2024年河北省張家口市摸底考試中考一模物理試題（解析版）

這是一份2024年河北省張家口市摸底考試中考一模物理試題（解析版），共20頁。試卷主要包含了 分別用S1等內(nèi)容，歡迎下載使用。
注意事項(xiàng)：
1.本試卷共6頁，總分100分，考試時間90分鐘。
2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級、準(zhǔn)考證號、考場號填寫在答題卡相應(yīng)位置；考試結(jié)束后，只收取答題卡。
3.答選擇題時，每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；答非選擇題時，按要求將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
一、選擇題（本大題共11個小題，每小題3分，共33分。1~8小題為單選題，9~11小題為多選題，每小題有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題意，全選對的得3分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的不得分）
1. 下列數(shù)據(jù)最接近實(shí)際情況的是（ ）
A. 一個籃球的質(zhì)量約為60g
B. 一張百元人民幣的長約為5dm
C. 市區(qū)內(nèi)對車輛的限速一般為120km/h
D. 剛從冰箱冷藏室取出飲料的溫度約為4℃
【答案】D
【解析】
【詳解】A．一個標(biāo)準(zhǔn)籃球的質(zhì)量通常在600g左右，遠(yuǎn)大于60g。故A不符合題意；
B．一張百元人民幣的長度大約為15cm，換算成dm單位就是1.5dm，遠(yuǎn)小于5dm。故B不符合題意；
C．市區(qū)內(nèi)由于道路復(fù)雜、人流量大，為了保障交通安全，對車輛的限速一般較低，通常在60km/h以下，遠(yuǎn)小于120km/h。故C不符合題意；
D．冰箱冷藏室的溫度通常設(shè)置在4℃左右，以保持食物的新鮮。所以，剛從冰箱冷藏室取出的飲料溫度約為4℃是合理的。故D符合題意。
故選D。
2. 關(guān)于聲和電磁波，下列說法正確的是（ ）
A. 真空可以傳遞電磁波
B. 聲波的頻率越高響度就越大
C. 蝙蝠是利用電磁波來發(fā)現(xiàn)昆蟲的
D. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用超聲波來傳遞信息
【答案】A
【解析】
【詳解】A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，因此可以在真空中傳播，故A正確；
B．聲音的音調(diào)與頻率有關(guān)，聲波的頻率越高音調(diào)就越高，故B錯誤；
C．蝙蝠是利用超聲波來發(fā)現(xiàn)昆蟲的，故C錯誤；
D．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用電磁波來傳遞信息，故D錯誤。
故選A。
3. 對于下列現(xiàn)象的描述，“變多”、“變少”的過程中吸熱的是（ ）
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】C
【解析】
【詳解】①金屬盤下的水是水蒸氣的液化現(xiàn)象，液化放熱；
②樟腦丸變小，是升華現(xiàn)象，升華吸熱；
③游泳上岸后身上的水變少，是水的蒸發(fā)現(xiàn)象，蒸發(fā)吸熱；
④推動活塞液態(tài)乙醚變多，是氣態(tài)乙醚液化現(xiàn)象，液化放熱。
綜上所述，吸熱的有②③。
故選C。
4. 如圖所示物理現(xiàn)象與物理知識對應(yīng)正確的是（ ）
A. 甲圖：反射光線雜亂無章——光的折射
B. 乙圖：穿過樹木的直射陽光——光的漫反射
C. 丙圖：水中的鉛筆發(fā)生彎折——光的直線傳播
D. 丁圖：白光通過三棱鏡呈現(xiàn)七種色光——光的色散
【答案】D
【解析】
【詳解】A．甲圖：反射光線雜亂無章——漫反射，故A錯誤；
B．乙圖：穿過樹木的直射陽光——光的直線傳播，故B錯誤；
C．丙圖：水中鉛筆發(fā)生彎折——光的折射，故C錯誤；
D．丁圖：白光通過三棱鏡發(fā)生分解成七種色光是光的色散現(xiàn)象，故D正確。
故選D。
5. 如圖所示是河北選手、奧運(yùn)冠軍鞏立姣投擲鉛球的身影，下列說法正確的是（ ）
A. 鉛球下落是由于鉛球具有慣性
B. 鉛球在飛行過程中，運(yùn)動狀態(tài)不斷改變
C. 鉛球在上升過程中，鉛球的機(jī)械能增大
