2024年陕西师大附中中考物理五模试卷附解析

这是一份2024年陕西师大附中中考物理五模试卷附解析，共37页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）科学与我们实际生活密切相关，下列物理量的估测较符合实际的是（ ）
A．演奏国歌所需要的时间约为50s
B．一根筷子的长度约为50cm
C．家里的一盏台灯正常工作时电流为2A
D．一名中学生游泳时受到的浮力约为200N
2．（2分）今年无锡开学初，突降小冰粒，它不是冰雹也不是雪，而是霰（xian），是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒!它是《诗经•小雅•颊弁》中“如彼雨雪，先集维霰”的霰，是《春江花月夜》中“江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰”的霰，古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化，最可能是（ ）
A．液化B．凝华C．凝固D．熔化
3．（2分）如图所示为小李用照相机拍摄的石拱桥照片，下列有关说法错误的是（ ）
A．桥在水中的倒影，是由于光的反射形成的
B．若相机镜头焦距为f，拍摄时镜头到桥的距离要大于2f
C．桥的倒影看起来比较暗，是由于一部分光折射到了水中
D．在行人从桥下走到桥顶的过程中，其倒影将变小
4．（2分）苏宁物流推出了一款无人快递车，它不用人为控制，自己就能找到目的地，不仅能避让行人车辆，还能自己乘电梯、叫门等。下列说法正确的是（ ）
A．快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了增大压强
B．快递车受到的重力和阻力是一对平衡力
C．若快递车在运动过程中所受的力全部消失，将会慢慢停下
D．快递车突然刹车时，会继续向前运动一段距离，是由于车具有惯性
5．（2分）不久前，西安交通大学教授提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶，如图所示，其具有高强度、高柔性、高弹性、低密度，良好的隔热性能、绝缘性、耐低温、耐高温。下列关于其应用不正确的是（ ）
A．空间站舱体外的保温层
B．汽车座椅的填充物
C．消防员的防火服
D．电池的电极
6．（2分）久负盛名的“葫芦鸡”，是古城西安的传统名菜。在烹制前用细绳把鸡捆扎起来，先煮、后蒸、再油炸，这样烹制出来的鸡，不但香醇酥嫩、香气四溢，而且鸡身完整似葫芦。在葫芦鸡的制作中，以下说法正确的是（ ）
A．葫芦鸡在加热过程中含有的热量增多
B．葫芦鸡被加热的过程中，是通过做功的方式使其内能增加
C．蒸鸡时香气四溢，是因为分子之间存在引力
D．葫芦鸡被加热后，香味更浓郁，这是因为分子热运动快慢与温度有关
7．（2分）如图是某住宅户内配电系统示意图，下列说法正确的是（ ）
A．电能表用来测量量家中用电器的总功率，空气开关与保险丝的作用完全相同
B．若闭合开关后灯泡不亮，而空调还能工作，用试电笔检查插座左右两孔，氖管都发光，一定是c、d之间发生了断路
C．甲、乙两图中的人都会触电
D．若空气开关“跳闸”，可能是发生了触电事故
8．（2分）如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析不正确的是（ ）
A．图甲是压缩冲程，机械能转化为内能
B．图乙是做功冲程，内能转化为机械能
C．图丙中塞子被弹起时内能转化为机械能，该过程能量转化与乙图类似
D．若该内燃机的转速为3000r/min，则它每秒钟对外做功200次
9．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OA长为0.6m，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
10．（2分）某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置（如图甲）。绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计，电源电压保持7.5V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡上标有“6V3W”字样，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变），压敏电阻R的阻值随压力的变化规律如图乙所示。为保证电路安全，下列说法正确的是（ ）
①电路中的最大电流值为0.8A
②迎风板能够承受压力的范围是0～6N
③当压敏电阻所受的压力为0时，小灯泡的实际功率为0.75W
④当压力由0变大到5N时，电压表的示数从4.5V减少到1.5V
A．只有③④B．只有②③C．只有①④D．只有①②
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（3分）据晋代张华的《博物志》记载，我国古代把冰块制成透镜，利用透镜对光的 （选填“发散”、“会聚”）作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 （选填“近视”、“远视”）眼；电影院的放映机的镜头也相当于这类透镜，电影放映时，银幕上形成的是 （选填“正立”、“倒立”）放大的实像。
12．（3分）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 ；CD段返回器的机械能 （均选填“变大”“不变”或“变小”），着陆过程中返回器受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。
13．（3分）观察如图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，车对地面的压力会 （选填“变大”“变小”或“不变”），从而使车与地面之间的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”），车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的 （选填“A”或“B”）。
14．（4分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1的示数将 ，电压表V2的示数和电流表A的示数的比值将 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）；当滑片移动到某一位置时，V1的示数是2.5V，V2的示数是2V，A1的示数是0.5A，此时灯泡的实际功率为 W。若灯泡突然熄灭，电流表A和电压表V2均无示数，电压表V1示数增大，则故障为 。（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“滑动变阻器断路”）
15．（3分）小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）甲装置应用的原理是 。
（2）乙中导体cd运动过程中，电能转化成 能。
（3）丙图是电吉他主要部件的基本结构图，当拨动金属吉他弦产生振动时，经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号，其工作原理与 （连填“甲”或“乙”）相同。
16．（2分）用两个相同的“热得快”分别给质量为100g，初温均为15℃的水和煤油同时加热（容器相同），两液体的温度随时间变化的图像如图所示。由图像可知，液体 （选填“a”或“b”）是水。若液体b从15℃升高到35℃，该过程中液体b吸收热量为 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
