2022年江苏省苏州市昆山市、张家港中考物理一模试卷

这是一份2022年江苏省苏州市昆山市、张家港中考物理一模试卷，共42页。

A．麦克斯韦B．赫兹C．法拉第D．奥斯特
2．（2分）如图是端午节赛龙舟的情景，选手在鼓声的指引下整齐地划桨，下列说法正确的是（ ）
A．鼓声震耳欲聋，说明鼓声的音调高
B．选手通过响度来辨别鼓声
C．鼓手在耳朵里塞上棉花，是在传播途中减弱噪声
D．鼓声的传播需要介质
3．（2分）下列四幅图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（2分）下列估测中，最接近实际的是（ ）
A．一头猪重约2000N
B．教室内课桌的高度约是1.5m
C．一支新2B铅笔的长度约是40cm
D．一位中学生正常步行的速度约是3m/s
5．（2分）足球比赛中，运动员将足球以旋转的方式发出一条香蕉球，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉路径。自旋方向与行路径的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．乙，丙两图是正确的B．甲，丙两图是正确的
C．甲、乙两图是正确的D．甲、丁两图是正确的
6．（2分）如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是（ ）
A．B．C．D．
7．（2分）为了让植物叶片保持一定的含水量，小敏小组想设计一个检测报警电路，当叶片含水量过低时会提醒主人浇水。查阅资料后发现有一种由石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。于是设计了如图所示电路，电源电压不变，将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量降到过低时（ ）
A．电压表示数增大B．指示灯亮了
C．控制电路总电阻增大D．控制电路总功率减小
8．（2分）如图是家用电冰箱制冷系统的原理图，下列有关说法正确的是（ ）
A．在蒸发器内，制冷剂液化放热
B．在蒸发器内，制冷剂汽化吸热
C．在冷凝器内，制冷剂汽化吸热
D．在冷凝器内，制冷剂液化吸热
9．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法不正确的是（ ）
A．与玻璃棒摩擦过的丝绸带正电
B．走进公园闻到花香，说明分子在不停地运动
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
10．（2分）利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（ ）
A．液体种类B．燃料种类C．液体质量D．燃料质量
11．（2分）萌萌想测一根质地均匀的圆柱形物体的密度，她用天平测出其质量为30g后，欲测体积时，发现其长度超过量筒（如图），她使用一根细线成功地标出了圆柱体高线的中点处A，然后将圆柱体竖直缓慢放入盛有20mL水的量筒中，发现液面与A相平时，液面对准40mL刻度线，而其底面恰好与10mL刻度处对准，g取10N/kg，则（ ）
A．圆柱体密度为1g/cm3
B．圆柱体体积为20cm3
C．圆柱体与量筒的横截面积之比是2：3
D．圆柱体浸入一半时所受浮力0.02N
12．（2分）如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块（ ）
A．运动速度变大B．所受摩擦力变大
C．动能先变大后不变D．机械能先减小后不变
二、填空题
13．（3分）目前核能已经被广泛和平利用。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站将核能最终转化为 能；原子弹是利用 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放能量的。
14．（2分）如图所示是用来描绘某—磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点，可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 处（选填“P”或“Q”）。
15．（2分）如图所示，小车水平向右做匀加速直线匀速运动，数字时钟显示格式“时，分，秒”，则小车从起点到终点通过的总路程是 ，全程的平均速度是 。
16．（3分）如图所示，在做“估测大气压值”的实验时，注射器活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，它近似等于大气对活塞的 ，注射器筒标明其容积为V。用刻度尺测出 （选填“注射器”或“注射器刻度部分”）的长度L，则大气压的表达式为p＝ 。
17．（3分）用如图装置探究平面镜成像的特点，实验中，选取两个完全相同的棋子，是为了比较像和物的 关系；将棋子A放在玻璃板前，再将棋子B竖立在玻璃板后面移动，眼睛应该在棋子 （选填“A”或“B”）一侧观察，直到看上去棋子B和 （选填“棋子”、“棋子A的像”）完全重合。
18．（4分）利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
（1）实验中选择小卡片的目的是 （选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力；
（2）在左右两侧细线挂上相等个数的钩码，将小卡片旋转一定角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止；
（3）用手指水平向右轻弹图示位置中静止的小卡片，若不计一切阻力，小卡片离开手指后将做 直线运动，直至碰上右侧滑轮；
（4）若安装装置时，两个滑轮没有安装在同一高度，则此装置 （选填“能”或“不能”）完成实验。
19．（2分）电子式电能表表盘上标有“3200imp/（kW•h）”字样，将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次。该电热器在上述时间内消耗的电能为 J，该电热器两端的实际电压是 V。（不考虑温度对电阻的影响）
20．（3分）如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在5s内上升2m的过程中，人所用的拉力为120N。此过程中，小明做的额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。（保留一位小数）
21．（3分）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为2kg，粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置，制作时，她将金属框系于螺纹钢的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移到O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为 kg，称重时将重物放入金属框，用测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，是之再次在水平位置平衡。此时弹簧测力计示数为20N，则重物的质量是 kg。若在她们制作的装置中仅将测力计换成2kg“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该称的分度值为 kg。（g取10N/kg）
三、作图题。请按要求完成下列作图。
22．（2分）请在图中画出静止在斜面上的木块受到的重力和摩擦力的示意图。
23．（2分）如图，标出通电螺线管和静止小磁针的N极。
24．（2分）请以笔画线代替导线，将三孔插座、开关控制的电灯接入电路。
四、解答题
25．（4分）小华家里用的是天然气灶，他尝试测该灶的效率，小华用容量4L的壶装满水，水的初温是40℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q（不计水的热量损失）；
（2）天然气灶的效率？
26．（6分）如图所示，电源电压为12V且保持不变，R1＝40Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持不变，电流表量程为0～0.6A。求：
（1）小灯泡正常工作时的电阻？
（2）闭合S、S1、S2，滑动变阻器调到阻值最大处，电流表示数满偏，此时R2的阻值？
（3）闭合S，断开S1、S2，在保证安全使用的前提下，整个电路在1min内消耗的最大电能？
