挑战37 天津卷（天津近四年共32题）（原卷版）

2023 年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版） 挑战37 天津卷（天津近四年共32 题） 20、21、22、23 年题型统计： 选择题 填空题 实验题 计算综合解答题 合计 电学综合 8 3 2 4 17 力学综合 4 1 5 4 14 其他综合 1 0 0 0 1 合计 13 4 7 8 32 一．选择题（共6 小题） 1．（2023•天津）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触、b、三处，氖管 都发光；接触d 处，氖管不发光。则故障可能是（ ） ．灯丝断了 B．灯短路了 ．开关处断路 D．d 间断路 2．（2023• “ ” 天津）党的二十大报告指出科技是第一生产力。某学校为了培养学生的科学 素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当 水位达到金属块时（一般的水都能导电），则（ ） ．两灯都亮 B．两灯都不亮 ．只有绿灯亮 D．只有红灯亮 3．（2022•天津）如图所示的实验电路，闭合开关S 后，电流表的示数为05，电流表1 的 示数为03。则通过小灯泡L1、L2 的电流分别是（ ） ．03 02 B．02 03 ．05 03 D．05 02 4．（2022•天津）实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8 的物体匀速提升05m。已 知动滑轮的重为2 ，不计绳重和摩擦，则（ ） ．拉力F 为4 B．有用功为5 ．绳子自由端移动距离为15m D．该滑轮组的机械效率为80% 5．（2021•天津）如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎 不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（ ） ．L1短路 B．L1断路 ．L2短路 D．L2断路 6．（2020•天津）如图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M 工作，应（ ） ．只闭合S1 B．只闭合S2 ．S1、S2都闭合 D．S1、S2都断开 二．多选题（共7 小题） 7．（2023• “ ” 天津）（多选）如图所示的电阻测量盒，内有电源（电压不变且未知）、阻 值已知的定值电阻R0、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别 与待测电阻Rx 的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出Rx 的阻 值。如图是设计的盒内电路图，其中符合要求的是（ ） ． B． ． D． 8．（2021•天津）（多选）如图所示的电路，电源电压恒为12V，灯泡L1 “ 标有6V 3”字 样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 位于某一位置时，L1 正常发光；将L1 “ 换成4V 2”的灯泡L2，滑片P 位于另一位置时，L2 也正常发光。先后两种情况下（ ） ．L1、L2电阻之比为3：2 B．电流表示数之比为1：1 ．电压表示数之比为4：3 D．变阻器功率之比为3：4 9．（2023•天津）（多选）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速 提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1：3；再匀速提升重为G2的物体。先后两 次绳子自由端的拉力之比为2：5 。若不计绳重和摩擦，则（ ） ．G1：G2＝2：5 B．G1：G2＝1：3 ．先后两次滑轮组的机械效率之比为3：4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5：6 10．（2022• “ 天津）（多选）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有6V 6” “ 和6V 3”字样，电 源电压恒为6V 。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ） ．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1 B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1 ．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6 D．只闭合S1、S2时，电路的总功率为3 11．（2021•天津）（多选）在研究凸透镜成像规律时，将焦距为10m 的凸透镜和点燃的蜡 烛固定在光具座上（如图），在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列 说法正确的是（ ） ．光屏上所成的是倒立、缩小的实像 B．光屏上所成的是倒立、放大的实像 ．光屏一定位于60～70m 刻度之间 D．光屏一定位于70～90m 刻度之间 12．（2022• “ ” 天津）（多选）小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔浮沉子，将 其放入一个底面积为S、水深为0 的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬 浮，此时水深为1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满 了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为2。已知水的密度为ρ0，则所制作的 浮沉子（ ） ．质量为ρ0（1﹣0）S B．质量为ρ0（2﹣0）S ．材料的密度为 ρ0 D．材料的密度为 ρ0 13．（2020•天津）（多选）水平桌面上有一底面积为S1 的圆柱形薄壁容器，容器内装有 质量为m 的水。现将一个底面积为S2 的圆柱形木块（不吸水）缓慢放入水中，松开手 后，木块直立在水中且与容器底接触（部分露出水面），如图所示。若此时木块对容器 底的压力刚好为零，则（ ） ．放入木块前水对容器底的压强为 B．放入木块后水对容器底的压强为 ．