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2020年江苏省无锡市惠山区中考物理一模试卷 （解析版）
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2020年江苏省无锡市惠山区中考物理一模试卷
一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个正确选项）
1．2018年2月，世界首位获得公民身份的机器人索菲亚来到中国，并做客央视《对话》节目，与主持人对话。其中说法正确的是（ ）
A．主持人发出的声音不是由振动产生的
B．机器人的声音可以在真空中传播
C．声音在空气中传播速度是3×108m/s
D．可以根据音色区分机器人和主持人的声音
2．如图甲所示，将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热绘制出温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．为了使实验效果更明显，应该直接用酒精灯给试管加热
B．由图乙可知，A物质熔化过程持续了6分钟
C．由图乙可知，A物质在2到4分钟温度不变，说明这段时间它不吸热
D．由图乙可知，B物质是蜡
3.下列说法中不正确的是（ ）
A．如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，将不能看到光反射的径迹
B．如图乙所示，平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C．如图丙所示，手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D．我们从不同角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
4．如图所示的“吸引现象”是由静电引起的是（ ）
A．磁铁吸引铁钉 B．摩擦过的气球吸引头发
C．压紧的铅柱互相吸引 D．吸盘吸在墙壁上
5．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B．太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C．手机的芯片使用的材料主要是半导体
D．卫星导航是利用超声波来定位导航
6．如图所示，玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是（ ）
A．人和滑板滑行的速度越快，惯性越大
B．滑板底部安装有滚轮，是为了增大对地面的压强
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D．人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态
7．如图所示，用滑轮组匀速提升重为G＝600N的物体，如果拉力F＝250N，则下列结论中正确的是（ ）
A．提升速度为0.5m/s时拉力F的功率为375W
B．提升物体1m，拉力F所做有用功为250J
C．此时滑轮组的机械效率为75%
D．提升物体2m，拉力F所做总功为1000J
8．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
9．某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中，分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液，一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是（ ）
A．血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B．硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C．血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D．三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
10．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座的连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过 2200W
11．为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图象。关于这个实验，下面说法正确的是（ ）
A．小明实验中是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
B．小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
12．甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L 的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min 内电阻R产生的热量为240J
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
13．（3分）2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。照片中的黑洞距离我们5500万 （填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光 （填“属于”或“不属于”）光的三原色。
14．（3分）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 。
15．（3分）2019年5月17日，在西昌卫星发射中心，长征三号丙运载火箭成功发射中国北斗卫星系统第45颗卫星。在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的 。升空过程中卫星与火箭分离前相对于火箭是 的。入轨后，卫星是通过 和地面进行信息传递的。
16．（3分）根据实验现象，完成问题：
（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，由此说明物体内能的大小与物体的 有关。
（2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，此现象相当于四冲程汽油机的 冲程。
（3）如图丙所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚 （选填“A”、“B”或“C”）与笔记本电脑的金属外壳相连，插入插座后，以防外壳带电对人造成伤害。
17．（3分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
18．（3分）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝ cm。
（2）把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示，该同学所测得的大气压强值为 Pa。
19．（3分）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。
（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s？
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W？
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g）
20．（3分）如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池 ，铝箔条上会产生大量的热，缺口 （填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。
21．（3分）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω1A）各一，导线、金属回形针若干。
（1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 Ω。
（2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路。你认为该电路的优点是 。
22．（3分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
（1）当水位处于位置A时，电压表的示数为 V。
（2）水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了 V（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
三、解答题（本题共7小题，共32分．其中24、27题计算应写出必要的解题过程）
23．（4分）完成图中的光路。
24．如图所示，请画出重20N的小球所受重力的示意图。
25．在图中，已知静止在通电螺旋管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正负极。
26．（7分）图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面。（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力）
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 ；
（2）在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为 N；
（3）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐 （填变大、变小或不变）；
（4）汽车竖直上升的速度是 km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是 J。
27．（7分）小明和小华通过实验测量一个实心小石球的密度。
（1）图甲是小明正在调节天平平衡时的情景，指出他在操作中的错误是 。
（2）纠正错误后，小明在测量石球质量时在右盘中依次添加1个20g和1个10g的砝码后，指针偏至图乙所示位置，接下来正确操作应是 。
A．向左调节平衡螺母
B．取下20g砝码，换上5g砝码
C．取下10g砝码，换上5g砝码
D．再往右盘加5g砝码
（3）完成上一步骤后，小明将游码移至图丙位置，使天平平衡；再把石球浸没在装有30mL水的量筒中，水面升至图丁所示位置，则测得石球密度为 g/cm3．由于石球吸入部分水，所测得的密度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）石球的真实密度。
（4）实验中小华不小心把量筒摔破了，一时找不到新的量筒，于是老师又给小华一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出石球的密度（水的密度为ρ水）。
①用调节好的天平测量石球的质量为m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出水和烧杯的总质量为m2；
③将石球轻放入烧杯内，记下此时水面到达的位置并做好标记；
④取出石球，加水到标记处，称出此时水和烧杯的总质量为m3；
⑤由此得石球体积表达式为 ，石球密度表达式为 （用题中所给字母表示），实验时将石球拿出水时，表面带有少量水，则对实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
28．（7分）小明用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表1
次数
U1/V
I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
4
3.0
0.50
5
6.0
0.33
6
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；根据表1中的数据，你得出的结论是 ；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将不等于1.5V，因此要向 （选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为 V。
（4）小明完成好这实验之后，他又想测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接好电路如图甲后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭出现这一故障的原因可能是 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为 W．测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 。
29．（7分）为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力
F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
压敏电阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
（1）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；定值电阻R0的阻值为多少？该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N？
（2）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 （填“左”或“右“）移动。
（3）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将多少kg的水抽到6米高处？（g＝10N/kg）
（4）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
2020年江苏省无锡市惠山区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个正确选项）
1．（3分）2018年2月，世界首位获得公民身份的机器人索菲亚来到中国，并做客央视《对话》节目，与主持人对话。其中说法正确的是（ ）
A．主持人发出的声音不是由振动产生的
B．机器人的声音可以在真空中传播
C．声音在空气中传播速度是3×108m/s
D．可以根据音色区分机器人和主持人的声音
【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；
（2）声音的传播需要介质，我们能够听到声音是因为声音通过空气传播到我们耳朵里；
（3）在不同的介质中的传播速度不同，在空气中的传播速度为340m/s。
（4）音色是由发声体的材料和结构决定的，是判断发声体的依据；
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，故A错误；
B、声音的传播需要介质，不能在真空中传播，故B错误；
C、声音在空气中的传播速度为340m/s，故C错误；
D、音色是由发声体的材料和结构决定的，不同物体发出的声音的音色不同，音色是判断发声体的依据，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了声音的产生、传播、声速和乐音特征的掌握情况，属于基础知识的考查，相对比较简单。
2．（3分）如图甲所示，将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热绘制出温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．为了使实验效果更明显，应该直接用酒精灯给试管加热
B．由图乙可知，A物质熔化过程持续了6分钟
C．由图乙可知，A物质在2到4分钟温度不变，说明这段时间它不吸热
D．由图乙可知，B物质是蜡
【分析】（1）水浴法加热是物体受热均匀；
（2）由图象分析解答。
（3）从吸收热量相同比较。
（4）非晶体熔化时没有固定的熔点。
【解答】解：
A、图甲中，物体使用水浴法加热，是物体受热均匀，不能用酒精灯直接加热，故A错误；
B、由图乙可知，A图线对应物质有固定的熔点，是晶体，从2min晶体熔化，6min熔化结束，熔化过程中所需时间6min﹣2min＝4min，故B错误；
C、A是晶体，晶体熔化时吸热温度不变，故C正确；
