2020-2021学年初中物理八年级下学期期末常考题（其他题型30题）

这是一份2020-2021学年初中物理八年级下学期期末常考题（其他题型30题），共43页。
2020-2021学年初中物理八年级下学期期末常考题（其他题型30题）
一．作图题（共4小题）
1．如图，汽车沿平直公路向前行驶，但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图。

2．请用笔画线代替导线，将如图中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中。

3．高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。请你设计上述电路，并将电路图画在图中方框内。
4．图中的杠杆保持平衡，请画出拉力F的力臂L1。


二．实验探究题（共7小题）
5．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示。
（1）在实验中应　 　拉动物体A，根据二力平衡原理测出滑动摩擦力的大小。
（2）比较甲、丙两次实验可以得出结论：　 　。

6．小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。

（1）杠杆在如图甲的位置静止时　 　（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态。
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为　 　（用所给字母表示）。实验中进行多次实验的目的是　 　（选填“A”或“B”）；
A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性
7．在学习阿基米德原理后，为探究“物体浸没前，浮力大小与物体浸入水中深度的关系”，某小组利用一块形状不规则石块、弹簧秤、烧杯、水、细线、记号笔等器材进行实验，请写出实验步骤。
8．小明用如图甲所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
（1）他规范操作，记录数据，绘制出物距u与像距v的关系图象如图乙所示，由图象可知，他所使用的凸透镜的焦距是　 　cm。
（2）在图甲中如果保持蜡烛和凸透镜不动，应向　 　（选填“左”或“右”）适当移动光屏，才能在光屏上得到清晰的倒立的　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中　 　就是利用这一原理工作的。
（3）在图丙中画出烛焰上A点发出的两条入射光线对应的折射光线。
9．小明想“探究液体内部压强的特点”其实验过程如下：

（1）如图甲所示，该实验装置的名称是　 　
（2）实验前，小明首先用手指按了按探头的橡皮膜，按时发现U形管内液柱几乎无变化，其原因是　 　。
（3）小明重新调整好器材，继续实验；图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后得出的结论是：液体内部的压强随深度的增加而　 　。
（4）比较图丙和图丁，得出的结论是：液体内部的压强与　 　有关。
（5）小明发现：当探头在水下12cm和探头在盐水下10cm时，U形管内液柱的高度差相同，则盐水的密度是　 　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
10．I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。

（1）小红进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为　 　N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝　 　N；
（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟　 　有关；
（4）小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是　 　kg/m3。（结果保留一位小数）。
11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为2.5V，阻值约为8Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。图甲是某实验小组连接的实验电路。

（1）经检查发现有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确连线。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光。电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（3）能否将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变）测量其阻值，你的判断是　 　，理由是　 　。
（4）实验中电压表损坏，小明增加几个开关，并设计了如图丙所示的电路图，测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率，请你帮他将实验步骤补充完整（已知电源电压为U）
①闭合S1，调节滑片P使电流表示数为I额；
②闭合S2，保持滑片位置不变，电流表示数为I1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　 　、额定功率P额＝　 　。
三．计算题（共9小题）
12．小明坐在一列从苏州开往北京的动车上，看到窗外的景色十分美丽很开心。他想利用学到的物理知识来测量动车的速度。在路上动车正要匀速通过一座大桥，已知大桥长1000m，小明坐在车上从上桥到离开桥，所用的时间是20s。则：
（1）则动车的速度为多少？
（2）已知车长200m，则动车全部通过大桥所行驶的路程为多少？
（3）动车全部在桥上运动的时间为多少？
13．如图所示，将质量为6kg，边长为0.1m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA（g取10N/kg）求：
（1）合金块的重力；
（2）合金块的密度；
（3）拉力F1的大小。

14．如图所示，用20N的拉力刚好可以拉动一重为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为
200N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），求：
（1）动滑轮所受的重力G轮；
（2）拉力F的大小；
（3）绳自由端移动的距离。

15．南极洲是世界上最为寒冷的地区。如图所示是我国科考队的卡特比勒车。该车质量为2.5×104kg，履带与冰面总接触面积为2.5m2，它在水平冰面上匀速直线运动时受到的阻力是车自重的0.05倍，在20min内行驶1200m，求：（g取10N/kg）
（1）卡特比勒车静止在水平冰面上时对冰面的压强；
（2）卡特比勒车行驶的速度；
（3）卡特比勒车在这20min内牵引力做的功及其功率。

16．2018年5月18日中午12时许，中国首艘国产航母完成首次出海试验任务，返回大连造船厂码头。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）
（1）航母设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？
（2）水面下8m处船底受到海水的压强是多大？
（3）当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？

17．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图丙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。若工人在1min内将货物A匀速向上提高了3m，作用在钢绳上的拉力为400N，（g＝10N/kg）求：
（1）拉力的功率；
（2）拉力的有用功；
（3）若用这根绳子和这些滑轮组成图乙所示滑轮组，利用它从水中提起一个重1200N、底面积为20cm2长方体货物B，当物体浸入水中某处静止时（如图乙），工人的拉力为500N，求此时B的下表面受到水的压强。

18．2016年9月29日，世界第一辆镁合金轻量化电动客车制成出厂。如图所示，这辆长8.3米、24座的电动客车车身骨架全部采用镁合金材质。镁合金材质的密度大大小于一般汽车的车身材质。据有关数据显示，汽车所用燃料约60%的消耗用于汽车自身质量。该款型号汽车原来使用的是质量高达1027kg的钢质外壳，现改装成等体积的镁合金材质后，汽车每百千米可节约燃料5L，每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg。已知钢的密度为7.9×103kg/m3，镁合金材质的密度为1.9×103kg/m3。请计算：
（1）改装后的汽车质量减少了多少千克？
（2）改装后的汽车以80km/h的速度正常行驶5h，能够少排放多少质量的CO2？

19．在一个重4N，底面积为0.04m2的容器里装有22N的水，容器中水的深度为0.05m，把它放在水平桌面上如图所示。（取g＝10N/kg）求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）容器对桌面的压强。

