2022年重庆市巴南区重点学校中考物理模拟试卷

这是一份2022年重庆市巴南区重点学校中考物理模拟试卷，共30页。试卷主要包含了选择题，填空作图题，实验探究题，论述计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）以下是一名中学生对自身情况的估测，其中合理的是（ ）
A．心跳一次约用1minB．质量约为50kg
C．体温约为26℃D．身高约为150dm
2．（3分）如图所示的四个光现象中，由光的折射形成的是（ ）
A．夜空中的光束B．湖水中的倒影
C．水滴中宇航员的像D．手影
3．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．钻木取火，是用做功的方法改变物体内能的
B．冰在熔化过程中温度不断升高
C．冰箱冷冻室里出现的“霜”，是凝固现象
D．冬天户外晨练时，人们会呼出“白气”，这是由于分子的热运动
4．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．大小、方向都相同的两个力作用效果相同
B．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
C．人造卫星绕地球做圆周运动，运动状态在不断改变
D．相互平衡的两个力的三要素可能相同
5．（3分）如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而就能给鞋面上的储电装置充电，这种充电鞋垫的工作原理与A、B、C、D四幅图哪个相同（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（3分）为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区安装了门禁系统，如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆，若是小区内部车辆，则由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2控制电动机启动横杆。在如图所示的四个电路中，能正确模拟门禁系统内部控制电路的是（ ）
A．B．
C．D．
7．（3分）如图所示，甲、乙两个底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量相等的水和酒精。甲容器中水对容器底的压强和压力分别为p1、F1，乙容器中酒精对容器底的压强和压力分别为p2、F2，则下列判断正确的是（ ）
A．p1＞p2 F1＞F2B．p1＜p2 F1＜F2
C．p1＜p2 F1＝F2D．p1＞p2 F1＝F2
8．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到左端b的过程中，电压表和电流表示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R0的阻值为20Ω
C．当P向b端滑动时，R0消耗的电功率变小
D．滑片P在b端时，20s内电路消耗的电能是54J
二、填空作图题（本题共6个小题，共12分。）
9．（2分）“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于空气柱 产生的；“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声可以传递 。（选填“信息”或“能量”）
10．（2分）冰壶运动是2022年北京冬奥会比赛项目之一，当运动员将冰壶推出后，冰壶相对冰面是 的（选填“运动”或“静止”），冰壶与冰面之间的摩擦属于 （选填“静”或“动”）摩擦。
11．（2分）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物。每个滑轮的重量相同，不计绳重及摩擦，则拉力的大小关系为F1 F2，机械效率的大小关系为η甲 η乙（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
12．（2分）某电热水器的发热元件的阻值为420Ω，通过的电流为1A，通电1min产生的热量 J，这些热量能使1kg的冷水温度升高 ℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
13．（2分）如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（OA＝0.5AB）。将边长为10cm的正方体合金块用轻绳挂在A点，在B点施加竖直向上大小为20N的拉力F1，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0Pa，则合金块的重力为 N。若撤去F1，在B点施加拉力F2，合金块对地面的压强为3×103Pa，则F2的大小为 N。
14．（1分）图中斜面上有一物块，请作出该物块所受重力的示意图。
15．（1分）请在图中标出开关S闭合后小磁针的“N”极。
三、实验探究题（本题共3个小题，共22分。）
16．（6分）（1）用如图1甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
水沸腾时温度计示数如图1乙所示，水的温度是 ℃，此时的大气压 （选填“一定”、“不一定”或“一定不”）高于标准大气压；沸腾时把烧杯从石棉网上取下，发现水不再沸腾，说明沸腾是 热过程。
（2）小明同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”。
由图2甲可知凸透镜的焦距是 cm；按图2乙安装实验器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在 ；凸透镜位置固定，如果将蜡烛向左边移动，要想得到清晰的像光屏应向 （选填“左”或“右”）移动。