D. 鉛球在下落過程中，動能和重力勢能都變大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．鉛球下落是由于鉛球受到重力作用，故A錯誤；
B．鉛球在飛行過程中，速度和方向都不斷改變，所以其運(yùn)動狀態(tài)不斷改變，故B正確；
C．鉛球在上升過程中，由于受到空氣阻力作用，需要克服空氣阻力做功，故鉛球的機(jī)械能減小，故C錯誤；
D．鉛球在下落過程中，質(zhì)量不變、高度降低，重力勢能變小，速度變大，動能變大。故D錯誤。
故選B。
6. 關(guān)于生活用電，以下說法正確的是（ ）
A. 家庭電路的開關(guān)可以接在零線上
B. 不使用的手機(jī)充電器不可以長期插在電源插座上
C. 空氣開關(guān)和漏電保護(hù)器都可以切斷電路，它們的作用也相同
D. 家庭電路電流過大的原因一定是因?yàn)橥瑫r使用了過多大功率用電器
【答案】B
【解析】
【詳解】A．家庭電路的開關(guān)應(yīng)接在火線與用電器之間，不能接在零線上，故A錯誤；
B．不使用的手機(jī)充電器不可以長期插在電源插座上，否則容易因長期通電而發(fā)熱，容易誤發(fā)危險，故B正確；
C．空氣開關(guān)和漏電保護(hù)器都可以切斷電路，但它們的作用不同，空氣開關(guān)是電流過大時切斷電路，而漏電保護(hù)器是在電路中發(fā)生漏電時切斷電路，故C錯誤；
D．家庭電路電流過大的原因可能是因?yàn)橥瑫r使用了過多大功率用電器，也可能是發(fā)生了短路，故D錯誤。
故選B。
7. 分別用S1（密碼解鎖）、S2（指紋解鎖）、S3（人臉解鎖）表示手機(jī)解鎖開關(guān)，小燈泡L代替手機(jī)屏幕，三種方式任意一種都能解鎖手機(jī)，圖電路圖中能實(shí)現(xiàn)上述功能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由題意可知，密碼解鎖開關(guān)S1，指紋解鎖開關(guān) S2，人臉解鎖開關(guān)S3，都可以解鎖，使燈泡發(fā)光，說明三個開關(guān)可以獨(dú)立工作，互不影響，即三個開關(guān)并聯(lián)，然后再與燈泡串聯(lián)；由各選項(xiàng)電路圖知，ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
8. 相同的兩個燒杯中分別裝有不同液體，把甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體中，最后甲球沉底，乙球懸浮，如圖所示。甲、乙兩球排開液體質(zhì)量相等，則（ ）

A. 甲球所受浮力比乙球小B. 甲、乙球所受重力相等
C. 左側(cè)燒杯中所裝液體密度較大D. 兩燒杯底部所受液體壓強(qiáng)相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)阿基米德原理可知
，
因?yàn)榧?、乙兩球排開液體質(zhì)量相等，所以兩球浮力相等，故A不符合題意；
B．因?yàn)榧浊蛟谝后w中沉底，甲球的重力大于浮力，乙球漂浮，乙球浮力等于重力，因?yàn)閮汕蚋×ο嗟?，所以甲球的重力大于乙球的重力，故B不符合題意；
．由題知，兩球浮力相等，即
則
因
所以
由知，在深度相同時甲燒杯底部受到液體的壓強(qiáng)大，故C符合題意，D不符合題意。
故選C。
9. 在探究凸透鏡成像的規(guī)律中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的燭焰像，下列說法正確的是（ ）
A. 利用此成像特點(diǎn)制成了照相機(jī)
B. 將透鏡的上半部分遮擋，在光屏上仍然能成完整的燭焰像
C. 保持光屏和蠟燭不動，只將透鏡向右移動15cm光屏上再次得到燭焰清晰的像
D. 在透鏡左側(cè)附近放一遠(yuǎn)視鏡片，將光屏向右移動才能在光屏上再次成清晰的燭焰像
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖示，物距小于像距，即，，這是凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的條件。而照相機(jī)成的是倒立、縮小的實(shí)像，故A錯誤；
B．凸透鏡成像是由所有透過透鏡的光線共同形成的，即使將透鏡的上半部分遮擋，只要下半部分還有光線透過，就能在光屏上形成完整的像，只是像的亮度會減弱。故B正確；
C．根據(jù)光的折射中光路可逆可知，只將透鏡向右移動15cm時，原來的像距和物距變?yōu)橐苿雍蟮奈锞嗪拖窬鄷r，光屏上將再次成清晰的燭焰的像，此時成倒立縮小的實(shí)像，故C正確；
