2022年湖南省郴州市中考物理试卷解析版

这是一份2022年湖南省郴州市中考物理试卷解析版，共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022年湖南省郴州市中考物理试卷
一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。）
1．（3分）下列说法符合实际情况的是（　　）
A．人体安全电压不高于36V
B．一个鸡蛋的重力约为5N
C．水的密度为4.2×103kg/m3
D．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
2．（3分）为了使所有学生都能更清楚听到老师讲课的声音，老师上课时常常使用扩音器。扩音器改变了声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
3．（3分）下列属于光的反射现象的是（　　）
A．旗杆在太阳下的影子 B．雨后的彩虹
C．海市蜃楼 D．水塘边树的倒影
4．（3分）下列诗句中涉及到的物态变化，分析正确的是（　　）
A．“月落乌啼霜满天”——“霜”的形成是升华现象
B．“夜来风雨声，花落知多少”——“雨”的形成是汽化现象
C．“雾失楼台，月迷津渡”——“雾”的形成是液化现象
D．“已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏”——“冰”的形成是熔化现象
5．（3分）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（　　）

A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒
6．（3分）下列关于能源的理解正确的是（　　）
A．能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．化石能源属于可再生能源
C．水能、风能是可循环利用的绿色能源
D．电能属于一次能源
7．（3分）图中测量仪器的使用，操作正确的是（　　）
A．用刻度尺测量木块的长度
B．用天平测量液体的质量
C．用弹簧测力计测量物体的重力
D．用温度计测量液体温度
8．（3分）生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（　　）
A．飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能
B．公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性
C．用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力
D．用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟
9．（3分）2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像
10．（3分）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
11．（3分）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
12．（3分）一个质量分布均匀的立方体，静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分。剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大的是（　　）
A． B．
C． D．
13．（3分）如图所示为某烟雾报警器的电路简图，烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时，电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是（　　）

A．电压表示数变大，灯泡变亮
B．电压表示数变小，灯泡变亮
C．电压表示数变小，灯泡变暗
D．电压表示数变大，灯泡变暗
二、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分）
14．（4分）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为 　 　J，水平拉力对物体做功的功率为 　 　W。
15．（4分）热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是 　 　J，热水器的热效率是 　 　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝3.2×107J/m3]
16．（4分）一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2：1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 　 　kg/m3，球体的密度是 　 　kg/m3。（g取10N/kg）

三、作图与实验探究题（本题共4小题，17、18题每题3分，19题10分，20题12分，共28分。）
17．（3分）请画出图中光线斜射入透明液体中的折射光线，并保留作图痕迹。

18．（3分）通电螺线管通入如图所示的电流I，请标出其右端的磁极。（填N或S）

19．（10分）小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有：弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示，改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动，实验数据记录如表：
实验次数
桌面上所垫材料
木块上所放砝码质量（g）
弹簧测力计示数（N）
1
毛巾
50g
1.8
2
毛巾
100g

3
棉布
100g
2.0

（1）实验过程中，为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，根据 　 　的原理，应该沿水平方向 　 　拉动木块；
（2）第二次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，则此时木块受到滑动摩擦力的大小为 　 　N；
（3）对比第1、2两次实验数据，可以得出结论：滑动摩擦力的大小跟 　 　有关；
（4）对比第 　 　两次实验数据，可以得出结论：滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
20．（12分）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：

（1）在连接电路时，开关S应处于 　 　状态；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是 　 　；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向 　 　滑动（选填“左”、“右”）；
（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将 　 　。
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
四、计算题（本题共2小题，21题10分，22题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分）
21．（10分）如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20cm、30cm。（g取10N/kg）求：
（1）物体A的重力；
（2）细线对物体B的拉力；
（3）物体B的体积。

22．（11分）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1，R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2消耗的最大功率。


