2023年黑龙江省大庆市五校中考物理模拟试卷

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2023年黑龙江省大庆市五校中考物理模拟试卷
1. 以下说法正确的是(    )
A. 航天员在太空舱内，必须用电子通信设备对话
B. 中子、质子质量的数量级是10−20kg
C. 我国采用高压输电必须使用变压器，工作原理是电磁感应
D. 人类经过改进低温技术，0K的温度是可以达到的
2. 以下说法正确的是(    )
A. 水面波光粼粼是因为光的镜面反射
B. “千里冰封，万里雪飘”冰和雪都是凝固形成的，需要吸热
C. “黄洋界上炮声隆”是说声音的音调高
D. 中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”反应原理是核裂变
3. 下列实验现象所揭示的物理原理或规律与对应的技术应用不正确的是(    )
A. 飞机
B. 内燃机
C. 电磁起重机
D. 电动机
4. a、b两物体在同一直线上运动，它们运动时距离出发点的距离s随时间t变化的关系如图所示，其中a物体的s−t图线为抛物线的一部分，第7s末图线处于最高点；b物体的s−t图线为直线。下列说法正确的是(    )
A. a物体先加速运动后减速运动
B. a物体做匀速直线运动
C. a物体的速度一直大于b物体的速度
D. 在10s内，b物体的平均速度大小小于a物体的速度大小

5. 下列说法正确的是(    )
A. 潜水艇通过改变自身所受浮力的大小实现在水中上浮或下沉的
B. 热气球停在空中静止不动时，球内空气的密度与球外空气的密度一样大
C. 飞艇里充的是密度小于空气的氢气或氦气
D. 民航飞机利用空气浮力而“飞天”
6. 如图所示，有两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运送到二楼。其中图甲为用扶梯台式电梯匀速运送货物，图乙为用履带式自动电梯匀速运送货物，货物均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是(    )

A. 图甲，图乙中支持力都对货物做功
B. 图甲中货物的机械能减小
C. 无论以哪种办法运送货物，货物都受到惯性的作用
D. 图甲中货物受到的重力和支持力是一对平衡力
7. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t=173s，雷达向正上方发射和接收到的波形如乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10−4s，电磁波的速度为3×108m/s，则该飞机的飞行速度大小约为(    )
A. 1200m/s B. 900m/s C. 600m/s D. 300m/s
8. 某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为(UP,IP)，过P点的切线在纵轴上的交点为(0,I0)，由此图可知(    )

A. 对应P点，该元件的电阻R=UPIP−I0
B. 随着所加电压的增大，该元件的电阻减小
C. 对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小
D. 该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式R=UI求电阻
9. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在18s末汽车的速度恰好达到最大。g取10N/kg。则下列说法正确的是(    )

A. k=5
B. 8s到18s过程中汽车牵引力做的功为8×104J
C. 汽车在8s到18s内的平均速度大小为9m/s
D. 第8s末内汽车的牵引力为800N
10. 如图所示，铁架台放在水平桌面上，水槽的上方固定一个两端开口的直筒，直筒下端浸入水中，横截面积为S、质量为m的圆柱形活塞将两端开口的长玻璃管一端密封(气密性良好)，整个实验装置如图所示。在用拉力F缓慢向上拉动活塞的过程中，(不计活塞与筒壁之间的摩擦)下列说法中正确的是(    )
A. 拉力 F=ρgsh+mg
B. 筒内气压的变化量大于水柱对槽底压强的变化量
C. 水对容器底部的压强增大
D. 铁架台对水平桌面的压强逐渐变小
11. 小明用A、B两把尺测物体的长度，如图甲应该选择______ 尺的读数作为测量结果，物体的长度为______ cm。小明用秒表测量时间，如图乙所示时间为______ s。