D．遠(yuǎn)視鏡片是一個凸透鏡，它對光線有會聚作用。在透鏡左側(cè)附近放一遠(yuǎn)視鏡片后，相當(dāng)于減小了原來透鏡的焦距。由于物距不變，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，像距會變小。因此，為了能在光屏上再次得到清晰的像，需要將光屏向左移動。故D錯誤。
故選BC。
10. 如圖所示的滑輪組，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，均將重為G的物體勻速提升h的高度，且每個滑輪的重力都等于G0（G0＜G），下列說法正確的是（ ）

A. 繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F1=F2>F3B. 甲圖和丙圖中裝置消耗的額外功均為G0h
C. 甲圖和乙圖中裝置的總功均為Gh+G0hD. 乙圖裝置的機(jī)械效率最高
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．已知物體重為G，每個滑輪的重力都等于G0，甲圖上面是定滑輪、下面是動滑輪，不計(jì)繩重和摩擦，拉力
乙圖的滑輪上下都是定滑輪，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，拉力F2=G，丙圖的滑輪組，n=3，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，拉力
故繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F2>F1>F3，故A錯誤；
B．分別利用甲、丙裝置把相同的重為G的物體勻速提升相同的高度h，做的有用功相同
W有用1=W有用3=Gh
在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，額外功相同等于G0h，即
W額1=W額3=G0h
故甲圖和丙圖中的裝置消耗的額外功相等為G0h說法正確，故B正確；
C．分別利用甲、乙裝置把相同的重為G的物體勻速提升相同的高度h，根據(jù)繩子自由端移動的距離s=nh，由圖中滑輪組的結(jié)構(gòu)可知，n1=2，n2=1，提升物體的高度h相同，則s1=2h，s2=h，則拉力做的總功
W2=F2s2=Gh
所以W1≠W2，甲圖和乙圖中的裝置總功不相等，故C錯誤；
D．對于乙圖，在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，有用功W有用3=Gh，拉力做的總功
W2=F2s2=Gh
根據(jù)公式
可見乙圖中的裝置機(jī)械效率最高，故D正確。
故選BD。
11. 如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1為定值電阻。電流表的量程為“0~0.6A”，電壓表的量程為“0~15V”，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下，移動滑片，R2消耗的電功率P與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）
A. 定值電阻R1阻值為10ΩB. 電壓表的最小示數(shù)為12V
C. 電路消耗總功率的最大值為9WD. R1消耗功率的最大變化量為2.7W
【答案】ABD
【解析】
【詳解】由圖甲可知，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
A．由圖乙可知，當(dāng)R2兩端的電壓為13V時，R2消耗的電功率為6.5W，由P＝UI可知，此時電路中的電流為
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓為
①
當(dāng)R2兩端的電壓為15V時，R2消耗的電功率為4.5W，由P＝UI可知，此時電路中的電流為
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓為
②
聯(lián)立①②解得R1＝10Ω，U＝18V，故A正確；
B．由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電壓表的示數(shù)最小，由歐姆定律可知，此時電路中的電流最大，因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?~0.6A，所以電路中的最大電流I大＝0.6A，此時電壓表的示數(shù)，即滑動變阻器R2兩端的電壓為
故B正確；
C．由B選項(xiàng)解析可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，則電路消耗總功率的最大值為
