2024届江苏省南京鼓楼实验中学中考联考物理试题含解析

2024届江苏省南京鼓楼实验中学中考联考物理试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单选题（本大题共10小题，共30分）1．如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.2A，则下列说法正确的是A．电流表示数减小了0.2A B．电压表示数减小了1.0VC．定值电阻的电功率增大了0.8W D．电路总功率增大了3.0W2．在中考百天的誓师大会上，同学们看到了如图所示的用于航拍的无人机，关干此无人机的说法中正确的是A．无人机在空中飞行时，始终受到平衡力作用B．航拍时，为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大，应提高飞行高度C．无人机在空中悬停定位拍摄时，没有力对无人机做功D．航拍器在沿竖直方向匀速上升过程中机械能保持不变3．为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当人坐在座椅上时，开关S自动闭合．若未系安全带，则开关断开，仪表盘上的指示灯亮；若系上安全带，则开关闭合，指示灯灭．图中设计最合理的电路图是A． B． C． D．4．如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（）A．冰壶表面打磨的光滑B．轮胎上做成凹凸不平的花纹C．行驶的磁悬浮列车不接触导轨D．给自行车的后轴上机油5．两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则，产生的热量之比为A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：46．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（）A．电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗B．电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮C．电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗D．电压表示数变大，电流表示数不变，灯泡亮度不变7．下列实例中，有力对物体做功的是A．跳水运动员从跳台跳下B．小球在光滑水平面上滚动C．背着书包在水平路面上前进D．举重运动员举起杠铃停在空中8．如图所示是教材中的情景再现，下列解释不正确的是A．用力推墙后向后运动，说明物体间力的作用是相互的B．提着滑板在水平路面上前行，说明人提滑板的力做了功C．口吹硬币跳越木块，说明气体流速越大的位置压强越小D．松手后铁锁来回摆动，说明动能和势能可以相互转化9．将杯中的液态氮（沸点为﹣196℃）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋，观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜，则（）A．杯中液态氮放热B．杯中液态氮温度不断上升C．杯中液态氮不断吸热，温度保持﹣196℃D．白霜是空气中水蒸气液化形成的10．如图是某物体运动的s-t图像，则图中能与之相对应的v-t图像是A． B．C． D．二、多选题（本大题共3小题，共12分）11．如图是一大型电子地磅的电路图。图中电源电压恒定，电阻R是固定电阻。R0是压力传感器，其电阻随压力的增加而减小。电流表和电压表可安装在两个不同地方，让两个不同地方的工作人员通过电压或电流的变化来判断物体的质量。开关S闭合后，当地磅上的重物增加时，下列说法正确的是（）A．电流表示数增大 B．电流表示数减小C．电压表示数增大 D．电压表示数减小12．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小红调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确的是

