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2024年湖北省初中学业水平考试物理模拟试卷七（含答案）
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这是一份2024年湖北省初中学业水平考试物理模拟试卷七（含答案），共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究实践题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(共 12题，每题2分，共20分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1.一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E 五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为9.305≤,根据时间,求出海底与海平面的距离，就可以给出海底的大致形状，该海域海雁的大致形状如图中的 ( )
如图所示，这是一种新型手抛灭火弹，弹内装有干冰(固态二氧化碳)，将灭火弹投入火场，外壳破裂，实现快速灭火。手抛灭火弹灭火主要是利用干冰
( )
A.熔化吸热
B.汽化吸热
C.升华吸热
D.液化放热
3.某调弦软件在同一位置测量出吉他弦发声的参数，两次拨 A弦后软件界面如图所示，则( )
A.该吉他弦第一次振动得比第二次慢
B.该吉他弦两次发出声音的音调相同
C.该吉他弦每秒振动次数第一次比第二次多
D.该吉他弦的振幅第一次比第二次大
4.如图所示，爆闪警示灯放置在存有安全隐患的危险路段，通过有规律的爆闪，起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，白天，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电，LED红蓝灯发光时几乎不发热，则( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时，太阳能电池板相当于电源
B.蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能直接转化为光能
C.LED红蓝灯发光时将电能大部分转化为内能
D.如果将蓄电池的正负极对调，IED红蓝灯也能发光
5.学校运动会精彩纷品，如图所示，某同学在跳离比赛中奋力越过横杆。下列说法正确的是 ( )
A.他起跳前要先助跑，是为了增大惯性
B.他掉在垫子上，垫子凹陷，此时垫子没有给他施加力的作用
C.跳高时越过横杆，他相对旁边的同学是运动的
D.他在越过横杆的瞬间 受到平衡力作用
6.图甲是小明用饮料瓶制作的水火箭，图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析不正确的是 ( )
A.上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
B.往水火箭里打气相当于内燃机的压缩冲程
C.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
D.在整个过程中，能量总量是保持不变的
7.小红在操场上将一皮球抛出，考虑空气阻力，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，A、C两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
A.皮球由 A 到B 时，动能增大 B.皮球在 B 点时的机械能最大
C.皮球由 B 点到C时，机械能减小 D.皮球在 A、C两点时动能相等
8.在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，此时的水球可以看做一个凸透镜，接着她向水球中间注入一个气泡，通过水球可看到她两个像，一个是正立、缩小的像，另一个是倒立、缩小的像，如图甲所示。图乙是观察像的示意图，关于上述实验下面说法正确的是 ( )
A.王亚平到水球的距离应小于水球山透镜的二倍焦距
B.利用倒立像的成像原理可以制成投影仪
C.利用正立的像成像原理可以制成放大镜
D.注入气泡后水球的中间部分相当于凹透镜，可成正立、缩小的虚像
9.白云边是湖北松滋市名酒之一，属于典型的兼香型白酒。小宋进行如图所示实验测量白云边酒的密度，以下实验操作错误的是 ( ^)
A.将天平放在水平桌面上，游码拨至标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向左调节，直至天平平衡
B.放入最小的5g砝码时，指针偏向分度盘的右侧，可将平衡螺母向左调
C.烧杯和白酒的总质量为 27 g，量筒中白酒的体积是30 mL
D.将烧杯内的白酒全部倒入量筒中，如图乙所示，则白云边酒的密度小于0.9g/cm³
10.如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C 和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时，金属片 B 在弹力作用下与金属片A、C 分开。关于这个展示台，下列说法正确的是 ( )
A.物品在展示台上时，灯不亮，电铃不响
B.物品在展示台上时，灯不亮，电铃响
C.物品不在展示台上时，灯亮，电铃不响
