2023年寧夏銀川市英才學校中考二模物理試題（含答案）

這是一份2023年寧夏銀川市英才學校中考二模物理試題（含答案），共34頁。試卷主要包含了單項選擇題，選擇說理題，填空題，實驗題，應用題等內容，歡迎下載使用。
?2023年寧夏銀川市英才學校中考物理二模試卷
一、單項選擇題（本題共7小題，每小題2分，共14分）
1．（2分）下面是對于日常生活中一些物理量的估計，其中符合實際的是（　?。?br /> A．一支普通2B鉛筆的質量約為500g
B．中學生的脈搏跳動時間間隔約為0.1s
C．初中物理課本的長度約為0.26m
D．一個普通雞蛋的密度約為1.0kg/m3
2．（2分）有關聲音的知識，下列說法正確的是（　?。?br /> A．演奏古箏時按壓不同的弦是為了改變其響度
B．用大小不同的力擊打鼓面是為了改變其音調
C．摩托車安裝消音器是為了在傳播過程中減弱噪聲
D．能分辨出《二泉映月》是用二胡演奏的，是因為不同樂器發(fā)聲時音色不同
3．（2分）日出東方，萬物光明；林間疏影，潭影映人。上面句中，林間疏影與潭影映人，是兩種光學現象，其原理與下面兩幅圖的光學原理相同，這兩幅圖是（　?。?br />
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
4．（2分）有關生活用電，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．圖甲中，用濕布擦拭正在工作的用電器及插頭是安全的
B．在家庭電路中，人不小心觸電了，圖乙所示的空氣開關將自動跳閘，切斷電源
C．圖丙中站在絕緣凳上的人觸電了，家里的漏電保護器會自動斷開，起到保護作用
D．圖丁中，斷開開關，人站在地上，手接觸到燈的左端金屬線M時，人會觸電
5．（2分）某科考隊員在海拔5500m的高山上進行了下列實驗探究。

（1）首先利用隨身攜帶的普通燒水壺燒水，發(fā)現壺中水溫才80℃就沸騰了；
（2）利用圖甲所示裝置安裝兩套相同的實驗器材，在兩套裝置的試管中分別裝有少量的固體P和固體Q，點燃酒精燈進行實驗。利用實驗測得的數據得到它們的溫度與加熱時間圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是（　?。?br /> A．固體P熔化經歷了35min
B．固體P的熔點為50℃，一定是晶體
C．固體Q的熔點為80℃，在0～35min內持續(xù)吸熱
D．水80℃沸騰，說明實驗時的大氣壓高于1標準大氣壓
6．（2分）如圖所示，用滑輪組提升質量為12kg的物體時，物體在10s內勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，g＝10N/kg），下列說法錯誤的是（　?。?br />
A．繩子自由端移動的速度為0.6m/s
B．滑輪組提升物體做的有用功為300J
C．拉力做功的功率為30W
D．該滑輪組的機械效率為80%
7．（2分）小林受穿戴式“智能體溫計”（如圖甲所示）的啟發(fā)，設計了一個如圖乙所示的體溫計電路圖，用電表示數大小反映溫度高低，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻R2起保護電路的作用。下列分析正確的是（　?。?br />
A．該電路中的電表是電流表
B．溫度變化時R2兩端電壓不變
C．溫度升高時電路中電流變大
D．溫度降低時電路的總功率變大
二、選擇說理題（每題5分，共10分）
8．（5分）如圖甲，小明利用水透鏡來探究凸透鏡的成像規(guī)律，通過對水透鏡注水或抽水可改變水透鏡的厚薄。如圖位置所示，下列說法錯誤的是 　 　。

A．光屏上成倒立、縮小的實像
B．在圖示位置對水透鏡抽水，此時模擬的是遠視眼的形成原因，用圖丙的方法矯正
C．將圖中的蠟燭移動到光具座上30cm刻度線處，若保持光屏不動，對水透鏡抽水能在光屏上重新得到一個清晰的像
D．將一遠視鏡放在蠟燭和水透鏡之間，像變得模糊了，向左移動光屏，能在光屏上重新得到一個清晰的像
選擇理由：　 　。
9．（5分）如圖所示是某載人潛水器，它可以在4500米的水下連續(xù)工作。若海水密度約為1.0×103kg/m3，潛水器懸浮在海水中時的總質量為18t。下列說法正確的是 　 　。
A．潛水器在海面上漂浮時浮力大于重力
B．潛水器上浮和下潛是靠改變浮力大小實現的
C．潛水器懸浮在海水中時，所受浮力為1.8×105N
D．潛水器在海面下4500米處作業(yè)時，受到的海水壓強為4.5×106Pa
選擇理由：　 　。

三、填空題（每空1分，共8分）
10．（3分）“油香”是寧夏的特色名吃。廚師將面坯做成圓的面餅，表明力可以改變物體的　 　；在鍋里油炸時，通過　 　的方式改變了面餅的內能；餅出鍋時香氣四溢，這是　 　現象。
11．（3分）目前，中國是世界上高鐵規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。坐在行駛列車上的乘客以自己為參照物，列車是 　 ?。ㄟx填“靜止的”或“運動的”），列車進站時動能 　 ?。ㄟx填“增大”“不變”或“減小”），候車時，需站在安全黃線以外，是因為列車經過時，空氣流速變大，壓強變 　 　，形成壓強差，造成安全事故。
12．（2分）“共享單車”綠色出行成為一種時尚，在單車的設計中有很多地方利用了物理知識。如車閘把設計成一個 　 ?。ā笆×Α?、“費力”或“等臂”）杠桿；剎車時用力捏車閘這是用增大 　 　的方法來增大摩擦力。

四、實驗題（共25分）
13．（5分）圖甲是探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置圖。

（1）實驗時，用透明的薄玻璃板代替平面鏡的目的是 　 　；
（2）在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A，可以看到蠟燭A在玻璃板后面的像，這是由光的 　 ?。ㄟx填“反射”或“折射”）形成的。如果在點燃的蠟燭和玻璃板之間放上一塊不透光的木板，則 　 ?。ㄟx填“能”或“不能”）看到蠟燭A在玻璃板后面的像；
（3）實驗過程中如果玻璃板沒有垂直架在紙上，而是如圖乙所示傾斜，蠟燭A的像應是 　 　圖中的（選填“A1”“A2”或“A3”）；

