2025年安徽省合肥市包河区中考物理三模试卷

2025年安徽省合肥市包河区中考物理三模试卷 一、填空题（每小题2分，共20分，将答案直接写在横线上，不必写出解题过程） 1．（2分）合肥市六月上旬就开始进入“梅雨季节”，这个时期常会观察到墙壁上出现“冒水”的现象，这是由于暖湿空气中的水蒸气遇冷 　 　 （填写物态变化的名称）形成小水珠造成的。 2．（2分）如图所示，“神舟十九号”两位宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行，这种现象表明声音 　 　 。 3．（2分）如图所示，一只质量为100g的汤匙在手指尖上保持水平静止状态，请在图中画出此时该汤匙所受力的示意图。（图中黑色圆点代表汤匙的重心位置） 4．（2分）如图所示，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求： （1）画出点光源S； （2）补充入射光线； （3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。 5．（2分）图示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。人们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，该石块的作用是：　 　 。 6．（2分）我国“三峡工程”是举世瞩目的水利工程。如图所示，当三峡大坝的蓄水位达到175m时，水对大坝底部产生的压强为 　 　 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3） 7．（2分）如图所示，将一物块系于已校零的弹簧测力计挂钩上，在空气中测力计示数为2.6N，测力计示数分别为1.8N和2.0N，分析计算可得未知液体密度为 　 　 。 8．（2分）如图所示，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S时，电流表的示数为0.4A，则定值电阻R1的阻值为 　 　 Ω。 9．（2分）闭合开关S后，小磁针静止时如图所示，则该小磁针的 　 　 （选填“A”或“B”）端为N极。 10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1阻值为R0（已知），同时闭合S和S1，电压表示数为U1；若仅闭合S，断开S1后电压表示数为U2，则此时电阻R2消耗的电功率为 　 　 （用已知量字母表示）。 二、选择题（每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请在答题卷的指定位置用2B铅笔将符合题意的选项序号填涂完整） 11．（2分）下列说法中正确的是（　　） A．运动状态发生改变的物体一定受到力的作用 B．光发生反射时，入射角大小一定等于反射角大小 C．固体在熔化过程中，其温度和内能都将增大 D．额定电功率越大的用电器工作时消耗的电能越多 12．（2分）2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭组合体发射升空的情景如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．火箭点火加速升空的过程中飞船的机械能减小 B．载人飞船加速升空的过程中宇航员的惯性将增大 C．火箭携带的燃料在燃烧过程中其热值保持不变 D．火箭上升的“升力”来自于地面对火箭的作用力 13．（2分）探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处。如图所示，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至10cm处的过程中（　　） A．一直变小 B．先变大后变小 C．先成实像后成虚像 D．先成倒立实像后成正立虚像 14．（2分）杭州宇宙树科技公司研制生产的“机器狗”静止在水平地面上情景如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．机器狗对水平地面的压力与机器狗所受的重力是一对平衡力 B．地面对机器狗的支持力与机器狗对地面的压力是一对平衡力 C．机器狗所受重力与地面对机器狗的支持力是一对相互作用力 D．地面对机器狗的支持力是由于水平地面发生弹性形变产生的 15．（2分）我国科学家自主研制的深海潜水器——“海斗一号”如图所示。该潜水器在马里亚海沟科考时创造最大下潜深度10908m，填补了世界无人潜水器万米科考记录的空白。不考虑海水密度和该潜水器体积的变化，“海斗一号”潜水器在海面下向下潜的过程中（　　） A．浮力变小，压强不变 B．浮力不变，压强变大 C．浮力变大，压强变小 D．浮力与压强变化无法确定 16．（2分）小明同学利用如图所示的实验装置探究“感应电流的产生条件”，保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时（　　） A．该装置相当于电动机模型 B．条形磁铁与线圈保持相对静止也可观察到灵敏电流表指针偏转 C．该装置中条形磁铁相当于电源 D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，灵敏电流表指针将向左偏转 17．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器滑片向左缓慢移动的过程中（　　） A．电压表V1的示数变小，电流表A的示数变小 B．电压表V2的示数变大，电流表A的示数不变 C．电压表V1示数和电流表A的示数乘积将变大 D．电压表V2的示数与电流表A示数的比值不变 三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分） 18．