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2022年河南省周口市西华县中考物理第一次模拟考试练习题
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这是一份2022年河南省周口市西华县中考物理第一次模拟考试练习题，共26页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022年河南省周口市西华县中考物理一模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）古诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着很多物理知识，例如“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中的钟声是由钟 产生的；人们是根据声音的 来判断出是钟声的。
2．（2分）2022年2月4日即将举行的北京冬奥会采用了最先进的二氧化碳制冷技术。如图，地下制冷管道内的液态二氧化碳汽化 （选填“吸收”或“放出”）热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；接着往地面上浇水，水就会 成冰（填写物态变化名称）。
3．（2分）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图。眼近视后需要配戴近视镜，近视镜属于 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面透镜”）。
4．（3分）如图甲所示，一重为8N的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝12N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为 N，8s内拉力做功 J，拉力F的功率是 W。
5．（3分）将灯泡L与定值电阻R接入图甲所示的电路中，灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示。只闭合开关S，小灯泡实际功率为1W，再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，灯泡发光情况 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电源电压为 V，R的阻值为 Ω。
6．（2分）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向 移动，原因是： 。
二、选择题（本题8小题，共16分。第7-12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
8．（2分）国家级非物质文化遗产逍遥胡辣汤走出家门，亮相“对口援疆19省市非物质文化遗产展”，赢得消费者一致好评。如图所示是享誉盛名的逍遥胡辣汤。下列说法正确的是（ ）
A．冬天，刚盛到碗里胡辣汤上面的“白气”是汽化产生的
B．胡辣汤温度越高，其分子无规则运动越剧烈
C．胡辣汤温度越高，所含热量越多
D．胡辣汤温度降低后，其内能保持不变
9．（2分）在岸上看池水，看起来比实际的浅，以下四个情景的原理与此相同的是（ ）
A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙
10．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
11．（2分）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中液体的密度较小
B．乙烧杯底部受到液体压强较大
C．乙烧杯中小球排开液体的质量较大
D．两烧杯中小球受到的浮力一样大
12．（2分）图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是（ ）
A．该装置利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
D．当光照强度增大时，电压表示数增大
（多选）13．（2分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速提升了1m，物体A重为540N，动滑轮的重力60N。下列分析中正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.2m/s
B．拉力F的功率为120W
C．钢绳的拉力F的大小为270N
D．滑轮组的机械效率为90%
（多选）14．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图（不考虑空气阻力）。
16．（2分）在如图所示的家庭电路中，用笔画线代替导线将三孔插座和带开关的灯泡满足安全用电要求接入电路中。
四、实验探究题（本题共3小题，17题5分，18题7分，19题7分，共19分）
17．（5分）小明在探究凸透镜成像的规律时，选用如图装置，凸透镜焦距为10cm。
（1）为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到 。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，该像是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像规律可以说明 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的原理。
（3）实验过程中由于时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 移动，要使像成在光屏的正中央，可以是将 向下移动。（选填“蜡烛”、“凸透镜”或“光屏”）
18．（7分）如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是 。
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的 相同；通过比较甲、丙两次实验可知，在速度相同时， 越大，动能越大。
（3）通过比较甲、乙两次实验可知，在质量相同时， 越大，动能越大。
（4）木块被撞击后到停下来是因为受到 的作用，若水平面表面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。
19．（7分）小华做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω 1A）、B（50Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为 （选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表示数变小）。
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化，经检查，电压表完好，则故障可能是 。排除故障后，小华调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出额定电压为U额小灯泡的额定功率，小组选了一个已知阻值的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）。
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为 ，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S， ，S1接a，读出此时电压表示数U。则小灯泡额定功率P额＝ （用R0、U额、U表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，20题9分，共17分）
20．（8分）海冰723破冰船是中国自主研发的第二艘新型破冰船，它满载排水量为5000t。该船可连续破除1米厚的冰层，且破冰时的最大航速为1m/s。在普通海域航行最大速度为36km/h。主要承担以黄渤海海域为主的冰情调查和破冰，对冰区被困船舶，人员进行搜救、以及电子试验保障、巡逻、警戒、护航等任务。求：
（1）破冰船的满载时所受的浮力是多少？（g取10N/kg）
（2）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强；
（3）若破冰船在lm厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为1.5×107W，则此时破冰船的牵引力。
21．（9分）如图甲是电压力锅工作电路简图，其中R1是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关S、S1自动闭合开始加热。当锅内温度达到110℃时，开关S1自动断开，开始保压。某次煲汤的过程中，电压力锅的功率随时间变化如图乙所示。
（1）压力锅易将食物快速煮熟的原因是压力锅通过增大锅内气压使水的沸点 （选填“升高”或“降低”）。
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是多大？主加热器R1的电阻为多少？
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了多少热量？上述加热的过程中，电压力锅正常工作了20min，则该电压力锅的加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
参考答案
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）古诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着很多物理知识，例如“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中的钟声是由钟 振动 产生的；人们是根据声音的 音色 来判断出是钟声的。
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同。
【解答】解：“钟声”是钟振动产生的；
