2024年山东省威海市经开区中考物理一模试卷

这是一份2024年山东省威海市经开区中考物理一模试卷，共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，探究实验题，综合计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并进入预定轨道，开始追赶“天和”核心舱。飞船与空间站组合体交会对接后，中国空间站将组成“三舱三船”的组合体。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十五号”进入预定轨道后将不具有惯性
B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”是运动的
D．“长征二号”加速升空过程中，“神舟十五号”机械能保持不变
2．（2分）科研人员用低音频灭火装置进行灭火试验如图所示，装置通过发出30～60Hz的低频声波，在短短数秒之内就扑灭了火焰。关于低音频灭火装置下列说法不正确的是（ ）
A．低音频灭火装置发出的声音人耳也可以听到
B．声波可以灭火说明声波能传递能量
C．低音频灭火装置也需要振动发声
D．装置发出的低频声波指的是其发声的响度
3．（2分）青铜冰鉴是我国战国时代发明的“原始冰箱”如图所示。冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶。夏季，鉴缶之间装冰块，缶内装食物，就可起到降温的作用；冬季，鉴缶之间装热水，还可起到保温作用。下列有关说法不正确的是（ ）
A．夏天是利用冰熔化时吸热，内能减小，起到降温的作用
B．夏天从缶中拿出的水果表面有水珠，是空气中的水蒸气碰到冷的水果液化而成
C．冬天鉴缶之间装热水，是利用水的比热容大，来实现更好的保温效果
D．青铜冰鉴是通过热传递的方式改变食物的内能的
4．（2分）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
5．（2分）小明是一名业余摄影爱好者，如图所示是他在野外拍摄的瞪羚喝水的照片，下列分析正确的是（ ）
A．岸上的树叶呈现绿色是因为树叶吸收了绿光
B．水中瞪羚的倒影比瞪羚本身暗一些，是因为有一部分光折射入水中
C．当瞪羚远离岸边，水中的像也会远离岸边，像的大小变小
D．瞪羚影子和瞪羚的倒影形成原因相同
6．（2分）踢毽子起源于汉代，踢毽子是孩子们特别爱玩的一项游戏，在如图所示的某次游戏中，毽子被竖直向上踢出，上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动状态不改变
B．重力做功越来越快
C．所受合力方向竖直向下
D．运动到最高点时受到平衡力
7．（2分）小明自制了一个简易投影仪如图所示，在暗室中将印有冬奥会吉祥物“冰墩墩”的透明胶片，贴在白光的手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰放大的像，下列说法不正确的是（ ）
A．保持凸透镜位置不变，将手电筒向右移动，要使墙上的像恢复清晰，应该在凸透镜前放一个近视镜
B．手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，且胶片应倒立放置
C．能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射
D．显微镜的物镜的成像原理与此投影仪成像原理相同
8．（2分）将三根用相同材料制成的长度一样、粗细均匀，但横截面积不同的电阻丝甲、乙、丙，先后接到如图电路中的M、N两点上时，对应电流表示数填入表格，忽略灯泡电阻随温度的变化。下列说法中不正确的是（ ）
A．此实验采用控制变量法
B．三根电阻丝中，丙电阻丝的横截面积最大
C．当M、N两点间接入丙电阻丝，灯泡的亮度最亮
D．M、N两点间不接电阻丝时，电流表示数一定小于0.2A
9．（2分）如图所示，这是某同学设计的登山携带的气压计的原理图。气压传感器的阻值随气压的增大而减小，电源电压保持不变，R0为定值电阻，气压越大时显示屏的示数越大。下列说法正确的是（ ）
A．显示屏可以用电压表改装也可以用电流表改装
B．上山过程中，电流表的示数变大
C．下山过程中，电压表的示数变小，电路的总功率变大
D．开关闭合时，若气压传感器发生断路，则电压表和电流表均无示数
10．（2分）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力分别为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小F1＝F2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．物重G1＜G2
B．甲滑轮组所做的有用功较多
C．甲滑轮组所做的额外功较多
D．乙滑轮组的机械效率较高
（多选）11．（3分）小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内水面上方留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，下列说法正确的是（ ）
A．用力挤压矿泉水瓶侧面时，“浮沉子”上浮
B．用力挤压矿泉水瓶侧面时，浮沉子内部气压小于矿泉水瓶内水面上方气压
C．松手不再挤压矿泉水瓶侧面时，将有水被压入“浮沉子”内
D．“浮沉子”是靠改变物体重力的方法来改变物体浮沉的
（多选）12．（3分）为了增强学生体质，学校开展坐位体前屈体育项目。坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压6V，R1的电阻为30Ω，其中电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。则下列系列分析正确的是（ ）
A．电流表示数的大小能反映被测试者的成绩
B．推动挡板，可以实现电路中最大电流为0.2A
C．电阻丝R2消耗的最大电功率为0.225W
D．电压表示数为3V时，被测试者的成绩是20cm
二、填空题（本题共8小题，每小题2分，共16分）
13．（2分）光线是一种理想化模型，它表示光传播的路径和方向。请你再列举一个物理学中的理想化模型： ，并写出它所表示的最基本的物理特征： 。
14．（2分）打开收音机的开关，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大，取一节干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的负极相连，再用导线的另一端与电池的正极摩擦，使它们时断时续地接触，此时会听到收音机发出持续的“咔咔”声，说明此过程中有 产生；太阳能属于 次能源。
15．（2分）如图所示是汽车司机不系安全带时，仪表盘上亮起的指示灯，如果系好安全带接通电路，指示灯就会熄灭。系好安全带时，指示灯应处于 （填“断路”或“短路”）状态；乘坐汽车要系安全带是为了避免 （填“人”或“汽车”）的惯性造成伤害。
