2020年内蒙古包头市中考物理试卷

2020年内蒙古包头市中考物理试卷

‎2020年内蒙古包头市中考物理试卷 一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意，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.扩散现象只能发生在气体之间 B.色拉油加热后比热容变大 C.夏天在地面上酒水会感到凉快，是因为水蒸发吸热 D.内燃机的做功冲程，机械能转化为内能 ‎ ‎ ‎2. 下列说法正确的是（ ） ‎ A.测温枪测量体温，利用了红外线的热效应 B.日环食是由光的折射形成的 C.当入射光线与平面镜的夹角为‎30‎‎∘‎时，反射角为‎30‎‎∘‎ D.在电影院，坐在不同座位都能观赏电影场景，是由于银幕对光线产生镜面反射 ‎ ‎ ‎3. 踢毽子是一项有益的体育活动，小军以某一速度将毽子笔直向上踢出。下列说法正确的是（ ） ‎ A.脚对毽子的力大于键子对脚的力 B.毽子离开脚后继续向上运动，是因为具有惯性 C.毽子离开脚时的速度与落回到该位置时的速度大小相等 D.毽子上升过程中重力势能不变 ‎ ‎ ‎4. 下列说法正确的是（ ） ‎ A.如图甲，赛车尾翼的结构上平下凸，使赛车在高速运动时减小了对地面的压力 B.如图乙，杠杆水平平衡，左右两侧各取掉一个钩码，杠杆仍保持水平位置平衡 C.如图丙，手摇发电机转动线圈，可以产生大小、方向不变的直流电 D.如图丁，洗衣机的电源插头有三根线，其中标“E”的导线和金属外壳相连 ‎ ‎ ‎5. 下列叙述错误的是（ ） ‎ A.天坛公园的圆丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。人站在台中心喊话，被栏杆和台面反射的声音与原来的声音混在一起，觉得声音格外响亮 B.信鸽是靠地磁场导航的，如果把块小磁铁绑在信鸽身上，它就会失去定向的能力 C.太阳质量约占整个太阳系质量的‎99.86%‎，所以太阳的密度远远大于地球的密度 D.现在开采的煤、石油等化石能源，实际上都源于上亿年前的太阳能 ‎ ‎ ‎6. 如图所示，在粗糙水平地面上，用‎10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，‎5s内木块A移动了‎0.5m。滑轮组的机械效率为‎80%‎．下列说法正确的是（ ） ‎ A.木块A受到的摩擦力为‎5N B.地面对木板B的摩擦力为‎4N C.‎5s内绳子拉力对木板B做的功为‎2J D.拉力F的功率为‎0.5W ‎ ‎ ‎7. 如图所示电路，电源电压不变，滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表示数为‎0.2A，小灯泡的功率为‎0.4W．移动滑片，将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时，电流表示数为‎0.4A，小灯泡恰好正常发光，消耗的功率为‎2W．下列说法正确的是（ ） ‎ A.电源电压‎8V B.小灯泡正常发光时电阻为‎10Ω C.滑动变阻器的最大阻值‎20Ω D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为‎4.8W 二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题7分，第11题6分，共21分）‎ ‎ ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎ 某同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”。 ‎ ‎（1）为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，如图甲所示。凸透镜焦距为________cm。‎ ‎ ‎ ‎（2）将凸透镜固定在光具座‎50cm刻度线处，蜡烛放置在光具座‎40cm刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）。为使像呈现在光屏中央，应将光屏向________调节。‎ ‎ ‎ ‎（3）保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。将蜡烛移至‎34cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立、________的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动‎10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动一段距离。