2022年河南省周口市鹿邑实验中学中考物理模拟试卷（二）

这是一份2022年河南省周口市鹿邑实验中学中考物理模拟试卷（二），共23页。试卷主要包含了【答案】用电器  轻小物体，【答案】电压表  定值电阻，【答案】热传递  断路，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。


2022年河南省周口市鹿邑实验中学中考物理模拟试卷（二）

1. 将酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积减小，该实验说明分子间存在______ ；如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将______ (填“不变”“变大”“变小”)，此现象间接说明分子间存在______ 。
2. 如图所示为我国“长征二号F”运载火箭，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为氢的热值______，液氢燃烧过程中，其热值大小______；燃气对火箭做功，燃气的内能会______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3. 如图所示为某国产油电混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”)；每次洗完车干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，这是因为带电体能吸引______。
4. 如图为一握力计的电路示意图，a、b、c、d四个接线柱，电表及一定值电阻R0未画出，金属板N固定不动，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧的电阻不计，电源电压保持不变，要求握力增大时，电表的示数也增大，则a、b之间应接入______，c、d之间应接入______。(选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)。
5. 如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。驱蚊液被加热，内能增加主要是通过______的方式来实现的。如图乙是蚊香器的内部电路图，使用时发现指示灯不亮，加热器正常工作，发生的故障可能是指示灯______。
6. 如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域(“×”表示磁场方向垂直纸面向里).不计空气阻力，两线框中______ 先落地，你的判断依据______ .
7. 下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃的物体没有内能
B. 现代火箭用液态氢作燃料，是因为它燃烧放出的热量多
C. 开关与被控制的灯泡应串联连接
D. 直流电动机原理是电流的磁效应
8. 用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大，则下列说法正确的是( )
A. 验电器原理是异种电荷相互吸引
B. C棒与其手柄D均为导体
C. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中，电子是由橡胶棒转移到毛皮
D. 当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为B到A
9. 小南设计了一种输液提示器，在护士站也能够观察到病人输液药袋中药量的变化，药袋用弹簧悬挂，“〇”是用电表改造而成的药量表，如图所示。下列说法正确的是( )

A. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变小
B. 药量表由电压表改造而成，药液量减少时示数变大
C. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变小
D. 药量表由电流表改造而成，药液量减少时示数变大
10. 近年来，我国在科技领域取得了许多成就，下列有关说法正确的是( )
A. “嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量会变大
B. “奋斗者号”潜水器用钛合金做外壳，利用其导电性好
C. “天和号”核心舱升入太空后，与地面通过电磁波联系
D. “国和一号”核电机组发电，利用的是核聚变释放能量
11. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是( )
A. “清风不识字，何故乱翻书”，清风翻书，是因为书本上方空气流速变大，压强变小
B. “青青园中葵，朝露待日晞”，露在日出后逐渐消失是升华现象，需要吸热
C. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
D. “柴门闻犬吠，风雪夜归人”，这说明声音可以传递信息
12. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们并联在电路中，如图(乙)所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.3A，则电源电压和元件A的电功率分别是( )

A. 3V0.9W B. 3.5V0.9W C. 1.0V1.0W D. 1.0V0.2W
13. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是( )


A. 滑动变阻器的阻值范围是0∼18Ω
B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 电源电压是9V
D. 若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为0
14. 某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R1、R2为电热丝，且R2=3R1，R3为滑动变阻器，R0为热敏电阻(置于电热水器内)，阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当R0中的电流I>15mA时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是( )

A. 热水器的加热功率是保温功率的4倍
B. S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态
C. 当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω
D. 若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片
15. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手，如图所示，他竖直举旗前进时，红旗受到风的水平阻力F2，其作用点可以看成在A点。若以B点为支点，请画出手对旗杆施加的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。












