2021年广东省惠州市第一中学九年级自主招生物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 2021年广东省惠州市第一中学九年级自主招生物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 757.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-15 16:59:54 | ||
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文档简介
2021年广东惠州惠城区惠州市第一中学初三自主招生物理试卷
（附答案与详细解析）
一、填空题（本大题共6小题，共28分）
1．（3分）物理学是一门以观察、实验为基础的科学， 利用 镜证明了太阳光是复色光，而不是单色光。
2．（3分）如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，地磁场北极在地理 （选填“南极”或“北极”）附近，如果将地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带 电荷。
3．（3分）如图甲所示，水平面上有一个薄壁圆柱形容器，容器中装有一定质量的水，现将一质量m的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为物块体积的，则木块的密度为 ；如图乙用力缓慢向下压物块直至使物块恰好浸没在水中，此时力F的大小为 。（已知水的密度为ρ水）
4．（3分）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
5．（3分）如图甲，滑动变阻器标有“20Ω 20A”，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙，电源电压为 V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。
6．（3分）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是 ，理由是 。
二、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。其中7-12为单选，13-14为多选）
7．（3分）下列有关物理学知识正确的是（ ）
A．踢出去的足球继续运动是因为受到惯性的作用
B．0℃的冰熔化成的0℃的水，内能增大
C．一个鸡蛋的重力约为1N
D．燃料的质量越大，燃料的热值越大
8．（3分）“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”，相当于现代个音阶中的do、re、mi、sol、la，
五音实际上是指声音的（ ）
A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．振幅不同
9．（3分）2020年6月23日上午，长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号全球组网卫星送入预定轨道，如图分别为火箭发射升空和卫星在轨道上运行时的情景，有关火箭和卫星的说法：
①火箭升空时，燃料的化学能最终部分转化为机械能
②火箭升空过程中只受重力
③卫星通过超声波把信息传回地球
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，其中正确的是（ ）
A．①② B．①④ C．①③ D．②④
10．（3分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．空气开关跳闸后应立即合上
B．控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间
C．手机充电结束后，充电器一直插在插座上
D．使用测电笔时，人体要接触笔尖金属体，但绝不能接触笔尾金属体
11．（3分）如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的，已知R1＝48Ω，其余电阻值未知，测得AB间总阻值为24Ω，今将R1换成24Ω的电阻，则AB间总阻值变为（ ）
A．12Ω B．16Ω C．8Ω D．4Ω
12．（3分）如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，物体A的受力是（ ）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
（多选）13．（3分）如图所示，一根轻质杠杆长为1m，A端挂一个质量为3kg的重物，B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，AO＝3BO，此时轻杆AB在水平位置平衡，（g取10N/kg）则以下计算结果正确的是（ ）
A．B端受到的拉力F的大小为10N
B．B端受到的拉力F的大小为180N
C．若保持杠杆水平平衡，B端最小拉力为90N
D．若将A端重物水平向右移动0.625m，拉力F＝50N
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＞R2＞R3，当S闭合滑片P向左滑动时，电压表V1、V2、电流表A的示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△I，则下列判断正确的是（ ）
A．△U2＝△I R1 B．△U1＝△I R1 C．△U1＞△U2 D．△U1＝△U2
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分）
15．（3分）如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
16．（3分）如图，一磁性小球用细线悬挂在某一水平磁场中，静止时如图所示，请画出此时小球受力示意图。
四、实验探究题
17．（9分）小红利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 来判断电路中是否产生感应电流。
（2）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，电流表指针会发生偏转；若导体棒不动，让磁铁沿左右方向运动时，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对通电导体是否有力的作用。
18．（9分）小芳在实验室找到一支老式密度计，她想利用该密度计测量某种液体的密度，如图所示，根据它在液体中浸入的深度可直接读出这种液体的密度。请你根据所学知识完成下列问题：
（1）该密度计下方放有适量铁砂的目的是 。
（2）设纯水密度为ρ，把该密度计看作一个粗细均匀的玻璃管（如图），总质量为m，玻璃管底面直径为d，该密度计浸在纯水中漂浮时的深度为h，在管上画上纯水的密度值线A，请用本题的物理量符号表示h＝ ，根据表达式发现这种密度计的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）若把密度计放在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度线的 （选填“上方”或“下方”）理由是 。
（4）为了提高该密度计的精确程度，请你写出一条改进措施： 。
19．小王同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率，阻值约为10Ω，已知电源电压为4.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）开关闭合前小王发现电流表指针如图乙所示，原因是 ；该同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是 。
（3）小王同学在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后出现的现象是 。
（4）小王同学从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率 ，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 （选填字母）。
A.“5Ω 2A”
B.“25Ω 2A”
C.“40Ω 2A”
D.“50Ω 2A”
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2 （选填“＞”、“＜”或“＝”），你的理由是： 。
五、综合应用题
20．（24分）如图所示，某一实验室内有一宽度为的d跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。若智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，求最小速度及所用时间。
21．如图1为小明家使用的一款全智能电茶壶烧水壶，图2为其工作电路的原理图，铭牌如表所示，忽略温度对电阻影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）当开关S （选填“闭合”或“断开”）时，电茶壶处于加热挡；抽水电动机的工作原理是 。
（2）电路中R1和R2的阻值各是多少。
（3）若正常情况下，将一壶20℃的水加热到97℃用时5min，该电茶壶正常加热时的效率为多大。
产品名称 电茶壶 额定加热功率 1100W
额定电压 220V 额定抽水功率 10W
额定频率 50Hz 额定壶体容量 0.9L
额定保温功率 100W 重量 2kg
（4）小明关闭家中的其他用电器，只让电茶壶独立工作，用高温挡加热2min，电能表的表盘转了66转，请通过计算判断此时实际电压约为多少。[电能表上标有2000r/（kW h）]
2021年广东惠州惠城区惠州市第一中学初三自主招生物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共6小题，共28分）
1．（3分）物理学是一门以观察、实验为基础的科学， 牛顿 利用 三棱 镜证明了太阳光是复色光，而不是单色光。
【分析】牛顿利用三棱镜散射实验证明了太阳光是复色光
【解答】解：牛顿利用三棱镜散射实验证明了太阳光是复色光。
故答案为：牛顿；三棱。
【点评】本题考查与光有关的物理学史，难度不大。
2．（3分）如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，地磁场北极在地理 南极 （选填“南极”或“北极”）附近，如果将地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带 负 电荷。
【分析】（1）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合；
（2）地球的地磁北极靠近地理的南极，通过安培定则可以判定。
【解答】解：地球的地磁北极靠近地理的南极，通过安培定则可以判定，电流方向至东向西，与地球自转方向相反；因为电流方向与负电荷定向移动方向相反，所以地球表面是带负电荷的。
故答案为：南极；负。
【点评】本题考查了地磁场的知识和安培定则，知识点较简单，属于基础题型。
3．（3分）如图甲所示，水平面上有一个薄壁圆柱形容器，容器中装有一定质量的水，现将一质量m的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为物块体积的，则木块的密度为 ρ水 ；如图乙用力缓慢向下压物块直至使物块恰好浸没在水中，此时力F的大小为 mg 。（已知水的密度为ρ水）