D、由图乙可知，B图线对应的物质没有固定的熔点，为非晶体，是蜡，故D正确。
故选：D。
【点评】观察晶体与非晶体图象要学会看关键点，这样才能做出准确的判断。
3．（3分）下列说法中不正确的是（ ）
A．如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，将不能看到光反射的径迹
B．如图乙所示，平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C．如图丙所示，手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D．我们从不同角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
【分析】（1）当纸板EF在同一平面上时，能够在纸板F上观察到反射光线。当纸板EF不在同一平面上时，不能观察到反射光线；
（2）平面镜成像特点之一：物像等大。
（3）手机的镜头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同。
（4）一束平行光射到物体的光滑表面，经反射后，其反射光线仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射；
人们能从各个方向看到本身不发光的物体，那说明这个物体反射的光线能向四面八方传播，这说明在这个物体上发生了漫反射。
【解答】解：
A、如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，纸板EON和FON不在同一平面内，所以将不能看到光反射的径迹，故A正确。
B、如图乙所示，平面镜成像的大小与物体自身大小有关，与物镜间的距离无关，故B正确。
C、手机镜头扫描二维码所成的是倒立、缩小的实像，故C正确。
D、我们能从不同的角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面上发生了漫反射，而图丁所示是镜面反射，故D错误。
故选：D。
【点评】此题主要考查光的反射定律的应用，凸透镜成像的应用，漫反射和镜面反射的区别等，是一道光学综合题。
4．（3分）如图所示的“吸引现象”是由静电引起的是（ ）
A．磁铁吸引铁钉 B．摩擦过的气球吸引头发
C．压紧的铅柱互相吸引 D．吸盘吸在墙壁上
【分析】（1）磁铁能够吸引铁钉，说明磁铁与铁钉之间存在着相互作用的引力；
（2）用摩擦的方法可以使物体带电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（3）分子间存在相互作用的引力与斥力；
（4）吸盘吸在墙壁上由于大气压的作用。
【解答】解：A、磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质，属于磁体对物体的作用力，是非静电引起的，故A不符合题意；
B、摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故B符合题意；
C、两个压紧的铅块能吊起钩码，由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起，不易分开，故C不符合题意；
D、吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，是非静电引起的，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题考查了磁力、摩擦起电现象、分子间的作用力以及大气压等知识，属于基础知识的整合。
5．（3分）能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B．太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C．手机的芯片使用的材料主要是半导体
D．卫星导航是利用超声波来定位导航
【分析】A、超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为0．由于其电阻为0，所以电流经过超导体不发热。
B、太阳能是可再生能源；核能是不可再生能源。
C、手机的芯片主要由二极管、三极管组成；二极管是由半导体材料做成的，具有单向导电性。
D、超声波真空不能传声，不能用于卫星与地面通讯。
【解答】解：A、超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为0．由于其电阻为0，所以电流经过超导体不发热。故A错误。
B、太阳能是可再生能源；核能是不可再生能源。故B错误。
C、手机的芯片主要由二极管、三极管组成；二极管是由半导体材料做成的，具有单向导电性。故C正确。
D、超声波真空不能传声，不能用于卫星与地面通讯，卫星与地面是靠电磁波进行通讯。故D错误。
故选：C。
【点评】该题比较简单要求学生知道半导体、超导体的特点；超声波、电磁波传递信息的不同；以及区分可再生与不可再生能源。
6．（3分）如图所示，玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是（ ）
A．人和滑板滑行的速度越快，惯性越大
B．滑板底部安装有滚轮，是为了增大对地面的压强
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D．人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态
【分析】（1）从惯性大小的影响因素考虑。
（2）安装滚轮是一种滚动摩擦，滚动摩擦代替滑动摩擦，摩擦力减小。
（3）从平衡力的四个条件进行分析。
（4）物体的速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变，改变物体运动状态都需要力。
【解答】解：
A、惯性大小只跟物体的质量有关；人和滑板滑行的速度越快，但人和滑板的质量不变，所以其惯性不变，故A说法错误。
B、滑板底部安装有滚轮，是用滚动代替滑动来减小摩擦，安装滚轮时对地面的压强也增大了，但这不是目的，故B说法错误。
C、人对滑板的压力和滑板对人的支持力是相互作用力，这两个力不是一个受力物体，不是平衡力，故C说法错误。
D、人和滑板从运动到静止是因为受到摩擦力的作用，人和滑板的运动状态发生改变，这说明力可以改变物体的运动状态，故D说法正确。
故选：D。
【点评】平衡力和相互作用力只是在受力物体上不同，学生很容易混淆这两个概念。
7．（3分）如图所示，用滑轮组匀速提升重为G＝600N的物体，如果拉力F＝250N，则下列结论中正确的是（ ）
A．提升速度为0.5m/s时拉力F的功率为375W
B．提升物体1m，拉力F所做有用功为250J
C．此时滑轮组的机械效率为75%
D．提升物体2m，拉力F所做总功为1000J
【分析】（1）由图知，n＝3，拉力端移动的速度等于物体上升速度的3倍，利用P＝＝＝Fv求拉力的功率；
（2）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（4）拉力端移动的距离s＝3h，利用W＝Fs求拉力做的总功。
【解答】解：
A、由图知，n＝3，提升物体的速度v物＝0.5m/s，则拉力端移动的速度v＝3v物＝3×0.5m/s＝1.5m/s，
拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝250N×1.5m/s＝375W，故A正确；
B、物体升高的高度h＝1m，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝600N×1m＝600J，故B错；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%，故C错；
D、物体升高h′＝2m，则拉力端移动的距离为：s′＝3h′＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs′＝250N×6m＝1500J，故D错；
故选：A。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功和总功的含义是关键。
8．（3分）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
【解答】解：
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同。
A、该图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故B不符合题意；
C、图中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的原理图，故C符合题意；
D、该图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应等实验要注意区分，属常见题型。
9．（3分）某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中，分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液，一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是（ ）
A．血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B．硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C．血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D．三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
【分析】（1）根据浮沉条件判断浮力与重力的关系即可得出答案；
（2）当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理来分析；
（4）根据公式p＝ρgh判断压强的大小。
【解答】解：A、同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同，甲中血液漂浮，浮力等于重力；乙中血液悬浮，浮力等于重力；丙中血液沉底，浮力小于重力，所以F甲＝F乙＞F丙，故A错误；
B、当物体密度小于液体密度时，物体漂浮，故感染者血液的密度小于ρ甲；当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中，血液滴在乙中悬浮，故感染者血液的密度与 ρ乙相同；当物体密度大于液体密度时，物体下沉，故感染者血液的密度大于ρ丙；故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大，故B正确；
C、血液滴在丙试管中下沉，故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力，故C错误；
D、当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中，血液滴在乙中悬浮，故感染者血液的密度与 ρ乙相同，当血液滴漂浮时，硫酸铜溶液的密度大于血液的密度，当血液滴下沉时，硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度，可知ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，由图知液面相平，由公式p＝ρgh可得，p甲＞p乙＞p丙，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查物体的浮沉条件以及液体压强公式，以及浮沉条件的应用，知识点较多，但难度不大。
10．（3分）关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座的连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过 2200W
【分析】（1）保险丝熔断是因为电流过大，电流过大是短路或总功率过大。
（2）火线首先过开关进灯泡顶端的金属点是最安全的。
（3）对于两孔插座左零右火。
（4）根据电能表上标的电压和电流进行计算。
【解答】解：
A、保险丝熔断，可能是短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故A说法错误。
B、甲图中，开关接在零线和灯泡之间，这样开关也能控制灯泡，但是在断开开关时没有切断火线，接触灯泡时容易发生触电事故，不符合安全用电原则，故B说法错误。
C、甲图中，插座的左孔接零线，右孔接火线，不符合于两孔插座“左零右火”接法，不符合安全用电原则，故C说法正确。
D、电能表上标有 10（40）A，10A指标定电流，40A是允许通过的最大电流，
则电能表所在电路的最大总功率P＝UI＝220V×40A＝8800W，故D说法错误。
故选：C。
【点评】（1）掌握家庭电路中安全用电原则，珍爱生命。
（2）根据电能表的参数能计算允许通过的最大功率，还能计算用电器的功率等。
11．（3分）为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图象。关于这个实验，下面说法正确的是（ ）
A．小明实验中是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
B．小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
【分析】ABC、我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强（比热容大）；
D、根据Q＝cm△t分析。
【解答】解：A、根据转换法，通过加热时间的长短来比较吸热多少，A错误；
B、本题中，同一个“热得快”作为热源分别给它们加热，故B错误；
C、由右图知，升高相同的温度，甲加热时间长，故甲的吸热能力强，液体甲的比热容大于液体乙的比热容，C正确；
D、根据Q＝cm△t，甲乙两种物质，升高相同的温度，因液体甲的比热容大，故甲液体吸收的热量大于乙吸收的热量，D错误。
故选：C。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
12．（3分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L 的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min 内电阻R产生的热量为240J
【分析】（1）只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，根据L 的实际功率结合图象找出对应的电压和电流，然后根据欧姆定律求出小灯泡 L 的电阻；
（2）再闭合开关S2时，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，增加的电流即为通过R的电流；
（3）根据并联电路电流规律求出干路电流，然后根据P＝UI求出电路总功率；
（4）根据Q＝W＝UIt求出在1min 内电阻R产生的热量。
【解答】解：A、只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L 的实际功率为 1W，根据P＝UI可知，
在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W 的坐标，则有：UL＝2V，IL＝0.5A，
则小灯泡 L 的电阻：RL＝＝＝4Ω，故 A 正确；
B、由 A 选项分析得，电源电压U＝UL＝2V，再闭合 S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，
电压为 2V，在甲图中找出 R 此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确；
C、电源电压为 2V，R的电流为 IR＝0.2A，L 的电流为IL＝0.5A，
电路中总电流为 I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，
则电路总功率：P＝U总I总＝2V×0.7A＝1.4W，故 C 正确；
D、再闭合 S2时，电阻R的电压为 2V，电流为 0.2A，
通电 1min 产生热量：Q＝W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率以及焦耳定律的应用，关键能从图象上找出有用的信息，难度不大。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
13．（3分）2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。照片中的黑洞距离我们5500万 光年 （填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光 属于 （填“属于”或“不属于”）光的三原色。
