2024年湖北襄阳市南漳县中考物理适应性考试试题

这是一份2024年湖北襄阳市南漳县中考物理适应性考试试题，共24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。
1．（2分）声音与人类社会息息相关，在生活和生产中有很多应用。下列关于声音的说法正确的是（ ）
A．声音可以在真空中传播，并且传播得最快
B．声音的音调与物体的振幅有关
C．利用次声波可以确定鱼群位置和海水深度
D．汽车排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声
2．（2分）我国的成语故事，生动、形象，寓意深刻。下列成语属于光的折射现象的是（ ）
A．坐井观天B．杯弓蛇影C．海市蜃楼D．一叶障目
3．（2分）下列关于温度和热现象的说法中，错误的是（ ）
A．人体正常体温约为37℃
B．秋冬的早晨出现的雾属于汽化现象
C．物体温度降低时该物体内能减少
D．热机是将内能转化为机械能的机械
4．（2分）下列关于力的说法，错误的是（ ）
A．力是改变物体运动状态的原因
B．放在水平桌面上的书，受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C．当紧急刹车时人会受到向前的惯性力
D．体育课上，人握住杆沿杆竖直向上爬行时，人受到摩擦力方向竖直向上
5．（2分）以下说法中，正确的是（ ）
A．飞机航飞过程中机翼上方气流速度较小，对机翼上表面的压强较大
B．一个标准大气压可以支持760cm高的水银柱
C．书包带较宽是为了增大压强
D．匀速上升的直升机，其机械能增大，动能不变
6．（2分）如图，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ）
A．变大B．不变
C．变小D．先变小，后变大
7．（2分）AB两个实心球，它们的密度之比为3：5，体积之比为2：1。现将两球放入水中，静止时它们受到的浮力之比为7：5，则两球在水中静止时所处状态可能是（ ）
A．两球均漂浮B．两球均下沉
C．A球下沉，B球漂浮D．B球下沉，A球漂浮
8．（2分）一般家庭卫生间都安装有照明灯和换气扇，使用时，有时需要它们各自独立工作，有时又需要它们同时工作。如图的电路图中，符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2分）下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．在高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B．当发现有人触电时，要立即快速上前把触电者拉开
C．及时更换家庭电路中绝缘皮老化破损的导线
D．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
10．（2分）如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，闭合开关后，当滑片P在右端时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器消耗功率为1.8W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，小灯泡恰好正常发光。则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
B．灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C．灯泡正常发光时的功率为2W
D．当滑片P移至中点时，滑动变阻器消耗的功率为6.4W
11．（2分）灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．若L和R并联且干路电流为2.5A时，电路两端电压为8V
B．若L和R串联且电流为0.75A时，电路两端电压为6V
C．若L和R并联，则电路两端总电压越大时灯丝电阻越大
D．若L和R串联，则电路两端总电压越大时灯丝电阻越大
12．（2分）如图中，能够说明电动机工作原理的实验是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）小红参加校运动会百米赛跑，跑完全程用时15s，则全程的平均速度是 m/s（结果保留一位小数），以奔跑的小红为参照物，运动场旁的建筑物是 的（填“运动”或“静止”）。
14．（3分）弹簧测力计下悬挂一物体，当物体1/3的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7.5N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4.5N。现将该物体从弹簧测力计上取下后放入水中，该物体静止时所受浮力是 N。该物体密度为 kg/m3，体积为 cm3。（ρ水＝103kg/m3，g取10N/kg）
15．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大值为60Ω，定值电阻R2＝10Ω。当闭合S和S1，断开S2，使滑动变阻器的滑片P在中点时，R2的功率为0.9W，则这时电流表的示数为 A，电源电压为 V。当闭合S和S2，断开S1，要使小灯泡功率为1.6W，则滑动变阻器连入电路中的阻值为 Ω。