【分析】（1）如图甲中物块漂浮在水面上，物体受到的浮力和自身的重力相等，根据G＝mg＝ρVg和F浮＝ρgV排得出等式即可求出木块的密度；
（2）由图乙可知，物体浸没，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力，此时物体处于静止状态，受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态，据此求出则图乙位置时力F的大小。
【解答】解：（1）如图甲中物块漂浮在水面上，物体受到的浮力和自身的重力相等，所以物体的重力G木＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水g×V，则ρ木gV＝ρ水g×V，所以，ρ木＝ρ水；
（2）由图乙可知，物体浸没，则物体受到的浮力F浮′＝ρ水gV＝ρ木gV＝G木＝mg，
此时物体处于静止状态，受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态，
则图乙位置时力F＝F浮′﹣G木＝mg﹣mg＝mg。
故答案为：ρ水；mg。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
4．（3分）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 N 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 电动机 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 相同 （选填“相同”或“相反”）。
【分析】根据安培定则判定电磁铁的极性；通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；
闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理；
若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
故答案为：N；电动机；相同。
【点评】本题考查了简易电动机的原理、安培定则的应用，是一道基础实验题。
5．（3分）如图甲，滑动变阻器标有“20Ω 20A”，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙，电源电压为 15 V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 3 Ω，小灯泡的额定功率为 6 W。
【分析】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，根据电压表V1的示数大于电压表V2的示数结合图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时灯泡两端的电压，利用P＝UI求出灯泡的额定功率，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的电阻。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，接入电路中的电阻R大＝20Ω，
因电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，由串联电路的电压特点可知，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，
因此由图像可知，电压表V1的示数U1＝5V，电压表V2的示数U2＝3V，电路中的电流I小＝0.5A，
由I＝可知，此时滑动变阻器两端的电压：
UR＝I小R大＝0.5A×20Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝U1+UR＝5V+10V＝15V；
（2）由图像可知，当小灯泡正常发光时，L与R2两端的电压之和U1′＝12V，R2两端的电压U2′＝6V，电路中的电流I大＝1A，
由串联电路的电压特点可知，此时灯泡两端的电压：
UL＝U1′﹣U2′＝12V﹣6V＝6V，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U1′＝15V﹣12V＝3V，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝3Ω，
因此时小灯泡恰好正常发光，所以灯泡的额定功率：
PL＝ULI大＝6V×1.0A＝6W。
故答案为：15；3；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，正确的判断两电压表和电流表对应的示数关系是关键。
6．（3分）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是 乙 ，理由是 甲装置左侧力与力臂的乘积变小，右侧力与力臂的乘积变大，所以甲装置会顺时针转动；乙装置左侧力与力臂的乘积变大，右侧力与力臂的乘积变小，所以乙装置会逆时针转动，能恢复平衡。 。
【分析】做出杠杆示意图，根据力臂的变化得出力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可判断是否恢复到原来平衡位置。
【解答】解：如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。
由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：
甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得：GL1＝GL2，则：L1＝L2；
乙硬质轻杆，同理可得：GL3＝GL4，则：L3＝L4；
用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：
由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，
甲硬质轻杆，L1′＜L1，L2′＞L2，则：GL1′＜GL2′，
所以，甲杆右端的重物继续下降，则不能恢复到原来平衡位置。
乙硬质轻杆，L3′＞L3，L4′＜L4，则：GL3′＞GL4′，
所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。
故答案为：乙；甲装置左侧力与力臂的乘积变小，右侧力与力臂的乘积变大，所以甲装置会顺时针转动；乙装置左侧力与力臂的乘积变大，右侧力与力臂的乘积变小，所以乙装置会逆时针转动，能恢复平衡。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，正确判断出杠杆的力臂变化情况是解答本题的关键。
二、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。其中7-12为单选，13-14为多选）
7．（3分）下列有关物理学知识正确的是（ ）
A．踢出去的足球继续运动是因为受到惯性的作用
B．0℃的冰熔化成的0℃的水，内能增大
C．一个鸡蛋的重力约为1N
D．燃料的质量越大，燃料的热值越大
【分析】（1）任何物体都具有惯性，惯性不是力。
（2）晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变。
（3）知道常见物体的重力。
（4）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关。
【解答】解：A、踢出去的足球继续运动是因为足球具有惯性，故A错误；
B、0℃的冰熔化成的0℃的水，吸收热量，内能增大，故B正确；
C、一个鸡蛋的重力约为0.5N，故C错误；
D、燃料的质量越大，燃料的热值不变，故D错误。
故选：B。
【点评】理解惯性概念、晶体熔化特点、热值概念，常识性了解物体的重力，可解答此题。
8．（3分）“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”，相当于现代个音阶中的do、re、mi、sol、la，
五音实际上是指声音的（ ）
A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．振幅不同
【分析】声音的三个特征分别是：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，与振幅和距发声体的距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：五音实际上是指声音的音调不同。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】区分声音的三个特征，可解答此题。
9．（3分）2020年6月23日上午，长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号全球组网卫星送入预定轨道，如图分别为火箭发射升空和卫星在轨道上运行时的情景，有关火箭和卫星的说法：
①火箭升空时，燃料的化学能最终部分转化为机械能
②火箭升空过程中只受重力
③卫星通过超声波把信息传回地球
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，其中正确的是（ ）
A．①② B．①④ C．①③ D．②④
【分析】（1）燃料具有化学能，燃料燃烧时，化学能转化为内能，发动机利用内能对外做功，转化为机械能；
（2）对升空的火箭进行受力分析即可判断；
（3）电磁波能传递信息；
（4）太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能。
【解答】解：
①火箭发动机是热机的一种，工作时燃料的化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能，由于存在能量的损失，所以燃料的化学能最终部分转化为机械能，故①正确；
②火箭在升空过程中受到重力的作用，同时还受到发动机的推力和空气阻力的作用，故②错误；
③卫星是通过电磁波来传递信息的，故③错误；
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，故④正确。
综上可知，说法正确的是①④。
故选：B。
【点评】本题考查了能量的转化及电磁波的传播等，属于常见题型，要熟记这些知识。
10．（3分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．空气开关跳闸后应立即合上
B．控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间
C．手机充电结束后，充电器一直插在插座上
D．使用测电笔时，人体要接触笔尖金属体，但绝不能接触笔尾金属体
【分析】（1）空气开关跳闸是因为电路中电流过大，要检查电流过大的原因；
（2）家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间；
（3）在用电器不使用时，应将用电器脱离电源，防止电热造成火灾；
（4）使用测电笔时手要接触笔尾的金属体。
【解答】解：A、空气开关跳闸是因为电路中电流过大，要检查电流过大的原因，排除故障后再合上空气开关，故A错误；
B、家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间，故B正确；
C、充电器长时间插在插座上会发热，易引起火灾，故C错误；