20．如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1的阻值为50Ω．在某次熔烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控关关闭合5分钟然后断开1分钟，如此循环，求过程中：（不考虑温度对电阻的影响）
（1）温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流为多大？
（2）R2阻值调为零，当定时开关显示已工作6min时，R1一共产生多少J的电热？
（3）温控开关闭合，调节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率为多大？

四．综合能力题（共3小题）
21．图甲是可以测量体重的转盘式弹簧秤，其内部结构原理如图乙所示。当人站在秤盘上时，会对B点产生压力，使得上端固定住的弹簧被拉伸，弹簧被拉伸多少长度时，就带动衔铁CD使锯条也移动多少长度，锯条上的锯齿再推动齿轮旋转，齿轮再带动着指针旋转，从而测出人的质量（表盘上的刻度未标出）。已知AB：BC＝1：3，锯条上每个锯齿间的距离为1毫米，齿轮共有45个齿面（未完全画出）。

（1）表盘上的刻度值按顺时针方向逐渐　 　（填“变大”或“变小”）。
（2）图丙表示上述弹簧的伸长长度△L与所受拉力F的关系。当某人站在秤盘上测量质量时，指针旋转了1/3圈，请计算此人的质量是多少？（g＝10牛/千克）
（3）此弹簧秤内部结构的设计有许多精妙之处，如将锯条的垂直运动转化为指针的旋转，除此之外还有哪些　 　（写出一条即可）。
22．某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理，设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根规格均为“220V 1100W“电热丝R1和R2，电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V，定值电阻R0阻值为60Ω，放置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S，当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开。电磁铁、线圈等电阻忽略不计。

（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为多少？
（2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能多少焦？
（3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃﹣84℃范围内调节，需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现，请在图丙所示虚框内完善改进后的温控电路，并标明滑动变阻器的调节范围。

23．某STEM小组同学展示了一款“垃圾分类机器人”（图甲），机器人的机械手捡起不同“垃圾样品”时，会通过手上的探针检测样品的电阻大小，机器人根据样品电阻大小识别并显示垃圾类别，投入到相应的垃圾桶（图乙）。检测电路如图丙，电源电压U为1.5伏，定值电阻R1阻值为10欧，电压表量程为0～3伏，“垃圾样品”电阻参考值如表。

垃圾类别
垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾
＜10
餐厨垃圾
10～30
有害垃圾
30～50
其他垃圾
＞50
（1）机器人在某“垃圾样品”上取样检测时，检测电路中电压表示数为1伏，则该“垃圾样品”会被投入图乙中的哪个垃圾桶。（写出计算过程）
（2）检测时，根据电压表指针的偏转角度来判断垃圾样品的类别。老师提出：测量相同样品时，电压表的偏转角度应尽量大一些。对此两位同学分别提出了改进建议。A同学：增大定值电阻R1的阻值；B同学：增大电源电压。请对以上两项建议的可行性分别做出评价（需简述理由）。
五．解答题（共7小题）
24．绿灯太着急让人伤不起。小江同学上学路上有个十字路口（如图），每次穿越斑马线过马路时都要加快步伐才能在设定的时间刚好通过。该马路的宽度约为30m，绿灯倒计时的总时间为20s，求：
（1）小江的速度至少多大才能安全通过？
（2）小江思考，奶奶的步行速度约为0.8m/s，绿灯倒计时的总时间至少要设置为多少秒奶奶才能安全通过？
（3）汽车遇红灯在路口等待时，通常是不熄火的，这不但会白白消耗能源，同时还会造成环境污染。有研究显示，汽车不熄火等候10秒钟，约需消耗汽油10毫升。若在路口等候30秒，消耗的汽油质量约为多少克？（ρ汽油＝0.8×103kg/m3）

25．画出图中漂浮在水面上小球受到的重力和浮力示意图。

26．如图所示，一个重为5N的物体A静止在斜面上，作出物体A所受重力的示意图。

27．如图所示为司机坐在汽车驾驶室中的情境，汽车的方向盘表面为什么做得比较粗糙？当快速向前行驶的汽车遇到危险而紧急刹车时，司机会向哪里倾倒？为什么？

28．将图中的元件用笔画线连接起来，要求两节干电池串联，电灯L1与L2串联，电压表V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压。

29．家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，如果裸露的导线相接触，电路会发生什么故障？这时电路中的“漏电保护器”和“空气开关”哪个会跳闸保护电路？除此之外，会导致电路中电流过大的原因还可能有什么？
30．如图所示是初春季节房檐上悬挂的冰凌，这些冰凌一旦下落，可能会对下方的行人造成伤害。请结合所学物理知识，回答下列问题：
（1）房檐上悬挂的冰凌具有哪种形式的机械能？
（2）冰凌下落过程中能量是如何转化的？
（3）为什么下端“越尖”的冰凌危害越大？


2020-2021学年初中物理八年级下学期期末常考题（其他题型30题）
参考答案与试题解析
一．作图题（共4小题）
1．如图，汽车沿平直公路向前行驶，但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图。

【分析】根据水滴从A处下落时的运动状态判定汽车的运动状态，然后对C受力分析，根据力的示意图的画法做出示意图。
【解答】解：
由题和图示可知，车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处，相对于A的位置，B的位置更靠前，根据惯性知识可知汽车做的是减速运动；
物体C在竖直方向上受到重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力；由于汽车做减速运动，木箱C由于惯性有向前运动的趋势，故小车对C的摩擦力的方向水平向左，如图所示：

【点评】画力的示意图，要先确定力的三要素，用一条带箭头的线段把三要素表示出来，标上字母符号，有的要标出力的大小。
2．请用笔画线代替导线，将如图中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中。

【分析】（1）三孔插座的接法：上面接地线，左边接零线，右边接火线。
（2）家庭电路中，火线首先过保险丝进入开关，然后再进入灯泡顶端的金属点，零线直接和灯泡的螺旋套相连，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，操作更安全。
【解答】解：（1）三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔解火线。如图。
（2）电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。如图。

【点评】（1）三孔插座的接法记忆窍门：上孔接地线理解成﹣﹣“上帝”，左孔接零线理解成﹣﹣一切从零开始。
（2）掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法。
3．高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。请你设计上述电路，并将电路图画在图中方框内。
【分析】由题意可知，只有当两间洗手间的门都关上时指示灯才会发光，说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联，共同控制指示灯，据此进行解答。
【解答】解：由题意可知，只有当两间洗手间的门都关上时（即两开关都闭合），指示灯才会发光，说明两开关相互影响、不能独立工作，即两开关为串联，共同控制指示灯，如下图所示：