（4分）“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题： （1）如图甲所示，保持散光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度，在光屏上 　 　 （选填代表正确答案的字母）。 A.只能看到反射光路 B.反射光路和折射光路均看不到 C.只能看到折射光路 D.同时看到反射光路和折射光路 （2）如图乙所示、将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，光发生了反射与折射，根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为 　 　 。（填写夹角的度数） 19．（6分）利用如图所示的实验装置“探究杠杆平衡条件”，器材有杠杆（带有均匀刻度的直杆）、铁架台、细线、若干个质量相等的钩码、厚薄均匀且密度均匀的圆盘等。请你解答下列问题： （1）挂钩码前，杠杆静止在如图甲所示的位置，为了利用该杠杆方便探究杠杆的平衡条件　 　 。 （2）杠杆调节平衡后，将两个钩码挂在杠杆左侧且保持悬挂点位置不变，在F1和F2两个力的作用下均可使杠杆在水平位置平衡如图乙所示。分析可知：F1　 　 F2。（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）如图丙所示，将一个厚薄均匀且密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动（转轴阻力忽略不计），E点挂6个钩码，圆盘可在图示位置保持静止（即圆盘CG处于水平位置），将其改挂在图丙中 　 　 （选填“D”“F”“H”或“G”）点，松手后圆盘仍可在图丙所示位置保持平衡。 20．（6分）在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中，用到的实验器材有；电源（电压恒为4.5V）（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及若干根导线等。 （1）请根据图甲所示的实物电路，在图乙的虚线框内画出对应的电路图。 （2）在探究电流跟电压的实验中，为使实验结论更具普遍性，使用两个定值电阻进行实验并测得多组实验数据，分析图像可知：实验过程中所使用的两个定值电阻RA和RB的阻值之比为 　 　 。 （3）接下来，继续探究通过导体的电流与电阻的关系，实验中测得多组数据并根据实验数据输出I﹣R图像如图丁所示，当把接入电路中原来阻值为的15Ω的定值电阻换成阻值为20Ω的定值电阻时，闭合开关后　 　 （请将实验操作补充完整）。 四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分：解答要有必要的文字说明及物理公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21．（5分）利用一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置如图所示。已知物体重G物＝6×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速行驶时受到的摩擦力为汽车重力的0.03倍，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s2＝2500N，不考虑绳重及绳子与滑轮及滑轮轴的摩擦。求： （1）上述过程中，滑轮组的机械效率； （2）汽车匀速行驶过程中，汽车牵引力F1做功的功率大小。 22．（7分）如图所示，一个底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，其中盛有适量的水。将一个重为6N且不溶于水的石块用细绳系在弹簧测力计挂钩上，让石块浸没在水中且不接触杯壁和杯底水＝1.0×103kg/m3），稳定后弹簧测力计的示数为4N。求： （1）石块浸没水中时，所受的浮力大小； （2）石块的密度； （3）石块浸没水中时，突然系在测力计挂钩上的细绳断了，石块下沉至容器底部保持静止，容器对水平桌面的压强较细绳未断前变化了多少帕斯卡？（不计容器壁的厚度及细绳的质量和体积） 23．（8分）“海尔牌”某款电热水器的剖面图如图甲所示，该电热水器的加热电路如图乙所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，S1是手动开关，置于电热水器水箱外部，S2是温控开关，置于电热水器水箱内部，当水箱中水温低于设定温度40℃时S2自动闭合，达到40℃时S2自动断开。已知该电热水器的额定电压为220V，正常工作时其保温功率为200W，加热功率为2000W。水箱容量为50L。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）若将初温为25℃的一满箱水加热至设定温度，该过程中热水器加热效率为75%，则此过程中电热水器需要消耗多少电能？[c水＝4.2×105J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] （3）如图丙所示，电热水器的“防电墙”相当于一个大电阻，防电墙电阻的阻值约为2.5×107Ω，“防电墙”在电热水器漏电且接地线失效时，能使正在淋浴的人体（人体潮湿时电阻约为1000Ω），请通过计算说明此时该电热水器还能否保证人淋浴时的人身安全？（不计其他水路电阻） 2025年安徽省合肥市包河区中考物理三模试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共7小题） 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 A C B D B D C 一、填空题（每小题2分，共20分，将答案直接写在横线上，不必写出解题过程） 1．