精品解析：2023年安徽省安师联盟中考权威预测物理模拟试题（三）

2023年中考权威预测模拟试卷·物理（三） 注意事项：1.本试卷共四大题23小题，满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。 2.本卷中g取10N/kg。 3.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共4页，“答题卷”共4页。请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。 4，考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 某同学测量一物体长度的过程中，一共测量了四次，数值分别为3.57cm，3.58cm、3.59cm，3.57cm，则最终的结果应记录为____________cm。 【答案】3.58 【解析】 【详解】为减小长度测量的误差，通常采用的方法是取多次测量的平均值，故物体的长度是 2. 如图所示为手机上常见的音量调节界面，当显示条向右移动时，手机扬声器的________（选填“音调”“响度”或“音色”）将变大。 【答案】响度 【解析】 【详解】由生活经验可知，当显示条向右移动时，声音的大小变大，即声音的响度变大。 3. 如图所示，眼睛看到水中的A物体的像在B处，请画出人眼看到A物体像的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】人之所以能看到水中物体，是由于物体反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为A→眼睛；物体的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接B与眼睛，与水面的交点O即为入射点； 连接AO即为入射光线，连接O与眼睛为折射光线，如图所示： 4. 我们知道，电饭锅所使用的电源线和加热电阻丝是串联的、电饭锅正常煮饭时，加热电阻丝温度很高，但电源线却不怎么热，这一现象说明电流通过导体产生的热量与_________有关。 【答案】电阻大小 【解析】 【详解】电阻丝和电源线是串联的，通过的它们的电流相等，但电阻丝的电阻比电源线的电阻大，由公式 Q=I2Rt 可知，相同时间内电阻丝产生的热量比电源线产生的热量多。这一现象说明电流通过导体产生的热量与电阻大小有关。 5. 燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，其中将内能转化为机械能的冲程是 ______（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程。 【答案】做功 【解析】 【详解】汽油机和柴油机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，其中把内能转化为机械能的是做功冲程。 6. 李师傅在上表面积为100cm2的薄金属板的外层镀了一层铝膜，所用铝的质量为27g，侧膜的厚度为_______mm。（铝的密度为2.7×103kg/m3） 【答案】1 【解析】 【详解】由可得，铝的体积为 侧膜的厚度为 7. A、B两个实心正方体的质量之比mA∶mB=4∶1，底面积之比SA∶SB=4∶1，将它们叠放在水平地面上，如图所示则A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比p1∶p2=____________。 【答案】4∶5 【解析】 【详解】已知A、B两个实心正方体的质量之比 mA∶mB=4∶1 则其重力之比 GA∶GB=4∶1 设GB=G，A对B的压力 F1=GA=4G 受力面积为SB，A对B的压强 B对地面的压力F2=GA+GB，受力面积为SB，B对地面的压强 A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比 8. 如图所示，物体重力G=1000N，当用力F拉动细绳，使物体做匀速直线运动时，A处细绳所承受的拉力FA=200N，此时滑轮组的机械效率η=80%，则绳端拉力F=__________N。 【答案】125 【解析】 【详解】物体做匀速直线运动，A处细绳所承受的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，即 f=FA=200N 由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，由 绳端拉力F为 9. 已知铜的比热容小于铝的比热容，相同质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同热量后再相互接触，则内能会从_______（选填“铜块传递给铝块”或“铝块传递给铜块”）。 【答案】铜块传递给铝块 【解析】 【详解】根据的变形式可知，铝块和铜块的质量相同，初温相同，吸收相同的热量后，铝的比热容较大，则铝升高的温度较小，所以铝的末温低；铜的比热容较小，则铜升高的温度较大，所以铜的末温高，二者相互接触，热量（内能）将从铜块传递给铝块。 10. 如图甲所示是电阻R和灯泡L的两端电压随电流变化的UI图像，现将电阻R与灯泡L按照如图乙所示的方式连接，则当通过灯泡的电流为0.4A时。电源电压U为___________V。 【答案】3 【解析】 【详解】由图乙可知，灯泡L与R串联，当灯泡电流为0.4A时，电阻R的电流也为0.4A，此时由图甲可得灯泡L两端的电压为1V，电阻R两端的电压为2V，由串联电路电压规律可得，电源电压为 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题所给出的选项中，只有一个符合题意） 11. 物理学中，把能呈现在光屏上的像称为实像，把不能呈现在光屏上，只能用眼睛直接看到的像称为虚像。根据“实像”和“虚像”的概念判断、下列加点的字所表示的“物体”中是实像的是（　　） A. 夏天浓密的树荫下圆形的光斑 B. 