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2021年江苏省南京市中考物理模拟试卷（word版 含答案）
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这是一份2021年江苏省南京市中考物理模拟试卷（word版 含答案），共16页。试卷主要包含了关于光现象，下列说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
2021年江苏省南京市中考物理模拟试卷
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．下面是对于日常生活中一些物理量的估计，其中符合实际的是（ ）
A．一支普通2B铅笔的质量约为500g
B．一个中学生的体积约为50cm3
C．物理课本的重力约2N
D．一个普通鸡蛋的密度约为1.0kg/m3
2．核电站发电需要经过核反应堆、蒸汽轮机、发电机的工作，最终把核能转化为电能。下列说法正确的是（ ）
A．原子核由质子、中子和电子组成
B．核反应堆的作用是把化学能转化为内能
C．经过核反应堆后的能量转化是：内能→机械能→电能
D．发电过程中有大量的能量耗损，因此上述过程中能量不守恒
3．关于光现象，下列说法错误的是（ ）
A．小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像
B．把铅笔由靠近盛满水的玻璃杯的位置慢慢向远处移动，发现铅笔一直变长变粗
C．“云在水中飘，鱼在云上游”的美景中的“云”和“鱼”分别是由于光的反射和折射形成的虚像
D．彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射和折射产生的现象
4．安徽地方特色美食不仅花样繁多，而且风味独特。如图所示，通过炸、蒸、煎、熏等烹调手法制成的四种美食中所包含的物理知识，认识不正确的是（ ）
A．炸：米饺用油炸，主要是利用油的沸点高的原因
B．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使汤包蒸熟
C．煎：主要是通过做功的方式使毛豆腐的内能增加
D．熏：细铁丝作架，燃烧桃木屑熏烤才能入味，说明分子在做无规则运动
5．关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是（ ）
A．家用电器达到使用寿命应及时更换
B．使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D．电能表转盘转得越快，说明用电器消耗电能越多
6．随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是（ ）
A．执行导航任务的北斗系列卫星
B．月球上行走的“玉兔”月球车
C．在轨运行的“天宫二号”空间站
D．正在运行的“天问一号”火星探测器
7．如图所示，将正在发出声音的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．音叉周围溅起许多水花说明了声波具有能量
B．通过观察音叉周围溅起的水花，说明了发声的音叉在振动
C．人耳听到的音叉声音越来越小，由于声音的音调在不断降低
D．将音叉放入水中的目的是为了说明液体能够传声
8．如图所示，是国庆70周年参加阅兵的05A两栖装甲突击车，下列关于05A两栖装甲突击车的说法中正确的是（ ）
A．突击车所受重力和地球对突击车的吸引力是一对相互作用力
B．突击车所受重力和突击车对地面的压力是一对相互作用力
C．突击车对地面的压力和地面对突击车的支持力是一对平衡力
D．突击车所受重力和地面对突击车的支持力是一对平衡力
9．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（ ）
A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的
C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低
10．如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气，所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是（ ）
①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系
③甲图中闭合开关后，A管中液面上升较快
④乙图中闭合开关后，A管中液面上升较快
A．只有①② B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④
11．连接乐清与洞头大门岛的大门大桥即将建成通车，图为建筑工人用重垂线原理检查桥墩是否竖直，当重垂从水面开始向下浸入深度为h的水下，能正确反应重垂所受浮力与浸入深度（h）之间关系的是（ ）
A．B． C． D．
12．如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
二．填空题（共7小题，满分26分）
13．小红同学参加体育中考50m游泳考试，她游泳时用力向后划水，因为 小红就会前进。中考50m游泳女生满分的标准为1min20s，小红游泳时速度至少必须达到 m/s才能拿到满分。
14．深秋，小明去江海文化广场游玩。清晨，他透过草叶上的露珠看到放大的叶脉，这是光的 形成的。站在清澈的湖边，平静的水面上烟雾弥漫，望向水面看到如图所示的“云在水中飘，鱼在云上游，鱼戏白塔绿树间”的美景，“烟雾弥漫”是由于水蒸气发生了 （填物态变化），“绿树”是树叶 绿光（选填“吸收”或“反射”），距离水面最远的像是 （选填“白云”、“鱼”、“白塔”或“绿树”）的像。
15．用100N的水平拉力作用在200N重的物体上，在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10m，拉力对物体做的功是 ；如果物体的运动为匀速直线运动，这时摩擦力的大小是 ，此时再将拉力增大为150N，则摩擦力的大小是 。
16．2020年初新冠肺炎肆虐全球。
（1）新冠病毒的直径约为0.1微米，合 m，主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫直径一般为1﹣10微米，其在空气中的运动 （是/不是）分子的无规则运动。常用的三种口罩过滤孔径如下：①普通16层纱布口罩在100微米左右；②单层无纺布口罩在10微米左右；③N95专业口罩在0.1微米左右。上述口罩在防控新冠病毒中更有效的是 （填序号）。戴上口罩后，眼镜镜片上容易出现水雾，这是 现象（填物态变化）
（2）专家指出，75%的酒精（即配制所使用的纯酒精和水的体积比是3：1）可有效灭活病毒。若总体积等于纯酒精和水的体积之和，则配制好的75%的酒精的密度是 kg/m3．但实际配制好的酒精密度比该密度值要大，这是因为 。（已知纯酒精的密度是0.8×103kg/m3）
（3）治疗新冠肺炎重症患者通常在负压病房内进行。负压病房是指利用特殊的装置使病房内的气压低于病房外的气压。考虑到病房内的空气中病毒浓度比较高，使用负压病房的好处是 。负压病房内与外面缓冲区的压强差为5Pa，病房门的面积约2.8m3，则该门所受的内外气体压力差约为 N。
17．1769年科学家 改进、完善了蒸汽机，某四冲程汽油机的转速是1200r/min，那么1秒内，燃气对外做功 次。
18．如图，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB＝2：3，则OAB属于 （填简单机械名称），其自重为 N，若使台秤示数为零，B端施加的最小力为 N（g取10N/kg）。
19．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，R甲 R乙（选填“大于”或者“小于”）若将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，则干路电流为 A；若将甲和乙串联后接同一电源上，则电路中电流为 A。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
20．如图所示，平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
21．如图，用水平力将弹簧压在墙壁上，画出弹簧产生的弹力示意图。
22．如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
四．实验探究题（共8小题，满分44分）
23．小明为了探究冰熔化和水沸腾时温度变化的特点，进行了探究实验，根据测量结果他画出了相关图像，如图a、b所示。
（1）这两个实验都需要用到的测量仪器是 和 。
（2）水沸腾时，温度计的示数如图c所示，则水的沸点是 ℃，此时实验室的大气压 1个标准大气压。（选填“高于”、“等于”或“低于”）
（3）在图a中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为 。
24．用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内 ，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且△H甲 △H乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
25．（1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，
如图所示，这一操作的目的是测出凸透镜的 ；
（2）在探究凸透镜成像的实验中，在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、
光屏的中心大致在 。王聪同学操作时由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向 调节；
（3）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；当蜡烛再向凸透镜远离5cm时，所成的像的性质是 、 、 ，利用此原理制成了 。
26．康康家有一台动感单车，结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行，由于车轮不接触地面，所以在骑行时整车的位置不发生移动。
（1）康康骑车时，车轮转动发出“唰唰”声，分析表明，声音是由物体的 产生的。
（2）关于动感单车，下列说法正确的是 。