16．（2分）“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）；现在是华为5G时代了，我们用手机可以跟远方的朋友打电话，还可以视频，这使我们的工作和生活非常方便快捷，手机的信号是靠 来传输的。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（2分）如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一支激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一个光斑，请利用平面镜成像特点完成光路图。
18．（2分）如图，物体A放在斜面上处于静止状态，在图中画出A所受重力G和对斜面的压力F的示意图。
19．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图1所示，平行光正对凸透镜照射，把光屏移动到图中位置时光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 cm。
（2）在实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图2所示时，在光屏上得到了一个清晰的倒立、 的实像。实际生活中，利用这个规律制成的光学仪器是 。
（3）实验过程中，如果时间较长，蜡烛燃烧后要逐渐变短，这样以来，烛焰所成的像在光屏上的位置会向 方移动。（选填“上”或“下”）
（4）在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜之后，会发现光屏上的像由清晰变得比较模糊，同学们猜测这是因为眼镜的镜片对光线产生了作用。这时候，一位同学将光屏向远离透镜方向移动一段距离，他发现光屏上的像又变得清晰了，由此可知该眼镜是 眼镜。（选填“近视”或“远视”）
20．（5分）小华同学在“测量盐水的密度“实验中，操作步骤如下：
（1）把天平放在水平桌面上，游码放在 ，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直到横梁平衡。
（2）已知空烧杯的质量为17g，现将适量盐水装入烧杯，并放在天平的左盘，测量其质量，待天平平衡时，右盘放置的砝码和游码移动的位置如图乙所示。那么测出盐水的质量为 g。
（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图丙所示。由此计算出盐水的密度为 kg/m3。小华同学此次测出的盐水密度值是偏 （填“大”或“小”）。
21．（7分）“测量小灯泡电阻”实验，采用的电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）如图1是某小组的实验电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2）电路连接完整后，当向左移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将 。
（3）当移动滑片时得到了一些数据，并填写在下表里。图2是第3次实验时电流表的示数。那么小灯泡正常发光时灯丝的电阻R3＝ Ω。
（4）分析表中的数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻随着 的改变而改变。
（5）该实验电路也可以测量小灯泡的电功率。另外一实验小组在实验时，电压表0～15V量程损坏了，而0～3V量程是完好的，那么在不增减器材的情况下，他们要测出小灯泡的额定功率，怎么办呢？请你简述一下测量的操作办法： ； 。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（8分）如图所示，是平衡箱可移动的塔式起重机简易示意图，它广泛用于楼房建筑中材料的输送及建筑构件的安装。平衡臂和起重臂整体可视为一根杠杆，O是它的支点，平衡臂最长为L1＝10m、起重臂最长为L2＝25m，平衡箱的质量为2×104kg。（平衡臂、起重臂、动滑轮、钢绳及吊钩的重均忽略不计，g取10N/kg）
（1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是多少kg？
（2）某一次起吊时，使吊钩移到起重臂的最右端，把一个3×104N的构件吊到空中，然后在电动机的牵引下，使被吊起的构件以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也要以某一速度向O点移动，那么在确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，平衡箱移动的速度是多少m/s？
（3）某一次要起吊一个重为9×103N的货物，起升电动机通过对钢绳施加拉力F将货物从地面匀速地提升到30m的高空处，所用的时间是50s，已知滑轮组的机械效率为90%，则起升电动机对钢绳施加的拉力F是多大？该起升电动机的功率是多大？
23．（7分）如图所示，是某实验小组设计的一种电热饮水机电路原理图。该饮水机的水箱容积是1L。它通过机内温控开关S进行自动控制，实现加热和保温两种功能。电路电压为220V，当处于加热挡时电路消耗的总功率为1100W；处于保温挡时，电路消耗的总功率为242W。问：
（1）R1和R2的阻值各是多大？
（2）该饮水机在保温状态下工作10min，R1产生的热量是多少？
