2022年安徽省合肥市庐江县柯坦乐桥片区中考物理一模试卷(word版含答案)

这是一份2022年安徽省合肥市庐江县柯坦乐桥片区中考物理一模试卷(word版含答案)，共27页。试卷主要包含了填空题，单选题，实验探究题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。

1．大部分疫苗需要在低温下储存运输，医生在运送疫苗的医疗箱内放入很多冰块，这是利用冰块 的原理达到降温的目的。
2．每个物体都有其固有频率，一音叉的固有频率为600Hz，它表示的物理意义是 。重敲后可以改变它的声音的 。
3．如图所示的电路中，电源电压为15V，调节滑动变阻器滑片P从是右端b移动到最左端a，电流表示数由0.3A变为0.5A，则定值电阻R0＝ Ω，滑片位于b点时电压表示数为 V。
4．你知道吗，自然界中的云、雨、雾、霜都是小水滴的“杰作”，海洋上空的水蒸气因为 投向了大海的怀抱（填物态变化名称）。
5．如图所示的电路中，电源电压为3V且保持不变，电阻R1＝10Ω，闭合开关后，电压表示数为1V，则电阻R2的阻值为 Ω。
6．在图中，请用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关正确连入家庭电路。
7．如图所示，圆形物体的直径是 cm。
8．如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为 N和 N。
9．2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用 为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的 现象。
10．一台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它的1min内产生的热量为 J，消耗的电能为 J，这台电动机电能转化为机械能的效率为 %。
二、单选题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题意的）
11．如图所示，是根据照相机成像原理自制模型照相机，在“自制照相机模型”时，下列说法正确的是（ ）
A．在取材时，胶片使用的材料是透明薄膜
B．为使成像清晰，观察时应选择暗的物体做观察对象
C．照相时，镜头离景物的距离要大于二倍焦距，才能在薄膜上看到清晰的像
D．用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变小
12．下列热现象，描述正确的是（ ）
A．“结气而成露”，露是液化形成的
B．“凝气而成霜”，霜是升华形成的
C．“滴水可成冰”，冰中分子停止运动
D．“融雪自成溪”，雪熔化时内能不变
13．如图所示，正方体A、B叠放在水平面上，A、B边长之比为1：2，若A对B的压强与B对水平面的压强相等，则A、B的密度之比为（ ）
A．3：8B．3：4C．8：3D．4：3
14．小王同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
A．图象中的DE段是冰的熔化过程
B．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
C．冰熔化过程用时6min
D．BC段物质的温度保持不变，内能不变
15．如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A．动圈式话筒B．电铃C．发电机D．电动机
16．下列热学知识说法正确的是（ ）
A．热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
B．物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．汽油机和柴油机吸入汽缸里的分别是汽油和柴油
17．下列各图中，能正确表示人眼看到水中硬币的像的光路图是（ ）
A．B．
C．D．.
