贵州省黔西南州2022年中考物理试卷解析版

这是一份贵州省黔西南州2022年中考物理试卷解析版，共8页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
贵州省黔西南州2022年中考物理试卷
一、单选题
1．下列有关声现象的说法，错误的是（　　）
A．做“B超”诊断疾病，是利用超声波传递信息
B．将正在发声的扬声器对准烛焰，烛焰会摆动
C．真空不能传声，是用实验加推理的方法得出的
D．校园内植树可以防止噪声产生
【答案】D
【知识点】声音的传播条件；声与能量；防治噪声的途径
【解析】【解答】A．用“B超”诊断疾病是通过接收反射的声波来诊断疾病，利用超声波传递信息，A正确，不符合题意；
B、放在正在发声的扬声器附近的烛焰，烛焰会不断摇晃，是扬声器发出的声音传递能量给烛焰，使烛焰不断摇晃，B正确，不符合题意；
C、真空不能传声的结论是让声音所在的玻璃罩中的空气逐渐减小，通过声音的变化而推导出实现结论，所以是利用实验加推理的方法得出的，C正确，不符合题意；
D．学校周围植树，是在传播过程中减弱噪声，不能防止马路上噪声的产生，D错误，符合题意。
故答案为：D。

【分析】超声波可以传递信息；声音可以产生能量；真空不能传声是利用实验加推理的方法得出的；学校周围植树，是在传播过程中减弱噪声。
2．我国生产的克尔来福疫苗储存温度为2~8℃，远高于莫德纳（﹣20℃）和辉瑞（﹣70℃），方便储存和运输，有利于各国人民接种。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象，下列说法正确的是（　　）
A．储存时疫苗温度越低，疫苗分子热运动越剧烈
B．接种站周围弥漫着消毒水气味，是因为消毒水扩散到空气中
C．用酒精给接种的部位消毒，臂膀有凉的感觉是因为酒精升华吸热
D．戴口罩的护士，她的护目镜容易起“雾”，是水的汽化现象
【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；分子热运动
【解析】【解答】A．物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈。疫苗储存温度越低，疫苗分子热运动越缓慢，A不符合题意；
B．接种站周围弥漫着消毒水气味，是由于消毒水分子运动到空气中，进入人们的鼻腔，引起嗅觉，属于扩散现象，B符合题意；
C．臂膀有凉的感觉，是因为酒精汽化吸热使皮肤降温，C不符合题意；
D．戴口罩的护士，她的护目镜容易起“雾”，是水蒸气液化现象，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈；扩散现象说明分子在不停的运动；汽化吸热；物质从气态变为液态的过程叫液化。
3．如图所示，小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是（　　）
A．手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B．妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C．要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D．手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】手机的摄像头相当于凸透镜，利用其成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同；要拍面部特写，此时的像会变大，像距变大，物距变小，可以把手机靠近面部一些，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。

【分析】手机的摄像头相当于凸透镜，利用其成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同；凸透镜成实像时，物近像远像变大。
4．如图所示，王亚平老师在做太空抛物实验。抛出后的冰墩墩不受外力作用，下列判断正确的是（　　）
A．冰墩墩的惯性会消失
B．冰墩墩竖直加速下落
C．冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动
D．冰墩墩的运动方向会不断改变
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象
【解析】【解答】A．一切物体都有惯性，所以冰墩墩被王亚平抛出后，冰墩墩的惯性不会消失。A不符合题意；
BCD．抛出后的冰墩墩不受外力作用，由牛顿第一定律可知，冰墩墩将沿抛出方向做匀速直线运动（即速度大小和运动方向都不变），C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。

