弹簧变短了，所以k 变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：

①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为 0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力 F
＝ N，此时弹簧的伸长量x＝ cm；

③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；

④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出 F﹣x 图象（对应图线记为b）；

弹簧受到的拉力 F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量 x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线 a、b，可以判断 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。

2024 年广东省广州市中考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1．（3 分）如图，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理应用了光的（ ）

A．折射 B．反射 C．色散 D．直线传播

【分析】光纤通信，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
【解答】解：光纤通信，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，故 ACD 错误，B 正确。
故选：B。
【点评】该题考查了光纤通信原理，常识性考查，基础简单。
2．（3 分）监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则（ ）

声音
鸟鸣
猫叫
声音的频率/Hz
5000
800
声音强弱的等级/dB
30
60
A．鸟鸣的响度大 B．猫叫是超声波

C．鸟鸣的频率高 D．猫叫的音调高
【分析】（1）频率是物体在 1s 内振动的次数；音调跟频率有关，频率越大，音调越高；

（2）振幅是物体振动时偏离原位置的大小，偏离原位置越大，振幅越大；在距离一定时，响度只跟振幅有关，振幅越大，响度越大。

【解答】解：由表中数据可知，鸟鸣的频率为 5000Hz，猫叫的频率为 800Hz，则鸟鸣的频率高，所以鸟鸣的音调高于猫叫的音调；因为猫叫声音的频率为 800Hz，在 20～20000Hz 之间，所以猫叫不是超声波；由表中数据可知，鸟鸣声音的响度为 30dB，猫叫声音的响度为 60dB，则猫叫的响度较大。
故选：C。
【点评】本题考查了声音的特征，从表中获取相关信息是解题的关键。

3．（3 分）了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是（ ）

A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能
C．风能、水能 D．柴薪、天然气

【分析】根据可再生能源和不可再生能源的概念分析。

【解答】解：可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。沼气是作物秸秆发酵而来的，属于可再生能源。不可再生能源包括化石能源、核能等。煤、石油、天然气都属于化石能源，是不可再生能源。风能、水能既是来自太阳辐射的能源，又是可再生能源能源。
故选：C。
【点评】本题考查有关能源的基础知识。

4．（3 分）如图，把吸盘压在竖直的玻璃墙上，挤出空气，它就“吸”在玻璃墙上静止不动，则吸盘所受摩擦力（ ）

A．方向竖直向下 B．方向竖直向上

C．大于其所受重力 D．小于其所受重力
【分析】（1）吸盘静止属于平衡状态，受平衡力；

（2）相互平衡的两个力，一定大小相等，方向相反。
【解答】解：把吸盘压在竖直的玻璃墙上，挤出空气，它就“吸”在玻璃墙上静止不动，吸盘静止属于平衡状态，受平衡力，吸盘所受的重力与摩擦力平衡，这两个力大小相等，方向相反，摩擦力与重力大小相等，摩擦力与重力方向相反，摩擦力方向竖直向上。分析吸盘所受的摩擦力：
A、方向竖直向下，错误；
B、方向竖直向上，正确；
C、大于其所受的重力，错误；
D、小于其所受的重力，错误。故选：B。
【点评】主要考查二力平衡条件，属于简单、基础题。

5．（3 分）广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气（ ）

A．遇热汽化吸热形成的 B．遇热汽化放热形成的

C．遇冷液化放热形成的 D．遇冷液化吸热形成的
【分析】（1）物质由液态变成气态，叫汽化；物质由气态变液体叫液化；

（2）汽化过程吸热，液化过程放热。
【解答】解：A、黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故 A 错误；
B、黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，是水蒸气遇冷液化形成的，故 B 错误；

C、黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，是水蒸气遇冷液化形成的，液化过程放热，故 C 正确；
D、“出水”，是水蒸气遇冷液化形成的，液化过程放热，故 D 错误。故选：C。
【点评】要注意区分汽化和液化的概念及吸热、放热过程。