12. 小明自制了一个如图所示装置：风吹动风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉)，灵敏电流计的指针会发生偏转，该装置的工作原理是______ ；该装置工作时线圈中产生的是______ 电(选填“交流”或“直流”)；若将图中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈______ 持续转动(选填“能”或“不能”)。
13. 用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，若电水壶工作时功率为2000W，加热效率是90%，则加热这壶水消耗电能______ J，需要的时间是______ s。若水吸收的热量由天然气供给，则至少需消耗天然气______m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气热值为4.2×107J/m3)]
14. 如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因数有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题：

(1)甲实验中，通过观察______ 可以判断钢球动能的大小。
(2)由乙实验可以推理出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会______ 。
(3)乙实验中，小车在粗糙程度不同的水平面上运动，摩擦力做______ (填“相等”或“不相等”)
15. 画出静止的光滑小球受力示意图。




16. 如图甲所示为一款磁浮地球仪，在地球仪中心有一块竖直放置的条形磁铁受到蹄型电磁铁的作用而静止在空中。条形磁铁上端受吸引力，下端受排斥力。请在图乙的括号中标出蹄型电磁铁上端的磁极和电源下端的极性。

17. 如图所示，MN为凸透镜的主光轴，S为主光轴上的一个发光点，SA、SB为发光点S射出的两条入射光线，S′为该发光点的像，试作出SA、SB经凸透镜折射后的出射光线。



18. 探究影响浮力大小的因素时：


(1)分析图A、C、D，说明浮力大小跟______ 无关；
(2)分析图______ ，说明浮力大小跟液体密度有关；
(3)物体完全浸没在盐水中所受的浮力是______ N，盐水的密度是______ g/cm3；
(4)若将该物体浸没在酒精中，则测力计的示数应为______ N；(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(5)分析图A、B、C时，小芳发现浮力大小和在水中的深度有关，与(1)得到的结论不相符，其原因是：______ 。
19. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)，滑动变阻器的铭牌“20Ω，1A”。

(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整；
(2)小明同学连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，电压表无示数，电流表的指针有明显偏转，则故障可能是______ ；
(3)排除故障后，小明同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，其示数是______ V，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向______ (填“A”或“B”)端移动；
(4)小明同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为______ W，小灯泡正常发光的电阻是______ Ω。
(5)小明又用这个小灯泡与一个阻值为15Ω的定值电阻串联在4.5V的电源上，此时小灯泡的功率为______ W。
20. 有人用斜面滑轮组合在一起来提升重600N的木箱，如图所示，动滑轮重20N，用160N的拉力F使木箱沿着斜面滑动5m，同时木箱也升高了3m，此过程中由于绳、滑轮间摩擦而需做的额外功为40J。求：
(1)拉力做的有用功；
(2)整个装置的机械效率；
(3)斜面对木箱的摩擦力大小。

21. 如图甲是只有加热、保温功能的电热水器的简易电路图，控制电路中，电源电压V=6V，R为阻值可调的电阻，热敏电阻Rt允许通过的最大电流Imax=15mA，其阻值随温度变化关系如图乙，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压V=220V，电阻R1=22Ω，R2=198Ω。当电磁继电器线圈的电流I≤8mA时，衔铁上端与触点a接通；当电磁继电器线圈的电流I≥10mA时，衔铁被吸下与触点b接通。求：
(1)电热水器加热时的电流；
(2)电热水器的保温功率；
(3)为使控制电路能正常工作，可调电阻R的最小阻值；
(4)可调电阻R调为300Ω，电热水器工作稳定后，水温的变化范围。

答案和解析

1.【答案】C 
【解析】解：A、航天员在太空舱内，可以面对面对话，故A错误；
B、中子、质子质量的数量级是10−27kg，故B错误；
C、我国采用高压输电必须使用变压器，工作原理是电磁感应，故C正确；
D、人类经过改进低温技术，0K的温度目前人类没有达到，故D错误。
故选：C。
(1)太空舱内的环境和地球上类似，声音可以在舱内空气中传播。
(2)中子、质子质量的数量级是10−27kg。
(3)变压器是利用电磁感应来工作的。
(4)目前人类的技术不可能达到0K。
本题考查的是电磁波的应用、声音传播的条件和电磁感应；知道质子、中子的质量。

