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精品解析：陕西省西安市临潼区2021年中考二模物理试题（解析版+原卷版）
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2021年陕西省初中学业水平考试模拟试卷
物理试卷
注意事项：
1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题纸后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题纸上填写学校、姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题纸上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3.请在答题纸上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4.答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束，本试卷和答题纸一并交回。
第一部分（选择题 共20分）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 中科院苏州纳米所的科研人员研制出一种“超级保温材料”。实验测试显示，在﹣60℃环境中，其保温能力是棉纤维的2.8倍，这体现了该材料的
A. 密度大 B. 硬度大 C. 导热性差 D. 导电性好
【答案】C
【解析】
【详解】“超级保温材料”其保温能力是棉纤维的2.8倍，说明保温性能优异，原因是材料的导热性能差。
故选C。
2. 秦腔曲牌主要由板胡、扬琴等乐器合奏，或悲壮、或哀婉，抑扬顿挫，让人百听不厌，心旷神怡。下列有关秦腔曲牌演奏的说法正确的是（ ）
A. 板胡的声音是由琴弦的振动产生的
B. 拉板胡时，琴弦振动的频率越高，发出声音的响度越高
C. 板胡和扬琴发出的声音在空气中传播速度不相同
D. 观众能分辨出板胡和扬琴的声音依据听到声音音调不同
【答案】A
【解析】
【详解】A．声音是物体振动产生的，板胡的声音是琴弦振动发出的，故A正确；
B．拉板胡时，琴弦振动的频率越高，发出声音的音调越高，故B错误；
C．板胡和扬琴发出的声音在空气中传播速度相同，故C错误；
D．不同乐器演奏时发出乐音的音色不同，观众能分辨出板胡和扬琴的声音依据听到声音的音色不同，故D错误。
故选A
3. 如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大，下列有关说法正确的是（ ）
A. 传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体
B. 该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C. 人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度
D. 环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．传统风扇的扇叶上容易染尘，是因为扇叶转动时和空气摩擦带上了电荷，带电体能吸引轻小物体，故A正确；
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时，消耗电能，使电动机转动，是将电能转化为机械能，故B错误；
C．人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为吹风时加快了人体汗液的蒸发，从而加快了吸热，故C错误；
D．环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强小，故D错误。
故选A。
4. 如图所示为西安昆明湖的夜景，池中的石桥在光影的点缀下十分美丽，凸显出古城不同寻常的魅力，下列关于该场景的说法不正确的是（ ）
A. 拱桥上的装饰灯带是光源
B. 在有遮挡的地方看不到发光的拱桥，是因为光沿直线传播
C. 池中石桥的倒影是由光的反射形成的
D. 石桥在池中所成的像是等大的实像
【答案】D
【解析】
【详解】A．拱桥上的装饰灯带,有电流通过时灯带能自行发光所以是光源，故A项正确，不符合题意；
B．在有遮挡的地方看不到发光的拱桥，是因为光沿直线传播，故B项正确，不符合题意；
C．池中石桥的倒影是由石桥反射的光经水面反射后进入人眼形成的的，故C项正确，不符合题意；
D．平面镜所成的像是等大的虚像，所以石桥在池中所成的像是等大的虚像，故D项错误，符合题意。
故选D。
5. 羊肉泡馍是陕西的有名小吃，它的烹饪方法法非常的精细，而且它的调料注重味道鲜美。下列对羊肉泡馍制作过程中的分析正确的是（ ）
A. 羊肉在快要炖熟时能明显地闻到香味，这说明分子只在温度高时才会做无规则运动
B. 烙制羊肉泡馍的饼是用做功的方法使馍的内能增大的
C. 炖肉时用高压锅，高压锅能增大锅内气压，提高水的沸点
D. 羊肉泡馍上方的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A．羊肉快要炖熟时能明显的闻到香味，是因为温度越高分子无规则运动的越剧烈，温度低时分子也会做无规则运动，只是运动速度慢，故A错误；
B．烙制羊肉泡馍的饼是用热传递的方法使饼的内能增大的，故B错误；
C．炖肉时用高压锅是因为高压锅能增大锅内气压，使水的沸点高于100℃，故C正确；
D．羊肉泡馍上方的“白气”是羊肉泡馍里冒出的温度较高的水蒸气遇到周围温度较低的空气液化成的小水滴，故D错误。
故选C。
6. 下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A. 内燃机的做功冲程工作中气缸内物质的内能增大
B. 核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A．内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以气缸内物质的内能减小，故A错误；
B．核电站都是利用核裂变释放的能量来发电，故B错误；
C．发生热传递是因为物体间存在温度差，内能少的物体温度可能比内能多的物体温度高，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体，故C正确；
D．夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误。
故选C。
7. 纽约一家创业公司开发了一款手把内置蓄电池的跳绳，只要不断跳绳就可以将动能转换为电能，再像移动电源一样给手机充电，夜晚跳绳时，绳内的LED光源还能发出两束光，对这款跳绳的解释下列说法正确的是（ ）
A. 制造LED灯的材料是超导体
B. 跳绳时能给手机充电属于电磁感应现象
C. 跳绳的原理与电动机的原理相同
D. 跳绳时改变挥动绳子的方向产生的电流方向不会改变
【答案】B
【解析】
【详解】A．由二极管、三极管组成的LED灯所用材料主要是半导体，故A错误；
BC．跳绳时能给手机充电是机械能转化为电能，属于电磁感应现象，与发电机原理相同，故B正确，C错误；
D．跳绳时改变挥动绳子的方向即改变切割磁感线的方向，导体中产生的感应电流方向会改变，故D错误。
故选B。
8. 晨练结束之后，同学们对运动场上出现的现象进行了讨论，下列说法正确的是（ ）
A. 两名体育老师正在推动篮球架，但是没有推动，因为推力小于地面对篮球架的摩擦力
B. 踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持
C. 草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力是一对相互作用力
D. 百米赛跑时，当运动员冲过终点时，由于受到惯性力的作用不会立即停下来
【答案】C
【解析】
【详解】A．用力推篮球架，由于推力等于摩擦力，即受到平衡力作用，所以，运动状态不变，仍保持静止，故A错误；
B．踢出去的足球在地上越滚越慢，是因为受到了摩擦阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确。
