一、填空

1．小夏在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）．吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音．对不同气孔吹气，改变了声音的______；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的______．

2．某品牌空调器使用的新型制冷剂R600a是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质．它在室内汽化时吸热，在室外液化时______．压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化，将室内的内能搬至室外．制冷剂在室外液化的方式是______（选填“降低温度”或“压缩体积”）．

3．1820年丹麦物理学家______发现通电导线周围小磁针发生偏转，向世界宣布了电流的______效应，开创了电磁应用的新时代．

4．两只小灯泡的规格分别为LA（6V，3W）、LB（6V，6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB=______；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为______V，如果将它们串联后接到某电压为12V电源两端，将会使______（填LA或LB）小灯泡烧坏．

5．重庆高速路网全面推行区间测速以来，车辆超速行驶得到了一定遏制．如图所示，一辆小汽车进入测速路段后，乘客发现测速提示牌往后退，他是以______为参照物．测速设备测得小汽车在通过9.45km的测速区间用时270s，其平均速度为______km/h．根据该路段限速100km/h的规定，该车驾驶员受到了相应处罚．

6．飞机主要选用铝和铝合金做的．纯铝很软，人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等，制出了硬铝．在金属中，铝已经够轻了，后来科研人员受泡沫塑料作用的启发，又研制出了更轻的铝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣泡沫铝．在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺处理，使其密度仅为金属铝的0.1﹣﹣0.4倍，它会像木头一样漂浮在水中；并使得泡沫铝兼有金属和气泡的特征，具有优异的物理、化学性能．目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料，还具有广阔的应用领域．请回答下列问题：

（1）在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，“硬铝”的优点是______．

（2）“泡沫铝”与铝相比又有了______的优点（从力、声、热等角度分析，至少谈两点），“泡沫铝”的这些特点，你认为还可以应用在______（至少举一例）．

二、选择题（2016•平顶山一模）下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　）

A．人的步行速度约为10m/s

B．普通教室的高度约为3m

C．九年级物理课本质量约为30g

D．普通教室一盏日光灯的额定功率约为200W

8．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．

声呐利用次声波探测鱼群

B．

汽车导航仪利用电磁波导航

C．

验钞机利用荧光物质在红外线照射下能够发光的原理工作

D．

夜视仪通过识别不同温度的物体辐射的紫外线进行侦察

9．信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流．此过程主要涉及的知识是（　　）

A．电磁感应    B．磁极间的相互作用

C．通电导线周围存在磁场    D．通电导线在磁场中受力运动

10．如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示．现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（　　）

A．先下沉然后上浮    B．浮力变小，一直下沉

C．先上浮然后下沉    D．浮力变大，一直上浮

11．随着人民生活水平的提高，居民家里用电器的种类和数目在不断增加，给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患．下列做法正确的是（　　）

A．开关应接在灯和零线之间

B．用电器的金属外壳不用接地线

C．在现有的照明电路中，增加大功率用电器时只需换上足够粗的保险丝即可

D．当电路被保险丝装置切断时，要先找到发生事故的原因，排除之后再恢复供电

12．下列各种能源中，属于不可再生能源的是（　　）

A．太阳能    B．潮汐能    C．地热能    D．天然气

13．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．在a到c的过程中，运动员对铅球做了功

B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少

D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的改变

14．如图所示是一种家用挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便．下列关于挂烫机的说法中正确的是（　　）

A．衣架处于静止状态，是由于它受到的力是平衡力

B．挂烫机属于小功率电器，采用两孔插座即可

C．使用时手应远离喷头，是防止水汽化时将手烫伤

D．挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能

三、作图题

15．如图甲所示，人眼看到斜插人水中的筷子发生了弯折，请在图乙中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线，要求以O为入射点．

16．如图所示为一个质地均匀的实心铁球球正在水中下沉的过程中，请你画出它所受力的示意图．

四、实验探究（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）

17．用图甲所示装置“观察水的沸腾”实验：

（1）图甲所示烧瓶中水的温度为______℃．

（2）水沸腾后，继续加热，温度计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了．这是因为______；另一组同学在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的______能转化为乒乓球的机械能．

18．某同学做探究杠杆平衡条件的实验．

（1）实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在______位置平衡；如果此时杠杆右端下沉，平衡螺母应向______（“左”或“右”）移动才能使杠杆平衡，并通过多次实验才能总结出杠杆的平衡条件，多次试验的目的是为了排除实验的______，寻找普遍规律．