音色是声音的特色，不同发声体的音色一般都不同，因此人们根据声音的音色分辨出钟声。
故答案为：振动；音色。
2．（2分）2022年2月4日即将举行的北京冬奥会采用了最先进的二氧化碳制冷技术。如图，地下制冷管道内的液态二氧化碳汽化 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；接着往地面上浇水，水就会 凝固 成冰（填写物态变化名称）。
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华。其中，熔化、汽化、升华吸收热量，凝固、液化、凝华放出热量。
【解答】解：汽化是吸热过程，所以制冷管道内的液态二氧化碳汽化过程中吸收热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；
水变成冰是液态变成固态的凝固过程。
故答案为：吸收；凝固。
3．（2分）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 乙 （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图。眼近视后需要配戴近视镜，近视镜属于 凹透镜 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面透镜”）。
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处物体，看远处的物体时，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，近视眼配戴凹透镜来矫正。
【解答】解：甲图，眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因。凸透镜对光线有会聚作用，使像提前会聚在视网膜上，所以远视眼配戴凸透镜来矫正。
乙图，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因。凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。
故答案为：乙；凹透镜。
4．（3分）如图甲所示，一重为8N的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝12N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为 4 N，8s内拉力做功 12.8 J，拉力F的功率是 1.6 W。
【分析】（1）对铁块进行受力分析，根据平衡力的知识分析摩擦力的大小；
（2）分析图象乙，得出物体的速度，根据s＝vt计算8s内移动的距离，再根据W＝Fs计算拉力所做的功，最后根据P=Wt计算F做功的功率。
【解答】解：（1）由题意知，铁块在重力、摩擦力和拉力的作用下向上做匀速直线运动，重力和摩擦力竖直向下，拉力竖直向上，则F＝G+f，可知f＝F﹣G＝12N﹣8N＝4N；
（2）由图乙知，物体的速度v＝0.2m/s，则8s内铁块移动的距离为s＝vt＝0.2m/s×8s＝1.6m，
拉力做的功为：W＝Fs＝8N×1.6m＝12.8J；
拉力做功的功率为：P=Wt=12.8J8s=1.6W。
故答案为：4；12.8；1.6。
5．（3分）将灯泡L与定值电阻R接入图甲所示的电路中，灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示。只闭合开关S，小灯泡实际功率为1W，再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，灯泡发光情况 不变 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电源电压为 4 V，R的阻值为 20 Ω。
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡的实际功率为1W时的电流和电压，即可得出电源的电压；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和其实际功率不变，据此可知其亮度的变化，根据并联电路的电流特点结合电流表的示数变化了0.2A得出通过定值电阻R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL＝4V、通过的电流IL＝0.25A时，灯泡的实际功率为：
PL＝ULIL＝4V×0.25A＝1W，
则电源的电压U＝UL＝4V；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的实际功率不变，其亮度不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，由电流表的示数变化了0.2A可知，通过定值电阻R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得R的阻值：
R=UIR=4V0.2A=20Ω。
故答案为：不变；4；20。
6．（2分）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向 右 移动，原因是： 由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变 。
【分析】要解答本题需掌握：①感应电流产生的条件；②感应电流的方向和导体运动的方向，以及磁场方向有关；③通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向和电流方向、磁场方向有关。
【解答】解：
现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，导轨放在磁场中，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，这是因为GH运动，在GH中产生感应电流，GH当作电源，把电流提供给EF，这时EF相当于通电导体放入磁场中，所以也会向左运动；
拉动GH使其向右移动时，EF应向右运动。这是由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变。
故答案为：右；由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变。
二、选择题（本题8小题，共16分。第7-12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
【分析】（1）电磁波可以在真空中进行传播，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；
（2）手机是通过电磁波来接收信号的；
（3）不可再生能源是指不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能等；
（4）目前核电站使用的是核裂变反应释放的能量。
【解答】解：A、电磁波可以在真空中进行传播，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s，故A错误；
B、手机是通过电磁波来接收信号的，故B错误；
C、煤、石油、天然气是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是不可再生能源，故C正确；
D、目前核电站使用的是核裂变反应释放的能量，故D错误。
故选：C。
8．（2分）国家级非物质文化遗产逍遥胡辣汤走出家门，亮相“对口援疆19省市非物质文化遗产展”，赢得消费者一致好评。如图所示是享誉盛名的逍遥胡辣汤。下列说法正确的是（ ）
A．冬天，刚盛到碗里胡辣汤上面的“白气”是汽化产生的
B．胡辣汤温度越高，其分子无规则运动越剧烈
C．胡辣汤温度越高，所含热量越多
D．胡辣汤温度降低后，其内能保持不变
【分析】（1）物质从气态变为液态是液化现象。
（2）分子运动速度跟温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。
（3）热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有热量的吸收或放出，热量的修饰词只能是吸收或放出。
（4）物体内能大小跟温度、质量、状态、物质的种类有关。
【解答】解：A、冬天，刚盛到碗里胡辣汤中的水分蒸发，水蒸气上升过程中温度降低变成小水珠，形成了白气，这是液化现象，故A错误。
B、胡辣汤温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确。
C、只有在热传递过程中才有热量的吸收或放出，含有热量的说法是错误的，故C错误。
D、胡辣汤的质量、状态，物质种类是一定的，温度降低时胡辣汤的内能减小，故D错误。
故选：B。
9．（2分）在岸上看池水，看起来比实际的浅，以下四个情景的原理与此相同的是（ ）
A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙
【分析】池底反射的光线从水中进入空气时发生折射，折射光线向水面偏折，人逆着折射光线看去，看到的池底位置比实际位置高，池底看起来比实际位置浅。
【解答】解：池底反射的光线从水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人看到的池底在折射光线的反向延长线上，看到的是池底由光的折射形成的池底虚像，像在池底实际位置的上方，因此看起来池水较浅，属于光的折射现象；
甲：三棱镜分解白光属于光的色散现象，是由光的折射形成的；
乙、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
丙、手影是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；
丁、笔在水面处折断是由光的折射形成的，故甲和丁与题意相同。
故选：A。
10．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【分析】（1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变；
（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中液体的密度较小
B．乙烧杯底部受到液体压强较大
C．乙烧杯中小球排开液体的质量较大
D．两烧杯中小球受到的浮力一样大
【分析】（1）根据小球在液体中的状态分析液体密度的大小关系；
（2）根据公式p＝ρgh分析容器底部压强的大小；
（3）根据物体的浮沉条件分析小球受到浮力的大小关系，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，从而分析排开液体质量的关系。
【解答】解：
A、由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液＝ρ球，所以ρ甲液＞ρ乙液，故A错误；
B、两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p甲液＞p乙液，故B错误；
CD、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，两个完全相同的小球，重力相等，则两小球受到的浮力相等，根据F浮＝G排＝m排g可知，两小球在两杯中排开液体的质量相等，故C错误，故D正确。
故选：D。
12．（2分）图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是（ ）
A．该装置利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
D．当光照强度增大时，电压表示数增大
【分析】（1）电磁继电器、电磁起重机、电铃等是利用电流的磁效应来工作的；
（2）要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
（3）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，R2的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
（4）由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知电压表示数变化情况。
【解答】解：
A、该装置的核心元件是电磁继电器，是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B、要使灯L在天亮时自动熄灭，控制电路中电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故B错误；
C、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合时的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；若R1换成阻值较小的电阻，则衔铁被吸合时光敏电阻R2的阻值变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光；由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故C正确；
D、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故D错误。
故选：C。
（多选）13．（2分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速提升了1m，物体A重为540N，动滑轮的重力60N。下列分析中正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.2m/s
B．拉力F的功率为120W
C．钢绳的拉力F的大小为270N
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用v=st求绳子自由端移动的速度；
（2）利用不计绳重和摩擦时F=1n（G+G动）求拉力，利用P=Wt=Fst=Fv求拉力做功的功率；
（3）利用不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，钢绳自由端的移动速度：v=st=2m5s=0.4m/s，故A错误；
C、因为不计绳重和摩擦，所以拉力：F=1n（G+G动）=12×（540N+60N）＝300N，故C错误；
B、拉力F的功率：P=Wt=Fst=Fv＝300N×0.4m/s＝120W，故B正确；
D、因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率：η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动=540N540N+60N×100%＝90%，故D正确。
故选：BD。
（多选）14．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流；
（3）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额=P额U额=1.25W2.5V=0.5A；
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.5A；
电路的最大电功率是：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W，故A错误；
B、由I=UR得，灯泡的电阻：RL=U额IL额=2.5V0.5A=5Ω，
当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流是最小的，则最小电流为：Imin=URL+R滑=6V5Ω+20Ω=0.24A；则电流表示数变化范围是0.24～0.5A，故B正确；
C、电流最大时，电路中的最小总电阻：Rmin=UImax=6V0.5A=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是7﹣20Ω，故C正确；
D、当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小，故D错误。
故选：BC。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图（不考虑空气阻力）。
【分析】不考虑空气阻力。小球摆动过程中，受到重力和绳子拉力的作用。根据规则物体的重心在物体的几何中心，然后过重心表示出重力的方向和拉力的方向。
【解答】解：不考虑空气阻力。小球摆动过程中，受到重力和绳子拉力的作用。过球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。如图所示：
16．（2分）在如图所示的家庭电路中，用笔画线代替导线将三孔插座和带开关的灯泡满足安全用电要求接入电路中。
【分析】对于电灯接线的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯口，火线接在开关上，通过开关进灯头”。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：由图知，三根电线分别为火线、零线和地线。
灯泡接法：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；
安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，17题5分，18题7分，19题7分，共19分）
17．（5分）小明在探究凸透镜成像的规律时，选用如图装置，凸透镜焦距为10cm。
（1）为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到 同一高度 。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，该像是 放大 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像规律可以说明 投影仪 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的原理。
（3）实验过程中由于时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 上 移动，要使像成在光屏的正中央，可以是将 凸透镜 向下移动。（选填“蜡烛”、“凸透镜”或“光屏”）
【分析】（1）探究凸透镜成像规律的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（2）当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，投影仪利用了此原理；
（3）在凸透镜成实像时，物体相对于凸透镜向下运动，则像向上运动。
【解答】解：（1）实验时，使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
（2）由图可知，此时的物距为15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，投影仪利用了此原理；
（3）蜡烛由于燃烧逐渐变短，光屏上的像逐渐向上移动，像往上移，为了使像完整的成在光屏的中央，可将光屏向上移动或将蜡烛向上移动，或者将凸透镜向下移动。
故答案为：（1）同一高度；（2）放大；投影仪；（3）上；凸透镜。
18．（7分）如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验中通过比较木块 移动的距离 来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是 转换法 。
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的 速度 相同；通过比较甲、丙两次实验可知，在速度相同时， 质量 越大，动能越大。
（3）通过比较甲、乙两次实验可知，在质量相同时， 速度 越大，动能越大。
（4）木块被撞击后到停下来是因为受到 阻力 的作用，若水平面表面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。
【分析】（1）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（2）（3）影响动能大小的因素有两个：质量和速度；据实验现象，利用控制变量法分析即可得出正确的结论；
（4）因为木块受到阻力，机械能减少，直到机械能变为零，所以最终木块会停下；据牛顿第一定律分析即可判断。
【解答】解：（1）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，钢球到达水平面的速度是相同的；比较甲、丙两次实验，根据实验现象可知，在速度相同时，质量越大，推动木块移动的距离远，动能越大；
（3）比较甲、乙两图可知，甲图小球高度大，推动木块运动的距离越远，故可得结论是：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（4）因为木块受到阻力，机械能减少，所以最终会停下；
若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，即此时达不到实验目的；
故答案为：（1）移动的距离；转换法；（2）速度；质量；（3）速度；（4）阻力；不能。
19．（7分）小华做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω 1A）、B（50Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为 B （选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表示数变小）。
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化，经检查，电压表完好，则故障可能是 小灯泡短路 。排除故障后，小华调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（4）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出额定电压为U额小灯泡的额定功率，小组选了一个已知阻值的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）。
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为 U额 ，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S， 保持滑动变阻器R的滑片不动 ，S1接a，读出此时电压表示数U。则小灯泡额定功率P额＝ U额•U−U额R0 （用R0、U额、U表示）。
【分析】（1）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器；
（2）电压表测灯泡两端的电压，滑片向左滑动时电压表示数变小，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器下面的接线柱；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，根据灯泡不亮，电压表无示数分析解答；根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，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，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流约为：IL=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，由串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：R=U滑IL=3.5V0.25A=14Ω＞10Ω，则滑动变阻器应选B；
（2）电压表并联到灯泡的两端，滑片向左滑动时电压表示数变小，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应接滑片接右下接线柱，把滑动变阻器与电流表串联接入电路，实物电路图如图所示：
；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；
根据绘制成的图乙所示的I﹣U图像，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为U额，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，保持滑动变阻器R的滑片不动，S1接a，读出此时电压表示数U；
在②中，电压表测灯与定值电阻的总电压，
因保持滑片位置不动，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，此时定值电阻R0的电压为：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，灯的额定电流：I＝I0=U0R0=U−U额R0，
则小灯泡额定功率：P额＝U额•U−U额R0。
故答案为：（1）B；（2）如图所示；（3）小灯泡短路；0.5；（4）①U额；保持滑动变阻器R的滑片不动；U额•U−U额R0。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，20题9分，共17分）
20．（8分）海冰723破冰船是中国自主研发的第二艘新型破冰船，它满载排水量为5000t。该船可连续破除1米厚的冰层，且破冰时的最大航速为1m/s。在普通海域航行最大速度为36km/h。主要承担以黄渤海海域为主的冰情调查和破冰，对冰区被困船舶，人员进行搜救、以及电子试验保障、巡逻、警戒、护航等任务。求：
（1）破冰船的满载时所受的浮力是多少？（g取10N/kg）
（2）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强；
（3）若破冰船在lm厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为1.5×107W，则此时破冰船的牵引力。
【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g可知破冰船满载时所受到的浮力；
（2）满载时漂浮，根据G＝F浮得出总重力，根据F＝0.1G得出冰面受到的压力，根据p=FS得出船对冰面的压强；
（3）根据P=Wt=Fst=Fv知破冰船的牵引力。
【解答】解：（1）根据阿基米德原理可知破冰船满载时所受到的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝5000×103kg×10N/kg＝5×107N；
（2）满载时的总重力为：
G＝F浮＝5×107N；
冰面受到的压力为：F＝0.1G＝0.1×5×107N＝5×106N，
船对冰面的压强为：
p=FS=5×106N10m2=5×105Pa；
（3）根据P=Wt=Fst=Fv知破冰船的牵引力为：
F=Pv=1.5×107W1m/s=1.5×107N。
答：（1）破冰船的满载时所受的浮力是5×107N；
（2）船对冰面的压强为5×105Pa；
（3）此时破冰船的牵引力为1.5×107N。
21．（9分）如图甲是电压力锅工作电路简图，其中R1是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关S、S1自动闭合开始加热。当锅内温度达到110℃时，开关S1自动断开，开始保压。某次煲汤的过程中，电压力锅的功率随时间变化如图乙所示。
（1）压力锅易将食物快速煮熟的原因是压力锅通过增大锅内气压使水的沸点 升高 （选填“升高”或“降低”）。
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是多大？主加热器R1的电阻为多少？
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了多少热量？上述加热的过程中，电压力锅正常工作了20min，则该电压力锅的加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）液体的沸点与气压有关，气压越高沸点越高；
（2）根据P＝UI算出在加热状态时电压力锅干路的电流；
开关S、S1闭合开始加热，R1与R2并联，开关S闭合、S1断开，电路为R2的简单电路，处于保压状态，根据加热状态时的功率等于主加热器的额定功率和保压加热器额定功率之和算出主加热器R1的功率，根据P＝UI=U2R求出主加热器R1的电阻；
（3）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
加热水的过程中，根据W＝Pt求出电压力锅正常工作20min消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出该电压力锅的加热效率。
【解答】解：（1）高压锅密闭较好，内部压强大，水的沸点高，这样高压锅内的温度就会更高一些，就会更快煮熟食物，
所以高压锅是利用增大锅内气体的压强，提高水的沸点来提高锅内温度的；
（2）由图乙知P加热＝1.1kW＝1100W，P保压＝0.1kW＝100W，
根据P＝UI知在加热状态时该电压力锅干路的电流为：
I=P加热U=1100W220V=5A；
由图知开关S、S1闭合开始加热，R1与R2并联，开关S闭合、S1断开，电路为R2的简单电路，处于保压状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以主加热器R1的功率为：
P1＝P加热﹣P保温＝1100W﹣100W＝1000W，
根据P＝UI=U2R知主加热器R1的电阻为：
R1=U2P1=(220V)21000W=48.4Ω；
（3）当加热到保压温度时，水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（110℃﹣20℃）＝7.56×105J；
加热水的过程中，电压力锅正常工作20min消耗的电能：
W＝P加热t′＝1100W×20×60s＝1.32×106J，
则该电压力锅的加热效率：
η=Q吸W×100%=7.56×105J1.32×106J×100%≈57.3%。
答：（1）升高；
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是5A；主加热器R1的电阻为48.4Ω；
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了7.56×105J的热量；该电压力锅的加热效率是57.3%。
2022年河南省周口市西华县中考物理一模试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）古诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着很多物理知识，例如“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中的钟声是由钟 产生的；人们是根据声音的 来判断出是钟声的。
2．（2分）2022年2月4日即将举行的北京冬奥会采用了最先进的二氧化碳制冷技术。如图，地下制冷管道内的液态二氧化碳汽化 （选填“吸收”或“放出”）热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；接着往地面上浇水，水就会 成冰（填写物态变化名称）。
3．（2分）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图。眼近视后需要配戴近视镜，近视镜属于 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面透镜”）。
4．（3分）如图甲所示，一重为8N的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝12N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为 N，8s内拉力做功 J，拉力F的功率是 W。
5．（3分）将灯泡L与定值电阻R接入图甲所示的电路中，灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示。只闭合开关S，小灯泡实际功率为1W，再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，灯泡发光情况 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电源电压为 V，R的阻值为 Ω。
6．（2分）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向 移动，原因是： 。
二、选择题（本题8小题，共16分。第7-12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
8．（2分）国家级非物质文化遗产逍遥胡辣汤走出家门，亮相“对口援疆19省市非物质文化遗产展”，赢得消费者一致好评。如图所示是享誉盛名的逍遥胡辣汤。下列说法正确的是（ ）
A．冬天，刚盛到碗里胡辣汤上面的“白气”是汽化产生的
B．胡辣汤温度越高，其分子无规则运动越剧烈
C．胡辣汤温度越高，所含热量越多
D．胡辣汤温度降低后，其内能保持不变
9．（2分）在岸上看池水，看起来比实际的浅，以下四个情景的原理与此相同的是（ ）
A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙
10．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
11．（2分）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中液体的密度较小
B．乙烧杯底部受到液体压强较大
C．乙烧杯中小球排开液体的质量较大
D．两烧杯中小球受到的浮力一样大
12．（2分）图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是（ ）
A．该装置利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
D．当光照强度增大时，电压表示数增大
（多选）13．（2分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速提升了1m，物体A重为540N，动滑轮的重力60N。下列分析中正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.2m/s
B．拉力F的功率为120W
C．钢绳的拉力F的大小为270N
D．滑轮组的机械效率为90%
（多选）14．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图（不考虑空气阻力）。
16．（2分）在如图所示的家庭电路中，用笔画线代替导线将三孔插座和带开关的灯泡满足安全用电要求接入电路中。
四、实验探究题（本题共3小题，17题5分，18题7分，19题7分，共19分）
17．（5分）小明在探究凸透镜成像的规律时，选用如图装置，凸透镜焦距为10cm。
（1）为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到 。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，该像是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像规律可以说明 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的原理。
（3）实验过程中由于时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 移动，要使像成在光屏的正中央，可以是将 向下移动。（选填“蜡烛”、“凸透镜”或“光屏”）
18．（7分）如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是 。
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的 相同；通过比较甲、丙两次实验可知，在速度相同时， 越大，动能越大。
（3）通过比较甲、乙两次实验可知，在质量相同时， 越大，动能越大。
（4）木块被撞击后到停下来是因为受到 的作用，若水平面表面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。
19．（7分）小华做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω 1A）、B（50Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为 （选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表示数变小）。
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化，经检查，电压表完好，则故障可能是 。排除故障后，小华调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出额定电压为U额小灯泡的额定功率，小组选了一个已知阻值的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）。
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为 ，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S， ，S1接a，读出此时电压表示数U。则小灯泡额定功率P额＝ （用R0、U额、U表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，20题9分，共17分）
20．（8分）海冰723破冰船是中国自主研发的第二艘新型破冰船，它满载排水量为5000t。该船可连续破除1米厚的冰层，且破冰时的最大航速为1m/s。在普通海域航行最大速度为36km/h。主要承担以黄渤海海域为主的冰情调查和破冰，对冰区被困船舶，人员进行搜救、以及电子试验保障、巡逻、警戒、护航等任务。求：
（1）破冰船的满载时所受的浮力是多少？（g取10N/kg）
（2）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强；
（3）若破冰船在lm厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为1.5×107W，则此时破冰船的牵引力。
21．（9分）如图甲是电压力锅工作电路简图，其中R1是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关S、S1自动闭合开始加热。当锅内温度达到110℃时，开关S1自动断开，开始保压。某次煲汤的过程中，电压力锅的功率随时间变化如图乙所示。
（1）压力锅易将食物快速煮熟的原因是压力锅通过增大锅内气压使水的沸点 （选填“升高”或“降低”）。
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是多大？主加热器R1的电阻为多少？
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了多少热量？上述加热的过程中，电压力锅正常工作了20min，则该电压力锅的加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
参考答案
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）古诗词是我国的文化瑰宝，其中蕴含着很多物理知识，例如“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中的钟声是由钟 振动 产生的；人们是根据声音的 音色 来判断出是钟声的。
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同。
【解答】解：“钟声”是钟振动产生的；
音色是声音的特色，不同发声体的音色一般都不同，因此人们根据声音的音色分辨出钟声。
故答案为：振动；音色。
2．（2分）2022年2月4日即将举行的北京冬奥会采用了最先进的二氧化碳制冷技术。如图，地下制冷管道内的液态二氧化碳汽化 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；接着往地面上浇水，水就会 凝固 成冰（填写物态变化名称）。
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固；由液态变为气态的过程叫汽化，由气态变为液态的过程叫液化；物质由固态直接变为气态的过程叫升华，由气态直接变为固态的过程叫凝华。其中，熔化、汽化、升华吸收热量，凝固、液化、凝华放出热量。
【解答】解：汽化是吸热过程，所以制冷管道内的液态二氧化碳汽化过程中吸收热量，使地面温度降至零下十几摄氏度；
水变成冰是液态变成固态的凝固过程。
故答案为：吸收；凝固。
3．（2分）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 乙 （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图。眼近视后需要配戴近视镜，近视镜属于 凹透镜 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面透镜”）。
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处物体，看远处的物体时，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，近视眼配戴凹透镜来矫正。
【解答】解：甲图，眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因。凸透镜对光线有会聚作用，使像提前会聚在视网膜上，所以远视眼配戴凸透镜来矫正。
乙图，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因。凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。
故答案为：乙；凹透镜。
4．（3分）如图甲所示，一重为8N的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝12N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为 4 N，8s内拉力做功 12.8 J，拉力F的功率是 1.6 W。
【分析】（1）对铁块进行受力分析，根据平衡力的知识分析摩擦力的大小；
（2）分析图象乙，得出物体的速度，根据s＝vt计算8s内移动的距离，再根据W＝Fs计算拉力所做的功，最后根据P=Wt计算F做功的功率。
【解答】解：（1）由题意知，铁块在重力、摩擦力和拉力的作用下向上做匀速直线运动，重力和摩擦力竖直向下，拉力竖直向上，则F＝G+f，可知f＝F﹣G＝12N﹣8N＝4N；
（2）由图乙知，物体的速度v＝0.2m/s，则8s内铁块移动的距离为s＝vt＝0.2m/s×8s＝1.6m，
拉力做的功为：W＝Fs＝8N×1.6m＝12.8J；
拉力做功的功率为：P=Wt=12.8J8s=1.6W。
故答案为：4；12.8；1.6。
5．（3分）将灯泡L与定值电阻R接入图甲所示的电路中，灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示。只闭合开关S，小灯泡实际功率为1W，再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，灯泡发光情况 不变 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电源电压为 4 V，R的阻值为 20 Ω。
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据图乙读出灯泡的实际功率为1W时的电流和电压，即可得出电源的电压；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和其实际功率不变，据此可知其亮度的变化，根据并联电路的电流特点结合电流表的示数变化了0.2A得出通过定值电阻R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL＝4V、通过的电流IL＝0.25A时，灯泡的实际功率为：
PL＝ULIL＝4V×0.25A＝1W，
则电源的电压U＝UL＝4V；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的实际功率不变，其亮度不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，由电流表的示数变化了0.2A可知，通过定值电阻R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得R的阻值：
R=UIR=4V0.2A=20Ω。
故答案为：不变；4；20。
6．（2分）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向 右 移动，原因是： 由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变 。
【分析】要解答本题需掌握：①感应电流产生的条件；②感应电流的方向和导体运动的方向，以及磁场方向有关；③通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向和电流方向、磁场方向有关。
【解答】解：
现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，导轨放在磁场中，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，这是因为GH运动，在GH中产生感应电流，GH当作电源，把电流提供给EF，这时EF相当于通电导体放入磁场中，所以也会向左运动；
拉动GH使其向右移动时，EF应向右运动。这是由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变。
故答案为：右；由于磁场的方向不变，当GH在磁场中的运动方向改变时，感应电流的方向发生改变，导致EF中的电流方向改变，EF受到磁场力的方向改变，运动方向发生改变。
二、选择题（本题8小题，共16分。第7-12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求。第13-14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选一个且正确的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
【分析】（1）电磁波可以在真空中进行传播，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s；
（2）手机是通过电磁波来接收信号的；
（3）不可再生能源是指不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能等；
（4）目前核电站使用的是核裂变反应释放的能量。
【解答】解：A、电磁波可以在真空中进行传播，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s，故A错误；
B、手机是通过电磁波来接收信号的，故B错误；
C、煤、石油、天然气是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是不可再生能源，故C正确；
D、目前核电站使用的是核裂变反应释放的能量，故D错误。
故选：C。
8．（2分）国家级非物质文化遗产逍遥胡辣汤走出家门，亮相“对口援疆19省市非物质文化遗产展”，赢得消费者一致好评。如图所示是享誉盛名的逍遥胡辣汤。下列说法正确的是（ ）
A．冬天，刚盛到碗里胡辣汤上面的“白气”是汽化产生的
B．胡辣汤温度越高，其分子无规则运动越剧烈
C．胡辣汤温度越高，所含热量越多
D．胡辣汤温度降低后，其内能保持不变
【分析】（1）物质从气态变为液态是液化现象。
（2）分子运动速度跟温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。
（3）热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有热量的吸收或放出，热量的修饰词只能是吸收或放出。
（4）物体内能大小跟温度、质量、状态、物质的种类有关。
【解答】解：A、冬天，刚盛到碗里胡辣汤中的水分蒸发，水蒸气上升过程中温度降低变成小水珠，形成了白气，这是液化现象，故A错误。
B、胡辣汤温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确。
C、只有在热传递过程中才有热量的吸收或放出，含有热量的说法是错误的，故C错误。
D、胡辣汤的质量、状态，物质种类是一定的，温度降低时胡辣汤的内能减小，故D错误。
故选：B。
9．（2分）在岸上看池水，看起来比实际的浅，以下四个情景的原理与此相同的是（ ）
A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙
【分析】池底反射的光线从水中进入空气时发生折射，折射光线向水面偏折，人逆着折射光线看去，看到的池底位置比实际位置高，池底看起来比实际位置浅。
【解答】解：池底反射的光线从水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人看到的池底在折射光线的反向延长线上，看到的是池底由光的折射形成的池底虚像，像在池底实际位置的上方，因此看起来池水较浅，属于光的折射现象；
甲：三棱镜分解白光属于光的色散现象，是由光的折射形成的；
乙、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
丙、手影是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；
丁、笔在水面处折断是由光的折射形成的，故甲和丁与题意相同。
故选：A。
10．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【分析】（1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变；
（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。
故选：D。
11．（2分）如图所示，将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中，待小球静止后，两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中液体的密度较小
B．乙烧杯底部受到液体压强较大
C．乙烧杯中小球排开液体的质量较大
D．两烧杯中小球受到的浮力一样大
【分析】（1）根据小球在液体中的状态分析液体密度的大小关系；
（2）根据公式p＝ρgh分析容器底部压强的大小；
（3）根据物体的浮沉条件分析小球受到浮力的大小关系，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，从而分析排开液体质量的关系。
【解答】解：
A、由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液＝ρ球，所以ρ甲液＞ρ乙液，故A错误；
B、两杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根据p＝ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p甲液＞p乙液，故B错误；
CD、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，两个完全相同的小球，重力相等，则两小球受到的浮力相等，根据F浮＝G排＝m排g可知，两小球在两杯中排开液体的质量相等，故C错误，故D正确。
故选：D。
12．（2分）图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是（ ）
A．该装置利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
D．当光照强度增大时，电压表示数增大
【分析】（1）电磁继电器、电磁起重机、电铃等是利用电流的磁效应来工作的；
（2）要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
（3）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，R2的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
（4）由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知电压表示数变化情况。
【解答】解：
A、该装置的核心元件是电磁继电器，是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B、要使灯L在天亮时自动熄灭，控制电路中电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故B错误；
C、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合时的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；若R1换成阻值较小的电阻，则衔铁被吸合时光敏电阻R2的阻值变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光；由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故C正确；
D、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故D错误。
故选：C。
（多选）13．（2分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速提升了1m，物体A重为540N，动滑轮的重力60N。下列分析中正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.2m/s
B．拉力F的功率为120W
C．钢绳的拉力F的大小为270N
D．滑轮组的机械效率为90%
【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用v=st求绳子自由端移动的速度；
（2）利用不计绳重和摩擦时F=1n（G+G动）求拉力，利用P=Wt=Fst=Fv求拉力做功的功率；
（3）利用不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，钢绳自由端的移动速度：v=st=2m5s=0.4m/s，故A错误；
C、因为不计绳重和摩擦，所以拉力：F=1n（G+G动）=12×（540N+60N）＝300N，故C错误；
B、拉力F的功率：P=Wt=Fst=Fv＝300N×0.4m/s＝120W，故B正确；
D、因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率：η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动=540N540N+60N×100%＝90%，故D正确。
故选：BD。
（多选）14．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流；
（3）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额=P额U额=1.25W2.5V=0.5A；
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.5A；
电路的最大电功率是：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W，故A错误；
B、由I=UR得，灯泡的电阻：RL=U额IL额=2.5V0.5A=5Ω，
当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流是最小的，则最小电流为：Imin=URL+R滑=6V5Ω+20Ω=0.24A；则电流表示数变化范围是0.24～0.5A，故B正确；
C、电流最大时，电路中的最小总电阻：Rmin=UImax=6V0.5A=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是7﹣20Ω，故C正确；
D、当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小，故D错误。
故选：BC。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图（不考虑空气阻力）。
【分析】不考虑空气阻力。小球摆动过程中，受到重力和绳子拉力的作用。根据规则物体的重心在物体的几何中心，然后过重心表示出重力的方向和拉力的方向。
【解答】解：不考虑空气阻力。小球摆动过程中，受到重力和绳子拉力的作用。过球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。如图所示：
16．（2分）在如图所示的家庭电路中，用笔画线代替导线将三孔插座和带开关的灯泡满足安全用电要求接入电路中。
【分析】对于电灯接线的基本要求是：“火线零线并排走，零线直接进灯口，火线接在开关上，通过开关进灯头”。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：由图知，三根电线分别为火线、零线和地线。
灯泡接法：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；
安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，17题5分，18题7分，19题7分，共19分）
17．（5分）小明在探究凸透镜成像的规律时，选用如图装置，凸透镜焦距为10cm。
（1）为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到 同一高度 。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，该像是 放大 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像规律可以说明 投影仪 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的原理。
（3）实验过程中由于时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 上 移动，要使像成在光屏的正中央，可以是将 凸透镜 向下移动。（选填“蜡烛”、“凸透镜”或“光屏”）
【分析】（1）探究凸透镜成像规律的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（2）当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，投影仪利用了此原理；
（3）在凸透镜成实像时，物体相对于凸透镜向下运动，则像向上运动。
【解答】解：（1）实验时，使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
（2）由图可知，此时的物距为15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，投影仪利用了此原理；
（3）蜡烛由于燃烧逐渐变短，光屏上的像逐渐向上移动，像往上移，为了使像完整的成在光屏的中央，可将光屏向上移动或将蜡烛向上移动，或者将凸透镜向下移动。
故答案为：（1）同一高度；（2）放大；投影仪；（3）上；凸透镜。
18．（7分）如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验中通过比较木块 移动的距离 来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是 转换法 。
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的 速度 相同；通过比较甲、丙两次实验可知，在速度相同时， 质量 越大，动能越大。
（3）通过比较甲、乙两次实验可知，在质量相同时， 速度 越大，动能越大。
（4）木块被撞击后到停下来是因为受到 阻力 的作用，若水平面表面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。
【分析】（1）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（2）（3）影响动能大小的因素有两个：质量和速度；据实验现象，利用控制变量法分析即可得出正确的结论；