17．（2分）如图所示，物体静止在斜面上，画出物体对斜面压力的示意图。
18．（2分）如图所示，凹透镜光路中，分别作出AO的出射光线和BC的入射光线；
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
19．（4分）物理课上我们做了许多实验，如图：
（1）如图甲所示，瓶子在手中静止，增大手对瓶子的握力时，瓶子受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）如图乙所示，秒表的读数为 s；
（3）如图丙所示，金属箔张开，这是因为 ；
（4）如图丁所示，若仅改变硬纸片在梳子梳齿上划动的速度，可以改变发出声音的 。
20．（5分）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图所示，得到的数据如下表所示。
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图 所示装置做的实验；
（2）小组同学再用甲装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为 。（百分号前保留一位小数）
（3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越 ；
（4）采用图丙装置提升同一物体，改变动滑轮重G动进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N；（忽略绳重和摩擦）
（5）另一创新小组使用甲装置，用重为4N、6N的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于表中数据，该小组测量值偏大的原因可能是 （选填字母）。
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态
21．（7分）小林用图甲所示的实验器材探究电流与电阻的关系，电源由三节新干电池串联而成，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，除图甲中的实验器材之外，还有阻值分别为10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻可供选用。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑片时，电路中电流变大，注意不能与其他导线交叉）
（2）小林实验时记录的实验数据如上表所示：由表可知该探究过程中应保持定值电阻R两端的电压为 V不变；当小林用10Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验时，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（3）分析表1中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）。
（4）为使实验结论更具普遍性，小林又找来一个阻值为30Ω的定值电阻，用其进行实验时发现无法完成实验。在不改变实验装置的前提下，小林若要完成此次实验，应设置定值电阻两端的电压不低于 V。
（5）完成实验后，该同学思考，在没有电压表、电源电压未知的情况下，也可以测出一个未知电阻的阻值。他设计了如图乙所示的电路，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，请完成对应的实验步骤：
①连接好电路，调节滑动变阻器滑片至最左端，记下电流表示数为I1；
② ，记下此时电流表示数为I2；
③计算得出未知电阻的阻值为Rx＝ 。（用所给字母表示）
22．（6分）如图所示为小华和小红在广场看小朋友玩套圈游戏，发现水平抛出的圆圈落地时的水平距离不尽相同，引起了他们的思考。于是他们按图乙所示方法，找来圆弧轨道（末端水平）、一个小钢球，探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离s与哪些因素有关。探究前他们提出了如下猜想：
猜想1：与水平抛出时的速度v有关；
猜想2：与水平抛出点离地高度H有关。
（1）为便于采集实验数据，水平地面应铺设 （选填字母）；
A．光滑木板
B．橡皮泥
C．毛巾
（2）让钢球从圆弧轨道上由静止释放，钢球向下滚动的过程中 能转化为动能，实验中使钢球从圆弧轨道的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，可控制钢球离开桌面时的速度相同；
（3）下表是他们在实验中测得的数据：
①分析实验号为1、2、3的数据，可得出的初步结论是：在其他条件相同的情况下，水平抛出时的速度v越大，落地点与抛出点的水平距离越 ；
②分析实验序号为 的数据，可验证猜想2是正确的；
（4）小红联想到体育课前抛实心球的情景，若想将实心球抛得更远，请提出合理的建议： 。
四、综合题（每小题8分，共计16分）
23．（8分）工人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起一根实心的石柱（不吸水），如图甲所示，动滑轮的质量为20kg。石柱从离开池底到下表面刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间的关系如图乙所示。石柱从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间的关系如图丙所示。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面接触的总面积为500cm2，石柱的底面积为200cm2，，g＝10N/kg，不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，石柱底部与池底不密合，忽略水面高度变化。求：
（1）池水深度；
（2）石柱未露出水面时受到的浮力；
（3）石柱全部露出水面后人对绳的拉力；
（4）石柱的密度。
24．（8分）如图甲所示，是某款自动控温电热水器的电路图，热水的温度可以设置。其中控制电路电压恒为9V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示；R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计；当通过电磁铁的电流≥360mA时，衔铁被吸合；当电磁铁的电流≤300mA时，衔铁被释放。工作电路中电热丝R3、R4均置于水箱中，R3＝22Ω，保温功率为880W，在加热状态时，热水器的加热效率为80%。工作过程中，电源电压均保持不变。
（1）R4的阻值为多大？
（2）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，能使水温升高多少【c水＝4.2×103J/（kg•℃）结果保留1位小数】
（3）若将R2的阻值调为15Ω，则电热水器中的水温可以控制在哪个范围？
（4）为了将热水器内水的温度调低一些，应对电路进行怎样的调节？请写出你的调节办法（不需要分析理由）
2024年陕西师大附中中考物理五模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）科学与我们实际生活密切相关，下列物理量的估测较符合实际的是（ ）
A．演奏国歌所需要的时间约为50s
B．一根筷子的长度约为50cm
C．家里的一盏台灯正常工作时电流为2A
D．一名中学生游泳时受到的浮力约为200N
