内蒙古包头市昆都仑区中考物理二模试卷

这是一份内蒙古包头市昆都仑区中考物理二模试卷，共23页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）吃粽子是端午节的饮食习俗，下列说法正确的是（ ）
A．包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙
B．煮粽子时锅上方冒出的“白气”是汽化现象
C．刚出锅的粽子很烫手，是因为含有的热量多
D．剥粽子时粽叶与糯米粘在一起，说明分子间存在引力
2．（3分）如图所示是小红站在电动玻璃门前成像的情景，当红外探头感应到有人时，门会向两侧打开。下列说法正确的是（ ）
A．小红在门中成像的原理是光的反射
B．小红通过玻璃成的像是实像
C．小红通过玻璃成的像比本人小
D．小红的像随门向两侧移动
3．（3分）如图所示是学生自制的能量转化学具，当接通电源甲风扇转动，其产生的风带动乙风扇转动，与乙风扇相连的LED灯发光。下列说法正确的是（ ）
A．甲风扇转动的原理是电磁感应
B．乙风扇将电能转化为机械能
C．乙风扇相当于电路中的电源
D．LED灯是由超导体材料制成
4．（3分）蹦床运动员从如图所示的最高点下落到蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．运动员在最高点时受平衡力作用
B．运动员下落过程中惯性越来越大
C．运动员刚接触蹦床时，速度达到最大值
D．下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大
5．（3分）共享单车是一种“低碳环保”的出行工具。下列相关说法正确的是（ ）
A．共享单车定位是通过超声波来传递信息
B．车胎表面的花纹用来减小与地面的摩擦
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．马鞍型车座是通过增大受力面积来减小压力
6．（3分）小丽设计了如图所示的“智能照明灯”电路，开关S闭合，当傍晚光照减弱，通过电磁铁的电流减小到一定程度时，衔铁弹起，照明灯L发光：天亮时衔铁被吸下来，灯自动熄灭。下列说法正确的是（ ）
A．导线B端连接家庭电路的火线符合安全用电要求
B．光敏电阻R1的阻值随光照强度的增强而变大
C．当周围环境变暗时，电压表示数变小
D．变阻器滑片P向b端移动可以减少照明时间
7．（3分）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2：1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4：5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
二、实验题（8题4分，9题4分，10题6分，11题7分，共21分）
8．（4分）某同学想探究水中溶解适量盐后的热学属性会如何改变，为此利用图甲所示装置对质量相同的水与盐水进行对比实验，图乙是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象，实验中两种液体单位时间内吸收的热量相同。
（1）分析图象可知盐水沸点 水的沸点，此时水面上方气压 标准大气压（选填“高于”“低于”或“等于”）。
（2）观察液体沸腾前的图象，在质量和 相同时，通过比较 ，可得出盐水的比热容小于水的比热容。
9．（4分）小明利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光线射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此水透镜的焦距为 cm。
（2）将实验器材按图乙所示放置，光屏上恰好成清晰像，此像与生活中 （填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。
（3）小明通过抽水使水透镜变薄，焦距变长，为使光屏上再次得到清晰的像，小明可采取的操作是 。
（4）通过实验，小明进一步想到：如果要拍摄远距离景物的特写照片，需选用 （填“长焦”或“短焦”）镜头。
10．（6分）小华利用如图所示的杠杆，来探究动力大小与动力臂的关系。
（1）如图甲所示，静止的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。
（2）实验测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 。
（3）重物的位置不变，多次改变动力臂，记录数据，画出图丙所示的动力随动力臂变化的图象，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N（杠杆上每一小格长度为1cm）。
（4）小华发现图中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积总相等，原因是 的乘积不变。
（5）根据上述实验规律，用图丁所示的铁锹铲土时，为使前臂用力小一些，应 （选填“增大”或“减小”）两手间的距离。
11．（7分）小红为了探究“电流与电压的关系”，设计了如图甲所示的电路。
（1）请将图甲中的实物电路连接完整，且导线不允许交叉。
（2）小红将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节变阻器滑片P，测出四组不同的电压和电流值，并记录在表格中。通过数据分析和观察电表，她发现在实验中存在一个失误，该失误是实验前电流表 。
（3）数据修正后，小红绘制了图乙中的a图象。由图象可知，电阻一定时，电流与电压成 ，图中U0与I0 的比值为 Ω。