D．惯性是一种性质，不是力，故D错误。
故选C。
9. 2020年5月，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，如图所示，火箭采用无毒无污染的液氧液氢和煤油推进系统，火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，若火箭的重量约为900t，在刚升空后的600s内就匀速运动到450km的高空。关于火箭下列说法错误的是（ ）
A. 液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积的方式液化的
B. 火箭加速上升，机械能增大
C. 火箭匀速运动600s的速度为750m/s
D. 火箭升高450km克服自身重力做功的功率约是
【答案】D
【解析】
【详解】A．使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积方式液化的，故A正确，不符合题意；
B．火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，将燃料的内能转化为火箭的机械能，所以机械能增大，故B正确，不符合题意；
C．火箭匀速运动600s的速度
v===750m/s
故C正确，不符合题意；
D．火箭的重力
G=mg=900×103kg×10N/kg=9×106N
火箭升高450km克服自身重力做功
W=Gh=9×106N×450×103m=4.05×1012J
则功率
P===6.75×109W
故D错误，符合题意。
故选D。
10. 如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为0.3A，电阻R2的阻值为10Ω．下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R1的电流为0.5A
B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω
D. 若断开开关S2，电流表A1示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】分析：由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；根据并联电路的电流特点求出通过电阻R1的电流，再根据并联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的阻值，若断开开关S2，只有R1支路的电流，判断出电流表A1示数的变化．
解答：由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流：，故A错误；又因为并联电路中各支路两端的电压相等，故根据欧姆定律可得，电源的电压：
，故B错误；电阻R1的阻值： ，故C正确．若断开开关S2，电流表A1只测量R2的电流，电流表A1示数变小，故D错误．
故选C．
【点睛】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的计算题．
第二部分（非选择题 共60分）
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11. 静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷电，并吸附基底表面放电的涂装方法。如图所示，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________，现场的工人能闻到涂料的味道是因为发生了___________现象。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]由题意可知，雾化涂料在高压直流电场作用下带上了同种电荷，当涂料喷出后，由于同种电荷相互排斥，所以会更分散。
[2]现场的工人能闻到涂料的味道是因为发生了扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
12. 如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头相当于___________镜。在自带光源的照射下，人体内部器官会成倒立___________的实像，再通过电信号传播出来；检查时，想要增大观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端___________（选填“接近”或“远离”）患处。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 缩小 ③. 远离
【解析】
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于凸透镜；摄像机的成像原理与照相机相同，成的是倒立、缩小的实像。
[3]要增大观察范围，相当于使实像变小，则需减小像距，增大物距。因此要使内窥镜细管顶端远离病患处。
13. 如图所示的太阳能汽车，车体的外部贴有太阳能电池板，将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中，太阳能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的___________小。车身侧断面制成流线型，这是为了减小___________。
【答案】 ①. 可再生 ②. 密度 ③. 受到的空气阻力
【解析】
【分析】
【详解】[1]可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源，太阳能是可再生能源。
[2]为使车身更轻便，根据密度公式有
在体积一定的条件下，密度越小，质量越小，故大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的密度小。
[3] 根据生活经验，物体运动时受到的空气阻力与物体相对运动的速度大小、物体的横截面积及物体的形状等有关。太阳能汽车车身侧断面制成流线型，这是为了减小受到的空气阻力。
14. 生活中到处都有物理，善于思考的小聪发现矿泉水瓶的瓶盖上有很多条纹，这是通过增大___________的方法，增大摩擦力。小聪在瓶中装满水，盖紧瓶盖后，在瓶子侧壁扎了三个小孔。发现并没有水流出来，这是因为受到___________的作用，当他打开瓶盖后，发现三个小孔都流出了水，且小孔位置越低，流出的水越急，如图所示，这说明液体压强的大小与___________有关。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 大气压 ③. 深度
【解析】
【详解】[1]矿泉水瓶瓶盖上有竖状条纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]在瓶中装满水，盖紧瓶盖后，在扎了三个小孔，由于大气压的作用，可以观察到没有水从小孔流出来。
[3]由于液体内部存在压强，且压强大小随深度的增加而增大；因此当他打开瓶盖后，会观察到水从三个小孔流出来，其中下孔流出的水喷得最急或喷得最远。
15. 我省的关中地区是猕猴桃集中种植的地区。小雨将一颗质量为110g的猕猴桃放入盛满水的溢水杯中，当猕猴桃静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，猕猴桃的体积为___________cm3，在水中所受浮力为___________N，它最终会___________（选填“沉在溢水杯底部”或“漂浮在水面上”），它的平均密度为___________kg/m3（g取10N/kg）
【答案】 ①. 100 ②. 1 ③. 沉在溢水杯底部 ④. 1.1×103
【解析】
【详解】[1][2][3]由题意知物体的重力为
G物=m物g=110×10-3kg×10N/kg=1.1N
由阿基米德原理得物体静止时受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