【答案】A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A．演奏国歌所需要的时间不到1min，大约为50s，故A正确；
B．一根筷子的长度约为20cm，故B不正确；
C．家里的一盏台灯正常工作时电流为0.2A，故C不正确；
D．中学生的重力约500N，一名中学生游泳时接近漂浮，受到的浮力F浮＝G＝500N，故D不正确。
故选：A。
2．（2分）今年无锡开学初，突降小冰粒，它不是冰雹也不是雪，而是霰（xian），是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒!它是《诗经•小雅•颊弁》中“如彼雨雪，先集维霰”的霰，是《春江花月夜》中“江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰”的霰，古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化，最可能是（ ）
A．液化B．凝华C．凝固D．熔化
【答案】B
【分析】凝华指物质由气态直接转变成固态，凝华要放热。
【解答】解：霰是水蒸气遇冷放热凝华形成的，故B正确。
故选：B。
3．（2分）如图所示为小李用照相机拍摄的石拱桥照片，下列有关说法错误的是（ ）
A．桥在水中的倒影，是由于光的反射形成的
B．若相机镜头焦距为f，拍摄时镜头到桥的距离要大于2f
C．桥的倒影看起来比较暗，是由于一部分光折射到了水中
D．在行人从桥下走到桥顶的过程中，其倒影将变小
【答案】D
【分析】（1）倒影的形成原因与平面镜成像的原理相同。
（2）景物反射的光线到水面，一部分光折射到了水中，另一部分被水面反射，所以亮度肯定不及景物本身了。
（3）照相机的镜头相当于凸透镜，其成像原理为：物距u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，此时，物近像远像变大。
【解答】解：A．石拱桥在水中的倒影等同于平面镜成像，是光的反射形成的，故A正确；
B．照相机的原理：凸透镜满足u＞2f，成倒立缩小的实像；若相机镜头焦距为f，拍摄时镜头到桥的距离要大于2f，故B正确；
C．倒影看起来比桥本身暗一些，主要是因为桥的光射到水面时，有一部分发生了折射，故C正确；
D．石拱桥在水中的倒影等同于平面镜成像，像与物的大小相等，所以在行人从桥下走到桥顶的过程中，其倒影将不变，故D错误。
故选：D。
4．（2分）苏宁物流推出了一款无人快递车，它不用人为控制，自己就能找到目的地，不仅能避让行人车辆，还能自己乘电梯、叫门等。下列说法正确的是（ ）
A．快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了增大压强
B．快递车受到的重力和阻力是一对平衡力
C．若快递车在运动过程中所受的力全部消失，将会慢慢停下
D．快递车突然刹车时，会继续向前运动一段距离，是由于车具有惯性
【答案】D
【分析】（1）摩擦力大小的影响因素：压力和接触面粗糙程度．压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；
（3）所受的各力突然消失，即为牛顿第一定律描述的情况：当物体不受任何外力时，总要保持静止或是匀速直线运动状态；
（4）物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解：A．快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦，不是增大压强，故A错误；
B．快递车受到的重力和阻力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．由牛顿第一定律可知，若快递车在运动过程中所受的力全部消失，快递车会保持原来的运动状态，即仍做匀速直线运动，故C错误；
D．快递车刹车后，快递车由于具有惯性仍要保持原来的运动状态，所以继续向前运动，故D正确。
故选：D。
5．（2分）不久前，西安交通大学教授提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶，如图所示，其具有高强度、高柔性、高弹性、低密度，良好的隔热性能、绝缘性、耐低温、耐高温。下列关于其应用不正确的是（ ）
A．空间站舱体外的保温层
B．汽车座椅的填充物
C．消防员的防火服
D．电池的电极
【答案】D
【分析】根据物体导电性能判断各选项的对错。
【解答】解：层状陶瓷气凝胶，具有高强度、高柔性、高弹性、低密度，良好的隔热性能、绝缘性、耐低温、耐高温，故它可以做消防员防护服、汽车座椅的填充物和飞机上的机身保温层；但电池的电极要良好的导电性。这种材料不适合做电池的电极。故ABC正确；D错误；
故选：D。
6．（2分）久负盛名的“葫芦鸡”，是古城西安的传统名菜。在烹制前用细绳把鸡捆扎起来，先煮、后蒸、再油炸，这样烹制出来的鸡，不但香醇酥嫩、香气四溢，而且鸡身完整似葫芦。在葫芦鸡的制作中，以下说法正确的是（ ）
A．葫芦鸡在加热过程中含有的热量增多
B．葫芦鸡被加热的过程中，是通过做功的方式使其内能增加
C．蒸鸡时香气四溢，是因为分子之间存在引力
D．葫芦鸡被加热后，香味更浓郁，这是因为分子热运动快慢与温度有关
【答案】D
【分析】（1）热量是热传递过程中传递能量的多少；
（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（3）物质有分子组成，分子在不停地做无规则运动，分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（4）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：A．热量是热传递过程中传递能量的多少，热量是过程量，不能说含有，故A错误；
B．葫芦鸡被加热的过程中，葫芦鸡吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式使其内能增加，故B错误；
C．蒸鸡时香气四溢，这是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D．根据分子运动与温度的关系可知，葫芦鸡被加热后，香味更浓郁，这是因为分子热运动快慢与温度有关，故D正确。
故选：D。
7．（2分）如图是某住宅户内配电系统示意图，下列说法正确的是（ ）
A．电能表用来测量量家中用电器的总功率，空气开关与保险丝的作用完全相同
B．若闭合开关后灯泡不亮，而空调还能工作，用试电笔检查插座左右两孔，氖管都发光，一定是c、d之间发生了断路
C．甲、乙两图中的人都会触电
D．若空气开关“跳闸”，可能是发生了触电事故
【答案】B
【分析】（1）电能表是测量电能多少的仪器；当电路中的电流过大时，空气开关会断开电路；电路中的电流过大时，保险丝会熔断；
（2）空调能工作，说明电路是通路，根据试电笔氖管的发光情况分析；
（3）触电的本质是有电流通过人体，电压触电有单线触电和双线触电两种；
（4）空气开关”跳闸“是因为家庭电路中的电流过大造成的。
【解答】解：A、电能表用来计量家中所有用电器消耗电能多少的仪器；空气开关兼具总开关和保险丝的作用，可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全，也可当总开关使用随时切断电路，故A错误；
B、若闭合开关后灯泡不亮，而空调还能工作，说明空调的电路是接通的；用试电笔检查插座左右两孔氖管都发光，三孔插座的左孔通过灯泡、空开与火线相连，说明左右两孔与火线之间是接通的，所以故障原因可能是c、d之间发生了断路，故B正确；
C、图甲中，人体同时接触家庭电路的零线和火线，会引起双线触电；乙图中若人站在干燥的木凳上（木凳是绝缘体），虽然一只手接触火线，但人体中没有电流，一般不会引起触电，故C错误；