【分析】一切物体都有惯性；由牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，会保持匀速直线运动。
5．如图甲，将一块粗糙的、有三段长度相等区域的木板水平放置，用恒为2N的水平拉力F，拉动物块（不考虑物块的大小）在木板上从区域Ⅰ的最左端由静止开始运动，在进入区域Ⅲ时撤去拉力，物块最终停在区域Ⅲ的最右端。图乙为物块在区域Ⅰ和Ⅱ上运动的v-t图像，则下列判断错误的是（　　）
A．物块在区域Ⅰ上做加速运动
B．物块在区域Ⅰ上的平均速度比区域Ⅱ上的小
C．物块在区域Ⅱ上所受的摩擦力等于2N
D．物块在区域Ⅲ上运动的时间等于1s
【答案】D
【知识点】速度与物体运动；匀速直线运动特点；摩擦力的大小
【解析】【解答】由图知：物块在0~2s内做加速运动，在2s~3s内做匀速运动，且物块在0~2s内图像与2s~3s内图像与坐标轴围成的面积相同，说明物块运动的路程相同。即物块在0~2s内在区域Ⅰ上做加速运动，在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动，区域Ⅰ表面上受到的摩擦力小于拉力F，在区域Ⅱ表面上受到的摩擦力等于拉力F。
AB．由图乙知：物块在0~2s内在区域Ⅰ上做加速运动，到第2s时速度为2m/s，此时平均速度一定小于2m/s；在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动，速度为2m/s，AB正确，不符合题意；
C．在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以区域Ⅱ表面上受到的摩擦力等于拉力F，为2N。C正确，不符合题意；
D．物块进入区域Ⅲ时的速度为2m/s，做减速运动，在区域Ⅲ的平均速度一定小于2m/s，木板的三段长度相等，所以运动时间一定大于1秒，D错误，符合题意。
故答案为：D。

【分析】结合图像信息，判断速度大小及运动情况，做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，路程相等时，速度越大，时间越小。
6．国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。

【分析】串联电路中，电流的路径只有一条，各元件顺次逐个连接；并联电路中，电流有多条路径，且互不影响，开关与测量部分串联，根据串并联电路的特点进行分析。
二、填空题
7．2022年4月30日，在位于湖北襄阳的航空救生试验基地完成了最大速度近2.3马赫的双轨火箭橇试验，创造了双轨超音速火箭橇试验速度的新记录。马赫，是航空航天领域速度的单位，1马赫相当于340m/s。2.3马赫等于　 　km/h。
【答案】2815.2
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】因为1马赫=340m/s，1m/s=3.6km/h
所以2.3马赫=2.3×340×3.6km/h=2815.2km/h

【分析】根据速度的进率进行换算。
8．火箭橇是在专用的轨道上，利用火箭发动机作动力，推动火箭滑车高速前进。火箭工作时，把内能转化为 　 　能，它以液态氢为燃料，是因为液态氢的热值 　 　。
【答案】机械；大
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】火箭橇是利用火箭发动机作动力，推动火箭滑车高速前进，该过程将内能转化为机械能。
液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，燃烧质量相同时，液态氢能放出更多的热量，通常用于助推燃料。

【分析】推动火箭滑车高速前进，该过程将内能转化为机械能；液态氢具有较大的热值。
9．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船成功发射。在飞船发射升空过程中，以飞船为参照物，飞船内的航天员处于 　 　（填“静止”或“运动”）状态；在升空的不同阶段，要分别抛掉逃逸塔、助推器、整流罩等，以减小箭船的总重力，提高火箭做功的 　 　（填“功率”或“效率”）。
【答案】静止；效率
【知识点】热机的效率；参照物及其选择
【解析】【解答】飞船在发射升空的过程中，航天员相对于飞船的位置不变，说明飞船内的航天员处于静止状态。
在升空的不同阶段，要分别抛掉逃逸塔、助推器、整流罩等，以减小箭船的总重力，抛掉无用的用来减小额外功，从而提高其做功的效率。

【分析】相对于参照物，没有位置变化时，物体是静止的，有位置变化，物体是运动的；减小额外功，可以提高做功的效率。
10．在生产和生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，属于可再生能源的是 　 　，实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制 　 　的使用量。
【答案】太阳能；不可再生能源
【知识点】能源及其分类
【解析】【解答】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源。在生产和生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，属于可再生能源的是太阳能。
实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制不可再生能源的使用量，可减少碳排放，减小空气污染。

