2024年安徽省合肥市第四十五中学中考物理模拟试卷

2024年安徽省合肥四十五中中考物理模拟试卷一、填空题（每空2分，共20分）1．（2分）如图物体A的长度为cm。2．（2分）炒酸奶的制作过程蕴含着物理原理，液态的酸奶混合水果倒在低温操作台面上短时间内（填物态变化名称）成固态酸奶，入口酸甜。3．（2分）国家规定空调室内机的噪音不能大于40dB，室外机噪音不能大于52dB，这是根据声音的（选填“音调”、“响度”、“音色”）制定空调噪音标准的。4．（2分）如图，为某透镜成像的一种情况，其中AB是物体，MN是AB的像，试在图上的适当位置画上合适的透镜，并大致标出其焦点的位置。5．（2分）图中螺线管由铜丝绕制，通电后螺线管有自由电子定向移动方向如图，则通电螺线管的（选填“左”或“右”）端是N极。6．（2分）如图所示，斜面长为s＝2m，高为h＝1m.装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重100N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为N。7．（2分）如图所示的电路中，R1＝15Ω，R2＝20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，通电100s，R2产生的热量J。8．（2分）我们使用开瓶器开汽水瓶时（图a），可以简化成如图b这样的杠杆，O为支点。若动力F1和阻力F2，都与杠杆垂直，且AB：BO＝3：1，F2＝30N，则F1＝N。9．（2分）由我国自行研制开发的实验装置东方超环（EAST）被称为“人造太阳”，该设备的加热功率达到1.05×107W，在运行100s的过程中最多能将10t水从20℃加热到℃。10．（2分）如图所示的A点是灯头接导线的螺丝（灯丝完好），当电路中的开关S闭合时，站在地面上的人用手接触电路中的A点（会/不会）触电。二、选择题（每题2分，共14分）11．（2分）关于内能、热量、温度，下列说法正确的是（）A．物体含有的热量越多，具有的温度就越高 B．1kg的水凝固成冰，它具有的内能不变 C．热量总是从高温物体向低温物体传递（或者从物体的高温部分传向低温部分） D．一个物体的内能增加了，它一定吸热了12．（2分）初中物理知识的学习非常重要，请结合所学过的内容，判断下列说法正确的是（）A．“5G技术”世界领先，该技术采用电磁波传输信息 B．拍打窗帘清除上面的浮灰，利用了窗帘的惯性 C．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力 D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小碰针静止时南极所指的方向相同13．（2分）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是（）A．小球在A点的重力势能最大 B．小球在B点的速度最大 C．小球在C点和B点的机械能相等 D．小球不能到达D点14．（2分）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的的是（）A．蜡烛和光屏不动，透镜向右移动到60cm处，可以在光屏上呈现缩小的像 B．此时成正立、放大的实像，与投影仪原理相同 C．透镜适当向右移动，眼睛在光屏和透镜间，可以通过透镜看到正立的像 D．若在透镜和蜡烛之间放远视镜片，应将光屏适当右移，可再次出现清晰的像15．（2分）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总重力为G时，物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法错误的是（）A．物块A受到的重力与桌面对物体A的支持力不是一对平衡力 B．如果所有力突然全部消失，物体B将保持匀速直线运动状态 C．物块B受到水平向右的摩擦力 D．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到桌面的滑动摩擦力不变16．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒为5V，灯泡标有“2.5V1.25W”字样，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电压表（量程0﹣3V）和电流表（量程0﹣0.6A）。闭合开关后，若要保证电路安全，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω～6Ω B．灯泡的最小功率为1W C．电流表示数的变化范围是0.4A～0.5A D．整个电路的最大功率是3W17．（2分）如图，小雨同学设计的监测风速变化的的装置原理图，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，闭合开关S，随着风速的改变，下列说法正确的是（）A．当风速增大时，电压表示数变小 B．当风速增大时，电压表和电流表示数之比变大 C．当风速减小时，电流表示数变大 D．当风速减小时，电路消耗的总功率变大三、实验探究题（每空2分，共18分）18．（6分）为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小霞同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止，根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：（1）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度（选填“相等”或“不相等”）。