故C錯誤；
D．電流表的量程為“0~0.6A”。當(dāng)電路中的最大電流I大=0.6A，R1消耗功率的最大為
因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?~15V，因此滑動變阻器兩端的最大電壓U2大=15V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時定值電阻R1兩端的最小電壓
此時電路中的電流為
R1消耗功率的最小為
R1消耗功率的最大變化量為
故D正確。
故選ABD。
二、填空題（本大題共5個小題，每空2分，共28分）
12. 小明從家出發(fā)去看奶奶，其中一半路程步行，一半路程騎自行車，路程與時間的圖像如圖所示，則步行的是圖中的 ___________（選填“OA”或“AB”）段，他全程的平均速度是 ___________m/s。騎行時以小明為參照物，道路旁邊的建筑物是 ___________的（選填“運(yùn)動”或“靜止”）。
【答案】 ①. AB ②. 2 ③. 運(yùn)動
【解析】
【詳解】[1][2]由圖可知小明前一半路程花費(fèi)的時間小于后一半路程，根據(jù)可知前一半路程的速度大，則在OA段是騎自行車的、AB段是步行的，全程的平均速度為
[3]騎行時，道路兩旁的建筑和小明的相對位置發(fā)生了改變，所以以小明為參照物，道路旁邊的建筑物是運(yùn)動的。
13. 挑擔(dān)時可以把扁擔(dān)看作杠桿模型。若在1m長的扁擔(dān)前端掛300N的貨物，后端掛200N的貨物，不計(jì)扁擔(dān)重力。挑起貨物時要使扁擔(dān)水平平衡，則扁擔(dān)頂在肩膀的位置需距前端_______m遠(yuǎn)；扁擔(dān)受到肩膀的支持力為_______N。請?jiān)邳c(diǎn)O處畫出貨物所受重力的示意圖_______。
【答案】 ①. 0.4 ②. 500 ③.
【解析】
【詳解】[1]扁擔(dān)水平平衡時，設(shè)扁擔(dān)頂在肩膀的位置距前端的長度為L，由杠桿的平衡條件可得
G前L=G后(1m-L)
代入數(shù)據(jù)可得
300N×L=200N×(1m-L)
解得L=0.4m。
[2]扁擔(dān)受到肩膀的支持力為
F=G前+G后=300N+200N=500N
[3]貨物所受的重力的方向是豎直向下的，作用點(diǎn)在O上，如圖所示：
14. 小明在家想品嘗一下新茶。
（1）小明用電水壺?zé)?dāng)水沸騰時看到從壺嘴高速噴出“白霧”，如圖所示。小明將茶壺傾斜倒出細(xì)細(xì)的水流，與壺嘴噴出的“白霧”距離很近，發(fā)現(xiàn)細(xì)細(xì)下落的水流向壺嘴方向偏移，如圖所示，其原因是_______；
（2）電水壺銘牌如圖所示。電水壺正常工作，用時1500s將滿滿一壺20℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），電熱水壺的效率為_______。[水的比熱容為水的密度為。
【答案】（1）見解析 （2）93%
【解析】
【小問1詳解】
小明將茶壺傾斜倒出細(xì)細(xì)的水流，與壺嘴噴出的“白霧”距離很近，因?yàn)榱黧w中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，所以細(xì)細(xì)下落的水流向壺嘴方向偏移。
【小問2詳解】
水的質(zhì)量
m=ρV=1×103kg/m3×5×10-3m3=5kg
水所需吸收熱量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
消耗的電能
W=Pt′=1200W×1500s=1.8×106J
此電熱水壺的效率
15. 小明同學(xué)隨媽媽去商場購物時，發(fā)現(xiàn)有如圖所示的甲、乙兩種電梯；它們表面都是凸凹不平的條紋，這是通過改變_______來增大摩擦的；當(dāng)顧客站在電梯上隨電梯勻速運(yùn)動時，站在_______（選填“甲”或“乙”）電梯上的人不受摩擦力，站在另一種電梯上的人受到的摩擦力的方向?yàn)開______。
【答案】 ①. 接觸面的粗糙程度 ②. 甲 ③. 沿斜面向上
【解析】
【詳解】[1]滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。電梯表面都有凸凹不平的條紋，是采用增大接觸面粗糙程度的方法增大摩擦的。
[2]當(dāng)顧客站在類似臺階的甲電梯上勻速上升時，受到重力和支持力的作用，這兩個力是一對平衡力。鞋底和電梯臺階面之間既沒有發(fā)生相對運(yùn)動，也沒有相對運(yùn)動的趨勢，因此不受摩擦力。而站在乙電梯上勻速上升時，人受到的重力與支持力不是一對平衡力，而人又處于平衡狀態(tài)，所以必須還受到摩擦力，才能使人勻速上升保持平衡。