D、用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答，为防止因电带来的伤害，要注意安全用电原则。
11．（3分）如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的，已知R1＝48Ω，其余电阻值未知，测得AB间总阻值为24Ω，今将R1换成24Ω的电阻，则AB间总阻值变为（ ）
A．12Ω B．16Ω C．8Ω D．4Ω
【分析】分析电路图，R1和其余电阻并联，设其余部分的电阻为R2，知道R1与R2并联后的总电阻，利用并联电阻的关系求出AB以上部分的电阻R2的大小；
把R1＝48Ω换成24Ω后，R2不变，再根据并联电阻的关系求出A、B间的总电阻。
【解答】解：设AB以上部分的电阻为R2，
由题知，R1＝48Ω，R1与R2并联后的总电阻R＝24Ω，
即：＝+，
，
R2＝48Ω，
把R1＝48Ω换成R1′＝24Ω后，R2不变，
＝+＝，
R′＝16Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对并联电阻特点的掌握和运用，难点是把电路看为两个电阻R1与R2并联的等效电路。
12．（3分）如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，物体A的受力是（ ）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
【分析】受力分析的顺序是：先重力后接触力（先弹力后摩擦力），对物体受力分析判断。
【解答】解：因为A匀速运动，所以受力是平衡的，AB同时以相同的速度匀速下滑，故A、B间没有相对运动趋势，没有摩擦力；则A只受重力和支持力的作用，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】对物体进行受力分析时应按照受力分析的顺序进行，必要的时候可根据物体的状态（如平衡状态）来判断力的有无。
（多选）13．（3分）如图所示，一根轻质杠杆长为1m，A端挂一个质量为3kg的重物，B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，AO＝3BO，此时轻杆AB在水平位置平衡，（g取10N/kg）则以下计算结果正确的是（ ）
A．B端受到的拉力F的大小为10N
B．B端受到的拉力F的大小为180N
C．若保持杠杆水平平衡，B端最小拉力为90N
D．若将A端重物水平向右移动0.625m，拉力F＝50N
【分析】（1）（2）根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；
（3）在B端施加的力最小时，力臂是最大的，当OB为F的力臂时，动力臂最大，根据杠杆的平衡条件求出最小的力；
（4）若将A端重物水平向右移动0.625m，根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：
AB、B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，此时F的力臂为：L1＝sin30°×OB＝OB；
杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可知：FL1＝GL2＝mgL2，F×OB＝3kg×10N/kg×3OB，解得F＝180N，故A错误，B正确；
C、在B端施加的力最小时，力臂是最大的，当OB为F的力臂时，动力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知：F'L'1＝GL2＝mgL2，F'×OB＝3kg×10N/kg×3OB，解得：F'＝90N，故C正确；
D、若将A端重物水平向右移动0.625m，此时A重力的力臂为：×1m﹣0.625m＝0.125m；此时OB＝×1m＝0.25m；
根据杠杆的平衡条件可知：F''L1＝GL'2＝mgL'2，F''××0.25m＝3kg×10N/kg×0.125m，解得：F''＝30N，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，明确力臂的变化是解题的关键。
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＞R2＞R3，当S闭合滑片P向左滑动时，电压表V1、V2、电流表A的示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△I，则下列判断正确的是（ ）
A．△U2＝△I R1 B．△U1＝△I R1 C．△U1＞△U2 D．△U1＝△U2
【分析】由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R2与R1两端的电压之和，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，设出滑片移动前后电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出两电压表示数变化量的绝对值，然后结合三电阻的阻值关系判断两电压表示数的变化量关系。
【解答】解：电路的等效电路图如下图所示：
设滑动变阻器移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝|I1﹣I2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电压表V1示数变化量的绝对值：
△U1＝|（U﹣I1R3）﹣（U﹣I2R3）|＝|I1﹣I2|R3＝△IR3，故B错误；
电压表V2示数变化量的绝对值：
△U2＝|（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）|＝|I1﹣I2|R1＝△IR1，故A正确；
因R1＞R2＞R3，
所以，△IR1＞△IR3，即△U2＞△U1，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用特殊值法可以大大的简化问题，容易理解。
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分）
15．（3分）如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的。利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置。
【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示：
【点评】（1）此题考查了凸透镜的三条特殊光线，凸透镜的光心、焦点的定义、凸透镜成像光路图。
（2）像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置。
16．（3分）如图，一磁性小球用细线悬挂在某一水平磁场中，静止时如图所示，请画出此时小球受力示意图。
【分析】先分析处在水平磁场中的磁性小球受到的各力，再按力的示意图要求画图。
【解答】解：由题知，磁性小球静止在水平磁场中，小球受到竖直向下的重力G、沿绳子向上的拉力F拉，还受到磁场对它水平向右的磁场力F的作用，三个力的作用点都作用在小球的重心，小球受力示意图如图所示：
。
【点评】本题考查力的示意图的作图，正确分析小球所受到的力以及力的方向是关键。
四、实验探究题
17．（9分）小红利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 指针是否偏转 来判断电路中是否产生感应电流。
（2）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，电流表指针会发生偏转；若导体棒不动，让磁铁沿左右方向运动时，电路中 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 不会 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（4）如果将灵敏电流计换成 电源 ，可以探究磁场对通电导体是否有力的作用。
【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
（2）（3）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；
（4）磁场对通电导体作用，电路中要有电源。
【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法；
（2）闭合开关若导体不动，只让磁铁左右运动，导体ab相对磁铁水平运动切割磁感线，导体中有感应电流产生；
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转；
（4）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。
故答案为：（1）指针是否偏转；（2）有；（3）不会；（4）电源。
【点评】此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对产生感应电流条件的掌握及磁场对通电导体的作用的因素。
18．（9分）小芳在实验室找到一支老式密度计，她想利用该密度计测量某种液体的密度，如图所示，根据它在液体中浸入的深度可直接读出这种液体的密度。请你根据所学知识完成下列问题：
（1）该密度计下方放有适量铁砂的目的是 密度计能在水中竖直漂浮 。
（2）设纯水密度为ρ，把该密度计看作一个粗细均匀的玻璃管（如图），总质量为m，玻璃管底面直径为d，该密度计浸在纯水中漂浮时的深度为h，在管上画上纯水的密度值线A，请用本题的物理量符号表示h＝ ，根据表达式发现这种密度计的刻度是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）若把密度计放在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度线的 上方 （选填“上方”或“下方”）理由是 浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大 。
（4）为了提高该密度计的精确程度，请你写出一条改进措施： 用更细的玻璃管 。
【分析】（1）在玻璃管中装入适量的铁砂的目的是密度计能在水中竖直漂浮；
（2）知道玻璃管底面直径控制器其底面积，根据V＝Sh求出密度计浸入水中的深度为h时排开水的体积，根据阿基米德原理求出此时密度计受到的浮力，密度计漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，据此得出等式即可求出表达式；当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理得出等式即可得出液体密度和浸没深度的关系，然后判断这种密度计的刻度是否均匀；
（3）水的密度大于酒精的密度，根据两次的浮力关系，根据阿基米德原理判断出排开液体体积的大小，进而判断出密度计放在酒精中时液面的位置与A刻度线的关系；
（4）为了使测量结果更准确，使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些，由ΔV＝SΔh可知减小S，即可使h变大，据此设计。
【解答】解：（1）在玻璃管中装入适量的铁砂的目的是密度计能在水中竖直漂浮，能够标出刻度；
（2）玻璃管底面直径为d，则玻璃管的底面积S＝，
密度计浸入水中的深度为h时，排开水的体积V排＝Sh＝h，
此时密度计受到的浮力：F浮＝ρgV排＝ρg h，