D.物品不在展示台上时，灯亮，电铃响
11.如图为简单的家庭电路部分示意图，下列说法正确的是 ( )
A.图中的电能表的示数是13 ×55 kW·h
B.图中的三孔插座的连接符合安全用电原则
C.图中的灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D.当此家庭电路中的电流达到10 A时，交气开关就应该要自动断开以保护电路
12.小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R。由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个呼张测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图象。下列说法正确的 ( )
A.t₁到t₂ 时间内热敏电阻的阻值变大 B. t₁ 到t₂ 时间内水温升高
C. t₂ 到t₃时间内电压表示数最小 D. t₃ 到 t₄ 时间内电路中电流变大
二、填空题(共4题，每空1分，共10分)
13.如图是我国古代人工压榨香油的情景，压榨时能闻到油香扑鼻这是 现象，香油会粘到压榨工具上这是因为分子间存在相互作用的 力。
u仕行驶时从倒车镜中看到的情景，现在看到的汽车是在平面镜中成正立的 (选填“虚”或“实”)像，其大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)后车的实际大小。从倒车镜中看到后车A侧的转向灯闪烁，则该司机判断后面的车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。
15.如图所示，押加是我国少数民族体育项目之一，又称大象拔河。参赛队员穿着鞋底花纹很深的鞋，目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。运动员用力向后蹬地就能获得向前的力，这是因为物体间力的作用是 的。
16.如图所示是一款电保温杯垫、能使杯垫上杯内的水持续保温在55 ℃左右，功率为16 W。现把质量为200g,初温为50℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃,则这段时间内水吸收的热量为 ，环垫消耗的电能为 J；杯垫给水加热的效率为 。["***4.2×10¹J,(kg·℃)]
三、探究实践题(共5题，共21分)
17.(2分)成语“凿塑借光”，是指西汉匡衡凿穿墙壁引邻家之烛光读书一事(如图所示)，其原理可简化成如图乙所示的模型：S 为邻家烛翘ABCD 是匡衡在厚墙壁上凿穿的方形孔洞，请作出邻家蜡烛S在医衡家照亮的范围(用阴影线表示)，完成相应光路图。
18.(2分)小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R 三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a 与a 接通)
19.(5分)物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)需要安装的实验器材有：A.烧杯和水；B.酒精灯；C.纸板和温度计；D.铁圈和陶土网。装置如图1所示，安装的顺序是(填写器材前的字母) 。
(2)甲、乙两同学用同样的实验装置，在相同的实验环境下，分别用质量为m甲 和mz的水进行实验，根据实验数据描绘的温度随时间变化的图象如图2 所示，分析图象可知，水的沸点为 ℃,m甲 (选填“>”“<”或“=”) mz,实验时的大气压 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
(3)实验时发现，水沸腾时出现大量的“白气”，“白气”的形成需要 (选填“吸热”或“放热”)。
20.(5分)有些汽车前挡风玻璃上的荆水器，其稠水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小明查阅了.相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小明按照设计的电路图连接电路检测网未放入雨水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示效、表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)将检测网竖立旋缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 (填大小变化情况)。我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的 、长度、横截面积和温度，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
(3)小明设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，此开关应与检测网 (填电路连接方式)。
21.(7分)小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1：如图1所示，小成用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上。
(1)重物静止时，发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线 ，说明浮力的方向是 。