（4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出图乙中b所示图象，b图象是一条曲线，是因为灯丝电阻随 发生改变，图乙中A、B、C三点对应的阻值为RA、RB、RC由大到小的排列顺序是 。
（5）若某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了ΔR1，同时小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2 （选填“＞”“＜”或“＝”）。
三、计算题（12题9分，13题9分，共18分）
12．（9分）甲图是某型号空气净化器，其额定电压为220V，在某一挡位工作时，每小时净化空气的体积为240m3。该净化器内部有一个检测电路，乙图是其简化电路图，电源电压恒为28V，R0阻值为10Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。
（1）电路中单独使用该净化器正常工作20min，使规格为2400imp/kW•h的电能表上的脉冲灯闪烁36次，求该挡位的额定功率；
（2）该挡位正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全部净化，需要消耗多少焦的电能？
（3）净化器启动前，检测电路中电流表示数为0.7A，求此时空气中有害气体的浓度；
（4）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，求此时检测电路消耗的电功率。
13．（9分）如图所示是我国设计的雪龙2号科考破冰船，它通过调节船首和船尾的压载水量，来调整破冰船的纵向倾斜姿态。该船满载时排水量约14000t，最大吃水深度约8m，破冰时船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂。（ρ海水≈1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求破冰船满载时受到的重力和船底受到海水的压强；
（2）在厚冰层海域以3.6km/h的速度匀速行驶时，破冰船所受的阻力约为2×107N，求此时破冰船的推进功率；
（3）若船头压在冰面上的受力面积是10m2时，冰面所受压力为破冰船满载时总重力的0.1倍，求破冰船对冰面的压强；
（4）结合所学知识，请你写出一条提高破冰船破冰效果的办法。
内蒙古包头市昆都仑区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）
1．（3分）吃粽子是端午节的饮食习俗，下列说法正确的是（ ）
A．包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙
B．煮粽子时锅上方冒出的“白气”是汽化现象
C．刚出锅的粽子很烫手，是因为含有的热量多
D．剥粽子时粽叶与糯米粘在一起，说明分子间存在引力
【考点】热量的概念；液化及液化的放热特点；分子间的作用力．
【答案】D
【分析】（1）物质由分子组成，分子之间存在间隙；
（2）物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化过程需要吸热；物质由气态变成液态的过程叫液化；
（3）热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量；
（4）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：
A、分子直径非常小，分子之间的间隙距离也非常小，不可能用肉眼直接观察，故A错误；
B、煮粽子时，锅上方的水蒸气遇到温度较低的空气变成小水滴，形成“白气”，是液化现象，故B错误；
C、热量是过程量，可以说吸收、放出，但不能说含有，故C错误；
D、剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了热量、液化的判断和分子动理论，属于基础题。
2．（3分）如图所示是小红站在电动玻璃门前成像的情景，当红外探头感应到有人时，门会向两侧打开。下列说法正确的是（ ）
A．小红在门中成像的原理是光的反射
B．小红通过玻璃成的像是实像
C．小红通过玻璃成的像比本人小
D．小红的像随门向两侧移动
【考点】光的反射现象；平面镜成像的特点．
【答案】A
【分析】平面镜成像的原理是光的反射；
平面镜成像的特点：成等大正立的虚像，物像关于镜面对称，据此解答。
【解答】解：A、平面镜成像的原理是光的反射，故A正确；
BCD、平面镜成像和物体大小相等，所以在两侧玻璃门中成的像的大小相同；只要存在平面镜，就会有光线反射，就会出现完整的像，故左右两侧玻璃门中都成完整的像，小鸣的位置不变，像与物关于平面镜对称，像的位置不变，故BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查平面镜成像特点及其应用，物体不动，镜子沿镜面平移时像的位置不动是解答本题的关键。
3．（3分）如图所示是学生自制的能量转化学具，当接通电源甲风扇转动，其产生的风带动乙风扇转动，与乙风扇相连的LED灯发光。下列说法正确的是（ ）
A．甲风扇转动的原理是电磁感应
B．乙风扇将电能转化为机械能
C．乙风扇相当于电路中的电源
D．LED灯是由超导体材料制成
【考点】半导体材料的特点与作用；直流电动机的原理；电磁感应现象；能量转化和转移．
【答案】C
【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机是利用该原理制成的；
（3）发电机是一种电源。
（4）发光二极管是由半导体材料制成的。