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，即F浮＝G物，
所以，ρg h＝mg，则h＝；
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，
因密度计始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，F浮＝F浮液，即ρgh＝ρ液g h液，
整理可得：h液＝h，
由表达式可知，h液和ρ液是反比例函数，所以这种密度计的刻度是不均匀；
（3）因ρ水＞ρ酒精＝0.8×103kg/m3，根据F浮＝ρ液gV排知在浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大，所以密度计放在酒精中排开液体额体积小，液面的位置在A刻度线的上方；
（4）为了使测量结果更准确，应使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些，由ΔV＝V排1﹣V排2＝SΔh可知，要使△h变大，应减小S即可，即具体做法是：用更细的玻璃管做密度计。
故答案为：（1）密度计能在水中竖直漂浮；（2）；不均匀；（3）上方；浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大；（4）用更细的玻璃管。
【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，有一定的难度。
19．小王同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率，阻值约为10Ω，已知电源电压为4.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）开关闭合前小王发现电流表指针如图乙所示，原因是 电流表没有调零 ；该同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是 将变阻器下面两个接线柱连入了电路 。
（3）小王同学在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后出现的现象是 小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数 。
（4）小王同学从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率 0.75W ，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 C （选填字母）。
A.“5Ω 2A”
B.“25Ω 2A”
C.“40Ω 2A”
D.“50Ω 2A”
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ＞ ΔR2 （选填“＞”、“＜”或“＝”），你的理由是： 总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻 。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程并联在灯泡两端；滑动变阻器一上一下与灯泡串联接入电路中；
（2）使用电流表前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；
移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，说明电路中电流很小，且电流大小不变，可知变阻器没有了变阻的作用，且电阻较大，据此分析；
（3）将电流表和小灯泡的位置交换了分析电路的连接回答；
（4）根据图丙，由P＝UI计算出额定功率；
根据图像确定变阻器最大时，其两端的电压和电路中的电流值，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值；
（5）根据电流的变化判断出总电阻的变化，得出电阻变化的大小关系。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器一上一下与灯泡串联接入电路中，如下图所示：
；
（2）由图乙知，电流表指针没有指在零刻度线上，使用电流表前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；
小王同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，说明电路中电流很小，且电流大小不变，说明变阻器没有了变阻的作用，且电阻较大，故可能的原因是：将变阻器下面两个接线柱连入了电路；
（3）小王在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，电压表与电流表并联，小灯泡串联接入电路中；此时电路为通路，灯泡正常发光，电流表有示数，由于电流表在电路中相当于导体，故电压表无示数，闭合开关后出现的现象是：小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数；
（4）由图丙知，当U＝2.5V时，I＝0.3A，则灯泡的实际功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，由图丙像知，此时U滑＝4.5V﹣0.5V＝4V；
此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值R滑＝＝＝40Ω，所以滑动变阻器的规格是“40Ω 2A”，故选C；
（5）如图丙所示，当电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，根据欧姆定律可得：
R1＝＝＝5Ω，此时滑动变阻器两端的电压：
UP1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器电阻：RP1＝＝＝25Ω；
当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据欧姆定律可得：
R2＝＝≈8.3Ω，此时滑动变阻器两端的电压：
UP2＝3V﹣2.5V＝0.5V，
滑动变阻器电阻：RP2＝＝≈1.7Ω；
则有小灯泡的阻值变化ΔR2＝R2﹣R1＝8.3Ω﹣5Ω＝3.3Ω，ΔR1＝RP1﹣RP2＝25Ω﹣1.7Ω＝23.3Ω，故ΔR1＞ΔR2；因总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻。
故答案为：（1）如上图所示；（2）电流表没有调零；将变阻器下面两个接线柱连入了电路；（3）小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数；（4）0.75W；C；（5）＞；总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻。
【点评】本题测定小灯泡电功率，考查电路连接、注意事项、故障分析、分析图像及欧姆定律和电功率的计算，并且涉及到串联电路中电压规律的应用。
五、综合应用题
20．（24分）如图所示，某一实验室内有一宽度为的d跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。若智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，求最小速度及所用时间。
【分析】根据平行四边形法则求出机器人在水平方向和垂直方向的速度，再根据三角形的相似性和勾股原理，求出机器人过跑道的速度和路程，利用v＝求出时间。
【解答】解：机器人的最小速度方向应与相对于车的位移方向垂直，由相似三角形可得，解得v人＝，
智能机器人过跑道的路程：s＝，
由v＝可知智能机器人过跑道的时间为：t＝＝＝。
答：机器人最小速度为，所用时间。
【点评】本题考查了运动的合成和分解规律，解题的关键在于明确机器人的实际运动和小车运动之间的关系，明确运动的几何关系的正确应用。
21．如图1为小明家使用的一款全智能电茶壶烧水壶，图2为其工作电路的原理图，铭牌如表所示，忽略温度对电阻影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）当开关S 闭合 （选填“闭合”或“断开”）时，电茶壶处于加热挡；抽水电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
（2）电路中R1和R2的阻值各是多少。
（3）若正常情况下，将一壶20℃的水加热到97℃用时5min，该电茶壶正常加热时的效率为多大。
产品名称 电茶壶 额定加热功率 1100W
额定电压 220V 额定抽水功率 10W
额定频率 50Hz 额定壶体容量 0.9L
额定保温功率 100W 重量 2kg
（4）小明关闭家中的其他用电器，只让电茶壶独立工作，用高温挡加热2min，电能表的表盘转了66转，请通过计算判断此时实际电压约为多少。[电能表上标有2000r/（kW h）]
【分析】（1）（2）当S闭合时，电路为R2简单电路，电路的总电阻最小，电茶壶处于加热挡，根据P＝UI＝求出R2阻值；当S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电茶壶处于保温挡，根据P＝UI＝求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出R1阻值；电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；
（3）利用密度公式计算出电茶壶中水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量，利用P＝计算出消耗的电能，利用效率公式计算出电茶壶正常加热时的效率；
（4）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过2000转；据此可求电能表的表盘转了66转，电茶壶消耗的电能；
再利用P＝求电茶壶的实际电功率，再利用P＝求实际电压。
【解答】解：（1）（2）当S闭合时，电路为R2简单电路，电路的总电阻最小，电茶壶处于加热挡，
由P＝UI＝可得，R2阻值：R2＝＝＝44Ω；
当S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电茶壶处于保温挡，
此时电路的总电阻：R＝＝＝484Ω
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1阻值：R1＝R﹣R2＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；
抽水电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；
（3）由ρ＝可知，电茶壶中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.9×10﹣3m3＝0.9kg；
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.9kg×（97℃﹣20℃）＝2.9106×105J；
由P＝可知，电茶壶消耗的电能：W＝P加热t＝1100×5×60s＝3.3×105J；
电茶壶正常加热时的效率：η＝＝＝88.2%。
（4）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过2000转；
则电能表的表盘转了66转，电茶壶消耗的电能：W′＝＝0.033kW h；
电茶壶的实际电功率：P实＝＝＝0.99kW＝990W；
