精编2020级内蒙古包头市昆区中考物理一模试卷(有标准答案)

内蒙古包头市昆区中考物理一模试卷

一、选择题（本大题共7个小题，每小题3分，共21分．下列各题给出的四个选项中只有一个正确选项，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）

1．下列说法正确的是（）

A．只要物体振动人们就能听到声音

B．“闻其声而知其人”是根据音调来辨别的

C．远离平面镜时，人在镜中的像逐渐变小

D．池水看起来比实际更浅一些，是因为光发生折射形成的

2．生活中的一些现象和做法都含有科学知识，下列说法正确的是（）

A．用煤气灶烧开水是利用做功改变物体内能

B．打开锅盖看到“白气”是液化现象

C．用高压锅煮饭利用了降低气压，提高水的沸点

D．使用有金属外壳的家用电器时，应将其外壳接在零线上

3．下面所做的验证性实验中，说法正确的是（）

A．在温度计的玻璃泡上擦上酒精，温度计的示数下降，说明蒸发放热

B．在探究影响动能大小因素实验中，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，来研究动能与质量的关系

C．将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场

D．探究焦耳定律实验中，在电流和通电时间相同时，电阻越小，电阻产生的热量越多

4．关于下列图象的有关描述正确的是（）

A．

如图是两种液体内部压强与深度关系的图象，设液体甲、乙的密度为ρ

甲和ρ

乙

，则ρ

甲

＞ρ

乙

B．

闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，其应用是发电机

C．

加热使水沸腾，水蒸气冲开软木塞，机械能转化为内能

D．

根据小磁针偏转情况可判断电源左端为负极，右端为正极

5．同学们参加体育测试时，下列说法不正确的是（）

A．鞋底印有花纹，是为了增大摩擦

B．跑步时，要向后蹬地，利用了物体间力的作用是相互的

C．跳远时，要加速助跑是为了增大惯性

D．抛出去的实心球在下落过程中，重力势能转化为动能

6．如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S

后，电流表示数变化了0.4A，则（）

1

A．开关S闭合后，将S

由断开到闭合，电流表示数变大，灯变亮

1

B．电阻R的阻值是5Ω

都闭合后，电路消耗的总功率是2W

C．开关S和S

1

D．若将L和R串联在3V的电源上，电路中电流为0.5A

7．小明体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m，已知物体A重为800N，他作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（）

A．地面对小明的支持力和小明对地面的压力是一对平衡力

B．小明做的有用功为3000J

C．小明拉力的功率为250W

D．此滑轮组的机械效率为80%

二、作图与实验题（8题5分，9题4分，10题6分，11题7分，共22分）

8．某同学进行了以下光学实验的探

究．

（1）如图甲所示，将一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF垂直放置在平面镜上，当一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是．（2）接着利用图乙装置研究“凸透镜成像规律”（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像，则透镜焦距长度为cm；若透镜位置不变，将蜡烛移到30cm刻度线处，此时移动光屏，屏上得到清晰的像？生活中的应用就是利用此时的成像特点．

（3）如图丙是小明制作的模型照相机，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了凸透镜，两纸筒套在一起，A、B间的距离可以调整，当利用该装置观察较远的景物时，要A、B间的距离，从而在A端承接到清晰的像．

9．如图，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热．

（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为沙子的比水的小；加热时搅拌沙子，目的是使沙子．

（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装（选填“沙子”或“水”）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是水蒸气．

10．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气的阻力相对于物体的重力可以忽略，物体的下落

也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，小刚同学有如下猜想：

猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；

猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；

猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．

为了验证猜想的正确性，小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验，数据记录如表：

实验序号材料物体

质量/kg

下落

高度/m

下落

时间/s

1 铁球0.1 20 1.96

2 铁球0.1 30 2.47

3 铅球0.1 20 1.96

4 铅球0.2 20 1.96

（1）为了验证猜想一，应比较实验序号；为了验证猜想二，应比较实验序号

；为了

验证猜想三，应比较实验序号．

（2）实验结论：自由落体运动时间与有关．

（3）图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下的小球下落时的运动状态，可以看出小球在做（选填“匀速”或“变速”）直线运动．

