2020年山东省泰安市岱岳区中考物理二模试卷

这是一份2020年山东省泰安市岱岳区中考物理二模试卷，共30页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2020年山东省泰安市岱岳区中考物理二模试卷
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选均不得分：把正确答案的序号填写到后边箸题栏内）
1．（2分）众志成城，战胜疫情。以下对卫生防疫相关物理量的估测，与实际情况最为接近的是（　　）
A．人体的正常体温为35℃
B．一件医用防护服的质量约为20kg
C．引起新冠肺炎的冠状病毒直径是60～140nm
D．非接触式测温枪工作时的功率为100W
2．（2分）关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．发出较强声音的喇叭能使它前边的烛焰“跳舞”，说明声音能传递信息
B．听不同乐器弹奏同一首歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同
C．古诗句中“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
D．频率小于2000Hz的声音人们都能听到
3．（2分）王瑞同学看到平静的湖面出现“鱼在云中游，鸟在水中飞”的奇特美景。对于这一现象的形成，下列说法正确的是（　　）
A．云、鸟、鱼都是实像
B．云和鸟是虚像，鱼是实像
C．云和鸟都是由于光的反射形成的
D．云和鱼都是由光的折射形成的
4．（2分）生活处处有物理，王瑞同学仔细观察妈妈做饭的情景，联想到许多物理知识，其中正确的是（　　）
A．炒菜时，主要是利用做功的方式改变物体内能的
B．静止在水平灶台上的鸡蛋受到的重力和鸡蛋对灶台的压力是一对平衡力
C．揭开汤锅盖后，眼镜蒙上一层“雾”，是凝华现象
D．风沿着外墙吹过时，厨房窗帘被“吸”向窗外，是因为空气流速大的地方压强小
5．（2分）在如图所示四种工具中，正常使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器
B．园艺师剪刀
C．裁纸刀
D．镊子
6．（2分）如图所示的各种情景，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图中：游乐园中的“过山车”在环绕轨道向上行驶过程中，重力势能转化为动能
B．乙图中：医生将注射器的活塞向上提起，药瓶中的药液由于惯性上升到针管中
C．丙图中：足球在空中竖直上升到最高点时，相对地面是静止的
D．丁图中：人能躺在“死海“水面上看报，因为海水的密度等于人体的密度
7．（2分）实验室备有序号为1、2、3的三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律。实验时，当蜡烛到透镜的距离都为20cm时，1、2、3三个分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f1、f2、f3的大小关系为（　　）
A．f2＞f3＞f1 B．f1＞f2＞f3 C．f2＞f1＞f 3 D．f3＞f2＞f1
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）


A．R1消耗的电功率不变
B．电路消耗的总功率变大
C．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
D．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
9．（2分）下列有关电磁感应现象的说法正确的是（　　）

A．电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的
B．探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验
C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
D．利用电磁感应现象可以制成电动机，实现机械能转化为电能
10．（2分）家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置（在图中虚线框内，未画出）检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中还有实验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2分）如图所示，王瑞同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）下列说法中（　　）
①推力的功率为40W
②斜面的机械效率为75%
③斜面对物体的摩擦力100N
④推力做的额外功100J

A．只有①正确 B．只有②④正确 C．只有③④正确 D．①②③④都正确
12．（2分）在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量和观察的量来研究，称之为转换法。例如在探究物质吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少。下述实验中采用了转换法的是（　　）
①在探究影响动能大小的因素时，通过观察木块被小球推动的距离比较动能大小
②利用液体压强计，通过观察U形管内液柱的高度差比较液体内部不同深度的压强
③将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，球被弹起说明音叉正在振动
④在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
A．只有①②正确 B．只有①②③正确
C．只有②③④正确 D．①②③④都正确
13．（2分）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。下列选项中（　　）
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉

A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．①②③④都正确
14．（2分）混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m．用时0.5h，同时蓄电池的电能增加了2kW•h．若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知，下列结果（　　）
①汽车的速度是45km/h
②汽车牵引力做的功5.4×107J
③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J
④汽车发动机的效率是40%

A．只有②④正确 B．只有①③正确
C．只有②③正确 D．只有②③④正确
15．（2分）物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离X，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与X的关系如图乙所示，电流表读数I与X的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中（　　）

①由图像可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置X＝5cm
②滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
④若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②④正确
二、填空题（每空1分，共4分）
16．（1分）用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器上的金属球后，验电器的金属箔片张开，说明验电器带了　 　电。
17．（1分）如图是电火花发生器，点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的　 　冲程相似。

18．（1分）如图，在光滑的水平面上叠放着A、B两个木块，A木块用一根细绳拴在左边固定的整块直板上，现在用力F＝5N拉木块B，此时两个木块处于静止状态。则A木块所受到的摩擦力大小为　 　N。

19．（1分）植树造林可以调节气温、保护水土流失，对改善生态环境有着重要意义。据资料介绍，一公顷森林每天吸收的太阳能约为1.08×1010J．如果这些能量全部被一公顷、质量为4×106 kg的泥土吸收，可使其温度升高3℃．试求出泥土的比热容。
三、作图题（每题2分，共4分）
20．（2分）在图中，画出通过透镜的折射光线。

21．（2分）画出杠杆AB在图示位置静止时，作用在A点的最小力F1的示意图和对杠杆的拉力F2的力臂L2。

四、实验题（第22题7分，第23题9分，共16分）
22．（7分）在某次参观学习中，王瑞同学发现了一种叫做浮力秤的工具，利用它就可以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示。它上方是托盘，内部是一密封的空心圆筒，圆筒上方用硬杆取托盘相连，圆筒下挂着不锈钢小篮。因为圆筒是空心的，下面挂的小篮较重，所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度，请你把实验步骤补充完全。

（1）先将浮力秤放在水中，在小盘内加砝码，使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图乙所示，记下盘内砝码的质量是　 　。
（2）拿掉盘内全部砝码，盘内改放待测矿石，添加砝码后，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丙所示，计算出矿石的质量是　 　g。
（3）拿掉盘内全部砝码，将待测矿石放于小篮内，再向盘内放砝码，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丁所示，记下盘内砝码质量为60g；则矿石浸没在水中时受到的浮力是　 　N，矿石的体积是　 　cm3（10N/kg）。
（4）根据以上信息，计算出矿石的密度ρ石＝　 　kg/m3。
（5）聪明的王瑞同学将浮力秤的小桶标上刻度，就可以直接测量液体的密度。刻度越往上，对应的液体密度值　 　（选填“越大”或“越小”）；在测量液体密度时，若适当增加小篮的质量，则此密度计的最大测量值将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
23．（9分）在测定小灯泡的电功率实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电压表、电流表均符合实验要求。可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为5Ω、50Ω。

（1）为完成实验，应该选用的滑动变阻器是 　 　（选填R1或R2）。
（2）图甲是某同学所连接的实验电路，其中存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打错，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）某同学记录了小灯泡的电压、电流数据，并绘制了如图乙所示图线，图中阴影部分面积表示的物理量是 　 　。
（4）若小灯泡的实际电流为I1，且与小灯泡额定电流的关系为I额＝2I1，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是 　 　。
A．P额＝2P1
B．P额＝3P1
C．P额＝4P1
D．P额＝5P1
（5）另一小组的王瑞同学，在没有电流表的情况下，设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0请你帮他完成实验步骤：
①只闭合开关 　 　，调节R2，使电压表的示数为U额。
②只闭合开关 　 　，调节 　 　使电压表的示数仍为U额。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2．则小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用U额、R0、U1、U2表示）。
五、计算题（第24题8分，第25题8分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（8分）如图甲所示是利用电动机通过滑轮组打捞水中物体A的示意图。某次打捞作业中，物体A在不可伸长的轻钢丝绳作用下，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上匀速提升至离开水面。电动机的牵引功率P随打捞时间t的变化如图乙所示。已知物体A的体积V＝0.8m3，质量m＝2t。不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，g取10N/kg，求：