[3]當(dāng)顧客站在類似斜坡的乙電梯上勻速上升時，電梯表面是傾斜的，人站在上面，有向下滑的趨勢，因此受到沿斜面向上的摩擦力的作用。
16. 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在地殼中含有大量干熱巖，因其溫度高、含有的內(nèi)能大，從而成為地?zé)崮苤凶罹哂虚_發(fā)潛力的一種_______（選填“可再生”或“不可再生”）清潔能源。質(zhì)量為100kg的干熱巖，溫度從290℃降至為20℃的過程中，干熱巖最多能放出的熱量為_______J，相當(dāng)于_______kg的焦炭完全燃燒釋放的熱量。[c干熱巖=1×103J/(kg·℃)，q焦炭=3.0×107J/kg]
【答案】 ①. 可再生 ②. 2.7×107 ③. 0.9
【解析】
【詳解】[1]干熱巖屬于地?zé)崮苤械囊环N能源，消耗后短時間內(nèi)可以得到補(bǔ)充，是一種可再生能源。
[2]干熱巖放出的熱量最多為
Q放=c干熱巖m(t0-t)=1×103J/(kg·℃)×100kg×(290℃-20℃)=2.7×107J
[3]需要焦炭的質(zhì)量
三、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題共5個小題；每空1分，共25分）
17. 在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：玻璃板M豎直放在水平桌面上，取兩支蠟燭A和B，將蠟燭A放置于玻璃板前固定并點(diǎn)燃，如圖所示。
（1）現(xiàn)有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，則小明應(yīng)選用_______mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn)。
（2）實(shí)驗(yàn)中，在確定蠟燭B和蠟燭A的像是否完全重合時，人眼的觀察位置應(yīng)該是_______；在判斷平面鏡中成的是實(shí)像還是虛像時，移走蠟燭B，在像所在位置放一光屏后，人眼的觀察位置應(yīng)該是_______。（以上兩空均從以下三個選項(xiàng)中選擇一個，填序號）
①直接觀察玻璃板后蠟燭B ②在玻璃板前蠟燭A這一側(cè) ③直接觀察光屏
（3）實(shí)驗(yàn)時將玻璃板豎直向上提起1cm，則蠟燭的像豎直向上移動_______（填字母）。
A. 2cmB. 1cmC. 0.5cmD. 0
【答案】（1）2 （2） ①. ② ②. ③
（3）D
【解析】
【小問1詳解】
因?yàn)楹癫ＡО宓膬蓚€面都可以當(dāng)作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實(shí)驗(yàn)效果，所以應(yīng)選用薄玻璃板，選擇2mm厚的。
【小問2詳解】
[1]因?yàn)槠矫骁R所成的像是虛像，在玻璃板前蠟燭A這一側(cè)不同的位置觀察才能看到蠟燭的像，故②符合題意，①③不符合題意。故選②。
[2]在判斷平面鏡成的是實(shí)像還是虛像時，應(yīng)在其像所在位置放一光屏，看是否有像呈在光屏上，所以在觀察像時，人眼的觀察位置應(yīng)該是直接觀察光屏，故③符合題意，①②不符合題意。故選③。
【小問3詳解】
如果平面鏡豎直向上移動1m，像和物體關(guān)于平面鏡對稱，物體位置不變，且平面鏡是豎直向上移動，故物體距離平面鏡的垂直距離始終不變，所以像的位置也不變，像向上移動0，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
18. 如圖是探究固體熔化時溫度變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，兩支試管中分別為初溫和質(zhì)量相同的A、B兩種固態(tài)物質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)畫出了溫度一時間圖象如圖乙所示。
（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作是為了使A、B兩物質(zhì)受熱均勻的是_______（選填序號）。
①使用水浴加熱法加熱
②使用酒精燈外焰加熱
③燒杯底部墊有石棉網(wǎng)
（2）由圖乙可知物質(zhì)_______（選填“A”或“B”）是晶體，其在熔化過程中吸收熱量，溫度_______。