【分析】光年是天体间距离的单位；光的三原色为红、绿、蓝。
【解答】解：光年是天体间距离的单位，照片中的黑洞距离我们5500万光年；
光的三原色为红、绿、蓝，故红光属于光的三原色。
故答案为：光年；属于。
【点评】本题考查对光年的理解，以及三原色等，难度不大，要熟记。
14．（3分）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 D ，利用此原理可以制成 照相机 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 像在100cm刻度线之外 。
【分析】（1）本题应用凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（2）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度。从以上几个方面考虑去解决此题。
【解答】解：
（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机；
（2）把蜡烛放在距凸透镜18cm处（即u＝18cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，像距大于2倍焦距，像可能在100cm刻度线之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。
故答案为：（1）D；照相机；（2）像在100cm刻度线之外。
【点评】此题探究了凸透镜成像的规律，要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
15．（3分）2019年5月17日，在西昌卫星发射中心，长征三号丙运载火箭成功发射中国北斗卫星系统第45颗卫星。在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的 热值 。升空过程中卫星与火箭分离前相对于火箭是 静止 的。入轨后，卫星是通过 电磁波 和地面进行信息传递的。
【分析】（1）根据氢燃料是热值最大的燃料来判断为什么选用液态氢；
（2）判断物体运动还是静止的，关键是看物体和参照物之间是否发生了位置的变化；
（3）真空不能传声，只能靠无线电（电磁波）联系。
【解答】解：（1）为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该种燃料可以释放出更多的热量；
（2）升空过程中卫星与火箭分离前，卫星和运载火箭是一体的，即运动的速度相同，所以卫星相对于火箭是静止的；
（3）太空中没有空气，声音不能传播，而电磁波可以在真空中传播，故卫星只能通过电磁波与地面进行信息传递。
故答案为：热值；静止；电磁波。
【点评】本题既考查了火箭发射过程中的运动和静止的相对性、电磁波的应用，同时也考查了对燃料热值的了解，属基础知识的考查，难度不大。
16．（3分）根据实验现象，完成问题：
（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，由此说明物体内能的大小与物体的 温度 有关。
（2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，此现象相当于四冲程汽油机的 做功 冲程。
（3）如图丙所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚 A （选填“A”、“B”或“C”）与笔记本电脑的金属外壳相连，插入插座后，以防外壳带电对人造成伤害。
【分析】（1）物质是由分子组成的，分子间存在相互作用的引力和斥力，分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；
（2）物体对外做功，内能减小，内能转化为机械能；热机是将内能转化为机械能的机器；
（3）三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上面的要与用电器外壳相连。
【解答】解：
（1）红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，无规则运动越剧烈，内能越大，由此可知物体内能的大小与物体的温度有关；
（2）在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。此现象相当于四冲程汽油机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功；
（3）三孔插座的接法是左零右火上接地，所以A脚与笔记本电脑的金属外壳相连，这样当三脚插头插入三孔插座时，使笔记本电脑金属外壳与室外大地相连通，这样若金属外壳若带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
故答案为：（1）温度；（2）做功；（3）A。
【点评】此题是一道综合题，考查了扩散现象、内能的利用和三角插头的作用及连接，属于基本规律和技能的考查，难度不大。
17．（3分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 减小 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 W1＝W2＝W3 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 速度 的关系。
【分析】（1）如果斜面太高，物体运动时间太短，不容易计时。
（2）小车到达水平面时的初速度相同，因此，其具有的动能是相同的，所以小车克服阻力做功是相同的；
（3）动能的大小与质量和速度有关。小车前后两次质量相同，控制小车的质量相同，不同高度，反映了小车的运动速度不同，由控制变量法可知，是研究动能与速度的关系。
【解答】解：（1）在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故应降低斜面坡度；
（2）在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，也就是说，小车的做功能力是相同的，最终克服阻力做的功也是相等的；即W1＝W2＝W3；
（3）在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的运动速度，这样设计的目的是为了研究动能与运动速度的关系。
故答案为：（1）减小；（2）W1＝W2＝W3；（3）速度。
【点评】此题以斜面为纽带考查了测平均速度实验器材的组装、研究阻力对物体运动影响实验中能量的转化以及探究动能的大小与哪些因素有关实验中控制变量法的应用，是一道综合题，但难度不大。
18．（3分）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝ 4.00 cm。
（2）把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示，该同学所测得的大气压强值为 1.024×105 Pa。
【分析】（1）用刻度尺测出注射器全部带刻度的长度；注射器是圆柱体，利用公式V＝SL的变形，可求其横截面积的大小；
（2）根据弹簧测力计的分度值读出示数；根据p＝，求出大气压。
【解答】解：（1）刻度尺的分度值为0.1cm，左端从零刻度开始量，物体的长度为4.00cm；注射器容积为2.5ml，即2.5cm3．注射器全部刻度的长度L＝4cm，因为注射器为圆柱体，根据其体积公积可得，S＝＝＝0.625cm2；
（2）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N，读数为F＝6N+0.2N×2＝6.4N；
p＝＝＝＝＝1.024×105Pa。
故答案为：（1）4.00；（2）1.024×105。
【点评】了解这一实验依据的原理，才能搞清每一步设计的理由，也才能通过公式求出大气压的值。
19．（3分）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。
（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s？
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W？
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g）
【分析】（1）已知路程和运动时间，根据平均速度公式可求平均速度；
（2）根据P＝Fv可求动车组的牵引力的平均功率；
（3）根据W＝Fs可求牵引力所做的功，再根据燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g，乘以所做的功可得公共汽车排放气体污染物的质量。
【解答】解：（1）动车的平均速度：
v＝＝＝40m/s；
（2）动车的平均功率：
P＝Fv＝2.8×105N×40m/s＝1.12×107W；
（3）动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功：
W＝Fs＝2.8×105N×60×1000m＝1.68×1010J，
燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量：
m＝1.68×1010×3×10﹣6g＝5.04×104g＝50.4kg。
故答案为：（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是40m/s；
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是1.12×107W；
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是50.4kg。
【点评】本题主要考查平均速度、功率、功的计算，是一道综合题。
20．（3分）如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池 短路 ，铝箔条上会产生大量的热，缺口 A （填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。
【分析】由欧姆定律可知，电压一定时，电阻越小，则通过的电流越大；根据影响导体电阻大小的因素和焦耳定律分析即可。
【解答】解：
由欧姆定律可知，在U一定时，电阻R越大，则电流越小；由于铝箔电阻小，会造成电流很大，即会使电池短路。
由图可知，A、B、C缺口宽度相等即ABC剩余部分的长度相同，将剩余部分串联，即通过的电流相同，A处的横截面最小，即A处的电阻最大，由Q＝I2Rt可知，A处产生的热量最多，即发热功率最大，最容易烧断。
故答案为：短路；A。
【点评】本题考查了欧姆定律、焦耳定律的应用以及影响电阻大小的因素，属于基础题目。
21．（3分）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω1A）各一，导线、金属回形针若干。
（1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 电阻箱 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 13 Ω。
（2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路。你认为该电路的优点是 可连续改变调光灯的亮度 。
【分析】（1）电源电压为9V，灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.5A，根据铅笔芯的电阻较小分析；
根据串联电路的规律和欧姆定律求出电阻至少为多少；
（2）分析电路连接，根据连续改变铅笔芯连入电路中的电阻大小，从而连续改变灯与铅笔芯两端的电压分析。
【解答】解：（1）电源电压为9V，灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.5A，因铅笔芯的电阻较小，故在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用电阻箱替换铅笔芯接入电路，根据串联电路的规律和欧姆定律，其电阻至少为：
R＝＝＝＝13Ω；
（2）如图乙所示的电路中，铅笔芯与灯并联后再与电阻箱串联，通过连续改变铅笔芯连入电路中的电阻大小，从而连续改变灯与铅笔芯两端的电压，故该电路的优点是可连续改变调光灯的亮度。
故答案为：（1）电阻箱；13；（2）可连续改变调光灯的亮度。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用对实验方案的评估。
22．（3分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
（1）当水位处于位置A时，电压表的示数为 10 V。
（2）水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了 5 V（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，可知此时R1的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出R1两端的电压；
（2）当水位处于位置A时，M刚好浸没，根据阿基米德原理求出M受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置B时，可求出R1接入电路的长度，根据R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时R1接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时R1两端的电压，两次电压表的示数之差即为变化量。
【解答】解：由电路图可知，R0、R1串联，电压表测R1两端的电压。
（1）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由I＝得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为10V。
（2）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
V排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
则M受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，当F1＝20N时，弹簧的伸长量△L1＝10cm；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，当F2＝80N时，弹簧的伸长量△L2＝40cm；
所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：
△L＝△L2﹣△L1＝40cm﹣10cm＝30cm。
当水位降至位置B时，R1接入电路的长度：
L＝L总﹣△L＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：＝，
所以，此时R1接入电路的阻值：R1′＝×R1＝×20Ω＝5Ω，
此时电路中的电流：I′＝＝＝1A，
由I＝得，此时R1两端的电压：
U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，即此时电压表示数为5V，
所以，电压表的示数变化量：△U＝U1﹣U1′＝10V﹣5V＝5V。
故答案为：10；5。
【点评】本题一道力电综合应用题，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵活应用，第2问难度较大，要弄清楚滑片处于的两个端点，从题干和图象获取有用的信息即可正确解题，有一定难度。
三、解答题（本题共7小题，共32分．其中24、27题计算应写出必要的解题过程）
23．（4分）完成图中的光路。
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
24．如图所示，请画出重20N的小球所受重力的示意图。
【分析】画重力的示意图应先分析力的三要素，再从作用点开始，沿力的方向画一带箭头的线段表示重力的三要素。
【解答】解：重力的大小为20N，方向竖直向下，作用在小球的重心，如图所示。
【点评】无论物体放在斜面上还是其它地方，重力的方向始终是竖直向下的，在作图时学生容易把重力的方向画成与斜面垂直。
25．在图中，已知静止在通电螺旋管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正负极。
【分析】已知小磁针N极的指向，根据磁极间的相互作用，可以确定通电螺线管的磁极；在磁体周围的磁感线都是由磁体的N极出来，回到S极；根据安培定则判定电源正负极。