（2）用来研究超速带来的安全隐患时，小霞应选择两图所示的实验进行比较。（3）后来小霞分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度（选填“相等”或“不相等”）。19．（6分）“新冠”疫情期间，为了测量日常使用的某消毒液的密度，小米同学设计以下实验：（1）取出天平，发现天平的指针如图1所示，此时她应该将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调，直到指针指在分度盘中间。（2）实验步骤：先用天平测出烧杯的质量m1，再向烧杯中倒入适量消毒液，用天平测烧杯和酸奶的总质量m2，最后将烧杯中消毒液倒入量筒，测其体积V。实验时测得空烧杯质量为38g，则消毒液的密度是kg/m3。（3）同伴小明认为不需要量筒也能测出消毒液的密度。他设计了如下实验操作方案：①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；②在烧杯中倒入适量的水，在水面处做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；③把烧杯中的水倒掉，加入消毒液至标记处，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为m2；④则消毒液的密度表达式ρ＝（已知水的密度为ρ水）。20．（6分）实验室常用的小灯泡，其铭牌上标有“2.5V”，小王同学想通过实验测量出该灯泡的额定功率，设计了如图所示。（1）实验原理。（2）正确连接好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，接下来最合理的实验操作是。A、断开开关，换用不同规格的小灯泡，进行实验。B、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表无示数，电压表有很大示数，则应将电压表换接为0﹣15V量程。C、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表有示数，电压表示数为0，则应向左移动滑片，直到电压表示数为2.5V。D、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表和电压表均有示数，则应向左移动滑片，观察灯泡能否发光。（3）误差分析：考虑到电表内阻对实验的影响，因此，利用本实验装置测量的灯丝电阻其真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”）四、计算题（第21题5分，第22题6分，第23题7分，共18分）21．（5分）图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。求：（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？（2）起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m。该机器的机械效率是多少？（3）请写出一条，此类机器机械效率一般较低的主要原因。整机质量（空载）kg3200安全工作载荷/kg200起升电机额定电压/V24起升电机额定功率/kW4.0轮胎接地总面积/m20.0822．（6分）实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测量较困难，可以采用两个电流表来测量，在进行测量时，把电流表看成能显示其通过电流的小电阻，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。已知电源电压不变，电流表A1、A2的内阻均为0.4Ω，分度值均为0.1A，通过A1的电流为1.2A，通过A2的电流为1.5A。求：（1）电流表A2两端电压；（2）待测电阻Rx的阻值；（3）请通过计算分析说明，用此电路不能准确测出阻值为50Ω的电阻。23．（7分）如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将个底部粗糙的金属碗放在容器中的水面上（金属碗厚度不计），水溢出一部分。将金属碗取出，水面下降了5cm，再将金属碗沉入水中，静止在容器底部，水面又上升了2cm。（已知ρ水＝1×103kg/m3），求：（1）金属碗的密度；（2）金属碗漂浮在水面和沉入水底时，水对容器底部的压强变化量；（3）金属碗静止在容器底部时，容器对金属碗的支持力。

2024年安徽省合肥四十五中中考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、填空题（每空2分，共20分）1．（2分）如图物体A的长度为1.30cm。【分析】用刻度尺测量物体长度时，若未从零刻度线量起，则物体的长度为物体末端读数减去起始端读数。【解答】解：如图所示物体A未从刻度尺的零刻度线量起，则物体的长度为物体末端读数减去起始端读数，即物体长度L＝7.30cm﹣6.00cm＝1.30cm。故答案为：1.30cm。【点评】本题考查长度的测量基本知识。2．（2分）炒酸奶的制作过程蕴含着物理原理，液态的酸奶混合水果倒在低温操作台面上短时间内凝固（填物态变化名称）成固态酸奶，入口酸甜。【分析】物质从液态变为固态叫凝固，凝固放热。【解答】解：由“液态的酸奶……成固态酸奶”知，此过程酸奶由液态变成固态，所以属于凝固过程。故答案为：凝固。【点评】此题考查了生活中的物态变化现象，是一道联系实际的应用题，体现了物理知识与日常生活的密切关系。3．（2分）国家规定空调室内机的噪音不能大于40dB，室外机噪音不能大于52dB，这是根据声音的响度（选填“音调”、“响度”、“音色”）制定空调噪音标准的。【分析】声音的强弱叫响度。物理学中，我们以分贝为单位来表示声音强弱的等级。