2022年湖南省郴州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。）
1．（3分）下列说法符合实际情况的是（　　）
A．人体安全电压不高于36V
B．一个鸡蛋的重力约为5N
C．水的密度为4.2×103kg/m3
D．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、人体安全电压不高于36V，符合实际，故A正确；
B、两个鸡蛋的重力约为1N，一个鸡蛋的重力约0.5N，故B错误；
C、水的密度为1.0×103kg/m3，故C错误；
D、电磁波在真空中的传播速度是3.0×108m/s，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（3分）为了使所有学生都能更清楚听到老师讲课的声音，老师上课时常常使用扩音器。扩音器改变了声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
【分析】声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：老师上课时使用扩音器讲课，是为了使声音的响度变大。
故ACD错误、B正确。
故选：B。
【点评】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。
3．（3分）下列属于光的反射现象的是（　　）
A．旗杆在太阳下的影子 B．雨后的彩虹
C．海市蜃楼 D．水塘边树的倒影
【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播，如小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：A、旗杆在太阳下的影子是由于光的直线传播形成的，故A错误；
B、雨后的彩虹是光发生折射形成的，故B错误；
C、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层时，发生折射形成的，故C错误；
D、水塘边树的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
4．（3分）下列诗句中涉及到的物态变化，分析正确的是（　　）
A．“月落乌啼霜满天”——“霜”的形成是升华现象
B．“夜来风雨声，花落知多少”——“雨”的形成是汽化现象
C．“雾失楼台，月迷津渡”——“雾”的形成是液化现象
D．“已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏”——“冰”的形成是熔化现象
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化，物质从液态变为固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态的过程叫做汽化，物质从气态变为液态的过程叫做液化；物质从固态直接变为气态的过程叫升华，物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气凝华形成的冰晶，故A错误；
B、雨是空气中的水蒸气液化形成的液态小水滴，故B错误；
C、雾是空气中的水蒸气液化形成的液态小水滴，故C正确；
D、冰是空气中的液态水凝固形成的冰晶，故D错误。
故选：C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
5．（3分）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（　　）

A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒
【分析】容易导电的物体称为导体，不容易导电的物体称为绝缘体。
【解答】解：要使乙验电器的金属箔片张开，应选取导体连接两验电器的金属球，干木条、橡胶棒、玻璃棒都是绝缘体，石墨棒是导体，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了导体、绝缘体的判断，是一道基础题。
6．（3分）下列关于能源的理解正确的是（　　）
A．能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．化石能源属于可再生能源
C．水能、风能是可循环利用的绿色能源
D．电能属于一次能源
【分析】（1）并不是所有的能量都可以直接被人类所利用，而且能量的转化具有方向性，据此判断；
（2）化石能源指由古动物、植物遗体变化形成的能源，主要有煤、石油、天然气等，其特点是具有不可再生性；
（2）风能、水能，不会产生污染；能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（3）二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
【解答】解：A、虽然能量是守恒的，但并不是所有的能量都能直接被人类利用，而且能量的转化具有方向性，因此我们必须要节约能源，故A错误；
B、煤、石油、天然气属于化石能源，化石能源属于不可再生能源，故B错误；
C、风能、水能属于可循环利用的绿色能源，不会产生污染，故C错误；
D、电能属于二次能源，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了能源的分类、化石能源、太阳能以及能量转化的不可逆性，涉及的知识较多，但难度不大，是一道基础题。
7．（3分）图中测量仪器的使用，操作正确的是（　　）
A．用刻度尺测量木块的长度
B．用天平测量液体的质量
C．用弹簧测力计测量物体的重力
D．用温度计测量液体温度
【分析】（1）刻度尺摆放不能歪斜；
（2）在实验室内，一般用烧杯测量液体的质量，不用量筒（容易歪倒）；
（3）悬挂的物体静止时弹簧测力计的读数等于物体的重力；
（4）用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡不能与器壁接触，据此解答。
【解答】解：A、刻度尺摆放歪斜，不能正确测量物体的长度，故A错误；
B、在实验室内，一般用烧杯测量液体的质量，不用量筒（容易歪倒），故B错误；
C、弹簧测力计是测量力的大小的工具，物体静止时，弹簧测力计的示数等于物体的重力，故C正确；
D、温度计的玻璃泡与容器底接触，使用方法错误，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查测量工具的使用，除了刻度尺需要估读到分度值的下一位，其它的都不需要估读。
8．（3分）生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（　　）
A．飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能
B．公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性
C．用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力
D．用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟
【分析】（1）飞行员跳伞减速下降的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能；
（2）公交车紧急刹车时，乘客向前倾倒说明乘客具有保持原来运动状态不变的性质；
（3）木箱仍然静止，说明推力和摩擦力是一对平衡力；
（4）液体的沸点与气压有关，气压越大，沸点越高，据此解答。
【解答】解：A、飞行员跳伞减速下降的过程中，克服阻力做功，重力势能减小，动能减小，即机械能减少，内能增加，故A错误；
B、公交车紧急刹车时，乘客向前倾倒说明乘客具有保持原来运动状态不变的性质，具有惯性，故B正确；
C、水平推力推木箱，没推动，说明木箱静止，则水平推力和摩擦力是一对平衡力，即大小相等，故C错误；
D、高压锅内气压升高时，水的沸点升高，这样饭更容易煮熟，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查机械能的转化、惯性的概念、二力平衡条件的应用、沸点与气压的关系，属于综合题，难度不大。
9．（3分）2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像
【分析】当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：根据放大镜的成像特点可知，放大镜成正立、放大的虚像。
故选：B。
【点评】本题考查凸透镜成像的应用和扩散现象，属于基础题。
10．（3分）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
【解答】解：水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起时，水蒸气会对壶盖做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程与内燃机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
故选：C。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。
11．（3分）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
【分析】根据公式W＝UIt求得手机充满电储存的电能，由公式P＝UI求得手机的充电功率，结合充电效率可得充电时间。
【解答】解：手机充满电储存的电能为：W＝UIt＝5V×4A×3600s＝72000J，
充电器的有效功率为：P有＝30W﹣2W×30%＝29.4W，
充满电所需时间为：t′＝＝≈2449s≈0.68h。
故选D。
【点评】本题考查电能和电功率的计算，综合性强，难度适中。
12．（3分）一个质量分布均匀的立方体，静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分。剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】物体对水平地面的压力大小等于物体的重力，根据p＝分析剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强。
【解答】解：当沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分时，由密度公式可知，剩下的b部分的质量为原来的，由G＝mg可知，b的重力变为原来的，则b对水平地面的压力也变为原来的，因此四种分割方法中，剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压力相等；
由图可知，D图中剩下的b部分的受力面积最小，由p＝可知，D图中剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查压强定义式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
13．（3分）如图所示为某烟雾报警器的电路简图，烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时，电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是（　　）

