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2021年安徽省中考物理信息试卷（四）(word版有答案)
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这是一份2021年安徽省中考物理信息试卷（四）(word版有答案)，共25页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）今年1月7日我县出现了入冬以来最低气温，很多窗玻璃的 （选填“内”或“外”）表面出现了窗花，这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了 （填物态变化的名称）而形成的。
2．（2分）“抖音”视频备受年轻人的喜爱，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，播放时“抖音”的音调比正常声音的 （选填“高”、“低”或“不变”）。
3．（2分）今年元月10日李玲的妈妈随医疗队乘专车去石家庄支援抗疫，专车开动后，妈妈看到李玲渐渐向后退去，这是以 （选填“专车”或“地面”）为参照物。
4．（2分）如图所示，某生产车间有两盏照明灯，要求用一个开关控制，且两盏灯互不影响，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并符合安全用电原则。
5．（2分）按照正确步骤将天平横梁调节平衡，把小石块放在左盘，在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡，此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则小石块的质量为 g。
6．（2分）如图所示，R1＝30Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6V和0.6A，则电阻R2的阻值是 Ω。
7．（2分）如图是一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的最大高度平均为4cm，如果她1min跳了180次，克服重力做功的平均功率是 W。
8．（2分）小蓉同学用两个完全相同的电热器给质量均为3kg的物质甲和水加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化关系的图像如图所示，则物质甲在10min内吸收的热量是 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
9．（2分）如图利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，如果物体和地面之间的摩擦力大小为48N，则滑轮组的机械效率为 %。
10．（2分）周末于群同学在家测量用电器的实际功率，他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V 1000W”的用电器单独工作，观察到标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘3min转过120圈。若用电器的电阻不变，则此时用电器工作时的实际功率为 W。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）关于物理知识在生产生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用力将弓拉弯一力改变物体的运动状态
B．苹果从树上落下一流体压强与流速关系
C．U形管压强计一连通器
D．刹车时用力捏闸一增大摩擦
12．（2分）下列现象的形成与对应的物态变化正确的是（ ）
A．冰冻的衣服很快变干一凝固
B．小草上的露一汽化
C．霜满枝头一凝华
D．洒水降温一液化
13．（2分）人们可以用右手定则判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使大拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由A→BB．由B→AC．无感应电流D．无法确定
14．（2分）如图所示，有一直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G.若用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢地转动到水平位置，在转动过程中这个直杆的类型和动力F力臂的变化是（ ）
A．F的力臂逐渐变大
B．F的力臂逐渐变小
C．直杆先是费力杠杆，后是省力杠杆
D．直杆先是省力杠杆，后是费力杠杆
15．（2分）进入冬季，由于各种传染疾病的出现，为了保障校园安全，严格控制外来车辆出入，学校装备了门禁系统。内部车辆可以被自动开关S1识别，电动机M工作，外部车辆需要工作人员闭合手动开关S2，使电机M工作，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
16．（2分）如图是皖北蒙城县又一重大民生工程县域城乡一体化供水工程建设工地，建成后能够实现乡镇水厂供水联网，极大地改善现有用水水质，为蒙城人民提供优质的生活生产用水。关于正在紧张工作的推土机，则下列有关说法正确的是（ ）
A．推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力是一对相互作用力
B．若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会慢慢停下来
C．推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是一对相互作用力
D．推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是一对平衡力
17．（2分）如图甲是进入车站、医院、超市等公共场所使用的非接触式红外线测温仪，图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的升高而减小。则对该电路分析下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温越高，电路中的电流越大
C．被测者体温越高，电路消耗的电功率越小
D．将R0更换为阻值更大的电阻时，测相同温度，显示仪示数变大
三、实验题（第18题4分，第19题6分，第20题6分，共16分）
18．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏在光具座上将蜡烛、透镜和光屏按图甲方式放置。
（1）实验中，调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）小敏将点燃的蜡烛移动到某处；发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，出现这种情况的原因可能是
（3）如图乙是小敏根据实验得到的数据绘制成的像距v和物距u关系的图像；由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1 v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
19．（6分）在“探究影响物体动能大小因素”的实验中，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块，各器材的组装示意图如图所示。
（1）实验中铁球动能的大小是通过 来间接反映的。
（2）该实验在操作时很难操控的是 。
（3）如果斜面的高h＝20cm，其表面理想光滑，当质量为m的铁球从斜面顶端滑到底端时的速度v是 （假设小球做的功全部转化为动能，小球滑到斜面底端时动能为E=12mv2）。
20．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻Rx的阻值是 Ω。
（2）如果实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到左端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）。
四、计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（5分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受人们的青睐。如图是某品牌新款电动自行车，主要技术参数如表所示。在某一平直路面上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。
（1）此时电动自行车的动力多大？
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是多大？
22．（7分）李勇同学用满偏电流为1mA、内阻为100Ω的电流计G按如图所示的电路改装成量程分别为3V和3A，既能测电压又能测电流的两用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。请你解答下列问题：
（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R1的阻值是多少？
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R2的阻值是多少？
23．（8分）实验证明，浸在液体中的任何物体都受到竖直向上的浮力作用。如图所示，一个底面积为S＝100cm2（底面积为正方形），高为h2＝20cm的长方体浸没在密度为ρ液＝1.1×103kg/m3的某液体中，处于静止悬浮状态，长方体上表面距离液体表面的距离h1＝15cm。求：
（1）长方体下表面所受液体的压强p下；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力F合；
（3）长方体所受液体的浮力F浮.