【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出两开关的特点判断出连接方式是关键。
4．图中的杠杆保持平衡，请画出拉力F的力臂L1。


【分析】力臂的画法是：从支点向力的作用线做垂线。
【解答】解：O点是杠杆的支点，从支点向拉力F作用线做垂线，即是F的力臂L1。如图：

【点评】本题主要考查学生对力臂的画法的了解和掌握，是一道基础题。
二．实验探究题（共7小题）
5．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示。
（1）在实验中应　水平匀速直线　拉动物体A，根据二力平衡原理测出滑动摩擦力的大小。
（2）比较甲、丙两次实验可以得出结论：　在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大　。

【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。
【解答】解：
（1）在实验中应水平匀速直线拉动物体A，根据二力平衡条件可知，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（2）比较甲、丙两次实验可知，压力大小相同，接触面越粗糙，测力计的示数越大，可以得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
故答案为：（1）水平匀速直线；（2）在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
6．小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。

（1）杠杆在如图甲的位置静止时　是　（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态。
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为　F1L1＝F2L2　（用所给字母表示）。实验中进行多次实验的目的是　 　（选填“A”或“B”）；
A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性
【分析】（1）杠杆的平衡状态包括两种：静止状态或匀速转动状态；
（2）杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2；实验中需多次实验，得出平衡条件，使结论更普遍性。
【解答】解：
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因而杠杆是处于平衡状态；
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）；
本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性，故B正确；
故答案为：（1）是；（2）F1L1＝F2L2；B
【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调节方法及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
7．在学习阿基米德原理后，为探究“物体浸没前，浮力大小与物体浸入水中深度的关系”，某小组利用一块形状不规则石块、弹簧秤、烧杯、水、细线、记号笔等器材进行实验，请写出实验步骤。
【分析】探究“物体浸没前，浮力大小与物体浸入水中深度的关系”时采用的是控制变量法，实验中需要控制液体的密度不变，改变物体浸入液体中的深度，记录弹簧测力计的示数；据此设计实验。
【解答】解：实验步骤：
①烧杯中倒入适量的水，放置在水平面上；
②用细线拴住小石块，挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数为F；
③用弹簧测力计挂着石块，将石块的下部浸入水中，读出弹簧测力计的示数F1；
④慢慢增大石块浸入水中的深度，并记录弹簧测力计的示数F2；
⑤根据称重法求出浮力的大小，得出浮力大小与物体浸入水中深度的关系。
【点评】本题考查了影响浮力大小因素的测量实验，利用好控制变量法是解题的关键。
8．小明用如图甲所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
（1）他规范操作，记录数据，绘制出物距u与像距v的关系图象如图乙所示，由图象可知，他所使用的凸透镜的焦距是　10　cm。
（2）在图甲中如果保持蜡烛和凸透镜不动，应向　左　（选填“左”或“右”）适当移动光屏，才能在光屏上得到清晰的倒立的　缩小　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中　照相机　就是利用这一原理工作的。
（3）在图丙中画出烛焰上A点发出的两条入射光线对应的折射光线。
【分析】（1）凸透镜成像时，u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，可以根据这个特点求出凸透镜的焦距。
（2）当u＞2f，成倒立、缩小的实像，利用这个规律制成的光学仪器是照相机；
（3）首先观察入射光线的特点，然后再根据凸透镜的特殊光线作图。
【解答】解：（1）如图当u＝v＝20cm时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以2f＝20cm，所以f＝10cm；
（2）由图乙知，此时的物距u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，
由图可知，像距应减小，所以要使像变清晰，光屏应向左移动，利用这个规律制成的光学仪器是照相机；
（3）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
；
故答案为：
（1）10；（2）左； 缩小； 照相机； （3）如上图。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，还考查了作图。
9．小明想“探究液体内部压强的特点”其实验过程如下：

（1）如图甲所示，该实验装置的名称是　液体压强计　
（2）实验前，小明首先用手指按了按探头的橡皮膜，按时发现U形管内液柱几乎无变化，其原因是　装置漏气　。
（3）小明重新调整好器材，继续实验；图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后得出的结论是：液体内部的压强随深度的增加而　增大　。
（4）比较图丙和图丁，得出的结论是：液体内部的压强与　液体密度　有关。
（5）小明发现：当探头在水下12cm和探头在盐水下10cm时，U形管内液柱的高度差相同，则盐水的密度是　1.2×103　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【分析】（1）（2）测量液体内部压强的仪器是液体压强计，用手按压橡皮膜时，U形管内液面会有高度差，否则装置漏气。
（3）（4）液体压强跟液体密度和深度有关，在液体密度一定时，液体压强随深度的增加而增大，在液体深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
（5）当探头在水下12cm和探头在盐水下10cm时，U形管内液柱的高度差相同，说明12cm水柱产生的压强和10cm盐水柱产生的压强相等。
【解答】解：（1）如图装置是液体压强计。
（2）使用液体压强计前，要用手按压橡皮膜时，U形管内液面会有高度差，现在按时液面几乎没有变化，说明装置漏气。
（3）图乙和图丙，液体的密度相同，金属盒所在液体深度越深，U形管液面高度差越大，说明液体压强越大，得到结论：液体密度一定时，液体内部的压强随深度的增加而增大。
（4）图丙和图丁，金属盒在液体深度相同，液体的密度越大，U形管液面高度差越大，说明液体压强越大，得到结论：液体深度相同时，液体压强跟液体密度有关，液体密度越大，液体压强越大。
（5）当探头在水下12cm和探头在盐水下10cm时，U形管内液柱的高度差相同，说明12cm水柱产生的压强和10cm盐水柱产生的压强相等，
p水＝p盐水，
ρ水gh水＝ρ盐水gh盐水，
1.0×103kg/m3×g×0.12m＝ρ盐水×g×0.10m，
则液体的密度：ρ盐水＝1.2×103kg/m3。
故答案为：（1）液体压强计；（2）装置漏气；（3）增大；（4）液体密度；（5）1.2×103。
【点评】本题利用控制变化量和转换法探究液体压强大小的影响因素，并且考查测量液体内部压强的实验仪器等。
10．I.小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。