（4）小莉同学也对这个问题进行了探究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等，原因是．

11．某同学手头有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.5A的小灯泡，他想研究：通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压的关系．实验室给他提供的器材如下：电流表（0～0.6A～3A），电压表（0～3V～15V），三个规格分别为“10Ω2A”、“20Ω 2A”、“200Ω1.5A”的滑动变阻器，电压为9V的电源，开关和若干导线．

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路图连接完整，要求滑片向右移时，小灯泡变暗．（2）实验过程中，该同学边调节滑动变阻器，边观察电压表和电流表的示数，实验记录的数据如表所示．分析实验数据发现，通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为．

实验次数 1 2 3 4 5 6

电压表示数/V 1 2 3 4 5 6

电流表示数/A 0.19 0.28 0.36 0.42 0.47 0.52

（3）根据这个电路，还可以测定小灯泡的电功率，该灯泡的额定功率为W．通过分析你认为该同学选用了规格为的滑动变阻器．

（4）若将小灯泡换成螺线管，则当滑片向左移动时，它能够吸起的大头针的数量将．

三、计算题（12题8分，13题9分，共17分）

12．一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上，如图甲所示．

=0.2m的立方体物块A，放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中，把B轻放现有一边长为l

A

于A上，静止后A恰好浸没入水中，如图乙所示．（已知水的密度为ρ

=1.0×103kg/m3，A的

水

=0.5×103kg/m3，取g=10N/kg）求：

密度ρ

A

（1）B对水平面的压强；

（2）把B从A上取走后（如图丙所示），A浮出水面的体积；

（3）把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了多少；

（4）把B从A上取走，水的重力做功多少．

13．如图甲乙是一种家用电熨斗及其简化电路原理图（额定电压为220V），虚线框内为加热电是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）．该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温路，R

度最高时的耗电功率为484W，根据以上信息计算：

的阻值及可变电阻R的阻值变化范围？

（1）R

（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不

变，问应将R的阻值调为多大？

内蒙古包头市昆区中考物理一模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共7个小题，每小题3分，共21分．下列各题给出的四个选项中只有一个正确选项，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）

1．下列说法正确的是（）

A．只要物体振动人们就能听到声音

B．“闻其声而知其人”是根据音调来辨别的

C．远离平面镜时，人在镜中的像逐渐变小

D．池水看起来比实际更浅一些，是因为光发生折射形成的

【考点】光的折射现象及其应用；人耳感知声音的过程及听到声音的条件；音色；平面镜的应用．

【分析】①物体振动发出声音，但并不是所有的声音人耳都能的到，只有响度和频率合适，人耳才能的到声音；

②人们通过音色来辨别不同发声体发出的声音；

③平面镜成像特点之一，物像等大；

④池底变浅是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射造成的．

【解答】解：A、人耳听觉有一定的范围，即频率20﹣20000Hz之间，且有一定的响度，因此，并非只要物体振动人们就能听到声音，故A错误；

B、“闻其声，知其人”是因为不同人的声带结构特点不同，发出声音的音色不同，因此是根据音色来辨别的，故B错误；

C、由平面镜成像特点可知，当人远离平面镜时，其在平面镜中的像大小不变，故C错误；

D、池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故D正确．

故选D．

2．生活中的一些现象和做法都含有科学知识，下列说法正确的是（）

A．用煤气灶烧开水是利用做功改变物体内能

B．打开锅盖看到“白气”是液化现象

C．用高压锅煮饭利用了降低气压，提高水的沸点

D．使用有金属外壳的家用电器时，应将其外壳接在零线上

【考点】热传递改变物体内能；沸点及沸点与气压的关系；液化及液化现象；插座的构造与工作方式．

【分析】（1）改变物体内能的方法有：热传递和做功；

（2）“白气”是液态小水珠．“白气”的形成是液化现象；

（3）液体的沸点液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低；

（4）大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三脚插头，其中较长的脚与该用电器的外壳相连，以防外壳带电，危及人身安全．