(2)此时乒乓球受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。
实验2：小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关，分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计，小石块不吸水)
(3)小成将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F₅>F₃,可得到的结论是 ；除了用水和煤油外，他还用其他液体进行了实验，他这样做的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
实验3：小成继续实验以验证阿基米德原理。
(4)图2甲步骤中，某同学指出溢水杯未装满，这样会导致 偏小。
(5)小成完善后继续进行实验，最后比较F₁、F₁、F₁的大小，若发现 ，即可验证阿基米德原理。
四、综合应用题(共2题，共15分)
22.(7分)如图甲所示是一款可以安装在家里门上的单杠。这种单杠安装拆卸方便，通过调节单杠上的旋钮可以使两侧的底座紧紧压在门框两侧，依靠底座上防滑垫与门框之间的作用力，即使受到4.000 N 的拉力也不会漏下。在家里，用它可以做引体向上、拉伸、牵引等锻炼。
(1)单杠中间有内置水平仪，水平仪中有液体和气泡。安装时，若单杠恰好水平，则空气泡在水平仪中间，如图乙所示；若空气泡偏左，则单杠 (选填“左”或“右”)侧偏高。
(2)如图甲所示，若质量为36 kg的小朋友只用一只手拉着A 处的吊环吊在单杠上，A处到左侧门框B 处的水平距离为70 cm，到右侧门框C 处的水平距离为110 cm，不计单杠自重，则右侧门框对底座的摩擦力为多大?(g 取10 N/kg)
(3)一重为600N的成年人按如图丙所示标准动作做引体向上，他竖直握住单杠悬垂时，单杠到肘关节距离h₁约为30cm，肘关节到下巴的距离h₂约为 20 cm，下巴到脚的距离h₃约为150cm,脚到地面的距离h₄约为15 cm,1m in能完成12个如图所示的标准的引体向上动作(下巴达到单杠处)，他克服重力做功的功率约多大?
23.(8分)如图甲所示为“无人机”(多功能飞行器)，它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)该无人机一个旋翼的电动机额定功率为30.9W，就定电压为15 V，一个电动机正常工作时，通过的电流为多少?
(2)该机所需的能量是由一块输出电压为15V、容 量为5000 mA·h的电池提供，若电能的80%用于飞行。飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行的时间为多少?
(3)该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，未出现火情时处于待机状态，等到火情来临产生一定强度的红外线，摄像机将自主启动进入工作状态。小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。该系统由“自启电路”“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，锂电池额定电压为15 V，R 是电阻箱，Rp 是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的关系如图丙所示。若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为4.5c d时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到多少?
答案
1. D 2. C 3. C 4. A 5. C 6. C 7. C 8. D 9. B 10. D 11. C 12. B13.扩散 引
14.虚 等于左
15.增大 相互
16.4.2×10³4.8×10³ 87.5%
19.(1)BDAC (2)98 < 低于 (3)放热
20.(1)导体 (2)变小 材料 横截面积 (3)并联
21.(1)平行 竖直向上 (2)大于 (3)物体受到的浮力大小与液体的密度有关 寻找普遍规律 (4)排开水的重力 5F₁−F₃=F₄−F₂
22.(1)左
解：(2)单杠 A 处受到的拉力： FA=G1=m1g=36kg×10N/kg=360 N，以单杠左端B 为支点，由杠杆平衡条件可得 FAL1=fL2,即360N×70m=f×(110cm+70cm),可得右侧门框对底座的摩擦力f=140N
(3)克服重力做功W=nG₂h=12×600 N×(0.3 m+0.2 m)=3 600 J，克服重力做功的功率 P=Wt=3600J60s=60W
23.解：(1)由 P =UI 可知，电动机正常工作时通过的电流 I=PU= 30W15V=2A
(2)电池储存的能量 W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×10⁵J,根据 η=W放W得，电能转为的机械能 Wₘ=W×80 2.16×10⁶J。根据 P=Wt'可得，该机最多能飞行的时间 t=WP= 2.16×105J100w=2160s=36min