由P＝可知，此时的实际电压：U实＝＝≈209V。
答：（1）闭合；通电线圈在磁场中受力转动；
（2）电路中R1的阻值为440Ω；R2的阻值为44Ω；
（3）若该电茶壶正常加热时的效率为88.2%。
（4）此时实际电压约为209V。
【点评】本题主要考查用电器挡位问题，涉及到电功公式、电功率公式、串并联电路的特点以及电能表参数的理解等，会利用P＝判断用电器处于的挡位，有一定难度。
（附答案与详细解析）
一、填空题（本大题共6小题，共28分）
1．（3分）物理学是一门以观察、实验为基础的科学， 利用 镜证明了太阳光是复色光，而不是单色光。
2．（3分）如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，地磁场北极在地理 （选填“南极”或“北极”）附近，如果将地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带 电荷。
3．（3分）如图甲所示，水平面上有一个薄壁圆柱形容器，容器中装有一定质量的水，现将一质量m的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为物块体积的，则木块的密度为 ；如图乙用力缓慢向下压物块直至使物块恰好浸没在水中，此时力F的大小为 。（已知水的密度为ρ水）
4．（3分）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
5．（3分）如图甲，滑动变阻器标有“20Ω 20A”，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙，电源电压为 V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。
6．（3分）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是 ，理由是 。
二、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。其中7-12为单选，13-14为多选）
7．（3分）下列有关物理学知识正确的是（ ）
A．踢出去的足球继续运动是因为受到惯性的作用
B．0℃的冰熔化成的0℃的水，内能增大
C．一个鸡蛋的重力约为1N
D．燃料的质量越大，燃料的热值越大
8．（3分）“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”，相当于现代个音阶中的do、re、mi、sol、la，
五音实际上是指声音的（ ）
A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．振幅不同
9．（3分）2020年6月23日上午，长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号全球组网卫星送入预定轨道，如图分别为火箭发射升空和卫星在轨道上运行时的情景，有关火箭和卫星的说法：
①火箭升空时，燃料的化学能最终部分转化为机械能
②火箭升空过程中只受重力
③卫星通过超声波把信息传回地球
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，其中正确的是（ ）
A．①② B．①④ C．①③ D．②④
10．（3分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．空气开关跳闸后应立即合上
B．控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间
C．手机充电结束后，充电器一直插在插座上
D．使用测电笔时，人体要接触笔尖金属体，但绝不能接触笔尾金属体
11．（3分）如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的，已知R1＝48Ω，其余电阻值未知，测得AB间总阻值为24Ω，今将R1换成24Ω的电阻，则AB间总阻值变为（ ）
A．12Ω B．16Ω C．8Ω D．4Ω
12．（3分）如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，物体A的受力是（ ）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
（多选）13．（3分）如图所示，一根轻质杠杆长为1m，A端挂一个质量为3kg的重物，B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，AO＝3BO，此时轻杆AB在水平位置平衡，（g取10N/kg）则以下计算结果正确的是（ ）
A．B端受到的拉力F的大小为10N
B．B端受到的拉力F的大小为180N
C．若保持杠杆水平平衡，B端最小拉力为90N
D．若将A端重物水平向右移动0.625m，拉力F＝50N
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＞R2＞R3，当S闭合滑片P向左滑动时，电压表V1、V2、电流表A的示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△I，则下列判断正确的是（ ）
A．△U2＝△I R1 B．△U1＝△I R1 C．△U1＞△U2 D．△U1＝△U2
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分）
15．（3分）如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
16．（3分）如图，一磁性小球用细线悬挂在某一水平磁场中，静止时如图所示，请画出此时小球受力示意图。
四、实验探究题
17．（9分）小红利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 来判断电路中是否产生感应电流。
（2）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，电流表指针会发生偏转；若导体棒不动，让磁铁沿左右方向运动时，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对通电导体是否有力的作用。
18．（9分）小芳在实验室找到一支老式密度计，她想利用该密度计测量某种液体的密度，如图所示，根据它在液体中浸入的深度可直接读出这种液体的密度。请你根据所学知识完成下列问题：
（1）该密度计下方放有适量铁砂的目的是 。
（2）设纯水密度为ρ，把该密度计看作一个粗细均匀的玻璃管（如图），总质量为m，玻璃管底面直径为d，该密度计浸在纯水中漂浮时的深度为h，在管上画上纯水的密度值线A，请用本题的物理量符号表示h＝ ，根据表达式发现这种密度计的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）若把密度计放在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度线的 （选填“上方”或“下方”）理由是 。
（4）为了提高该密度计的精确程度，请你写出一条改进措施： 。
19．小王同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率，阻值约为10Ω，已知电源电压为4.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）开关闭合前小王发现电流表指针如图乙所示，原因是 ；该同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是 。
（3）小王同学在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后出现的现象是 。
（4）小王同学从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率 ，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 （选填字母）。
A.“5Ω 2A”
B.“25Ω 2A”
C.“40Ω 2A”
D.“50Ω 2A”
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2 （选填“＞”、“＜”或“＝”），你的理由是： 。
五、综合应用题
20．（24分）如图所示，某一实验室内有一宽度为的d跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。若智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，求最小速度及所用时间。
21．如图1为小明家使用的一款全智能电茶壶烧水壶，图2为其工作电路的原理图，铭牌如表所示，忽略温度对电阻影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）当开关S （选填“闭合”或“断开”）时，电茶壶处于加热挡；抽水电动机的工作原理是 。
（2）电路中R1和R2的阻值各是多少。
（3）若正常情况下，将一壶20℃的水加热到97℃用时5min，该电茶壶正常加热时的效率为多大。
产品名称 电茶壶 额定加热功率 1100W
额定电压 220V 额定抽水功率 10W
额定频率 50Hz 额定壶体容量 0.9L
额定保温功率 100W 重量 2kg
（4）小明关闭家中的其他用电器，只让电茶壶独立工作，用高温挡加热2min，电能表的表盘转了66转，请通过计算判断此时实际电压约为多少。[电能表上标有2000r/（kW h）]
2021年广东惠州惠城区惠州市第一中学初三自主招生物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共6小题，共28分）
1．（3分）物理学是一门以观察、实验为基础的科学， 牛顿 利用 三棱 镜证明了太阳光是复色光，而不是单色光。
【分析】牛顿利用三棱镜散射实验证明了太阳光是复色光
【解答】解：牛顿利用三棱镜散射实验证明了太阳光是复色光。
故答案为：牛顿；三棱。
【点评】本题考查与光有关的物理学史，难度不大。
2．（3分）如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，地磁场北极在地理 南极 （选填“南极”或“北极”）附近，如果将地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带 负 电荷。
【分析】（1）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合；
（2）地球的地磁北极靠近地理的南极，通过安培定则可以判定。
【解答】解：地球的地磁北极靠近地理的南极，通过安培定则可以判定，电流方向至东向西，与地球自转方向相反；因为电流方向与负电荷定向移动方向相反，所以地球表面是带负电荷的。
故答案为：南极；负。
【点评】本题考查了地磁场的知识和安培定则，知识点较简单，属于基础题型。
3．（3分）如图甲所示，水平面上有一个薄壁圆柱形容器，容器中装有一定质量的水，现将一质量m的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为物块体积的，则木块的密度为 ρ水 ；如图乙用力缓慢向下压物块直至使物块恰好浸没在水中，此时力F的大小为 mg 。（已知水的密度为ρ水）
【分析】（1）如图甲中物块漂浮在水面上，物体受到的浮力和自身的重力相等，根据G＝mg＝ρVg和F浮＝ρgV排得出等式即可求出木块的密度；
