【开学摸底考】九年级物理（辽宁专用）-2023-2024学年初中下学期开学摸底考试卷.zip

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错或不答的得0分。
1.关于声现象，下列描述正确的是( )
A. 甲图：乒乓球被正在发声的音叉弹开，表明音叉正在振动
B. 乙图：刻度尺振动得越快，发出声音的响度越大
C. 丙图：用大小不同的力敲击鼓面，发出声音的音调不同
D. 丁图：工人戴防噪声耳罩，是通过防止噪声的产生来控制噪声的
【答案】A
【解析】解：A、发声的音叉将乒乓球弹开，该现象说明发声的物体在振动，故A正确；
B、刻度尺振动得越快，发出声音的音调越高，故B错误；
C、用大小不同的力敲击鼓面，鼓面的振幅不同，响度不同，故C错误；
D、工人戴防噪声耳罩，属于在人耳处减弱噪声，故D错误。
故选：A。
2.西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的“镇院之宝”(如图所示)。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，在其外部涂适当厚度的蜡，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔(模具)，在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，打碎“外范”和“内范”，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是( )
A. 将蜡加热到液态是熔化过程，会放出热量
B. 青铜液冷却到固态是凝固过程，会放出热量
C. 青铜液冷却到固态是凝华过程，需吸收热量
D. 青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变 第2题图
【答案】B
【解析】解：A.将蜡加热到液态是熔化过程，会吸收热量，故A错误；
BC.青铜液冷却到固态是凝固过程，凝固放热，故B正确、C错误；
D.青铜是晶体，熔化过程中，温度保持不变，蜡是非晶体，熔化过程中吸收热量，温度升高，故D错误。
故选：B。
3.下面对光的描述，正确的是( )
A. 漫反射：部分光线不遵循光的反射定律
B. 小孔成像：属于光的反射现象
C. 放大镜成像：透过透镜看到的是正立的放大的实像
D. 光的色散：说明白光是由各种色光混合而成
【答案】D
【解析】解：A.只要光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故A错误；
B.小孔成像是光的直线传播形成的，故B错误；
C.放大镜成像原理：物距小于焦距，成正立放大的虚像，故C错误；
D.白光通过三棱镜后分解成七种颜色的光，光的色散现象，说明白光是由各种色光混合而成，故D正确。
故选：D。
4.如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是悬绳支架横杆( )
A. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离
B. 缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起
C. 支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力
D. 巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦 第4题图
【答案】B
【解析】解：A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，是省力杠杆，省力必定费距离，故A错误；
B、由杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂一定的情况下，减小阻力臂可以减小动力，因此缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂，有助于抬起巨木，故B正确；
C、支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，减小支架对地面的压强，故C错误。
D、在巨木下垫上一些圆木，是变滑动为滚动，为了减小擦擦，更容易前移，故D错误。
故选：B。
5.下列关于电与磁的说法正确的是( )
A. 图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B. 图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C. 图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D. 图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
【答案】B
【解析】解：A.图甲：磁感线是假想的模型，不是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极，故A错误；
B.图乙：根据安培定则，电流从上方流入，铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，能吸引更多铁钉，故B正确；
C.图丙：电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极，电流方向不，线圈的转动方向发生改变，故C错误；
D.图丁：导体AB 竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。
故选：B。
6.课后服务时间，老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其它电学元件组成了如图甲电路。电源电压恒定不变，R1是定值电阻，R是热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图乙所示。开关S闭合，热敏电阻温度升高时，下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数减小
B. 电流表A2的示数减小
C. 电流表A2与A1示数之差不变
D. 电压表V与电流表A1示数之比增大 第6题图
【答案】C
【解析】解：根据图示可知，两个电阻并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量通过R的电流，电流表A2测量干路中的电流；
A、由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故A错误；
B、开关S闭合，热敏电阻温度升高时，根据图乙可知，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，电流表A1示数变大；并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表A2的示数变大，故B错误；
C、根据并联电路的电流规律可知，电流表A2与A1示数之差为通过R1的电流，所以电流表A2与A1示数之差不变，故C错误；
D、电压表V示数不变，电流表A1示数不变，则电压表V与电流表A1示数之比不变，故D错误。
故选：C。
7.关于图中四个事例的能量转化，以下说法正确的是( )
A. 甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能
B. 乙图中水轮机带动发电机发电，把电能转化为水能
C. 丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能
D. 丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能
【答案】CD
【解析】解：A、“钻木取火”是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A错误；
B、水轮机带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B错误；
C、高速电动列车的电动机工作时，将电能转化为机械能，故C正确；
D、太阳能热水器直接把太阳能转化为内能，故D正确。
故选：CD。
8.如图所示，北京时间2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空的过程中，以地面为参照物，飞船是运动的
B. 向下喷出的气体推动火箭上升，说明物体间力的作用是相互的
C. 火箭使用的氢燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 火箭加速升空的过程中，飞船的动能增大，重力势能增大 第8题图
【答案】ABD
【解析】解：A.火箭加速升空的过程中，飞船与地面之间有位置的变化，以地面为参照物，飞船是运动的，故A正确；
B.火箭点火向下喷出气体，给气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，火箭受到一个向上的力，所以火箭向上运动，故B正确；
C.火箭使用的氢燃料燃烧时将化学能转化为内能，故C错误；
D.火箭加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，故D正确。
故选：ABD。
9.如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值是10Ω。闭合开关后当滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端过程中，R2消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息下列判断正确的是( )