【解答】解：

A、用煤气灶烧开水是利用热传递改变物体内能，故A错误；

B、“白气”的形成原因是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故正B确；

C、高压锅液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低的原理制成的，故C错误；

D、大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三角插头接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故D错误．

故选B．

3．下面所做的验证性实验中，说法正确的是（）

A．在温度计的玻璃泡上擦上酒精，温度计的示数下降，说明蒸发放热

B．在探究影响动能大小因素实验中，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，来研究动能与质量的关系

C．将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场

D．探究焦耳定律实验中，在电流和通电时间相同时，电阻越小，电阻产生的热量越多

【考点】通电直导线周围的磁场；蒸发及其现象；探究影响物体动能大小的因素；焦耳定律．【分析】（1）物质由液态变为气态叫汽化，汽化包括蒸发和沸腾，都吸热；

（2）动能的大小与质量和速度有关；

（3）小磁针发生偏转，标志着受到磁场产生的磁力作用；

（4）电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间都有关．

【解答】解：A、在温度计的玻璃泡上抹上酒精，温度计的示数下降，是因为温度计表面的酒精在蒸发时吸热起到致冷作用；故A错误；

B、探究影响动能大小因素时，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，来研究动能与速度的关系；故B错误；

C、将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场；该磁场对小磁针产生磁力作用；故C正确；

D、在探究焦耳定律实验中，在电流和通电时间相同时，电阻越大，电阻产生的热量越多．故D错误．

故选C．

4．关于下列图象的有关描述正确的是（）

A．

如图是两种液体内部压强与深度关系的图象，设液体甲、乙的密度为ρ

甲和ρ

乙

，则ρ

甲

＞ρ

乙

B．

闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，其应用是发电机

C．

加热使水沸腾，水蒸气冲开软木塞，机械能转化为内能

D．

根据小磁针偏转情况可判断电源左端为负极，右端为正极

【考点】液体压强计算公式的应用；磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；做功改变物体内能．

【分析】（1）要比较甲、乙两种液体的密度关系，可控制两种液体的深度相同，通过比较两种液体的压强大小来判断其密度关系；

（2）通电导体在磁场中受力的原理工作的有电动机、动圈式扬声器；电磁感应现象原理工作的有发电机、动圈式话筒；

（3）先通过燃料燃烧增加内能，而后内能对外做功，即将内能转化为机械能，据此思路分析即可；

（4）先根据磁极间的相互作用确定通电螺线管的磁极，然后根据安培定则判断电源的正负极．【解答】解：A、由图可知，当甲乙两液体深度相同时，甲液体产生的压强大于乙液体产生的压强，