2.【答案】A 
【解析】解：A、起风时水面虽然不是平的，但可以细分成很多小的平面，这些小平面都发生镜面反射，所以会出现“水面波光粼粼”，故A正确；
B、“千里冰封，万里雪飘”冰是水凝固形成的，雪是水蒸气凝华形成的，需要放热，故B错误；
C、“黄洋界上炮声隆”是说声音的响度大，故C错误；
D、中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”反应原理是核聚变，故D错误。
故选：A。
(1)光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像、水中的倒影都属于光的反射现象。
(2)物质从液态变成固态的过程叫凝固；物质从气态直接变成固态的过程叫凝华；凝固和凝华需要放热。
(3)声音的大小叫响度，响度与振幅和距离声源的远近有关。
(4)人造太阳是利用和聚变所释放的核能。
本题考查的是镜面反射、核聚变、凝华和凝固；会区分响度、音调和音色。

3.【答案】C 
【解析】解：
A、上图是用力向两张纸的中间吹气，纸向中间靠拢，说明了流体压强与流速的关系；
下图中飞机的升空就是利用流体压强与流速的关系来实现的；两者对应关系一致，故A不合题意。
B、上图中，活塞被高温的水蒸气推出，是水蒸气的内能转化成机械能；
下图中火花塞正在打火、活塞向下运动，所以是做功冲程，在该冲程中气体的内能转化为活塞的机械能；两者对应关系一致，故B不合题意。
C、上图中通电线圈能吸引大头针，这是电流的磁效应；
下图闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，故C符合题意。
D、电动机是通电线圈在磁场中受力而转动制成的，故D不合题意。
故选：C。
首先分析选择项中上下两个图示场景中包含的物理知识，然后将包含的物理知识相对应，通过比较它们是否一致，得到答案。
物理来源于生活，服务于生活，要把学到的物理原理、物理规律与日常生活紧密联系，学物理要带着疑问、带着兴趣去学习，物理肯定能学好！

4.【答案】D 
【解析】解：AB、a物体的s−t图象为抛物线的一部分，倾斜程度先逐渐变小，说明a做减速直线运动；a在7s时速度为0，然后反向运动，与出发点的距离减小，之后做加速运动；即先减速后加速，故AB错误；
C、a在7s时速度为0，b始终是匀速直线运动，a物体的速度不是一直大于b物体的速度，故C错误；
D、在10s内，b物体运动的路程是40m，a物体运动到前方后掉头距离出发点40m，路程大于40m，相同时间，a的路程大，因而a的平均速度大，即b的平均速度大小小于a物体的速度大小，故D正确。
a物体的s−t图象为抛物线的一部分，倾斜程度先逐渐变小，说明a做减速直线运动；a在7s时速度为0，然后反向运动，与出发点的距离减小，之后做加速运动；
b的s−t图像是直线，表示始终是匀速直线运动；
解决本题的关键要理解s−t图象的点和斜率的物理意义，知道s−t图象中抛物线表示匀变速直线运动，图象的斜率表示速度。

5.【答案】C 
【解析】解：
A、潜水艇浸没在水中时，潜水艇的体积不变(排开水的体积不变)，由F浮=ρgV排可知，受浮力不变，
通过让水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力来实现在水中上浮或下沉的，故A错误；
B、停在空中静止不动时，由于热气球本身有重力，球内空气的密度小于球外空气密度，故B错误；
C、飞艇内充入气体的密度一定比空气密度小，体积相等时，重力小于浮力，故C正确；
D、飞机靠机翼的升力升空，应用的是流体压强与流速的关系，故D错误。
故选：C。
(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的；
(2)气球和飞艇里所充气体的密度小于空气的密度；
(3)飞艇内充入气体的密度一定比空气密度小，体积相等时，重力小于浮力；
(4)飞机起飞时，利用了上下表面的空气流速不同，产生向上的压力差，即产生升力而升空。
本题考查浮力的利用，关键知道人类利用空气浮力制成了热气球，还要知道一些物体升空的原理，有助于我们开拓知识面。