因浮力小于重力，所以物体最后沉在溢水杯底部，则猕猴桃的体积
V=V排=100cm3
[4]猕猴桃的平均密度为
ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3
16. 小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，设计了如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中，根据实验数据绘制了如图-2所示的图像，电压表测量的是___________两端的电压，电路的总功率最大值为___________W，滑动变阻器R2的最大阻值为___________Ω。
【答案】 ①. R1 ②. 1.8 ③. 40
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表并联在R1两端，测量R1两端电压。
（2）[2]当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中只有R1工作，此时电路中电流最大，根据图像可知，电路最大电流I大=0.3A，电源电压U=6V；电路的总功率最大值
P=UI大=6V×0.3A=1.8W
（3）[3]滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，根据图像可知，电路最小电流I小=0.1A，电压表示数U1=2V，因串联电路总电压等于各部分电路电压之和，所以滑动变阻器两端电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值
R2===40Ω
17. （1）如图1所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自打自柏杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出力F2的力臂L2
（2）如图2所示，小智同学利用光控开关设计了一种太阳能路灯，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电。请你根据他的设计意图，用笔画线代替导线完成电路。
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）过支点O做力F2作用线的垂线段，垂线段的长即为力F2的力臂L2，如下图所示：
（2）由题知，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，则开关S与a点连接，太阳能电池板、蓄电池和开关串联；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电，则开关S与b点连接，此时蓄电池、灯泡和开关串联，电路连接如下图所示：
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
18. 按要求填空：
（1）如图1所示，用相同的酒精灯分别给质量及初温相同的水和煤油加热相同时间，发现水和煤油温度变化不同，表明水和煤油的___________不同。
（2）如图2所示，用弹簧测力计拉着物体在水平面上向右做匀速直线运动，则该物体受到的摩擦力的大小为___________ N。
（3）如图3所示是某物质熔化过程中的温度变化图像，由图像可知该物质是___________（选填“晶体”或“非晶体”）。
（4）如图4所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验（金属丝的材料和橫截面积相同）。通过对比观察___________（选填“a”或“b”）烧瓶内气体温度高的多。
【答案】 ①. 比热容 ②. 5.6 ③. 晶体 ④. b
【解析】
【详解】（1）[1]图1中，用相同的酒精灯分别给质量及初温相同的水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，温度变化不同，表明水和煤油的比热容不同。
（2）[2]图2中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为5.6N；物体在水平方向上受拉力和摩擦力而做匀速直线运动，说明摩擦力与拉力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力等于拉力，等于5.6N。
（3）[3]图3中，物质在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以该物质是晶体。
（4）[4]由图4知，两电阻串联，通过的电流相等，b烧瓶内的电阻大，由焦耳定律可知，在通电时间相同时，b容器中电阻产生的热量较多，b烧瓶内气体温度高的多。
19. 陕西西凤酒历史悠久，是中国“凤香型”白酒的典型代表。小彬为了测定西凤酒的密度，进行了以下的实验：
（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处后，发现指针静止时所指的位置如图1所示，他应将平衡螺母向___________调，才能使天平平衡。
（2）天平调平衡后，在烧杯内倒入一部分酒，并将它放到天平的左盘，在右盘中添加砝码，并移动游码，待天平重新平衡后，右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图2所示，则烧杯与酒的总质量为___________g。
（3）用针筒从烧杯中抽出部分酒，如图3所示，针筒内酒的体积为___________cm3，然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8g。由此，他求出西凤酒的密度为___________ kg/m3
【答案】 ① 左 ②. 56.4 ③. 50 ④. 0.812×103
【解析】
【详解】（1）[1]用天平测质量前，把天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度处；图1中指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）[2]图2中砝码的总质量为
m码=50g+5g=55g
游码在标尺上所对刻度为1.4g，则烧杯与酒的总质量
m总=55g+1.4g=56.4g
（3）[3]由图知，针筒的分度值为2mL=2cm3，针筒中酒的体积（活塞上端所对的刻度值）
V=50mL=50cm3
[4]用针筒从烧杯中抽出部分酒，测得烧杯与剩余酒的总质量为m'=15.8g；则针筒里酒的质量为
m=m总-m'=56.4g-15.8g=40.6g
则酒的密度
ρ===0.812g∕cm3=0.812×103kg∕m3
20. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）电路如图甲所示，电路在连接过程中多接了一根导线，请你在多余的导线上打“×”（表示不要）。___________
（2）撤掉多余的导线后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时___________（选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障，如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡___________。
（3）确定电路正确后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图像如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）实验中若电压表损坏，同学们利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为___________；
②闭合开关S和S1，___________（选填“调节”或“不调节”）滑动变阻器的滑片。记录电流表的示数为I；③小灯泡额定功率表达式为：P额=___________（用已知量数字和符号表示）。
【答案】 ①. ②. 不能 ③. 短路 ④. 0.625 ⑤.
