扬州树人学校2023年十校联考最后物理试题含解析

2023年中考物理模似试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单选题（本大题共10小题，共30分）1．如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样，下面說法正确的是A．小球运动时先后经过1、3、2三个位置B．小球在1位置的动能、机械能比2位置都小C．小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同D．小球在1、2位置的动能相同，且机械能大小相同2．我校最近举办八年级篮球友谊联赛，如图是某学生投篮时的场景，以下说法正确的是A．该学生站在地面上不动时，他对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力B．篮球离开手后，继续运动是因为篮球受到惯性的作用C．篮球飞向篮板时，篮板相对于篮球是运动的D．将篮球举过头顶不动时，人对篮球做了功3．下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是A．如图所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢B．如图所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起C．如图所示地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车D．如图所示飞机升力的产生原因4．如图是某种握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，为保护电阻，握力大小可通过电压表示数来显示。手握紧时，握力越大电压表的示数越大。则下列电路中符合这一原理的是A． B．C． D．5．国产科幻大片《流浪地球》讲述了人类将开启“流浪地球”计划，试图让地球逃离太阳系。地球是太阳系中的A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星6．2015年4月21日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）飞抵南京，该飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。飞机依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。下列关于该飞机的说法中，正确的是A．飞机依靠超声波与地面联系B．使飞机升空的力的施力物体是电动机C．飞机的锂电池充电时将太阳能转化为电能D．飞机表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点7．如图所示为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当人体带动磁铁运动时，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流．当人以5km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.4W．下列说法正确的是（）A．发电鞋工作时将电能转化为机械能B．发电鞋是利用电磁感应原理工作的C．发电鞋是利用电流磁效应原理工作的D．在人以5km/h的速度行走1h的过程中，发电鞋可以产生约0.4J的电能8．如图所示的四个物态变化的实例中，属于液化的是A．初春，湖面上冰化成“水”B．盛夏，草叶上形成“露珠”C．深秋，枫叶上形成“霜”D．严冬，树枝上形成“雾凇”9．如图所示，两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物块，物块密度ρ物=0.9ρ水，下列说法错误的是A．甲容器对水平地面的压力等于乙容器对水平地面的压力B．将物块全部压入水中时，两容器底部受到水的压力相等C．漂浮的物块，受的重力与浮力平衡，且有九分之一体积露出水面D．将物块缓慢下压至浸没的过程中，物块受到的压力和浮力的合力不变10．实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图象如图所示，则有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是A． B． C． D．二、多选题（本大题共3小题，共12分）11．如图的电路，电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A．电压表V示数变小，电流表A1示数变小B．电压表V示数不变，电流表A1示数变小C．电流表A2示数变小，灯变亮D．电流表A1示数变小，灯亮度不变12．下列问题中，属于可探究的科学问题的是A．是什么影响气球贴到墙上？B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？C．家庭电路中电流的频率跟哪些因素有关？D．通电螺线管的磁性强弱跟线圈匝数多少有关吗？13．“影”是我们日常生活中常见的光现象，如“手影”游戏，电影院放映的“电影”；河边树木在水中形成的“倒影”，春游时留下美好记忆的照片（“摄影”）等，以下列出的“影”与物理知识对应关系正确的是A．手影…光的直线传播 B．倒影…光的折射C．电影…凸透镜成像 D．摄影…光的反射三、填空题（本大题共5小题，共10分）14．6月11日我国成功发射“神舟十号”。当火箭发射升空时，火箭受到的推力与重力______（选填“平衡”或“不平衡”），当它到达预定轨道时，会展开太阳能电池板来为它供电。它绕地飞行时，功率只有1800W，则它一天消耗的电能为_________kwh。15．水面下某处的压强为9.8×103帕，它表示该处每平方米面积上受到水的_____为9.8×103牛；该处的深度为_____米；若深度增加，则水的压强将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）．16．如图所示，现在很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来，拍摄时路上的行人和车辆与镜头的距离满足的条件是_______；在夜间为了拍出依旧清楚的画面，可以利用摄像头周边的多点______(选填“红外线”或“紫外线”)进行补光．17．某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V1.2W”字样，R为20Ω的定值电阻．