一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题3分，共18分）
1．（3分）（2014•贵阳）露，是常见的自然现象之一，如图所示，露水是空气中水蒸气经下列哪一物态变化形成的（ ）
A． 液化 B． 凝固 C． 凝华 D． 熔化
考点： 液化及液化现象．
专题： 汽化和液化、升华和凝华．
分析： 液化是指物质从气态变为液态的过程，它需要放热．
解答： 解：
早晨，空气温度较低，空气中的水蒸气放热液化形成液态小水珠，形成露水．
故选A．
点评： 本题难度较小，重点考查学生对生活中液化现象的解释能力；平时的学习中，要注意知识的积累，来解释身边的一些现象．
2．（3分）（2014•贵阳）我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A． 大力发展火力发电 B． 多烧煤少用天然气
C． 多安装景观灯，使城市更美 D． 大力开发风能和太阳能
| 考点： | 有利于节约能源的措施． |
| 专题： | 能源的利用与发展． |
| 分析： | （1）根据大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘进行解答； （2）根据天然气的主要成分是甲烷，含硫的煤燃烧时会生成一种主要的大气污染物二氧化硫，往往导致酸雨的产生进行解答； （3）电能是由其他能量转化来的，大量使用电能同样会造成能源浪费； （4）根据大力开发和利用太阳能、风能可以节约化石燃料进行解答． |
| 解答： | 解： A、大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘，会造成环境污染，不符合生态文明与绿色发展的要求，故A错误； B、天然气的主要成分是甲烷，燃烧后的产物是水与二氧化碳，无污染且产热量较高是较清洁的能源，而含硫的煤燃烧会生成二氧化硫污染空气，二氧化硫与雨水结合，从而形成酸雨，酸雨会破坏森林植被，故B错误； C、为了节能环保要尽量少使用景观灯，故C错误； D、大力开发和利用太阳能、风能可以节约化石燃料，有利于缓解我国能源紧张，故D正确． 故选D． |
| 点评： | 本题考查环境保护应从几方面进行，提高环境质量，保护环境人人有责． |
3．（3分）（2014•贵阳）1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，这一发现标志着人类电气化时代的到来．根据电磁感应原理制造的机器是（ ）
| A． | 蒸汽机 | B． | 内燃机 | C． | 发电机 | D． | 电动机 |
| 考点： | 电磁感应． |
| 专题： | 电动机、磁生电． |
| 分析： | 电磁感应现象原理的内容是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流．从能的转化的角度来看是将机械能转化为内能的装置． |
| 解答： | 解：A、蒸汽机是将蒸汽的内能转化为机械能，故不符合题意； B、内燃机有汽油机和柴油机，是将内能转化为机械能的装置，故不符合题意； C、发电机是利用电磁感应，将机械能转化为电能的装置，故符合题意； D、电动机是利用通电导体在磁场中受力而制成的装置，故不符合题意； 故选C． |
| 点评： | 蒸汽机初中物理课本涉及的内容很少，同学们不了解，所以可以从能的转化的角度来解决这个问题． |
4．（3分）（2014•贵阳）去年6月20日，“神舟十号”航天员王亚平，在天宫一号内为我们上了一节充满奇幻的太空课．如图所示，是她在展示她制作的一个太空水球，根据这张图片上的情景可以判断，这个水球（ ）
| A． | 相当于一个凸透镜 | B． | 相当于一个凹透镜 | |
| C． | 相当于一个平面镜 | D． | 所成王亚平的像是虚像 |
| 考点： | 凸透镜成像的应用． |
| 专题： | 透镜及其应用． |
| 分析： | 凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机． |
| 解答： | 解：根据图示可知，像为倒立、缩小的实像，那么水球相当于凸透镜，照相机（或摄像机等）就是利用这一成像原理，只有选项A正确． 故选A． |
| 点评： | 根据物距和像距的关系，判断凸透镜成像性质和应用，是一种常用的方法，一定要熟练掌握． |
5．（3分）（2014•贵阳）如图所示，是国产歼﹣15舰载机正在“辽宁号”航母上进行阻拦着舰时的情景：战机呼啸着舰，机尾挂钩精准钩住阻拦索，在阻拦索的拉力帮助下，使战机在航母的飞行甲板上短距离滑行便停下来．根据对舰载机着舰过程的介绍可判断，舰载机在滑行过程中（ ）
| A． | 受平衡力的作用 | B． | 其机械能逐渐减小 | |
| C． | 使“辽宁号”航母的内能减小 | D． | 使“辽宁号”航母的机械能减小 |
| 考点： | 动能和势能的大小变化． |
| 专题： | 机械能及其转化． |