（1）小红进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为　2.7　N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝　0.1　N；
（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟　排开液体的体积　有关；
（4）小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是　1.3×103　kg/m3。（结果保留一位小数）。
【分析】（1）（2）根据称重法求浮力F浮＝G﹣F示；
（3）运用控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量的关系；
（4）利用物体浸没在水中和某种液体中时，排开的液体体积相等解答。
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，步骤A所示弹簧测力计的示数为2.7N；
（2）由铜块的重力和表中对应的示数，在实验步骤中B中，铜块所受浮力F浮＝G﹣F＝2.7N﹣2.6N＝0.1N；
（3）实验步骤由B到步骤D，铜块浸入水的体积越来越大，弹簧测力计示数F越来越小，则物体受到的浮力越来越大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）在步骤E、F中，铜块受到的浮力分别为F浮水＝2.7N﹣2.4N＝0.3N，F浮液＝2.7N﹣2.3N＝0.4N，铜块排开液体的体积都等于铜块本身的体积，故V排水＝V排液，
根据阿基米德原理有，＝，所以ρ液＝•ρ水＝×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3；
故答案为：（1）2.7；（2）0.1；（3）排开液体的体积；（4）1.3×103。
【点评】通过探究“浮力大小与哪些因素有关”，考查了阿基米德原理等知识，常见题目。
11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为2.5V，阻值约为8Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。图甲是某实验小组连接的实验电路。

（1）经检查发现有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确连线。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为　0.28　V，小灯泡正常发光。电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.7　W。
（3）能否将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变）测量其阻值，你的判断是　不能　，理由是　电阻两端的电压超过电压表量程　。
（4）实验中电压表损坏，小明增加几个开关，并设计了如图丙所示的电路图，测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率，请你帮他将实验步骤补充完整（已知电源电压为U）
①闭合S1，调节滑片P使电流表示数为I额；
②闭合S2，保持滑片位置不变，电流表示数为I1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　U　、额定功率P额＝　U（I额﹣）　。
【分析】（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电压表应并联在小灯泡的两端；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（3）当变阻器连入电路的电阻最大为20Ω时，电压表示数最小，由欧姆定律和串联电路的规律得出电压表最小示数，并与电压表选用的量程比较；
（4）首先根据开关的闭合情况判定电路的连接方式，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，然后根据欧姆定律写出电阻的表达式，根据P＝UI写出功率的表达式。
【解答】解：（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，需要测量出小灯泡两端的电压，故电压表应并联在小灯泡的两端；而图片中的电压表测量的是电源的电压，改正如图所示：
；
（2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）若将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置，当变阻器连入电路的电阻最大为20Ω时，电压表示数最小，由欧姆定律和串联电路的规律，电压表示数：
UV＝I′R′＝×R′＝×50Ω≈3.2V＞3V，
故不能将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变）测量其阻值，理由是：电阻两端的电压超过电压表量程。
（4）①闭合S1，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，调节滑片P使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；
②闭合S2，灯泡被短路，只有滑动变阻器接入电路中，保持滑片位置不变，电流表示数为I1；则滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑＝；
③闭合S1时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝I额R滑＝I额；
则灯泡两端的电压，即灯泡的额定电压为：U额＝U﹣U滑＝U﹣I额；＝U（1﹣）；
小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝U；
额定功率P额＝U额I额＝U（1﹣）×I额＝U（I额﹣）。
故答案为：（1）如图；（2）0.28；0.7；（3）不能；电阻两端的电压超过电压表量程；（4）U；U（I额﹣）。
【点评】本题是测量小灯泡额定电功率的实验，考查电路连接、操作过程、对器材的选择、欧姆定律的应用及设计方案测额定功率的能力。
三．计算题（共9小题）
12．小明坐在一列从苏州开往北京的动车上，看到窗外的景色十分美丽很开心。他想利用学到的物理知识来测量动车的速度。在路上动车正要匀速通过一座大桥，已知大桥长1000m，小明坐在车上从上桥到离开桥，所用的时间是20s。则：
（1）则动车的速度为多少？
（2）已知车长200m，则动车全部通过大桥所行驶的路程为多少？
（3）动车全部在桥上运动的时间为多少？
【分析】（1）已知路程和时间，利用v＝可求速度；
（2）知道大桥的长度和动车的长度，动车全部通过大桥所行驶的路程为两者的和；
（3）动车完全通过大桥的路程是动车长度与桥长之差，求出动车的路程；已知动车速度，由速度公式的变形公式可以求出动车在桥上所需要的时间。
【解答】解：（1）已知，s＝1000m，t＝20s，
动车的速度为：v＝＝＝50m/s；
（2）动车全部通过大桥所行驶的路程：
s′＝s+s车＝1000m+200m＝1200m；
（3）动车全部在桥上所行驶的路程：
s总＝s﹣s车＝1000m﹣200m＝800m
由v＝得，动车全部在桥上运动的时间：
t′＝＝＝16s。
答：（1）则动车的速度为50m/s；
（2）则动车全部通过大桥所行驶的路程为1200m；
（3）动车全部在桥上运动的时间为16s。
【点评】此题主要考查学生对速度公式的理解和掌握，常见题目。
13．如图所示，将质量为6kg，边长为0.1m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA（g取10N/kg）求：
（1）合金块的重力；
（2）合金块的密度；
（3）拉力F1的大小。

【分析】（1）根据G＝mg算出合金块的重力；
（2）根据ρ＝算出合金块的密度；
（3）根据OB＝3OA以及杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，拉力F1的大小。
【解答】解：（1）合金块的重力：
G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N；
（2）正方体合金块的体积：
V＝L3＝（0.1m）3＝10﹣3m3；
合金块的密度：
＝＝6×103kg/m3；
（3）已知OB＝3OA，F2＝G＝60N，
根据杠杆的平衡条件可得：F1LOB＝F2LOA，
则拉力F1的大小：F1＝＝＝×60N＝20N。
答：（1）合金块的重力为60N；
（2）合金块的密度为6×103kg/m3；
（3）拉力F1的大小为20N。
【点评】此题考查了重力、体积的计算以及杠杆平衡条件的应用，是一道基础计算题。
14．如图所示，用20N的拉力刚好可以拉动一重为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为
200N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），求：
（1）动滑轮所受的重力G轮；
（2）拉力F的大小；
（3）绳自由端移动的距离。