（3）该饮水机的加热效率为70%（即电流产生热量有70%能被水吸收）。在傍晚时候是用电高峰期，实际工作电压只有200V，这时候将一满水箱的水从16℃加热至100℃，需要多少分钟？（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不计温度对电阻的影响）
参考答案与试题解析
一、选择题（共12题，每题2分，共24分，在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（2分）声音与人类社会息息相关，在生活和生产中有很多应用。下列关于声音的说法正确的是（ ）
A．声音可以在真空中传播，并且传播得最快
B．声音的音调与物体的振幅有关
C．利用次声波可以确定鱼群位置和海水深度
D．汽车排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声
【解答】解：A、真空不能传声，故A错误；
B、声音的音调与发声体的振动频率有关，故B错误；
C、利用超声波可以确定鱼群位置和海水深度，故C错误；
D、汽车排气管上安装消声器是控制噪声的产生，在声源处减弱噪声，故D正确。
故选：D。
2．（2分）我国的成语故事，生动、形象，寓意深刻。下列成语属于光的折射现象的是（ ）
A．坐井观天B．杯弓蛇影C．海市蜃楼D．一叶障目
【解答】解：A、坐井观天利用了光的直线传播，故A不符合题意；
B、杯弓蛇影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意；
C、海市蜃楼是由光的折射形成的，故C符合题意；
D、一叶障目是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选：C。
3．（2分）下列关于温度和热现象的说法中，错误的是（ ）
A．人体正常体温约为37℃
B．秋冬的早晨出现的雾属于汽化现象
C．物体温度降低时该物体内能减少
D．热机是将内能转化为机械能的机械
【解答】解：A、人体正常体温在37℃左右，变化幅度很小，故A正确；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C、温度影响物体的内能，温度升高时内能增加；温度降低时内能减少，故C正确；
D、热机是利用燃料燃烧释放的内能来做功的，所以是将内能转化为机械能的装置，故D正确。
故选：B。
4．（2分）下列关于力的说法，错误的是（ ）
A．力是改变物体运动状态的原因
B．放在水平桌面上的书，受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C．当紧急刹车时人会受到向前的惯性力
D．体育课上，人握住杆沿杆竖直向上爬行时，人受到摩擦力方向竖直向上
【解答】解：A、力是改变物体运动状态的原因，故A正确；
B、放在水平桌面上的书，它受到的重力和桌面对它的支持力作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确；
C、惯性是物体的一种属性，不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误；
D、人沿杆竖直向上匀速爬行时，摩擦力与重力平衡，大小相等、方向相反，因为重力方向竖直向下，所以所受摩擦力方向竖直向上，故D正确。
故选：C。
5．（2分）以下说法中，正确的是（ ）
A．飞机航飞过程中机翼上方气流速度较小，对机翼上表面的压强较大
B．一个标准大气压可以支持760cm高的水银柱
C．书包带较宽是为了增大压强
D．匀速上升的直升机，其机械能增大，动能不变
【解答】解：A、机翼上方气流速度较大，气流对机翼上表面的压强较小，故A错误；
B、1标准大气压所能支持的水银柱的高度是76cm，故B错误；
C、书包带较宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D、飞机匀速上升过程中，质量不变、速度不变，动能不变，但是高度升高，所以重力势能增大，故机械能增大，故D正确。
故选：D。
6．（2分）如图，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ）
A．变大B．不变
C．变小D．先变小，后变大
【解答】解：如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力将变大。
故选：A。
7．（2分）AB两个实心球，它们的密度之比为3：5，体积之比为2：1。现将两球放入水中，静止时它们受到的浮力之比为7：5，则两球在水中静止时所处状态可能是（ ）
A．两球均漂浮B．两球均下沉
C．A球下沉，B球漂浮D．B球下沉，A球漂浮
【解答】解：由题知ρA：ρB＝3：5，VA：VB＝2：1，
根据ρ＝知A、B两个实心球的质量之比：
＝＝＝，
由G＝mg可得，两球的重力之比：
＝＝＝，
A、如果A、B都漂浮，则物体受到的浮力都等于物体的重力，所以浮力之比应该等于重力之比，即浮力之比为6：5，不是7：5，故A错误；
B、两球均下沉，则物体排开水的体积等于物体的体积，由F浮＝ρ水gV排可知，物体受到的浮力跟物体排开水的体积成正比，所以A、B受到的浮力之比应该为2：1，不是7：5，故B错误；
CD、因A、B两球既不是都漂浮，又不是都浸没，所以只能是一个漂浮、一个浸没，并且密度大的浸没，密度小的漂浮，因为ρA：ρB＝3：5，所以可以判断A球漂浮、B球沉底，故D正确，C错误。
故选：D。
8．（2分）一般家庭卫生间都安装有照明灯和换气扇，使用时，有时需要它们各自独立工作，有时又需要它们同时工作。如图的电路图中，符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：要求电灯与风扇相互不影响，能独立工作，故应使电灯与风扇并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关。
