河南省周口市西华县2022年中考物理二模试卷及答案

这是一份河南省周口市西华县2022年中考物理二模试卷及答案，共18页。试卷主要包含了填空题，单选题，多选题，作图题，实验题，综合题，计算题等内容，欢迎下载使用。

 中考物理二模试卷
一、填空题
1．在2022北京冬奥会开幕式上，国旗传递的过程中，一名小男孩站在旗杆下，用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场。小号是空气柱　 　发声的，人们能听出小号声音是因为小号与其他乐器发出声音的　 　不同。
2．如图所示，是歼20战机与加油机空中加油的情景，歼20战机相对加油机是　 　（选填“静止”或“运动”）的；由于飞机与空气发生　 　而带上了大量的电荷，加油时有燃烧的危险，所以机体上装有尖端放电器。

3．如图所示，在火箭点火时，其下方的水池会腾起一团“白雾”，我们看到的“白雾”的形成在物态变化中属于　 　现象；火箭主要利用液氢作燃料是因为液氢的　 　大。

4．如图所示物体重100N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s，所用水平拉力F为20N，若物体水平运动时受到的摩擦力为45N，在运动过程中拉力F所做的功为　 　J，拉力F的功率为　 　W，该滑轮组的机械效率为　 　。

5．图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，如果将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，此电路电源电压是　 　V；若将它们按图乙所示接入另一电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了　 　A，在此状态下通电10s，电路中电流做的功是　 　J。

6．如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊着两个完全相同的小球A和B，现将小球拉起使细线和弹簧都在同一水平方向上，且两球高度相同，此时弹簧处于自然状态。然后由静止自由释放两球，到最低点时两球仍在同一高度上。此时A球的速度　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B球的速度，你判断的理由是　 　。

二、单选题
7．2021年3月，两会政府工作报告中指出，各级政府要坚持常态化防控和局部应急处置机制有机结合，继续做好新冠疫情防控工作。下列数据估测正确的是（　　）
A．一次性口罩长40mm
B．正常成年人的体温约为39℃
C．救护车出诊的行驶速度约为20m/s
D．正常人的脉搏约180次每分钟
8．2021年12月9日，“天空课堂”开讲，如图所示是天空课堂中的水球光学实验。当实验中的水膜经过注水变成大水球后，上面映出王亚平倒立缩小的像。下列分析正确的是（　　）

A．水球相当于一个凹透镜 B．人若远离水球，像会变小
C．像是由于光的反射形成的 D．该实验与投影仪的原理相同
9．2022年第24届冬奥会在北京和张家口联合举行。如图所示为我国运动员在北京冬奥会上参加比赛项目时顽强拼搏的英姿，下列说法中正确的（　　）
A．图中：速滑运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其运动状态不断改变
B．图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中上升过程中，动能变大
C．图中：滑雪运动员在斜坡所受重力和斜面的支持力是一对平衡力
D．图中：运动员将冰壶推出后，冰壶在惯性的作用下继续运动
10．下列关于生活用电的说法中错误的是（　　）
A．使用测电笔时，人体要接触笔尾金属体，但绝不能接触笔尖金属体
B．控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间
C．家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的
D．安全用电要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体
11．甲、乙两只完全相同的杯子放在水平桌面上，两杯中盛有相同液体，将两只体积相同、质量不同的小球分别放入其中，当小球静止时，两杯中液面相平，小球所处的位置如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．甲杯中的小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
B．乙杯底部所受液体的压强较大
C．甲杯中的小球质量大于乙杯中小球的质量
D．甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度
12．法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应而荣获诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2，下列说法中正确的是（　　）

A．电磁铁左端为S极
B．电磁铁外部的磁感线从右端出发回到左端
C．将滑片P向b端滑动，电磁铁磁性变强
D．将滑片P向a端滑动，指示灯亮度变强
三、多选题
13．城市共享单车给人们出行带来很多便利，用户可以用手机下载APP查看单车位置，继而预约并找到该车。共享单车的车身锁内集成了GPS模块，便于监控自行车在路上的具体位置。关于共享单车的使用，以下说法正确的是（　　）

A．自行车轮胎上的花纹主要是为了美观
B．自行车刹车装置可用较小的力刹车，使用了省力杠杆
C．自行车的车座做的比较宽大，是为了增大压强
D．人们用手机APP查看单车位置并预约，利用了电磁波
14．如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流的变化范围为0.1~0.6A，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为3V
B．能加的力最大时电路中电流为0.6A
C．R1连入电路阻值变化范围是0~25Ω
D．电路消耗的总功率变化范围是0.3~1.5W
四、作图题
15．如图所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请在答题卡图中先通过虚线作图找出水面处的反射点，再作出入射光线、反射光线和折射光线。