D、电路中的电流过大会引起空气开关”跳闸“，电路中电流过大的原因可能是用电器的总功率过大或者电路短路，但不一定发生了触电事故，故D错误。
故选：B。
8．（2分）如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析不正确的是（ ）
A．图甲是压缩冲程，机械能转化为内能
B．图乙是做功冲程，内能转化为机械能
C．图丙中塞子被弹起时内能转化为机械能，该过程能量转化与乙图类似
D．若该内燃机的转速为3000r/min，则它每秒钟对外做功200次
【答案】D
【分析】（1）内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；
（2）木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低；
（3）在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮和曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
【解答】解：A、甲图中，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩气缸内气体，则该冲程是压缩冲程，即是把机械能转化为内能的过程，故A正确；
B、乙图中，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，是做功冲程，此冲程中燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能，故B正确；
C、塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，该过程能量转化与乙图类似，故C正确；
D、内燃机的转速为3000r/min＝50r/s，由于在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮和曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，所以该汽油机每秒钟对外做功25次，故D错误。
故选：D。
9．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OA长为0.6m，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
【答案】A
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断此时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
（3）根据杠杆平衡条件分析向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力大小的变化。
【解答】解：由题意可知，AB两端的作用力方向都是竖直向下，据此画出两力的力臂，如图所示：
A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，由所画图可知，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；
BC、由所画图可知，△OAC∽△OBD，由数学知识可知，＝＝＝，
根据杠杆的平衡条件有：G石×OC＝FB×OD，则杠杆平衡时B端的拉力FB＝×G石＝G石＝×50N＝25N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝25N﹣20N＝5N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣25N＝95N，故BC错误；
D、向上拉绳提起装满水的桶时，由FB＝×G石＝G石可知，B端的拉力不变，则向上拉绳提起装满水的桶时拉力也不变，故D错误。
故选：A。
10．（2分）某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置（如图甲）。绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计，电源电压保持7.5V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡上标有“6V3W”字样，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变），压敏电阻R的阻值随压力的变化规律如图乙所示。为保证电路安全，下列说法正确的是（ ）
①电路中的最大电流值为0.8A
②迎风板能够承受压力的范围是0～6N
③当压敏电阻所受的压力为0时，小灯泡的实际功率为0.75W
④当压力由0变大到5N时，电压表的示数从4.5V减少到1.5V
A．只有③④B．只有②③C．只有①④D．只有①②
【答案】B
【分析】由电路图可知，压敏电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的电流特点结合电流表的量程确定电路中的最大电流；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电路中的电流最大时，压敏电阻的阻值最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出压敏电阻的最小阻值；当压敏电阻所受的压力为0时，其阻值最大，由图象可知此时压敏电阻的阻值，然后得出压敏电阻的阻值变化范围，由图乙可知，迎风板能够承受压力的范围；
（3）当压敏电阻所受的压力为0时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出小灯泡的实际功率；
（4）根据欧姆定律求出压力为0时电压表的示数，根据图乙读出压力为5N时压敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时电压表的示数，然后得出答案。
【解答】解：由电路图可知，R与L串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
①由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流，
电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A，故①错误；
②由可得，灯泡的电阻，
当电路中的电流最大时，压敏电阻的阻值最小，由欧姆定律得，此时电路的总电阻，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以压敏电阻的最小阻值R小＝R总﹣RL＝15Ω﹣12Ω＝3Ω，
当压敏电阻所受的压力为0时，压敏电阻的阻值最大为18Ω，压敏电阻的阻值变化范围是3Ω～18Ω，
由图乙可知，迎风板能够承受压力的范围是0～6N，故②正确；
③当压敏电阻所受的压力为0时，电路中的电流，
小灯泡的实际功率，故③正确；
④当压力为0时，电路中的电流为0.25A，此时电压表的示数UR＝I小R大＝0.25A×18Ω＝4.5V，
当压力为5N时，由图乙可知压敏电阻的阻值R＝4Ω，
此时电路中的电流，
此时电压表的示数，
所以，当压力由0变大到5N时，电压表的示数从4.5V减少到1.875V，故④错误。
故选：B。
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11．（3分）据晋代张华的《博物志》记载，我国古代把冰块制成透镜，利用透镜对光的 会聚 （选填“发散”、“会聚”）作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 远视 （选填“近视”、“远视”）眼；电影院的放映机的镜头也相当于这类透镜，电影放映时，银幕上形成的是 倒立 （选填“正立”、“倒立”）放大的实像。
【答案】会聚；远视；倒立
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼；投影仪成倒立、放大的实像。
【解答】解：由于凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。
远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方，为远视眼。为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
放映机的镜头相当于一个凸透镜，其原理是物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，成一个倒立、放大的实像。
故答案为：会聚；远视；倒立。
12．（3分）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 变小 ；CD段返回器的机械能 变小 （均选填“变大”“不变”或“变小”），着陆过程中返回器受到 非平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。
【答案】变小；变小；非平衡力。
【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和，据此分析动能、机械能的变化。非平衡力作用时，物体的运动状态改变。
【解答】解：由图可知，嫦娥五号返回器由 A 到B 的过程中高度增大，则重力势能增大，由于空气阻力，机械能总量减小，因此动能变小。
由 C 到 D 的过程中，由于空气阻力，机械能因空气阻力转化为内能，总量变小。
着陆过程中，返回器的方向和速度都在变化，处于非平衡状态，受到非平衡力作用。
故答案为：变小；变小；非平衡力。
13．（3分）观察如图甲中汽车的外形可知，若汽车在水平路面上急速行驶，由于车上、下表面空气的流动速度不同，车对地面的压力会 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），从而使车与地面之间的摩擦力 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），车容易失控。为了避免发生上述意外情况，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的 B （选填“A”或“B”）。
【答案】变小；变小；B
【分析】（1）流体流速越快的地方，产生的压强越小。
（2）车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力。当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小。
（3）要产生向下的压力，导流板横截面的形状就应跟飞机机翼的形状相反﹣﹣上平下凸，使上方的空气流速小、压强大。
【解答】解：汽车急速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力。车对地面压力减小，使车与地面之间的摩擦力减小，车发飘，司机难把握方向，容易引发事故。
“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，偏导器上方的空气流速小、压强大，下方的空气流速大、压强小，产生一个向下的压强差，增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，故应选B。
故答案为：变小；变小；B。
14．（4分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1的示数将 变小 ，电压表V2的示数和电流表A的示数的比值将 变大 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）；当滑片移动到某一位置时，V1的示数是2.5V，V2的示数是2V，A1的示数是0.5A，此时灯泡的实际功率为 1.25 W。若灯泡突然熄灭，电流表A和电压表V2均无示数，电压表V1示数增大，则故障为 灯泡断路 。（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“滑动变阻器断路”）
【答案】变小；变大；1.25；灯泡断路。
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压和灯泡两端的电压变化，然后得出电压表V1示数和电流表A示数的乘积变化、电压表V2示数和电流表A示数的比值变化；
根据P＝UI可得灯泡的实际功率；若灯泡突然熄灭，电流表A没有示数，可能电路中出现断路，电压表V2无示数，电压表V1示数增大，由此判断故障可能的原因。
【解答】解：由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，电压表V2示数和电流表A示数的比值变大。
灯泡的实际功率为P1＝U1I1＝2.5V×0.5A＝1.25W；
若灯泡突然熄灭，电流表A没有示数，可能电路中出现断路，电压表V2无示数，电压表V1示数增大，可能灯泡断路。
故答案为：变小；变大；1.25；灯泡断路。
15．（3分）小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）甲装置应用的原理是 电磁感应 。
（2）乙中导体cd运动过程中，电能转化成 机械 能。
（3）丙图是电吉他主要部件的基本结构图，当拨动金属吉他弦产生振动时，经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号，其工作原理与 甲 （连填“甲”或“乙”）相同。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，即发电机就是利用该原理制成的；
（2）直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；
（3）根据电动机和发电机的原理进行判断。
【解答】解：（1）由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
（2）此时cd有电流通过，在磁场中受力的作用而运动，将电能转化为机械能；
（3）根据图丙可知，没有电源，通过拨动弦转化为电信号，最后转为声音信号，因此该过程为电磁感应现象，与发电机原理相同，即与甲的原理相同。
故答案为：（1）电磁感应；（2）机械；（3）甲。
16．（2分）用两个相同的“热得快”分别给质量为100g，初温均为15℃的水和煤油同时加热（容器相同），两液体的温度随时间变化的图像如图所示。由图像可知，液体 a （选填“a”或“b”）是水。若液体b从15℃升高到35℃，该过程中液体b吸收热量为 4.2×103 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【答案】a；4.2×103。
【分析】（1）比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）根据 Q＝cmΔt可知，计算出吸收热量。
【解答】解：由图可以看出：质量相同的水和煤油，升高相同的温度，a的加热时间长，根据转换法可知，加热时间反映吸收热量的多少，所以a吸收的热量多，根据Q＝cmΔt可知，其他条件相同时，比热容大的吸收的热量多，因为水的比热容比煤油的大，所以，a液体是水，b液体是煤油。
水从15℃升高到35℃吸收热量为
，
质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水的加热时间是6分钟，而煤油加热的时间是3分钟，时间是水的一半，所以，煤油（液体b）吸收的热量是
。
故答案为：a；4.2×103。
17．（2分）如图所示，物体静止在斜面上，画出物体对斜面压力的示意图。
【答案】见试题解答内容
【分析】斜面受到的压力的作用点在斜面上，从作用点起沿力的方向画线段，在线段的末端画出箭头表示力的方向。
【解答】解：压力的作用点在接触面的中点处，从压力的作用点开始沿垂直于斜面向下的方向画一条线段，在线段的末端画上箭头，并标上符号F，如下图所示：
18．（2分）如图所示，凹透镜光路中，分别作出AO的出射光线和BC的入射光线；
【答案】见试题解答内容
【分析】过光心的光线传播方向不改变。
【解答】解：AO是经过光心的光线，其传播方向不变；BC是平行于主光轴的折射光线，根据延长过焦点的光，经凹透镜折射后平行于主光轴作出入射光线，光路图如图所示：
。
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
19．（4分）物理课上我们做了许多实验，如图：
（1）如图甲所示，瓶子在手中静止，增大手对瓶子的握力时，瓶子受到的摩擦力将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）如图乙所示，秒表的读数为 99.8 s；
（3）如图丙所示，金属箔张开，这是因为 同种电荷相互排斥 ；
（4）如图丁所示，若仅改变硬纸片在梳子梳齿上划动的速度，可以改变发出声音的 音调 。
【答案】（1）不变；（2）99.8；（3）同种电荷相互排斥；（4）音调。
【分析】（1）首先根据二力平衡知识判断出摩擦力的大小；响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度，根据影响因素判断摩擦力的变化情况；
（2）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；
（3）验电器的原理是同种电荷相互排斥而张开；
（4）音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。
【解答】解：（1）瓶子静止悬在空中处于平衡状态，瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力，二力平衡，不会随握力的增大而增大，所以增大手对瓶子的握力时，瓶子受到的摩擦力将不变。
（2）如图所示，秒表中间的小表盘上，每个小格代表0.5min，指针指在“1”和“2”之间，偏向“2”一侧，小表盘的读数为1min；在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以每个小格代表0.1s，因为小表盘指针偏向“2”一侧，所以大表盘指针的读数为39.8s，秒表的读数为1min39.8s＝1×60s+39.8s＝99.8s。
（3）验电器的原理是同种电荷相互排斥而张开；所以带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，验电器上多余的电荷通过验电器的金属杆传给金属球，传给玻璃棒，两片金属箔带同种电荷，同种电荷相互排斥而张开。
（4）用硬卡纸拨动塑料梳的梳齿，要听硬卡纸振动发出的声音；划动速度越小，硬卡纸振动的频率变慢，听到声音的音调降低，说明音调与发声体振动的频率有关。
故答案为：（1）不变；（2）99.8；（3）同种电荷相互排斥；（4）音调。
20．（5分）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图所示，得到的数据如下表所示。
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图 乙 所示装置做的实验；
（2）小组同学再用甲装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为 83.3% 。（百分号前保留一位小数）
（3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越 高 ；
（4）采用图丙装置提升同一物体，改变动滑轮重G动进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 3 N；（忽略绳重和摩擦）
（5）另一创新小组使用甲装置，用重为4N、6N的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于表中数据，该小组测量值偏大的原因可能是 C （选填字母）。
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态
【答案】（1）乙；（2）83.3%；（3）高；（4）3；（5）C。
【分析】（1）根据物体上升的高度与绳子自由端通过的距离的关系分析；
（2）根据表中数据，η＝＝求出第三次实验中滑轮组的机械效率；
（3）分析表中实验数据得出结论；
（4）由图丙可知，绳子有效股数为2，根据可得被提升物体所受的重力；
（5）对选项进行逐一分析。
【解答】解：（1）实验2中，物体升高0.1m，绳端移动距离为0.4m，则，
物体和动滑轮的总重由4段绳子承担，所以第2次实验是用乙滑轮组做的实验。
（2）甲装置中承担物重的绳子的股数为n＝3，
实验3中h＝0.2m，
则s＝nh＝3×0.2m＝0.6m，
第3次实验的机械效率为；
（3）由实验1和实验3可知，使用的是同一滑轮组，而提升的物体越重，机械效率的数值越大，所以结论是使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（4）由图丙可知，绳子有效股数为2，根据，
由图丁装置知，当动滑轮重为1N时，机械效率为75%，则，
故被提升物体所受的重力G＝3N；
（5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，故A错误；
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，故B错误；
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态，此时的摩擦力克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，故C正确。
故选：C。
故答案为：（1）乙；（2）83.3%；（3）高；（4）3；（5）C。
21．（7分）小林用图甲所示的实验器材探究电流与电阻的关系，电源由三节新干电池串联而成，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，除图甲中的实验器材之外，还有阻值分别为10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻可供选用。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑片时，电路中电流变大，注意不能与其他导线交叉）
（2）小林实验时记录的实验数据如上表所示：由表可知该探究过程中应保持定值电阻R两端的电压为 2.4 V不变；当小林用10Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验时，应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）端移动。