好奇的该子看鱼缸中自由游动的金鱼 C. 水中的蓝天白云 D. 放大镜后的文字 【答案】A 【解析】 【详解】A．夏天浓密的树荫下圆形的光斑是由于光的直线传播形成的太阳的实像，故A符合题意； B．好奇的该子看鱼缸中自由游动的鱼，是因为水中物体的光经水面斜射入空气中时，会发生折射现象，折射光线远离法线，我们逆着折射光线的方向能看到比物体实际位置较浅的虚像，故B不符合题意； C．水中的蓝天白云是由于光的反射形成的虚像，故C不符合题意； D．由凸透镜成像规律可知，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故放大镜后的文字属于虚像，故D不符合题意。 故选A。 12. 如图所示是足球在空中飞行的轨迹示意图、关于足球在空中飞行过程中的受力情况，下列判断正确的是（ ） A. 足球受两个力的作用：重力和空气阻力 B. 足球受三个力的作用：重力、空气阻力和脚踢球的力 C. 足球受三个力的作用：重力、空气阻力和惯性力 D. 足球受四个力的作用：瓜力、空气阻力、脚踢球的力、惯性力 【答案】A 【解析】 【详解】在空中飞行的足球受到重力的作用和空气阻力作用，运动员脚施加的作用力不存在，惯性力的说法是错误的。 故选A。 13. 对于生活中的现象我们会产生一些错误的认识，学习物理知识后就可以辨析这些认识的对与错了，请你根据你所学的物理知识对下列认识做出判断，其中正确的是（　　） A. 甲图中，若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，这是因为自行车不再受到力的作用 B. 乙图中，鸡蛋碰石头，鸡蛋破裂，石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力 C. 丙图中，载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力 D. 丁图中，家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电 【答案】B 【解析】 【详解】A．力可以改变物体的运动状态，甲图中若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，是因为自行车受到摩擦力的作用，故A错误； B．由于物体间力的作用是相互的，乙图中鸡蛋碰石头，石头会给鸡蛋一个反作用力，其中石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力大小相等，故B正确； C．载重汽车装有很多轮子是在压力一定时，通过增大受力面积的方法减小汽车对地面的压强，故C错误； D．家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头是为了将电器的金属外壳与大地相连，防止触电现象，故D错误。 故选B。 14. 如图所示是某物质加热过程中温度随时间变化的图像，已知0~5min内该物质是固态，15~20min内该物质是液态，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程是物质的凝固过程图像 B. 该物质是非晶体 C. 5~10min内该物质温度不变，但内能增大 D. 该物质液态时的比热容小于固态时的比热容 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，如图所示是某物质加热过程中温度随时间变化的图像，所以图中过程是物质的熔化过程图像，故A错误； B．由图可知，物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体，故B错误； C．由图可知，5~10min是物质的熔化过程，而晶体在熔化过程中，内能增大，温度保持不变，故C正确； D．根据题意可知，物质在0~5min和15~20min吸收的热量相等，由图可知，物质在固态时升高的温度 80℃-20℃=60℃ 液态时升高的温度 100℃-80℃=20℃ 物质在液态时升高的温度小于在固态时升高的温度，而物质由固态变为液态，质量不变，根据可知，该物质液态时的比热容大于在固态时的比热容，故D错误。 故选C。 15. 如图所示为教材中的两幅示意图，关于这两幅图的说法正确的是（　　） A. 电动机的工作原理与甲图的原理相同 B. 乙图中闭合开关后，机械能转化为电能 C. 若将乙图中电源的正负极和磁体的N、S极同时对调，则导体棒ab的受力运动方向不变 D. 乙图中的导体棒ab运动过程中不会产生感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图反映的是电磁感应现象，电磁感应是发电机的工作原理，乙图反映的是通电导体在磁场中受力运动的情况，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误； B．乙图中闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，消耗了电能，得到了机械能，是电能转化为机械能，故B错误； C．通电导体在磁场中受到的力的方向与磁场方向和电流方向有关，若将乙图中电源的正负极和磁体的N 、S极同时对调，则导体棒ab的受力运动方向不变，故C正确； D．乙图中的导体棒ab运动过程中在磁场中切割磁感线会产生感应电流，故D错误。 故选C。 16. 如图所示是小球从左侧最高点A由静止摆动到右侧最高点C的示意图，下列关于该过程中机械能及其转化的判断中，正确的是（　　） A. 小球的重力势能一直在减小 B. A点小球机械能最大 C. 小球的机械能守恒 D. 从A到C的过程中，小球的重力势能全部转化为动能 【答案】B 【解析】 【详解】小球从左侧最高点A由静止摆动到右侧最高点C： A．小球的质量不变，高度先降低后升高，重力势能先减小后增大，故A错误； B．小球摆动过程中，不断克服空气阻力做功，则机械能不断减小，因此A点小球机械能最大，故B正确； C．小球机械能不断减小，则机械能不守恒，故C错误； D．