(3)由图丙可知，红外探测器 Rp的阻值与红外线强度E 成反比，则有: 18Ω×1.0cd=RP×4.5cd,解得： Rₚ=4Ω。由题知，启动摄像机工作时，a、b 两端的最小电压(即电阻箱的最小电压) UR=9V,则RP两端的电压： UP=U−UR=15V−9V=6V。电路中的电流 I'= UFRP=6V4Ω=1.5A。由 I=UR得，电阻箱的最小阻值 R=URI'=9V1.5A=6 Ω
一、选择题(共 12题，每题2分，共20分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1.一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E 五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为9.305≤,根据时间,求出海底与海平面的距离，就可以给出海底的大致形状，该海域海雁的大致形状如图中的 ( )
如图所示，这是一种新型手抛灭火弹，弹内装有干冰(固态二氧化碳)，将灭火弹投入火场，外壳破裂，实现快速灭火。手抛灭火弹灭火主要是利用干冰
( )
A.熔化吸热
B.汽化吸热
C.升华吸热
D.液化放热
3.某调弦软件在同一位置测量出吉他弦发声的参数，两次拨 A弦后软件界面如图所示，则( )
A.该吉他弦第一次振动得比第二次慢
B.该吉他弦两次发出声音的音调相同
C.该吉他弦每秒振动次数第一次比第二次多
D.该吉他弦的振幅第一次比第二次大
4.如图所示，爆闪警示灯放置在存有安全隐患的危险路段，通过有规律的爆闪，起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，白天，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电，LED红蓝灯发光时几乎不发热，则( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时，太阳能电池板相当于电源
B.蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能直接转化为光能
C.LED红蓝灯发光时将电能大部分转化为内能
D.如果将蓄电池的正负极对调，IED红蓝灯也能发光
5.学校运动会精彩纷品，如图所示，某同学在跳离比赛中奋力越过横杆。下列说法正确的是 ( )
A.他起跳前要先助跑，是为了增大惯性
B.他掉在垫子上，垫子凹陷，此时垫子没有给他施加力的作用
C.跳高时越过横杆，他相对旁边的同学是运动的
D.他在越过横杆的瞬间 受到平衡力作用
6.图甲是小明用饮料瓶制作的水火箭，图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析不正确的是 ( )
A.上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
B.往水火箭里打气相当于内燃机的压缩冲程
C.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
D.在整个过程中，能量总量是保持不变的
7.小红在操场上将一皮球抛出，考虑空气阻力，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，A、C两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
A.皮球由 A 到B 时，动能增大 B.皮球在 B 点时的机械能最大
C.皮球由 B 点到C时，机械能减小 D.皮球在 A、C两点时动能相等
8.在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，此时的水球可以看做一个凸透镜，接着她向水球中间注入一个气泡，通过水球可看到她两个像，一个是正立、缩小的像，另一个是倒立、缩小的像，如图甲所示。图乙是观察像的示意图，关于上述实验下面说法正确的是 ( )
A.王亚平到水球的距离应小于水球山透镜的二倍焦距
B.利用倒立像的成像原理可以制成投影仪
C.利用正立的像成像原理可以制成放大镜
D.注入气泡后水球的中间部分相当于凹透镜，可成正立、缩小的虚像
9.白云边是湖北松滋市名酒之一，属于典型的兼香型白酒。小宋进行如图所示实验测量白云边酒的密度，以下实验操作错误的是 ( ^)
A.将天平放在水平桌面上，游码拨至标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向左调节，直至天平平衡
B.放入最小的5g砝码时，指针偏向分度盘的右侧，可将平衡螺母向左调
C.烧杯和白酒的总质量为 27 g，量筒中白酒的体积是30 mL
D.将烧杯内的白酒全部倒入量筒中，如图乙所示，则白云边酒的密度小于0.9g/cm³
10.如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C 和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时，金属片 B 在弹力作用下与金属片A、C 分开。关于这个展示台，下列说法正确的是 ( )
A.物品在展示台上时，灯不亮，电铃不响
B.物品在展示台上时，灯不亮，电铃响
C.物品不在展示台上时，灯亮，电铃不响
D.物品不在展示台上时，灯亮，电铃响
11.如图为简单的家庭电路部分示意图，下列说法正确的是 ( )
A.图中的电能表的示数是13 ×55 kW·h
B.图中的三孔插座的连接符合安全用电原则
C.图中的灯泡与开关的连接符合安全用电原则
D.当此家庭电路中的电流达到10 A时，交气开关就应该要自动断开以保护电路