A．电压表示数变大，灯泡变亮
B．电压表示数变小，灯泡变亮
C．电压表示数变小，灯泡变暗
D．电压表示数变大，灯泡变暗
【分析】由电路图可知，烟雾感应器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据“烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小”可知，当烟雾浓度增大时R的阻值变化，根据串联电路的分压原理可知，R两端电压的变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化，进而判断灯泡亮度的变化。
【解答】解：由电路图可知，烟雾感应器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小，所以当烟雾浓度增大时，烟雾感应器R阻值减小，由串联电路的分压原理可知，此时烟雾感应器R两端的电压变小，即电压表的示数变小；
由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，灯泡变亮，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
二、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分）
14．（4分）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为 　0　J，水平拉力对物体做功的功率为 　20　W。
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；
（2）根据W＝Fs求出拉力做的功，根据P＝求出拉力做功的功率。
【解答】解：（1）物体在水平地面上移动5m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；
（2）拉力做的功为：
W＝Fs＝40N×5m＝200J；
则拉力的功率：
P＝＝＝20W。
故答案为：0；20。
【点评】此题主要考查的是学生对做功的两个必要因素、功和功率计算公式的理解和掌握，明确做功的两个必要因素是解决此题的关键。
15．（4分）热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是 　4.2×106　J，热水器的热效率是 　87.5%　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝3.2×107J/m3]
【分析】（1）知道水的质量、初温和末温、水的比热容，利用Q吸＝c水m（t﹣t0）求出水所吸收的热量；
（2）知道天然气体积，利用Q＝Vq求完全燃烧释放的热量；该热水器的实际热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量的比值。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（65℃﹣15℃）＝4.2×106J；
（2）天然气完全燃烧释放的热量：
Q放＝Vq天然气＝0.15m3×3.2×107J/m3＝4.8×106J；
该热水器的实际效率：
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
故答案为：4.2×106；87.5%。
【点评】本题为热量的综合计算题，考查了学生对燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题。
16．（4分）一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2：1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 　0.8×103　kg/m3，球体的密度是 　1.6×103　kg/m3。（g取10N/kg）

