重庆市梁平区梁山初级中学2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题

这是一份重庆市梁平区梁山初级中学2023-2024学年九年级下学期期中考试物理试题，共28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）下列有关物理量描述数据符合实际的是（ ）
A．人在发烧时，体温可能达到39℃
B．某同学立定跳远的成绩约为5m
C．一位初三学生体重约为50kg
D．家用空调正常工作时功率约为80W
2．（3分）如图所示的光现象中，其中由光的直线传播形成的是（ ）
A．水中鱼
B．镜中花
C．水中月
D．墙上影
3．（3分）描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．惊蛰，“惊蛰云不停，寒到五月中”，云中水雾的形成是汽化现象，需要吸热
B．白露，“白露见湿泥，一天长一皮”，露的形成是熔化现象
C．秋分，“桂花飘香夜，又是一年秋”，桂花飘香说明分子在做无规则运动
D．霜降，“霜降见霜，米谷满仓”，霜是由于小水珠遇冷直接凝固形成的
4．（3分）第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，如图所示，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（3分）我国航空航天技术数十年来取得了举世瞩目的成就，是航空航天中相关的情境，下列描述正确的是（ ）
A．甲图中位于月球表面的嫦娥五号以地球为参照物是静止的
B．乙图中天宫号空间站由于受到惯性的作用才能绕地球飞行
C．丙图中静止的长征五号火箭所受重力与发射台的支持力是一对平衡力
D．丁图中祝融号火星车的车轮表面很粗糙是为了减小车轮与地面的压强
6．（3分）如图所示，小星家的电热毯有高、中、低三挡手动调节，他根据所学知识设计了一个等效电路图，R1、R2为发热电阻丝，其中能实现这一功能的是（ ）
A．B．
C．D．
7．（3分）如图所示的滑轮组提升100N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子10s将重力提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．自由端拉力F为40N
B．拉力的功率是12W
C．顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D．该滑轮组的机械效率约83.3%
8．（3分）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。）
9．（2分）我校初三年级全体学生在“十年磨剑酬壮志，百日攻读铸辉煌”百日誓师大会上齐呼口号，这是由于同学们的声带 产生了声音；同学们信心满怀的呼号声直冲云霄，表明声音的 大（选填“响度”、“音调”或“音色”）。
10．（2分）生活中的“吹”字蕴含着丰富的物理知识。图甲中，小朋友们持续用力吹气，将气球吹得鼓起来，说明力可以改变物体的 ；图乙中，对着B管吹气，水滴会从A管管口喷出，因为在气体流速越大的位置，压强越 。
11．（2分）在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚，能有效的祛虚火、寒火，小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃，水需要吸收 J的热量，该过程需要完全燃烧 m3天然气。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝8.4×107J/m3）
12．（2分）如图所示的电路中，L1标有“6V 3W”，L2标有“9V 9W”，不计温度对灯丝电阻的影响。闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比U1：U2＝ ；若将两灯并联后接入6V电路中，则两灯的实际功率之比P1：P2＝ 。
13．（2分）底面积为100cm2的容器中装有适量的水，用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球，若把球放在盒内密封后，它们恰能悬浮在水中，此时球对盒底的压力为30N，如图甲。则金属盒子的重力为 N。若把球和盒用细绳相连，放入水中静止后，盒有体积浸在水中（ρ水＝1.0×103kg/m3），如图乙所示。图乙中若剪断细绳，待液面稳定后，水对容器底的压强减少了 Pa。
14．（1分）请在图中作出反射光线并标出反射角。
15．（1分）如图所示，O点为杠杆OA的支点，拉力F作用在杠杆A点上，请作出拉力F的力臂。
三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。）
16．（6分）（1）小丽同学在探究凸透镜成像规律实验时发现：将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图1甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm；小丽在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在上述凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ；实验中她在如图1乙所示实验情形下，恰好在光屏上得到一个倒立、 的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”），生活中的照相机就是应用这一规律的设备。
（2）小芳用如图2所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）图2甲中温度计的安装是 （选填“正确”或“错误”）的，会导致所测温度偏高；
（2）沸腾时水中气泡的情形如图2乙中 （选填“A”或“B”）；
（3）当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了如图2丙所示水温随时间变化的图像，由图2丙可知，此时的大气压 一个标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
17．（8分）小花发现外婆家的咸鸭蛋特别好吃，她猜想应该和浸泡咸鸭蛋的盐水密度有关，于是她和小伙伴们取来浸泡咸鸭蛋的盐水，用烧杯、量筒和天平来测量盐水的密度；
（1）她将天平放在 工作台上，然后将游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针如图甲所示，她应将平衡螺母向 调节，直至天平平衡；
（2）她在烧杯中装入适量盐水，用天平测得烧杯和盐水的总质量为164g，然后将部分盐水倒入量筒，如图乙所示，量筒中盐水的体积为 cm3，再用天平测量出剩余盐水和烧杯的总质量，如图丙所示，则剩余盐水和烧杯的总质量为 g，所测盐水的密度为 g/cm3；
（3）细心的小花发现，新鲜的鸭蛋放入久置的浓盐水中会悬浮在其中某一深度，如果用竹签将鸭蛋压入更深的地方，撤去竹签后鸭蛋又会上浮到原来的深度，小花猜想这是因久置的浓盐水在不同深度处的密度不同所致。于是她找来电子秤、圆柱形容器、不吸水的金属块、清水、浓盐水、绳子按如图所示先后顺序来测量不同深度处浓盐水的密度：
分析A、B步骤可得金属块的体积为 cm3。F步骤中容器对电子秤的压力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）D步骤中电子秤所受压力，D、F步骤中金属块所处深度的浓盐水密度相差 g/cm3。
18．（8分）如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，第三实验小组选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。
（1）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 端（选填“左”或“右”）；闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是 ；
A.小灯泡断路
B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路
D.电流表短路
（2）通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I﹣U图像，由图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W，正常发光的电阻为 Ω；
②当电流表和电压表示数越大时，小灯泡的亮度 （选填“越暗”、“越亮”或“不变”）；
③当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 。
A.12Ω
B.10Ω
C.9Ω
D.7.5Ω
（3）同组的小珊同学又设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率P额。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电压恒定。其测量过程如下：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率P额＝ W。
四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，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）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少；
（2）电瓶车牵引力的功率。
20．（8分）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
21．（8分）小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10N、底面积为200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过一根长为5cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，物体B未与容器底紧密接触，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，如图甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。（细线不可伸长，且质量、体积不计）求：
（1）图甲所示水对容器底的压强；
（2）物体B的密度；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力。
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）下列有关物理量描述数据符合实际的是（ ）
A．人在发烧时，体温可能达到39℃
B．某同学立定跳远的成绩约为5m
C．一位初三学生体重约为50kg
D．家用空调正常工作时功率约为80W
【解答】解：A、人的正常体温约37℃，在发烧时，体温可能达到39℃，故A符合题意；
B、某同学立定跳远的成绩约为2.3m，故B不符合题意；
C、一位初三学生体重约为500N，故C不符合题意；
D、家用空调正常工作时功率约为1000W，故D不符合题意。
故选：A。
2．（3分）如图所示的光现象中，其中由光的直线传播形成的是（ ）
A．水中鱼
B．镜中花
C．水中月
D．墙上影
【解答】解：A、水中鱼是由于光的折射形成的，故A不符合题意；
B、镜中花是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C、水中月是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D、墙上影是由于光的直线传播形成的，故D符合题意。
故选：D。
3．（3分）描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．惊蛰，“惊蛰云不停，寒到五月中”，云中水雾的形成是汽化现象，需要吸热
B．白露，“白露见湿泥，一天长一皮”，露的形成是熔化现象
C．秋分，“桂花飘香夜，又是一年秋”，桂花飘香说明分子在做无规则运动
D．霜降，“霜降见霜，米谷满仓”，霜是由于小水珠遇冷直接凝固形成的
【解答】解：A、云中水雾是空气中的水蒸气变成的小水珠，由气态变为液态，属于液化现象，该过程放热，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气温度降低时变成的小水珠，是液化现象，故B错误；
C、由于桂花的香气分子不停地做无规则运动，所以香气分子会扩散到空气中使人闻到香味，故C正确；
D、霜是空气中的水蒸气温度降低时直接变成小冰晶，这是凝华现象，故D错误。
故选：C。
4．（3分）第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，如图所示，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：由题意可知，风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁感线，从而产生电流，与发电机原理相同。
A．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生电流，是发电机原理，故A正确；
B．该装置是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B错误；
C．该装置是探究电荷间的相互作用规律，故C错误；
D．图中有电源，是电动机工作原理，故D错误。
故选：A。
5．（3分）我国航空航天技术数十年来取得了举世瞩目的成就，是航空航天中相关的情境，下列描述正确的是（ ）
A．甲图中位于月球表面的嫦娥五号以地球为参照物是静止的
B．乙图中天宫号空间站由于受到惯性的作用才能绕地球飞行
C．丙图中静止的长征五号火箭所受重力与发射台的支持力是一对平衡力
D．丁图中祝融号火星车的车轮表面很粗糙是为了减小车轮与地面的压强
【解答】解：A、甲图中位于月球表面的嫦娥五号以地球为参照物位置发生改变，是运动的，故A错误；
B、天宫号空间站能继续飞行是由于其具有惯性，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C、火箭处于静止状态，此时火箭所受的重力与发射台对火箭的支持力，二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上，所以，二力是一对平衡力，故C正确；
D、祝融号火星车的车轮表面很粗糙是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故D错误。
故选：C。
6．（3分）如图所示，小星家的电热毯有高、中、低三挡手动调节，他根据所学知识设计了一个等效电路图，R1、R2为发热电阻丝，其中能实现这一功能的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A．如图，当开关S1闭合后，S2断开时，两电阻串联；两开关都闭合时，只有R1工作，根据P＝可知，只能有两个不同挡位，故A错误；
B．如图，当开关S接1时，两电阻串联；当开关接2时，只有R2工作，根据P＝可知，只能有两个不同挡位，故B错误；
C．如图，当S1闭合，开关S接1时，两电阻并联；当S1闭合，开关S接2时，只有R1工作；当S1断开，开关S接2时，两电阻串联；根据P＝可知，有三个不同挡位，故C正确；
D．如图，当S1闭合、S2断开时，R1工作；当两开关都闭合时，两电阻并联；根据P＝可知，只能有两个不同挡位，故D错误。
故选：C。
7．（3分）如图所示的滑轮组提升100N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子10s将重力提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．自由端拉力F为40N
B．拉力的功率是12W
C．顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D．该滑轮组的机械效率约83.3%
【解答】解：A、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝×（100N+20N）＝60N，故A错误；
B、绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝60N×4m＝240J，
拉力做功的功率 P＝＝＝24W，故B错误；
C、对于定滑轮，其顶部与定滑轮相连的绳子拉力与定滑轮下端三段绳子的拉力及定滑轮自身重力平衡，所以顶部绳子拉力为F′＝3F+G定＝3×60N+20N＝200N，故C错误；
D、拉力做的有用功：W有＝Gh＝100N×2m＝200J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%，故D正确。
故选：D。
8．（3分）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
【解答】解：由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V，即灯泡L两端的电压UL＝6V，
由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，滑动变阻器两端的电压U滑＝I滑R滑＝0.6A×10Ω＝6V，电源电压U＝UL+U滑＝6V+6V＝12V，故A错误；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，即灯泡L两端的电压UL′＝1V，
此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，此时滑动变阻器连入电路的阻值R滑＝＝＝44Ω，故B错误；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，由R＝可知，电压表的示数与电流表的示数的比值将变大，故C错误；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，所以通过滑动变阻器的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压U滑″＝U﹣UL″＝12V﹣3V＝9V，此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑最小＝＝＝18Ω；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω，故将电压表量程换为0～3V时，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω，故D正确。
故选：D。
二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。）
9．（2分）我校初三年级全体学生在“十年磨剑酬壮志，百日攻读铸辉煌”百日誓师大会上齐呼口号，这是由于同学们的声带 振动 产生了声音；同学们信心满怀的呼号声直冲云霄，表明声音的 响度 大（选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【解答】解：口号声由于同学们的声带振动产生的；
同学们信心满怀的呼号声直冲云霄，表明声音的响度大。
故答案为：振动；响度。
10．（2分）生活中的“吹”字蕴含着丰富的物理知识。图甲中，小朋友们持续用力吹气，将气球吹得鼓起来，说明力可以改变物体的 形状 ；图乙中，对着B管吹气，水滴会从A管管口喷出，因为在气体流速越大的位置，压强越 小 。
【解答】解：（1）甲图中，小朋友们持续用力吹气，将气球吹得鼓起来，气球的形状发生变化，说明力可以使改变物体的形状；
（2）对着B管吹气，A管管口流速快，压强小，在大气压的作用下水滴会从A管管口喷出。
故答案为：形状；小。
11．（2分）在寒冷的冬季最适合用艾叶水泡脚，能有效的祛虚火、寒火，小明用热效率为50%的燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃，水需要吸收 4.2×105 J的热量，该过程需要完全燃烧 0.01 m3天然气。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝8.4×107J/m3）
【解答】解：将2kg的水由10℃加热到60℃，水吸收的热量Q吸＝c水m（t−t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×105J；
由η＝可知，天然气完全燃烧需要放出的热量Q放＝＝＝8.4×105J；
由Q放＝Vq可知，完全燃烧天然气的体积V＝＝＝0.01m3。
故答案为：4.2×105；0.01。
12．（2分）如图所示的电路中，L1标有“6V 3W”，L2标有“9V 9W”，不计温度对灯丝电阻的影响。闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比U1：U2＝ 7：3 ；若将两灯并联后接入6V电路中，则两灯的实际功率之比P1：P2＝ 3：4 。
【解答】解：由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝9Ω；
（1）由电路图可知，闭合开关后，L1与L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各串联电阻的电阻之和，所以，此时电路的总电阻：
R总＝R1+R2＝12Ω+9Ω＝21Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电压表示数之比：
＝＝＝＝；
（2）若将两灯并联后接入6V电路中，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P＝UI＝可得：
＝＝＝＝。
故答案为：7：3；3：4。
13．（2分）底面积为100cm2的容器中装有适量的水，用同种合金材料制成的质量相等的金属盒和实心金属球，若把球放在盒内密封后，它们恰能悬浮在水中，此时球对盒底的压力为30N，如图甲。则金属盒子的重力为 30 N。若把球和盒用细绳相连，放入水中静止后，盒有体积浸在水中（ρ水＝1.0×103kg/m3），如图乙所示。图乙中若剪断细绳，待液面稳定后，水对容器底的压强减少了 2000 Pa。
【解答】解：图甲中，金属球处于静止状态，金属球的重力等于盒子对金属球的支持力，因为力的作用是相互的，所以金属球的重力为：G球＝F支＝F压＝30N，金属盒和实心金属球质量相等，所以金属盒的重力为：G盒＝G球＝30N；
当绳子剪断后，金属盒子处于漂浮，盒子的浮力为：F浮盒＝G盒＝30N，
则金属盒浸入的体积为：V排＝＝＝3×10﹣3m3，
则金属盒露出水面的体积为：V露＝V盒﹣V排＝6×10﹣3m3﹣3×10﹣3m3＝3×10﹣3m3，
绳子剪断之前，金属盒露出水面的体积为：V露′＝（1﹣）V盒＝×6×10﹣3m3＝1×10﹣3m3，
剪短绳子前后，金属盒露出水面体积的变化量为：ΔV＝V露﹣V露′＝3×10﹣3m3﹣1×10﹣3m3＝2×10﹣3m3，
液面变化的高度为：Δh＝＝＝0.2m，
水对容器底压强的变化量为：p＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
故答案为：30；2000。
14．（1分）请在图中作出反射光线并标出反射角。
【解答】解：先过入射点垂直平面镜画出法线，入射光线与镜面的夹角是30°，则入射角等于90°﹣30°＝60°，反射角也等于60°，根据反射角等于入射角，在法线的右侧画出反射光线，如图所示：
15．（1分）如图所示，O点为杠杆OA的支点，拉力F作用在杠杆A点上，请作出拉力F的力臂。
【解答】解：O点为杠杆的支点，从支点O向拉力F的作用线作垂线段，即为F的力臂L，如图所示：
三、实验探究题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分。）
16．（6分）（1）小丽同学在探究凸透镜成像规律实验时发现：将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图1甲所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm；小丽在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在上述凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 同一高度 ；实验中她在如图1乙所示实验情形下，恰好在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”），生活中的照相机就是应用这一规律的设备。
（2）小芳用如图2所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）图2甲中温度计的安装是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，会导致所测温度偏高；
（2）沸腾时水中气泡的情形如图2乙中 A （选填“A”或“B”）；
（3）当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了如图2丙所示水温随时间变化的图像，由图2丙可知，此时的大气压 小于 一个标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑如图甲所示，光斑到光屏的距离为该凸透镜的焦距f＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm；
在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰凸透镜和光屏的中心在同一高度上，使像成在光屏的中心便于观察；
实验中如图乙所示实验情形，物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（2）（1）由图甲可知，温度计的玻璃泡接触了烧杯底部，会导致测量的温度时产生误差，此操作错误；
（2）水沸腾时会产生大量气泡，且气泡在上升过程中逐渐变大，故可知沸腾时水中气泡的情形如图乙中A；
（3）由图丙可知，水沸腾后温度保持在沸点不变，故可知水的沸点为97℃，一标准大气压下水的沸点为100℃，故此时大气压小于标准大气压。
故答案为：（1）10.0；同一高度；缩小；（2）（1）错误；（2）A；（3）小于。
17．（8分）小花发现外婆家的咸鸭蛋特别好吃，她猜想应该和浸泡咸鸭蛋的盐水密度有关，于是她和小伙伴们取来浸泡咸鸭蛋的盐水，用烧杯、量筒和天平来测量盐水的密度；
（1）她将天平放在 水平 工作台上，然后将游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针如图甲所示，她应将平衡螺母向 左 调节，直至天平平衡；
（2）她在烧杯中装入适量盐水，用天平测得烧杯和盐水的总质量为164g，然后将部分盐水倒入量筒，如图乙所示，量筒中盐水的体积为 40 cm3，再用天平测量出剩余盐水和烧杯的总质量，如图丙所示，则剩余盐水和烧杯的总质量为 122 g，所测盐水的密度为 1.05 g/cm3；
（3）细心的小花发现，新鲜的鸭蛋放入久置的浓盐水中会悬浮在其中某一深度，如果用竹签将鸭蛋压入更深的地方，撤去竹签后鸭蛋又会上浮到原来的深度，小花猜想这是因久置的浓盐水在不同深度处的密度不同所致。于是她找来电子秤、圆柱形容器、不吸水的金属块、清水、浓盐水、绳子按如图所示先后顺序来测量不同深度处浓盐水的密度：
分析A、B步骤可得金属块的体积为 50 cm3。F步骤中容器对电子秤的压力 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）D步骤中电子秤所受压力，D、F步骤中金属块所处深度的浓盐水密度相差 0.03 g/cm3。
【解答】解：（1）将天平放在水平工作台上，然后将游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针如图甲所示，向右偏，她应将平衡螺母向左调节，直至天平平衡；
（2）由图乙可知，量筒的分度值为1mL，读数为40mL，即量筒中盐水体积V＝40mL＝40cm3；
由图甲可知，天平标尺分度值为0.2g，游码对应的刻度值为2g，
剩余盐水和烧杯的总质量为m余＝100g+20g+2g＝122g，
由题意可知，量筒中盐水的质量m＝164g﹣122g＝42g，
则盐水的密度为：ρ＝＝1.05g/cm3；
（3）①图A中，清水和容器的质量为610.5g，图B中，金属块浸没在清水中，没有沉底，清水和容器的质量为660.5g，则金属块的体积等于金属块排开水的体积：
V金＝V排＝＝＝50cm3；
图F中，电子秤称得容器和浓盐水的质量为856g，则图D中，电子秤称得容器和浓盐水的质量为854.5g，则F步骤中电子秤称的质量大于D步骤中电子秤称的质量，由于电子秤受到的压力来自于容器的重力，故F步骤中容器对电子秤的压力大于D步骤中电子秤所受压力；
D、F步骤中金属块所处深度的浓盐水相差密度Δρ＝＝＝0.03g/cm3。
故答案为：（1）水平；左；（2）40；122；1.05；（3）①50；大于；0.03。
18．（8分）如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，第三实验小组选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。
（1）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 右 端（选填“左”或“右”）；闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是 A ；
A.小灯泡断路
B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路
D.电流表短路
（2）通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I﹣U图像，由图像可知：
①小灯泡的额定功率为 0.625 W，正常发光的电阻为 10 Ω；
②当电流表和电压表示数越大时，小灯泡的亮度 越亮 （选填“越暗”、“越亮”或“不变”）；
③当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 C 。
A.12Ω
B.10Ω
C.9Ω
D.7.5Ω
（3）同组的小珊同学又设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率P额。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电压恒定。其测量过程如下：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 2 V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率P额＝ 0.5 W。
【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即最右端；
闭合开关，小灵发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数为电源电压，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，即故障原因可能是小灯泡断路，故选：A；
（2）①由图乙可知，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；
正常发光的电阻为：
R＝＝＝10Ω；
②当电流表和电压表示数越大时，根据P＝UI可知，灯泡实际功率越大，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，亮度越亮；
③由图乙图象可知，小灯泡的电阻随着电压的增大而增大，因此当小灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻小于10Ω；
由图乙图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时小灯泡的电流小于0.25A，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻大于R'＝＝＝8Ω，因此当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻：8Ω＜RL'＜10Ω，故选：C；
（3）实验步骤：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④在步骤①中，电压表测电源电压为4.5V；
在步骤②中，灯与滑片左侧电阻丝R滑左的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，灯的电压：
U额＝U﹣U滑左＝4.5V﹣2V＝2.5V，灯正常发光；
在步骤③中，电路中只有滑动变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片右侧电阻丝的电压为：
U﹣3V＝4.5V﹣3V＝1.5V，根据分压原理，R滑左：R滑右＝2：1，因滑动变阻器的总电阻为15Ω，故R滑左＝10Ω，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过滑动变阻器的电流即灯的额定电流：
I额＝＝＝0.2A，
则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）右；A；（2）①0.625；10；②越亮；③C；（3）②2；④0.5。
四、论述计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，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）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少；