17．（8分）小聪同学用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和酒精，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（ρ水＝1×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
（1）物体受到的重力是 N。
（2）物体浸没在水中受到的浮力为 N。
（3）通过比较B、C、D三幅图，得出：浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论，对此结论你认为是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。
（4）仔细分析实验数据可知物体体积为 cm3；图E中弹簧测力计示数是 N；
（5）实验中所用物体的密度ρ＝ g/cm3，若烧杯的底面积为200cm2，则物体全部放入水中后烧杯底部所受到的水的压强增加 Pa。
18．（8分）在测小灯泡电功率实验中，小薇同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是灯泡 （其它部分均完好）；
（3）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝ V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P＝ （用字母表示）；如要测量灯泡的额定功率，滑动变阻器向 移动；
（4）小薇同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到如表，则灯泡的额定功率为 W；
（5）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在哪个范围内 ；
A.P实≤0.36W
B.P实≥0.5W
＜P实＜0.48W
＜P实＜0.5W
（6）当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率P实 （选填“＞”、“＜”或“＝”）P额。
四、论述计算题（本题共3个小题，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。）
19．（6分）周末家住鱼胡路的楠楠同学欲乘坐轨道交通3号线去巴南万达逛街，他在地图上查询得知鱼胡路站至学堂湾站总共一站，约1.2km，需要2分钟。求：
（1）这辆轻轨按预计时间从鱼胡路站到学堂湾站的平均速度为多少m/s；
（2）若列车和乘客的总重力约2×106N，所受阻力约为总重的0.02倍，当列车以25m/s的速度匀速直线行驶时，求此时牵引力做功的功率。
20．（8分）小渝家安装了一款浴室防雾镜（如图甲所示），其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，可以除去镜面上的水雾，便于成像。其简化电路图如图乙所示，如表是该防雾镜的相关数据：
（1）求电热膜正常工作时的电流。
（2）经冬季测试，电热膜正常工作40s使平面镜的平均温度升高了4℃，求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]
（3）为了能使防雾镜满足不同季节使用的需要。小渝给防雾镜电路连接了一个阻值440Ω的电阻R（如图丙所示），变成了两个挡位的防雾镜。当开关S闭合、S'断开时，电热膜R0的实际功率为多少瓦？
21．（8分）重庆巴南白居寺长江大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一棱长为2m的正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（ρ江水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）该构件浸没时所受浮力；
（2）该构件的密度；
（3）当钢绳的拉力为1.8×105N时，构件下表面到江面的距离。
2022年重庆市巴南区重点学校中考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。）
1．（3分）以下是一名中学生对自身情况的估测，其中合理的是（ ）
A．心跳一次约用1minB．质量约为50kg
C．体温约为26℃D．身高约为150dm
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解：A、中学生心跳一次约用1s，故A错误；
B、中学生质量约为50kg，故B正确；
C、中学生体温约为37℃，故C错误；
D、中学生身高约为150cm，故错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对时间、质量、温度、长度的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2．（3分）如图所示的四个光现象中，由光的折射形成的是（ ）
A．夜空中的光束B．湖水中的倒影
C．水滴中宇航员的像D．手影
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、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：AD、夜空中的光束、手影的形成由光的直线传播形成的，故AD不符合题意；
B、平静水面上景物的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C、水滴相当于一个凸透镜，水滴中宇航员的像利用的是凸透镜成像，属于光的折射，故C符合题意。
故选：C。
【点评】此题通过不同的现象考查了学生对光的反射、光的直线传播及光的折射的理解，在学习中要注意区分，并要学会用所学知识解释有关的物理现象。
3．（3分）下列说法中，正确的是（ ）
A．钻木取火，是用做功的方法改变物体内能的
B．冰在熔化过程中温度不断升高
C．冰箱冷冻室里出现的“霜”，是凝固现象
D．冬天户外晨练时，人们会呼出“白气”，这是由于分子的热运动