（4）做完實驗后，班級要測量視力，要求學生距離視力表5m，但是房間可利用的寬度只有3m，小寧利用平面鏡成像特點解決了這一問題，她的方法如圖丙所示，小寧到平面鏡的距離s為 　 　m。
14．（4分）為了“比較不同物質的吸熱能力”，物理興趣小組在實驗室利用老師提供的器材連接好如圖所示的電路，A瓶中裝的是水，B瓶中裝的是煤油，兩瓶中用的是電阻均為5Ω的電熱絲。
（1）為確保實驗的準確性，水和煤油的質量和初溫必須相等。閉合開關后，經過一段時間發(fā)現 　 ?。ㄟx填“A”或“B”）瓶中的溫度計的示數升高快，這是因為水的比熱容較大的緣故。若電熱絲產生的熱量完全被水和煤油吸收，在這段時間內，水和煤油吸收的熱量 　 　（選填“相等”或“不相等”）；
（2）實驗時，小明和小紅發(fā)現電熱絲熱得很快，而連接的導線卻不怎么熱。小紅猜想：發(fā)熱不同是因為通過電熱絲和導線的電流不同。小明猜想：發(fā)熱不同是因為電熱絲和導線的電阻不同。其他同學立刻判斷小紅的猜想是錯誤的，原因是 　 　。小明和小紅又利用此裝置探究了“通電導體產生熱量的多少和電流的關系”，根據記錄數據大致畫出了產生的熱量Q和電流I關系的圖象，其中正確的是 　 　。


15．（8分）小明用電源（電壓恒為3V）、電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線進行實驗。

（1）探究電流與電壓的關系。
①小明設計了圖1中甲、乙、丙三個電路圖，經小組討論，最終確定用圖丙電路進行實驗，原因是該電路不僅能保持 　 　不變，還能很容易改變 　 　。
②圖2是小明實驗時連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整。
③小明先將5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片，得到如表三組數據。小明準備分析數據歸納結論，小麗認為還不能歸納結論，他們接下來的實驗操作是 　 　。
實驗次數
1
2
3
電壓U/V
1.0
1.5
2.0
電流I/A
0.2
0.3
0.4
（2）測量小燈泡的電功率。
①小明將圖2中的定值電阻更換為額定電壓為2.5V的小燈泡，將滑動變阻器的滑片調至B端，閉合開關后發(fā)現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數。接下來他首先應進行的操作是 　 　。
A.檢查電路是否斷路
B.更換小燈泡
C.調節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
②實驗中，滑動變阻器的滑片在某一位置時，電壓表示數為1.5V，為測量小燈泡的額定功率，應將滑片向 　 ?。ㄟx填“A”或“B”）端移動，直至電壓表示數為 　 　V。
③本實驗多次測量的目的是 　 　。
A.求平均值減小誤差
B.測不同電壓下小燈泡的電功率
16．（8分）小晨同學買了一個小吊墜（如圖甲所示）作為母親節(jié)的禮物送給媽媽，他利用天平和量筒測量小吊墜的密度進行鑒定。（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）將天平放在 　 　上，撥動 　 　至標尺左端零刻度線，此時指針偏向分度盤中線左側，他應該將平衡螺母向 　 ?。ㄟx填“左”或“右”）移動，直至天平平衡；
（2）將解去掛繩的小吊墜放在左盤，往右盤加減砝碼，當最后放入5g的砝碼時，發(fā)現指針指在分度盤中線的右側，則他下一步的操作是 　 　。
A.向右移動游碼
B.向左移動平衡螺母
C.取出5g的砝碼
（3）天平再次平衡后，砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則該小吊墜的質量為 　 　g；
（4）先向量筒中加入30mL的水，將重新系好掛繩的小吊墜輕放入量筒中，水面如圖丙所示，則小吊墜的體積為 　 　cm3；
（5）小晨將測得的密度和表格中數據進行對比，發(fā)現小吊墜可能是 　 　制作而成的，他仔細分析了自己的測量過程發(fā)現，小吊墜密度的測量值與真實值相比 　 ?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）。
材質
翡翠
和田玉
玻璃
有機玻璃
密度/g?cm﹣3
約3.3～3.36
約2.95～3.17
2.5
1.18

五、應用題（共18分）
17．
人造太陽
太陽內部每時每刻都在發(fā)生著核聚變，核聚變釋放的能量比核裂變要大的多，而且不會像核裂變那樣產生有害的核廢料。海水中可以提取大量的核聚變材料氘和氚，如果能夠有效利用，那人類的能源危機將被徹底解除。如何讓核聚變產生的能量為人所用呢？從第一顆原子彈爆炸，到第一座核裂變電站建成只用了9年。但從第一顆氫彈爆炸到核聚變發(fā)電一下子就研究了近70年，至今還在實驗室試驗階段。
為什么會這樣難呢？要想發(fā)生可控核聚變需要滿足兩個基本條件。
一是要有高溫高壓的環(huán)境。地球上要想讓兩個輕核聚合在一起，最起碼也要5000萬攝氏度的溫度。這樣才能讓兩個帶正電的輕核，具有足夠的能量克服相互靠近時的靜電斥力。
二是要有一個“容器”將聚變材料“約束”起來。問題是，哪里去找這么個“容器”？要知道，金屬中耐高溫的扛把子—鎢，其熔點也不過3410℃。5000萬攝氏度足以讓地球上所有物質變?yōu)闅怏w后，成為等離子態(tài)。經過研究，科學家發(fā)現三種“約束”方式，分別是引力場約束、慣性約束和磁約束。太陽發(fā)生的核聚變就是靠自身巨大的質量產生的引力場約束聚變時的等離子體。這個控制原理顯然不適合地球上的科學家們，下面我們重點說一說最靠譜、技術最成熟的磁約束核聚變。
托卡馬克是一種利用磁約束來實現受控核聚變復雜的環(huán)形容器。圖甲中，環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室的外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈。當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加熱，再通過輔助加熱手段，逐漸達到聚變需要的臨界溫度。同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成的等離子電流與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產生磁場，在真空室區(qū)域內形成閉合磁籠子，將高溫等離子體緊緊約束在真空中，如圖乙所示。

理論上講，想要實現可控核聚變必須使等離子溫度達到一億攝氏度以上，并能穩(wěn)定運行1000s以上，才能用于商業(yè)運行。圖丙是中國的托卡馬克裝置二號M環(huán)流器，它于2020年12月4日14時02分，實現了1億攝氏度10s的目標。近日，對該裝置的升級改造已經完成，正在準備向1億攝氏度100s的新高峰邁進。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）科學家發(fā)現三種“約束”聚變材料的方式，其中最靠譜、技術最成熟的是 　 　。
（2）托卡馬克裝置中核聚變的原理和我國已經商業(yè)運行的核電站中核反應的原理是 　 ?。ㄟx填“相同”或“不同”）的。
（3）發(fā)生核聚變時，兩個帶正電的輕核需要具有很大的動能，以克服它們之間相互作用的靜電 　 ?。ㄟx填“吸引”或“排斥”）力，才能發(fā)生核融合。
（4）給托卡馬克真空室里的等離子體加熱稱為“點火”。三個線圈中，首先給等離子體“點火”的是 　 　線圈。
18．2022年北京冬奧會示范運營1000多輛氫燃料電池車（如圖所示），該車排放物是水，不產生任何污染物，是當前世界新能源汽車重要的發(fā)展方向。假設某國產氫燃料電池車總質量為5×103kg。在某次測試中該車勻速行駛時受到的阻力是車重的0.02倍，在0.5h內行駛了28km的路程，消耗的氫能源為0.4kg（不考慮氫能源燃料消耗對車質量的影響）。求該測試過程中氫燃料電池車：（已知q氫＝1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）行駛的平均速度為多少km/h；
（2）牽引力做的功；
（3）氫能源燃燒釋放的能量轉化為機械能的效率。