小球在A、C点速度均为0，则小球在A、C点动能均为0，因此从A到C的过程中，小球的重力势能转化为内能，故D错误。 故选B。 17. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后向左移动滑片，关于电表示数的变化，下列判断正确的是（　　） A. A示数变大，V1示数变大，V2示数变小 B. A示数变大，V1示数变小，V2示数大 C. A示数变小，V1示数变大，V2示数变小 D. A示数变小，V1示数变小，V2示数变大 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表V1测的是变阻器R2的两端电压，电压表V2测的是R1的两端电压。闭合开关后向左移动滑片，变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流变小，所以电流表A示数变小；R1的两端电压变小，所以电压表V2的示数变小，根据串联电路的电压特点可知，变阻器的两端电压变大，即V1示数变大，故C正确，ABD错误。 故选C。 三、实验题（每空2分，共16分） 18. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，小聪进行了如图甲、乙、丙所示的三次实验： （1）由甲、乙两图可以得到的结论是__________； （2）在实际操作中，小聪发现难以控制弹簧测力计拉物体做匀速直线运动，于是他设计了如图丁所示的实验。在加速拉动长木板的过程中，弹簧测力计的示数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）见解析 （2）不变 【解析】 【小问1详解】 比较甲、乙两次实验，压力大小不同，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，故可得结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 【小问2详解】 按图丁所示的实验装置进行实验，拉动长木板运动，木块相对于水平桌面处于静止状态，木块受到弹簧测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反。在加速拉动长木板的过程中，木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，拉力不变，则弹簧测力计的示数不变。 19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，老师提供的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，小明将杠杆的中点组装在支架上，杠杆静止时右端下沉，这时小明需要向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使没挂钩码的杠杆在水平位置平衡； （2）实验时，老师只提供了8个钩码，杠杆上每格等距。如图甲所示，当小明在杠杆的A处挂了4个钩码时，怎样挂钩码才能使杠杆仍然在水平位置平衡？请设计一种方案：__________； （3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是__________。 【答案】（1）左 （2）第四格挂3个 （3）杠杆自身重力对实验结论有影响 【解析】 【小问1详解】 当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左端调节，直到杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡的条件得到 4G×3L=3G×4L 故可在右端第3格处挂4个钩码或右端4处挂3个钩码。 【小问3详解】 图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 20. 如图甲所示是小明在“测量2.5V小灯泡的电功率”时连接的部分电路： （1）请用笔画线代替导线将实验电路补充完整，要求当变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗； （2）小明正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，则故障原因可能是__________； （3）小明排除故障后移动滑动变阻器到某一位置，此时电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，则他接下来的操作是__________。 【答案】（1） （2）灯泡断路 （3）见解析 【解析】 小问1详解】 根据滑片向右移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，由欧姆定律可知电路的总电阻变大，变阻器连入电路的电阻变大，所以滑动变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示： 【小问2详解】 闭合开关后，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，电流表示数解决零，可能电路中出现断路，电压表有示数且较大，故障的原因可能是灯泡断路。 【小问3详解】 灯在额定电压下正常发光，2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左端移动到电压表示数为额定电压2.5V，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率。 四、计算与推理题（第21小题6分，第22小题7分，第23小题7分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 学习了功和功率的概念之后，为了能够对功率大小有一个更清楚的认识，小明测量了自己爬楼过程中的功率大小。