三、实验探究题（第18小题4分，第18小题4分，第18小题8分，共16分）
18．如图，小明同学在测量滑轮组机械效率实验的过程中，发现所使用的刻度尺示数模糊不清，但他仍然测出了该滑轮组匀速提升重物时的机械效率。其实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物重G；②按图示组装好滑轮组：③竖直向上匀速拉动弹簧测力计使物体上升，读出此时弹簧测力计示数的大小F。
（1）该滑轮组的机械效率η＝ （用题中已知物理量的字母表示，绳子的股数要用具体的数字表示）。
（2）实验过程中，某同学为了实验操作方便，在弹簧测力计静止时读数，则这种操作方法测出的滑轮组机械效率的测量值将比其真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）为提高滑轮组的机械效率，可以减小轮与轴间的摩擦。若忽略上述摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组机械效率的是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
A．增加滑轮的个数B．减小动滑轮的重量C．减小钩码升高的高度 D．增大提升钩码的速度
19．在探究“凸透镜成像规律”和“平面镜成像特点”的实验中，实验装置分别如图甲和图乙所示。
（1）通过查阅资料发现，凸透镜成像规律符合公式1f=1u+1v（u为物距，v为像距，f为焦距）。因此，凸透镜焦距也可以用该公式计算得出，甲图可以成最清晰的像，请你根据公式计算甲图出中的凸透镜焦距f＝ cm。
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各小组汇报数据中发现，物距均为18.0cm时，有三个小组所测像距分别为22.0cm、23.0cm、24.0cm。若他们所得的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 。
（3）在用同样的器材进行实验时，调整好蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上同一高度后，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了完整清晰的像，调整的方法是 。
A.左右适当移动凸透镜
B.上下适当移动凸透镜
C.适当扭转凸透镜
D.更换焦距合适的凸透镜
20．用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示：实验中滑动变阻器除了保护电路之外，还具有的作用是 。
（2）同学们在表中增加了1R的数据，并根据I−1R的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点，请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I−1R图像相对于I﹣R图像，该图像的优点是 。
（3）根据图像可以得到的实验结论是： 。
四、计算与推导题（第21小题8分，第22小题6分，第23小题6分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）。
（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 能的装置。
（2）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？
（3）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？
（4）此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到0.1位）
22．电动汽车是我国重点发展的项目，已经走进我们的家庭。已知某款电动汽车满载时，人和车总质量为1500kg．电动汽车工作时的电路原理如图所示，在电动汽车行驶时，通过改变调速电阻（变阻器）来调节电动机的转速，改变汽车的速度。当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200V，电流表示数为15A．请你用学过的物理知识解答下面的问题。
（1）若电动汽车以最大车速行驶1h，电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电动机线圈的电阻为1Ω，求1h内电动机产生的机械能？
（3）当调节调速电阻时，使电压表示数为150V，电流表示数为10A，求调速电阻接入电路中的电阻。
23．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂重力为40N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。（g取10N/kg）
求：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少？
（2）正方体B的密度为多少？
参考答案与解析
一、填空题（每小题2分，共20分）
1．大部分疫苗需要在低温下储存运输，医生在运送疫苗的医疗箱内放入很多冰块，这是利用冰块 熔化吸热 的原理达到降温的目的。
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，熔化吸热。
【解答】解：冰块在熔化过程要吸收热量，所以在运送疫苗的医疗箱内放入很多冰块，是利用冰块熔化吸热给疫苗降温；
故答案为：熔化吸热。
2．每个物体都有其固有频率，一音叉的固有频率为600Hz，它表示的物理意义是 音叉每秒钟振动600次 。重敲后可以改变它的声音的 响度 。
【分析】解决此题要知道频率的物理意义是指每秒振动的次数，每一个物体都有它固有的频率。
