贵州省贵阳市云岩区2021年中考适应性考试物理试题（含答案）

这是一份贵州省贵阳市云岩区2021年中考适应性考试物理试题（含答案），共27页。试卷主要包含了物理选择题，物理非选择题等内容，欢迎下载使用。

2021年云岩区初三年级适应性练习
物理
第I卷
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。１～４小题每题只有一个选项正确，11、12两个小题每题至少有两个选项正确。
1. 贵州省正在推行能源结构转型，目前存在多种类型的发电方式，如图所示。下列发电站利用不可再生能源发电的是（　　）
A. 乌江渡水电站
B. 六盘水光伏发电站
C. 纳雍火力发电站
D. 龙里风力发电站
2. 善于观察的小岩发现冻肉从冰箱拿出后表面出现一层霜，霜的形成经历的物态变化是（　　）
A. 凝固 B. 凝华 C. 升华 D. 液化
3. 为防止机动车的噪声对学校教学产生影响，在学校附近设有如图所示的标志。下列措施中，与这种控制噪声的方法相同的是（　　）

A. 在摩托车上安装消声器 B. 在学校周边设置隔音墙
C. 在路旁安装噪声监测仪 D. 上课时关闭教室的门窗
4. 如图所示，是疫情期间人们用无人机派送防疫物资的场景。下列说法正确的是（　　）

A. 无人机是靠遥控器发送超声波来控制
B. 无人机向上飞行时，相对于遥控者是静止的
C. 无人机水平匀速飞行时，重力对防疫物资做了功
D. 无人机在空中悬停时，所受合力为零
5. 如图甲所示的电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A 滑片向右移动过程中，电流表示数变大
B. 移动滑片过程中，电压表与电流表示数之比不变
C. 电源电压为
D. 电路消耗的最大功率为
6. 三根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上，a、b、c三个小球分别从三根弹簧的正上方由如图所示位置静止释放。a、b两球的质量相等，a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相等。（不计空气阻力且整个过程弹簧均处于弹性限度内），则关于三个球下落过程中的判断，正确的是（　　）

A. a球与弹簧接触后立即开始做减速运动
B. a、b两球速度最大的位置在同一高度
C. a球质量小于c球质量
D. 与c球相比，b球下落过程中弹簧的最大压缩量更大
第Ⅱ卷
二、物理非选择题
（一）填空题：本题共5个小题，每空2分，共14分。
7. “珍爱生命，安全用电”是人们在日常生活中必备的意识。在家庭电路中，从安全用电的角度考虑，必须把用电器的开关连接在______线上。
8. 2021年3月12日，长征七号A运载火箭发射成功，填补了我国高轨运载能力的空白。火箭的液态燃料具有______（选填“热值”或“比热容”）大的特点。燃料耗尽后，助推器自动脱离，但由于它具有______并不会立即下落，还会继续向上运动一段距离。
9. 如图所示是悬浮地球仪摆件及其内部结构示意图。地球仪稳定地“悬浮”在底座正上方，若要增加球体“悬浮”的高度，应将滑片P向______端移动（选填“A”或“B”）。


10. 如图所示，两个完全相同的长方体物块甲、乙同时浸没在水中恰好能悬浮。甲物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为；乙物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为。则______，______（两空均选填“<”、“=”或“>”）。

11. 如图所示，当滑片在某位置时，电压表的示数为，滑动变阻器消耗的功率为P1，移动滑片到另一位置时，滑动变阻器消耗的功率为P2，P1:P2=2:3，若前后两次滑动变阻器接入电路中的阻值之比为8:3，则电源电压U=______。（电源电压恒定不变）

（二）简答题：本题共3个小题，每小题3分，共9分。
12. 随着“嫦娥五号”成功从月球采样返回，我国的载人登月计划已经进一步提上日程。如果你有幸成为宇航员登上月球，此刻正面对全球的中学生进行视频直播。你可以采用哪些方法验证月球表面是否有大气。请根据示例仿写出两个验证方法。
例如：将两个吸盘挤压在一起，是否容易拉开。
13. 小云把浸湿的玻璃板一端垫高形成斜面，将玻璃杯杯口涂少量的水后（起密封作用）倒扣在玻璃板上，玻璃杯处于静止状态。用点燃的蜡烛在玻璃板下方正对杯口的位置进行加热，如图所示。一段时间后，观察到玻璃杯开始下滑。请你运用所学的物理知识分析玻璃杯下滑的原因。