小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图．当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为___A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为____W．18．如图1的电路中，电源电压不变，灯泡RL的阻值小于变阻器R2的最大阻值，且R1的阻值是灯泡电阻RL的两倍，灯泡电阻不随温度发生变化。现只闭合S2，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中，变阻器R2的电功率与它两端电压的关系图线如图，滑动变阻器滑片到达b端时，R2的功率为此时电路总功率的80%，则此时RL:R2=____；若同时闭合S1、S2、S3，电路消耗的最小总功率为____W。四、计算题（本大题共3小题，共29分）19．潮汐能是一种可再生的清洁能源．潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝，形成水库，如图所示，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，海水经过通道均可推动发电机组发电．有一所电站，发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能，平均功率达到1.8×104kW．该电站在某次涨潮前水库的水量为2×106m3，涨潮后水库的水量为7×106m3，并达到最高水位30m．涨潮过程中水流经过通道的平均流量（单位时间内通过的水的体积）Q为2×l06m3/h，海水密度为1.03×103kg/m3，那么在这次涨潮中：（1）水库底部所受水的压强最大是多少？（2）水流推动发电机组持续发电多长时间？（3）水流对发电机组做了多少功？20．在如图（甲）所示的电路中，电源电压15伏保持不变，电阻R1的阻值为12欧，滑动变阻器R2上标有“20欧2安”字样。（1）闭合开关S，移动滑片至电流表示数为1安。求：①在10秒内通过电阻R1的电荷量。②变阻器R2接入电路的阻值大小。（2）如果用新的电阻R3、新的电源U'替换原来的电阻R1及电源，并将一表盘如图（乙）所示的电压表并联接入电路。如果将电压表并联在R3两端，则在移动变阻器滑片的过程中，发现电压表示数的最大值为15伏、最小值为7伏；如果将电压表并联在R2两端，则在移动变阻器滑片的过程中，发现电压表示数的最大值为14伏、最小值为1伏。求电源电压U'及电阻R3的值。21．随着生活水平的改善，农村家庭也用上了电热水器，如图是一款某型号的热水器。试计算：注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由15℃上升到35℃，水吸收的热量是多少？（已知水的比热容为）电热水器的加热效率是多少？五、作图题（本大题共2小题，共4分）22．图中，虚线方框内为旋钮开关S的设计图，开关可控制台灯的通断和亮度．请根据安全用电的原则将电路连接完整．（______）23．小球正从光滑斜面上滚下，在图中画出小球所受力的示意图．（_____）六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）24．小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰、放大的像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至__________________cm刻度处，光屏上能呈现清晰、缩小的像。（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在_________（选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的______________选填(“1”、“2”、“3”或“4”）。（3）实验完成之后，小把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏______选填“靠近”或“远离”）凸透镜。25．在“探究凸透镜成像规律”的实验中（凸透镜焦距为10cm）（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、_____的实像。（2）小明同学把蜡烛往左移动10cm，光屏上的像变得模糊。要想使像变清晰，光屏应向_____（选填“左”或“右”）适当移动。由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向_____（选填“上”或“下”）方移动。（3）如图乙，小明在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次现清晰的像，则该眼镜是_____（选填“近视”或“远视”）眼镜。26．某班同学做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“5Ω1A”和“20Ω1A”的滑动变阻器各一个、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干．（1）甲学生在实验时，把电流表与电压表的位置接反了，闭合开关后会造成________A．电流表烧坏B、电压表烧坏C．小电灯烧坏D、小电灯不亮（2）乙同学按图连接电路后，操作正确，闭合开关，灯发出耀眼的光后熄灭，他接下来的操作是________（3）丙同学按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是______,排除该故障后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是________.（4）丁同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．电压表示数U/V电流表示数I/A小灯泡功率P/W2.00.202.50.223.00.253.80.304.50.32①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为____，还可得出关于灯丝电阻的结论是______②当小灯泡正常工作时，连人电路的滑动变阻器的阻值为________Ω③将两个这样的小灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为______W．