【分析】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制不可再生能源的使用量。
11．北京冬奥会速度滑冰男子500m决赛中，我国选手高亭宇夺得金牌。如图，是他比赛中通过弯道的情景。他在弯道滑行时，其运动状态 　 　（填“会”或“不会”）发生变化；穿上冰刀鞋是为了 　 　他对冰面的压强。
【答案】会；增大
【知识点】物体运动状态的变化；增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】运动员在弯道滑行时，运动方向不断变化，所以他的运动状态会发生改变。
滑冰运动员的冰刀鞋有锋利的刀刃，是在压力一定时，通过减小受力面积，增大对冰的压强。

【分析】运动方向不断变化，运动状态会发生改变；在压力一定时，通过减小受力面积，可以增大压强。
12．如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为 　 　N；用这种方法使用滑轮是为了 　 　。
【答案】8；省力
【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】由图可知，绕在动滑轮上绳子的有效股数n=2，则物体A受到的拉力为F1=2F=2×4N=8N
动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。

【分析】动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。
13．下表是某型号电热水壶铭牌。向壶中倒入满容量的水，在1标准大气压下正常工作，经过16min将20℃的水烧开。此过程中，水吸收的热量为 　 　J，电热水壶正常工作时的电流为 　 　A。日常生活中必须做到安全用电，如图所示的电源线，其三脚插头插入三孔插座，将电热水壶跟电源连接的同时，能确保电热水壶外壳接 　 　（填“火线”“零线”或“地线”）。
MD电热水壶
型号
MK-15S02K
容量
1.5L
额定电压
220V
额定加热功率
550W
【答案】5.04×105；2.5；地线
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【解答】水的体积为V=V容=1.5L=1.5dm3=1.5×10﹣3m3
由ρ=mV得，装满水后壶中水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水的初温为20℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
由P=UI可知，电热水壶正常工作时的电流为I=PU=550W220V=2.5A
电热水壶属于金属外壳用电器，因此与电热水壶外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。

【分析】根据m=ρV及Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量；根据P=UI，求出电热水壶正常工作时的电流；电热水壶属于金属外壳用电器，因此与电热水壶外壳相连接的是地线。
14．如图是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外绕着线圈。戴着这种手环步行时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，线圈中便会产生电流，这是利用了 　 　原理。手环中记录的运动数据还可通过 　 　无线传送到手机上，与好友分享。
【答案】电磁感应；电磁波
【知识点】电磁感应；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】根据运动手环的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
手环中记录的运动数据通过蓝牙技术传送到手机上，蓝牙是通过电磁波传递信息。

【分析】线圈切割磁感线而产生电流属于电磁感应现象；电磁波可以在真空中传播。
三、综合题
15．阅读下面的短文：
材料与社会发展
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。生活、生产中，人们利用各种材料的优点，设计出所需的物品。某一种新材料的问世，往往会引起人类社会的重大变革。当今，问世的新材料及其特性有：
①铌钛：实用超导材料的代表。
②太阳能电池材料：多层复合太阳能电池，转换率可达40%。
③气凝胶：具有低密度、低热导率，隔热保温优异等特性。
④钕铁硼：高性能永磁材料。
⑤离子液体：在热稳定性、导电性等方面具有独特的优势。
……
仿照示例，对短文中提到的某种新材料的应用及优点，说出你的设想（示例除外）：
【示例】用铌钛材料制成导线 导线没有电阻，导电时不会发热。
（1）　 　。
（2）　 　。
【答案】（1）或利用④中钕铁硼的高性能永磁，可以制成高性能电动机的永磁体
（2）利用⑤中离子液体的优异导电性，可以制成电池的电解液。
【知识点】开放性试题
【解析】【解答】利用②中太阳能电池材料的光电转换效率高，可以制成太阳能汽车的太阳能电池板。
利用③中气凝胶的密度低、低热导率，隔热保温优异，可以制成保温箱；或利用④中钕铁硼的高性能永磁，可以制成高性能电动机的永磁体；利用⑤中离子液体的优异导电性，可以制成电池的电解液。