（2分）合肥市六月上旬就开始进入“梅雨季节”，这个时期常会观察到墙壁上出现“冒水”的现象，这是由于暖湿空气中的水蒸气遇冷 　液化　 （填写物态变化的名称）形成小水珠造成的。 【答案】液化。 【分析】物质由气态变成液态的现象叫做液化，水蒸气遇冷就会液化成小水滴。 【解答】解：六月上旬就开始进入“梅雨季节”，常会观察到墙壁上出现“冒水”的现象。 故答案为：液化。 2．（2分）如图所示，“神舟十九号”两位宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行，这种现象表明声音 　不能在真空中传播　 。 【答案】不能在真空中传播。 【分析】声音的传播需要介质，真空不能传声。 【解答】解：这种现象表明声音不能在真空中传播。地球表面有大气层，所以人们能直接对话，接近真空状态，因此声音无法传播。 故答案为：不能在真空中传播。 3．（2分）如图所示，一只质量为100g的汤匙在手指尖上保持水平静止状态，请在图中画出此时该汤匙所受力的示意图。（图中黑色圆点代表汤匙的重心位置） 【答案】 【分析】知道汤匙的质量，利用重力公式求其重力； 汤匙被支起，处于平衡状态，手对汤匙的支持力和重力是一对平衡力，过重心作出重力、支持力。 【解答】解：汤匙的重力：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝4N；汤匙处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，其作用点都在重心处 4．（2分）如图所示，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求： （1）画出点光源S； （2）补充入射光线； （3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据平面镜成像的特点做出S； （2）根据发光点和反射点做出入射光线； （3）从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴。 【解答】解：（1）平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的； （2）由图可知，像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点，该光线为入射光线； （3）从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴；如图所示： 5．（2分）图示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。人们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，该石块的作用是：　减小压强　 。 【答案】减小压强。 【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关，据此利用控制变量法分析解答。 【解答】解：支架下端垫底面积较大的石块，是在压力一定时。 故答案为：减小压强。 6．（2分）我国“三峡工程”是举世瞩目的水利工程。如图所示，当三峡大坝的蓄水位达到175m时，水对大坝底部产生的压强为 　1.75×106　 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3） 【答案】1.75×106 【分析】根据液体压强公式p＝ρ水gh求出水对大坝底部产生的压强。 【解答】解：水对大坝底部产生的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×105kg/m3×10N/kg×175m＝1.75×103Pa。 故答案为：1.75×106。 7．（2分）如图所示，将一物块系于已校零的弹簧测力计挂钩上，在空气中测力计示数为2.6N，测力计示数分别为1.8N和2.0N，分析计算可得未知液体密度为 　0.75×103kg/m3　 。 【答案】0.75×103kg/m3。 【分析】根据称重法F浮＝G﹣F拉求出物体A依次浸没在水和未知液体中的浮力；利用F浮＝ρ液gV排列方程组可得未知液体的密度。 【解答】解：由图甲可知，物体的重力为2.6N，将其完全浸没在水中时， 由称重法可知物体浸没在水中时受到的浮力为 F浮＝G﹣F示＝2.6N﹣1.2N＝0.8N； 由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：8.8N＝ρ水gV排；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 由图丙可知，物体浸没在未知液体中时，则由称重法可知物体浸没在该液体中时受到的浮力为 F浮′＝G﹣F示′＝2.4N﹣2.0N＝2.6N； 由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得：0.6N＝ρ液gV排；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 浸没时V排＝V不变，联立①②解得ρ液＝0.75ρ水＝0.75×105kg/m3。 故答案为：0.75×108kg/m3。 8．（2分）如图所示，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S时，电流表的示数为0.4A，则定值电阻R1的阻值为 　6.25　 Ω。 【答案】6.25。 【分析】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。