木块所受的重力为 mg D．木块所受的重力为 mg 三．填空题（共4 小题） 14．（2023•天津）如图1 —— 是我国古代汲水装置 桔槔，图2 是它水平静止时的简化模 型，该装置是 （填简单机械名称）：此时配重物重力为G1，水桶重力为G2， l1：l2＝2：1，若不计杆重，则G1：G2＝ 。 15．（2023•天津）在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关 后，电流表1、2的示数分别为05 和03，则通过小灯泡L1 的电流为 ，通过小灯 泡L2 的电流为 。 16．（2021•天津）电阻R1、R2的U﹣图象如图1 所示，则R1：R2＝ 。将R1、R2 接入电源电压不变的电路中，如图2 所示。当只闭合S 时，电路消耗的总功率为P1；当 S 和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝ 。 17．（2022•天津）如图所示电路，电阻R1为3Ω，R2为1Ω。当开关S 闭合后，通过电阻 R1、R2 的电流之比为 ，电压表V1、V2 的示数之比为 。 四．实验探究题（共7 小题） 18．（2023•天津）同学们在观看冰壶比赛时，发现了如下两个现象： 现象一：运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成。 现象二：运动员蹬冰时要用力。 “ 他们认为上述现象与摩擦力的知识有关，于是提出了滑动摩擦力的大小与什么因素有 ” 关的问题，并进行了如下探究。 【猜想与假设】根据同学们的发现，猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关。 【设计并进行实验】 用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块受到的滑动摩擦 力。进行了三次实验，如图所示。 【分析与论证】 （1 ）甲图中，木块受到的滑动摩擦力为 。 （2）对比乙、丙两图，可得结论： 。 （3）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请列举在冰壶运动中增大摩擦 的措施，并利用实验结论进行解释。（至少写出一例） 。 19．（2023• “ ” “ ” “ ” 天津）在学习阿基米德原理时，可用实验探究与理论探究两种方式进行 研究。请你完成下列任务： 【实验探究】 通过图1 所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。由实验可得结论： 。这就是阿基米德原理。 【理论探究】 —— 第一步：建立模型 选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图2 所示。 —— 第二步：理论推导 利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。 请你写出推导过程。提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在图2 中标出）。 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1 的柱形平底薄壁容器，内装质量为m 的液体。现将一个底 面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器 底接触但不密合），整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F 浮＝ 。 20．（2022•天津）小明同学利用伏安法测电阻。 （1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完 整； （2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。 实验次数 电压U/V 电流/ 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 17 016 106 2 3 28 028 100 21．（2021• “ ” 天津）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）实验前，若使如图1 所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 “ ” “ ” （选填左或右）调节。 （2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠 杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析可得杠杆的平衡条件是 。 次数 动力F1/ 动力臂l1/m 阻力F2/ 阻力臂l2/m 1 10 150 15 100 2 10 200 20 100 3 20 150 30 100 （3）为了进一步验证实验结论，又做了如图2 所示的实验，在杠杆水平平衡时： ①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2 大小为 ，阻力臂l2为 m；（g 取10/kg） ②请你在图中画出动力F1的力臂。 22．（2020•天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关 为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹 簧测力计。 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩 码进行了三次实验，数据如表所示： 实验次数 钩码所受的重力 G/Ν 提升高度/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离 s/m 机械效率η 1 20 01 10 03 667% 2 40 01 18 03 741% 3 60 01 25 03 请你解答如下问题： （1）表中第3 次实验时滑轮组的机械效率为 ；根据表中数据在图中画出该 滑轮组的绕线方式； （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效 率 “ ”“ ” “ ” （选填越高 越低或不变）； （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。 