⑥. 不调节
⑦. 2.5×(I-)
【解析】
【详解】（1）[1]在测量小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器要与灯泡串联，图中滑动变阻器与灯泡并联，故去掉的导线如下图所示：
（2）[2]在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大，灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大，导致电流过小，从而灯泡不亮，所以此时不能确定电路一定存在故障。
[3]灯泡与滑动变阻器组成串联电路，当电流表有示数，则电路为通路；电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，即小灯泡短路。
（3）[4]由图乙可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，故灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（4）①[5]要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，由并联电路电压的规律和欧姆定律，此时灯的电压为2.5V，正常发光。
②[6]闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变。电流表测灯与R并联的总电流为I，因为电路的连接方式没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光。
③[7]根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为
I额=I-
小灯泡额定功率表达式为
P额=U额I额=2.5×(I-)
21. 小雨家住在铁路旁边，它发现火车转弯处的轨道内外轨道不一样高，而是倾斜状态（如图甲所示），这是为什么呢？他决定与学习小组的同学一起探究。
（1）大家讨论后认为，火车转弯时由于___________发生变化，必定受到力的作用，而这个倾斜状态是为转弯提供力的作用的。
（2）那么转弯需要的力的大小与什么因素有关呢？大家结合讨论后提出以下猜想：
猜想一：可能与车的速度有关；
猜想二：可能与车的质量有关；
猜想三：可能与弯道轨道的半径有关，
同学们用小钢球代替车，在实验室里设计实验进行了如下探究：
把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，让小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小钢球质量m/g
30
30
30
60
60
60
90
90
90
距离传感器高度h/m
0.3
0.4
0.5
0.3
0.4
0.5
0.3
0.4
0.5
传感器最大示数F/N
1.66
1.78
1.90
2.32
2.56
2.80
2.98
3.34
3.70
①小钢球从轨道不同高度弧面处自由滚下的目的是___________。
②通过比较实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），能够初步得出的结论是其他条件相同时___________。
③通过比较___________（填实验序号）三次实验可以论证猜想一、
④要探究猜想三，应保持___________和___________相同，圆弧形轨道的半径不同。
（3）随后大家又一起讨论了力的方向，当火车向左转弯时，火车的轨道应该是___________（选填“左高右低”或“右高左低”）的倾斜状态。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 使它到达最低点时，具有不同的速度 ③. 小钢球的质量越大，小钢球转弯时受力就越大 ④. 1、2、3（或4、5、6或7、8、9） ⑤. 质量 ⑥. 速度 ⑦. 右高左低
【解析】
【详解】（1）[1]火车转弯时运动方向发生了变化，即是运动状态发生了变化，而力是使物体运动状态发生改变的原因，因此火车转弯时必定受到力的作用。
（2）①[2]小钢球从轨道不同高度滚下是为了使它到达最低点时，具有不同的速度。
②[3]比较实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9）知，小钢球距离传感器高度相同，小钢球的质量不同，且小钢球的质量越大，传感器最大示数F越大，所以可以得出：在其他条件相同时，小钢球的质量越大，小钢球转弯时受力就越大。
③[4]小钢球转弯时受力的大小与小球的速度的关系，需要控制小钢球质量相同，改变距离传感器的高度，故选实验1、2、3（或4、5、6或7、8、9）符合题意。
④[5][6]要探究“小钢球转弯时受力的大小与圆弧形轨道的半径”的关系，需要控制小钢球的质量相同，速度相同，改变圆弧形轨道的半径，故应使同一小钢球从不同圆弧形轨道的同一高度自由滚下。
（3）[7]当火车向左转弯时，要向左倾，所以需要左倾，这样火车转弯时更容易、安全，所以火车的轨道应该是右高左低的倾斜状态。
四、综合题（共2小题，计16分）
22. 如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机，其配备有液压双卷扬机、塔架滑轮组、水龙头两侧吊环联动辅助加压装置，遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进，以提高成孔效率；其主要技术参数如表、塔架简化图如图—2所示。（g取10N/kg）
电动机单绳最大拉力（×103N）
40
大钩最大提升能力（×103N）
100
钻塔高度（mm）
15000
空载重量（kg）
27500
发动机
额定输出功率（×103W）
194
与地面接触的总面积（m2）
0.4
转速（r/min）
2300
水平路面行驶最大速度（km/h）
72
（1）整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是？
（2）当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为1.5×103kg的钻头时，此时单绳的拉力为2.1×104N。求单绳拉力的功率和滑轮组的机械效率。（计算结果保留整数）
（3）请你提出一条提高此类机器机械效率的措施（合理即可）
【答案】(1)9700N (2) 1.26×104W，24% (3) 减小滑轮间的摩擦，增大提升物体的质量
【解析】
【详解】(1)由表中数据知，发动机的额定输出功率为P=194×103W，整个机械空载在水平路面匀速行驶最大速度为
v=72km/h=20m/s
由
得整个机械空载在水平路面匀速行驶受到的牵引力为
由于整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶，受到的阻力等于牵引力，即9700N。
(2)由图2知绳子股数n=3，钻头的速度为0.2m/s，则单绳拉力的速度为
单绳的拉力为，故单绳拉力的功率为
滑轮组的机械效率为
(3)可以通过减小滑轮间摩擦，增大提升物体的质量，提高此类机器的机械效率。
答：(1)整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是9700N；
(2)单绳拉力的功率为1.26×104W，滑轮组的机械效率为24%；
(3) 减小滑轮间的摩擦，增大提升物体的质量。
23. 在冬季，有的家庭会选用一些小型电暖器过冬，如图甲乙所示是某电暖器与其电路原理图，它的铭牌见下表（“中温挡”功率空出）。图中 R1>R2，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。通过 S1、S2 的组合使用，可以使电暖器工作在“高温、中温、低温”三挡。求：
(1)当闭合S和S1 ，电暖器在哪一挡工作？R1的阻值是多少：
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流：
(3)用该电暖器的“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能。
额定电压
220V
额定功率
低温档
440W
中温档
高温档
1650W
【答案】(1)低温挡；110Ω (2) 5.5A；(3) 2.97×106J
【解析】