（3）A物質(zhì)在第6分鐘時的內(nèi)能比第4分鐘時的內(nèi)能_______（選填“一樣”“小”或“大”）。
【答案】（1）①③ （2） ①. B ②. 保持不變
（3）大
【解析】
【小問1詳解】
為了使A、B兩物質(zhì)受熱均勻，我們需要采取一些措施。其中，①使用水浴加熱法加熱是一個很好的選擇，因?yàn)樗〖訜峥梢源_保試管中的物質(zhì)受熱均勻，避免局部過熱或過冷。②使用酒精燈外焰加熱雖然可以提高加熱效率，但與受熱均勻性關(guān)系不大。③燒杯底部墊有石棉網(wǎng)也是為了確保燒杯底部受熱均勻，進(jìn)而使試管中的物質(zhì)受熱均勻。
故選①③。
【小問2詳解】
從圖象中可以看出，B物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變，這是晶體的典型特征。而A物質(zhì)在熔化過程中溫度不斷升高，這是非晶體的特征。因此，我們可以判斷A物質(zhì)是非晶體，B物質(zhì)是晶體。晶體在熔化過程中雖然吸收熱量，但溫度保持不變。
【小問3詳解】
內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和。對于同一物體來說，溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈，內(nèi)能就越大。從圖象中可以看出，A物質(zhì)在第6分鐘時的溫度高于第4分鐘時的溫度，因此第6分鐘時的內(nèi)能也比第4分鐘時的內(nèi)能大。
19. 電與磁的相互轉(zhuǎn)換是人類進(jìn)入電力時代的標(biāo)志。
（1）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究通電螺線管周圍的磁場；
①通電螺線管的左端是_______（選填“N”或“S”）極；
②小明調(diào)換電源正負(fù)極接線后再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小磁針指向發(fā)生改變，說明通電螺線管外部的磁場方向與_______有關(guān)；
（2）如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，觀察到直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動，生活中的_______（選填“發(fā)電機(jī)”或“電動機(jī)”）就是根據(jù)這一原理制成的；
（3）接著小明去掉電源，接上靈敏電流計(jì)，如圖丙所示。閉合開關(guān)，保持直導(dǎo)線ab不動，向右移動蹄形磁鐵，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個現(xiàn)象是_______首先發(fā)現(xiàn)的。
【答案】（1） ①. S ②. 電流方向
（2）電動機(jī) （3）法拉第
【解析】
【小問1詳解】
[1]由安培定則可知，螺線管左端為S極，右端為N極。
[2]小明調(diào)換電源正負(fù)極接線后再閉合開關(guān)，此時電流方向相反，小磁針指向發(fā)生改變，說明螺線管外部的磁場方向發(fā)生改變，故可得：螺線管外部的磁場方向與電流方向有關(guān)。
【小問2詳解】
閉合開關(guān)，電路中有電流通過，螺線管產(chǎn)生磁性，觀察到直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動，即通電直導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，與電動機(jī)的原理相同。
【小問3詳解】
閉合開關(guān)，保持直導(dǎo)線ab不動，向右移動蹄形磁鐵，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明產(chǎn)生的感應(yīng)電流，原理是電磁感應(yīng)，是由法拉第發(fā)現(xiàn)的。
20. 小明利用小空桶、溢水杯、燒杯、量筒和水等器材，測量一個實(shí)心金屬塊的密度。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）如圖甲，空桶漂浮在盛滿水的溢水杯中，則空桶受到的浮力_______（選填“大于”“等于”或“小于”）它所受的重力。
（2）如圖乙，將金屬塊浸沒在水中，測得溢出水的體積為15mL。當(dāng)金屬塊沉在水底后，受到的浮力為_______N；水對溢水杯底部的壓強(qiáng)將_______，溢水杯對桌面的壓強(qiáng)_______（以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）。
（3）如圖丙，從水中取出金屬塊。
（4）將燒杯中的水倒掉，再將金屬塊放入小空桶，桶仍漂浮，測得此時溢出水的體積為45mL，如圖丁。被測金屬塊的密度是_______g/cm3。若考慮到金屬塊放入小空桶時帶有水，則測出的金屬塊的密度將_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】 ①. 等于 ②. 0.15 ③. 不變 ④. 變大 ⑤. 4 ⑥. 不變
【解析】
【詳解】（1）[1]空桶漂浮，根據(jù)物體浮沉條件，空桶受到的浮力等于它受到的重力。
（2）[2]根據(jù)阿基米德原理，金屬塊沉在水底后，受到的浮力為
[3]溢水杯中水的深度始終不變，根據(jù)可知水對溢水杯底部的壓強(qiáng)不變。
[4]溢水杯放在水平桌面上，它對水平桌面的壓力等于溢水杯及杯中物體的總重。與甲相比，乙中溢水杯中多了金屬塊，少了15mL的水。因?yàn)榻饘賶K沉在水底。所以金屬塊的重力大于它受到的浮力。而水對金屬塊的浮力等于金屬塊排開的水，即15mL水的重力。即金屬塊的重力是大于排開的15mL水的重力的的。所以，乙中溢水杯及其中物體的總重是大于甲中的，而溢水杯與水平面的接觸面積不變，根據(jù)可以知道，溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)變大了。
（4）[5]對比甲乙兩圖可以知道，金屬塊的體積為15cm3。對比乙丙兩圖可以知道，丙中水面要想升到溢水口，還需要向溢水杯中添加15mL的水。將金屬塊放入乙中水面的空桶內(nèi)，溢水杯中又流出了45mL的水。說明將金屬塊放入空桶后，排開的水的體積為
金屬塊與小桶漂浮在水面上，所以金屬塊的重力等于水對小桶增加的浮力，而增加的浮力又等于放入金屬塊后排開的水的重力。所以，金屬塊的重力等于60cm3水的重力，金屬塊的質(zhì)量也等于60cm3水的質(zhì)量，即
金屬塊密度為
[6]若金屬塊上沾有水，那么，圖丙中水面要比金屬塊不沾水時要低一些；金屬塊沾有水，總重比金屬塊重力大。將金屬塊放入小桶后，小桶排開的水體積要大于60mL。這個“大于“就與因?yàn)榻饘賶K沾水使丙中水面“低一些”抵消了，溢出的水還是45mL。所以，金屬塊沾水與否，不影響測量結(jié)果。
21. 小明測未知電阻R的電阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中未完成的電路補(bǔ)充完整。_______（要求：變阻器滑片向右移動時電流表示數(shù)變大）。連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于_______狀態(tài)；
（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較大的示數(shù)，且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變。造成這一現(xiàn)象的原因可能是_______；
A. 電阻R斷路B. 電阻R短路
C. 滑動變阻器短路D. 滑動變阻器接了下面的兩個接線柱
（3）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表是小明記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第一次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電阻R的阻值是_______Ω，該實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是：_______（選填序號）；
A．避免偶然性，使結(jié)論具有普遍性 B．求平均值，減小誤差
【拓展】①小紅利用相同的器材測量電阻R的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖像如圖丁所示。則小紅與小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同之處是_______；
②若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】（1） ①. ②. 斷開
（2）C （3） ①. 5 ②. B ③. 小紅把電壓表接在滑動變阻器兩端 ④. 變大
【解析】
【小問1詳解】
[1]電路為串聯(lián)電路，電源電壓為3V，電壓表測量定值電阻兩端電壓，變阻器滑片向右移動時電流表示數(shù)變大，說明滑動變阻器連入電路的阻值減小，故應(yīng)將滑動變阻器右下角接線柱與開關(guān)左側(cè)接線柱相連，再用導(dǎo)線將電壓表3V接線柱與定值電阻左側(cè)接線柱相連，如圖所示