故选：D。
9．（2分）下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）
A．在高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B．当发现有人触电时，要立即快速上前把触电者拉开
C．及时更换家庭电路中绝缘皮老化破损的导线
D．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【解答】解：
A、高大建筑物为避免发生雷击，顶端要安装避雷针，故A符合安全用电原则；
B、发现有人触电时，若用手把触电者拉开，因人体是导体，可能会使施救者间接触电，故B不符合安全用电原则；
C、电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故C符合安全用电原则；
D、安全用电的基本原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D符合安全用电原则。
故选：B。
10．（2分）如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，闭合开关后，当滑片P在右端时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器消耗功率为1.8W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，小灯泡恰好正常发光。则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
B．灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C．灯泡正常发光时的功率为2W
D．当滑片P移至中点时，滑动变阻器消耗的功率为6.4W
【解答】解：A、由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
当滑片P在右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时它两端的电压为：U滑＝＝＝6V，
滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝20Ω，故A错误；
BCD、当滑片P移至中点时，滑动变阻器接入电路的阻值变小为：R中＝×R滑＝×20Ω，
则它两端的电压变小为：U中＝U滑﹣ΔU＝6V﹣2V＝4V，
此时通过灯泡和滑动变阻器的电流：IL＝I中＝＝＝0.4A，
滑动变阻器消耗的功率：P中＝U中I中＝4V×0.4A＝1.6W，故D错误；
灯泡两端的电压：UL＝U﹣U中＝9V﹣4V＝5V，
灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12.5Ω，故B错误；
灯泡正常发光时的功率：PL＝ULIL＝5V×0.4A＝2W，故C正确。
故选：C。
11．（2分）灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．若L和R并联且干路电流为2.5A时，电路两端电压为8V
B．若L和R串联且电流为0.75A时，电路两端电压为6V
C．若L和R并联，则电路两端总电压越大时灯丝电阻越大
D．若L和R串联，则电路两端总电压越大时灯丝电阻越大
【解答】解：A、若L和R并联，电阻和灯两端的电压都是8V，由图象知：IL＝1.5A，IR＝1.0A，则干路电流I＝IL+IR＝1.5A+1.0A＝2.5A，故A正确；
B、若L和R串联，当电流为0.75A时，由图象知：UL＝2V，UR＝6V，则总电压U＝UL+UR＝2V+6V＝8V，故B错误；
C、若L和R并联，根据并联电路的特点可知：电阻和灯两端的电压相等，由图象知：灯丝电阻随电压的增大而增大，所以，电路两端电压越大灯丝电阻越大；故C正确；
D、若L和R串联，电路两端电压越大时，电路中的电流也变大；由图象知灯丝电阻随电流的增大而增大，所以，灯丝电阻变大，故D正确。
故选：B。
12．（2分）如图中，能够说明电动机工作原理的实验是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：AC、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流，发电机是利用该原理制成的该装置说明通电导体的周围存在磁场，电磁铁是利用该原理工作的，故AC不符合题意；
B、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故B符合题意；
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流，发电机是利用该原理制成的，故D不符合题意。
故选：B。
二、填空题（共4题，每空1分，共10分）
13．（2分）小红参加校运动会百米赛跑，跑完全程用时15s，则全程的平均速度是 6.7 m/s（结果保留一位小数），以奔跑的小红为参照物，运动场旁的建筑物是 运动 的（填“运动”或“静止”）。
【解答】解：（1）小红的平均速度v＝＝≈6.7m/s；
（2）以奔跑的小红为参照物，运动场旁的建筑物相对于小红的位置不断变化，故建筑物是运动的。
