2021年湖南省長沙市望城區中考物理一模試卷

一、選擇題（本大題共12小題，每小題3分，共36分。1?10題為單選題，11-12為雙

選題，雙選題選對不全得2分，有選錯得0分）

1.（3分）水星凌日是一種天文現象，平均每100年發生約13次，時間在5月或11月初。

當水星運行到太陽和地球之間時，便會發生“水星凌日”現象，其道理和日食類似。如

圖所示（）

A.猴子撈水中月

B.看到池塘里的水變淺了

C.雨后天空中出現彩虹

D.太陽在樹底下形成的圓形光斑

2.（3分）初春，用塑料梳子梳干燥的長頭發時，頭發容易被梳子“粘”起。下列現象中的

“粘”（）

A.課堂上，老師把磁性黑板擦“粘”在黑板上

B.兩個底面平整的鉛塊，擠壓后能“粘”在一起

C.干燥的天氣里，化纖布料的衣服容易“粘”灰

D.用硬卡片蓋住裝滿水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口

3.（3分）公交IC卡是市民出行時的好幫手。1C卡在刷卡機上通過時，刷卡機的檢測器就

會產生感應電流,便可讀取IC卡上的信息。下列與公交IC卡的工作原理一致的是（）

A.

B.

4.（3分）隨著“互聯網+5G”時代的到來，人類生活智能化越來越強。如圖所示，是智能

機器人和主持人進行互動交流的情景。下列說法正確的是（）

A.機器人是高科技產品，它發出的聲音不是由物體的振動產生的

B.機器人的聲音在空氣中的傳播速度是3Xl（）8m/s

C.機器人和主持人用語言簡單交流是利用聲傳遞信息

D.機器人能模仿各種動物的聲音，模仿的是音調

5.（3分）常用智能手機是通過指紋開關Si或密碼開關S2來解鎖的，若其中任一方式解鎖

失敗后，鎖定開關S3均會斷開而暫停手機解鎖功能，S3將在一段時間后自動閉合而恢復

解鎖功能。若用燈泡L發光模擬手機解鎖成功，則圖中符合要求的模擬電路是（）

A.

7.（3分）關于家庭電路和用電安全，下列說法正確的是（）

A.電冰箱外殼應接地

B.可用銅絲代替家庭電路中的熔絲

C.控制電燈的開關應接在零線上

D.熔絲熔斷一定是電路短路造成的

8.（3分）利用玻璃瓶、玻璃管、橡皮塞、適量帶顏色的水可以自制溫度計（如圖所示）,

為了提高自制溫度計的精確度，下列方法中可行的是（）

①使用更粗的玻璃管

②使用更細的玻璃管

③換用更大的玻璃瓶裝水

④換用更小的玻璃瓶裝水

A.①③B.②③C.②④D.①④

9.（3分）如圖所示是汽油機某沖程的工作原理圖,下面四個事例中能量轉化與之相同的是

瓶塞沖出

C.D.鉆木取火

10.（3分）諺語有云：“寒露種菜，霜降種麥?！焙逗退刀际侵袊鴤鹘y的二十四節氣之

一，古往今來（）

A.露的形成是熔化現象,需要吸熱

B.露的形成是液化現象,需要吸熱

C.霜的形成是凝固現象,需要放熱

D.霜的形成是凝華現象,需要放熱

11.（3分）物理學是一門實驗性很強的基礎科學，正確使用儀器的技能是做好物理實驗的

基礎，下列操作規范的是（)