【分析】（1）由图知，n＝3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F＝（G+G轮）计算动滑轮的重力；
（2）由F＝（G+G轮）计算拉动重为200N的物体时拉力F的大小；
（3）由s＝3h计算绳自由端移动的距离。
【解答】解：（1）由图知，n＝3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F＝（G+G轮）可得动滑轮的重力：
G轮＝3F﹣G＝3×20N﹣50N＝10N；
（2）拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：
F′＝（G′+G轮）＝×（200N+10N）＝70N；
（3）绳自由端移动的距离：
s＝3h＝3×0.1m＝0.3m。
答：（1）动滑轮重G动＝10N；
（2）拉力F的大小为70N；
（3）绳自由端移动的距离为0.3m。
【点评】本题考查了滑轮组中动滑轮重、绳子自由端拉力以及绳子自由端通过距离的计算，正确找到通过动滑轮绳子段数和用好不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮）是解题的关键。
15．南极洲是世界上最为寒冷的地区。如图所示是我国科考队的卡特比勒车。该车质量为2.5×104kg，履带与冰面总接触面积为2.5m2，它在水平冰面上匀速直线运动时受到的阻力是车自重的0.05倍，在20min内行驶1200m，求：（g取10N/kg）
（1）卡特比勒车静止在水平冰面上时对冰面的压强；
（2）卡特比勒车行驶的速度；
（3）卡特比勒车在这20min内牵引力做的功及其功率。

【分析】（1）车静止在水平冰面上，对冰面的压力等于车的重力，再根据压强公式p＝求出车对冰面的压强。
（2）直接由公式v＝求车行驶的速度。
（3）由于车做匀速直线运动，在水平方向受平衡力作用，即牵引力等于阻力，阻力等于车重的0.05倍，据此求出牵引力；再根据公式W＝Fs求出牵引力所做的功，最后由公式P＝计算功率。
【解答】解：
（1）卡特比勒车的重力G＝mg＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N，
车对冰面的压力F＝G＝2.5×105N，
车对冰面的压强为p＝＝＝105Pa，
（2）车行驶的速度v＝＝＝1m/s，
（3）车做匀速直线运动F牵＝f＝0.05G＝0.05×2.5×105N＝1.25×104N，
车所受牵引力做的功W＝F牵s＝1.25×104N×1200m＝1.5×107J，
牵引力做功的功率P＝＝＝1.25×104W。
答：（1）卡特比勒车对地面的压强为105Pa。
（2）车行驶的速度为1m/s，
（3）车所受牵引力做的功为1.5×107J，牵引力做功的功率为1.25×104W。
【点评】此题是一道力学综合训练题，对中等生有帮助。
16．2018年5月18日中午12时许，中国首艘国产航母完成首次出海试验任务，返回大连造船厂码头。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）
（1）航母设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？
（2）水面下8m处船底受到海水的压强是多大？
（3）当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？

【分析】（1）航空母舰的排水量是指满载时排开水的质量，根据阿基米德原理求航空母舰满载时受到的浮力；
（2）根据p＝ρgh求出船底受到海水的压强；
（3）根据航母减少的重力可知减少的浮力，再根据阿基米德原理可求出排开海水减少的体积。
【解答】解：（1）航母满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝7×104×103kg×10N/kg＝7×108N；
（2）船底受到海水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m＝8×104Pa；
（3）航母减少的浮力：△F浮＝G′＝m′g＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，
由 F浮 ＝G排 ＝ρgV排 得，航母排开海水的体积减小值：V排 ＝＝＝20m3。
答：（1）航母设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是7×108N；
（2）水面下8m处船底受到海水的压强是8×104Pa；
（3）当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了20m3。
【点评】本题以航母为题考查了阿基米德原理的运用、排水量的理解、液体压强的计算等，综合性较强，难度适中。
17．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图丙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。若工人在1min内将货物A匀速向上提高了3m，作用在钢绳上的拉力为400N，（g＝10N/kg）求：
（1）拉力的功率；
（2）拉力的有用功；
（3）若用这根绳子和这些滑轮组成图乙所示滑轮组，利用它从水中提起一个重1200N、底面积为20cm2长方体货物B，当物体浸入水中某处静止时（如图乙），工人的拉力为500N，求此时B的下表面受到水的压强。