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：①做功；②热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移；
（2）物质从气态变成固态的过程叫凝华；
（3）晶体熔化时吸热温度不变；
（4）物质由气态变成液态的过程叫液化。
【解答】解：A、钻木取火，是用做功的方法改变内能，故A正确；
B、冰在熔化过程中温度不变，故B错误；
C、冰箱冷冻室里出现的“霜”，是水蒸气从气态直接变成固态的过程，是凝华现象，故C错误；
D、冬天户外晨练时，人们会呼出“白气”，是呼出的水蒸气遇冷液化变成了小液滴，是液化现象，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了液化及液化现象、内能及改变内能的方式，知识点较多，但难度不大。
4．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．大小、方向都相同的两个力作用效果相同
B．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性
C．人造卫星绕地球做圆周运动，运动状态在不断改变
D．相互平衡的两个力的三要素可能相同
【分析】（1）力的大小、方向和作用点称为力的三要素，力的三要素不同，其作用效果也就不同；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性大小和质量有关，跳远运动员快速助跑后腾空而起，由于惯性继续向前运动；
（3）物体运动状态的改变包括以下两种情况：①物体速度的变化，②物体运动方向的变化；
（4）二力平衡的四个条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】解：A、力的作用效果由力的大小、方向、作用点决定，力的大小、方向相同，力的作用效果不一定相同，故该选项说法不正确；
B、跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，目的是为了使自己处于运动状态，跳远时，由于惯性，运动员跳起时具有更大的速度，从而使运动员跳的更远，故该选项说法不正确；
C、人造卫星在绕地球飞行时，它的运动轨迹是一个椭圆形轨道，运动方向在每时每刻改变，从近地点向远地点或从远地点向近地点运动时速度也在每时每刻的改变，因此卫星的运动状态是改变的，故该选项说法正确；
D、如果两个力的三要素都相同，则二力的方向相同，因此二力一定不是平衡力，故该选项说法不正确。
故选：C。
【点评】本题考查了力的三要素、惯性、运动状态以及二力平衡的相关知识，属于基础知识的考查，有一定的综合性。
5．（3分）如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而就能给鞋面上的储电装置充电，这种充电鞋垫的工作原理与A、B、C、D四幅图哪个相同（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。
（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给鞋面上的充电电池充电；
A、此图反映了通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，与充电鞋垫原理无关，故A错误；
B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，与充电鞋垫原理相同，故B正确。
C、图中是电流的磁效应，是利用电来获得磁，与充电鞋垫原理无关，故C错误；
D、此图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素，研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小有关，与充电鞋垫的制成原理无关。故D错误。
故选：B。
【点评】（1）此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、电磁继电器、电磁铁磁性强弱的决定因素等知识点。
（2）首先根据题意明确充电鞋垫的制成原理是解决此题的关键。
6．（3分）为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区安装了门禁系统，如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆，若是小区内部车辆，则由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2控制电动机启动横杆。在如图所示的四个电路中，能正确模拟门禁系统内部控制电路的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据题意确定两开关的连接方式、电动机的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意，若是小区内部车辆，由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2，控制电动机启动横杆，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联（串联在电路的R起到保护电路的作用），只有A正确。
故选：A。
【点评】本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
7．（3分）如图所示，甲、乙两个底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量相等的水和酒精。甲容器中水对容器底的压强和压力分别为p1、F1，乙容器中酒精对容器底的压强和压力分别为p2、F2，则下列判断正确的是（ ）
A．p1＞p2 F1＞F2B．p1＜p2 F1＜F2
C．p1＜p2 F1＝F2D．p1＞p2 F1＝F2
