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精品解析：2021年山东省德州市宁津县中考二模物理试题（解析版+原卷板）
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二〇二一年初中学业水平模拟考试
物理试题
温馨提示：
1、本试卷满分100分，考试时间90分钟。
2、请将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，计36分）
1. 下列估测物理量，最接近实际的是（ ）
A. 现在考场里的环境温度约为36.8℃
B. 泰山山顶的大气压约为1.8×105Pa
C. 一名初中生游泳时受到的浮力约为500N
D. 教室里的电风扇工作是的电流约为3A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．考场里的温度不会达到36.8℃那么高，故A不符合题意；
B．水平地面的标准气压约为105Pa，而山顶高度更高，大气压应更小，故B不符合题意；
C．初中生的体重约为500N，游泳时，漂浮在水中，所受的浮力等于重力，约为500N，故C符合题意；
D．教室里电风扇的功率约为50W，工作电压为220V，则工作电流没有1A，故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A. 图甲：运动员在水中也能听到音乐，说明声音在液体中也能传播
B. 图乙：演奏古筝时按压不同的弦，是为了改变响度大小
C. 图丙：医生用B超查体，说明声音可以传递能量
D. 图丁：防噪声耳罩是在传播过程中控制噪声的
【答案】A
【解析】
【详解】A．声音可以在固体、液体、气体中传播，运动员在水中能听到音乐，说明声音在液体中也能传播，故A正确；
B．演奏古筝时按压不同的弦，可以改变琴弦振动的频率，改变琴声的音调，故B错误；
C．医生用B超查体，说明声音可以传递信息，故C错误；
D．防噪声耳罩是在人耳处控制噪声的，故D错误。
故选A。
3. 我国有着灿烂的诗词文化，很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “池水映明月”，水中有明月是光的折射现象
B. “潭清疑水浅”，水变浅是光的直线传播现象
C. “日影化为虹”，彩虹的形成是光的色散现象
D. “起舞弄清影”，影子的形成是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．“池水映明月”，水中有明月是属于平面镜成像，其原理是光的反射，故A错误；
B．“潭清疑水浅”，水变浅是光在不同的介质中发生了折射，属于折射现象，故B错误；
C．“日影化为虹”，彩虹的形成是光的色散现象，其原理是光的折射，故C正确；
D．“起舞弄清影”，影子的形成是光在同种均匀介质中沿直线传播造成的，故D错误。
故选C。
4. 关于温度，热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰块内能为零 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 热传递的方向由内能大小决定 D. 物体吸收热量温度不一定升高
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何物体都有内能，0℃的冰块也具有内能，故A错误；
B．热量是过程量，不能说物体含有热量，故B错误；
C．发生热传递的条件是存在温度差，热量总是从高温物体传向低温物体，跟内能多少无关，故C错误；
D．物体吸收了热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如晶体的熔化过程；故D正确。
故选D。
5. 小红穿上早冰鞋向右用力推墻，会被墙向左推开。下列说法中正确的是（ ）
A. 墙对人的推力大于人对墙的推力
B. 人对墙的推力与墻对人的推力是一对平衡力
C. 离开墙后小红仍会运动，是因为受到惯性的作用
D. 离开墙后在地面滑行过程中受到的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．如图所示，墙对人的推力和人对墙的推力是一对相互作用力，其大小相等，故AB错误；
C．离开墙后，小红仍会运动，是由于惯性，还会保持原来的运动状态，而不是受到惯性的作用，故C错误；
D．离开墙后，在地面滑行过程中，小红与地面接触的粗糙程度不变，对地面的压力不变，则受到的地面的摩擦力不变，故D正确。
故选D。
6. 疫情期间，各个单位都加强了门卫保安工作｡凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入；外来车辆，司机需要经过测温､核查､登记后，由保安人员手动控制，开门进人由此可知，该门禁系统的控制电路可能是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有A正确。故选A。
7. 水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是（）
A. 两小球所受浮力FM
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D. 两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球M在甲液体中漂浮，则浮力FM=GM，小球N在乙液体中悬浮，则浮力FN=GN，由于小球M、N完全相同，即GM=GN，则有FM=FN，故A错误；
B．小球M在甲液体中漂浮，则密度ρM＜ρ甲，小球N在乙液体中悬浮，则密度ρN=ρ乙，由于小球M、N完全相同，即ρM=ρN，则有ρ甲＞ρ乙，故B错误；
C．由B选项分析得ρ甲＞ρ乙，两容器液面相平即容器底部深度h相同，根据液体压强计算公式p=ρgh可知，p甲＞p乙，故C错误；
D．由C选项分析得容器底部液体压强p甲＞p乙，两容器底面积相同，由压力计算公式F=pS得，容器底部受到液体压力F甲＞F乙，故D正确．
8. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A. F1>F2 B. F1=F2 C. P1=P2 D. P1＜P2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于滑动摩擦力，同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即F1=F2，故A不符合题意，B符合题意；
CD．第①次木块运动的速度较大，且两次拉力的大小相等，由公式P=Fv可知，第①次拉力的功率较大，即P1＞P2，故CD不符合题意。
故选B。
9. 用四个完全相同的滑轮，组装成两套滑轮组用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F2，滑轮组的机械效率分别为η1、η2，如图所示，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是（ ）
A. F1＞F2，η1＞η2 B. F1=F2，η1=η2
C. F1＜F2，η1＞η2 D. F1＜F2，η1=η2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】解读图可知，甲滑轮组n＝3，乙滑轮组n＝2，因为不计绳重和摩擦,拉力
F＝(G+G轮)
而动滑轮相同、提升的重物相同，所以
F1
所以两滑轮组的机械效率η1＝η2。
故选D。
10. 标有“6V1.5W”字样的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只小灯泡的电阻及功率为（ ）
A. 20Ω，0.96W B. 20Ω，0.8W C. 24Ω，0.8W D. 24Ω，0.67W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】将两个相同规格的小灯泡串联在8V的电源上，则每个小灯泡分得的电压为4V，由图示知，此时电路中的电流为0.2A，那么小灯泡此时电阻
小灯泡的实际功率
P=UI=4V×0.2A=0.8W
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11. 在超市购物时，如果没有付款并将商品的标签进行消磁，商品被带出经过出口时，防盗报警器的线圈中会产生电流信号从而发出报警声。下列能说明超市报警器工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】商品被带出经过出口时，防盗报警器的线圈中会产生电流信号从而发出报警声，由此判断此现象是电磁感应现象，是发电机的工作原理。
A．该实验探究的是磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，说明电流周围有磁场，故B不符合题意；
C．该装置探究的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的作用原理，电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．该实验是探究的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，机械能转化为电能，故D符合题意；
故选D。
12. 如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片，下列说法正确的是（ ）
A. 弹性小球在A点时受到平衡力作用
B. 弹性小球从A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能
C. 弹性小球在B点的机械能小于它在C点的机械能
D. 整个过程中弹性小球的机械能一直在减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．A点只受重力，不受平衡力，故A错误；
B．弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故B错误；
CD．因为要克服空气阻力做功，所以机械能始终减小，故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共计14分）
13. “北斗圆梦，星耀苍穹”，2020年6月30日，北斗三号卫星导航定位系统组网成功，3颗地球同步轨道卫星全部定位于赤道上空，这线卫星之间是相对______（选填“运动”或“静止”）的，这些卫星受______（选填“平衡力”或“非平衡力”）｡
【答案】 ①. 静止 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]3颗地球同步轨道卫星全部定位于赤道上空，这线卫星之间的位置不发生变化，是相对静止的。
[2]地球同步轨道卫星围绕地球转动，其运动状态不断变化，故受非平衡力。
14. 为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度．如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮________(选填“人脸”或“显示屏”)．人脸通过摄像头成一个倒立、_______的实像，并与录人的信息进行比对，从而记录考勤．
【答案】 ①. 人脸 ②. 缩小
【解析】
【详解】只有将更多的光射到人脸上，才能看得更清楚，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸．摄像头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像．
15. 大气压随海拔高度的升高而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度h______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]高度越大，上方大气层的厚度越小，空气越稀薄。所以，高度越大，大气压越小。
[2]瓶内的气体是封闭的。向上运动时，外界的气压减小，在里面气体压强的作用下，玻璃管内水柱会上升。
16. 如图所示，放于水平桌面上的两个质量相等但高度和底面积均不相等的圆柱形容器，盛有相同质量的的同种液体，液体对容器底部的压强关系是：p甲_________p乙。容器对桌面的压力关系是F甲_________F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]由图知，甲容器中液体的深度h甲大于乙容器中液体的深度h乙，根据p=ρgh可知，液体对甲容器底部的压强大于液体对乙容器底部的压强，即p甲>p乙。
[2] 容器对桌面的压力等于容器和容器内液体的总重力，两容器质量相等，容器内液体的质量相等，故两容器和容器内液体的总质量相等，总重力相等，则容器对桌面的压力相等，即F甲=F乙。
17. 甲、乙两只标有“220V，500W”和“220V，1000W”字样的电炉，若将把它们串联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______；若将它们并联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______ （均选填“甲”或“乙”）．
【答案】 ①. 甲 ②. 乙
【解析】
【详解】由P＝得,电炉的电阻R＝，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲R乙，又因为串联电路中的电流处处相等，
即通过甲、乙两只电炉电流：I甲＝I乙，
根据Q＝I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙，故串联时产生热量较多的是甲；
将它们并联在220V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲＝U乙＝220V，
则两电炉的实际功率等于额定功率,即：P甲＝500W;P乙＝1000W，根据Q＝W＝Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲
【答案】 ①. 电磁波 ②. 并联
【解析】
【分析】
【详解】[1]无线路由器是通过利用电磁波工作的。
[2]路由器后排的网络接口互不影响，是并联的。
19. 最近日本排放核电站泄漏废水引发世界关注。核电站是利用原子核___________（填“裂变”或“聚变”）释放的能量，核能是___________能源（“可再生”或“不可再生”）。
【答案】 ①. 裂变 ②. 不可再生
【解析】
【分析】
【详解】[1]核电站是利用原子核的裂变释放能量的。
[2]核能不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源。
三、作图和实验探究题（本题共6小题，共28分）
20. 检查视力时，为节省空间，常让被测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像，请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜的成像规律，作视力表上A点在平面镜的对称点，连接被测者的眼睛与点，交于平面镜上，再连接视力表上A点与平面镜的点，即可得到入射光线与反射光线，并标上箭头，如下图所示。
21. 如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂l和物体M所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】杠杆OBA的动力是绳子在B点的拉力，过O点作绳子的垂线，O点到垂足的距离为动力臂，重力的作用点在重心，方向竖直向下，示意图如图所示
。
22. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）在调整器材高度时，应___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。
（2）如图甲所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，日常生活中___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。
（3）如果保持图甲中透镜和蜡烛位置不变，将光屏向左移动一小段距离，光屏上的像变模糊，要使光屏上重新得到烛焰清晰的像，则应该在透镜和蜡烛之间放置一个___________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
（4）小明根据实验记录，绘制了物体到凸透镜的距离u和实像到凸透镜的距离v之间的关系如图乙所示，则凸透镜的焦距为___________cm。
（5）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要___________（选填“向上”或“向下”）移动光屏。
（6）如图丙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至18cm刻度线处，则人眼在___________处能观察到烛焰的像，像是图丁中的___________（选填“1”“2”“3”或“4”）。
【答案】 ①. 点燃 ②. 投影仪 ③. 远视眼镜 ④. 10 ⑤. 向上 ⑥. B ⑦. 4
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心，只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
（2）[2]像距大于物距，此时成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成。
（3）[3]把光屏向左移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向左移动，则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜，即远视眼镜，会聚光线。
（4）[4]由图，物距、像距等于20cm时，物距等于两倍焦距，成倒立等大实像，所以焦距为10cm。
（5）[5]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，应上移光屏。
（6）[6][7]凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至18cm刻度线处，这时的u=8cm，小于焦距，成正立放大的虚像，因像与物同侧，则人眼在B处观察到蜡烛的像，像是图丁中的4。
23. 如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为20cm3的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度。
（1）将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的 ______刻度线上，调节横梁平衡；
（2）在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m0，其示数如图乙所示，m0=______g；
（3）将金属块浸没在蜂蜜中，金属块不接触玻璃杯并保持静止，且蜂蜜无溢出，如图丙所示．天平平衡后，砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m=150.4g，则蜂蜜密度ρ=______g/cm3；
（4）小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量．对比小丽的测量方法，小明所测得的密度值______（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. 0 ②. 122.4 ③. 1.4 ④. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]测量质量时，先将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的0刻度线上，再调节横梁使天平平衡。
（2）[2]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，玻璃杯与蜂蜜的总质量
m0=100g+20g+2.4g=122.4g
（3）[3]金属块排开的蜂蜜的质量为
m排=m-m0=150.4g-122.4g=28g=0.028kg
排开的蜂蜜的重力即金属块受到的浮力为
F浮=G排=m排g=0.028g×10N/kg=0.28N
根据阿基米德原理可知，蜂蜜的密度为
（4）[4]测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，此时会有一部分蜂蜜粘在量筒的内壁上，使得测量的体积偏小，根据可知，测得的密度值会偏大。
24. 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体。接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察___________的变化来比较导体所产生热量的多少，这运用了___________（选填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的___________不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；
（3）在乙装置中，C、D两个透明容器中产生的热量之比是___________。
【答案】 ①. U型管液面高度差 ②. 转换法 ③. 电流 ④. 4∶1
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验中，密封容器内电阻丝产生的热量不同，则U型管液面高度差会不同，产生的热量越多，高度差越大，所以可通过观察U型管液面高度差来比较导体产生的热量多少。
[2]在实验中，导体产生热量的多少无法直接观察及测量，通过U型管液面变化来显示，这是转换法。
（2）[3]由图示知，甲装置中，两根阻值不同电阻丝串联在电路中，则通过电阻丝的电流相同，当控制通电时间相同，即控制通电时间和电路中的电流相同时，便可探究导体产生热量与电阻的关系。
（3）[4]乙装置中，密封容器内两个电阻丝的阻值相等，而D中的电阻丝与容器外的同阻值的电阻丝并联后再与C中的电阻丝串联，那么，通过C、D两根电阻丝的电流关系为
IC=2ID
当通电时间相同时，据Q=I2Rt知，两个容器内产生的热量之比
IC2Rt∶ID2Rt=(2ID)2∶ID=4∶1
25. 在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）电功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。
（1）请将甲图的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮）___________。
（2）若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三个滑动变阻器可选，则应该选择变阻器___________（选填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行
（3）在实验中，若电压表示数为2V，在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为___________V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W。
（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点___________（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P=___________。
【答案】 ①. ②. B ③. A ④. 3.8 ⑤. 1.596 ⑥. A ⑦.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]灯的额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，则灯正常工作时的电流大小
所以电流表选用小量程与灯串联，因滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，并与灯串联。
（2）[2]灯正常发光时，变阻器分得的电压
U滑=6V-3.8V=2.2V
灯正常工作时的电流大小I=0.38A，根据串联电路电流的规律，即为通过变阻器的电流，故变阻器连入电阻
考虑到电流因素，0.38A＞0.2A，则变阻器选B。
（3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2V小于灯的额定电压，为了能测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理，要减小变阻器分得的电压，必须将滑片P向A移动，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡下常发光。
[5]乙电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=38V×0.42A=1.596W
（4）[6]为了让小灯泡正常工作，所以小灯泡的电压为3.8V，此时电压表应该测小灯泡电压才能知道小灯泡电压是否是3.8V，所以将开关S1拨到触点A。
[7]要保持电路中的电流表不变，所以要保证滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数，电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
四、计算题（本题共3小题，共计22分，要有必要的文字说明、公式和解题过程。）
26. 人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为40kg，某次送餐时，托着装有8cm深热汤的大碗，碗与汤的总质量为2 kg，机器人与地面的接触面积为0.0lm2（g=10N/kg，ρ=l×103kg/m3）。求
（1）送餐机器人的重力是多少？
（2）碗底5cm2面积上受到汤的压力是多少？
（3）机器人送餐时对水平地面的压强是多少？
【答案】(1)400N；(2)0.4N；(3)4.2×104Pa
【解析】
【详解】(1)送餐机器人的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)碗底受到汤的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
碗底5cm2面积上受到汤的压力
F=pS=800Pa×5×10-4m2=0.4N
(3)送餐机器人托着物体，总质量
m总=2g+40kg=42g
总重力
G总=m总g=42g×10N/kg=420N
此时机器人对水平地面的压力
F地=G总=420N
此时机器人对水平地面的压强
p地==4.2×104Pa
答：(1)送餐机器人的重力是400N；
(2)碗底5cm2面积上受到汤的压力是0.4N；
(3)机器人送餐时对水平地面的压强是4.2×104Pa。
27. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。
【答案】（1）2A； （2）55Ω；（3）450s
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）电热丝R1的电功率为
根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为
（2）根据可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2的阻值为
（3）当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由可知，电饭锅处于高温档，则高温档的功率为
2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为
需要消耗的电能为
需要的时间为
答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为450s。
28. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。根据图像信息计算：
（1）滑动变阻器的最大阻值R2；
（2）电源电压U和定值电阻R1；
（3）滑片P在B点时，整个电路5min内消耗的电能。
【答案】（1）70Ω；（2）18V，20Ω；（3）1080J
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由电路图知，电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测变阻器两端电压，电流表测电路的电流。滑片由B向A滑动时，变阻器接入电路的阻值由最大到最小，即电路中的总电阻变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大。
由图乙知，当电路中的电流为0..2A时，电路中的电流最小，则此时变阻器接入电路的阻值最大为
（2）当电路中的电流为0.9A时，电路中的电流最小，此时变阻器接入电路的阻值为0，电器中只有R1工作，据串联电路的特点有
I1(R1+R2)=I2R1
即
0.2A×(R1+70Ω)=0.9A×R1
解得
R1=20Ω
那么电源电压
U=I2R1=0.9A×20Ω=18V
（3）滑片在B点时，整个电路5min内消耗的电能
W=UI1t=18V×0.2A×5×60s=1080J
答：（1）滑动变阻器的最大阻值R2为70Ω；