响度和振幅的关系：振幅越大，响度越大。
【解答】解：音叉的频率是600Hz，表示的物理意义是音叉每秒钟振动600次；
声音的响度和振动的幅度有关，若使用更大的力来敲它，它发出的声音响度增大，音调不变。
故答案为：音叉每秒钟振动600次；响度。
3．如图所示的电路中，电源电压为15V，调节滑动变阻器滑片P从是右端b移动到最左端a，电流表示数由0.3A变为0.5A，则定值电阻R0＝ 30 Ω，滑片位于b点时电压表示数为 6 V。
【分析】由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）滑动变阻器滑片P在最左端a时，只有R0连入电路，根据欧姆定律即可求出定值电阻R0；
（2）滑动变阻器滑片P在最右端b时，电阻R0与滑动变阻器R的全部电阻串联，根据欧姆定律和串联电路的电压规律求出电压表示数。
【解答】解：由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）滑动变阻器滑片P在最左端a时，只有R0连入电路，
由I=UR可得R0的阻值：
R0=UIa=15V0.5A=30Ω；
（2）滑动变阻器滑片P在最右端b时，电阻R0与滑动变阻器R的全部电阻串联，
由I=UR可得R0两端的电压：
U0＝IbR0＝0.3A×30Ω＝9V，
因串联电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压（即电压表示数）：
U滑＝U﹣U0＝15V﹣9V＝6V。
故答案为：30；6。
4．你知道吗，自然界中的云、雨、雾、霜都是小水滴的“杰作”，海洋上空的水蒸气因为 液化 投向了大海的怀抱（填物态变化名称）。
【分析】物质由气态变成液态的过程叫液化。
【解答】解：海洋上空的水蒸气液化变成了小水滴，形成雨降落到海面。
故答案为：液化。
5．如图所示的电路中，电源电压为3V且保持不变，电阻R1＝10Ω，闭合开关后，电压表示数为1V，则电阻R2的阻值为 20 Ω。
【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压；根据串联电路的电压规律求得电阻R2两端的电压，根据公式I=UR可求电路中的电流，根据R=UI求得电阻R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，
则电阻R2两端的电压为：
U2＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V；
电路中的电流为：
I＝I1＝I2=U1R1=1V10Ω=0.1A，
由I=UR可得电阻R2的阻值：
R2=U2I2=2V0.1A=20Ω。
故答案为：20。
6．在图中，请用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关正确连入家庭电路。
【分析】（1）灯泡的接法：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。
（2）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：首先辨别上面三根线分别为火线、零线、地线。
（1）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
7．如图所示，圆形物体的直径是 1.85 cm。
【分析】使用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值；注意长度是否从0刻度线量起，起始端从0开始的，读出末端刻度值即为物体长度，同时注意刻度尺要估读到分度值的下一位；已知第一个圆形物体的圆心到第五个圆形物体的圆心长度，可以得到圆形物体的直径
【解答】解：由图甲可知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；起始端从零开始，右端对的刻度是7.40cm，4个物体直径的长度之和为7.40cm；所以圆形物体的直径D=7.40cm4=1.85cm。
故答案为：1.85。
8．如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为 0 N和 5 N。
【分析】对A进行受力分析，可得AB之间的受力情况；对B进行受力分析，可得BC受力情况。
【解答】解：对A受力分析，A受竖直方向的重力和B对A的支持力，三个物体一起向右匀速运动，A与B相对静止，故AB之间不受摩擦力，摩擦力为0N；
同理对AB整体进行受力分析，受重力、C对BA的支持力，水平的拉力，以及C对B的摩擦力，由于三个物体一起向右匀速运动，处于平衡状态，BC之间的摩擦力等于拉力，fBC＝F＝5N。
故答案为：0；5。
9．2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用 电磁波 为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的 反射 现象。
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播；
（2）光由一种介质射到另一种介质的分界面上时，一部分或全部光返回原来介质中现象叫做光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影等，是常见的光的反射现象。
【解答】解；电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，无人机组是通过电磁波来传递信息的；
“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是由于光在水面上发生反射形成的。
故答案为：电磁波；反射。