A．教学中使用的照相机就是利用了图中的成像规律B．换上焦距小的凸透镜，只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像D．如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现清晰的像13．在“探究凸透镜成像规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法不正确的是A．此时蜡烛在光屏上成倒立、放大的实像B．照相机应用了这一成像规律C．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移D．蜡烛不动，将透镜移至30cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰的像三、填空题（本大题共5小题，共10分）14．走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在；完全燃烧10kg汽油可以放出J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；汽油机是把内能转化为能的动力设备．15．某兴趣小组制作了超市电梯的模拟电路（如图所示），其中Rx为能接收人体红外线的传感器，其电阻大小与它到人距离的关系如下表所示：距离/m32.521.81.51.210.80.60.40.2电阻Rx/Ω1514.514121086432.52.3控制电路的电源电压为3V，电磁继电器的线圈电阻为2Ω，当线圈电流等于0.2A时衔铁恰好被吸下，受控电路由额定电压为220V的电动机、定值电阻R1和“应急开关S”组成．工作时，当有人走到离电梯口1m时，电梯由较慢变为较快运行，则此时变阻器R2的阻值为____Ω．若人离电梯口0.8m内，电梯由较慢变为较快运行，只需将R2的滑片向____（选填“左”或“右”）移动适当距离．若人离电梯口2m以内电梯均能由较慢变为较快运行，则控制电路的电源电压至少应为_____V．16．如下图所示，一物块悬挂在弹簧测力计下静止在甲液体中时，弹簧测力计读数为2N；把它用绳系牢在乙液体中时，绳子拉力为3N。则物块在_______液体中所受的浮力大，在两液体中所受浮力相差_____N。17．重为10牛的木块在2牛的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，10秒内前进了5米。木块受到的摩擦力为____牛，此过程中拉力做的功为____焦，重力做的功为____焦。18．魔术是深受同学们喜爱的节目，其中包含着许多科学原理．图甲是某同学自制的一只魔术箱，表演时他将开口的方形空箱面展示给观众，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”．原来魔术箱中有一块平面镜（如图乙），它与箱底的夹角为______度，使观众觉得箱子里没有东西．本实验用到光学物理知识有___________________．四、计算题（本大题共3小题，共29分）19．如图所示，L为标有“6V、3W”的小灯泡，滑动变阻器R最大阻值为12欧，R0为定值电阻。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）当S1、S2都断开，滑片P滑到变阻器R的中点时，灯L恰好正常发光，求电源的电压。（3）当S1、S2都闭合，滑片P滑到b端时，电流表的示数为1.0安，求R0阻值。20．图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进．在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示．（g取10N/kg）求：（1）满载时太阳能船受到的浮力；（2）第50s到第100s内牵引力做的功；（3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率．21．某电热水器的铭牌如下表所示，现将冰箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：型号额定电压220V加热功率2000W频率50Hz水箱容量50kg（1）水吸收的热量；（2）加热所需要的时间；（3）利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是水，若上述用电发热，改由燃烧氢气，则需要消耗氢气的质量为多少？（氢气的热值是1.43×108J/kg）五、作图题（本大题共2小题，共4分）22．如图所示，请画出热气球在竖直方向加速上升时的受力示意图（忽略空气阻力）。23．把图中的三孔插座、灯泡与控灯泡的开关接到电路的火线和零线上。（__________）六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）24．爱米同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律的实验中”（1）老师强调：烛焰、透镜、光屏三者中心必须在_____，可爱米组装成如图所示，此时也能在光屏中央成一个清晰的像。（2）她在上述实验的基础上，将蜡烛向凸透镜靠近，为了使光屏上的像清晰，她不仅将光屏_____（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，还应将光屏的高度调_____（选填“高”或“低”）些儿。可见调节“三心”多重要。（3）请你在图中画出烛焰上任何一点通过透镜中心在光屏上成像的光路。（____________）25．小张为了研究“通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系”，选取额定电压为2.5V的小灯泡，连接如图所示的部分电路。请按要求完成下列问题:请添加一条导线将图中的实物图连接完整。连好电路后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于____端。（选填“A”或“B"）闭合开关后发现小灯泡不发光。电流表无示数，电压表有示数，则可能是（______）A．滑动变阻器发生断路B．小灯泡发生断路C．小灯泡发生了短路D．滑动变阻器发生短路小张记录了不同电压下通过小灯泡的电流，并根据记录数据描绘了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，则图中图像能正确反映上述关系的是（_____）26．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：（1）若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是_____（平衡/不平衡）的．（2）如图甲，杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可通过调节杠杆平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为_____cm．（3）如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同．下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是_____．①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离；④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离．A．①③B．②④C．②③D．①④（4）如图丙，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_____．若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为_____N．（5）如图丁，当杠杆在水平位置平衡时，此时拉力的力臂_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）15cm．（6）某同学用定滑轮进行如图戊操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由_____．

