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安徽省六校教育研究会2022-2023学年高一上学期入学考试物理试题
一、填空题
1．如图所示是中考期间交警部门在考场附近路段设有禁止鸣笛的标志。从控制噪声的角度分析，这是从 处防止噪声产生。
【答案】声源
【知识点】机械波的形成
【解析】【解答】交警部门在考场附近路段有禁止鸣笛的标志。从控制噪声的角度分析，这是从声源处防止噪声产生。
【分析】交警在考场附近路段设有鸣笛的标志是为了从声源防止噪音的产生。
2．书法是中华民族文化的瑰宝，是人类文明的宝贵财富，书写时能闻到淡淡的“墨香”，从分子动理论的角度分析，书写时能闻到了淡淡的墨香是因为 。
【答案】墨汁分子在做无规则运动
【知识点】分子动理论
【解析】【解答】分子在不停地做无规则的热运动，故闻到墨香是因为分子在做无规则运动。
【分析】闻到墨香是因为分子在做无规则运动。
3．“智能手环”是一种穿戴式智能设备，具有计步统计、能量消耗统计和心率监测等功能。如图甲所示，跑步时，以配戴者手腕为参照物，智能手环的运动是 （选填“运动”或“静止”）。该配戴者在操场上进行慢跑锻炼，智能手环记录数据如图乙所示，则慢跑过程中的速度是 m/s。
【答案】静止；3
【知识点】速度、速率
【解析】【解答】以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的。由图可知，佩戴者运动的时间和距离分别为，s=1.5km=1500m，运动速度
【分析】相对于运动员，智能手环的位置不变所以手环相对于运动员是静止的，利用运动的时间和运动的路程可以求出运动的平均速率的大小。
4．节能减排、绿色环保的新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车空车质量为1380kg，汽车在水平路面上匀速行驶时，电动机输出功率恒为15kW，若行驶速度为60km/h，则汽车在行驶36km的过程中牵引力所做的功为 J。（g=10N/kg）
【答案】3.24×107
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】汽车在水平路面上匀速行驶，由可得汽车的牵引力，牵引力做的功W=Fs=900N×36×103m=3.24×107J
【分析】利用额定功率的表达式结合汽车的速度可以求出牵引力的大小，结合位移的大小可以求出牵引力做功的大小。
5．每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等；为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料秆浆煤；若燃烧秆浆煤，如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有3%被水吸收，需要完全燃烧 千克秆浆煤可以使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤热值q=2.4×107J/kg）
【答案】1.75
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】水吸收的热量为，由得出秆浆煤完全燃烧释放的热量为，这些热量需要完全燃烧秆浆煤的质量为
【分析】利用比热容结合水的质量和温度可以求出水吸收的热量；利用效率的表达式结合秆浆煤的热值可以求出燃烧的煤的质量大小。
6．用如图所示的滑轮组拉动物体A，若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s，已知物体A重500N，物体A受到的滑动摩擦力为120N，拉力F的功率为30W。该滑轮组的机械效率为 。
【答案】80%
【知识点】恒力做功
【解析】【解答】由图可知，动滑轮上的绳子段数n = 3，则物体A的速度，10s内物体A移动的距离s物 = v物t = 0.2m/s × 10s = 2m，W有 = fs物 = 120N × 2m = 240J，总功为W总 = Pt = 30W × 10s = 300J，滑轮组的机械效率
【分析】利用绳子速度的大小可以求出物体A速度的大小，结合运动的时间可以求出A运动的距离；利用拉力和位移可以求出有用功的大小；结合拉力功率和时间可以求出总功率的大小，利用有用功和功率的大小可以求出效率的大小。
7．小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度。第一次如图甲所示，他向自制溢水杯中注满水，然后让瓷碗漂浮在水面上，用电子秤测出排开水的质量是270g；第二次如图乙所示，他向溢水杯中注满水，然后让瓷碗沉入水底，用电子秤测出排开水的质量是100g。根据测量数据，可计算出瓷碗的密度是 g/cm3。
【答案】2.7
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由漂浮条件可知，开始瓷碗漂浮在水面上，浮力等于瓷碗的重力，即，又因为阿基米德原理知，所以，即，
溢出水的质量为100g，溢出水的体积，瓷碗的体积就是溢出水的体积，即，瓷碗的密度
【分析】利用阿基米德原理可以求出碗受到的浮力大小，结合平衡方程可以求出瓷碗的质量大小，结合排开水的体积可以求出瓷碗的密度大小。
8．如图甲所示，通电后理想电流表A1和A2的示数之比为1：2，若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路，则通电后理想电压表V1和V2的示数之比U1：U2= 。
【答案】2：1
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路
【解析】【解答】图甲所示电路图可知，两电阻并联，它们两端电压U相等，已知通电后电流表A1和A2的示数之比1：2，根据并联电路分流规律可知，图乙所示电路图可知，两电阻串联，通过两电阻的电流I相等，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，根据可得，U=IR，则通电后电压表V1和V2的示数之比
【分析】利用并联电路电压相等，结合电流的比值可以求出两个电阻的比值，结合串联电路电流相等及欧姆定律可以求出电压表读数之比。
9．如图甲所示，电源电压一定，不计电源内电阻，闭合开关后，当滑片从一端移动到另一端时，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示。则根据图像数据可知电源电压为 V。
【答案】4
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】当R2接入电路的阻值为0时，由图甲可知，此时电路为R1的简单电路，电压表V2测R1两端的电压，此时R1两端的电压等于电源电压。由图乙可知，此时R1两端电压的倒数为。则电源电压为