16. 请在图中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极。









17. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小宇用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路.
(1)图中A、B串联的目的是______.
(2)闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是______。
(3)若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端移动.
(4)本实验应用到的探究物理问题的方法______(写出一种).
18. 为了探究小车在斜面上的运动情况，小明用如图所示的装置分别测量了小车运动全程、上半段及下半段的平均速度。

(1)实验中需用到的测量仪器有刻度尺、______。
(2)将长木板的一端用木块垫起，形成一个坡度较______(选填“大”或“小”)的斜面，目的是______。
(3)小明按如下步骤进行实验：
①把小车放在斜面顶端，记录该位置为A，金属片固定在斜面底端，测出车头到金属片的距离s1和小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片的时间t1；
②将金属片移至斜面的中部固定，再把小车放在斜面顶端A处，测出车头到金属片的距离s2和小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片的时间t2；
③将测量数据代入公式______，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段的平均速度v2；
④计算小车通过斜面下半段的平均速度v3，v3=______(用s1、t1、s2、t2表示)。
(4)若在上述步骤②中，小明释放小车时轻推了一下小车，其他操作均正确，对v1、v2、v3的测量结果的影响是______。
19. 小强做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线，如图1是小强没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；
(2)在连接实物电路时，开关应______；在闭合开关前要把滑动变阻器P移动到______端(选填“左”或“右”)；
(3)小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障出现的一种可能原因是______；
(4)小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表示数如图2所示，其大小为______ V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动(选填“左”或“右”)；
(5)小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图3所示的U−I图像，根据U−I图像提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，额定功率______ W；
(6)图1中的小灯泡正常发光一会后，灯丝突然烧断，老师晃了几下灯泡，将烧断的灯丝搭在了一起，变阻器的滑片位置不动。闭合开关，小灯泡又亮了起来，此时灯泡两端的电压______2.5V(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
20. 某型号汽车在车型测试中，在段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1kg。汽油的热值。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%。则(提示：牵引力做功用W=FS计算)
(1)汽车行驶了多少分钟；
(2)汽油完全燃烧放出的热量；
(3)以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？







21. 特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为1.1×105kW，输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用。小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路，如图，开关S1可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两档。求：
(1)通过特高压输电线的电流；
(2)改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量；
(3)改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，请计算出高温档时的电功率。








答案和解析

1.【答案】间隙  变大  引力

【解析】解：
由于分子之间有间隙，将酒精和水混合在一起后，水分子和酒精分子相互渗透对方的空隙之中，从而使混合后的总体积体积变小；
因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：间隙；变大；引力。
分子动理论内容为：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力，分子之间存在间隙。
本题主要考查了学生对分子间隙及其分子间作用力的了解和掌握，是一道基础题。

2.【答案】大  不变  减小

【解析】解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
燃料的热值大小取决于燃料的种类，与燃料是否燃烧、燃料的质量、放出热量的多少无关，由此可知液氢在燃烧过程中，液氢的热值不变；
燃气对火箭做功，燃气的内能转化火箭的机械能，由此可知，燃气的内能减小。
故答案为：大；不变；减小。
热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力；燃料的热值大小取决于燃料的种类，与燃料是否燃烧、燃料的质量、放出热量的多少无关，由此可得出结论；燃气对火箭做功，燃气的内能转化火箭的机械能，由此可得出结论。
本题主要考查热值的概念和改变内能的方式，其中正确理解热值的大小取决于燃料的种类，与燃料是否燃料、燃料的质量、放出热量的多少无关是解题的关键。

3.【答案】用电器  轻小物体

【解析】解：(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以蓄电池相当于用电器；
(2)用干毛巾擦玻璃时，由于摩擦起电，干毛巾带电，因带电体能吸引轻小物体，所以干毛巾很容易吸附灰尘。
故答案为：用电器；轻小物体。
(1)蓄电池供电时是电源，充电时则为用电器；
(2)带电体有吸引轻小物体的性质。
本题考查了能量的转化、带电体的性质等知识的应用，属于基础知识的考查。