| 分析： | （1）平衡状态包括：静止状态和匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体不受力或者受平衡力的作用． （2）动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；动能和势能统称为机械能，且机械能和内能之间可以相互转化； （3）克服摩擦做功使物体内能增加，温度升高； |
| 解答： | 解：A、舰载机着舰滑行过程中，由于惯性向前运动，水平方向上受到阻拦索的向后拉力和航母甲板向后的摩擦阻力，受非平衡力作用，故A错误； B、舰载机在阻拦索的向后拉力和航母甲板向后的摩擦阻力作用下，速度逐渐变小而停止，动能减小、重力势能不变，其机械能逐渐减小，故B正确； C、舰载机着舰滑行过程中，克服摩擦做功，使航母内能增大，故C错误； D、舰载机着陆后，使航母的质量增大，所以航母的机械能增大，故D错误． 故选B． |
| 点评： | 本题通过舰载机在航母上着陆综合考查了机械能的转化、内能的改变、力的平衡等知识，知道动能、重力势能、机械能的影响因素，并理解能量的相互转化过程是解决该题的关键． |
6．（3分）（2014•贵阳）甲和乙两灯泡的额定电压均为6V，若甲、乙两灯泡的电流随其两端电压变化的图象如图所示．现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电源电压最大为（ ）
| A． | 6V | B． | 8V | C． | 10V | D． | 12V |
| 考点： | 欧姆定律的应用． |
| 专题： | 应用题；图析法；欧姆定律． |
| 分析： | 由图可知灯泡甲的电流大于灯泡乙的电流，故两灯串联后使其中一个灯泡正常发光时只能是灯泡乙正常发光，正常发光时的电压为额定电压，根据串联电路电流规律可知两灯电流相等，利用图象读出此时灯泡甲的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的最大电压． |
| 解答： | 解：由图象可知：灯泡甲正常工作时的电流为1A，灯泡乙正常工作时的电流为0.5A， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光时，电路的最大电流为0.5A； 由图象可知，0.5A所对应两灯泡的电压分别U甲=2V，U乙=6V， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴电源最大电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V． 故选B． |
| 点评： | 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解． |
二、填空题（共5小题，每空2分，共14分）
7．（2分）（2014•贵阳）石墨烯是人类目前研制出的最薄、最坚硬的纳米材料，它还具有其他一些物理特性，利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热，这说明它的导热性 强 （选填“强”或“弱”）．
| 考点： | 物质的基本属性． |
| 专题： | 粒子与宇宙、材料世界． |
| 分析： | 石墨烯可以加快用电器在工作时的散热，说明石墨烯的导热性能好． |
| 解答： | 解： 石墨烯是人类目前研制出的最薄、最坚硬的纳米材料，利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热，这说明它的导热性强． 故答案为：强． |
| 点评： | 不同的物质有不同的物理属性，不同的物理属性有不同的特殊应用． |
8．（2分）（2014•贵阳）2013年上海科技活动节推出了一处节能环保、可调节室温的江水源热泵技术．如图所示是其夏天工作时的流程，当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器存在的温度差，通过 热传递 的方式带走室内热量，从而实现降温．
| 考点： | 热传递． |
| 专题： | 分子热运动、内能． |
| 分析： | 改变物体内能的方法有： 一是热传递，高温物体放出热量、降低温度、内能减少；低温物体吸收热量、温度升高、内能增加． 二是做功，对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体的内能增加、温度升高；物体对外做功（气体膨胀做功），物体的内能减少、温度降低． |
| 解答： | 解：江水和冷凝器之间存在温度差，所以热量会从高温物体传递给低温物体，因此发生的是热传递； 故答案为：热传递． |
| 点评： | 做功和热传递都可以改变物体的内能，在效果上是等效的，但其实质不同． |
9．（4分）（2014•贵阳）宇宙大千世界，从宏观到微观，从天体到原子，似乎都有那么多惊人的相同规律．如图所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与 原子 的核式结构模型十分相似，其中，原子核相当于太阳，绕核运动的 电子 就相当于行星．