参考答案与解析
一、填空题（每空2分，作图2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1．（2分）今年1月7日我县出现了入冬以来最低气温，很多窗玻璃的 内 （选填“内”或“外”）表面出现了窗花，这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了 凝华 （填物态变化的名称）而形成的。
【分析】凝华是物质由气态直接变为固态的过程；冰花形成在玻璃的哪个表面，取决于室内外的气温情况。
【解答】解：冰花是室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，发生凝华现象形成的，附着在玻璃的内表面。
故答案为：内；凝华。
2．（2分）“抖音”视频备受年轻人的喜爱，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，播放时“抖音”的音调比正常声音的 高 （选填“高”、“低”或“不变”）。
【分析】频率由波源决定，播放速度变为原来的3倍时，播出声波的频率变为原来3倍；声波的传播速度由介质决定。
【解答】解：声音的频率决定声音的音调，频率越快，音调越高；“抖音”的频率为正常声音的3倍，所以“抖音”的音调比正常声音的音调高。
故答案为：高。
3．（2分）今年元月10日李玲的妈妈随医疗队乘专车去石家庄支援抗疫，专车开动后，妈妈看到李玲渐渐向后退去，这是以 专车 （选填“专车”或“地面”）为参照物。
【分析】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解：专车开动后，妈妈看到李玲逐渐向后退去，意思是说李玲是向后运动的，李玲与妈妈乘坐的专车发生了位置变化，妈妈选择的参照物是专车。
故答案为：专车。
4．（2分）如图所示，某生产车间有两盏照明灯，要求用一个开关控制，且两盏灯互不影响，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并符合安全用电原则。
【分析】一个开关可以同时控制两盏灯泡的话有两种情况：①串联，用电器与开关串联接入电路；②并联的时候，开关接在干路上。在家庭电路中用电器如果串联的话，就无法正常的工作，所以在家庭电路中各个用电器是并联的。
【解答】解：两盏灯互不影响，故两灯泡应并联，开关接在灯泡与火线之间，且接在干路上可同时控制两盏灯泡，故画电路图如下图所示：
5．（2分）按照正确步骤将天平横梁调节平衡，把小石块放在左盘，在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡，此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则小石块的质量为 78.4 g。
【分析】天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量与游码在标尺上所对的刻度值之和。
【解答】解：由图可知石块的质量为：m＝50g+20g+5g+3.4g＝78.4g。
6．（2分）如图所示，R1＝30Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6V和0.6A，则电阻R2的阻值是 15 Ω。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：I1=UR1=6V30Ω=0.2A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
由欧姆定律得，电阻R2的阻值：R2=UI2=6V0.4A=15Ω。
故答案为：15。
7．（2分）如图是一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的最大高度平均为4cm，如果她1min跳了180次，克服重力做功的平均功率是 60 W。
【分析】先根据G＝mg求出该同学的重力，又知每次腾空的高度，则可利用公式W＝Gh计算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，从而可以求出他在跳绳过程中克服重力做的功，已知时间，可利用公式P=Wt计算做功的功率。
【解答】解：该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
每次腾空的最大高度：h＝4cm＝0.04m，
则跳一次克服重力做功为：W＝Gh＝500N×0.04m＝20J，
1min跳180次所做的总功为：W总＝180×20J＝3600J，
克服重力做功的平均功率为：P=W总t=3600J60s=60W。
故答案为：60。
8．（2分）小蓉同学用两个完全相同的电热器给质量均为3kg的物质甲和水加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化关系的图像如图所示，则物质甲在10min内吸收的热量是 3.78×105 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】知道水的质量、水的比热容，由图象得出水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量。由题知，是用两个完全相同的电热器分别给甲物质、水加热，则相同时间内吸收的热量相等，据此求物质甲在10min内吸收的热量。
【解答】解：
由图知，水在20min内初温t0＝0℃，末温为60℃，
20min内水吸收的热量：
Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（60℃﹣0℃）＝7.56×105J；
因为是用两个完全相同的电热器分别给甲物质、水加热，相同时间内吸收的热量相等，
所以物质甲在10min内吸收的热量：
Q吸甲=12Q吸水=12×7.56×105J＝3.78×105J。
故答案为：3.78×105。
9．（2分）如图利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，如果物体和地面之间的摩擦力大小为48N，则滑轮组的机械效率为 80 %。
【分析】由图可知n＝2，利用η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知n＝2，滑轮组的机械效率：
η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF=48N2×30N×100%＝80%。
故答案为：80。
10．（2分）周末于群同学在家测量用电器的实际功率，他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V 1000W”的用电器单独工作，观察到标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘3min转过120圈。若用电器的电阻不变，则此时用电器工作时的实际功率为 800 W。
【分析】3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，据此可求出电能表转盘3min转过120圈，用电器消耗的电能；利用P=Wt计算出用电器工作时的实际功率。
【解答】解：3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，
则电能表转盘3min转过120圈，用电器消耗的电能：W=120r3000r/kW⋅ℎ=0.04kW•h；
用电器工作时的实际功率：P=Wt=0.04kW⋅ℎ360ℎ=0.8kW＝800W。
故答案为：800。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）关于物理知识在生产生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用力将弓拉弯一力改变物体的运动状态
B．苹果从树上落下一流体压强与流速关系
C．U形管压强计一连通器
D．刹车时用力捏闸一增大摩擦
【分析】（1）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
（2）由于重力的原因，物体会从高处下落；
（3）上端开口，底部连通的仪器是连通器；
（4）增大摩擦的办法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：A、运动员射箭时用力将弓拉弯，说明力能改变物体的形状，故A错误；
B、苹果落向地面的原因是由于重力的作用，与流体压强和流速的关系是无关的，故B错误；
C、U形管本身是一个连通器，但与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器，故C错误；