16．（2分）小明利用如图所示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量为 J；他想计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 。[假设酒精燃烧放出的热量全部被烧杯中的水吸收且不考虑整个过程中酒精汽化，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（2分）如图所示，将质量为M的物体A放在粗糙程度相同的水平桌面上，用平行于桌面的轻质细线通过定滑轮与小桶B相连，不计细线及滑轮摩擦。逐渐向小桶B中加入细沙，整个装置始终静止，在这个过程中，物块A与桌面之间的摩擦力大小 （填“变大”“不变”或“变小”）；当小桶和细沙的总质量为m时，物体A刚好沿水平桌面向右做匀速直线运动；此时对物块A施加一个水平向左的拉力F，物块A又沿水平桌面向左做匀速直线运动，则拉力F的大小是 。（用已知物理量符号表示）。
18．（2分）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为30kg的展品从地面通过一段斜面运到高1.5m的展台上，如图，已知斜面长度为4m，沿斜面将展品推上展台的过程中效率为75%，则此过程中展品与斜面间的摩擦力为 N；小明想用更小的力将展品沿斜面推上展台，他可以采取的措施是 （写出一条即可）。（g取10N/kg）
19．（2分）含有杂质的冰块漂浮水面上如图所示，一段时间后，冰块全部熔化成水，冰内杂质沉到盆底，则对比冰块熔化前，沉到盆底的杂质受到的浮力将 （填“增大”“不变”或“减小”）；水对盆底的压强将 （填“增大”“不变”或“减小”）。（整个过程不考虑汽化和升华）
20．（2分）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。则R2的最大阻值为 Ω；在保证电路安全的情况下，所有开关都闭合，R2消耗的最大电功率为 W。
三、作图题（本题共2小题，21题2分，22题2分，共4分）
21．（2分）如图所示，OA是一束从水里斜射入空气里时的出射光线，请画出可能的入射光线及对应的反射光线。
22．（2分）用弹簧测力计挂着一长方体铁块，铁块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块，直至浸没水中并继续匀速下放（铁块最终与容器底接触）。请在图乙中画出铁块下放过程中，弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图象。
四、探究实验题（本题共3小题，23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。
（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水沸腾时的共同特点是 ；
（2）实验中，盐水的沸点是 ℃；此时水面（或盐水面）上方的气压 （填“＞”“＜”或“＝”）标准大气压。小明分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是 （填“正确”或“错误”）的；
（3）进一步分析数据和图像，小明认为猜想2是正确的，请写出他判断的依据： 。
24．（6分）小明先用如图1所示装置进行“阻力对物体运动的影响”实验探究。
（1）实验时，需要控制小车到达水平面时具有相同的初始速度，为达到这一目的应进行的操作是： 。
（2）如图2所示的三种情况中，根据 的现象，可知小车在木板表面运动时速度减小得最慢。
接着，小明对实验器材进行改进，设计了如图甲、乙所示的实验装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关？”，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放然后分别撞击到放在是同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景。
（3）实验中所探究的“物体的动能”是指 （填“小球”或“木块”）的动能；
（4）实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映小球具有的动能越大的原因是 ；
（5）图乙实验探究的是“物体的动能大小与 的关系”；
（6）如图丙所示是高速公路上某处的交通标志牌，交通管理部门对不同车型设定的通过该处的最高速度不同的理由是 。
25．（7分）小明进行“测量小灯泡电功率”的实验，老师给提供的器材有：额定电压是3.8V，正常发光时电阻约为15Ω的小灯泡一个、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关，“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个。
（1）请用笔画线代替导线将图中的实物连接成符合实验要求的实验电路，导线不能交叉；
（2）连接好电路后，闭合开关前，应如何操作： ；
（3）正确连接好电路并闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都不为零，原因可能是 ；为验证猜想，接下来的操作是 ；
（4）小明继续正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：小灯泡的额定电功率为 W：通过计算发现灯泡两端电压与通过它的电流之比不是定值，原因是： ；
【拓展】小红分析小明的电路设计以及所记录的数据认为小明实验中所记数据误差较大。为了能够准确测出此小灯泡的额定功率，小红将原电路在不增减实验器材的基础上只改动了电压表的量程，在接下来的实验操作中需要注意的问题是： 。
五、综合计算题（本题共3小题，26题8分，27题8分，28题9分，共25分。要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程，只写出结果的不能得分）
26．（8分）风力发电已成为威海的靓丽风景名片。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱，发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。
（1）图甲中的发电机是根据 原理制成的。当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）某风力发电机正在发电，其发电功率为8×104W，该风力发电机0.25h获得的风能为7.2×108J，则它发电时风能的利用率是多大？
（3）若上述风力发电机0.25h发出的电能全部供给一辆电动汽车，假设该电动汽车将电能全部转化为机械能，该电动汽车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为1000N，请通过计算判断这些电能能否供该电动汽车在平直公路上行驶70km。
（4）请简述风力发电的优点（写出一条即可）。