10．一台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它的1min内产生的热量为 1.8×104 J，消耗的电能为 1.32×105 J，这台电动机电能转化为机械能的效率为 86.4 %。
【分析】知道通过线圈的电流和线圈的电阻，根据Q＝I2Rt求出1min内产生的热量，又知道电源的电压，根据W＝UIt求出1min电动机消耗的电能，电动机消耗的电能减去产生的热量即为输出的机械能，机械能与电动机消耗的电能之比即为这台电动机电能转化为机械能的效率。
【解答】解：线圈电阻1min内产生的热量：
Q＝I2Rt＝（10A）2×3Ω×60s＝1.8×104J，
电动机1min消耗的电能：
W电＝UIt＝220V×10A×60s＝1.32×105J，
电动机1min输出的机械能：
W＝W总﹣Q＝1.32×105J﹣1.8×104J＝1.14×105J，
这台电动机电能转化为机械能的效率：
η=WW电×100%=1.14×105J1.32×105J×100%≈86.4%。
故答案为：1.8×104；1.32×105；86.4。
二、单选题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题意的）
11．如图所示，是根据照相机成像原理自制模型照相机，在“自制照相机模型”时，下列说法正确的是（ ）
A．在取材时，胶片使用的材料是透明薄膜
B．为使成像清晰，观察时应选择暗的物体做观察对象
C．照相时，镜头离景物的距离要大于二倍焦距，才能在薄膜上看到清晰的像
D．用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变小
【分析】（1）在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片。
（2）为确保像的清晰度。光线充足较好。
（3）照相机是成倒立缩小的实像，所以u＞2f，f＜u＜2f。
（4）凸透镜在成实像时，物距变化，像距也变化，像的大小也跟着变化，具体规律为：“物近像远像变大”。
【解答】解：A、在取材时，胶片使用的材料是半透明膜，因为如果用透明的胶片，则胶片上的像不清晰，故A错误；
B、为了能在半透明膜上成清晰的像，应选择亮的物体做观察对象较好，故B错误；
C、照相机是成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，则u＞2f，即镜头离景物的距离要大于2倍焦距，故C正确；
D、根据“物近像远像变大”可知，小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，即物距减小，像距应增大，薄膜上的像变大，则应将两筒间的距离变大，故D错误。
故选：C。
12．下列热现象，描述正确的是（ ）
A．“结气而成露”，露是液化形成的
B．“凝气而成霜”，霜是升华形成的
C．“滴水可成冰”，冰中分子停止运动
D．“融雪自成溪”，雪熔化时内能不变
【分析】（1）物质由气态变为液态叫液化；
（2）物质由气态直接变为固态叫凝华；
（3）物质是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动；
（4）晶体熔化过程中吸收热量，内能增加。
【解答】解：
A、露是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，故A正确；
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，属于凝华现象，故B错误；
C、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以冰中分子仍然在运动，故C错误；
D、雪是晶体，晶体熔化时吸收热量，其内能增大，故D错误。
故选：A。
13．如图所示，正方体A、B叠放在水平面上，A、B边长之比为1：2，若A对B的压强与B对水平面的压强相等，则A、B的密度之比为（ ）
A．3：8B．3：4C．8：3D．4：3
【分析】①已知正方体边长之比，可以得到底面积之比和体积之比；
②根据A对B的压强与B对水平地面的压强相等，可推出A对B的压力和B对地面的压力之比；进而推出A对B的压力。
③物体对水平面的压力等于其本身重力，据此利用p=FS、G＝mg、ρ=mV计算密度之比。
【解答】解：因为A、B边长之比为：aAaB=12，
所以A、B面积之比为：SASB=(aAaB)2=(12)2=14，
则体积之比为：VAVB=(aAaB)3=(12)3=18。
由题知，A对B的压强与B对水平地面的压强相等，即pA＝pB，
根据p=FS可得，FASA=FBSB，则A对B的压力和B对地面的压力之比为FAFB=SASB=14，
所以A对B的压力为13，
此时压力等于其本身重力，所以GAGB=mAgmBg=13，即ρAVAgρBVBg=13，
所以ρAρB=83。
故选：C。
14．小王同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
A．图象中的DE段是冰的熔化过程
B．AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
C．冰熔化过程用时6min
D．BC段物质的温度保持不变，内能不变
【分析】（1）由图象可知：AB段表示冰吸热升温；BC段是冰水混合物，是冰的熔化过程；CD段是水吸热升温；DE段是水的沸腾过程，温度不变；
（2）晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，该温度为晶体的熔点，同一种晶体的熔点和凝固点是相同的；
（3）晶体熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，内能增加。
【解答】解：
A、图象中BC段（温度保持0℃不变）才是冰的熔化过程，而DE段（温度保持100℃不变）是水的沸腾过程，故A错误；
