12.某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图6所示。
若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为（ ）
图6
A.F=
B.F=
C.F=
+G1D.F=
13.图7所示电路中的a、b、c为三只电表（电压表或电流表）,闭合开关S,标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是（ ）
图7
A.电表a为电流表,且示数为1.5A
B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电压表,且示数为3V
D.灯泡L2的实际功率为0.75W
第Ⅱ卷
三、填空题（本大题共6小题,每小题4分,共24分）
14.请将图8所示的测量结果填写在相应的空格处。
①木块的长度是 cm ②物块的质量是 g
图8
15.光在真空中的速度约为 m/s;小芳面向穿衣镜站在镜前1m处,镜中的像与她相距 m。
16.家庭中的电灯、电视机和电冰箱等用电器都是 联在电路中的。
小明家中一周前、后电能表示数如图9所示,他家这周消耗了 kW·h的电能。
图9
17.如图10,普通水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;
如图11,用吸管能将杯中饮料吸入口中,是利用了 的作用。
图10
图11
18.在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m。
在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,推力做功的功率为 W。
19.如图12,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图13所示。
由图象可知,R1的阻值为 Ω;当电路中的电流为0.2A时,R1与R2消耗的电功率之比为 。
图12
图13
四、综合题（本大题共6小题,共37分。
解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位）
20.（7分）有一额定功率为2000W的电热水器,内装20kg的水,通电后持续正常加热25min,水的温度从20℃升高到50℃。
已知c水=4.2×103J/（kg·℃）,求:
（1）水吸收的热量;
（2）电热水器的热效率。
21.（5分）某兴趣小组的同学们想制作一个简易的台灯,所用小灯泡的额定电压为27V,正常发光时灯丝的电阻为90Ω。
因身边只有电压为36V的电源,为了保证小灯泡能正常发光,应将一个定值电阻与灯泡串联后接在电源上。
请你帮他们求出该电阻的阻值。
22.（7分）在研究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图14所示,请根据要求完成下列任务:
（1）按照图15所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图14的电路连接。
图14
图15
（2）实验时,电流表A1、A2的示数如图16所示,通过L1的电流为 A;若不计实验误差,请在图17中标出此时电流表A3的指针位置。
图16
图17
23.（6分）某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:
物体动能大小与物体的质量有关
猜想二:
物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想,老师提供了如下器材:
斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg）、木块和长木板。
实验装置如图18所示,让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下,碰到水平面上的木块后,将木块撞出一段距离。
在同样的平面上,木块被撞得越远,说明钢球的动能越大。
图18
该同学利用上述器材和装置进行了实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
次数
钢球质量m/kg
钢球下落高度h/cm
木块移动距离s/cm
1
0.1
10
8
2
0.1
25
19
3
0.2
20
26
4
0.2
10
15
5
0.3
10
22
6
0.3
15
30
请你完成下列任务:
（1）为了便于验证猜想一,请重新设计一个实验表格,并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中。
（2）分析重新设计的表中数据,可以得到的实验结论是 。
24.（6分）小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平,但没有砝码。
除此之外还有如下器材:
两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）。
请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块密度。
要求:
（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
25.（6分）现有一质地均匀密度为ρ0的实心圆柱体,底面积为S0、高为h0,将其中间挖去底面积为
的小圆柱体,使其成为空心管,如图19所示。
先用硬塑料片将空心管底端管口密封（硬塑料片的体积和质量均不计）,再将其底端向下竖直放在底面积为S的柱形平底容器底部,如图20所示。
然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体,在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态。
（1）当注入一定量的液体时,空心管对容器底的压力刚好为零,且空心管尚有部分露在液面外,求此时容器中液体的深度。
（2）去掉塑料片后,空心管仍竖直立在容器底部,管外液体可以进入管内,继续向容器中注入该液体。
若使空心管对容器底的压力最小,注入液体的总质量最少是多少?