12.小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R。由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个呼张测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图象。下列说法正确的 ( )
A.t₁到t₂ 时间内热敏电阻的阻值变大 B. t₁ 到t₂ 时间内水温升高
C. t₂ 到t₃时间内电压表示数最小 D. t₃ 到 t₄ 时间内电路中电流变大
二、填空题(共4题，每空1分，共10分)
13.如图是我国古代人工压榨香油的情景，压榨时能闻到油香扑鼻这是 现象，香油会粘到压榨工具上这是因为分子间存在相互作用的 力。
u仕行驶时从倒车镜中看到的情景，现在看到的汽车是在平面镜中成正立的 (选填“虚”或“实”)像，其大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)后车的实际大小。从倒车镜中看到后车A侧的转向灯闪烁，则该司机判断后面的车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。
15.如图所示，押加是我国少数民族体育项目之一，又称大象拔河。参赛队员穿着鞋底花纹很深的鞋，目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。运动员用力向后蹬地就能获得向前的力，这是因为物体间力的作用是 的。
16.如图所示是一款电保温杯垫、能使杯垫上杯内的水持续保温在55 ℃左右，功率为16 W。现把质量为200g,初温为50℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃,则这段时间内水吸收的热量为 ，环垫消耗的电能为 J；杯垫给水加热的效率为 。["***4.2×10¹J,(kg·℃)]
三、探究实践题(共5题，共21分)
17.(2分)成语“凿塑借光”，是指西汉匡衡凿穿墙壁引邻家之烛光读书一事(如图所示)，其原理可简化成如图乙所示的模型：S 为邻家烛翘ABCD 是匡衡在厚墙壁上凿穿的方形孔洞，请作出邻家蜡烛S在医衡家照亮的范围(用阴影线表示)，完成相应光路图。
18.(2分)小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R 三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a 与a 接通)
19.(5分)物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)需要安装的实验器材有：A.烧杯和水；B.酒精灯；C.纸板和温度计；D.铁圈和陶土网。装置如图1所示，安装的顺序是(填写器材前的字母) 。
(2)甲、乙两同学用同样的实验装置，在相同的实验环境下，分别用质量为m甲 和mz的水进行实验，根据实验数据描绘的温度随时间变化的图象如图2 所示，分析图象可知，水的沸点为 ℃,m甲 (选填“>”“<”或“=”) mz,实验时的大气压 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
(3)实验时发现，水沸腾时出现大量的“白气”，“白气”的形成需要 (选填“吸热”或“放热”)。
20.(5分)有些汽车前挡风玻璃上的荆水器，其稠水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小明查阅了.相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小明按照设计的电路图连接电路检测网未放入雨水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示效、表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)将检测网竖立旋缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 (填大小变化情况)。我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的 、长度、横截面积和温度，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
(3)小明设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，此开关应与检测网 (填电路连接方式)。
21.(7分)小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1：如图1所示，小成用细线拴住一个乒乓球，将细线的一端固定在容器底，向容器内倒入适量水后，看到乒乓球将细线拉直后静止在水里，之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上。
(1)重物静止时，发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线 ，说明浮力的方向是 。
(2)此时乒乓球受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。