19．如圖是一種溫度自動報警器原理示意圖當環(huán)境溫度低于設定的警戒溫度時燈亮，電鈴不響。當環(huán)境溫度達到警戒溫度值時燈不亮電鈴響發(fā)出報警信號。
①在圖中的虛線框內填入相應的電路元件符號并補全電路；
②標出通電螺線管的N極。（電鈴符號）

20．小明的媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆。其加熱系統(tǒng)中加熱電阻額定電壓為220V，額定功率為1210W，問：
（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為多少？
（2）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入5kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)將水加熱到40℃，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）足浴盆開啟加熱狀態(tài)后，關閉其他用電器，如圖所示的電能表鋁盤在3min內轉了150圈，求足浴盆的實際功率。


2023年寧夏銀川市英才學校中考物理二模試卷
參考答案與試題解析
一、單項選擇題（本題共7小題，每小題2分，共14分）
1．（2分）下面是對于日常生活中一些物理量的估計，其中符合實際的是（　?。?br /> A．一支普通2B鉛筆的質量約為500g
B．中學生的脈搏跳動時間間隔約為0.1s
C．初中物理課本的長度約為0.26m
D．一個普通雞蛋的密度約為1.0kg/m3
【分析】不同物理量的估算，有的需要憑借生活經驗，有的需要簡單的計算，有的要進行單位的換算，最后判斷最符合實際的是哪一個。
【解答】解：A、一枚一元硬幣的質量為6g，一支普通2B鉛筆的質量略小于此數值，約為5g。故A不符合實際；
B、正常情況下，人的脈搏1min跳動的次數在70次左右，跳動兩次的時間間隔接近1s。故B不符合實際；
C、一根筷子的長度約25cm，初中物理課本的長度略大于此數值，在26cm＝0.26m左右。故C符合實際；
D、水的密度是1.0×103kg/m3，雞蛋密度與水的密度差不多，在1.0×103kg/m3左右。故D不符合實際。
故選：C。
【點評】物理與社會生活聯(lián)系緊密，多了解一些生活中的常見量的值可幫助我們更好地學好物理，同時也能讓物理更好地為生活服務。
2．（2分）有關聲音的知識，下列說法正確的是（　?。?br /> A．演奏古箏時按壓不同的弦是為了改變其響度
B．用大小不同的力擊打鼓面是為了改變其音調
C．摩托車安裝消音器是為了在傳播過程中減弱噪聲
D．能分辨出《二泉映月》是用二胡演奏的，是因為不同樂器發(fā)聲時音色不同
【分析】（1）音調、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調指聲音的高低，由振動頻率決定；響度指聲音的強弱或大小，與振幅有關；音色是由發(fā)聲體本身決定的一個特性。
（2）減弱噪聲的途徑：①在聲源處減弱；②在傳播過程中減弱，③在人耳處減弱。
【解答】解：A、弦樂器發(fā)聲的音調高低是由弦的材質、長度、橫截面積、松緊度來決定的；在材質、橫截面積、松緊度一定的情況下，改變其長度，可以改變音調高低；所以，演奏弦樂時，手指在弦上的位置不斷變化，改變了振動弦的長短，這是為了改變琴聲的音調，故A錯誤。
B、大小不同的力擊打鼓面，振幅不同，響度不同，故用大小不同的力擊打鼓面是為了改變其響度，故B錯誤；
C、摩托車安裝消音器是為了在聲源處減弱噪聲，故C錯誤；
D、音色反映了聲音的品質和特色，不同發(fā)聲體的材料、結構不同，發(fā)出聲音的音色也就不同。我們能區(qū)分不同樂器發(fā)出的聲音，這是因為不同樂器發(fā)出聲音的音色不同，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了聲音的特征以及影響因素、防治噪聲的途徑，屬于聲學基礎知識的考查。
3．（2分）日出東方，萬物光明；林間疏影，潭影映人。上面句中，林間疏影與潭影映人，是兩種光學現象，其原理與下面兩幅圖的光學原理相同，這兩幅圖是（　?。?br />
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
【分析】光在同種、均勻、透明介質中沿直線傳播，產生的現象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
光線傳播到兩種介質的表面上時會發(fā)生光的反射現象，例如水面上出現岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的；
光線在同種不均勻介質中傳播或者從一種介質斜射入另一種介質時，就會出現光的折射現象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。
【解答】解：林間疏影是由光的直線傳播形成的；潭影映人屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的；
影子是由光的直線傳播形成的；倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的；
插在水中的筆變彎了，是由光的折射形成的；彩虹屬于光的色散現象，光的色散現象的實質是光的折射；
由此可知，A正確。
故選：A。
【點評】此題考查了三種光現象，了解生活中常見的光的直線傳播、光的折射現象和光的反射現象是解答本題的關鍵。
4．（2分）有關生活用電，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．圖甲中，用濕布擦拭正在工作的用電器及插頭是安全的
B．在家庭電路中，人不小心觸電了，圖乙所示的空氣開關將自動跳閘，切斷電源
C．圖丙中站在絕緣凳上的人觸電了，家里的漏電保護器會自動斷開，起到保護作用
D．圖丁中，斷開開關，人站在地上，手接觸到燈的左端金屬線M時，人會觸電
【分析】（1）生活中的水是導體，用濕布擦拭正在工作的用電器易引發(fā)觸電事故；
（2）空氣開關會在電路中電流過大時跳閘；
（3）漏電保護器會在通過火線和零線的電流大小達到一定差值時自動斷開；
（4）觸電是人體直接或間接接觸火線造成的。
【解答】解：A、用濕布擦拭正在工作的用電器及插頭容易引發(fā)觸電事故，故A錯誤；
B、在家庭電路中，人不小心觸電了，不會造成電路中電流過大，所以空氣開關不會自動跳閘，不能切斷電源，故B錯誤；
C、圖丙中站在絕緣凳上的人觸電了，通過火線和零線的電流大小相同，家里的漏電保護器不會自動斷開，不能起到保護作用，故C錯誤；
D、圖丁中，斷開開關，切斷了零線，M仍與火線相通，人站在地上，手接觸到燈的左端金屬線M時，電流會通過燈泡、人體，流向大地，形成通路，因此，人會觸電，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了安全用電的常識、空氣開關和漏電保護器的原理、對觸電現象的理解，有一定綜合性，也是重要的電學常識。
5．（2分）某科考隊員在海拔5500m的高山上進行了下列實驗探究。