答案全解全析：
1.B 用不同力量击打鼓面时,鼓面的振动幅度不同,发出的声音响度就不同,故本题应选择B。
2.A 导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,将一根金属导线均匀拉长后,其长度变长,横截面积变小,其他因素不变,故电阻变大,本题应选A。
3.B 由题图和晶体熔化特点可知,该物质为晶体,熔化时的温度即熔点为80℃,从第5min开始熔化,第15min熔化结束,熔化过程中为固液共存状态,故本题应选择B。
4.C 安全用电原则为:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故A正确;为确保用电器不带电,更换灯泡、搬动电器前应先断开开关,故B正确;湿毛巾容易导电,不应该用湿毛巾擦洗正在发光的灯泡,故C错误;为了安全,长期使用的家用电器达到使用寿命后应及时更换,故D正确。
5.D 由电磁感应定义可知,产生电流的条件为:
①闭合电路的一部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动。
D中导体运动但不能切割磁感线,故不能产生感应电流,所以本题应选择D。
6.A 我们教室里一张单人课桌高度大约为0.8m,故A正确;一张单人课桌的质量约10kg,故B错误;一张单人课桌桌面面积约20dm2,故C错误;一张单人课桌书箱容积约为30dm3,故D错误。
7.C 橡皮筋受到拉力发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A错误;用力捏车闸可使自行车停下,是通过增大压力来增大闸皮和车轮间的摩擦,鞋底上刻有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;通过拍打清除窗帘上的浮灰、跳远助跑均是利用惯性,故C正确;关闭发动机的汽车慢慢停下来是由于受到摩擦力的作用,故D错误。
8.B 图中已知入射光线,按要求先画出竖直射入井中的反射光线,根据反射定律中“反射角等于入射角”可知,作反射光线与入射光线夹角的角平分线即为法线,再过入射点作法线的垂线即为平面镜位置,故作图的先后顺序正确的是B。
9.D 杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件可知,在杠杆的B点施加的竖直向下的作用力最小,其力臂为OB,最小的力为:
FB=
=
=1.5N,故本题选择D。
10.C 直升机竖直匀速升空时,受平衡力作用,受到的竖直向上的升力与竖直向下的重力和空气阻力之和相等,即F=G+f,故应选C。
11.BC 由题意可知此时物距大于像距,光屏上成实像,应属于“蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,成倒立缩小的实像”的成像规律,故A错误,B正确;由32cm>2f,得f<16cm①;由f<18cm<2f,得9cm12.AD 由题图可知滑轮组有3股绳子承担重物,不计绳重和摩擦,3股绳子向上的拉力等于动滑轮重、桶重和水泥重之和,故绳端拉力:
F=
故A正确,B错误;提升水泥所做的功为工人所做的有用功,即W有=G0h,则由滑轮组的机械效率η=
=
得绳端的拉力F=
故C错误,D正确。
13.CD 灯L1的电阻R1=
=
=3Ω,L2的电阻R2=
=
=12Ω,若L1、L2串联,当L1正常发光时,根据串联分压公式
=
得,L2此时两端电压U2=
=
=12V,U2>6V,与题意“灯泡L2发光较暗”不相符,所以灯L1、L2应为并联,电源电压等于L1的额定电压,即为3V;分析题图可知电表c为电压表,测电源电压,示数为3V,故选项C正确;电表a、b为电流表,表a测干路电流,I=I1+I2=
+
=1.25A,故选项A、B错误;灯L2的实际功率P2=
=
=0.75W,故D正确。
14.答案 ①2.70 ②103
解析 ①由题图可知,刻度尺的分度值为1mm,读数时应估读到分度值的下一位,则木块的长度为6.70cm-4.00cm=2.70cm;②物块的质量等于砝码质量与游码在标尺上所对的刻度值之和,即50g+50g+3g=103g。