（2）由图乙可知，物体浸没，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力，此时物体处于静止状态，受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态，据此求出则图乙位置时力F的大小。
【解答】解：（1）如图甲中物块漂浮在水面上，物体受到的浮力和自身的重力相等，所以物体的重力G木＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水g×V，则ρ木gV＝ρ水g×V，所以，ρ木＝ρ水；
（2）由图乙可知，物体浸没，则物体受到的浮力F浮′＝ρ水gV＝ρ木gV＝G木＝mg，
此时物体处于静止状态，受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、压力F处于平衡状态，
则图乙位置时力F＝F浮′﹣G木＝mg﹣mg＝mg。
故答案为：ρ水；mg。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
4．（3分）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 N 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 电动机 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 相同 （选填“相同”或“相反”）。
【分析】根据安培定则判定电磁铁的极性；通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；
闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理；
若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
故答案为：N；电动机；相同。
【点评】本题考查了简易电动机的原理、安培定则的应用，是一道基础实验题。
5．（3分）如图甲，滑动变阻器标有“20Ω 20A”，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙，电源电压为 15 V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为 3 Ω，小灯泡的额定功率为 6 W。
【分析】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，根据电压表V1的示数大于电压表V2的示数结合图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时灯泡两端的电压，利用P＝UI求出灯泡的额定功率，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的电阻。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，接入电路中的电阻R大＝20Ω，
因电压表V1测L与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，由串联电路的电压特点可知，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，
因此由图像可知，电压表V1的示数U1＝5V，电压表V2的示数U2＝3V，电路中的电流I小＝0.5A，
由I＝可知，此时滑动变阻器两端的电压：
UR＝I小R大＝0.5A×20Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝U1+UR＝5V+10V＝15V；
（2）由图像可知，当小灯泡正常发光时，L与R2两端的电压之和U1′＝12V，R2两端的电压U2′＝6V，电路中的电流I大＝1A，
由串联电路的电压特点可知，此时灯泡两端的电压：
UL＝U1′﹣U2′＝12V﹣6V＝6V，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U1′＝15V﹣12V＝3V，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝3Ω，
因此时小灯泡恰好正常发光，所以灯泡的额定功率：
PL＝ULI大＝6V×1.0A＝6W。
故答案为：15；3；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，正确的判断两电压表和电流表对应的示数关系是关键。
6．（3分）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是 乙 ，理由是 甲装置左侧力与力臂的乘积变小，右侧力与力臂的乘积变大，所以甲装置会顺时针转动；乙装置左侧力与力臂的乘积变大，右侧力与力臂的乘积变小，所以乙装置会逆时针转动，能恢复平衡。 。
【分析】做出杠杆示意图，根据力臂的变化得出力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可判断是否恢复到原来平衡位置。
【解答】解：如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。
由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：
甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得：GL1＝GL2，则：L1＝L2；
乙硬质轻杆，同理可得：GL3＝GL4，则：L3＝L4；
用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：
由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，
甲硬质轻杆，L1′＜L1，L2′＞L2，则：GL1′＜GL2′，
所以，甲杆右端的重物继续下降，则不能恢复到原来平衡位置。
乙硬质轻杆，L3′＞L3，L4′＜L4，则：GL3′＞GL4′，
所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。
故答案为：乙；甲装置左侧力与力臂的乘积变小，右侧力与力臂的乘积变大，所以甲装置会顺时针转动；乙装置左侧力与力臂的乘积变大，右侧力与力臂的乘积变小，所以乙装置会逆时针转动，能恢复平衡。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，正确判断出杠杆的力臂变化情况是解答本题的关键。
二、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。其中7-12为单选，13-14为多选）
7．（3分）下列有关物理学知识正确的是（ ）
A．踢出去的足球继续运动是因为受到惯性的作用
B．0℃的冰熔化成的0℃的水，内能增大
C．一个鸡蛋的重力约为1N
D．燃料的质量越大，燃料的热值越大
【分析】（1）任何物体都具有惯性，惯性不是力。
（2）晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变。
（3）知道常见物体的重力。
（4）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关。
【解答】解：A、踢出去的足球继续运动是因为足球具有惯性，故A错误；
B、0℃的冰熔化成的0℃的水，吸收热量，内能增大，故B正确；
C、一个鸡蛋的重力约为0.5N，故C错误；
D、燃料的质量越大，燃料的热值不变，故D错误。
故选：B。
【点评】理解惯性概念、晶体熔化特点、热值概念，常识性了解物体的重力，可解答此题。
8．（3分）“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”，相当于现代个音阶中的do、re、mi、sol、la，
五音实际上是指声音的（ ）
A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．振幅不同
【分析】声音的三个特征分别是：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，与振幅和距发声体的距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：五音实际上是指声音的音调不同。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】区分声音的三个特征，可解答此题。
9．（3分）2020年6月23日上午，长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号全球组网卫星送入预定轨道，如图分别为火箭发射升空和卫星在轨道上运行时的情景，有关火箭和卫星的说法：
①火箭升空时，燃料的化学能最终部分转化为机械能
②火箭升空过程中只受重力
③卫星通过超声波把信息传回地球
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，其中正确的是（ ）
A．①② B．①④ C．①③ D．②④
【分析】（1）燃料具有化学能，燃料燃烧时，化学能转化为内能，发动机利用内能对外做功，转化为机械能；
（2）对升空的火箭进行受力分析即可判断；
（3）电磁波能传递信息；
（4）太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能。
【解答】解：
①火箭发动机是热机的一种，工作时燃料的化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能，由于存在能量的损失，所以燃料的化学能最终部分转化为机械能，故①正确；
②火箭在升空过程中受到重力的作用，同时还受到发动机的推力和空气阻力的作用，故②错误；
③卫星是通过电磁波来传递信息的，故③错误；
④卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，故④正确。
综上可知，说法正确的是①④。
故选：B。
【点评】本题考查了能量的转化及电磁波的传播等，属于常见题型，要熟记这些知识。
10．（3分）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．空气开关跳闸后应立即合上
B．控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间
C．手机充电结束后，充电器一直插在插座上
D．使用测电笔时，人体要接触笔尖金属体，但绝不能接触笔尾金属体
【分析】（1）空气开关跳闸是因为电路中电流过大，要检查电流过大的原因；
（2）家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间；
（3）在用电器不使用时，应将用电器脱离电源，防止电热造成火灾；
（4）使用测电笔时手要接触笔尾的金属体。
【解答】解：A、空气开关跳闸是因为电路中电流过大，要检查电流过大的原因，排除故障后再合上空气开关，故A错误；
B、家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间，故B正确；
C、充电器长时间插在插座上会发热，易引起火灾，故C错误；
D、用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答，为防止因电带来的伤害，要注意安全用电原则。
11．（3分）如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的，已知R1＝48Ω，其余电阻值未知，测得AB间总阻值为24Ω，今将R1换成24Ω的电阻，则AB间总阻值变为（ ）
A．12Ω B．16Ω C．8Ω D．4Ω
【分析】分析电路图，R1和其余电阻并联，设其余部分的电阻为R2，知道R1与R2并联后的总电阻，利用并联电阻的关系求出AB以上部分的电阻R2的大小；
把R1＝48Ω换成24Ω后，R2不变，再根据并联电阻的关系求出A、B间的总电阻。
【解答】解：设AB以上部分的电阻为R2，
由题知，R1＝48Ω，R1与R2并联后的总电阻R＝24Ω，
即：＝+，
，
R2＝48Ω，
把R1＝48Ω换成R1′＝24Ω后，R2不变，
＝+＝，
R′＝16Ω。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对并联电阻特点的掌握和运用，难点是把电路看为两个电阻R1与R2并联的等效电路。
12．（3分）如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，物体A的受力是（ ）
A．只受重力
B．只受重力和支持力
C．有重力、支持力和摩擦力
D．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
【分析】受力分析的顺序是：先重力后接触力（先弹力后摩擦力），对物体受力分析判断。
【解答】解：因为A匀速运动，所以受力是平衡的，AB同时以相同的速度匀速下滑，故A、B间没有相对运动趋势，没有摩擦力；则A只受重力和支持力的作用，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】对物体进行受力分析时应按照受力分析的顺序进行，必要的时候可根据物体的状态（如平衡状态）来判断力的有无。
（多选）13．（3分）如图所示，一根轻质杠杆长为1m，A端挂一个质量为3kg的重物，B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，AO＝3BO，此时轻杆AB在水平位置平衡，（g取10N/kg）则以下计算结果正确的是（ ）
A．B端受到的拉力F的大小为10N
B．B端受到的拉力F的大小为180N
C．若保持杠杆水平平衡，B端最小拉力为90N
D．若将A端重物水平向右移动0.625m，拉力F＝50N
【分析】（1）（2）根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；
（3）在B端施加的力最小时，力臂是最大的，当OB为F的力臂时，动力臂最大，根据杠杆的平衡条件求出最小的力；
（4）若将A端重物水平向右移动0.625m，根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：
AB、B端受到一个与水平方向成30°斜向下的拉力F，此时F的力臂为：L1＝sin30°×OB＝OB；
杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可知：FL1＝GL2＝mgL2，F×OB＝3kg×10N/kg×3OB，解得F＝180N，故A错误，B正确；
C、在B端施加的力最小时，力臂是最大的，当OB为F的力臂时，动力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知：F'L'1＝GL2＝mgL2，F'×OB＝3kg×10N/kg×3OB，解得：F'＝90N，故C正确；
D、若将A端重物水平向右移动0.625m，此时A重力的力臂为：×1m﹣0.625m＝0.125m；此时OB＝×1m＝0.25m；
根据杠杆的平衡条件可知：F''L1＝GL'2＝mgL'2，F''××0.25m＝3kg×10N/kg×0.125m，解得：F''＝30N，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，明确力臂的变化是解题的关键。
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＞R2＞R3，当S闭合滑片P向左滑动时，电压表V1、V2、电流表A的示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△I，则下列判断正确的是（ ）
A．△U2＝△I R1 B．△U1＝△I R1 C．△U1＞△U2 D．△U1＝△U2
【分析】由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R2与R1两端的电压之和，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，设出滑片移动前后电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出两电压表示数变化量的绝对值，然后结合三电阻的阻值关系判断两电压表示数的变化量关系。
【解答】解：电路的等效电路图如下图所示：
设滑动变阻器移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝|I1﹣I2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电压表V1示数变化量的绝对值：
△U1＝|（U﹣I1R3）﹣（U﹣I2R3）|＝|I1﹣I2|R3＝△IR3，故B错误；
电压表V2示数变化量的绝对值：
△U2＝|（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）|＝|I1﹣I2|R1＝△IR1，故A正确；
因R1＞R2＞R3，
所以，△IR1＞△IR3，即△U2＞△U1，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，利用特殊值法可以大大的简化问题，容易理解。
三、作图题（本大题共2小题，每小题3分，共6分）
15．（3分）如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的。利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置。
【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示：
【点评】（1）此题考查了凸透镜的三条特殊光线，凸透镜的光心、焦点的定义、凸透镜成像光路图。
（2）像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置。
16．（3分）如图，一磁性小球用细线悬挂在某一水平磁场中，静止时如图所示，请画出此时小球受力示意图。
【分析】先分析处在水平磁场中的磁性小球受到的各力，再按力的示意图要求画图。
【解答】解：由题知，磁性小球静止在水平磁场中，小球受到竖直向下的重力G、沿绳子向上的拉力F拉，还受到磁场对它水平向右的磁场力F的作用，三个力的作用点都作用在小球的重心，小球受力示意图如图所示：
。
【点评】本题考查力的示意图的作图，正确分析小球所受到的力以及力的方向是关键。
四、实验探究题
17．（9分）小红利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的 指针是否偏转 来判断电路中是否产生感应电流。
（2）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，电流表指针会发生偏转；若导体棒不动，让磁铁沿左右方向运动时，电路中 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 不会 （选填“会”或“不会”）发生偏转。
（4）如果将灵敏电流计换成 电源 ，可以探究磁场对通电导体是否有力的作用。
【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
（2）（3）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；
（4）磁场对通电导体作用，电路中要有电源。
【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法；
（2）闭合开关若导体不动，只让磁铁左右运动，导体ab相对磁铁水平运动切割磁感线，导体中有感应电流产生；
（3）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转；
（4）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。
故答案为：（1）指针是否偏转；（2）有；（3）不会；（4）电源。
【点评】此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对产生感应电流条件的掌握及磁场对通电导体的作用的因素。
18．（9分）小芳在实验室找到一支老式密度计，她想利用该密度计测量某种液体的密度，如图所示，根据它在液体中浸入的深度可直接读出这种液体的密度。请你根据所学知识完成下列问题：
（1）该密度计下方放有适量铁砂的目的是 密度计能在水中竖直漂浮 。
（2）设纯水密度为ρ，把该密度计看作一个粗细均匀的玻璃管（如图），总质量为m，玻璃管底面直径为d，该密度计浸在纯水中漂浮时的深度为h，在管上画上纯水的密度值线A，请用本题的物理量符号表示h＝ ，根据表达式发现这种密度计的刻度是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）若把密度计放在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，液面的位置在A刻度线的 上方 （选填“上方”或“下方”）理由是 浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大 。
（4）为了提高该密度计的精确程度，请你写出一条改进措施： 用更细的玻璃管 。
【分析】（1）在玻璃管中装入适量的铁砂的目的是密度计能在水中竖直漂浮；
（2）知道玻璃管底面直径控制器其底面积，根据V＝Sh求出密度计浸入水中的深度为h时排开水的体积，根据阿基米德原理求出此时密度计受到的浮力，密度计漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，据此得出等式即可求出表达式；当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理得出等式即可得出液体密度和浸没深度的关系，然后判断这种密度计的刻度是否均匀；
（3）水的密度大于酒精的密度，根据两次的浮力关系，根据阿基米德原理判断出排开液体体积的大小，进而判断出密度计放在酒精中时液面的位置与A刻度线的关系；
（4）为了使测量结果更准确，使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些，由ΔV＝SΔh可知减小S，即可使h变大，据此设计。
【解答】解：（1）在玻璃管中装入适量的铁砂的目的是密度计能在水中竖直漂浮，能够标出刻度；
（2）玻璃管底面直径为d，则玻璃管的底面积S＝，
密度计浸入水中的深度为h时，排开水的体积V排＝Sh＝h，
此时密度计受到的浮力：F浮＝ρgV排＝ρg h，
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，即F浮＝G物，
所以，ρg h＝mg，则h＝；
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，