A. 电路中最小电流为0.2A
B. 滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的电功率最大
C. 滑片P在最右端时，电压表示数为10V
D. 电路消耗的最大功率为10W
【答案】AD
【解析】解：由甲图知开关闭合后，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，
A、由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻最大为40Ω，电路中的电流最小，此时通过R2的电流I2= P2R2大= 1.6W40Ω=0.2A，根据串联电路电流的规律知，电路中的最小电流I小=I2=0.2A，故A正确；
B、由甲图知，滑片P在最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，由乙图知，此时它的电功率不是最大的，故B错误；
C、由A分析知，滑片P在最右端时，电路中的电流为0.2A，根据串联电路电流规律知，通过R1的电流为I1=I小=0.2A，R1两端的电压为U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V，即电压表的示数为2V，故C错误；
D、由上分析知，当R2=40Ω时，电路中的电流为I小=0.2A，则电源电压为U=IR总=I小×(R1+R2)=0.2A×(10Ω+40Ω)=10V，
根据I=UR知，当R2连入电路的阻值为0时，电路中的电流最大，为I大=UR1=10V10Ω=1A，
电路消耗的最大功率为P大=UI大=10V×1A=10W，故D正确。
故选：AD。
二、填空题：本题共6小题，共12分。
10.如图，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料(塑料)吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管A端使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管A端的附近，发现吸管向物体靠近，由此______(选填“可以”或“不可以”)判断该物体已经带电。
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管A端的附近，吸管向玻璃棒靠近，说明吸管A端带______(选填“正”或“负”)电荷，塑料吸管属于______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】不可以 负 绝缘体
【解析】解：(1)带电体除了吸引带有异种电荷的物体外，还可以吸引不带电的轻小物体，所以不能仅从物体被带电吸管吸引就判定物体是否带电；
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，发现吸管向玻璃棒靠近，即两者相吸引，说明吸管带负电；塑料吸管属于绝缘体。
故答案为：(1)不可以；(2)负；绝缘体。
11.如图所示，湖中的荷花清香四溢，这属于______ 现象；立于荷尖上的蜻蜓与水中的倒影相映成趣，若蜻蜓距水面80cm，则它与其倒影之间相距______ m，广阔的潮水可以调节周边的气温，这是由于水具有较大的________ 。

【答案】扩散 1.6 比热容
【解析】解：(1)湖中的荷花清香四溢，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象；
(2)蜻蜓距水面80cm就是0.8m，则蜻蜓的像距水面也是0.8m，则它与其倒影之间相距为0.8m+0.8m=1.6m；
(3)潮水对周边气温有一定的调节作用，是因为水的比热容较大，同等条件下，吸收或放出的热量比其他物质多。
故答案为：扩散；1.6；比热容。
12.汽车的摄像头能对远处物体成倒立________的实像。汽车经过盘山公路的急弯处时，可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况。在如图所示的弯道上，最适合安装凸面镜的一处位置是________处(选填图中字母)。