4.【答案】电压表  定值电阻

【解析】解：(1)c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；
(2)若c、d之间为电流表，
①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压示数不变，电流表测电路中的电流，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，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，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，I=UR可知该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
(3)若c、d之间为定值电阻，
①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
I=UR可知电流表的示数减小，
由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。
故答案为：电压表；定值电阻。
电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断c、d之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答案。
本题考查了电路的动态分析，要注意各种情况的讨论，可以按c、d之间依次为电压表、电流表、定值电阻时各种情况的组合进行讨论，防止遗漏。

5.【答案】热传递  断路

【解析】解：(1)蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热，热量从加热部件传给驱蚊液，是通过热传递的方式使驱蚊液的内能增加；
(2)根据电路图可知，这是一个并联电路，加热器和指示灯各在一条支路上，可以独立工作互不影响，所以发生的故障可能是指示灯断路。
故答案为：热传递；断路。
(1)做功和热传递都可以改变物体的内能，二者是等效的；
(2)并联电路中，各用电器工作时互不影响。
本题考查了改变物体内能的方法、电路的连接方式，属热学和电学中的基础知识点，难度不大。

6.【答案】B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落

【解析】解：金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；
塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能；
又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地．
故答案为：B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落．
从能的转化角度分析，金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，分析金属框和塑料框的区别，根据电磁感应的知识进行分析．
本题的关键有两点：
(1)不计空气阻力，能量转化的过程中，能量相等；
(2)金属框和塑料框由静止自由下落到地面的过程中，转化是不一样的．

7.【答案】C

【解析】解：A、分子都在不停地做无规则运动，温度为0℃的物体也有内能，故A错误；
B、由于受燃料体积的限制，火箭采用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值，故B错误；
C、控制灯泡的开关和灯是串联的，故C正确；
D、直流电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故D错误。
故选：C。
(1)任何物体都有内能；
(2)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
(3)开关与被控制的用电器串联连接；
(4)通电导体在磁场中受力运动。
本题考查了内能、热值、电路的连接方式、直流电动机的工作原理，属于基础题。

8.【答案】D

【解析】解：
A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；
B、C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；
C、毛皮摩擦橡胶棒带负电，故电子是由毛皮转移到橡胶棒，故C错误；
D、毛皮摩擦橡胶棒带负电，该橡胶棒去接触验电器A时，验电器A也会带负电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，A验电器上自由电子向验电器B转移，负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为B到A，故D正确。
故选：D。
(1)验电器原理是同种电荷相互排斥；
(2)手柄应是绝缘体；C棒应该是导体；
(3)用毛皮擦过的橡胶棒得到电子带负电；
(4)正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。
本题考查两种电荷、验电器原理、以及电流的方向的规定，难度不大。

9.【答案】C

【解析】解：由图可知，药量表串联接入电路中，为电流表；
药液量减少时，滑片在弹簧的拉力的作用下向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，在电压一定时，电路中的电流变小，即药量表示数变小，故C正确。
故选：C。
电流表在使用时要串联接入电路中，电压表使用时要并联接入电路中，据此判定药量表的种类；
药量减少时，根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据欧姆定律判定药量表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电流表的连接方式，属于基础题。

10.【答案】C

【解析】解：A、“嫦娥五号”采集的月球样品密封封装后，只是位置发生了变化，带回地球后样品的质量不变，故A错误；
B、“奋斗者”号载人潜水器的外壳用钛合金制作，是因为钛合金的密度小、强度高，故B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，“天和号”核心舱升入太空后，与地面通过电磁波联系，故C正确；
D、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故D错误。
故选：C。
本题考查质量、材料组成、信息传递以及核能的利用，是一道综合题。

11.【答案】B

【解析】解：A、风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说，故A正确；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失是汽化现象，需要吸热，故B错误；
C、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南(S)极，故C正确；
D、听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，故D正确。
故选：B。
(1)流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
(2)物质由液态变为气态叫汽化；
(3)这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
(4)声音可以传递信息，也可以传递能量。
本题考查了学生对流体压强跟流速的关系、物态变化、声音的利用等有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。