他测出如下数据：自身体重60kg，每个台阶的水平长度为30cm，竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，爬一层楼所用的时间为30s，请计算小明爬楼时克服自身重力做功的功率。 【答案】60W 【解析】 【详解】每个台阶的竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，则两层楼的高度为 小明爬楼时克服自身重力做的功为 根据可得，小明爬楼时克服自身重力做功的功率为 22. 一质量为70g的空心铁球恰好能够悬浮在水中，求：（ρ铁=7.9g/cm3，ρ水=1.0g/cm3） （1）铁球受到的浮力。 （2）铁球的体积。 （3）空心部分的体积。 【答案】（1）0.7N （2）70cm3 （3）61.1cm3 【解析】 【22题详解】 铁球的重力为 铁球悬浮在水中时，受到的浮力等于重力，所以铁球受到的浮力为 【23题详解】 铁球悬浮在水中时，铁球的体积等于排开水的体积，即铁球的体积是 【24题详解】 由得，铁球中铁的体积是 空心部分的体积 23. 电源自身也是有电阻的，所以实际电源（电压恒为U不变，内阻为r）可以等效为电压恒为U的电源和电阻r的串联，等效电路如图甲所示。当用如图乙所示的电路给R=10Ω的定值电阻供电时，不仅定值电阻R消耗电能，电源自身也在消耗电能，所以在物理学中用“电源的效率”来衡量电源的性能好坏（电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比）。如图丙所示的电路中，电源电压恒为3V不变，电流表示数为0.25A，试求： （1）电源的内阻r； （2）电源的效率； （3）电源在使用过程中，自身内阻r逐渐增大，则电源效率如何变化？请写出所依据物理公式和分析推理过程。 【答案】（1）2Ω （2）83.3% （3）变小，见解析 【解析】 【小问1详解】 图丙电源与电阻串联接入电路，根据欧姆定律可得电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电源的内阻 r=R0-R=12Ω-10Ω=2Ω 【小问2详解】 定值电阻的电功率 PR=I2R=(025A)2×10Ω=0.625W 电路总功率 P=UI=3V×0.25A=0.75W 电源的效率 【小问3详解】 根据P=I2R可知电源的效率 电源在使用过程中，自身内阻r逐渐增大，则电源效率变小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023年中考权威预测模拟试卷·物理（三） 注意事项：1.本试卷共四大题23小题，满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。 2.本卷中g取10N/kg。 3.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共4页，“答题卷”共4页。请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。 4，考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 某同学测量一物体长度的过程中，一共测量了四次，数值分别为3.57cm，3.58cm、3.59cm，3.57cm，则最终的结果应记录为____________cm。 2. 如图所示为手机上常见的音量调节界面，当显示条向右移动时，手机扬声器的________（选填“音调”“响度”或“音色”）将变大。 3. 如图所示，眼睛看到水中的A物体的像在B处，请画出人眼看到A物体像的光路图。 4. 我们知道，电饭锅所使用的电源线和加热电阻丝是串联的、电饭锅正常煮饭时，加热电阻丝温度很高，但电源线却不怎么热，这一现象说明电流通过导体产生的热量与_________有关。 5. 燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，其中将内能转化为机械能的冲程是 ______（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程。 6. 李师傅在上表面积为100cm2的薄金属板的外层镀了一层铝膜，所用铝的质量为27g，侧膜的厚度为_______mm。（铝的密度为2.7×103kg/m3） 7. A、B两个实心正方体的质量之比mA∶mB=4∶1，底面积之比SA∶SB=4∶1，将它们叠放在水平地面上，如图所示则A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比p1∶p2=____________。 8. 如图所示，物体重力G=1000N，当用力F拉动细绳，使物体做匀速直线运动时，A处细绳所承受拉力FA=200N，此时滑轮组的机械效率η=80%，则绳端拉力F=__________N。 9. 已知铜的比热容小于铝的比热容，相同质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同热量后再相互接触，则内能会从_______（选填“铜块传递给铝块”或“铝块传递给铜块”）。 10. 如图甲所示是电阻R和灯泡L的两端电压随电流变化的UI图像，现将电阻R与灯泡L按照如图乙所示的方式连接，则当通过灯泡的电流为0.4A时。电源电压U为___________V。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题所给出的选项中，只有一个符合题意） 11. 物理学中，把能呈现在光屏上的像称为实像，把不能呈现在光屏上，只能用眼睛直接看到的像称为虚像。根据“实像”和“虚像”的概念判断、下列加点的字所表示的“物体”中是实像的是（　　） A. 夏天浓密的树荫下圆形的光斑 B. 好奇的该子看鱼缸中自由游动的金鱼 C. 水中的蓝天白云 D. 放大镜后的文字 12. 如图所示是足球在空中飞行的轨迹示意图、关于足球在空中飞行过程中的受力情况，下列判断正确的是（ ） A. 足球受两个力的作用：重力和空气阻力 B. 