【答案】缩小；C
【解析】因为汽车的摄像头类似凸透镜，物距大于两倍的焦距，所以成倒立缩小的实像；凸面镜应用较为广泛，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆和转角处的情况，ABD看不到转弯处的车子，C符合题意。
故选C。
13.如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到全属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与______ (选填“A”或“B”)相连，已知灯泡的规格为“12V 6W”，试计算通电1min，小灯泡消耗的电能是______ J。

【答案】B 360
【解析】解：由图可知，当水位未达到金属块M时，控制电路开路无电流，电磁铁无磁性，不能吸引衔铁，此时灯泡不亮，则接线柱C与A没有连接；当水位达到全属块M时，控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯泡L亮，说明工作接通，则接线柱C应该与B连接；由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：I=PU=6W12V=0.5A；通电1min，灯泡消耗的电能：W=Pt=6W×1×60s=360J。
故答案为：B；360。
14.如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大______ 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为______ 。

【答案】牵引力 40%
【解析】解：(1)由P=Wt=Fst=Fv可知，当汽车的发动机的输出功率一定时，减小行驶速度时，可以增大牵引力。
(2)有用功：W=Gℎ=1×105N×20m=2×106J，
总功：W=Fs=2.5×104N×200m=5×106J，
则此过程中盘山公路斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=2×106J5×106J×100%=40%。
故答案为：牵引力；40%。
15.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。甲、乙两处分别装电灯和开关，______ 处应装开关(选填“甲”或“乙”)；若图中C处不慎触电时，漏电保护器检测到通过A、B两处的电流不相等，从而迅速切断电路，起到保护作用；家里的进户线也有一定电阻(约几欧)，当家中的所有用电器都工作时，原来开着的电灯会______ (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。

【答案】甲 变暗
【解析】(1)在家庭电路中，为了安全，应把开关接在火线和用电器之间，故甲处接开关，乙处接电灯；
(2)当在图中C处不慎触电时，部分电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的电流小，即这两处的电流不相等，因此漏电保护器会迅速切断电路，起到保护作用；
(3)当家中的所有用电器都工作时，干路电流变大，又知道家里的进户线也有一定电阻(约几欧)，由U=IR可知，进户线分得的电压变大，而家庭电路总电压不变，可知用电器两端的电压会变小，由公式P=U2R可知，在灯泡电阻不变的情况下，其两端的电压变小，则实际功率变小，则灯泡变暗。
故答案为：甲；变暗。
三、作图题：本题共2小题，共4分。
16.古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A′点表示水中“蜻蜓”的位置。

【答案】解：由题可知，A′的位置是蜻蜓通过水面所成的像；根据平面镜成像特点作出蜻蜓的位置，则连线与水面的交点为反射点(入射点)O，连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线，如图所示：

【解析】根据反射光线的反向延长线过像点作图，A′的位置是蜻蜓通过水面所成的像；根据平面镜成像特点作出蜻蜓的位置，则连线与水面的交点为反射点(入射点)O，连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线。
17.“节约用水、人人有责！”如图甲所示，是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，F2是阻力，请你在如图乙中分别画出动力F1和阻力F2的阻力臂L1和L2。

【答案】
【解析】解：支点为O，先反向延长画出F1、F2的作用线，从支点O作F1、F2的垂线段，支点到垂足的距离为F1、F2的力臂L1和L2，如图所示：力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点画出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂。
画杠杆的力臂一是要找准支点，二是要准确画出力的作用线，然后才是从支点作力的作用线的垂线，最后还应该用字母将其标出来。
四、实验题：本题共4小题，共24分。
18.（4分）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：