6.【答案】D 
【解析】解：A、图甲中，在货物上升的过程中，受到支持力的作用，在支持力的方向上通过了距离，支持力对货物做功；图乙中，在货物上升的过程中，受到支持力的作用，支持力垂直履带向上，在支持力的方向上没有通过距离，支持力对货物不做功；故A错误；
B、图甲中，货物在上升的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，动能不变；高度升高，其重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以其机械能变大，故B错误；
C、无论以哪种办法运送货物，货物都具有惯性，故C错误；
D、图甲中货物受到的重力和支持力是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
(1)根据做功的条件判定是否做功；
(2)影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析；
(3)惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性
(4)两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0)，我们就说这两个力平衡。
此题考查了做功的条件、动能和势能的大小变化、惯性、掌握动能、平衡力等知识，属于基础性题目。

7.【答案】D 
【解析】解：已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为10−4s，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即：t=4×10−4s；利用公式可得刚开始相距：S1=0.5vt=0.5×3×108m/s×4×10−4s=6×104m；
同理173s后相距：S2=0.5vt=0.5×3×108m/s×2×10−4s=3×104m；
结合几何关系，故移动的距离为：
Δs= S12−S22= (6×104m)2−(3×104m)2≈5.2×104m，
移动速度：v=ΔSΔt=5.2×104m173s=300m/s。
故选：D。
根据图像可知，发射和接受的时间差，已知电磁波的波速为3×108m/s，因电磁波通过的距离等于2倍的被监视目标与雷达之间的距离，所以由公式s=0.5vt可以求出被监视目标与雷达之间的距离，又知时间，故进一步可求出飞机的速度。
这是通过实际问题，结合雷达图像考查对速度公式的理解，特别注意，电磁波通过的距离是被监视目标与雷达之间距离的2倍。

8.【答案】C 
【解析】解：A、由图象可知，P点对应的电压为Up，电流为Ip，根据欧姆定律，可得元件的电阻：R=UpIp，故A错误；
B、由图可知，I−U图线与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，图象的斜率随电压的增大而减小，元件的电阻增大，故B错误；
C、根据功率公式P=UI，可知图中阴影部分的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故C正确；
D、由于电流与电压不是成正比，所以该元件为非线性元件，欧姆定律仍适用，可以用公式R=UI可求电阻，故D错误。
故选：C。
电阻的定义式为R=UI，可以知道元件的电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，此斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，对应P点，元件的电阻应根据欧姆定律分析；根据功率的表达式，结台图像得出电子元件的功率数值上等于图中阴影
部分的面积大小。
本题要明确题中该元件是非线性元件，其电阻R=UI，但计算时要注意图象斜率的意义，根据斜率可定性分析电阻的大小。

9.【答案】B 
【解析】解：A、当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则f=Pvm=8000W10m/s=800N，汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，k=fmg=800N200kg×10N/kg=0.4，故A错误；
B、8s−18s过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为：W=Pt=8×103×10J=8×104J，故B正确；
C、如图所示：

汽车匀加速运动时，通过的路程s=12×(8+10)×10m=90m，平均速度v=st=90m10s=9m/s，由图可知，实际汽车的平均速度大于9m/s，故C错误；
D、0∼8s汽车做匀加速运动，汽车做匀加速运动的牵引力最大，则有F=Pv1=8000W8m/s=1000N，故D错误。
故选：B。
当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，根据F=Pvm求解阻力，根8∼18s匀速直线运动，可以得到运动的速度；汽车做匀加速运动的牵引力最大，根据F=Pv求解牵引力。
本题考查功率、速度和阻力的计算，属于综合题。