[2]為了保護(hù)電路，在連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，滑動變阻器的滑片移至阻值最大處。
【小問2詳解】
閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較大的示數(shù)，說明電路為通路，定值電阻沒有出現(xiàn)故障，且電路總電阻較小。無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變，說明滑動變阻器連入電路的阻值大小不變，所以可能是滑動變阻器短路或?qū)⒒瑒幼冏杵鲀蓚€上端接線柱連入電路。
故選C。
【小問3詳解】
[1]電路中電流為0.24A，電阻R的阻值為
[2]為了減小誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，再通過取平均值得出電阻的阻值。
故選B。
[3]由圖丁可知，電流表示數(shù)隨著電壓表示數(shù)的增大而減小，說明電壓表與電流表的比值不是一個定值，所以小紅實(shí)驗(yàn)時將電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器兩端，測量的是滑動變阻器兩端的電壓。
[4]小燈泡的阻值不是一個定值，將隨著溫度的升高而增大，所以若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電路中電流變大，燈泡電阻溫度升高，阻值變大，所以電壓表與電流表示數(shù)的比值將變大。
四、計(jì)算應(yīng)用題（本大題共2個小題，每小題7分，共14分。解答時，要求有必要的文字說明、公式和計(jì)算步驟等，只寫最后結(jié)果不得分）
22. 一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力始終為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）空載時重為。求：
（1）貨車空載行駛時汽車發(fā)動機(jī)牽引力的大小；
（2）貨車以72km/h的速度空載勻速行駛5min，貨車牽引力做的功；
（3）若貨車以36km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率最大為，貨車裝載貨物的最大質(zhì)量。
【答案】（1）
（2）1.5×107J
（3）4.7×103kg
【解析】
【小問1詳解】
貨車勻速行駛，則牽引力大小與阻力相等，即
【小問2詳解】
貨車牽引力做的功
【小問3詳解】
貨車的最大牽引力為
貨車的最大重力為
則貨物的重力為
貨車裝載貨物的最大質(zhì)量為
23. 在圖（a）所示的電路中，電源電壓可調(diào)，電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器。上標(biāo)有“50Ω 2A”字樣。
（1）若將電源電壓調(diào)為6V，求電阻R1的功率；
（2）調(diào)整電源電壓，同時用另一個定值電阻R0替換R1，然后將一個表盤如圖（b）所示的電流表正確接入電路。閉合開關(guān)S，移動變阻器的滑片P，電流表示數(shù)在0.9A~2.6A之間變化。求此時的電源電壓和替換電阻R0的阻值。
【答案】（1）3.6W
（2）15V，25Ω
【解析】
【小問1詳解】
由圖（a）可知，閉合開關(guān)S時，R1、R2并聯(lián)，將電源電壓調(diào)為6V，電阻R1的功率為
【小問2詳解】
調(diào)整電源電壓，同時用另一個定值電阻R0替換R1，因?yàn)榛瑒幼冏杵髟试S通過的最大電流為2A，且滑片移動時電流表示數(shù)發(fā)生變化，且電流表最大示數(shù)為2.6A，所以電流表應(yīng)串聯(lián)在干路上，則通過電阻R0的電流為
I0=I-I2大=2.6A-2A=0.6A
當(dāng)滑動變阻器接入電路電阻最大時，干路電流最小，最小為0.9A，通過電阻R0的電阻為0.6A不變，則通過滑動變阻器的最小電流為
I2=I'-I0=0.9A-0.6A=0.3A
電源電壓為
U=I2R2大=03A×50Ω=15V
R0的阻值為
產(chǎn)品型號
EL~8952
額定電壓
220V
頻率
50Hz
額定功率
1200W
容量
5L
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓/V
1.2
18
2.4
電流/A
0.36
0.5