【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极，其右端为N极；
在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；如下图所示：
【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向。
26．（7分）图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面。（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力）
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 改变力的方向 ；
（2）在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为 9600 N；
（3）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐 变小 （填变大、变小或不变）；
（4）汽车竖直上升的速度是 0.18 km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是 2.4×104 J。
【分析】（1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）先画出作用在杠杆上的阻力和阻力臂以及动力和动力臂，然后根据直角三角形中各边间的关系求出阻力臂，再利用杠杆平衡的条件求出钢丝绳所受到的拉力；
（3）使汽车离开地面到如图乙所示位置的过程中，动力臂越来越大、阻力臂越来越小，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件得出动力大小变化；
（4）利用速度公式求汽车竖直上升的速度；再利用W＝Gh求在这个过程中整个装置的车做的功。
【解答】解：
（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
（2）作用在杠杆上的动力F1、阻力F2以及动力臂L1、阻力臂L2，如下图所示：
已知直角三角形OEB中，OB＝5m，BE＝3m，OE＝＝4m，
则动力臂L1＝OB＝5m，阻力臂L2＝OE＝4m，
F2＝G车＝m车g＝1.2×1000kg×10N/kg＝1.2×104N，
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得拉力：
F1＝＝＝9600N；
（3）小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，动力的力臂逐渐变大、阻力臂变小（如下图所示），而阻力大小不变，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2 可知，在此过程中作用在B点的动力越来越小。
；
（4）汽车竖直上升的速度：
v＝＝＝0.05m/s＝0.05×3.6km/h＝0.18km/h；
在这个过程中整个装置的车做的功：
W＝G车h＝1.2×104N×2m＝2.4×104J。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）9600；（3）变小；（4）0.18；2.4×104。
【点评】本题为力学综合题，考查了杠杆分类、杠杆平衡条件的应用，以及速度公式和功的公式的应用，能画出杠杆示意图帮助解题是关键。
27．（7分）小明和小华通过实验测量一个实心小石球的密度。
（1）图甲是小明正在调节天平平衡时的情景，指出他在操作中的错误是 调节横梁平衡时游码未归零 。
（2）纠正错误后，小明在测量石球质量时在右盘中依次添加1个20g和1个10g的砝码后，指针偏至图乙所示位置，接下来正确操作应是 C 。
A．向左调节平衡螺母
B．取下20g砝码，换上5g砝码
C．取下10g砝码，换上5g砝码
D．再往右盘加5g砝码
（3）完成上一步骤后，小明将游码移至图丙位置，使天平平衡；再把石球浸没在装有30mL水的量筒中，水面升至图丁所示位置，则测得石球密度为 3.3 g/cm3．由于石球吸入部分水，所测得的密度 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）石球的真实密度。
（4）实验中小华不小心把量筒摔破了，一时找不到新的量筒，于是老师又给小华一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出石球的密度（水的密度为ρ水）。
①用调节好的天平测量石球的质量为m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出水和烧杯的总质量为m2；
③将石球轻放入烧杯内，记下此时水面到达的位置并做好标记；
④取出石球，加水到标记处，称出此时水和烧杯的总质量为m3；
⑤由此得石球体积表达式为 ，石球密度表达式为 （用题中所给字母表示），实验时将石球拿出水时，表面带有少量水，则对实验结果 无 （选填“有”或“无”）影响。
【分析】（1）天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处，再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡；
（2）在称量时，以从大到小的顺序加减砝码；
（3）根据图乙确定标尺的分度值，读出游码在标尺上所对的刻度值，与砝码质量相加；
根据图丁读出水和小球的总体积，求出小球的体积；
根据公式ρ＝求出小球的密度。小球吸入部分水，排开水的体积偏小，根据密度公式分析；
（4）只有天平，没有量筒，可以利用排水法求得排开水的体积即为矿石的体积，再利用密度公式求得矿石的密度。
若此实验中将矿石拿出后带了一部分水，后来又加水到标记处，排开水的质量无影响，对实验结果无影响。
【解答】解：（1）天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处，再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡，由图可以看出在调节天平平衡时，天平游码没有归零；
（2）在称量时，以从大到小的顺序加减砝码，指针偏右，说明砝码的质量偏大，则应取下10g的砝码，换上5g的砝码，故C正确；
（3）由图3知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为1.4g，小球的质量为20g+5g+1.4g＝26.4g；
由图丁知，量筒的分度值为1mL，小球和水的总体积为38mL，则小球的体积为38mL﹣30mL＝8mL＝8cm3；
小球的密度：
ρ＝＝＝3.3g/cm3。
由于石球吸入部分水，所以排开水的体积偏小，根据ρ＝知，密度偏大；
（4）小明不小心把量筒摔破了，用天平烧杯和适量的水也能测量出矿石的密度：
①用调节好的天平测出矿石的质量m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出m2；
③将矿石球放入烧杯内，标记下此时水面位置；
④将石球取出后，加水至标记处，称出此时烧杯和水的总质量m3；
⑤则排开水的质量为m水＝m3﹣m2，
由ρ＝得排开水的体积：
V排＝＝，
石球的体积V＝V排＝；
石球的密度：
ρ石球＝＝＝。
若此实验中将小石球拿出后带了一部分水，后来又加水到标记处，排开水的质量仍为m3﹣m2，故该过程对实验结果无影响。
故答案为：（1）调平时游码未归零；（2）C；（3）3.3；大于；（4）；；无。
【点评】本题中天平使用、固体密度的测量属基础问题，因初中物理对固体密度的测量要求较高，体积用到补充水的方法，给本题带来了一定难度。
28．（7分）小明用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表1
次数
U1/V
I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
4
3.0
0.50
5
6.0
0.33
6
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；根据表1中的数据，你得出的结论是 电阻一定，电流与电压成正比 ；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将不等于1.5V，因此要向 右 （选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为 3 V。
（4）小明完成好这实验之后，他又想测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接好电路如图甲后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭出现这一故障的原因可能是 滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为 0.8 W．测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 灯丝电阻随温度发生变化 。
【分析】（1）纵向比较表1数据得出结论；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）利用表2中的4、6次实验的数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变列方程求得变阻器连入电路的电阻，从而得出电源电压；
（4）连接电路过程中，开关需断开，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
根据图乙读出电压表的示数；根据串分压的知识，要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值，当电压为额定电压时，灯泡正常发光；
根据图丙读出电流表的示数，由P＝UI计算出电功率的值；
根据P＝，当灯泡两端电压为额定电压的一半，根据灯的电阻随温度的变化而变化分析；
【解答】解：（1）由表1数据知，在电阻不变时，电压是原来的几倍，通过的电流是原来的几倍，即在电阻不变时，通过导体的电流与它两端的电压成正比；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，根据分压原理，电压表的示数将大于1.5V；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数仍为1.5V；
（3）利用表2中的4、6次实验的数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变列方程得：
U＝I14（R14+R滑）＝I16（R16+R滑）；
即0.5A×（3Ω+R滑）＝0.25A×（9Ω+R滑），
解得：R滑＝3Ω。
电源电压约为：
U＝0.5A×（3Ω+3Ω）＝3V；
（4）某小组连接好电路后，闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭，说明闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处，即滑动变阻器的阻值太小，致使灯泡烧坏；
由图乙知，电压表的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.8V；
灯泡两端电压低于额定电压，为使其正常发光，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左端即A端滑动，使电压表的示数为2.5V为止；
由图丙知，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，
则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
若灯的电阻不变，根据P＝，灯泡两端电压为额定电压的一半，实际功率为额定 ，而实际中，灯的电阻随温度的变化而变化，故测得的功率不等于其额定功率的 。
故答案为：（1）电阻一定，电流与电压成正比；（2）右；（3）3；（4）滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处； A；0.8；灯丝电阻随温度发生变化。
【点评】本题通过电流与电压、电阻的关系的实验，考查了串联电路的规律及欧姆定律的运用和数据分析、控制变量法的运用以及测量小灯泡的电功率、影响电阻大小的因素等，是一道综合题，有一定的难度。
29．（7分）为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力
F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
压敏电阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
（1）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；定值电阻R0的阻值为多少？该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N？
（2）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 右 （填“左”或“右“）移动。
（3）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将多少kg的水抽到6米高处？（g＝10N/kg）
（4）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
【分析】（1）控制电路中R与R0串联，由表格数据知压力为360N压敏电阻的阻值，根据串联电路特点和欧姆定律求出R0的阻值，由杠杆平衡条件计算浮体浸没时A端受力，根据力的平衡条件求出浮体受到的浮力；
（2）制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料；水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，应增大控制电路中电流，由此分析解答；
（3）根据W＝Pt求出排水电动机工作2h消耗的电能，根据效率公式求出电动机消耗的电能转化为水的机械能，利用W＝Gh＝mgh求出能抽到6m高处水的质量；
（4）根据W＝UIt求出蓄电池充满电时储存的电能，利用η＝×100%求出发电玻璃接收到的太阳能，根据E＝PSt求出蓄电池充满电需要的时间。
【解答】解：（1）当浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流I＝100mA＝0.1A，
由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R＝80Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣R＝﹣R＝﹣80Ω＝40Ω。
设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB，
由杠杆的平衡条件FA•OA＝FB•OB可得，
FA＝FB＝×360N＝90N，
由力作用的相互性可知，A端对浮体向下的压力：FA'＝FA＝90N，
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：
F浮＝G+FA'＝10N+90N＝100N。
（2）制作压敏电阻的材料属于半导体；
在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，
则控制电路的电流太小，如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，
应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中的电流，由表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力，
在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力。
（3）由P＝可得，排水电动机工作2h消耗的电能：
W电＝P电t′＝5×103W×2×3600s＝3.6×107J，
电动机消耗的电能转化为水的机械能：
W机械＝W电η＝3.6×107J×80%＝2.88×107J，
由W＝Gh＝mgh可得，能抽到6m高处水的质量：
m＝＝＝4.8×105kg。
（4）蓄电池充满电时储存的电能：
W＝UIt＝12V×6000×10﹣3A×3600s＝2.592×105J＝0.072kW•h，
因发电玻璃的光电转化率为10%，
所以，发电玻璃接收到的太阳能：
E＝＝＝0.72kW•h，
由E＝PSt可得，蓄电池充满电需要的时间：
t＝＝＝3.6h。
答：（1）定值电阻R0的阻值为40Ω；该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为 100N；