16．如图所示，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受力的示意图。（力的作用点画在物体的中心）

五、实验题
17．探究光的反射规律，如图所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板能沿ON折转，纸板上的直线ON垂直于镜面。

（1）实验中使一束光贴着纸板E沿某一角度射到O点，从不同角度都能在纸板F上看到反射光，是因为光在纸板F上发生了　 　反射；
（2）实验中如果将纸板F沿ON向后折去，纸板F上却看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线　 　；
（3）当入射光线靠近法线时，反射光线会　 　法线，当光线沿NO方向射入时，发现光的径迹更亮，此时反射光线与入射光线的夹角为　 　；
（4）当光线沿FO方向射入时，发现反射光线沿OE方向射出，说明在光的反射过程中光路是　 　。
18．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：

（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量　 　。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂　 　个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆　 　（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是____（填序号）。
A．使测量数据更准确
B．多次测量求平均值减小误差
C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性
19．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

（1）实验中，电阻丝产生热量的多少可通过　 　来判断，下列实验中也运用了这种研究问题方法的是　 　（填序号）；
①探究动能大小与哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）甲装置通电一段时间后，　 　（填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量多；
（3）乙装置可探究电流产生的热量与　 　的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流　 　。将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在　 　（填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多；
（4）当家庭电路中的导线接触不良时，有时会产生高温，容易成火灾，图　 　（选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
六、综合题
20．如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，已知R1＝48.4Ω，电炖锅有高、低温两挡，挡位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择高温挡将汤煮至100℃，然后自动跳至低温挡进行保温慢炖。设汤的初温为20 ℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg﹒℃）。求：
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
400
高温挡功率/W
？

（1）如果电炖锅进行低温慢炖，开关S应与　 　（选填“a”或“b”）相连；
（2）求电炖锅高温挡的电功率；
（3）若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？
（4）加热过程中电炖锅的效率是多少？
七、计算题
21．2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强大，设计也更复杂。它的质量为240kg，采用主动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上静止时，每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时，“祝融号”用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，这个过程共消耗了1.08×104的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的0.4倍，地球表面上g取10N/kg。求：

（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；
（2）“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强；
（3）“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力。

答案解析部分
1．【答案】振动；音色
【解析】【解答】声音是由物体的振动产生的，小号是利用空气柱振动而发声的。
音色由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志，人们能听出小号声音是因为小号与其他乐器发出声音的音色不同。

【分析】吹奏发声时，空气在振动产生声音；辨别不同发声体根据音色的不同。
2．【答案】静止；摩擦起电（或摩擦）
【解析】【解答】空中加油时，歼20战机相对于加油机的位置没有改变，故歼20战机相对加油机是静止的。
飞机与空气的原子核对电子束缚能力不同，在飞行过程中，飞机与空气发生摩擦使电子发生转移会使飞机带上电荷，为避免加油时放电而发生危险，机体上装有尖端放电器。

【分析】描述物体的运动状态，需要事先选取参照物，如果物体相对于参照物位置发生了改变，那么物体就是运动的，如果物体相对于参照物位置没有发生改变，那么物体就是静止的；自然界中存在两种电荷，一种是正电荷，一种是负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷吸引，同时带电物体它也能吸引轻小物体。
3．【答案】液化；热值
【解析】【解答】在火箭点火时，其下方的水池会腾起一团“白雾”，这是由于水池的水先经历汽化的过程变成水蒸气，再经历液化过程形成小水珠。
液氢的热值高，同等质量的情况下，完全燃烧放出的热量多，因此火箭主要利用液氢作燃料。

【分析】气体 变为液体，是液化现象；不同燃料的热值不同。
4．【答案】120；12；75%
【解析】【解答】物体移动的距离为s1=vt=0.2m/s×10s=2m
由图可知，动滑轮上有三股绳，则绳子自由端移动的距离为s2=3s1=3×2m=6m
则F所做的功为W=Fs2=20N×6m=120J
功率为
根据题意可得，有用功为W有=fs1=45N×2m=90J
机械效率为