故答案为：6.7；运动。
14．（3分）弹簧测力计下悬挂一物体，当物体1/3的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7.5N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4.5N。现将该物体从弹簧测力计上取下后放入水中，该物体静止时所受浮力是 13.5 N。该物体密度为 0.75×103 kg/m3，体积为 1.8×103 cm3。（ρ水＝103kg/m3，g取10N/kg）
【解答】解：（1）当物体的体积浸入水中时，排开水的体积为V，弹簧测力计示数为7.5N，
根据称重法测浮力：G﹣F浮＝F和阿基米德原理有：
G﹣ρ水g×V＝7.5N﹣﹣﹣﹣﹣①；
当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4.5N，同理有：
G﹣ρ水g×V＝4.5N﹣﹣﹣﹣﹣②；
①﹣②得：ρ水gV＝18N﹣﹣﹣﹣﹣③，
将③代入①得：
G＝7.5N+18N×＝13.5N；
由③知，物体浸没受到的浮力为18N＞13.5N，由物体的浮沉条件，将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时处于漂浮状态，由漂浮的特点，物体所受浮力是：
F＝G＝13.5N；
（2）由③得物体的体积：
V＝＝＝1.8×10﹣3m3＝1.8×103cm3；
该物体的密度为：
ρ＝＝＝＝0.75×103kg/m3。
故答案为：13.5；0.75×103；1.8×103。
15．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大值为60Ω，定值电阻R2＝10Ω。当闭合S和S1，断开S2，使滑动变阻器的滑片P在中点时，R2的功率为0.9W，则这时电流表的示数为 0.3 A，电源电压为 12 V。当闭合S和S2，断开S1，要使小灯泡功率为1.6W，则滑动变阻器连入电路中的阻值为 20 Ω。
【解答】解：（1）当闭合S、S1、断开S2时，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，
P在中点时，R2的功率为0.9W，
根据P＝I2R2知，此时电路的电流为：
I＝＝＝0.3A，
根据I＝可得，电源电压为：
U＝I（R2+）＝0.3A×＝12V；
（2）当闭合S、S2、断开S1时，滑动变阻器R1与小灯泡串联，根据图乙知，当小灯泡的电功率为1.6W时，小灯泡两端的电压为4V，
根据P＝UI知，此时电路的电流：
I′＝＝＝0.4A，
根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣UL＝12V﹣4V＝8V，
则滑动变阻器连入电路中的阻值：
R′2＝＝＝20Ω。
故答案为：0.3；12；20。
16．（2分）“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于 可再生 能源（填“可再生”或“不可再生”）；现在是华为5G时代了，我们用手机可以跟远方的朋友打电话，还可以视频，这使我们的工作和生活非常方便快捷，手机的信号是靠 电磁波 来传输的。
【解答】解：太阳能等新型能源属于可再生能源；手机的信号是靠电磁波来传输的。
故答案为：可再生；电磁波。
三、探究实践题（共5题，共21分）
17．（2分）如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一支激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一个光斑，请利用平面镜成像特点完成光路图。
【解答】解：
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接S与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线，如图所示：
18．（2分）如图，物体A放在斜面上处于静止状态，在图中画出A所受重力G和对斜面的压力F的示意图。
【解答】解：过物体的重心画一条竖直向下的带箭头的线段，符号为G，即为重力的示意图；
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段，符号为F，即为压力的示意图。如图所示：
19．（5分）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图1所示，平行光正对凸透镜照射，把光屏移动到图中位置时光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 11.0 cm。
（2）在实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图2所示时，在光屏上得到了一个清晰的倒立、 放大 的实像。实际生活中，利用这个规律制成的光学仪器是 投影仪 。
（3）实验过程中，如果时间较长，蜡烛燃烧后要逐渐变短，这样以来，烛焰所成的像在光屏上的位置会向 上 方移动。（选填“上”或“下”）
（4）在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜之后，会发现光屏上的像由清晰变得比较模糊，同学们猜测这是因为眼镜的镜片对光线产生了作用。这时候，一位同学将光屏向远离透镜方向移动一段距离，他发现光屏上的像又变得清晰了，由此可知该眼镜是 近视 眼镜。（选填“近视”或“远视”）