（1）首先利用隨身攜帶的普通燒水壺燒水，發(fā)現壺中水溫才80℃就沸騰了；
（2）利用圖甲所示裝置安裝兩套相同的實驗器材，在兩套裝置的試管中分別裝有少量的固體P和固體Q，點燃酒精燈進行實驗。利用實驗測得的數據得到它們的溫度與加熱時間圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是（　　）
A．固體P熔化經歷了35min
B．固體P的熔點為50℃，一定是晶體
C．固體Q的熔點為80℃，在0～35min內持續(xù)吸熱
D．水80℃沸騰，說明實驗時的大氣壓高于1標準大氣壓
【分析】（1）晶體熔化的條件：達到熔點，繼續(xù)吸熱；熔化時溫度不變。
（2）液體的沸點跟氣壓有關，氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低。
【解答】解：A、從圖像中可看出：固體P從第5分鐘開始熔化，第20分鐘結束，一共經歷了15分鐘，故A錯誤。
B、固體P在50℃時開始熔化，熔化期間，溫度保持不變，故熔點是50℃，固體P是晶體，故B正確。
C、固體Q在80℃時溫度不變，是因為燒杯中的水80℃時就沸騰了，水沸騰時溫度不變，固體Q無法繼續(xù)吸收熱量，固體Q的熔點不一定為80℃，故C錯誤。
D、在標準氣壓下，水的沸點為100℃，水80℃就沸騰，說明說明實驗時的大氣壓低于1標準大氣壓，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了晶體熔化的特點和沸點與氣壓的關系，要求同學們學會看圖，從圖中提取有用信息進行解答。
6．（2分）如圖所示，用滑輪組提升質量為12kg的物體時，物體在10s內勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中（不計繩重和摩擦，g＝10N/kg），下列說法錯誤的是（　　）

A．繩子自由端移動的速度為0.6m/s
B．滑輪組提升物體做的有用功為300J
C．拉力做功的功率為30W
D．該滑輪組的機械效率為80%
【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s＝nh求出繩子自由端移動的距離，利用v＝求出繩子自由端移動的速度；
（2）根據W＝Gh＝mgh求出滑輪組提升物體做的有用功；
（3）根據W＝Fs求出拉力做的總功，利用P＝求出拉力做功的功率；
（4）根據η＝×100%求出該滑輪組的機械效率。
【解答】解：
A．由圖可知，滑輪組繩子的有效股數n＝3，則繩子自由端移動的距離s＝nh＝3×2m＝6m，繩子自由端移動的速度v＝＝＝0.6m/s，故A正確；
B．滑輪組提升物體做的有用功W有＝Gh＝mgh＝12kg×10N/kg×2m＝240J，故B錯誤；
C．拉力做的總功W總＝Fs＝50N×6m＝300J，拉力做功的功率P＝＝＝30W，故C正確；
D．該滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝80%，故D正確。
故選：B。
【點評】本題考查了速度公式和做功公式、功率公式、滑輪組機械效率公式的應用等，明確滑輪組繩子的有效股數是關鍵。
7．（2分）小林受穿戴式“智能體溫計”（如圖甲所示）的啟發(fā)，設計了一個如圖乙所示的體溫計電路圖，用電表示數大小反映溫度高低，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻R2起保護電路的作用。下列分析正確的是（　?。?br />
A．該電路中的電表是電流表
B．溫度變化時R2兩端電壓不變
C．溫度升高時電路中電流變大
D．溫度降低時電路的總功率變大
【分析】A、該電路中的電表如果是電流表，熱敏電阻R1被短路，不符題意；
BC、電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據I＝得總電流變小，根據U＝IR可得R2的電壓變??；
D、電阻R1的阻值隨溫度的降低而減小，串聯(lián)電路的總電阻變小，根據I＝得總電流變大，根據P＝UI可得功率變大。
【解答】解：A、電阻R1和R2串聯(lián)接入電路，該電路中的電表如果是電流表，熱敏電阻R1被短路，R2是定值電阻，則電流表示數不變，不符題意，故A錯誤；
BC、該電路中的電表是電壓表，電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據I＝得總電流變小，R2是定值電阻，根據U＝IR可得R2兩端電壓變小，故B、C錯誤；
D、電阻R1的阻值隨溫度的降低而減小，串聯(lián)電路的總電阻變小，根據I＝得總電流變大，根據P＝UI可得功率變大，故D正確。
故選：D。
【點評】此類問題能夠綜合考查串聯(lián)并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關系、歐姆定律、電功、電功率等知識的掌握和綜合運用情況。
二、選擇說理題（每題5分，共10分）
8．（5分）如圖甲，小明利用水透鏡來探究凸透鏡的成像規(guī)律，通過對水透鏡注水或抽水可改變水透鏡的厚薄。如圖位置所示，下列說法錯誤的是 　C　。

A．光屏上成倒立、縮小的實像
B．在圖示位置對水透鏡抽水，此時模擬的是遠視眼的形成原因，用圖丙的方法矯正
C．將圖中的蠟燭移動到光具座上30cm刻度線處，若保持光屏不動，對水透鏡抽水能在光屏上重新得到一個清晰的像
D．將一遠視鏡放在蠟燭和水透鏡之間，像變得模糊了，向左移動光屏，能在光屏上重新得到一個清晰的像
選擇理由：　凸透鏡成實像時，物距減小，像距應增大，如果像的位置不變，則凸透鏡的焦距要變短，即對水透鏡注水　。
【分析】（1）根據凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像；
（2）遠視眼晶狀體的凸度較小，對光的偏折能力較弱，像成在了視網膜的后方，用凸透鏡矯正；
（3）凸透鏡成實像時，物距減小，像距應增大，如果像的位置不變，則凸透鏡的焦距要變短；
（4）遠視鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用。
【解答】解：A、由圖可知，物距大于像距，根據凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，故A正確；
B、在圖示位置對水透鏡抽水，凸透鏡的凸度變小，對光的偏折能力減弱，在物距不變的情況下，像距變大，像會成在光屏的后方，此時模擬的是遠視眼的形成原因，為了使像成在光屏上，應用對光線具有會聚作用的凸透鏡矯正，即用圖丙的方法矯正，故B正確；
C、將圖甲中的燭移動到光具座上30cm處，物距減小，光屏不動，像距不變，也就是需要透鏡對光線的會聚能力更強，所以此時應對水透鏡注水，使其焦距變短，才能在光屏上重新得到一個清晰的像，故C錯誤；
D、將一遠視鏡放在蠟燭和水透鏡之間，遠視鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用，會提前使光線會聚成像，所以應向左移動光屏，才能在光屏上重新得到一個清晰的像，故D正確；
故選：C。
故答案為：C；凸透鏡成實像時，物距減小，像距應增大，如果像的位置不變，則凸透鏡的焦距要變短，即對水透鏡注水。
【點評】此題考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究及應用，關鍵是熟記成像規(guī)律的內容，并做到靈活運用。
9．（5分）如圖所示是某載人潛水器，它可以在4500米的水下連續(xù)工作。若海水密度約為1.0×103kg/m3，潛水器懸浮在海水中時的總質量為18t。下列說法正確的是 　C　。
A．潛水器在海面上漂浮時浮力大于重力
B．潛水器上浮和下潛是靠改變浮力大小實現的
C．潛水器懸浮在海水中時，所受浮力為1.8×105N
D．潛水器在海面下4500米處作業(yè)時，受到的海水壓強為4.5×106Pa
選擇理由：　見解析過程　。