D、骑自行车刹车时用力捏闸是通过增大压力的方法来增大摩擦力的，故D正确。
故选：D。
12．（2分）下列现象的形成与对应的物态变化正确的是（ ）
A．冰冻的衣服很快变干一凝固
B．小草上的露一汽化
C．霜满枝头一凝华
D．洒水降温一液化
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、冰冻的衣服很快变干是冰的升华现象，故A错误；
B、小草上的露是水蒸气的液化现象，故B错误；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C正确；
D、洒水降温是利用水汽化吸热，故D错误。
故选：C。
13．（2分）人们可以用右手定则判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使大拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由A→BB．由B→AC．无感应电流D．无法确定
【分析】根据题中“右手定则”的内容判定电流的方向，从而得出R中的电流的方向。
【解答】解：导体棒MN在磁场中沿金属导轨向右做切割磁感线运动，伸开右手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，则电流的方向是从N到M，故R中的电流方向是从A到B。
故选：A。
14．（2分）如图所示，有一直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G.若用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢地转动到水平位置，在转动过程中这个直杆的类型和动力F力臂的变化是（ ）
A．F的力臂逐渐变大
B．F的力臂逐渐变小
C．直杆先是费力杠杆，后是省力杠杆
D．直杆先是省力杠杆，后是费力杠杆
【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。
（2）运用杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2分析动力的大小变化。
【解答】解；F的方向始终与杠杆垂直，则动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆；可见在这个过程中，是先省力、后费力，故ABC错误，D正确。
故选：D。
15．（2分）进入冬季，由于各种传染疾病的出现，为了保障校园安全，严格控制外来车辆出入，学校装备了门禁系统。内部车辆可以被自动开关S1识别，电动机M工作，外部车辆需要工作人员闭合手动开关S2，使电机M工作，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意可知，自动开关S1和手动开关S2均可以独立控制电动机，说明两开关并联，且电动机位于干路，据此进行解答。
【解答】解：经分析可知，自动开关S1和手动开关S2并联，且电动机位于干路。
A、由电路图可知，只有自动开关S1和手动开关S2共同闭合时，电动机才能工作，故A不符合题意；
B、由电路图可知，自动开关S1和手动开关S2并联，且电动机位于干路，故B符合题意；
CD、由电路图可知，两个开关都闭合时，电源会被短路，故CD不符合题意。
故选：B。
16．（2分）如图是皖北蒙城县又一重大民生工程县域城乡一体化供水工程建设工地，建成后能够实现乡镇水厂供水联网，极大地改善现有用水水质，为蒙城人民提供优质的生活生产用水。关于正在紧张工作的推土机，则下列有关说法正确的是（ ）
A．推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力是一对相互作用力
B．若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会慢慢停下来
C．推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是一对相互作用力
D．推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是一对平衡力
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；相互作用力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同物体上；
（2）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；
（3）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。
【解答】解：A、推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力同时作用在公路和推土机上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故A正确；
B、由牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力的作用时，总保持匀速直线运动状态。所以，若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，故B错误；
C、推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是作用在同一物体上的两个力，不是一对相互作用力，故C错误；
D、推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是同一个力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
17．（2分）如图甲是进入车站、医院、超市等公共场所使用的非接触式红外线测温仪，图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的升高而减小。则对该电路分析下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温越高，电路中的电流越大
C．被测者体温越高，电路消耗的电功率越小
D．将R0更换为阻值更大的电阻时，测相同温度，显示仪示数变大
【分析】（1）根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断显示仪的类型；
（2）根据人的体温越高时R的阻值变化，从而得出总电阻变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化，根据P＝UI判断电路消耗的电功率变化；
（3）测相同温度时，R的阻值不变，根据R0的阻值变化可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化和R两端的电压变化，从而得出显示仪示数的变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，显示仪与R并联，则显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
BC、由题意可知，人的体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的电功率越大，故B正确，C错误；
D、测相同温度时，R的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻后，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，由U＝IR可知，R两端的电压变小，即显示仪示数变小，故D错误。
故选：B。
三、实验题（第18题4分，第19题6分，第20题6分，共16分）
18．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏在光具座上将蜡烛、透镜和光屏按图甲方式放置。
（1）实验中，调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）小敏将点燃的蜡烛移动到某处；发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，出现这种情况的原因可能是 烛焰在凸透镜的焦点上
（3）如图乙是小敏根据实验得到的数据绘制成的像距v和物距u关系的图像；由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1 ＞ v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】（2）凸透镜可以将平行光会聚到一点，同时也可以把焦点发出的光变平行，在光屏上形成一个大小不变的光斑；