【详解】解：(1)当闭合S和S1，R1单独接入电路，因为
R1＞R2
根据可知电功率最小，处于低温挡。R1的阻值
R1==110Ω
(2)单独闭合S2，R2单独接入电路，为“中温”挡，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，处于“高温”挡，“中温”挡的功率
P中温=P高温-P低温=1650W-440W=1210W
“中温”挡正常工作时电路中的电流
=5.5A
(3)“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能
W=P高温t=1650W×30×60s=2.97×106J
答：(1)当闭合S和S1 ，电暖器在低温挡工作，R1的阻值是110Ω：
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流是5.5A：
(3)用该电暖器的“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能是2.97×106J。
2021年陕西省初中学业水平考试模拟试卷
物理试卷
注意事项：
1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题纸后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题纸上填写学校、姓名和准考证号，同时用2B铅笔在答题纸上填涂对应的试卷类型信息点（A或B）。
3.请在答题纸上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4.答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束，本试卷和答题纸一并交回。
第一部分（选择题 共20分）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 中科院苏州纳米所的科研人员研制出一种“超级保温材料”。实验测试显示，在﹣60℃环境中，其保温能力是棉纤维的2.8倍，这体现了该材料的
A. 密度大 B. 硬度大 C. 导热性差 D. 导电性好
【答案】C
【解析】
【详解】“超级保温材料”其保温能力是棉纤维的2.8倍，说明保温性能优异，原因是材料的导热性能差。
故选C。
2. 秦腔曲牌主要由板胡、扬琴等乐器合奏，或悲壮、或哀婉，抑扬顿挫，让人百听不厌，心旷神怡。下列有关秦腔曲牌演奏的说法正确的是（ ）
A. 板胡的声音是由琴弦的振动产生的
B. 拉板胡时，琴弦振动的频率越高，发出声音的响度越高
C. 板胡和扬琴发出的声音在空气中传播速度不相同
D. 观众能分辨出板胡和扬琴的声音依据听到声音音调不同
【答案】A
【解析】
【详解】A．声音是物体振动产生的，板胡的声音是琴弦振动发出的，故A正确；
B．拉板胡时，琴弦振动的频率越高，发出声音的音调越高，故B错误；
C．板胡和扬琴发出的声音在空气中传播速度相同，故C错误；
D．不同乐器演奏时发出乐音的音色不同，观众能分辨出板胡和扬琴的声音依据听到声音的音色不同，故D错误。
故选A
3. 如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大，下列有关说法正确的是（ ）
A. 传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体
B. 该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C. 人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度
D. 环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．传统风扇的扇叶上容易染尘，是因为扇叶转动时和空气摩擦带上了电荷，带电体能吸引轻小物体，故A正确；
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时，消耗电能，使电动机转动，是将电能转化为机械能，故B错误；
C．人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为吹风时加快了人体汗液的蒸发，从而加快了吸热，故C错误；
D．环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强小，故D错误。
故选A。
4. 如图所示为西安昆明湖的夜景，池中的石桥在光影的点缀下十分美丽，凸显出古城不同寻常的魅力，下列关于该场景的说法不正确的是（ ）
A. 拱桥上的装饰灯带是光源
B. 在有遮挡的地方看不到发光的拱桥，是因为光沿直线传播
C. 池中石桥的倒影是由光的反射形成的
D. 石桥在池中所成的像是等大的实像
【答案】D
【解析】
【详解】A．拱桥上的装饰灯带,有电流通过时灯带能自行发光所以是光源，故A项正确，不符合题意；
B．在有遮挡的地方看不到发光的拱桥，是因为光沿直线传播，故B项正确，不符合题意；
C．池中石桥的倒影是由石桥反射的光经水面反射后进入人眼形成的的，故C项正确，不符合题意；
D．平面镜所成的像是等大的虚像，所以石桥在池中所成的像是等大的虚像，故D项错误，符合题意。
故选D。
5. 羊肉泡馍是陕西的有名小吃，它的烹饪方法法非常的精细，而且它的调料注重味道鲜美。下列对羊肉泡馍制作过程中的分析正确的是（ ）
A. 羊肉在快要炖熟时能明显地闻到香味，这说明分子只在温度高时才会做无规则运动
B. 烙制羊肉泡馍的饼是用做功的方法使馍的内能增大的
C. 炖肉时用高压锅，高压锅能增大锅内气压，提高水的沸点
D. 羊肉泡馍上方的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A．羊肉快要炖熟时能明显的闻到香味，是因为温度越高分子无规则运动的越剧烈，温度低时分子也会做无规则运动，只是运动速度慢，故A错误；
B．烙制羊肉泡馍的饼是用热传递的方法使饼的内能增大的，故B错误；
C．炖肉时用高压锅是因为高压锅能增大锅内气压，使水的沸点高于100℃，故C正确；
D．羊肉泡馍上方的“白气”是羊肉泡馍里冒出的温度较高的水蒸气遇到周围温度较低的空气液化成的小水滴，故D错误。
故选C。
6. 下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A. 内燃机的做功冲程工作中气缸内物质的内能增大
B. 核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A．内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以气缸内物质的内能减小，故A错误；
B．核电站都是利用核裂变释放的能量来发电，故B错误；
C．发生热传递是因为物体间存在温度差，内能少的物体温度可能比内能多的物体温度高，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体，故C正确；
D．夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误。
故选C。
7. 纽约一家创业公司开发了一款手把内置蓄电池的跳绳，只要不断跳绳就可以将动能转换为电能，再像移动电源一样给手机充电，夜晚跳绳时，绳内的LED光源还能发出两束光，对这款跳绳的解释下列说法正确的是（ ）
A. 制造LED灯的材料是超导体
B. 跳绳时能给手机充电属于电磁感应现象
C. 跳绳的原理与电动机的原理相同
D. 跳绳时改变挥动绳子的方向产生的电流方向不会改变
【答案】B
【解析】
【详解】A．由二极管、三极管组成的LED灯所用材料主要是半导体，故A错误；
BC．跳绳时能给手机充电是机械能转化为电能，属于电磁感应现象，与发电机原理相同，故B正确，C错误；
D．跳绳时改变挥动绳子的方向即改变切割磁感线的方向，导体中产生的感应电流方向会改变，故D错误。
故选B。
8. 晨练结束之后，同学们对运动场上出现的现象进行了讨论，下列说法正确的是（ ）
A. 两名体育老师正在推动篮球架，但是没有推动，因为推力小于地面对篮球架的摩擦力
B. 踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持
C. 草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力是一对相互作用力