（2）电瓶车牵引力的功率。
【解答】解：
（1）小明的妈妈骑车的时间t＝5min＝300s，路程s＝1.5km＝1500m，
则小明的妈妈骑车的速度：
v＝＝＝5m/s；
（2）电瓶车牵引力的功率：
P＝＝＝Fv＝100N×5m/s＝500W。
答：（1）小明骑车的速度是5m/s；
（2）小明的妈妈骑车的功率是500W。
20．（8分）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
【解答】解：（1）低温挡工作时电路中的电流：I＝＝＝2A；
（2）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为：
R＝＝＝110Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝110Ω﹣70Ω＝40Ω；
（3）“3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转25转消耗的电能：W＝kW•h＝×3.6×106J＝3×104J；
电烤箱的实际功率：P＝＝＝1000W；
根据P＝可知，电烤箱的实际电压：U实＝＝＝200V。
答：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（2）发热电阻R1的阻值是40Ω；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
21．（8分）小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10N、底面积为200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过一根长为5cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，物体B未与容器底紧密接触，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，如图甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。（细线不可伸长，且质量、体积不计）求：
（1）图甲所示水对容器底的压强；
（2）物体B的密度；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力。
【解答】解：（1）图甲所示水对容器底的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；
（2）由图乙可知，容器内水深度为4cm时，图象出现拐点，且此时A受到的浮力为0，说明此时水恰好接触A的下表面，即B的高度为：hB＝4cm，
所以B的体积为：VB＝SBhB＝25cm2×4cm＝100cm3，
水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，此时B受重力、支持力和浮力作用，
此时B受到的浮力为：F浮B＝ρ水gV排B＝ρ水gVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N，
此时容器底对物体B的支持力为：F支B＝F压B＝1.7N，
所以GB＝F浮B+F支B＝1N+1.7N＝2.7N，
由G＝mg＝ρVg可得，物体B的密度为：
ρB＝＝＝2.7×103kg/m3；
（3）由图乙可知，当容器内水深度为h1时，图象出现拐点，且随后注水一段时间内A受到的浮力保持不变，说明这段时间内A处于漂浮状态，
则GA＝F＝6N，
当容器内水深度大于h2时，正方体A所受浮力又保持F1不变，有2种可能，一是A、B整体浸没在水中，二是A、B整体处于漂浮，
正方体A的体积VA＝（10cm）3＝1000cm3，
若整体浸没在水中，则整体受到的总浮力：
F浮总＝ρ水gV排总＝ρ水g（VA+VB）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1000+100）×10﹣6m3＝11N，
而整体受到的总重力G总＝GA+GB＝6N+2.7N＝8.7N，
比较可知F浮总＞G总，所以整体不可能浸没在水中，则整体最终会处于漂浮状态，
所以，当容器内水深度等于h2时，整体恰好处于漂浮状态（B即将离开容器底），此时A受重力、拉力和浮力作用，B受重力、拉力和浮力作用，
则绳对B的拉力为：T＝GB﹣F浮B＝2.7N﹣1N＝1.7N，
则绳对A的拉力为：T'＝F＝1.7N，
所以A受到的浮力为：F浮A＝GA+T'＝6N+1.7N＝7.7N，
由F浮＝ρ水gV排可知，A排开水的体积为：
V排A＝＝＝7.7×10﹣4m3，
此时A浸入水中的深度为：hA＝＝＝0.077m＝7.7cm，
则此时容器内水的深度为：h2＝4cm+5cm+7.7cm＝16.7cm，
所以当注水深度为16cm时，A、B整体仍处于沉底状态，
此时A浸入水中的深度为hA＝16cm﹣4cm﹣5cm＝7cm，
则此时容器内水的体积为：V水＝S容h水﹣VB﹣VA浸＝200cm2×16cm﹣100cm3﹣10cm×10cm×7cm＝2400cm3＝2.4×10﹣3m3，
则此时容器内水的重力为：G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3×10N/kg＝24N，
所以容器对水平桌面的压力为：F压＝GA+GB+G水+G容＝6N+2.7N+24N+10N＝42.7N。
答：（1）图甲所示水对容器底的压强为1200Pa；
（2）物体B的密度为2.7×103kg/m3；
（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力为42.7N。