12.【答案】D

【解析】解：由图乙所示图象可知，两元件并联，电流表测量干路中的电流，并联电路各支路两端电压相等，
根据并联电路电压特点可知两元件两端电压相等，
由图甲所示图象可知，电压为1V时，通过元件A、B的电流分别为0.2A、0.1A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表示数为0.2A+0.1A=0.3A，则电源电压为1V，
元件A的功率为：PA=UIA=1V×0.2A=0.2W。
故选：D。
根据图示图象应用并联电路特点确定元件两端的电压电压与通过元件的电流，然后确定电源电压、由P=UI求出元件A的功率。
本题考查了求电源电压、元件功率问题，分析清楚电路结构、由图示I−U图象求出电压对应的电流是正确解题的前提与关键，应用并联电路特点、电功率公式即可正确解题。

13.【答案】BC

【解析】解：
C、由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故C正确；
B、由I=UR可得，定值电阻R的阻值：
R=UI=9V1.5A=6Ω，故B正确；
A、当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流I′=0.5A，
则由I=UR可得，电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
，滑动变阻器的阻值范围是0∼12Ω，故A错误；
D、当定值电阻R接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D错误。
故选：BC。
(1)当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图象读出最大电流和电压表的示数，据此可知电源的电压；
(2)根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
(3)当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
(4)若定值电阻接触不良，则定值电阻R处于断路，串联电路断路，电压表相当于串联在电路中，测量电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电流和电压的对应值。

14.【答案】AC

【解析】解：AB、衔铁与上触点接触时工作电路为R1的简单电路，衔铁与下触点接触时工作电路为R1、R2串联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，
所以，衔铁与上触点接触时电路的总电阻小，由P=U2R可知，工作电路的总功率大，处于加热状态，
同理可知，衔铁与下触点接触时，处于保温状态，故B错误；
热水器的加热功率和保温功率的比值：
，
即热水器的加热功率是保温功率的4倍，故A正确；
C、当热水温度设置为55℃时，电路中的电流I=15mA=0.015A，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，
由欧姆定律可得，电路的总电阻：，
由图乙可知，此时热敏电阻的阻值R0=150Ω，
因继电器线圈电阻不计，
所以，，故C正确；
D、因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，即此时控制电路的总电阻不变，
所以，若提高热水设置温度(即R0的阻值更小)，应增大R3的阻值，则滑片应向右移动，故D错误。
故选：AC。
(1)衔铁与上触点接触时工作电路为R1的简单电路，衔铁与下触点接触时工作电路为R1、R2串联，根据电阻的串联比较两种情况下电路的总电阻关系，电源的电压一定时，根据P=U2R可知，工作电路的电阻小，处于加热状态，反之处于保温状态；根据电阻的串联和P=U2R求出热水器的加热功率和保温功率的比值即可得出两者的功率关系；
(2)当热水温度设置为55℃时，电路中的电流为15mA，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据图乙读出此时热敏电阻的阻值，电磁继电器线圈电阻不计，利用电阻的串联求出R3连入电路的阻值；
(3)电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，此时控制电路的总电阻不变，根据图乙可知温度越高时热敏电阻的阻值越小，利用电阻的串联可知提高热水设置温度时R3的阻值变化，从而得出滑片移动的方向。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用等，明白电热水器的工作原理和从图象中获取有用的信息是关键。

15.【答案】解：过B点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点B的力臂L2；
在阻力、阻力臂一定的情况下，要使动力最小，动力臂需要最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向上，过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力F1，如下图所示：


【解析】从支点到阻力的作用线的距离叫做力臂。
根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×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。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题。
根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。

16.【答案】

【解析】
【分析】
知道小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用，可判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
磁感线的方向，知道在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极。
安培定则涉及三个方向：电流方向；磁场方向；线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起，磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起。