D. 百米赛跑时，当运动员冲过终点时，由于受到惯性力的作用不会立即停下来
【答案】C
【解析】
【详解】A．用力推篮球架，由于推力等于摩擦力，即受到平衡力作用，所以，运动状态不变，仍保持静止，故A错误；
B．踢出去的足球在地上越滚越慢，是因为受到了摩擦阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确。
D．惯性是一种性质，不是力，故D错误。
故选C。
9. 2020年5月，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，如图所示，火箭采用无毒无污染的液氧液氢和煤油推进系统，火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，若火箭的重量约为900t，在刚升空后的600s内就匀速运动到450km的高空。关于火箭下列说法错误的是（ ）
A. 液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积的方式液化的
B. 火箭加速上升，机械能增大
C. 火箭匀速运动600s的速度为750m/s
D. 火箭升高450km克服自身重力做功的功率约是
【答案】D
【解析】
【详解】A．使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积方式液化的，故A正确，不符合题意；
B．火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，将燃料的内能转化为火箭的机械能，所以机械能增大，故B正确，不符合题意；
C．火箭匀速运动600s的速度
v===750m/s
故C正确，不符合题意；
D．火箭的重力
G=mg=900×103kg×10N/kg=9×106N
火箭升高450km克服自身重力做功
W=Gh=9×106N×450×103m=4.05×1012J
则功率
P===6.75×109W
故D错误，符合题意。
故选D。
10. 如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为0.3A，电阻R2的阻值为10Ω．下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R1的电流为0.5A
B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω
D. 若断开开关S2，电流表A1示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】分析：由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；根据并联电路的电流特点求出通过电阻R1的电流，再根据并联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的阻值，若断开开关S2，只有R1支路的电流，判断出电流表A1示数的变化．
解答：由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流：，故A错误；又因为并联电路中各支路两端的电压相等，故根据欧姆定律可得，电源的电压：
，故B错误；电阻R1的阻值： ，故C正确．若断开开关S2，电流表A1只测量R2的电流，电流表A1示数变小，故D错误．
故选C．
【点睛】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的计算题．
第二部分（非选择题 共60分）
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
11. 静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷电，并吸附基底表面放电的涂装方法。如图所示，喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________，现场的工人能闻到涂料的味道是因为发生了___________现象。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]由题意可知，雾化涂料在高压直流电场作用下带上了同种电荷，当涂料喷出后，由于同种电荷相互排斥，所以会更分散。
[2]现场的工人能闻到涂料的味道是因为发生了扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
12. 如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头相当于___________镜。在自带光源的照射下，人体内部器官会成倒立___________的实像，再通过电信号传播出来；检查时，想要增大观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端___________（选填“接近”或“远离”）患处。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 缩小 ③. 远离
【解析】
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于凸透镜；摄像机的成像原理与照相机相同，成的是倒立、缩小的实像。
[3]要增大观察范围，相当于使实像变小，则需减小像距，增大物距。因此要使内窥镜细管顶端远离病患处。
13. 如图所示的太阳能汽车，车体的外部贴有太阳能电池板，将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中，太阳能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的___________小。车身侧断面制成流线型，这是为了减小___________。
【答案】 ①. 可再生 ②. 密度 ③. 受到的空气阻力
【解析】
【分析】
【详解】[1]可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源，太阳能是可再生能源。
[2]为使车身更轻便，根据密度公式有
在体积一定的条件下，密度越小，质量越小，故大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的密度小。
[3] 根据生活经验，物体运动时受到的空气阻力与物体相对运动的速度大小、物体的横截面积及物体的形状等有关。太阳能汽车车身侧断面制成流线型，这是为了减小受到的空气阻力。
14. 生活中到处都有物理，善于思考的小聪发现矿泉水瓶的瓶盖上有很多条纹，这是通过增大___________的方法，增大摩擦力。小聪在瓶中装满水，盖紧瓶盖后，在瓶子侧壁扎了三个小孔。发现并没有水流出来，这是因为受到___________的作用，当他打开瓶盖后，发现三个小孔都流出了水，且小孔位置越低，流出的水越急，如图所示，这说明液体压强的大小与___________有关。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 大气压 ③. 深度
【解析】
【详解】[1]矿泉水瓶瓶盖上有竖状条纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]在瓶中装满水，盖紧瓶盖后，在扎了三个小孔，由于大气压的作用，可以观察到没有水从小孔流出来。
[3]由于液体内部存在压强，且压强大小随深度的增加而增大；因此当他打开瓶盖后，会观察到水从三个小孔流出来，其中下孔流出的水喷得最急或喷得最远。
15. 我省的关中地区是猕猴桃集中种植的地区。小雨将一颗质量为110g的猕猴桃放入盛满水的溢水杯中，当猕猴桃静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，猕猴桃的体积为___________cm3，在水中所受浮力为___________N，它最终会___________（选填“沉在溢水杯底部”或“漂浮在水面上”），它的平均密度为___________kg/m3（g取10N/kg）
【答案】 ①. 100 ②. 1 ③. 沉在溢水杯底部 ④. 1.1×103
【解析】
【详解】[1][2][3]由题意知物体的重力为
G物=m物g=110×10-3kg×10N/kg=1.1N