【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；利用力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值， 计算功率；有用功和总功的比值，计算机械效率。
5．【答案】2.5；0.2；14
【解析】【解答】小灯泡L和电阻R串联在电路中，通过它们的电流是0.2A，由图甲得，当电流为0.2A时，灯泡L电压为0.5V，电阻R电压为2V，电路电源电压是
由图乙得，只闭合开关S，小灯泡独自工作，小灯泡的实际功率为1W，由图甲得，当灯泡电压为2V时，电流为0.5A，此时灯泡的功率正好为1W，说明电源电压为2V。再闭合开关S1，电阻R与灯泡L并联，电阻R的电压与灯泡L电压相等，为2V，由图甲得，此时电阻R的电流为0.2A，即再闭合开关S1，电流表示数增大了0.2A。
电路中的总电流为在此状态下通电10s，电路中电流做的功是

【分析】根据串联电路各用电器的分压计算电源电压；利用并联电路电流规律计算总电流；根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
6．【答案】大于；两球完全相同，其质量相同，在同一水平方向上，故重力势能相同。小球A下落过程中，其重力势能全部转化为动能，小球B将重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，故最低点时小球A的动能大于小球B的动能，又因为两个小球质量相同，因此小球A的速度大于小球B的速度。
【解析】【解答】两球完全相同，其质量相同，在同一水平方向上，故重力势能相同。小球A下落过程中，其重力势能全部转化为动能，小球B将重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，故最低点时小球A的动能大于小球B的动能，又因为两个小球质量相同，因此小球A的速度大于小球B的速度。
【分析】当重力势能转化为动能，重力势能转化为动能和弹性势能时，若重力势能相等，由于有弹性势能的产生，动能较小。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．一次性口罩长约14cm，即140mm，40mm不符合实际，A不符合题意；
B．人的正常体温约为37℃左右，39℃不符合实际，B不符合题意；
C．救护车出诊的行驶速度约为60km/h~100km/h，所以20m/s是符合实际的，C符合题意；
D．正常人的脉搏1min跳约70次，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】根据常见物体的长度、温度、速度和时间，结合数据解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．水球中间厚、四周薄，相当于一个凸透镜，A不符合题意；
B．凸透镜成实像时，物体远离凸透镜的过程中，像靠近凸透镜且像变小；由图知，王亚平通过水球成倒立缩小的实像，当人远离水球时，像变小，B符合题意；
C．凸透镜成像是光的折射现象，从人身上反射出来的光依次经过空气、水、空气到达观察者的眼睛，C不符合题意；
D．投影仪的成的是倒立、放大的实像，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】中间厚、四周薄，是一个凸透镜；当物体在凸透镜的二倍焦距外时，成倒立缩小的实像。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．运动员加速冲刺过程中，运动员速度不断改变，运动状发生变化，A符合题意；
B．运动员在空中上升过程中，重力势能增大，动能变小，动能转化为重力势能，B不符合题意；
C．重力的方向竖直向下，斜面上的支持力方向垂直于斜面向上，两者方向不在同一直线上，不符合平衡力的条件，C不符合题意；
D．惯性不是一种力，不能说在惯性的作用下，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】物体的运动状态包括速度、方向的改变；物体的动能和速度、质量有关；物体的重力势能和质量、高度有关。
10．【答案】C
【解析】【解答】用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，但绝不能接触笔尖金属体，A符合题意；家庭电路的开关应该装在火线上，这样可防止断开开关后用电器仍带电，B符合题意；家庭电路中空气开关跳闸，是电路电流过大造成的，电流过大的原因是：一是短路；二是用电器的总功率过大，C不符合题意；不接触低压带电体，不靠近高压带电体，符合安全用电原则，D符合题意，
故答案为：C。
【分析】正确使用试电笔的方法：站在地上手接触试电笔的笔尾金属体，笔尖接触火线或零线。氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线.
家庭照明电压为220伏；所有家用电器和插座都是并联的；而开关则要与它所控制的用电器串联.
引起电路中电流过大的原因有两个：一是电路发生短路；二是用电器总功率过大.
安全用电的原则是：①不接触低压带电体；②不靠近高压带电体.
11．【答案】D
【解析】【解答】A．由图中可知，两球排开液体体积的关系为
由题意可得，两杯中盛有相同液体，则两液体密度相同，故由F浮=ρ液gV排可得，两球受到的浮力大小关系为
A不符合题意；
B．由题意可知，两杯中液面高度相等，且两杯中液体密度相同，故由p=ρgh可知，甲、乙两杯底部所受液体的压强相等，B不符合题意；
CD．由图中可知，甲杯中小球漂浮在液体表面，乙杯中小球悬浮在液体中，故由物体的浮沉条件可知，甲杯中小球的密度小于液体的密度，乙杯中小球的密度等于液体的密度，即甲杯中小球的密度小于乙杯中小球的密度，且两球的体积相等，故由m=ρV可知，甲杯中小球的质量小于乙杯中小球的质量，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】漂浮和悬浮的物体，受到的浮力等物体的重力；漂浮的物体密度小于液体密度，悬浮物体的密度等于液体密度。
12．【答案】D
【解析】【解答】AB．闭合开关，电流从右端流入电磁铁，根据安培定则可得，电磁铁左端为N极，磁感线从左端出发回到右端，AB不符合题意；
C．滑片向b端滑动，电路中电阻变大，电流减小，电磁铁磁性变弱，C不符合题意；
D．滑片向a端滑动，电路中电阻变小，电流变大，电磁铁磁性变强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的电流变大，指示灯变亮，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置；磁体的磁极从北极回到南极；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关。
13．【答案】B,D
【解析】【解答】A．自行车轮胎上的花纹主要是为了在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度，增大摩擦，A不符合题意；
B．刹车时，人使用较小的力就可以产生较大的压力，使用了省力杠杆的特点，B符合题意；
C．自行车的车座做的比较宽大，是为了在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，C不符合题意；
D．手机可以接收和发出电磁波，人们用手机APP查看单车位置并预约，利用了电磁波，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；使用杠杆时，动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力；增大受力面积可以减小压强；手机利用电磁波传递信息。
14．【答案】A,C
【解析】【解答】A．由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，电流最大为0.6A，由可知，电源电压是U=U2=I最大R2=0.6A×5Ω=3V
A符合题意；
B．由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，B不符合题意；
C．当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，由可得此时的总电阻是
滑动变阻器接入电路的最大阻值R1=R总-R2=30Ω-5Ω=25Ω
所以R1连入电路的阻值变化范围0~25Ω，C符合题意；
D．电路消耗的总功率最大为P大=UI大=3V×0.6A=1.8W
电路消耗的总功率最小为P小=UI小=3V×0.1A=0.3W
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3~1.8W，D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压；利用串联电路电阻规律，计算部分电阻；根据电压和电流的乘积计算电功率。
15．【答案】解：如图所示：