【解答】解：dB是响度的单位，反映的是发声体发出声音响度的大小。故答案为：响度。【点评】此题考查了噪声的计量单位，是一道联系实际的应用题，难度不大。4．（2分）如图，为某透镜成像的一种情况，其中AB是物体，MN是AB的像，试在图上的适当位置画上合适的透镜，并大致标出其焦点的位置。【分析】利用过光心的光线的传播方向不变，先确定出凸透镜的位置，再由“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后，将平行于主光轴”确定焦点的位置。【解答】解：【点评】本题考查了凸透镜对特殊光线的折射作用来确定凸透镜的位置和焦点的位置。注意凸透镜成虚像时，应是平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的反射延长线过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后的折射光线平行于主光轴，且反向延长线过像点。5．（2分）图中螺线管由铜丝绕制，通电后螺线管有自由电子定向移动方向如图，则通电螺线管的左（选填“左”或“右”）端是N极。【分析】金属导体中电流的方向和自由电子的定向移动方向相反，判断电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极。【解答】解：由图可知，自由电子由螺线管的左端进入，因为金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反，所以螺线管的电流从右端进入，从左端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极。故答案为：左。【点评】会运用安培定则判断螺线管的电流方向与极性的关系，同时知道金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反是解答的关键。6．（2分）如图所示，斜面长为s＝2m，高为h＝1m.装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重100N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为12.5N。【分析】利用W＝Gh求所做的有用功，再利用η＝求拉力做的总功；额外功等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求物体所受的摩擦力。【解答】解：将货物从斜面底端匀速拉到顶端，所做的有用功：W有用＝Gh＝100N×1m＝100J，由η＝＝80%可得拉力做的总功：W总＝＝＝125J；（2）额外功：W额＝W总﹣W有＝125J﹣100J＝25J，由W额＝fs可得物体所受的摩擦力：f＝＝＝12.5N。故答案为：12.5。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、摩擦力的计算，计算时注意拉力做的额外功等于克服摩擦力做的功。7．（2分）如图所示的电路中，R1＝15Ω，R2＝20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，通电100s，R2产生的热量180J。【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测量R1支路的电流；根据欧姆定律表示出两支路两端的电压，根据并联电路的电压特点得出等式即可求出通过电阻R2的电流；根据焦耳定律求出电流通过R2产生的热量。【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测量R1支路的电流。并联电路中各支路两端的电压相等，由I＝可得：U＝I1R1＝I2R2，即0.4A×15Ω＝I2×20Ω，解得：I2＝0.3A；电流通过R2产生的热量：Q2＝I22R2t＝（0.3A）2×20Ω×100s＝180J。故答案为：180。【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活应用，是一道较为简单的应用题。8．（2分）我们使用开瓶器开汽水瓶时（图a），可以简化成如图b这样的杠杆，O为支点。若动力F1和阻力F2，都与杠杆垂直，且AB：BO＝3：1，F2＝30N，则F1＝7.5N。【分析】已知动力、动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡的条件计算即可求得。【解答】解：AB：BO＝3：1，则：OB：OA＝1：4；由杠杆的平衡条件得：F1L1＝F2L2，则：F1×AO＝F2×BO，所以：F1＝＝30N×＝7.5N。故答案为：7.5。【点评】知道杠杆平衡的条件，并且会用杠杆平衡的条件计算力的大小和力臂的大小。9．（2分）由我国自行研制开发的实验装置东方超环（EAST）被称为“人造太阳”，该设备的加热功率达到1.05×107W，在运行100s的过程中最多能将10t水从20℃加热到45℃。【分析】根据Q＝W＝Pt算出“人造太阳”运行100s时产生的热量，若不计热量损失，水吸收的热量等于“人造太阳”放出的热量；根据Q＝cmΔt算出水升高的温度，进而算出水升高到的温度。【解答】解：“人造太阳”运行100s时产生的热量为：Q＝W＝Pt＝1.05×107W×100s＝1.05×109J；若不计热量损失，水吸收的热量等于“人造太阳”放出的热量，即Q吸＝Q＝1.05×109J；根据Q＝cmΔt知水升高的温度为：Δt＝＝＝25℃，水升高到的温度为：t＝t0+Δt＝20℃+25℃＝45℃。故答案为：45。【点评】本题考查了电功公式和吸热公式的应用，是一道基础题。10．（2分）如图所示的A点是灯头接导线的螺丝（灯丝完好），当电路中的开关S闭合时，站在地面上的人用手接触电路中的A点不会（会/不会）触电。