14. 在光滑的水平金属导轨上静止放置两根铜质金属棒、（金属棒与轨道接触良好），当条形磁铁快速向下运动时，金属棒、运动方向如图甲所示。
（1）请说明金属棒、从静止到运动过程中的能量转化情况；
（2）现将条形磁铁两极对调仍快速向下运动（如图乙所示），发现金属棒、仍从静止开始运动，请判断金属棒、运动方向并说明理由。


（三）作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
15. 如图所示，请根据给出的入射光线画出反射光线，并标出反射角及其度数。

16. 如图所示的实物电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：
①电流表只测量的电流；
②闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，的亮度不变，的亮度变暗。（不考虑电流表的量程选择）

17. “节约用水，人人有责”如图甲所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图乙中画出阻力的力臂及施加在A点的最小动力的示意图。


18. 一根轻质弹簧下端固定在容器底部，上端与重G的木块相连，向容器内注水直至水面与木块上表面相平，如图所示。将出水口阀门打开，水缓缓流出。请在答题卡的坐标图中画出出水口阀门打开后直至水流尽的过程中，弹簧弹力F的大小随时间F变化的大致图像。（已知水木）

（四）实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题9分，共27分。
19. 在探究光的折射规律时，小岩同学利用激光笔、水槽、水和带有“量角器”的圆盘光屏进行了如图所示的实验。

（1）实验中选择带有“量角器”的圆盘光屏，刻度线标记在光屏的上、下方，不同于平时所用的量角器，其优点是：________。
（2）当入射光绕点逆时针旋转时，折射角________（选填“增大”或“减小”）。
（3）若使光沿方向从水中入射，在光屏上观察其在空气中折射光线，可以探究________。
（4）实验过程中在光屏上同时还可以观察到反射光线，当入射角减小时，反射光线和折射光线之间的夹角将________（选填“变大”或“变小”），请说明你判断的理由：________。
20. 小云和小岩在做“测量小灯泡电功率”的实验时，用到以下器材：电压恒定的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、标有“”字样的小灯泡和导线若干。实物电路如图甲所示。

（1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至______（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数几乎为零，则电路中出现的故障可能是____________。
（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动，观察到电压表和电流表的示数发生变化，当电压表示数为时灯泡开始发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡此时的实际功率为______。
（3）若小岩先将“ ”的灯泡接入电路中，调节滑动变阻器的滑片使它恰好正常发光。保持滑片的位置不动，仅将灯泡规格变换为“”。（不考虑温度变化对两个灯泡电阻的影响）则更换后的小灯泡能不能正常发光？______（选填“能”或“不能”），请说明理由：____________。
21. 在一次物理兴趣小组活动中，小岩同学在装满水的大试管中放入一个小试管，快速倒置后水会立刻流出来如图甲所示。同时发现：当小试管放入大试管中深度比较浅时，小试管不会上升甚至会落下来；当放入深度大于某一深度时小试管就会自动上升；当放入深度等于某一深度时，小试管刚好静止。这一深度称为临界深度，记为。于是小岩同学针对大小的影响因素提出以下猜想：
猜想一：的大小与小试管的质量有关；
猜想二：大小与大试管中液体的密度有关。

（1）本实验中，推动小试管向上运动的力的施力物体是______。
（2）若小试管放入大试管的深度大于，倒置后，小试管加速上升过程中其机械能______（选填，“增大”或“减小”）。
（3）小岩同学继续准备了如图乙所示、两只长度相同、质量和粗细均不同小试管（两只小试管的外径均小于大试管的内径），针对猜想一进行实验。多次试验发现：、小试管的临界深度不同。于是得出结论“临界深度与小试管的质量有关”。请你从设计实验方案的角度分析上述实验结论是否可靠？______（选填“可靠”或“不可靠”），请写出你的理由：____________。
（4）针对猜想二，小岩同学选择了相同器材并用水和酒精进行探究。发现相对于酒精而言，用水做实验时的较小。他想进一步从定量的角度分析影响的因素，于是向老师请教。老师提醒他在对小试管进行受力分析时，别忘了液体对小试管的顶部有一个向下的压力，如图丙所示。已知液体对小试管顶部的压强为：（其中为大气压，为小试管放入大试管的深度），液体的密度为，小试管的质量为，小试管的横截面积为S。（不考虑液体对小试管的阻力）则当小试管刚好在竖直方向上受力平衡时，临界深度=______（填写表达式）。
（五）综合应用题：本题共2个小题，第22题6分，第23题8分，共14分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
22. 如图所示，电源电压为且保持不变，滑动变阻器的规格为“”。当滑片移至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为。（不考虑灯丝电阻随温度变化）求：
（1）灯泡正常发光时的电阻。
（2）滑片在中点时，电流表的示数。
（3）当滑片移至最右端后，内电流对灯泡做的功是多少?