【解答】解：（1）由图甲知，焦点到凸透镜的距离为41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm，所以凸透镜的焦距为f＝11.0cm；
（2）由图2知，此时的物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，利用这个规律制成的光学仪器是投影仪；
（3）由于实验时间较长，蜡烛变短，蜡烛向下移动，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上的位置会向上移动；
（4）将光屏向远离透镜方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，这说明像推迟会聚了，即该眼镜片对光线具有发散作用，所以是凹透镜；凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为：（1）11.0；（2）放大；投影仪；（3）上；（4）近视。
20．（5分）小华同学在“测量盐水的密度“实验中，操作步骤如下：
（1）把天平放在水平桌面上，游码放在 零刻度线处 ，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 左 （填“左”或“右”）调节，直到横梁平衡。
（2）已知空烧杯的质量为17g，现将适量盐水装入烧杯，并放在天平的左盘，测量其质量，待天平平衡时，右盘放置的砝码和游码移动的位置如图乙所示。那么测出盐水的质量为 65.4 g。
（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图丙所示。由此计算出盐水的密度为 1.09×103 kg/m3。小华同学此次测出的盐水密度值是偏 大 （填“大”或“小”）。
【解答】解：（1）把天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处后，由图甲知，指针偏右，此时应将右端的平衡螺母向左调节，直到指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g，盐水和烧杯的总质量m2＝50g+20g+10g+2.4g＝82.4g，
盐水的质量为：m＝m2﹣m1＝82.4g﹣17g＝65.4g；
（3）盐水的体积V＝60mL＝60cm3，
盐水的密度为：
ρ＝＝＝1.09g/cm3＝1.09×103kg/m3；
（3）把烧杯中的盐水全部倒入量筒中测体积时，由于烧杯内壁沾有盐水，所以测得体积V偏小，根据ρ＝可知，所测盐水密度偏大。
故答案为：（1）零刻度线处；左；（2）65.4；（3）1.09×103；大。
21．（7分）“测量小灯泡电阻”实验，采用的电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）如图1是某小组的实验电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2）电路连接完整后，当向左移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将 变小 。
（3）当移动滑片时得到了一些数据，并填写在下表里。图2是第3次实验时电流表的示数。那么小灯泡正常发光时灯丝的电阻R3＝ 9.0 Ω。
（4）分析表中的数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻随着 温度 的改变而改变。
（5）该实验电路也可以测量小灯泡的电功率。另外一实验小组在实验时，电压表0～15V量程损坏了，而0～3V量程是完好的，那么在不增减器材的情况下，他们要测出小灯泡的额定功率，怎么办呢？请你简述一下测量的操作办法： 将电压表并联在滑动变阻器两端 ； 当电压表示数为2.2V时灯泡正常发光 。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）电路连接完整后，当向左移动滑动变阻器的滑片P，此时滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端电压变大，由串联电路电压规律可知，灯泡两端电压变小，即电压表示数变小；
（3）由图1可知，电流表选用小量程；图2是第3次实验时电流表的示数，电流表分度值0.02A，其示数为0.42A，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为：
R3＝＝≈9.0Ω；
（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡亮度变亮，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）电压表测滑动变阻器两端电压，当灯泡正常发光时电压为3.8V，此时滑动变阻器两端电压U滑＝U﹣U额＝6V﹣3.8V＝2.2V，即电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光，故操作办法：将电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为2.2V时灯泡正常发光。
故答案为：（1）见解答图；（2）变小；（3）9.0；（4）温度；（5）将电压表并联在滑动变阻器两端；当电压表示数为2.2V时灯泡正常发光。
四、综合应用题（共2题，共15分）