（2）右；
（3）工作2小时能将4.8×105kg的水抽到6米高处；
（4）要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要3.6小时。
【点评】本题考查了电功公式、效率公式、串联电路特点、欧姆定律、重力公式、半导体材料、电路的动态分析、做功公式的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个正确选项）
1．2018年2月，世界首位获得公民身份的机器人索菲亚来到中国，并做客央视《对话》节目，与主持人对话。其中说法正确的是（ ）
A．主持人发出的声音不是由振动产生的
B．机器人的声音可以在真空中传播
C．声音在空气中传播速度是3×108m/s
D．可以根据音色区分机器人和主持人的声音
2．如图甲所示，将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热绘制出温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．为了使实验效果更明显，应该直接用酒精灯给试管加热
B．由图乙可知，A物质熔化过程持续了6分钟
C．由图乙可知，A物质在2到4分钟温度不变，说明这段时间它不吸热
D．由图乙可知，B物质是蜡
3.下列说法中不正确的是（ ）
A．如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，将不能看到光反射的径迹
B．如图乙所示，平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C．如图丙所示，手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D．我们从不同角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
4．如图所示的“吸引现象”是由静电引起的是（ ）
A．磁铁吸引铁钉 B．摩擦过的气球吸引头发
C．压紧的铅柱互相吸引 D．吸盘吸在墙壁上
5．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B．太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C．手机的芯片使用的材料主要是半导体
D．卫星导航是利用超声波来定位导航
6．如图所示，玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是（ ）
A．人和滑板滑行的速度越快，惯性越大
B．滑板底部安装有滚轮，是为了增大对地面的压强
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D．人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态
7．如图所示，用滑轮组匀速提升重为G＝600N的物体，如果拉力F＝250N，则下列结论中正确的是（ ）
A．提升速度为0.5m/s时拉力F的功率为375W
B．提升物体1m，拉力F所做有用功为250J
C．此时滑轮组的机械效率为75%
D．提升物体2m，拉力F所做总功为1000J
8．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
9．某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中，分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液，一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是（ ）
A．血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B．硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C．血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D．三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
10．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座的连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过 2200W
11．为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图象。关于这个实验，下面说法正确的是（ ）
A．小明实验中是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
B．小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
12．甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L 的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min 内电阻R产生的热量为240J
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
13．（3分）2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。照片中的黑洞距离我们5500万 （填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光 （填“属于”或“不属于”）光的三原色。
14．（3分）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 。
15．（3分）2019年5月17日，在西昌卫星发射中心，长征三号丙运载火箭成功发射中国北斗卫星系统第45颗卫星。在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的 。升空过程中卫星与火箭分离前相对于火箭是 的。入轨后，卫星是通过 和地面进行信息传递的。
16．（3分）根据实验现象，完成问题：
（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，由此说明物体内能的大小与物体的 有关。
（2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，此现象相当于四冲程汽油机的 冲程。
（3）如图丙所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚 （选填“A”、“B”或“C”）与笔记本电脑的金属外壳相连，插入插座后，以防外壳带电对人造成伤害。
17．（3分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
18．（3分）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝ cm。
（2）把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示，该同学所测得的大气压强值为 Pa。
19．（3分）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。
（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s？
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W？
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g）
20．（3分）如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池 ，铝箔条上会产生大量的热，缺口 （填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。
21．（3分）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω1A）各一，导线、金属回形针若干。
（1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 Ω。
（2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路。你认为该电路的优点是 。
22．（3分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
（1）当水位处于位置A时，电压表的示数为 V。
（2）水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了 V（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
三、解答题（本题共7小题，共32分．其中24、27题计算应写出必要的解题过程）
23．（4分）完成图中的光路。
24．如图所示，请画出重20N的小球所受重力的示意图。
25．在图中，已知静止在通电螺旋管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正负极。
26．（7分）图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面。（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力）
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 ；
（2）在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为 N；
（3）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐 （填变大、变小或不变）；
（4）汽车竖直上升的速度是 km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是 J。
27．（7分）小明和小华通过实验测量一个实心小石球的密度。
（1）图甲是小明正在调节天平平衡时的情景，指出他在操作中的错误是 。
（2）纠正错误后，小明在测量石球质量时在右盘中依次添加1个20g和1个10g的砝码后，指针偏至图乙所示位置，接下来正确操作应是 。
A．向左调节平衡螺母
B．取下20g砝码，换上5g砝码
C．取下10g砝码，换上5g砝码
D．再往右盘加5g砝码
（3）完成上一步骤后，小明将游码移至图丙位置，使天平平衡；再把石球浸没在装有30mL水的量筒中，水面升至图丁所示位置，则测得石球密度为 g/cm3．由于石球吸入部分水，所测得的密度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）石球的真实密度。
（4）实验中小华不小心把量筒摔破了，一时找不到新的量筒，于是老师又给小华一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出石球的密度（水的密度为ρ水）。
①用调节好的天平测量石球的质量为m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出水和烧杯的总质量为m2；
③将石球轻放入烧杯内，记下此时水面到达的位置并做好标记；
④取出石球，加水到标记处，称出此时水和烧杯的总质量为m3；
⑤由此得石球体积表达式为 ，石球密度表达式为 （用题中所给字母表示），实验时将石球拿出水时，表面带有少量水，则对实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
28．（7分）小明用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表1
次数
U1/V
I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
4
3.0
0.50
5
6.0
0.33
6
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；根据表1中的数据，你得出的结论是 ；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将不等于1.5V，因此要向 （选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为 V。
（4）小明完成好这实验之后，他又想测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接好电路如图甲后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭出现这一故障的原因可能是 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为 W．测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 。
29．（7分）为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力
F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
压敏电阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
（1）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；定值电阻R0的阻值为多少？该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N？
（2）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 （填“左”或“右“）移动。
（3）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将多少kg的水抽到6米高处？（g＝10N/kg）
（4）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
2020年江苏省无锡市惠山区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个正确选项）
1．（3分）2018年2月，世界首位获得公民身份的机器人索菲亚来到中国，并做客央视《对话》节目，与主持人对话。其中说法正确的是（ ）
A．主持人发出的声音不是由振动产生的
B．机器人的声音可以在真空中传播
C．声音在空气中传播速度是3×108m/s
D．可以根据音色区分机器人和主持人的声音
【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；
（2）声音的传播需要介质，我们能够听到声音是因为声音通过空气传播到我们耳朵里；
（3）在不同的介质中的传播速度不同，在空气中的传播速度为340m/s。
（4）音色是由发声体的材料和结构决定的，是判断发声体的依据；
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，故A错误；
B、声音的传播需要介质，不能在真空中传播，故B错误；
C、声音在空气中的传播速度为340m/s，故C错误；
D、音色是由发声体的材料和结构决定的，不同物体发出的声音的音色不同，音色是判断发声体的依据，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了声音的产生、传播、声速和乐音特征的掌握情况，属于基础知识的考查，相对比较简单。
2．（3分）如图甲所示，将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热绘制出温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．为了使实验效果更明显，应该直接用酒精灯给试管加热
B．由图乙可知，A物质熔化过程持续了6分钟
C．由图乙可知，A物质在2到4分钟温度不变，说明这段时间它不吸热
D．由图乙可知，B物质是蜡
【分析】（1）水浴法加热是物体受热均匀；
（2）由图象分析解答。
（3）从吸收热量相同比较。
（4）非晶体熔化时没有固定的熔点。
【解答】解：
A、图甲中，物体使用水浴法加热，是物体受热均匀，不能用酒精灯直接加热，故A错误；
B、由图乙可知，A图线对应物质有固定的熔点，是晶体，从2min晶体熔化，6min熔化结束，熔化过程中所需时间6min﹣2min＝4min，故B错误；
C、A是晶体，晶体熔化时吸热温度不变，故C正确；