27．（8分）小明爸爸网购了一架电烧烤炉（如图）。如表是电烧烤炉铭牌的信息，说明书显示只有一根加热管，请求解以下问题：
（1）电烧烤炉正常工作时的电流和电阻。
（2）一次烤制肉串的过程中，小明用烧烤炉将2kg初温为20℃肉串烤制到75℃，求烤制肉串所用的时间；如果这段时间消耗的电能用木炭代替，则需要多少kg的木炭。[已知电烧烤炉烤肉时的加热效率为75%，c肉＝3.6×103J/（kg•℃），q木炭＝3.3×107J/kg]
（3）小明爸爸感觉烤制时间太长，想增大电烧烤炉的功率，小明想到家里有一台废弃的电烤箱，铭牌上标有“额定电压220V，加热管额定功率：上管1200W、下管800W”字样，他立马想到了一个改装方案。他用电能表检测到家庭电路中只有改装好的电烧烤炉工作时，4min脉冲灯闪烁320imp。请你通过计算简要说明小明的改装方案。
28．（9分）某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化模型。轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO：OB＝2：3；物体N是一个不吸水的柱体。打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示，t2时刻装置自动报警，t3时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3，棱长为0.1m；悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量。求：
（1）物体M的重力大小。
（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小。
（3）物体N的密度。
2024年山东省威海市经开区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，1—10题为单项选择题，每小题2分；11—12题为多项选择题，每小题全部选对的得3分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分，共26分）
1．（2分）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并进入预定轨道，开始追赶“天和”核心舱。飞船与空间站组合体交会对接后，中国空间站将组成“三舱三船”的组合体。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十五号”进入预定轨道后将不具有惯性
B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”是运动的
D．“长征二号”加速升空过程中，“神舟十五号”机械能保持不变
【解答】解：A．惯性是一切物体的固有属性，“神舟十五号”进入预定轨道后同样具有惯性，故A错误；
B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为电能，故B错误；
C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”与神舟十五号之间的位置改变的，是运动的，故C正确；
D．“长征二号”加速升空过程中，长征二号的质量一定，速度变大，动能变大；质量一定，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故D错误。
故选：C。
2．（2分）科研人员用低音频灭火装置进行灭火试验如图所示，装置通过发出30～60Hz的低频声波，在短短数秒之内就扑灭了火焰。关于低音频灭火装置下列说法不正确的是（ ）
A．低音频灭火装置发出的声音人耳也可以听到
B．声波可以灭火说明声波能传递能量
C．低音频灭火装置也需要振动发声
D．装置发出的低频声波指的是其发声的响度
【解答】解：A、人的听觉频率范围在20Hz～20000Hz之间，低音频灭火装置发出30～60Hz的低频声波，低音频灭火装置发出的声音人耳也可以听到，故A正确；
B、声波可以灭火说明声波能传递能量，故B正确；
C、低音频发声灭火装置，能发出30～60Hz的低频音波，产生原因是物体振动产生的，故C正确；
D、装置发出的低频声波指的是其发声的频率，故D错误。
故选：D。
3．（2分）青铜冰鉴是我国战国时代发明的“原始冰箱”如图所示。冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶。夏季，鉴缶之间装冰块，缶内装食物，就可起到降温的作用；冬季，鉴缶之间装热水，还可起到保温作用。下列有关说法不正确的是（ ）
A．夏天是利用冰熔化时吸热，内能减小，起到降温的作用
B．夏天从缶中拿出的水果表面有水珠，是空气中的水蒸气碰到冷的水果液化而成
C．冬天鉴缶之间装热水，是利用水的比热容大，来实现更好的保温效果
D．青铜冰鉴是通过热传递的方式改变食物的内能的
【解答】解：
A、冰熔化时会吸收热量，内能会增大，从而能起到降温的作用，故A错误；
B、缶中拿出的水果表面有水珠，是水蒸气液化为小水珠，故B正确；
C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，放出相同的热量，水的温度变化小，所以用水来保温，故C正确；
D、食物夏季放出热量，冬季吸收热量，是通过热传递的方式改变食物的内能的，故D正确。
故选：A。
4．（2分）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
【解答】解：A、树叶尖端指向地理南极，故A错误；
B、指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；
C、树叶周围存在磁场，不存在磁感线，故C错误；
D、若用磁体的N极靠近树叶尖端（S极），是异名磁极，会相互吸引，故D正确。
故选：D。
5．（2分）小明是一名业余摄影爱好者，如图所示是他在野外拍摄的瞪羚喝水的照片，下列分析正确的是（ ）
A．岸上的树叶呈现绿色是因为树叶吸收了绿光
B．水中瞪羚的倒影比瞪羚本身暗一些，是因为有一部分光折射入水中
C．当瞪羚远离岸边，水中的像也会远离岸边，像的大小变小
D．瞪羚影子和瞪羚的倒影形成原因相同
【解答】解：A、岸上的树叶呈现绿色是因为树叶反射了绿光，故A错误；
B、水中瞪羚的倒影比瞪羚本身暗一些，是因为有一部分光折射入水中的缘故，故B正确；
C、当瞪羚远离岸边，水中的像也会远离岸边，像的大小不变，故C错误；
D、瞪羚在水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的等大的虚像；瞪羚的影子是由于光的直线传播而在它背光的一侧形成的暗区域，瞪羚影子和瞪羚的倒影形成原因不同，故D错误。
故选：B。
6．（2分）踢毽子起源于汉代，踢毽子是孩子们特别爱玩的一项游戏，在如图所示的某次游戏中，毽子被竖直向上踢出，上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动状态不改变