【分析】在水平放置的圆柱形容器内，液体对容器底的压力等于液体的重力，根据G＝mg分析F1与F2大小关系；
知道容器底面积的大小关系，根据p＝分析液柱对容器底的压强大小关系。
【解答】解：两圆柱形容器内，分别装有质量相等的水和酒精，则液体对容器底的压力等于液体的重力，根据G＝mg可知，液体对容器底的压力大小关系为：F1＝F2，故AB错误；
由图可知，甲容器的底面积大，根据p＝可知，液体对容器底的压强大小关系为：p1＜p2，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查液体产生压力和压强大小的比较，关键是知道，在直柱状容器内，液体对水平容器底的压力等于液体的重力。
8．（3分）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到左端b的过程中，电压表和电流表示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．定值电阻R0的阻值为20Ω
C．当P向b端滑动时，R0消耗的电功率变小
D．滑片P在b端时，20s内电路消耗的电能是54J
【分析】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
（1）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.1A，此时电压表的示数为6V，可计算出滑动变阻器的最大阻值，利用U＝IR可列出电源电压的表达式；
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.3A，此时电压表的示数为0V，利用U＝IR可列出电源电压的表达式；
利用电源电压保持不变，联立方程求出电源电压和定值电阻R0的阻值，由此可得出结论；
（2）根据电路图判断出P向b端滑动时滑动变阻器电阻的变化，由欧姆定律判断出电路中电流的变化，根据P＝I2R判断出R0消耗的电功率的变化；
（3）当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.3A，根据W＝UIt可求出20s内电路消耗的电能。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
AB、当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.1A，此时电压表的示数为6V，
滑动变阻器的电阻为：
R滑最大＝＝＝60Ω，
电源电压为：U＝I总R总＝I总（R0+R滑最大）＝0.1A×（R0+60Ω）①；
当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.3A，此时电压表的示数为0V，
电源电压我：U＝I总′R总′＝0.3A×②
由于电源电压不变，联立①②解得：电源电压U＝9V，定值电阻R0的阻值R0＝30Ω，故AB错误；
C、由电路图知滑片P向b端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律I＝知电路中的电流增大，根据P＝I2R知在电阻R0不变时，R0消耗的电功率变大，故C错误；
D、当滑片P移到b端时，由图乙可知，电路中的最大电流为0.3A，20s内电路消耗为：
W＝UIt＝9V×0.3A×20s＝54J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查串联电路电流、电压、电阻规律的应用，欧姆定律的应用以及电功的计算，其中根据图乙获得有用的信息，利用电源电压不变列出方程解出电源电压和定值电阻的阻值是解题的关键。
二、填空作图题（本题共6个小题，共12分。）
9．（2分）“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于空气柱 振动 产生的；“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声可以传递 信息 。（选填“信息”或“能量”）
【分析】（1）声音是由物体振动产生，振动停止，发声停止；
（2）声音可以传递信息，也可以传递能量。
【解答】解：声音是由物体振动产生的，笛声是由笛管内空气柱振动产生的；
诗人根据听到的犬吠声，猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了，说明声音可以传递信息。
故答案为：振动；信息。
【点评】此题考查了声音的产生和应用，是一道基础题。
10．（2分）冰壶运动是2022年北京冬奥会比赛项目之一，当运动员将冰壶推出后，冰壶相对冰面是 运动 的（选填“运动”或“静止”），冰壶与冰面之间的摩擦属于 动 （选填“静”或“动”）摩擦。
【分析】（1）研究物体的运动状态时，被选作标准的物体叫参照物，运动和静止是相对的，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论就可能不同。
（2）当一物体在另一物体表面上滑动时，在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象，称为“滑动摩擦”或“动摩擦”。
【解答】解：当运动员将冰壶推出后，以冰面为参照物，冰壶的位置发生改变，冰壶是运动的；冰壶推出后，是冰壶在冰面上滑动，这时接触面上产生了阻碍它们相对滑动的现象，故此时是动摩擦。
故答案为：运动；动摩擦。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、摩擦力的分类等知识，属于基础题。
11．（2分）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物。每个滑轮的重量相同，不计绳重及摩擦，则拉力的大小关系为F1 ＜ F2，机械效率的大小关系为η甲 ＝ η乙（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，利用F＝（G+G动）分析拉力大小关系；
（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