D、由图乙可知，B图线对应的物质没有固定的熔点，为非晶体，是蜡，故D正确。
故选：D。
【点评】观察晶体与非晶体图象要学会看关键点，这样才能做出准确的判断。
3．（3分）下列说法中不正确的是（ ）
A．如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，将不能看到光反射的径迹
B．如图乙所示，平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
C．如图丙所示，手机镜头扫描二维码所成的是倒立的实像
D．我们从不同角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面发生了如图丁所示的反射
【分析】（1）当纸板EF在同一平面上时，能够在纸板F上观察到反射光线。当纸板EF不在同一平面上时，不能观察到反射光线；
（2）平面镜成像特点之一：物像等大。
（3）手机的镜头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同。
（4）一束平行光射到物体的光滑表面，经反射后，其反射光线仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射；
人们能从各个方向看到本身不发光的物体，那说明这个物体反射的光线能向四面八方传播，这说明在这个物体上发生了漫反射。
【解答】解：
A、如图甲所示，将白纸板右侧前折或后折，纸板EON和FON不在同一平面内，所以将不能看到光反射的径迹，故A正确。
B、如图乙所示，平面镜成像的大小与物体自身大小有关，与物镜间的距离无关，故B正确。
C、手机镜头扫描二维码所成的是倒立、缩小的实像，故C正确。
D、我们能从不同的角度看到同一个物体，是因为光在物体的表面上发生了漫反射，而图丁所示是镜面反射，故D错误。
故选：D。
【点评】此题主要考查光的反射定律的应用，凸透镜成像的应用，漫反射和镜面反射的区别等，是一道光学综合题。
4．（3分）如图所示的“吸引现象”是由静电引起的是（ ）
A．磁铁吸引铁钉 B．摩擦过的气球吸引头发
C．压紧的铅柱互相吸引 D．吸盘吸在墙壁上
【分析】（1）磁铁能够吸引铁钉，说明磁铁与铁钉之间存在着相互作用的引力；
（2）用摩擦的方法可以使物体带电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（3）分子间存在相互作用的引力与斥力；
（4）吸盘吸在墙壁上由于大气压的作用。
【解答】解：A、磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质，属于磁体对物体的作用力，是非静电引起的，故A不符合题意；
B、摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故B符合题意；
C、两个压紧的铅块能吊起钩码，由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起，不易分开，故C不符合题意；
D、吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，是非静电引起的，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题考查了磁力、摩擦起电现象、分子间的作用力以及大气压等知识，属于基础知识的整合。
5．（3分）能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B．太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C．手机的芯片使用的材料主要是半导体
D．卫星导航是利用超声波来定位导航
【分析】A、超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为0．由于其电阻为0，所以电流经过超导体不发热。
B、太阳能是可再生能源；核能是不可再生能源。
C、手机的芯片主要由二极管、三极管组成；二极管是由半导体材料做成的，具有单向导电性。
D、超声波真空不能传声，不能用于卫星与地面通讯。
【解答】解：A、超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为0．由于其电阻为0，所以电流经过超导体不发热。故A错误。
B、太阳能是可再生能源；核能是不可再生能源。故B错误。
C、手机的芯片主要由二极管、三极管组成；二极管是由半导体材料做成的，具有单向导电性。故C正确。
D、超声波真空不能传声，不能用于卫星与地面通讯，卫星与地面是靠电磁波进行通讯。故D错误。
故选：C。
【点评】该题比较简单要求学生知道半导体、超导体的特点；超声波、电磁波传递信息的不同；以及区分可再生与不可再生能源。
6．（3分）如图所示，玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是（ ）
A．人和滑板滑行的速度越快，惯性越大
B．滑板底部安装有滚轮，是为了增大对地面的压强
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D．人和滑板从运动到静止的过程说明了力可以改变物体的运动状态
【分析】（1）从惯性大小的影响因素考虑。
（2）安装滚轮是一种滚动摩擦，滚动摩擦代替滑动摩擦，摩擦力减小。
（3）从平衡力的四个条件进行分析。
（4）物体的速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变，改变物体运动状态都需要力。
【解答】解：
A、惯性大小只跟物体的质量有关；人和滑板滑行的速度越快，但人和滑板的质量不变，所以其惯性不变，故A说法错误。
B、滑板底部安装有滚轮，是用滚动代替滑动来减小摩擦，安装滚轮时对地面的压强也增大了，但这不是目的，故B说法错误。
C、人对滑板的压力和滑板对人的支持力是相互作用力，这两个力不是一个受力物体，不是平衡力，故C说法错误。
D、人和滑板从运动到静止是因为受到摩擦力的作用，人和滑板的运动状态发生改变，这说明力可以改变物体的运动状态，故D说法正确。
故选：D。
【点评】平衡力和相互作用力只是在受力物体上不同，学生很容易混淆这两个概念。
7．（3分）如图所示，用滑轮组匀速提升重为G＝600N的物体，如果拉力F＝250N，则下列结论中正确的是（ ）
A．提升速度为0.5m/s时拉力F的功率为375W
B．提升物体1m，拉力F所做有用功为250J
C．此时滑轮组的机械效率为75%
D．提升物体2m，拉力F所做总功为1000J
【分析】（1）由图知，n＝3，拉力端移动的速度等于物体上升速度的3倍，利用P＝＝＝Fv求拉力的功率；
（2）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（4）拉力端移动的距离s＝3h，利用W＝Fs求拉力做的总功。
【解答】解：
A、由图知，n＝3，提升物体的速度v物＝0.5m/s，则拉力端移动的速度v＝3v物＝3×0.5m/s＝1.5m/s，
拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝250N×1.5m/s＝375W，故A正确；
B、物体升高的高度h＝1m，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝600N×1m＝600J，故B错；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%，故C错；
D、物体升高h′＝2m，则拉力端移动的距离为：s′＝3h′＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs′＝250N×6m＝1500J，故D错；
故选：A。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功和总功的含义是关键。
8．（3分）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
【解答】解：
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同。
A、该图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故B不符合题意；
C、图中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的原理图，故C符合题意；
D、该图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应等实验要注意区分，属常见题型。
9．（3分）某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中，分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液，一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是（ ）
A．血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B．硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C．血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D．三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
【分析】（1）根据浮沉条件判断浮力与重力的关系即可得出答案；
（2）当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理来分析；
（4）根据公式p＝ρgh判断压强的大小。
【解答】解：A、同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同，甲中血液漂浮，浮力等于重力；乙中血液悬浮，浮力等于重力；丙中血液沉底，浮力小于重力，所以F甲＝F乙＞F丙，故A错误；
B、当物体密度小于液体密度时，物体漂浮，故感染者血液的密度小于ρ甲；当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中，血液滴在乙中悬浮，故感染者血液的密度与 ρ乙相同；当物体密度大于液体密度时，物体下沉，故感染者血液的密度大于ρ丙；故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大，故B正确；
C、血液滴在丙试管中下沉，故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力，故C错误；
D、当物体密度与液体密度相同时，物体将悬浮在液体中，血液滴在乙中悬浮，故感染者血液的密度与 ρ乙相同，当血液滴漂浮时，硫酸铜溶液的密度大于血液的密度，当血液滴下沉时，硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度，可知ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，由图知液面相平，由公式p＝ρgh可得，p甲＞p乙＞p丙，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查物体的浮沉条件以及液体压强公式，以及浮沉条件的应用，知识点较多，但难度不大。
10．（3分）关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座的连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过 2200W
【分析】（1）保险丝熔断是因为电流过大，电流过大是短路或总功率过大。
（2）火线首先过开关进灯泡顶端的金属点是最安全的。
（3）对于两孔插座左零右火。
（4）根据电能表上标的电压和电流进行计算。
【解答】解：
A、保险丝熔断，可能是短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故A说法错误。
B、甲图中，开关接在零线和灯泡之间，这样开关也能控制灯泡，但是在断开开关时没有切断火线，接触灯泡时容易发生触电事故，不符合安全用电原则，故B说法错误。
C、甲图中，插座的左孔接零线，右孔接火线，不符合于两孔插座“左零右火”接法，不符合安全用电原则，故C说法正确。
D、电能表上标有 10（40）A，10A指标定电流，40A是允许通过的最大电流，
则电能表所在电路的最大总功率P＝UI＝220V×40A＝8800W，故D说法错误。
故选：C。
【点评】（1）掌握家庭电路中安全用电原则，珍爱生命。
（2）根据电能表的参数能计算允许通过的最大功率，还能计算用电器的功率等。
11．（3分）为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图象。关于这个实验，下面说法正确的是（ ）
A．小明实验中是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
B．小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
【分析】ABC、我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强（比热容大）；
D、根据Q＝cm△t分析。
【解答】解：A、根据转换法，通过加热时间的长短来比较吸热多少，A错误；
B、本题中，同一个“热得快”作为热源分别给它们加热，故B错误；
C、由右图知，升高相同的温度，甲加热时间长，故甲的吸热能力强，液体甲的比热容大于液体乙的比热容，C正确；
D、根据Q＝cm△t，甲乙两种物质，升高相同的温度，因液体甲的比热容大，故甲液体吸收的热量大于乙吸收的热量，D错误。
故选：C。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
12．（3分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L 的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min 内电阻R产生的热量为240J
【分析】（1）只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，根据L 的实际功率结合图象找出对应的电压和电流，然后根据欧姆定律求出小灯泡 L 的电阻；
（2）再闭合开关S2时，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，增加的电流即为通过R的电流；
（3）根据并联电路电流规律求出干路电流，然后根据P＝UI求出电路总功率；
（4）根据Q＝W＝UIt求出在1min 内电阻R产生的热量。
【解答】解：A、只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L 的实际功率为 1W，根据P＝UI可知，
在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W 的坐标，则有：UL＝2V，IL＝0.5A，
则小灯泡 L 的电阻：RL＝＝＝4Ω，故 A 正确；
B、由 A 选项分析得，电源电压U＝UL＝2V，再闭合 S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，
电压为 2V，在甲图中找出 R 此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确；
C、电源电压为 2V，R的电流为 IR＝0.2A，L 的电流为IL＝0.5A，
电路中总电流为 I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，
则电路总功率：P＝U总I总＝2V×0.7A＝1.4W，故 C 正确；
D、再闭合 S2时，电阻R的电压为 2V，电流为 0.2A，
通电 1min 产生热量：Q＝W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率以及焦耳定律的应用，关键能从图象上找出有用的信息，难度不大。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
13．（3分）2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。照片中的黑洞距离我们5500万 光年 （填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光 属于 （填“属于”或“不属于”）光的三原色。
【分析】光年是天体间距离的单位；光的三原色为红、绿、蓝。
【解答】解：光年是天体间距离的单位，照片中的黑洞距离我们5500万光年；
光的三原色为红、绿、蓝，故红光属于光的三原色。
故答案为：光年；属于。