B．重力做功越来越快
C．所受合力方向竖直向下
D．运动到最高点时受到平衡力
【解答】解：A、毽子被竖直向上踢出，上升过程中，速度越来越慢，因此，运动状态改变，故A错误；
B、毽子上升的速度越来越慢，所以克服重力做功越来越慢，故B错误；
C、毽子竖直上升过程中，受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，因此，所受合力方向竖直向下，故C正确；
D、毽子运动到最高点只受重力的作用，因此，受到的是非平衡力，故D错误。
故选：C。
7．（2分）小明自制了一个简易投影仪如图所示，在暗室中将印有冬奥会吉祥物“冰墩墩”的透明胶片，贴在白光的手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰放大的像，下列说法不正确的是（ ）
A．保持凸透镜位置不变，将手电筒向右移动，要使墙上的像恢复清晰，应该在凸透镜前放一个近视镜
B．手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，且胶片应倒立放置
C．能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射
D．显微镜的物镜的成像原理与此投影仪成像原理相同
【解答】解：A、保持凸透镜位置不变，将手电筒向右移动，物距变小，像距变大，由于凸透镜对光线具有会聚作用，要使墙上的像恢复清晰，可在凸透镜前放一个凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼，故A错误；
B、因为凸透镜的焦距f＝10cm，所以发白光的手电筒上透明冰墩墩胶片，到凸透镜的距离应满足10cm＜u＜20cm，才能成倒立放大的实像，而且冰墩墩胶片应倒立放置，故B正确；
C、光在墙面上发生的是漫反射，反射光线向各个方向传播，能从不同角度看到墙上冰墩墩的像，故C正确；
D、凸透镜对光线有会聚作用；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，与显微镜的物镜相似，故D正确。
故选：A。
8．（2分）将三根用相同材料制成的长度一样、粗细均匀，但横截面积不同的电阻丝甲、乙、丙，先后接到如图电路中的M、N两点上时，对应电流表示数填入表格，忽略灯泡电阻随温度的变化。下列说法中不正确的是（ ）
A．此实验采用控制变量法
B．三根电阻丝中，丙电阻丝的横截面积最大
C．当M、N两点间接入丙电阻丝，灯泡的亮度最亮
D．M、N两点间不接电阻丝时，电流表示数一定小于0.2A
【解答】解：由电路图可知，M、N与灯泡并联，电流表测干路中的电流；
A．实验中控制导体的长度、材料相同，横截面积不同，采用的是控制变量法，故A正确；
B、因为并联电路两端电压等于电源电压，且并联电路中各支路互不影响，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；所以根据表中数据可知，接入电阻甲时，干路电流最小，故甲的电阻最大；接入丙时，干路电流最大，故丙的电阻最小，因为三根电阻丝的材料和长度相同，所以丙电阻丝的横截面积最大，故B正确；
C．并联电路中各支路互不影响，M、N间接入不同的电阻丝，灯泡两端的电压不变，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，故C错误；
D．并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，并且并联电路中各支路互不影响，所以通过灯泡的电流一定小于0.2A，M、N两点间不接电阻丝时，电流表示数一定小于0.2 A，故D正确。
故选：C。
9．（2分）如图所示，这是某同学设计的登山携带的气压计的原理图。气压传感器的阻值随气压的增大而减小，电源电压保持不变，R0为定值电阻，气压越大时显示屏的示数越大。下列说法正确的是（ ）
A．显示屏可以用电压表改装也可以用电流表改装
B．上山过程中，电流表的示数变大
C．下山过程中，电压表的示数变小，电路的总功率变大
D．开关闭合时，若气压传感器发生断路，则电压表和电流表均无示数
【解答】解：A．由题意可知，气压越大时，气压传感器的阻值越小，电路中电流越大，电流表示数变大，气压传感器两端分得的电压越小，电压表示数变小，故显示屏只能用电流表改装，故A不符合题意；
B．上山过程中，气压变小，气压传感器的阻值变大，电流路中电流变小，电流表的示数变小，故B不符合题意；
C．下山过程中，气压变大，气压传感器的阻值变小，电路中电流变大，气压传感器分得电压变小，电压表的示数变小，根据P＝UI，可知电路的总功率变大，故C符合题意；
D．开关闭合时，若气压传感器发生断路，电路中无电流，电流表无示数，但电压表两接线柱与电源两极仍为通路，故电压表有示数，故D不符合题意。
故选：C。
10．（2分）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力分别为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小F1＝F2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．物重G1＜G2
B．甲滑轮组所做的有用功较多
C．甲滑轮组所做的额外功较多
D．乙滑轮组的机械效率较高
【解答】解：A、由图可知，F1＝（G1+G动），F2＝（G2+G动），动滑轮的重力相同，绳自由端施加的拉力大小F1＝F2，所以物重G1＞G2，故A错误；
B、因G1＞G2，且升高相同的高度，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组所做的有用功较多，故B正确；
C、物体上升的高度相同，动滑轮升高的高度也相同，动滑轮的重力相同，由W＝Gh知甲、乙滑轮组所做的额外功一样多，故C错误；
D、动滑轮质量相同，且G1＞G2，根据η＝＝＝＝知甲滑轮组的机械效率较高，故D错误。
故选：B。
（多选）11．（3分）小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内水面上方留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，下列说法正确的是（ ）
A．用力挤压矿泉水瓶侧面时，“浮沉子”上浮
B．用力挤压矿泉水瓶侧面时，浮沉子内部气压小于矿泉水瓶内水面上方气压
C．松手不再挤压矿泉水瓶侧面时，将有水被压入“浮沉子”内
D．“浮沉子”是靠改变物体重力的方法来改变物体浮沉的
【解答】解：AB、用力挤压矿泉水瓶侧面时，“浮沉子”内部气压小于矿泉水瓶内水面上方气压，水被压入“浮沉子”里面，使“浮沉子”的重力大于浮沉子受到的浮力，则“浮沉子”下沉，故A错误、B正确；
C、松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，“浮沉子”的重力减小，“浮沉子”上浮，故C错误；
D、艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的，故D正确。