（3）分析表1中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 （选填“正比”或“反比”）。
（4）为使实验结论更具普遍性，小林又找来一个阻值为30Ω的定值电阻，用其进行实验时发现无法完成实验。在不改变实验装置的前提下，小林若要完成此次实验，应设置定值电阻两端的电压不低于 2.7 V。
（5）完成实验后，该同学思考，在没有电压表、电源电压未知的情况下，也可以测出一个未知电阻的阻值。他设计了如图乙所示的电路，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，请完成对应的实验步骤：
①连接好电路，调节滑动变阻器滑片至最左端，记下电流表示数为I1；
② 调节滑动变阻器滑片至最右端 ，记下此时电流表示数为I2；
③计算得出未知电阻的阻值为Rx＝ 。（用所给字母表示）
【答案】（1）见解答图；（2）2.4；左；（3）反比；（4）2.7；（5）调节滑动变阻器滑片至最右端；。
【分析】（1）根据滑动变阻器与定值电阻串联，向右移动滑片时，电路中电流变大进行画图：
（2）由U＝IR得出电压表示数；根据串联分压进行分析；
（3）导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）由串联电路电流相等可得，据此进行分析；
（5）调节滑动变阻器滑片至最右端，只有 Rx 的简单电路，电流表测量电路中的电流；调节滑动变阻器滑片至最左端，电阻和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，由欧姆定律列出电源电压表达式，根据电源电压不变解得定值电阻的阻值。
【解答】解：（1）向右移动滑片时，电路中电流变大，则整个电路中的电阻变小，所以变阻器接入电路中的电阻变小，因此，变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
（2）由表格可知U＝IR＝5Ω×0.48A＝10Ω×0.24A＝15Ω×0.16A＝20Ω×0.12A＝2.4V，
当小林用10Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验时，定值电阻两端电压变大，根据串联分压可知，此时应该增大滑动变阻器两端电阻，即应将滑动变阻器的滑片向左移动。
（3）分析表中的数据可知，电流与电阻的乘积是一定值，故可得结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）电源由三节新干电池串联而成，电源电压U＝1.5V×3＝4.5V，
由串联电路电流相等可得，
当R滑＝20Ω，R＝30Ω时＝＝，
解得：UR＝2.7V；
（5）调节滑动变阻器滑片至最右端，只有 Rx 的简单电路，电流表测量电路中的电流；调节滑动变阻器滑片至最左端，电阻和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电源电压U＝I1（Rx+R0），电源电压U＝I2Rx，
电源电压不变，所以I1（Rx+R0）＝I2Rx，解得：。
故答案为：（1）见解答图；（2）2.4；左；（3）反比；（4）2.7；（5）调节滑动变阻器滑片至最右端；。
22．（6分）如图所示为小华和小红在广场看小朋友玩套圈游戏，发现水平抛出的圆圈落地时的水平距离不尽相同，引起了他们的思考。于是他们按图乙所示方法，找来圆弧轨道（末端水平）、一个小钢球，探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离s与哪些因素有关。探究前他们提出了如下猜想：
猜想1：与水平抛出时的速度v有关；
猜想2：与水平抛出点离地高度H有关。
（1）为便于采集实验数据，水平地面应铺设 B （选填字母）；
A．光滑木板
B．橡皮泥
C．毛巾
（2）让钢球从圆弧轨道上由静止释放，钢球向下滚动的过程中 重力势 能转化为动能，实验中使钢球从圆弧轨道的 相同 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，可控制钢球离开桌面时的速度相同；
（3）下表是他们在实验中测得的数据：
①分析实验号为1、2、3的数据，可得出的初步结论是：在其他条件相同的情况下，水平抛出时的速度v越大，落地点与抛出点的水平距离越 远 ；
②分析实验序号为 1、4、5 的数据，可验证猜想2是正确的；
（4）小红联想到体育课前抛实心球的情景，若想将实心球抛得更远，请提出合理的建议： 将实心球举高且用较大的速度抛出 。
【答案】（1）B；（2）重力势；相同；（3）远；1、4、5；（4）将实心球举高且用较大的速度抛出。
【分析】（1）实验中要测量水平抛出物体的落地点和抛出点的水平距离，要准确找到落地点，落地点的材料要选择保留痕迹的材料；
（2）小球滚下时，小球的重力势能转化为动能；小球从斜槽相同高度由静止释放，小球到达水平槽时速度相同；
（3）①根据1、2、3数据中的相同点和不同点分析；
②根据控制变量法得出结论。
（4）从实验数据可以看出，水平抛出时的速度v越大，水平抛出点离地高度H越大，落地点与抛出点的水平距离越远，据此分析解答。
【解答】解：（1）实验中要测量水平抛出物体的落地点和抛出点的水平距离，要准确找到落地点，落地点的材料要选择能保留痕迹的材料，故选择橡皮泥，故B符合题意，AC不符合题意。
故选：B。
（2）钢球从圆弧轨道上滚下时，钢球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，钢球的动能增大，钢球滚下时重力势能转化为动能。
钢球从圆弧轨道的同一高度由静止释放，钢球的重力势能转化为动能，钢球的重力势能相同，动能相同，钢球到达水平槽时速度相同。
（3）①由1、2、3知道，轨道末端水平部分离地面的高度H不变，钢球在轨道上由静止释放时的高度h增大为原来的几倍，落地点与抛出点的水平距离便增大为原来的几倍，所以结论是在其他条件相同的情况下，水平抛出时的速度v越大，落地点与抛出点的水平距离越远。
②探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离s与水平抛出点的离地高度H是否有关时，需要控制钢球在轨道上由静止释放时的高度，改变轨道末端水平部分离地面的高度H，符合题意的实验数据是1、4、5。
（4）从实验数据可以看出，水平抛出时的速度v越大，水平抛出点离地高度H越大，落地点与抛出点的水平距离越远，所以若想将实心球抛得更远，则将实心球举高且用较大的速度抛出。
故答案为：（1）B；（2）重力势；相同；（3）远；1、4、5；（4）将实心球举高且用较大的速度抛出。
四、综合题（每小题8分，共计16分）
23．（8分）工人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起一根实心的石柱（不吸水），如图甲所示，动滑轮的质量为20kg。石柱从离开池底到下表面刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间的关系如图乙所示。石柱从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间的关系如图丙所示。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面接触的总面积为500cm2，石柱的底面积为200cm2，，g＝10N/kg，不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，石柱底部与池底不密合，忽略水面高度变化。求：
（1）池水深度；
（2）石柱未露出水面时受到的浮力；
（3）石柱全部露出水面后人对绳的拉力；
（4）石柱的密度。
【答案】（1）池水深度5m；