| 考点： | 人类探究太阳系及宇宙的历程；原子的核式模型． |
| 专题： | 粒子与宇宙、材料世界． |
| 分析： | 卢瑟福提出的核式结构模型为：原子是由位于原子中心的原子核，及核外绕核转动的一定数目的电子组成的；而原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的． |
| 解答： | 解： 原子的结构与太阳系十分相似，位于原子中心的原子核相当于太阳，电子相当于绕太阳运行的行星． 故答案为：原子；电子． |
| 点评： | 本题考查原子的核式结构模型与太阳系的相似之处，为考查的热点问题，应熟练掌握． |
10．（4分）（2014•贵阳）如图所示，两个完全相同的容器装满水，且水深均为0.3m，其中a容器只有水，b容器的水中漂浮着一只玩具鸭，则水对a容器底的压强是 3000 Pa；若两个容器的总质量分别为ma和mb，则ma = mb（选填“＞”、“=”或“＜”）．（ρ水=1.0×103kg/m3）．
| 考点： | 液体的压强的计算． |
| 专题： | 计算题；压强、液体的压强． |
| 分析： | （1）知道a容器内水的深度，根据p=ρgh求出水对a容器底的压强； （2）鸭子漂浮在水面上，所以鸭子受到的浮力与其重力相等，则鸭子的重力等于排开水的重力，据此进行分析解答． |
| 解答： | 解：（1）水对a容器底的压强： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa； （2）因鸭子漂浮， 所以，F浮=G排=G鸭， 即：放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力， 因两个容器完全相同， 所以，两个容器的总质量相等． 故答案为：3000；=． |
| 点评： | 本题考查了液体压强公式和物体浮沉条件、阿基米德原理的应用，分析好玩具鸭排开水的重力和自身重力之间的关系是关键． |
11．（2分）（2014•贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω．移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P2′．若P2：P2′=8：9，则电源电压为 6 V．
| 考点： | 欧姆定律的应用；电功率的计算． |
| 专题： | 计算题；欧姆定律；电能和电功率． |
| 分析： | 根据欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，利用P=UI表示出P2、P2′，利用P2：P2′=8：9即可求出电源电压． |
| 解答： | 解：滑动变阻器的滑片P距左端处时，R1、R2串联， I=，U2=U﹣U1， P2=U2I=（U﹣U1）， 移动滑片将其置于某位置时，R1、R2′串联， I′=，U2′=U﹣U1′， P2′=U2′I′=（U﹣U1′）， ∵P2：P2′=8：9 ∴（U﹣U1）：（U﹣U1′）=8：9 即：（U﹣2V）×：（U﹣3V）×=8：9 解得：U=6V 故答案为：6． |
| 点评： | 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是灵活利用功率公式． |
三、解答题（共3小题，共9分）
12．（3分）（2014•贵阳）随着社会的发展，噪声污染越来越严重地影响着我们的身心健康．请你结合相关物理知识和生活实际，为我市创建宜居城市，提出两条减弱噪声的合理措施．
| 考点： | 防治噪声的途径． |
| 专题： | 声现象． |
| 分析： | 减弱噪声的途径有三条：即在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱． |
| 解答： | 解：从减弱噪声的三种途径上考虑：公共场合不大声喧哗，这是在声源处减弱噪声，植树造林；在高速公路两旁修建隔音墙，即是通过在声音的传播过程中减弱了噪声的传播． |
| 点评： | 本题结合实际生活考查了减弱噪声的措施，难度不大，是一道基础题． |
13．（3分）（2014•贵阳）超导是导体电阻为零的现象，目前我们只研制出了低温下的超导材料．若我们研制出常温下的超导材料并作为输电导线，那么，还需要采用高压输电吗？为什么？
| 考点： | 焦耳定律的计算公式及其应用． |
| 专题： | 简答题；电与热、生活用电． |
| 分析： | 根据超导材料的电阻为零和高压输电的目的、焦耳定律进行解答． |
| 解答： | 解：不需要．采用高压输电是为了减少电能在输电电线上的损耗；而现利用超导材料做导线，电阻为0，由焦耳定律Q=I2Rt可知，无论电流多大，输电导线上都不可能有电能损耗，所以无需高压输电． |
| 点评： | 本题考查了学生对超导现象和焦耳定律的应用、关键是知道高压输电的目的． |