故选：BD。
（多选）12．（3分）为了增强学生体质，学校开展坐位体前屈体育项目。坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压6V，R1的电阻为30Ω，其中电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。则下列系列分析正确的是（ ）
A．电流表示数的大小能反映被测试者的成绩
B．推动挡板，可以实现电路中最大电流为0.2A
C．电阻丝R2消耗的最大电功率为0.225W
D．电压表示数为3V时，被测试者的成绩是20cm
【解答】解：AB、由电路图可知，闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与PB段电阻丝两端的电压，电流表测量电路电流；
由图可知，R2全部接入电路中，移动推挡板P无法改变电阻丝R2接入的阻值，根据欧姆定律可知电路中的电流也不变，故AB错误；
C、因为电压表相当于断路，所以电阻丝全部接入电路，由欧姆定律可知电路中的总电阻为：R＝＝＝120Ω，
由串联电路的电阻规律可知电阻丝R2的最大阻值：R2＝R﹣R1＝120Ω﹣30Ω＝90Ω，
电阻丝R2消耗的最大电功率为P＝I2R2＝（0.05A）2×90Ω＝0.225W，故C正确；
D、电压表示数为3V时，则电压表测量的电阻为：RPB＝＝＝60Ω，则PB的长度为：lPB＝×30cm＝20cm，故D正确。
故选：CD。
二、填空题（本题共8小题，每小题2分，共16分）
13．（2分）光线是一种理想化模型，它表示光传播的路径和方向。请你再列举一个物理学中的理想化模型： 磁感线 ，并写出它所表示的最基本的物理特征： 磁感线的方向表示该点的磁场方向 。
【解答】解：在研究光的传播时，利用光线反映光的本质，间接的研究光的传播，研究起来更方便、更形象，这种研究问题的方法叫模型法；
在探究磁体周围的磁场时，引入了磁感线，磁感线的方向表示该点的磁场方向。
故答案为：磁感线；磁感线的方向表示该点的磁场方向。
14．（2分）打开收音机的开关，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大，取一节干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的负极相连，再用导线的另一端与电池的正极摩擦，使它们时断时续地接触，此时会听到收音机发出持续的“咔咔”声，说明此过程中有 电磁波 产生；太阳能属于 一 次能源。
【解答】解：会听到收音机发出持续的“咔咔”声，说明此过程中有电磁波产生；太阳能属于一次能源。
故答案为：电磁波；一。
15．（2分）如图所示是汽车司机不系安全带时，仪表盘上亮起的指示灯，如果系好安全带接通电路，指示灯就会熄灭。系好安全带时，指示灯应处于 短路 （填“断路”或“短路”）状态；乘坐汽车要系安全带是为了避免 人 （填“人”或“汽车”）的惯性造成伤害。
【解答】解：由于系上安全带相当于开关闭合，灯不亮，解下安全带相当于断开开关，灯亮，说明此开关与指示灯并联；系好安全带时，灯不亮，相当于该开关将灯泡短路。乘坐汽车要系安全带是为了避免人由于惯性向前运动造成伤害。
故答案为：短路；人。
16．（2分）小明利用如图所示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量为 1.68×104 J；他想计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 测量出剩余酒精的质量 。[假设酒精燃烧放出的热量全部被烧杯中的水吸收且不考虑整个过程中酒精汽化，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：根据题意可得，水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×200×10﹣3kg×（43℃﹣23℃）＝1.68×104J；
酒精燃烧放出的热量全部被烧杯中的水吸收且不考虑整个过程中酒精汽化，
根据题意可知，Q放＝Q吸可知，由q＝可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值，所以应测量出剩余酒精的质量。
故答案为：1.68×104；测量出剩余酒精的质量。
17．（2分）如图所示，将质量为M的物体A放在粗糙程度相同的水平桌面上，用平行于桌面的轻质细线通过定滑轮与小桶B相连，不计细线及滑轮摩擦。逐渐向小桶B中加入细沙，整个装置始终静止，在这个过程中，物块A与桌面之间的摩擦力大小 变大 （填“变大”“不变”或“变小”）；当小桶和细沙的总质量为m时，物体A刚好沿水平桌面向右做匀速直线运动；此时对物块A施加一个水平向左的拉力F，物块A又沿水平桌面向左做匀速直线运动，则拉力F的大小是 2mg 。（用已知物理量符号表示）。
【解答】解：（1）整个装置始终静止，说明物体受力平衡，静摩擦力大小等于物体所受拉力大小，而物体所受拉力大小等于小桶和细沙的总重力，故静摩擦力大小等于小桶和细沙的总重力，逐渐向小桶B中加入细沙，小桶和细沙的总重力变大，故静摩擦力变大；
（2）小桶与沙的总重力为G＝mg，使用定滑轮不能改变力的大小（不计细线及滑轮摩擦），则物块A受到的拉力大小为mg；因为物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力的大小为mg，方向水平向左；
此时对物块A施加一个水平向左的拉力F，物块A又沿水平桌面向左做匀速直线运动，压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力的大小不变为mg，由于物体向左移动，故滑动摩擦力的方向向右，此时向右的力等于滑动摩擦力加拉力＝mg+mg＝2mg，物块A又沿水平桌面向左做匀速直线运动，故向左的力等于滑动摩擦力加拉力之和，故F＝2mg。
故答案为：（1）变大；（2）2mg。
18．（2分）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为30kg的展品从地面通过一段斜面运到高1.5m的展台上，如图，已知斜面长度为4m，沿斜面将展品推上展台的过程中效率为75%，则此过程中展品与斜面间的摩擦力为 37.5 N；小明想用更小的力将展品沿斜面推上展台，他可以采取的措施是 换用粗糙程度更小的斜面 （写出一条即可）。（g取10N/kg）
【解答】解：（1）质量m＝30kg；将物体推上车厢做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝30kg×10N/kg×1.5m＝450J；
根据知；
总功W总＝＝＝600J；
克服物体与斜面之间的摩擦力做的功：
W额定＝W总﹣W有＝600J﹣450J＝150J；
摩擦力。
想用更小的力将展品沿斜面推上展台，可以换用粗糙程度更小的斜面。
故答案为：37.5；换用粗糙程度更小的斜面。