23．（2023•天津）为了测量一个金属零件的密度，小明进行了以下实验： （1）实验步骤 ①把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现指针在分度盘上的位置 如图甲所示，为使横梁平衡应将平衡螺母向 “ ” “ ” 调节（填左或右）； ②用天平测出零件的质量，如图乙所示； ③用量筒测出零件的体积，如图丙所示； （2）实验数据处理 请将实验数据及计算结果填入下表； 零件质量 m/g 量筒中水的体积 V1/m3 量筒中水和零件 的总体积V2/m3 零件体积 V/m3 零件密度 ρ/（g•m 3 ﹣） 24．（2023•天津）小明要测出一个电压约为30V 的电源电压（电压保持不变），手边可供 选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0～15V）；一块电流表（量程0～ 06）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。 请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。 五．计算题（共1 小题） 25．（2021•天津）水平桌面上有一底面积为5S0的圆柱形薄壁容器，容器内装有一定质量 的水。将底面积为S0、高为0 的柱形杯装满水后（杯子材料质地均匀），竖直放入水 中，静止后容器中水的深度为 0，如图1 所示；再将杯中的水全部倒入容器内，把空杯 子竖直正立放入水中，待杯子自由静止后，杯底与容器底刚好接触，且杯子对容器底的 压力为零，容器中水的深度为 0 ，如图2 所示。已知水的密度为ρ0 。求： （1）空杯子的质量； （2）该杯子材料的密度。 六．综合能力题（共6 小题） 26．（2022•天津）如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以为支点的杠杆，若动力 F1为200，动力臂l1为12m（图中未画出），阻力臂l2为006m，不计道钉撬自身重力。 （1）在图中画出动力臂l1； （2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。 27．（2022•天津）小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项 “ ” 链的密度。受到曹冲称象故事的启发，她利用如图所示的器材和足量的水（含取水工 具，水的密度为ρ0）进行实验，实验步骤如下： ①在量筒中装入适量的水，记下体积V1； ②将项链浸没在量筒的水中，记下体积V2； …… 请你帮小芳完成实验。要求： （1）写出步骤② 之后的实验步骤和需要测量的物理量； 。 （2 ）写出珍珠项链密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 。 28．（2020• “ ” “ ” 天津）停课不停学期间，小明在云课堂中学习了密度计的相关知识后，想 用家中可用器材（如图所示），测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ 水，请你 帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出鸡蛋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 29．（2021•天津）现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电 阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻 丝样品（阻值在2～3Ω 之间，两端留有接线头），电压约为12V 的电源（电源电压不 变），阻值为5Ω 的定值电阻R0，一个量程为0～06 的电流表，一个量程为0～15V 的 电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1 “ ）画出实验电路图（电阻丝用 ”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 30．（2020•天津）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一 “ ” 个电阻测量盒：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0 的定值电阻、一个开关和 一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1 所示。未使 用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx 的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数1、开关断开时电流表的示数2，经计算得知 Rx的阻值。 请你解答如下问题： （1）在图2 的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图； （2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选 择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示） 31．（2022• “ ” 天津）小明利用如图甲所示电路研究电流与电压关系时，闭合开关S，滑动 变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣关系图象如图乙所示。 其中U0、Um、0均为已知量，电源电压不变。 请解答如下问题： （1）写出电源电压值； （2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣关系图象， 并标出端点的坐标； （3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了Δ，请你 推导出定值电阻的电功率变化量ΔP 的数学表达式（用U1、U2和Δ 表示）。 七．解答题（共1 小题） 32．（2023•天津）如图所示的电路，电源电压为5V，四个定值电阻的阻值均为5Ω。请完 成下列任务： （1）画出开关均断开时的等效电路图（只画出电路中工作电阻的连接方式）； （2）当开关均闭合时，求电流表的示数。