22．（8分）如图所示，是平衡箱可移动的塔式起重机简易示意图，它广泛用于楼房建筑中材料的输送及建筑构件的安装。平衡臂和起重臂整体可视为一根杠杆，O是它的支点，平衡臂最长为L1＝10m、起重臂最长为L2＝25m，平衡箱的质量为2×104kg。（平衡臂、起重臂、动滑轮、钢绳及吊钩的重均忽略不计，g取10N/kg）
（1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是多少kg？
（2）某一次起吊时，使吊钩移到起重臂的最右端，把一个3×104N的构件吊到空中，然后在电动机的牵引下，使被吊起的构件以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也要以某一速度向O点移动，那么在确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，平衡箱移动的速度是多少m/s？
（3）某一次要起吊一个重为9×103N的货物，起升电动机通过对钢绳施加拉力F将货物从地面匀速地提升到30m的高空处，所用的时间是50s，已知滑轮组的机械效率为90%，则起升电动机对钢绳施加的拉力F是多大？该起升电动机的功率是多大？
【解答】解：（1）配重物的重力G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105 N；
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，
起重机在最大起吊幅度时能吊起物体的重力G'＝＝＝8×104N，
由G＝mg可得：m＝＝＝8000kg；
（2）吊起最重的货物后，在电动机的牵引下，吊起的货物以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也以某一速度向O点移动，在此过程中，确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得，
G′'（L2﹣v物t）＝G（L1﹣vt），
3×104N×（25m﹣2m/s•t）＝2×105 N×（10m﹣vt），
解得：v＝6.55m/s；
（3）由图可知，n＝2，起升电动机做的有用功为：
W有＝G'''h＝9×103N×30m＝2.7×105J，
根据η＝可知，起升电动机对钢绳施加的拉力F做的功为：
W总＝＝＝3×105J，
拉力F为：
F＝＝＝5×103N；
该起升电动机的功率为：
P＝＝＝6×103W。
答：（1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是8000kg；
（2）平衡箱移动的速度是6.55m/s；
（3）起升电动机对钢绳施加的拉力F是5×103N；该起升电动机的功率是6×103W。
23．（7分）如图所示，是某实验小组设计的一种电热饮水机电路原理图。该饮水机的水箱容积是1L。它通过机内温控开关S进行自动控制，实现加热和保温两种功能。电路电压为220V，当处于加热挡时电路消耗的总功率为1100W；处于保温挡时，电路消耗的总功率为242W。问：
（1）R1和R2的阻值各是多大？
（2）该饮水机在保温状态下工作10min，R1产生的热量是多少？
（3）该饮水机的加热效率为70%（即电流产生热量有70%能被水吸收）。在傍晚时候是用电高峰期，实际工作电压只有200V，这时候将一满水箱的水从16℃加热至100℃，需要多少分钟？（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，不计温度对电阻的影响）
【解答】解：（1）由图可知，当开关S接b时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路的总功率最小，饮水机处于保温挡；
当开关S接a时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，饮水机处于加热挡；
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝200Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝200Ω﹣44Ω＝156Ω；
（2）由P＝UI可知，保温挡工作时电路中的电流：I＝＝＝1.1A，
该饮水机在保温状态下工作10min，R1产生的热量：Q＝I2R1t＝（1.1A）2×44Ω×10×60s＝31944J；
（3）由ρ＝可知，满箱水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t′﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣16℃）＝3.528×105J，
由η＝可知，饮水机消耗的电能：W＝＝＝5.04×105J，
由W＝t可知，加热需要的时间：t″＝＝＝554.4s＝9.24min。
答：（1）R1和R2的阻值分别是44Ω、156Ω；
（2）该饮水机在保温状态下工作10min，R1产生的热量是31944J；
（3）实际工作电压只有200V，这时候将一满水箱的水从16℃加热至100℃，需要9.24min。实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
灯丝电阻（Ω）
1
很暗
1.5
0.2
7.5
2
暗
2.5
0.3
8.3
3
亮
3.8
实验次数
发光情况
电压（V）
电流（A）
灯丝电阻（Ω）
1
很暗
1.5
0.2
7.5
2
暗
2.5
0.3
8.3
3
亮
3.8