【解析】【分析】根据平面镜成像找入射点，作反射光线和入射光线.
根据平面镜成像的规律，作出点光源O关于水面的对称点，即点光源O在水面的像O′，由于反射光线的反向延长线要过像点O′，连接PO′，与水面的交点就是入射点M；分别连接OM、MP、MA，可得入射光线、反射光线、折射光线.
16．【答案】解：如图所示：

【解析】【解答】解：物体一定受到竖直向下的重力作用，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力，同时还会受到斜面对它的支持力，方向垂直于斜面向上。
过物体的中心，分别沿各力的方向画一条有向线段，并分别用G、f和F表示，如图所示：

【分析】物体受重力、斜面的支持力及摩擦力的作用；在作图时，可以将三个力的作用点都画在重心上.
17．【答案】（1）漫
（2）在同一平面内
（3）靠近；0
（4）可逆的
【解析】【解答】（1）一束光照在纸板上，从各个方向上都能看到反射光，这是因为光在纸板上发生了漫反射，反射光射向四面八方，人眼才会看到。
（2）实验中如果将纸板F沿ON向后折去，此时纸板的两半不在同一平面，纸板F上看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（3）由光的反射定律反射角等于入射角可知，当入射光线靠近法线即入射角变小时，反射角也会变小，因此反射光线会靠近法线。
当光线沿NO方向射入即垂直入射时，此时入射光线与法线重合，入射角为0，因反射角等于入射角，故反射角也为0，即反射光线与法线重合。因此反射光线与入射光线也重合，其夹角为0，光的径迹更亮。
（4）当光线沿FO方向射入即从原反射光线的光路逆着照射时，发现现在的反射光线沿OE方向即沿原入射光线的光路逆着射出，说明在光的反射过程中光路是可逆的。