因密度计始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，F浮＝F浮液，即ρgh＝ρ液g h液，
整理可得：h液＝h，
由表达式可知，h液和ρ液是反比例函数，所以这种密度计的刻度是不均匀；
（3）因ρ水＞ρ酒精＝0.8×103kg/m3，根据F浮＝ρ液gV排知在浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大，所以密度计放在酒精中排开液体额体积小，液面的位置在A刻度线的上方；
（4）为了使测量结果更准确，应使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些，由ΔV＝V排1﹣V排2＝SΔh可知，要使△h变大，应减小S即可，即具体做法是：用更细的玻璃管做密度计。
故答案为：（1）密度计能在水中竖直漂浮；（2）；不均匀；（3）上方；浮力相同，密度变小，排开液体的体积变大；（4）用更细的玻璃管。
【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小，有一定的难度。
19．小王同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率，阻值约为10Ω，已知电源电压为4.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）开关闭合前小王发现电流表指针如图乙所示，原因是 电流表没有调零 ；该同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是 将变阻器下面两个接线柱连入了电路 。
（3）小王同学在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后出现的现象是 小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数 。
（4）小王同学从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率 0.75W ，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 C （选填字母）。
A.“5Ω 2A”
B.“25Ω 2A”
C.“40Ω 2A”
D.“50Ω 2A”
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ＞ ΔR2 （选填“＞”、“＜”或“＝”），你的理由是： 总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻 。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程并联在灯泡两端；滑动变阻器一上一下与灯泡串联接入电路中；
（2）使用电流表前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；
移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，说明电路中电流很小，且电流大小不变，可知变阻器没有了变阻的作用，且电阻较大，据此分析；
（3）将电流表和小灯泡的位置交换了分析电路的连接回答；
（4）根据图丙，由P＝UI计算出额定功率；
根据图像确定变阻器最大时，其两端的电压和电路中的电流值，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值；
（5）根据电流的变化判断出总电阻的变化，得出电阻变化的大小关系。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器一上一下与灯泡串联接入电路中，如下图所示：
；
（2）由图乙知，电流表指针没有指在零刻度线上，使用电流表前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；
小王同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，说明电路中电流很小，且电流大小不变，说明变阻器没有了变阻的作用，且电阻较大，故可能的原因是：将变阻器下面两个接线柱连入了电路；
（3）小王在实验时，如果将电流表和小灯泡的位置交换了，电压表与电流表并联，小灯泡串联接入电路中；此时电路为通路，灯泡正常发光，电流表有示数，由于电流表在电路中相当于导体，故电压表无示数，闭合开关后出现的现象是：小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数；
（4）由图丙知，当U＝2.5V时，I＝0.3A，则灯泡的实际功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，由图丙像知，此时U滑＝4.5V﹣0.5V＝4V；
此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值R滑＝＝＝40Ω，所以滑动变阻器的规格是“40Ω 2A”，故选C；
（5）如图丙所示，当电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，根据欧姆定律可得：
R1＝＝＝5Ω，此时滑动变阻器两端的电压：
UP1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器电阻：RP1＝＝＝25Ω；
当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据欧姆定律可得：
R2＝＝≈8.3Ω，此时滑动变阻器两端的电压：
UP2＝3V﹣2.5V＝0.5V，
滑动变阻器电阻：RP2＝＝≈1.7Ω；
则有小灯泡的阻值变化ΔR2＝R2﹣R1＝8.3Ω﹣5Ω＝3.3Ω，ΔR1＝RP1﹣RP2＝25Ω﹣1.7Ω＝23.3Ω，故ΔR1＞ΔR2；因总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻。
故答案为：（1）如上图所示；（2）电流表没有调零；将变阻器下面两个接线柱连入了电路；（3）小灯泡正常发光，电流表有示数，电压表无示数；（4）0.75W；C；（5）＞；总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯泡增大的电阻。
【点评】本题测定小灯泡电功率，考查电路连接、注意事项、故障分析、分析图像及欧姆定律和电功率的计算，并且涉及到串联电路中电压规律的应用。
五、综合应用题
20．（24分）如图所示，某一实验室内有一宽度为的d跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。若智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，求最小速度及所用时间。
【分析】根据平行四边形法则求出机器人在水平方向和垂直方向的速度，再根据三角形的相似性和勾股原理，求出机器人过跑道的速度和路程，利用v＝求出时间。
【解答】解：机器人的最小速度方向应与相对于车的位移方向垂直，由相似三角形可得，解得v人＝，
智能机器人过跑道的路程：s＝，
由v＝可知智能机器人过跑道的时间为：t＝＝＝。
答：机器人最小速度为，所用时间。
【点评】本题考查了运动的合成和分解规律，解题的关键在于明确机器人的实际运动和小车运动之间的关系，明确运动的几何关系的正确应用。
21．如图1为小明家使用的一款全智能电茶壶烧水壶，图2为其工作电路的原理图，铭牌如表所示，忽略温度对电阻影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）当开关S 闭合 （选填“闭合”或“断开”）时，电茶壶处于加热挡；抽水电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
（2）电路中R1和R2的阻值各是多少。
（3）若正常情况下，将一壶20℃的水加热到97℃用时5min，该电茶壶正常加热时的效率为多大。
产品名称 电茶壶 额定加热功率 1100W
额定电压 220V 额定抽水功率 10W
额定频率 50Hz 额定壶体容量 0.9L
额定保温功率 100W 重量 2kg
（4）小明关闭家中的其他用电器，只让电茶壶独立工作，用高温挡加热2min，电能表的表盘转了66转，请通过计算判断此时实际电压约为多少。[电能表上标有2000r/（kW h）]
【分析】（1）（2）当S闭合时，电路为R2简单电路，电路的总电阻最小，电茶壶处于加热挡，根据P＝UI＝求出R2阻值；当S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电茶壶处于保温挡，根据P＝UI＝求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出R1阻值；电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；
（3）利用密度公式计算出电茶壶中水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量，利用P＝计算出消耗的电能，利用效率公式计算出电茶壶正常加热时的效率；
（4）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过2000转；据此可求电能表的表盘转了66转，电茶壶消耗的电能；
再利用P＝求电茶壶的实际电功率，再利用P＝求实际电压。
【解答】解：（1）（2）当S闭合时，电路为R2简单电路，电路的总电阻最小，电茶壶处于加热挡，
由P＝UI＝可得，R2阻值：R2＝＝＝44Ω；
当S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电茶壶处于保温挡，
此时电路的总电阻：R＝＝＝484Ω
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1阻值：R1＝R﹣R2＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；
抽水电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；
（3）由ρ＝可知，电茶壶中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.9×10﹣3m3＝0.9kg；
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.9kg×（97℃﹣20℃）＝2.9106×105J；
由P＝可知，电茶壶消耗的电能：W＝P加热t＝1100×5×60s＝3.3×105J；
电茶壶正常加热时的效率：η＝＝＝88.2%。
（4）2000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过2000转；
则电能表的表盘转了66转，电茶壶消耗的电能：W′＝＝0.033kW h；
电茶壶的实际电功率：P实＝＝＝0.99kW＝990W；
由P＝可知，此时的实际电压：U实＝＝≈209V。
答：（1）闭合；通电线圈在磁场中受力转动；
（2）电路中R1的阻值为440Ω；R2的阻值为44Ω；
（3）若该电茶壶正常加热时的效率为88.2%。
（4）此时实际电压约为209V。
【点评】本题主要考查用电器挡位问题，涉及到电功公式、电功率公式、串并联电路的特点以及电能表参数的理解等，会利用P＝判断用电器处于的挡位，有一定难度。
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