14．（3分）（2014•贵阳）如图所示，金属框abcd从一磁场区域上方自由下落（图中“×”为垂直纸面的磁感线），下落过程中金属框始终保持竖直状态．分析在金属框cd边进入磁场后，到ab边进入磁场前的某一过程中，它是否可能做匀速直线运动？请阐述理由．不计空气阻力．
| 考点： | 电磁感应；力与运动的关系． |
| 专题： | 电动机、磁生电；运动和力． |
| 分析： | 物体做匀速直线运动时的受力情况有两种：不受力或者受平衡力． |
| 解答： | 答：有可能； 当cd边进入磁场，因切割磁感线，产生感应电流，而通电导体在磁场中又会受力的作用，若此力与重力平衡，则金属框做匀速直线运动． |
| 点评： | 解答此题的关键是要正确理解力和运动的关系以及对线框进行正确的受力分析． |
四、作图题（共4小题，每小题2分，共8分）
15．（2分）（2014•贵阳）一条光线照射在平面镜上O点，如图所示，请在图中画出它的反射光线并标出反射角的位置及大小．要求：用直尺规范作图．
| 考点： | 作光的反射光路图． |
| 专题： | 光的传播和反射、平面镜成像． |
| 分析： | 根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角及其度数． |
| 解答： | 解：过入射点O作出法线，在法线右侧画出反射光线，反射光线与法线之间的夹角为反射角，度数等于入射角为60°，如图所示： |
| 点评： | 作反射光线时，先确定反射点，根据反射角等于入射角在同一平面内法线的另一侧画出反射光线，注意完成题目的要求． |
16．（2分）（2014•贵阳）用笔画代替导线完成图中电路的实物连接．要求：两灯并联，开关控制整个电路，电流表测量通过L1、L2的总电流，导线不能交叉．
| 考点： | 实物的电路连接． |
| 专题： | 电流和电路． |
| 分析： | 由题意可知，两灯泡并联，开关控制整个电路、电流表测通过两灯的总电流说明开关和电流表位于干路． |
| 解答： | 解：两灯泡并联，电流表位于干路，然后与开关和电源组成电路，如下图所示： |
| 点评： | 本题考查了正确连接电路的能力：先要判断电路的连接形式，再从电源的一极开始连起，先串后并，且在连接时开关的状态是断开的． |
17．（2分）（2014•贵阳）两块竖直放置并相互平行的金属板分别带有正电荷和负电荷，现从两板之间的上方释放一个带负电的小球，如图所示．请画出小球从图示位置运动到两板下方这一过程的大致路径．
| 考点： | 力与运动的关系． |
| 专题： | 运动和力． |
| 分析： | 解答此题需知道：（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； （2）力是改变物体运动状态的原因； |
| 解答： | 解：因为同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以带负电的小球下降时，受到负电荷的斥力和正电荷的引力作用，小球会向靠近正电荷的方向偏转，其运动路径如下图所示： |
| 点评： | 理解电荷间的作用规律是解答此题的关键，还要明确力是使物体运动状态发生改变的原因． |
18．（2分）（2014•贵阳）总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示．请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图象．
| 考点： | 动能的影响因素． |
| 专题： | 机械能及其转化． |
| 分析： | 小球下降过程，重力势能转化为动能的过程；小球拉动橡皮筋，小球动能转化为橡皮筋的弹性势能，动能逐渐变小，据此分析小球动能随移动距离变化并作图． |
| 解答： | 解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大； 小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋的拉力作用，速度逐渐减小，最后变为零，动能转化为橡皮筋的弹性势能，最后动能为零； 动能随运动距离变化的大致关系图象如下图． |
| 点评： | 本题考查了动能和势能的转化过程分析以及动能随运动距离变化的关系图象的画法，弄清橡皮筋从l到2l过程的能量转化是关键． |
五、实验与科学探究题（共3小题，每小题9分，共27分）
19．（9分）（2014•贵阳）为“探究平面镜成像特点”，小勇选择了如图甲所示的实验装置．
（1）除图甲中所示的器材外，实验还需要的测量工具是 刻度尺 ；小勇选择的两支蜡烛应满足的条件是 完全相同 ．
（2）实验时，应使玻璃板面与纸面保持垂直．若要检验玻璃板的放置是否符合要求，你的方法是： 移动后面的蜡烛看与前面蜡烛的像是否完全重合 ．
（3）小勇点燃了其中一支蜡烛置于玻璃板前，他应 透过 （选填“透过”或“不透过”）玻璃板来观察这支蜡烛的像．