参考答案一、单选题（本大题共10小题，共30分）1、D【解析】

A.因为电阻R与滑动变阻器串联，所以当变阻器的阻值减小时，电路中的总电阻减小，又因为电源电压不变，所以根据欧姆定律I=UR可得，电路中的电流变大，所以电流表的示数增大了0.2A，故AB.当电路中的电流增大0.2A时，电阻R两端的电压增加量为：∆U=∆I∙R=0.2A×20Ω=4V，滑动变阻器两端的电压减小4V，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电压表示数减小了4V，故B选项错误；C.设原来电路中的电流为I，则变阻器的阻值减小5Ω后电路中的电流为I+0.2A，∵原来电阻R的电功率为P1=I2R，变阻器的阻值减小5Ω后电阻R的电功率为：P2=(I+0.2A)2R=I2R+0.4A×IR+(0.2A)2R，∴定值电阻的电功率增大值为∆P=P2-P1=I2R+0.4A×IR+(0.2A)2R-I2R=0.4A×IR+0.8W>0.8W，故C选项错误；D.电路中的总电流增大了0.2A，电源电压保持不变，电路总功率增大值为：∆P总=∆U∆I=15V×0.2A=3.0W，故D选项正确。2、C【解析】

A、无人机只有在空中匀速直线飞行或悬停时，才受到平衡力作用，故A错误；B、航拍时，为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大，应减小物距，即降低飞行高度，故B错误；C、无人机在空中悬停定位拍摄时，有力，但没有距离，故没有做功，故C正确；D、航拍器在沿竖直方向匀速上升过程中，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故D错误．3、D【解析】

根据题意可知，S闭合、开关S1断开指示灯亮，S2闭合，指示灯被短路熄灭；A．电阻R与开关S1并联后与指示灯、开关S串联，乘客坐下时S闭合指示灯亮，系上安全带时S1闭合，指示灯亮，故A不符合题意；B．电阻R与开关S1串联后与指示灯并联，开关S在干路上，乘客坐下时S闭合指示灯亮，系上安全带时S1闭合，对指示灯没有影响，指示灯仍然亮，故B不符合题意；C．两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带，即两开关都闭合时指示灯才会发光，故C不符合题意；D．指示灯与S1并联，与电阻R、S串联，乘客坐下时S闭合指示灯亮，系上安全带时S1闭合，指示灯被短路熄灭，电阻R为保护电阻，不会出现电源短路，故D符合题意．4、B【解析】

（1）影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度；（2）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；（3）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动。【详解】A．冰壶表面打磨得光滑，通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力，A选项不符合题意；B．轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，B选项符合题意；C．磁悬浮列车是通过使接触面彼此分离的方法减小摩擦力，C选项不符合题意；D．给自行车的后轴上机油是通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力的，D选项不符合题意；选填B。5、A【解析】

由并联电路的特点知道，R1、R2的电压是相同的，由图乙知道，在电压相同时，通过R1、R2的电流之比是2：1；由I=U/R知道，R1、R2的电阻之比为1：2；由图甲知道，闭合开关S，则通电时间相同，由知道，产生的热量与电阻成反比，故R1、R2产生的热量之比是2：1，故选A．6、D【解析】

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片左侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故ABC错误；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，滑片移动时，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑片左侧部分电阻丝的阻值变大，由U＝IR可知，滑片左侧部分电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故D正确．7、A【解析】

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析判断．【详解】A．跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，故A符合题意．B．小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故B不符合题意．C．背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，该力对书包没有做功，故C不符合题意．D．举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，该力对杠铃没有做功，故D不符合题意．故选A．8、B【解析】

紧扣教材，分析教材中的情景再现，深刻理解物理现象，掌握物理规律，有利于物理学习。结合具体现象用物理知识进行分析判断。【详解】A．人用力推墙，人对墙有力的作用的同时，也受到了墙的作用力，说明了物体间力的作用是相互的，故A正确。B．根据做功的必要因素，人提着滑板在水平路面上前行，没有在力的方向上通过距离，所以人提滑板的力不做功，故B错误。C．口吹硬币跳越木块，硬币上方空气流速大，压强小，硬币下方空气流速小，压强大，所以硬币在压强差的作用下跳起，故C正确；D．松手后铁锁来回摆动，当从最高点向最低点运动时，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能变小，所以是将重力势能转化为动能的过程；铁锁从最低点向最高点运动时，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是将动能转化为重力势能的过程，故说明动能和势能可以相互转化，故D正确；9、C【解析】

