2023年安徽省池州市名校联考中考物理二模试卷

这是一份2023年安徽省池州市名校联考中考物理二模试卷，共21页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年安徽省池州市名校联考中考物理二模试卷
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）2018年1月5日合肥下了一场暴雪，随后迎来一段寒冷时期，“雪后寒”是由于雪　 　吸热而导致气温降低，使人感到寒冷。
2．（2分）如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是　 　。

3．（2分）如图所示，固定的斜面长s＝1.2m，高＝0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，则物块受到的摩擦力为 　 　N。

4．（2分）某电能表的表盘上标有“1600r/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作12min，这段时间内电能表的转盘转了320次，则电热水器两端的实际电压为 　 　V。
5．（2分）某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要 　 　s。

6．（2分）直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，当电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率η＝　 　。
7．（2分）如图所示的家庭电路，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“×”的位置发生了断路。则在开关闭合的情况下，用测电笔测试电路中A点时，测电笔氖管　 　（选填“会”或“不会”）发光。

8．（2分）如图所示，物体重300N，用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度匀速行驶20s，受到的摩擦力为72N。则拉力做功的功率为 　 　W。（忽略绳重和滑轮重）
​

9．（2分）如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，a、b、c、d是导体在磁场中的四个位置。根据产生感应电流的条件可知，导体在 　 　（选填四个位置的序号）位置上会产生感应电流。

10．（2分）一条光线与凸透镜主光轴夹角为60°，斜向上入射到放在主光轴上方的平面镜上，如图所示，入射光线与镜面夹角为30°，请完成经平面镜反射后的光路图

二、选择题（每小题2分，共14分）
11．（2分）下列成像的原理，和眼睛成像相同的是（　　）
A．小孔成像
B．照相机成像
C．凸面镜成像
D．放大镜成像
12．（2分）下列说法中正确的是（　　）
A．气体的流速越大的地方压强越大
B．电磁波不能在真空中传播
C．物体温度为0℃时，分子仍在做无规则运动
D．液体沸点随气压的增大而减小
13．（2分）如图，小雯在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动。在上述过程中（　　）

A．地面对沙发没有摩擦力的作用
B．人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C．人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D．沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
14．（2分）小璇想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。她连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，阻值为R1＞R2的电阻丝，闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是（　　）
​

A．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
B．此实验探究的是热量与时间的关系
C．此实验探究的是热量与电流的关系
D．闭合开关后，装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
15．（2分）下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（　　）
​
A．甲图中，闭合开关，小磁针的N极向左偏转
B．乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强
C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象
D．丁图中，该装置用来研究磁场对电流的作用
16．（2分）关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是（　　）
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气
B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料
D．电炉采用超导材料制作发热管
17．（2分）下列说法中正确的是（　　）
A．高速公路严禁超速，因为速度越大惯性越大
B．图钉钉尖做得很尖是为了减小压强
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D．目前核电站，利用核聚变发电
三、实验探究题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18．（4分）小璇同学在平天湖捡到了一块漂亮的鹅卵石，她用天平和量筒测量鹅卵石的密度。

（1）她设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1；
③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。
她应采用正确的实验步骤顺序为 　 　。
A.①②④③
B.①②③④
C.②③④①
D.②③①④
（2）如图甲所示，小璇在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 　 　。
（3）小璇纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示；由图丙和丁可知鹅卵石的体积，计算出鹅卵石的密度为 　 　g/cm3。
（4）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部相平，若小璇在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将 　 　（选填“偏大”“偏小”“不变”）。
19．（4分）在探究杠杆平衡条件的实验中：
​​
（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 　 　②为 　 　。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
（3）某小组对实验过程交流、讨论后，按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了 　 　。
20．（8分）在“测小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。小璇正确连接好实验电路，如图所示。