【解答】解：（1）不计绳重及摩擦，
则拉力F＝（G物+G动），由图可知n1＝3，n2＝2，
则绳子受的拉力：F1＝（G物+G动），F2＝（G物+G动），
故F1＜F2；
（2）动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，
根据W额＝G动h、W有用＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功也相同，
则由η＝可知，两滑轮组的机械效率相同，即η甲＝η乙。
故答案为：＜；＝。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。
12．（2分）某电热水器的发热元件的阻值为420Ω，通过的电流为1A，通电1min产生的热量 2.52×104 J，这些热量能使1kg的冷水温度升高 6 ℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）根据焦耳定律Q＝I2Rt求出发热元件通电1min产生的热量；
（2）根据题意可知水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度。
【解答】解：发热元件通电1min产生的热量：Q＝I2Rt＝（1A）2×420Ω×1×60s＝2.52×104J；
根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q＝2.52×104J，
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝＝6℃。
故答案为：2.52×104；6。
【点评】本题考查焦耳定律和吸热公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。
13．（2分）如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（OA＝0.5AB）。将边长为10cm的正方体合金块用轻绳挂在A点，在B点施加竖直向上大小为20N的拉力F1，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0Pa，则合金块的重力为 60 N。若撤去F1，在B点施加拉力F2，合金块对地面的压强为3×103Pa，则F2的大小为 20 N。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，求出A点对杠杆的拉力，即为合金块的重力，再利用G＝mg求解质量；
（2）根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OB长度的一半）；
分析合金块所受的力，画出示意图，合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，在这几个力的作用下处于静止状态；
根据合金块对地面的压强，可求出其对地面的压力，则等于地面对物体的支持力，从而根据示意图列出各力之间的关系，代入数据便可求出拉力的大小；
再根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，将已知数据代入，便可求出F2的大小。
【解答】解：（1）OA＝0.5AB，则OB＝3OA；
在B点施加力F1＝20N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．对合金块进行受力分析可知，此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力，并且这两个力是一对平衡力，根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2可得，G•OA＝F1•OB，即G•OA＝20N•3OA，
解得G＝60N；
（2）从图中可以看出，
OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半，故拉力F2的力臂为L2＝OB，
撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为6×103Pa，对合金块进行受力分析可知，此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，如图所示：
FN＝pS＝3×103Pa×0.1m×0.1m＝30N；
FA+FN＝G，FA＝G﹣FN＝60N﹣30N＝30N，
根据杠杆平衡条件：F2L2＝FAOA，即F2•OB＝30N•OB，
解得F2＝20N。
故答案为：60；20。
【点评】此题考查了对物体的受力分析、力臂的画法、力的合成，同时考查了有关压强公式的应用及杠杆平衡条件的应用，是一道综合性题目。同时还要求具备一定的数学能力，对学生来说有一定的拔高难度，属于难题。
14．（1分）图中斜面上有一物块，请作出该物块所受重力的示意图。
【分析】根据重力的方向是竖直向下的，从物体的重心作竖直向下的力，并标上字母G。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：
【点评】本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的。
15．（1分）请在图中标出开关S闭合后小磁针的“N”极。
【分析】先根据安培定则判断开关闭合后通电螺线管的磁极，再根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的N极。
【解答】解：图中开关闭合后，电流从通电螺线管的右侧流入、左侧流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，其右端为S极，因为异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极。如下图所示：
【点评】此题考查了安培定则、磁极间的相互作用规律，比较简单，属于基础题。