由题意可知，液态氮的沸点很低，很容易沸腾，在沸腾时会从奶浆中吸收大量的热，但温度会保持在﹣196℃不变，此时空气中的水蒸气会凝华成小冰晶附在杯的外壁上，故应选C．10、B【解析】

本题考查解读图像和图像的能力。【详解】A．该图像与速度轴平行，即时间不变化，而速度是不同的，A不符合题意；B．该图像为匀速直线运动，故B符合题意；C．该图像表示的是匀减速直线运动，C不符合题意；D．该图像表示的是匀加速直线运动，D不符合题意。二、多选题（本大题共3小题，共12分）11、AC【解析】

由图知道，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R两端的电压；当地磅上的重物增加时，其电阻随压力的增加而减小，即电路的总电阻减小，根据欧姆定律知道，此时电路中的电流变大，即电流表示数变大；由U＝IR知道，电压表示数会变大，故AC正确。12、AB【解析】

A．由图可知，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故A正确；B．换上焦距小一些的凸透镜，相当于增大物距，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小的原理可知，将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像，故B正确；C．将物体向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，故C错误；D．由图知，u＞v，此时成倒立、缩小的实像；将蜡烛和光屏的位置对换后，由于光路可逆，所以能成清晰的像，且为倒立、放大的实像，故D错误．13、BCD【解析】

根据题中“在“探究凸透镜成像规律”实验中……，下列说法不正确的是”可知，本题考查凸透镜成像的规律。根据实验的探究过程及成像规律的应用进行分析判断。【详解】A．由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大的实像，故A正确。B．照相机是根据凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故B不正确。C．蜡烛燃烧一段时间后变短，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故C不正确。D．由图可知，物距为30cm，此时f＜30cm＜2f，则15cm＜f＜30cm；蜡烛不动，将透镜移至30cm处，此时的物距为10cm，小于焦距，成虚像，所以光屏上不能承接到像，故D不正确。三、填空题（本大题共5小题，共10分）14、运动4.6×108机械能【解析】试题分析：由于汽油分子在永不停息地做无规则运动，分子跑到了人的鼻孔中，所以会闻到一股汽油味；完全燃烧10kg汽油可以放出的热量为Q="mq=10kg"×4.6×107J/kg=4.6×108J；汽油机中燃气的内能推动活塞运动，把内能转化为了机械能．【考点定位】分子动理论；热量的计算；内能的转化15、7右3.2【解析】

（1）线圈电流等于0.2A时衔铁被吸下，由此根据电路特点和欧姆定律计算R2的阻值；

要使人走到距离电梯口0.8m距离内，电梯由较慢变为较快运行，即衔铁被吸下，由串联电路特点和欧姆定律分析解答；

（2）为了实现电梯均能由较慢变为较快运行，必须电流为0.2A，根据欧姆定律求出电源电压．【详解】（1）由表中数据可知，当有人走到距离电梯口1m距离时，Rx=6Ω，

线圈电流等于0.2A时衔铁被吸下，根据欧姆定律可知，电路总电阻：

根据串联点的电阻特点可知，R2的阻值：

R2=R总-R线圈-Rx=15Ω-2Ω-6Ω=7Ω；

要使人走到距离电梯口0.8m距离内（Rx的阻值减小），电梯由较慢变为较快运行，即此时应将衔铁被吸下，为使电路中电流保持0.2A，应增大变阻器连入阻值，由图知滑片应向右移动；

（2）若人离电梯口2m时，Rx′=14Ω，滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电流最大为0.2A，电梯才能由较慢变为较快运行，此时的电源电压最小，

U′=I（R线圈+Rx′）=0.2A×（2Ω+14Ω）=3.2V．【点睛】此题主要考查的是学生对欧姆定律和串联电路特点的理解和掌握，弄明白电路原理是解决此题的关键．16、乙5【解析】

甲中物块受到向上的拉力和浮力，向下的重力三力平衡，可得，乙中物块受到向上浮力，向下的重力和拉力三力平衡，可得，又因为重力相等，因此，即物块在乙液体中所受的浮力大，在两液体中所受浮力差为。17、2100【解析】