（1）请你根据小璇连接的实验电路在虚线框内画出相应的电路图。
（2）实验过程中，小璇闭合开关，灯泡不发光，电压表示数为零，电流表有示数，则灯泡不发光的原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，小璇调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）假设电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程能正常使用；电源电压为6V且恒定不变。仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．（5分）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在九华山大道平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了300s，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%（燃油的热值为4.5×107J/kg），试求：
（1）汽车牵引力所做的功是多少；
（2）发动机消耗燃油是多少。
22．（7分）如图所示，不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为150cm2．现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部，当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时，物块对容器底部的压力恰好为零。求：
（1）水对容器底部的压强是多少？
（2）物块受到水的浮力是多少？
（3）再次向容器中缓慢注水，当容器中水的深度达到12cm时停止注水，第二次注入水的质量是多少？

23．（8分）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。


2023年安徽省池州市名校联考中考物理二模试卷
（参考答案与详解）
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）2018年1月5日合肥下了一场暴雪，随后迎来一段寒冷时期，“雪后寒”是由于雪　熔化或升华　吸热而导致气温降低，使人感到寒冷。
【解答】解：下雪后，固态雪在0℃以上熔化，或在0℃一下升华，熔化和升华都是吸热过程，导致气温降低，使人感到寒冷。
故答案为：熔化或升华。
2．（2分）如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是　甲乙　。

【解答】解：从甲乙丙三幅图可以看出，甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的。所以甲和乙的音调是相同的；
甲和丙两种波形的振幅是相同的，因此它们的响度是相同的。
故答案为：甲乙。
3．（2分）如图所示，固定的斜面长s＝1.2m，高＝0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，则物块受到的摩擦力为 　1　N。

【解答】解：拉力所做的总功为：W总＝Fs＝5N×1.2m＝6J；
此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝16N×0.3m＝4.8J；
所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝6J﹣4.8J＝1.2J；
摩擦力为：f＝＝1N。
故答案为：1。
4．（2分）某电能表的表盘上标有“1600r/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作12min，这段时间内电能表的转盘转了320次，则电热水器两端的实际电压为 　200　V。
【解答】解：1600r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1600转，
则电能表的转盘转320转时，电热水器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h；
电热水器的实际功率：
P＝＝＝1kW＝1000W；
因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U额＝220V，P额＝1210W，
由P＝可得，电热水器的电阻为：
R＝＝＝40Ω，
由P＝可得实际电压为：
U实际＝＝＝200V。
故答案为：200。
5．（2分）某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要 　364　s。

【解答】解：由乙图可知，只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，只闭合开关S2，电路为R2的简单电路，两开关同时闭合，两电阻并联接入电路，因为R1＝200Ω，R2＝550Ω，且并联电路总电阻小于任何一个分电阻，由P＝UI＝可知两开关同时闭合时为高温挡，只闭合开关S1时为中温挡，只闭合开关S2时为低温挡。
则高温挡功率为：P高＝+＝+＝330W；
满杯水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×330×10﹣6m3＝0.33kg，
满杯水从20℃加热到98℃吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.33kg×（98℃﹣20℃）＝108108J，
消耗的电能：W＝＝＝120120J，
需要的时间：t＝＝＝364s。
故答案为：364。
6．（2分）直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，当电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率η＝　80%　。
【解答】解：电动机消耗的电能：W＝UIt＝5V×1A×t＝5W×t，
电动机线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（1A）2×1Ω×t＝1W×t，
电动机输出的机械能：W机械＝W﹣Q＝5W×t﹣1W×t＝4W×t，
电能转化为机械能的效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
故答案为：80%。
7．（2分）如图所示的家庭电路，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“×”的位置发生了断路。则在开关闭合的情况下，用测电笔测试电路中A点时，测电笔氖管　会　（选填“会”或“不会”）发光。