23. 小云一家坐火车外出旅游，细心小云通过车厢中的速度显示仪发现火车在通过铁路桥时速度会减小。爸爸告诉她为了防止热胀冷缩对铁轨的影响，在铺设铁轨时每两根钢轨接缝处一般会留有缝隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一个周期性的冲击力，可能使铁路桥产生共振引发事故。爸爸告诉小云：共振在生活中很常见，比如共振在声学中称为共鸣，在收听电台时调台换频道也是一种共振。如图甲所示是一种研究共振的实验仪器——共振摆，它是由一根水平细线上悬挂若干单摆制成的，每个单摆的小球在一定范围内做周期性的摆动，可视为振动（如图乙所示），其频率可用公式来计算。（其中是摆的长度，）先让单摆发生振动，在单摆的驱动下其他单摆通过水平细线也会发生振动，称之为受迫振动，其振动的频率和单摆的频率相同，其中的振动频率称之为驱动力频率。而每个单摆自身振动的频率称为固有频率，当外界驱动力的频率和物体的固有频率相等时就会发生共振现象，（如图丙所示）发生共振的小球摆动的幅度明显比其他单摆大很多，从外界获得的能量也很大。
（1）已知摆球的质量为，则其所受的重力是多少______？（取）
（2）由单摆的频率公式，你认为在单摆的驱动下______球更容易产生共振现象；
（3）假定每一根钢轨长度均为，某桥的固有频率为，则列车过桥时能引起共振的危险速度是多少______?（周期和频率的关系：，周期的单位是）
（4）一列队伍通过大桥时，为了防止桥梁产生共振，你认为队伍是整齐划一的齐步走还是轻松随意的便步走好一些？请说明其中的道理______。

2021年云岩区初三年级适应性练习
物理
第I卷
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。１～４小题每题只有一个选项正确，11、12两个小题每题至少有两个选项正确。
1. 贵州省正在推行能源结构转型，目前存在多种类型的发电方式，如图所示。下列发电站利用不可再生能源发电的是（　　）
A. 乌江渡水电站
B. 六盘水光伏发电站
C. 纳雍火力发电站
D. 龙里风力发电站
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】火力发电主要是燃烧煤来提供能量，煤炭会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源，所以利用不可再生能源发电的是火力发电，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 善于观察的小岩发现冻肉从冰箱拿出后表面出现一层霜，霜的形成经历的物态变化是（　　）
A. 凝固 B. 凝华 C. 升华 D. 液化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】冰箱取出的冻肉的表面的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而形成的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3. 为防止机动车的噪声对学校教学产生影响，在学校附近设有如图所示的标志。下列措施中，与这种控制噪声的方法相同的是（　　）

A. 在摩托车上安装消声器 B. 在学校周边设置隔音墙
C. 在路旁安装噪声监测仪 D. 上课时关闭教室的门窗
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】有禁止鸣喇叭标志，是从声源处防止器噪音产生；
A．在摩托车上安装消声器，是在声源处减弱噪声，故A符合题意；
B．在道路旁设置隔声板，是在传播过程中减弱噪声，故B不符合题意；
C．在路旁安装噪声监测仪不能减弱噪声，故C不符合题意；
D．上课时关闭教室的门窗，是在传播过程中减弱噪声，故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示，是疫情期间人们用无人机派送防疫物资的场景。下列说法正确的是（　　）

A. 无人机是靠遥控器发送超声波来控制
B. 无人机向上飞行时，相对于遥控者是静止的
C 无人机水平匀速飞行时，重力对防疫物资做了功
D. 无人机在空中悬停时，所受合力为零
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．无人机是靠遥控器发送电磁波来控制，故A错误；
B．无人机向上飞行时，相对于遥控者是运动的，故B错误；
C．无人机水平匀速飞行时，重力和运动方向垂直，重力不做功，故C错误；
D．无人机在空中悬停时，处于平衡状态，所受合力为零，故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示的电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 滑片向右移动过程中，电流表示数变大
B. 移动滑片过程中，电压表与电流表示数之比不变
C. 电源电压为
D. 电路消耗的最大功率为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A正确；
B．电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
C．当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为