(1)在组装器材时，出现如图甲所示的情形，其中存在的错误是___________________________ ，此时应对B处进行调整。
(2)器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为______ ℃。
(3)继续加热，当水温达到90℃时，每隔0.5min记录一次温度，根据记录的数据绘制了如图丙所示的图象。由图象可知此次实验中水的沸点是99℃，由此可知当地当时的大气压______ (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
(4)为探究水沸腾的过程中是否需要吸热，应进行的操作是__________________________________________。
【答案】温度计的玻璃泡碰到容器底 76 低于 停止加热，观察水是否继续沸腾
【解析】解：(1)实验组装过程中，要采用自下而上的方法组装，图甲中温度计的玻璃泡接触了烧杯底部，应调整A；
(2)确定温度计的分度值为1℃，在0刻度线以上，示数为76℃；
(3)从图象可以看出水在沸腾过程中保持99℃不变，所以沸点为99℃；沸腾时，温度保持不变，1标准大气压时水的沸点为100℃，气压越小沸点越低，由此可知当地当时的大气压低于标准大气压；
(4)为探究水沸腾的过程中是否需要吸热，应停止加热，观察水是否继续沸腾。
故答案为：(1)温度计的玻璃泡碰到容器底；(2)76；(3)低于；(4)停止加热，观察水是否继续沸腾 。
19.（8分）（一）小杭利用如图1所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素，在水平桌面边缘固定一个定滑轮，将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。在桌面放置一块长木板，将一个长方体木块平放在长木板上，通过细线绕过定滑轮与测力计相连，并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板，木块相对于桌面保持静止，不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。

图 1 图 2
(1)图中木块受到滑动摩擦力的方向为___________ ，根据___________ 可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。
(2)拉动长木板向左运动时_________ (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
(3)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验，发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大，滑动摩擦力越大的结论，请你对他的实验做法进行评估：____________________________________________________________________________________ 。
（二）小杭又利用图2甲装置测量“滑轮组的机械效率”，需要的测量工具有刻度尺和________ ；实验中，要想提高滑轮组的机械效率，可采取的措施有______________________________ (写出一种方法即可)。
（三）如图2乙图，小杭用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身，玻璃管内液面上升，说明力可以改变物体的____________ ；此装置分别放入热水和冷水中，由于液体的热胀冷缩，玻璃管内液面会随之升降，这就是一个简易温度计；将装置内的水倒掉小部分，又可制作成简易的气压计，如图2丙所示。将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将________ (选填“上升”或“下降”)。
【答案】水平向左 二力平衡 不需要 该方案不正确；实验中换用质量较大的木块时，没有控制接触面的粗糙程度不变 弹簧测力计 增加被提升物体的重力 形状 上升
【解析】解：（一）(1)木块处于静止状态，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力的作用；
实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，这用到了转换法；
(2)研实验中，木块相对地面处于静止状态，受到的测力计的拉力与受到摩擦力为一对平衡力，大小相等，故该方案不需要长木板做匀速直线运动；
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，需要控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小；
小勇的方案中，换用一个质量大的木块进行实验，压力的大小改变，接触面的粗糙程度也可能会发生变化，不符合控制变量法的要求。
（二）(1)根据η=W有用W总=GℎFs×100%知要测量滑轮组的机械效率，需要用弹簧测力计测量钩码的重力和拉力，用刻度尺测量钩码上升的高度和绳子自由端移动的距离；
η=W有用W总=GℎGℎ+G动=GG+G动知增加被提升物体的重力和减小动滑轮的重力都可以提高滑轮组的机械效率；
（三）将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，瓶子变扁，容积减小，发现玻璃管内液面会上升，说明玻璃瓶的形状发生变化，所以，此现象说明力可以改变物体的形状；
液体有热胀冷缩的性质，此装置分别放入热水和冷水中，玻璃管内液面会随之升降，这就是一个简易温度计；把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液面会上升。
故答案为：（一）(1)水平向左；二力平衡；(2)不需要；(3)该方案不正确；实验中换用质量较大的木块时，没有控制接触面的粗糙程度不变。（二）(1)弹簧测力计；增加被提升物体的重力；（三）形状；上升。
20.（5分）小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。