（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是______N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将______（变大/不变/变小）．此时杠杆的力臂______OB（“大于”、“小于”或“等于”）．

19．小林用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．

（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是______（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为______A．

（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持______表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．

（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．

（5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成______比．

五、综合应用

20．2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场．如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h．假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/kg．求：

（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；

（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；

（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3．

21．我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站．该水电站是在某河流上游修建了120m高的拦河大坝，每分钟有200m3的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上．求：

（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；

（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功；

（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率；

（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的电阻为90Ω，某城市用电电压为220V，则该水电站送电电压大约是多少伏？

2016年河南省平顶山市中考物理一模试卷

参与试题解析

一、填空

1．小夏在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）．吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音．对不同气孔吹气，改变了声音的　音调　；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的　响度　．

【考点】音调、响度与音色的区分．

【分析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色．声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性．

【解答】解：对不同气孔吹气，声音的音调不同，在同一气孔处用不同的力度吹气，力度决定声音的振动幅度，即振幅，振幅不同，响度不相同．

故答案为：音调；响度．

【点评】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同．

2．某品牌空调器使用的新型制冷剂R600a是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质．它在室内汽化时吸热，在室外液化时　放热　．压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化，将室内的内能搬至室外．制冷剂在室外液化的方式是　压缩体积　（选填“降低温度”或“压缩体积”）．

【考点】液化及液化现象；液化方法及其应用．

【分析】空调的原理即利用制冷剂R600a一类的物质，容易汽化和液化，汽化要吸热而液化要放热，从而将室内的热量搬运到室外，起到制冷的目的．

【解答】解：

空调器制冷时，液态的制冷剂R600a经毛细管进入蒸发器（室内机）汽化成气体，吸热；在压缩机中将气态的R600a压缩体积而液化为的液态R600a，并经冷凝器毛细管放热，将室内的热搬到室外．

故答案为：放热；压缩体积．

【点评】此题是根据我们所学的物态变化知识来分析空调制冷的原理，要学会使用物理知识解释生活中的现象．

3．1820年丹麦物理学家　奥斯特　发现通电导线周围小磁针发生偏转，向世界宣布了电流的　磁　效应，开创了电磁应用的新时代．

【考点】通电直导线周围的磁场．

【分析】奥斯特发现了电能生磁．即通电导线周围有磁场，且通电导体周围的磁场取决于电流的方向，这就是电流的磁效应．

【解答】解：通电导体周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关，这种现象叫电流的磁效应，是丹麦物理学家奥斯特发现的．

故答案为：奥斯特；磁．

【点评】本题考查了物理学常识：电生磁是由哪位科学家发现的．本题应记住通电导体的磁场方向由电流方向决定．

4．两只小灯泡的规格分别为LA（6V，3W）、LB（6V，6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB=　2：1　；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为　9　V，如果将它们串联后接到某电压为12V电源两端，将会使　LA　（填LA或LB）小灯泡烧坏．

【考点】欧姆定律的应用．

【分析】根据P=UI计算灯泡电阻与灯泡的额定电流，应用串联电路特点与欧姆定律，计算两电阻比以及电源电压的最大值；

由欧姆定律计算串联在12V电源上电路中电流，由实际电流判烧坏的灯泡．

【解答】解：

由P=UI计算两灯的额定电流：

IA===0.5A，IB===1A，

由I=得两灯电阻：

RA===12Ω，RB===6Ω，

它们的电阻比： ==；

串联电路电流处处相等，两灯泡串联，电路最大电流等于灯泡的较小额定电流，

即电路最大电流：I=IA=0.5A，所以电源最大电压：

U=I（RA+RB）=0.5A×（12Ω+6Ω）=9V；

如果将它们串联后接到某电压为12V电源两端，电路中的电流：

I′==≈0.67A，

所以A灯的电流超过其额定电流，将会使A灯泡烧坏．

故答案为：2：1；9；LA．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电路的较小值．

5．重庆高速路网全面推行区间测速以来，车辆超速行驶得到了一定遏制．如图所示，一辆小汽车进入测速路段后，乘客发现测速提示牌往后退，他是以　汽车（自己）　为参照物．测速设备测得小汽车在通过9.45km的测速区间用时270s，其平均速度为　126　km/h．根据该路段限速100km/h的规定，该车驾驶员受到了相应处罚．