【分析】（1）物體漂浮時，浮力與重力相等；
（2）潛水器通過改變自重來實現沉??；
（3）根據F?。溅岩篻V排計算浮力大??；
（4）根據p＝ρgh計算出液體壓強的，
【解答】解：A、潛水器在海面上漂浮時浮力等于重力，故A錯誤；
B、潛水器在海面下4500米處連續(xù)作業(yè)時，海水的密度和排開海水的體積都不變，根據F浮＝ρ液gV排可知，所受浮力的大小不變，所以潛水器的沉浮不是靠改變浮力大小而是靠改變自重的大小實現的，故B錯誤；
C、潛水器懸浮時浮力等于重力。即F?。紾總＝mg＝18×103kg×10N/kg＝1.8×105N，故C正確；
D、潛水器在海面下4500米處作業(yè)時，潛水器受到的海水壓強約為：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m＝4.5×107Pa，故D錯誤；
故選：C。
故答案為：C；見解析過程。
【點評】本題主要考查了液體壓強和浮力公式的應用、潛水艇的沉浮原理，在分析液體的壓強問題時，要用好p＝ρgh，在分析物體所受浮力時，要用好F?。溅岩篻V排。
三、填空題（每空1分，共8分）
10．（3分）“油香”是寧夏的特色名吃。廚師將面坯做成圓的面餅，表明力可以改變物體的　形狀??；在鍋里油炸時，通過　熱傳遞　的方式改變了面餅的內能；餅出鍋時香氣四溢，這是　擴散　現象。
【分析】（1）力的作用效果：①改變物體的運動狀態(tài)；②使物體發(fā)生形變；
（2）改變物體內能的方式：做功和熱傳遞；
（3）擴散現象表面物體不停地做無規(guī)則運動。
【解答】解：廚師將面坯做成圓的面餅，面坯形狀發(fā)生了變化，表明力可以使物體發(fā)生形變；
在鍋里油炸時，面餅吸收熱量，內能增加，是通過熱傳遞的方式改變了面餅的內能；
餅出鍋時香飄四溢，屬于擴散現象，是由于分子的無規(guī)則運動產生的。
故答案為：形狀；熱傳遞；擴散。
【點評】本題考查力作用效果、改變物體內能的方式和擴散現象等知識的應用，要明確做功和熱傳遞改變物體內能的實質，做功屬于能量的轉化，熱傳遞屬于能量的轉移。
11．（3分）目前，中國是世界上高鐵規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。坐在行駛列車上的乘客以自己為參照物，列車是 　靜止?。ㄟx填“靜止的”或“運動的”），列車進站時動能 　減小?。ㄟx填“增大”“不變”或“減小”），候車時，需站在安全黃線以外，是因為列車經過時，空氣流速變大，壓強變 　小　，形成壓強差，造成安全事故。
【分析】（1）判斷物體運動還是靜止，就是看研究的物體和參照物之間位置是否發(fā)生了變化；
（2）動能的大小與質量、速度有關；
（3）流體的壓強跟流速有關流速越大的地方，壓強越小。
【解答】解：坐在行駛列車上的乘客以自己為參照物，列車與乘客之間沒有位置的變化，是靜止的；
列車進站時質量不變，速度變小，動能減小；
人離高速列車比較近時，高速列車的速度很大，人和高速列車的之間的空氣流動速度很大，壓強小，人外側的壓強不變，人受到外側壓強大于人內側受到的壓強，人在較大的壓強差作用下很容易被壓向列車，發(fā)生交通事故。
故答案為：靜止；減?。恍?。
【點評】此題考查了流體壓強和流速關系的應用及運動和靜止相對性的判斷，是一道綜合題。
12．（2分）“共享單車”綠色出行成為一種時尚，在單車的設計中有很多地方利用了物理知識。如車閘把設計成一個 　省力　（“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿；剎車時用力捏車閘這是用增大 　壓力　的方法來增大摩擦力。

【分析】（1）判斷自行車的剎車在使用過程中動力臂和阻力臂的關系，即可判斷杠桿類型；
（2）增大摩擦的方法：在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度；在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力。
【解答】解：（1）自行車在剎車時，車閘把的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；
（2）剎車時用力捏車閘，在接觸面粗糙程度一定時，通過增大壓力的方法來增大摩擦力。
故答案為：省力；壓力。
【點評】本題考查了杠桿分類和增大摩擦的方法，屬于基礎題目。
四、實驗題（共25分）
13．（5分）圖甲是探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置圖。

（1）實驗時，用透明的薄玻璃板代替平面鏡的目的是 　便于確定像的位置　；
（2）在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A，可以看到蠟燭A在玻璃板后面的像，這是由光的 　反射?。ㄟx填“反射”或“折射”）形成的。如果在點燃的蠟燭和玻璃板之間放上一塊不透光的木板，則 　不能?。ㄟx填“能”或“不能”）看到蠟燭A在玻璃板后面的像；
（3）實驗過程中如果玻璃板沒有垂直架在紙上，而是如圖乙所示傾斜，蠟燭A的像應是 　A1　圖中的（選填“A1”“A2”或“A3”）；