根据欧姆定律可知定值电阻R1的阻值； 【解答】解：闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流5两端的电压。 根据欧姆定律可知定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝6.25Ω。 故答案为：3.25。 9．（2分）闭合开关S后，小磁针静止时如图所示，则该小磁针的 　A　 （选填“A”或“B”）端为N极。 【答案】A 【分析】由安培定则判断通电螺线管的N、S极，由磁极间的相互作用可知小磁针的极性。 【解答】解：由图可知，电流从上端流入，通电螺线管上端为N极，由磁极间的相互作用可知小磁针的A端为N极。 故答案为：A。 10．（2分）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1阻值为R0（已知），同时闭合S和S1，电压表示数为U1；若仅闭合S，断开S1后电压表示数为U2，则此时电阻R2消耗的电功率为 　　 （用已知量字母表示）。 【答案】。 【分析】闭合S和S1，电路为R1的基本电路，电压表测量电源电压；断开S1时，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，电压表的示数为U2；根据串联电路电压关系求出电阻R2两端的电压，由欧姆定律求出电路中电流；最后P＝UI计算出电阻R2消耗的电功率。 【解答】解：闭合S和S1，电路为R1的基本电路，电压表测量电源电压2，因此电源电压为U＝U1； 若仅闭合S，断开S1时，两电阻串联4两端的电压，大小为U2； R2两端的电压为U′＝U6﹣U2，通过R1的电流： I3＝＝； 因为串联电路电流处处相等，所以I2＝I2＝； 此时电阻R7消耗的电功率： P2＝U′I2＝（U3﹣U2）×＝。 故答案为：。 二、选择题（每小题2分，共14分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请在答题卷的指定位置用2B铅笔将符合题意的选项序号填涂完整） 11．（2分）下列说法中正确的是（　　） A．运动状态发生改变的物体一定受到力的作用 B．光发生反射时，入射角大小一定等于反射角大小 C．固体在熔化过程中，其温度和内能都将增大 D．额定电功率越大的用电器工作时消耗的电能越多 【答案】A 【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因； （2）光发生反射时反射角等于入射角； （3）根据晶体和非晶体熔化特点作答； （4）由W＝Pt可知，电流所做的功的多少与电功率和通电的时间有关。 【解答】解：A、力是改变物体运动状态的原因，该物体一定受到力的作用； B、光发生反射时，故B错误； C、晶体在熔化过程中温度不变，故C错误； D、不知道工作时间和实际功率，消耗的电能不一定越多。 故选：A。 12．（2分）2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭组合体发射升空的情景如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．火箭点火加速升空的过程中飞船的机械能减小 B．载人飞船加速升空的过程中宇航员的惯性将增大 C．火箭携带的燃料在燃烧过程中其热值保持不变 D．火箭上升的“升力”来自于地面对火箭的作用力 【答案】C 【分析】（1）飞船在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大。而机械能等于动能与势能之和。 （2）惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关。 （3）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。 （4）物体间力的作用是相互的。 【解答】解：A、飞船在加速升空的过程中，速度增大；高度增加。而机械能等于动能与势能之和，故A错误。 B、惯性是物体的固有属性。载人飞船加速升空过程中，所以其惯性不变。 C、热值是燃料的一种特性，与燃料的质量。所以火箭携带的燃料在燃烧过程中，故C正确。 D、火箭升空时，根据力的作用是相互的，使火箭上升，而不是地面对火箭的作用力。 故选：C。 13．（2分）探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处。如图所示，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至10cm处的过程中（　　） A．一直变小 B．先变大后变小 C．先成实像后成虚像 D．先成倒立实像后成正立虚像 【答案】B 【分析】当物距大于一倍焦距，成实像，成实像时，物距减小，像变大，当物距小于一倍焦距，成虚像，成虚像时，物距减小，像变小 【解答】解：当物距小于10cm时，凸透镜成虚像，像距变大；当物距大于10cm时，成实像时，像越小，物距变大，故B正确。 故选：B。 14．（2分）杭州宇宙树科技公司研制生产的“机器狗”静止在水平地面上情景如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．机器狗对水平地面的压力与机器狗所受的重力是一对平衡力 B．地面对机器狗的支持力与机器狗对地面的压力是一对平衡力 C．机器狗所受重力与地面对机器狗的支持力是一对相互作用力 D．地面对机器狗的支持力是由于水平地面发生弹性形变产生的 【答案】D 【分析】（1）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上； （2）一对相互作用力的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上； （3）物体发生弹性形变后具有弹力。 