【点评】本题考查对光年的理解，以及三原色等，难度不大，要熟记。
14．（3分）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 D ，利用此原理可以制成 照相机 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 像在100cm刻度线之外 。
【分析】（1）本题应用凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（2）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度。从以上几个方面考虑去解决此题。
【解答】解：
（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机；
（2）把蜡烛放在距凸透镜18cm处（即u＝18cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，像距大于2倍焦距，像可能在100cm刻度线之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。
故答案为：（1）D；照相机；（2）像在100cm刻度线之外。
【点评】此题探究了凸透镜成像的规律，要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
15．（3分）2019年5月17日，在西昌卫星发射中心，长征三号丙运载火箭成功发射中国北斗卫星系统第45颗卫星。在载荷一定的情况下，为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的 热值 。升空过程中卫星与火箭分离前相对于火箭是 静止 的。入轨后，卫星是通过 电磁波 和地面进行信息传递的。
【分析】（1）根据氢燃料是热值最大的燃料来判断为什么选用液态氢；
（2）判断物体运动还是静止的，关键是看物体和参照物之间是否发生了位置的变化；
（3）真空不能传声，只能靠无线电（电磁波）联系。
【解答】解：（1）为使火箭获得足够大的升空飞行能量，选用的燃料应具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该种燃料可以释放出更多的热量；
（2）升空过程中卫星与火箭分离前，卫星和运载火箭是一体的，即运动的速度相同，所以卫星相对于火箭是静止的；
（3）太空中没有空气，声音不能传播，而电磁波可以在真空中传播，故卫星只能通过电磁波与地面进行信息传递。
故答案为：热值；静止；电磁波。
【点评】本题既考查了火箭发射过程中的运动和静止的相对性、电磁波的应用，同时也考查了对燃料热值的了解，属基础知识的考查，难度不大。
16．（3分）根据实验现象，完成问题：
（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，由此说明物体内能的大小与物体的 温度 有关。
（2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，此现象相当于四冲程汽油机的 做功 冲程。
（3）如图丙所示是笔记本电脑的三脚插头，该三脚插头的脚 A （选填“A”、“B”或“C”）与笔记本电脑的金属外壳相连，插入插座后，以防外壳带电对人造成伤害。
【分析】（1）物质是由分子组成的，分子间存在相互作用的引力和斥力，分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；
（2）物体对外做功，内能减小，内能转化为机械能；热机是将内能转化为机械能的机器；
（3）三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上面的要与用电器外壳相连。
【解答】解：
（1）红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，无规则运动越剧烈，内能越大，由此可知物体内能的大小与物体的温度有关；
（2）在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。此现象相当于四冲程汽油机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功；
（3）三孔插座的接法是左零右火上接地，所以A脚与笔记本电脑的金属外壳相连，这样当三脚插头插入三孔插座时，使笔记本电脑金属外壳与室外大地相连通，这样若金属外壳若带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
故答案为：（1）温度；（2）做功；（3）A。
【点评】此题是一道综合题，考查了扩散现象、内能的利用和三角插头的作用及连接，属于基本规律和技能的考查，难度不大。
17．（3分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 减小 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 W1＝W2＝W3 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 速度 的关系。
【分析】（1）如果斜面太高，物体运动时间太短，不容易计时。
（2）小车到达水平面时的初速度相同，因此，其具有的动能是相同的，所以小车克服阻力做功是相同的；
（3）动能的大小与质量和速度有关。小车前后两次质量相同，控制小车的质量相同，不同高度，反映了小车的运动速度不同，由控制变量法可知，是研究动能与速度的关系。
【解答】解：（1）在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故应降低斜面坡度；
（2）在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，也就是说，小车的做功能力是相同的，最终克服阻力做的功也是相等的；即W1＝W2＝W3；
（3）在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的运动速度，这样设计的目的是为了研究动能与运动速度的关系。
故答案为：（1）减小；（2）W1＝W2＝W3；（3）速度。
【点评】此题以斜面为纽带考查了测平均速度实验器材的组装、研究阻力对物体运动影响实验中能量的转化以及探究动能的大小与哪些因素有关实验中控制变量法的应用，是一道综合题，但难度不大。
18．（3分）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝ 4.00 cm。
（2）把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示，该同学所测得的大气压强值为 1.024×105 Pa。
【分析】（1）用刻度尺测出注射器全部带刻度的长度；注射器是圆柱体，利用公式V＝SL的变形，可求其横截面积的大小；
（2）根据弹簧测力计的分度值读出示数；根据p＝，求出大气压。
【解答】解：（1）刻度尺的分度值为0.1cm，左端从零刻度开始量，物体的长度为4.00cm；注射器容积为2.5ml，即2.5cm3．注射器全部刻度的长度L＝4cm，因为注射器为圆柱体，根据其体积公积可得，S＝＝＝0.625cm2；
（2）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N，读数为F＝6N+0.2N×2＝6.4N；
p＝＝＝＝＝1.024×105Pa。
故答案为：（1）4.00；（2）1.024×105。
【点评】了解这一实验依据的原理，才能搞清每一步设计的理由，也才能通过公式求出大气压的值。
19．（3分）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。
（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s？
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W？
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g）
【分析】（1）已知路程和运动时间，根据平均速度公式可求平均速度；
（2）根据P＝Fv可求动车组的牵引力的平均功率；
（3）根据W＝Fs可求牵引力所做的功，再根据燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g，乘以所做的功可得公共汽车排放气体污染物的质量。
【解答】解：（1）动车的平均速度：
v＝＝＝40m/s；
（2）动车的平均功率：
P＝Fv＝2.8×105N×40m/s＝1.12×107W；
（3）动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功：
W＝Fs＝2.8×105N×60×1000m＝1.68×1010J，
燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量：
m＝1.68×1010×3×10﹣6g＝5.04×104g＝50.4kg。
故答案为：（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是40m/s；
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是1.12×107W；
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是50.4kg。
【点评】本题主要考查平均速度、功率、功的计算，是一道综合题。
20．（3分）如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池 短路 ，铝箔条上会产生大量的热，缺口 A （填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。
【分析】由欧姆定律可知，电压一定时，电阻越小，则通过的电流越大；根据影响导体电阻大小的因素和焦耳定律分析即可。
【解答】解：
由欧姆定律可知，在U一定时，电阻R越大，则电流越小；由于铝箔电阻小，会造成电流很大，即会使电池短路。
由图可知，A、B、C缺口宽度相等即ABC剩余部分的长度相同，将剩余部分串联，即通过的电流相同，A处的横截面最小，即A处的电阻最大，由Q＝I2Rt可知，A处产生的热量最多，即发热功率最大，最容易烧断。
故答案为：短路；A。
【点评】本题考查了欧姆定律、焦耳定律的应用以及影响电阻大小的因素，属于基础题目。
21．（3分）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω1A）各一，导线、金属回形针若干。
（1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 电阻箱 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 13 Ω。
（2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路。你认为该电路的优点是 可连续改变调光灯的亮度 。
【分析】（1）电源电压为9V，灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.5A，根据铅笔芯的电阻较小分析；
根据串联电路的规律和欧姆定律求出电阻至少为多少；
（2）分析电路连接，根据连续改变铅笔芯连入电路中的电阻大小，从而连续改变灯与铅笔芯两端的电压分析。
【解答】解：（1）电源电压为9V，灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.5A，因铅笔芯的电阻较小，故在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用电阻箱替换铅笔芯接入电路，根据串联电路的规律和欧姆定律，其电阻至少为：
R＝＝＝＝13Ω；
（2）如图乙所示的电路中，铅笔芯与灯并联后再与电阻箱串联，通过连续改变铅笔芯连入电路中的电阻大小，从而连续改变灯与铅笔芯两端的电压，故该电路的优点是可连续改变调光灯的亮度。
故答案为：（1）电阻箱；13；（2）可连续改变调光灯的亮度。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用对实验方案的评估。
22．（3分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
（1）当水位处于位置A时，电压表的示数为 10 V。
（2）水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了 5 V（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，可知此时R1的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出R1两端的电压；
（2）当水位处于位置A时，M刚好浸没，根据阿基米德原理求出M受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置B时，可求出R1接入电路的长度，根据R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时R1接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时R1两端的电压，两次电压表的示数之差即为变化量。
【解答】解：由电路图可知，R0、R1串联，电压表测R1两端的电压。
（1）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由I＝得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为10V。
（2）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
V排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
则M受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，当F1＝20N时，弹簧的伸长量△L1＝10cm；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，当F2＝80N时，弹簧的伸长量△L2＝40cm；
所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：
△L＝△L2﹣△L1＝40cm﹣10cm＝30cm。
当水位降至位置B时，R1接入电路的长度：
L＝L总﹣△L＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：＝，
所以，此时R1接入电路的阻值：R1′＝×R1＝×20Ω＝5Ω，
此时电路中的电流：I′＝＝＝1A，
由I＝得，此时R1两端的电压：
U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，即此时电压表示数为5V，
所以，电压表的示数变化量：△U＝U1﹣U1′＝10V﹣5V＝5V。
故答案为：10；5。
【点评】本题一道力电综合应用题，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵活应用，第2问难度较大，要弄清楚滑片处于的两个端点，从题干和图象获取有用的信息即可正确解题，有一定难度。
三、解答题（本题共7小题，共32分．其中24、27题计算应写出必要的解题过程）
23．（4分）完成图中的光路。
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
24．如图所示，请画出重20N的小球所受重力的示意图。
【分析】画重力的示意图应先分析力的三要素，再从作用点开始，沿力的方向画一带箭头的线段表示重力的三要素。
【解答】解：重力的大小为20N，方向竖直向下，作用在小球的重心，如图所示。
【点评】无论物体放在斜面上还是其它地方，重力的方向始终是竖直向下的，在作图时学生容易把重力的方向画成与斜面垂直。
25．在图中，已知静止在通电螺旋管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正负极。
【分析】已知小磁针N极的指向，根据磁极间的相互作用，可以确定通电螺线管的磁极；在磁体周围的磁感线都是由磁体的N极出来，回到S极；根据安培定则判定电源正负极。
【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极，其右端为N极；
在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；如下图所示：
【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向。