电源电压为
U=U1+I1R1=3V+0.6A×R1 ①
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为

则电源电压为
U=U2+I2R1=4V+0.4A×R1 ②
联立①②得，R1=5Ω，U=6V，故C正确；
D．当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为

故D错误。
故选AC。
6. 三根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上，a、b、c三个小球分别从三根弹簧的正上方由如图所示位置静止释放。a、b两球的质量相等，a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相等。（不计空气阻力且整个过程弹簧均处于弹性限度内），则关于三个球下落过程中的判断，正确的是（　　）

A a球与弹簧接触后立即开始做减速运动
B. a、b两球速度最大的位置在同一高度
C. a球质量小于c球质量
D. 与c球相比，b球下落过程中弹簧的最大压缩量更大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．a球与弹簧接触后，在弹力大于重力之前合力向下，仍向下做加速运动，故A错误；
B．速度最大的位置为弹簧的弹力大小等于重力的位置，由于a、b两球质量相等，重力相等，因此两球下落过程中弹力大小等于重力时弹簧的压缩量相等，故a、b两球速度最大的位置在同一高度，故B正确；
C．a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，故当弹簧压缩量最大时，两弹簧的弹性势能相等，两小球动能均为零，不计空气阻力，两球的重力势能转化为弹簧势能，所以开始两球的重力势能相等，a球的高度减小，所以a的质量较大，故C错误；
D．由于a、b两球质量相等，b开始释放的位置比a开始释放的位置高，故b球下落过程中弹簧的最大压缩量比a球下落过程中弹簧的最大压缩量大，由于a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，与c球相比，b球下落过程中弹簧的最大压缩量更大，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷
二、物理非选择题
（一）填空题：本题共5个小题，每空2分，共14分。
7. “珍爱生命，安全用电”是人们在日常生活中必备的意识。在家庭电路中，从安全用电的角度考虑，必须把用电器的开关连接在______线上。
【答案】火
【解析】
【分析】
【详解】在家庭电路中，从安全用电的角度考虑，必须把用电器的开关连接在火线上，断开开关，能切断火线，接触用电器能防止触电事故出现。
8. 2021年3月12日，长征七号A运载火箭发射成功，填补了我国高轨运载能力的空白。火箭的液态燃料具有______（选填“热值”或“比热容”）大的特点。燃料耗尽后，助推器自动脱离，但由于它具有______并不会立即下落，还会继续向上运动一段距离。
【答案】 ①. 热值 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]火箭的液态燃料热值大，与相同质量的其它燃料相比，火箭的液态燃料完全燃烧放出的能量大。
[2]燃料耗尽后，助推器自动脱离，火箭失去动力，但由于惯性，火箭还要继续保持原来的运动状态上升一段距离。
9. 如图所示是悬浮地球仪摆件及其内部结构示意图。地球仪稳定地“悬浮”在底座正上方，若要增加球体“悬浮”的高度，应将滑片P向______端移动（选填“A”或“B”）。


【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】若要增加球体“悬浮”的高度，则需要增大电磁铁和上方磁铁间的排斥力，需要使电磁铁的磁性增强，可以增大电磁铁中的电流，减小变阻器接入电路中的电阻，所以由图可知应将滑片P向上移动，即向A端移动。
10. 如图所示，两个完全相同长方体物块甲、乙同时浸没在水中恰好能悬浮。甲物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为；乙物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为。则______，______（两空均选填“<”、“=”或“>”）。

【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]图中两种放置方式木块都处于悬浮状态，木块体积相同，根据阿基米德原理，木块受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变，=；竖直放置比水平放置受力面积小，根据，＜。
11. 如图所示，当滑片在某位置时，电压表的示数为，滑动变阻器消耗的功率为P1，移动滑片到另一位置时，滑动变阻器消耗的功率为P2，P1:P2=2:3，若前后两次滑动变阻器接入电路中的阻值之比为8:3，则电源电压U=______。（电源电压恒定不变）