10.【答案】ABD 
【解析】解：A、因为活塞受平衡力，因此由平衡力的特点和F=pS可知，F+(p0−ρgh)S=mg+p0S，即F=ρgsh+mg，故A正确；
B、因为管较细，容器中减少的水的体积，都到细管中，故管中液面的变化量大于容器中液面的变化量，故筒内气体压强的变化量大于水柱对槽底压强的变化量，故B正确；
C、根据图示现象可知，水面会下降，由p=ρgh可知水对容器底部的压强变小，故C错误；
D、根据A分析可知，拉力F逐渐变大，而容器对铁架台的压力等于总重力减去拉力，因此压力逐渐减小，由于受力面积不变，由p=FS可知，铁架台对水平桌面的压强逐渐变小，故D正确。
故选：ABD。
(1)对活塞进行受力分析可知，活塞受到竖直向下的大气压力、重力和竖直向上的压力，根据平衡力和F=pS求出拉力的表达式；
(2)因为管较细，容器中减少的水的体积，都到细管中，根据容器中液面和管中液面高度的变化，判断压强的变化量；
(3)根据图示现象可知，水面会下降，由p=ρgh可知水对容器底部的压强变化；
(4)容器对铁架台的压力等于总重力减去拉力，根据p=FS可知铁架台对水平桌面压强的变化。
本题考查了对液体压强大小的分析以及平衡状态的分析，正确分析瓶内外气压的平衡状态，合理判断其气压的变化，是解答的关键。

11.【答案】B3.30200 
【解析】解：由图甲可知，A刻度尺的分度值是5mm，B刻度尺的分度值是1mm，使用B刻度尺测量精确，则应该选择B刻度尺的读数作为测量结果；物体左侧与B刻度尺的0.00cm对齐，右侧与3.30cm对齐，故物体的长度为3.30cm；
图乙中，秒表小盘的分度值是0.5min，指针在3min和4min之间，没有偏过中线；大盘的分度值是1s，而大盘指针在20s，因此秒表读数为3min20s，即：200s。
故答案为：B；3.30；200。
使用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值；测量物体长度时，要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0刻度线开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；减小误差的方法：多次测量求平均值，使用更精密的测量仪器，改进测量方法；
秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和。
本题考查了刻度尺和秒表的使用，是一道基础题。

12.【答案】电磁感应  交流  不能 
【解析】解：小明自制了一个如图所示装置：风吹动风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉)，灵敏电流计的指针会发生偏转，该装置的工作原理是电磁感应；该装置工作时线圈中产生的是交流电；若将图中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈不能持续转动，因为没有换向器，不能自动改变电流方向。
故答案为：电磁感应；交流；不能。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是该原理制成的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
知道电磁感应现象以及发电机的原理；知道磁场对电流的作用以及电动机的原理。

13.【答案】4.2×105  2109×10−3 
【解析】解：水吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg⸱ ℃)×1.8kg×50℃=3.78×105J；
消耗的电能W=Qη=3.78×105J90%=4.2×105J；
需要的时间t=WP=4.2×105J2000W=210s；
若水吸收的热量由天然气供给，则至少需消耗天然气V=Qq=3.78×105J4.2×107J/m3=9×10−3m3。
故答案为：4.2×105J；210；9×10−3。
利用水的吸热公式、效率公式、电功公式和燃料的燃烧放热公式即可解决问题。
本题是电功和燃料燃烧的综合计算题，关键是掌握水的吸热公式、效率公式、电功公式和燃料的燃烧放热公式。