【解答】解：A、机器狗对水平地面的压力与机器狗所受的重力作用在两个物体上，故A错误； B、地面对机器狗的支持力与机器狗对地面的压力作用在两个物体上，故B错误； C、机器狗所受重力与地面对机器狗的支持力作用在一个物体上，故C错误； D、地面对机器狗的支持力的施力物体是地面，故D正确。 故选：D。 15．（2分）我国科学家自主研制的深海潜水器——“海斗一号”如图所示。该潜水器在马里亚海沟科考时创造最大下潜深度10908m，填补了世界无人潜水器万米科考记录的空白。不考虑海水密度和该潜水器体积的变化，“海斗一号”潜水器在海面下向下潜的过程中（　　） A．浮力变小，压强不变 B．浮力不变，压强变大 C．浮力变大，压强变小 D．浮力与压强变化无法确定 【答案】B 【分析】（1）根据F浮＝ρ水gV排分析潜水器下潜过程中所受浮力的变化情况。 （2）根据p＝ρgh分析潜水器下潜过程中所受海水压强的变化情况。 【解答】解：潜水器浸没在海水里下潜的过程中，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ海水gV排可知，潜水器所受浮力不变； 潜水器浸没在海水里下潜的过程中，深度h增加，根据p＝ρgh可知，故B正确。 故选：B。 16．（2分）小明同学利用如图所示的实验装置探究“感应电流的产生条件”，保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时（　　） A．该装置相当于电动机模型 B．条形磁铁与线圈保持相对静止也可观察到灵敏电流表指针偏转 C．该装置中条形磁铁相当于电源 D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，灵敏电流表指针将向左偏转 【答案】D 【分析】（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；发电机是利用电磁感应现象制成的； （2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动； （3）影响感应电流的因素：磁场方向；导体切割磁感线运动方向。 【解答】解：A、保持线圈位置不动，观察到灵敏电流表的指针向右偏转，这是电磁感应现象，故A错误； B、条形磁铁与线圈保持相对静止，不会产生感应电流，故B错误； C、线圈做切割磁感线运动时，相当于电源； D、若将条形磁铁从线圈中向左拔出，产生感应电流的方向改变，故D正确。 故选：D。 17．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器滑片向左缓慢移动的过程中（　　） A．电压表V1的示数变小，电流表A的示数变小 B．电压表V2的示数变大，电流表A的示数不变 C．电压表V1示数和电流表A的示数乘积将变大 D．电压表V2的示数与电流表A示数的比值不变 【答案】C 【分析】由电路图可知，闭合开关，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，进而判断出电压表V1的示数与电流表的示数之积以及电压表V2的示数与电流表的示数之比的变化。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关1与滑动变阻器R2串联，电压表V5测定值电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 闭合开关S，将滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电路的总电阻变小，根据I＝，电流表示数变大； 根据U＝IR可知定值电阻R1两端的电压变大，电压表V1示数变大，故A错误； 根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，故B错误； 由于电压表V1的示数变大，电流表A的示数变大1和电流表A示数的乘积变大，故C正确； 由于电压表V4的示数变小，电流表A的示数变大2的示数与电流表A的示数之比变小，故D错误。 故选：C。 三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分） 18．（4分）“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题： （1）如图甲所示，保持散光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度，在光屏上 　B　 （选填代表正确答案的字母）。 A.只能看到反射光路 B.反射光路和折射光路均看不到 C.只能看到折射光路 D.同时看到反射光路和折射光路 （2）如图乙所示、将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，光发生了反射与折射，根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为 　60°　 。（填写夹角的度数） 【答案】（1）B；（2）60°。 【分析】（1）（2）光的折射规律：光从空气斜射入水或其它介质时，反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线、折射光线与入射光线位于法线两侧；反射角等于入射角，折射角小于入射角。 【解答】解：（1）光从空气斜射入水或其它介质时，反射光线、法线在同一平面内，反射光线与光屏不在同一平面内，则在光屏上反射光线和折射光线均看不到，ACD不符合题意； （2）如图乙所示、将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，根据光的反射定律和光的折射规律可知，折射光线与分界面的夹角为90°﹣30°＝60°。 故答案为：（1）B；（2）60°。 19．