6．（3 分）潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从 a 处驶入低密度海水区，“掉深”到 b 处。与a 处相比，潜水艇在b 处（ ）

A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大

C．排开液体重力不变 D．排开液体重力变大

【分析】利用 F 浮＝G 排＝ρ 液 gV 排分析即可。

【解答】解：某潜水艇从 a 处高密度海水区驶入 b 处低密度海水区时，由于 V 排不变，海水密度减小， 由F 浮＝G 排＝ρ 液 gV 排可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小，故 A 正确。
故选：A。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用，难度不大。

7．（3 分）如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电，下列说法正确的是（ ）

A．云层带负电是由于失去了大量正电荷
B．云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C．放电时电荷从避雷针向云层方向移动
D．放电时电流方向是从避雷针流向云层
【分析】（1）云层由于相互摩擦而带电，其实质是电子的转移，并不是创造了电荷，得到电子的带负电，失去电子的带正电；

（2）放电时，负电荷从云层向避雷针方向移动；物理学中规定，电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。
【解答】解：AB、云层由于相互摩擦而带电，其实质是电子的转移，并不是创造了电荷，云层因得到
电子而带负电，故 AB 错误；

CD、带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电，负电荷从云层向避雷针方向移动，
电流方向是从避雷针流向云层，故 C 错误、D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查摩擦起电的实质和电流方向的判断，难度不大。
8．（3 分）如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关 S，LED 灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED 灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是（ ）

A．电风扇短路B．插座两孔短路
C．输电线甲 a、b 两点之间断路
D．输电线甲 b、c 两点之间断路

【分析】电路的故障有两种：短路和断路；根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。

【解答】解：LED 灯发光，说明 LED 灯的支路是正常的；电风扇停止工作，说明电风扇的支路断路； 用试电笔检测插座两孔，氖管均发光，这说明左右两孔与火线之间是连接的，所以故障是 b、c 之间断路了，故 ABC 错误，D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析，相对比较简单，属于基础题。

9．（3 分）如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R 的滑片P 在最上端，称量时，滑片 P 向下滑动。闭合开关 S，车辆总质量越大时（ ）

A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小
C．电流表的示数越大 D．电流表的示数越小

【分析】分析电路连接，根据串联分压原理结合欧姆定律分析回答。

【解答】解：由图可知，R0 和滑动变阻器 R 的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R 上半部分电压；闭合开关 S，车辆总质量越大时，滑动变阻器滑片向下移动，电压表所测部分电阻长度增大，电阻变大，根据串联分压原理可知，电压表示数变大；因滑片向下移动过程中，电路的总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路的电流大小不变，即电流表示数不变，故 A 正确，BCD 错误。故选：A。
【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，分析电路连接是解题的关键。

10．（3 分）某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示，若，g＝10N/kg，水龙头关闭时，c 处所受水的压强为（ ）

A．3.0×104Pa B．9.0×104Pa C．1.0×105Pa D．1.3×105Pa
【分析】利用液体压强公式可求出 c 处所受水的压强。
【解答】解：c 处到水面的距离为：h＝10m+3m＝13m，则c 处所受水的压强为：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×13m＝1.3×105Pa。
故选：D。
【点评】此题考查液体压强公式的应用和计算，属于基础题、难度不大。

二、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。按题目要求作答。第 15、16 题结合题目要求，涉及计算的， 应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
11．（5 分）如图，光线 a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线 b 平行凸透镜的主光轴，b 经凸透镜折射后，射到屏上的 A 点。
（1） 画出光线 a；
（2） 画出光线 b 经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点 F；

（3） 保持光线 a 不变，若平面镜转动角度小于 90°，则 顺时针 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使 a 的反射光线通过凸透镜光心 O。

【分析】（1）根据反射角等于入射角作图；

（2） 根据平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点确定；
（3） 根据反射定律确定转动方向。