（3）分析图象结合凸透镜成像规律解答。
【解答】解：（2）无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能出现的原因应该是：物距等于焦距，即物体正好放在凸透镜的焦点上；
（3）当u＞2f时（即u＞20cm），凸透镜成缩小的像，物距增大时，像距减小得越来越慢，则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度。
故答案为：（2）烛焰在凸透镜的焦点上；（3）＞。
19．（6分）在“探究影响物体动能大小因素”的实验中，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块，各器材的组装示意图如图所示。
（1）实验中铁球动能的大小是通过 木块移动的距离 来间接反映的。
（2）该实验在操作时很难操控的是 铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动 。
（3）如果斜面的高h＝20cm，其表面理想光滑，当质量为m的铁球从斜面顶端滑到底端时的速度v是 2m/s （假设小球做的功全部转化为动能，小球滑到斜面底端时动能为E=12mv2）。
【分析】（1）动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来；
（2）为了正确得出实验规律，木块移动时要做直线运动；
（3）表面光滑，则机械能是守恒的。
【解答】解：
（1）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
（2）该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；
（3）斜面表面理想光滑，则机械能守恒，小球做的功全部转化为动能，重力所做的功为：W＝mgh；
则：E=12mv2＝mgh，所以铁球的速度为：v=2gℎ=2×10N/kg×0.2m=2m/s。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；（3）2m/s。
20．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻Rx的阻值是 4 Ω。
（2）如果实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到左端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ I2I1−I2R0 （用已知量和测量量符号表示）。
【分析】（1）根据两表量程确定分度值读数，根据欧姆定律算出定值电阻Rx的阻值；
（2）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑到b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，电压表示数为2V，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流表示数为0.5A，则定值电阻Rx的阻值为：
Rx=UI=2V0.5A=4Ω；
（2）①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1，
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑片移到b端，记录电流表示数I2，
③在①中，两电阻并联，电流表测电路的总电流，在②中，Rx被短路，只有R0工作；
由欧姆定律，所以电源电压：U＝I2R0，
两步骤中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流：
Ix＝I1﹣I2，
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：
Ux＝U＝I2R0，
所以待测电阻：
Rx=UxIx=I2I1−I2R0。
故答案为：（1）4；（2）b端；I2I1−I2R0。
四、计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（5分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受人们的青睐。如图是某品牌新款电动自行车，主要技术参数如表所示。在某一平直路面上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。
（1）此时电动自行车的动力多大？
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是多大？
【分析】（1）电动自行车以额定功率匀速行驶时，处于平衡状态，则受力平衡，根据F＝f得出此时电动自行车的动力；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，根据速度公式的变形式s＝vt可得电动自行车行驶的距离；根据W有用＝Fs得出电动自行车的动力所做的功，根据W总＝Pt可得总功，根据η=W有用W总得出电动自行车的效率。
【解答】解：（1）电动自行车以额定功率匀速行驶时，处于平衡状态，则受力平衡，
此时电动自行车的动力F＝f＝40N；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，
根据速度公式可得，电动自行车行驶的距离：
s＝vt＝10m/s×20×60s＝12000m，
电动自行车的动力所做的功：
W有用＝Fs＝40N×12000m＝4.8×105J，
根据P=Wt可得总功：W总＝Pt＝600W×20×60s＝7.2×105J，
电动自行车的效率：
η=W有用W总×100%=4.8×105J7.2×105J×100%≈66.7%。
答：（1）此时电动自行车的动力为40N；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是66.7%。
22．（7分）李勇同学用满偏电流为1mA、内阻为100Ω的电流计G按如图所示的电路改装成量程分别为3V和3A，既能测电压又能测电流的两用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。请你解答下列问题：
（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R1的阻值是多少？
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R2的阻值是多少？
【分析】（1）由电路图可知，将A、B连入电路，当开关S断开时，R1与电流计串联，根据串联电路特点和欧姆定律可知测量电压的变化，再根据串联电路电阻规律求出R1的阻值；
（2）当开关S闭合时，R2与电流计所在的支路并联，根据并联电路电流规律可知整个电路电流的变化，根据并联电路电流规律和欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，将A、B连入电路，当开关S断开时，R1与电流计串联，总电阻变大，由U＝IR可知，所测电压增大，是电压表，可以用来测量电压，此时电压表量程为3V，
由I=UR可知，电压表内阻：RV=UVIG=3V0.001A=3000Ω；
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R1的阻值：R1＝RV﹣RG＝3000Ω﹣100Ω＝2900Ω；
（2）当开关S闭合时，R2与电流计所在的支路并联，根据并联电路电流特点可知，整个电路的电流增大，电流计量程变大，是电流表，可以测量电流，此时电流表的量程为3A，
由I=UR可知，电阻R2的阻值：R2=U2I1=3V3A−0.001A≈1Ω。
答：（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压的，其中R1的阻值是2900Ω；
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电流；其中R2的阻值是1Ω。
23．（8分）实验证明，浸在液体中的任何物体都受到竖直向上的浮力作用。如图所示，一个底面积为S＝100cm2（底面积为正方形），高为h2＝20cm的长方体浸没在密度为ρ液＝1.1×103kg/m3的某液体中，处于静止悬浮状态，长方体上表面距离液体表面的距离h1＝15cm。求：
（1）长方体下表面所受液体的压强p下；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力F合；
（3）长方体所受液体的浮力F浮.