木块匀速运动时受到的摩擦力f和拉力F是一对平衡力，大小相等，则f=F=2N；拉力做功：W=Fs=2N×5m=10J；木块在水平方向上运动，在重力方向上没有移动距离，重力做功为0J。18、45光具有直线传播的性质。【解析】

从甲图观察口看到正前方是方格子，整体好象是一个空箱子，而从乙图中看出观察口正前方没有方格纸，有一个倾斜平面镜，所以甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到的，因此镜面与箱底的夹角为45度；把纸币从空箱顶端的投币口投入，实际上纸币在平面镜后面，观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有直线传播的性质。四、计算题（本大题共3小题，共29分）19、（1）12Ω；（2）9V；（3）36Ω。【解析】

（1）∵UL＝6V，PL＝3W，∴小灯泡正常发光时的电阻为：RL＝＝12Ω。（2）当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，变阻器与灯泡串联（如图1所示）。∵此时灯L正常发光，∴此时灯泡两端的电压为6V，电路中的电流为：I串＝IL＝＝0.5A，滑动变阻器R最大阻值为12Ω，则滑动变阻器此时进入电流知道电阻为＝6Ω，则滑动变阻器两端的电压为U滑＝I串R滑＝0.5A×6Ω＝3V，则电源电压为：U＝UL+U滑＝6V+3V＝9V。（3）当S1、S2都闭合且滑片P滑到b端时，电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联（如图2所示），∵滑动变阻器的最大阻值接入电路R＝12Ω，∴通过滑动变阻器的电流为：IR＝＝＝0.75A，而干路中的总电流I并＝1.0A，∴通过电阻R0的电流为：I0＝I并-IR＝1.0A-0.75A＝0.25A，电阻R0的阻值为：R0＝＝＝36Ω。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω；（2）电源的电压为9V；（3）R0阻值约为36Ω。20、（1）6×105N；（2）2×106J；（3）25%【解析】

（1）满载时太阳能船受到的浮力：F浮=G排=m排g=60×103kg×10N/kg=6×105N；（2）第50s到第100s内，由图甲可知牵引力：F=8×104N，由图乙可知船匀速行驶的速度：v=0.5m/s，由v=s/t可得，船行驶的距离：s=vt=0.5m/s×50s=25m，第50s到第100s内牵引力做的功：W=Fs=8×104N×25m=2×106J；（3）由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为1.6×105W，则第50s到第100s的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能：E=Pt=1.6×105W×50s=8×106J，则太阳能船的效率：η=W/E×100%=（2×106J/8×106J）×100%=25%．21、（1）8.4×106J；（2）4200s；（3）0.0587kg【解析】

（1）使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收热量为：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；（2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，则W=Q吸=8.4×106J。由W=Pt得到：t==4200s；（3）不计热量损失，则Q放=Q吸=8.4×106J，所以，m=≈0.0587kg。答：（1）使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收8.4×106J的热量；（2）电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s；（3）需要消耗0.0587kg的氢气。五、作图题（本大题共2小题，共4分）22、【解析】解：因为热气球在竖直方向加速上升时，受到重力和浮力的作用，所以浮力大于重力，过热气球的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用字母表示出来即可。如下图所示：点睛：重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于热气球加速上升，因此受到浮力大于重力。23、【解析】

三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。灯泡和开关的接法：火线先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在螺旋套上；这样断开开关时，能切断火线防止触电；如图所示：六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）24、同一高度远离高【解析】

（1）为了保证探究凸透镜成像规律的实验中像成在光屏的中央，实验前需要需将烛焰、透镜、光屏三者中心调整在同一高度；（2）图中所示烛焰高度相较透镜、光屏过低，所以当它靠近透镜时像会向上移动，所以实验中需要将光屏调高，根据凸透镜成实像特点，烛焰移动方向与像的移动方向相同，蜡烛靠近凸透镜，则像远离透镜，为了使光屏上的像清晰，光屏应远离透镜；（3）通过透镜中心在光屏