‎ ‎ ‎ ‎ 图甲是“探究某种物质熔化时温度的变化规律”实验装置。实验过程中，每隔‎1min记录一次温度，并观察物质的状态。根据实验数据，绘制出该物质熔化时温度随时间变化的图象，如图乙。 ‎ ‎（1）由图乙可知，该物质是________（填“晶体”或“非晶体”），判断依据是________。图乙中AB段，该物质处于________态。‎ ‎ ‎ ‎（2）若实验过程中燃烧了‎8g酒精，‎8g酒精完全燃烧放出的热量为________J．（酒精热值为‎3.0×‎10‎‎7‎J/kg）‎ ‎ ‎ ‎ 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为‎2.5V，阻值约为‎8Ω，滑动变阻器的规格为“‎20Ω 1A”。图甲是某实验小组未连接完整的实验电路。 ‎ ‎（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不能交叉。‎ ‎ ‎ ‎（2）闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻（阻值为‎10Ω），一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱A、B、C，只有触碰到C时，灯泡才发光。若导线无断路，且导线和器材连接均完好，电路只有一处故障，则故障是________。‎ ‎ ‎ ‎（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。‎ ‎ ‎ ‎（4）某同学想利用该电路“测量定值电阻R的阻值”。于是取下小灯泡，将电阻Rx接入小灯泡所在位置，滑动变阻器滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑片，测量四组对应的电压和电流值。数据如下表： ‎ 数据序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 电压U/V ‎1.2‎ ‎1.6‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ 电流I/A ‎0.24‎ ‎0.32‎ ‎0.39‎ ‎0.48‎ ‎ 由数据可得，电阻Rx的阻值为________Ω。‎ ‎ ‎ ‎（5）能否将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变），测量其阻值。你的判断是________，理由是________。‎ ‎ ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎ 物理兴趣小组为了“测量液体的密度”，设计了如图甲所示的实验装置。特制容器底部是一个压敏电阻R（厚度不计），通过导线与电路相连。电源电压恒为‎12V，定值电阻R‎0‎＝‎20Ω，电流表的量程‎0∼0.6A．压敏电阻R上表面涂有绝缘漆，其阻值随所受液体压强的大小变化关系如图乙所示。工作时容器底部始终保持水平。‎(‎ρ水＝‎1.0×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎，g取‎10N/kg)‎ ‎ ‎（1）闭合开关，电流表示数为‎0.08A．缓慢向容器内注水，电流表示数将________（填“变大”、“变小”或“不变”），注入深度为‎50cm的水时，水对压敏电阻的压强是________Pa，电流表示数为________A。‎ ‎ ‎ ‎（2）断开开关，将水倒出，擦干容器，置于水平操作台上。注入深度为‎50cm的待测液体，闭合开关，电流表示数为‎0.24A．则待测液体的密度________水的密度，该液体的密度是________kg/‎m‎3‎。‎ ‎ ‎ ‎（3）若注入待测液体时俯视读数，该液体密度的测量值________真实值。‎ 三、计算题（本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分）‎ ‎ ‎ ‎ 小宇家购置一款用来煎烤食物的双面电饼铛，上下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热。电饼铛简化的内部电路如图甲所示，闭合开关S‎1‎，温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时，下盘加热。再闭合开关S‎3‎，上盘也开始加热。