14.【答案】木块移动的距离  做匀速直线运动  不相等 
【解析】解：(1)通过上述分析不难看出，甲图实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能大小的，运用了转换法；
(2)据牛顿第一定律知，若物体在不受任何外力时，总是保持静止或匀速直线运动状态，故乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会做匀速直线运动；
(3)影响摩擦力的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，乙实验中，小车在粗糙程度不同的水平面上运动时，压力不变，但接触面的粗糙程度不同，因而所受摩擦力不相等。
故答案为：(1)木块移动的距离；(2)做匀速直线运动；(3)不相等。
(1)探究“动能的大小与什么因素有关”时，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，这种研究问题的方法叫转换法；
(2)乙实验中阻力越小，小车运动的距离越远，可以进行科学推理：当阻力为零时小车会沿水平面匀速直线运动下去；
(3)影响摩擦力的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，据此回答。
题中涉及到两个实验，实验器材与实验方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制变量法，学习中注意总结归纳。

15.【答案】解：对小球进行受力分析，小球受竖直向下的重力G、挡板对小球的支持力F1(方向垂直于挡板向右)、斜面对小球的支持力F2(方向垂直于斜面向上)，作用点都画在小球的重心处，其受力示意图如图所示；
 
【解析】先对小球进行受力分析，再根据力的示意图的画法作图。
本题考查了力的示意图的画法，对小球进行准确的受力分析是关键。

16.【答案】解：(1)由图可知，条形磁铁的上端为N极，下端为S极，条形磁铁上端受吸引力，下端受排斥力，跟同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，蹄形电磁铁上端的磁极为S极，下端为S极；
(2)蹄形磁铁下端的磁极为S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的右端流入，所以电源的下端为正极；
如图所示：
 
【解析】(1)根据磁极间的相互作用规律分析蹄形磁铁下端的磁极的极性；
(2)根据安培定则判定电源下端的极性。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的应用，属于基础题。

17.【答案】解：经分析知，S′是S经凸透镜所成的虚像，因为折射光线的反向延长线过像点，所以连接S′A、S′B并延长分别为SA、SB经凸透镜折射后的光线，如图所示：
 
【解析】由图知，S的像S′与S在凸透镜的同侧，所以S经凸透镜成虚像，根据折射光线的反向延长线过像点作出两条光线的折射光线。
本题考查凸透镜光路的作图，凸透镜成像时，实像与物体在凸透镜两侧，虚像与物体在凸透镜同侧，据此判断成像性质是解题的关键。

18.【答案】深度  A、D、E3.31.17.6没有控制物体排开液体的体积相同 
【解析】解：(1)由图A、C、D可知，物体排开液体的密度不变，排开液体的体积不变，深度变化，弹簧测力计的示数不变，由F浮=G−F示知浮力不变，所以可得结论：物体受到的浮力大小与深度无关；
(2)由图A、D、E可知，排开液体的体积相同，都等于物体的体积，排开液体的体积保持不变，排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由F浮=G−F示可知金属块受到的浮力大小不同，可得结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；
(3)由图A可知，金属块的重力为10N；
由图A、E可得金属块排开盐水的体积：
V排=800mL−500mL=300mL=300cm3=300×10−6m3=3×10−4m3；
由A、E可得金属块受到盐水的浮力：
F浮=G−F示=10N−6.7N=3.3N，
由F浮=ρ盐水V排g可得盐水的密度：
ρ盐水=F浮gV排=3.3N10N/kg×3×10−4m3=1.1×103kg/m3=1.1g/cm3；
(4)浸没在酒精中物体所受浮力：
F浮′=ρ酒gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10−4m3=2.4N，
由F浮=G−F拉可得此时弹簧测力计的拉力：
F拉′=G−F浮′=10N−2.4N=7.6N；
(5)分析图A、B、C知液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体在水中的深度不同，由于没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能得出浮力大小和物体在水中的深度有关。
故答案为：(1)深度；(2)A、D、E；(2)3.3；1.1；(3)7.6；(5)没有控制物体排开液体的体积相同。
(1)(2)浮力大小与排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与什么因素有关时，应找出不变的量和变化的量，利用称重法测浮力(F浮=G−F示)研究浮力与变化量的关系；
(3)由图A可得金属块的重力，由图A、E得出金属块排开盐水的体积；根据图A、E求出金属块受到的浮力，再利用阿基米德原理F浮=ρ盐水V排g求出盐水的密度；
(4)知道了物体的体积，利用浮力公式可求出浸没在酒精中时所受浮力，再利用称重法公式变形可得出弹簧测力计的拉力；
(5)分析A、B、C的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答。
本题探究影响浮力大小的因素，主要考查控制变量法、阿基米德原理的应用，利用好称重法测浮力是关键。