15.答案 3×108 2
解析 光在真空中的传播速度约为3×108m/s;由平面镜成像特点:
“所成虚像与物体到镜面的距离相等”可知,小芳站在穿衣镜前1m处时,镜中的像与她相距2m。
16.答案 并 22
解析 家庭电路中各用电器彼此并联,由题图可知,他家一周消耗的电能:
W=1288.5kW·h-1266.5kW·h=22kW·h。
17.答案 连通器 大气压
解析 水壶的壶身和壶嘴构成了连通器,由连通器原理:
“连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平”可知,壶嘴不能低于壶身;用吸管吸饮料时利用了大气压。
18.答案 100 120
解析 因为箱子水平匀速运动,所以箱子受平衡力作用,地面对箱子的摩擦力等于推力,大小为100N;推力做功的功率:
P=
=
=
=120W。
19.答案 10 2∶1
解析 由变阻器滑片P从a端滑到b端过程中,电流表与电压表示数关系的图象可知,电路中电源电压为3V,R1的阻值:
R1=
=
=10Ω;由图象可知,当电路中电流为0.2A时,R1两端电压为2V,则R2两端电压U2=U-U1=3V-2V=1V,故R1与R2消耗的功率之比:
=
=
=
。
20.答案
（1）2.52×106J
（2）84%
解析
（1）Q=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×20kg×（50℃-20℃）=2.52×106J
（2）η=
=
=
=84%
21.答案 30Ω
解析 I1=
=
=0.3A
U2=U-U1=36V-27V=9V
I2=I1=0.3A
R2=
=
=30Ω
22.答案
（1）电路连接如图
（2）0.3 指针位置如图
解析
（1）先将电源、A3、L2、A2和S串联,再将L1和A1串联为另一支路,并联在L2、A2两端;
（2）由题图可知,电流表A1测量通过L1的电流,读数为0.3A,A2测量通过L2的电流,读数为0.5A,A3测量干路中的电流,读数应为0.3A+0.5A=0.8A。
23.答案
（1）
次数
钢球下落高度h/cm
钢球质量m/kg
木块移动距离s/cm
1
10
0.1
8
2
10
0.2
15
3
10
0.3
22
（2）当物体的运动速度一定时,物体的质量越大,动能就越大
解析 因为物体的动能大小与物体的质量和速度有关,所以在验证“物体的动能与物体质量有关”的实验中,应控制物体的速度一定,即让钢球从斜面的同一高度滚下,改变物体的质量;分析表中数据可得:
当物体的运动速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
24.答案
（1）①先将天平调至平衡,再将两个烧杯分别放在两个托盘上,并用滴管向质量较小的烧杯中加水,使天平再次平衡;
②用细线系住金属块,放入质量较大的烧杯中;向量筒中加入适量的水,记下体积V1;再将量筒中的水加入质量较小的烧杯中,直到天平平衡,记下此时量筒中剩余水的体积V2;
③向量筒中再加入适量的水,记下体积V3;将金属块浸没在量筒的水中,记下体积V4。
（2）ρ=
ρ水
解析 利用天平和调节后等质量的两烧杯,结合量筒测量出与金属块等质量的水的体积,见答案中步骤①②,得出金属块质量m=ρ水（V1-V2）,由排水法（答案中步骤③）得出金属块的体积V=V4-V3,利用公式ρ=
计算出金属块密度。
25.答案
（1）
（2）见解析
解析
（1）设液体深度为h1,由题意可知此时空心管刚好漂浮
ρgh1S0=ρ0gh0（S0-
）
h1=
（2）若ρ0≥ρ,设液体深度为h2、质量为m2,由题意可知,此时空心管所受浮力最大,其应刚好被浸没,h2=h0
m2=ρh2（S-
）=
ρh0（2S-S0）
若ρ0<ρ,设液体深度为h3、质量为m3,由题意可知此时空心管刚好漂浮
ρgh3
=ρ0gh0
解得h3=
h0
m3=ρh3（S-
）=
ρ0h0（2S-S0）
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