【解答】解：（1）光反射时，反射角等于入射角，图中反射光线与镜面夹角为 45 度，则与法线的夹角为 90°﹣45°＝45°，因而入射角也是 45°，与镜面的夹角是 45°，光线竖直向上射向平面镜；

（2） 连接光线b 与A 点是折射光线，与主轴的交点是焦点；如图所示：

（3） 保持光线 a 不变，若平面镜转动角度小于 90°，使 a 的反射光线通过凸透镜光心 O，则入射光线与反射光线的夹角变小，说明入射角变小，则必须将法线靠近入射光线，即将平面镜顺时针转动一定的角度。
故答案为：（1）见解答；（2）见解答；（3）顺时针。
【点评】本题考查光的反射和凸透镜的折射规律，属于中档题。

12．（6 分）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置
机械能/J
重力势能/J
甲
13
6
乙
12
10

（1） 篮球直径为 24.6 cm （选填“mm”“cm”或“dm”），质量为 0.6kg，g 取 10N/kg，则该篮球受到的重力为 6 N；
（2） 请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；

（3） 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为1 J，在乙位置时的动能为 2 J。

【分析】（1）比较刻度尺上，24.6mm、24.6cm、24.6dm 的长度；
（2） 利用G＝mg 计算篮球受到的重力；

（3） 忽略空气的作用力，空中飞行的篮球，只受重力；
（4） 动能与势能的总和称为机械能。

【解答】解：（1）比较刻度尺上，24.6mm、24.6cm、24.6dm 的长度，明显能看出，篮球的直径为 24.6cm；该篮球受到的重力 G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N；

（2） 忽略空气的作用力，图中乙位置篮球只受重力，其方向竖直向下，大小为 6N，作用点在重心，受力示意图如图所示：

（3） 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，机械能有 13J 变为 12J，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 1J；在乙位置时机械能为 12J，其中重力势能 10J，所以在乙位置时的动能为 2J。故答案为：（1）cm；6；（2）如图所示；（3）1；2。
【点评】主要是要记住：动能与势能的总和称为机械能。

13．（5 分）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以 O 为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上 A、B、C、D 四点在同一水平线上。

（1） B、C、D 是挂衣处，同一件衣服挂在 B 时，A 点受到的支持力最小，请说明理由： 衣服挂在B点时，阻力臂最小 ，若衣服重为 3.6N，则此支持力最小值为 4 N；
（2） 请在图乙中：①画出 B 点受到衣服的拉力F，②画出拉力 F 的力臂l。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；
（2）从支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。

【解答】解：（1）衣服挂在 B 点时，阻力臂最小，根据 F1L1＝F2L2 可知，此时最省力，A 点受到的支持力最小；衣服重为 3.6N，最小阻力臂为 0.20m，动力臂为 0.18m，根据 F1L1＝F2L2 可知，最小动力 F1＝
＝ ＝4N；
（2）受到衣服的拉力F 竖直向下，过 O 点做力的垂线即为力臂，具体图示如下：
。
故答案为：（1）衣服挂在 B 点时，阻力臂最小；4；（2）见上图。

【点评】本题考查最小力和力臂的画法以及杠杆平衡条件，属于基础题。

14．（6 分）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
（1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明 分子做无规则运动 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）；
（2）拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 大 （选填“大”“小”），压强 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强；
（3）壶中装有密度为 1.0×103kg/m3、质量为 2kg 的水，则壶中水的体积为 2×10﹣3 m3，根据 Q＝qV，若天然气的热值 q＝4.2×107J/m3，完全燃烧 V＝1.0×10﹣2m3 的天然气放出热量为 4.2×105 J，其中 1.68×105J 的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为 4.2×103 J（/kg•℃），则、水的温度升高了 20 ℃。