三、实验探究题（本题共3个小题，共22分。）
16．（6分）（1）用如图1甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
水沸腾时温度计示数如图1乙所示，水的温度是 94 ℃，此时的大气压 一定不 （选填“一定”、“不一定”或“一定不”）高于标准大气压；沸腾时把烧杯从石棉网上取下，发现水不再沸腾，说明沸腾是 吸 热过程。
（2）小明同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”。
由图2甲可知凸透镜的焦距是 11.0 cm；按图2乙安装实验器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在 同一高度 ；凸透镜位置固定，如果将蜡烛向左边移动，要想得到清晰的像光屏应向 左 （选填“左”或“右”）移动。
【分析】（1）由图1乙可知水沸腾时的温度，液体的沸点与气压的关系：气压越大，沸点越高，气压越低，沸点越低；液体沸腾的条件：温度到达沸点、继续吸热；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时要估读到分度值的下一位；
为了使像成在光屏中央，实验前需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度；
凸透镜成实像时，物远像近像变小，据此分析。
【解答】解：（1）水沸腾时温度计示数如图1乙所示，该温度计的分度值为1℃，其示数为94℃，即测得水的沸点是94℃，低于标准大气压下水的沸点100℃，说明此时的大气压一定不高于标准大气压；
沸腾时把烧杯从石棉网上取下，发现水不再沸腾，此时水不能吸热，所以停止沸腾，这说明水沸腾时要吸收热量；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这一点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，则由图2甲可知该凸透镜的焦距为：f＝31.0cm﹣20.0cm＝11.0cm；
为了使像成在光屏中央，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度；
凸透镜位置固定，如果将蜡烛向左边移动，物距增大，根据“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知，要想得到清晰的像光屏应向左移动。
故答案为：（1）94；一定不；吸；（2）11.0；同一高度；左。
【点评】本题考查了探究水沸腾时温度变化的特点和探究凸透镜成像规律的实验，属于对实验基本能力的考查。
17．（8分）小聪同学用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和酒精，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（ρ水＝1×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
（1）物体受到的重力是 4 N。
（2）物体浸没在水中受到的浮力为 1 N。
（3）通过比较B、C、D三幅图，得出：浮力大小与浸在液体中的深度有关的结论，对此结论你认为是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 没有控制物体排开液体的体积相同 。
（4）仔细分析实验数据可知物体体积为 100 cm3；图E中弹簧测力计示数是 3.2 N；
（5）实验中所用物体的密度ρ＝ 4 g/cm3，若烧杯的底面积为200cm2，则物体全部放入水中后烧杯底部所受到的水的压强增加 50 Pa。
【分析】（1）根据测力计分度值读出物体所受重力；
（2）由称重法得出物体浸没在水中受到的浮力；
（3）物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关，研究浮力的大小与浸在液体中的深度有关，要控制排开液体的体积和密度相同；
（4）D中物体完全浸没，此时物体的体积等于排开液体的体积；DE中排开液体的体积相同，根据F浮＝ρ水gV排，可知在排开液体体积相同的条件下，浮力与液体的密度成正比，据此得出在酒精中受到浮力，由称重法测浮力得出E图中弹簧秤的示数；
（5）由阿基米德原理求出在D中排开水的体积，根据ρ＝＝得出实验中所用物体的密度；
已知烧杯的底面积，求出物体全部放入水中后水面升高的高度，根据p＝ρgh得出烧杯底部所受到的水的压强增加值。
【解答】解：（1）测力计分度值为0.2N，物体所受重力为4N；
（2）物体浸没在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣FD＝4N﹣3N＝1N；
（3）研究浮力的大小与浸在液体中的深度有关，要控制排开液体的体积和密度相同，此结论是错误的，理由是：实验中没有控制物体排开液体的体积相同；
（4）D中物体完全浸没，此时物体的体积等于排开液体的体积，此时物体所受的浮力F浮水＝4N﹣3N＝1N，V排＝＝V物＝＝10﹣4m3＝100cm3；DE中排开液体的体积相同，根据F浮＝ρ水gV排，在排开液体体积相同的条件下，浮力与液体的密度成正比，故在酒精中受到浮力为0.8×1N＝0.8N，由称重法测浮力，E图中弹簧秤的示数是：
F＝G﹣F浮酒精＝4N﹣0.8N＝3.2N；
（5）由阿基米德原理，在D中排开水的体积为：
V排＝＝V物＝＝10﹣4m3；
实验中所用物体的密度：
ρ＝＝＝＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝4.0×103kg/m3＝4g/cm3，
若烧杯的底面积为200cm2，则物体全部放入水中后水面升高的高度：
Δh＝＝＝0.005m，
烧杯底部所受到的水的压强增加：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.005m＝50Pa。