26．（7分）图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面。（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力）
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 改变力的方向 ；
（2）在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为 9600 N；
（3）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐 变小 （填变大、变小或不变）；
（4）汽车竖直上升的速度是 0.18 km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是 2.4×104 J。
【分析】（1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）先画出作用在杠杆上的阻力和阻力臂以及动力和动力臂，然后根据直角三角形中各边间的关系求出阻力臂，再利用杠杆平衡的条件求出钢丝绳所受到的拉力；
（3）使汽车离开地面到如图乙所示位置的过程中，动力臂越来越大、阻力臂越来越小，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件得出动力大小变化；
（4）利用速度公式求汽车竖直上升的速度；再利用W＝Gh求在这个过程中整个装置的车做的功。
【解答】解：
（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
（2）作用在杠杆上的动力F1、阻力F2以及动力臂L1、阻力臂L2，如下图所示：
已知直角三角形OEB中，OB＝5m，BE＝3m，OE＝＝4m，
则动力臂L1＝OB＝5m，阻力臂L2＝OE＝4m，
F2＝G车＝m车g＝1.2×1000kg×10N/kg＝1.2×104N，
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得拉力：
F1＝＝＝9600N；
（3）小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，动力的力臂逐渐变大、阻力臂变小（如下图所示），而阻力大小不变，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2 可知，在此过程中作用在B点的动力越来越小。
；
（4）汽车竖直上升的速度：
v＝＝＝0.05m/s＝0.05×3.6km/h＝0.18km/h；
在这个过程中整个装置的车做的功：
W＝G车h＝1.2×104N×2m＝2.4×104J。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）9600；（3）变小；（4）0.18；2.4×104。
【点评】本题为力学综合题，考查了杠杆分类、杠杆平衡条件的应用，以及速度公式和功的公式的应用，能画出杠杆示意图帮助解题是关键。
27．（7分）小明和小华通过实验测量一个实心小石球的密度。
（1）图甲是小明正在调节天平平衡时的情景，指出他在操作中的错误是 调节横梁平衡时游码未归零 。
（2）纠正错误后，小明在测量石球质量时在右盘中依次添加1个20g和1个10g的砝码后，指针偏至图乙所示位置，接下来正确操作应是 C 。
A．向左调节平衡螺母
B．取下20g砝码，换上5g砝码
C．取下10g砝码，换上5g砝码
D．再往右盘加5g砝码
（3）完成上一步骤后，小明将游码移至图丙位置，使天平平衡；再把石球浸没在装有30mL水的量筒中，水面升至图丁所示位置，则测得石球密度为 3.3 g/cm3．由于石球吸入部分水，所测得的密度 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）石球的真实密度。
（4）实验中小华不小心把量筒摔破了，一时找不到新的量筒，于是老师又给小华一个烧杯，请完成以下实验步骤并测出石球的密度（水的密度为ρ水）。
①用调节好的天平测量石球的质量为m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出水和烧杯的总质量为m2；
③将石球轻放入烧杯内，记下此时水面到达的位置并做好标记；
④取出石球，加水到标记处，称出此时水和烧杯的总质量为m3；
⑤由此得石球体积表达式为 ，石球密度表达式为 （用题中所给字母表示），实验时将石球拿出水时，表面带有少量水，则对实验结果 无 （选填“有”或“无”）影响。
【分析】（1）天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处，再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡；
（2）在称量时，以从大到小的顺序加减砝码；
（3）根据图乙确定标尺的分度值，读出游码在标尺上所对的刻度值，与砝码质量相加；
根据图丁读出水和小球的总体积，求出小球的体积；
根据公式ρ＝求出小球的密度。小球吸入部分水，排开水的体积偏小，根据密度公式分析；
（4）只有天平，没有量筒，可以利用排水法求得排开水的体积即为矿石的体积，再利用密度公式求得矿石的密度。
若此实验中将矿石拿出后带了一部分水，后来又加水到标记处，排开水的质量无影响，对实验结果无影响。
【解答】解：（1）天平调节平衡时需首先将游码调至零刻度线处，再将螺母向天平上翘的一端移动直到天平平衡，由图可以看出在调节天平平衡时，天平游码没有归零；
（2）在称量时，以从大到小的顺序加减砝码，指针偏右，说明砝码的质量偏大，则应取下10g的砝码，换上5g的砝码，故C正确；
（3）由图3知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为1.4g，小球的质量为20g+5g+1.4g＝26.4g；
由图丁知，量筒的分度值为1mL，小球和水的总体积为38mL，则小球的体积为38mL﹣30mL＝8mL＝8cm3；
小球的密度：
ρ＝＝＝3.3g/cm3。
由于石球吸入部分水，所以排开水的体积偏小，根据ρ＝知，密度偏大；
（4）小明不小心把量筒摔破了，用天平烧杯和适量的水也能测量出矿石的密度：
①用调节好的天平测出矿石的质量m1；
②将适量的水倒入烧杯并称出m2；
③将矿石球放入烧杯内，标记下此时水面位置；
④将石球取出后，加水至标记处，称出此时烧杯和水的总质量m3；
⑤则排开水的质量为m水＝m3﹣m2，
由ρ＝得排开水的体积：
V排＝＝，
石球的体积V＝V排＝；
石球的密度：
ρ石球＝＝＝。
若此实验中将小石球拿出后带了一部分水，后来又加水到标记处，排开水的质量仍为m3﹣m2，故该过程对实验结果无影响。
故答案为：（1）调平时游码未归零；（2）C；（3）3.3；大于；（4）；；无。
【点评】本题中天平使用、固体密度的测量属基础问题，因初中物理对固体密度的测量要求较高，体积用到补充水的方法，给本题带来了一定难度。
28．（7分）小明用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表1
次数
U1/V
I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
4
3.0
0.50
5
6.0
0.33
6
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；根据表1中的数据，你得出的结论是 电阻一定，电流与电压成正比 ；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将不等于1.5V，因此要向 右 （选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为 3 V。
（4）小明完成好这实验之后，他又想测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接好电路如图甲后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭出现这一故障的原因可能是 滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为 0.8 W．测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 灯丝电阻随温度发生变化 。
【分析】（1）纵向比较表1数据得出结论；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）利用表2中的4、6次实验的数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变列方程求得变阻器连入电路的电阻，从而得出电源电压；
（4）连接电路过程中，开关需断开，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
根据图乙读出电压表的示数；根据串分压的知识，要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值，当电压为额定电压时，灯泡正常发光；
根据图丙读出电流表的示数，由P＝UI计算出电功率的值；
根据P＝，当灯泡两端电压为额定电压的一半，根据灯的电阻随温度的变化而变化分析；
【解答】解：（1）由表1数据知，在电阻不变时，电压是原来的几倍，通过的电流是原来的几倍，即在电阻不变时，通过导体的电流与它两端的电压成正比；
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，根据分压原理，电压表的示数将大于1.5V；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数仍为1.5V；
（3）利用表2中的4、6次实验的数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变列方程得：
U＝I14（R14+R滑）＝I16（R16+R滑）；
即0.5A×（3Ω+R滑）＝0.25A×（9Ω+R滑），
解得：R滑＝3Ω。
电源电压约为：
U＝0.5A×（3Ω+3Ω）＝3V；
（4）某小组连接好电路后，闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭，说明闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处，即滑动变阻器的阻值太小，致使灯泡烧坏；
由图乙知，电压表的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.8V；
灯泡两端电压低于额定电压，为使其正常发光，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左端即A端滑动，使电压表的示数为2.5V为止；
由图丙知，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，
则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
若灯的电阻不变，根据P＝，灯泡两端电压为额定电压的一半，实际功率为额定 ，而实际中，灯的电阻随温度的变化而变化，故测得的功率不等于其额定功率的 。
故答案为：（1）电阻一定，电流与电压成正比；（2）右；（3）3；（4）滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处； A；0.8；灯丝电阻随温度发生变化。
【点评】本题通过电流与电压、电阻的关系的实验，考查了串联电路的规律及欧姆定律的运用和数据分析、控制变量法的运用以及测量小灯泡的电功率、影响电阻大小的因素等，是一道综合题，有一定的难度。
29．（7分）为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力
F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
压敏电阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
（1）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；定值电阻R0的阻值为多少？该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N？
（2）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 右 （填“左”或“右“）移动。
（3）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将多少kg的水抽到6米高处？（g＝10N/kg）
（4）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
【分析】（1）控制电路中R与R0串联，由表格数据知压力为360N压敏电阻的阻值，根据串联电路特点和欧姆定律求出R0的阻值，由杠杆平衡条件计算浮体浸没时A端受力，根据力的平衡条件求出浮体受到的浮力；
（2）制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料；水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，应增大控制电路中电流，由此分析解答；
（3）根据W＝Pt求出排水电动机工作2h消耗的电能，根据效率公式求出电动机消耗的电能转化为水的机械能，利用W＝Gh＝mgh求出能抽到6m高处水的质量；
（4）根据W＝UIt求出蓄电池充满电时储存的电能，利用η＝×100%求出发电玻璃接收到的太阳能，根据E＝PSt求出蓄电池充满电需要的时间。
【解答】解：（1）当浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流I＝100mA＝0.1A，
由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R＝80Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣R＝﹣R＝﹣80Ω＝40Ω。
设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB，
由杠杆的平衡条件FA•OA＝FB•OB可得，
FA＝FB＝×360N＝90N，
由力作用的相互性可知，A端对浮体向下的压力：FA'＝FA＝90N，
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：
F浮＝G+FA'＝10N+90N＝100N。
（2）制作压敏电阻的材料属于半导体；
在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，
则控制电路的电流太小，如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，
应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中的电流，由表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力，
在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力。
（3）由P＝可得，排水电动机工作2h消耗的电能：
W电＝P电t′＝5×103W×2×3600s＝3.6×107J，
电动机消耗的电能转化为水的机械能：
W机械＝W电η＝3.6×107J×80%＝2.88×107J，
由W＝Gh＝mgh可得，能抽到6m高处水的质量：
m＝＝＝4.8×105kg。
（4）蓄电池充满电时储存的电能：
W＝UIt＝12V×6000×10﹣3A×3600s＝2.592×105J＝0.072kW•h，
因发电玻璃的光电转化率为10%，
所以，发电玻璃接收到的太阳能：
E＝＝＝0.72kW•h，
由E＝PSt可得，蓄电池充满电需要的时间：
t＝＝＝3.6h。
答：（1）定值电阻R0的阻值为40Ω；该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为 100N；
（2）右；
（3）工作2小时能将4.8×105kg的水抽到6米高处；
（4）要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要3.6小时。
【点评】本题考查了电功公式、效率公式、串联电路特点、欧姆定律、重力公式、半导体材料、电路的动态分析、做功公式的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
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