【分析】（1）一切物质的分子在永不停息地做无规则运动；
（2） 流体的压强跟流速有关，流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大；
放
（3） 根据密度公式求出水的体积；根据 Q ＝qV 求出完全燃烧 V＝1.0×10﹣2m3 的天然气放出热量，利用Q 吸＝c 水 m 水 Δt 求出水升高的温度。
【解答】解：（1）拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，这是臭味分子扩散到空气中的结果，属于扩散现象，说明臭味分子在永不停息地做无规则运动；

（2） 因为流体速越大的地方压强越小，所以进口处天然气流速大，压强小于大气压，天然气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而天然气不会向空气中泄漏；

（3） 壶中装有密度为 1.0×103kg/m3、质量为 2kg 的水，则壶中水的体积为：

水
V ＝＝ ＝2×10﹣3m3；
完全燃烧 V＝1.0×10﹣2m3 的天然气放出热量为：
放
Q ＝qV＝4.2×107J/m3×1.0×10﹣2m3＝4.2×105J，
根据 Q 吸＝c 水 m 水 Δt 可知，水升高的温度为：

Δt＝ ＝ ＝20℃。
故答案为：（1）分子做无规则运动；（2）大；小于；（3）2×10﹣3；4.2×105；20。
【点评】本题考查了分子的热运动、流体压强与流速的关系、密度公式、燃料完全燃烧放热公式和吸热公式的应用，综合性较强，但难度不大。

15．（11 分）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、 R3 为加热电阻，其中 R1、R2 的阻值均为 1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V 的家庭电路中，

（1） 旋转开关转至 de （选填“ab”“bc”“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是： 电路中的总电阻最小，总功率最大 ；

（2） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A，求通电 10min 消耗的电能；

（3） 旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22W，求电路的总电流；
（4） 旋转开关转至 cd 时，求电热敷腰带的功率。

【分析】（1）由图乙可知，当开关接 ab 时，电路开路，当开关接 bc 时，R1、R2 串联，当开关接 cd 时， 只有R2 工作，当开关接 de 时，R2、R3 并联，根据串并联电路的特点和 P＝可知电热敷腰带不同挡位的电路连接；
（2） 根据 W＝UIt 求出通电 10min 消耗的电能；
（3） 根据 P＝UI 求出旋转开关转至 bc 时电路的总电流；
（4） 根据 P＝可求出旋转开关转至 cd 时，电热敷腰带的功率。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关接 ab 时，电路开路，当开关接 bc 时，R1、R2 串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由 P＝可知，电路中的总功率最小，电热敷腰带处于低温挡；
当开关接 de 时，R2、R3 并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热敷腰带处于高温挡；当开关接 cd 时，只有 R2 工作，电热敷腰带处于中温挡；
（ 2 ） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A ， 通电 10min 消耗的电能： W ＝ UIt ＝220V×0.25A×10×60s＝33000J；
（3） 旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22W，由 P＝UI 可知，此时电路的总电流：I′＝ ＝ ＝0.1A；

（4） 旋转开关转至 cd 时，电热敷腰带的功率：P中＝ ＝ ＝44W。
答：（1）de；电路中的总电阻最小，总功率最大；
（2） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A，通电 10min 消耗的电能为 33000J；
（3） 旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22W，电路的总电流为 0.1A；

（4） 旋转开关转至 cd 时，电热敷腰带的功率为 44W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的应用，能分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
16．（11 分）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在 1s 内，将重为 9×103N 的建筑材料沿竖直方向匀速提升 1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力 F 为 5×103N。
（1） 支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是： 增大受力面积，减小压强 ；
（2） 求钢丝绳自由端的移动速度；