故答案为：（1）4；（2）1；（3）错误；没有控制物体排开液体的体积相同；（4）100；3.2；（5）4；50。
【点评】本题探究影响浮力大小的实验，考查测力计读数、称重法测浮力、控制变量法、数据分析、阿基米德原理及密度公式和液体压强公式的运用，综合性强。
18．（8分）在测小灯泡电功率实验中，小薇同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是灯泡 断路 （其它部分均完好）；
（3）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝ 0.7 V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P＝ U1I1 （用字母表示）；如要测量灯泡的额定功率，滑动变阻器向 左 移动；
（4）小薇同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到如表，则灯泡的额定功率为 0.625 W；
（5）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在哪个范围内 C ；
A.P实≤0.36W
B.P实≥0.5W
＜P实＜0.48W
＜P实＜0.5W
（6）当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率P实 ＞ （选填“＞”、“＜”或“＝”）P额。
【分析】（1）根据图甲滑动变阻器阻值变化确定图乙滑动变阻器选用的下端接线柱，将滑动变阻器串联在电路中；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出灯泡实际功率；根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据表中数据确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（5）由欧姆定律算出灯泡正常发光的电阻；当小灯泡两端电压为2V时，若小灯泡的电阻不变，由欧姆定律算出通过小灯泡的电流，但由图像知，灯泡电阻随温度升高而增大，所以小灯泡两端电压为2V时的电阻小于正常发光的电阻，据此判断出通过小灯泡电流的范围，根据P＝UI，确定功率范围；
（6）根据公式P＝和电阻受温度的影响分析实际功率与额定功率的大小关系。
【解答】解：（1）由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为0.7V，则小灯泡实际功率为P＝U1I1；
如要测量灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器向左移动；
（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）由欧姆定律得灯泡正常发光的电阻为：
RL＝＝＝10Ω，
当小灯泡两端电压为2V时，若小灯泡的电阻不变，通过小灯泡的电流为：
IL′＝＝＝0.2A，
但由表中数据知，灯泡电阻随温度升高而增大，所以小灯泡两端电压为2V时的电阻小于正常发光的电阻，
所以通过小灯泡的电流在0.2A＜I实＜0.25A，根据P＝UI，其功率范围为0.4W＜P实＜0.5W，故选：C；
（6）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式P＝可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率P实＝P额，但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，由P＝可知，灯泡的实际功率P实＞P额。
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）0.7；U1I1；左；（4）0.625；（5）C；（6）＞。
【点评】本题测小灯泡电功率实验，考查了电路连接、电路故障、电压表读数、功率的计算和影响电阻大小因素等知识。
四、论述计算题（本题共3个小题，共22分，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能给分。）
19．（6分）周末家住鱼胡路的楠楠同学欲乘坐轨道交通3号线去巴南万达逛街，他在地图上查询得知鱼胡路站至学堂湾站总共一站，约1.2km，需要2分钟。求：
（1）这辆轻轨按预计时间从鱼胡路站到学堂湾站的平均速度为多少m/s；
（2）若列车和乘客的总重力约2×106N，所受阻力约为总重的0.02倍，当列车以25m/s的速度匀速直线行驶时，求此时牵引力做功的功率。
【分析】（1）知道轻轨从鱼胡路站至学堂湾站的路程和需要的时间，根据公式v＝求出这辆轻轨按预计时间从鱼胡路站到学堂湾站的平均速度；
（2）由题意求出列车所受的阻力，当列车以25m/s的速度匀速直线行驶时，处于平衡状态，根据二力平衡条件求出列车所受的牵引力，最后根据P＝＝＝Fv求出此时牵引力做功的功率。
【解答】解：
（1）由题知，轻轨从鱼胡路站至学堂湾站的路程s＝1.2km＝1200m，需要的时间t＝2min＝120s，
则这辆轻轨按预计时间从鱼胡路站到学堂湾站的平均速度：v＝＝＝10m/s；
（2）由题知，列车所受的阻力：f＝0.02G总＝0.02×2×106N＝4×104N，
当列车以25m/s的速度匀速直线行驶时，由二力平衡条件可得列车所受的牵引力：F＝f＝4×104N，
则此时牵引力做功的功率：P＝＝＝Fv′＝4×104N×25m/s＝1×106W。
答：（1）这辆轻轨按预计时间从鱼胡路站到学堂湾站的平均速度为10m/s；
（2）此时牵引力做功的功率为1×106W。
【点评】本题考查了速度公式、二力平衡条件和功率公式的应用，属于常考题，难度较小。
20．（8分）小渝家安装了一款浴室防雾镜（如图甲所示），其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，可以除去镜面上的水雾，便于成像。其简化电路图如图乙所示，如表是该防雾镜的相关数据：
（1）求电热膜正常工作时的电流。