（4）做完實驗后，班級要測量視力，要求學生距離視力表5m，但是房間可利用的寬度只有3m，小寧利用平面鏡成像特點解決了這一問題，她的方法如圖丙所示，小寧到平面鏡的距離s為 　2　m。
【分析】（1）探究平面鏡成像實驗中，要用透明的玻璃板代替平面鏡，雖然成像不太清晰，但是在物體一側能看到物體的像，同時還能看到代替物體像的另一個物體，便于確定像的位置；
（2）平面鏡成像的原理是光的反射，所成的像是虛像，是不會在屏上成像的；
（3）平面鏡所成的像和物體關于鏡面是對稱的；
（4）依據平面鏡成像特點，人和人的像相對于鏡面對稱，視力表和視力表的像相對于平面鏡對稱，依據數學知識計算。
【解答】解：
（1）用透明的薄玻璃板代替平面鏡，透過玻璃板看到替代像的蠟燭B和蠟燭A的像，從而便于確定像的位置。
（2）蠟燭A在玻璃板后面的像是光的反射形成的虛像；如果在點燃的蠟燭和玻璃板之間放上一塊不透光的木板，沒有光線照射到平面鏡上，故無法成像。
（3）因為像與物體關于平面鏡對稱，由圖可知，蠟燭A的像應是A1。
（4）如圖所示，視力表到平面鏡的位置為3m，那么視力表的像到平面鏡的位置為3m，而要求像到觀察者的距離為5m，故人到平面鏡的距離為5m﹣3m＝2m。
故答案為：（1）便于確定像的位置；（2）反射；不能；（3）A1；（4）2。
【點評】本題主要考查了平面鏡成像特點的實驗及其應用，這是光學中的一個重點，也是近幾年來中考經常出現的題型，要求學生熟練掌握，并學會靈活運用。
14．（4分）為了“比較不同物質的吸熱能力”，物理興趣小組在實驗室利用老師提供的器材連接好如圖所示的電路，A瓶中裝的是水，B瓶中裝的是煤油，兩瓶中用的是電阻均為5Ω的電熱絲。
（1）為確保實驗的準確性，水和煤油的質量和初溫必須相等。閉合開關后，經過一段時間發(fā)現 　B　（選填“A”或“B”）瓶中的溫度計的示數升高快，這是因為水的比熱容較大的緣故。若電熱絲產生的熱量完全被水和煤油吸收，在這段時間內，水和煤油吸收的熱量 　相等?。ㄟx填“相等”或“不相等”）；
（2）實驗時，小明和小紅發(fā)現電熱絲熱得很快，而連接的導線卻不怎么熱。小紅猜想：發(fā)熱不同是因為通過電熱絲和導線的電流不同。小明猜想：發(fā)熱不同是因為電熱絲和導線的電阻不同。其他同學立刻判斷小紅的猜想是錯誤的，原因是 　導線和電熱絲串聯(lián)，電流相等　。小明和小紅又利用此裝置探究了“通電導體產生熱量的多少和電流的關系”，根據記錄數據大致畫出了產生的熱量Q和電流I關系的圖象，其中正確的是 　B　。


【分析】（1）實驗中使用相同的電熱絲串聯(lián)，保證了通過的電流和通電時間相同，根據焦耳定律Q＝I2Rt可知水和煤油吸收的熱量相同，由吸熱公式Q吸＝cmΔt可知，為了比較不同物質吸收相同的熱量溫度變化情況，還要讓水和煤油的質量和初溫相同；
根據Δt＝比較兩種物質升溫的高低；
（2）由導線和電熱絲串聯(lián)、電流相同進行判斷；根據焦耳定律結合圖象分析答題。
【解答】解：（1）為了“比較不同物質的吸熱能力”，由吸熱公式Q吸＝cmΔt可知，要讓水和煤油的質量和初溫相同；
煤油的比熱容小于水的比熱容，相同質量的水和煤油，吸收相同的熱量時，由Δt＝可知，煤油的溫度升高的快，即B瓶中的溫度計的示數升高快；
由題知不考慮熱量損失，電阻相等的兩電熱絲串聯(lián)，通過的電流相等，根據Q＝I2Rt可知，在這段時間內，水和煤油吸收的熱量相等；
（2）因為導線和電阻絲串聯(lián)，通過的電流相等，所以小紅的猜想的錯誤的；
探究“通電導體產生熱量的多少和電流的關系”，應當控制電阻和通電時間作為常數，根據焦耳定律Q＝I2Rt可知，產生的熱量Q是電流的二次函數，即B符合。
故答案為：（1）B；相等；（2）導線和電熱絲串聯(lián)，電流相等；B。
【點評】本題考查了兩個實驗（比較不同物質的吸熱能力、通電導體產生熱量的多少和電阻的關系），知識點多、綜合性強，用好控制變量法是關鍵。
15．（8分）小明用電源（電壓恒為3V）、電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線進行實驗。

（1）探究電流與電壓的關系。
①小明設計了圖1中甲、乙、丙三個電路圖，經小組討論，最終確定用圖丙電路進行實驗，原因是該電路不僅能保持 　電阻阻值　不變，還能很容易改變 　定值電阻兩端的電壓　。
②圖2是小明實驗時連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整。
③小明先將5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片，得到如表三組數據。小明準備分析數據歸納結論，小麗認為還不能歸納結論，他們接下來的實驗操作是 　換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗　。
實驗次數
1
2
3
電壓U/V
1.0
1.5
2.0
電流I/A
0.2
0.3
0.4
（2）測量小燈泡的電功率。
①小明將圖2中的定值電阻更換為額定電壓為2.5V的小燈泡，將滑動變阻器的滑片調至B端，閉合開關后發(fā)現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數。接下來他首先應進行的操作是 　C　。
A.檢查電路是否斷路
B.更換小燈泡
C.調節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
②實驗中，滑動變阻器的滑片在某一位置時，電壓表示數為1.5V，為測量小燈泡的額定功率，應將滑片向 　A?。ㄟx填“A”或“B”）端移動，直至電壓表示數為 　2.5　V。
③本實驗多次測量的目的是 　B　。
A.求平均值減小誤差
B.測不同電壓下小燈泡的電功率
【分析】（1）①探究電流與電壓的關系時，應控制電阻阻值不變，改變電阻兩端的電壓，據此分析圖丙電路的優(yōu)點；
②根據電壓表與被測電路并聯(lián)、滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)連接電路；
③用歸納法得出普遍性的結論，一要選用的樣本有代表性，二要數量足夠多；
（2）①閉合開關后發(fā)現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，電路為通路，發(fā)現小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，據此分析；
②燈在額定電壓下正常發(fā)光，將燈泡的實際電壓與燈泡的額定電壓比較，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向；
③燈泡在不同電壓下的功率不同，據此分析。
【解答】解：（1）①探究電流與電壓的關系時，應控制電阻阻值不變，改變電阻兩端的電壓，圖1甲圖中燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，因為電源電壓恒定，所以乙圖無法改變電阻兩端的電壓，丙圖不僅能保持電阻阻值不變，還可以通過移動滑動變阻器的滑片改變定值電阻兩端的電壓；
②滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，如圖所示：
；
③為了使得出的結論具有普遍性，應換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗；
（2）①閉合開關后發(fā)現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，電路為通路，發(fā)現小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，接下來應進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，選C；
②燈在額定電壓下正常發(fā)光，燈泡的實際1.5V小于燈泡的額定電壓2.5V，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理可知，應減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A移動，直到電壓表示數為燈泡的額定電壓2.5V；
③因為燈泡在不同電壓下的功率不同，多次測量取平均值沒有意義，所以本實驗多次測量的目的是測不同電壓下小燈泡的電功率，故選B。
故答案為：（1）①電阻阻值；定值電阻兩端的電壓；②如圖所示；③換用不同規(guī)格的電阻再做幾次實驗；（2）①C；②A；2.5；③B。
【點評】本題探究電流與電壓的關系和測量小燈泡的電功率，考查電路連接、實驗方案的評價、實驗操作和歸納法的應用。
16．（8分）小晨同學買了一個小吊墜（如圖甲所示）作為母親節(jié)的禮物送給媽媽，他利用天平和量筒測量小吊墜的密度進行鑒定。（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）將天平放在 　水平桌面　上，撥動 　游碼　至標尺左端零刻度線，此時指針偏向分度盤中線左側，他應該將平衡螺母向 　右　（選填“左”或“右”）移動，直至天平平衡；
（2）將解去掛繩的小吊墜放在左盤，往右盤加減砝碼，當最后放入5g的砝碼時，發(fā)現指針指在分度盤中線的右側，則他下一步的操作是 　C　。
A.向右移動游碼
B.向左移動平衡螺母
C.取出5g的砝碼
（3）天平再次平衡后，砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則該小吊墜的質量為 　24　g；
（4）先向量筒中加入30mL的水，將重新系好掛繩的小吊墜輕放入量筒中，水面如圖丙所示，則小吊墜的體積為 　8　cm3；
（5）小晨將測得的密度和表格中數據進行對比，發(fā)現小吊墜可能是 　和田玉　制作而成的，他仔細分析了自己的測量過程發(fā)現，小吊墜密度的測量值與真實值相比 　偏小?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）。
材質
翡翠
和田玉
玻璃
有機玻璃
密度/g?cm﹣3
約3.3～3.36
約2.95～3.17
2.5
1.18