【解答】
从图可知，小磁针的右端是S极，左端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极。
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右端为正极，左端是负极。如图所示：
在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出来回到S极。
  
17.【答案】控制线圈中的电流相等  电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强  左  控制变量法

【解析】解：(1)图中将两电磁铁串联，是为了使通过两电磁铁线圈的电流相同，这样才能比较磁性强弱与线圈匝数的关系；
(2)读图可知，实验时是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱的，闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
(3)若让B铁钉再多吸一些大头针，即增强其磁性，根据在线圈匝数不变的情况下，通过增大电流可增大电磁铁的磁性，故滑动变阻器接入的阻值应减小，其滑片应向左端移动。
(4)本实验应用到的探究物理问题的方法控制变量法和转换法。
故答案为：(1)控制线圈中的电流相等；(2)电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；(3)左；(4)控制变量法。
(1)串联电路中各处的电流是相同的，这是将两电磁铁串联的真正目的；
(2)电磁铁磁性的强弱是通过观察其吸引大头针的数量来判断的，这是转换法的一种应用，根据图中的现象得出结论；
(3)根据在线圈匝数不变的情况下，通过增大电流可增大电磁铁的磁性，据此分析；
(4)本实验应用到的探究物理问题的方法控制变量法和转换法。
影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，因此实验中必须运用控制变量的方法进行探究。

18.【答案】秒表  小  使小车在斜面上运动的时间较长，便于准确测量时间  v=st s1−s2t1−t2  v1无影响，v2偏大，v3偏小

【解析】解：(1)为测量平均速度，需要用刻度尺测量小车运动的路程，用秒表测量小车运动的时间；
(2)实验时应使斜面的坡度较小，小车能在斜面上运动更长的时间，可以减小时间测量值的误差；
(3)已知小车运动全程和上半程的路程以及各自的运动时间，将数据代入公式v=st即可分别求出小车运动全程和上半程的平均速度；小车运动下半程的路程为s1−s2，所用时间为t1−t2，则小车通过下半程的平均速度为s1−s2t1−t2；
(4)步骤①未改变，因此v1=s1t1不受影响；步骤②中释放小车时轻推了一下小车，小车不是由静止开始运动，将导致小车经过上半程的时间t2偏小，故v2=s2t2将会偏大，v3=s1−s2t1−t2将会偏小.
答案：(1)秒表；(2)小；使小车在斜面上运动的时间较长，便于准确测量时间(意思对即可)
(3)v=st；④s1−s2t1−t2；(4)v1无影响，v2偏大，v3偏小。
(1)由实验的原理是：v=st知：需要测量的是路程和时间，根据路程和时间的测量工具解题；
(2)若要计时方便，应使所用的时间长些；
(3)先根据速度公式v=st分别求出小车运动全程和上半程的平均速度；再利用数学知识求出小车运动下半程的路程和时间，最后根据速度公式v=st求出小车通过下半程的平均速度；
(4)在步骤②中释放小车时轻推了一下小车，小车不是由静止开始运动，将导致小车经过上半程的时间偏小，由此根据速度公式v=st判断对v1、v2、v3的测量结果的影响。
本题考查测平均速度的实验原理、实验器材的作用等问题；“测小车的平均速度”的实验，一定学会读出路程和时间，按平均速度的定义代入v=st算出平均速度。