(1)使用压强计前要检查装置的气密性：用手指轻压探头橡皮膜，观察U形管的______________ ；
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C)，发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变，说明在同种液体内部的同一深度，_________ 的压强都相等；
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题：_______________________________________________________________________________________ ；
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小，应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是____________ 。在使用压强计时，待探究液体与U形管中液体的密度差越_______ (选填“大”或“小”)，实验现象越明显。
【答案】两侧液面高度差 向着各个方向 没有控制液体深度相同 弹簧测力计 大
【解析】解：(1)为了能使实验顺利进行，检查实验装置的气密性，使用前用手指按压强计的橡皮膜，观察U形管的两侧液面高度差；
(2)比较图A、B、C，它们除了探头橡皮膜的方向不同其它都相同，两边液面高度差相同，说明在同种液体内部的同一深度，向着各个方向的压强相同；
(3)液体压强与密度和深度有关系，要研究液体压强与密度的关系，需要保持液体深度相同，由图D和E知，压强计的金属盒在两种液体中的深度是不同的，由于没有控制液体深度相同，所以结论不可靠；
(4)拉弹簧的力越大，弹簧的伸长就越大，根据此原理制成了弹簧测力计，即用弹簧的伸长大小，间接反映力的大小，用到了转换法；量筒、刻度尺可以直接读出液体体积的大小和长度的大小，没有用到转换法；
探头在不同液体中的深度相同，根据p=ρgℎ可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，所以待探究液体与U形管中液体的密度差越大，两侧液面高度差越大，实验现象越明显。
故答案为：(1)两侧液面高度差；(2)向着各个方向；(3)没有控制液体深度相同；(4)弹簧测力计；大。
21.（7分）小杭同学利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。
(2)连接电路时开关应处于______ (选填“断开”或“闭合”)状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向______ 端移动(选填“A”或“B”)，使灯逐渐变亮。
(3)某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为______ A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为______ W。
(4)实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。己知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额= __________ (用U额、U和R表示)；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= ______________ (用U0、U额、U和R表示)。
【答案】断开 A 0.2 0.625 变大 U额(U−U额)R U0−UU−U额⋅R
【解析】解：(1)连接电路时，电压表与灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，根据额定电压2.5V，确定选择小量程，完整电路如图所示：。
(2)为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器开始处于最大阻值处，即在图中的B端，正确连接后，要使灯变亮，应减小滑动变阻器连入电路的电阻，应将滑片向A端移动；
(3)由图2知，电流表选择的量程为0−0.6A，分度值为0.02A，指针位于0.2A位置，故电流表示数为0.2A；由图3知，当小灯泡两端电压为其额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率P=UI=2.5×0.25A=0.625W；
(4)电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
(5)①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U−U额，电路电流为I额=U−U额R；
故可知小灯泡的额定功率P额=U额I额=U额(U−U额)R(用U额、U和R表示)；若已知电源电压为U0，则滑动变阻器两端的电压为U0−U，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx=U0−UI额=U0−UU−U额⋅R(用U0、U额、U和R表示)。
故答案为：(1)见解答图；(2)断开；A；(3)0.2；0.625；(4)变大；(5)U额(U−U额)R；U0−UU−U额⋅R。
五、综合应用题：本题共3小题，共22分。
22.（7分）如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg，体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上带出了水面。问：
(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过______ (选填“超声波”或“电磁波”)实现的。
(2)“奋斗者”号坐底时受到的海水压强是多少？(海水密度近似为1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
(3)带回的岩石密度是多少kg/m3？将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多少J？

【答案】超声波
【解析】解：(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过超声波实现的；
(2)“奋斗者”号坐底时海水压强为：p=ρgℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa；
(3)深海岩石的密度为：ρ=mV=8.4kg3×10−3m3=2.8×103kg/m3；深海岩石的重力为：G=mg=8.4kg×10N/kg=84N，采样篮对它做的功：W=Gℎ=84N×10909m≈9.16×105J。
(1)水声通信的主要载体是超声波；
(2)根据液体压强公式可求出“奋斗者”号坐底时受到的海水压强；
(3)根据密度公式可求出深海岩石的密度；根据W=Gℎ可求出采样篮对它做的功。
本题考查了超声波、密度公式、功的公式的应用等知识，综合性较强。
23.（8分）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问：