当温度超过设定温度时，温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”，电饼铛进入保温状态。电饼 铛部分参数如图乙。（忽略温度对电阻阻值的影响：L‎1‎、L‎2‎、L‎3‎为指示灯，不计指示灯消耗的电能）求： ‎ ‎（1）下盘加热电阻R‎1‎的阻值和保温时电路中的额定电流；‎ ‎ ‎ ‎（2）某次电饼铛在额定电压下煎烤食物时，指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min，电饼铛消耗的电能是多少？‎ ‎ ‎ ‎（3）用电高峰时，小宇关闭家中其他用电器，用电饼铛下盘煎烤食物‎10min，电能表（如图丙）的转盘转过‎500‎转，则电饼铛的实际电压是多大？‎ ‎ ‎ ‎ 如图甲，水平桌面上的容器（厚度不计）底部固定一轻质弹簧（质量和受到的浮力均不计），弹簧上端连有正方体铁块A，铁块A上表面中心与不吸水的正方体木块B下表面中心用长为‎0.1m的轻质细绳拴接（细绳质量不计，长度不可伸长），A、B处于静止状态。已知铁块A和木块B的边长均为‎0.1m，mA＝‎8kg，mB＝‎0.5kg，容器底面积‎0.1‎m‎2‎、质量‎1kg。弹簧的弹力每变化‎1N，弹簧的形变量改变‎1mm。‎(‎ρ水＝‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m，g取‎10Nkg)‎求： ‎ ‎（1）图甲中，容器对水平桌面的压强；‎ ‎ ‎ ‎（2）向容器中缓慢注水，直到细绳恰好伸直（细绳不受力），如图乙所示。弹簧对铁块A的支持力是多大？‎ ‎ ‎ ‎（3）细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水，直到木块刚好全部被水浸没，水面又升高了多少？‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 参考答案与试题解析 ‎2020年内蒙古包头市中考物理试卷 一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）‎ ‎1.‎ ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 内燃机的四个冲程 比热容的概念 扩散现象 蒸发及其现象 热量的计算 ‎【解析】‎ ‎（1）不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子无规则运动的结果； （2）比热容是物质的一种特性，与质量、温度无关； （3）水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热； （4）在内燃机的做功冲程中，把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。‎ ‎【解答】‎ A‎、扩散现象不仅发生在在气体之间，也能发生在气体和液体之间、固体之间、固体与气体之间，故A错误； B、比热容是物质的一种特性，与物体的温度无关，例如，‎10‎​‎‎∘‎C和‎20‎​‎‎∘‎C的水的比热容相同，故B错误； C、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，故C正确； D、内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能，而不是机械能转化为内能，故D错误。‎ ‎2.‎ ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ 光在均匀介质中直线传播 光的反射定律 红外线 漫反射 ‎【解析】‎ ‎（1）红外线的特点是热作用强，可用于测温枪； （2）日食和月食都是由于光的直线传播形成的现象； （3）入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，根据反射定律可知：反射角等于入射角； （4）光的反射范围镜面反射和漫反射，如果反射面粗糙不平，则反射漫反射。‎ ‎【解答】‎ A‎、测温枪测量体温，利用了红外线的热效应，故A正确； B、日食是由于光的直线传播形成的现象，故B错误； C、当入射光线与平面镜的夹角为‎30‎‎∘‎时，则入射角为‎90‎‎∘‎‎−‎‎30‎‎∘‎＝‎60‎‎∘‎，所以，反射角为‎60‎‎∘‎，故C错误； D、坐在不同座位都能观赏电影场景，是由于银幕对光线产生漫反射，故D错误。‎ ‎3.