B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故B错误；
CD、由图可知，在BC段即冰的熔化过程，从2min～8min，用时6min，熔化过程中吸收热量，温度保持不变，内能增加，故C正确、D错误。
故选：C。
15．如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A．动圈式话筒B．电铃C．发电机D．电动机
【分析】电流表电路中有磁场，通电流时线圈转动带动指针转动，所以电流表指针转动是通电导体在磁场中受力而运动，然后找出选项中相同原理的即可。
【解答】解：电流表指针转动是通电导体在磁场中受力而运动；
AC、动圈式话筒和发电机都是根据电磁感应原理工作的，这两者和电流表工作原理不同，故AC错误。
B、电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B错误；
D、电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动原理工作的，故D正确。
故选：D。
16．下列热学知识说法正确的是（ ）
A．热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
B．物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．汽油机和柴油机吸入汽缸里的分别是汽油和柴油
【分析】（1）热传递的条件是存在温度差，高温物体将能量向低温物体传递，或者同一物体高温部分把热量传给低温部分，直至温度相同；
（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化；物体吸收热量，温度不一定升高，内能一定增加。
（3）热机效率是指有效利用的能量（有用功）与燃料完全燃烧放出的热量（总功）的比值，比值越大，效率越高；
（4）汽油机的燃料是汽油，吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物；柴油机的燃料是柴油，吸入汽缸里的是空气。
【解答】解：A、内能从温度高的物体传向温度低的物体，内能小的物体温度可能高，内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体，故A错误；
B、物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体的熔化过程，故B正确；
C、热机做的有用功越多，但总功不知道，有用功与总功的比值就不确定，因此效率不一定高，故C错误；
D、汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入汽缸里的只是空气，故D错误。
故选：B。
17．下列各图中，能正确表示人眼看到水中硬币的像的光路图是（ ）
A．B．
C．D．.
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射；光从水中斜射入空气时，传播方向将远离法线，折射角大于入射角。
【解答】解：人眼看到水中硬币是水中硬币反射的光由水斜射入空气时，光发生折射后进入人眼，人眼逆着折射光线沿直线看到水中硬币的像。
A、图中光线由水中斜射入空气中时沿直线传播，故A错误；
B、图中光线由水中斜射入空气中时发生折射，且折射光线会偏离法线，人看到了硬币变浅了的虚像，故B正确；
CD、图中光线是由空气进入水中的，故CD错误。
故选：B。
三、实验探究题（第18小题4分，第18小题4分，第18小题8分，共16分）
18．如图，小明同学在测量滑轮组机械效率实验的过程中，发现所使用的刻度尺示数模糊不清，但他仍然测出了该滑轮组匀速提升重物时的机械效率。其实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物重G；②按图示组装好滑轮组：③竖直向上匀速拉动弹簧测力计使物体上升，读出此时弹簧测力计示数的大小F。
（1）该滑轮组的机械效率η＝ G3F×100% （用题中已知物理量的字母表示，绳子的股数要用具体的数字表示）。
（2）实验过程中，某同学为了实验操作方便，在弹簧测力计静止时读数，则这种操作方法测出的滑轮组机械效率的测量值将比其真实值 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）为提高滑轮组的机械效率，可以减小轮与轴间的摩擦。若忽略上述摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组机械效率的是 B （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
A．增加滑轮的个数B．减小动滑轮的重量C．减小钩码升高的高度 D．增大提升钩码的速度
【分析】（1）图中绳子的有效股数为3，s＝3h，根据η=W有W总=GℎFs×100%得出滑轮组的机械效率：
（2）实验过程中，某同学为了实验操作方便，在弹簧测力计静止时读数，则测力计没有测量出机械之间的摩擦，故测量的拉力偏小，根据η=W有W总分析；
（3）若忽略上述摩擦，也不考虑绳重，额外功的来源为克服动滑轮重做的功，
由η=W有W总=GℎGℎ+G动ℎ=11+G动G×100%分析。
【解答】解：（1）图中绳子的有效股数为3，则滑轮组的机械效率：
η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=G3F×100%；
（2）实验过程中，某同学为了实验操作方便，在弹簧测力计静止时读数，则测力计没有测量出机械之间的摩擦，故测量的拉力偏小，导致总功偏小，根据η=W有W总×100%可知，这种操作方法测出的滑轮组机械效率的测量值将比其真实值偏大；