(1)当检测板所受压力增大时，电压表的示数__________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时，电压表的示数为多少？
(3)该装置所能测量的最大压力为多少？
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。
【答案】增大
【解析】解：(1)由图甲可知，R、R0串联，由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据欧姆定律可知，R0两端的电压增大，即电压表示数增大；
(2)由图乙可知，当检测板不受压力时，R的阻值：R=80Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω，此时电路中的电流：I=UR总=6V100Ω=0.06A，
由I=UR可知，R0两端的电压：U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V；
(3)根据电压表量程可知，R0两端的最大电压：U0大=3V，电路中的最大电流：I大=U0大R0=3V20Ω=0.15A，
由I=UR可知，电路中的最小总电阻：R总小=UI大=6V0.15A=40Ω，根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值：R小=R总小=−R0=40Ω−20Ω=20Ω，由图乙，当R小=20Ω时，该装置所能测量的最大压力为600N；
(4)压力越大，R的阻值越小，由于R0两端的最大电压一定，电源电压不变时，R两端的最小电压也不变，由串联电路的分压规律可知，要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为：减小R0的阻值。
24.（7分）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ=m/v，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲)，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是________________；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时(如图乙)，将此时秤砣的悬挂点A标记为“___”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___”刻度(单位g/cm3)；
④以AB两点之间长度的1/10为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中，秤杆出现左低右高现象(如图丙)，要调至水平位置平衡，秤砣应往___________侧移动；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(3)为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是___。
A.把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动 B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
(4)本次学习活动中用到的杆秤是一种常用的称量工具，在菜市场内个别商贩会违反公平交易的原则，使用杆秤时通过不正当方式侵犯了消费者的合法权益．例如某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，O点为提纽悬点，C点为零刻度点．OC=3cm，OD=9cm，如图所示．如换取了一个质量为0.7kg的秤砣，售出3.0kg的物品，消费者得到的物品实际质量为多少？(写出必要的解题过程)

【答案】(1)F1L1=F2L2；②0；③1；(2)右；(3)B；
(4)解：设秤杆和秤盘的重心为C，当杠杆平衡时秤砣放在A点，根据杠杆的平衡条件可知：G秤×OC=G砣×OA，即：m秤g×OC=m砣g×OA，0.5kg×OC=1kg×3cm，解得：OC=6cm，使用1kg秤砣(正常情况下)，设秤砣到O点的距离L，根据杠杆的平衡条件可知：m物g×OB+m秤g×OC=m砣g×L，即：3kg×g×9cm+0.5kg×g×6cm=1kg×g×L，解得：L=30cm，当使用0.7kg秤砣时，秤砣到O点的距离不变(售出3.0千克的物品，秤砣的位置不变)，则：m物′g×OB+m秤g×OC=m砣′g×L，即：m物′g×9cm+0.5kg×g×6cm=0.7kg×g×L，解得：m物′=2kg，即消费者得到的物品实际质量为2kg。
【解析】解：(1)通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定杆秤的工作原理是杠杆平衡原理，即F1L1=F2L2；
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时(如图乙)，将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0，(单位g/cm3)；
④以AB两点之间长度的1/10为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡；
(3)A、把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动，说明阻力臂减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着减小，AB两点之间长度减小，密度秤不会更精确，故A错误；
B、减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；
C、杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，G0×L1=G陀×LA；
杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，(G0+G水)×L1=G陀×LB；联立两式可得G水=G陀LABL1；杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得G液=G陀LACL1；G液G水=LACLAB；当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；
D、由上述计算可知，秤杆的重力(粗细)不影响最后的密度结果，故D错误；
故选B；
(4)解：设秤杆和秤盘的重心为C，当杠杆平衡时秤砣放在A点，
根据杠杆的平衡条件可知：G秤×OC=G砣×OA，即：m秤g×OC=m砣g×OA，0.5kg×OC=1kg×3cm，解得：OC=6cm，
使用1kg秤砣(正常情况下)，设秤砣到O点的距离L，
根据杠杆的平衡条件可知：m物g×OB+m秤g×OC=m砣g×L，即：3kg×g×9cm+0.5kg×g×6cm=1kg×g×L，解得：L=30cm，
当使用0.7kg秤砣时，秤砣到O点的距离不变(售出3.0千克的物品，秤砣的位置不变)，
则：m物′g×OB+m秤g×OC=m砣′g×L，即：m物′g×9cm+0.5kg×g×6cm=0.7kg×g×L，
解得：m物′=2kg，即消费者得到的物品实际质量为2kg。