【答案】10
【解析】
【分析】
【详解】由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测量R1两端的电压，设滑片置于两个位置时，通过电路的电流分别为I1和I2，则有

那么

所以
I2=2I1
据U=IR知，R1的第二次的电压
U1′=I2R1=2I1R1=2U1=2×2V=4V
据串联电路的特点有
U=2V+I1R2，U=4V+I2R2′=4V+2I1⋅R2
解以上两式得，电源的电压
U=10V
（二）简答题：本题共3个小题，每小题3分，共9分。
12. 随着“嫦娥五号”成功从月球采样返回，我国的载人登月计划已经进一步提上日程。如果你有幸成为宇航员登上月球，此刻正面对全球的中学生进行视频直播。你可以采用哪些方法验证月球表面是否有大气。请根据示例仿写出两个验证方法。
例如：将两个吸盘挤压在一起，是否容易拉开。
【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】答：（1）拍手，能否听到拍手声；
（2）观察插在月球上的旗子会不会飘动；
（3）在月球上能否直接交谈，是否需要借助通讯设备等。
13. 小云把浸湿的玻璃板一端垫高形成斜面，将玻璃杯杯口涂少量的水后（起密封作用）倒扣在玻璃板上，玻璃杯处于静止状态。用点燃的蜡烛在玻璃板下方正对杯口的位置进行加热，如图所示。一段时间后，观察到玻璃杯开始下滑。请你运用所学的物理知识分析玻璃杯下滑的原因。

【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】答：加热前，杯子静止，受力平衡（或合力为零）；在加热过程中，杯内气体受热膨胀，气压变大，杯子对玻璃板的压力变小，当接触面粗糙程度不变时，杯子所受摩擦力变小，受力不平衡（或合力不为零）导致玻璃杯下滑。
14. 在光滑的水平金属导轨上静止放置两根铜质金属棒、（金属棒与轨道接触良好），当条形磁铁快速向下运动时，金属棒、运动方向如图甲所示。
（1）请说明金属棒、从静止到运动过程中的能量转化情况；
（2）现将条形磁铁两极对调仍快速向下运动（如图乙所示），发现金属棒、仍从静止开始运动，请判断金属棒、运动方向并说明理由。


【答案】（1）见详解；（2）见详解
【解析】
【分析】
【详解】答：（1）条形磁铁向下运动时，条形磁铁的机械能转化为电能，电能又转化为金属棒的机械能；
（2）条形磁铁向下运动时，闭合电路中的金属棒切割磁场运动的方向不变，仅对调条形磁铁两极，改变磁场方向，所以金属棒内电流方向发生改变；因条形磁铁磁场方向和电流方向均发生改变，所以金属棒、受力方向不变，金属棒、的运动方向不变（或金属棒向右，金属棒向左或者二者向中间靠拢）。
（三）作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
15. 如图所示，请根据给出的入射光线画出反射光线，并标出反射角及其度数。

【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由图知，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为
90°-30°=60°
由光的反射定律知反射角等于入射角，所以反射角也为60°，在法线的另一侧画出反射光线OB，如图所示：


16. 如图所示的实物电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：
①电流表只测量的电流；
②闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，的亮度不变，的亮度变暗。（不考虑电流表的量程选择）

【答案】
【解析】
【分析】
【详解】电流表只测量的电流，说明电流表在灯泡L1所在的支路，闭合开关， 的亮度不变，的亮度变暗，说明灯泡和并联，故用一根导线将灯泡的左端和电流表的正0.6接线柱相连；向右移动滑动变阻器的滑片，的亮度变暗，说明向右滑动时，滑动变阻器的阻值变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端下方接线柱和灯泡L2的左端相连即可，故如下图所示：

17. “节约用水，人人有责”如图甲所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图乙中画出阻力的力臂及施加在A点的最小动力的示意图。


【答案】
【解析】
【分析】
【详解】延长F2的作用线，过O点作阻力F2作用线的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂l2；在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，OA为最长动力臂时，动力最小，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1。

18. 一根轻质弹簧下端固定在容器底部，上端与重G的木块相连，向容器内注水直至水面与木块上表面相平，如图所示。将出水口阀门打开，水缓缓流出。请在答题卡的坐标图中画出出水口阀门打开后直至水流尽的过程中，弹簧弹力F的大小随时间F变化的大致图像。（已知水木）