【分析】（1）根据p＝ρgh求长方体下表面所受液体的压强；
（2）根据液体压强公式p＝ρgh、压强公式的变形公式F＝pS分析；
（3）根据阿基米德原理求长方体所受液体的浮力。
【解答】解：（1）长方体下表面所受液体的压强为：
p下＝ρ液gh＝ρ液g（h1+h2）＝1.1×103kg/m3×10 N/kg×（0.15m+0.2m）＝3.85×103Pa；
（2）以长方形物体的左右侧面为例，两侧面在液体中的深度相等，液体的密度相等，根据p＝ρgh可知，左右两侧面受到液体的压强相等，即p左＝p右，又因两侧面面积相等，根据p=FS可得F＝pS，则两侧面受到的液体的压力相等，即F左＝F右，所以长方体侧面所受液体压力的合力F合＝F左﹣F右＝0；同理前后两个侧面受到的合力也为0；
（3）长方体所受液体的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh2＝1.1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.2m＝22N。
答：（1）长方体下表面所受液体的压强为3.85×103Pa；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力为0；
（3）长方体所受液体的浮力为22N。
型号
YadL900×790
电机
48V 600W
铅蓄电池
48V 100Ah
车重
650kg
型号
YadL900×790
电机
48V 600W
铅蓄电池
48V 100Ah
车重
650kg
1．（2分）今年1月7日我县出现了入冬以来最低气温，很多窗玻璃的 （选填“内”或“外”）表面出现了窗花，这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了 （填物态变化的名称）而形成的。
2．（2分）“抖音”视频备受年轻人的喜爱，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，播放时“抖音”的音调比正常声音的 （选填“高”、“低”或“不变”）。
3．（2分）今年元月10日李玲的妈妈随医疗队乘专车去石家庄支援抗疫，专车开动后，妈妈看到李玲渐渐向后退去，这是以 （选填“专车”或“地面”）为参照物。
4．（2分）如图所示，某生产车间有两盏照明灯，要求用一个开关控制，且两盏灯互不影响，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并符合安全用电原则。
5．（2分）按照正确步骤将天平横梁调节平衡，把小石块放在左盘，在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡，此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则小石块的质量为 g。
6．（2分）如图所示，R1＝30Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6V和0.6A，则电阻R2的阻值是 Ω。
7．（2分）如图是一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的最大高度平均为4cm，如果她1min跳了180次，克服重力做功的平均功率是 W。
8．（2分）小蓉同学用两个完全相同的电热器给质量均为3kg的物质甲和水加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化关系的图像如图所示，则物质甲在10min内吸收的热量是 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
9．（2分）如图利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，如果物体和地面之间的摩擦力大小为48N，则滑轮组的机械效率为 %。
10．（2分）周末于群同学在家测量用电器的实际功率，他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V 1000W”的用电器单独工作，观察到标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘3min转过120圈。若用电器的电阻不变，则此时用电器工作时的实际功率为 W。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）关于物理知识在生产生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用力将弓拉弯一力改变物体的运动状态
B．苹果从树上落下一流体压强与流速关系
C．U形管压强计一连通器
D．刹车时用力捏闸一增大摩擦
12．（2分）下列现象的形成与对应的物态变化正确的是（ ）
A．冰冻的衣服很快变干一凝固
B．小草上的露一汽化
C．霜满枝头一凝华
D．洒水降温一液化
13．（2分）人们可以用右手定则判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使大拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由A→BB．由B→AC．无感应电流D．无法确定
14．（2分）如图所示，有一直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G.若用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢地转动到水平位置，在转动过程中这个直杆的类型和动力F力臂的变化是（ ）
A．F的力臂逐渐变大
B．F的力臂逐渐变小
C．直杆先是费力杠杆，后是省力杠杆
D．直杆先是省力杠杆，后是费力杠杆
15．（2分）进入冬季，由于各种传染疾病的出现，为了保障校园安全，严格控制外来车辆出入，学校装备了门禁系统。内部车辆可以被自动开关S1识别，电动机M工作，外部车辆需要工作人员闭合手动开关S2，使电机M工作，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
16．（2分）如图是皖北蒙城县又一重大民生工程县域城乡一体化供水工程建设工地，建成后能够实现乡镇水厂供水联网，极大地改善现有用水水质，为蒙城人民提供优质的生活生产用水。关于正在紧张工作的推土机，则下列有关说法正确的是（ ）
A．推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力是一对相互作用力
B．若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会慢慢停下来
C．推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是一对相互作用力
D．推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是一对平衡力
17．（2分）如图甲是进入车站、医院、超市等公共场所使用的非接触式红外线测温仪，图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的升高而减小。则对该电路分析下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温越高，电路中的电流越大
C．被测者体温越高，电路消耗的电功率越小
D．将R0更换为阻值更大的电阻时，测相同温度，显示仪示数变大
三、实验题（第18题4分，第19题6分，第20题6分，共16分）
18．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏在光具座上将蜡烛、透镜和光屏按图甲方式放置。
（1）实验中，调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）小敏将点燃的蜡烛移动到某处；发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，出现这种情况的原因可能是
（3）如图乙是小敏根据实验得到的数据绘制成的像距v和物距u关系的图像；由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1 v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
19．（6分）在“探究影响物体动能大小因素”的实验中，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块，各器材的组装示意图如图所示。
（1）实验中铁球动能的大小是通过 来间接反映的。
（2）该实验在操作时很难操控的是 。
（3）如果斜面的高h＝20cm，其表面理想光滑，当质量为m的铁球从斜面顶端滑到底端时的速度v是 （假设小球做的功全部转化为动能，小球滑到斜面底端时动能为E=12mv2）。
20．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻Rx的阻值是 Ω。
（2）如果实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到左端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）。
四、计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（5分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受人们的青睐。如图是某品牌新款电动自行车，主要技术参数如表所示。在某一平直路面上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。
（1）此时电动自行车的动力多大？
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是多大？
22．（7分）李勇同学用满偏电流为1mA、内阻为100Ω的电流计G按如图所示的电路改装成量程分别为3V和3A，既能测电压又能测电流的两用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。请你解答下列问题：
（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R1的阻值是多少？
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R2的阻值是多少？
23．（8分）实验证明，浸在液体中的任何物体都受到竖直向上的浮力作用。如图所示，一个底面积为S＝100cm2（底面积为正方形），高为h2＝20cm的长方体浸没在密度为ρ液＝1.1×103kg/m3的某液体中，处于静止悬浮状态，长方体上表面距离液体表面的距离h1＝15cm。求：
（1）长方体下表面所受液体的压强p下；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力F合；
（3）长方体所受液体的浮力F浮.