（1）浸没时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面后，电动机的功率P2。

25．（8分）某不锈钢内胆电热水壶具有有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作原理如图乙所示。虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，其中R0是定值电阻，R′是最大阻值为840Ω的可变电阻（调温开关），通过调节R′可以改变电热水壶的功率。求：

（1）R0的阻值；
（2）在额定电压下工作，该电热水壶保温时的最小功率；
（3）电热水壶每秒钟向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟水壶表面温度一致）。在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持为70℃，问应将R′的阻值调为多大？
（4）用电高峰时，发现当电路中只有电热水壶在最大功率加热工作时，如图丁所示的电能表指示灯在1min内闪烁了50次，求此时家庭电路中的实际电压。

2020年山东省泰安市岱岳区中考物理二模试卷
（参考答案）
一、选择题（本题共15题，共30分．以下每题各只有一个正确答案，选对得2分；多选、错选均不得分：把正确答案的序号填写到后边箸题栏内）
1．（2分）众志成城，战胜疫情。以下对卫生防疫相关物理量的估测，与实际情况最为接近的是（　　）
A．人体的正常体温为35℃
B．一件医用防护服的质量约为20kg
C．引起新冠肺炎的冠状病毒直径是60～140nm
D．非接触式测温枪工作时的功率为100W
【解答】解：A、正常情况下，人的体温在36℃～37℃之间，变化幅度很小。故A不符合实际；
B、一件医用防护服的质量不超过2kg。故B不符合实际；
C、引起新冠肺炎的冠状病毒直径非常小，在60～140nm之间，需要借助电子显微镜才能观察。故C符合实际；
D、额温枪以2节干电池为电源，工作电流为5mA＝0.005A，其功率在P＝UI＝2×1.5V×0.005A＝0.015W左右。故D不符合实际。
故选：C。
2．（2分）关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．发出较强声音的喇叭能使它前边的烛焰“跳舞”，说明声音能传递信息
B．听不同乐器弹奏同一首歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同
C．古诗句中“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
D．频率小于2000Hz的声音人们都能听到
【解答】解：A、发出较强声音的喇叭能使它前边的烛焰“跳舞”，说明声音能传递能量，故A错误。
B、音色由发声体本身决定，听不同乐器弹奏同一首歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同，故B正确。
C、古诗句中“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大，故C错误。
D、低于20Hz的声称为次声波，人耳不能听见，故D错误。
故选：B。
3．（2分）王瑞同学看到平静的湖面出现“鱼在云中游，鸟在水中飞”的奇特美景。对于这一现象的形成，下列说法正确的是（　　）
A．云、鸟、鱼都是实像
B．云和鸟是虚像，鱼是实像
C．云和鸟都是由于光的反射形成的
D．云和鱼都是由光的折射形成的
【解答】解：（1）水中的云属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像；
（2）鸟在天上，所以“鸟在水中飞”是鸟在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的鸟是由光的反射形成的与物体等大的虚像。
（3）因为鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。
综上分析可知，选项ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（2分）生活处处有物理，王瑞同学仔细观察妈妈做饭的情景，联想到许多物理知识，其中正确的是（　　）
A．炒菜时，主要是利用做功的方式改变物体内能的
B．静止在水平灶台上的鸡蛋受到的重力和鸡蛋对灶台的压力是一对平衡力
C．揭开汤锅盖后，眼镜蒙上一层“雾”，是凝华现象
D．风沿着外墙吹过时，厨房窗帘被“吸”向窗外，是因为空气流速大的地方压强小
【解答】解：A、炒菜时，食物通过锅从火焰中吸收热量，主要是通过热传递的方式来改变食物内能的，故A错误；
B、静止在水平灶台上的鸡蛋受到的重力和鸡蛋对灶台的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C、揭开汤锅盖后，眼镜蒙上一层“雾”，是热的水蒸气遇到冷的眼镜发生液化形成的，故C错误；
D、有风吹过时厨房的窗帘被“吸”向窗外，是因为空气流速大的地方压强小的缘故，故D正确。
故选：D。
5．（2分）在如图所示四种工具中，正常使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器
B．园艺师剪刀
C．裁纸刀
D．镊子
【解答】解：
A、开瓶器在起瓶盖过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、园艺师剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、镊子在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆。
故选：D。
6．（2分）如图所示的各种情景，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图中：游乐园中的“过山车”在环绕轨道向上行驶过程中，重力势能转化为动能
B．乙图中：医生将注射器的活塞向上提起，药瓶中的药液由于惯性上升到针管中
C．丙图中：足球在空中竖直上升到最高点时，相对地面是静止的
D．丁图中：人能躺在“死海“水面上看报，因为海水的密度等于人体的密度
【解答】解：
A、游乐园中的“过山车”在环绕轨道向上行驶过程中，高度变大，速度减小，动能变小，重力势能变大，动转化为重力势能，故A错误；
B、提起活塞时，注射器内没有空气，这时药液就在大气压的作用下被压进注射器里，故B错误；
C、足球在空中竖直上升到最高点时的速度为0，相对地面是静止的，故C正确；
D、人能躺在“死海“水面上看报，因为海水的密度大于人体的密度，故D错误。
故选：C。
7．（2分）实验室备有序号为1、2、3的三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律。实验时，当蜡烛到透镜的距离都为20cm时，1、2、3三个分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f1、f2、f3的大小关系为（　　）
A．f2＞f3＞f1 B．f1＞f2＞f3 C．f2＞f1＞f 3 D．f3＞f2＞f1
【解答】解：物距相同，1凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f1，所以f1＜＝＝10cm；
2凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f2；所以f2＞u＝20cm；
3凸透镜成倒立、放大的实像，2f3＞u＞f3，所以20cm＝u＞f3＞＝＝10cm；
所以，f2＞f3＞f1。
故选：A。
8．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）