【分析】人体直接或间接接触火线会发生触电事故；人直接接触零线，不会发生触电事故。【解答】解：当电路中的开关S闭合时，站在地面上的人用手接触电路中的A点时，A点与零线相连，则人不会触电。故答案为：不会。【点评】本题考查了安全用电的常识；家庭电路中不但考虑用电器的使用性，更要考虑使用的安全性。二、选择题（每题2分，共14分）11．（2分）关于内能、热量、温度，下列说法正确的是（）A．物体含有的热量越多，具有的温度就越高 B．1kg的水凝固成冰，它具有的内能不变 C．热量总是从高温物体向低温物体传递（或者从物体的高温部分传向低温部分） D．一个物体的内能增加了，它一定吸热了【分析】（1）热量是热传递过程中所传递内能的多少；（2）晶体的熔化（或凝固）过程，吸收（或放出）热量，温度不变；（3）发生热传递的条件：存在温度差；（4）改变物体内能的两种方法，做功和热传递。【解答】解：A、热量是过程量，不能说物体含有的热量，故A错误；B、例如晶体的凝固过程，放出热量，温度不变，内能减少，故B错误；C、热量总是从高温物体向低温物体传递，或者从物体的高温部分传向低温部分，故C正确；D、物体的温度升高，它可能吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故D错误。故选：C。【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的难点。12．（2分）初中物理知识的学习非常重要，请结合所学过的内容，判断下列说法正确的是（）A．“5G技术”世界领先，该技术采用电磁波传输信息 B．拍打窗帘清除上面的浮灰，利用了窗帘的惯性 C．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力 D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小碰针静止时南极所指的方向相同【分析】（1）电磁波能传递信息，现代通信技术都是利用了电磁波这一性质；（2）拍打窗帘可以清除上面的浮灰，是利用了浮灰的惯性；（3）吸盘吸在光滑的玻璃上，是利用了大气压的作用；（4）我们通常用磁感线来描述磁场，磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小碰针静止时北极所指的方向相同。【解答】解：A、电磁波能传递信息，现代通信技术都是利用了电磁波这一性质，“5G技术”也是采用电磁波传输信息的，故A正确；B、我们拍打窗帘时，窗帘振动，浮灰由于有惯性要保持原来的静止状态，这样二者分离，这是利用了浮灰的惯性从而达到清除浮灰的目的，故B错误；C、我们把吸盘挤压在光滑的玻璃上，排出吸盘内的空气，当吸盘内的气压小于外面大气压时，吸盘就在大气压的作用下吸在玻璃上了，故C错误；D、我们通常用磁感线来描述磁场，并规定：磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小碰针静止时北极所指的方向相同，故D正确。故选：A。【点评】本题综合考查电磁波的应用、惯性的利用、大气压的应用、磁场的描述等基础知识，难度不大。13．（2分）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是（）A．小球在A点的重力势能最大 B．小球在B点的速度最大 C．小球在C点和B点的机械能相等 D．小球不能到达D点【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。【解答】解：A、小球在A时，高度最高，重力势能最大，速度增大，动能增大，由于存在摩擦，减小的重力势能转化为动能和内能；故A正确。B、小球在B时，小球的质量不变，高度最小，势能最小，动能最大，速度最大，故B正确；C、小球和轨道间存在摩擦，小球需要克服摩擦做功，故小球从B点到C点的机械能减小，故C错误；D、因为小球需要克服摩擦做功，在运动过程中有一部分机械能转化为内能，故小球不能到达D点，故D正确。故选：C。【点评】本题考查了影响动能和势能大小的因素以及能量的转化知识的应用，知道动能和重力势能之间的相互转化是解决该题的关键。14．（2分）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的的是（）A．蜡烛和光屏不动，透镜向右移动到60cm处，可以在光屏上呈现缩小的像 B．此时成正立、放大的实像，与投影仪原理相同 C．透镜适当向右移动，眼睛在光屏和透镜间，可以通过透镜看到正立的像 D．若在透镜和蜡烛之间放远视镜片，应将光屏适当右移，可再次出现清晰的像【分析】（1）在光的折射现象中光路是可逆；（2）凸透镜成实像时，u＞v，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；u＜v，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；（3）当u＜f时，成正立放大的虚像；（4）近视眼镜的镜片是凹透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。【解答】解：AB.物距u＝50.0cm﹣30.0cm＝20.0cm，像距v＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm，物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，与投影仪原理相同，因为在光的折射现象中光路是可逆，蜡烛和光屏不动，将凸透镜移至60cm刻度线处，物距等于30cm，像距等于20cm时，可以在光屏上呈现缩小的像，故A正确，B错误；C.透镜右移，物距大于焦距，不能成正立、放大的虚像，眼睛在光屏和透镜间，通过透镜不能看到正立的像，故C错误；D.