（4）为了把像的位置记录在白纸上，小勇要将另一支蜡烛放到像的位置，当在如图乙所示位置时，他便开始记录，这将使像距的测量值比实际值偏 大 （选填“大”或“小”）．
| 考点： | 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案． |
| 专题： | 探究型实验综合题． |
| 分析： | （1）实验中需要测量物体和像到平面镜的距离进行比较，所以应该有刻度尺． 两支蜡烛大小相同，这是利用等效替代法来比较像与物的大小的； （2）探究平面镜成像实验时，玻璃板要竖直放置的水平桌面上，否则像会偏上或偏下，使代替蜡烛的另一支蜡烛和蜡烛的像不能完全重合． （3）玻璃板是透明的可以透过玻璃板来观察这支蜡烛的像． （4）当把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，使其完全重合时，才能测量像距，否则会使像距的测量值比实际值偏大． |
| 解答： | 解：（1）实验中需要测量物体和像到平面镜的距离进行比较，所以用到的测量工具是刻度尺． 勇选择的两支蜡烛应满足的条件是大小相同，要求两个蜡烛完全一样，是便于利用等效替代法来比较像与物的大小关系； （2）实验时玻璃板要竖直放置或与水平面垂直，若要检验玻璃板的放置是否符合要求，可移动后面的蜡烛看与前面蜡烛的像是否完全重合，如果重合，则玻璃板的放置是否符合要求，否则，不符合要求． （3）因为玻璃板是透明的，所以可以透过玻璃板来观察这支蜡烛的像，从而确定像的位置． （4）当把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，使其完全重合时，才能测量像距，由图可知，蜡烛B没有放到A蜡烛像的位置上，即二者没有完全重合就测量像距， 这样导致像距的测量值比实际值偏大． 故答案为：（1）刻度尺；完全相同；（2）移动后面的蜡烛看与前面蜡烛的像是否完全重合；（3）透过；（4）大． |
| 点评： | 本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力． |
20．（9分）（2014•贵阳）小强为探究“电流与电阻的关系”，设计了如图所示的电路图，采用的器材有：电源（电压3V不变）、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干．
（1）连接完电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片p应置于阻值最 大 端（选填“大”或“小”）．
（2）闭合开关，发现电流表指针反向偏转，则说明电流表正、负接线柱 接反 ．
（3）故障排除后，小强将5Ω电阻接入电路中，移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V，记录此时电流表示数；用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，移动滑片P，应使电压表示数为 1 V时再记录此时电流表示数．
（4）他能否用15Ω电阻继续完成实验： 不能 （选填“能”或“不能”）．理由是： 滑动变阻器的最大阻值过小 ．
| 考点： | 探究电流与电压、电阻的关系实验． |
| 专题： | 探究型实验综合题． |
| 分析： | （1）闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值出，是为了让电路中有较大的电阻，防止电路中电流过大而烧坏用电器． （2）连接电路时应使电流表正负接线柱连接电源正极一端，负接线柱连接电源负极一端，否则电表指针将反向偏转； （3）探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变； （4）根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因． |
| 解答： | 解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片p应置于阻值最大端； （2）闭合开关，发现电流表指针反向偏转，说明电流表正、负接线柱接反了； （3）实验中，更换定值电阻时，每次应调节滑动变阻器，使电压表的示数保持不变，记录电流表示数；所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，移动滑片P，应使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数． （4）由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，定值电阻两端的电压值过高，不能使电阻两端电压达到要求的值； 故答案为：（1）大； （2）接反； （3）1； （4）不能；滑动变阻器的最大阻值过小． |
| 点评： | 此题主要考查的是基础性题目，难度不大． 本题考查了连接电路时的注意事项、滑动变阻器的正确使用和连接方法、实验的注意事项和电路故障的判断等；第（4）有一定难度，要学会熟练运用串联电路的电流和电压关系解答． |
21．（9分）（2014•贵阳）小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示．
小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的滴水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2．通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断．
请你作答以下问题：
（1）A球从斜面滑下的过程中， 重力势 能转化为动能．
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 动 能．
（3）已知重力势能的计算公式为Ep=mgh，动能的计算公式为Ek=mv2．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA= ；若h2=h1，则说明B球被撞后开始运动的速度vB = vA（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值？请说出你的理由 有价值．在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2约接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2=h1，即可判断vB=vA ．
| 考点： | 控制变量法与探究性实验方案． |
| 专题： | 实验题；探究型实验综合题． |
| 分析： | （1）动能和势能可以相互转化，根据能量的变化情况进行分析； （2）物体由于运动具有的能量是动能； （3）轨道光滑，A球下滑的过程中重力势能全部转化为动能，据此得出等式求出碰撞前瞬间A球运动速度；若h2=h1，说明最高点时A和B球的重力势能相等，进一步说明B球碰撞后的速度和A球碰撞前的速度相等； （4）实验中轨道的摩擦力是不可避免的，我们可以根据推理法进行验证，即用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2约接近h1，进一步推理得出无阻力时h2=h1，进一步得出结论． |
| 解答： | 解：（1）A球从斜面滑下的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能； （2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能； （3）因轨道光滑时，A球下滑的过程中重力势能全部转化为动能， 所以，Ep=Ek，即mgh1=mvA2， 解得：vA=； 若h2=h1，则最高点时A和B球的重力势能相等， 由上面的匀速可知，B球碰撞后的速度和A球碰撞前的速度相等，即vB=vA； （4）有价值．在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2约接近h1， 即可推理得出：当无阻力时，h2=h1，即可判断vB=vA． 故答案为： （1）重力势； （2）动； （3）；=； （4）有价值．在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2约接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2=h1，即可判断vB=vA． |
| 点评： | 本题考查了验证动能定理的实验，利用好题干中所给的信息是关键，对学生获取知识和解决问题的能力要求较高． |
六、综合应用题（共2小题，第28题6分，第29题8分，共14分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出结果将不得分）
22．（6分）（2014•贵阳）如图所示，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R1为24Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样．灯丝电阻不随温度改变．
（1）求灯泡的额定电流．
（2）求当S、S1、S2都闭合时，R1的电功率．
（3）当只闭合S，断开S1，S2，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．
| 考点： | 欧姆定律的应用；电功率的计算． |
| 专题： | 计算题；欧姆定律；电能和电功率． |
| 分析： | （1）根据灯泡的铭牌利用P=UI求出通过灯泡的额定电流； （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，根据P=求出R1的功率； （3）当只闭合S，断开S1，S2时，滑动变阻器与灯泡串联，根据串联电路的电压特点求出变阻器滑片P移至中点时两端的电压，由于灯泡恰好正常发光可知电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值分别为R2′，则即可求出滑动变阻器的最大阻值R2． |
| 解答： | 解：（1）由P=UI可得，通过灯泡的电流： IL===0.5A， （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 电源的电压U1=U=12V； ∴P1===6W； （3）当只闭合S，断开S1，S2时，滑动变阻器与灯泡串联， ∵灯泡恰好正常发光可知电路中的电流， ∴UL=U额=6V，I=IL=0.5A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， U2′=U﹣UL=12V﹣6V=6V， 由欧姆定律得： R2′===12Ω； ∴R2=2R2′=2×12Ω=24Ω． 答：（1）求灯泡的额定电流为0.5A． （2）求当S、S1、S2都闭合时，R1的电功率为6W． （3）滑动变阻器的最大阻值为24Ω． |
| 点评： | 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及利用滑动变阻器消耗的电功率相等得出滑动变阻器的最大阻值． |
23．（8分）（2014•贵阳）在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其回事下降．同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同﹣﹣就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了．
老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象．如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”．小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲．他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台．如图乙所示．在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示．已知小勇的实际质量为60kg．
（1）求电梯静止时，小勇对秤台的压力．
（2）若电梯在10s内下降的距离为18m，求电梯这段运动时间内的平均速度．
（3）根据图丙分析，小勇在哪段时间内处于失重状态？求此时他对秤台的压力．
（4）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力为零，我们称这种现象为完全失重．如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma，其中a称为加速度，单位为N/kg．请计算小勇完全失重时加速度a的大小．
| 考点： | 压力及重力与压力的区别；变速运动与平均速度． |
| 专题： | 长度、时间、速度；重力、弹力、摩擦力． |
| 分析： | （1）电梯静止时，小勇对秤台的压力等于其重力． （2）已知电梯这段运动时间内的路程，利用v=可求得这段运动时间内的平均速度． （3）根据已知小勇的实际质量为60kg，结合图象可知在哪段时间内处于失重状态，根据G=mg可求得此时他对秤台的压力． （4）完全失重时FN=0，物体所受合力F合=G﹣FN，根据小勇的实际质量为60kg．结合物体所受合力的大小与物体质量关系，可求得完全失重时加速度a的大小． |
| 解答： | 解：（1）小勇对秤台的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N； （2）v===1.8m/s； （3）已知小勇的实际质量为60kg．由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态， 对秤台的压力等于其重力，F′=G′=m′g=45kg×10N/kg=450N； （4）F合=G﹣FN， ∵小勇完全失重， ∴FN=0， ∴F合=G=ma， a===10N/kg． 答：（1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为600N； （2）电梯这段运动时间内的平均速度为1.8m/s； （3）根据图丙分析，小勇在0～t1阶段处于失重状态；此时他对秤台的压力为450N． （4）小勇完全失重时加速度a的大小为10N/kg． |
| 点评： | 此题考查了压力及重力与压力的区别，变速运动与平均速度的计算，题中涉及到失重状态及完全失重时加速度的求法，加速度是初中学生没有接触的内容，因此次知识点给学生带来一定的难度． |