19.【答案】电压表被短路或者是小灯泡短路  2.2A0.625100.3 
【解析】解：(1)电流表和小灯泡串联，电流表测量小灯泡的电流，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，根据欧姆定律得，小灯泡的额定电流约为：I=UR=2.5V10Ω=0.25A，所以电流表选择0∼0.6A量程，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱；开关的右接线柱与灯泡的左接线柱连接，接如下图所示：
；
(2)发现小灯泡没有发光，电流表的指针有明显偏转，则电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路或者是小灯泡短路；
(3)电压表使用的0∼3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V；
小灯泡两端的电压是2.2V，需要小灯泡两端的电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，在电源电压一定时，要减小滑动变阻器两端的电压，所以滑动变阻器的阻值变小，滑片向A端滑动；
(4)小灯泡的额定电压是2.5V，如图丙知，小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A，
小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
小灯泡正常发光的电阻为：R=UI=2.5V0.25A=10Ω。
(5)由图像知，当灯泡两端电压为1.5V，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联，此时定值电阻两端电压：
UR=I′R=0.2A×15Ω=3V，
满足两者电压之和等于电源两端4.5V，所以此时小灯泡的实际功率：
P=ULI′=1.5V×0.2A=0.3W
故答案为：(1)见解析；(2)电压表被短路或者是小灯泡短路；(3)2.2；A；(4)0.625；10；(5)0.3。
(1)电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡两端的电压，根据小灯泡的额定电压，选择电压表的量程；电流表和小灯泡串联，电流表测量小灯泡的电流，知道小灯泡的额定电压和电阻，根据欧姆定律求出小灯泡的电流，选择电流表的量程；滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱；
(2)发现小灯泡没有发光，电流表的指针有明显偏转，则电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路或者是小灯泡短路；
(3)电压表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少；
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻分担的电压之比等于电阻之比，根据这个特点判断滑动变阻器滑片的移动方向；
(4)知道小灯泡的额定电压，在图像上找到小灯泡的额定电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，根据欧姆定律算出小灯泡正常发光的电阻；
(5)由图像根据灯泡的电压和电流值，由串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻电压，且两者电压和等于电源电压，由P=UI计算此时灯泡的实际功率
本题考查了伏安法测量小灯泡的功率、测量电阻以及特殊方法测量小灯泡的额定功率等，是一道比较典型的电功率测量实验题。

20.【答案】解：(1)拉力做的有用功为：
W有=Gh=600N×3m=1800J；
(2)由图可知，动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子自由端移动的距离：
s=3L=3×5m=15m，
则拉力做的总功为：
W总=Fs=160N×15m=2400J，
整个装置的机械效率为：
η=W有用W总×100%=1800J2400J×100%=75%；
(3)克服动滑轮重所做的额外功为：
W动=G动h=20N×3m=60J，
由题知，由于绳、滑轮间摩擦而需做的额外功为40J，
则克服木箱与斜面间摩擦力所做的额外功：
Wf′=W总−W有−Wf−W动=2400J−1800J−40J−60J=500J，
由Wf′=fL可得，斜面对木箱的摩擦力为：
f=W额L=500J5m=100N。
答：(1)拉力做的有用功为1800J；
(2)整个装置的机械效率为75%；
(3)斜面对木箱的摩擦力大小为100N。 
【解析】(1)使用滑轮组、斜面提升重物时，克服物重做的功为有用功，根据W有用=Gh求出有用功；
(2)由图可知，动滑轮上绳子的段数n=3，由s=3L可求得绳子自由端移动的距离(L为物体沿斜面移动的距离)，根据W总=Fs求出总功的大小，然后根据η=W有用W总×100%求出整个装置的机械效率；
(3)本装置中额外功分为3部分，即克服动滑轮重所做的额外功、克服绳与滑轮间摩擦力做的额外功、克服木箱与斜面间摩擦力所做的额外功；则克服木箱与斜面间摩擦力所做的额外功Wf′=W总−W有−Wf−W动，最后根据Wf′=fL求出斜面对木箱的摩擦力大小。
本题考查了使用滑轮组、斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是解题的关键。