‎ ‎【答案】‎ B ‎【考点】‎ 力作用的相互性 动能和势能的大小变化 惯性 ‎【解析】‎ ‎（1）脚对球的力和球对脚的力是作用力和反作用力； （2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性； （3）毽子在运动过程中，受到空气阻力的作用，机械能不守恒； （4）毽子上升过程，质量不变、高度增加，重力势能变大。‎ ‎【解答】‎ A‎、脚对毽子的力和键子对脚的力是一对相互作用力，二者大小相等，故A错误； B、毽子离开脚后能够继续上升，是由于毽子具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故B正确； C、毽子在向上运动过程中，受到空气阻力的作用，有一部分机械能转化为毽子的内能，毽子离开脚时的机械能大于落回到该位置时的机械能，而重力势能相同，毽子离开脚时的动能大于落回到该位置时的动能，毽子离开脚时的速度大于落回到该位置时的速度，故C错误； D、毽子上升过程，质量不变、高度增加，重力势能变大，故D错误。‎ ‎4.‎ ‎【答案】‎ D ‎【考点】‎ 发电机的构造和原理 插座的构造与工作方式 流体压强与流速的关系 杠杆的动态平衡分析 ‎【解析】‎ ‎（1）在气体和液体中，流速越大的位置、压强越小。 （2）如果左右两侧各取掉一个钩码，根据杠杆平衡条件判断杠杆能否保持水平位置平衡。 （3）发电机发出的电为交流电。 （4）三线插头能使金属外壳接地，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，也会使电流通过导线导入大地，人也就不会触电。‎ ‎【解答】‎ A‎、赛车尾翼的结构上平下凸，在赛车高速行驶时，上方空气流速慢、压强大，下方空气流速快、压强小，从而增加汽车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，故A错误； B、如果左右两侧各取掉一个钩码，因‎3G×3L>2G×4L，所以杠杆左端下沉，杠杆不能保持水平位置平衡。故B错误； C、手摇发电机转动线圈可以产生电流，电流的大小和方向都是变化的，是交流电，故C错误； D、洗衣机的电源插头有三根线，其中标着E的导线和地线相连，这样做目的是防止因用电器“漏电”而触电，故D正确。‎ ‎5.‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 人类探究太阳系及宇宙的历程 太阳能及其利用 回声及其应用 地磁场 ‎【解析】‎ ‎（1）声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射回来形成回声；当障碍物离得太近时，声波很快被反射回来，回声与原声混在一起，人们分辨不出原声和回声，但是觉得声音更响亮； （2）鸽子两眼之间的突起，在长途飞行中，感知地球磁场的变化，它们靠磁场来辨别方向； （3）由密度公式ρ=‎mV可以确定密度大小； （4）化石能源是指千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的能源。‎ ‎【解答】‎ A‎、天坛公园的圆丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。人站在台中心喊话，听到的声音格外响亮，这是利用声音的反射，使回声与原声混在一起，声音得到加强，造成回声的音效效果，故A正确； B、信鸽辨别地磁场的强弱变化来定向的，如果把块小磁铁绑在信鸽身上，会干扰磁场，它就会失去定向的能力，故B正确； C、仅知道质量大小关系，不知道体积大小关系，无法比较密度大小，故C错误； D、远古时期，植物通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体经过几百万年变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。所以说，我们开采化石燃料，实际上是开采上亿年前的太阳能，故D正确。‎ ‎6.‎ ‎【答案】‎ D ‎【考点】‎ 滑轮（组）的机械效率 功的计算 摩擦力的大小 功率的计算 ‎【解析】‎ 先对AB进行受力分析，然后根据物体做匀速直线运动状态时受平衡力可知F′‎与摩擦力的关系，然后根据η=WW×100%=fs‎′‎Fs×100%‎求出摩擦力的大小，再根据W＝Fs求出拉力做的功，最后根据v=‎st和P＝Fv求出拉力的功率。