19．（2分）含有杂质的冰块漂浮水面上如图所示，一段时间后，冰块全部熔化成水，冰内杂质沉到盆底，则对比冰块熔化前，沉到盆底的杂质受到的浮力将 减小 （填“增大”“不变”或“减小”）；水对盆底的压强将 减小 （填“增大”“不变”或“减小”）。（整个过程不考虑汽化和升华）
【解答】解：（1）冰未熔化前杂质处于漂浮状态，浮力等于重力；冰熔化后沉底，浮力小于重力，故对比冰块熔化前，沉到盆底的杂质受到的浮力减小；
（2）根据F浮＝ρ液gV排可知，当浮力减小时，V排＝减小，水的深度减小，根据p＝ρgh判断水对盆底的压强减小。
故答案为：减小；减小。
20．（2分）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。则R2的最大阻值为 24 Ω；在保证电路安全的情况下，所有开关都闭合，R2消耗的最大电功率为 28.8 W。
【解答】解：（1）当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流为I1，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，由欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电流表示数变化了0.2A，电路中的电流增加0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，此时通过电路的电流为I2，
则I2＝IL＝＝＝0.5A，
所以滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流为：
I1＝I2﹣ΔI＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
灯泡的电阻为：RL＝＝＝16Ω，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压为：
U＝I1（R2最大+RL）＝0.3A×（R2最大+16Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压为：
U＝I2（R2′+RL）＝0.5A×（R2最大﹣16Ω+16Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②两式联立，解得：R2最大＝24Ω，U＝12V；
（2）当开关都闭合时，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，灯泡被短路，并联电路各支路两端电压相等，
通过定值电阻R1的电流为：I0＝＝＝0.6A，
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流为：
I′＝I﹣I0＝3A﹣0.6A＝2.4A，
所以滑动变阻器的最大功率为：P＝UI′＝12V×2.4A＝28.8W。
故答案为：24；28.8。
三、作图题（本题共2小题，21题2分，22题2分，共4分）
21．（2分）如图所示，OA是一束从水里斜射入空气里时的出射光线，请画出可能的入射光线及对应的反射光线。
【解答】解：因为折射光线在空气中，所以入射光线在水中，先过折射点（入射点）画出法线，根据折射角大于入射角，在法线右侧的水画出入射光线，再根据反射角等于入射角，在法线左侧的水中画出反射光线，如图所示：
22．（2分）用弹簧测力计挂着一长方体铁块，铁块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块，直至浸没水中并继续匀速下放（铁块最终与容器底接触）。请在图乙中画出铁块下放过程中，弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图象。
【解答】解：由F浮＝ρ水gV排知，在铁块下表面与水面刚好接触到浸没水中并继续匀速下放最终与容器底接触的过程中，V排先变大后不变，故F浮先变大后不变，由弹簧测力计F＝G﹣F浮知，拉力先变小，后不变。当铁块与容器底部接触时，容器底部给铁块提供支持力，此时拉力跳变为零，据此作出弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的图象如图所示：。
答：见解答图。
四、探究实验题（本题共3小题，23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。
（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水沸腾时的共同特点是 当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变 ；
（2）实验中，盐水的沸点是 99.8 ℃；此时水面（或盐水面）上方的气压 ＜ （填“＞”“＜”或“＝”）标准大气压。小明分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是 正确 （填“正确”或“错误”）的；
（3）进一步分析数据和图像，小明认为猜想2是正确的，请写出他判断的依据： 水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容 。
【解答】解：（1）描点作出盐水的温度t盐水随时间T变化的图像，如下图所示：
由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点：当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变；
（2）根据表中数据可知盐水的沸点是99.8℃；
因一个准备大气压下水的沸点为100℃，且气压减小，沸点降低，故此时水面上方的气压低于一标准大气压；
根据表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”的说法正确的，实验数据说明了先达到沸点而沸腾；
（3）观察图像可知水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容，所以，猜想2是正确的。
故答案为：（1）见解答图；当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变；（2）99.8；＜；正确；（3）水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容。
24．（6分）小明先用如图1所示装置进行“阻力对物体运动的影响”实验探究。
（1）实验时，需要控制小车到达水平面时具有相同的初始速度，为达到这一目的应进行的操作是： 让小车从斜面的同一高度由静止滑下 。
（2）如图2所示的三种情况中，根据 小车在木板上运动的距离最远 的现象，可知小车在木板表面运动时速度减小得最慢。
接着，小明对实验器材进行改进，设计了如图甲、乙所示的实验装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关？”，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放然后分别撞击到放在是同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景。