由阿基米德原理得物体静止时受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
因浮力小于重力，所以物体最后沉在溢水杯底部，则猕猴桃的体积
V=V排=100cm3
[4]猕猴桃的平均密度为
ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3
16. 小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，设计了如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中，根据实验数据绘制了如图-2所示的图像，电压表测量的是___________两端的电压，电路的总功率最大值为___________W，滑动变阻器R2的最大阻值为___________Ω。
【答案】 ①. R1 ②. 1.8 ③. 40
【解析】
【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表并联在R1两端，测量R1两端电压。
（2）[2]当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中只有R1工作，此时电路中电流最大，根据图像可知，电路最大电流I大=0.3A，电源电压U=6V；电路的总功率最大值
P=UI大=6V×0.3A=1.8W
（3）[3]滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，根据图像可知，电路最小电流I小=0.1A，电压表示数U1=2V，因串联电路总电压等于各部分电路电压之和，所以滑动变阻器两端电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值
R2===40Ω
17. （1）如图1所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自打自柏杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出力F2的力臂L2
（2）如图2所示，小智同学利用光控开关设计了一种太阳能路灯，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电。请你根据他的设计意图，用笔画线代替导线完成电路。
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）过支点O做力F2作用线的垂线段，垂线段的长即为力F2的力臂L2，如下图所示：
（2）由题知，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，则开关S与a点连接，太阳能电池板、蓄电池和开关串联；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电，则开关S与b点连接，此时蓄电池、灯泡和开关串联，电路连接如下图所示：
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
18. 按要求填空：
（1）如图1所示，用相同的酒精灯分别给质量及初温相同的水和煤油加热相同时间，发现水和煤油温度变化不同，表明水和煤油的___________不同。
（2）如图2所示，用弹簧测力计拉着物体在水平面上向右做匀速直线运动，则该物体受到的摩擦力的大小为___________ N。
（3）如图3所示是某物质熔化过程中的温度变化图像，由图像可知该物质是___________（选填“晶体”或“非晶体”）。
（4）如图4所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验（金属丝的材料和橫截面积相同）。通过对比观察___________（选填“a”或“b”）烧瓶内气体温度高的多。
【答案】 ①. 比热容 ②. 5.6 ③. 晶体 ④. b
【解析】
【详解】（1）[1]图1中，用相同的酒精灯分别给质量及初温相同的水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，温度变化不同，表明水和煤油的比热容不同。
（2）[2]图2中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为5.6N；物体在水平方向上受拉力和摩擦力而做匀速直线运动，说明摩擦力与拉力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力等于拉力，等于5.6N。
（3）[3]图3中，物质在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以该物质是晶体。
（4）[4]由图4知，两电阻串联，通过的电流相等，b烧瓶内的电阻大，由焦耳定律可知，在通电时间相同时，b容器中电阻产生的热量较多，b烧瓶内气体温度高的多。
19. 陕西西凤酒历史悠久，是中国“凤香型”白酒的典型代表。小彬为了测定西凤酒的密度，进行了以下的实验：
（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺零刻度处后，发现指针静止时所指的位置如图1所示，他应将平衡螺母向___________调，才能使天平平衡。
（2）天平调平衡后，在烧杯内倒入一部分酒，并将它放到天平的左盘，在右盘中添加砝码，并移动游码，待天平重新平衡后，右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图2所示，则烧杯与酒的总质量为___________g。
（3）用针筒从烧杯中抽出部分酒，如图3所示，针筒内酒的体积为___________cm3，然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8g。由此，他求出西凤酒的密度为___________ kg/m3
【答案】 ① 左 ②. 56.4 ③. 50 ④. 0.812×103
【解析】
【详解】（1）[1]用天平测质量前，把天平放置在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度处；图1中指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）[2]图2中砝码的总质量为
m码=50g+5g=55g
游码在标尺上所对刻度为1.4g，则烧杯与酒的总质量
m总=55g+1.4g=56.4g
（3）[3]由图知，针筒的分度值为2mL=2cm3，针筒中酒的体积（活塞上端所对的刻度值）
V=50mL=50cm3
[4]用针筒从烧杯中抽出部分酒，测得烧杯与剩余酒的总质量为m'=15.8g；则针筒里酒的质量为
m=m总-m'=56.4g-15.8g=40.6g
则酒的密度
ρ===0.812g∕cm3=0.812×103kg∕m3
20. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）电路如图甲所示，电路在连接过程中多接了一根导线，请你在多余的导线上打“×”（表示不要）。___________
（2）撤掉多余的导线后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时___________（选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障，如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡___________。
（3）确定电路正确后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图像如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）实验中若电压表损坏，同学们利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为___________；
②闭合开关S和S1，___________（选填“调节”或“不调节”）滑动变阻器的滑片。记录电流表的示数为I；③小灯泡额定功率表达式为：P额=___________（用已知量数字和符号表示）。
【答案】 ①. ②. 不能 ③. 短路 ④. 0.625 ⑤.