【分析】（1）根据甲图得出滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出拉力做的功，利用P＝求出拉力的功率；
（2）根据图丙可知物重的重力为300N时滑轮组的机械效率为60%，机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据η＝×100%＝×100%＝×100%表示出滑轮组的机械效率即可求出动滑轮的重力；将货物A匀速向上提高3m时，根据W额＝G动h求出克服动滑轮重力所做的额外功，总功减去额外功即为拉力的有用功；
（3）若用这根绳子和这些滑轮组成图乙所示滑轮组，当物体浸入水中某处静止时，把图乙中动滑轮和物体B看做整体，受到竖直向上两股绳子的拉力、B受到的浮力和竖直向下总重力作用处于平衡状态，根据整体受到的合力为零得出等式即可求出B受到的浮力，根据浮力产生的原因F浮＝F向上﹣F向下求出此时B的下表面受到水的压力，利用p＝求出此时B的下表面受到水的压强。
【解答】解：（1）由甲图可知，滑轮组绳子的有效股数n甲＝3，则绳子自由端移动的距离：
s甲＝n甲h＝3×3m＝9m，
拉力做的功：
W总＝F甲s甲＝400N×9m＝3600J，
拉力的功率：
P＝＝＝60W；
（2）由图丙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，
所以，滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝＝60%，
解得：G动＝200N；
将货物A匀速向上提高3m时，克服动滑轮重力所做的额外功：
W额＝G动h＝200N×3m＝600J，
拉力的有用功：
W有＝W总﹣W额＝3600J﹣600J＝3000J；
（3）若用这根绳子和这些滑轮组成图乙所示滑轮组，当物体浸入水中某处静止时，
把图乙中动滑轮和物体B看做整体，受到竖直向上两股绳子的拉力、B受到的浮力和竖直向下总重力作用处于平衡状态，
由整体受到的合力为零可得：2F乙+F浮＝GB+G动，
则B受到的浮力：
F浮＝GB+G动﹣2F乙＝1200N+200N﹣2×500N＝400N，
由F浮＝F向上﹣F向下可得，此时B的下表面受到水的压力：
F向上＝F浮+F向下＝F浮＝400N，
此时B的下表面受到水的压强：
p＝＝＝2×105Pa。
答：（1）拉力的功率为60W；
（2）拉力的有用功为3000J；
（3）此时B的下表面受到水的压强为2×105Pa。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式、滑轮组机械效率公式、浮力产生原因、固体压强公式的综合应用等，明确有用功、总功、额外功之间的关系和最后一问正确选取研究对象并求出物体B受到的浮力是关键。
18．2016年9月29日，世界第一辆镁合金轻量化电动客车制成出厂。如图所示，这辆长8.3米、24座的电动客车车身骨架全部采用镁合金材质。镁合金材质的密度大大小于一般汽车的车身材质。据有关数据显示，汽车所用燃料约60%的消耗用于汽车自身质量。该款型号汽车原来使用的是质量高达1027kg的钢质外壳，现改装成等体积的镁合金材质后，汽车每百千米可节约燃料5L，每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg。已知钢的密度为7.9×103kg/m3，镁合金材质的密度为1.9×103kg/m3。请计算：
（1）改装后的汽车质量减少了多少千克？
（2）改装后的汽车以80km/h的速度正常行驶5h，能够少排放多少质量的CO2？

【分析】（1）知道钢的密度、钢质外壳的质量，利用ρ＝求钢质外壳的体积，即改装后的镁合金外壳的体积，利用m＝ρV求合金外壳的质量，进而求出改装后的汽车质量减少值；
（2）知道车速和时间，可求汽车行驶的路程；由题知，改装成等体积的镁合金材质后，汽车每百千米可节约燃料5L，可求能节约汽油体积，最后利用每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg得出答案。
【解答】解：
（1）钢的密度ρ钢＝7.9×103kg/m3，
由ρ＝得钢质外壳的体积：
V＝＝＝0.13m3，
钢质外壳换成镁合金材料的质量：
m镁合金＝ρ镁合金V＝1.9×103kg/m3×0.13m3＝247kg，
改装后的汽车质量减少值：
△m＝m钢﹣m镁合金＝1027kg﹣247kg＝780kg；
（2）由v＝得汽车行驶的路程：
s＝vt＝80km/h×5h＝400km，
由题知，改装成等体积的镁合金材质后，汽车每百千米可节约燃料5L，
节约的燃料：
V＝4km×5L/km＝20L，
而每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg，
所以，能减少排放CO2的质量：
m′＝20L×2.5kg/L＝50kg。
答：（1）改装后的汽车质量减少了780kg；
（2）改装后的汽车以80km/h的速度匀速行驶5h，能够少排放50kg质量的CO2。
【点评】本题考查了密度公式和速度公式的应用，从题干中获取有用的信息是关键，要注意钢质外壳换成镁合金材料后体积不变。
19．在一个重4N，底面积为0.04m2的容器里装有22N的水，容器中水的深度为0.05m，把它放在水平桌面上如图所示。（取g＝10N/kg）求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）容器对桌面的压强。

【分析】（1）知道水深，利用液体压强公式p＝ρgh求水对容器底产生的压强；
（2）容器对桌面的压力等于水和容器内水的重力之和，利用p＝求出容器对桌面的压强。
【解答】解：（1）水对容器底产生的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa；
（2）容器对桌面的压力：F＝G水+G容器＝22N+4N＝26N，
容器对桌面的压强：p′＝＝＝650Pa。
答：（1）水对容器底部的压强为500Pa；
（2）容器对桌面的压强为650Pa。
【点评】本题考查学生对液体压强和固体压强计算的理解和掌握，不规则的容器所装水的重力不等于水对容器底的压力，这是计算液体压强应注意的地方。
20．如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1的阻值为50Ω．在某次熔烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控关关闭合5分钟然后断开1分钟，如此循环，求过程中：（不考虑温度对电阻的影响）
（1）温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流为多大？
（2）R2阻值调为零，当定时开关显示已工作6min时，R1一共产生多少J的电热？
（3）温控开关闭合，调节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率为多大？

【分析】（1）由图知，R2阻值调为零时电风扇与电阻R1并联，由并联电路特点和欧姆定律计算干路中电流；
（2）由题意可得6minR1的工作时间，由焦耳定律计算R1产生的电热；
（3）由图可知，R1与R2串联，再与电风扇并联，由串联电路特点和欧姆定律先计算温控电路消耗电功率，从而计算电路的总功率。
【解答】解：（1）由图可知，R2阻值调为零时电风扇与电阻R1并联，
由并联电路特点知，U＝UM＝U1＝220V，
由欧姆定律可得，通过R1的电流：
I1＝＝＝4.4A，
由P＝UI可得，通过电风扇的电流：
IM＝＝＝0.2A，
所以干路电流：I＝I1+Im＝4.4A+0.2A＝4.6A；
（2）由题知，温控关关闭合5分钟然后断开1分钟，如此循环，
所以通电6min，R1工作时间：
t＝5min＝300s，
R1产生的电热：
Q＝I12R1t＝（4.4A）2×50Ω×300s＝2.904×105J；
（3）由图可知，R1与R2串联，再与电风扇并联，
由串联电路特点知：
UR1＝U﹣UR2＝220V﹣20V＝200V，
此时通过温控电路的电流为：
I温控＝IR1＝＝＝4A，
此时温控电路消耗的电功率为：
P温控＝UI温控＝220V×4A＝880W，
电路消耗的总功率为：
P＝P温控+Pm＝880W+44W＝924W。
答：（1）温控开关闭合，R阻值调为零时，通过干路的电流为4.6A；
（2）R2阻值调为零，当定时开关显示已工作6分钟时，R1一共产生2.904×105J的电热；
（3）温控开关闭合，谓节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率924W。
【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确分析电路的连接方式，灵活运用公式是解题的关键。
四．综合能力题（共3小题）
21．图甲是可以测量体重的转盘式弹簧秤，其内部结构原理如图乙所示。当人站在秤盘上时，会对B点产生压力，使得上端固定住的弹簧被拉伸，弹簧被拉伸多少长度时，就带动衔铁CD使锯条也移动多少长度，锯条上的锯齿再推动齿轮旋转，齿轮再带动着指针旋转，从而测出人的质量（表盘上的刻度未标出）。已知AB：BC＝1：3，锯条上每个锯齿间的距离为1毫米，齿轮共有45个齿面（未完全画出）。