（3）为提高滑轮组的机械效率，可以减小轮与轴间的摩擦。若忽略上述摩擦，也不考虑绳重，额外功的来源为克服动滑轮重做的功，
则η=W有W总=GℎGℎ+G动ℎ=11+G动G×100%；
由上式知，若提升物体的重力G一定：
A、若增加定滑轮的个数，对机械效率没有影响；若增加动滑轮的个数，动滑轮的总重力增大，机械效率变小；A错误；
B．减小动滑轮的重量，可增大机械效率，B正确；
CD．机械效率与钩码升高的高度和提升钩码的速度均无关，CD错误。
故还能提高滑轮组机械效率的是B。
故答案为：（1）G3F×100%；（2）偏大；（3）B。
19．在探究“凸透镜成像规律”和“平面镜成像特点”的实验中，实验装置分别如图甲和图乙所示。
（1）通过查阅资料发现，凸透镜成像规律符合公式1f=1u+1v（u为物距，v为像距，f为焦距）。因此，凸透镜焦距也可以用该公式计算得出，甲图可以成最清晰的像，请你根据公式计算甲图出中的凸透镜焦距f＝ 10 cm。
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各小组汇报数据中发现，物距均为18.0cm时，有三个小组所测像距分别为22.0cm、23.0cm、24.0cm。若他们所得的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 没有在像最清晰时读数 。
（3）在用同样的器材进行实验时，调整好蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上同一高度后，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了完整清晰的像，调整的方法是 C 。
A.左右适当移动凸透镜
B.上下适当移动凸透镜
C.适当扭转凸透镜
D.更换焦距合适的凸透镜
【分析】（1）将u＝30cm，v＝15cm，代入凸透镜成像规律公式1f=1u+1v即可求出f；
（2）确定像的位置，在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止；
（3）中间清晰，两侧却较模糊，说明凸透镜与光屏没有平行。
【解答】解：（1）将u＝30cm，v＝15cm，代入凸透镜成像规律公式成像规律公式1f=1u+1v得1f=130cm+115cm解得f＝10cm；
（2）像的位置应该是像最清晰的位置，各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的；
（3）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。
故答案为：（1）10.0；（2）没有在像最清晰时读数；（3）C。
20．用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”。
（1）实验时，依次更换不同的电阻，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示：实验中滑动变阻器除了保护电路之外，还具有的作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（2）同学们在表中增加了1R的数据，并根据I−1R的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点，请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I−1R图像相对于I﹣R图像，该图像的优点是 可以直观的得出电流与电阻的关系 。
（3）根据图像可以得到的实验结论是： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器起到作用有：控制定值电阻两端的电压不变和保护电路；
（2）由表中所测电流情况，判断电流表使用的量程，由图乙读数，在图丙中描点连线；
由图知，I−1R图像是一条经过原点的倾斜的直线，可以直观的得知I与1R成反比，进一步得知电流与电阻的关系；
（3）根据图像总结结论。
【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系时，实验采用了控制变量法，依次更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压不变；
（2）由表中数据知，换用不同电阻进行实验时，电流在0.08A到0.48A之间，所以电流表选择的是小量程，分度值0.02A，由图乙知，第4次实验的电流表示数为0.24A，则第4次实验在图像中的坐标为（0.10，0.24），描出这个点，将各点连接作出图像如下图所示：
由图知，I−1R图像是一条经过原点的倾斜的直线，可以直观的得知I与1R成正比，进一步得知电流与电阻成反比的关系；
（3）由图像知，电压一定时，I与1R成正比，所以导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）控制定值电阻两端的电压不变； （2）可以直观的得出电流与电阻的关系；（3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算与推导题（第21小题8分，第22小题6分，第23小题6分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）。
（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 机械 能的装置。
（2）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？
（3）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？
