2024年江苏省徐州市中考物理模拟试卷（四）（含详细答案解析）

这是一份2024年江苏省徐州市中考物理模拟试卷（四）（含详细答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.关于能量和能源的利用，下列说法正确的是( )
A. 化石能源、水能、风能均是可再生能源
B. 目前核电站都是利用核裂变释放能量来发电的
C. 太阳能无法被人类直接利用
D. 因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
2.演员弹奏钢琴时，使用相同的力量弹不同的键，这主要是为了改变乐音的( )
A. 音色B. 响度C. 音调D. 振幅
3.《淮南子⋅天文训》中记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。2022年北京冬奥会把“二十四节气”作为开幕式倒计时，其中“霜降”节气中霜的形成是( )
A. 升华B. 凝华C. 液化D. 凝固
4.对下列现象的解释，正确的是( )
A. 温度越高的物体，其内能一定越大
B. “破镜难圆”说明分子间存在斥力
C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙
D. 打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息地运动
5.如图所示，我们看到团结湖公园内的石桥，在平静的水中形成清晰的倒影。形成倒影的主要原因是( )
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 光的色散
6.如图所示，汽车头枕能在下列何种情形中保护司机( )
A. 前行时突然刹车B. 前行时撞上前车
C. 静止时受到前车撞击D. 静止时受到后车撞击
7.近年来，中国科技成就让世人瞩目：探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919…一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A. 高铁因为速度快所以惯性大
B. 国产大飞机高度上升时，机舱外的大气压变大
C. 绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用，将会一直绕月作圆周运动
D. “天舟一号”经火箭发射上升的过程中，“天舟一号”的重力势能变大
8.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，筒内密封气体的( )
A. 分子动能减小B. 密度不变C. 分子数增加D. 内能增大
9.图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是( )
A. R短路B. R断路C. L短路D. L断路
10.小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动。若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是( )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
二、填空题：本大题共6小题，共18分。
11.诗人李白的《早发白帝城》脍炙人口。其中“朝辞白帝彩云间”的彩云是光发生了______现象；彩云可以遮住阳光，说明______；“两岸猿声啼不住”是依据声音的______来判断是猿声的。
12.小明乘坐C43次动车，11：58从甘洛南站发车，13：48到达德昌西站，已知甘洛南到德昌西的路程约272km，这段路程的平均速度约为______km/h(结果保留整数)；在西昌西站上下乘客时，小明看到相邻站台上的另一辆动车正向北行驶，以那辆动车为参照物，C43次动车是向______运动的(选填“南”或“北”)，在行驶途中桌上的苹果突然向前滚动，此时动车正在做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
13.小淼在家自制了一杯蓝莓汁，他用托盘天平、量筒和烧杯测量这杯蓝莓汁的密度，测得数据如图所示，则倒入量筒中的蓝莓汁的质量是______ g，体积是______cm3，蓝莓汁的密度是______kg/m3。
14.一个苹果的质量为140g、体积为180cm3，用手将其浸没在水中，此时受到的浮力为______ N；松手后苹果将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，苹果静止后，浸入水中的体积为______cm3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
15.如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力F向右推物体，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，0∼2s推力做功为______ J；2∼4s物体受到的推力______摩擦力(选填“等于”、“大于”或“小于”)；第5s时，推力的功率为______ W。
16.如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=14OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N(不计摩擦)。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
17.入射光线经凸透镜折射后的光路。
18.如图所示，图甲为养生壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时，作用在A点的阻力F2和作用在B点最小的动力F1。(按要求完成作图)
四、实验探究题：本大题共2小题，共16分。
19.“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
(1)选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与______的关系。
(2)在实验中，小车动能越大，则发生碰撞时对木块所做的功就越______。
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究______对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是______。