（2）石柱未露出水面时受到的浮力400N；
（3）石柱全部露出水面后人对绳的拉力500N；
（4）石柱的密度2×103kg/m3。
【分析】（1）根据p＝ρgh得池水深度；
（2）由v＝石柱的上升速度，由图丙可知，15～25s时，石柱从刚接触水面到拉出水面，上升的高度即为物体石柱的高度，由V＝Sh可得石柱的体积，由阿基米德原理可得石柱未露出水面受到的浮力；
（3）由图丙可知，石柱全部露出水面后，根据得人对地面的压力，根据G＝mg可得人的重力，石柱全部露出水面后，由受力分析可得人对绳的拉力；
（4）由图甲可知n＝2，根据可知石柱的重力，根据G＝mg可得石柱的质量，由密度公式可得石柱的密度。
【解答】解：（1）由图乙和p＝ρgh得池水深度；
（2）石柱的上升速度，
由图丙可知，15～25s时，石柱从刚接触水面到拉出水面，上升的高度即为物体石柱的高度h物＝vt′＝0.2m/s×10s＝2m，
石柱的底面积，
石柱的体积，
石柱未露出水面受到的浮力；
（3）由图丙可知，石柱全部露出水面后，人对地面的压强，
人与地面的接触面积，
人对地面的压力，
人的重力G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
石柱全部露出水面后，人对绳的拉力F拉＝G人﹣F人＝600N﹣100N＝500N；
（4）由图甲可知n＝2，根据可知，
石柱的重力G物＝nF拉﹣G动＝2×500N﹣20×10N/kg＝800N，
石柱的质量，
石柱的密度。
答：（1）池水深度5m；
（2）石柱未露出水面时受到的浮力400N；
（3）石柱全部露出水面后人对绳的拉力500N；
（4）石柱的密度2×103kg/m3。
24．（8分）如图甲所示，是某款自动控温电热水器的电路图，热水的温度可以设置。其中控制电路电压恒为9V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示；R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计；当通过电磁铁的电流≥360mA时，衔铁被吸合；当电磁铁的电流≤300mA时，衔铁被释放。工作电路中电热丝R3、R4均置于水箱中，R3＝22Ω，保温功率为880W，在加热状态时，热水器的加热效率为80%。工作过程中，电源电压均保持不变。
（1）R4的阻值为多大？
（2）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，能使水温升高多少【c水＝4.2×103J/（kg•℃）结果保留1位小数】
（3）若将R2的阻值调为15Ω，则电热水器中的水温可以控制在哪个范围？
（4）为了将热水器内水的温度调低一些，应对电路进行怎样的调节？请写出你的调节办法（不需要分析理由）
【答案】（1）R4的阻值为33Ω；
（2）能使水温升高25℃；
（3）电热水器中的水温可以控制在40℃～60℃；
（4）减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
【分析】（1）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，电阻较小，根据P＝可知，此时为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，电阻较大，根据P＝可知，此时为保温状态，由欧姆定律可得此时电路的总电阻，由串联电路的电阻特点知R4的阻值；
（2）由P＝知加热时电热丝R3的功率，电路处于加热状态，正常工作1小时，由Q＝W＝Pt可得产生的热量，产生的热量80%被水吸收，由Q吸＝80%Q可得水吸收的热量，根据Q＝cmΔt可得水升高的温度；
（3）由欧姆定律可知衔铁被吸合电路总电阻，由串联电路的电阻特点知R1的阻值，由图乙可知对应的水温，由欧姆定律可知衔铁被吸合电路总电阻，由串联电路的电阻特点知R1的阻值，由图乙可知对应的水温；
（4）由图乙可知，要降低热水器的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值进行分析。
【解答】解：（1）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，电阻较小，根据P＝可知，此时为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，电阻较大，根据P＝可知，此时为保温状态，
此时电路的总电阻，
R4的阻值为R4＝R﹣R3＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；
（2）加热时电热丝R3的功率为，
电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量Q＝W＝Pt＝2200W×3600s＝7.92×106J，
产生的热量80%被水吸收，水吸收的热量Q吸＝80%Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J，
水升高的温度；
（3）当通过电磁铁的电流为360mA＝0.36A，
衔铁被吸合，电路总电阻，
R1的阻值R1＝R总﹣R2＝25Ω﹣15Ω＝10Ω，
由图乙可知，对应的水温为60℃，当通过电磁铁的电流为300mA＝0.3A，
衔铁被吸合，电路总电阻，
R1的阻值R′1＝R′总﹣R2＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，
由图乙可知，对应的水温为40℃，电热水器中的水温可以控制在40℃～60℃。
（4）由图乙可知，要降低热水器的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.36A，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
答：（1）R4的阻值为33Ω；
（2）能使水温升高25℃；
（3）电热水器中的水温可以控制在40℃～60℃；
（4）减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
实验次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.2
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端上移的距离s/m
0.3
0.4
0.6
机械效率
74.1%
62.5%
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.48
2.4
0.16
0.12
序号
轨道末端水平部分离地面的高度H/m
钢球在轨道上由静止释放时的高度h/m
落地点与抛出点的水平距离s/m
1
0.5
0.1
0.45
2
0.5
0.2
0.63
3
0.5
0.3
0.78
4
0.8
0.1
0.54
5
1.0
0.1
0.63
实验次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.2
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端上移的距离s/m
0.3
0.4
0.6
机械效率
74.1%
62.5%
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.48
2.4
0.16
0.12
序号
轨道末端水平部分离地面的高度H/m
钢球在轨道上由静止释放时的高度h/m
落地点与抛出点的水平距离s/m
1
0.5
0.1
0.45
2
0.5
0.2
0.63
3
0.5
0.3
0.78
4
0.8
0.1
0.54
5
1.0
0.1
0.63