【分析】通过两次液体下降高度可以表示出正方体和球体排开水的体积，然后利用正方体漂浮得到浮力与重力的关系，通过代数运算解得正方体的密度；
水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力，正方体和球的总重力等于两次容器底对桌面的压力差，然后通过代数运算可得球的密度。
【解答】解：（1）设容器的底面积为S，正方体排开水的体积为：V正＝SΔh1，球体的体积为：V球＝SΔh2，
已知正方体和球体的体积比为2：1，所以正方体的体积为：V正＝2V球＝2SΔh2，
正方体排开水的体积为：V排＝SΔh1，
由图知正方体漂浮，浮力等于重力，即F浮＝G正，
由F浮＝ρ水gV排和G＝mg得ρ水gV排＝ρ正gV正，
所以ρ水gSΔh1＝ρ正g2SΔh2，
所以正方体的密度是：
ρ正＝＝＝0.8×103kg/m3；
（2）由于在水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力，
所以正方体和球体的总重力为：
G正+G球＝p1S﹣p2S，
根据G＝mg＝ρgV知：G正+G球＝ρ正gV正+ρ球gV球＝ρ正g2SΔh2+ρ球gSΔh2＝p1S﹣p2S，
0.8×103kg/m3×2×10N/kg×0.025m+ρ球×10N/kg×0.025m＝3000Pa﹣2200Pa，解得ρ球＝1.6×103kg/m3。
故答案为：0.8×103；1.6×103。
【点评】本题考查了阿基米德原理、液体压强和浮与沉的相关计算，的难度非常大。
三、作图与实验探究题（本题共4小题，17、18题每题3分，19题10分，20题12分，共28分。）
17．（3分）请画出图中光线斜射入透明液体中的折射光线，并保留作图痕迹。

【分析】光从空气斜射入透明液体中，折射角小于入射角，据此画出折射光线。
【解答】解：入射光线与水面的交点为入射点，过入射点画出法线，然后根据光从空气斜射入透明液体，折射角小于入射角画出折射光线。如图所示：

【点评】本题考查作光的折射光路图，属于基础题，难度不大。
18．（3分）通电螺线管通入如图所示的电流I，请标出其右端的磁极。（填N或S）

【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极。
【解答】解：由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，根据安培定值可以确定螺线管的右端为N极，如图所示：
。
【点评】本题考查安培定则的应用，安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。
19．（10分）小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有：弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示，改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动，实验数据记录如表：
实验次数
桌面上所垫材料
木块上所放砝码质量（g）
弹簧测力计示数（N）
1
毛巾
50g
1.8
2
毛巾
100g

3
棉布
100g
2.0

（1）实验过程中，为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，根据 　二力平衡　的原理，应该沿水平方向 　匀速直线　拉动木块；
（2）第二次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，则此时木块受到滑动摩擦力的大小为 　2.2　N；
（3）对比第1、2两次实验数据，可以得出结论：滑动摩擦力的大小跟 　压力　有关；
（4）对比第 　2、3　两次实验数据，可以得出结论：滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
【分析】（1）根据二力平衡力的条件分析解答；
（2）根据弹簧测力计分度值读数；
（3）（4）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，分析图中现象得出结论。
【解答】解：
（1）实验过程中，为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，根据二力平衡条件，应该沿水平方向匀速直线拉动木块；
（2）由图乙可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，因此滑动摩擦力的大小为2.2N；
（3）对比第1、2两次实验数据可知，接触面粗糙程度相同，2中压力大，摩擦力也大，故可以得出结论：在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小跟压力有关；
（4）为探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，应控制压力大小不变，改变接触面的粗糙程度，故选2、3两次实验。
故答案为：（1）二力平衡；匀速直线；（2）2.2；（3）压力；（4）2、3。
【点评】本题探究影响滑动摩擦力大小的因素，考查实验原理、弹簧测力计的读数、控制变量法和分析数据归纳结论的能力，体现了对过程和方法的考查。
20．（12分）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：

（1）在连接电路时，开关S应处于 　断开　状态；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是 　B　；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是 　0.24　A，小灯泡的额定功率为 　0.6　W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向 　左　滑动（选填“左”、“右”）；
（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将 　A　。
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
【分析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处；
（2）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（4）灯两端电压要小于灯泡额定电压，应调节滑动变阻器，增大滑动变阻器两端的电压，根据电路图确定滑片的移动方向；
（5）灯丝的电阻随温度升高而变大。
【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态；
（2）闭合开关，电流表没有示数，说明电路存在断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路，故选：B；
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过小灯泡的电流为0.24A，小灯泡的额定功率为；P＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，灯泡两端电压变小；
（5）当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，故选：A。
故答案为：（1）断开；（2）B；（3）0.24；0.6；（4）左；（5）A。
【点评】本题考查测量小灯泡L功率的实验，重点考查故障分析、电流表读数及额定功率的计算。
四、计算题（本题共2小题，21题10分，22题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分）
21．（10分）如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20cm、30cm。（g取10N/kg）求：
（1）物体A的重力；
（2）细线对物体B的拉力；
（3）物体B的体积。

【分析】（1）利用重力的公式G＝mg可求出物体A的重力。
（2）利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可求细线对物体B的拉力。
（3）物体B受到重力、细线的拉力、浮力三个力，根据细线的拉力+浮力＝重力可求出浮力，再利用阿基米德原理可求出物体B排开水的体积，即物体B的体积。
【解答】解：（1）物体A的重力：
GA＝mAg＝0.3kg×10N/kg＝3N；
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，细线对物体B的拉力：
F线＝＝＝2N；
（3）对物体B受力分析可得，
物体B的重力：
GB＝mBg＝0.5kg×10N/kg＝5N，
物体B受到的浮力：
F浮力＝GB﹣F线＝5N﹣2N＝3N，
因为浸没，
所以VB＝V排＝＝＝3×10﹣4m3。
答：（1）物体A的重力为3N；
（2）细线对物体B的拉力为2N；
（3）物体B的体积是3×10﹣4m3。
【点评】本题考查了重力、杠杆的平衡条件、阿基米德原理，比较综合。
22．（11分）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1，R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2消耗的最大功率。

【分析】（1）根据P＝UI＝求灯泡L的电阻；
（2）当S1断开，S和S2闭合时，R1、R2被短路，电路为灯泡L的简单电路，根据此时灯泡L正常发光可知电源电压；
（3）当S、S1、S2都闭合时，L、R1，R2并联，由P＝UI＝可知，此时R2的功率最大，根据P＝UI＝表示出R2的最大功率，
根据此时通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2利用欧姆定律求出定值电阻R1、R2的阻值关系，
当S闭合，S1和S2断开时，L、R1、R2串联，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中电流最小，由P＝UI＝I2R可知，R2的功率最小，根据P＝UI＝表示出R2的最小功率，
根据“R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1“，求出L、R1、R2串联时，R2两端的电压，根据串联电路的分压原理求出此时R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电路，根据欧姆定律求出R2的阻值；
根据P＝UI＝求出R2的最大功率。
【解答】解：（1）灯泡L的电阻：RL＝＝＝10Ω；
（2）当S1断开，S和S2闭合时，R1、R2被短路，电路为灯泡L的简单电路，
因为此时灯泡L正常发光，所以电源电压：U＝UL＝U额＝6V；
（3）当S、S1、S2都闭合时，L、R1、R2并联，
由P＝UI＝可知，此时R2的功率最大：P2大＝，
由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，定值电阻R1、R2的阻值之比：＝＝＝，
当S闭合，S1和S2断开时，L、R1、R2串联，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中电流最小，
由P＝UI＝I2R可知，R2的功率最小：P2小＝，
则R2消耗的最大功率和最小功率之比：＝＝＝，
解得：U2＝U＝×6V＝2V，
由串联电路的分压原理可知，此时R1、R2两端的电压之比：＝＝，
解得：U1＝U2＝×2V＝V，
由串联电路的电压特点可知，此时灯泡两端的电压：UL'＝U﹣U1﹣U2＝6V﹣V﹣2V＝V，
由串联电路的电流特点可知，电路中的电流：I＝IL'＝＝＝A，
由欧姆定律可知，R2的阻值：R2＝＝＝7.5Ω，
因此R2的最大功率：P2大＝＝＝4.8W。
答：（1）灯泡L的电阻为10Ω；
（2）电源电压为6V；
（3）R2消耗的最大功率为4.8W。
【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用，关键是电路结构的分析。