（3） 求拉力F 的功率和滑轮组的机械效率。
【分析】（1）根据 p＝判断；
（2） 根据 s＝nh 和v＝解答；
（3） ①利用P＝Fv 求拉力做功的功率；

②利用η＝ 求滑轮组的机械效率；
【解答】解：（1）支腿做成“ ”形而非“”形的作用是增大受力面积，减小压强；在 1s 内，竖直方向匀速提升 1m，由图可知有三段绳子承担物重，s＝3h＝3×1m＝3m，钢丝绳自由端的移动速度 v＝＝ ＝3m/s；
（2） ①钢丝绳自由端移动的速度：v＝3m/s，拉力做功的功率：P＝Fv＝5×103N×3m/s＝1.5×104W；

②滑轮组的机械效率：η＝＝ ＝ ＝60%。答：（1）增大受力面积，减小压强；
（2） 钢丝绳自由端的移动速度 3m/s；

（3） 拉力F 的功率和滑轮组的机械效率分别为 1.5×104W、60%。
【点评】本题使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功率公式和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
17．（8 分）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。
（1） 如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时 a 端指向北方，则 a 端是指南针的 N 极（选填“N 极”“S 极”），这是因为地球周围存在 地磁场 ；

（2） 为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容：

①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上；
②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：

Ⅰ.合上开关 K，指南针在电磁铁的作用下，静止时 a 端仍然指向北方；

Ⅱ.滑动变阻器滑片 P 由C 端向D 端移动时，电流表的示数减小；
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格；
④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 0.6 A。
【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母 S 表示；指北的叫北极，用字母 N 表示；

（2） 根据要求连接电路图；
（3） 根据控制变量法以及多次实验的要求进行设计表格；

（4） 根据电流表的量程和分度值进行读数。
【解答】解：（1）指南针静止时 a 端指向北方，则 a 端是指南针的N 极，这是因为它受到了地磁场的作用；
（2） 合上开关 K，指南针在电磁铁的作用下，静止时 a 端仍然指向北方，根据安培定则判断铁钉的上部与负极相连，滑动变阻器滑片 P 由C 端向D 端移动时，电流表的示数减小，则互动变阻器连接 A 端， 连接电路如图所示：

；
（3） 为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，控制线圈匝数一定，进行多次实验，设计数据记录表格如图所示：

电磁铁

（线圈）
50 匝
100 匝
实验次数
1
2
3
1
2
3
电流/A
0.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.5
吸引铁钉

数目/枚

电流表的量程为 0﹣3A，分度值为 0.1A，则读数为 0.6A。

故答案为：（1）N 极；地磁场；（2） ；（3）
电磁铁

（线圈）
50 匝
100 匝
实验次数
1
2
3
1
2
3
电流/A
0.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.5
吸引铁钉

数目/枚

；（4）0.6。

【点评】本题考查了探究电与磁的实验，涉及到电路图的连接、实验表格的设计及电流表的读数，是一道综合实验题。

18．（8 分）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的 F﹣ x 关系图象（图线记为 a）。
（1） 分析图甲的数据，得到实验结论： ＝常量（设为k），则比值k 的单位是 N/cm ，这根弹簧 k 的大小为 0.5N/cm ；

（2） 把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的 k 是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：

甲同学：因为是同一根弹簧，所以 k 不变。
乙同学：因为弹簧变短了，所以 k 变小。
丙同学：因为弹簧变短了，所以 k 变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：

①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 3.50 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为 0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力F＝ 2.5 N，此时弹簧的伸长量 x＝ 2.50 cm；

③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出 F﹣x 图象（对应图线记为 b）；

弹簧受到的拉力 F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量 x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线 a、b，可以判断 丙 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
【分析】（1）弹簧的弹性系数，也叫劲度系数，单位是 N/cm；
（2） 根据 F＝kx，变形得：；
（3） 测弹簧的长度，读数时，要读到分度值的下一位；
（4） 求出弹簧剪短之后的劲度系数，通过比较得出结论。
【解答】解：（1）分析图甲的数据，得到实验结论：＝常量（设为 k），代入数值：
；

（2）①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 3.50cm，读数时，要有一位估读值；

②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为 0.5N，则 5 个钩码的拉力