【考点】变速运动与平均速度．

【分析】（1）判断参照物是研究物体运动状态的一个逆过程，是已知物体的运动情况，判断以“谁”为参照物；

（2）根据速度计算公式v=计算出速度大小．

【解答】解：以汽车或自己为参照物，测速提示牌对于汽车的位置不断发生改变，是运动的，所以他会感觉测速提示牌往后退；

t=270s=h，

该车的平均速度为：

v===126kmh．

故答案为：汽车（自己）；126．

【点评】本题考查了运动和静止的相对性和速度的计算，属于基础题；判断物体是静止的还是运动的，关键在于参照物的选择，选取不同的参照物，得到的结果可能不同．

6．飞机主要选用铝和铝合金做的．纯铝很软，人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等，制出了硬铝．在金属中，铝已经够轻了，后来科研人员受泡沫塑料作用的启发，又研制出了更轻的铝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣泡沫铝．在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺处理，使其密度仅为金属铝的0.1﹣﹣0.4倍，它会像木头一样漂浮在水中；并使得泡沫铝兼有金属和气泡的特征，具有优异的物理、化学性能．目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料，还具有广阔的应用领域．请回答下列问题：

（1）在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝，“硬铝”的优点是　密度小，硬度大　．

（2）“泡沫铝”与铝相比又有了　能保温、隔音、不易锈蚀　的优点（从力、声、热等角度分析，至少谈两点），“泡沫铝”的这些特点，你认为还可以应用在　用来制作保温材料　（至少举一例）．

【考点】密度的应用与物质鉴别．

【分析】阅读所给材料，然后根据材料内容分析答题：

铝的质地比较软，很容易发生形变，硬铝就克服了这种缺点；

泡沫铝的优点：能保温、隔音、不易锈蚀等

【解答】解：（1）由所给材料控制，铝的质地比较软，很容易发生形变，当制成硬铝后，就克服了纯铝软的特点，硬铝的优点是：密度小，硬度大；

（2）由所给材料控制，泡沫铝的优点：能保温、隔音、不易锈蚀等；

泡沫铝可以用来制作保温材料．

故答案为：（1）密度小，硬度大；（2）能保温、隔音、不易锈蚀；用来制作保温材料．

【点评】本题考查学生对铝的密度的认识，相比其他金属，在体积相同的情况下，铝的质量较小；要掌握信息题的解题方法．

二、选择题（2016•平顶山一模）下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　）

A．人的步行速度约为10m/s

B．普通教室的高度约为3m

C．九年级物理课本质量约为30g

D．普通教室一盏日光灯的额定功率约为200W

【考点】速度与物体运动；质量的估测；长度的估测；额定功率．

【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．

【解答】解：A、人的步行速度约为1.1m/s；达不到10m/s；故A错误；

B、普通教室的高度与一层楼高接近，约3m，故B正确；

C、九年级物理课本质量约300g，远大于30g；故C错误；

D、教室一盏日光灯的额定功率约为40W，达不到200W；故D错误；

故选B．

【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可．

8．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．

声呐利用次声波探测鱼群

B．

汽车导航仪利用电磁波导航

C．

验钞机利用荧光物质在红外线照射下能够发光的原理工作

D．

夜视仪通过识别不同温度的物体辐射的紫外线进行侦察

【考点】声与信息；红外线；紫外线；电磁波的传播．

【分析】①超声波具有定向发射的性质，可以用于探测水中物体，如探测鱼群、潜艇等，也可用来测量海深；

②电磁波在生活中有着广泛的应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的；

③紫外线应用：合成维生素D、使荧光物质发光、杀菌．

④红外线热作用强，一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强，用于浴霸、烤箱、夜视仪、热谱图、遥控、遥感．

【解答】解：

A、声呐发出的是超声波，可以确定海洋中鱼群的位置．此选项错误；

B、汽车导航仪是利用电磁波与卫星实现信息交流的．此选项正确；

C、验钞机能发出紫外线，钞票上涂有荧光物质，荧光物质只有在紫外线照射时，才发光．此选项错误；

D、一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强，夜视仪是通过接收红外线的强弱来分辨人和其他物体的．此选项错误．

故选B．

【点评】红外线和紫外线在生活中的应用，红外线应用：热CT、电视遥控器、夜视仪．紫外线应用：合成维生素D、使荧光物质发光、杀菌．

9．信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流．此过程主要涉及的知识是（　　）

A．电磁感应    B．磁极间的相互作用

C．通电导线周围存在磁场    D．通电导线在磁场中受力运动

【考点】电磁感应．

【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可．

【解答】解：信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流，其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象．只有A符合题意．