由p=ρgh可得：液体甲、乙的密度ρ

甲＞ρ

乙

，故A正确；

B、闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，其应用是电动机，故B错误；

C、加热使水沸腾，水蒸气冲开软木塞，对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C错误；

D、已知小磁针静止时N极水平向右，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，

伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，因电源左端为正极，右端为负极，故D错误．

故选：A．

5．同学们参加体育测试时，下列说法不正确的是（）

A．鞋底印有花纹，是为了增大摩擦

B．跑步时，要向后蹬地，利用了物体间力的作用是相互的

C．跳远时，要加速助跑是为了增大惯性

D．抛出去的实心球在下落过程中，重力势能转化为动能

【考点】增大或减小摩擦的方法；力作用的相互性；惯性；动能和势能的转化与守恒．

【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．

（2）物体间力的作用是相互的；

（3）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大．

（4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析．

【解答】解：A、鞋底印有花纹，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．故A正确；

B、跑步时，要向后蹬地，利用了物体间力的作用是相互的．故B正确；

C、惯性的大小是由物体本身的质量来决定的，与人体的速度无关，所以助跑时不会增大身体的惯性．故C错误；

D、抛出去的实心球在下落过程中，质量不变，速度变大，高度降低，是重力势能转化为动能．故D正确．

故选C．

6．如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S

后，电流表示数变化了0.4A，则（）

1

A．开关S闭合后，将S

由断开到闭合，电流表示数变大，灯变亮

1

B．电阻R的阻值是5Ω

都闭合后，电路消耗的总功率是2W

C．开关S和S

1

D．若将L和R串联在3V的电源上，电路中电流为0.5A

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【分析】由电路图可知，闭合开关S后，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，再闭后，L与R并联，电流表测干路电流．

合开关S

1

闭合前后通过L的电流和实际功（1）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知开关S

1

率不变，电流表示数的变化量即为通过R的电流，根据图象读出灯泡实际功率为1W时的电流与电压，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率；

（2）将L和R串联在3V的电源上时，通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，从图象中读出符合题意的电流和电压值．

【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，后，L与R并联，电流表测干路电流．

再闭合开关S

1

（1）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，开关S

1

闭合前后，通过L的电流和实际功率不变，亮暗不变，故A错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数变化了0.4A，

所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，I

R

=0.4A，

由图象可知，当U

L =2V，I

L

=0.5A时，灯泡的电功率P

L

=U

L

I

L

=2V×0.5A=1W，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，电源的电压U=U

L

=2V，

由I=可得，R的阻值：

R===5Ω，故B正确；

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：

I=I

L +I

R

=0.5A+0.4A=0.9A，

电路消耗的总功率：

P=UI=2V×0.9A=1.8W，故C错误；

（2）将L和R串联在3V的电源上，

因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U′=I′R+U

L′

，即3V=I′×5Ω+U L′，

由图象可知，当I′=0.4A，U

L′

=1V时符合，

所以，电路中电流为0.4A，故D错误．

故选B．

7．小明体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m，已知物体A重为800N，他作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（）

A．地面对小明的支持力和小明对地面的压力是一对平衡力

B．小明做的有用功为3000J

C．小明拉力的功率为250W

D．此滑轮组的机械效率为80%

【考点】滑轮（组）的机械效率；平衡力的辨别；功的计算．

【分析】（1）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；

（2）根据W=Gh求出小明做的有用功，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出小明拉力做的总功，利用P=求出拉力的功率，根据η=×100%求出滑轮组的机械效率．

【解答】解：

（1）地面对小明的支持力和小明对地面的压力，两个力作用在两个物体上，大小不相等，方向不反向，也不在同一条直线上，它们不是一对平衡力，故A错误；

（2）小明做的有用功：

=Gh=800N×5m=4000J，故B错误；

W

有用

由图可知，n=2，绳端移动的距离：

s=nh=2×5m=10m，

小明拉力做的总功：

=Fs=500N×10m=5000J，

W

总

拉力的功率：

P===500W，故C错误；

滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=80%，故D正确．

故选D．

二、作图与实验题（8题5分，9题4分，10题6分，11题7分，共22分）

8．某同学进行了以下光学实验的探

究．

（1）如图甲所示，将一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF垂直放置在平面镜上，当一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是纸板EON与FON不在同一平面上．

（2）接着利用图乙装置研究“凸透镜成像规律”（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像，则透镜焦距长度为15 cm；若透镜位置不变，将蜡烛移到30cm刻度线处，此时移动光屏，屏上不能得到清晰的像？生活中放大镜的应用就是利用此时的成像特点．

（3）如图丙是小明制作的模型照相机，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了凸透镜，两纸筒套在一起，A、B间的距离可以调整，当利用该装置观察较远的景物时，要缩短A、B间的距离，从而在A端承接到清晰的像．

【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

【分析】（1）根据反射光线、入射光线和法线在同一平面内进行分析；

（2）首先根据u=2f，成倒立、等大的实像求出凸透镜的焦距；

求出物距，根据凸透镜焦距和物距之间的关系，判断凸透镜成像情况：

u＞2f，成倒立、缩小的实像；

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；

u＜f，成正立、放大的虚像；

（3）凸透镜成像时物距变大，照相机所成的像变小了，像距也要变小，镜头到底片的距离变小．

【解答】解：

（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内，若实验中纸板FON上没有观察到反射光，可能是纸板EON与FON不在同一平面上；

（2）如图，物距为u=40cm﹣10cm=30cm时，成倒立等大的实像，u=2f，所以2f=30cm，所以凸透镜的焦距为：f=15cm；

若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，物距为u=40cm﹣30cm=10cm，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，生活中放大镜就是利用此成像特点制成的；

（3）模型照相机“拍照”时，凸透镜的焦距一定，物距一定，像距也是一定的，要调节AB之间的像距，才能得到清晰的像，如果看近处的景物很清楚，再看远处景物时，物距变大，像要变小，像距也变小，要把两筒间间距缩短，即应该调节B，缩短AB之间的距离．

故答案为：（1）纸板EON与FON不在同一平面上；（2）15；不能；放大镜；（3）缩短．

9．如图，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热．

（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为沙子的

比热容

比水的小；加热时搅拌沙子，目的是使沙子使沙子受热均匀．

（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装水（选填“沙子”或“水”）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是水蒸气液化放热．

【考点】控制变量法与探究性实验方案．

【分析】（1）根据Q

吸

=cm△t变形公式△t=进行分析．

在加热过程中，为使沙子能够均匀受热，要不断进行搅拌．

（2）分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释．

【解答】解：（1）由Q

吸

=cm△t得，△t=，水和沙子的质量相同，吸收相同的热量，由于沙子的比热容小于水的比热容，所以温度变化较大．

加热时搅拌沙子，目的是使沙子能够均匀受热．

（2）装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高．

故答案为：（1）比热容；使沙子受热均匀；（2）水；液化放热．

10．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气的阻力相对于物体的重力可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，小刚同学有如下猜想：

猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；

猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；

猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．

为了验证猜想的正确性，小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验，数据记录如表：

实验材料物体

质量/kg

下落

高度/m

下落

时间/s

序

号

1 铁球0.1 20 1.96

2 铁球0.1 30 2.47

3 铅球0.1 20 1.96

4 铅球0.2 20 1.96

（1）为了验证猜想一，应比较实验序号1、3 ；为了验证猜想二，应比较实验序号1、2 ；为了验证猜想三，应比较实验序号3、4 ．

（2）实验结论：自由落体运动时间与物体下落的高度有关．

（3）图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下的小球下落时的运动状态，可以看出小球在做变速（选填“匀速”或“变速”）直线运动．

（4）小莉同学也对这个问题进行了探究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等，原因是空气阻力对纸团的影响较大，不能忽略．

【考点】控制变量法与探究性实验方案．

【分析】（1）根据控制变量法，分析表中实验数据，找出符合要求的实验序号．

（2）分析表中实验数据得出结论．

（3）做匀速直线运动的物体在相等时间内的路程相等，做变速直线运动的物体在相等时间内的路程不相等，根据图示照片判断小球的运动状态．

（4）从空气阻力的影响分析原因．

【解答】解：（1）验证猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关，需要控制小球的质量、下落高度相同而材料不同，由表中实验数据可知，实验序号1、3符合要求；

验证猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关，应控制小球的材料与质量相同而小球下落高度不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2符合要求；

验证猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关，应控制小球的材料与下落高度相同而小球的质量不同，由表中实验数据可知，实验序号3、4符合要求；

（2）分析表中实验数据可知：自由落体运动时间与物体下落的高度有关，即猜想2是正确的．（3）由图示照片可知，在相等时间内，小球下落的高度（路程）不同，随时间的增加，小球路程越来越大，小球做变速直线运动．