A．R1消耗的电功率不变
B．电路消耗的总功率变大
C．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
D．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
【解答】解：
CD、两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1的电流，电压表测电源电压，因电源电压不变，故电压表示数不变，CD错误；
AB、当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律I＝，通过变阻器的电流变小，由并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，根据P＝UI，R1消耗的电功率不变，A正确；
由并联电路干路电流等于各支路电流之和，故A2的示数变小，根据P＝UI，电路消耗的总功率变小，B错误；
故选：A。
9．（2分）下列有关电磁感应现象的说法正确的是（　　）

A．电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的
B．探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验
C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
D．利用电磁感应现象可以制成电动机，实现机械能转化为电能
【解答】解：
A、电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的，故A错误；
B、电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流，故用甲来探究，故B正确；
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流，故C错误；
D、根据电磁感应现象制成了发电机，发电机将线圈运动的机械能转化为电能，故D错误。
故选：B。
10．（2分）家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置（在图中虚线框内，未画出）检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中还有实验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：AB、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故AB不正确；
C、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故C正确；
D、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故D不正确。
故选：C。
11．（2分）如图所示，王瑞同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）下列说法中（　　）
①推力的功率为40W
②斜面的机械效率为75%
③斜面对物体的摩擦力100N
④推力做的额外功100J