参考答案一、单选题（本大题共10小题，共30分）1、B【解析】

A、由生活经验可知，小球弹跳的高度会越来越低，则根据小球运动的轨迹，小球运动时先后经过2、3、1三个位置，故A错误；BCD、小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；小球在运动过程中，由于受空气阻力的作用、与地面的碰撞，会消耗一部分机械能，所以小球的机械能逐渐减小，则小球在1位置的机械能比2位置小；由于机械能等于动能与势能之和，所以，小球在1位置的动能也比2位置小；由此可知，小球在1位置的动能、机械能比2位置都小，故B正确，CD错误。2、C【解析】

A选项用平衡力的条件判断哪一对力是平衡力．B选项弄清惯性是一种性质，而不是一种力．C选项判断物体运动的情况，看物体间是否发生了位移．D根据做功的两个必要因素判断人对物体是否做了功．【详解】A.人站在地面上不动时，人对地面的压力与地面对人的支持力是相互作用力，故A错误；B.篮球离开人手后，继续运动是因为篮球具有惯性，故B错误；C.篮球飞向篮板时，篮板相对于篮球发生了位置的变化，所以篮板相对于篮球是运动的，故C正确；D.将篮球举过头顶不动时，在举力的方向上没有移动距离，人对篮球没有做功，故D错误．故选C.3、B【解析】

A．对着两张平行的纸吹气，两纸中间的空气流速大压强小，而两纸的外部空气流速小压强大，两纸受到两边向内的压力差，所以两张纸被压到一起，能用流体压强与流速的关系来解释。故A不合题意；B．如图所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，是因为液体对容器底和侧壁有压强。不能用流体压强与流速的关系来解释。故B符合题意；C．当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释。故C不合题意；D．相等的时间内，空气经过机翼上面的路程大于下面的路程，机翼上面的空气流速大于下面的流速，机翼上面的压强小于下面的压强，出现压强差，出现了压力差，这个压力差就是机翼向上的升力；能用流体压强与流速的关系来解释。故D不符合题意。4、B【解析】

A．电压表串联到电路中了，可排除，该选项错误；B．此电路为串联电路，当握力增加时，滑动变阻器的电阻变大，根据分压原理，所分得电压增大，所以电压表示数变大，该选项正确；C．此电路为并联电路，电压表测得是两电阻两端的电压，且始终等于电源电压，电压表示数不变，可排除，该选项错误；D．此电路为串联电路，电压表测R0两端的电压，当握力增大时，滑动变阻器的电阻变大，所分得电压增大，总电压不变，则R0两端的电压变小，所以电压表示数减小，排除，该选项错误。5、B【解析】

宇宙由大量的不同层次的星系构成，银河系是宇宙的一个星系，太阳系是银河系的一员，太阳系中有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，地球是太阳系中的一颗行星，所以B正确。6、D【解析】

A、飞机是通过电磁波与地面进行联系的，故A错误；B、飞机的机翼上表面空气流速大，下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大，所以飞机机翼上表面受到向下的压强小，下表面受到向上的压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力，升力的施力物体是空气，故B错误；C、飞机的锂电池充电时将电能转化为化学能，故C错误；D、飞机表面使用的碳纤维强度大，承载能力大，由m＝ρV可知，密度小可减小飞机的质量，故D正确。7、B【解析】

A．发电鞋工作时将机械能转化为电能，故A错；BC．发电鞋的原理是电磁感应现象，故B正确，C错；D．发电鞋1h内产生的电能为：W=Pt=0.4W×3600s=1440J，故D错；故选B。8、B【解析】

A．湖面上冰化成水是物质由固态变为液态属于熔化现象；B．草叶上形成“露珠”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的；C．枫叶上形成“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的；D．树枝上形成“雾凇”是空气中的水蒸气凝华形成的．9、C【解析】