若在透镜和蜡烛之间放一远视镜片，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，折射光线提前会聚，光屏要适当左移可再次出现清晰的像，故D错误。故选：A。【点评】本题考查了凸透镜成像规律及特点的应用，理解凸透镜成像的规律是关键。15．（2分）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总重力为G时，物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法错误的是（）A．物块A受到的重力与桌面对物体A的支持力不是一对平衡力 B．如果所有力突然全部消失，物体B将保持匀速直线运动状态 C．物块B受到水平向右的摩擦力 D．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到桌面的滑动摩擦力不变【分析】（1）二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在一条直线上；（2）根据牛顿第一定律的知识进行分析，一个物体不受任何外力，将保持原来的静止状态或匀速直线运动状态；（3）摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反；（4）影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。【解答】解：A、桌面对物体A的支持力等于A、B的重力之和，所以物块A受到的重力与桌面对物体A支持力的大小不等，二力不是一对平衡力，故A正确；B、原来物块A、B一起做匀速直线运动，如果所有力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，物体B将保持原来的速度做匀速直线运动，故B正确；C、物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中，A、B之间没有相对运动趋势，B不受摩擦力，故C错误；D、继续向沙桶中加入沙子，由于物块A、B对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故D正确。故选：C。【点评】此题考查平衡力的辨别、摩擦力大小的影响因素以及牛顿第一定律，是一道综合题。16．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒为5V，灯泡标有“2.5V1.25W”字样，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电压表（量程0﹣3V）和电流表（量程0﹣0.6A）。闭合开关后，若要保证电路安全，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω～6Ω B．灯泡的最小功率为1W C．电流表示数的变化范围是0.4A～0.5A D．整个电路的最大功率是3W【分析】由电路图可知，闭合开关后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由P＝UI＝可得灯泡的电阻，根据欧姆定律可得出灯泡正常发光时的电流。（1）电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此最大电流等于灯泡正常发光的电流，此时灯泡两端电压为2.5V，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可得出此时滑动变阻器接入电路的最小阻值；（2）电源电压不变，根据P＝UI可知电路中电流最大时，总功率最大，据此得出电路的最大功率；（3）电压表V2的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路的电压特点可得出此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律得出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路的最大阻值；据此可得出故滑动变阻器的电阻允许调节的范围和电流表示数的变化范围；（4）电路中电流最小时，根据P＝I2R可得出灯泡的最小功率。【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，灯泡正常发光时的电流IL＝＝＝0.5A。（1）电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此最大电流等于灯泡正常发光的电流0.5A，此时灯泡两端电压为2.5V，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U2＝5V﹣2.5V＝2.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑小＝＝＝5Ω；电源电压不变，根据P＝UI可知电路的总功率最大，为P总＝UI＝5V×0.5A＝2.5W，故D错误；（2）电压表V2的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压UL′＝5V﹣3V＝2V，电路中的电流I′＝＝＝0.4A，则滑动变阻器接入电路的最大值R滑大＝＝＝7.5Ω，故滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5Ω～7.5Ω，故A错误；电流表示数的变化范围是0.4A～0.5A，故C正确；灯泡的最小功率PL小＝I′2RL＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W，故B错误。故选：C。