A．只有①正确 B．只有②④正确 C．只有③④正确 D．①②③④都正确
【解答】解：①推力做功为：W总＝Fs＝200N×2m＝400J，推力功率为：P＝＝＝80W，故①错误。
②物体重力为：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，所做有用功为：W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
斜面机械效率为：η＝＝＝75%，故②正确。
③所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，由W额＝fs得：摩擦力f＝＝＝50N，故③错误。
④所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，故④正确。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
12．（2分）在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量和观察的量来研究，称之为转换法。例如在探究物质吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少。下述实验中采用了转换法的是（　　）
①在探究影响动能大小的因素时，通过观察木块被小球推动的距离比较动能大小
②利用液体压强计，通过观察U形管内液柱的高度差比较液体内部不同深度的压强
③将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，球被弹起说明音叉正在振动
④在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
A．只有①②正确 B．只有①②③正确
C．只有②③④正确 D．①②③④都正确
【解答】解：①动能大小不能直接观察，在探究影响动能大小的因素时，通过观察木块被小球推动的距离比较动能大小，采用的是转换法；
②在“探究液体压强的影响因素”的实验中，用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小，采用的是转换法；
③用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，观察乒乓球的运动情况来探究声音的产生条件，采用的是转换法；
④研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持接触面的粗糙程度不变，改变压力，采用的是控制变量法。
因此采用转换法的是①②③。
故选：B。
13．（2分）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。下列选项中（　　）
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉

A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．①②③④都正确
【解答】解：
①由图可知，B球在甲中悬浮，A球在甲中漂浮，则ρB＝ρ甲，ρA＜ρ甲＝ρB；
由B球在乙中下沉可知，ρB＞ρ乙，则ρ甲＞ρ乙；
已知两容器中的液体深度相同，由p＝ρgh可知，两液体对容器底部的压强关系：p甲＞p乙；故①错误；
②由B球在乙中下沉，C球在乙中漂浮可知，ρB＞ρ乙，ρc＜ρ乙，则ρB＞ρc，
由A、C漂浮，且两球排开液体体积相同，三个球的体积V相同，
则可得ρAgV＝ρ甲gVA排，则ρA＝，
ρcgV＝ρ乙gVB排，则ρc＝，
因ρ甲＞ρ乙，则可知ρA＞ρc，所以三个小球的密度关系为：ρB＞ρA＞ρC，即三个小球中密度最小的是C球，故②错误；
③因VA排＝VC排，ρ甲＞ρ乙，根据F浮＝ρ液gV排可得，A、C两球所受浮力关系为：F浮A＞F浮C，故③正确；
④因ρc＜ρ乙，ρC＜ρA，所以不能比较ρA和ρ乙的关系，如果把A、C两球对调，则不能确定把A球放在乙液体中的浮沉情况，所以A球在乙液体中可能下沉，故④正确；
综上可知，只有③④正确。
故选：C。
14．（2分）混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m．用时0.5h，同时蓄电池的电能增加了2kW•h．若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知，下列结果（　　）
①汽车的速度是45km/h
②汽车牵引力做的功5.4×107J
③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J
④汽车发动机的效率是40%

A．只有②④正确 B．只有①③正确
C．只有②③正确 D．只有②③④正确
【解答】解：①由题知，汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m＝27km．用时0.5h，
所以汽车的速度：
v＝＝＝54km/h＝15m/s，故①错误；
②由图像可知，汽车速度为15m/s时，所受阻力为2000N，
由于汽车匀速行驶，水平方向汽车的牵引力与阻力是一对平衡力，所以：
F＝f＝2000N，
牵引力做功：
W＝Fs＝2000N×2.7×104m＝5.4×107J，故②正确；
③测试过程中消耗3.4kg的燃料，所以燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝3.4kg×4.5×107J/kg＝1.53×108J，故③错误；
④汽车牵引力做功使其前进的同时给蓄电池充电，电能增加了W电＝2kW•h＝7.2×106J，
燃料燃烧转化为有用的能量：
W有＝W+W电＝5.4×107J+7.2×106J＝6.12×107J；
汽车发动机的效率：
η＝＝＝40%，故④正确。
故选：A。
15．（2分）物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离X，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与X的关系如图乙所示，电流表读数I与X的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中（　　）