【解答】解：A、甲风扇转动的原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；
B、乙风扇转动的原理与发电机原理相同，甲风扇产生的风带动乙风扇转动，在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，乙相当于发电机，乙风扇将机械能转化为电能，故B错误；
C、乙风扇是发电机，相当于电路中的电源，故C正确；
D、LED灯是由半导体材料制成的，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了通电线圈在磁场中受力转动、电磁感应现象、电动机和发电机的原理、半导体的特性及应用，属于基础性题目。
4．（3分）蹦床运动员从如图所示的最高点下落到蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．运动员在最高点时受平衡力作用
B．运动员下落过程中惯性越来越大
C．运动员刚接触蹦床时，速度达到最大值
D．下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大
【考点】动能和势能的转化；机械能的转化；惯性与惯性现象；势能大小的比较．
【答案】D
【分析】（1）运动员在最高点时，速度为零，但是运动员还受到重力作用；
（2）惯性的大小只与质量有关；
（3）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关。
【解答】解：
A、运动员在最高点时只受重力作用，受力不平衡，故A错误；
B、运动员下落过程中，质量不变，惯性不变，故B错误；
C、运动员下落过程中，与蹦床接触前，运动员受到的重力不变，运动员的速度越来越大，与蹦床接触后，蹦床的形变程度逐渐变大，弹力逐渐变大，当运动员重力等于蹦床的弹力时，运动员的速度达到最大值，故C错误；
D、下落到最低点时，蹦床的形变程度最大，所以蹦床的弹性势能最大，故D正确。
故选：D。
【点评】通过运动员在蹦床运动中的情形，考查了重力势能变化、物体的受力分析、惯性现象等等，体现了体育运动中包含了很多的物理知识，你可以试着分析一下其它的体育运动中的物理知识。
5．（3分）共享单车是一种“低碳环保”的出行工具。下列相关说法正确的是（ ）
A．共享单车定位是通过超声波来传递信息
B．车胎表面的花纹用来减小与地面的摩擦
C．自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦
D．马鞍型车座是通过增大受力面积来减小压力
【考点】电磁波的传播与应用；增大或减小摩擦的方法；增大和减小压强的方法和应用．
【答案】C
【分析】（1）电磁波可以传递信息；
（2）增大摩擦力的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度。
（3）减小摩擦力的方法：减小压力和增大接触面积。
（4）减小压强的方法：增大受力面积和减小压力。
【解答】解：A、共享单车定位是通过电磁波来传递信息，故A错误；
B、车胎表面的花纹用来增大与地面的摩擦，故B错误；
C、自行车车轴装有滚珠轴承是为了减小摩擦，故C正确；
D、马鞍型车座是通过增大受力面积来减小压强，故D错误；
故选：C。
【点评】本题是简单的综合题，属于基础题。
6．（3分）小丽设计了如图所示的“智能照明灯”电路，开关S闭合，当傍晚光照减弱，通过电磁铁的电流减小到一定程度时，衔铁弹起，照明灯L发光：天亮时衔铁被吸下来，灯自动熄灭。下列说法正确的是（ ）
A．导线B端连接家庭电路的火线符合安全用电要求
B．光敏电阻R1的阻值随光照强度的增强而变大
C．当周围环境变暗时，电压表示数变小
D．变阻器滑片P向b端移动可以减少照明时间
【考点】电磁继电器的组成、原理和应用；家庭电路的组成与连接．
【答案】D
【分析】（1）电磁继电器实质就是一个开关，在家庭电路中，为了电路安全，开关应控制火线；
（2）根据电磁继电器工作原理结合欧姆定律分析光敏电阻R1的阻值变化；
（3）根据串联电路分压原理分析回答；
（4）由于控制电路的电源电压不变，要想增大电流，应减小总电阻。
【解答】解：A、电磁继电器实质就是一个开关，在家庭电路中，为了电路安全，开关应控制火线，所以导线A端连接家庭电路的火线符合安全用电要求，故A错误；
B、开关S闭合，当傍晚光照减弱，通过电磁铁的电流减小到一定程度时，衔铁弹起，说明控制电路的电流减小，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻变大，即光敏电阻R1的阻值变大，所以光敏电阻R1的阻值随光照强度的减弱而变大，故B错误；
C、由B可知，当周围环境变暗时，光敏电阻R1的阻值变大，根据串联电路分压原理可知，光敏电阻R1两端的电压变大，即电压表示数变大，故C错误；
D、要减少夜间的照明时间，电流需增大达到一定数值，灯L所在电路断开；因为控制电路中电源电压恒定，若将电流增大，应将总电阻减小，滑片应向b端移动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了家庭电路的组成与连接、欧姆定律、电磁继电器的组成、原理和应用，涉及的知识点较多，关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题。
7．（3分）如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1和F2的大小之比为2：1
B．拉力F1和F2做功的大小之比为4：5
C．物重增大10N，F1和F2都增大10N
D．增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