【解答】解：
图中，开关接在火线与电灯之间，开关闭合后，若“×”的位置发生了断路，A点还与火线连通，所以用测电笔测试A点时，氖管会发光。
故答案为：会。
8．（2分）如图所示，物体重300N，用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度匀速行驶20s，受到的摩擦力为72N。则拉力做功的功率为 　12　W。（忽略绳重和滑轮重）
​

【解答】解：物体移动的距离为：s物＝vt＝0.1m/s×20s＝2m，
拉力所做的有用功为：W有＝fs物＝72N×2m＝144J，
滑轮组的机械效率为60%，
拉力所做的总功为：W总＝＝＝240J，
此时拉力做功的功率：P＝＝＝12W。
故答案为：12。
9．（2分）如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，a、b、c、d是导体在磁场中的四个位置。根据产生感应电流的条件可知，导体在 　a、c　（选填四个位置的序号）位置上会产生感应电流。

【解答】解：在磁体周围空间，磁感线的方向是从N极到S极，导体在a、c位置时能做切割磁感线运动，所以能产生感应电流；导体在b、d位置时不能做切割磁感线运动，不能产生感应电流。
故答案为：a、c。
10．（2分）一条光线与凸透镜主光轴夹角为60°，斜向上入射到放在主光轴上方的平面镜上，如图所示，入射光线与镜面夹角为30°，请完成经平面镜反射后的光路图

【解答】解：
首先作出法线，入射角＝90°﹣30°＝60°，所以反射角是60°；根据反射角等于入射角在法线另一侧作出反射光线；
已知入射光线与主光轴夹角60°，而反射光线与入射光线夹角为120°，则同旁内角互补，所以反射光线平行于凸透镜的主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，如下图所示：

二、选择题（每小题2分，共14分）
11．（2分）下列成像的原理，和眼睛成像相同的是（　　）
A．小孔成像
B．照相机成像
C．凸面镜成像
D．放大镜成像
【解答】解：人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像；
A、小孔成像成倒立、放大的实像，故A错误；
B、照相机成倒立、缩小的实像，故B正确；
C、凸面镜成像属于光的反射，故C错误；
D、放大镜成正立、放大的虚像，故D错误。
故选：B。
12．（2分）下列说法中正确的是（　　）
A．气体的流速越大的地方压强越大
B．电磁波不能在真空中传播
C．物体温度为0℃时，分子仍在做无规则运动
D．液体沸点随气压的增大而减小
【解答】解：A、气体的流速越大的地方压强越小，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，故B错误；
C、物体温度为0℃时，分子仍在做无规则运动，故C正确；
D、液体沸点随气压的增大而增大，故D错误。
故选：C。
13．（2分）如图，小雯在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动。在上述过程中（　　）

A．地面对沙发没有摩擦力的作用
B．人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C．人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D．沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
【解答】解：A、因为沙发有相对地面运动的趋势但它没有被推动，所以地面对沙发有静摩擦力，故A错误；
B、人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力，其大小相等，故B正确；
C、人对沙发的推力和沙发对人的推力，没有作用在同一物体上，不是平衡力，故C错误；
D、沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是作用在同一个物体上的两个力，所以重力和支持力不是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
14．（2分）小璇想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。她连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，阻值为R1＞R2的电阻丝，闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是（　　）
​