（1）表盘上的刻度值按顺时针方向逐渐　变大　（填“变大”或“变小”）。
（2）图丙表示上述弹簧的伸长长度△L与所受拉力F的关系。当某人站在秤盘上测量质量时，指针旋转了1/3圈，请计算此人的质量是多少？（g＝10牛/千克）
（3）此弹簧秤内部结构的设计有许多精妙之处，如将锯条的垂直运动转化为指针的旋转，除此之外还有哪些　利用了杠杆的平衡条件　（写出一条即可）。
【分析】（1）表盘上的指针顺时针转动则CD向下运动B点所受压力变大
（2）当指针旋转了1/3圈时，齿轮共有45个齿面，走过了15个齿面，锯条上每个锯齿间的距离为1毫米，所以锯条运动15mm。由图像可知Fc＝150N，由杠杆平衡条件得：FcLAC＝FBLAB解出FB。
【解答】（1）表盘上的指针顺时针转动则CD向下运动B点所受压力变大。
（2）当指针旋转了1/3圈时，齿轮共有45个齿面，走过了15个齿面，锯条上每个锯齿间的距离为1毫米，所以锯条运动15mm。由图像可知Fc＝150N
因为AB：BC＝1：3所以AB：AC＝1：4
由杠杆平衡条件得：FcLAC＝FBLAB
解得：FB＝600N
【点评】本题考查了杠杆平衡条件得知识。本题的难点是从题目中读取有效信息。
22．某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理，设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根规格均为“220V 1100W“电热丝R1和R2，电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V，定值电阻R0阻值为60Ω，放置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S，当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开。电磁铁、线圈等电阻忽略不计。

（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为多少？
（2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能多少焦？
（3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃﹣84℃范围内调节，需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现，请在图丙所示虚框内完善改进后的温控电路，并标明滑动变阻器的调节范围。

【分析】（1）由图可知：当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路为R1的简单电路，已知额定功率，由P＝UI公式变形可求得电路中的电流；
（2）由图可知：工作电路处于高温挡时，R1、R2并联，求出总功率，利用W＝Pt即可求出工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能；
（3）首先根据欧姆定律求出衔铁被吸下时 控制电路中的总电阻，然后与水温分别为60℃和84℃时的热敏电阻Rt的阻值比较即可判断电路的连接方式；然后根据串并联电路的电阻特点求出滑动变阻器的调节范围。
【解答】解：（1）由图可知：当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路为R1的简单电路，
已知R1的功率：P1＝P1额＝1100W，由P＝UI公式可得，电路中的电流：
I1＝＝＝5A；
（2）由图可知：工作电路处于高温挡时，R1、R2并联，则总功率：P＝P1额+P2额＝1100W+1100W＝2200W，
工作电路处于高温挡工作时间：t＝30min＝1800s，
所以，工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能：W＝Pt＝2200W×1800s＝3.96×106J；
（3）当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开，根据I＝可知：
此时控制电路中的总电阻：R总＝＝＝240Ω，
由图象可知：水温为60℃热敏电阻Rt的阻值为：Rt1＝220Ω，水温为84℃热敏电阻Rt的阻值为：Rt2＝160Ω，
则：R总＞Rt1＞Rt2，
所以，为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃﹣84℃范围内调节，利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：
当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值为：R滑1＝R总﹣Rt1＝240Ω﹣220Ω＝20Ω；
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值为：R滑2＝R总﹣Rt2＝240Ω﹣160Ω＝80Ω；
所以，滑动变阻器的调节范围为20Ω～80Ω。如图：

答：（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为5A；
（2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能为3.96×106J；
（3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃﹣84℃范围内调节，改进后的温控电路如图：
。
【点评】本题考查了电阻的串联和电功率公式以及电功公式的灵活应用，关键是会判断电水壶所处状态和对应连接方式的判断。
23．某STEM小组同学展示了一款“垃圾分类机器人”（图甲），机器人的机械手捡起不同“垃圾样品”时，会通过手上的探针检测样品的电阻大小，机器人根据样品电阻大小识别并显示垃圾类别，投入到相应的垃圾桶（图乙）。检测电路如图丙，电源电压U为1.5伏，定值电阻R1阻值为10欧，电压表量程为0～3伏，“垃圾样品”电阻参考值如表。