（2）经冬季测试，电热膜正常工作40s使平面镜的平均温度升高了4℃，求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]
（3）为了能使防雾镜满足不同季节使用的需要。小渝给防雾镜电路连接了一个阻值440Ω的电阻R（如图丙所示），变成了两个挡位的防雾镜。当开关S闭合、S'断开时，电热膜R0的实际功率为多少瓦？
【分析】（1）根据P＝UI求出电热膜正常工作时的电流；
（2）根据W＝Pt求出电热膜消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出平面镜吸收的热量，根据效率公式求出电热膜对平面镜的加热效率；
（3）根据P＝求出R0的阻值；由图丙可知，当开关S闭合、S'断开时，R与R0串联，根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝I2R求出电热膜R的实际功率。
【解答】解：（1）由表格数据可知，电热膜的额定功率P＝110W，
由P＝UI可知，电热膜正常工作时的电流：I＝＝＝0.5A；
（2）电热膜消耗的电能：W＝Pt＝110W×40s＝4400J，
平面镜吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝0.8×103J/（kg•℃）×1.1kg×4℃＝3520J，
电热膜对平面镜的加热效率：η＝＝＝80%；
（3）由P＝可知，R0的阻值：R0＝＝＝440Ω；
由图丙可知，当开关S闭合、S'断开时，R与R0串联，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总＝R+R0＝440Ω+440Ω＝880Ω，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.25A，
电热膜R的实际功率：P＝I′2R0＝（0.25A）2×440Ω＝27.5W。
答：（1）电热膜正常工作时的电流为0.5A；
（2）电热膜对平面镜的加热效率为80%；
（3）当开关S闭合、S'断开时，电热膜R0的实际功率为27.5W。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、电功公式、吸热公式、效率公式以及欧姆定律的应用，有一定的难度。
21．（8分）重庆巴南白居寺长江大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一棱长为2m的正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（ρ江水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）该构件浸没时所受浮力；
（2）该构件的密度；
（3）当钢绳的拉力为1.8×105N时，构件下表面到江面的距离。
【分析】（1）由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则钢丝绳的拉力F2逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力F2也不变；
已知正方体构件的边长为2m，利用体积公式求出其体积，根据F浮＝ρ水gV排算出构件所受的浮力；
（2）根据G＝F浮+F2算出物体的重力，由G＝mg算出物体的质量，根据ρ＝算出构件的密度；
（3）根据F浮＝G﹣F3算出此时的浮力，由F浮＝ρ水gV排算出排开水的体积，由V＝Sh算出构件下表面到江面的距离。
【解答】解：（1）由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则钢丝绳的拉力F2逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力F2也不变，因此反映钢丝绳拉力F2随h变化的图线是①，构件所受浮力随h变化的图线是②；
由图线知，构件完全淹没时，拉力F2＝1.6×105N，
已知正方体构件的边长为2m，构件体积：V＝L3＝（2m）3＝8m3，
构件完全淹没时，V排＝V＝8m3，
构件所受的最大浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝8×104N；
（2）物体的重力为：
G＝F浮+F2＝8×104N+1.6×105N＝2.4×105N；
由G＝mg知物体的质量为：
m＝＝＝2.4×104kg；
构件的密度为：ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（3）当钢绳的拉力为1.8×105N时，浮力为：
F浮′＝G﹣F3＝2.4×105N﹣1.8×105N＝6×104N；
由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积为：
V排′＝＝＝6m3，
由V＝Sh得构件下表面到江面的距离为：
h＝＝＝1.5m。
答：（1）该构件浸没时所受浮力为8×104N；
（2）该构件的密度为3×103kg/m3；
（3）当钢绳的拉力为1.8×105N时，构件下表面到江面的距离为1.5m。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，重点是能从图中得出相关信息，难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
U1
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/A
I1
0.14
0.18
0.25
镜子质量
1.1kg
额定电压
220V
额定功率
110W
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
U1
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/A
I1
0.14
0.18
0.25
镜子质量
1.1kg
额定电压
220V
额定功率
110W