足球受三个力的作用：重力、空气阻力和脚踢球的力 C. 足球受三个力的作用：重力、空气阻力和惯性力 D. 足球受四个力的作用：瓜力、空气阻力、脚踢球的力、惯性力 13. 对于生活中的现象我们会产生一些错误的认识，学习物理知识后就可以辨析这些认识的对与错了，请你根据你所学的物理知识对下列认识做出判断，其中正确的是（　　） A. 甲图中，若停止蹬车，自行车会慢慢停下来，这是因为自行车不再受到力的作用 B. 乙图中，鸡蛋碰石头，鸡蛋破裂，石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力 C. 丙图中，载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力 D. 丁图中，家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电 14. 如图所示是某物质加热过程中温度随时间变化图像，已知0~5min内该物质是固态，15~20min内该物质是液态，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程是物质的凝固过程图像 B. 该物质是非晶体 C. 5~10min内该物质温度不变，但内能增大 D. 该物质液态时比热容小于固态时的比热容 15. 如图所示为教材中的两幅示意图，关于这两幅图的说法正确的是（　　） A. 电动机的工作原理与甲图的原理相同 B. 乙图中闭合开关后，机械能转化电能 C. 若将乙图中电源的正负极和磁体的N、S极同时对调，则导体棒ab的受力运动方向不变 D. 乙图中的导体棒ab运动过程中不会产生感应电流 16. 如图所示是小球从左侧最高点A由静止摆动到右侧最高点C的示意图，下列关于该过程中机械能及其转化的判断中，正确的是（　　） A. 小球的重力势能一直在减小 B. A点小球机械能最大 C. 小球的机械能守恒 D. 从A到C的过程中，小球的重力势能全部转化为动能 17. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后向左移动滑片，关于电表示数的变化，下列判断正确的是（　　） A. A示数变大，V1示数变大，V2示数变小 B. A示数变大，V1示数变小，V2示数大 C. A示数变小，V1示数变大，V2示数变小 D. A示数变小，V1示数变小，V2示数变大 三、实验题（每空2分，共16分） 18. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，小聪进行了如图甲、乙、丙所示的三次实验： （1）由甲、乙两图可以得到的结论是__________； （2）在实际操作中，小聪发现难以控制弹簧测力计拉物体做匀速直线运动，于是他设计了如图丁所示的实验。在加速拉动长木板的过程中，弹簧测力计的示数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，老师提供的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，小明将杠杆的中点组装在支架上，杠杆静止时右端下沉，这时小明需要向__________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使没挂钩码的杠杆在水平位置平衡； （2）实验时，老师只提供了8个钩码，杠杆上每格等距。如图甲所示，当小明在杠杆A处挂了4个钩码时，怎样挂钩码才能使杠杆仍然在水平位置平衡？请设计一种方案：__________； （3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是__________。 20. 如图甲所示是小明在“测量2.5V小灯泡的电功率”时连接的部分电路： （1）请用笔画线代替导线将实验电路补充完整，要求当变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗； （2）小明正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，则故障原因可能是__________； （3）小明排除故障后移动滑动变阻器到某一位置，此时电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，则他接下来的操作是__________。 四、计算与推理题（第21小题6分，第22小题7分，第23小题7分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 学习了功和功率的概念之后，为了能够对功率大小有一个更清楚的认识，小明测量了自己爬楼过程中的功率大小。他测出如下数据：自身体重60kg，每个台阶的水平长度为30cm，竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，爬一层楼所用的时间为30s，请计算小明爬楼时克服自身重力做功的功率。 22. 一质量为70g的空心铁球恰好能够悬浮在水中，求：（ρ铁=7.9g/cm3，ρ水=1.0g/cm3） （1）铁球受到的浮力。 （2）铁球的体积。 （3）空心部分的体积。 23. 电源自身也是有电阻的，所以实际电源（电压恒为U不变，内阻为r）可以等效为电压恒为U的电源和电阻r的串联，等效电路如图甲所示。当用如图乙所示的电路给R=10Ω的定值电阻供电时，不仅定值电阻R消耗电能，电源自身也在消耗电能，所以在物理学中用“电源的效率”来衡量电源的性能好坏（电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比）。如图丙所示的电路中，电源电压恒为3V不变，电流表示数为0.25A，试求： （1）电源的内阻r； （2）电源的效率； （3）电源在使用过程中，自身内阻r逐渐增大，则电源效率如何变化？请写出所依据的物理公式和分析推理过程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $