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2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷(word版含答案)
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这是一份2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷(word版含答案)，共27页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2分）对一名中学生来讲，下列说法中正确的是（ ）
A．他正常步行速度约为5km/h
B．他正常情况下的心跳频率约为75Hz
C．他的洗澡水温度约为70℃
D．他的听觉范围是20Hz～2000Hz
2．（2分）2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能直接面对面交谈，需要借助无线电通讯设备，原因是（ ）
A．只能传递次声波 B．真空不能传声
C．只能传递超声波 D．宇航员的声带无法振动
3．（2分）3D打印钛合金眼镜架过程中，先在高能激光的作用下钛合金粉末吸热变成液态，再定型成镜架。此过程的物态变化是（ ）
A．先液化后凝固 B．先液化后凝华
C．先熔化后凝固 D．先熔化后凝华
4．（2分）下列现象是光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．黑板反光
5．（2分）运动状态不变的物体是（ ）
A．正在进站的火车 B．腾空而起上升的火箭
C．竖直上抛的石子 D．匀速直线上升的热气球
6．（2分）2022年冬奥会在北京举行，举世瞩目。能正确表示滑雪运动员在空中滑翔时所受重力的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2分）为确保运输安全，对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．车辆越重，称重计示数越大
C．电路中的电阻R1没有作用
D．车辆越重，电路总功率越小
8．（2分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．电灯的灯丝断路 B．进户的火线断路
C．插座短路 D．进户的零线断路
9．（2分）如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h，下列操作中能使高度差h增大的是（ ）
A．将探头向上移动一段距离
B．将探头放在酒精中的同样深度处
C．探头深度不变，把U形管中的水换成酒精
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
10．（2分）如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变大 B．弹簧测力计示数变小
C．电磁铁的磁性增强 D．通电螺线管上端为S极
二、非选择题（每空1分，20题作图1分，23题作图2分，22、23题各7分，共计50分）
11．（2分）运动员投掷铁饼，铁饼离开手后能继续向前飞行是因为铁饼具有 ，最终会落向地面是因为受重力的作用，落到地面时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的 。
12．（2分）工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来，具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高，在不同温度下得到各种油的蒸气，再让其分别冷却，得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的 （选填“熔点”或“沸点”）；液化石油气是采用 的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
13．（2分）如图为竖直墙壁上的15块镜面墙贴，沙发在镜中的像是 （填“虚”或“实”）像；整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是 （填“相同”或“不同”）的。若将15块墙贴整体向右平移，则沙发在平移后墙贴中像的位置 （填“向右”、“向左”或“不”）移动。
14．（2分）如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的 ；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW•h/kg，则该电源存储的电能为 J。
15．（2分）如图所示，擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 。
16．（2分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 Pa．（g＝10N/kg）
17．（5分）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由此可得出该凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图乙所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 。
（3）将图乙中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是 。
18．（5分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 。
19．（5分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热特点：
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若200mg酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则酒精的热值 J/kg.
20．（4分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）完成电路连接；
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器M的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用I额、I1、I2、R表示）。
21．（5分）小明利用粗细均匀的直尺（每个小格长5cm）、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器﹣﹣液体密度秤。（g取10N/kg。每次实验物体都处于浸没状态。）
（1）用细线拴在直尺的中点O处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是： 。
（2）把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标
注为0g/cm3，物体M的重力GM＝ N；
（3）把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm3，物体M受到水的浮力为 N；
（4）把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向 （选填“左”或“右”）移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）D点应标注为 g/cm3。
22．（7分）如图电源电压为18V并保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.5A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值；
（2）通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
23．（7分）用如图所示的滑轮组将重500N的物体匀速提升2m所用的时间为6s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）画出物体所受重力的示意图；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷
答案与解析
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2分）对一名中学生来讲，下列说法中正确的是（ ）
A．他正常步行速度约为5km/h
B．他正常情况下的心跳频率约为75Hz
C．他的洗澡水温度约为70℃
D．他的听觉范围是20Hz～2000Hz
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、中学生正常步行的速度在1.4m/s＝1.4×3.6km/h≈5km/h左右，故A符合实际；
B、人在平静状态下，心跳一次的时间接近1s，频率约为1Hz，故B不符合实际；
C、正常情况下，人的体温在37℃左右，他洗澡水温度约为40℃左右，故C不符合实际；
D、他的听觉范围是20Hz～20000Hz，故D不符合实际。
故选：A。
2．（2分）2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能直接面对面交谈，需要借助无线电通讯设备，原因是（ ）
A．只能传递次声波 B．真空不能传声
C．只能传递超声波 D．宇航员的声带无法振动
【分析】声音的传播需要介质，真空不能传声。
【解答】解：月球上宇航员的声带可以振动发声，但不能传播，因为月球上没有空气，真空不能传声，所以在月球上的宇航员面对面的交谈也要借助无线电通讯设备，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．（2分）3D打印钛合金眼镜架过程中，先在高能激光的作用下钛合金粉末吸热变成液态，再定型成镜架。此过程的物态变化是（ ）
A．先液化后凝固 B．先液化后凝华
C．先熔化后凝固 D．先熔化后凝华
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固。
【解答】解：在高能激光的作用下，钛合金粉末吸收热量变成液态，是熔化现象，再定型成为镜架，是凝固现象，所以在此过程中发生的物态变化是先熔化后凝固。
故选：C。
4．（2分）下列现象是光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．黑板反光
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：A、小孔成像由光的直线传播形成的，故A错误；
B、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的，故B正确；
C、“杯弓蛇影”是对面的墙上挂着一个弓，酒面相当平面镜，墙上的弓在平面镜中成的像，好像一条蛇，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C错误；
D、黑板“反光”，看不清上面的字，这是发生了镜面反射的缘故，故D错误。
故选：B。
5．（2分）运动状态不变的物体是（ ）
A．正在进站的火车 B．腾空而起上升的火箭
C．竖直上抛的石子 D．匀速直线上升的热气球
【分析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向不变，说明运动状态不变。
【解答】解：A、正在进站的火车，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故A不合题意；
B、腾空而起上升的火箭，速度在增大，运动状态不断变化，故B不合题意；
C、竖直上抛的石子，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故C不合题意；
D、匀速直线上升的热气球，处于平衡状态，运动状态不变，故D符合题意。
故选：D。
6．（2分）2022年冬奥会在北京举行，举世瞩目。能正确表示滑雪运动员在空中滑翔时所受重力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】物体受到的重力方向竖直向下、作用点在重心，据此分析判断。
【解答】解：运动员在空中滑翔时所受重力的作用点在运动员的重心，方向是竖直向下的，由图可知，A图作用点错误，B图方向错误，D图作用点和方向都错误，只有C正确。
故选：C。
7．（2分）为确保运输安全，对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．车辆越重，称重计示数越大
C．电路中的电阻R1没有作用
D．车辆越重，电路总功率越小
【分析】由电路图可知，闭合开关，定值电阻R1和滑动变阻器R串联。
（1）分析电路图，根据称重计在电路的连接情况判断是电流表还是电压表；
（2）假设去掉定值电阻R1，判断可能出现的现象，从而确定R1起的作用；
（3）根据滑片移动的方向确定电路总电阻的变化，再根据欧姆定律可知电路电流的变化，根据P＝UI分析总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，定值电阻R1和滑动变阻器R串联。
A、由电路图可知，称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
BD、当车辆越重时，滑片向下滑，R的阻值越小，电路的总电阻越小，由I=UR可知，电路的电流越大，即称重表的示数越大；根据P＝UI可知，电路的总功率越大，故B正确，D错误；
C、当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护电路的作用，故C错误。
故选：B。
8．（2分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．电灯的灯丝断路 B．进户的火线断路
C．插座短路 D．进户的零线断路
【分析】家庭电路中出现电路故障时，氖管发光说明该部分一定直接或间接接触火线，找出通路部分，其余部分有可能是断路。
【解答】解：保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大；
用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光，说明插座的两孔直接或间接地与火线相连；
试电笔检测插座的右孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图蓝线部分）；试电笔检测插座的左孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图红线部分）；
正常发光的电灯突然熄灭，说明是断路，综合分析可知，断路在A点左侧的零线部分，即进户的零线断路，故D正确。
故选：D。
9．（2分）如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h，下列操作中能使高度差h增大的是（ ）
A．将探头向上移动一段距离
B．将探头放在酒精中的同样深度处
C．探头深度不变，把U形管中的水换成酒精
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【分析】根据影响液体压强大小的因素进行判断，要增大U形管两边液面的高度差，根据p＝ρ液gh可知，可以增大深度或增大液体的密度。
【解答】解：A、液体内部压强随深度的增加而增大，由p＝ρ液gh可知，将探头向上移动一段距离，深度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故A错误；
B、将探头放在酒精中的同样深度处，液体的密度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故B错误；
C、深度不变，把U形管中的水换成酒精，即液体的密度减小，所以在探头所处压强不变的情况下，U形管中的液体高度差增大，故C正确；
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度，不会影响压强的大小，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变大 B．弹簧测力计示数变小
C．电磁铁的磁性增强 D．通电螺线管上端为S极
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的极性；根据滑动变阻器滑片移动判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判断电流的变化；影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；根据铁球的受力变化判断弹簧测力计示数的变化。
【解答】解：开关闭合，根据电流的流向和安培定则可知通电螺线管的上端为N极，故D错误；
当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小（即电流表读数变小），则电磁铁的磁性减弱，铁球受到的吸引力减小，所以弹簧的长度变短，弹簧测力计示数变小，故B正确，AC错误。
故选：B。
二、非选择题（每空1分，20题作图1分，23题作图2分，22、23题各7分，共计50分）
11．（2分）运动员投掷铁饼，铁饼离开手后能继续向前飞行是因为铁饼具有 惯性 ，最终会落向地面是因为受重力的作用，落到地面时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的 形状 。
【分析】（1）一切物体在任何情况下都有惯性，即任何物体都有保持原来运动状态的性质；
（2）力的作用效果包括：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。
【解答】解：（1）运动员投掷铁饼时，铁饼离开手后，由于惯性，铁饼仍然要保持原来的运动状态，所以铁饼离开手后能继续前进；
（2）铅球落到地面上留下一个坑说明了力可以改变物体的形状。
故答案为：惯性；形状。
12．（2分）工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来，具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高，在不同温度下得到各种油的蒸气，再让其分别冷却，得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的 沸点 （选填“熔点”或“沸点”）；液化石油气是采用 压缩体积 的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
【分析】（1）液体沸腾有两个必要条件：①达到沸点；②继续吸热；当两个条件同时具备时即可沸腾；
（1）液化方法：①降低温度；②压缩体积。
【解答】解：石油中含有汽油、煤油等物质，汽油、煤油的沸点不同，让原油温度逐渐升高，由于汽油的沸点低，温度先达到汽油的沸点，汽油沸腾汽化，再进行冷却液化，分离出汽油。然后温度继续升高达到煤油的沸点，煤油沸腾汽化，再进行冷却液化，分离出煤油。所以工业上是根据汽油、煤油的沸点不同进行分离的；
液化石油气是采用压缩体积的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
故答案为：沸点；压缩体积。
13．（2分）如图为竖直墙壁上的15块镜面墙贴，沙发在镜中的像是 虚 （填“虚”或“实”）像；整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是 相同 （填“相同”或“不同”）的。若将15块墙贴整体向右平移，则沙发在平移后墙贴中像的位置 不 （填“向右”、“向左”或“不”）移动。
【分析】根据平面镜成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，物像关于镜面对称。
【解答】解：由于物体在平面镜中成虚像，所以沙发在镜中的像是虚像；
由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是相同的；
由于物像关于镜面对称，所以若将15块墙贴整体向右平移，沙发在平移后墙贴中像的位置不移动。
故答案为：虚；相同；不。
14．（2分）如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的 用电器 ；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW•h/kg，则该电源存储的电能为 4.05×108 J。
【分析】（1）锂电池充电时，相当于用电器，消耗电能，获得化学能并储存起来；
（2）首先求出电池的总质量，再根据能量密度可求出其存储的电能。
【解答】解：（1）电动车在充电过程中，锂电池消耗电能，所以此时锂电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
（2）电源的电池总质量：m电源＝50g×9000＝0.05kg×9000＝450kg，
则该电源存储的电能为：W＝0.25kW•h/kg×m电源＝0.25kW•h/kg×450kg＝112.5kW•h＝112.5×3.6×106J＝4.05×108J。
故答案为：用电器；4.05×108。
15．（2分）如图所示，擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 活塞式抽水机抽水 。
【分析】（1）擦窗机器人是利用大气压来工作的。
（2）首先要明确静止和匀速下滑时，物体都处于平衡状态，受平衡力，只要找出哪两个力是平衡力，然后根据平衡力的特点解题就可。
【解答】解：
（1）擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下产生了压力。
（2）擦窗机器人静止时处于平衡状态，在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力，若用真空泵继续向外抽气，由于擦窗机器人在竖直玻璃上仍静止，其重力不变，则摩擦力不变。
（3）大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差，常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等。
故答案为：小于；不变；活塞式抽水机抽水。
16．（2分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 静止 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 电磁波 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 2×104 Pa．（g＝10N/kg）
【分析】（1）首先确定被研究的物体，若被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，则被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的。
（2）电磁波能在真空中传播且传播速度快，电磁波也能传递信息。
（3）知道单车的质量，根据G＝mg求出其重力，单车对水面地面的压力等于单车的重力，根据压强公式求出单车对地面的压强。
【解答】解：
（1）以地面为参照物，地球同步轨道卫星和地面之间没有发生位置的变化，则该卫星相对于地面是静止的。
（2）路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过电磁波来接收北斗卫星信号。
（3）单车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
单车对水面地面的压力为：F＝G＝200N，
单车与水平地面的总接触面积为S＝100cm2＝10﹣2m2，
单车对地面的压强：p=FS=200N10−2m2=2×104Pa。
故答案为：静止；电磁波；2×104。
17．（5分）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由此可得出该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
（2）如图乙所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 倒立 （选填“倒立”或“正立”）、 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 幻灯机（或投影仪） 。
（3）将图乙中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上 不能 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是 像距大于60cm 。
【分析】（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离；
（2）物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，像距处于f和2f之间；
物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于2f，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
（3）根据物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大实像的特点分析。
【解答】解：（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离，由图知，该凸透镜的焦距f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）蜡烛距凸透镜的距离为35cm，则物距大于2f，则可在光屏上得到倒立、缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；
若对换蜡烛和光屏的位置，则物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
（3）把凸透镜换成焦距为30cm的，物距为35cm，大于1倍焦距，而像距大于2f＝60cm，也就是说像在“100”后面。所以在光屏上无法成清晰的实像。
故答案为：（1）10.0；（2）倒立；缩小；幻灯机（或投影仪）；（3）不能；像距大于60cm。
18．（5分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 U形管中液面高度差 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 甲、乙 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 使通过甲、乙的电流和通电时间相等 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ 4 Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 少 。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过液面高度差来反映，这种研究方法叫转换法；图甲、乙两电阻串联可使通过甲、乙的电流和通电时间相同，用控制变量法分析。
（2）图丙容器外并联5Ω电阻作用是改变通过密闭盒内电阻的电流；
（3）分析电流产生热量跟电流关系时，可用焦耳定律；
（4）先分析丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路时，电路中的总电阻的变化。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过U形管中液面高度差来反映，实验过程中通过观察U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的甲、乙两个密闭容器进行实验，串联的目的是使通过甲、乙的电流和通电时间相等。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流。
（3）通电相同时间，Q＝I2Rt，I甲＝2I丙，两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝4Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，电路中的总电阻增大，电路中的电流会变小，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来少
19．（5分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 温度计上升示数 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热特点：
①应选择 甲、丙 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 加热时间 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若200mg酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则酒精的热值 2.1×107 J/kg.
【分析】（1）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q吸＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据q=Qm；这种燃料热值越大，据此分析；
（2）比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小；
（3）利用ρ=mV计算出甲杯中水的质量；
利用Q吸＝cmΔt计算出甲杯中水吸收的热量；
酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则Q放＝Q吸；
利用Q放＝mq可以计算出酒精的热值。
【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计上升示数来反映的；
（2）比较不同物质吸热特点：
①比较不同液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，应选择甲、丙两图进行实验；
②由转换法，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）由ρ=mV可知，甲杯中水的质量；m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3＝0.05kg；
甲杯中水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×20℃＝4.2×103J；
酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则Q放＝Q吸＝4.2×103J；
由Q放＝mq可知，酒精的热值：q=Q放m酒精=4.2×103J200×10−6kg=2.1×107J/kg。
故答案为：（1）甲、乙；温度计上升示数；（2）①甲、丙；②加热时间；（3）2.1×107。
20．（4分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）完成电路连接；
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器M的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使 电流表的示数为I额 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ I额2•I2RI1−I2 （用I额、I1、I2、R表示）。
【分析】（1）根据小灯泡的额定电压判断出电压表的量程，电压表与灯泡并联；
（2）根据电压表选用小量程确定分度值读数，由P＝UI计算其额定功率；
（3）已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P＝I2R计算额定功率。
【解答】解：（1）由于额定电压为2.5V，所以电压表选用0～3V的量程与灯泡并联；
（2）由图乙知电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤在④中保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电路中只有滑动变阻器N接入电路，电流表的示数为I1；将M的滑片移到最右端，电路中滑动变阻器M的最大电阻与滑动变阻器N串联，电流表的示数为I2；
根据欧姆定律和电源电压不变可得：
U＝I1R2＝I2（R+R2），
解得：R2=I2RI1−I2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•I2RI1−I2。
故答案为：（1）见上图；（2）0.75；（3）电流表的示数为I额；I额2•I2RI1−I2。
21．（5分）小明利用粗细均匀的直尺（每个小格长5cm）、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器﹣﹣液体密度秤。（g取10N/kg。每次实验物体都处于浸没状态。）
（1）用细线拴在直尺的中点O处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是： 便于测量力臂的大小 。
（2）把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标
注为0g/cm3，物体M的重力GM＝ 0.6 N；
（3）把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm3，物体M受到水的浮力为 0.2 N；
（4）把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向 右 （选填“左”或“右”）移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）D点应标注为 1.5 g/cm3。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，作用力与杠杆垂直，力的作用点到支点的距离就是力臂，力臂在杠杆上，可以在杠杆上直接测量力臂；
（2）先求出OA、OB的长度以及钩码的重力，根据杠杆平衡条件求出物体M的重力；
（3）钩码向左移动2小格到C点，求出此时OC的长度，根据杠杆平衡条件（GM﹣F浮）×OA＝G×OC求出物体M受到水的浮力；
（4）根据阿基米德原理和杠杆平衡条件可判断C点的移动方向；
（5）先求出OD的长度，然后根据杠杆平衡条件（GM﹣F浮′）×OA＝G×OD求出浮力，再根据阿基米德原理求出D点应标注的密度值。
【解答】解：（1）实验时使杠杆在位置平衡，目的是不考虑杠杆自身的重力，便于测量力臂的大小；
（2）由题意知，OA＝5×5cm＝25cm，OB＝6×5cm＝30cm，
钩码的重力：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
由杠杆平衡条件得，GM×OA＝G×OB，
解得：GM＝G×OBOA=0.5N×30cm25cm=0.6N；
（3）钩码向左移动2小格到C点，此时OC＝4×5cm＝20cm，
由杠杆平衡条件得，（GM﹣F浮）×OA＝G×OC，
即：（0.6N﹣F浮）×25cm＝0.5N×20cm，
解得：F浮＝0.2N；
（4）把物体M浸没在酒精中，根据F浮＝ρ液gV排可知，此时的浮力变小，左端力与力臂的乘积变大，
根据杠杆平衡条件可知，右端力与力臂的乘积也应该变大，则钩码应由C点向右移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）OD＝3×5cm＝15cm，
由杠杆平衡条件得，（GM﹣F浮′）×OA＝G×OD，
即：（0.6N﹣F浮′）×25cm＝0.5N×15cm，
解得：F浮′＝0.3N。
由F浮＝ρ液gV排可得，F浮F'浮=ρCρD，解得：ρD=F'浮F浮ρ=0.3N0.2N×1.0g/cm3＝1.5g/cm3。
故答案为：（1）便于测量力臂的大小；（2）0.6；（3）0.2； （4）右；（5）1.5。
22．（7分）如图电源电压为18V并保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.5A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值；
（2）通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
【分析】根据电路图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流；
（1）根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过电流表A1的示数；
（2）根据并联电路电流的特点求出R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；
（3）根据W＝UIt求出通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测量通过干路的电流，电流表A1测量通过R1的电流，
并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得电流表A1的示数：I1=UR1=18V20Ω=0.9A；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.9A＝0.6A，
由欧姆定律可得R2的阻值：R2=UI2=18V0.6A=30Ω；
（3）通电10s，电流通过电阻R1所做的功：W＝UI1t＝18V×0.9A×10s＝162J。
答：（1）电流表A1的示数为0.9A；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）通电10s，电流通过电阻R1所做的功为162J。
23．（7分）用如图所示的滑轮组将重500N的物体匀速提升2m所用的时间为6s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）画出物体所受重力的示意图；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【分析】（1）重力的方向总是竖直向下的、重力的作用点在物体的重心，从重心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段，表示重力的大小、方向；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P=W总t求拉力做功的功率；
（3）利用η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）从物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，符号用G表示，并表示出重力的大小，如图所示：
；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
拉力做功的功率：
P=W总t=1200J6s=200W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=500N3×200N≈83.3%。
答：（1）如图所示；
（2）拉力做功的功率为200W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2分）对一名中学生来讲，下列说法中正确的是（ ）
A．他正常步行速度约为5km/h
B．他正常情况下的心跳频率约为75Hz
C．他的洗澡水温度约为70℃
D．他的听觉范围是20Hz～2000Hz
2．（2分）2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能直接面对面交谈，需要借助无线电通讯设备，原因是（ ）
A．只能传递次声波 B．真空不能传声
C．只能传递超声波 D．宇航员的声带无法振动
3．（2分）3D打印钛合金眼镜架过程中，先在高能激光的作用下钛合金粉末吸热变成液态，再定型成镜架。此过程的物态变化是（ ）
A．先液化后凝固 B．先液化后凝华
C．先熔化后凝固 D．先熔化后凝华
4．（2分）下列现象是光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．黑板反光
5．（2分）运动状态不变的物体是（ ）
A．正在进站的火车 B．腾空而起上升的火箭
C．竖直上抛的石子 D．匀速直线上升的热气球
6．（2分）2022年冬奥会在北京举行，举世瞩目。能正确表示滑雪运动员在空中滑翔时所受重力的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2分）为确保运输安全，对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．车辆越重，称重计示数越大
C．电路中的电阻R1没有作用
D．车辆越重，电路总功率越小
8．（2分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．电灯的灯丝断路 B．进户的火线断路
C．插座短路 D．进户的零线断路
9．（2分）如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h，下列操作中能使高度差h增大的是（ ）
A．将探头向上移动一段距离
B．将探头放在酒精中的同样深度处
C．探头深度不变，把U形管中的水换成酒精
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
10．（2分）如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变大 B．弹簧测力计示数变小
C．电磁铁的磁性增强 D．通电螺线管上端为S极
二、非选择题（每空1分，20题作图1分，23题作图2分，22、23题各7分，共计50分）
11．（2分）运动员投掷铁饼，铁饼离开手后能继续向前飞行是因为铁饼具有 ，最终会落向地面是因为受重力的作用，落到地面时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的 。
12．（2分）工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来，具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高，在不同温度下得到各种油的蒸气，再让其分别冷却，得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的 （选填“熔点”或“沸点”）；液化石油气是采用 的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
13．（2分）如图为竖直墙壁上的15块镜面墙贴，沙发在镜中的像是 （填“虚”或“实”）像；整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是 （填“相同”或“不同”）的。若将15块墙贴整体向右平移，则沙发在平移后墙贴中像的位置 （填“向右”、“向左”或“不”）移动。
14．（2分）如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的 ；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW•h/kg，则该电源存储的电能为 J。
15．（2分）如图所示，擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 。
16．（2分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 Pa．（g＝10N/kg）
17．（5分）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由此可得出该凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图乙所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 。
（3）将图乙中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是 。
18．（5分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 。
19．（5分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热特点：
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若200mg酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则酒精的热值 J/kg.
20．（4分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）完成电路连接；
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器M的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用I额、I1、I2、R表示）。
21．（5分）小明利用粗细均匀的直尺（每个小格长5cm）、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器﹣﹣液体密度秤。（g取10N/kg。每次实验物体都处于浸没状态。）
（1）用细线拴在直尺的中点O处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是： 。
（2）把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标
注为0g/cm3，物体M的重力GM＝ N；
（3）把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm3，物体M受到水的浮力为 N；
（4）把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向 （选填“左”或“右”）移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）D点应标注为 g/cm3。
22．（7分）如图电源电压为18V并保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.5A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值；
（2）通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
23．（7分）用如图所示的滑轮组将重500N的物体匀速提升2m所用的时间为6s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）画出物体所受重力的示意图；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
2022年吉林省长春市绿园区中考物理模拟试卷
答案与解析
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．（2分）对一名中学生来讲，下列说法中正确的是（ ）
A．他正常步行速度约为5km/h
B．他正常情况下的心跳频率约为75Hz
C．他的洗澡水温度约为70℃
D．他的听觉范围是20Hz～2000Hz
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、中学生正常步行的速度在1.4m/s＝1.4×3.6km/h≈5km/h左右，故A符合实际；
B、人在平静状态下，心跳一次的时间接近1s，频率约为1Hz，故B不符合实际；
C、正常情况下，人的体温在37℃左右，他洗澡水温度约为40℃左右，故C不符合实际；
D、他的听觉范围是20Hz～20000Hz，故D不符合实际。
故选：A。
2．（2分）2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能直接面对面交谈，需要借助无线电通讯设备，原因是（ ）
A．只能传递次声波 B．真空不能传声
C．只能传递超声波 D．宇航员的声带无法振动
【分析】声音的传播需要介质，真空不能传声。
【解答】解：月球上宇航员的声带可以振动发声，但不能传播，因为月球上没有空气，真空不能传声，所以在月球上的宇航员面对面的交谈也要借助无线电通讯设备，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．（2分）3D打印钛合金眼镜架过程中，先在高能激光的作用下钛合金粉末吸热变成液态，再定型成镜架。此过程的物态变化是（ ）
A．先液化后凝固 B．先液化后凝华
C．先熔化后凝固 D．先熔化后凝华
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固。
【解答】解：在高能激光的作用下，钛合金粉末吸收热量变成液态，是熔化现象，再定型成为镜架，是凝固现象，所以在此过程中发生的物态变化是先熔化后凝固。
故选：C。
4．（2分）下列现象是光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像 B．海市蜃楼 C．杯弓蛇影 D．黑板反光
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：A、小孔成像由光的直线传播形成的，故A错误；
B、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的，故B正确；
C、“杯弓蛇影”是对面的墙上挂着一个弓，酒面相当平面镜，墙上的弓在平面镜中成的像，好像一条蛇，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C错误；
D、黑板“反光”，看不清上面的字，这是发生了镜面反射的缘故，故D错误。
故选：B。
5．（2分）运动状态不变的物体是（ ）
A．正在进站的火车 B．腾空而起上升的火箭
C．竖直上抛的石子 D．匀速直线上升的热气球
【分析】物体运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向不变，说明运动状态不变。
【解答】解：A、正在进站的火车，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故A不合题意；
B、腾空而起上升的火箭，速度在增大，运动状态不断变化，故B不合题意；
C、竖直上抛的石子，速度的大小不断减小，运动状态不断变化，故C不合题意；
D、匀速直线上升的热气球，处于平衡状态，运动状态不变，故D符合题意。
故选：D。
6．（2分）2022年冬奥会在北京举行，举世瞩目。能正确表示滑雪运动员在空中滑翔时所受重力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】物体受到的重力方向竖直向下、作用点在重心，据此分析判断。
【解答】解：运动员在空中滑翔时所受重力的作用点在运动员的重心，方向是竖直向下的，由图可知，A图作用点错误，B图方向错误，D图作用点和方向都错误，只有C正确。
故选：C。
7．（2分）为确保运输安全，对过往的货车实施计重收费，如图为称重计的原理图，下列分析正确的是（ ）
A．称重计相当于一个电压表
B．车辆越重，称重计示数越大
C．电路中的电阻R1没有作用
D．车辆越重，电路总功率越小
【分析】由电路图可知，闭合开关，定值电阻R1和滑动变阻器R串联。
（1）分析电路图，根据称重计在电路的连接情况判断是电流表还是电压表；
（2）假设去掉定值电阻R1，判断可能出现的现象，从而确定R1起的作用；
（3）根据滑片移动的方向确定电路总电阻的变化，再根据欧姆定律可知电路电流的变化，根据P＝UI分析总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，定值电阻R1和滑动变阻器R串联。
A、由电路图可知，称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
BD、当车辆越重时，滑片向下滑，R的阻值越小，电路的总电阻越小，由I=UR可知，电路的电流越大，即称重表的示数越大；根据P＝UI可知，电路的总功率越大，故B正确，D错误；
C、当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护电路的作用，故C错误。
故选：B。
8．（2分）如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光，由此判断电路故障的原因可能是（ ）
A．电灯的灯丝断路 B．进户的火线断路
C．插座短路 D．进户的零线断路
【分析】家庭电路中出现电路故障时，氖管发光说明该部分一定直接或间接接触火线，找出通路部分，其余部分有可能是断路。
【解答】解：保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大；
用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光，说明插座的两孔直接或间接地与火线相连；
试电笔检测插座的右孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图蓝线部分）；试电笔检测插座的左孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图红线部分）；
正常发光的电灯突然熄灭，说明是断路，综合分析可知，断路在A点左侧的零线部分，即进户的零线断路，故D正确。
故选：D。
9．（2分）如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h，下列操作中能使高度差h增大的是（ ）
A．将探头向上移动一段距离
B．将探头放在酒精中的同样深度处
C．探头深度不变，把U形管中的水换成酒精
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【分析】根据影响液体压强大小的因素进行判断，要增大U形管两边液面的高度差，根据p＝ρ液gh可知，可以增大深度或增大液体的密度。
【解答】解：A、液体内部压强随深度的增加而增大，由p＝ρ液gh可知，将探头向上移动一段距离，深度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故A错误；
B、将探头放在酒精中的同样深度处，液体的密度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故B错误；
C、深度不变，把U形管中的水换成酒精，即液体的密度减小，所以在探头所处压强不变的情况下，U形管中的液体高度差增大，故C正确；
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度，不会影响压强的大小，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变大 B．弹簧测力计示数变小
C．电磁铁的磁性增强 D．通电螺线管上端为S极
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的极性；根据滑动变阻器滑片移动判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判断电流的变化；影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；根据铁球的受力变化判断弹簧测力计示数的变化。
【解答】解：开关闭合，根据电流的流向和安培定则可知通电螺线管的上端为N极，故D错误；
当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小（即电流表读数变小），则电磁铁的磁性减弱，铁球受到的吸引力减小，所以弹簧的长度变短，弹簧测力计示数变小，故B正确，AC错误。
故选：B。
二、非选择题（每空1分，20题作图1分，23题作图2分，22、23题各7分，共计50分）
11．（2分）运动员投掷铁饼，铁饼离开手后能继续向前飞行是因为铁饼具有 惯性 ，最终会落向地面是因为受重力的作用，落到地面时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的 形状 。
【分析】（1）一切物体在任何情况下都有惯性，即任何物体都有保持原来运动状态的性质；
（2）力的作用效果包括：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态。
【解答】解：（1）运动员投掷铁饼时，铁饼离开手后，由于惯性，铁饼仍然要保持原来的运动状态，所以铁饼离开手后能继续前进；
（2）铅球落到地面上留下一个坑说明了力可以改变物体的形状。
故答案为：惯性；形状。
12．（2分）工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来，具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高，在不同温度下得到各种油的蒸气，再让其分别冷却，得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的 沸点 （选填“熔点”或“沸点”）；液化石油气是采用 压缩体积 的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
【分析】（1）液体沸腾有两个必要条件：①达到沸点；②继续吸热；当两个条件同时具备时即可沸腾；
（1）液化方法：①降低温度；②压缩体积。
【解答】解：石油中含有汽油、煤油等物质，汽油、煤油的沸点不同，让原油温度逐渐升高，由于汽油的沸点低，温度先达到汽油的沸点，汽油沸腾汽化，再进行冷却液化，分离出汽油。然后温度继续升高达到煤油的沸点，煤油沸腾汽化，再进行冷却液化，分离出煤油。所以工业上是根据汽油、煤油的沸点不同进行分离的；
液化石油气是采用压缩体积的方法使石油气液化后储存在钢瓶中的。
故答案为：沸点；压缩体积。
13．（2分）如图为竖直墙壁上的15块镜面墙贴，沙发在镜中的像是 虚 （填“虚”或“实”）像；整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是 相同 （填“相同”或“不同”）的。若将15块墙贴整体向右平移，则沙发在平移后墙贴中像的位置 不 （填“向右”、“向左”或“不”）移动。
【分析】根据平面镜成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，物像关于镜面对称。
【解答】解：由于物体在平面镜中成虚像，所以沙发在镜中的像是虚像；
由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以整个沙发在每块镜面墙贴中所成像的大小是相同的；
由于物像关于镜面对称，所以若将15块墙贴整体向右平移，沙发在平移后墙贴中像的位置不移动。
故答案为：虚；相同；不。
14．（2分）如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的 用电器 ；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW•h/kg，则该电源存储的电能为 4.05×108 J。
【分析】（1）锂电池充电时，相当于用电器，消耗电能，获得化学能并储存起来；
（2）首先求出电池的总质量，再根据能量密度可求出其存储的电能。
【解答】解：（1）电动车在充电过程中，锂电池消耗电能，所以此时锂电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
（2）电源的电池总质量：m电源＝50g×9000＝0.05kg×9000＝450kg，
则该电源存储的电能为：W＝0.25kW•h/kg×m电源＝0.25kW•h/kg×450kg＝112.5kW•h＝112.5×3.6×106J＝4.05×108J。
故答案为：用电器；4.05×108。
15．（2分）如图所示，擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 活塞式抽水机抽水 。
【分析】（1）擦窗机器人是利用大气压来工作的。
（2）首先要明确静止和匀速下滑时，物体都处于平衡状态，受平衡力，只要找出哪两个力是平衡力，然后根据平衡力的特点解题就可。
【解答】解：
（1）擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下产生了压力。
（2）擦窗机器人静止时处于平衡状态，在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力，若用真空泵继续向外抽气，由于擦窗机器人在竖直玻璃上仍静止，其重力不变，则摩擦力不变。
（3）大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差，常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等。
故答案为：小于；不变；活塞式抽水机抽水。
16．（2分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 静止 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 电磁波 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 2×104 Pa．（g＝10N/kg）
【分析】（1）首先确定被研究的物体，若被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，则被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的。
（2）电磁波能在真空中传播且传播速度快，电磁波也能传递信息。
（3）知道单车的质量，根据G＝mg求出其重力，单车对水面地面的压力等于单车的重力，根据压强公式求出单车对地面的压强。
【解答】解：
（1）以地面为参照物，地球同步轨道卫星和地面之间没有发生位置的变化，则该卫星相对于地面是静止的。
（2）路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过电磁波来接收北斗卫星信号。
（3）单车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
单车对水面地面的压力为：F＝G＝200N，
单车与水平地面的总接触面积为S＝100cm2＝10﹣2m2，
单车对地面的压强：p=FS=200N10−2m2=2×104Pa。
故答案为：静止；电磁波；2×104。
17．（5分）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由此可得出该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
（2）如图乙所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的 倒立 （选填“倒立”或“正立”）、 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 幻灯机（或投影仪） 。
（3）将图乙中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上 不能 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是 像距大于60cm 。
【分析】（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离；
（2）物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，像距处于f和2f之间；
物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于2f，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
（3）根据物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大实像的特点分析。
【解答】解：（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离，由图知，该凸透镜的焦距f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）蜡烛距凸透镜的距离为35cm，则物距大于2f，则可在光屏上得到倒立、缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；
若对换蜡烛和光屏的位置，则物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的；
（3）把凸透镜换成焦距为30cm的，物距为35cm，大于1倍焦距，而像距大于2f＝60cm，也就是说像在“100”后面。所以在光屏上无法成清晰的实像。
故答案为：（1）10.0；（2）倒立；缩小；幻灯机（或投影仪）；（3）不能；像距大于60cm。
18．（5分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 U形管中液面高度差 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 甲、乙 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 使通过甲、乙的电流和通电时间相等 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ 4 Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 少 。
【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过液面高度差来反映，这种研究方法叫转换法；图甲、乙两电阻串联可使通过甲、乙的电流和通电时间相同，用控制变量法分析。
（2）图丙容器外并联5Ω电阻作用是改变通过密闭盒内电阻的电流；
（3）分析电流产生热量跟电流关系时，可用焦耳定律；
（4）先分析丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路时，电路中的总电阻的变化。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过U形管中液面高度差来反映，实验过程中通过观察U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的甲、乙两个密闭容器进行实验，串联的目的是使通过甲、乙的电流和通电时间相等。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流。
（3）通电相同时间，Q＝I2Rt，I甲＝2I丙，两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝4Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，电路中的总电阻增大，电路中的电流会变小，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来少
19．（5分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 温度计上升示数 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热特点：
①应选择 甲、丙 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 加热时间 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若200mg酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则酒精的热值 2.1×107 J/kg.
【分析】（1）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q吸＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据q=Qm；这种燃料热值越大，据此分析；
（2）比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小；
（3）利用ρ=mV计算出甲杯中水的质量；
利用Q吸＝cmΔt计算出甲杯中水吸收的热量；
酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则Q放＝Q吸；
利用Q放＝mq可以计算出酒精的热值。
【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计上升示数来反映的；
（2）比较不同物质吸热特点：
①比较不同液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，应选择甲、丙两图进行实验；
②由转换法，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）由ρ=mV可知，甲杯中水的质量；m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3＝0.05kg；
甲杯中水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×20℃＝4.2×103J；
酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则Q放＝Q吸＝4.2×103J；
由Q放＝mq可知，酒精的热值：q=Q放m酒精=4.2×103J200×10−6kg=2.1×107J/kg。
故答案为：（1）甲、乙；温度计上升示数；（2）①甲、丙；②加热时间；（3）2.1×107。
20．（4分）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）完成电路连接；
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器M的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使 电流表的示数为I额 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ I额2•I2RI1−I2 （用I额、I1、I2、R表示）。
【分析】（1）根据小灯泡的额定电压判断出电压表的量程，电压表与灯泡并联；
（2）根据电压表选用小量程确定分度值读数，由P＝UI计算其额定功率；
（3）已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P＝I2R计算额定功率。
【解答】解：（1）由于额定电压为2.5V，所以电压表选用0～3V的量程与灯泡并联；
（2）由图乙知电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动M的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持M的滑片位置不动，移动N的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电流表的示数为I1；再将M的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤在④中保持N的滑片位置不动，将M的滑片移到最左端，电路中只有滑动变阻器N接入电路，电流表的示数为I1；将M的滑片移到最右端，电路中滑动变阻器M的最大电阻与滑动变阻器N串联，电流表的示数为I2；
根据欧姆定律和电源电压不变可得：
U＝I1R2＝I2（R+R2），
解得：R2=I2RI1−I2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•I2RI1−I2。
故答案为：（1）见上图；（2）0.75；（3）电流表的示数为I额；I额2•I2RI1−I2。
21．（5分）小明利用粗细均匀的直尺（每个小格长5cm）、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器﹣﹣液体密度秤。（g取10N/kg。每次实验物体都处于浸没状态。）
（1）用细线拴在直尺的中点O处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是： 便于测量力臂的大小 。
（2）把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标
注为0g/cm3，物体M的重力GM＝ 0.6 N；
（3）把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm3，物体M受到水的浮力为 0.2 N；
（4）把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向 右 （选填“左”或“右”）移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）D点应标注为 1.5 g/cm3。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，作用力与杠杆垂直，力的作用点到支点的距离就是力臂，力臂在杠杆上，可以在杠杆上直接测量力臂；
（2）先求出OA、OB的长度以及钩码的重力，根据杠杆平衡条件求出物体M的重力；
（3）钩码向左移动2小格到C点，求出此时OC的长度，根据杠杆平衡条件（GM﹣F浮）×OA＝G×OC求出物体M受到水的浮力；
（4）根据阿基米德原理和杠杆平衡条件可判断C点的移动方向；
（5）先求出OD的长度，然后根据杠杆平衡条件（GM﹣F浮′）×OA＝G×OD求出浮力，再根据阿基米德原理求出D点应标注的密度值。
【解答】解：（1）实验时使杠杆在位置平衡，目的是不考虑杠杆自身的重力，便于测量力臂的大小；
（2）由题意知，OA＝5×5cm＝25cm，OB＝6×5cm＝30cm，
钩码的重力：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
由杠杆平衡条件得，GM×OA＝G×OB，
解得：GM＝G×OBOA=0.5N×30cm25cm=0.6N；
（3）钩码向左移动2小格到C点，此时OC＝4×5cm＝20cm，
由杠杆平衡条件得，（GM﹣F浮）×OA＝G×OC，
即：（0.6N﹣F浮）×25cm＝0.5N×20cm，
解得：F浮＝0.2N；
（4）把物体M浸没在酒精中，根据F浮＝ρ液gV排可知，此时的浮力变小，左端力与力臂的乘积变大，
根据杠杆平衡条件可知，右端力与力臂的乘积也应该变大，则钩码应由C点向右移动，直尺才能在水平位置平衡；
（5）OD＝3×5cm＝15cm，
由杠杆平衡条件得，（GM﹣F浮′）×OA＝G×OD，
即：（0.6N﹣F浮′）×25cm＝0.5N×15cm，
解得：F浮′＝0.3N。
由F浮＝ρ液gV排可得，F浮F'浮=ρCρD，解得：ρD=F'浮F浮ρ=0.3N0.2N×1.0g/cm3＝1.5g/cm3。
故答案为：（1）便于测量力臂的大小；（2）0.6；（3）0.2； （4）右；（5）1.5。
22．（7分）如图电源电压为18V并保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.5A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值；
（2）通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
【分析】根据电路图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流；
（1）根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过电流表A1的示数；
（2）根据并联电路电流的特点求出R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；
（3）根据W＝UIt求出通电10s，电流通过电阻R1所做的功。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测量通过干路的电流，电流表A1测量通过R1的电流，
并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得电流表A1的示数：I1=UR1=18V20Ω=0.9A；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.9A＝0.6A，
由欧姆定律可得R2的阻值：R2=UI2=18V0.6A=30Ω；
（3）通电10s，电流通过电阻R1所做的功：W＝UI1t＝18V×0.9A×10s＝162J。
答：（1）电流表A1的示数为0.9A；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）通电10s，电流通过电阻R1所做的功为162J。
23．（7分）用如图所示的滑轮组将重500N的物体匀速提升2m所用的时间为6s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）画出物体所受重力的示意图；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【分析】（1）重力的方向总是竖直向下的、重力的作用点在物体的重心，从重心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段，表示重力的大小、方向；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P=W总t求拉力做功的功率；
（3）利用η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）从物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，符号用G表示，并表示出重力的大小，如图所示：
；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
拉力做功的功率：
P=W总t=1200J6s=200W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=500N3×200N≈83.3%。
答：（1）如图所示；
（2）拉力做功的功率为200W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
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