2016年山东青岛物理中考试卷(试卷+答案)



青岛市二〇一六年初中学业水平考试

物理试题（含答案全解全析）

第(Ⅰ)卷　现象·概念·结构·方法

(本卷满分30分)

一、单项选择题(本题满分18分,共9个小题,每小题2分,下列各小题的四个选项中只有一个是正确的)

　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 

1.下列做法中,正确的是(　　) 

A.在公共场所吸烟

B.在山上用放大镜会聚太阳光点燃枯草

C.用拉长的橡皮筋弹射同学

D.用磁铁收集散落在地上的小铁钉

2.历史上最早测出大气压强值的科学家是(　　) 

A.托里拆利    B.阿基米德    C.牛顿    D.焦耳

3.下列实例中,属于增大压强的是(　　) 

A.坦克装有履带    B.铁路的钢轨铺在枕木上

C.用较大的力劈开木柴    D.取出一些书的书包背起来更舒服

4.下列图象中,正确的是(　　) 

5.下列作图中,错误的是(　　) 

6.下列由日常生活联想到的物理知识中,正确的是(　　) 

A.雪橇从山坡上滑下越来越快,是因为它的动能转化为重力势能

B.打开放有樟脑丸的箱子闻到樟脑的气味,是因为发生了扩散现象

C.窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为流体中流速大的位置压强大

D.放在桌面上的书处于静止状态,是因为书受到的重力和书对桌面的压力相互平衡

7.假如小雨乘坐“蛟龙号”潜水器下潜到水下3 000 m深处,下列说法错误的是(　　) 

A.小雨可以用电灯照明

B.潜水器下潜过程中受到的液体压强逐渐增大

C.小雨可以用干冰冷藏食物

D.潜水器上浮过程中受到的浮力逐渐增大

8.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.×104 J的热量,它的电阻是(　　) 

A.66 Ω    B.6 600 Ω    C.110 Ω    D.220 Ω

9.下列运用科学方法的实例中,正确的是(　　) 

A.由功率的定义得出其定义式,运用了等效法

B.研究固体的微观结构时,把分子比作座位上的同学,运用了拟人类比法

C.由于重力方向竖直向下,重物下落时会砸伤人,据此制成重垂线,运用了缺点列举法

D.研究牛顿第一定律时,在斜面小车实验基础上,通过理想化推理得到结论,运用了模型法

二、不定项选择题(本题满分12分,共4个小题,每小题中至少有一个选项是正确的。每小题全选对得3分,漏选得1分,错选或不选得0分)

10.下列关于物理概念的说法中正确的是(　　) 

A.声音的响度与发声体的振动快慢无关

B.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻和的倒数

C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,导体中一定产生电流

D.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫做该物质的比热容

11.下列知识结构中,正确的是(　　) 

A.

受力情况		运动形式	运动状态
不受力		匀速直线运动	不变
受力	平衡力
	非平衡力	变速直线运动	改变

B.

电路	电流 路径	有无 节点	各用电器是 否相互影响
串联	一条	无	相互影响
并联	多条	有	互不影响

C.

方法	内能变化	实质
做功	对物体做功,其内能增大;物体对外做功,其内能减小	内能和其他形式的能相互转化
热传递	物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小	内能从一个物体转移到另一个物体

D.

物距u	凸透镜成像的规律	应用
u>2f	缩小、倒立、实像	照相机
u=2f	等大、倒立、实像
2f>u>f	放大、正立、实像	投影仪
u=f	不能成像
u	放大、正立、虚像	放大镜

12.如图,薄壁容器的底面积为S,物体A的体积为V,轻质弹簧的一端固定在容器底部,另一端与A连接。当容器中的水深为h时,弹簧的长度恰好等于原长,此时物体A有一半的体积浸在水中。下列判断错误的是(　　) 

A.水对容器底部的压力F=ρ水ghS

B.物体A的密度ρA的求解思路是ρA=→mA=→GA=F浮→F浮=ρ水gV排→V排=V

C.若在A上加放重为GB的物体B,A恰好浸没。此时弹簧对A的支持力FN=GA+GB-F浮'=F浮+GB-ρ水gV=ρ水gV+GB-ρ水gV=GB-ρ水gV

D.若向容器中缓慢加水直到A浸没,V排↑→F浮↑=ρ水gV排→弹簧对A的拉力F↓=mAg-F浮↑

13.根据表格中数据,下列说法正确的是(　　) 

表一

物质	密度/(kg·m-3)	长1 m、横截面积1 mm2的 导线在20 ℃时的电阻值/Ω
铜	8.9×103	0.017
铁	7.9×103	0.096
铝	2.7×103	0.027