【考点】滑轮（组）的机械效率；动滑轮拉力的计算；滑轮组中的相关计算；功的计算和公式的应用．
【答案】B
【分析】（1）由图可知，左侧装置由两个定滑轮组成，根据定滑轮的特点求出拉力的大小，右侧装置由一个定滑轮和一个动滑轮组成，此时承担动滑轮绳子的股数n＝2，利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F＝（G+G动）求出绳子自由端的拉力，进而求出拉力F1和F2的大小之比；
（2）根据定滑轮的特点可知左侧装置绳子自由端移动的距离与物体上升高度的关系，右侧装置绳子自由端移动的距离s＝nh，再根据W＝Fs求出拉力F1和F2做功的大小之比；
（3）根据定滑轮的特点求出物重增大10N时绳子自由端的拉力，利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F＝（G+G动）求出物重增大10N时绳子自由端的拉力；
（4）利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时，左侧装置拉力做的功等于克服物体重力做的功，据此分析左侧装置机械效率的变化，右侧装置根据η＝＝＝＝＝求右侧装置机械效率的变化。
【解答】解：A、由图可知，左侧装置由两个定滑轮组成，因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以拉力F1＝G＝20N，
右侧装置由一个定滑轮和动滑轮组成，此时承担动滑轮绳子的股数n＝2，
因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以绳子自由端的拉力：F2＝（G+G动）＝×（20N+5N）＝12.5N，
则拉力F1和F2的大小之比：＝＝，故A错误；
B、由定滑轮的特点可知，左侧装置绳子自由端移动的距离s1＝h，
右侧装置绳子自由端移动的距离：s1＝nh＝2h，
由W＝Fs可知，拉力F1和F2做功的大小之比：＝＝＝，故B正确；
C、因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，
所以物重增大10N时左侧装置绳子自由端的拉力：F1'＝G'＝20N+10N＝30N，
左侧装置绳子自由端的拉力：F1'＝（G'+G动）＝×（20N+10N+5N）＝17.5N，
则左侧装置绳子自由端拉力的增加量：ΔF1＝F1'﹣F1＝30N﹣20N＝10N，
右侧装置绳子自由端拉力的增加量：ΔF2＝F2'﹣F2＝17.5N﹣12.5N＝5N，故C错误；
D、因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以左侧装置拉力做的功等于克服物体重力做的功，因此左侧装置的机械效率为100%，增加物重后，机械效率仍然是100%，
右侧装置，由不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时机械效率η2＝＝＝＝＝可知，动滑轮的重力一定，物体的重力增加，机械效率也增加，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功和机械效率公式的应用，利用好不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F＝（G+G动）是解题的关键。
二、实验题（8题4分，9题4分，10题6分，11题7分，共21分）
8．（4分）某同学想探究水中溶解适量盐后的热学属性会如何改变，为此利用图甲所示装置对质量相同的水与盐水进行对比实验，图乙是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象，实验中两种液体单位时间内吸收的热量相同。
（1）分析图象可知盐水沸点 高于 水的沸点，此时水面上方气压 低于 标准大气压（选填“高于”“低于”或“等于”）。
（2）观察液体沸腾前的图象，在质量和 吸收的热量 相同时，通过比较 升高的温度 ，可得出盐水的比热容小于水的比热容。
【考点】比热容的概念及其计算；沸点及沸点与气压的关系．
【答案】（1）高于；低于；（2）吸收的热量；升高的温度。
【分析】（1）液体沸腾时的温度叫沸点。水在沸腾过程中不断吸热，温度不变，并且液体的沸点受水面上方大气压强的影响，压强越大，沸点越高；压强越小，沸点越低；
（2）根据公式c＝判断即可。
【解答】解：（1）由图象可知：盐水的沸点是102℃，水的沸点为98℃．即盐水的沸点高于水的沸点；
水在1标准大气压下的沸点为100℃，当水面上方大气压强低于1标准大气压时，水的沸点就会降低，即沸点低于100℃；
（2）观察图像可知水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容。
故答案为：（1）高于；低于；（2）吸收的热量；升高的温度。
【点评】此题考查比热容、液体沸腾时的特点及沸点的影响因素，常见题目。
9．（4分）小明利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光线射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此水透镜的焦距为 12.0 cm。
（2）将实验器材按图乙所示放置，光屏上恰好成清晰像，此像与生活中 照相机 （填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。
（3）小明通过抽水使水透镜变薄，焦距变长，为使光屏上再次得到清晰的像，小明可采取的操作是 若蜡烛和水透镜位置不动，将光屏适当向右移动（或若水透镜和光屏位置不动，将蜡烛适当向左移动） 。
（4）通过实验，小明进一步想到：如果要拍摄远距离景物的特写照片，需选用 长焦 （填“长焦”或“短焦”）镜头。
【考点】探究凸透镜成像的规律．
【答案】（1）12.0；（2）照相机；（3）若蜡烛和水透镜位置不动，将光屏适当向右移动（或若水透镜和光屏位置不动，将蜡烛适当向左移动）；（4）长焦。
【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位；
（2）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（3）水透镜变薄，焦距变长，会聚能力变弱，据此分析；
（4）凸透镜焦距越大，相当于缩小物距，增大像距，像距越大像越大。
【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝52.0cm﹣40.0cm＝12.0cm；
（2）将实验器材按图乙所示放置，光屏上恰好成清晰像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（3）水透镜变薄，焦距变长，会聚能力变弱，此时像成在光屏的右侧，为使光屏上再次得到清晰的像，小明可采取的操作是：若蜡烛和水透镜位置不动，将光屏适当向右移动（或若水透镜和光屏位置不动，将蜡烛适当向左移动）；
（4）通过实验，小明进一步想到：如果要拍摄远距离景物的特写照片，即景物的像要变大；因凸透镜焦距越大，相当于缩小物距，增大像距，像距越大像越大，故需选用长焦镜头。
故答案为：（1）12.0；（2）照相机；（3）若蜡烛和水透镜位置不动，将光屏适当向右移动（或若水透镜和光屏位置不动，将蜡烛适当向左移动）；（4）长焦。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
10．（6分）小华利用如图所示的杠杆，来探究动力大小与动力臂的关系。
（1）如图甲所示，静止的杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 调节。
（2）实验测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 力臂长度 。
（3）重物的位置不变，多次改变动力臂，记录数据，画出图丙所示的动力随动力臂变化的图象，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 1.5 N（杠杆上每一小格长度为1cm）。
（4）小华发现图中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积总相等，原因是 阻力与阻力臂 的乘积不变。
（5）根据上述实验规律，用图丁所示的铁锹铲土时，为使前臂用力小一些，应 增大 （选填“增大”或“减小”）两手间的距离。
【考点】探究杠杆的平衡条件．
【答案】（1）平衡；左；（2）力臂长度；（3）1.5；（4）阻力与阻力臂；（5）增大。
【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，调节时，平衡螺母向较高的一侧调；
（2）让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂长度；
（3）从图象中选择动力和动力臂的对应值，根据杠杆的平衡条件求解；
（4）阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，据此分析；
（5）根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力。
【解答】解：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，调节时，平衡螺母向左调节；
（2）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂长度；
（3）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，利用图象中一组数据能得出动力与动力臂之积为
F1L1＝2N×0.03m＝0.06N•m；
由图乙可知，L2＝4cm＝0.04m，则杠杆左端所挂重物的重力：
G＝F2＝＝＝1.5N；
（4）图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1＝F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等；
（5）如图所示，以C为支点，两手之间的距离为动力臂，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以使前臂用力小一些，应加大两手之间的距离。
故答案为：（1）平衡；左；（2）力臂长度；（3）1.5；（4）阻力与阻力臂；（5）增大。
【点评】本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，从原理到实际操作、实验方法等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验，根据是会用杠杆的平衡条件分析解答。
11．（7分）小红为了探究“电流与电压的关系”，设计了如图甲所示的电路。
（1）请将图甲中的实物电路连接完整，且导线不允许交叉。
（2）小红将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节变阻器滑片P，测出四组不同的电压和电流值，并记录在表格中。通过数据分析和观察电表，她发现在实验中存在一个失误，该失误是实验前电流表 没有调零 。
（3）数据修正后，小红绘制了图乙中的a图象。由图象可知，电阻一定时，电流与电压成 正比 ，图中U0与I0 的比值为 10 Ω。
（4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出图乙中b所示图象，b图象是一条曲线，是因为灯丝电阻随 温度 发生改变，图乙中A、B、C三点对应的阻值为RA、RB、RC由大到小的排列顺序是 RB＞RC＞RA 。
（5）若某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了ΔR1，同时小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1 ＞ ΔR2 （选填“＞”“＜”或“＝”）。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系．
【答案】（1）如上图所示；（2）没有调零；（3）正比；10；（4）温度；RB＞RC＞RA；（5）＞。
【分析】（1）探究“电流与电压的关系”实验中，电压表测定值电阻两端的电压，故电压表应与电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，故电流表应与电阻串联，滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用，故滑动变阻器应与电阻串联，结合表格数据可选择量程均为小量程；
（2）电阻为10Ω，利用I＝计算出每次的电流，对比表中数据，找出错误；
（3）根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系，得出结论；
（4）灯丝电阻随温度的升高而增大；分别利用R＝分析A、B两点以及B、C两点的电阻大小，得出三个电阻的大小关系；
（5）小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）探究“电流与电压的关系”实验中，电压表测定值电阻两端的电压，故电压表应与电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，故电流表应与电阻串联，滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用，故滑动变阻器应与电阻串联，结合表格数据可选择量程均为小量程，如图所示：
（2）电阻为10Ω，利用I＝计算出每次的电流分别为0.05A、0.10A、0.15A、0.20A，对比表中数据每次都多了0.02A，所以该失误是实验前电流表没有调零；
（3）由图像可知，从图象中可以看出该图象是正比例函数，故可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；图中U0与I0 的比值，对比表中数据可得R＝＝＝10Ω；
（4）小灯泡电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的温度发生了变化，灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大；
图乙中A、B两点电流相同，B点两端电压大，由R＝可知：RA＜RB；
B、C两点电压相同，通过B点的电流小，由R＝可知：RC＜RB，
A、C都是灯泡的I—U图像上的点，灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以C点电阻大于A点电阻，
故RA＜RC＜RB；
（5）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，且电流小时电阻的变化慢，故滑动变阻器接入电路的阻值增量ΔR1大于灯泡电阻变化量ΔR2。
故答案为：（1）如上图所示；（2）没有调零；（3）正比；10；（4）温度；RB＞RC＞RA；（5）＞。
【点评】本题探究电流与电阻关系，考查电路的连接、操作过程、数据的处理和串联电路的规律和欧姆定律及控制变量的运用，难度较大。
三、计算题（12题9分，13题9分，共18分）
12．（9分）甲图是某型号空气净化器，其额定电压为220V，在某一挡位工作时，每小时净化空气的体积为240m3。该净化器内部有一个检测电路，乙图是其简化电路图，电源电压恒为28V，R0阻值为10Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。
（1）电路中单独使用该净化器正常工作20min，使规格为2400imp/kW•h的电能表上的脉冲灯闪烁36次，求该挡位的额定功率；
（2）该挡位正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全部净化，需要消耗多少焦的电能？
（3）净化器启动前，检测电路中电流表示数为0.7A，求此时空气中有害气体的浓度；
（4）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，求此时检测电路消耗的电功率。
【考点】电功率的计算；电功与电能的计算；电能表．
【答案】（1）该挡位的额定功率为45W；
（2）需要消耗的电能为4.05×104J；
（3）此时空气中有害气体的浓度为2.0μg/m3；
（4）此时检测电路消耗的电功率为2.8W。
【分析】（1）2400imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的脉冲灯闪烁2400次，据此求出脉冲灯闪烁36次空气净化器消耗的电能，根据P＝求出该挡位的额定功率；
（2）根据每小时净化空气的体积为240m3求出全部净化所需时间，根据P＝求出需要消耗的电能；