【点评】本题考查欧姆定律的应用。串联电路的特点进而电功率的计算等问题，有一定难度。17．（2分）如图，小雨同学设计的监测风速变化的的装置原理图，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，闭合开关S，随着风速的改变，下列说法正确的是（）A．当风速增大时，电压表示数变小 B．当风速增大时，电压表和电流表示数之比变大 C．当风速减小时，电流表示数变大 D．当风速减小时，电路消耗的总功率变大【分析】闭合开关S，R1和R2串联，电流表串联在电路中，测串联电路中的电流，电压表并联在R2两端，测量R2的电压；根据流体压强与流速关系，流速越大，压强越小，当风速增大，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强小于上表面压强，装置会向下移动，连杆带动滑片P向下移动；当风速减小，机翼状的探头上下表面的压强差减小，装置会向上移动，连杆带动滑片P向上移动。【解答】解：闭合开关S，R1和R2串联，电流表串联在电路中，测串联电路中的电流，电压表并联在R2两端，测量R2的电压；A、当风速增大，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强小于上表面压强，装置会向下移动，连杆带动滑片P向下移动，R2阻值减小，根据串联电路分压原理，电压表示数变小，故A正确；B、当风速增大，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强小于上表面压强，装置会向下移动，连杆带动滑片P向下移动，R2阻值减小，电压表和电流表示数之比为R2的阻值，所以变小，故B错误；C、当风速减小，机翼状的探头上下表面的压强差减小，装置会向上移动，连杆带动滑片P向上移动，R2阻值变大，串联电路总电阻变大，而总电压不变，根据欧姆定律，电流表示数变小，故C错误；D、当风速减小，机翼状的探头上下表面的压强差减小，装置会向上移动，连杆带动滑片P向上移动，R2阻值变大，电路中电流变小，总电压不变，根据P＝UI，电路消耗的总功率变小，故D错误。故选：A。【点评】本题考查了电路的动态分析，要重点掌握欧姆定律、电功率以及流体压强的知识点。三、实验探究题（每空2分，共18分）18．（6分）为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小霞同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止，根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：（1）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度相等（选填“相等”或“不相等”）。（2）用来研究超速带来的安全隐患时，小霞应选择甲、乙两图所示的实验进行比较。（3）后来小霞分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度不相等（选填“相等”或“不相等”）。【分析】（1）实验中为使小球运动到水平面时的速度相同，让小球从同一高度处由静止滚下；（2）动能大小的影响因素：质量和速度；质量一定时，速度越大，动能越大；（3）小球的动能相同，质量不同，速度不同。【解答】解：（1）小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等；（2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球，即采用甲、乙两图实验。（3）用B球和C球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。故答案为：（1）相等；（2）甲、乙；（3）不相等。【点评】用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。19．（6分）“新冠”疫情期间，为了测量日常使用的某消毒液的密度，小米同学设计以下实验：（1）取出天平，发现天平的指针如图1所示，此时她应该将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调，直到指针指在分度盘中间。（2）实验步骤：先用天平测出烧杯的质量m1，再向烧杯中倒入适量消毒液，用天平测烧杯和酸奶的总质量m2，最后将烧杯中消毒液倒入量筒，测其体积V。实验时测得空烧杯质量为38g，则消毒液的密度是1.01×103kg/m3。（3）同伴小明认为不需要量筒也能测出消毒液的密度。他设计了如下实验操作方案：①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；②在烧杯中倒入适量的水，在水面处做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；③把烧杯中的水倒掉，加入消毒液至标记处，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为m2；④则消毒液的密度表达式ρ＝ρ水（已知水的密度为ρ水）。【分析】（1）天平调平时遵循“左偏右旋、右偏左旋”；（2）烧杯和剩余消毒液的质量等于砝码的质量和游码在标尺上对应的刻度值之和，量筒中消毒液的体积等于消毒液面对应的刻度值，求出量筒中消毒液的质量，最后根据密度公式求出消毒液的密度；（3）只有天平，没有量筒，可以利用等体积的水和消毒液，称量水和消毒液的质量，根据体积相等列出等式求出消毒液的密度。