（6分）利用如图所示的实验装置“探究杠杆平衡条件”，器材有杠杆（带有均匀刻度的直杆）、铁架台、细线、若干个质量相等的钩码、厚薄均匀且密度均匀的圆盘等。请你解答下列问题： （1）挂钩码前，杠杆静止在如图甲所示的位置，为了利用该杠杆方便探究杠杆的平衡条件　将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡　 。 （2）杠杆调节平衡后，将两个钩码挂在杠杆左侧且保持悬挂点位置不变，在F1和F2两个力的作用下均可使杠杆在水平位置平衡如图乙所示。分析可知：F1　＜　 F2。（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）如图丙所示，将一个厚薄均匀且密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动（转轴阻力忽略不计），E点挂6个钩码，圆盘可在图示位置保持静止（即圆盘CG处于水平位置），将其改挂在图丙中 　D、F　 （选填“D”“F”“H”或“G”）点，松手后圆盘仍可在图丙所示位置保持平衡。 【答案】（1）将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡；（2）＜；（3）D、F。 【分析】（1）在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向杠杆上翘的一端调节； （2）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大； （3）根据杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解：（1）由图可知，杠杆的左端上翘，使杠杆在水平位置平衡，又便于测量力臂； （2）将两个钩码挂在杠杆左侧且保持悬挂点位置不变，在F1和F2两个力的作用下均可使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计示数变大，F8＜F2； （3）将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动且不计摩擦，E点挂6个钩码；D、F点与E点的力臂大小相等、F点。 故答案为：（1）将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡；（3）D、F。 20．（6分）在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中，用到的实验器材有；电源（电压恒为4.5V）（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及若干根导线等。 （1）请根据图甲所示的实物电路，在图乙的虚线框内画出对应的电路图。 （2）在探究电流跟电压的实验中，为使实验结论更具普遍性，使用两个定值电阻进行实验并测得多组实验数据，分析图像可知：实验过程中所使用的两个定值电阻RA和RB的阻值之比为 　1：2　 。 （3）接下来，继续探究通过导体的电流与电阻的关系，实验中测得多组数据并根据实验数据输出I﹣R图像如图丁所示，当把接入电路中原来阻值为的15Ω的定值电阻换成阻值为20Ω的定值电阻时，闭合开关后　滑动变阻器滑片向右滑动，直到电压表示数为2.5V为止　 （请将实验操作补充完整）。 【答案】（1）见解答图；（2）1：2；（3）滑动变阻器滑片向右滑动，直到电压表示数为2.5V为止。 【分析】（1）根据实物图画出电路图； （2）根据图丙结合串联电路分压原理求出RA和RB的阻值之比； （3）根据图丁求出定值电阻两端的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向。 【解答】解：（1）由图甲知，滑动变阻器、R、开关依次连接在电源两极间，据此画出电路图如图所示： ； （2）由图丙可知，当电流为0.2A时，RA两端电压为4V，RB两端电压为2V，根据串联分压原理可知， ＝＝＝1：2； （3）由图丁知，定值电阻两端的电压UV＝4.5A×5Ω＝……＝8.1A×25Ω＝2.8V； 实验中，当把15Ω的电阻换成20Ω的电阻后，电阻两端的电压变大，根据串联电路电压的规律，由分压原理，故应把滑动变阻器滑片向右滑动。 故答案为：（1）见解答图；（2）1：2，直到电压表示数为6.5V为止。 四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分：解答要有必要的文字说明及物理公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21．（5分）利用一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置如图所示。已知物体重G物＝6×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速行驶时受到的摩擦力为汽车重力的0.03倍，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s2＝2500N，不考虑绳重及绳子与滑轮及滑轮轴的摩擦。求： （1）上述过程中，滑轮组的机械效率； （2）汽车匀速行驶过程中，汽车牵引力F1做功的功率大小。 【答案】（1）上述过程中，滑轮组的机械效率为80%； （2）汽车匀速行驶过程中，汽车牵引力F1做功的功率大小为6×103W。 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率； （2）牵引力的大小等于绳子拉力加上阻力，利用P＝＝＝F1v'＝F1nv计算牵引力的功率。 