A.物块漂浮，则其重力G等于浮力．又根据阿基米德原理，其浮力等于其排开水的重力．所以物块的重力等于排开的水的重力．即若甲杯中原来装满水，将物块放入后，杯、水、物块三者的总重力与未放入物块时杯和水的总重力相等．所以甲容器对水平地面的压力与乙容器对水平地面的压力相等．故A正确，不符合题意．B.将物块全部压入水中时，杯中水会溢出，水面仍然是满的，即两杯中水的深度相同．所以两容器底部受到水的压强相等，则压力相等．故B正确，不符合题意．C.漂浮的物块，受的重力与浮力平衡，即G物=F浮．因G物=m物g=ρ物V物g，F浮=ρ水gV排，所以ρ物V物g=ρ水gV排，则V排===0.9V物，则V露=V物-V排=V物-0.9V物=0.1V物．即有总体积的十分之一露出水面．故C错误，符合题意．D.将物块缓慢下压至浸没的过程中，忽略水的阻力作用，则物块受力平衡，所以每一时刻物块受到向下的压力和重力之和都等于浮力，即F压+G物=F浮，压力和浮力的合力F合=F浮-F压=G物．G物不变，所以物块受到的压力和浮力的合力不变．故D正确，不符合题意．10、D【解析】

在U﹣I图象中，图线的斜率表示电阻，根据图象斜率判断灯泡电阻的变化关系，然后根据公式P=I2R分析P与I2的图象，根据公式P=分析P与U2的图象．【详解】由U﹣I图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；AB．由P=I2R=可知，在P﹣U2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数，因随温度的升高R增大因而应减小，故AB错误；CD．同理，在P﹣I2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故C错误，D正确。故选D。二、多选题（本大题共3小题，共12分）11、BD【解析】

A.由图知，灯泡与变阻器并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯的电流，电压表测电源电压，则滑片移动时电压表示数不变，故A错误；B.当滑片P向右移动时，变阻器R的电阻变大，由可知，通过变阻器的电流变小；根据并联电路电流的规律可知干路电流变小，即A1示数变小，故B正确；C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过灯的电流保持不变，灯的亮度不变，故C错误；D.由BC选项分析可知电流表A1示数变小，灯的亮度不变，故D正确。12、BD【解析】

进行科学问题探究时，首先要明确探究目的，并明确可能对探究目的造成影响的那些因素；【详解】选项是什么影响气球贴到墙上，探究目的“贴在墙上”不具体明确，且没有说出要探究那些影响因素，故A选项不符合题意；改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？探究目的是导体电阻是否改变，影响因素是导体的两端电压，是可探究的科学问题，故B选项符合题意；我国的交流电频率是50赫兹，即每秒做50次周期性变化，这是规定的，无需探究，故C选项不符合题意；通电螺线管的磁性强弱跟线圈匝数多少有关吗？探究目的是通电螺线管的磁性强弱，影响因素是线圈匝数的多少，是可探究的科学问题，故D选项符合题意；【点睛】把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题，像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题；13、AC【解析】

A、手影是影子，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子，故A正确；B、倒影是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，平面镜成的像与物关于水面对称，光的反射形成的，故B错误；C、电影是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理工作的，故C正确；D、摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像，是光的折射形成的，故D错误。故选：AC。三、填空题（本大题共5小题，共10分）14、不平衡43.2【解析】

火箭喷射升空时，火箭加速上升，火箭受到的推力大于重力，故火箭受到的推力与重力不平衡；由P=可得，它一天消耗的电能为：W=Pt=1.8kW×24h=43.2kW⋅h15、压力1变大【解析】压强是表示物体单位面积上所受压力的物理量，压强为9.8×103帕，它表示该处每平方米面积上受到水的压力为9.8×103牛，根据P＝可得h＝1m因为液体压强随深度的增加而增大所以若深度增加，则水的压强将变大．16、u＞2f（物距大于二倍焦距）红外线【解析】

摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u＞2f，成倒立缩小的实像；红外线灯发出红外线照射物体，红外线发生漫反射，被监控摄像头接收，形成视频图像．17、0.30.9【解析】

从甲图知道，电阻和灯泡是并联电路，电流表测量干路电流，电压表测量各支路电压也就是电源电压，当电压表的示数为2V时，通过干路电流为0.4A,电阻R电流为I=2V/20Ω=0.1A,小灯泡L的电流为I=0.4A-0.1A=0.3A；当电路消耗的总功率为1.35W时，从乙图知道，电路中电压为3V，电流为0.45A，灯泡两端电压为3V，电流为I=0.45A-3V/20Ω=0.3A，灯泡的实际功率P=UI=3V×0.3A=0.9W．18、1:415W【解析】