【分析】（1）粗糙物体的表面发生漫反射；
（2）光在反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（3）入射光线靠近法线时，反射光线靠近法线；当光线和镜面垂直时，反射光线和入射光线重合；
（4）在反射时，光路是可逆的。
18．【答案】（1）右；力臂
（2）6；不能
（3）变大
（4）C
【解析】【解答】（1）由图甲知，杠杆右端上翘，所以应将左端的螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂。
（2）设杠杆每个格的长度为，每个钩码的重力为，在点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件
即
解得
需挂6个钩码。
若A、B两点的钩码同时向远离质点的方向移动一个格，则左侧力与力臂之积为
右侧力与力臂之积为
又因为
杠杆不能平衡，右端下沉，即顺时针转动。
（3）若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，阻力和阻力臂一定，减小动力臂，动力变大，所以弹簧测力计示数变大。
（4）在实验中，改变力和力臂的大小进行多次实验得到多组数据的目的：是避免结论的偶然性，使实验结论具有普遍性，AB不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。

【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节，水平平衡的杠杆，便于测量力臂大小；
（2）根据杠杆上的力臂和力，计算未知力的大小；若平衡的杠杆上力臂不同，若力臂的改变量相同，杠杆不再平衡；
（3）当测力计和杠杆不再垂直时，力臂减小，拉力变大；
（4）探究杠杆平衡规律时， 多次实验可以探究普遍性。
19．【答案】（1）U形管两边液面的高度差；①
（2）左
（3）电流；不同；左
（4）甲
【解析】【解答】（1）电阻丝产生热量的多少无法直接观察，实验中通过U形管两边液面的高度差来判断，用到转换法。①探究动能大小与哪些因素有关实验中采用转换法，动能大小通过被撞击的木块的距离的远近来判断，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件，杠杆平衡与否可以直接观察，没有用到转换法，故②不符合题意。
故答案为：①。
（2）由图甲得，左容器内电阻丝与右容器内电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，左侧容器内电阻丝电阻较大，产生热量较多。
（3）由图乙得，右侧容器内15Ω的电阻丝R2与容器外15Ω的电阻丝R3并联后，再与左侧容器内15Ω的电阻丝R1串联，左右两侧容器内电阻丝电阻相同，通电时间相同，左侧容器内电阻丝R1的电流等于右侧容器内电阻丝R2与容器外电阻丝R3的电流之和，即左侧容器内电阻丝的电流与右侧容器内电阻丝的电流不同，该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系。
并联电路起到分流作用，电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不同。
左右两侧容器内电阻丝电阻大小相同，左侧容器内电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在左侧容器中产生的热量较多。
（4）当家庭电路中的导线接触不良时，接触电阻较大，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故有时会产生高温，容易成火灾，图甲的实验结论可以用来解释这种现象。

【分析】（1）根据U型管两侧液面高度差，可以判断电流产生热量的多少，是转换法的利用；
（2）电流和通电时间相同时，电阻越大， 产生的热量越多；
（3）当电阻和时间相同时，可以探究电流产生的热量和电流的关系；在电阻处并联电阻，可以改变其它位置电流的大小；电阻和时间相同时，电流越大， 产生的热量越多；
（4）导线接触不良时，电阻较大，产生的热量较多。
20．【答案】（1）b
（2）开关S接a时为高温档，高温档的功率为
答：求电炖锅高温挡的电功率为1000W；
（3）若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量为
答：将汤从初温加热至100 ℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J；
（4）按下开关，自动选择高温挡将汤煮至100℃，加热20min消耗的电能为
加热过程中电炖锅的效率为
答：加热过程中电炖锅的效率是80%。
【解析】【解答】解：（1）如图，开关S接a时，电路中只有R1，电路消耗的电功率为
开关S接b时，电路中R1与R2串联，电路消耗的电功率为
所以，开关S接a时为高温档，开关S接b时为低温档。

【分析】（1）在串联电路中，电阻越大，电功率越小；
（2）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小；
（3）根据物体的比热容、质量和温度差，可以计算热量的多少；
（4）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
21．【答案】（1）解：“祝融号”在AB段上运动的速度
答：“祝融号”在AB段上运动的速度是0.01m/s；
（2）解：“祝融号”在火星上所受的重力
“祝融号”静止时，对水平火星表面的压力F压=G=960N
受力面积S=6S0=6×160cm2=960cm2=0.096m2
对水平火星表面的压强
答：“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强是1×104Pa；
（3）解：“祝融号”在AB面上产生的机械能为W′=W电η=1.08×104J×60%=6480J
匀速直线行驶时所受的牵引力
“祝融号”在AB上匀速直线行驶时处于平衡状态，受力平衡，由二力平衡的条件可知“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力为f=F=180N
答：“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力是180N。
【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值， 计算速度；
（2）根据物体的质量计算重力；根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）根据电能和效率的乘积计算机械功；功和距离的比值， 计算力的大小。