（4）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，由于纸团受到的空气阻力对纸团运动影响较大，不能忽略，而铁球受到的空气阻力对铁球运动的影响可以忽略，所以它们不能同时落地，所以它们的落地时间不同．

故答案为：（1）1、3；1、2；3、4；（2）物体下落的高度；（3）变速；（4）空气阻力对纸团的影响较大，不能忽略．

11．某同学手头有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.5A的小灯泡，他想研究：通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压的关系．实验室给他提供的器材如下：电流表（0～0.6A～3A），电压表（0～3V～15V），三个规格分别为“10Ω2A”、“20Ω 2A”、“200Ω1.5A”的滑动变阻器，电压为9V的电源，开关和若干导线．

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路图连接完整，要求滑片向右移时，小灯泡变暗．（2）实验过程中，该同学边调节滑动变阻器，边观察电压表和电流表的示数，实验记录的数据如表所示．分析实验数据发现，通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为灯丝电阻随温度升高而增大．

实验次数 1 2 3 4 5 6

电压表示数/V 1 2 3 4 5 6

电流表示数/A 0.19 0.28 0.36 0.42 0.47 0.52

（3）根据这个电路，还可以测定小灯泡的电功率，该灯泡的额定功率为 3.12 W．通过分析你认为该同学选用了规格为200Ω 1.5A 的滑动变阻器．

（4）若将小灯泡换成螺线管，则当滑片向左移动时，它能够吸起的大头针的数量将增多．

【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．

【分析】（1）由电路图可知灯泡与滑动变阻器串联，若要使滑片右移时，小灯泡变暗，则应使滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则可知滑动变阻器的接法；

（2）金属导体的阻值与温度有关，温度越高，则金属导体的电阻增大，则可知出现题目中现象的原因；

（3）由题意知灯泡的额定电压为6V，则由表中数据得出灯泡两端的电压为6V时的电流，则由功率公式可求得灯泡的额定电压；当电压表示数最小时，滑动变阻器两端的电压最大，则滑动变阻器接入电阻最大，由最大接入电阻可知滑动变阻器的规格；

（4）螺线管的磁性与通电电流有关，电流越大，则磁性越强，则由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则可知电流的变化．

【解答】解：（1）滑片右移时，小灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电阻增大，则滑动变阻器应接下方的A接线柱；因电源电压为9V，则电压表应采用0～15V量程；注意电流应由正接线柱流入，答案如图所示：

（2）因金属导体的电阻随温度的升高而增大，随电压的增大，灯丝电阻上的温度升高，故灯丝电阻增大；即：灯丝电阻随温度升高而增大．

（3）灯泡的额定电压为6V，由图可知当电压为6V时，电路中电流为6.2A，

则灯泡的额定功率P=UI=6V×0.52A=3.12W；

当灯泡两端电压为1V时，由串联电路的电压规律可得，滑动变阻器两端的电压U′=9V﹣1V=8V；则由欧姆定律可得：滑动变阻器的接入电阻R′===42.1Ω；故只能选用“200Ω1.5A”的滑动变阻器；