21.【答案】解：由电路图知，衔铁被吸下，继电器动触点和下方的静触点b接通时，加热电路中只有R1工作，当继电器动触点和上方的静触点a接通时，加热电路中两电阻串联，因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以，由P=UI=U2R可知，加热电路中只有R1工作，电阻最小，电路功率最大，处于加热状态；加热电路中两电阻串联，电阻较大，由P=UI=U2R可知电路功率较小，电路处于保温状态；
(1)电热水器加热时，加热电路中只有R1工作，此时电路中的电流：I=U2R1=220V22Ω=10A；
(2)电热水器保温时，加热电路中两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R保温=R1+R2=22Ω+198Ω=220Ω，
则电热水器的保温功率：P保温=U2R保温=(220V)2220Ω=220W；
(3)由题意可知控制电路能正常工作时控制电路的最大电流I最大=15mA=0.015A，
由欧姆定律可知，当电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，
根据图乙可知，热敏电阻的最小阻值Rt最小=200Ω，
由欧姆定律可知，电路中最小总电阻：R总最小=U1I最大=6V0.015A=400Ω，
由串联电路的电阻特点可知，可调电阻R的最小阻值：R最小=R总最小−Rt最小=400Ω−200Ω=200Ω；
(4)由题意可知，衔铁上弹与触点a接通时，电路中的电流Ia=8mA=0.008A，
此时电路中的总电阻：R总a=U1Ia=6V0.008A=750Ω，
热敏电阻的阻值：Rta=R总a−R=750Ω−300Ω=450Ω，
由图像可知，此时的水温为75℃，
衔铁被吸下与触点b接通时，电路中的电流Ib=10mA=0.01A，
此时电路中的总电阻：R总b=U1Ib=6V0.01A=600Ω，
热敏电阻的阻值：Rtb=R总b−R=600Ω−300Ω=300Ω，
由图像可知，此时的水温为50℃，
因此电热水器工作稳定后，水温的变化范围为50℃∼75℃。
答：(1)电热水器加热时的电流为10A；
(2)电热水器的保温功率为220W；
(3)为使控制电路能正常工作，可调电阻R的最小阻值为200Ω；
(4)可调电阻R调为300Ω，电热水器工作稳定后，水温的变化范围为50℃∼75℃。 
【解析】由电路图知，衔铁被吸下，继电器动触点和下方的静触点b接通时，加热电路中只有R1工作，当继电器动触点和上方的静触点a接通时，加热电路中两电阻串联，结合串联电路电阻规律和P=UI=U2R可知各挡位时电路的连接；
(1)根据欧姆定律求出电热水器加热时的电流；
(2)根据串联电路的电阻特点和P=UI=U2R求出电热水器的保温功率；
(3)由题意可知控制电路能正常工作时控制电路的最大电流，由欧姆定律可知，当电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，根据图乙可知热敏电阻的最小阻值，根据欧姆定律求出电路中最小总电阻，根据串联电路的电阻特点求出可调电阻R的最小阻值；
(4)由题意可知衔铁上弹与触点a接通时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出热敏电阻的阻值，然后由图像找出该阻值对应的温度，同理求出衔铁被吸下与触点b接通时对应水的温度，进而求出水温的变化范围。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键。