A.使用溫度計測量液體的溫度時，將溫度計從被測液體中取出來讀數

B.使用電壓表時，電流要從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出

C.用滑動變阻器來控制用電器的電流，變阻器必須和用電器并聯

D.決不允許不經過任何用電器而將電流表連接到電源的正負極上

12.（3分）一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經過B、C兩點，則下

列說法中正確的是（）

QA

*C

A.小球在下落過程中動能不變

B.小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能

C.小球從A點運動到C點的過程中，重力做了功

D.小球所受的重力在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率

二、填空題（本大題共5小題，11空，每空2分，共22分）

13.（4分）石墨烯是一種高分子構成的片狀結構材料，我國95后天才少年曹原帶領團隊成

功使這種材料在一定條件下電阻降為零。該條件下石墨烯屬于（選填“導體”、

“半導體”或“超導體”）。該材料不能用于電飯鍋的發熱絲，因為電飯鍋工作時，是將

電能轉化為能。

14.（4分）如圖所示是一個汽車超載自動報警電路。當壓力傳感器所受壓力越大時，輸出

的電壓U就越大（相當于一個電源），使電磁鐵的磁性變（填“強”或“弱車

輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，說明汽車超載。

請你判斷燈（填“Li”或“L2”）是紅燈。

15.（4分）在探究“水的沸騰”實驗中，當水沸騰時，繼續加熱（選填“升高”“下

降”或“不變”），某同學觀察到水沸騰時的溫度為98℃,說明此地的大氣壓（選

填“高于”、“低于”或“等于"）1個標準大氣壓。

16.（4分）如圖所示，重50N的木塊在20N水平向右拉力作用下，以2m/s的速度沿水平

面做勻速直線運動N,若水平拉力增大為40N,此時它受到的摩擦力為N。

^////////////////////////////////////////,

17.（6分）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，電流表量程為。?3A,燈泡規格為“6V3W”

（小燈泡電阻不變）。閉合S、Si、S2,移動滑動變阻器R2的滑片到a點（圖中未標出）

此時電阻為Ra,電流表Ai和A2的示數分別為L和12,且L：12=3：2；保持滑片位置

不動，斷開Si、S2,閉合S,此時電壓表的示數為Ui,R2的功率為Pi,燈泡恰好正常發

光；再將滑片移動到最右端，此時電壓表示數為U2,R2的功率為P2。已知Ui：U2=5：

6,Pi：P2=25：18O則燈泡電阻RL=Q；電源電壓U=V；在各元件安

全前提下，電路消耗的最大功率和最小功率之比為。

三、實驗探究題（本大題共4小題，第18題8分，第19題6分、20題6分、21題8分,

共28分）

18.（8分）小明同學在“探究平面鏡成像特點”的實驗時，所用的實驗器材有帶底座的玻

（1）選用玻璃板代替平面鏡，主要是為了便于

（2）在豎直放置的玻璃板前點燃蠟燭A,拿（選填“點燃”或“未點燃”）

的蠟燭B豎直在玻璃板后面移動，在尋找蠟燭A的像的位置時，移動玻璃板后的蠟燭B

（選填"A”或"B”）這一側觀察，使它與蠟燭A在玻璃板中所成的像重合。

（3）為了確定像的虛實，移動蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏（選

填“A”或"B”）這一側觀察光屏上是否有像；光屏上無法呈現蠟燭的像，這說明平面

鏡成的是（選填“虛”或“實”）像。

（4）當蠟燭A向玻璃板靠近時，像的大小o

（5）為了讓右座的同學也能夠看清蠟燭的像，小明只將茶色玻璃板向右平移，則蠟燭像

的位置______________（選填“向右移動”“向左運動”或“不變

（6）實驗結束后，小明無意間從平面鏡中看到墻上的電子鐘的像如圖乙所示，這時的時

間是______________

19.（6分）小明在“探究某固體熔化時溫度變化規律”時，其實驗裝置如圖甲所示。

（1）請指出裝置中存在的一個錯誤是：。

（2）改正錯誤后，小明進行實驗，得到物體溫度隨時間變化的圖像如圖乙所示

（選填“晶體”或"非晶體”）；該物體在第15min時的內能（選

填“大于”、“小于”或“等于"）第25min時的內能；假設相同時間內物體吸收的熱量相

同，則該物體熔化后比熱容（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

20.（6分）小明在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，測得的相關實驗數據如表（裝置中

每個滑輪的質量均相同）。

次數物體的重提升的高拉力F/N繩端移動機械效率X]