【分析】当滑动变阻器等于0时，利用电压表的大小的倒数可以求出电源电压的大小。
二、作图题
10．小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中用铅笔作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。
【答案】
【知识点】光的折射
【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线的反向延长线的交点就是S点的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像，如图所示：
【分析】从S的位置作出平行关系和过透镜光心的直线，利用两个直线的方向延长线可以找出对应像的位置。
三、单选题
11．羽毛球因为简单易学，老少皆宜，从而被广大人民群众喜爱，下列与羽毛球运动有关的说法中，正确的是（ ）
A．运动员在发球时，球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力大小相等
B．如果羽毛球在上升过程中受到的力全部消失，羽毛球将静止
C．羽毛球在下落过程中，速度变快，惯性变大
D．羽毛球在接触球拍后方向改变，说明力是使物体运动的原因
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；牛顿第三定律
【解析】【解答】A．击打羽毛球时，球拍对球的力与球对球拍的力是一对相互作用力，二者大小相等，故A正确；
B．羽毛球在上升过程中处于运动状态，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，将做匀速直线运动，故B错误；
C．惯性的大小只与物体的质量的有关，与速度无关，故C错误；
D．羽毛球在接触球拍后方向改变，运动状态改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选A。
【分析】球拍对羽毛球的力与羽毛球对球拍的力属于相互作用力，大小相等；羽毛球上升过程中受到的力消失时做匀速直线运动；羽毛球下落过程中质量不变惯性不变；羽毛球的速度方向改变说明力是改变物体运动状态的原因。
12．唐诗是我国优秀的文学遗产之一，下列诗句中所包含的物态变化分析正确的是（ ）
A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是汽化现象
B．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，雪的形成是升华现象
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象
D．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是液化现象
【答案】C
【知识点】物态变化
【解析】【解答】A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是液化现象，故A错误；
B．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固都能形成雪，故B错误；
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象，故C正确；
D．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是熔化现象，故D错误。
故选C。
【分析】露属于液化现象；雪属于凝固现象；霜属于凝华现象；蜡烛流泪属于熔化现象。
13．关于温度、内能和热量的说法中，正确的是（ ）
A．物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条从木板吸收了热量，锯条的温度升高
D．人们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
【答案】B
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）
【解析】【解答】A．晶体熔化过程中，吸热内能增加但温度不变，故A错误；
B．汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能，使汽油和空气混合物的内能增加，温度升高，故B正确；
C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；
D．热量是过程量，只能说吸收或放出多少热量，不能说含有多少热量，故D错误。
故选B。
【分析】晶体熔化的过程中温度保持不变；锯条锯木板时锯条温度升高是由于摩擦力对锯条做功；物体不能说含有多少热量，热量属于过程量。
14．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳一定都能产生电流
B．电流方向与绳子运动方向无关
C．跳绳发电属于电磁感应
D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【知识点】电磁感应现象
【解析】【解答】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误；
CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】只有当钢线跳绳切割磁感线时才有感应电流的产生；利用右手定则可以判别电流方向与绳子运动方向有关；跳绳发电属于电磁感应现象。
15．如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1断路 B．电阻R2断路 C．电阻R2短路 D．电阻R3断路
【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；
AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。
故选D。
【分析】当开关断开时，两个电表都无读数说明电路出现断路；当R1断路时，闭合开关时电流表没有读数；当R2断路时，断开开关时电压表有读数。
16．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A．小球运动至最高点时，受平衡力作用
B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率一直增大
【答案】C
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，A错误；
B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，则小球重力小于弹簧弹力，B错误；
C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧后继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，C正确；
D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据可知，小球所受重力的功率先增大后减小，D错误。
故选C。
【分析】小球脱离弹簧后受到重力的作用不属于平衡状态；小球释放瞬间弹力大于重力；利用能量守恒定律可以判别弹性势能的减少量等于重力势能的增量；利用竖直方向速度的变化可以判别重力瞬时功率的大小变化。
17．如图所示，电源电压不变，甲、乙、丙为电流表和电压表，P置于中点，任意闭合开关，电路都是安全的，且当只闭合S1时，三个电表都有示数，下列说法错误的是（ ）
A．只闭合S1，P向右滑动，甲表和丙表的示数都变大
B．只闭合S1，P向右滑动，乙表示数的变化量与丙示数的变化量的比值变小
C．闭合S1、S3，断开S2，P向右滑动，甲示数的变化量小于丙示数的变化量
D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，电路的总功率减小
【答案】B
【知识点】电路的动态变化分析
【解析】【解答】A．由题意知，任意闭合开关，电路都是安全的，乙表一定是电压表，当只闭合S1时，三个电表都有示数，甲表和丙表都是电流表，只闭合S1，P向右滑动，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，甲表和丙表的示数都变大，故A不符合题意；
B．只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表乙测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电压表示数的变化量△U2=U滑-U滑′=（U-I1R1）-（U-I2R1）=（I2-I1）R1=△IR1，则，故B符合题意；
C．闭合S1、S3，断开S2，电路为滑动变阻器与R2并联，再与R1串联，甲表测干路电流，丙表测滑动变阻器所在支路电流，P向右滑动，滑动变阻器电阻变小，电路的总电阻变小，甲表示数变大，滑动变阻器两端电压变小，也就是R2两端电压变小，R2阻值不变，通过它的电流变小，根据并联电路的电流规律，通过干路的电流等于各个支路的电流和，所以丙表示也变大，且甲示数的变化量小于丙示数的变化量，故C不符合题意；
D．闭合S1、S2、S3，R2与滑动变阻器并联，P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路特点可知，通过R2的电流不变，则干路中的电流会减小，根据P=UI可知，电路的总功率减小，故D不符合题意。
故选B。
【分析】当开关S1闭合时，利用滑动变阻器的阻值变化结合串反并同可以判别电表的读数变化；结合欧姆定律可以判别乙表示数变化量与丙示数的变化量比值的变化；当闭合S1和S2时，利用并联电路的电流变化可以判别甲与丙示数的变化量；当所有开关闭合时，利用总电阻增大可以判别干路电流减小则电路的总功率减小。
四、实验题
18．（2022高一上·安徽开学考）如图所示，在“探究水的沸腾”实验中：
（1）实验过程中，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，由此可判断当地的气压 （选填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 90 92 94 96 98 98 98 98
（2）根据表中数据，在图丙中画出水温随时间变化的图像。
（3）根据你所画的图像，你认为水沸腾的特点是 。
【答案】（1）低于
（2）
（3）吸热但温度保持不变
【知识点】温度
【解析】【解答】（1）由表格数据知，水在第5min开始，水不断吸收热量，温度保持98℃不变，说明此时水的沸点是98℃。一个标准大气压下，水的沸点是100℃，此时沸点98℃低于100℃，所以气压低于一个标准大气压。
（2）根据表中数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来。如下图所示：
（3）由图像和表格数据可知，水在沸腾过程中，最显著的特点是吸热，温度保持不变。
【分析】（1）利用水的沸点大小可以判别气压的大小；
（2）利用平滑曲线可以把各点连接起来；
（3）水在沸腾的过程中，最显著的特点是吸热但温度保持不变。
19．（2022高一上·安徽开学考）几个同学在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想：（1）可能与秋千的摆长l有关；（2）可能与人和秋千坐垫的总质量有关；（3）可能与秋千摆幅（摆动时人离开中心点B的最大距离）有关。于是进行了如图实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表。
实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 摆球往返摆动 一次的时间/s
1 0.7 20 0.05 1.7
2 1.0 20 0.08 2.0
3 1.0 30 0.05 2.0
4 1.0 30 0.08 2.0
5 1.3 20 0.05 2.3
请回答下列问题：
（1））从本次实验可以得到的结论是：摆往返摆动一次的时间由 决定；
（2）本实验用到的科学研究方法是 ；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）。
【答案】（1）摆长
（2）控制变量法
（3）短
【知识点】单摆
【解析】【解答】（1）由2、4次实验数据可知，当摆长和摆幅均相同时，摆球质量不同，但摆球往返摆动一次的时间相同，说明摆球往返摆动一次的时间与摆球的质量无关；由3、4次实验数据可知，当摆长和摆球质量均相同时，摆幅不同，但摆球往返摆动一次的时间相同，说明摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆幅无关；由1、5次实验数据可知，当摆球质量和摆幅均相同时，摆长不同，此时摆球往返摆动一次的时间也不同，综上所述，从本次实验可以得到的结论是：摆往返摆动一次的时间由摆长决定。
（2）本实验通过控制摆长、摆球质量和摆幅这三个物理量中的两个量相同，改变另一个量，探究摆球往返摆动一次的时间和这个物理量之间的关系，用到的科学研究方法是控制变量法。
（3）根据1、5次实验数据可知，摆长越长，摆球往返摆动一次的时间越长，所以某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调短。
【分析】（1）利用1和5的实验数据可以说明单摆的周期由摆长的大小所决定；
（2）探究周期与多个物理量的关系则本实验使用控制变量法；
（3）利用摆长越大则周期越大，为了使摆钟变快则周期变小，则摆长应该调短。
20．（2022高一上·安徽开学考）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；
（3）若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 。
【答案】（1）c
（2）N
（3）170
（4）90
【知识点】欧姆定律；热敏电阻和光敏电阻
【解析】【解答】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。
（3）若设置电池温度为启动制冷系统，由图乙可知，当温度为时，Rt的阻值为70Ω，此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值Rt′=R-RP′=240Ω-200Ω=40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是。
【分析】（1）当电流大于25mA时制冷系统开始工作，则可以判别b端应该与c端相连；
（2）利用右手螺旋定则可以判别电磁铁上端为N极；
（3）利用电池的温度可以判别热敏电阻的电阻，结合欧姆定律可以求出总电阻的大小，结合热敏电阻的大小可以求出滑动变阻器的阻值大小；
（4）已知滑动变阻器的最大电阻，结合总电阻的大小可以求出热敏电阻的大小，利用热敏电阻的阻值结合图像可以求出对应最高的温度。
五、解答题
21．（2022高一上·安徽开学考）一根质量为40kg，粗细均匀的实心木材A平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右抬起，如图甲所示。另一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，如图乙所示；从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，如图丙所示。求：
（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力F；
（2）木材B的重力。
【答案】（1）解：一根质量为40kg粗细均匀的实心木材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，即木材绕左端的点向上转动，可将木材视为杠杆，动力臂是木材的长度，动力是拉力F，阻力是木材的重力，阻力臂是木材长度的一半，根据杠杆平衡的条件可知
木材的重力为400N，解得F=200N
（2）解：一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，以左端为支点，根据杠杆的平衡条件可得
解得
从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，以右端为支点，此时阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
解得
两式联立可得，
【知识点】力矩平衡
【解析】【分析】（1）已知木材的质量，结合重力的表达式可以求出重力的大小，结合力矩平衡可以求出竖直向上的拉力大小；
（2）已知作用在木板B的拉力大小，结合两次拉动B的平衡方程可以求出木材B的重力的大小。
22．（2022高一上·安徽开学考）一列火车沿着一条平直铁路匀速驶向一座大山，火车的速度为10m/s，途中火车鸣汽笛一次，2秒后司机听到回声；到达隧道口后，以原来的速度完全通过该石山中的一条隧道，耗时100s，已知这列火车长200m，求：
（1）鸣笛时，火车距大山山脚的距离约为多少米？
（2）该隧道长为多少米？
【答案】（1）解：由公式可得，火车前进的距离
声音传播的距离
鸣笛的时候火车距山脚的距离
（2）解：火车在这段时间里通过的路程
因为火车在这段时间里通过的路程
所以
【知识点】速度、速率
【解析】【分析】（1）已知火车的速度，结合运动的时间可以求出火车运动的距离，结合声音传播的距离可以求出火车鸣笛时距离大山山脚的距离大小；
（2）已知火车经过隧道时，利用位移公式可以求出运动的位移，结合火车的长度可以求出隧道的长度。
23．（2022高一上·安徽开学考）如图甲电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，改变R的阻值，电压表与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在a、b端时电流表示数分别为0.6A和0.1A。求：
（1）滑动变阻器最大阻值；
（2）电源电压；
（3）当滑片从b端滑到a端，滑动变阻器消耗的功率P随R的阻值变化关系如图丙，图像中R1=5Ω，求R2的大小。
【答案】（1）解：定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片位于b端时，全部接入，滑动变阻器接入的阻值最大，总电阻最大，电流最小，根据乙图可知最小电流为0.1A，此时电压表的示数为5V，滑动变阻器接入的电阻为
（2）解：设电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，当滑动变阻器的滑片在b端时，根据串联电路电压的关系有UU滑U05V+0.1AR0
当滑片位于a端时，电路中的电流为0.6A，只有R0接入电路，则电根据闭合电路欧姆定律U0.6AR0
整理可知U6V，R010Ω
（3）解：根据图丙可知，当滑动变阻器接入的阻值为5Ω时，电路中的总电阻为R总R滑R05Ω10Ω15Ω
根据闭合电路欧姆定律，此时电路中的电流为
滑动变阻器消耗的功率为
当滑动变阻器的阻值为R滑2时，滑动变阻器的功率为
整理可知R2=20Ω
【知识点】电功率和电功；欧姆定律
【解析】【分析】（1）已知电压和电流的关系，结合电压表和电流的最小值及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大电阻；
（2）当开关在b端和a端时，利用回路中的欧姆定律可以求出电源电压和定值电阻的大小；
（3）当已知滑动变阻器输入电阻的大小，结合欧姆定律及电功率的表达式可以求出回路中电阻的大小，结合电功率的表达式可以求出电阻R2的大小。
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安徽省六校教育研究会2022-2023学年高一上学期入学考试物理试题
一、填空题
1．如图所示是中考期间交警部门在考场附近路段设有禁止鸣笛的标志。从控制噪声的角度分析，这是从 处防止噪声产生。
2．书法是中华民族文化的瑰宝，是人类文明的宝贵财富，书写时能闻到淡淡的“墨香”，从分子动理论的角度分析，书写时能闻到了淡淡的墨香是因为 。
3．“智能手环”是一种穿戴式智能设备，具有计步统计、能量消耗统计和心率监测等功能。如图甲所示，跑步时，以配戴者手腕为参照物，智能手环的运动是 （选填“运动”或“静止”）。该配戴者在操场上进行慢跑锻炼，智能手环记录数据如图乙所示，则慢跑过程中的速度是 m/s。
4．节能减排、绿色环保的新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车空车质量为1380kg，汽车在水平路面上匀速行驶时，电动机输出功率恒为15kW，若行驶速度为60km/h，则汽车在行驶36km的过程中牵引力所做的功为 J。（g=10N/kg）
5．每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等；为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料秆浆煤；若燃烧秆浆煤，如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有3%被水吸收，需要完全燃烧 千克秆浆煤可以使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤热值q=2.4×107J/kg）
6．用如图所示的滑轮组拉动物体A，若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s，已知物体A重500N，物体A受到的滑动摩擦力为120N，拉力F的功率为30W。该滑轮组的机械效率为 。
7．小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度。第一次如图甲所示，他向自制溢水杯中注满水，然后让瓷碗漂浮在水面上，用电子秤测出排开水的质量是270g；第二次如图乙所示，他向溢水杯中注满水，然后让瓷碗沉入水底，用电子秤测出排开水的质量是100g。根据测量数据，可计算出瓷碗的密度是 g/cm3。
8．如图甲所示，通电后理想电流表A1和A2的示数之比为1：2，若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路，则通电后理想电压表V1和V2的示数之比U1：U2= 。
9．如图甲所示，电源电压一定，不计电源内电阻，闭合开关后，当滑片从一端移动到另一端时，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示。则根据图像数据可知电源电压为 V。
二、作图题
10．小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中用铅笔作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。
三、单选题
11．羽毛球因为简单易学，老少皆宜，从而被广大人民群众喜爱，下列与羽毛球运动有关的说法中，正确的是（ ）
A．运动员在发球时，球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力大小相等
B．如果羽毛球在上升过程中受到的力全部消失，羽毛球将静止
C．羽毛球在下落过程中，速度变快，惯性变大
D．羽毛球在接触球拍后方向改变，说明力是使物体运动的原因
12．唐诗是我国优秀的文学遗产之一，下列诗句中所包含的物态变化分析正确的是（ ）
A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是汽化现象
B．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，雪的形成是升华现象
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象
D．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是液化现象
13．关于温度、内能和热量的说法中，正确的是（ ）
A．物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条从木板吸收了热量，锯条的温度升高
D．人们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
14．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳一定都能产生电流
B．电流方向与绳子运动方向无关
C．跳绳发电属于电磁感应
D．跳绳发电属于电流的磁效应
15．如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1断路 B．电阻R2断路 C．电阻R2短路 D．电阻R3断路
16．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A．小球运动至最高点时，受平衡力作用
B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率一直增大
17．如图所示，电源电压不变，甲、乙、丙为电流表和电压表，P置于中点，任意闭合开关，电路都是安全的，且当只闭合S1时，三个电表都有示数，下列说法错误的是（ ）
A．只闭合S1，P向右滑动，甲表和丙表的示数都变大
B．只闭合S1，P向右滑动，乙表示数的变化量与丙示数的变化量的比值变小
C．闭合S1、S3，断开S2，P向右滑动，甲示数的变化量小于丙示数的变化量
D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，电路的总功率减小
四、实验题
18．（2022高一上·安徽开学考）如图所示，在“探究水的沸腾”实验中：
（1）实验过程中，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间后停止读数，由此可判断当地的气压 （选填“高于”“等于”或“低于”）标准大气压。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 90 92 94 96 98 98 98 98
（2）根据表中数据，在图丙中画出水温随时间变化的图像。
（3）根据你所画的图像，你认为水沸腾的特点是 。
19．（2022高一上·安徽开学考）几个同学在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想：（1）可能与秋千的摆长l有关；（2）可能与人和秋千坐垫的总质量有关；（3）可能与秋千摆幅（摆动时人离开中心点B的最大距离）有关。于是进行了如图实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表。
实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 摆球往返摆动 一次的时间/s
1 0.7 20 0.05 1.7
2 1.0 20 0.08 2.0
3 1.0 30 0.05 2.0
4 1.0 30 0.08 2.0
5 1.3 20 0.05 2.3
请回答下列问题：
（1））从本次实验可以得到的结论是：摆往返摆动一次的时间由 决定；
（2）本实验用到的科学研究方法是 ；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）。
20．（2022高一上·安徽开学考）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；
（3）若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 。
五、解答题
21．（2022高一上·安徽开学考）一根质量为40kg，粗细均匀的实心木材A平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右抬起，如图甲所示。另一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，如图乙所示；从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，如图丙所示。求：
（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力F；
（2）木材B的重力。
22．（2022高一上·安徽开学考）一列火车沿着一条平直铁路匀速驶向一座大山，火车的速度为10m/s，途中火车鸣汽笛一次，2秒后司机听到回声；到达隧道口后，以原来的速度完全通过该石山中的一条隧道，耗时100s，已知这列火车长200m，求：
（1）鸣笛时，火车距大山山脚的距离约为多少米？
（2）该隧道长为多少米？
23．（2022高一上·安徽开学考）如图甲电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，改变R的阻值，电压表与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在a、b端时电流表示数分别为0.6A和0.1A。求：
（1）滑动变阻器最大阻值；
（2）电源电压；
（3）当滑片从b端滑到a端，滑动变阻器消耗的功率P随R的阻值变化关系如图丙，图像中R1=5Ω，求R2的大小。
答案解析部分
1．【答案】声源
【知识点】机械波的形成
【解析】【解答】交警部门在考场附近路段有禁止鸣笛的标志。从控制噪声的角度分析，这是从声源处防止噪声产生。
【分析】交警在考场附近路段设有鸣笛的标志是为了从声源防止噪音的产生。
2．【答案】墨汁分子在做无规则运动
【知识点】分子动理论
【解析】【解答】分子在不停地做无规则的热运动，故闻到墨香是因为分子在做无规则运动。
【分析】闻到墨香是因为分子在做无规则运动。
3．【答案】静止；3
【知识点】速度、速率
【解析】【解答】以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的。由图可知，佩戴者运动的时间和距离分别为，s=1.5km=1500m，运动速度
【分析】相对于运动员，智能手环的位置不变所以手环相对于运动员是静止的，利用运动的时间和运动的路程可以求出运动的平均速率的大小。
4．【答案】3.24×107
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】汽车在水平路面上匀速行驶，由可得汽车的牵引力，牵引力做的功W=Fs=900N×36×103m=3.24×107J
【分析】利用额定功率的表达式结合汽车的速度可以求出牵引力的大小，结合位移的大小可以求出牵引力做功的大小。
5．【答案】1.75
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】水吸收的热量为，由得出秆浆煤完全燃烧释放的热量为，这些热量需要完全燃烧秆浆煤的质量为
【分析】利用比热容结合水的质量和温度可以求出水吸收的热量；利用效率的表达式结合秆浆煤的热值可以求出燃烧的煤的质量大小。
6．【答案】80%
【知识点】恒力做功
【解析】【解答】由图可知，动滑轮上的绳子段数n = 3，则物体A的速度，10s内物体A移动的距离s物 = v物t = 0.2m/s × 10s = 2m，W有 = fs物 = 120N × 2m = 240J，总功为W总 = Pt = 30W × 10s = 300J，滑轮组的机械效率
【分析】利用绳子速度的大小可以求出物体A速度的大小，结合运动的时间可以求出A运动的距离；利用拉力和位移可以求出有用功的大小；结合拉力功率和时间可以求出总功率的大小，利用有用功和功率的大小可以求出效率的大小。
7．【答案】2.7
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】由漂浮条件可知，开始瓷碗漂浮在水面上，浮力等于瓷碗的重力，即，又因为阿基米德原理知，所以，即，
溢出水的质量为100g，溢出水的体积，瓷碗的体积就是溢出水的体积，即，瓷碗的密度
【分析】利用阿基米德原理可以求出碗受到的浮力大小，结合平衡方程可以求出瓷碗的质量大小，结合排开水的体积可以求出瓷碗的密度大小。
8．【答案】2：1
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路
【解析】【解答】图甲所示电路图可知，两电阻并联，它们两端电压U相等，已知通电后电流表A1和A2的示数之比1：2，根据并联电路分流规律可知，图乙所示电路图可知，两电阻串联，通过两电阻的电流I相等，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，根据可得，U=IR，则通电后电压表V1和V2的示数之比
【分析】利用并联电路电压相等，结合电流的比值可以求出两个电阻的比值，结合串联电路电流相等及欧姆定律可以求出电压表读数之比。
9．【答案】4
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】当R2接入电路的阻值为0时，由图甲可知，此时电路为R1的简单电路，电压表V2测R1两端的电压，此时R1两端的电压等于电源电压。由图乙可知，此时R1两端电压的倒数为。则电源电压为
【分析】当滑动变阻器等于0时，利用电压表的大小的倒数可以求出电源电压的大小。
10．【答案】
【知识点】光的折射
【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线的反向延长线的交点就是S点的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像，如图所示：
【分析】从S的位置作出平行关系和过透镜光心的直线，利用两个直线的方向延长线可以找出对应像的位置。
11．【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；牛顿第三定律
【解析】【解答】A．击打羽毛球时，球拍对球的力与球对球拍的力是一对相互作用力，二者大小相等，故A正确；
B．羽毛球在上升过程中处于运动状态，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，将做匀速直线运动，故B错误；
C．惯性的大小只与物体的质量的有关，与速度无关，故C错误；
D．羽毛球在接触球拍后方向改变，运动状态改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选A。
【分析】球拍对羽毛球的力与羽毛球对球拍的力属于相互作用力，大小相等；羽毛球上升过程中受到的力消失时做匀速直线运动；羽毛球下落过程中质量不变惯性不变；羽毛球的速度方向改变说明力是改变物体运动状态的原因。
12．【答案】C
【知识点】物态变化
【解析】【解答】A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是液化现象，故A错误；
B．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固都能形成雪，故B错误；
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象，故C正确；
D．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是熔化现象，故D错误。
故选C。
【分析】露属于液化现象；雪属于凝固现象；霜属于凝华现象；蜡烛流泪属于熔化现象。
13．【答案】B
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）
【解析】【解答】A．晶体熔化过程中，吸热内能增加但温度不变，故A错误；
B．汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能，使汽油和空气混合物的内能增加，温度升高，故B正确；
C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；
D．热量是过程量，只能说吸收或放出多少热量，不能说含有多少热量，故D错误。
故选B。
【分析】晶体熔化的过程中温度保持不变；锯条锯木板时锯条温度升高是由于摩擦力对锯条做功；物体不能说含有多少热量，热量属于过程量。
14．【答案】C
【知识点】电磁感应现象
【解析】【解答】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误；
CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】只有当钢线跳绳切割磁感线时才有感应电流的产生；利用右手定则可以判别电流方向与绳子运动方向有关；跳绳发电属于电磁感应现象。
15．【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；
AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。
故选D。
【分析】当开关断开时，两个电表都无读数说明电路出现断路；当R1断路时，闭合开关时电流表没有读数；当R2断路时，断开开关时电压表有读数。
16．【答案】C
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，A错误；
B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，则小球重力小于弹簧弹力，B错误；
C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧后继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，C正确；
D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据可知，小球所受重力的功率先增大后减小，D错误。
故选C。
【分析】小球脱离弹簧后受到重力的作用不属于平衡状态；小球释放瞬间弹力大于重力；利用能量守恒定律可以判别弹性势能的减少量等于重力势能的增量；利用竖直方向速度的变化可以判别重力瞬时功率的大小变化。
17．【答案】B
【知识点】电路的动态变化分析
【解析】【解答】A．由题意知，任意闭合开关，电路都是安全的，乙表一定是电压表，当只闭合S1时，三个电表都有示数，甲表和丙表都是电流表，只闭合S1，P向右滑动，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，甲表和丙表的示数都变大，故A不符合题意；
B．只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表乙测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电压表示数的变化量△U2=U滑-U滑′=（U-I1R1）-（U-I2R1）=（I2-I1）R1=△IR1，则，故B符合题意；
C．闭合S1、S3，断开S2，电路为滑动变阻器与R2并联，再与R1串联，甲表测干路电流，丙表测滑动变阻器所在支路电流，P向右滑动，滑动变阻器电阻变小，电路的总电阻变小，甲表示数变大，滑动变阻器两端电压变小，也就是R2两端电压变小，R2阻值不变，通过它的电流变小，根据并联电路的电流规律，通过干路的电流等于各个支路的电流和，所以丙表示也变大，且甲示数的变化量小于丙示数的变化量，故C不符合题意；
D．闭合S1、S2、S3，R2与滑动变阻器并联，P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路特点可知，通过R2的电流不变，则干路中的电流会减小，根据P=UI可知，电路的总功率减小，故D不符合题意。
故选B。