参考答案与解析
一、填空题（每空2分，作图2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1．（2分）今年1月7日我县出现了入冬以来最低气温，很多窗玻璃的 内 （选填“内”或“外”）表面出现了窗花，这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了 凝华 （填物态变化的名称）而形成的。
【分析】凝华是物质由气态直接变为固态的过程；冰花形成在玻璃的哪个表面，取决于室内外的气温情况。
【解答】解：冰花是室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，发生凝华现象形成的，附着在玻璃的内表面。
故答案为：内；凝华。
2．（2分）“抖音”视频备受年轻人的喜爱，“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，播放时“抖音”的音调比正常声音的 高 （选填“高”、“低”或“不变”）。
【分析】频率由波源决定，播放速度变为原来的3倍时，播出声波的频率变为原来3倍；声波的传播速度由介质决定。
【解答】解：声音的频率决定声音的音调，频率越快，音调越高；“抖音”的频率为正常声音的3倍，所以“抖音”的音调比正常声音的音调高。
故答案为：高。
3．（2分）今年元月10日李玲的妈妈随医疗队乘专车去石家庄支援抗疫，专车开动后，妈妈看到李玲渐渐向后退去，这是以 专车 （选填“专车”或“地面”）为参照物。
【分析】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解：专车开动后，妈妈看到李玲逐渐向后退去，意思是说李玲是向后运动的，李玲与妈妈乘坐的专车发生了位置变化，妈妈选择的参照物是专车。
故答案为：专车。
4．（2分）如图所示，某生产车间有两盏照明灯，要求用一个开关控制，且两盏灯互不影响，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并符合安全用电原则。
【分析】一个开关可以同时控制两盏灯泡的话有两种情况：①串联，用电器与开关串联接入电路；②并联的时候，开关接在干路上。在家庭电路中用电器如果串联的话，就无法正常的工作，所以在家庭电路中各个用电器是并联的。
【解答】解：两盏灯互不影响，故两灯泡应并联，开关接在灯泡与火线之间，且接在干路上可同时控制两盏灯泡，故画电路图如下图所示：
5．（2分）按照正确步骤将天平横梁调节平衡，把小石块放在左盘，在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡，此时右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则小石块的质量为 78.4 g。
【分析】天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量与游码在标尺上所对的刻度值之和。
【解答】解：由图可知石块的质量为：m＝50g+20g+5g+3.4g＝78.4g。
6．（2分）如图所示，R1＝30Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6V和0.6A，则电阻R2的阻值是 15 Ω。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：I1=UR1=6V30Ω=0.2A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
由欧姆定律得，电阻R2的阻值：R2=UI2=6V0.4A=15Ω。
故答案为：15。
7．（2分）如图是一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的最大高度平均为4cm，如果她1min跳了180次，克服重力做功的平均功率是 60 W。
【分析】先根据G＝mg求出该同学的重力，又知每次腾空的高度，则可利用公式W＝Gh计算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，从而可以求出他在跳绳过程中克服重力做的功，已知时间，可利用公式P=Wt计算做功的功率。
【解答】解：该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
每次腾空的最大高度：h＝4cm＝0.04m，
则跳一次克服重力做功为：W＝Gh＝500N×0.04m＝20J，
1min跳180次所做的总功为：W总＝180×20J＝3600J，
克服重力做功的平均功率为：P=W总t=3600J60s=60W。
故答案为：60。
8．（2分）小蓉同学用两个完全相同的电热器给质量均为3kg的物质甲和水加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化关系的图像如图所示，则物质甲在10min内吸收的热量是 3.78×105 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】知道水的质量、水的比热容，由图象得出水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量。由题知，是用两个完全相同的电热器分别给甲物质、水加热，则相同时间内吸收的热量相等，据此求物质甲在10min内吸收的热量。
【解答】解：
由图知，水在20min内初温t0＝0℃，末温为60℃，
20min内水吸收的热量：
Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（60℃﹣0℃）＝7.56×105J；
因为是用两个完全相同的电热器分别给甲物质、水加热，相同时间内吸收的热量相等，
所以物质甲在10min内吸收的热量：
Q吸甲=12Q吸水=12×7.56×105J＝3.78×105J。
故答案为：3.78×105。
9．（2分）如图利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，如果物体和地面之间的摩擦力大小为48N，则滑轮组的机械效率为 80 %。
【分析】由图可知n＝2，利用η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知n＝2，滑轮组的机械效率：
η=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF=48N2×30N×100%＝80%。
故答案为：80。
10．（2分）周末于群同学在家测量用电器的实际功率，他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V 1000W”的用电器单独工作，观察到标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘3min转过120圈。若用电器的电阻不变，则此时用电器工作时的实际功率为 800 W。
【分析】3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，据此可求出电能表转盘3min转过120圈，用电器消耗的电能；利用P=Wt计算出用电器工作时的实际功率。
【解答】解：3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000圈，
则电能表转盘3min转过120圈，用电器消耗的电能：W=120r3000r/kW⋅ℎ=0.04kW•h；
用电器工作时的实际功率：P=Wt=0.04kW⋅ℎ360ℎ=0.8kW＝800W。
故答案为：800。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．（2分）关于物理知识在生产生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．用力将弓拉弯一力改变物体的运动状态
B．苹果从树上落下一流体压强与流速关系
C．U形管压强计一连通器
D．刹车时用力捏闸一增大摩擦
【分析】（1）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
（2）由于重力的原因，物体会从高处下落；
（3）上端开口，底部连通的仪器是连通器；
（4）增大摩擦的办法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：A、运动员射箭时用力将弓拉弯，说明力能改变物体的形状，故A错误；
B、苹果落向地面的原因是由于重力的作用，与流体压强和流速的关系是无关的，故B错误；
C、U形管本身是一个连通器，但与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器，故C错误；
D、骑自行车刹车时用力捏闸是通过增大压力的方法来增大摩擦力的，故D正确。
故选：D。
12．（2分）下列现象的形成与对应的物态变化正确的是（ ）
A．冰冻的衣服很快变干一凝固
B．小草上的露一汽化
C．霜满枝头一凝华
D．洒水降温一液化
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：A、冰冻的衣服很快变干是冰的升华现象，故A错误；