⑥. 不调节
⑦. 2.5×(I-)
【解析】
【详解】（1）[1]在测量小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器要与灯泡串联，图中滑动变阻器与灯泡并联，故去掉的导线如下图所示：
（2）[2]在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大，灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大，导致电流过小，从而灯泡不亮，所以此时不能确定电路一定存在故障。
[3]灯泡与滑动变阻器组成串联电路，当电流表有示数，则电路为通路；电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，即小灯泡短路。
（3）[4]由图乙可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，故灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（4）①[5]要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，由并联电路电压的规律和欧姆定律，此时灯的电压为2.5V，正常发光。
②[6]闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变。电流表测灯与R并联的总电流为I，因为电路的连接方式没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光。
③[7]根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为
I额=I-
小灯泡额定功率表达式为
P额=U额I额=2.5×(I-)
21. 小雨家住在铁路旁边，它发现火车转弯处的轨道内外轨道不一样高，而是倾斜状态（如图甲所示），这是为什么呢？他决定与学习小组的同学一起探究。
（1）大家讨论后认为，火车转弯时由于___________发生变化，必定受到力的作用，而这个倾斜状态是为转弯提供力的作用的。
（2）那么转弯需要的力的大小与什么因素有关呢？大家结合讨论后提出以下猜想：
猜想一：可能与车的速度有关；
猜想二：可能与车的质量有关；
猜想三：可能与弯道轨道的半径有关，
同学们用小钢球代替车，在实验室里设计实验进行了如下探究：
把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，让小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小钢球质量m/g
30
30
30
60
60
60
90
90
90
距离传感器高度h/m
0.3
0.4
0.5
0.3
0.4
0.5
0.3
0.4
0.5
传感器最大示数F/N
1.66
1.78
1.90
2.32
2.56
2.80
2.98
3.34
3.70
①小钢球从轨道不同高度弧面处自由滚下的目的是___________。
②通过比较实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），能够初步得出的结论是其他条件相同时___________。
③通过比较___________（填实验序号）三次实验可以论证猜想一、
④要探究猜想三，应保持___________和___________相同，圆弧形轨道的半径不同。
（3）随后大家又一起讨论了力的方向，当火车向左转弯时，火车的轨道应该是___________（选填“左高右低”或“右高左低”）的倾斜状态。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 使它到达最低点时，具有不同的速度 ③. 小钢球的质量越大，小钢球转弯时受力就越大 ④. 1、2、3（或4、5、6或7、8、9） ⑤. 质量 ⑥. 速度 ⑦. 右高左低
【解析】
【详解】（1）[1]火车转弯时运动方向发生了变化，即是运动状态发生了变化，而力是使物体运动状态发生改变的原因，因此火车转弯时必定受到力的作用。
（2）①[2]小钢球从轨道不同高度滚下是为了使它到达最低点时，具有不同的速度。
②[3]比较实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9）知，小钢球距离传感器高度相同，小钢球的质量不同，且小钢球的质量越大，传感器最大示数F越大，所以可以得出：在其他条件相同时，小钢球的质量越大，小钢球转弯时受力就越大。
③[4]小钢球转弯时受力的大小与小球的速度的关系，需要控制小钢球质量相同，改变距离传感器的高度，故选实验1、2、3（或4、5、6或7、8、9）符合题意。
④[5][6]要探究“小钢球转弯时受力的大小与圆弧形轨道的半径”的关系，需要控制小钢球的质量相同，速度相同，改变圆弧形轨道的半径，故应使同一小钢球从不同圆弧形轨道的同一高度自由滚下。
（3）[7]当火车向左转弯时，要向左倾，所以需要左倾，这样火车转弯时更容易、安全，所以火车的轨道应该是右高左低的倾斜状态。
四、综合题（共2小题，计16分）
22. 如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机，其配备有液压双卷扬机、塔架滑轮组、水龙头两侧吊环联动辅助加压装置，遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进，以提高成孔效率；其主要技术参数如表、塔架简化图如图—2所示。（g取10N/kg）
电动机单绳最大拉力（×103N）
40
大钩最大提升能力（×103N）
100
钻塔高度（mm）
15000
空载重量（kg）
27500
发动机
额定输出功率（×103W）
194
与地面接触的总面积（m2）
0.4
转速（r/min）
2300
水平路面行驶最大速度（km/h）
72
（1）整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是？
（2）当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为1.5×103kg的钻头时，此时单绳的拉力为2.1×104N。求单绳拉力的功率和滑轮组的机械效率。（计算结果保留整数）
（3）请你提出一条提高此类机器机械效率的措施（合理即可）
【答案】(1)9700N (2) 1.26×104W，24% (3) 减小滑轮间的摩擦，增大提升物体的质量
【解析】
【详解】(1)由表中数据知，发动机的额定输出功率为P=194×103W，整个机械空载在水平路面匀速行驶最大速度为
v=72km/h=20m/s
由
得整个机械空载在水平路面匀速行驶受到的牵引力为
由于整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶，受到的阻力等于牵引力，即9700N。
(2)由图2知绳子股数n=3，钻头的速度为0.2m/s，则单绳拉力的速度为
单绳的拉力为，故单绳拉力的功率为
滑轮组的机械效率为
(3)可以通过减小滑轮间摩擦，增大提升物体的质量，提高此类机器的机械效率。
答：(1)整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是9700N；
(2)单绳拉力的功率为1.26×104W，滑轮组的机械效率为24%；
(3) 减小滑轮间的摩擦，增大提升物体的质量。
23. 在冬季，有的家庭会选用一些小型电暖器过冬，如图甲乙所示是某电暖器与其电路原理图，它的铭牌见下表（“中温挡”功率空出）。图中 R1>R2，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。通过 S1、S2 的组合使用，可以使电暖器工作在“高温、中温、低温”三挡。求：
(1)当闭合S和S1 ，电暖器在哪一挡工作？R1的阻值是多少：
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流：
(3)用该电暖器的“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能。
额定电压
220V
额定功率
低温档
440W
中温档
高温档
1650W
【答案】(1)低温挡；110Ω (2) 5.5A；(3) 2.97×106J
【解析】
【详解】解：(1)当闭合S和S1，R1单独接入电路，因为
R1＞R2
根据可知电功率最小，处于低温挡。R1的阻值
R1==110Ω
(2)单独闭合S2，R2单独接入电路，为“中温”挡，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，处于“高温”挡，“中温”挡的功率
P中温=P高温-P低温=1650W-440W=1210W
“中温”挡正常工作时电路中的电流
=5.5A
(3)“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能
W=P高温t=1650W×30×60s=2.97×106J
答：(1)当闭合S和S1 ，电暖器在低温挡工作，R1的阻值是110Ω：
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流是5.5A：
(3)用该电暖器的“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能是2.97×106J。
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