【分析】当开关S1闭合时，利用滑动变阻器的阻值变化结合串反并同可以判别电表的读数变化；结合欧姆定律可以判别乙表示数变化量与丙示数的变化量比值的变化；当闭合S1和S2时，利用并联电路的电流变化可以判别甲与丙示数的变化量；当所有开关闭合时，利用总电阻增大可以判别干路电流减小则电路的总功率减小。
18．【答案】（1）低于
（2）
（3）吸热但温度保持不变
【知识点】温度
【解析】【解答】（1）由表格数据知，水在第5min开始，水不断吸收热量，温度保持98℃不变，说明此时水的沸点是98℃。一个标准大气压下，水的沸点是100℃，此时沸点98℃低于100℃，所以气压低于一个标准大气压。
（2）根据表中数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来。如下图所示：
（3）由图像和表格数据可知，水在沸腾过程中，最显著的特点是吸热，温度保持不变。
【分析】（1）利用水的沸点大小可以判别气压的大小；
（2）利用平滑曲线可以把各点连接起来；
（3）水在沸腾的过程中，最显著的特点是吸热但温度保持不变。
19．【答案】（1）摆长
（2）控制变量法
（3）短
【知识点】单摆
【解析】【解答】（1）由2、4次实验数据可知，当摆长和摆幅均相同时，摆球质量不同，但摆球往返摆动一次的时间相同，说明摆球往返摆动一次的时间与摆球的质量无关；由3、4次实验数据可知，当摆长和摆球质量均相同时，摆幅不同，但摆球往返摆动一次的时间相同，说明摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆幅无关；由1、5次实验数据可知，当摆球质量和摆幅均相同时，摆长不同，此时摆球往返摆动一次的时间也不同，综上所述，从本次实验可以得到的结论是：摆往返摆动一次的时间由摆长决定。
（2）本实验通过控制摆长、摆球质量和摆幅这三个物理量中的两个量相同，改变另一个量，探究摆球往返摆动一次的时间和这个物理量之间的关系，用到的科学研究方法是控制变量法。
（3）根据1、5次实验数据可知，摆长越长，摆球往返摆动一次的时间越长，所以某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调短。
【分析】（1）利用1和5的实验数据可以说明单摆的周期由摆长的大小所决定；
（2）探究周期与多个物理量的关系则本实验使用控制变量法；
（3）利用摆长越大则周期越大，为了使摆钟变快则周期变小，则摆长应该调短。
20．【答案】（1）c
（2）N
（3）170
（4）90
【知识点】欧姆定律；热敏电阻和光敏电阻
【解析】【解答】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。
（3）若设置电池温度为启动制冷系统，由图乙可知，当温度为时，Rt的阻值为70Ω，此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值Rt′=R-RP′=240Ω-200Ω=40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是。
【分析】（1）当电流大于25mA时制冷系统开始工作，则可以判别b端应该与c端相连；
（2）利用右手螺旋定则可以判别电磁铁上端为N极；
（3）利用电池的温度可以判别热敏电阻的电阻，结合欧姆定律可以求出总电阻的大小，结合热敏电阻的大小可以求出滑动变阻器的阻值大小；
（4）已知滑动变阻器的最大电阻，结合总电阻的大小可以求出热敏电阻的大小，利用热敏电阻的阻值结合图像可以求出对应最高的温度。
21．【答案】（1）解：一根质量为40kg粗细均匀的实心木材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，即木材绕左端的点向上转动，可将木材视为杠杆，动力臂是木材的长度，动力是拉力F，阻力是木材的重力，阻力臂是木材长度的一半，根据杠杆平衡的条件可知
木材的重力为400N，解得F=200N
（2）解：一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，以左端为支点，根据杠杆的平衡条件可得
解得
从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，以右端为支点，此时阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
解得
两式联立可得，
【知识点】力矩平衡
【解析】【分析】（1）已知木材的质量，结合重力的表达式可以求出重力的大小，结合力矩平衡可以求出竖直向上的拉力大小；
（2）已知作用在木板B的拉力大小，结合两次拉动B的平衡方程可以求出木材B的重力的大小。
22．【答案】（1）解：由公式可得，火车前进的距离
声音传播的距离
鸣笛的时候火车距山脚的距离
（2）解：火车在这段时间里通过的路程
因为火车在这段时间里通过的路程
所以
【知识点】速度、速率
【解析】【分析】（1）已知火车的速度，结合运动的时间可以求出火车运动的距离，结合声音传播的距离可以求出火车鸣笛时距离大山山脚的距离大小；
（2）已知火车经过隧道时，利用位移公式可以求出运动的位移，结合火车的长度可以求出隧道的长度。
23．【答案】（1）解：定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片位于b端时，全部接入，滑动变阻器接入的阻值最大，总电阻最大，电流最小，根据乙图可知最小电流为0.1A，此时电压表的示数为5V，滑动变阻器接入的电阻为
（2）解：设电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，当滑动变阻器的滑片在b端时，根据串联电路电压的关系有UU滑U05V+0.1AR0
当滑片位于a端时，电路中的电流为0.6A，只有R0接入电路，则电根据闭合电路欧姆定律U0.6AR0
整理可知U6V，R010Ω
（3）解：根据图丙可知，当滑动变阻器接入的阻值为5Ω时，电路中的总电阻为R总R滑R05Ω10Ω15Ω
根据闭合电路欧姆定律，此时电路中的电流为
滑动变阻器消耗的功率为
当滑动变阻器的阻值为R滑2时，滑动变阻器的功率为
整理可知R2=20Ω
【知识点】电功率和电功；欧姆定律
【解析】【分析】（1）已知电压和电流的关系，结合电压表和电流的最小值及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大电阻；
（2）当开关在b端和a端时，利用回路中的欧姆定律可以求出电源电压和定值电阻的大小；
（3）当已知滑动变阻器输入电阻的大小，结合欧姆定律及电功率的表达式可以求出回路中电阻的大小，结合电功率的表达式可以求出电阻R2的大小。
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