【分析】（1）在調節(jié)天平平衡前，應將天平放在水平桌面上，然后將游碼移到標尺左端的零刻度線處；指針左偏，平衡螺母右調；指針右偏，平衡螺母左調；
（2）天平平衡后，把小吊墜放在左盤，用鑷子向右盤加減砝碼，當把砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后，發(fā)現指針偏向分度盤的右側，說明右盤重，需要將最小的砝碼取下來，再向右移動游碼；
（3）天平的讀數等于砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（4）讀出小吊墜和水的總體積，計算出小吊墜的體積；
（5）利用ρ＝計算出小吊墜的密度，與表格中的物質密度比較即可判斷；
吊墜放入水中時，根據測得水和吊墜的總體積變化，由密度公式判斷測得吊墜的密度變化。
【解答】解：（1）正確使用天平：應先把天平放在水平桌面上，然后將游碼移到標尺左端零刻度線位置上，此時指針偏向分度盤中線左側，應將平衡螺母向右調，才能使天平平衡；
（2）天平平衡后，把小吊墜放在左盤，用鑷子向右盤加減砝碼，當把砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后，發(fā)現指針偏向分度盤的右側，接下來正確的操作步驟是把天平右盤的最小的砝碼拿走，并向右移游碼，使天平平衡，故C正確；
（3）由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，所以吊墜的質量為m＝20g+4g＝24g；
（4）由圖丙知，水和吊墜的體積為38mL，所以吊墜的體積為：V＝38mL﹣30mL＝8mL＝8cm3；
（5）小吊墜的密度為；ρ＝＝＝3g/cm3，
和表格中數據進行對比，發(fā)現小吊墜可能是和田玉制作而成的；
根據題意當吊墜放入量筒中的水時，吊墜中間的孔可能會有部分氣泡，掛繩（浸在水中的部分）也有一定的體積，使測量的總體積V偏大，根據V物＝V﹣V0可知測得吊墜的體積偏大，由密度公式ρ＝可知測得吊墜的密度將偏小。
故答案為：（1）水平桌面；游碼；右；（2）C；（3）24；（4）8；（5）和田玉；偏小。
【點評】本題考查了量筒與天平的使用及讀數，密度公式的應用等問題。量筒是初中物理中的常用測量儀器，利用密度公式進行計算，這都是我們在測量密度的實驗中必須掌握的。
五、應用題（共18分）
17．
人造太陽
太陽內部每時每刻都在發(fā)生著核聚變，核聚變釋放的能量比核裂變要大的多，而且不會像核裂變那樣產生有害的核廢料。海水中可以提取大量的核聚變材料氘和氚，如果能夠有效利用，那人類的能源危機將被徹底解除。如何讓核聚變產生的能量為人所用呢？從第一顆原子彈爆炸，到第一座核裂變電站建成只用了9年。但從第一顆氫彈爆炸到核聚變發(fā)電一下子就研究了近70年，至今還在實驗室試驗階段。
為什么會這樣難呢？要想發(fā)生可控核聚變需要滿足兩個基本條件。
一是要有高溫高壓的環(huán)境。地球上要想讓兩個輕核聚合在一起，最起碼也要5000萬攝氏度的溫度。這樣才能讓兩個帶正電的輕核，具有足夠的能量克服相互靠近時的靜電斥力。
二是要有一個“容器”將聚變材料“約束”起來。問題是，哪里去找這么個“容器”？要知道，金屬中耐高溫的扛把子—鎢，其熔點也不過3410℃。5000萬攝氏度足以讓地球上所有物質變?yōu)闅怏w后，成為等離子態(tài)。經過研究，科學家發(fā)現三種“約束”方式，分別是引力場約束、慣性約束和磁約束。太陽發(fā)生的核聚變就是靠自身巨大的質量產生的引力場約束聚變時的等離子體。這個控制原理顯然不適合地球上的科學家們，下面我們重點說一說最靠譜、技術最成熟的磁約束核聚變。
托卡馬克是一種利用磁約束來實現受控核聚變復雜的環(huán)形容器。圖甲中，環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室的外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈。當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加熱，再通過輔助加熱手段，逐漸達到聚變需要的臨界溫度。同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成的等離子電流與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產生磁場，在真空室區(qū)域內形成閉合磁籠子，將高溫等離子體緊緊約束在真空中，如圖乙所示。