只闭合S2时，电路中只有灯泡与滑动变阻器串联。当滑片到达b端时，R2的功率为此时电路总功率的80%，则灯泡功率为电路总功率的20%，即此时灯泡功率PL与滑动变阻器功率P2之比为PL:P2=20%:80%=1:4。因此时灯泡与滑动变阻器串联电流相等，且由P=I2R得R=，所以===；由图像知，滑片P从a端滑到b端的过程中R2的最大功率为5W，由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中电流：，由P=I2R可得R2的的电功率为=====，当R2=RL时，P2有最大值，所以===，即有：。由图甲知，当同时闭合S1、S2、S3时，R1、R2并联。当滑片在b端时，滑动变阻器阻值最大，电路的总电阻最大，电源电压一定，由知，此时电路消耗总功率最小。因R1=2RL，R2=4RL，所以=====15W。四、计算题（本大题共3小题，共29分）19、（1）3.09×105Pa（2）2.5h（3）8.1×1011J【解析】

（1）水库底部所受水的最大压强：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×30m＝3.09×105Pa；（2）进入水库水的体积V＝V1﹣V0＝7×l06m3﹣2×l06m3＝5×l06m3，水流推动发电机组持续发电时间：t＝＝＝2.5h．（3）由P＝得，发电机组在工作过程中获得的电能：W＝Pt＝1.8×l04kW×2.5h＝4.5×104kW•h，由于发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能，所以根据η＝可得，水流对发电机组做的功：W水＝＝＝2.25×105kW•h＝8.1×1011J．20、（1）10库（2）3欧（3）21伏（4）10欧【解析】

（1）由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当移动滑片至电流表示数为1A时，在10s内通过电阻R1的电荷量：Q=It=1A×10s=10C；电路的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器R2接入电路的阻值大小：R2=R-R1=15Ω-12Ω=3Ω；（2）如果用新的电阻R3、新的电源U替换原来的电阻R1及电源后，R3与R2串联，电流表测电路中的电流，将电压表并联在R3两端，则在移动变阻器滑片的过程中，发现电压表示数的最大值为15V、最小值为7V，将电压表并联在R2两端，则在移动变阻器滑片的过程中，发现电压表示数的最大值为14V、最小值为1V，因滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大时，R3两端的电压最小，R2两端的电压最大，所以，此时R3两端的电压U3=7V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U2+U3=14V+7V=21V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：，即，解得：R3=10Ω。答：（1）①在10秒内通过电阻R1的电荷量为10C；②变阻器R2接入电路的阻值大小为3Ω；（2）电源电压为21V，电阻R3的值为10Ω。21、（1）4.2×106J（2）83.3%【解析】

根据题中“电热水器铭牌及求水吸收的热量和电加热器的加热效率”可知，本题考查热量的计算和加热的效率。根据密度公式求出水箱中水的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；额定电压下电热水器加热时的功率和额定功率相等，根据W＝Pt求出消耗的电能，利用求出此过程中电热水器的热效率。【详解】（1）电热水器的容积V＝50L=50dm3＝0.05m3，由得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×106J。（2）加热时间t＝40min＝2400s，由得，电热水器消耗的电能：W＝P额t＝2100W×2400s＝5.04×106J，则此过程中电热水器的热效率：答：（1）水吸收的热量是4.2×106J；（2）此电热水器的加热效率是83.3%。五、作图题（本大题共2小题，共4分）22、见解析【解析】解：根据安全用电的原则，开关应该接到火线和用电器之间，具体接法是：火线先连接开关，滑动变阻器再与灯泡串联（控制灯泡的亮度），最后回到零线，如图所示：点睛：从安全用电的角度分析，用电器的开关应该接到火线和用电器之间．23、【解析】由于光滑斜面没有摩擦力，则此时小球受重力和支持力作用；过球心分别沿竖直向下的方向和垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，用符号G表示重力，用符号F表示支持力；如图所示：六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）24、40B4远离【解析】

（1）由图甲知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u=15cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，v=55cm-25cm=30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；

（2）图乙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u＜f，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大