27．（5分）图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
（1）如图乙所示，温度计的示数为 ℃（不需要估读）。
（2）安装实验器材时，小丽应按照 的顺序进行（选填“从上到下”或“从下到上”）。
（3）她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（4）分析图丙可知，该物质在t1时刻的内能 t2时刻的内能；CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，则冰的比热容 水的比热容（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水 沸腾（选填“能”或“不能”）。
28．（4分）小明用图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）小明将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，点燃蜡烛，为使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，接下来应如何操作： 。
（2）调节蜡烛、光屏到图示位置时刚好能成一个等大的实像，若只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 （填字母）。
A.都左移
B.都右移
C.蜡烛左移，光屏右移
D.蜡烛右移，光屏左移
（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 作用，可以矫正的视力缺陷是 。
29．（7分）“沉睡三千年，一醒惊天下”，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。
（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；
（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图甲所示，则模型的质量为 g；
（3）小张又进行了如图乙所示的三个步骤：
①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为125g；
②用细线拴住模型并 在水中（水未溢出），在水面处做标记；
③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到 处，量筒中的水位如图丙所示。
（4）小敏发现取出的模型沾水，不能采用量筒的数据，于是测图乙③中烧杯和水总质量为136g，他计算的密度为 g/cm3。
（5）若只考虑带出水的误差则实验过程中模型带出水的体积为 cm3，小敏计算出的密度与实际值相比 。（偏大/偏小/不变）
30．（4分）用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω，1.5A”。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节 ，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如表：
（2）第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为 A；
（3）为了更精确地描述I与R的关系，在表中增加了的数据，并根据I、的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点，请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I﹣图像。
（4）根据图像可以得到的实验结论是： 。
31．（9分）在“测量小灯泡电功率的实验中”，已知电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”的字样，正常发光时灯泡的电阻约为8Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整，要求导线不交叉，且滑动变阻器滑片P向左滑动时灯泡变亮；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表示数为0，电流表有示数，电表完好，则故障可能是 ；
（4）解决以上故障后，开关闭合，小灯泡不亮，电流表电压表均有示数。接下来他首先进行的操作是 （填字母序号）；
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（5）在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，眼睛应先注视 表的示数，然后读出另一电表示数，测量数据如下表所示；
分析实验数据可知：
①小灯泡的额定功率为 W；
②7、8两次实验中，小灯泡不亮的原因是 。
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 。（选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“8.9Ω”）
32．（6分）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。
如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝3m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计，已知g＝10N/kg。求：
（1）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω。
（2）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0在10s内产生的热量为 J；
（3）重物从静止释放到撞击样品的过程中，重力做功是 J。
2022年江苏省苏州市昆山市、张家港中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题
1．（2分）第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是（ ）
A．麦克斯韦B．赫兹C．法拉第D．奥斯特
【分析】第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是赫兹，而不是其他科学家。
【解答】解：
麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
故选：B。
2．（2分）如图是端午节赛龙舟的情景，选手在鼓声的指引下整齐地划桨，下列说法正确的是（ ）
A．鼓声震耳欲聋，说明鼓声的音调高
B．选手通过响度来辨别鼓声
C．鼓手在耳朵里塞上棉花，是在传播途中减弱噪声
D．鼓声的传播需要介质
【分析】（1）声音由物体的振动产生的；声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；声音的传播需要介质。
（2）减弱噪声的方式有三种，即在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱。
【解答】解：
A、震耳欲聋，说明声音的响度大，故A错误；
B、音色指声音的品质和特色，选手能区分开鼓声和其他声音，依靠的是不同发声体音色一般不同，故B错误；
C、鼓手在耳朵里塞上棉花，是在人耳处减弱噪声，故C错误；
D、鼓声的传播需要介质，故D正确。
故选：D。
3．（2分）下列四幅图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】要解答本题需掌握：电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
【解答】解：电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，故排除A；
而B、D分别是研究电磁铁磁性的强弱和奥斯特实验；
C是验证通电导体在磁场中受力转动的实验，也就是验证电动机工作原理的实验。
故选：C。
4．（2分）下列估测中，最接近实际的是（ ）
A．一头猪重约2000N
B．教室内课桌的高度约是1.5m
C．一支新2B铅笔的长度约是40cm
D．一位中学生正常步行的速度约是3m/s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、一头猪的质量约为200kg，则猪受到的重力G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，故A正确；
B、教室内课桌的高度约为中学生身高的一半，大约80cm＝0.8m，故B错误；
C、一支铅笔的长约为18cm，故C错误；
D、一位中学生的正常步行速度约为1m/s，故D错误。
故选：A。
5．（2分）足球比赛中，运动员将足球以旋转的方式发出一条香蕉球，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉路径。自旋方向与行路径的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．乙，丙两图是正确的B．甲，丙两图是正确的
C．甲、乙两图是正确的D．甲、丁两图是正确的
【分析】流体压强与流速的关系是：流速越大的位置，压强越小，在压强差的作用下，物体会向流速大的一面偏移。据此对照各选项注意进行分析即可做出判断。
【解答】解：当足球在空中高速旋转的时候，足球两侧的空气将会发生很大变化。足球向前飞行，前面的空气被足球分开为两侧从足球两侧滑过。同时，足球在旋转，旋转方向内侧的由于足球的旋转流速变大，气压变小；而外侧的空气被带动向足球挤压，这就造成足球受外侧所受流速和压力的不同。
由甲图可知，足球沿顺时针方向旋转，足球右侧空气流速大，压强小，左侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下逐渐向右侧偏移，故甲图正确；
由乙图可知，足球沿逆时针方向旋转，足球左侧空气流速大，压强小，右侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下应该逐渐向左侧偏移，而图中足球向右偏移，故乙图错误；
由丙图可知，足球沿顺时针方向旋转，足球右侧空气流速大，压强小，左侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下应该逐渐向右侧偏移，而图中足球向左侧偏移，故丙图错误。
由丁图可知，足球沿逆时针方向旋转，足球左侧空气流速大，压强小，右侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下逐渐向左侧偏移，故丁图正确；
综上分析可知，选项ABC错误，D正确。
故选：D。
6．（2分）如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是（ ）
A．B．C．D．
【分析】首先要弄清潜望镜的原理，是地上面的、远处的景物反射的光，照射到潜望镜上面这块平面镜上，再反射到下面这块平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见地上面的、远处的景物。总之是平面镜成像。
【解答】解：
根据潜望镜中使用的是两块平面镜；第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像。
故选：B。
7．（2分）为了让植物叶片保持一定的含水量，小敏小组想设计一个检测报警电路，当叶片含水量过低时会提醒主人浇水。查阅资料后发现有一种由石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。于是设计了如图所示电路，电源电压不变，将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量降到过低时（ ）
A．电压表示数增大B．指示灯亮了
C．控制电路总电阻增大D．控制电路总功率减小
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据“湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大”可知当叶片含水量降低时R的阻值变化，进一步得出电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化；
电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引下来，蜂鸣器报警；
根据P＝UI判定总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，
所以，当叶片含水量降低时，R的阻值减小，控制电路总电阻减小，故C错误；
由I＝可知，电路中的电流增大，由U＝IR可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A正确；
电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引下来，蜂鸣器报警，指示灯不发光，故B错误；
电源电压不变，电流增大，根据P＝UI可知，总功率变大，故D错误。
故选：A。
8．（2分）如图是家用电冰箱制冷系统的原理图，下列有关说法正确的是（ ）
A．在蒸发器内，制冷剂液化放热
B．在蒸发器内，制冷剂汽化吸热
C．在冷凝器内，制冷剂汽化吸热
D．在冷凝器内，制冷剂液化吸热
【分析】制冷剂在冰箱内部的蒸发器里面汽化，吸收冰箱内的内能。携带有冰箱里面内能的制冷剂，到了冰箱外面的冷凝器里液化，液化放热，将冰箱内部的内能转移到冰箱的外面。
【解答】解：由图可知，液态制冷剂经过蒸发器后得到常温常压气态制冷剂，制冷剂由液态变为气态，是汽化过程，而汽化是吸热的过程，故A错误，B正确；
高温高压气态制冷剂经过冷凝器后得到液态制冷剂，制冷剂由气态变为液态，是液化过程，但液化是放热过程，故CD错误。
故选：B。
9．（2分）关于粒子与宇宙，下列说法不正确的是（ ）
A．与玻璃棒摩擦过的丝绸带正电
B．走进公园闻到花香，说明分子在不停地运动
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙
D．原子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【分析】（1）与玻璃棒摩擦过的丝绸带负电；
（2）分子在永不停息地做无规则运动；
（3）分子间存在空隙；
（4）物体是由物质组成的，物质是由分子或原子构成的，分子是由原子构成的，原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，原子核包括质子和中子两部分。
【解答】解：A、与玻璃棒摩擦过的丝绸带负电，故A错误；
B、走进公园闻到花香，是因为花香分子进入鼻腔，说明分子在不停地运动，故B正确；
C、由于分子间存在间隙，所以水和酒精混合后总体积变小，故C正确；
D、质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子比质子要小一些，故D正确。
故选：A。
10．（2分）利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（ ）
A．液体种类B．燃料种类C．液体质量D．燃料质量
【分析】比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，控制质量相同的不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力；
比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，通过比较液体升高的温度，根据Q＝cm△t，得出不同燃料放出热量的多少。
【解答】解：比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，控制质量相同的不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力；
比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，通过比较液体升高的温度，得出不同燃料放出热量的多少，故两个实验都需要控制相同的液体质量，ABD错误，只有C正确。
故选：C。
11．（2分）萌萌想测一根质地均匀的圆柱形物体的密度，她用天平测出其质量为30g后，欲测体积时，发现其长度超过量筒（如图），她使用一根细线成功地标出了圆柱体高线的中点处A，然后将圆柱体竖直缓慢放入盛有20mL水的量筒中，发现液面与A相平时，液面对准40mL刻度线，而其底面恰好与10mL刻度处对准，g取10N/kg，则（ ）
A．圆柱体密度为1g/cm3
B．圆柱体体积为20cm3
C．圆柱体与量筒的横截面积之比是2：3
D．圆柱体浸入一半时所受浮力0.02N
【分析】（1）已知将圆柱体竖直缓慢放入盛有20mL水的量筒中，发现液面与A相平时，液面对准40mL刻度线，可得出圆柱体一半的体积，进而得出总体积，已知圆柱体的质量，根据ρ＝计算圆柱体密度；
（2）已知20mL水和一半圆柱体的体积之和为40mL，设圆柱体的横截面积为S1，量筒的横截面积为S2，根据V＝Sh得出总体积等于圆柱体一半的体积和水的体积之和的关系式，即可得出圆柱体与量筒的横截面积之比；
（3）由阿基米德原理算出圆柱体浸入一半时所受浮力。
【解答】解：
AB、圆柱体总质量m总＝30g，一半浸没水中，液面上升的体积为：V水＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3，故圆柱体一半的体积为20cm3，
则圆柱体的体积为：V＝2×20cm3＝40cm3，
圆柱体的密度为：
ρ＝＝＝0.75g/cm3，故AB错误；
C、从右图可知，20mL水和圆柱体一半的体积之和为40mL，
设圆柱体的横截面积为S1，量筒的横截面积为S2，量筒上两条相邻刻度线之间的长度为d，
根据V＝Sh可得，4dS2＝2dS2+3dS1，即S1：S2＝2：3，故C正确；
D、圆柱体浸入一半时所受浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N，故D错误。
故选：C。
12．（2分）如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块（ ）
A．运动速度变大B．所受摩擦力变大
C．动能先变大后不变D．机械能先减小后不变
【分析】对物块进行受力分析，根据摩擦力大小的影响因素判断其摩擦力变化；进而判断物块在滑落过程中的运动状态，对其速度变化做出判断，然后根据动能大小的影响因素判断其动能变化，最后根据重力势能大小的影响因素判断其重力势能的变化，进而得出其机械能的变化情况。
【解答】解：用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；
当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，进而产生沿墙壁向上的摩擦力，且摩擦力随着压力的增大而变大。开始时摩擦力较小，小于重力（f滑＜G），物块向下做加速运动；然后瞬间等于重力；再大于重力（f滑＞G），物块做减速运动；当速度为零时物体静止，从滑动摩擦变为静摩擦，摩擦力瞬间变小，然后静摩擦力等于物重（f静＝G），不再变化。
则：
A、物块的速度先变大再变小，故A错误；
B、物块所受摩擦力先变大再变小后不变，故B错误；
C、物块的动能先变大再变小，故C错误；
D、物块向下滑落的过程中，需要克服摩擦力做功，机械能减小，当物块静止后，机械能不再变化，故机械能先减小后不变。故D正确。
故选：D。
二、填空题
13．（3分）目前核能已经被广泛和平利用。核能属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站将核能最终转化为 电 能；原子弹是利用 核裂变 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放能量的。
【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；
（2）核电站是把核能转化为电能的装置；
（3）子弹是利用裂变释放出巨大能量的原理制成的。
【解答】解：据上面的分析可知，核电站所用的核燃料属于不可再生能源，由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的，核电站将核能最终转化为电能；原子弹是利用核裂变原理释放出巨大的能量。
故答案为：不可再生；电；核裂变。
14．（2分）如图所示是用来描绘某—磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点，可知，a点的磁场比b点的磁场 弱 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 Q 处（选填“P”或“Q”）。
【分析】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱。磁感线是有方向的，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。
小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点。
故答案为：弱；Q。
15．（2分）如图所示，小车水平向右做匀加速直线匀速运动，数字时钟显示格式“时，分，秒”，则小车从起点到终点通过的总路程是 4.50cm ，全程的平均速度是 0.90cm/s 。
【分析】根据表的示数读出起点与终点的时刻。然后通过读刻度尺得出起点与终点的距离，再根据v＝，求得平均速度。
【解答】解：小车运动的距离：s＝8.50cm﹣4.00cm＝4.50cm，小车运动的时间t＝10：6：7﹣10：6：2＝5s，
小车的运动速度v＝＝＝0.90cm/s。
故答案为：4.50cm；0.90cm/s。
16．（3分）如图所示，在做“估测大气压值”的实验时，注射器活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，它近似等于大气对活塞的 压力 ，注射器筒标明其容积为V。用刻度尺测出 注射器刻度部分 （选填“注射器”或“注射器刻度部分”）的长度L，则大气压的表达式为p＝ 。
【分析】本实验的原理是：先排出注射器内的空气，这样在往外拉活塞时，由于外界大气压的作用，要拉动活塞需要很大的力，根据二力平衡的知识可得，这个力的大小等于大气压力，由压强公式可得F＝p大气S，故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可根据p大气＝求出大气压强的值。
【解答】解：（1）当注射器的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F即为大气压力；
（2）已知注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L，故注射器活塞的面积为；
p大气＝＝＝。
故答案为：压力；注射器刻度部分；。
17．（3分）用如图装置探究平面镜成像的特点，实验中，选取两个完全相同的棋子，是为了比较像和物的 大小 关系；将棋子A放在玻璃板前，再将棋子B竖立在玻璃板后面移动，眼睛应该在棋子 A （选填“A”或“B”）一侧观察，直到看上去棋子B和 棋子A的像 （选填“棋子”、“棋子A的像”）完全重合。
【分析】（1）在此实验中，为了比较物像大小关系，利用等效替代的方法，用相同的棋子进行比较，来获得物像大小关系；
（2）根据平面镜成的像是虚像，可判断在寻找棋子A的像的位置时眼睛应该在棋子哪一侧观察，直到看上去棋子B和棋子A的像完全重合。
【解答】解：（1）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了比较像和物的大小关系；
（2）由于平面镜成的是虚像，所以在寻找棋子A的像的位置时，人眼应在棋子A这一侧观察，直到看上去棋子B和棋子A的像完全重合。
故答案为：大小；A；棋子A的像。
18．（4分）利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
（1）实验中选择小卡片的目的是 不考虑 （选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力；
（2）在左右两侧细线挂上相等个数的钩码，将小卡片旋转一定角度，松手后小卡片 不能 （选填“能”或“不能”）保持静止；
（3）用手指水平向右轻弹图示位置中静止的小卡片，若不计一切阻力，小卡片离开手指后将做 匀速 直线运动，直至碰上右侧滑轮；
（4）若安装装置时，两个滑轮没有安装在同一高度，则此装置 能 （选填“能”或“不能”）完成实验。
【分析】（1）实验中，用到了小卡片，是因为小卡片的质量很小，其重力远小于卡片受到的拉力，重力可以忽略；
（2）要验证不在同一直线上两个力是否平衡，可以将小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上；
（3）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态；
（4）只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究。
【解答】解：（1）选择比较轻的卡片，是不考虑卡片重力对实验的影响；
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，需用手将卡片旋转一个角度，观察到小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，根据二力平衡条件可知，小卡片不能保持静止；
（3）用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片，小卡片会向右运动，手不施力之后，它受到平衡力，所以继续保持匀速直线运动状态；
（4）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是能处于静止状态，照样能完成实验。
故答案为：（1）不考虑；（2）不能；（3）匀速；（4）能。
19．（2分）电子式电能表表盘上标有“3200imp/（kW•h）”字样，将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次。该电热器在上述时间内消耗的电能为 1.8×105 J，该电热器两端的实际电压是 200 V。（不考虑温度对电阻的影响）
【分析】（1）“3200imp/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电，电能表的指示灯闪烁3200次，据此求电能表的指示灯闪烁160次，电电热器消耗电能；
（2）利用P＝求电热器的实际电功率；知道电热器的额定电压和额定功率，利用P＝求电热器的电阻；不考虑温度对电阻的影响再利用P＝求电热器的实际电压。
【解答】解：
（1）“3200imp/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电，电能表的指示灯闪烁3200次。
电能表指示灯闪烁160次，该电热器消耗的电能：
W＝＝0.05kW•h＝1.8×105J；
（2）电热器的实际电功率：
P＝＝＝1000W，
由P＝可知，电热器的电阻：
R＝＝＝40Ω，
不考虑温度对电阻的影响，根据P＝可得，电热器的实际电压：
U实＝＝＝200V。
故答案为：1.8×105；200。
20．（3分）如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在5s内上升2m的过程中，人所用的拉力为120N。此过程中，小明做的额外功是 80 J，拉力的功率是 96 W，滑轮组的机械效率是 83.3% 。（保留一位小数）
【分析】（1）由图知，使用滑轮组时承担物重的绳子有效股数，拉力端移动距离s＝nh，根据W＝Fs求拉力做的总功；利用W有＝Gh求出拉力做的有用功，小明做的额外功等于总功减去有用功；
（2）利用P＝求拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：（1）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝nh＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝120N×4m＝480J，
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2m＝400J，
拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝480J﹣400J＝80J，
（2）拉力的功率：P＝＝＝96W；
（3）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%。
故答案为：80；96；83.3%。
21．（3分）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为2kg，粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置，制作时，她将金属框系于螺纹钢的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移到O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为 23 kg，称重时将重物放入金属框，用测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，是之再次在水平位置平衡。此时弹簧测力计示数为20N，则重物的质量是 48 kg。若在她们制作的装置中仅将测力计换成2kg“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该称的分度值为 0.5 kg。（g取10N/kg）
【分析】悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件求出金属筐的质量；
根据弹簧测力计的示数，利用杠杆的平衡条件求出金属筐和重物的总质量，从而求出重物的质量；
将弹簧测力计换成质量为2kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然后得出分度值的大小。
【解答】解：将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm；
圆柱型螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为：L＝﹣4cm＝46cm；
则OA＝100cm﹣4cm＝96cm；
根据杠杆的平衡条件可知：m螺gL＝m筐g×OB，2kg×g×46cm＝m筐×g×4cm，解得：m筐＝23kg；
称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为20N；
根据杠杆的平衡条件可知：F×OA＝m重g×OB，20N×（100cm﹣4cm）＝m重×10N/kg×4cm，解得：m重＝48kg；
从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，在物体重力的力臂不变、秤砣的重力不变的情况下，秤砣对杠杆的作用力的力臂与物体的重力成正比，所以秤砣一侧刻度分布均匀；
若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为2kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大：
m秤砣g×OA＝m'重g×OB，2kg×10N/kg×（100cm﹣4cm）＝m'重×10N/kg×4cm，解得：m'重＝48kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是48kg，则该杆秤的分度值为＝0.5kg。
故答案为：23；48；0.5。
三、作图题。请按要求完成下列作图。
22．（2分）请在图中画出静止在斜面上的木块受到的重力和摩擦力的示意图。
【分析】先找出木块的重心，然后根据重力的方向总是竖直向下的，摩擦力的方向与木块运动方向或运动趋势的方向相反，再用示意图表示出重力的方向和摩擦力的方向。
【解答】解：过木块的重心作竖直向下的力，即重力；过重心作沿斜面向上的力，即摩擦力。示意图如下：
23．（2分）如图，标出通电螺线管和静止小磁针的N极。
【分析】根据安培定则确定螺线管的N、S极；然后利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极。
【解答】解：已知电源右端为正极，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；当小磁针静止时，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为N极，左端为S极；如下图所示：
24．（2分）请以笔画线代替导线，将三孔插座、开关控制的电灯接入电路。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】解：
灯泡接法：开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
四、解答题
25．（4分）小华家里用的是天然气灶，他尝试测该灶的效率，小华用容量4L的壶装满水，水的初温是40℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q（不计水的热量损失）；
（2）天然气灶的效率？
【分析】（1）知道水的体积，利用ρ＝求出水的质量，再利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水加热至设定温度吸收的热量；
（2）天然气表前后示数之差就是共燃烧天然气的体积；利用Q＝qV求出天然气燃烧放出的热量；根据η＝得出天然气灶的效率。
【解答】解：（1）水的体积V水＝4L＝4dm3＝0.004m3，
由ρ＝可得，水的质量：m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.004m3＝4kg，
4L水烧开，吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣40℃）＝1.008×106J；
（2）共燃烧天然气的体积：
V＝2365.12m3﹣2365.02m3＝0.1m3；
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.1m3＝3.2×106J；
天然气灶的效率：η＝×100%＝×100%＝31.5%。
答：（1）水吸收的热量Q吸为1.008×106J；
（2）天然气灶的效率为31.5%。
26．（6分）如图所示，电源电压为12V且保持不变，R1＝40Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持不变，电流表量程为0～0.6A。求：
（1）小灯泡正常工作时的电阻？
（2）闭合S、S1、S2，滑动变阻器调到阻值最大处，电流表示数满偏，此时R2的阻值？
（3）闭合S，断开S1、S2，在保证安全使用的前提下，整个电路在1min内消耗的最大电能？
【分析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器调到阻值最大处，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的并联求出R2的最大值；
（3）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，根据灯泡正常发光时的电流可知电路中的最大电流，根据W＝UIt求出整个电路在1min内消耗的最大电能。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡正常工作时的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器调到阻值最大处，R1与R2并联，电流表测干路电流且电流表示数满偏，即干路电流为0.6A，
此时电路中的总电阻：
R＝＝＝20Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，＝+，即＝+，
解得：R2＝40Ω；
（3）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，
所以，安全使用的情况下，电路中的最大电流I大＝0.5A，
则整个电路在1min内消耗的最大电能：
W大＝UI大t＝12V×0.5A×60s＝360J。
答：（1）小灯泡正常工作时的电阻为12Ω；
（2）R2的最大值为40Ω；
（3）闭合开关S，断开开关S1、S2，安全使用的情况下，整个电路在1min内消耗的最大电能为360J。
27．（5分）图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
（1）如图乙所示，温度计的示数为 ﹣4 ℃（不需要估读）。
（2）安装实验器材时，小丽应按照 从下到上 的顺序进行（选填“从上到下”或“从下到上”）。
（3）她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（4）分析图丙可知，该物质在t1时刻的内能 小于 t2时刻的内能；CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，则冰的比热容 小于 水的比热容（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水 不能 沸腾（选填“能”或“不能”）。
【分析】（1）温度计读数时首先观察刻度值从下往上逐渐变小，说明是零下，则要从0刻度处向下数刻度；刻度值从下往上逐渐变大，说明是零上，则要从0刻度处向上数刻度；
（2）组装实验仪器的原则：从下到上，从左到右的顺序；
（3）在熔化时具有一定的熔化温度，这类固体叫做晶体，晶体在熔化时温度不变；
（4）t1﹣t2表示冰在熔化，熔化过程中，要持续吸热，内能增加，但是温度不变；质量相同的同种物质，处于不同状态时，升高相同的温度，加热时间越长，说明吸收的热量越多，比热容越大；
（5）烧杯中的水沸腾后，温度不再升高，试管中的水温能达到沸腾的温度，但不能继续吸热，所以不能沸腾。
【解答】解：（1）观察温度计刻度，从下到上示数变小，说明是零下，则从0刻度处向下数为4格，则读数为﹣4℃；
（2）组装实验仪器的原则：从下到上，从左到右的顺序，酒精灯加热时用外焰加热，要先放酒精灯，根据外焰的高度确定石棉网的高度；再放烧杯，确定试管的高度，最后放入温度计，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或壁；
（3）由丙图可知，在t1﹣t2这段时间内，温度不变，具有一定的熔化温度，说明冰是晶体；
（4）t1﹣t2表示冰在熔化，熔化过程中，要持续吸热，内能增加，但是温度不变，所以t1时刻的内能小于t2时刻的内能；
质量相同的同种物质，处于不同状态时，升高相同的温度，加热时间越长，说明吸收的热量越多，比热容越大，所以冰的比热容小于水的比热容；
（5）烧杯中的水沸腾后，温度不再升高，试管中的水温能达到沸腾的温度，但不能继续吸热，所以不能沸腾。
故答案为：（1）﹣4；（2）从下到上；（3）晶体；（4）小于；小于；（5）不能。
28．（4分）小明用图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）小明将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，点燃蜡烛，为使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，接下来应如何操作： 将蜡烛向上移动 。
（2）调节蜡烛、光屏到图示位置时刚好能成一个等大的实像，若只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 A （填字母）。
A.都左移
B.都右移
C.蜡烛左移，光屏右移
D.蜡烛右移，光屏左移
（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 发散 作用，可以矫正的视力缺陷是 近视眼 。
【分析】（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（2）当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立缩小的实像，应用于照相机；
（3）远视眼是晶状体变薄，像成在视网膜的后方，凸透镜对光线有会聚作用，用凸透镜矫正。
【解答】解：（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度，这样使完整的像成在光屏的中央，所以应该将蜡烛向上移动；
（2）照相机成像时，u＞2f，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像，因此在图中应将蜡烛和光屏都向左移动，故选A；
（3）向右屏又发观清晰的像，说明透镜对光线起了发散作用，则该透镜为凹透镜；近视眼的成因是像成在了视网膜的前方，需要配戴凹透镜来矫正，所以该透镜常用来矫正近视眼。
故答案为：（1）将蜡烛向上移动；（2）A；（3）发散；近视眼。
29．（7分）“沉睡三千年，一醒惊天下”，三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物，如图所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。
（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向 右 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；
（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图甲所示，则模型的质量为 84 g；
（3）小张又进行了如图乙所示的三个步骤：
①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为125g；
②用细线拴住模型并 浸没 在水中（水未溢出），在水面处做标记；
③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到 标记 处，量筒中的水位如图丙所示。
（4）小敏发现取出的模型沾水，不能采用量筒的数据，于是测图乙③中烧杯和水总质量为136g，他计算的密度为 7.6 g/cm3。
（5）若只考虑带出水的误差则实验过程中模型带出水的体积为 1 cm3，小敏计算出的密度与实际值相比 不变 。（偏大/偏小/不变）
【分析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，按左偏右调，右偏左调，调节平衡螺母；
（2）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（3）在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时，物体的排水体积就是物体的体积；
小张又进行了如图乙所示的三个步骤，目的是测量模型的体积，
实验步骤为：①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为125g。
②用细线拴住模型并浸没在水中（水未溢出），在水面处做标记。
③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到标记处，量筒中的水位如图丙所示；
（4）图乙③中烧杯和水的总质量为136g，图2乙①中烧杯和水的总质量为125g，据此得出倒入烧杯中的水的质量，根据密度公式得出倒入水的体积，模型的体积等于倒入水的体积，得出模型的密度；
（5）量筒中原有40mL水，倒入烧杯中之后，剩余的水的体积如图丙所示，据此得出量筒中倒出的水的体积，进而得出若只考虑模型带出水产生的误差，求出实验过程中模型带出水的体积；
从小敏的实验步骤分析所测体积的差异，从而分析密度测量的差异。
【解答】解：（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向右调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；
（2）由图甲可知，标尺的分度值是0.2g，所以模型的质量m＝50g+20g+10g+4g＝84g；
（3）小张又进行了如图2乙所示的三个步骤，目的是测量模型的体积，
实验步骤为：①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为125g；
②用细线拴住模型并浸没在水中（水未溢出），在水面处做标记；
③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到标记处，量筒中的水位如图丙所示。
（4）图乙③中烧杯和水的总质量为136g，图2乙①中烧杯和水的总质量为125g，则倒入烧杯中的水的质量为：136g﹣125g＝11g，
模型的体积等于倒入水的体积为：，
模型的密度；
（5）量筒中原有40mL水，倒入烧杯中之后，剩余的水的体积如图丙所示，为28mL，
量筒中倒出的水的体积为：40mL﹣28mL＝12mL＝12cm3，
若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为：12cm3﹣11cm3＝1cm3；
增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量，与石块带出水的多少无关，不管水带出多少，水始终都要加到标记处，故此实验方法所测密度不变，故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。
故答案为：（1）右；（2）84；（3）②浸没；③标记；（4）7.6；（5）1；不变。
30．（4分）用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω，1.5A”。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节 滑动变阻器的滑片 ，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如表：
（2）第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为 0.24 A；
（3）为了更精确地描述I与R的关系，在表中增加了的数据，并根据I、的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点，请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I﹣图像。
（4）根据图像可以得到的实验结论是： 导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器起到作用有：调节定值电阻两端电压和保护电路；
（2）由表中所测电流情况，判断电流表使用的量程，由图乙读数；
（3）先根据第4次实验数据描点，再作出图像；
（4）根据图像总结结论。
【解答】解：（1）实验时，依次更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压不变；
（2）由表中数据知，换用不同电阻进行实验时，电流在0.08A到0.48A之间，所以电流表应选择小量程，分度值0.02A，由图乙知，第4次实验的电流表示数为0.24A；
（3）第4次实验在图象中的坐标为（0.24，0.100），描出这个点，将各点连接作出图像如图所示：
；
（4）由图像知，电压一定时，I与成正比，所以导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片；（2）0.24；（3）见上图；（4）导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
31．（9分）在“测量小灯泡电功率的实验中”，已知电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”的字样，正常发光时灯泡的电阻约为8Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整，要求导线不交叉，且滑动变阻器滑片P向左滑动时灯泡变亮；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 断开 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最 右 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表示数为0，电流表有示数，电表完好，则故障可能是 小灯泡短路 ；
（4）解决以上故障后，开关闭合，小灯泡不亮，电流表电压表均有示数。接下来他首先进行的操作是 C （填字母序号）；
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（5）在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，眼睛应先注视 电压 表的示数，然后读出另一电表示数，测量数据如下表所示；
分析实验数据可知：
①小灯泡的额定功率为 0.7 W；
②7、8两次实验中，小灯泡不亮的原因是 电路中电流太小，灯的实际功率太小 。
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 1Ω 。（选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“8.9Ω”）
【分析】（1）根据灯的额定电压确定电压表的量程，正常发光时灯泡的电阻约为8Ω，根据欧姆定律算出灯泡正常时电流的大约值确定电流表量程，根据变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮，判断滑动变阻器接入电路的接线柱；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处；
（3）小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联的支路短路或电压表开路；
（4）电流表电压表均有示数，说明电路是通路，发现小灯泡不亮，说明电路的电流过小，据此分析；
（5）测量小灯泡电功率的实验中需要得到不同电压下的电流值；
①根据P＝UI算出小灯泡的额定功率；
②闭合电路，灯泡不发光，电路可能是断路，也可能是电路中电流太小；
③灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，根据表中实验数据求出灯泡电阻阻值。
【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程；正常发光时灯泡的电阻约为8Ω，灯泡正常时电流大约为：I＝＝＝0.3125A，故电流表选用小量程；由变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮可知，灯的电压变大，变阻器的电压变小，由分压原理知，滑动变阻连入电路中的阻值应变小，所以，应将滑动变阻滑片左边的电阻与电流表串联连入电路，如图所示：
；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处，即最右端；
（3）小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联的小灯泡短路或电压表开路，由于电表完好，故故障可能是小灯泡短路；
（4）解决以上故障后，开关闭合，小灯泡不亮，电流表电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路的电流过小，故接下来首先进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选C；
（5）在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，眼睛应先注视电压表的示数然后读出电流表的示数；
①由表可知，当灯泡电压为2.5V时，对应的电流为0.28A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
②第7、8次实验中，电路在有电流，说明电路是通路，但是小灯泡不发光，灯泡不发光的原因是电路中电流太小，灯的实际功率太小；
③由表中第8组实验数据可知，此时灯泡电阻R8＝＝＝2Ω；
灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡的电阻减小，但不会为0，则灯泡电阻可能是1Ω。
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；右；（3）小灯泡短路；（4）C；（5）电压；①0.7；②电路中电流太小，灯的实际功率太小；③1Ω。
32．（6分）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。
如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝3m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计，已知g＝10N/kg。求：
（1）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 0.1 A，压力传感器的电阻是 110 Ω。
（2）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 0.8 A，样品受到的最大撞击力是 400 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0在10s内产生的热量为 4 J；
（3）重物从静止释放到撞击样品的过程中，重力做功是 300 J。
【分析】在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，由压力传感器的电阻R随压力F变化的图象丙知，此时压力传感器的电阻R最大，根据串联电阻的规律，可知此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知此时总电流最小且保持不变；
在重物撞击压力传感器的过程中，对压力传感器的压力变化是：逐渐增大到最大，然后逐渐减小直到等于重物自身的重力，此时压力大小保持不变；根据压力传感器的电阻R随压力F变化的图象丙知，压力传感器的电阻R逐渐减小到最小，然后逐渐增大直到电阻R较大且保持不变，根据串联电阻的规律和欧姆定律，则对应的电流变化为：先逐渐增大到最大时，然后逐渐减小到较小（与重物下落过程中相比）最后电流保持不变；
（1）判断重物下落时电路中的电流大小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压力传感器R的阻值；
（2）在撞击过程中，根据图乙读取电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压力传感器的阻值，然后根据图丙得出样品受到的最大撞击力；由Q＝I2Rt可求得定值电阻R0在10s内产生的热量；
（3）找出电路中的较小电流，由欧姆定律和串联电阻的规律求出此时电路的总电阻。由图找出对应的压力即物体的重力大小，根据W＝Gh算出重力做的功。
【解答】解：
（1）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时的电流I＝0.1A，
由I＝可得，电路中的总电阻：R总＝＝＝120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压力传感器R的阻值：R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（2）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.8A，
此时电路中的总电阻：R总′＝＝＝15Ω，
则此时压力传感器R的阻值：R′＝R总′﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；
当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；
此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；
由图乙可知，此时的电流为I2＝0.2A，
定值电阻R0在10s内产生的热量：Q＝R0t＝（0.2A）2×10Ω×10s＝4J。
（3）根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：
R总″＝＝＝60Ω，
根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻：
R″＝R总″﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由丙图可知，此时的压力F′＝100N，所以物体的重力为100N，
下落过程中做的功为：
W＝Gh＝100N×3m＝300J。
故答案为：（1）0.1；110；（2）0.8；400；4；（3）300。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2023/2/15 21:15:49；用户：初中物理04；邮箱：xdfsz018@xyh.cm；学号：31866871

菁优网APP 菁优网公众号 菁优网小程序实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
30
20
15
10
5
电流I/A
0.08
0.12
0.16
0.48
电阻的倒数/Ω﹣1
0.033
0.050
0.067
0.100
0.200
实验次数
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5
6
7
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发光情况
明亮
亮
更明亮
较亮
较暗
微亮
不亮
不亮
电压U/V
2.5
2.1
3.0
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.30
0.24
0.9
0.19
0.16
0.05
实验次数
1
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电阻R/Ω
30
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电流I/A
0.08
0.12
0.16
0.48
电阻的倒数/Ω﹣1
0.033
0.050
0.067
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发光情况
明亮
亮
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较暗
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不亮
电压U/V
2.5
2.1
3.0
1.7
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0.9
0.5
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电流I/A
0.28
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