（4）此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到0.1位）
【分析】（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能；
（2）已知汽车行驶的速度和行驶时间，利用v=st的变形式可求出汽车行驶的路程；
（3）利用Q放＝mq汽油可求出消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（4）由图读出转速为2000r/min时对应的汽车输出功率，再根据P=Wt可得汽油机在此过程做的有用功，最后根据η=WQ放×100%求出汽油机的效率。
【解答】解：（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置；
（2）已知汽车的速度v＝90km/h，行驶的时间t＝10min=16ℎ，
由v=st可知汽车行驶的路程为：s＝vt＝90 km/h×16h＝15km；
（3）1.1 kg汽油完全燃烧产生的热量为：Q放＝mq汽油＝1.1 kg×4.6×107 J/kg＝5.06×107J；
（4）由图可知，转速为2000r/min时对应的汽车输出功率为P＝30kW＝3×104W，
由P=Wt可得汽油机在此过程做的有用功为：W＝Pt＝3×104W×10×60s＝1.8×107J，
汽油机的效率为：η=WQ放×100%=1.8×107J5.06×107J×100%≈35.6%。
答：（1）机械；
（2）该汽车在这段时间内行驶了15km路程；
（3）1.1kg的汽油完全燃烧能产生5.06×107J热量；
（4）此过程中汽油机的效率是35.6%。
22．电动汽车是我国重点发展的项目，已经走进我们的家庭。已知某款电动汽车满载时，人和车总质量为1500kg．电动汽车工作时的电路原理如图所示，在电动汽车行驶时，通过改变调速电阻（变阻器）来调节电动机的转速，改变汽车的速度。当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200V，电流表示数为15A．请你用学过的物理知识解答下面的问题。
（1）若电动汽车以最大车速行驶1h，电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电动机线圈的电阻为1Ω，求1h内电动机产生的机械能？
（3）当调节调速电阻时，使电压表示数为150V，电流表示数为10A，求调速电阻接入电路中的电阻。
【分析】（1）由W＝UIt计算电动机消耗的电能；
（2）由Q＝I2Rt计算lh内电动机产生的热量；
（3）由图可知，调速电阻与电动机串联，电压表测电动机两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算调速电阻接入电路中的电阻。
【解答】解：（1）电动机消耗的电能：W＝UIt＝200V×15A×3600s＝1.08×107J；
（2）电动机产生的热量：
Q＝I2Rt＝（15A）2×1Ω×3600s＝8.1×105J；
W机＝W﹣Q＝9.99×106J；
（3）由图可知，速度最大时，调速电阻连入阻值为0，所以电源电压U＝200V，
当电压表示数为150V时，由串联电路特点可知，调整电阻两端电压：
UR＝U﹣UM＝200V﹣150V＝50V
所以此时调速电阻接入电路中的电阻：R=URIR=50V10A=5Ω。
答：（1）电动机消耗的电能是1.08×107J；
（2）1h内电动机产生的机械能是9.99×106J；
（3）调速电阻接入电路中的电阻是5Ω。
23．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂重力为40N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。（g取10N/kg）
求：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少？
（2）正方体B的密度为多少？
【分析】（1）此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据杠杆的平衡条件求出杠杆右端的拉力即为绳子对B的拉力；
（2）正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，据此求出B的重力，根据G＝mg求出B的质量，根据V＝L3求出B的体积，根据ρ=mV求出B的密度。
【解答】解：（1）设杠杆右端的拉力为FB，根据杠杆平衡条件可得：GA×L1＝FB×L2，
即：40N×0.5m＝FB×0.2m，解得：FB＝100N；
（2）因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，所以，B的重力：GB＝FB+F压＝100N+20N＝120N，
由G＝mg可得，B的质量：mB=GBg=120N10N/kg=12kg，
B的体积：VB＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3，
B的密度：ρB=mBVB=12kg0.001m3=1.2×104kg/m3。
答：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为100N；
（2）正方体B的密度为1.2×104kg/m3。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻/Ω
30
20
15
10
5
电流/A
0.08
0.12
0.16
0.48
电压/V
0.033
0.050
0.067
0.100
0.200
实验次数
1
2
3
4
5
电阻/Ω
30
20
15
10
5
电流/A
0.08
0.12
0.16
0.48
电压/V
0.033
0.050
0.067
0.100
0.200