（3）实验中所探究的“物体的动能”是指 小车在木板上运动的距离最远 （填“小球”或“木块”）的动能；
（4）实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映小球具有的动能越大的原因是 小球对木块做的功越多 ；
（5）图乙实验探究的是“物体的动能大小与 速度 的关系”；
（6）如图丙所示是高速公路上某处的交通标志牌，交通管理部门对不同车型设定的通过该处的最高速度不同的理由是 由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低 。
【解答】解：（1）研究阻力对物体运动的影响，就要保持其他量不变，因此，应使小车从同一斜面的同一位置由静止滑下，从而使其到达水平面时具有相同的初速度；
（2）由图可知，接触面越来越光滑，小车所受摩擦阻力越来越小，速度减小的越慢，其在木板上运动的距离最远；
（3）实验中让小球从斜面上某一高度由静止滚下，撞击在水平面上的木块，通过木块被推动距离的大小，比较小球对木块做功的多少，判断小球动能的大小，用到了转换法，实验中所探究物体的动能是指小球的动能；
（4）该实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球对木块做的功越多，根据转换法，说明小球的动能越大；
（5）由乙图可知，小球的质量相同，从斜面的不同高度自由滑下，即小球到达水平面的速度不同，故图乙实验探究的是“物体的动能大小与速度的关系”；
（6）图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低。
故答案为：（1）让小车从斜面的同一高度由静止滑下；（2）小车在木板上运动的距离最远；（3）小球；（4）小球对木块做的功越多；（5）速度；（6）由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低。
25．（7分）小明进行“测量小灯泡电功率”的实验，老师给提供的器材有：额定电压是3.8V，正常发光时电阻约为15Ω的小灯泡一个、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关，“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个。
（1）请用笔画线代替导线将图中的实物连接成符合实验要求的实验电路，导线不能交叉；
（2）连接好电路后，闭合开关前，应如何操作： 将滑动变阻器滑片移到最左端 ；
（3）正确连接好电路并闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都不为零，原因可能是 灯泡实际功率太小 ；为验证猜想，接下来的操作是 移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光 ；
（4）小明继续正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：小灯泡的额定电功率为 0.988 W：通过计算发现灯泡两端电压与通过它的电流之比不是定值，原因是： 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ；
【拓展】小红分析小明的电路设计以及所记录的数据认为小明实验中所记数据误差较大。为了能够准确测出此小灯泡的额定功率，小红将原电路在不增减实验器材的基础上只改动了电压表的量程，在接下来的实验操作中需要注意的问题是： 闭合开关前，不能将滑动变阻器滑片移动阻值最大处 。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的电阻约为15Ω，由欧姆定律可知，灯的额定电流约为：
I'＝＝≈0.25A，故电流表选用小量程串联在电路中；
电压表选用大量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，即最左端；
（3）正确连接好电路并闭合开关后，小明发现电流表不为零，说明电路是通路，电压表示数不为零，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，为验证猜想，接下来的操作是移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光；
（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压为3.8V时，通过灯泡的额定电流为0.26A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.26A＝0.988W；
由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故灯泡两端电压与通过它的电流之比不是定值；
【拓展】由于3.8V和1.3V在电压表表盘上没有刻度，只能估测，所以相应的电流值不准确，会产生误差，为了能够准确测出此小灯泡的额定功率，根据串联电路电压规律可知，当灯泡两端电压为3.8V时，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V，故电压表选用小量程并联在滑动变阻器两端；由串联分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的阻值越大，电压表示数越大，为了保护电压表，在实验操作的过程中需要注意的问题是：闭合开关前，不能将滑动变阻器滑片移动阻值最大处。
故答案为：（1）见解答图；（2）将滑动变阻器滑片移到最左端；（3）灯泡实际功率太小；移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光；（4）0.988；灯丝的电阻随温度的升高而增大；【拓展】闭合开关前，不能将滑动变阻器滑片移动阻值最大处。
五、综合计算题（本题共3小题，26题8分，27题8分，28题9分，共25分。要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程，只写出结果的不能得分）
26．（8分）风力发电已成为威海的靓丽风景名片。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱，发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。
（1）图甲中的发电机是根据 电磁感应 原理制成的。当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会 顺时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）某风力发电机正在发电，其发电功率为8×104W，该风力发电机0.25h获得的风能为7.2×108J，则它发电时风能的利用率是多大？