20.如图所示，小明用新干电池、定值电阻R和规格为“10Ω2A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整。
(2)连接电路时，开关应该______(填“断开”或“闭合”)。
(3)第3次实验时，电流表指针如图b所示，则电流表的示数为______A。
(4)小明一直用两节电池进行实验，记录的数据如表所示，老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑，请你指出该组实验序号并说明判断理由：______。
五、简答题：本大题共1小题，共2分。
21.如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
六、计算题：本大题共3小题，共20分。
22.一款电保温杯垫，如图所示，能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右，功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温，5min后升高到55℃。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求这段时间内：
(1)水吸收的热量。
(2)杯垫消耗的电能。
(3)杯垫给水加热的效率。
23.如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P移到最右端时，R2两端的电压为5V，电流为0.1A；将滑片P移到另一位置时，R1两端的电压为6V，R2的功率为0.4W。求：
(1)滑动变阻器R2的最大阻值；
(2)电源电压。
24.阅读短文，回答文后问题。
木梁承重中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量，这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3：2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。
用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为E=5l3F32bh3x，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的1250，以保障房屋的安全。
(1)三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是______。
(2)为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是______。
A.木梁的顶面
B.木梁的底面
C.木梁的侧面
D.效果都一样
(3)在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是______。
(4)一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为______ N。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：
A、化石能属于不可再生能源，水能和风能属于可再生能源。故A错误；
B、核电站是利用核裂变来释放能量的，故B正确；
C、目前人类可以直接利用太阳能，如太阳能热水器把水等物质加热、太阳能电池把太阳能转化成电能，故C错误；
D、能量虽然是守恒的，但能源不是取之不尽用之不竭的，能量的转化是有方向的，也是有条件的，故D错误。
故选：B。
(1)可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源；
(2)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的；
(3)生活中，人们可以将太阳能直接转化为内能、电能；
(4)能源并不是取之不尽用之不竭的。
本题考查学生对可再生能源、核裂变、能量守恒等知识的掌握情况，需要准确记忆。
2.【答案】C
【解析】解：演员弹奏钢琴时，使用相同的力量弹不同的键，则不同的琴键的振动快慢不同，即所发出的声音的音调不同。
故选：C。
本题考查了声音的特征，只要对三个特征(音调、响度、音色)有深刻的认识，将知识与生活有机的结合起来，便能找到答案。
3.【答案】B
【解析】解：霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
故选：B。
物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
本题考查物态变化的分析，分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态。
4.【答案】D
【解析】解：A、温度越高的物体，分子运动越剧烈，分子动能越大，但其内能不一定越大，因为质量和状态也影响内能，故A错误；
A、碎的镜子靠在一起不能“重圆”，说明分子间距离太大，大于能产生作用力的距离，故B错误；
C、海绵内有大量的孔洞，用手捏海绵，海绵内的孔洞变小，从而使海绵的体积变小，这与分子间的间隙无关，故C错误；
D、由于组成香水的物质分子不停地做无规则运动，打开香水瓶盖后，香水分子充满周围的空间，所以能闻到香味，故D正确；
故选：D。
(1)物体的内能与温度、质量、状态有关；
(2)分子动理论包括：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力，分子间存在间隙。
本题考查学生对分子动理论内容的了解情况，需要结合具体生活实例进行分析，并掌握用物理语言解释物理现象的能力。
5.【答案】B
【解析】解：在平静的水中形成清晰的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
故选：B。
平面镜成像是光的反射形成的。
此题考查平面镜成像的原理，属于基础知识。
6.【答案】D
【解析】解：
AB、前行时突然刹车或前行时撞上前车，人的上半身由于惯性会向前倾，则头枕对此不起保护作用，故AB不符合题意；
C、静止时受到前车撞击，人的下半身随车向后运动，但人的上半身由于惯性仍保持原来的静止状态，所以人的上半身相对于下半身会向前倾，则头枕对此不起保护作用，故C不符合题意；
D、静止时受到后车撞击，人的头部由于惯性会向后仰，此时车辆的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而柔软的头枕对头部能起到保护作用，故D符合题意。
故选：D。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体在任何情况下都具有惯性；解答时需知道：若人向后仰，则头枕能起到保护作用；若人向前倾，则头枕不能起到保护作用。
本题考查了对惯性知识的理解，解答时需结合相关物理知识和生活经验进行分析。
7.【答案】D
【解析】解：
A、惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故A错误；
B、因为大气压随高度的增加而减小，所以，国产大飞机在上升时，高度增加，外界的大气压减小，故B错误；
C、物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态；绕月飞行的“嫦娥”卫星原来是运动的，如果不受任何外力作用，卫星将做匀速直线运动，故C错误；
D、“天舟一号”经火箭发射上升的过程中，高度增加，重力势能变大，故D正确。
故选：D。
(1)惯性的大小只与质量有关；
(2)大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小；
(3)物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态；
(4)重力势能大小与高度有关。
本题考查的知识点较多，但都属于基础知识的考查，比较简单。
8.【答案】D
【解析】解：封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，分子动能增加，气体体积减小，因为是封闭的气体，质量不变，所以分子数不会增加，
由ρ=mV可知，密度变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做功，气体内能增加，温度升高，压强增大。
本题是物理知识在生活中的应用，考查做功改变物体的内能，难度不大。
9.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流。
A、如果R短路，与灯泡L在一条支路的电流表被短路，示数为零，电源被短路，电路中电流过大，干路中电流表示数较大，可能会烧坏电流表，故A错误；
B、如果R断路，两个电流表测量L中的电流，两个电流表示数相等，故B正确；
C、如果L短路，电源被短路，电路中电流过大，可能会烧坏电流表，故C错误；
D、如果L断路，与灯泡L在一条支路的电流表示数为零，干路中的电流表测量R中的电流，此电流表有示数，故D错误。
故选：B。
根据电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流，再根据选项中的描述依次判断电路中的故障，并注意不同的可能性。
本题考查电路故障分析，一般题目设计的都是一处故障，原因只有两个：短路或开路。
10.【答案】C
【解析】解：
A、只对调电源的正、负极，电流的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故A有效；
B、将蹄形磁体的N、S极对调，磁场的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故B有效；
C、同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电流方向改变，磁场方向改变，不会改变运动方向，电动机转动方向不变，故C无效；
D、导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电流的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故D有效。
故选：C。
通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变。
要改变通电直导线的运动方向，只能改变电流方向和磁场方向中的一个即可，两个因素不能同时改变。
11.【答案】色散 光在同种均匀介质中沿直线传播 音色
【解析】解：(1)“朝辞白帝彩云间”中的“彩云”是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象；
(2)彩云可以遮住阳光，是由于光在同种均匀介质中沿直线传播；
(3)依据音色的不同可以判别发声物体的不同。
故答案为：色散；光在同种均匀介质中沿直线传播；音色。
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这就是光的折射，复色光发生折射时，会出现色散现象，如：海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的；
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播；
(3)声音的要素有：音调、响度、音色。
本题考查光的特点及声音的要素，属于基础知识应用，难度不大。
12.【答案】148 南 减速
【解析】解：(1)由题意可知，这段路程的距离为s=272km，这段路程的行驶时间为t=1h50min=116h，故由v=st可得，这段路程的平均速度约为v=st=272km116h≈148km/h
(2)以站台为参照物，另一辆动车相对于站台向北运动，而以那辆动车为参照物，C43次动车向南运动。
(3)在行驶途中桌上的苹果突然向前滚动，是由于动车正在做减速运动，而苹果由于惯性仍然要保持原来的运动状态不变，故此时苹果会向前突然滚动。
故答案为：148；南；减速。
(1)根据列车的运行时刻求出运行时间，根据v=st求出平均速度；
(2)研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物，如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变，则是静止的；
(3)我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。
本题考查的是速度的计算、机械运动和惯性，综合性较强，难度不大。
13.【答案】26201.3×103
【解析】解：倒入量筒中蓝莓汁的质量是m=m总−m剩=(20g+20g+5g+4.4g)−(20g+3.4g)=49.4g−23.4g=26g，
由量筒的示数可知，蓝莓汁的体积是：V=20cm3，
则蓝莓汁的密度是：ρ=mV=26g20cm3=1.3g/cm3=1.3×103kg/m3。
故答案为：26；20；1.3×103。
天平在读数时，其示数等于砝码的质量与游码的示数之和，两次测量的数据之差，就是倒入量筒中液体的质量；通过量筒读出液体的体积，利用公式ρ=可计算液体的密度；由于倒入液体时，量筒壁上会粘有液体，会造成体积读数偏小，则密度计算值偏大。
本题考查了液体密度测量实验中天平与量筒的读数、密度公式的计算，难度不大。
14.【答案】1.8上浮 140
【解析】解：(1)苹果所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×180×10−6m3=1.8N；
苹果的重力G=mg=0.14kg×10N/kg=1.4N；重力1.4N<浮力1.8N；
所以苹果松手后将上浮；
(2)苹果漂浮时受到的浮力：
F浮=G总=1.4N；
由F浮=ρ液gV排得，苹果浸入水中的体积：
V浸=V排=F浮ρ液g=1.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.4×10−4m3=140cm3。
故答案为：1.8；上浮；140。
(1)已知物体完全浸没，根据公式F浮=ρgV排可求苹果所受的浮力；再利用公式G=mg求出苹果的重力，重力与浮力进行比较即可得出结论；
(2)苹果在水中漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，然后根据阿基米德原理求出它排开的水的体积。
本题考查浮力和重力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；要知道物体完全浸没后浮力大于重力时物体将上浮；浮力等于重力时物体将悬浮；浮力小于重力时物体将下沉。
15.【答案】0 大于 8
【解析】解：由图乙的v−t图象可知，在0∼2s内，物体速度为零，物体运动的路程为零，由W=Fs可知0∼2s推力做功为零；
由图乙的v−t图象可知，由4∼6s物体处于匀速直线运动状态，由图乙可知对应的推力是2N，物体受到的摩擦力与推力平衡，大小相等，为2N；2∼4s物体的运动速度增大，对应的推力是3N，滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，摩擦力大小不变，为2N，推力大于摩擦力；
第5s时，推力是2N，由图丙的v−t图象可知速度为4m/s，推力的功率：P=Wt=Fst=Fv=2N×4m/s=8W。
故答案为：0；大于；8。
(1)由乙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，由W=Fs分析0∼2s推力做功；
(2)由4∼6s物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与速度无关；2∼4s物体的运动速度发生了变化，滑动摩擦力的大小不变，分析推力和摩擦力的关系；
(3)由4∼6s物体处于匀速直线运动状态，由P=Wt=Fst=Fv得到推力的功率。
v−t图象、F−t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
16.【答案】杠杆 36 10
【解析】解：根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：W有=Gh=180N×0.2m=36J；
因为OA=14OC，B为OC的中点(即B点为杠杆的重心)，
所以，由相似三角形的知识可知，当物体上升0.2m时，重心B点将上升0.4m；
不计摩擦，由η=W有W总=W有W有+W额和W额=G木h′可得：
90%=36J36J+G木×0.4m，
解得G木=10N。
故答案为：杠杆；36；10。
简单机械包括杠杆、斜面等，根据图示可知该机械的名称；
根据W有=Gh可求出有用功；根据η=W有W总=W有W有+W额和W额=G木h′可求出木棒的重力。
本题考查有用功、额外功以及机械效率的计算，关键明确当物体上升的高度与杠杆重心上升高度的关系。
17.【答案】解：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：

【解析】在作凸透镜光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。
凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
18.【答案】解：开启壶盖时，A点的阻力F2的方向竖直向下；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，因此OB作为动力臂l1时最长；
图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，所以动力应使杠杆顺时针转动，则动力F1的方向应该向下，过B点作垂直于OB向下的力，即为最小动力F1的示意图，如图所示：
。
【解析】开启壶盖时，A点的阻力F2的方向竖直向下；
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；动力和阻力使杠杆转动的方向相反，且力与力臂垂直，据此可作出最小动力F1的示意图。
解答本题的关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
19.【答案】速度 多 摩擦力 在木板上铺设毛巾
【解析】解：(1)选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系；
(2)根据题意可知，实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小，小车动能越大，则发生碰撞时对木块所做的功就越多；
(3)若将场景①和②中的木块均移走，可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较摩擦力大小，利用这两个场景可探究摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是在木板上铺设毛巾。
故答案为：(1)速度；(2)多；(3)摩擦力；在木板上铺设毛巾。
(1)动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
(2)据题意可知，实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小；
(4)若将场景①和②中的木块均移走，可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较摩擦力大小。
本题考查了“影响动能大小的因素”的实验，考查了学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观，这就要求我们在平常的实验中多注意分析实验的方法。
20.【答案】
断开 0.48①；因为此时滑动变阻器的电阻为R=UI=Ω>10Ω，超过了滑动变阻器的最大值
【解析】解：
(1)电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示：
(2)连接电路过程中，为保护电路，开关必须处于断开状态；
(3)第3次实验时，电流表接入0−0.6A量程，分度值为0.02A，此时指针过了0.4A后4个小格，读数为0.48A；
(4)因为两节新干电池串联后的总电压3V，在序号①的数据中，电阻两端电压为0.8V，电路电流为0.16A，此时滑动变阻器的电压为3V−0.8V=2.2V，滑动变阻器的电阻应为R=UI=Ω>10Ω，超过了滑动变阻器的最大值，所以序号①的数据是拼凑的；。
故答案为：(1)如图所示；(2)断开；(3)0.48；(4)①；因为此时滑动变阻器的电阻为R=UI=Ω>10Ω，超过了滑动变阻器的最大值。
(1)根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
(2)连接电路过程中，为保护电路，开关必须处于断开状态；
(3)根据电流表接入量程确定分度值读数；
(4)根据序号①的数据中，由串联电路电压的规律及欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的电阻，并与变阻器的最大电阻比较。
本题探究通过导体的电流与电压的关系，考查电路连接、注意事项、电流表读数、串联电路的规律及欧姆定律的运用等知识。
21.【答案】答：在材料和长度一定时，导体横截面积越小电阻越大，所以伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品越细，电阻越大；
根据 Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过细的芯线产生的热量越多，易发生火灾。
【解析】导体电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料有关。在横截面积和材料一定时，导体越长，导体电阻越大；
在导体的长度和材料一定时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；
在导体的长度和横截面积一定时，材料不同，电阻大小不同。
根据Q=I2Rt得，电流产生热量跟电阻成正比，电阻越大，电流产生的热量越多，容易发生火灾。
本题通过家庭常用的插线板考查了焦耳定律知识的应用，体现了物理和生活的密切关系，学好物理，服务于生活。
22.【答案】解：(1)水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×200×10−3kg×(55℃−51℃)=3.36×103J；
(2)杯垫消耗的电能：W=Pt′=16W×5×60s=4.8×103J；
(3)杯垫给水加热的效率：η=Q吸W×100%=3.36×103J4.8×103J×100%=70%。
答：(1)水吸收的热量为3.36×103J；
(2)杯垫消耗的电能为4.8×103J；
(3)杯垫给水加热的效率为70%。
【解析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)根据W=Pt求出杯垫消耗的电能；
(3)根据效率公式求出杯垫给水加热的效率。
本题是一道电热综合题，主要考查吸热公式、电功公式以及效率公式的应用，是一道基础题。
23.【答案】解：(1)由题意可知，闭合开关，将滑片P移到最右端时，R2接入电路中的电阻最大，
此时R2两端的电压为5V，电流为0.1A，
根据欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为R2=U2I=5V0.1A=50Ω；
(2)由电路图可知，R1、R2串联。当滑片在最右端时，根据串联电路电压特点可得，电源电压为
U=5V+0.1A×R1①
将滑片P移到另一位置时，电路中的电流为I′=U1′R1=6VR1；
由于R2的功率为0.4W，
由P=UI得，此时R2两端的电压为U2′=P2′I′=0.4W6VR1=0.4W×R16V，
根据串联电路电压特点可得，此时电源电压为U=6V+0.4W×R16V②
联立①②，解得U=8V。
答：(1)滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω；
(2)电源电压为8V。
【解析】由图知，闭合开关，定值电阻与滑动变阻器串联。
(1)将滑片P移到最右端时，滑动变阻器全部接入电路。已知滑动变阻器两端电压及通过的电流，利用R=UI得到其最大阻值；
(2)在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和。无论滑片位置在哪里，电源电压为两只电阻两端电压之和；将滑片P移到另一位置时，已知R1两端的电压，设R1阻值为R1，利用欧姆定律得到此时的电路电流；已知此时滑动变阻器的功率及通过的电流，利用P=UI变形公式得到此时滑动变阻器两端电压。根据电源电压一定列方程得到电源电压。
此题考查了串联电路的特点、欧姆定律及电功率计算公式的应用，综合性较强，难度较大。
24.【答案】② B c 960
【解析】解：(1)根据题目的条件：矩形木梁横截面的高宽比为3：2时，承重能力最强，所以乙图中的②承重能力最强。
(2)在形变最大的位置粘贴一层抗拉伸的材料，所以应该在木梁的底面，故B符合题意，ACD不符合题意，
(3)由题目的公式E=5l3F32bh3x得到：F=32bh3xE5l3，在其它条件一定时，F与x成正比，当超过最大限重能力木梁可能会过度弯曲甚至断裂；故c符合题意。
(4)根据题目的公式变形得到：F=32bh3Ex5l3=32×0.06m×(0.1m)3×1×1010N/m2×12505×(4m)3×4m=960N。
故答案为：(1)②；(2)B；(3)c；(4)960。
(1)当矩形木梁横截面的高宽比为3：2时，承受的压力最大。
(2)在形变最大的位置粘贴一层抗拉伸的材料。
(3)根据题目的计算式为E=5l3F32bh3x进行分析。
(4)根据题目的公式E=5l3F32bh3x进行计算。
会根据题目的条件进行分析和计算。实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.32
0.60