【解答】解：（1）甲图指针偏向左边，应当向右调节平衡螺母，直到天平横梁水平平衡；（2）量筒中消毒液的体积：V＝40mL＝40cm3，烧杯和剩余消毒液的质量：m2＝50g+20g+10g+1.4g＝81.4g，量筒中消毒液的质量：m＝m1﹣m2＝81.4g﹣41g＝40.4g，消毒液的密度：ρ＝＝＝1.01g/cm3＝1.01×103kg/m3；（3）没有量筒，用天平也能测量出消毒液的密度：水的质量为：m水＝m1﹣m0，由ρ＝可得水的体积为：V＝＝，消毒液的质量为：m消毒液＝m2﹣m0，烧杯内水的体积等于消毒液的体积，则消毒液的密度表达式为：ρ＝＝＝•ρ水。故答案为：（1）右；（2）1.01×103；（3）ρ水。【点评】测量液体密度时，只有天平没有量筒，可以采用消毒液和水的体积相同进行测量。消毒液体积的测量是本实验的难点，巧妙地利用等效替代法，是解决此题的关键。20．（6分）实验室常用的小灯泡，其铭牌上标有“2.5V”，小王同学想通过实验测量出该灯泡的额定功率，设计了如图所示。（1）实验原理P＝UI。（2）正确连接好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，接下来最合理的实验操作是D。A、断开开关，换用不同规格的小灯泡，进行实验。B、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表无示数，电压表有很大示数，则应将电压表换接为0﹣15V量程。C、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表有示数，电压表示数为0，则应向左移动滑片，直到电压表示数为2.5V。D、先观察电流表和电压表是否有示数。如果电流表和电压表均有示数，则应向左移动滑片，观察灯泡能否发光。（3）误差分析：考虑到电表内阻对实验的影响，因此，利用本实验装置测量的灯丝电阻小于其真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”）【分析】（1）实验原理：P＝UI；（2）闭合开关S，发现小灯泡L不亮，可能是电路总电阻太大，电路电流太小，正确的实验操作是：移动滑动变阻器的滑片，继续实验，观察灯泡是否发光；（3）根据电路图进行分析，明确电表内阻的影响，从而明确误差情况。【解答】解：（1）实验原理：P＝UI；（2）连好电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮。接下来，最合理的做法是：先观察电流表和电压表是否有示数，如果电流表和电压表均有示数，说明电路没有断路，则应向左移动滑片，观察灯泡能否发光，故D正确；（3）图中采用的是电流表外接法，由于电压表的分流导致电流表的示数偏大，根据R＝知利用本实验装置测量的灯丝电阻小于其真实值。故答案为：（1）P＝UI；（2）D；（3）小于。【点评】本题考查了滑动变阻器的使用以及误差分析，其中第一问是测电功率实验中常考的问题。四、计算题（第21题5分，第22题6分，第23题7分，共18分）21．（5分）图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。求：（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？（2）起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m。该机器的机械效率是多少？（3）请写出一条，此类机器机械效率一般较低的主要原因。整机质量（空载）kg3200安全工作载荷/kg200起升电机额定电压/V24起升电机额定功率/kW4.0轮胎接地总面积/m20.08【分析】（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F＝G＝mg求出其大小，利用p＝求出对水平地面的压强；（2）根据W＝Gh求出该机器做的有用功，利用v＝求出该机器工作的时间，根据P＝求出起升电机做的总功，利用η＝×100%求出机器的机械效率；（3）根据η＝×100%＝×100%分析此类机器机械效率一般较低的主要原因。【解答】解：（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压力：F＝G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104N，对水平地面的压强：p＝＝＝4×105Pa；（2）该机器做的有用功：W有＝G′h＝1000N×8m＝8×103J，由v＝可得，该机器工作的时间：t＝＝＝40s，由P＝可得，起升电机做的总功：W总＝Pt＝4000W×40s＝1.6×105J，机器的机械效率：η＝×100%＝×100%＝5%；（3）由η＝×100%＝×100%可知，此类机器机械效率一般较低的主要原因是机器提升起升架所做额外功较多。答：（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是4×105Pa；（2）该机器的机械效率是5%；（3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是机器提升起升架所做额外功较多。【点评】本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式、机械效率公式的综合应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。22．（6分）实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测量较困难，可以采用两个电流表来测量，在进行测量时，把电流表看成能显示其通过电流的小电阻，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。已知电源电压不变，电流表A1、A2的内阻均为0.4Ω，分度值均为0.1A，通过A1的电流为1.2A，通过A2的电流为1.5A。求：（1）电流表