理論上講，想要實現可控核聚變必須使等離子溫度達到一億攝氏度以上，并能穩(wěn)定運行1000s以上，才能用于商業(yè)運行。圖丙是中國的托卡馬克裝置二號M環(huán)流器，它于2020年12月4日14時02分，實現了1億攝氏度10s的目標。近日，對該裝置的升級改造已經完成，正在準備向1億攝氏度100s的新高峰邁進。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）科學家發(fā)現三種“約束”聚變材料的方式，其中最靠譜、技術最成熟的是 　磁約束　。
（2）托卡馬克裝置中核聚變的原理和我國已經商業(yè)運行的核電站中核反應的原理是 　不同?。ㄟx填“相同”或“不同”）的。
（3）發(fā)生核聚變時，兩個帶正電的輕核需要具有很大的動能，以克服它們之間相互作用的靜電 　排斥?。ㄟx填“吸引”或“排斥”）力，才能發(fā)生核融合。
（4）給托卡馬克真空室里的等離子體加熱稱為“點火”。三個線圈中，首先給等離子體“點火”的是 　歐姆　線圈。
【分析】解答本題需要認真閱讀材料，掌握材料中給出的提示，再利用學過的知識解決問題。
【解答】解：（1）結合最后一段可知，科學家發(fā)現三種“約束”聚變材料的方式，其中最靠譜、技術最成熟的是磁約束。
（2）我國已經商業(yè)運行的核電站利用的是核裂變原理，托卡馬克裝置利用的是核聚變原理，故它們的原理是不同的。
（3）發(fā)生核聚變時，兩個輕核帶正電，它們帶同種電荷，根據同種電荷相互排斥的原理可知，它們需要有很大的動能，才能克服它們之間的經典排斥力，才能發(fā)生核融合。
（4）通過原文“當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加熱，再通過輔助加熱手段，逐漸達到聚變需要的臨界溫度”可知，首先“點火”的是歐姆線圈。
故答案為：（1）磁約束；（2）不同；（3）排斥；（4）歐姆。
【點評】本題重點考查了核能的原理和核能的利用，是目前的前沿科技。
18．2022年北京冬奧會示范運營1000多輛氫燃料電池車（如圖所示），該車排放物是水，不產生任何污染物，是當前世界新能源汽車重要的發(fā)展方向。假設某國產氫燃料電池車總質量為5×103kg。在某次測試中該車勻速行駛時受到的阻力是車重的0.02倍，在0.5h內行駛了28km的路程，消耗的氫能源為0.4kg（不考慮氫能源燃料消耗對車質量的影響）。求該測試過程中氫燃料電池車：（已知q氫＝1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）行駛的平均速度為多少km/h；
（2）牽引力做的功；
（3）氫能源燃燒釋放的能量轉化為機械能的效率。

【分析】（1）根據v＝求出測試過程中氫燃料電池車的平均速度；
（2）根據G＝mg求氫燃料電池車的總重力，根據f＝0.02G計算出氫燃料電池車勻速行駛時受到的阻力，根據二力平衡條件求出氫燃料電池車的牽引力，根據W＝Fs求出牽引力做的功；
（3）根據Q放＝mq求出氫燃料完全燃燒放出的熱量，根據η＝×100%求出氫能源燃燒釋放的能量轉化為機械能的效率。
【解答】解：（1）測試過程中氫燃料電池車的平均速度：＝＝＝56km/h；
（2）氫燃料電池車的總重力：G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，
氫燃料電池車勻速行駛時受到的阻力：f＝0.02G＝0.02×5×104N＝1×103N，
因為氫燃料電池車勻速行駛時的牽引力和受到的阻力是一對平衡力，
所以氫燃料電池車勻速行駛時的牽引力：F＝f＝1×103N，
牽引力做的功：W＝Fs＝1×103N×28×103m＝2.8×107J；
（3）氫燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝m氫q氫＝0.4kg×1.4×108J/kg＝5.6×107J，
則氫能源燃燒釋放的能量轉化為機械能的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。
答：（1）行駛的平均速度為56km/h；
（2）牽引力做的功為2.8×107J；
（3）氫能源燃燒釋放的能量轉化為機械能的效率為50%。
【點評】本題考查平均速度、重力、功、熱值、效率公式和二力平衡條件的應用，熟練運用公式即可正確解題
19．如圖是一種溫度自動報警器原理示意圖當環(huán)境溫度低于設定的警戒溫度時燈亮，電鈴不響。當環(huán)境溫度達到警戒溫度值時燈不亮電鈴響發(fā)出報警信號。
①在圖中的虛線框內填入相應的電路元件符號并補全電路；
②標出通電螺線管的N極。（電鈴符號）

【分析】（1）由題意可知，當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，控制電路有電流，電磁鐵有磁性，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點吸合，電鈴發(fā)出報警信號，指示燈不工作；
當溫度低于金屬絲下端所指的溫度時，線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與靜觸點吸合，電鈴不響，指示燈工作。
（2）根據安培定則判斷電磁鐵的極性。
【解答】解：（1）溫度自動報警器的工作原理：當溫度升高時，玻璃泡中的液體物質膨脹，液柱上升，當升高到警戒溫度即金屬絲下端對應的溫度時，控制電路接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，從而使動觸點與下面的靜觸點接通過，與上面的靜觸點分離，此時電鈴響，發(fā)出報警信號，而燈不亮，故下面應為電鈴，上面為燈。（當環(huán)境溫度低于設定的警戒溫度時，控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧拉力的作用下與上面的靜觸點接觸，與下面的靜觸點分離，故燈亮，電鈴不響），如下圖所示；
（2）從圖可知，電流是從螺線管的下端流入，上端流出，根據安培定則可知，用右手握螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的上端就是螺線管的N極，如下圖所示：

故答案為：①如上所示；②如上所示。
【點評】本題考查了電磁鐵知識、安培定則的運用，關鍵是確定工作電路的連接。
20．小明的媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆。其加熱系統(tǒng)中加熱電阻額定電壓為220V，額定功率為1210W，問：
（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為多少？
（2）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入5kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)將水加熱到40℃，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）足浴盆開啟加熱狀態(tài)后，關閉其他用電器，如圖所示的電能表鋁盤在3min內轉了150圈，求足浴盆的實際功率。

【分析】（1）知道加熱電阻額定電壓和額定功率，根據P＝求加熱電阻的阻值；
（2）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，根據Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；
（3）3000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，電能表的鋁盤轉3000圈，據此求電能表鋁盤在3min內轉了150圈時足浴盆消耗的電能，根據P＝求足浴盆的實際功率。
【解答】解：（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為R＝＝40Ω；
（2）加熱過程中水吸收的熱量為Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（3）3min內足浴盆消耗的電能為W＝kW?h＝0.05kW?h，
足浴盆的實際功率為P實＝＝1kW＝1000W。
答：（1）加熱系統(tǒng)中加熱電阻的阻值為40Ω；
（2）加熱過程中水吸收的熱量為4.2×105J；
（3）足浴盆的實際功率為1000W。
【點評】本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到吸熱公式、電功率公式的應用，明確電能表參數意義是關鍵之一。