【分析】性质决定用途，根据新型材料的性质，选择合适的用途。
四、实验题
16．如图，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。现有酒精和浓盐水，要检验“液体压强跟液体密度有关”这一结论时：
（1）实验方法：　 　；
（2）应该观察什么现象：　 　。
【答案】（1）在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大，盐水密度大，盐水产生压强大，实验过程中可以在隔板两侧装等深的酒精和浓盐水，观察橡皮膜凹凸情况。
（2）橡皮膜向一侧凸，凸的一侧是酒精
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】（1）在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大，盐水密度大，盐水产生压强大，实验过程中可以在隔板两侧装等深的酒精和浓盐水，观察橡皮膜凹凸情况。
（2）液体深度相同时，盐水的密度大于酒精的密度，据p=ρgh 知，盐水产生的压强大于酒精产生的压强，盐水对橡皮膜的压强大于酒精对橡皮膜的压强，橡皮膜向酒精一侧凸出。

【分析】（1）根据p=ρgh在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大；
（2）根据p=ρgh，在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大。
17．小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：
（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：
实验次数
液体种类
金属块的重力/N
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2.7
——
——
——
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5
　 　
（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 　 　；
（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 　 　；
（4）结论：浮力的大小与 　 　和 　 　有关；
（5）用这种实验方法，还可以测量 　 　的密度；
（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 　 　，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 　 　。
【答案】（1）1.2
（2）大
（3）大
（4）物体排开的液体的体积；液体密度
（5）金属块（或浓盐水）
（6）不变；无关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】（1）由图①④可知，金属块的重力为2.7N，在浓盐水中弹簧测力计的示数为1.5N，则金属块在浓盐水中受到的浮力为F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N
（2）分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大。
（3）分析实验③④可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大。
（4）由（2）、（3）可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关。
（5）根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G=mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮=ρ液gV排求浓盐水的密度，故用这种实验方法，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度。
（6）由F-h图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。

【分析】（1）根据弹簧测力计不同位置的读数及F浮=G-F示，确定重力、浮力及液体中测力计示数；
（2）液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大；
（3）排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大；
（4）浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关；
（5）根据阿基米德原理及密度公式，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度；
（6）浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
18．在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示。
（1）电路中滑动变阻器的主要作用是 　 　；
（2）小明将实物连接成如图甲所示电路。经查，其中有一条连线错误，在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线；
（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是 　 　（填一种即可）；
（4）排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，发现随着电压表示数的变大，电流表示数 　 　，依次记录电压表与电流表的示数。；
（5）根据实验数据，作出I﹣U图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　 　比；
（6）进一步分析I﹣U图像，结合实验器材规格可知：当电压表示数为3V时，滑动变阻器的滑片P位于 　 　端，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的电阻为 　 　Ω。
【答案】（1）保护电路以及改变电阻的电压和电流
（2）
（3）定值电阻断路
（4）变大
（5）正
（6）B；20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在“探究电流与电压的关系”时，为得出普遍性的规律，要多次测量，故滑动变阻器除了保护电路外还有改变电阻的电压和电流的作用。
（2）原电路中，电压表串联在电路中是错误的，应与定值电阻并联，改正后如下图所示：
（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路了。
（4）排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，由I=UR知电路中的电流增大，电流表示数增大。
（5）分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
（6）由题意知电源电压为3V，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表示数为3V时，即电压表测量电源电压，所以滑动变阻器翻到的电压为零，所以滑动变阻器的电阻为零，所以滑动变阻器的滑片P位于B端。
由图像知，当电压表示数为1V时，通过电流的电流为0.1A，由串联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的阻值R滑=U−UVI=3V−1V0.1A=20Ω

【分析】（1）实验中，滑动变阻器除了保护电路外还有改变电阻的电压和电流的作用；
（2）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）由I=UR知电路中的电流增大，电流表示数增大；
（5）当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式进行解答。
五、作图题
19．阳光与水平面成60°角射向地面，用平面镜使阳光竖直射入井底，在图中画出平面镜的位置，并标明反射角的度数。
【答案】解：如图所示：
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】因为太阳光竖直射入深井内，所以反射光线竖直向下，画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置；因入射光线与水平面成60°，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°
则入射角、反射角都为150°2=75°
如图所示：

【分析】光的反射定律：反射光线与入射光线与法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 。
20．用升降机将工人举高检修路灯，在图中画出横杆上另一力的示意图，并画出两力的力臂。
【答案】解：如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】如图，O为支点，支撑杆对横杆的支持力的方向垂直向上，从作用点沿垂直向上画一带箭头的线段，可得F2的示意图；从O做F1作用线的垂线段就是F1的力臂l1，从O做F2的作用线的垂线段就是F2的力臂l2，如图所示：

