迎战2022年中考物理一模-山东青岛卷

【答案】10cm，水平线上，照相机。

【解析】（1）从图中可知，此凸透镜的焦距为10cm；因为一束平行光射入凸透镜后汇聚于一点，该点到透镜距离为10cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一水平线上。其目的是使成像处在光屏中心位置，有利于实验。

（3）从表中给出的实验数据看，物体成像是倒立、缩小的实像，此规律照相机成像规律相同。

答案是：10cm，水平线上，照相机。

（3）如图所示，在“探究光的反射规律”实验中，入射角是________；改变入射光的方向，使入射角变大，则反射角变________；以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转，在硬纸板上_______(填“能”或“不能”）观察到反射光。

【答案】α；大；不能。

【解析】在“探究光的反射规律”实验中，∠α是入射光线和法线的夹角，所以是入射角；在光的反射时，入射角和反射角相等，所以使入射角变大，则反射角变大；以ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转一个角度，在白纸板上不能看到反射光线，是因为纸板OB面和反射光线以及法线不在同一个平面上。

故答案为：α；大；不能。

15.（2分）“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快，说明当时周边的气温突然_____。

【答案】扩散、升高。

【解析】从诗句中可知，“花香袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“知骤暖”，即气温突然升高造成的。从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧。故答案为：扩散；升高。

答案是：扩散、升高。

16.（2分）如图所示，A′B′是AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置（保留作图痕迹）。

【解析】像与物分居平面镜两侧，并以平面镜为对称轴，知道这以规律，此图即可完成。

【答案】如图。

17.（3分）一家焚烧生活垃圾的发电厂，每年通过焚烧垃圾可生产出1.2亿千瓦时的电能。假若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，则这些热量可以在一个标准大气压下将多少千克的水由20℃加热到沸腾?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

【解析】本题考查的是热量的计算。

由公式Q吸=cm(t-t0)得：

。

答案：3.5×104kg。

18.实验探究（11分）

（1）（4分）如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。

（1）小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与 的关系；

（2）同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 。

【答案】（1）质量；（2）f=0.3F。

【解析】（1）影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。

（2）根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F。

故答案为：（1）质量；（2）f=0.3F。

（2）（4分）小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向 　（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。

（2）得出杠杆的平

衡条件“动力×动力臂=阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示，请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为　 　N。

【答案】（1）左；（2）6。

【解析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直到杠杆在水平位置平衡。

（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=0.2m×3N=0.6N•m；故若当L1为0.1m时，

；

答案是：（1）左；（2）6。

（3）（3分）利用如图所示的电路装置，探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少？

（1）此装置可以探究电流产生的热量跟　 　的关系，一段时间后，　 　容器内电阻丝产生的热量较多（选填“左”或“右”）。

（2）如果通过R1的电流为2A，那么10s内通过R1的电流产生的热量是　 　J。

【答案】（1）电阻、右；（2）200。

【解析】（1）由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置可以探究：电流产生的热量与电阻的关系；由于右侧中的电阻丝阻值较大，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在右侧容器中产生的热量较多。

（2）R1在10s内产生的热量：Q=I2Rt=（2A）2×5Ω×10s=200J。

19.（5分）基础问答、作图和计算

（1）（3分）如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 。撑杆起跳时， 能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能 （大于/等于/小于）0。

【答案】动能、动、等于。

【解析】撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能，并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能，此过程动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当运动员到底最高点时动能为零，重力势能最大。

（2）（2分）如图，一物体放在水平面上，一同学沿左上方与水平方向成30°角用200N的力拉物体，画出该拉力的示意图。

【解析】拉力的作用点在物体上，可以画在重心上，方向与水平方向成30°角向着右上方，大小为200N，如下图所示。

20.实验探究（13分）

（1）（5分）用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。

(1)连接电路时，图甲中导线E端应与滑动变阻器的______(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱相连，使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。

(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P发现，电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是______(填序号)。

A．滑动变阻器断路　B．R短路　C．R断路

(3)排除故障后，将5 Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5 V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为______A。

(4)将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，记录实验数据，此操作中调节滑动变阻器的目的是________________________。

(5)再将电阻换成15 Ω重复操作。

(6)分析数据可得出结论：________________________________。

【答案】（1）B；（2）B；（3）0.3；（4）保持定值电阻两端电压不变；（6）通过导体的电流与电阻成反比。

【解析】（1）由闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端，且使滑动变阻器的阻值最大，可知，图甲中导线E端应与滑动变阻器的B接线柱相连；

（2）电流表有示数，说明电路为通路，而电压表的示数始终为零，说明电压表测量导线两端电压，即定值电阻R短路；

（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则由电流表指针位置可知，电流表读数为0.3A；

（4）在研究电流与电阻关系时，把定值电阻5Ω换成10Ω，根据串联电路导体两端电压与其阻值成正比知，电阻两端电压会增大；在电源电压一定时，要使电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器两端电压增大，也就是需要滑动变阻器接入电路电阻增大．调节滑动变阻器的滑片P到合适位置；

（6）由表中的数据可知，电阻两端的电压不变时，通过电阻电流的变化倍数与电阻阻值变化倍数的倒数相等，即通过导体的电流与电阻成反比。

故答案为：（1）B；（2）B；（3）0.3；（4）保持定值电阻两端电压不变；（6）通过导体的电流与电阻成反比。

（2）（8分）在“测量小灯泡的电功率“的实验中，电源电压为3V，灯泡额定电压为2.5V。

（1）请根据图甲，将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整；

（2）在连接电路时，开关应　 　，滑动变阻器的滑片P应置于　 　端（选填“A”或“B”）；

（3）移动滑片P，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，其示数为　 　A，小灯泡此时的电功率为　 　W。要测量小灯泡的额定功率，需将滑片P向　 　端移动（选填“A”或“B”）直到电压表的示数为2.5V；

（4）实验中，小灯泡突然熄火，电流表示数为零，电压表示数变大，电路中的故障可能是　 　。

【答案】（1）如图；（2）断开、B；（3）0.24、0.36、A；（4）灯泡断路。

【解析】（1）“测量小灯泡的电功率“的实验中，电源电压为3V，灯泡额定电压为2.5V。故电压表的量程选“0～3V”，并联在小灯泡两端，如图。

（2）电路连接过程中，开关应断开，滑片滑到阻值最大处，阻值最大处在B端。

（3）电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流为0.24A；此时小灯泡的实际功率：P实际=U实际I实际=1.5V×0.24A=0.36W；

要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从1.5V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V为止；

（4）灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表与灯泡并联；闭合开关，灯泡不亮，说明电路存在断路或灯泡发生短路；电流表示数为零，说明电路发生断路；电压表示数变大，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路。

故答案为：（1）如图；（2）断开、B；（3）0.24、0.36、A；（4）灯泡断路。

21.（3分）请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。

【解析】首先辨别图中三根线地线、火线、零线。

（1）灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全。

（2）三孔插座的接法：上孔

接地线；左孔接零线；右孔接火线。

如图所示：

22.（2分）如图所示开关断开，甲乙两表都是电流表时，两表示数之比为 3：5。当开关闭合，甲乙两表都是电压表时，求两表示数之比为。

【答案】5：2。

【解析】（1）当开关断开，甲乙两表都是电流表时，R1和R2并联，甲测R2支路的电流，乙测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，两支路的示数之比：

=

=

=

，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I=

可得，两电阻的阻值之比：

=

=

=

；

（2）当开关闭合，甲乙两表都是电压表时，R1和R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，

所以，两电阻两端的电压之比：

=

=

=

，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，两电压表的示数之比：

=

=

=

。

故答案为：5：2。

四、综合能力题（本题满分20分，共4小题）

23.（2分）如图所示，是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定一个浮子。当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值　 　（填“越大”或“越小”），油箱内油量　 　（填“越多”或“越少”）。

【答案】越大、越少。

【解析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，由

的变形式

可知，当电流表示数越小时，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的电阻越大，由图可知，滑片上移时接入电路中的电阻越大，浮子下移，油箱内油量越少。

故答案是：越大、越少。

24.（6分）小明在盆中清洗樱桃时发现樱桃会沉入水中，他想知道樱桃的密度，于是他做了如下操作：

（1）把天平放在水平台面上，将　 　移到标尺左端零刻线处，发现指针指在分度盘左侧，接下来应向　 　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母使横梁平衡。

（2）用天平测出透明空烧杯的质量m1=20.8g，然后将透明空烧杯中装入适量水，把一粒樱桃放入烧杯中的樱桃放入烧杯中，再往烧杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到樱桃悬浮，随即停止加盐，将烧杯中的樱桃取出，用调好的天平测出烧杯与盐水总质量，如图甲所示，记作m2=　 　g。

（3）将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中，如图乙所示，量筒中盐水的体积为V=　　cm3，则樱桃的密度为　 　kg/m3。

（4）以上实验操作，测出的樱桃密度比实际值将偏　 　（选填“大”或“小”）。

【答案】（1）游码、右；（2）75.8；（3）50、1.1×103；（4）偏大。

【解析】（1）使用天平时，应将它放在水平桌面上；把游码放在标尺左端的零刻线处，然后调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线上；天平指针偏左，应当将横梁右端的平衡螺母向右调节，直至平衡。

（2）天平标尺上一大格表示1g，里面有5个小格，故其分度值为0.2g，盐水和烧杯的质量为50g 20g 5g 0.8g=75.8g。

（3）倒入量筒中盐水的质量m=75.8g﹣20.8g=55g；量筒的分度值为1cm3，量筒中盐水的体积V=50ml=50cm3；樱桃悬浮时，樱桃的密度等于盐水的密度，

则盐水的密度ρ樱桃=

=

=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3。

（4）将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中，在烧杯的内壁上有盐水的残留，故使得测量的盐水的体积偏小，根据密度公式可知，所测盐水密度偏大；由于盐水的密度与樱桃的密度相等，故所成樱桃的密度偏大。

25.（6分）一颗图钉尖的面积是5×10-8m2，图钉帽的面积是0.5×10-4m2，手指对图钉的压力为20N，求：

（1）图钉尖对墙面产生的压强；

（2）图钉尖对墙面产生的压强相当于多少米深处水所产生的压强；

（3）在一标准大气压下图钉帽受到大气的压力。（ρ水＝1.0×103kg／m3，一标准大气压为Po＝1.0×105Pa）

【解析】（1）因为F=20N，S=5×10-8m2，

所以图钉尖对墙面产生的压强为：

。

1. 因为ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，

所以水的深度为：

。

（3）因为P0=1.0×105Pa，S帽=0.5×10-4m2，

所以图钉帽受到大气的压力为：F′=P0×S帽=1.0×105Pa×0.5×10-4m2=5N。

答：（1）图钉尖对墙面产生的压强为4×108Pa；（2）图钉尖对墙面产生的压强相当于4×104m深处水所产生的压强；（3）在同一标准大气压下图钉帽受到大气的压力为5N。

26.（6分）体感器的可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V．求：

（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；

（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；

（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。

【解析】（1）由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，

当F1=1N时，电流表示数为1A，电压数为3V，由串联电路特点可知，此时U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V，并且：I1=I2=1A，

由欧姆定律可得，R1的阻值：R1=

=

=9Ω；

此时R2连入电路的阻值：R2=

=

=3Ω，

所以压力F1与R2阻值之比：k=

=

=

N/Ω，

（2）当滑片P滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数为7.5V，

此时电路中电流：I'=I2′=I1′=

=

=

=0.5A，

所以R2的最大值：R2最大=

=

=15Ω，

因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：F=kR2，

所以压力F2=

N/Ω×R2最大=

N/Ω×15Ω=5N；

（3）由F=kR2有：R2=

=

，串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数：

UV=IR2=

•R2=

=

，

化简可得：F=

（N）。

答：（1）定值电阻R1为9Ω；压力F1与R2阻值之比k为

N/Ω；（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2为5N；（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为F=

（N）。