19.【答案】断开  左  小灯泡断路  2.2右  12.50.5小于

【解析】解：(1)灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：

(2)为保护电路，在连接实物电路时，开关应断开；在闭合开关前要把滑动变阻器P移动到阻值最大处的左端；
(3)小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表与电流表、滑动变阻器、开关以及电源连通，则故障为灯泡断路；
(4)灯在额定电压下正常发光，图2中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
(5)根据绘制成的图3所示的U−I图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，
小灯泡正常发光的电阻为：
R=UI=2.5V0.2A=12.5Ω；
小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
(6)图1中的小灯泡正常发光一会后，灯丝突然烧断，老师晃了几下灯泡，将烧断的灯丝搭在了一起，因导体的长度变短，由影响电阻大小的因素，故灯丝的电阻变小，变阻器的滑片位置不动，由分压原理，此时灯泡两端的电压小于2.5V。
故答案为：(1)如上所示；(2)断开；左；(3)灯泡断路(或灯座接触不良)；(4)2.2；右；(5)12.5；0.5；(6)小于。
(1)根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联；
(2)在连接实物电路时，为保护电路，开关应断开；在闭合开关前要把滑动变阻器P移动到阻值最大；
(3)若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电流表、滑动变阻器、开关以及电源连通，则与电压表并联的支路断路了；
(4)灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表选用的小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
(5)根据绘制成的图3所示的U−I图象可知灯在额定电压下的电流，根据欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻，根据P=UI得出小灯泡的额定功率；
(6)导体的电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积，还与温度有关，在温度、材料和横截面积相同时，长度越小，电阻越小，结合分压原理回答。
本题测定“小灯泡额定功率”实验，考查电路连接、注意事项、故障分析、操作过程和功率计算及影响电阻大小的因素及欧姆定律的运用。

20.【答案】解：(1)汽车以80km/h的速度匀速行驶了6km，由v=st可得t=sv=6km80km/h=0.075h，0.075h=4.5min；
(2)汽油完全燃烧放出热量：
；
(2)由效率公式可得，牵引力做的功：
。
由功的公式W=Fs可得，汽车的牵引力：
F=Ws=1.8×107J6000m=3×103N，
因为汽车做匀速直线运动，
所以受到的阻力f=F=3×103N。
答：(1)汽车行驶了4.5分钟；
(2)汽油完全燃烧放出的热量为1.8×107J；
(3)以此速度行驶的过程中，受到的阻力是3×103N。

【解析】(1)知道汽车的速度和路程，根据速度公式的变形公式可计算汽车行驶了多少分钟；
(2)知道消耗汽油的质量和汽油的热值，利用求汽油完全燃烧放出的热量；
(2)再利用效率公式的变形公式可求出牵引力做的功，知道前进的距离，利用公式W=Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力。
本题考查了学生对速度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。

21.【答案】解：(1)根据P=UI知，
通过特高压输电线的电流：I=PU=1.1×105×103W1100×103V=10A；
(2)根据P=Wt得，
消耗的电能：W=Pt=2200W×60s=1.32×105J，
根据η=QW知，
正常加热1分钟提供的热量：Q=Wη=1.32×105J×90%=1.188×105J；
(3)R0电阻：
由电路图可知，将开关S与a、b相连时，电阻R与R0并联，电阻较小，根据P=UI=U2R可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于加热状态，；
由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于保温状态，，
因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，即：：U2R+R0=4：1，
(1R+1R0)：1R+R0=4：1，
R+R0RR0：1R+R0=4：1，
(R+R0)2RR0=4：1，
(R+R0)2=4RR0，
(R−R0)2=0
解得：R=R0=22Ω。
高温档时的电功率：。
答：(1)通过特高压输电线的电流为10A；
(2)改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量为1.188×105J；
(3)改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，高温档时的电功率为4400W。

【解析】(1)根据P=UI算出通过特高压输电线的电流；
(2)根据W=Pt算出消耗的电能，根据η=QW算出正常加热1分钟提供的热量；
(3)根据算出R0的电阻，由电路图可知，将开关S与a、b相连时工作的电路元件，电源的电压一定时，根据P=UI=U2R可知，电路的总电阻最小时，电路的总功率最大，水龙头处于加热状态，；
由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于保温状态，，
因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，即：：U2R+R0=4：1，算出R的电阻，根据算出加热功率。
本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用以及电路图的设计，正确的判断水龙头处于不同工种状态时电路的连接方式是关键。