（3）若上述风力发电机0.25h发出的电能全部供给一辆电动汽车，假设该电动汽车将电能全部转化为机械能，该电动汽车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为1000N，请通过计算判断这些电能能否供该电动汽车在平直公路上行驶70km。
（4）请简述风力发电的优点（写出一条即可）。
【解答】解：（1）发电机是根据电磁感应原理制成的。在流体中，流速越大的位置，压强越小，叶片的截面上平下凸，当风正面垂直吹向静止叶片时，产生的压力差向下，从正面看，叶片A会顺时针转动。
（2）风力发电机获得的电能为：；
风力发电时风能的利用率为：。
（3）上述风力发电机0.25h发出的电能全部供给一辆电动汽车，假设该电动汽车将电能全部转化为机械能，则电动汽车匀速行驶的速度为：
；
0.25h电动汽车实际运动的路程为：s＝vt＝80m/s×0.25×3600s＝72000m＝72km；大于70km；这些电能可以供该电动汽车在平直公路上行驶70km。
（4）风力发电的优点是清洁无污染。
答：（1）电磁感应；顺时针；
（2）发电时风能的利用率是10%；
（3）这些电能可以供电动汽车在平直公路上行驶70km；
（4）风力发电的优点是清洁无污染。
27．（8分）小明爸爸网购了一架电烧烤炉（如图）。如表是电烧烤炉铭牌的信息，说明书显示只有一根加热管，请求解以下问题：
（1）电烧烤炉正常工作时的电流和电阻。
（2）一次烤制肉串的过程中，小明用烧烤炉将2kg初温为20℃肉串烤制到75℃，求烤制肉串所用的时间；如果这段时间消耗的电能用木炭代替，则需要多少kg的木炭。[已知电烧烤炉烤肉时的加热效率为75%，c肉＝3.6×103J/（kg•℃），q木炭＝3.3×107J/kg]
（3）小明爸爸感觉烤制时间太长，想增大电烧烤炉的功率，小明想到家里有一台废弃的电烤箱，铭牌上标有“额定电压220V，加热管额定功率：上管1200W、下管800W”字样，他立马想到了一个改装方案。他用电能表检测到家庭电路中只有改装好的电烧烤炉工作时，4min脉冲灯闪烁320imp。请你通过计算简要说明小明的改装方案。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，电烧烤炉正常工作时的电流：I＝＝＝10A；
由I＝可知，电烧烤炉正常工作时的电阻：R＝＝＝22Ω；
（2）肉串吸收的热量：Q吸＝c肉m肉（t﹣t0）＝3.6×103J/（kg•℃）×2kg×（75℃﹣20℃）＝3.696×105J；
由η＝可知，烧烤炉消耗的电能：W＝＝＝5.28×105J，
由P＝可知，烤制肉串所用的时间：t′＝＝＝240s；
根据题意可知，木炭完全燃烧放出的热量：Q放＝W＝5.28×105J，
由Q放＝mq可知，木炭的质量：m木炭＝＝＝0.016kg；
（3）图乙中1600imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
则指示灯闪烁320次，电烧烤消耗的电能：W′＝＝0.2kW•h＝7.2×105J，
改装好的烧烤炉的实际功率：P实＝＝＝3000W；
改装方案是把电烧烤炉与800W的电烤箱加热管下管并联起来。
答：（1）电烧烤炉正常工作时的电流为10A，电阻为22Ω；
（2）烤制肉串所用的时间为240s；如果这段时间消耗的电能用木炭代替，需要0.016kg的木炭；
（3）改装方案是把电烧烤炉与800W的电烤箱加热管下管并联起来。
28．（9分）某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化模型。轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO：OB＝2：3；物体N是一个不吸水的柱体。打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示，t2时刻装置自动报警，t3时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3，棱长为0.1m；悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量。求：
（1）物体M的重力大小。
（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小。
（3）物体N的密度。
【解答】解：（1）M的体积V＝（0.1m）3＝10﹣3m3；
物体M的重力G＝mg＝ρVg＝6×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg＝60N；
（2）由图分析可知，当在t1时，液面刚好到N的上表面。F＝ps＝4000Pa×（0.1m）2＝40N；
根据力的作用是相互的，F支＝F＝40N；
对于M受力分析：受到支持力，重力和B端绳子的拉力。FB＝G﹣F支＝60N﹣40N＝20N；
对于杠杆平衡原理：
FA×OA＝FB×OB；FA×2＝20N×3，解得FA＝30N；
（3）t2时压力传感器的压强为0，t3时压力传感器的压强也为0，说明在t2时，物体N已经完全露出水面；
则FB′＝G＝60N；
对于杠杆平衡原理：
FA′×OA＝FB′×OB；FA′×2＝60N×3，解得FA′＝90N；
此时N受力分析：重力和A端拉力；所以GN＝FA′＝90N；
t1时N受力分析：重力，A端拉力和浮力；F浮＝GN﹣FA＝90N﹣30N＝60N；
此时N完全浸没，N的体积VN＝V排＝＝＝6×10﹣3m3；
N的密度ρN＝＝＝＝1.5×103kg/m3。
答：（1）物体M的重力大小是60N；
（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小是30N；
（3）物体N的密度是1.5×103kg/m3。
电阻丝
甲
乙
丙
电流表示数（A）
0.2
0.3
0.4
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
不亮
较暗
较亮
亮
明亮
特别亮
电压U/V
1
1.3
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.14
0.16
0.22
0.24
0.26
0.3
电烧烤炉铭牌
额定电压
220V
额定功率
2200W
温控范围
50℃﹣300℃
质量
15kg
尺寸
60×30×20（cm）
电阻丝
甲
乙
丙
电流表示数（A）
0.2
0.3
0.4
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
不亮
较暗
较亮
亮
明亮
特别亮
电压U/V
1
1.3
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.14
0.16
0.22
0.24
0.26
0.3
电烧烤炉铭牌
额定电压
220V
额定功率
2200W
温控范围
50℃﹣300℃
质量
15kg
尺寸
60×30×20（cm）