（4）螺线管的磁性与电流有关，电流越大，螺线管的磁性越强，当滑片左移时，电路中电流增大，则吸引大头针的数目增多；

故答案为：（1）答案如上图；

（2）灯丝电阻随温度升高而增大；

（3）3.12； 200Ω 1.5A；

（4）增多．

三、计算题（12题8分，13题9分，共17分）

12．一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上，如图甲所示．

现有一边长为l

A

=0.2m的立方体物块A，放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中，把B轻放

于A上，静止后A恰好浸没入水中，如图乙所示．（已知水的密度为ρ

水

=1.0×103kg/m3，A的

密度ρ

A

=0.5×103kg/m3，取g=10N/kg）求：

（1）B对水平面的压强；

（2）把B从A上取走后（如图丙所示），A浮出水面的体积；

（3）把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了多少；

（4）把B从A上取走，水的重力做功多少．

【考点】压强的大小及其计算；液体的压强的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；功的计算．

【分析】（1）先根据G=mg求出B的重力，然后根据压强公式求出B对水平面的压强；

（2）把B从A上取走后，A处于漂浮状态，根据浮力等于重力得出排开水的体积与A体积的关系，最后根据A的体积和排开水的体积求出A浮出水面的体积；

（3）利用水的体积总量不变求出水高度的变化量，然后根据△p=ρg△h求出水对容器底部压强的改变量；

（4）利用水的总量不变求出水上升的高度，然后利用密度公式求出水的质量，求出水重心下降的高度，最后根据W=mgh即可求出水的重力做功．

【解答】解：（1）B的重力：G

B =m

B

g=4kg×10N/kg=40N；B对水平面的压强：p

B

===2

×103Pa；

（2）取走B后，A漂浮在水面上，由G

A =F

浮

可知，

ρA gV A=ρ水gV排

V

排=V

A

=×0.2m×0.2m×0.2m=4×10﹣3m3；

则A浮出水的体积：V

露=V

A

﹣V

排

=8×10﹣3m3﹣4×10﹣3m3=4×10﹣3m3；

（3）设液面高度变化为△h，原来水深为h，容器底面积为S，由于水的总量保持不变，故

hS﹣V

A =（h﹣△h）S﹣V

排

化简可得，△h===0.025m；

压强变化量：△p=ρ

水

g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa；（4）设A上升的高度为a，如下图所示：

则有a+l

A +△h=l

A

a=l

A

﹣△h=×0.2m﹣0.025m=0.075m，

下降的水可等效为物块A上升部分的体积，则这部分水的质量：m=ρ

水

l a=1.0×103kg/m3×（0.2m）2×0.075m=3kg，

重心下降的高度：h′=△h+l

A

+a=（0.025m+0.2m+0.075m）=0.15m；

水的重力做功：W

G

=mgh′=3kg×10N/kg×0.15m=4.5J．

答：（1）B对水平面的压强为2×103Pa；

（2）把B从A上取走后（如图丙所示），A浮出水面的体积为4×10﹣3m3；

（3）把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了2.5×102Pa；

（4）把B从A上取走，水的重力做功为4.5J．

13．如图甲乙是一种家用电熨斗及其简化电路原理图（额定电压为220V），虚线框内为加热电

路，R

是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）．该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，根据以上信息计算：

（1）R

的阻值及可变电阻R的阻值变化范围？

（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

【考点】电功率的计算；电功率与电压、电流的关系．

【分析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电熨斗的电功率最大，根据P=求出R

0的阻值；当R的阻值接入电路中的电阻最大时，电熨斗消耗的电功率最小，根据P=求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R的最大阻值，然后得出可变电阻R的阻值变化范围；（2）由题意可知电熨斗表面温度与环境温度之差，由图丙可知电熨斗每秒钟散发的热量，根据P=求出散热功率即为此时电熨斗的发热功率，根据P=求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R接入电路中的电阻．

【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电熨斗的电功率最大，

由P=可得，R

的阻值：

R

===100Ω，

当R的阻值接入电路中的电阻最大时，电熨斗消耗的电功率最小，

此时电路中的总电阻：

R

总

===400Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R的最大阻值：R=R

总﹣R

=400Ω﹣100Ω=300Ω，

所以，可变电阻R的阻值变化范围为0～300Ω；

（2）熨斗表面温度为220℃，此时电熨斗表面温度与环境温度之差：△t=220℃﹣20℃=200℃，

由图象知，电熨斗每秒钟散发的热量Q=440J，

则散热功率P

散

===440W，

要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率P=P

散

=440W，

此时电路中的总电阻：

R

总′

===110Ω，

﹣R0=110Ω﹣100Ω=10Ω．

则R的阻值：R′=R

总′

的阻值为100Ω，可变电阻R的阻值变化范围为0～300Ω；

答：（1）R

（2）现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，应将R的阻值调为10Ω．

2016年10月20日