‎ ‎【解答】‎ 对AB的受力分析如下图所示： 因为物体做匀速直线运动，根据图示可知，F′‎＝fB对A‎−−−−−−‎① F′‎＝f地对B‎+fA对B−−−−−−−−‎② 由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B‎−−−−−−−−‎③ 综合上述分析可知，f地对B＝‎0‎，即A做匀速直线运动，B相对于地面处于静止状态，故B错误； 由图示可知，自由端移动的距离s与物体A移动的距离s′‎的关系为：s=‎1‎‎2‎s′‎， 由η=WW×100%=fs‎′‎Fs×100%‎可得：fB对A‎=η×Fss‎′‎=‎80%×10N×‎‎1‎‎2‎s‎′‎s‎′‎=4N，故A错误； 由于B始终处于静止状态，因此‎5s内绳子拉力对木板B做的功为‎0‎，故C错误； F移动的速度：v=st=‎1‎‎2‎‎×0.5m‎5s=0.05m/s， 拉力的功率：P＝Fv＝‎10N×0.05m/s＝‎0.5W，故D正确。‎ ‎7.‎ ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ 欧姆定律的应用 电功率的计算 ‎【解析】‎ AC‎、电路中，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，滑片移至最大阻值处，闭合开关，已知电流表示和灯泡的功率，根据P＝UI得出灯泡的实际电压为，根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式； 移动滑片，将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时，已知电流表示数和小灯泡恰好正常发光及灯消耗的功率，根据P＝UI得出灯的实际电压为，根据串联电路的规律及欧姆定律得出电源电压表达式，列方程求出变阻器的最大电阻和电源电压大小； BD、由欧姆定律得出灯泡正常发光时的电阻； 由串联电路电压的规律可知小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电压，根据P＝UI求出变阻器的功率。‎ ‎【解答】‎ AC‎、电路中，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表示数为‎0.2A，小灯泡的功率为‎0.4W， 根据P＝UI，灯泡的电压为： UL1‎‎=PL1‎IL1‎=‎0.4W‎0.2A=2V； 根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压： U＝UL1‎‎+IL1‎×‎R滑＝‎2V+0.2A×R滑−−−−−−‎①， 移动滑片，将滑动变阻器最大阻值的‎1‎‎4‎接入电路时，电流表示数为‎0.4A，小灯泡恰好正常发光，消耗的功率为‎2W，灯的电压为： UL2‎‎=PL2‎IL2‎=‎2W‎0.4A=5V， 根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压： U＝UL2‎‎+IL2‎×‎1‎‎4‎×‎R滑＝‎5V+0.4A×0.25R滑−−−−−‎②， 由①②得： R滑＝‎30Ω，U＝‎8V；A正确，C错误； BD、由欧姆定律，灯泡正常发光时的电阻为： RL2‎‎=UL2‎IL2‎=‎5V‎0.4A=12.5Ω， B错误； ‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电压为： U滑＝U−‎UL2‎＝‎8V−5V＝‎3V， 变阻器的功率为： P滑＝U滑I滑＝‎3V×0.4A＝‎1.2W，D错误。‎ 二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题7分，第11题6分，共21分）‎ ‎【答案】‎ ‎8.0‎ 上 等大,左 ‎【考点】‎ 凸透镜成像规律及其探究实验 ‎【解析】‎ ‎（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距； （2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度； （3）物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像； 凸透镜成实像时，物近像远像变大。‎ ‎【解答】‎ 一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏的光斑变得最小、最亮；最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距：f＝‎8.0cm−0cm＝‎8.0cm；‎ 烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏；‎ 将蜡烛移至‎34cm刻度线处，物距u＝‎50.0cm−34.0cm＝‎16.0cm，满足u＝‎2f条件，成倒立、等大的实像； 保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动‎10.0cm，物距变大，此时像距变大，像变大，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向左移动，靠近凸透镜。