【答案】
【解析】
【分析】
【详解】因为水面与木块上表面相平，水木，所以F浮G，所以此时弹簧的弹力FG-F浮，打开出水口阀门后，随着水缓缓流出，F浮减小，F增大，当木块完全露出水面，F浮=0，F=G，直至水流尽，F不变，所以弹簧弹力F的大小随时间t变化的大致图像如图所示：

（四）实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题9分，共27分。
19. 在探究光的折射规律时，小岩同学利用激光笔、水槽、水和带有“量角器”的圆盘光屏进行了如图所示的实验。

（1）实验中选择带有“量角器”的圆盘光屏，刻度线标记在光屏的上、下方，不同于平时所用的量角器，其优点是：________。
（2）当入射光绕点逆时针旋转时，折射角________（选填“增大”或“减小”）。
（3）若使光沿方向从水中入射，在光屏上观察其在空气中的折射光线，可以探究________。
（4）实验过程中在光屏上同时还可以观察到反射光线，当入射角减小时，反射光线和折射光线之间的夹角将________（选填“变大”或“变小”），请说明你判断的理由：________。
【答案】 ①. 便于直接读出入射角和折射角 ②. 增大 ③. 在光的折射现象中，光路是可逆的（或当光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角的关系） ④. 变大 ⑤. 见详解
【解析】
分析】
【详解】（1）[1]法线是竖直线，此时可以直接从量角器读出入射角和折射角。
（2）[2]当入射光绕点逆时针旋转时，入射角增大，折射角也增大。
（3）[3]折射光线和反射光线的位置互换进行实验，可探究在光的折射现象中，光路是可逆的。
（4）[4][5]当入射角减小时，反射角减小，折射角减小，反射光线与折射光线的夹角变大。
20. 小云和小岩在做“测量小灯泡电功率”的实验时，用到以下器材：电压恒定的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、标有“”字样的小灯泡和导线若干。实物电路如图甲所示。

（1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至______（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数几乎为零，则电路中出现的故障可能是____________。
（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动，观察到电压表和电流表的示数发生变化，当电压表示数为时灯泡开始发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡此时的实际功率为______。
（3）若小岩先将“ ”的灯泡接入电路中，调节滑动变阻器的滑片使它恰好正常发光。保持滑片的位置不动，仅将灯泡规格变换为“”。（不考虑温度变化对两个灯泡电阻的影响）则更换后的小灯泡能不能正常发光？______（选填“能”或“不能”），请说明理由：____________。
【答案】 ①. A ②. 灯泡短路（或电压表短路） ③. 0.21 ④. 不能 ⑤. 见详解
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]为保护电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大A处。
[2]电流表有示数，不是断路，电压表示数几乎为零，可能灯泡短路或电压表短路。
（2）[3]电流表小量程，分度值0.02A，示数为0.3A，灯泡此时的实际功率为
P=UI=0.7V×0.3A=0.21W
（3）[4][5]更换后的灯泡电阻小，接入原电路后电路总电阻减小，由欧姆定律可知，当电源电压不变时，使电路中的电流变大，而滑动变阻器电阻不变，所以滑动变阻器电压变大，灯泡的实际电压变小，小于额定电压（而灯的电阻不变，所以灯的实际功率小于额定功率），所以灯不能正常发光。
21. 在一次物理兴趣小组活动中，小岩同学在装满水的大试管中放入一个小试管，快速倒置后水会立刻流出来如图甲所示。同时发现：当小试管放入大试管中深度比较浅时，小试管不会上升甚至会落下来；当放入深度大于某一深度时小试管就会自动上升；当放入深度等于某一深度时，小试管刚好静止。这一深度称为临界深度，记为。于是小岩同学针对大小的影响因素提出以下猜想：
猜想一：的大小与小试管的质量有关；
猜想二：的大小与大试管中液体的密度有关。