①由图像可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置X＝5cm
②滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
④若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②④正确
【解答】解：（1）由图1可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
当滑动变阻器的电阻丝有断点时，电压表测量电源电压，
由图乙可知，当X＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，则电源电压为3.0V；断点处离变阻器最右端5cm，故①正确；
（2）由I＝可得，
当X＝5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻R1＝＝＝18Ω，
当X＝10cm时，电压表示数U2＝2.4V，电流表示数I2＝0.3A，则R2＝＝＝8Ω，
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是ΔR＝R1﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω，故②正确；
（3）该滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R总＝R1+5cm×2Ω/cm＝18Ω+10Ω＝28Ω，故③错误；
（4）当X＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝2.7V，电流表示数I1＝0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：U01＝U﹣U1＝3.0V﹣2.7V＝0.3V，
由I＝可得，电阻R0的阻值：
R0＝＝＝2Ω；
当滑动变阻器滑片P在最左端，接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，功率最大，
电路中的最大电流：I最大＝＝＝1.5A＜3A，没有超过电流表的量程；
则此电路的最大功率：P最大＝＝＝4.5W，故④正确。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共4分）
16．（1分）用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器上的金属球后，验电器的金属箔片张开，说明验电器带了　正　电。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，所以接触验电器上的金属球后，验电器的金属箔片张开，说明验电器带了正电；
故答案为：正。
17．（1分）如图是电火花发生器，点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的　做功　冲程相似。

【解答】解：按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
故答案为：做功。
18．（1分）如图，在光滑的水平面上叠放着A、B两个木块，A木块用一根细绳拴在左边固定的整块直板上，现在用力F＝5N拉木块B，此时两个木块处于静止状态。则A木块所受到的摩擦力大小为　5　N。

【解答】解：木块B处于平衡状态，故受平衡力的作用，其中在水平方向受拉力F和A对其向左的摩擦力作用，根据二力平衡的条件可以判断，B木块受到A的摩擦力为5牛，方向水平向左。
如图所示，木块A静止，木块A处于平衡状态，所以A受平衡力的作用，在水平方向受细绳对其向左的拉力与B对其向右的摩擦力作用，摩擦力的大小为5N。
故答案为：5。
19．（1分）植树造林可以调节气温、保护水土流失，对改善生态环境有着重要意义。据资料介绍，一公顷森林每天吸收的太阳能约为1.08×1010J．如果这些能量全部被一公顷、质量为4×106 kg的泥土吸收，可使其温度升高3℃．试求出泥土的比热容。
【解答】解：∵Q吸＝cm△t，
∴泥土的比热容：
c＝＝＝0.9×103J/（kg•℃）
答：泥土的比热容0.9×103J/（kg•℃）。
三、作图题（每题2分，共4分）
20．（2分）在图中，画出通过透镜的折射光线。

【解答】解：过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：

21．（2分）画出杠杆AB在图示位置静止时，作用在A点的最小力F1的示意图和对杠杆的拉力F2的力臂L2。

【解答】解：使杠杆AB静止时所用最小力的作用点和方向如图所示。在A点用力，用力方向与0A垂直，这样动力臂最长（等于OA）最省力；
支点为O，反向延长了F2的作用线，从O做F2的垂线段就是F2的力臂L2，如图所示：

四、实验题（第22题7分，第23题9分，共16分）
22．（7分）在某次参观学习中，王瑞同学发现了一种叫做浮力秤的工具，利用它就可以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示。它上方是托盘，内部是一密封的空心圆筒，圆筒上方用硬杆取托盘相连，圆筒下挂着不锈钢小篮。因为圆筒是空心的，下面挂的小篮较重，所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度，请你把实验步骤补充完全。