‎ ‎【答案】‎ 晶体,物质在熔化过程中吸热但温度保持不变,固 ‎2.4×‎‎10‎‎5‎ ‎【考点】‎ 熔化和凝固的探究实验 ‎【解析】‎ ‎（1）掌握晶体在熔化过程中的特点：吸热但温度保持不变。知道晶体在熔化前为固态；熔化过程为固液共存态；熔化完后为液态。 （2）根据Q＝mq可求得‎8g酒精完全燃烧可放出多少J热量。‎ ‎【解答】‎ 由图象知，物质在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以物质是晶体； 由图象知，图乙中第‎3min时，物质还没有熔化，因此物质处于固态；AB段没有熔化，物质处于固态。‎ ‎8g酒精完全燃烧可放出的热量： Q放＝m酒精q酒精＝‎8×‎10‎‎−3‎kg×3.0×‎10‎‎7‎J/kg＝‎2.4×‎10‎‎5‎J；‎ ‎【答案】‎ 如上所示；‎ 电流表断路 ‎2.5‎‎,‎‎0.7‎ ‎5.0‎ 不能,电阻两端的电压超过电压表量程 ‎【考点】‎ 探究用电器的电功率实验 ‎【解析】‎ ‎（1）变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联； （2）小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻（阻值为‎10Ω），一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱A、B、C，只有触碰到C时，灯泡才发光，则说明A、变阻器、电流表之间有断路，根据已知条件分析； （3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率； （4）根据表中第‎1‎组数据由欧姆定律求出R‎1‎，同理，得出‎2‎、‎3‎、‎4‎次电阻的大小，为减小误差，取平均值作为测量结果； （5）当变阻器连入电路的电阻最大为‎20Ω时，电压表示数最小，由欧姆定律和串联电路的规律得出电压表最小示数，并与电压表选用的量程比较。‎ ‎【解答】‎ 变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联，如下所示： ‎ 闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻（阻值为‎10Ω），一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱A、B、C，只有触碰到C时，灯泡才发光，则说明A、变阻器、电流表之间有断路，因导线无断路，且导线和器材连接均完好，电路只有一处故障，则故障是电流表断路；‎ 小灯泡额定电压为‎2.5V，排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为‎2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为‎0.02A，电流为‎0.28A，则小灯泡的额定功率为： P＝UI＝‎2.5V×0.28A＝‎0.7W；‎ 根据表中第‎1‎组数据，由欧姆定律， R‎1‎‎=U‎1‎I‎1‎=‎1.2V‎0.24A=5.0Ω， 同理，第‎2‎、‎3‎、‎4‎次电阻的大小分别为‎5.0Ω、‎5.1Ω、‎5.0Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果： Rx‎=‎5.0Ω+5.0Ω+5.1Ω+5.0Ω‎4‎≈5.0Ω；‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 若将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置，当变阻器连入电路的电阻最大为‎20Ω时，电压表示数最小，由欧姆定律和串联电路的规律，电压表示数： UV＝I′R′=UR‎′‎‎+R×R′=‎4.5V‎50Ω+20Ω×50Ω≈3.2V>3V， 故不能否将阻值约为‎50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变），测量其阻值，理由是 电阻两端的电压超过电压表量程。