实验2：小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关，分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计，小石块不吸水)
(3)小成将石块浸没在装满煤油的溢水杯中，如图2丙所示，发现F₅>F₃,可得到的结论是 ；除了用水和煤油外，他还用其他液体进行了实验，他这样做的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
实验3：小成继续实验以验证阿基米德原理。
(4)图2甲步骤中，某同学指出溢水杯未装满，这样会导致 偏小。
(5)小成完善后继续进行实验，最后比较F₁、F₁、F₁的大小，若发现 ，即可验证阿基米德原理。
四、综合应用题(共2题，共15分)
22.(7分)如图甲所示是一款可以安装在家里门上的单杠。这种单杠安装拆卸方便，通过调节单杠上的旋钮可以使两侧的底座紧紧压在门框两侧，依靠底座上防滑垫与门框之间的作用力，即使受到4.000 N 的拉力也不会漏下。在家里，用它可以做引体向上、拉伸、牵引等锻炼。
(1)单杠中间有内置水平仪，水平仪中有液体和气泡。安装时，若单杠恰好水平，则空气泡在水平仪中间，如图乙所示；若空气泡偏左，则单杠 (选填“左”或“右”)侧偏高。
(2)如图甲所示，若质量为36 kg的小朋友只用一只手拉着A 处的吊环吊在单杠上，A处到左侧门框B 处的水平距离为70 cm，到右侧门框C 处的水平距离为110 cm，不计单杠自重，则右侧门框对底座的摩擦力为多大?(g 取10 N/kg)
(3)一重为600N的成年人按如图丙所示标准动作做引体向上，他竖直握住单杠悬垂时，单杠到肘关节距离h₁约为30cm，肘关节到下巴的距离h₂约为 20 cm，下巴到脚的距离h₃约为150cm,脚到地面的距离h₄约为15 cm,1m in能完成12个如图所示的标准的引体向上动作(下巴达到单杠处)，他克服重力做功的功率约多大?
23.(8分)如图甲所示为“无人机”(多功能飞行器)，它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)该无人机一个旋翼的电动机额定功率为30.9W，就定电压为15 V，一个电动机正常工作时，通过的电流为多少?
(2)该机所需的能量是由一块输出电压为15V、容 量为5000 mA·h的电池提供，若电能的80%用于飞行。飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行的时间为多少?
(3)该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，未出现火情时处于待机状态，等到火情来临产生一定强度的红外线，摄像机将自主启动进入工作状态。小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。该系统由“自启电路”“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，锂电池额定电压为15 V，R 是电阻箱，Rp 是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的关系如图丙所示。若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为4.5c d时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到多少?
答案
1. D 2. C 3. C 4. A 5. C 6. C 7. C 8. D 9. B 10. D 11. C 12. B13.扩散 引
14.虚 等于左
15.增大 相互
16.4.2×10³4.8×10³ 87.5%
19.(1)BDAC (2)98 < 低于 (3)放热
20.(1)导体 (2)变小 材料 横截面积 (3)并联
21.(1)平行 竖直向上 (2)大于 (3)物体受到的浮力大小与液体的密度有关 寻找普遍规律 (4)排开水的重力 5F₁−F₃=F₄−F₂
22.(1)左
解：(2)单杠 A 处受到的拉力： FA=G1=m1g=36kg×10N/kg=360 N，以单杠左端B 为支点，由杠杆平衡条件可得 FAL1=fL2,即360N×70m=f×(110cm+70cm),可得右侧门框对底座的摩擦力f=140N
(3)克服重力做功W=nG₂h=12×600 N×(0.3 m+0.2 m)=3 600 J，克服重力做功的功率 P=Wt=3600J60s=60W
23.解：(1)由 P =UI 可知，电动机正常工作时通过的电流 I=PU= 30W15V=2A
(2)电池储存的能量 W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×10⁵J,根据 η=W放W得，电能转为的机械能 Wₘ=W×80 2.16×10⁶J。根据 P=Wt'可得，该机最多能飞行的时间 t=WP= 2.16×105J100w=2160s=36min
(3)由图丙可知，红外探测器 Rp的阻值与红外线强度E 成反比，则有: 18Ω×1.0cd=RP×4.5cd,解得： Rₚ=4Ω。由题知，启动摄像机工作时，a、b 两端的最小电压(即电阻箱的最小电压) UR=9V,则RP两端的电压： UP=U−UR=15V−9V=6V。电路中的电流 I'= UFRP=6V4Ω=1.5A。由 I=UR得，电阻箱的最小阻值 R=URI'=9V1.5A=6 Ω
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