（3）由图乙可知定值电阻R0与气敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出气敏电阻的阻值，根据图丙找出此时空气中有害气体的浓度；
（4）根据图丙可知有害气体的浓度减小到0.1μg/m3时，气敏电阻R的阻值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI求出此时检测电路消耗的电功率。
【解答】解：（1）2400imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的脉冲灯闪烁2400次，
则出脉冲灯闪烁36次空气净化器消耗的电能：W＝＝0.015kW•h，
该挡位的额定功率：P＝＝＝0.045kW＝45W；
（2）由题意可知，全部净化所需时间：t＝＝0.25h＝900s，
由P＝可知，需要消耗的电能：W＝Pt＝45W×900s＝4.05×104J；
（3）由图乙可知定值电阻R0与气敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可知，电路中的总电阻：R总＝＝＝40Ω，
由串联电路的电阻特点可知，气敏电阻的阻值：R＝R总﹣R0＝40Ω﹣10Ω＝30Ω，
由图丙可知，此时此时空气中有害气体的浓度为2.0μg/m3；
（4）由图丙可知，有害气体的浓度减小到0.1μg/m3时，气敏电阻的阻值为270Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I'＝＝＝＝0.1A，
则此时检测电路消耗的电功率：P'＝UI'＝28V×0.1A＝2.8W。
答：（1）该挡位的额定功率为45W；
（2）需要消耗的电能为4.05×104J；
（3）此时空气中有害气体的浓度为2.0μg/m3；
（4）此时检测电路消耗的电功率为2.8W。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。
13．（9分）如图所示是我国设计的雪龙2号科考破冰船，它通过调节船首和船尾的压载水量，来调整破冰船的纵向倾斜姿态。该船满载时排水量约14000t，最大吃水深度约8m，破冰时船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂。（ρ海水≈1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求破冰船满载时受到的重力和船底受到海水的压强；
（2）在厚冰层海域以3.6km/h的速度匀速行驶时，破冰船所受的阻力约为2×107N，求此时破冰船的推进功率；
（3）若船头压在冰面上的受力面积是10m2时，冰面所受压力为破冰船满载时总重力的0.1倍，求破冰船对冰面的压强；
（4）结合所学知识，请你写出一条提高破冰船破冰效果的办法。
【考点】功率的计算及公式的应用；压强的计算；液体压强的计算以及公式的应用．
【答案】（1）破冰船满载时受到的重力和船底受到海水的压强为8×104Pa；
（2）此时破冰船的推进功率为2×107W；
（3）破冰船对冰面的压强为1.4×106Pa；
（4）减小船头的面积，减小船底的面积。
【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g得出破冰船满载时受到的浮力，根据G＝F浮得出破冰船满载时受到的重力，根据p＝ρ海水gh得出船底受到海水的压强；
（2）在厚冰层海域以3.6km/h的速度匀速行驶时，处于平衡状态，根据F＝f得出破冰船所受的牵引力，根据P＝Fv得出此时破冰船的推进功率；
（3）根据F压＝0.1G得出破冰船对冰面的压力，根据p＝得出破冰船对冰面的压强；
（4）要提高破冰效果，也就是增大对冰面的压强，可以从三方面考虑：①在压力一定时，减小受力面积；②在受力面积一定时，增大压力；③在增大压力的同时，减小受力面积。
【解答】解：（1）破冰船满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝14000×1000kg×10N/kg＝1.4×108N，
破冰船满载时受到的重力G＝F浮＝1.4×108N；
船底受到海水的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m＝8×104Pa；
（2）在厚冰层海域以3.6km/h的速度匀速行驶时，破冰船所受的牵引力F＝f＝2×107N，
此时破冰船的推进功率P＝Fv＝2×107N×m/s＝2×107W；
（3）破冰船对冰面的压F压＝0.1G＝0.1×1.4×108N＝1.4×107N，
破冰船对冰面的压强p＝＝＝1.4×106Pa；
（4）要提高破冰船破冰效果，即增大对冰面的压强，所以可以通过减小船头的面积，减小船底的面积来提高破冰效果。
答：（1）破冰船满载时受到的重力和船底受到海水的压强为8×104Pa；
（2）此时破冰船的推进功率为2×107W；
（3）破冰船对冰面的压强为1.4×106Pa；
（4）减小船头的面积，减小船底的面积。
【点评】本题考查压强、功率的有关计算，是一道综合题。
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实验序号
1
2
3
4
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.07
0.12
0.17
0.22
实验序号
1
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U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.07
0.12
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