故选A．

【点评】认真读懂题意，明确刷卡的过程实际是一个闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动的过程，是本题解答的关键．

10．如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示．现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（　　）

A．先下沉然后上浮    B．浮力变小，一直下沉

C．先上浮然后下沉    D．浮力变大，一直上浮

【考点】物体的浮沉条件及其应用．

【分析】物体悬浮在水中，物体的体积不变，即排开水的体积不变，当水温为6℃时，物体悬浮，物体的密度等于水的密度；

水温缓慢地降至0℃的过程中，在4℃之前热胀冷缩，在4℃以后热缩冷胀，在4℃时水的密度最大，根据物体的浮沉条件分析判断．

【解答】解：由于烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮．则小球的密度与水的密度相等；

由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大；

所以当水的温度从6℃降到4℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，大于小球的密度，使小球上浮、最后漂浮；

当水的温度从4℃降到0℃时，因水热缩冷胀，水的密度减小，最后小于小球的密度，使物体下沉、悬浮、最后下沉．

故选C．

【点评】本题考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用，知道水在0～4℃反常膨胀（热缩冷胀）是本题的关键．

11．随着人民生活水平的提高，居民家里用电器的种类和数目在不断增加，给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患．下列做法正确的是（　　）

A．开关应接在灯和零线之间

B．用电器的金属外壳不用接地线

C．在现有的照明电路中，增加大功率用电器时只需换上足够粗的保险丝即可

D．当电路被保险丝装置切断时，要先找到发生事故的原因，排除之后再恢复供电

【考点】安全用电原则．

【分析】（1）家庭电路中开关控制用电器时，开关要接在用电器和火线之间，在断开开关，切断火线，操作时不容易发生触电事故．

（2）三线插头插入三孔插座时，使金属外壳和大地相连，当用电器漏电时，人接触漏电的金属外壳的用电器时，人体被地线短路，避免发生触电事故．

（3）家庭电路中，增加用电器时，电路中的总功率会增大，则需考虑电能表、保险丝及电线的规格是否合适；

（4）电路中电流过大的原因：一是用电器的总功率过大，二是发生短路．

【解答】解：A、开关接在零线和灯泡之间，断开开关时，灯泡还和火线相连，接触灯泡，容易发生触电事故．不符合题意．

B、有金属外壳的用电器必须使用三线插头，三线插头插入三孔插座时，使金属外壳和大地相连，避免触电事故的发生．不符合题意．

C、在现有的照明电路中，增加用电器时，电路中的总功率会增大，所以要同时考虑电能表、输电线和保险丝的承受能力，故C不符合题意；

D、保险丝熔断后，可能是使用的电器总功率过大，也可能是短路故障引起的，因此保险丝熔断后，更换上新的保险丝，检修线路正常后才可以恢复供电，故D符合题意．

故选D．

【点评】用电时，考虑用电器工作的同时，更要注意用电的安全性，人人都要掌握安全用电常识，避免触电事故发生．

12．下列各种能源中，属于不可再生能源的是（　　）

A．太阳能    B．潮汐能    C．地热能    D．天然气

【考点】能源的分类．

【分析】从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源．人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源．

【解答】解：

太阳能、潮汐能、地热能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；

天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源．

故选：D．

【点评】本题难度不大，了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键．

13．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．在a到c的过程中，运动员对铅球做了功

B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少

D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的改变

【考点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化．

【分析】（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功；

（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．

（3）运动状态改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变．

【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，即bc过程对铅球没有做功；故A错误；

B、在b到d的过程中，由于不计空气阻力，所以铅球的机械能不变，故B错误；

C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，故重力势能减小，故C正确；

D、在a到d的过程中，铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变，所以运动状态是在不断变化的，故D正确；

故选CD．

【点评】该题考查了是否做功的判断、机械能的变化、重力势能大小影响因素和运动状态改变的理解，是一道综合题．

14．如图所示是一种家用挂烫机，接通电源后水槽中的水被加热，形成的水蒸气通过弯曲导气管从喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便．下列关于挂烫机的说法中正确的是（　　）

A．衣架处于静止状态，是由于它受到的力是平衡力

B．挂烫机属于小功率电器，采用两孔插座即可

C．使用时手应远离喷头，是防止水汽化时将手烫伤

D．挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能

【考点】平衡力的辨别；液化及液化现象；物体内能的改变；插座的构造与工作方式．

【分析】（1）处于静止状态的物体，其受到的一定是平衡力；

（2）有金属外壳的用电器，其外壳要接地，所以应使用三脚插头；

（3）水蒸气液化时会放热，过热的水蒸气会将人烫伤；

（4）挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能．

【解答】解：

A、衣架处于静止状态，静止状态是一种平衡状态，所以它受到的是平衡力．此选项正确；

B、有金属外壳的用电器，其外壳要接地，所以它的电源线必须使用三脚插头，以保证使用安全．此选项错误；

C、高温的水蒸气液化时会放出大量的热，有可能将人烫伤，而不是汽化放热．此选项错误；

D、挂烫机消耗的电能主要转化为水槽内部水的内能．此选项正确．

故选AD．

【点评】以一种家用的挂烫机为考查对象，考查了平衡状态的辨别、液化放热的现象、安全用电的常识等，有一定综合性，但与实际生活联系密切，值得我们关注．

三、作图题

15．如图甲所示，人眼看到斜插人水中的筷子发生了弯折，请在图乙中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线，要求以O为入射点．

【考点】作光的折射光路图．

【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射；光从水中斜射入空气时，传播方向将远离法线，折射角大于入射角．

【解答】解：

水中筷子上的光由水进入空气，进入人眼被看到．

当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，使得折射角大于入射角，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，从而位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，如图所示：

．

【点评】本题考查了光的折射光路图的画法，掌握光的折射规律，关键知道折射光线好像从它的虚像上发出的．

16．如图所示为一个质地均匀的实心铁球球正在水中下沉的过程中，请你画出它所受力的示意图．

【考点】力的示意图．

【分析】（1）铁球在水中受重力与浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上；

（2）因为铁球正在下沉，所以重力比浮力大，线段的长度不同．

【解答】解：铁球在水中受重力与浮力的作用，因为铁球正在下沉，所以重力比浮力大．

过球心分别沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，分别用符号G和F浮表示；注意表示重力线段比表示浮力的线段要长些；如图所示：

【点评】（1）画力的示意图时，首先根据物体的运动状态，判断出物体受力的大小关系；

（2）力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点．

四、实验探究（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）

17．用图甲所示装置“观察水的沸腾”实验：

（1）图甲所示烧瓶中水的温度为　84　℃．

（2）水沸腾后，继续加热，温度计的示数　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了．这是因为　水的沸点会随气压的减小而降低　；另一组同学在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的　内　能转化为乒乓球的机械能．

【考点】探究水的沸腾实验．

【分析】（1）看清分度值和单位，读出示数；

（2）水沸腾时的特点是不断吸热但温度保持不变；

（3）水的沸点随着表面气压的降低而降低；内能可以转化为机械能．

【解答】解：（1）温度计的分度值为1℃，单位为℃，此时示数为84℃；

（2）水沸腾时的特点是不断吸热但温度保持不变，故水沸腾后继续加热时，温度计示数保持不变；

（3）在瓶底浇冷水后，瓶内温度降低，水蒸气液化，气体压强减小，因为水的沸点会随气压的减小而降低，因此，水会重新沸腾起来；

实验中的乒乓球被顶起，是水蒸气对乒乓球做功，水蒸气的内能转化乒乓球的机械能；

故答案为：（1）84；

（2）不变；

（3）水的沸点会随气压的减小而降低；内．

【点评】该题为热学综合题，考查了温度计的读数水的沸点与气压的关系以及做功改变内能，熟知各知识点是解题关键．

18．某同学做探究杠杆平衡条件的实验．

（1）实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在　水平　位置平衡；如果此时杠杆右端下沉，平衡螺母应向　左　（“左”或“右”）移动才能使杠杆平衡，并通过多次实验才能总结出杠杆的平衡条件，多次试验的目的是为了排除实验的　偶然性结论　，寻找普遍规律．

（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是　1　N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将　变大　（变大/不变/变小）．此时杠杆的力臂　小于　OB（“大于”、“小于”或“等于”）．

【考点】探究杠杆的平衡条件实验．

【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；

杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移；

在进行探究性实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律；

（2）设杠杆的每一个小格代表1，知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件求出动力；当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会增大．

【解答】解：

（1）杠杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；

杠杆没挂钩码时，如果右端下沉，表明杠杆的重心偏右，平衡螺母应向左调节，使杠杆在水平位置平衡；

探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，避免结论具有偶然性；

（2）根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，

即：F1×8=2N×4，

解得：F1=1N．

弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，动力臂是OB，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂是OD，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会变大．

．

故答案为：（1）水平；左；偶然性结论；（2）1；变大；小于．

【点评】对于杠杆平衡问题，杠杆平衡条件是最基本的规律，用杠杆平衡条件去解决问题，一定要掌握，并要掌握物理实验多次测量的目的．

19．小林用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．

（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是　定值电阻R1短路　（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为　0.36　A．

（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持　电压　表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向　A　（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．

（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．

（5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成　反　比．

【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．

【分析】（1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器要接一上一下；

（2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；

（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；

（5）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；

（6）根据串联分压特点进行判断．

【解答】解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，或定值电阻R1短路；由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；

（3）将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；

（5）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；

（6）当定值电阻为50Ω时，此时滑动变阻器最大阻值为20Ω，

根据串联分压特点可知： ===，则定值电阻两端最小电压为3V×≈2.1V＞1.8V，故无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V．

故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻R1短路；0.36；（3）电压；A；（5）反；（6）滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

【点评】此题是探究电流和电阻的关系实验，考查了控制变量法的应用，同时考查了电流表、电压表、滑动变阻器的接法，考查了电流表的读数及电阻的计算，涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律的灵活应用．

五、综合应用

20．2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场．如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h．假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/kg．求：

（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；

（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；

（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3．

【考点】压强的大小及其计算；功率计算公式的应用；热量的计算．

【分析】（1）根据p=求出飞机停在水平地面时对地面的压强；

（2）根据公式P==Fv计算牵引力的大小；

（3）根据W=Pt计算发动机输出的能量；

根据m==计算燃料的质量，由V=计算燃料的体积．

【解答】解：（1）飞机在水平地面，对地面的压力：

F=G=mg=2.3×103kg×10N/kg=2.3×104N；

飞机对地面的压强：

p====2.3×105Pa；

（2）由P=Fv得：

F===2×103N；

（3）由P=得：

W=Pt=60×103W×3600s=2.16×108J；

由Q=qm得：

m===5.4kg；

由ρ=得：

V===7.2×10﹣3m3=7.2L．

答：（1）飞机停在水平地面时对地面的压强为2.3×105Pa；

（2）发动机的牵引力大小2×103N；

（3）发动机输出的能量为2.16×108J；这些能量相当于7.2L的航空燃油完全燃烧时释放的能量．

【点评】本题主要考查了压强、功和功率、热值、密度的有关计算，考查全面，难度适中．

21．我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站．该水电站是在某河流上游修建了120m高的拦河大坝，每分钟有200m3的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上．求：

（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；

（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功；

（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率；

（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的电阻为90Ω，某城市用电电压为220V，则该水电站送电电压大约是多少伏？

【考点】液体的压强的计算；功的计算；电功率的计算．

【分析】（1）根据p=ρ水gh可求得拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；

（2）已知水的体积，可求得水的质量，再利用密度公式变形可求得水的质量，然后可求得重力，再利用W=Gh可求得重力每分钟做的功；

（3）水的机械能有75%转化为电能可求得电能，再利用P=可求得水电站的发电功率；

（4）当两条输电导线的电阻为90Ω时，可把两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，根据串联分压的特点求得该水电站送电电压．

【解答】解：（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa；

（2）由ρ=可得，m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×200m3=2×105kg，

W=Gh=m水gh=2×105kg×10N/kg×100m=2×108J，

（3）W电=75%W=75%×2×108J=1.5×108J，

P电===2.5×106W；

（4）两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，如图所示：

该水电站送电电压为U，则电路中电流I=，电阻两端电压UR=（）R=×90Ω=×90Ω，

则该水电站送电电压U=UR+U灯，

即U=×90Ω+220V

解得U≈15110V．

答：（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强为1×106Pa；

（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功为2×108J；

（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率为2.5×106W；

（4）则该水电站送电电压大约是15110V．

【点评】此题为力学和电学综合题，考查了液体压强的计算、密度公式变形的应用、功的计算、电功率的计算、串联电路的电压特点等多个知识点，有一定的拔高难度，属于难题．

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