【解答】解：（1）由图可知，n＝3 η＝＝＝＝＝×100%＝80%； （2）汽车受向右的牵引力、向左的阻力f和向左的绳子拉力F2，根据力的平衡条件可得，汽车受到的牵引力： F7＝F2+f＝F2+2.03G车＝2500N+0.03×5×102N＝4×103N； 汽车匀速行驶过程中，汽车牵引力F7做功的功率为： P＝＝＝F1v'＝F5nv＝4×103N×7×0.5m/s＝7×103W。 答：（1）上述过程中，滑轮组的机械效率为80%； （2）汽车匀速行驶过程中，汽车牵引力F1做功的功率大小为6×103W。 22．（7分）如图所示，一个底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，其中盛有适量的水。将一个重为6N且不溶于水的石块用细绳系在弹簧测力计挂钩上，让石块浸没在水中且不接触杯壁和杯底水＝1.0×103kg/m3），稳定后弹簧测力计的示数为4N。求： （1）石块浸没水中时，所受的浮力大小； （2）石块的密度； （3）石块浸没水中时，突然系在测力计挂钩上的细绳断了，石块下沉至容器底部保持静止，容器对水平桌面的压强较细绳未断前变化了多少帕斯卡？（不计容器壁的厚度及细绳的质量和体积） 【答案】（1）石块所受的浮力为2N； （2）石块的密度为3×103kg/m3； （3）容器对水平桌面的压强较细绳未断前变化了400Pa。 【分析】（1）利用称重法计算石块受到的浮力； （2）根据F浮＝ρ液gV排和G＝mg＝ρVg列方程计算石块的密度； （3）对整体受力分析，分析对桌面压力的变化，利用p＝可求容器底对桌面的压强。 【解答】解：（1）根据称重法，石块受到的浮力： F浮＝G﹣F＝6N﹣4N＝8N； （2）由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：2N＝ρ水gV排；物体的重力为6N，根据G＝mg＝ρVg可得：3N＝ρ物gV； 浸没时V排＝V，解得ρ物＝3ρ水＝3.5×103kg/m3， （3）将杯子、水和石块看成整体，压力等于总重力减去拉力，故对桌面的压力增大的大小等于细线的拉力； 故增大的压强p＝＝＝400Pa。 答：（1）石块所受的浮力为2N； （2）石块的密度为8×103kg/m3； （3）容器对水平桌面的压强较细绳未断前变化了400Pa。 23．（8分）“海尔牌”某款电热水器的剖面图如图甲所示，该电热水器的加热电路如图乙所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，S1是手动开关，置于电热水器水箱外部，S2是温控开关，置于电热水器水箱内部，当水箱中水温低于设定温度40℃时S2自动闭合，达到40℃时S2自动断开。已知该电热水器的额定电压为220V，正常工作时其保温功率为200W，加热功率为2000W。水箱容量为50L。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）若将初温为25℃的一满箱水加热至设定温度，该过程中热水器加热效率为75%，则此过程中电热水器需要消耗多少电能？[c水＝4.2×105J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] （3）如图丙所示，电热水器的“防电墙”相当于一个大电阻，防电墙电阻的阻值约为2.5×107Ω，“防电墙”在电热水器漏电且接地线失效时，能使正在淋浴的人体（人体潮湿时电阻约为1000Ω），请通过计算说明此时该电热水器还能否保证人淋浴时的人身安全？（不计其他水路电阻） 【答案】（1）电热丝R1的阻值为242Ω； （2）此过程中电热水器需要消耗4.2×106J的电能； （3）如果该电热水器出现漏电且接地线失效的故障，此时该电热水器还能保证人淋浴时的人身安全。 【分析】（1）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据题意可知此时电热水器处于加热状态，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电热水器处于保温状态；由P＝可知电热丝R1的阻值； （2）根据密度公式求出满箱水的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据效率公式求出电热水器消耗的电能； （3）如果该电热水器出现漏电且接地线失效的故障时，防电墙电阻与人体构成回路，根据串联电路的特点和欧姆定律计算出电流，根据欧姆定律求出人体两端的电压，即可判断是否安全。 【解答】解：（1）由图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，R4、R2并联，根据题意可知，由表格参数可知加热＝2000W， 当开关S1闭合、S7断开时，只有R1工作，电热水器处于保温状态，电热水器的保温功率P保温＝200W， 由P＝可知电热丝R6的阻值R1＝＝＝242Ω； （2）满箱水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103/m3×50×10﹣3m2＝50kg， 水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.8×103J/（kg•℃）×50kg×（40℃﹣25℃）＝3.15×106J， 电热水器消耗的电能：W＝＝＝4.6×106J； （3）如果该电热水器出现漏电且接地线失效的故障时，由图丙可知：防电墙电阻与人体构成回路 I＝＝＝≈8.8×10﹣7A， 则人体两端的电压为：U人＝IR人＝8.8×10﹣4A×1000Ω＝0.0088V＜12V， 所以能保证人淋浴时的人身安全。 答：（1）电热丝R1的阻值为242Ω； （2）此过程中电热水器需要消耗7.2×106J的电能； （3）如果该电热水器出现漏电且接地线失效的故障，此时该电热水器还能保证人淋浴时的人身安全。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$