（1）本实验中，推动小试管向上运动的力的施力物体是______。
（2）若小试管放入大试管的深度大于，倒置后，小试管加速上升过程中其机械能______（选填，“增大”或“减小”）。
（3）小岩同学继续准备了如图乙所示、两只长度相同、质量和粗细均不同的小试管（两只小试管的外径均小于大试管的内径），针对猜想一进行实验。多次试验发现：、小试管的临界深度不同。于是得出结论“临界深度与小试管的质量有关”。请你从设计实验方案的角度分析上述实验结论是否可靠？______（选填“可靠”或“不可靠”），请写出你的理由：____________。
（4）针对猜想二，小岩同学选择了相同器材并用水和酒精进行探究。发现相对于酒精而言，用水做实验时的较小。他想进一步从定量的角度分析影响的因素，于是向老师请教。老师提醒他在对小试管进行受力分析时，别忘了液体对小试管的顶部有一个向下的压力，如图丙所示。已知液体对小试管顶部的压强为：（其中为大气压，为小试管放入大试管的深度），液体的密度为，小试管的质量为，小试管的横截面积为S。（不考虑液体对小试管的阻力）则当小试管刚好在竖直方向上受力平衡时，临界深度=______（填写表达式）。
【答案】 ①. 空气 ②. 增大 ③. 不可靠 ④. 没有控制试管的横截面积相同 ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]快速倒置后水会立刻流出来，空气没有进入管内，管内压强小，管外压强大，在大气压作用下小试管向上运动，施力物体是空气。
（2）[2]小试管加速上升，高度增加，速度增加，重力势能和动能增加，机械能增大。
（3）[3][4]不可靠，因为试管质量和横截面积都不同，有多个变量，不能探究。
（4）[5]当小试管刚好在竖直方向上受力平衡时，受力分析可得

解得

（五）综合应用题：本题共2个小题，第22题6分，第23题8分，共14分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
22. 如图所示，电源电压为且保持不变，滑动变阻器的规格为“”。当滑片移至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为。（不考虑灯丝电阻随温度变化）求：
（1）灯泡正常发光时的电阻。
（2）滑片在中点时，电流表的示数。
（3）当滑片移至最右端后，内电流对灯泡做的功是多少?

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电阻

（2）滑片在中点时，总电阻为

电流表的示数

（3）滑片在最右端时，总电阻为

电流为

内电流对灯泡做的功

答：（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）滑片在中点时，电流表的示数；
（3）当滑片移至最右端后，内电流对灯泡做的功是。
23. 小云一家坐火车外出旅游，细心的小云通过车厢中的速度显示仪发现火车在通过铁路桥时速度会减小。爸爸告诉她为了防止热胀冷缩对铁轨的影响，在铺设铁轨时每两根钢轨接缝处一般会留有缝隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一个周期性的冲击力，可能使铁路桥产生共振引发事故。爸爸告诉小云：共振在生活中很常见，比如共振在声学中称为共鸣，在收听电台时调台换频道也是一种共振。如图甲所示是一种研究共振的实验仪器——共振摆，它是由一根水平细线上悬挂若干单摆制成的，每个单摆的小球在一定范围内做周期性的摆动，可视为振动（如图乙所示），其频率可用公式来计算。（其中是摆的长度，）先让单摆发生振动，在单摆的驱动下其他单摆通过水平细线也会发生振动，称之为受迫振动，其振动的频率和单摆的频率相同，其中的振动频率称之为驱动力频率。而每个单摆自身振动的频率称为固有频率，当外界驱动力的频率和物体的固有频率相等时就会发生共振现象，（如图丙所示）发生共振的小球摆动的幅度明显比其他单摆大很多，从外界获得的能量也很大。
（1）已知摆球的质量为，则其所受的重力是多少______？（取）
（2）由单摆的频率公式，你认为在单摆的驱动下______球更容易产生共振现象；
（3）假定每一根钢轨长度均为，某桥的固有频率为，则列车过桥时能引起共振的危险速度是多少______?（周期和频率的关系：，周期的单位是）
（4）一列队伍通过大桥时，为了防止桥梁产生共振，你认为队伍是整齐划一的齐步走还是轻松随意的便步走好一些？请说明其中的道理______。

【答案】 ①. 2N ②. b ③. 25m/s ④. 便步走好些，因为齐步走时振动具有周期性，振动频率若与桥的固有频率相同（或接近），容易引起共振
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]所受的重力是

所受的重力是2N。
（2）[2]当外界驱动力的频率和物体的固有频率相等时就会发生共振现象，而由频率公式，频率与摆长有关，故容易与a发生共振的是b，因为摆长相同，频率相同。
（3）[3] 周期

列车过桥时能引起共振的危险速度是

故列车过桥时能引起共振的危险速度是。
（4）[4]便步走好些；因为齐步走时振动具有周期性，振动频率若与桥的固有频率相同（或接近），容易引起共振。