垃圾类别
垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾
＜10
餐厨垃圾
10～30
有害垃圾
30～50
其他垃圾
＞50
（1）机器人在某“垃圾样品”上取样检测时，检测电路中电压表示数为1伏，则该“垃圾样品”会被投入图乙中的哪个垃圾桶。（写出计算过程）
（2）检测时，根据电压表指针的偏转角度来判断垃圾样品的类别。老师提出：测量相同样品时，电压表的偏转角度应尽量大一些。对此两位同学分别提出了改进建议。A同学：增大定值电阻R1的阻值；B同学：增大电源电压。请对以上两项建议的可行性分别做出评价（需简述理由）。
【分析】（1）检测电路中电压表示数为1V，根据欧姆定律可知电路的电流，根据串联电路的电压特点得出垃圾样品两端的电压，根据欧姆定律可得出垃圾样品电阻值，分析表中数据可知，该“垃圾样品”会被投入图乙中的哪个垃圾桶；
（2）适当增大定值电阻R的阻值，由串联分压可知电压表的示数会变大；适当增大电源电压，可以增大电压表的示数，据此分析。
【解答】解：（1）检测电路中电压表示数为1V，根据欧姆定律可知电路的电流为I＝＝＝0.1A，
垃圾样品电阻值R＝＝＝5Ω＜10Ω，
由表中数据可知，该“垃圾样品”会被投入图乙中的可回收垃圾桶；
（2）适当增大定值电阻R的阻值，由串联分压可知电压表的示数会变大；适当增大电源电压，可以增大电压表的示数，故A和B同学的建议都可行。
答：（1）该“垃圾样品”会被投入图乙中的可回收垃圾桶。
（2）A和B同学的建议都可行。
【点评】本题以“垃圾分类机器人”为载体，考查欧姆定律的应用，有一定综合性。
五．解答题（共7小题）
24．绿灯太着急让人伤不起。小江同学上学路上有个十字路口（如图），每次穿越斑马线过马路时都要加快步伐才能在设定的时间刚好通过。该马路的宽度约为30m，绿灯倒计时的总时间为20s，求：
（1）小江的速度至少多大才能安全通过？
（2）小江思考，奶奶的步行速度约为0.8m/s，绿灯倒计时的总时间至少要设置为多少秒奶奶才能安全通过？
（3）汽车遇红灯在路口等待时，通常是不熄火的，这不但会白白消耗能源，同时还会造成环境污染。有研究显示，汽车不熄火等候10秒钟，约需消耗汽油10毫升。若在路口等候30秒，消耗的汽油质量约为多少克？（ρ汽油＝0.8×103kg/m3）

【分析】（1）已知路程与运动时间，由速度公式可以求出速度。
（2）根据步行速度车与道路的宽度利用速度公式求时间。
（3）先求出消耗汽油的体积，然后由密度公式的变形公式求出汽油的质量。
【解答】解：（1）速度至少为v＝＝＝1.5m/s；
（2）由v＝得：
t′＝＝＝37.5s；
（3）30s消耗汽油的体积V＝10ml/10s×30s＝30ml，
由ρ＝得：
消耗汽油的质量m＝ρV＝0.8×103kg/m3×30×10﹣6m3＝24×10﹣3kg＝24g。
答：（1）小江的速度至少1.5m/s才能安全通过；
（2）绿灯倒计时的总时间至少要设置为37.5s奶奶才能安全通过；
（3）30s消耗汽油24g。
【点评】本题考查了求速度、质量、红绿灯时间等，难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
25．画出图中漂浮在水面上小球受到的重力和浮力示意图。

【分析】重力的方向总是竖直向下的，浮力的方向竖直向上。
【解答】解：如图所示

【点评】牢记重力方向和浮力方向，注意这两个力的方向是固定不变的。
26．如图所示，一个重为5N的物体A静止在斜面上，作出物体A所受重力的示意图。

【分析】物体受重力作用点（重心）在物体的几何中心上，重力的方向是竖直向下，在重力的方向画一带箭头的线段，表示出重力的作用点和方向。
【解答】解：过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，G＝5N，如图所示：

【点评】画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图。
27．如图所示为司机坐在汽车驾驶室中的情境，汽车的方向盘表面为什么做得比较粗糙？当快速向前行驶的汽车遇到危险而紧急刹车时，司机会向哪里倾倒？为什么？

【分析】摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面粗糙程度。压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性是物体本身的一种属性。
【解答】解：汽车的方向盘做的很粗糙，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
司机会向前倾倒；因为原来司机和汽车一起向前运动，当汽车突然刹车时，人体上部由于惯性会保持原来向前运动的状态，而脚已随车停止了运动，因而身体会向前倾倒。
【点评】本题考查了增大摩擦的方法和惯性的知识点，要求学生会用惯性分析日常生活中的有关惯性的现象。
28．将图中的元件用笔画线连接起来，要求两节干电池串联，电灯L1与L2串联，电压表V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压。

【分析】根据题意可知，电源为两节干电池串联，根据两灯泡分得的电压确定两电压表的量程，且电灯L1与L2串联；电压表V1测L1两端的电压说明V1和L1并联，V2测L2两端的电压说明V2与L2并联，据此连接电路图。
【解答】解：因两节干电池串联，所以电源的电压为3V，两灯泡分得的电压小于3V，故电压表的量程均为0～3V；
然后依次灯泡L2、L1、开关串联组成电路，最后把V1和L1并联，V2与L2并联即可，如下图所示：

【点评】本题考查了根据题意连接实物电路图，关键是根据电源的电压确定电压表的量程、根据电压表的正确使用确定连接，连接过程要注意正负接线柱的连接。
29．家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，如果裸露的导线相接触，电路会发生什么故障？这时电路中的“漏电保护器”和“空气开关”哪个会跳闸保护电路？除此之外，会导致电路中电流过大的原因还可能有什么？
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大。
【解答】解：裸露的导线相接触，会使零线和火线相连，发生短路现象，使得电路中的电流过大，空气开关会跳闸保护电路；
电路中用电器的总功率过大，根据P＝UI可知，会导致电路中电流过大。
故答案为：容易发生短路；空气开关；总功率过大。
【点评】本题考查了家庭电路中电流过大的原因，属于基础知识，要熟记。
30．如图所示是初春季节房檐上悬挂的冰凌，这些冰凌一旦下落，可能会对下方的行人造成伤害。请结合所学物理知识，回答下列问题：
（1）房檐上悬挂的冰凌具有哪种形式的机械能？
（2）冰凌下落过程中能量是如何转化的？
（3）为什么下端“越尖”的冰凌危害越大？

【分析】（1）（2）物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能的影响因素是质量和速度；物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，重力势能的影响因素是质量和高度，二者可以相互转化；
（3）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关：
增大压强的方法：在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；
减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
【解答】解：（1）房檐上悬挂的冰凌，具有高度，故具有重力势能；
（2）冰凌在下落过程中，质量不变，高度减小，速度增加，则重力势能减小，动能增大，所以重力势能转化为动能；
（3）冰凌的下端“越尖”，受力面积就越小，在压力一定时，受力面积越小，压强越大，危害越大。
故答案为：（1）重力势能；（2）重力势能转化为动能；（3）受力面积越小，压强越大。
【点评】结合生活中的现象，考查了我们用物理知识解释生活现象的能力，掌握相关基础知识重要。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得
日期：2021/