B、小草上的露是水蒸气的液化现象，故B错误；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C正确；
D、洒水降温是利用水汽化吸热，故D错误。
故选：C。
13．（2分）人们可以用右手定则判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使大拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由A→BB．由B→AC．无感应电流D．无法确定
【分析】根据题中“右手定则”的内容判定电流的方向，从而得出R中的电流的方向。
【解答】解：导体棒MN在磁场中沿金属导轨向右做切割磁感线运动，伸开右手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，则电流的方向是从N到M，故R中的电流方向是从A到B。
故选：A。
14．（2分）如图所示，有一直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G.若用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢地转动到水平位置，在转动过程中这个直杆的类型和动力F力臂的变化是（ ）
A．F的力臂逐渐变大
B．F的力臂逐渐变小
C．直杆先是费力杠杆，后是省力杠杆
D．直杆先是省力杠杆，后是费力杠杆
【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。
（2）运用杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2分析动力的大小变化。
【解答】解；F的方向始终与杠杆垂直，则动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆；可见在这个过程中，是先省力、后费力，故ABC错误，D正确。
故选：D。
15．（2分）进入冬季，由于各种传染疾病的出现，为了保障校园安全，严格控制外来车辆出入，学校装备了门禁系统。内部车辆可以被自动开关S1识别，电动机M工作，外部车辆需要工作人员闭合手动开关S2，使电机M工作，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】由题意可知，自动开关S1和手动开关S2均可以独立控制电动机，说明两开关并联，且电动机位于干路，据此进行解答。
【解答】解：经分析可知，自动开关S1和手动开关S2并联，且电动机位于干路。
A、由电路图可知，只有自动开关S1和手动开关S2共同闭合时，电动机才能工作，故A不符合题意；
B、由电路图可知，自动开关S1和手动开关S2并联，且电动机位于干路，故B符合题意；
CD、由电路图可知，两个开关都闭合时，电源会被短路，故CD不符合题意。
故选：B。
16．（2分）如图是皖北蒙城县又一重大民生工程县域城乡一体化供水工程建设工地，建成后能够实现乡镇水厂供水联网，极大地改善现有用水水质，为蒙城人民提供优质的生活生产用水。关于正在紧张工作的推土机，则下列有关说法正确的是（ ）
A．推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力是一对相互作用力
B．若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会慢慢停下来
C．推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是一对相互作用力
D．推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是一对平衡力
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；相互作用力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同物体上；
（2）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；
（3）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。
【解答】解：A、推土机对公路的压力与公路对推土机的支持力同时作用在公路和推土机上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故A正确；
B、由牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力的作用时，总保持匀速直线运动状态。所以，若推土机在向前行驶过程中所受的力全部消失，推土机会保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，故B错误；
C、推土机所受的重力与路面对推土机的支持力是作用在同一物体上的两个力，不是一对相互作用力，故C错误；
D、推土机受到的重力和地球对推土机的吸引力是同一个力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
17．（2分）如图甲是进入车站、医院、超市等公共场所使用的非接触式红外线测温仪，图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的升高而减小。则对该电路分析下列说法正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．被测者体温越高，电路中的电流越大
C．被测者体温越高，电路消耗的电功率越小
D．将R0更换为阻值更大的电阻时，测相同温度，显示仪示数变大
【分析】（1）根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断显示仪的类型；
（2）根据人的体温越高时R的阻值变化，从而得出总电阻变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化，根据P＝UI判断电路消耗的电功率变化；
（3）测相同温度时，R的阻值不变，根据R0的阻值变化可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化和R两端的电压变化，从而得出显示仪示数的变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，显示仪与R并联，则显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
BC、由题意可知，人的体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的电功率越大，故B正确，C错误；
D、测相同温度时，R的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻后，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，由U＝IR可知，R两端的电压变小，即显示仪示数变小，故D错误。
故选：B。
三、实验题（第18题4分，第19题6分，第20题6分，共16分）
18．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏在光具座上将蜡烛、透镜和光屏按图甲方式放置。
（1）实验中，调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）小敏将点燃的蜡烛移动到某处；发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，出现这种情况的原因可能是 烛焰在凸透镜的焦点上
（3）如图乙是小敏根据实验得到的数据绘制成的像距v和物距u关系的图像；由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1 ＞ v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】（2）凸透镜可以将平行光会聚到一点，同时也可以把焦点发出的光变平行，在光屏上形成一个大小不变的光斑；
（3）分析图象结合凸透镜成像规律解答。
【解答】解：（2）无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能出现的原因应该是：物距等于焦距，即物体正好放在凸透镜的焦点上；
（3）当u＞2f时（即u＞20cm），凸透镜成缩小的像，物距增大时，像距减小得越来越慢，则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度。
故答案为：（2）烛焰在凸透镜的焦点上；（3）＞。
19．（6分）在“探究影响物体动能大小因素”的实验中，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块，各器材的组装示意图如图所示。
（1）实验中铁球动能的大小是通过 木块移动的距离 来间接反映的。
（2）该实验在操作时很难操控的是 铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动 。