‎ ‎【答案】‎ 变大,‎5×‎‎10‎‎3‎,‎‎0.3‎ 小于,‎‎0.7×‎‎10‎‎3‎ 小于 ‎【考点】‎ 液体密度的测量 设计实验测密度 ‎【解析】‎ ‎（1）由电路图知，R‎0‎与R串联，电流表测电路中电流，由乙图知，R阻值随压强增大而减小，根据串联电路特点和欧姆定律分析注水后电流表示数的变化情况； 由液体压强公式计算水深‎50cm时水对压敏电阻的压强，由图象读出此时R的阻值，由串联电路特点和欧姆定律计算电流表示数； （2）液体深度相同，由电流表示数根据欧姆定律分析R连入阻值的变化，由液体压强公式分析液体和水的密度关系； 根据电路特点和欧姆定律先计算电流表为‎0.24A时R连入电路的阻值，由图象可知液体对容器底的压强，再p＝ρgh计算液体的密度； （3）注入待测液体时俯视读数，读出示数偏大，由p＝ρgh分析密度测量值的差异。‎ ‎【解答】‎ 由电路图知，R‎0‎与R串联，电流表测电路中电流， 缓慢向容器内注水，水深增大，水的密度一定，由p＝ρgh知，水对杯底压敏电阻R的压强增大， 由图象知，水对杯底压敏电阻R压强越大，其阻值越小，由串联电路电阻特点可知，电路的总电阻越小，电源电压一定，由I=‎UR可知，电路中电流变大，所以电流表示数变大； 当注入深度为‎50cm的水时，此时水对杯底压敏电阻压强： p＝ρ水gh＝‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.5m＝‎5×‎10‎‎3‎Pa， 由图象乙知，压敏电阻R阻值为‎20Ω， 电路的总电阻R总＝R+‎R‎0‎＝‎20Ω+20Ω＝‎40Ω， 电路中电流： I=UR=‎12V‎40Ω=0.3A，即电流表示数为‎0.3A；‎ 倒入深度仍为‎50cm的待测液体，电流表示数为‎0.24A<0.3A，可知电路电流变小，由I=‎UR可得，电路总电阻变大，根据串联电路电阻特点可得，压敏电阻R变大， 由图象乙可知，该液体对压敏电阻压强减小，该液体深度和水深相同，由p＝ρgh可得，该液体密度小于水的密度； 当电流表示数为‎0.24A，则此时电路总电阻为： R总‎′=UI‎′‎=‎12V‎0.24A=50Ω， 此时压敏电阻： R′‎＝R总‎′−‎R‎0‎＝‎50Ω−20Ω＝‎30Ω， 由图象知，此时液体对压敏电阻的压强p′‎＝‎3.5×‎10‎‎3‎Pa， 由p＝ρgh可得，液体的密度： ρ液‎=p‎′‎gh=‎3.5×‎10‎‎3‎Pa‎10N/kg×0.5m=0.7×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎；‎ 若注入待测液体时俯视读数得到液体深度偏大，而液体实际深度较小，由ρ液‎=‎pgh 可知，该液体密度的测量值变小，即液体密度的测量值小于真实值。‎ 三、计算题（本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分）‎ ‎【答案】‎ 下盘加热电阻R‎1‎的阻值为‎40Ω、保温时电路中的额定电流为‎1.5A；‎ 指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min，电饼铛消耗的电能是‎9.66×‎10‎‎5‎J；‎ 电饼铛的实际电压是‎200V。‎ ‎【考点】‎ 电能表参数的理解与电功的测量 电功率的计算 ‎【解析】‎ ‎（1）闭合开关S‎1‎，温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时，下盘加热，此时只有R‎1‎消耗电能，知道下盘加热额定功率，利用P=‎U‎2‎R求下盘加热电阻R‎1‎的阻值； 温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”，电饼铛进入保温状态，此时只有R‎3‎消耗电能，知道保温功率，利用P＝UI求此时电路中电流； （2）指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min，说明：R‎1‎单独工作‎5min，R‎1‎、R‎2‎共同工作‎5min；这样R‎1‎工作‎10min，R‎2‎工作‎5min，利用W＝Pt求电饼铛消耗的电能； （3）‎3000r/kW⋅h表示每消耗‎1kW⋅h的电能，电能表的转盘转‎3000‎转，据此求电能表的转盘转过‎500‎转时电饼铛消耗的电能，利用P=‎Wt求其实际功率，再利用P=‎U‎2‎R求实际电压。