（2）电源电压为18V，定值电阻R1为20Ω；
（3）滑片P在B点时，整个电路5min内消耗的电能为1080J。
二〇二一年初中学业水平模拟考试
物理试题
温馨提示：
1、本试卷满分100分，考试时间90分钟。
2、请将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，计36分）
1. 下列估测物理量，最接近实际的是（ ）
A. 现在考场里的环境温度约为36.8℃
B. 泰山山顶的大气压约为1.8×105Pa
C. 一名初中生游泳时受到的浮力约为500N
D. 教室里的电风扇工作是的电流约为3A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．考场里的温度不会达到36.8℃那么高，故A不符合题意；
B．水平地面的标准气压约为105Pa，而山顶高度更高，大气压应更小，故B不符合题意；
C．初中生的体重约为500N，游泳时，漂浮在水中，所受的浮力等于重力，约为500N，故C符合题意；
D．教室里电风扇的功率约为50W，工作电压为220V，则工作电流没有1A，故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（ ）
A. 图甲：运动员在水中也能听到音乐，说明声音在液体中也能传播
B. 图乙：演奏古筝时按压不同的弦，是为了改变响度大小
C. 图丙：医生用B超查体，说明声音可以传递能量
D. 图丁：防噪声耳罩是在传播过程中控制噪声的
【答案】A
【解析】
【详解】A．声音可以在固体、液体、气体中传播，运动员在水中能听到音乐，说明声音在液体中也能传播，故A正确；
B．演奏古筝时按压不同的弦，可以改变琴弦振动的频率，改变琴声的音调，故B错误；
C．医生用B超查体，说明声音可以传递信息，故C错误；
D．防噪声耳罩是在人耳处控制噪声的，故D错误。
故选A。
3. 我国有着灿烂的诗词文化，很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. “池水映明月”，水中有明月是光的折射现象
B. “潭清疑水浅”，水变浅是光的直线传播现象
C. “日影化为虹”，彩虹的形成是光的色散现象
D. “起舞弄清影”，影子的形成是光的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．“池水映明月”，水中有明月是属于平面镜成像，其原理是光的反射，故A错误；
B．“潭清疑水浅”，水变浅是光在不同的介质中发生了折射，属于折射现象，故B错误；
C．“日影化为虹”，彩虹的形成是光的色散现象，其原理是光的折射，故C正确；
D．“起舞弄清影”，影子的形成是光在同种均匀介质中沿直线传播造成的，故D错误。
故选C。
4. 关于温度，热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰块内能为零 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 热传递的方向由内能大小决定 D. 物体吸收热量温度不一定升高
【答案】D
【解析】
【详解】A．任何物体都有内能，0℃的冰块也具有内能，故A错误；
B．热量是过程量，不能说物体含有热量，故B错误；
C．发生热传递的条件是存在温度差，热量总是从高温物体传向低温物体，跟内能多少无关，故C错误；
D．物体吸收了热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如晶体的熔化过程；故D正确。
故选D。
5. 小红穿上早冰鞋向右用力推墻，会被墙向左推开。下列说法中正确的是（ ）
A. 墙对人的推力大于人对墙的推力
B. 人对墙的推力与墻对人的推力是一对平衡力
C. 离开墙后小红仍会运动，是因为受到惯性的作用
D. 离开墙后在地面滑行过程中受到的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．如图所示，墙对人的推力和人对墙的推力是一对相互作用力，其大小相等，故AB错误；
C．离开墙后，小红仍会运动，是由于惯性，还会保持原来的运动状态，而不是受到惯性的作用，故C错误；
D．离开墙后，在地面滑行过程中，小红与地面接触的粗糙程度不变，对地面的压力不变，则受到的地面的摩擦力不变，故D正确。
故选D。
6. 疫情期间，各个单位都加强了门卫保安工作｡凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入；外来车辆，司机需要经过测温､核查､登记后，由保安人员手动控制，开门进人由此可知，该门禁系统的控制电路可能是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有A正确。故选A。
7. 水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是（）
A. 两小球所受浮力FM
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D. 两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球M在甲液体中漂浮，则浮力FM=GM，小球N在乙液体中悬浮，则浮力FN=GN，由于小球M、N完全相同，即GM=GN，则有FM=FN，故A错误；
B．小球M在甲液体中漂浮，则密度ρM＜ρ甲，小球N在乙液体中悬浮，则密度ρN=ρ乙，由于小球M、N完全相同，即ρM=ρN，则有ρ甲＞ρ乙，故B错误；
C．由B选项分析得ρ甲＞ρ乙，两容器液面相平即容器底部深度h相同，根据液体压强计算公式p=ρgh可知，p甲＞p乙，故C错误；
D．由C选项分析得容器底部液体压强p甲＞p乙，两容器底面积相同，由压力计算公式F=pS得，容器底部受到液体压力F甲＞F乙，故D正确．
8. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A. F1>F2 B. F1=F2 C. P1=P2 D. P1＜P2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于滑动摩擦力，同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即F1=F2，故A不符合题意，B符合题意；
CD．第①次木块运动的速度较大，且两次拉力的大小相等，由公式P=Fv可知，第①次拉力的功率较大，即P1＞P2，故CD不符合题意。
故选B。
9. 用四个完全相同的滑轮，组装成两套滑轮组用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F1、F2，滑轮组的机械效率分别为η1、η2，如图所示，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是（ ）
A. F1＞F2，η1＞η2 B. F1=F2，η1=η2
C. F1＜F2，η1＞η2 D. F1＜F2，η1=η2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】解读图可知，甲滑轮组n＝3，乙滑轮组n＝2，因为不计绳重和摩擦,拉力
F＝(G+G轮)
而动滑轮相同、提升的重物相同，所以
F1
所以两滑轮组的机械效率η1＝η2。
故选D。
10. 标有“6V1.5W”字样的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只小灯泡的电阻及功率为（ ）
A. 20Ω，0.96W B. 20Ω，0.8W C. 24Ω，0.8W D. 24Ω，0.67W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】将两个相同规格的小灯泡串联在8V的电源上，则每个小灯泡分得的电压为4V，由图示知，此时电路中的电流为0.2A，那么小灯泡此时电阻
小灯泡的实际功率
P=UI=4V×0.2A=0.8W
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11. 在超市购物时，如果没有付款并将商品的标签进行消磁，商品被带出经过出口时，防盗报警器的线圈中会产生电流信号从而发出报警声。下列能说明超市报警器工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】商品被带出经过出口时，防盗报警器的线圈中会产生电流信号从而发出报警声，由此判断此现象是电磁感应现象，是发电机的工作原理。
A．该实验探究的是磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，说明电流周围有磁场，故B不符合题意；
C．该装置探究的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的作用原理，电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．该实验是探究的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，机械能转化为电能，故D符合题意；
故选D。
12. 如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片，下列说法正确的是（ ）
A. 弹性小球在A点时受到平衡力作用
B. 弹性小球从A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能
C. 弹性小球在B点的机械能小于它在C点的机械能
D. 整个过程中弹性小球的机械能一直在减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．A点只受重力，不受平衡力，故A错误；
B．弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故B错误；
CD．因为要克服空气阻力做功，所以机械能始终减小，故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共计14分）
13. “北斗圆梦，星耀苍穹”，2020年6月30日，北斗三号卫星导航定位系统组网成功，3颗地球同步轨道卫星全部定位于赤道上空，这线卫星之间是相对______（选填“运动”或“静止”）的，这些卫星受______（选填“平衡力”或“非平衡力”）｡
【答案】 ①. 静止 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]3颗地球同步轨道卫星全部定位于赤道上空，这线卫星之间的位置不发生变化，是相对静止的。
[2]地球同步轨道卫星围绕地球转动，其运动状态不断变化，故受非平衡力。
14. 为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度．如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮________(选填“人脸”或“显示屏”)．人脸通过摄像头成一个倒立、_______的实像，并与录人的信息进行比对，从而记录考勤．
【答案】 ①. 人脸 ②. 缩小
【解析】
【详解】只有将更多的光射到人脸上，才能看得更清楚，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸．摄像头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像．
15. 大气压随海拔高度的升高而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度h______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]高度越大，上方大气层的厚度越小，空气越稀薄。所以，高度越大，大气压越小。
[2]瓶内的气体是封闭的。向上运动时，外界的气压减小，在里面气体压强的作用下，玻璃管内水柱会上升。
16. 如图所示，放于水平桌面上的两个质量相等但高度和底面积均不相等的圆柱形容器，盛有相同质量的的同种液体，液体对容器底部的压强关系是：p甲_________p乙。容器对桌面的压力关系是F甲_________F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]由图知，甲容器中液体的深度h甲大于乙容器中液体的深度h乙，根据p=ρgh可知，液体对甲容器底部的压强大于液体对乙容器底部的压强，即p甲>p乙。
[2] 容器对桌面的压力等于容器和容器内液体的总重力，两容器质量相等，容器内液体的质量相等，故两容器和容器内液体的总质量相等，总重力相等，则容器对桌面的压力相等，即F甲=F乙。
17. 甲、乙两只标有“220V，500W”和“220V，1000W”字样的电炉，若将把它们串联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______；若将它们并联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______ （均选填“甲”或“乙”）．
【答案】 ①. 甲 ②. 乙
【解析】
【详解】由P＝得,电炉的电阻R＝，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲
即通过甲、乙两只电炉电流：I甲＝I乙，
根据Q＝I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙，故串联时产生热量较多的是甲；
将它们并联在220V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲＝U乙＝220V，
则两电炉的实际功率等于额定功率,即：P甲＝500W;P乙＝1000W，根据Q＝W＝Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲
【答案】 ①. 电磁波 ②. 并联
【解析】
【分析】
【详解】[1]无线路由器是通过利用电磁波工作的。
[2]路由器后排的网络接口互不影响，是并联的。
19. 最近日本排放核电站泄漏废水引发世界关注。核电站是利用原子核___________（填“裂变”或“聚变”）释放的能量，核能是___________能源（“可再生”或“不可再生”）。
【答案】 ①. 裂变 ②. 不可再生
【解析】
【分析】
【详解】[1]核电站是利用原子核的裂变释放能量的。
[2]核能不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源。
三、作图和实验探究题（本题共6小题，共28分）
20. 检查视力时，为节省空间，常让被测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像，请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜的成像规律，作视力表上A点在平面镜的对称点，连接被测者的眼睛与点，交于平面镜上，再连接视力表上A点与平面镜的点，即可得到入射光线与反射光线，并标上箭头，如下图所示。
21. 如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂l和物体M所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】杠杆OBA的动力是绳子在B点的拉力，过O点作绳子的垂线，O点到垂足的距离为动力臂，重力的作用点在重心，方向竖直向下，示意图如图所示
。
22. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）在调整器材高度时，应___________（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。
（2）如图甲所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，日常生活中___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。
（3）如果保持图甲中透镜和蜡烛位置不变，将光屏向左移动一小段距离，光屏上的像变模糊，要使光屏上重新得到烛焰清晰的像，则应该在透镜和蜡烛之间放置一个___________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
（4）小明根据实验记录，绘制了物体到凸透镜的距离u和实像到凸透镜的距离v之间的关系如图乙所示，则凸透镜的焦距为___________cm。
（5）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要___________（选填“向上”或“向下”）移动光屏。
（6）如图丙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至18cm刻度线处，则人眼在___________处能观察到烛焰的像，像是图丁中的___________（选填“1”“2”“3”或“4”）。
【答案】 ①. 点燃 ②. 投影仪 ③. 远视眼镜 ④. 10 ⑤. 向上 ⑥. B ⑦. 4
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心，只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
（2）[2]像距大于物距，此时成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成。
（3）[3]把光屏向左移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向左移动，则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜，即远视眼镜，会聚光线。
（4）[4]由图，物距、像距等于20cm时，物距等于两倍焦距，成倒立等大实像，所以焦距为10cm。
（5）[5]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，应上移光屏。
（6）[6][7]凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至18cm刻度线处，这时的u=8cm，小于焦距，成正立放大的虚像，因像与物同侧，则人眼在B处观察到蜡烛的像，像是图丁中的4。
23. 如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为20cm3的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度。
（1）将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的 ______刻度线上，调节横梁平衡；
（2）在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m0，其示数如图乙所示，m0=______g；
（3）将金属块浸没在蜂蜜中，金属块不接触玻璃杯并保持静止，且蜂蜜无溢出，如图丙所示．天平平衡后，砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m=150.4g，则蜂蜜密度ρ=______g/cm3；
（4）小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量．对比小丽的测量方法，小明所测得的密度值______（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. 0 ②. 122.4 ③. 1.4 ④. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]测量质量时，先将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的0刻度线上，再调节横梁使天平平衡。
（2）[2]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，玻璃杯与蜂蜜的总质量
m0=100g+20g+2.4g=122.4g
（3）[3]金属块排开的蜂蜜的质量为
m排=m-m0=150.4g-122.4g=28g=0.028kg
排开的蜂蜜的重力即金属块受到的浮力为
F浮=G排=m排g=0.028g×10N/kg=0.28N
根据阿基米德原理可知，蜂蜜的密度为
（4）[4]测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，此时会有一部分蜂蜜粘在量筒的内壁上，使得测量的体积偏小，根据可知，测得的密度值会偏大。
24. 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体。接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察___________的变化来比较导体所产生热量的多少，这运用了___________（选填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的___________不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；
（3）在乙装置中，C、D两个透明容器中产生的热量之比是___________。
【答案】 ①. U型管液面高度差 ②. 转换法 ③. 电流 ④. 4∶1
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验中，密封容器内电阻丝产生的热量不同，则U型管液面高度差会不同，产生的热量越多，高度差越大，所以可通过观察U型管液面高度差来比较导体产生的热量多少。
[2]在实验中，导体产生热量的多少无法直接观察及测量，通过U型管液面变化来显示，这是转换法。
（2）[3]由图示知，甲装置中，两根阻值不同电阻丝串联在电路中，则通过电阻丝的电流相同，当控制通电时间相同，即控制通电时间和电路中的电流相同时，便可探究导体产生热量与电阻的关系。
（3）[4]乙装置中，密封容器内两个电阻丝的阻值相等，而D中的电阻丝与容器外的同阻值的电阻丝并联后再与C中的电阻丝串联，那么，通过C、D两根电阻丝的电流关系为
IC=2ID
当通电时间相同时，据Q=I2Rt知，两个容器内产生的热量之比
IC2Rt∶ID2Rt=(2ID)2∶ID=4∶1
25. 在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）电功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。
（1）请将甲图的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮）___________。
（2）若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三个滑动变阻器可选，则应该选择变阻器___________（选填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行
（3）在实验中，若电压表示数为2V，在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为___________V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W。
（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点___________（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P=___________。
【答案】 ①. ②. B ③. A ④. 3.8 ⑤. 1.596 ⑥. A ⑦.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]灯的额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，则灯正常工作时的电流大小
所以电流表选用小量程与灯串联，因滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，并与灯串联。
（2）[2]灯正常发光时，变阻器分得的电压
U滑=6V-3.8V=2.2V
灯正常工作时的电流大小I=0.38A，根据串联电路电流的规律，即为通过变阻器的电流，故变阻器连入电阻
考虑到电流因素，0.38A＞0.2A，则变阻器选B。
（3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2V小于灯的额定电压，为了能测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理，要减小变阻器分得的电压，必须将滑片P向A移动，使电压表的示数为3.8V时，小灯泡下常发光。
[5]乙电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=38V×0.42A=1.596W
（4）[6]为了让小灯泡正常工作，所以小灯泡的电压为3.8V，此时电压表应该测小灯泡电压才能知道小灯泡电压是否是3.8V，所以将开关S1拨到触点A。
[7]要保持电路中的电流表不变，所以要保证滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数，电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
四、计算题（本题共3小题，共计22分，要有必要的文字说明、公式和解题过程。）
26. 人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为40kg，某次送餐时，托着装有8cm深热汤的大碗，碗与汤的总质量为2 kg，机器人与地面的接触面积为0.0lm2（g=10N/kg，ρ=l×103kg/m3）。求
（1）送餐机器人的重力是多少？
（2）碗底5cm2面积上受到汤的压力是多少？
（3）机器人送餐时对水平地面的压强是多少？
【答案】(1)400N；(2)0.4N；(3)4.2×104Pa
【解析】
【详解】(1)送餐机器人的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)碗底受到汤的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
碗底5cm2面积上受到汤的压力
F=pS=800Pa×5×10-4m2=0.4N
(3)送餐机器人托着物体，总质量
m总=2g+40kg=42g
总重力
G总=m总g=42g×10N/kg=420N
此时机器人对水平地面的压力
F地=G总=420N
此时机器人对水平地面的压强
p地==4.2×104Pa
答：(1)送餐机器人的重力是400N；
(2)碗底5cm2面积上受到汤的压力是0.4N；
(3)机器人送餐时对水平地面的压强是4.2×104Pa。
27. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：
加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。
【答案】（1）2A； （2）55Ω；（3）450s
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）电热丝R1的电功率为
根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为
（2）根据可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2的阻值为
（3）当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由可知，电饭锅处于高温档，则高温档的功率为
2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为
需要消耗的电能为
需要的时间为
答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为450s。
28. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。根据图像信息计算：
（1）滑动变阻器的最大阻值R2；
（2）电源电压U和定值电阻R1；
（3）滑片P在B点时，整个电路5min内消耗的电能。
【答案】（1）70Ω；（2）18V，20Ω；（3）1080J
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由电路图知，电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测变阻器两端电压，电流表测电路的电流。滑片由B向A滑动时，变阻器接入电路的阻值由最大到最小，即电路中的总电阻变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大。
由图乙知，当电路中的电流为0..2A时，电路中的电流最小，则此时变阻器接入电路的阻值最大为
（2）当电路中的电流为0.9A时，电路中的电流最小，此时变阻器接入电路的阻值为0，电器中只有R1工作，据串联电路的特点有
I1(R1+R2)=I2R1
即
0.2A×(R1+70Ω)=0.9A×R1
解得
R1=20Ω
那么电源电压
U=I2R1=0.9A×20Ω=18V
（3）滑片在B点时，整个电路5min内消耗的电能
W=UI1t=18V×0.2A×5×60s=1080J
答：（1）滑动变阻器的最大阻值R2为70Ω；
（2）电源电压为18V，定值电阻R1为20Ω；
（3）滑片P在B点时，整个电路5min内消耗的电能为1080J。
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