（1）先将浮力秤放在水中，在小盘内加砝码，使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图乙所示，记下盘内砝码的质量是　140g　。
（2）拿掉盘内全部砝码，盘内改放待测矿石，添加砝码后，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丙所示，计算出矿石的质量是　120　g。
（3）拿掉盘内全部砝码，将待测矿石放于小篮内，再向盘内放砝码，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丁所示，记下盘内砝码质量为60g；则矿石浸没在水中时受到的浮力是　0.4　N，矿石的体积是　40　cm3（10N/kg）。
（4）根据以上信息，计算出矿石的密度ρ石＝　3×103　kg/m3。
（5）聪明的王瑞同学将浮力秤的小桶标上刻度，就可以直接测量液体的密度。刻度越往上，对应的液体密度值　越小　（选填“越大”或“越小”）；在测量液体密度时，若适当增加小篮的质量，则此密度计的最大测量值将　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：（1）由图乙知，浮力秤托盘中砝码的质量m＝100g+20g+20g＝140g；
（2）由题知，乙和丙浮力秤都漂浮在水中，且圆筒都刚好浸没，即V排相等，所以浮力秤所受浮力相等，
整个浮力秤漂浮，所以F浮＝G＝mg，
所以托盘中所放物体质量相等，所以矿石质量：m＝140g﹣20g＝120g；
（3）丁图和丙图相比，浮力秤上所放砝码增加的重力：ΔG＝m丁g﹣m丙g，
浮力秤漂浮，F浮＝G＝mg，
所以浮力秤受到的浮力相应增加，即增加的是小篮中放入矿石受的浮力：
F浮＝m丁g﹣m丙g＝0.06kg×10N/kg﹣0.02kg×10N/kg＝0.4N，
由F浮＝ρ水gV，可得矿石的体积：
V＝＝＝4×10﹣5m3＝40cm3；
（4）矿石的密度：ρ＝＝＝3g/cm3＝3×103kg/m3；
（5）浮力秤的小桶标上刻度，整个浮力秤漂浮在液面上，所以：
F浮＝G＝ρ液gV排，浮力秤重力一定，刻度越往上，V排越大，则液体密度越小；
所以当浮力秤的空心圆筒恰好浸没时，为此密度计的最大测量值，
若适当增加小篮的质量，浮力秤重力增大，即浮力秤受到的浮力增大，所测液体密度最大值时V排不变，由F浮＝G＝ρ液gV排知，所测液体密度增大，即此密度计的最大测量值将增大。
故答案为：（1）140g；（2）120；（3）0.4；40；（4）3×103；（5）越小；增大。
23．（9分）在测定小灯泡的电功率实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电压表、电流表均符合实验要求。可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为5Ω、50Ω。

（1）为完成实验，应该选用的滑动变阻器是 　R2　（选填R1或R2）。
（2）图甲是某同学所连接的实验电路，其中存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打错，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）某同学记录了小灯泡的电压、电流数据，并绘制了如图乙所示图线，图中阴影部分面积表示的物理量是 　小灯泡电功率　。
（4）若小灯泡的实际电流为I1，且与小灯泡额定电流的关系为I额＝2I1，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是 　D　。
A．P额＝2P1
B．P额＝3P1
C．P额＝4P1
D．P额＝5P1
（5）另一小组的王瑞同学，在没有电流表的情况下，设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0请你帮他完成实验步骤：
①只闭合开关 　S、S1　，调节R2，使电压表的示数为U额。
②只闭合开关 　S、S2　，调节 　R1　使电压表的示数仍为U额。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2．则小灯泡额定功率的表达式P额＝　　（用U额、R0、U1、U2表示）。
【解答】解：（1）电源电压U＝6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压U灯＝2.5V，与灯串联的滑动变阻器分压U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，
灯泡电阻约R灯＝10Ω，
电路电流为：
I＝＝＝0.25A，
滑动变阻器电阻为：
R滑＝＝＝14Ω，所以滑动变阻器应选R2；
（2）测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中，应把电压表并联到灯泡的两端，图中的电压表串联在电路中了，滑动变阻器并联在灯泡的两端了，改正如图所示：
；
（3）由图可知：横坐标表示通过电阻的电压，纵坐标表示该电阻的电流，由P＝UI得阴影部分面积表示的物理量为电流和电压的乘积，应该为小灯泡的电功率；
（4）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，
则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，
所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，
则额定功率P额＞4P1，所以最有可能的额定功率值P额＝5P1。
故选：D。
（5）①闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2，使灯泡两端电压为额定电压U额；
②闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1，使R1两端电压为小灯泡的额定电压U额；
③根据等效替代法，此时R1＝RL；
将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，
将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：
＝，
解得，R1＝R0，﹣﹣﹣﹣﹣①；
小灯泡额定功率的表达式：
P额＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：
P额＝。
故答案为：（1）R2；（2）见上图；（3）小灯泡的电功率；（4）D；（5）①S、S1；②S、S2；R1；③。
五、计算题（第24题8分，第25题8分，共16分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（8分）如图甲所示是利用电动机通过滑轮组打捞水中物体A的示意图。某次打捞作业中，物体A在不可伸长的轻钢丝绳作用下，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上匀速提升至离开水面。电动机的牵引功率P随打捞时间t的变化如图乙所示。已知物体A的体积V＝0.8m3，质量m＝2t。不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，g取10N/kg，求：

（1）浸没时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面后，电动机的功率P2。

【解答】解：（1）物体A浸没时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8000N，
物体A的质量：
m＝2t＝2000kg，
G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，
物体A受到的拉力：
F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣8000N＝1.2×104N；
（2）由图乙可知，物体A浸没水中，电动机的功率较小，
此时功率P1＝1.5kW＝1500W，
由图知，n＝3，电动机拉绳的速度：
v＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
由P＝＝＝Fv可得电动机的牵引力：
F牵＝＝＝5000N，
此时滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，F牵＝（F拉+G动），则动滑轮重力：
G动＝3F牵﹣F拉＝3×5000N﹣1.2×104N＝3000N；
（4）物体离开水面后，F牵′＝（G+G动）＝（2×104N+3000N），
电动机的牵引功率：
P2＝F牵′v＝（2×104N+3000N）×0.3m/s＝2300W＝2.3kW。
答：（1）浸没时，物体A受到的浮力和拉力分别为8000N、1.2×104N；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮重为3000N；
（4）当物体A离开水面后，电动机的功率为2.3kW。
25．（8分）某不锈钢内胆电热水壶具有有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作原理如图乙所示。虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，其中R0是定值电阻，R′是最大阻值为840Ω的可变电阻（调温开关），通过调节R′可以改变电热水壶的功率。求：

（1）R0的阻值；
（2）在额定电压下工作，该电热水壶保温时的最小功率；
（3）电热水壶每秒钟向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟水壶表面温度一致）。在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持为70℃，问应将R′的阻值调为多大？
（4）用电高峰时，发现当电路中只有电热水壶在最大功率加热工作时，如图丁所示的电能表指示灯在1min内闪烁了50次，求此时家庭电路中的实际电压。
【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电水壶的电功率最大，
由 P＝可得，
R0的阻值：
R0＝＝＝40Ω；
（2）当R的阻值接入电路中的电阻最大时，电热水壶消耗的电功率最小，
最小的电功率为：
P小＝＝＝55W；
（3）电热水壶表面温度为70℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为：
Δt＝70℃﹣20℃＝50℃，
由图像知，电热水壶每秒钟散发的热量Q＝110J，
则散热功率P散＝＝＝110W，
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率P＝P散＝110W，
此时电路中的总电阻：
R总′＝＝＝440Ω，
则R的阻值：R′＝R总′﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（4）1min内消耗的电能为：
W＝kW•h＝×3.6×106J＝6×104J，
由W＝t得，实际电压为：
U实＝＝＝200V。
答：（1）R0的阻值为40Ω；
（2）在额定电压下工作，该电热水壶保温时的最小功率为55W；
（3）应将R′的阻值调为400Ω；
（4）家庭电路中的实际电压为200V。