‎ ‎【解答】‎ 闭合开关S‎1‎，温控开关S‎2‎接接线柱“‎2‎”时，下盘加热，此时只有R‎1‎消耗电能，P下＝‎1210W， 由P=‎U‎2‎R可得下盘加热电阻R‎1‎的阻值： R‎1‎‎=U‎2‎P=‎(220V‎)‎‎2‎‎1210W=40Ω； 温控开关S‎2‎自动转接接线柱“‎1‎”，电饼铛进入保温状态，此时只有R‎3‎消耗电能，此时电路中电流： I保温‎=PU=‎330W‎220V=1.5A；‎ 指示灯L‎1‎、L‎2‎发光时间分别为‎10min、‎5min，说明：R‎1‎单独工作‎5min，R‎1‎、R‎2‎共同工作‎5min， 这样R‎1‎工作‎10min，P下＝‎1210W，t‎1‎＝‎10min＝‎600s，电饼铛消耗的电能： W‎1‎＝P下t‎1‎＝‎1210W×600s＝‎7.26×‎10‎‎5‎J， R‎2‎工作，上盘加热‎5min，P上＝‎800W，t‎2‎＝‎5min＝‎300s，电饼铛消耗的电能： W‎2‎＝P上t‎2‎＝‎800W×300s＝‎2.4×‎10‎‎5‎J， 电饼铛消耗的电能： W总＝W‎1‎‎+‎W‎2‎＝‎7.26×‎10‎‎5‎J+2.4×‎10‎‎5‎J＝‎9.66×‎10‎‎5‎J；‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 ‎3000r/kW⋅h表示每消耗‎1kW⋅h的电能，电能表的转盘转‎3000‎转， 电能表的转盘转过‎500‎转，电饼铛消耗的电能： W=‎500‎‎3000‎kW⋅h=‎1‎‎6‎kW⋅h， 其实际功率： P=Wt=‎1‎‎6‎kW⋅h‎10‎‎60‎h=1kW＝‎1000W， 由P=‎U‎2‎R可得实际电压： U实际‎=PR‎1‎=‎1000W×40Ω=200V。‎ ‎【答案】‎ 图甲中，容器对水平桌面的压强为‎950Pa；‎ 向容器中缓慢注水，直到细绳恰好伸直（细绳不受力），如图乙所示。弹簧对铁块A的支持力是‎70N；‎ 细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水，直到木块刚好全部被水浸没，水面又升高了‎0.055m。‎ ‎【考点】‎ 压强的计算公式及其应用 阿基米德原理 ‎【解析】‎ ‎（1）图甲中，容器对水平桌面的压力等于容器的重力和，根据G＝mg求出每个物体的重力，从而得出容器对水平桌面的压力，根据p=‎FS求出对桌面的压强； （2）向容器中缓慢注水，直到细绳恰好伸直（细绳不受力），以A研究对象分析受力情况，根据阿基米德原理得出A受到的浮力，由力的平衡得出弹簧对铁块A的支持力； （3）再次注水前，以B为研究对象，根据漂浮的特点和阿基米德原理得出V排B，从而得出B浸在水中的深度，若弹簧不伸缩得出注水的深度； 再次注水刚好木块刚好被浸没时，根据B受到浮力变化量等于弹簧受力的变化量，根据力的平衡得出B增大的浮力，即弹簧减小的压力，因弹簧的弹力每变化‎1N，弹簧的形变量改变‎1mm，从而得出弹簧的压缩量减小了量，从而得出注水的总高度。‎ ‎【解答】‎ 图甲中，容器对水平桌面的压力等于容器的重力和： F＝‎(mA+mB+m)g＝‎(8kg+0.5kg+1kg)×10N/kg＝‎95N； 容器对水平桌面的压强： p=FS=‎95N‎0.1‎m‎2‎=950Pa；‎ 向容器中缓慢注水，直到细绳恰好伸直（细绳不受力），以A研究对象，A受到竖直向上的浮力、弹簧对铁块A竖直向上的支持力和竖直向下的重力，根据阿基米德原理，A受到的浮力： F浮A＝ρ水gV排A＝‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.001‎m‎3‎＝‎10N； 由力的平衡：GA＝F浮‎+F 弹簧对铁块A的支持力：F＝G−‎F浮＝‎8kg×10N−10N＝‎70N；‎ 再次注水前，以B为研究对象，根据漂浮的特点，GB＝F浮B＝ρ水gV排B， mBg＝F浮B＝ρ水gV排B， mB＝ρ水V排B， V排B‎=mBρ=‎0.5kg‎1.0×‎10‎‎3‎kg/‎m‎3‎=5×‎‎10‎‎−4‎m‎3‎； B浸在水中的深度： h浸‎=VBS=‎5×‎‎10‎‎−4‎m‎3‎‎0.01‎m‎2‎=0.05m； 若弹簧不伸缩，注水的深度： ‎△‎h‎1‎＝h−‎h浸＝‎0.1m−0.05m＝‎0.05m； 再次注水刚好木块刚好被浸没： B受到浮力变化量等于弹簧受力的变化量，根据力的平衡有： F弹变＝F浮增＝F‎′‎浮B−‎GB＝‎1.0×‎10‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg×0.001m‎3‎−0.5kg×10N/kg＝‎5N； 因弹簧的弹力每变化‎1N，弹簧的形变量改变‎1mm，故因弹簧弹力减小了‎5N，弹簧的压缩量减小了‎0.005m，‎△‎h‎2‎＝‎0.005m； 注水的总高度：‎△‎h总＝‎△h‎1‎+△‎h‎2‎＝‎0.05m+0.005m＝‎0.055m，即水面又升高了‎0.055m。‎ 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页