（3）如果斜面的高h＝20cm，其表面理想光滑，当质量为m的铁球从斜面顶端滑到底端时的速度v是 2m/s （假设小球做的功全部转化为动能，小球滑到斜面底端时动能为E=12mv2）。
【分析】（1）动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来；
（2）为了正确得出实验规律，木块移动时要做直线运动；
（3）表面光滑，则机械能是守恒的。
【解答】解：
（1）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
（2）该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；
（3）斜面表面理想光滑，则机械能守恒，小球做的功全部转化为动能，重力所做的功为：W＝mgh；
则：E=12mv2＝mgh，所以铁球的速度为：v=2gℎ=2×10N/kg×0.2m=2m/s。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；（3）2m/s。
20．（6分）小明同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻Rx的阻值是 4 Ω。
（2）如果实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到左端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ I2I1−I2R0 （用已知量和测量量符号表示）。
【分析】（1）根据两表量程确定分度值读数，根据欧姆定律算出定值电阻Rx的阻值；
（2）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑到b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
【解答】解：（1）按照正确的方法连接电路后，闭合开关，当两表的示数如图乙、丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，电压表示数为2V，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流表示数为0.5A，则定值电阻Rx的阻值为：
Rx=UI=2V0.5A=4Ω；
（2）①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1，
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑片移到b端，记录电流表示数I2，
③在①中，两电阻并联，电流表测电路的总电流，在②中，Rx被短路，只有R0工作；
由欧姆定律，所以电源电压：U＝I2R0，
两步骤中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流：
Ix＝I1﹣I2，
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：
Ux＝U＝I2R0，
所以待测电阻：
Rx=UxIx=I2I1−I2R0。
故答案为：（1）4；（2）b端；I2I1−I2R0。
四、计算与推导题（第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（5分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受人们的青睐。如图是某品牌新款电动自行车，主要技术参数如表所示。在某一平直路面上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。
（1）此时电动自行车的动力多大？
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是多大？
【分析】（1）电动自行车以额定功率匀速行驶时，处于平衡状态，则受力平衡，根据F＝f得出此时电动自行车的动力；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，根据速度公式的变形式s＝vt可得电动自行车行驶的距离；根据W有用＝Fs得出电动自行车的动力所做的功，根据W总＝Pt可得总功，根据η=W有用W总得出电动自行车的效率。
【解答】解：（1）电动自行车以额定功率匀速行驶时，处于平衡状态，则受力平衡，
此时电动自行车的动力F＝f＝40N；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，
根据速度公式可得，电动自行车行驶的距离：
s＝vt＝10m/s×20×60s＝12000m，
电动自行车的动力所做的功：
W有用＝Fs＝40N×12000m＝4.8×105J，
根据P=Wt可得总功：W总＝Pt＝600W×20×60s＝7.2×105J，
电动自行车的效率：
η=W有用W总×100%=4.8×105J7.2×105J×100%≈66.7%。
答：（1）此时电动自行车的动力为40N；
（2）如果以速度v＝10m/s在水平路面上匀速行驶20min，则电动自行车的效率是66.7%。
22．（7分）李勇同学用满偏电流为1mA、内阻为100Ω的电流计G按如图所示的电路改装成量程分别为3V和3A，既能测电压又能测电流的两用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。请你解答下列问题：
（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R1的阻值是多少？
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电压还是电流？其中R2的阻值是多少？
【分析】（1）由电路图可知，将A、B连入电路，当开关S断开时，R1与电流计串联，根据串联电路特点和欧姆定律可知测量电压的变化，再根据串联电路电阻规律求出R1的阻值；
（2）当开关S闭合时，R2与电流计所在的支路并联，根据并联电路电流规律可知整个电路电流的变化，根据并联电路电流规律和欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，将A、B连入电路，当开关S断开时，R1与电流计串联，总电阻变大，由U＝IR可知，所测电压增大，是电压表，可以用来测量电压，此时电压表量程为3V，
由I=UR可知，电压表内阻：RV=UVIG=3V0.001A=3000Ω；
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R1的阻值：R1＝RV﹣RG＝3000Ω﹣100Ω＝2900Ω；
（2）当开关S闭合时，R2与电流计所在的支路并联，根据并联电路电流特点可知，整个电路的电流增大，电流计量程变大，是电流表，可以测量电流，此时电流表的量程为3A，
由I=UR可知，电阻R2的阻值：R2=U2I1=3V3A−0.001A≈1Ω。
答：（1）将A、B连入电路，当开关S断开时，两用电表是用来测量电压的，其中R1的阻值是2900Ω；
（2）当开关S闭合时，两用电表是用来测量电流；其中R2的阻值是1Ω。
23．（8分）实验证明，浸在液体中的任何物体都受到竖直向上的浮力作用。如图所示，一个底面积为S＝100cm2（底面积为正方形），高为h2＝20cm的长方体浸没在密度为ρ液＝1.1×103kg/m3的某液体中，处于静止悬浮状态，长方体上表面距离液体表面的距离h1＝15cm。求：
（1）长方体下表面所受液体的压强p下；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力F合；
（3）长方体所受液体的浮力F浮.
【分析】（1）根据p＝ρgh求长方体下表面所受液体的压强；
（2）根据液体压强公式p＝ρgh、压强公式的变形公式F＝pS分析；
（3）根据阿基米德原理求长方体所受液体的浮力。
【解答】解：（1）长方体下表面所受液体的压强为：
p下＝ρ液gh＝ρ液g（h1+h2）＝1.1×103kg/m3×10 N/kg×（0.15m+0.2m）＝3.85×103Pa；
（2）以长方形物体的左右侧面为例，两侧面在液体中的深度相等，液体的密度相等，根据p＝ρgh可知，左右两侧面受到液体的压强相等，即p左＝p右，又因两侧面面积相等，根据p=FS可得F＝pS，则两侧面受到的液体的压力相等，即F左＝F右，所以长方体侧面所受液体压力的合力F合＝F左﹣F右＝0；同理前后两个侧面受到的合力也为0；
（3）长方体所受液体的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh2＝1.1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.2m＝22N。
答：（1）长方体下表面所受液体的压强为3.85×103Pa；
（2）分析长方体侧面所受液体压力的合力为0；
（3）长方体所受液体的浮力为22N。
型号
YadL900×790
电机
48V 600W
铅蓄电池
48V 100Ah
车重
650kg
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