A．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
B．此实验探究的是热量与时间的关系
C．此实验探究的是热量与电流的关系
D．闭合开关后，装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
【解答】解：（1）由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系，故BC错误；
（2）电流通过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，所以本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少，故A正确；
（3）根据焦耳定律Q＝I2Rt可知电流和通电时间是相同的，电阻越大，产生的热量越多，R1＞R2，则闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快，故D错误。
故选：A。
15．（2分）下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（　　）
​
A．甲图中，闭合开关，小磁针的N极向左偏转
B．乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强
C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象
D．丁图中，该装置用来研究磁场对电流的作用
【解答】解：A、根据安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端是S极，则小磁针N极将向右偏转，故A错误；
B、电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关，图中两个线圈串联，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强，故B正确；
C、图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用，与电磁感应现象无关，故C错误；
D、丁图中，该装置用来研究电磁感应，故D错误；
故选：B。
16．（2分）关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是（　　）
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气
B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料
D．电炉采用超导材料制作发热管
【解答】解：A、飞艇是利用它在空气中的浮力来工作的。只有充入气体（如氦气）的密度小于空气的密度时，F浮才大于G，飞艇才可以升空。故A正确；
B、白炽灯使用时电能转化为内能和光能，灯丝温度会很高，所以选择熔点高的钨制作。故B正确；
C、火箭发动机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。故C正确；
D、超导体没有电阻，通电后不会发热，因此不能用在电炉上。故D错误。
故选：D。
17．（2分）下列说法中正确的是（　　）
A．高速公路严禁超速，因为速度越大惯性越大
B．图钉钉尖做得很尖是为了减小压强
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D．目前核电站，利用核聚变发电
【解答】解：A、高速公路严禁超速，因为物体速度越大，动能大，发生事故造成的危害大，惯性与速度无关，故A错误；
B、图钉钉尖做得很尖是为增大小压强，故B错误；
C、使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，故C正确；
D、核电站是利用核裂变释放的核能发电，故D错误。
故选：C。
三、实验探究题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18．（4分）小璇同学在平天湖捡到了一块漂亮的鹅卵石，她用天平和量筒测量鹅卵石的密度。

（1）她设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1；
③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。
她应采用正确的实验步骤顺序为 　A　。
A.①②④③
B.①②③④
C.②③④①
D.②③①④
（2）如图甲所示，小璇在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 　游码没移到标尺左端的零刻度线上　。
（3）小璇纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示；由图丙和丁可知鹅卵石的体积，计算出鹅卵石的密度为 　2.7　g/cm3。
（4）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部相平，若小璇在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将 　偏大　（选填“偏大”“偏小”“不变”）。
【解答】解：（1）经分析得，测量鹅卵石的密度的步骤为：
①用调节好的天平测出矿石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V1；
④将鹅卵石浸没在置筒内的水中，测出鹅卵石和水的总体积V2；
③根据密度的公式，求出鹅卵石的密度ρ；
故选A；
（2）托盘天平使用时，首先要调节横梁平衡，在调节横梁平衡前，要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处，而在图示调节横梁平衡的过程中，游码仍在标尺的中间，没有移到标尺左端的零刻线处；
（3）由图知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为20g、5g，游码所对的刻度值为2g，则鹅卵石的质量：m＝20g+5g+2g＝27g，
量筒中水的体积为15cm3，放入鹅卵石后的总体积为25cm3，则石子的体积：V＝25cm3﹣15cm3＝10cm3，
则鹅卵石的密度：ρ＝＝＝2.7g/cm3。
（4）量筒读数，视线与液面底部相平，若仰视读数，读数比实际偏小；根据ρ＝可知，m不变。V偏小，则所测得鹅卵石的密度将偏大。
故答案为：（1）A；（2）游码没移到标尺左端的零刻度线上；（3）2.7；（4）偏大。
19．（4分）在探究杠杆平衡条件的实验中：
​​
（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节。
（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 　1.0　②为 　0.15　。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
（3）某小组对实验过程交流、讨论后，按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了 　拉力的力臂　。
【解答】解：（1）实验前，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）由图2可知，杠杆左端挂了3个钩码，钩码在两格处，右端挂了两个钩码，位置在3格处，结合表中数据可知，两格处的力臂是0.1m，因此3格处的力臂为0.15m，故①为1.0，②为0.15；
（3）力臂不一定是支点到力作用点的距离，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了拉力的力臂，使力臂与杠杆不重合。
故答案为：（1）右；（2）1.0；0.15；（3）拉力的力臂。
20．（8分）在“测小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。小璇正确连接好实验电路，如图所示。