（4）因为木块受到阻力，机械能减少，直到机械能变为零，所以最终木块会停下；据牛顿第一定律分析即可判断。
【解答】解：（1）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，钢球到达水平面的速度是相同的；比较甲、丙两次实验，根据实验现象可知，在速度相同时，质量越大，推动木块移动的距离远，动能越大；
（3）比较甲、乙两图可知，甲图小球高度大，推动木块运动的距离越远，故可得结论是：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（4）因为木块受到阻力，机械能减少，所以最终会停下；
若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，即此时达不到实验目的；
故答案为：（1）移动的距离；转换法；（2）速度；质量；（3）速度；（4）阻力；不能。
19．（7分）小华做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω 1A）、B（50Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为 B （选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表示数变小）。
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化，经检查，电压表完好，则故障可能是 小灯泡短路 。排除故障后，小华调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（4）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出额定电压为U额小灯泡的额定功率，小组选了一个已知阻值的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）。
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为 U额 ，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S， 保持滑动变阻器R的滑片不动 ，S1接a，读出此时电压表示数U。则小灯泡额定功率P额＝ U额•U−U额R0 （用R0、U额、U表示）。
【分析】（1）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器；
（2）电压表测灯泡两端的电压，滑片向左滑动时电压表示数变小，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器下面的接线柱；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，根据灯泡不亮，电压表无示数分析解答；根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，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，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流约为：IL=ULRL=2.5V10Ω=0.25A，由串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：R=U滑IL=3.5V0.25A=14Ω＞10Ω，则滑动变阻器应选B；
（2）电压表并联到灯泡的两端，滑片向左滑动时电压表示数变小，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应接滑片接右下接线柱，把滑动变阻器与电流表串联接入电路，实物电路图如图所示：
；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；
根据绘制成的图乙所示的I﹣U图像，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片使电压表示数为U额，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，保持滑动变阻器R的滑片不动，S1接a，读出此时电压表示数U；
在②中，电压表测灯与定值电阻的总电压，
因保持滑片位置不动，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，此时定值电阻R0的电压为：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，灯的额定电流：I＝I0=U0R0=U−U额R0，
则小灯泡额定功率：P额＝U额•U−U额R0。
故答案为：（1）B；（2）如图所示；（3）小灯泡短路；0.5；（4）①U额；保持滑动变阻器R的滑片不动；U额•U−U额R0。
五、综合应用题（本题共2小题，20题8分，20题9分，共17分）
20．（8分）海冰723破冰船是中国自主研发的第二艘新型破冰船，它满载排水量为5000t。该船可连续破除1米厚的冰层，且破冰时的最大航速为1m/s。在普通海域航行最大速度为36km/h。主要承担以黄渤海海域为主的冰情调查和破冰，对冰区被困船舶，人员进行搜救、以及电子试验保障、巡逻、警戒、护航等任务。求：
（1）破冰船的满载时所受的浮力是多少？（g取10N/kg）
（2）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强；
（3）若破冰船在lm厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为1.5×107W，则此时破冰船的牵引力。
【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g可知破冰船满载时所受到的浮力；
（2）满载时漂浮，根据G＝F浮得出总重力，根据F＝0.1G得出冰面受到的压力，根据p=FS得出船对冰面的压强；
（3）根据P=Wt=Fst=Fv知破冰船的牵引力。
【解答】解：（1）根据阿基米德原理可知破冰船满载时所受到的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝5000×103kg×10N/kg＝5×107N；
（2）满载时的总重力为：
G＝F浮＝5×107N；
冰面受到的压力为：F＝0.1G＝0.1×5×107N＝5×106N，
船对冰面的压强为：
p=FS=5×106N10m2=5×105Pa；
（3）根据P=Wt=Fst=Fv知破冰船的牵引力为：
F=Pv=1.5×107W1m/s=1.5×107N。
答：（1）破冰船的满载时所受的浮力是5×107N；
（2）船对冰面的压强为5×105Pa；
（3）此时破冰船的牵引力为1.5×107N。
21．（9分）如图甲是电压力锅工作电路简图，其中R1是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关S、S1自动闭合开始加热。当锅内温度达到110℃时，开关S1自动断开，开始保压。某次煲汤的过程中，电压力锅的功率随时间变化如图乙所示。
（1）压力锅易将食物快速煮熟的原因是压力锅通过增大锅内气压使水的沸点 升高 （选填“升高”或“降低”）。
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是多大？主加热器R1的电阻为多少？
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了多少热量？上述加热的过程中，电压力锅正常工作了20min，则该电压力锅的加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）液体的沸点与气压有关，气压越高沸点越高；
（2）根据P＝UI算出在加热状态时电压力锅干路的电流；
开关S、S1闭合开始加热，R1与R2并联，开关S闭合、S1断开，电路为R2的简单电路，处于保压状态，根据加热状态时的功率等于主加热器的额定功率和保压加热器额定功率之和算出主加热器R1的功率，根据P＝UI=U2R求出主加热器R1的电阻；
（3）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
加热水的过程中，根据W＝Pt求出电压力锅正常工作20min消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出该电压力锅的加热效率。
【解答】解：（1）高压锅密闭较好，内部压强大，水的沸点高，这样高压锅内的温度就会更高一些，就会更快煮熟食物，
所以高压锅是利用增大锅内气体的压强，提高水的沸点来提高锅内温度的；
（2）由图乙知P加热＝1.1kW＝1100W，P保压＝0.1kW＝100W，
根据P＝UI知在加热状态时该电压力锅干路的电流为：
I=P加热U=1100W220V=5A；
由图知开关S、S1闭合开始加热，R1与R2并联，开关S闭合、S1断开，电路为R2的简单电路，处于保压状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以主加热器R1的功率为：
P1＝P加热﹣P保温＝1100W﹣100W＝1000W，
根据P＝UI=U2R知主加热器R1的电阻为：
R1=U2P1=(220V)21000W=48.4Ω；
（3）当加热到保压温度时，水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（110℃﹣20℃）＝7.56×105J；
加热水的过程中，电压力锅正常工作20min消耗的电能：
W＝P加热t′＝1100W×20×60s＝1.32×106J，
则该电压力锅的加热效率：
η=Q吸W×100%=7.56×105J1.32×106J×100%≈57.3%。
答：（1）升高；
（2）在加热状态时，该电压力锅的干路电流是5A；主加热器R1的电阻为48.4Ω；
（3）若在该压力锅内装入2kg初温为20℃的食材（假设比热容与水相同），当加热到保压温度时，食材吸收了7.56×105J的热量；该电压力锅的加热效率是57.3%。
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