A．单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C．移动单车时，让车前端小轮着地，用滚动代替滑动来增大摩擦
D．单车静止在水平地面上时，地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
（3）如图2所示是某次康康移动单车时的操作图，请在图2中画出他在A点所施加动力F1的力臂l1；
（4）单车的骑行阻力可调节。如图3所示，在车轮上方有一个摩擦片，逆时针旋转“刹车球头”，与之相连的摩擦片上移，顺时针旋转“刹车球头”，摩擦片下移。通过调节“刹车球头”，就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力，你将如何调节“刹车球头”： 。
（5）如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“手感应片”时，显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个 （选填“开关”或“电源”）。
（6）康康受显示屏可以显示心率的启发，想设计一个体重秤，当人坐在车座上，身体其它部位不接触车体时，就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻R的电阻值会随压力增大而减小，他将电压表的示数转换为相应的重力值，当人的体重越大时，电压表的示数就越大，则他应在图5所示的A、B、C、D四个点中选择 两个点将电压表接入电路。
27．如图是小巧和小璐合作测量甲、乙两种液体密度的方案：
（1）方案中所测液体密度ρ＝ （用直接测量的物理量符号表示），相对真实值偏 （选填“大”或“小”），原因： 。
（2）小巧在以上方案的实验中，再增加一测量步骤，则能较准确地测量出液体的密度。此步骤是 。
则所测液体密度的准确表达式ρ＝ （用直接测量的物理量符号表示）。
（3）小璐准确记录了甲、乙液体质量与体积的数据，并根据甲液体数据描点连线如图所示，请根据乙液体数据在图中画出乙液体的m﹣V图像。
乙液体
质量m/g
体积V/cm3
1
0
0
2
8
10
3
20
25
4
32
40
28．
（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额＝3.8V；
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向 端（选填“A”或“B”）移动；
②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额＝ A，额定功率P额＝ W；
（2）小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计了如图丙所示的电路，测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤：
①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点 ；（填滑动变阻器滑片位置的变化情况）
②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，应 （填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电压表示数为U；
③写出Rx的表达式：Rx＝ （用所测物理量和已知量的符号表示）。
29．如图，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m已知机器人质量为4kg，圆形身体半径为0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取g＝10N/kg求：
（1）扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气体压强变 将灰尘、杂物吸入集成盒；底部安装有塑料刷，在运动中与地面摩擦而带上 ，吸引地板上的灰尘及轻小物体，达到清扫的目的；
（2）机器人清扫工作中对地面的压强为多大？
（3）若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为多少m？（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动5分钟，计算机器人该段时间内牵引力的做功多大？
30．某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由U1＝6V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、电阻箱R0（最大阻值为90Ω）和热敏电阻R1组成，热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2＝220V的电源和电阻为R2＝48.4Ω的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.05A时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R2产生的热量是多少？
（3）通过调节电阻箱R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应如何调节？（请写出你分析的理由）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．【解答】解：A、一块橡皮的质量约10g，一支普通2B铅笔的质量略小于此数值，在6g左右。故A不符合实际；
B、水的密度是1.0×103kg/m3，人体密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右。中学生的质量在50kg左右，体积在V=mρ=50kg1.0×103kg/m3=0.05m3＝50dm3左右。故B不符合实际；
C、物理课本的质量约200g＝0.2kg，受到的重力约G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N。故C符合实际；
D、水的密度是1.0×103kg/m3，鸡蛋密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右。故D不符合实际。
故选：C。
2．【解答】解：A、原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。故A错误；
B、核反应堆是通过裂变反应来释放核能的，将核能转化为内能，故B错误；
C、核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，故C正确；
D、发电过程中有大量的能量耗损，但能量的总量保持不变。故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
A、小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故A正确；
B、盛水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，将铅笔由靠近杯子的位置逐渐远离的过程中，当铅笔离玻璃杯较近时，成正立、放大的虚像；当铅笔离玻璃杯较远时，成倒立、缩小的实像，即透过玻璃杯会看到铅笔的长短发生变化；由于玻璃杯的上下方向上的厚度是相同的，所以不会看到铅笔的粗细发生变化，故B错误；
C、因为鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的；云在天上，所以“白云”是在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故C正确；
D、雨过天晴，天空出现了美丽的彩虹，这是由于空气中有大量的水，将太阳光进行反射、折射。由于不同颜色的光的折射程度不同，所以人们可以清晰地分辨出七种颜色的光，故D正确。
本题选错误的；
故选：B。
4．【解答】解：
A、因为油的沸点比水的沸点高，所以油炸米饺在短时间内炸熟，缩短加热时间，故A正确；
B、蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使食汤蒸熟，故B正确；
C、煎主要是通过热传递的方式使毛豆腐的内能增加，故C错误；
D、燃烧桃木屑熏烤才能入味，说明分子在做无规则运动，故D正确。
故选：C。
5．【解答】解：A、家用电器达到使用寿命，应及时更换，否则有些绝缘部分损坏，容易漏电，引发触电事故。故A正确；
B、在使用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体。故B错误；
C、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大。故C错误；
D、电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，不一定越多。故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：北斗系列卫星和在轨运行的“天宫二号”空间站绕地球运转；月球上行走的“玉兔”月球车，在月球上进行科研活动。这些设备或航天器的活动范围在地月系以内；
正在运行的“天问一号”火星探测器超出了地月系。
所以上述设备或航天器的活动范围最远的是正在运行的“天问一号”火星探测器。
故选：D。
7．【解答】解：A、音叉直接和水接触，水花溅起是由音叉的振动引起的，不能说明了声波具有能量，故A错误；
B、正在发声的音叉是否振动，不容易观察，把它放到水里后，能够激起水花，看到水花飞溅，就能够说明插入水中的发声音叉是在振动的；故B正确；
C、声音的大小指的是声音的响度，人耳听到的音叉声音越来越小，由于声音的响度在不断减小，故C错误；
D、将音叉放入水中的目的是为了说明插入水中的发声音叉是在振动的，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、突击车所受重力和地球对突击车的吸引力方向都是向下的，所以不是相互作用力。故A不正确；
B、突击车所受重力和突击车对地面的压力方向都是向下的，所以不是相互作用力。故B不正确；
C、突击车对地面的压力和地面对突击车的支持力大小相等、方向相反、分别作用在地面、突击车两个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对相互作用力。故C不正确；
D、突击车所受重力和地面对突击车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力。故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度，故A错误。
BC、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故B正确，C错误。
D、M点的重力势能大于S点的重力势能，球的质量不变，所以球在M点的高度大于S点的高度，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
①由图知，甲图中右侧是两个5Ω的电阻并联，然后与左侧5Ω的电阻串联，根据电路的特点可知，左右两部分的电流虽然相等，但右侧对空气加热的电阻丝上的电流只有左侧电流的一半；虽然左右两侧加热电阻的阻值相等，但流过加热电阻的电流不同，所以甲实验装置控制电阻和通电时间相同，探究电热与电流的关系，故①错误；
②乙图中两个阻值不同的电阻串联，分别对两容器的空气加热，根据串联电路的特点可知，通过的电流和通电时间是相等的，但电阻值不同，所以乙实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电流产生热的多少与电阻的关系，故②正确；
③甲图中闭合开关后，虽然左右两侧加热电阻的阻值相等，但流过加热电阻的电流不同，左侧电流大于右侧电流（即干路电流大于支路电流），根据Q＝I2Rt可知，左侧电阻丝产生热量多，则左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升快，故③正确；
④乙图中两个阻值不同的电阻串联，通过的电流是相等的，右侧电阻的阻值较大，根据Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生的热量较多，则右侧空气的温度升高快，即左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升的慢，故④错误。
故选：C。
11．【解答】解：根据F浮＝ρ液gV排可知，物体所受浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，当重垂从水面开始向下到完全浸没到水中时，重锤浸入水中的深度不断增大，排开水的体积不断变大，浮力不断变大；但浸入水中的体积与深度不成正比，故浮力不是均匀变大；当重锤完全浸没在水中后，重锤浸入水中的深度不断增大，排开水的体积不再变化，浮力不再变化，所以，当重垂从水面开始向下浸入深度为h的水下，浮力先是逐渐增大，然后不变，图中符合这个规律的是C图象。
故选：C。
12．【解答】解：A.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1时，电流表A示数不变，电压变V1示数不断变小。当R1滑片P1在最左端时，电压表V1示数最大，即为电源电压，由图乙可知电源电压为6V。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，当R2滑片的滑片P2滑至中点时，变阻器R2与小灯炮L串联，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，得出此时R2两端电压为：6V﹣3V＝3V，根据串联电路电流处处相等，可知电流表A示数等于流过R2的电流，由图乙得出为0.15A，根据：R=UI，得出R2的滑片P2滑至中点时阻值为：3V0.15A=20Ω，R2最大阻值为：2×20Ω＝40Ω，A错误；
B.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1至最右端时，电压表示数V2为R2两端电压，由图乙可知此时，R2两端电压为4V，根据I=UR，得出流过串联电路的电流为：4V40Ω=0.1A，再根据P＝UI，得出电路消耗的功率为：P＝6V×0.1A＝0.6W。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，此时变阻器R2与小灯炮L串联，当R1向上移动滑片P2至最上端，小灯泡L两端电压V2等于电源电压为6V，电流最大，由图乙可知此时电流为0.2A，根据P＝UI，得出P'＝6V×0.2A＝1.2W，P：P'＝0.6W：1.2W＝1：2，B正确；
C.当S1、S2、S3匀闭合，且把R2滑片滑至最上端，此时R1与小灯炮L并联，电路的总电阻最小，功率最大，等于R1的功率与小灯泡最大功率P'之和，在第一次实验中根据串联电路电压规律，得出R1两端电压为：6V﹣4V＝2V；根据R=UI，得出R1阻值为：2V0.1A=20Ω；电路消耗最大功率时，根据并联电路各支路用电器两端的电压相等，得出此时R1两端电压等于电源电压为6V，根据P=U2R，得出R1的功率为：(6V)220Ω=1.8W；电路总功率为：1.8W+1.2W＝3W，C错误；
D.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，此时R1与R2的阻值全部串联在电路中，R1的滑片P1向右移动时只影响电压表V1的示数，并不改变电路中的电阻值，根据电源电压不变，由公式P=U2R可知，该电路功率不变，D错误。
故选：B。
二．填空题（共7小题，满分26分）
13．【解答】解：（1）物体间力的作用是相互的，当小红用力向后划水，对水有一个向后的力，同时水对人一个向前的力，使小红前进；
（2）小红的速度：v=st=50m80s=0.625m/s。
故答案为：力的作用是相互的；0.625。
14．【解答】解：（1）透过露珠，看到露珠下的叶脉放大了，这是由于露珠相当于凸透镜，其作用相当于放大镜，这是光的折射现象；
（2）“烟雾弥漫”是由于空气中水蒸气遇冷液化而成的；
（3）树叶是不透明的物体，之所以是绿色的，是因为它反射了绿光，吸收了其它颜色的色光；
（4）白云”、“鱼”、“白塔”或“绿树”通过水面成像，而平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等，所以距离水面最远的像是“白云”的像。
故答案为：折射；液化；反射；“白云”。
15．【解答】解：
（1）拉力对物体做的功：
W＝Fs＝100N×10m＝1000J；
（2）物体沿水平方向做匀速直线运动，此时物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力f＝F＝100N；
（3）摩擦力大小与拉力大小无关，因为接触面的粗糙程度和压力大小不变，所以摩擦力大小不变，即摩擦力大小仍然为100N。
故答案为：1000J；100N；100N。
16．【解答】解：（1）0.1μm＝0.1×10﹣6m＝10﹣7m；
带有病毒的飞沫属于物质，所以带有病毒的飞沫在空气中的运动不是分子的无规则运动，是物质的运动；
新型冠状病毒的直径约为0.1微米，要过滤除去空气中的病毒，口罩过滤孔直径应小于病毒，③N95专业口罩在0.1微米左右，能在防控新型冠状病毒更有效；
戴上口罩后，眼镜镜片上容易出现水雾是呼出的水蒸气遇到冷的镜片液化形成的小水珠；
（2）75%的酒精中纯酒精和水的体积比是3：1，
75%的酒精的密度：ρ=mV=ρ水V水+ρ酒精V酒精V水+V酒精=1.0×103kg/m3×1+3×0.8×103kg/m31+3=0.85×103kg/m3；
由于分子间有间隙，水和酒精混合后，体积变小，质量不变，根据ρ=mV知实际配制好的酒精密度比该密度值要大；
（3）负压病房使病房内的大气压强小于外界的大气压强，这样病房内的病毒细菌就不会扩散到外界；
根据p=FS知，
该门所受的内外气体压力差为：△F＝△pS＝5Pa×2.8m2＝14N。
故答案为：（1）10﹣7；不是；③；液化；（2）0.85×103；分子间有间隙；（3）病房内的病毒细菌就不会扩散到外界；14。
17．【解答】解：最早的热机是蒸汽机，1769年英国科学家瓦特改进、完善了蒸汽机，蒸汽机在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代；
飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，
汽油机一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，
每秒钟飞轮转动20r，经过40个冲程，对外做功10次。
故答案为：瓦特；10。
18．【解答】解：（1）图中OAB在力的作用线可以绕着O转动，所以OAB是杠杆；
（2）由图知台秤的示数为265g＝0.265kg，
杠杆对台秤的压力为：F压＝mg＝0.265kg×10N/kg＝2.65N；
因为台秤对杠杆的支持力与杠杆对台秤的压力是一对相互作用力，大小相等，即F支持力＝F压＝2.65N，
此时的杠杆以O为支点，杠杆的重力为阻力，台秤对杠杆的支持力为动力，
根据杠杆的平衡条件F支持力×LOA＝G×12LAB知，
G=F支持力×LOA12LAB=2.65N×212×(2+3)=2.12N；
根据杠杆的平衡条件FB×LOB＝G×LOA知，
若使台秤示数为零，此时支架对OAB没有支持力，OAB只受重力和在B端施加竖直向上的力，
此时FB×LOB＝G×12LOB，
所以B端施加的最小力为：
FB=12G=12×2.12N＝1.06N。
故答案为：杠杆；2.12；1.06。
19．【解答】解：
（1）由定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系图像可知，当U甲＝U乙＝U＝2V时，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，
则由I=UR可知：
甲的电阻：R甲=U甲I甲=2V0.4A=5Ω，
乙的电阻：R乙=U乙I乙=2V0.2A=10Ω，
所以R甲＜R乙。
（2）将定值电阻甲和乙并联在3V的电源两端，则U甲＝U乙＝U＝3V，
从图可知，此时通过甲的电流为I甲＝0.6A，此时通过乙的电流为I乙＝0.3A，
所以干路中的总电流为：I＝I甲+I乙＝0.6A+0.3A＝0.9A；
（3）若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，则电路中的总电阻为：R总＝R甲+R乙＝10Ω+5Ω＝15Ω，
所以电路中的电流为：I=UR总=315Ω=0.2A。
故答案为：小于；0.9；0.2。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
20．【解答】解：根据平面镜特点，先作出发光点S关于平面镜的对称点S′，即S的像点，连接S′A交平面镜于点O，O为S发出光经反射能过A点光路的入射点，连接OA为反射光线，SO为入射光线，如图所示：
21．【解答】解：弹簧被压缩，弹簧要恢复原状，弹簧对手和对墙壁都产生了弹力作用，弹簧对手产生的力水平向右，手是受力物体，弹簧对墙壁产生的力水平向左，墙壁是受力物体，如图。
故答案为：如上图。
22．【解答】解：由图可知，磁体的左端为N极，右端为S极；将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极、左端为N极；磁感线是从N极出来，回到S极的；吸引力变大，表明螺线管的磁性变强，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻减小，所以应接右下方的接线柱；根据螺线管的极性和安培定则可知，螺线管中电流的方向是向上的；绕法如图所示：
四．实验探究题（共8小题，满分44分）
23．【解答】解：（1）探究“固体熔化”和“液体沸腾”的实验，都需要探究其温度随时间的变化，需用温度计测量温度，用秒表记录时间。
（2）由图c知，温度计分度值为1℃，所以水的沸点是98℃；水的沸点低于100℃，所以实验室的大气压低于1个标准大气压。
（3）冰化成水质量不变，但比热容发生了变化，所以同样受热情况下，由公式Q吸＝cm△t可知，升高的温度△t与比热容成反比，因水的比热容大于冰的比热容，水升温慢，冰升温快，所以AB段比CD段倾斜度要大。
故答案为：（1）温度计；秒表；（2）98；低于；（3）水的比热容大于冰。
24．【解答】解：U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小，所以小明实验前，需要用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，若U形管两边液柱的高度几乎不变化，说明软管或橡皮膜漏气，所以此操作的目的是检查装置的气密性；
（1）U形管内液面的高度差相同，说明此时两橡皮膜所受液体压强相同，即p′甲＝p′乙；
两容器内液面相平，甲液体中金属盒的深度大，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，
由图知甲乙的液面相平，且ρ甲＜ρ乙，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：p甲＜p乙；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，深度增加，两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将变大，由于甲液体的密度小，因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小；由于原来的液体压强相等，因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小，所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差△H甲＜△H乙。
故答案为：液面的高度差；检查装置的气密性；（1）＜；＝；（2）变大；＜。
25．【解答】解：（1）凸透镜正对太阳光时，平行光线平行于主光轴，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，测量凸透镜焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；如图是为了测量凸透镜的焦距。
（2）在探究凸透镜成像的实验中，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蜡烛向上移动，或把凸透镜向下移动，或把光屏向上移动。
（3）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，因为此时物距等于2倍焦距，所以凸透镜的焦距是10cm；当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时，此时物距在一倍焦距和2倍焦距之间，故所成的像的性质是倒立、放大、实像，利用此原理制成了投影仪。
故答案为：（1）焦距；（2）同一高度；上；（3）10；倒立；放大；实像；投影仪。
26．【解答】解：
（1）一切发声的物体都在振动，所以车轮转动发出“唰唰”声也是由于物体振动产生的；
（2）A、轮子和轴固定在一起转动的机械叫做轮轴，所以单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴，故A正确；
B、车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变也就越大，故B不正确；
C、当其他条件一定时，滚动摩擦力更小，所以用滚动代替滑动可以减小摩擦，故C不正确；
D、地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故D不正确。
故选：A。
（3）先作出力F1的延长线，然后由支点O作动力F1作用线的垂线段，并用l1表示即为F1的力臂。如图所示：
（4）增大摩擦力常用的方法是增大接触面粗糙程度或增大压力，根据题中关于摩擦片和车轮的结构介绍可知，摩擦片向下移动可以增大它对车轮的压力，可使摩擦阻力变大，所以正确的调节方法是：顺时针旋转“刹车球头”；
（5）双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就工作，说明是通路，否则显示屏无显示，说明是断路，所以“手握感应片”相当于电路中的开关；
（6）由图5可知，压敏电阻R和定值电阻串联；
结合题意可知，当人的体重越大时，压敏电阻R受到的压力越大，则压敏电阻R的电阻值会减小，由串联电路分压规律可知，压敏电阻两端的电压会减小，因为电源电压不变，所以另一个定值电阻的电压会变大，题目要求电压表的示数随体重增大而增大，所以电压表应该接在定值电阻两端，即接在AB（或AC）两点之间。
故答案为：（1）振动；（2）A；（3）如上图所示；（4）顺时针旋转“刹车球头”；（5）开关；（6）AB（或AC）。
27．【解答】解：（1）倒入量筒中液体的质量为：m＝m2﹣m1，量筒中液体的体积为V；则液体的密度表达式为：ρ=mV=m2-m1V；
用这种方法测量时，测得液体的质量是准确的，但是测量液体的体积时，由于烧杯中的液体不能全部倒出，所以测得液体的体积偏小，由ρ=mV知，测得液体的密度偏大；
（2）由于烧杯中液体的残留，所以可以测量出烧杯和剩余液体的质量为m3，则倒入量筒中液体的质量为：m'＝m2﹣m3；则液体的密度表达式为：ρ=m'V=m2-m3V；
（3）根据表格中的数据，描点连线，如图所示：
。
故答案为：（1）m2-m1V；大；烧杯中的液体不能全部倒入量筒中；（2）测量出烧杯和剩余液体的质量为m3；m2-m3V；（3）如上图。
28．【解答】解：（1）①当电压表示数为2V时，灯泡两端电压小于额定电压2.5V，要测量灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器两端电压，由串联电路的分压原理知，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，直到电压表示数等于2.5V为止；
②由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.2A，灯泡正常发光时通过的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
（2）①闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光，电路中的电流I额；
②再将开关S1拨到另一触点1，保持滑动变阻器的滑片P位置不动，读出电压表的示数为U；
③在（2）中，电压表测灯与未知电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时未知电阻Rx的电压为Ux＝U﹣U额，此时流过未知电阻Rx的电流为I额，
则Rx的表达式为：Rx=U-U额I额。
故答案为：（1）①A；②0.3；1.14；（2）①2；②保持滑片P的位置不动；③U-U额I额。
29．【解答】解：（1）该机器人工作时，通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气体压强变小，灰尘、杂物等在外界大气压的作用被压入盒中；
该机器人底部安装有塑料刷，在运动中与地面摩擦而带上电，由于带电体能吸引轻小物体，所以会吸引地板上的灰尘及轻小物体，达到清扫的目的。
（2）机器人对水平地面的压力为：
F＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N；
机器人对地面的压强为：
p=FS=40N2×10-4m2=2×105Pa；
（3）由v=st得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s=s总2=0.34m2=0.17m；
（4）由v=st得机器人运动的路程：
s′＝v′t′＝0.5m/s×5×60s＝150m，
因为机器人做匀速直线运动，
所以牵引力与阻力平衡，则机器人牵引力做的功为：
W＝F牵s′＝10N×150m＝1500J。
答：（1）小；电；
（2）机器人清扫工作中对地面的压强为2×105Pa；
（3）其发射超声波时与障碍物间的距离约为0.17m；
（4）机器人该段时间内牵引力的做功为1500J。
30．【解答】（1）由乙图可知，当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是70Ω；
（2）t＝1min＝60s，
电热丝R2产生的热量：
Q＝W=U22R2t=(220V)248.4Ω×60s=6×104J；
（3）由题意可知，当I＝0.05A时，控制电路中的电阻：
R=U1I=6V0.05A=120Ω，
当电阻箱R0接入电路的电阻为0Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝120Ω，由乙图知此时对应的温度为30℃；
当电阻箱R0接入电路的电阻为90Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝R﹣R0＝120Ω﹣90Ω＝30Ω，由乙图可知此时对应的温度为130℃，
故该恒温箱能够设定的温度范围30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，由图乙知道，热敏电阻的阻值R1将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调大。
答：（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，对应的热敏电阻的阻值为70Ω；
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是6×104J；
（3）如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是室温30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应该增大。
2021年江苏省南京市中考物理模拟试卷
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．下面是对于日常生活中一些物理量的估计，其中符合实际的是（ ）
A．一支普通2B铅笔的质量约为500g
B．一个中学生的体积约为50cm3
C．物理课本的重力约2N
D．一个普通鸡蛋的密度约为1.0kg/m3
2．核电站发电需要经过核反应堆、蒸汽轮机、发电机的工作，最终把核能转化为电能。下列说法正确的是（ ）
A．原子核由质子、中子和电子组成
B．核反应堆的作用是把化学能转化为内能
C．经过核反应堆后的能量转化是：内能→机械能→电能
D．发电过程中有大量的能量耗损，因此上述过程中能量不守恒
3．关于光现象，下列说法错误的是（ ）
A．小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像
B．把铅笔由靠近盛满水的玻璃杯的位置慢慢向远处移动，发现铅笔一直变长变粗
C．“云在水中飘，鱼在云上游”的美景中的“云”和“鱼”分别是由于光的反射和折射形成的虚像
D．彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射和折射产生的现象
4．安徽地方特色美食不仅花样繁多，而且风味独特。如图所示，通过炸、蒸、煎、熏等烹调手法制成的四种美食中所包含的物理知识，认识不正确的是（ ）
A．炸：米饺用油炸，主要是利用油的沸点高的原因
B．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使汤包蒸熟
C．煎：主要是通过做功的方式使毛豆腐的内能增加
D．熏：细铁丝作架，燃烧桃木屑熏烤才能入味，说明分子在做无规则运动
5．关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是（ ）
A．家用电器达到使用寿命应及时更换
B．使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D．电能表转盘转得越快，说明用电器消耗电能越多
6．随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是（ ）
A．执行导航任务的北斗系列卫星
B．月球上行走的“玉兔”月球车
C．在轨运行的“天宫二号”空间站
D．正在运行的“天问一号”火星探测器
7．如图所示，将正在发出声音的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．音叉周围溅起许多水花说明了声波具有能量
B．通过观察音叉周围溅起的水花，说明了发声的音叉在振动
C．人耳听到的音叉声音越来越小，由于声音的音调在不断降低
D．将音叉放入水中的目的是为了说明液体能够传声
8．如图所示，是国庆70周年参加阅兵的05A两栖装甲突击车，下列关于05A两栖装甲突击车的说法中正确的是（ ）
A．突击车所受重力和地球对突击车的吸引力是一对相互作用力
B．突击车所受重力和突击车对地面的压力是一对相互作用力
C．突击车对地面的压力和地面对突击车的支持力是一对平衡力
D．突击车所受重力和地面对突击车的支持力是一对平衡力
9．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（ ）
A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的
C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低
10．如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气，所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。下列说法正确的是（ ）
①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系
③甲图中闭合开关后，A管中液面上升较快
④乙图中闭合开关后，A管中液面上升较快
A．只有①② B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④
11．连接乐清与洞头大门岛的大门大桥即将建成通车，图为建筑工人用重垂线原理检查桥墩是否竖直，当重垂从水面开始向下浸入深度为h的水下，能正确反应重垂所受浮力与浸入深度（h）之间关系的是（ ）
A．B． C． D．
12．如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
二．填空题（共7小题，满分26分）
13．小红同学参加体育中考50m游泳考试，她游泳时用力向后划水，因为 小红就会前进。中考50m游泳女生满分的标准为1min20s，小红游泳时速度至少必须达到 m/s才能拿到满分。
14．深秋，小明去江海文化广场游玩。清晨，他透过草叶上的露珠看到放大的叶脉，这是光的 形成的。站在清澈的湖边，平静的水面上烟雾弥漫，望向水面看到如图所示的“云在水中飘，鱼在云上游，鱼戏白塔绿树间”的美景，“烟雾弥漫”是由于水蒸气发生了 （填物态变化），“绿树”是树叶 绿光（选填“吸收”或“反射”），距离水面最远的像是 （选填“白云”、“鱼”、“白塔”或“绿树”）的像。
15．用100N的水平拉力作用在200N重的物体上，在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10m，拉力对物体做的功是 ；如果物体的运动为匀速直线运动，这时摩擦力的大小是 ，此时再将拉力增大为150N，则摩擦力的大小是 。
16．2020年初新冠肺炎肆虐全球。
（1）新冠病毒的直径约为0.1微米，合 m，主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫直径一般为1﹣10微米，其在空气中的运动 （是/不是）分子的无规则运动。常用的三种口罩过滤孔径如下：①普通16层纱布口罩在100微米左右；②单层无纺布口罩在10微米左右；③N95专业口罩在0.1微米左右。上述口罩在防控新冠病毒中更有效的是 （填序号）。戴上口罩后，眼镜镜片上容易出现水雾，这是 现象（填物态变化）
（2）专家指出，75%的酒精（即配制所使用的纯酒精和水的体积比是3：1）可有效灭活病毒。若总体积等于纯酒精和水的体积之和，则配制好的75%的酒精的密度是 kg/m3．但实际配制好的酒精密度比该密度值要大，这是因为 。（已知纯酒精的密度是0.8×103kg/m3）
（3）治疗新冠肺炎重症患者通常在负压病房内进行。负压病房是指利用特殊的装置使病房内的气压低于病房外的气压。考虑到病房内的空气中病毒浓度比较高，使用负压病房的好处是 。负压病房内与外面缓冲区的压强差为5Pa，病房门的面积约2.8m3，则该门所受的内外气体压力差约为 N。
17．1769年科学家 改进、完善了蒸汽机，某四冲程汽油机的转速是1200r/min，那么1秒内，燃气对外做功 次。
18．如图，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB＝2：3，则OAB属于 （填简单机械名称），其自重为 N，若使台秤示数为零，B端施加的最小力为 N（g取10N/kg）。
19．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，R甲 R乙（选填“大于”或者“小于”）若将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，则干路电流为 A；若将甲和乙串联后接同一电源上，则电路中电流为 A。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
20．如图所示，平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
21．如图，用水平力将弹簧压在墙壁上，画出弹簧产生的弹力示意图。
22．如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
四．实验探究题（共8小题，满分44分）
23．小明为了探究冰熔化和水沸腾时温度变化的特点，进行了探究实验，根据测量结果他画出了相关图像，如图a、b所示。
（1）这两个实验都需要用到的测量仪器是 和 。
（2）水沸腾时，温度计的示数如图c所示，则水的沸点是 ℃，此时实验室的大气压 1个标准大气压。（选填“高于”、“等于”或“低于”）
（3）在图a中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为 。
24．用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内 ，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且△H甲 △H乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
25．（1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，
如图所示，这一操作的目的是测出凸透镜的 ；
（2）在探究凸透镜成像的实验中，在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、
光屏的中心大致在 。王聪同学操作时由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向 调节；
（3）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；当蜡烛再向凸透镜远离5cm时，所成的像的性质是 、 、 ，利用此原理制成了 。
26．康康家有一台动感单车，结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行，由于车轮不接触地面，所以在骑行时整车的位置不发生移动。
（1）康康骑车时，车轮转动发出“唰唰”声，分析表明，声音是由物体的 产生的。
（2）关于动感单车，下列说法正确的是 。
A．单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C．移动单车时，让车前端小轮着地，用滚动代替滑动来增大摩擦
D．单车静止在水平地面上时，地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力
（3）如图2所示是某次康康移动单车时的操作图，请在图2中画出他在A点所施加动力F1的力臂l1；
（4）单车的骑行阻力可调节。如图3所示，在车轮上方有一个摩擦片，逆时针旋转“刹车球头”，与之相连的摩擦片上移，顺时针旋转“刹车球头”，摩擦片下移。通过调节“刹车球头”，就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力，你将如何调节“刹车球头”： 。
（5）如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“手感应片”时，显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个 （选填“开关”或“电源”）。
（6）康康受显示屏可以显示心率的启发，想设计一个体重秤，当人坐在车座上，身体其它部位不接触车体时，就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻R的电阻值会随压力增大而减小，他将电压表的示数转换为相应的重力值，当人的体重越大时，电压表的示数就越大，则他应在图5所示的A、B、C、D四个点中选择 两个点将电压表接入电路。
27．如图是小巧和小璐合作测量甲、乙两种液体密度的方案：
（1）方案中所测液体密度ρ＝ （用直接测量的物理量符号表示），相对真实值偏 （选填“大”或“小”），原因： 。
（2）小巧在以上方案的实验中，再增加一测量步骤，则能较准确地测量出液体的密度。此步骤是 。
则所测液体密度的准确表达式ρ＝ （用直接测量的物理量符号表示）。
（3）小璐准确记录了甲、乙液体质量与体积的数据，并根据甲液体数据描点连线如图所示，请根据乙液体数据在图中画出乙液体的m﹣V图像。
乙液体
质量m/g
体积V/cm3
1
0
0
2
8
10
3
20
25
4
32
40
28．
（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额＝3.8V；
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向 端（选填“A”或“B”）移动；
②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额＝ A，额定功率P额＝ W；
（2）小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计了如图丙所示的电路，测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤：
①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点 ；（填滑动变阻器滑片位置的变化情况）
②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，应 （填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电压表示数为U；
③写出Rx的表达式：Rx＝ （用所测物理量和已知量的符号表示）。
29．如图，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m已知机器人质量为4kg，圆形身体半径为0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取g＝10N/kg求：
（1）扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气体压强变 将灰尘、杂物吸入集成盒；底部安装有塑料刷，在运动中与地面摩擦而带上 ，吸引地板上的灰尘及轻小物体，达到清扫的目的；
（2）机器人清扫工作中对地面的压强为多大？
（3）若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为多少m？（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动5分钟，计算机器人该段时间内牵引力的做功多大？
30．某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由U1＝6V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、电阻箱R0（最大阻值为90Ω）和热敏电阻R1组成，热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2＝220V的电源和电阻为R2＝48.4Ω的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.05A时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R2产生的热量是多少？
（3）通过调节电阻箱R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应如何调节？（请写出你分析的理由）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．【解答】解：A、一块橡皮的质量约10g，一支普通2B铅笔的质量略小于此数值，在6g左右。故A不符合实际；
B、水的密度是1.0×103kg/m3，人体密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右。中学生的质量在50kg左右，体积在V=mρ=50kg1.0×103kg/m3=0.05m3＝50dm3左右。故B不符合实际；
C、物理课本的质量约200g＝0.2kg，受到的重力约G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N。故C符合实际；
D、水的密度是1.0×103kg/m3，鸡蛋密度与水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右。故D不符合实际。
故选：C。
2．【解答】解：A、原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。故A错误；
B、核反应堆是通过裂变反应来释放核能的，将核能转化为内能，故B错误；
C、核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，故C正确；
D、发电过程中有大量的能量耗损，但能量的总量保持不变。故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
A、小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故A正确；
B、盛水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，将铅笔由靠近杯子的位置逐渐远离的过程中，当铅笔离玻璃杯较近时，成正立、放大的虚像；当铅笔离玻璃杯较远时，成倒立、缩小的实像，即透过玻璃杯会看到铅笔的长短发生变化；由于玻璃杯的上下方向上的厚度是相同的，所以不会看到铅笔的粗细发生变化，故B错误；
C、因为鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的；云在天上，所以“白云”是在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故C正确；
D、雨过天晴，天空出现了美丽的彩虹，这是由于空气中有大量的水，将太阳光进行反射、折射。由于不同颜色的光的折射程度不同，所以人们可以清晰地分辨出七种颜色的光，故D正确。
本题选错误的；
故选：B。
4．【解答】解：
A、因为油的沸点比水的沸点高，所以油炸米饺在短时间内炸熟，缩短加热时间，故A正确；
B、蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使食汤蒸熟，故B正确；
C、煎主要是通过热传递的方式使毛豆腐的内能增加，故C错误；
D、燃烧桃木屑熏烤才能入味，说明分子在做无规则运动，故D正确。
故选：C。
5．【解答】解：A、家用电器达到使用寿命，应及时更换，否则有些绝缘部分损坏，容易漏电，引发触电事故。故A正确；
B、在使用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体。故B错误；
C、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大。故C错误；
D、电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，不一定越多。故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：北斗系列卫星和在轨运行的“天宫二号”空间站绕地球运转；月球上行走的“玉兔”月球车，在月球上进行科研活动。这些设备或航天器的活动范围在地月系以内；
正在运行的“天问一号”火星探测器超出了地月系。
所以上述设备或航天器的活动范围最远的是正在运行的“天问一号”火星探测器。
故选：D。
7．【解答】解：A、音叉直接和水接触，水花溅起是由音叉的振动引起的，不能说明了声波具有能量，故A错误；
B、正在发声的音叉是否振动，不容易观察，把它放到水里后，能够激起水花，看到水花飞溅，就能够说明插入水中的发声音叉是在振动的；故B正确；
C、声音的大小指的是声音的响度，人耳听到的音叉声音越来越小，由于声音的响度在不断减小，故C错误；
D、将音叉放入水中的目的是为了说明插入水中的发声音叉是在振动的，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、突击车所受重力和地球对突击车的吸引力方向都是向下的，所以不是相互作用力。故A不正确；
B、突击车所受重力和突击车对地面的压力方向都是向下的，所以不是相互作用力。故B不正确；
C、突击车对地面的压力和地面对突击车的支持力大小相等、方向相反、分别作用在地面、突击车两个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对相互作用力。故C不正确；
D、突击车所受重力和地面对突击车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力。故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度，故A错误。
BC、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故B正确，C错误。
D、M点的重力势能大于S点的重力势能，球的质量不变，所以球在M点的高度大于S点的高度，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
①由图知，甲图中右侧是两个5Ω的电阻并联，然后与左侧5Ω的电阻串联，根据电路的特点可知，左右两部分的电流虽然相等，但右侧对空气加热的电阻丝上的电流只有左侧电流的一半；虽然左右两侧加热电阻的阻值相等，但流过加热电阻的电流不同，所以甲实验装置控制电阻和通电时间相同，探究电热与电流的关系，故①错误；
②乙图中两个阻值不同的电阻串联，分别对两容器的空气加热，根据串联电路的特点可知，通过的电流和通电时间是相等的，但电阻值不同，所以乙实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电流产生热的多少与电阻的关系，故②正确；
③甲图中闭合开关后，虽然左右两侧加热电阻的阻值相等，但流过加热电阻的电流不同，左侧电流大于右侧电流（即干路电流大于支路电流），根据Q＝I2Rt可知，左侧电阻丝产生热量多，则左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升快，故③正确；
④乙图中两个阻值不同的电阻串联，通过的电流是相等的，右侧电阻的阻值较大，根据Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生的热量较多，则右侧空气的温度升高快，即左侧A管中液面上升比右侧B管中液面上升的慢，故④错误。
故选：C。
11．【解答】解：根据F浮＝ρ液gV排可知，物体所受浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，当重垂从水面开始向下到完全浸没到水中时，重锤浸入水中的深度不断增大，排开水的体积不断变大，浮力不断变大；但浸入水中的体积与深度不成正比，故浮力不是均匀变大；当重锤完全浸没在水中后，重锤浸入水中的深度不断增大，排开水的体积不再变化，浮力不再变化，所以，当重垂从水面开始向下浸入深度为h的水下，浮力先是逐渐增大，然后不变，图中符合这个规律的是C图象。
故选：C。
12．【解答】解：A.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1时，电流表A示数不变，电压变V1示数不断变小。当R1滑片P1在最左端时，电压表V1示数最大，即为电源电压，由图乙可知电源电压为6V。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，当R2滑片的滑片P2滑至中点时，变阻器R2与小灯炮L串联，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，得出此时R2两端电压为：6V﹣3V＝3V，根据串联电路电流处处相等，可知电流表A示数等于流过R2的电流，由图乙得出为0.15A，根据：R=UI，得出R2的滑片P2滑至中点时阻值为：3V0.15A=20Ω，R2最大阻值为：2×20Ω＝40Ω，A错误；
B.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1至最右端时，电压表示数V2为R2两端电压，由图乙可知此时，R2两端电压为4V，根据I=UR，得出流过串联电路的电流为：4V40Ω=0.1A，再根据P＝UI，得出电路消耗的功率为：P＝6V×0.1A＝0.6W。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，此时变阻器R2与小灯炮L串联，当R1向上移动滑片P2至最上端，小灯泡L两端电压V2等于电源电压为6V，电流最大，由图乙可知此时电流为0.2A，根据P＝UI，得出P'＝6V×0.2A＝1.2W，P：P'＝0.6W：1.2W＝1：2，B正确；
C.当S1、S2、S3匀闭合，且把R2滑片滑至最上端，此时R1与小灯炮L并联，电路的总电阻最小，功率最大，等于R1的功率与小灯泡最大功率P'之和，在第一次实验中根据串联电路电压规律，得出R1两端电压为：6V﹣4V＝2V；根据R=UI，得出R1阻值为：2V0.1A=20Ω；电路消耗最大功率时，根据并联电路各支路用电器两端的电压相等，得出此时R1两端电压等于电源电压为6V，根据P=U2R，得出R1的功率为：(6V)220Ω=1.8W；电路总功率为：1.8W+1.2W＝3W，C错误；
D.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，此时R1与R2的阻值全部串联在电路中，R1的滑片P1向右移动时只影响电压表V1的示数，并不改变电路中的电阻值，根据电源电压不变，由公式P=U2R可知，该电路功率不变，D错误。
故选：B。
二．填空题（共7小题，满分26分）
13．【解答】解：（1）物体间力的作用是相互的，当小红用力向后划水，对水有一个向后的力，同时水对人一个向前的力，使小红前进；
（2）小红的速度：v=st=50m80s=0.625m/s。
故答案为：力的作用是相互的；0.625。
14．【解答】解：（1）透过露珠，看到露珠下的叶脉放大了，这是由于露珠相当于凸透镜，其作用相当于放大镜，这是光的折射现象；
（2）“烟雾弥漫”是由于空气中水蒸气遇冷液化而成的；
（3）树叶是不透明的物体，之所以是绿色的，是因为它反射了绿光，吸收了其它颜色的色光；
（4）白云”、“鱼”、“白塔”或“绿树”通过水面成像，而平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等，所以距离水面最远的像是“白云”的像。
故答案为：折射；液化；反射；“白云”。
15．【解答】解：
（1）拉力对物体做的功：
W＝Fs＝100N×10m＝1000J；
（2）物体沿水平方向做匀速直线运动，此时物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力f＝F＝100N；
（3）摩擦力大小与拉力大小无关，因为接触面的粗糙程度和压力大小不变，所以摩擦力大小不变，即摩擦力大小仍然为100N。
故答案为：1000J；100N；100N。
16．【解答】解：（1）0.1μm＝0.1×10﹣6m＝10﹣7m；
带有病毒的飞沫属于物质，所以带有病毒的飞沫在空气中的运动不是分子的无规则运动，是物质的运动；
新型冠状病毒的直径约为0.1微米，要过滤除去空气中的病毒，口罩过滤孔直径应小于病毒，③N95专业口罩在0.1微米左右，能在防控新型冠状病毒更有效；
戴上口罩后，眼镜镜片上容易出现水雾是呼出的水蒸气遇到冷的镜片液化形成的小水珠；
（2）75%的酒精中纯酒精和水的体积比是3：1，
75%的酒精的密度：ρ=mV=ρ水V水+ρ酒精V酒精V水+V酒精=1.0×103kg/m3×1+3×0.8×103kg/m31+3=0.85×103kg/m3；
由于分子间有间隙，水和酒精混合后，体积变小，质量不变，根据ρ=mV知实际配制好的酒精密度比该密度值要大；
（3）负压病房使病房内的大气压强小于外界的大气压强，这样病房内的病毒细菌就不会扩散到外界；
根据p=FS知，
该门所受的内外气体压力差为：△F＝△pS＝5Pa×2.8m2＝14N。
故答案为：（1）10﹣7；不是；③；液化；（2）0.85×103；分子间有间隙；（3）病房内的病毒细菌就不会扩散到外界；14。
17．【解答】解：最早的热机是蒸汽机，1769年英国科学家瓦特改进、完善了蒸汽机，蒸汽机在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代；
飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，
汽油机一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，
每秒钟飞轮转动20r，经过40个冲程，对外做功10次。
故答案为：瓦特；10。
18．【解答】解：（1）图中OAB在力的作用线可以绕着O转动，所以OAB是杠杆；
（2）由图知台秤的示数为265g＝0.265kg，
杠杆对台秤的压力为：F压＝mg＝0.265kg×10N/kg＝2.65N；
因为台秤对杠杆的支持力与杠杆对台秤的压力是一对相互作用力，大小相等，即F支持力＝F压＝2.65N，
此时的杠杆以O为支点，杠杆的重力为阻力，台秤对杠杆的支持力为动力，
根据杠杆的平衡条件F支持力×LOA＝G×12LAB知，
G=F支持力×LOA12LAB=2.65N×212×(2+3)=2.12N；
根据杠杆的平衡条件FB×LOB＝G×LOA知，
若使台秤示数为零，此时支架对OAB没有支持力，OAB只受重力和在B端施加竖直向上的力，
此时FB×LOB＝G×12LOB，
所以B端施加的最小力为：
FB=12G=12×2.12N＝1.06N。
故答案为：杠杆；2.12；1.06。
19．【解答】解：
（1）由定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系图像可知，当U甲＝U乙＝U＝2V时，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，
则由I=UR可知：
甲的电阻：R甲=U甲I甲=2V0.4A=5Ω，
乙的电阻：R乙=U乙I乙=2V0.2A=10Ω，
所以R甲＜R乙。
（2）将定值电阻甲和乙并联在3V的电源两端，则U甲＝U乙＝U＝3V，
从图可知，此时通过甲的电流为I甲＝0.6A，此时通过乙的电流为I乙＝0.3A，
所以干路中的总电流为：I＝I甲+I乙＝0.6A+0.3A＝0.9A；
（3）若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端，则电路中的总电阻为：R总＝R甲+R乙＝10Ω+5Ω＝15Ω，
所以电路中的电流为：I=UR总=315Ω=0.2A。
故答案为：小于；0.9；0.2。
三．作图题（共3小题，满分6分，每小题2分）
20．【解答】解：根据平面镜特点，先作出发光点S关于平面镜的对称点S′，即S的像点，连接S′A交平面镜于点O，O为S发出光经反射能过A点光路的入射点，连接OA为反射光线，SO为入射光线，如图所示：
21．【解答】解：弹簧被压缩，弹簧要恢复原状，弹簧对手和对墙壁都产生了弹力作用，弹簧对手产生的力水平向右，手是受力物体，弹簧对墙壁产生的力水平向左，墙壁是受力物体，如图。
故答案为：如上图。
22．【解答】解：由图可知，磁体的左端为N极，右端为S极；将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极、左端为N极；磁感线是从N极出来，回到S极的；吸引力变大，表明螺线管的磁性变强，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻减小，所以应接右下方的接线柱；根据螺线管的极性和安培定则可知，螺线管中电流的方向是向上的；绕法如图所示：
四．实验探究题（共8小题，满分44分）
23．【解答】解：（1）探究“固体熔化”和“液体沸腾”的实验，都需要探究其温度随时间的变化，需用温度计测量温度，用秒表记录时间。
（2）由图c知，温度计分度值为1℃，所以水的沸点是98℃；水的沸点低于100℃，所以实验室的大气压低于1个标准大气压。
（3）冰化成水质量不变，但比热容发生了变化，所以同样受热情况下，由公式Q吸＝cm△t可知，升高的温度△t与比热容成反比，因水的比热容大于冰的比热容，水升温慢，冰升温快，所以AB段比CD段倾斜度要大。
故答案为：（1）温度计；秒表；（2）98；低于；（3）水的比热容大于冰。
24．【解答】解：U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小，所以小明实验前，需要用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，若U形管两边液柱的高度几乎不变化，说明软管或橡皮膜漏气，所以此操作的目的是检查装置的气密性；
（1）U形管内液面的高度差相同，说明此时两橡皮膜所受液体压强相同，即p′甲＝p′乙；
两容器内液面相平，甲液体中金属盒的深度大，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，
由图知甲乙的液面相平，且ρ甲＜ρ乙，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：p甲＜p乙；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，深度增加，两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将变大，由于甲液体的密度小，因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小；由于原来的液体压强相等，因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小，所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差△H甲＜△H乙。
故答案为：液面的高度差；检查装置的气密性；（1）＜；＝；（2）变大；＜。
25．【解答】解：（1）凸透镜正对太阳光时，平行光线平行于主光轴，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，测量凸透镜焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；如图是为了测量凸透镜的焦距。
（2）在探究凸透镜成像的实验中，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蜡烛向上移动，或把凸透镜向下移动，或把光屏向上移动。
（3）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，因为此时物距等于2倍焦距，所以凸透镜的焦距是10cm；当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时，此时物距在一倍焦距和2倍焦距之间，故所成的像的性质是倒立、放大、实像，利用此原理制成了投影仪。
故答案为：（1）焦距；（2）同一高度；上；（3）10；倒立；放大；实像；投影仪。
26．【解答】解：
（1）一切发声的物体都在振动，所以车轮转动发出“唰唰”声也是由于物体振动产生的；
（2）A、轮子和轴固定在一起转动的机械叫做轮轴，所以单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴，故A正确；
B、车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变也就越大，故B不正确；
C、当其他条件一定时，滚动摩擦力更小，所以用滚动代替滑动可以减小摩擦，故C不正确；
D、地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故D不正确。
故选：A。
（3）先作出力F1的延长线，然后由支点O作动力F1作用线的垂线段，并用l1表示即为F1的力臂。如图所示：
（4）增大摩擦力常用的方法是增大接触面粗糙程度或增大压力，根据题中关于摩擦片和车轮的结构介绍可知，摩擦片向下移动可以增大它对车轮的压力，可使摩擦阻力变大，所以正确的调节方法是：顺时针旋转“刹车球头”；
（5）双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就工作，说明是通路，否则显示屏无显示，说明是断路，所以“手握感应片”相当于电路中的开关；
（6）由图5可知，压敏电阻R和定值电阻串联；
结合题意可知，当人的体重越大时，压敏电阻R受到的压力越大，则压敏电阻R的电阻值会减小，由串联电路分压规律可知，压敏电阻两端的电压会减小，因为电源电压不变，所以另一个定值电阻的电压会变大，题目要求电压表的示数随体重增大而增大，所以电压表应该接在定值电阻两端，即接在AB（或AC）两点之间。
故答案为：（1）振动；（2）A；（3）如上图所示；（4）顺时针旋转“刹车球头”；（5）开关；（6）AB（或AC）。
27．【解答】解：（1）倒入量筒中液体的质量为：m＝m2﹣m1，量筒中液体的体积为V；则液体的密度表达式为：ρ=mV=m2-m1V；
用这种方法测量时，测得液体的质量是准确的，但是测量液体的体积时，由于烧杯中的液体不能全部倒出，所以测得液体的体积偏小，由ρ=mV知，测得液体的密度偏大；
（2）由于烧杯中液体的残留，所以可以测量出烧杯和剩余液体的质量为m3，则倒入量筒中液体的质量为：m'＝m2﹣m3；则液体的密度表达式为：ρ=m'V=m2-m3V；
（3）根据表格中的数据，描点连线，如图所示：
。
故答案为：（1）m2-m1V；大；烧杯中的液体不能全部倒入量筒中；（2）测量出烧杯和剩余液体的质量为m3；m2-m3V；（3）如上图。
28．【解答】解：（1）①当电压表示数为2V时，灯泡两端电压小于额定电压2.5V，要测量灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器两端电压，由串联电路的分压原理知，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，直到电压表示数等于2.5V为止；
②由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.2A，灯泡正常发光时通过的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
（2）①闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光，电路中的电流I额；
②再将开关S1拨到另一触点1，保持滑动变阻器的滑片P位置不动，读出电压表的示数为U；
③在（2）中，电压表测灯与未知电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时未知电阻Rx的电压为Ux＝U﹣U额，此时流过未知电阻Rx的电流为I额，
则Rx的表达式为：Rx=U-U额I额。
故答案为：（1）①A；②0.3；1.14；（2）①2；②保持滑片P的位置不动；③U-U额I额。
29．【解答】解：（1）该机器人工作时，通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气体压强变小，灰尘、杂物等在外界大气压的作用被压入盒中；
该机器人底部安装有塑料刷，在运动中与地面摩擦而带上电，由于带电体能吸引轻小物体，所以会吸引地板上的灰尘及轻小物体，达到清扫的目的。
（2）机器人对水平地面的压力为：
F＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N；
机器人对地面的压强为：
p=FS=40N2×10-4m2=2×105Pa；
（3）由v=st得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s=s总2=0.34m2=0.17m；
（4）由v=st得机器人运动的路程：
s′＝v′t′＝0.5m/s×5×60s＝150m，
因为机器人做匀速直线运动，
所以牵引力与阻力平衡，则机器人牵引力做的功为：
W＝F牵s′＝10N×150m＝1500J。
答：（1）小；电；
（2）机器人清扫工作中对地面的压强为2×105Pa；
（3）其发射超声波时与障碍物间的距离约为0.17m；
（4）机器人该段时间内牵引力的做功为1500J。
30．【解答】（1）由乙图可知，当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是70Ω；
（2）t＝1min＝60s，
电热丝R2产生的热量：
Q＝W=U22R2t=(220V)248.4Ω×60s=6×104J；
（3）由题意可知，当I＝0.05A时，控制电路中的电阻：
R=U1I=6V0.05A=120Ω，
当电阻箱R0接入电路的电阻为0Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝120Ω，由乙图知此时对应的温度为30℃；
当电阻箱R0接入电路的电阻为90Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝R﹣R0＝120Ω﹣90Ω＝30Ω，由乙图可知此时对应的温度为130℃，
故该恒温箱能够设定的温度范围30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，由图乙知道，热敏电阻的阻值R1将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调大。
答：（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，对应的热敏电阻的阻值为70Ω；
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是6×104J；
（3）如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是室温30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应该增大。
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