力度的距離

G/Nh/ms/m

120.10.90.374%

240.11.60.383%

320.10.5

（1）根據表格中數據，請在甲圖中畫出繩子繞法。

（2）實驗過程中，應使彈簧測力計豎直向上拉動。在第3次實驗中彈簧測力計

的示數如圖乙所示，其示數為N,第3次實驗中滑輪組的機械效率為。

（3）比較1、2兩次的實驗數據可知：相同的滑輪組，,滑輪組的機械效率越高。

甲乙

21.（8分）小明探究“電流與電壓的關系”。實驗器材為：6V蓄電池、開關S、電壓表、電

流表、滑動變阻器（20Q2A）、未知阻值的定值電阻Ro。

ER>F

(1)請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接，要求：滑動變阻器此時接入電路的電

阻最大。

(2)閉合開關S,發現電流表有示數、電壓表無示數，則電路故障不可能是

A.Ro處發生短路

B.Ro處發生斷路

C.導線EG斷路

(3)排除電路故障，移動滑動變阻器的滑片P,得到多組數據。實驗②時，其示數為

Vo

實驗序號①②③

U/V24

I/A0.20.30.4

(4)分析實驗數據可得探究結論：,

四、綜合應用題(本大題共2小題，第23題6分，第24題8分，共14分)

22.(6分)有一臺電熱水器，內部簡化電路如圖所示，它有高溫擋、中溫擋、低溫擋三個

擋位，R1和R2均為電熱絲，Ri=88C,R2=22Q。［C*=4.2X103J/(kg?℃)J

(1)當開關Si閉合，S2接a時，電熱水器處于擋；

(2)當電熱水器處于低溫擋，電熱水器正常工作lOmin,電熱絲產生的熱量；

(3)若將該電熱水器換為太陽能熱水器，已知某品牌太陽能熱水器在5小時的有效照射

時間內接收到的太陽能為2.1X1O7J,已知該太陽能熱水器的效率為40%,可將熱水器中

質量為100kg的水加熱到40℃

ab

￡

R-i

。220\'。

23.（8分）邊長為20cm的薄壁正方形容器（質量不計）放在水平桌面

上，將質地均勻的實心圓柱體豎直放在容器底部，其橫截面積為200cm2,高度為10cm。

如圖1所示。然后向容器內緩慢注入某種液體，圓柱體始終直立，圓柱體對容器底部的

壓力與注入液體質量的關系如圖2所示。（gUX10N/kg）

（1）判斷圓柱體的密度與液體密度的大小關系，并寫出判斷依據;

（2）當圓柱體剛被浸沒時，求它受到的浮力;

（3）當液體對容器底部的壓強與容器對桌面的壓強之比為1：3時，求容器內液體的質

圖2

2021年湖南省長沙市望城區中考物理一模試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題（本大題共12小題，每小題3分，共36分。1?10題為單選題，11~12為雙

選題，雙選題選對不全得2分，有選錯得0分）

I.（3分）水星凌日是一種天文現象，平均每100年發生約13次，時間在5月或II月初。

當水星運行到太陽和地球之間時，便會發生''水星凌日"現象，其道理和日食類似。如

圖所示（）

A.猴子撈水中月

B.看到池塘里的水變淺了

C.iW后天空中出現彩虹

D.太陽在樹底下形成的圓形光斑

【解答】解：當水星轉到太陽與地球中間且三者在一條直線上時，在地球上看到水星從

太陽面上移過，成因是光的直線傳播；

A、猴子撈水中月是光的反射現象；

B、看到池塘里的水變淺了是光的折射現象；

C、雨后彩虹屬于光的折射現象；

D、樹蔭下的圓形光斑是光沿直線傳播形成的；

故選：D。

2.（3分）初春，用塑料梳子梳干燥的長頭發時，頭發容易被梳子“粘”起。下列現象中的

“粘”（）

A.課堂上，老師把磁性黑板擦“粘”在黑板上

B.兩個底面平整的鉛塊，擠壓后能“粘”在一起

C.干燥的天氣里，化纖布料的衣服容易“粘”灰

D.用硬卡片蓋住裝滿水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口

【解答】解：用塑料梳子梳頭發時，頭發容易被梳子“粘”起。

A、磁性黑板擦能“粘”在豎直的黑板上，這是磁體間力的作用：

B、兩個鉛柱底面削平擠壓后能粘在一起。故B不符合題意；

C、化纖布料的衣服容易“粘”在身上，故C符合題意；

D、用硬卡片蓋住裝滿水的玻璃杯，在大氣壓的作用下紙片“粘”在杯口上；

故選：Co

3.（3分）公交IC卡是市民出行時的好幫手。IC卡在刷卡機上通過時，刷卡機的檢測器就

會產生感應電流，便可讀取IC卡上的信息。下列與公交IC卡的工作原理一致的是（）

【解答】解：

A、如圖電路中沒有電源，閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，這是

電磁感應現象。

B、如圖反映電流周圍存在著磁場。

C、如圖電路中有電源，故C錯誤。

D、該圖是探究磁極間的相互作用規律。

故選：Ao

4.（3分）隨著“互聯網+5G”時代的到來，人類生活智能化越來越強。如圖所示，是智能

機器人和主持人進行互動交流的情景。下列說法正確的是（）

A.機器人是高科技產品，它發出的聲音不是由物體的振動產生的

B.機器人的聲音在空氣中的傳播速度是3Xl（）8m/s

C.機器人和主持人用語言簡單交流是利用聲傳遞信息

D.機器人能模仿各種動物的聲音，模仿的是音調

【解答】解：A、聲音都是由物體振動產生的。

B、15℃時，故B錯誤。

C、機器人和主持人用語言簡單交流是利用聲能傳遞信息。

D、機器人能模仿各種動物的聲音，故D錯誤。

故選：Co

5.（3分）常用智能手機是通過指紋開關Si或密碼開關S2來解鎖的，若其中任一方式解鎖

失敗后，鎖定開關S3均會斷開而暫停手機解鎖功能，S3將在一段時間后自動閉合而恢復

解鎖功能。若用燈泡L發光模擬手機解鎖成功，則圖中符合要求的模擬電路是（）

【解答】解：由題意可知，指紋開關Si或密碼開關S2均可以解鎖，鎖定開關S7斷開時

暫停手機解鎖功能，則指紋開關Si和密碼開關S2可以獨立工作、互不影響即為并聯4

位于干路，然后與燈泡，結合選項電路圖可知。

故選：D。

6.（3分）如圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于省力杠桿的是（）

【解答】解:

A、食品夾在使用過程中，是費力杠桿;

B、起子在使用過程中，是省力杠桿；

C、筷子在使用過程中，是費力杠桿；

D、天平在使用過程中，是等臂杠桿；

故選：Bo

7.（3分）關于家庭電路和用電安全，下列說法正確的是（）

A.電冰箱外殼應接地

B.可用銅絲代替家庭電路中的熔絲

C.控制電燈的開關應接在零線上

D.熔絲熔斷一定是電路短路造成的

【解答】解：A、帶有金屬外殼的用電器，防止金屬外殼漏電。所以電冰箱外殼要接地;

B、當電路電流過大時，如果用銅絲代替熔絲后。故B錯誤；

C、為了安全。故C錯誤；

D、熔絲的作用是當電路中電流過大時，電流過大的原因可能是短路。故D錯誤。

故選：Ao

8.（3分）利用玻璃瓶、玻璃管、橡皮塞、適量帶顏色的水可以自制溫度計（如圖所示），

為了提高自制溫度計的精確度，下列方法中可行的是（）

①使用更粗的玻璃管

②使用更細的玻璃管

③換用更大的玻璃瓶裝水

④換用更小的玻璃瓶裝水

A.①③B.②③C.②④D.①④

【解答】解：

①玻璃泡中的液體升高相同的溫度，體積膨脹相同，上升的高度越少，故①錯誤；

②玻璃泡中的液體升高相同的溫度，體積膨脹相同，上升的高度越多，故②正確；

③使用更大的玻璃瓶裝水，細管的液面上升的高度越明顯：

④使用更小的玻璃瓶裝水，細管的液面上升的高度不明顯，故B正確。

故選：B?

9.（3分）如圖所示是汽油機某沖程的工作原理圖，下面四個事例中能量轉化與之相同的是

()

B.瓶塞沖出

D.

【解答】解：根據圖示可知，兩個氣門都關閉,火花塞點火，將內能轉化為機械能;

A、用力將活塞壓下，筒內空氣的內能增大，達到了棉花的著火點，此過程中機械能轉化

為內能;

B、酒精燃燒時化學能轉化為火的內能，水蒸氣膨脹做功，是將水蒸氣的內能轉化為瓶塞

的機械能;

C、冬天，把機械能轉化為內能，故C不符合題意；

D、鉆木取火過程中，機械能轉化為內能，故D不符合題意?

故選：B。

10.（3分）諺語有云：“寒露種菜，霜降種麥?！焙逗退刀际侵袊鴤鹘y的二十四節氣之

一，古往今來（）

A.露的形成是熔化現象，需要吸熱

B.露的形成是液化現象，需要吸熱

C.霜的形成是凝固現象，需要放熱

D.霜的形成是凝華現象，需要放熱

【解答】解：AB、露是空氣中的水蒸氣溫度降低時變成小水珠，液化放出熱量，B錯誤。

CD、霜是空氣中的水蒸氣溫度降低直接變成小冰晶，凝華放出熱量，D正確。

故選：D。

11.（3分）物理學是一門實驗性很強的基礎科學，正確使用儀器的技能是做好物理實驗的

基礎，下列操作規范的是（）

A.使用溫度計測量液體的溫度時，將溫度計從被測液體中取出來讀數

B.使用電壓表時，電流要從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出

C.用滑動變阻器來控制用電器的電流，變阻器必須和用電器并聯

D.決不允許不經過任何用電器而將電流表連接到電源的正負極上

【解答】解：

A、使用溫度計測量液體的溫度時，不能將溫度計取出來讀數；

B、使用電壓表時、負接線柱流出；

C、用滑動變阻器來控制用電器的電流，而不是并聯；

D、電流表使用時，否則會造成短路，甚至有可能燒壞電源。

故選：BD。

12.（3分）一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經過B、C兩點，則下

列說法中正確的是（）

QA

*C

A.小球在下落過程中動能不變

B.小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能

C.小球從A點運動到C點的過程中，重力做了功

D.小球所受的重力在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率

【解答】解：

A、小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大。故A錯誤；

B、小球的質量不變，故小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能；

C、小球從A點運動到C點的過程中，且沿重力的方向運動了一段距離，故C正確；

D、小球重力一定，即通過的距離相同，重力做的功相同，速度越來越大，所以在BC段

所用的時間較短乂可知，BC段的時間短，故D錯誤。

t

故選：BCo

二、填空題（本大題共5小題，11空，每空2分，共22分）

13.（4分）石墨烯是一種高分子構成的片狀結構材料，我國95后天才少年曹原帶領團隊成

功使這種材料在一定條件下電阻降為零。該條件下石墨烯屬于超導體（選填“導體”、

“半導體”或“超導體”）。該材料不能用于電飯鍋的發熱絲，因為電飯鍋工作時，是將

電能轉化為內能。

【解答】解：石墨烯在一定條件下電阻可以降為零，則該條件下石墨烯屬于做超導體；

超導體的電阻為0,不會產生電熱，它們不能使用超導體。

故答案為：超導體；內。

14.（4分）如圖所示是一個汽車超載自動報警電路。當壓力傳感器所受壓力越大時，輸出

的電壓U就越大（相當于一個電源），使電磁鐵的磁性變強（填“強”或“弱”）。車

輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，說明汽車超載。

請你判斷燈L2（填“Li”或“L2”）是紅燈。

【解答】解：閉合開關S,當壓力傳感器所受壓力越大時，則控制電路的電流增大；

電磁鐵磁性達到一定強度，把銜鐵吸引，L2亮，由題意知，L2是紅燈。

故答案為：強；L6。

15.（4分）在探究“水的沸騰”實驗中，當水沸騰時，繼續加熱不變（選填“升高”“下

降”或“不變”），某同學觀察到水沸騰時的溫度為98℃,說明此地的大氣壓低于（選

填“高于”、“低于”或“等于"）1個標準大氣壓。

【解答】解：在探究“水的沸騰”實驗中，當水沸騰時，1標準大氣壓下水的沸點為100℃,

氣壓越高沸點越高，說明此地的大氣壓低于1個標準大氣壓。

故答案為：不變；低于。

16.（4分）如圖所示，重50N的木塊在20N水平向右拉力作用下，以2m/s的速度沿水平

面做勻速直線運動為N,若水平拉力增大為40N,此時它受到的摩擦力為—久—N。

^////////////////////////////////////////,

【解答】解：

當水平拉力為20N時，木塊恰好做勻速運動，則該木塊受到的摩擦力f=F拉=20N；

當水平拉力增大到40N時，木塊對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，仍為20N。

故答案為：20；20。

17.（6分）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，電流表量程為0?3A,燈泡規格為“6V3W”

（小燈泡電阻不變）。閉合S、Si、S2,移動滑動變阻器R2的滑片到a點（圖中未標出）

此時電阻為Ra,電流表Ai和A2的示數分別為Ii和12,且h：12=3：2；保持滑片位置

不動，斷開Si、S2,閉合S,此時電壓表的示數為Ui,R2的功率為Pi,燈泡恰好正常發

光；再將滑片移動到最右端，此時電壓表示數為U2,R2的功率為P2。已知Ui：U2=5:

6,Pi：P2=25：18。則燈泡電阻RL=12電源電壓U=」iV；在各元件安全

前提下，電路消耗的最大功率和最小功率之比為10：1Q

【解答】解：（1）燈泡的電阻口1=嘰=乂也;=12。；

PL3用

（2）當開關S、Si、S3都閉合，移動滑動變阻器R2的滑片到a點（圖中未標出）時，

電路如右上圖所示，

因為電流表Ai和電流表A6的示數之比為3：2,所以通過滑動變阻器R5的電流12,與

通過定值電阻R1的電流力之比為1：2,又滑動變阻器R5兩端的電壓U2'等于定值電

阻Ri兩端的電壓U5',所以滑動變阻R2此時的電阻Ra與定值電阻Ri的電阻之比Ra：

R7=2：1；

設電壓為U,當保持滑片在a點位置不動3、S2,閉合S,電路如圖所示燈泡UL正常

發光UL=8V,滑動變阻器R2的功率Pl=—幺滑動變阻器兩端的電壓Ul=l7Ra=-y—

RaRa+瓦

XRa,

lj2

再將滑片移動到最右端，電路如圖所示2,滑動變阻器R2的功率P8=上，滑動變阻器

R2

兩端的電壓U2=l2R8=——-——XR2,

區2+瓦

(J2

又P8：P2=25：18,Ui：U4=5：6,所以P4：P2=—：—=25：18,

RaR4

化簡可得R2=2Ra,U7:U2=(—y—XRa):(——XR3)=5:6,

^a+^L^2+^L

則又燈泡L的電阻RL=12Q,解得R2=48C,Ra=24Q,

又Ra：R1=2：7,所以Ri=120；

當保持滑片在a點位置不動，斷開Si、S3,閉合S,電路如圖所示1,燈泡UL正常發光

w

UL=6V,通過燈泡的電流IL=E=鯉=0.4A2的電壓Ui=l8Ra=0.5AX24(1=12V,

U6V

所以電源電壓U=U5+UL=12V+6V=18V；

(3)根據電功率公式P=UI可知：當電壓U一定時，電路中的電流最大時；電路中的

電阻最小時，所以當開關S、Si、S7都閉合，R1和R2組成并聯時，電路中的電阻最小，

使電流表A6的示數為3A時，功率最大是Pn1ax=UI=18VX3A=54W；

當電壓U一定時，電路中的電流最小時；電路中的電阻最大，所以當開關S閉合，S4、

S2斷開，滑動變阻器的滑片移到最右端時，通過電路的電流最小旦=一國^一=0.6A,

R48Q+12Q

功率最小是P'min=Ul'=18VX0.3A=5.4W

所以在各元件安全前提下，電路消耗的最大功率和最小功率之比Pmax:min=54:5.5

=10：lo

故答案是：12；18。

三、實驗探究題（本大題共4小題，第18題8分，第19題6分、20題6分、21題8分,

共28分）

18.（8分）小明同學在“探究平面鏡成像特點”的實驗時，所用的實驗器材有帶底座的玻

璃板、白紙、筆、火柴、光屏、刻度尺、兩支外形相同的蠟燭A和B。

甲乙

（1）選用玻璃板代替平面鏡，主要是為了便于確定像的位置及大小。

（2）在豎直放置的玻璃板前點燃蠟燭A,拿未點燃（選填“點燃”或“未點燃”）

的蠟燭B豎直在玻璃板后面移動，在尋找蠟燭A的像的位置時，移動玻璃板后的蠟燭B

A（選填"A”或"B”）這一側觀察，使它與蠟燭A在玻璃板中所成的像重合。

（3）為了確定像的虛實，移動蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏（選

填“A”或"B”）這一側觀察光屏上是否有像；光屏上無法呈現蠟燭的像，這說明平面

鏡成的是虛（選填“虛”或“實”）像。

（4）當蠟燭A向玻璃板靠近時，像的大小不變。

（5）為了讓右座的同學也能夠看清蠟燭的像，小明只將茶色玻璃板向右平移，則蠟燭像

的位置不變（選填“向右移動”“向左運動”或“不變”）。

（6）實驗結束后，小明無意間從平面鏡中看到墻上的電子鐘的像如圖乙所示，這時的時

間是10：35。

【解答】解:

（1）因為玻璃板是透明的，能在觀察到A蠟燭像的同時，便于確定像的位置和大??；

（2）在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A,拿未點燃的蠟燭B豎直在玻璃板后面移動，直至它

與蠟燭A的像完全重合；

（3）移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上無法呈現蠟燭的像；

（4）平面鏡成的像與物體大小是相等的，所以當蠟燭A向玻璃板靠近時；

（5）為了讓右座的同學也能夠看清蠟燭的像，艾英只將玻璃板向右平移，由于物像到平

面鏡的距離相等；

（6）根據鏡面對稱的性質，在平面鏡中的像與現實中的事物恰好左右顛倒，分析可得：

圖中顯示的時間10：35。

故答案為：（1）確定像的位置及大小；（2）未點燃；A；虛；（4）不變；（6）10：35；

19.（6分）小明在“探究某固體熔化時溫度變化規律”時，其實驗裝置如圖甲所示.

（1）請指出裝置中存在的一個錯誤是：溫度計玻璃泡沒有浸沒在被測物質中。

（2）改正錯誤后，小明進行實驗，得到物體溫度隨時間變化的圖像如圖乙所示3ft

（選填“晶體”或“非晶體”）；該物體在第15min時的內能小于（選填“大于”、“小

于”或“等于"）第25min時的內能；假設相同時間內物體吸收的熱量相同，則該物體熔

化后比熱容變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

【解答】解：

（1）圖中溫度計操作的錯誤是：溫度計放的位置不正確，溫度計玻璃泡沒有浸沒在被測

物質中；

（2）由圖像可知，第lOmin時這種物質開始熔化，該過程中不斷吸收熱量，所以這是晶

體的熔化過程；

由于晶體熔化時，不斷吸收熱量，內能增大；

由圖像可知，在0?lOmin的時間里固態物質升高的溫度為△ti=3O℃；在28min-38min

的時間里液態物質升高的溫度為△t7=20C,即△ti>Z\t2;

由、=<：01/^可知，當吸收的熱量和質量都相同時、比熱容c就越小，則該物體熔化后比

熱容變大。

故答案為：（D溫度計玻璃泡沒有浸沒在被測物質中；（2）晶體；變大。

20.（6分）小明在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，測得的相關實驗數據如表（裝置中

每個滑輪的質量均相同）。

次數物體的重提升的高拉力F/N繩端移動機械效率n

力度的距離

G/Nh/ms/m

120.10.90.374%

240.11.60.383%

320.10.5

（1）根據表格中數據，請在甲圖中畫出繩子繞法。

（2）實驗過程中，應使彈籥測力計豎直向上勻速拉動。在第3次實驗中彈簧測力計

的示數如圖乙所示，其示數為0.8N,第3次實驗中滑輪組的機械效率為50%。

（3）比較I、2兩次的實驗數據可知：相同的滑輪組，物體的重力越大，滑輪組的

機械效率越高。

甲乙

【解答】解；（1）由1,繩自由端移動距離s為鉤碼上升高度h的3倍，如下圖所示:

甲

（2）實驗中應沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值;

由圖知，測力計的分度值為6.2N；

第3次實驗時滑輪組的機械效率為：『奧曳=生=7NX0.Imx100%=50%；

W總Fs2.8NX0.5m

（3）由表格中的數據可知，1、2兩次實驗中，滑輪組相同，機械效率不同，機械效率越

高。

故答案為：（1）見上圖；（2）勻速；50%。

21.（8分）小明探究“電流與電壓的關系”。實驗器材為：6V蓄電池、開關S、電壓表、電

流表、滑動變阻器（20。2A）、未知阻值的定值電阻Ro。

ER>F

（1）請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接，要求：滑動變阻器此時接入電路的電

阻最大。

（2）閉合開關S,發現電流表有示數、電壓表無示數，則電路故障不可能是

A.Ro處發生短路

B.Ro處發生斷路

C.導線EG斷路

（3）排除電路故障，移動滑動變阻器的滑片P,得到多組數據。實驗②時，其示數為一

Vo

實驗序號①②③

U/V24

I/A0.20.30.4

（4）分析實驗數據可得探究結論：電阻一定時，電流與電壓成正比.

【解答】解：（1）要求滑動變阻器此時接入電路的電阻最大，故應將變阻器左下接線柱

連入電路中，如下所示:

（2）A.若Ro處發生短路，電壓表沒有示數，電流表有示數;

B.若Ro處發生斷路，電流表沒有示數，電壓表有示數；

C.導線EG斷路，電流表有示數，電壓表沒有示數；

故選B；

（3）電壓表選用大量程，分度值為4.5V；

（4）由實驗數據可知，電壓與電流之比為：

R=U=_&L=_$L=_紇=1OQ,故探究結論為：電阻一定時。

I2.2A6.3A2.4A

故答案為：（1）如上圖；（2）B；（4）電阻一定時。

四、綜合應用題（本大題共2小題，第23題6分，第24題8分，共14分）

22.（6分）有一臺電熱水器，內部簡化電路如圖所示，它有高溫擋、中溫擋、低溫擋三個

擋位，Ri和R2均為電熱絲，Ri=88Q,R2=22C。［c水=4.2X1（）3J/（kg?。。）］

（1）當開關Si閉合，S2接a時，電熱水器處于高溫擋;

（2）當電熱水器處于低溫擋，電熱水器正常工作lOmin,電熱絲產生的熱量；

（3）若將該電熱水器換為太陽能熱水器，已知某品牌太陽能熱水器在5小時的有效照射

時間內接收到的太陽能為2.1X107J,已知該太陽能熱水器的效率為40%,可將熱水器中

質量為100kg的水加熱到40℃

【解答】解：（1）當開關Si斷開，S2接b時，兩電熱絲串聯3閉合，S2接b時，電路為

Ri的簡單電路；當開關S8閉合，S2接a時，兩電熱絲并聯；

因并聯電路的總電阻小于任何一分電阻，串聯電路的總電阻等于兩電阻之和止可知，電

R

路總功率最大，電路總功率最小8斷開，S2接b時，電熱水器處于低溫擋I閉合，S3接a

時，電熱水器處于高溫擋1閉合，S2接a時，電熱水器處于中溫擋；

（2）當開關S5斷開，S2接b時，電熱水器處于低溫擋，Ri與R8串聯接入電路；

因串聯電路的總電阻等于各分電阻之和，所以電路的總電阻：R,&=RI+R2=88Q+22Q=

110ft,

32

電熱絲產生的熱量：Q=W=-^—t=.（220p5j；

Ra110O

(3)水吸收的熱量：Q%=WTI=8.1X107JX40%=3.4X106J,

由Q^=cm4t可得，水的溫度變化量：△t=%=---------'4><--------------

由4.2X107J/（kg-Dx100kg

水的初溫：to=t-At=40℃-20℃=20℃?

答：（1）高溫；

（2）當電熱水器處于低溫擋，電熱水器正常工作lOmiNj；

（3）熱水器中的水的初溫為20℃。

23.（8分）邊長為20cm的薄壁正方形容器（質量不計）放在水平桌面

上，將質地均勻的實心