【分析】力臂与对应的力的作用线垂直。
21．给电磁铁通电后小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通过螺线管的电流方向，标明电磁铁的N、S极。
【答案】解：如图所示：
【知识点】磁场；安培定则
【解析】【解答】小磁针的N极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出，如图所示：

【分析】根据异名磁极相互吸引及安培定则作图即可。
六、计算题
22．如图所示的电路中，电源电开保持不变。电阻R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）再闭合开关S2，电流表A2的示数变化了0.1A，电阻R2的阻值。
【答案】（1）解：只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表A1测量通过R1的电流，电源电压为U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
答：电源电压为3V；
（2）解：再闭合开关S2，电阻R2和电阻R1并联，电流表A2的示数变化了0.1A，即干路上的电流增大了0.1A，由于R1两端电压仍为电源电压，所以通过R1的电流I1保持不变，所以通过R2的电流等于干路中电流的增加量，即I2=ΔI=0.1A
R2的阻值为R2=UI2=3V0.1A=30Ω
答：电阻R2的阻值为30Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据公式U=IR，可求出电源电压；
（2）根据公式R=UI，可求出电阻。
23．某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为210kg的司乘人员后，汽车轮胎与地面的总接触面积为6.4dm2，若电动机以50kW功率驱动汽车在平直道路上以90km/h的速度匀速行驶25km，驱动效率为80%。求：
性能参数
整车质量
1390kg
最高时速
130km/h
续驶里程
150~200km
电动机最大功率
70kW
电池容量
45kW⋅h
（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强。
（2）电动机在这段时间内所做的功。
（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。
【答案】（1）解：司乘人员和汽车的总重力G=mg=(1390kg+210kg)×10N/kg=16000N
载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压力F=G=16000N
汽车静止时轮胎对水平地面的压强p=FS=16000N6.4×10−2m2=2.5×105Pa
答：载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：所用时间t=sv=25km90km/h=518h=1000s
电动机在这段时间内所做的功W=Pt=50×1000W×1000s=5×107J
答：电动机在这段时间内所做的功为5×107J；
（3）解：汽车在这段道路上行驶时所做的有用功W有用=80%W=80%×5×107J=4×107J
汽车所受的牵引力F′=W有用s=4×107J25×1000m=1600N
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的阻力f=F′=1600N
答：汽车在这段道路上行驶时受到的阻力为1600N。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据公式G=mg及p=FS=GS，可求出压强；
（2）根据公式t=sv及W=Pt，可求出功；
（3）根据公式W有=ηW总及W=Fs，可求出阻力。
24．如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图，R1是加热电阻，R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率；
（3）当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100s内消耗的电能。
【答案】（1）解：由图可知，S、S1都闭合时，R2被短路、电路中只有R1工作，此时煮茶器处于加热状态，根据图乙可知，加热时的电功率P加热=1100W，根据P=U2R可知，电阻R1的阻值为R1=U2P加热=(220V)21100W=44Ω
答：电阻R1的阻值为44Ω；
（2）解：当S闭合、S1断开时，R1、R2串联，此时为保温状态，由图乙可知，保温功率P保=44W，由P=UI可知，保温状态时的电流为I保=P保U=44W220V=0.2A
根据串联电路的特点可知，通过R1的电流I1=I2=I保=0.2A
当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率为P1＝I12R1＝(0.2A)2×44Ω＝1.76W
答：当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率为1.76W
（3）解：由欧姆定律可知，保温状态时R1两端的电压U1=I1R1=0.2A×44Ω=8.8V
根据串联分压的特点可知，R2两端的电压为U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V
当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100s内消耗的电能为W2=U2I2t=211.2V×0.2A×100s=4224J
答：当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100s内消耗的电能为4224J。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出R1的阻值；
（2）根据公式P＝UI及P＝I2R，可求出当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率 ；
（3）根据欧姆定律公式及W＝UIt，可求出电阻R2在100s内消耗的电能。