（1）请你根据小璇连接的实验电路在虚线框内画出相应的电路图。
（2）实验过程中，小璇闭合开关，灯泡不发光，电压表示数为零，电流表有示数，则灯泡不发光的原因可能是 　灯泡短路　。
（3）排除故障后，小璇调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率为 　1.9　W。
（4）假设电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程能正常使用；电源电压为6V且恒定不变。仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？
【解答】解：（1）画出电源符号，根据实物连接图，从正极出发，依次画出开关、电流表、灯泡、滑动变阻器的符号，到电源的负极，电压表并联在灯泡两端。如图。

（2）灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则电压表短路，故故障原因是灯泡短路。
（3）P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W。
（4）灯泡的额定电压为3.8V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择0～15V，但是0～15V量程坏了，当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为6V，要使灯泡电压 为3.8V，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V，把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为2.2V时，灯泡正常工作。
故答案为：（1）见解析；（2）灯泡短路；（3）1.9；（4）用电压表测滑动变阻器两端的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.2V，读出此时电流表读数。
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．（5分）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在九华山大道平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了300s，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%（燃油的热值为4.5×107J/kg），试求：
（1）汽车牵引力所做的功是多少；
（2）发动机消耗燃油是多少。
【解答】解：（1）由v＝可得汽车行驶的距离：
s＝vt＝18m/s×300s＝5.4×103m，
汽车牵引力所做的功（有用功）：
W＝Fs＝1000N×5.4×103m＝5.4×106J；
（2）由η＝得燃油完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝1.35×107J，
由Q放＝mq得发动机消耗燃油的质量：
m＝＝＝0.3kg。
答：（1）汽车牵引力所做的功是5.4×106J；
（2）发动机消耗燃油是0.3kg。
22．（7分）如图所示，不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为150cm2．现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部，当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时，物块对容器底部的压力恰好为零。求：
（1）水对容器底部的压强是多少？
（2）物块受到水的浮力是多少？
（3）再次向容器中缓慢注水，当容器中水的深度达到12cm时停止注水，第二次注入水的质量是多少？

【解答】解：（1）正方体物块的底面积为
S1＝10cm×10cm＝100 cm2
容器中水的深度是
h＝＝＝8cm
水对容器底部的压强是
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝8×102Pa；
（2）物块排开水的体积是
V排＝S1 h＝100cm2×8cm＝800cm3
物块受到水的浮力是
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N
（3）再次注入水的体积是
V水＝S容（h1﹣h）
＝150cm2×（12cm﹣8cm）＝600cm3
由ρ＝可得：
再次注入水的质量
m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×600×10﹣6m3＝0.6 kg。
答：（1）水对容器底部的压强是＝8×102Pa；
（2）物块受到水的浮力是8N；
（3）再次向容器中缓慢注水，当容器中水的深度达到12cm时停止注水，第二次注入水的质量是0.6kg。
23．（8分）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。

【解答】解：（1）灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω；
（2）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，
滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A，灯泡的实际功率为0.9W，1min内灯泡L消耗的电能：W＝Pt＝0.9W×60s＝54J；
（3）滑片P在b端时，灯泡两端的电压：UL1＝＝＝3V，
串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝UL1+I1R＝3V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑动变阻器的滑片位于中点时，由图乙可知通过电路的电流为0.4A，此时灯泡的实际功率为1.6W，灯泡两端的电压：UL2＝＝＝4V，
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压：U＝UL2+I2×＝4V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②联立可得：R＝10Ω，U＝6V；
（4）灯泡正常发光时的电流；IL＝＝＝0.5A，
根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，
根据欧姆定律可得此时电路总电阻：R0＝＝＝12Ω，
根据串联电路电阻规律可得滑动变阻器接入电路的最小阻值：R′＝R0﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω；
（2）滑片P在b端时，1min内灯泡L消耗的电能为54J；
（3）电源电压为6V；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。