表二

车型	在平直高速公路上安全行 驶的最高速度/(km·h-1)
夏利	100
捷达	120
桑塔纳	120

A.将体积相同的铁块和铜块分别放在已调好的天平左、右托盘中,指针偏向分度盘右侧

B.匀速提升体积相同的铁块和铝块,拉力所做的功W与提升高度h的关系图象如图,则图线a表示的是铁块

C.横截面积相同的铜线和铝线,在电阻相等时铝线较长

D.在平直高速公路上,夏利和捷达轿车按照表二中的速度匀速行驶相同的时间,若牵引力的功率之比为2∶3,则牵引力之比为4∶5

第Ⅱ卷　实验·应用·探究·创造

(本卷满分70分)

专题一　光与热(本专题满分12分,共2个小题,第1小题7分,第2小题5分)

1.回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):

(1)探究水沸腾时温度变化的特点:

表格	时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7
温度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98

结论	水沸腾过程中,不断吸热,温度保持　　　　℃不变。
方法	实验中通过　　　　　　　来说明水吸收热量的多少,运用的科学方法是转换法。
问题 讨论	再增加烧杯、红墨水和滴管,可验证“热运动和温度的关系”:分别在质量相等的30 ℃、50 ℃、80 ℃的水中滴入等量红墨水,观察水的颜色变化快慢。设计记录表格: 实验次数	1	2	3

　　(2)探究光的反射定律:

过程

方法	如图,让一束光贴着纸板沿EO射到O点,把纸板NOF向后折,在NOF面上　　　　(填“能”或“不能”)观察到反射光线。这说明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在　　　　。运用的科学方法是　　　　法。
问题 讨论	如图,a、b是两只相同的蜡烛,当b与a的像完全重合时,移去b换上光屏,光屏上观察不到像,说明a的像是　　　　(填“实像”或“虚像”)。

2.运用知识解决问题:

(1)叉鱼时要瞄准鱼的下方,因为水中的鱼反射的光在水面发生折射,折射光线　　　　法线,人逆着折射光线看到水中鱼的虚像在其　　　　(填“上方”或“下方”)。 

(2)请画出图中经透镜折射后的光线。

(3)如图是200 g冰的熔化图象,它在CD段吸收的热量是多少?(请写出计算过程)

专题二　力与运动(本专题满分17分,共2个小题,第3小题11分,第4小题6分)

3.回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):

(1)探究密度概念的建构:

表格

图象	请利用表格中的数据,用描点法画出铝块的m-V图象。 铝块	m/g	V/cm3
1	27.0	10
2	40.5	15
3	81.0	30

结论	同种物质的质量与体积的比值是　　　　的。
问题 讨论	小雨用天平和量筒测量饮料的密度,运用的科学方法是　　　　法。他的实验步骤如下:①用天平测出空烧杯的质量m0;②用量筒测出饮料的体积V;③把饮料从量筒倒入空烧杯,测出烧杯和饮料的总质量m1;④代入公式ρ==　　　　求出饮料的密度。测出的饮料密度值比真实值　　　　(填“偏大”或“偏小”)。

　　(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素:

猜想	小雨猜想:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小和速度大小有关。
过程	叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是进行了如下实验: ①如图甲,用弹簧测力计以速度v1匀速拉动木块使它沿水平木板滑动,弹簧测力计示数为F1。 ②如图乙,在木块上加放砝码,以速度v1重做上述实验,弹簧测力计示数为F2。 ③如图丙,改变拉动速度,以速度v2重做上述实验,弹簧测力计示数为F3。 发现:F1说明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,与速度大小　　　　。  这就证明小雨的猜想是　　　　。
程序	提出问题——　　　　——实验反驳——得出结论。
作图	画出图甲中木块在水平方向上所受力的示意图。
问题 讨论	把一个钢笔帽竖放在静止的木块上,突然向右拉动木块,发现钢笔帽　　　　倾倒(填“向右”或“向左”),这说明物体具有惯性。

4.运用知识解决问题:

(1)如图,轮船由下游经过船闸驶往上游。船进入闸室后,先关闭阀门B和闸门D,再打开阀门　　　　,当闸室中水位与上游水位　　　　时,打开闸门C,船驶入上游。 

(2)如图,A、B两物体叠放在水平地面上静止。请画出物体A的受力示意图。

(3)如图,轻质杠杆的OA∶OB=4∶1。放在水平地面上的物体甲的重力G甲=125 N,底面积S甲=1×10-2 m2。当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压强p甲=1×104 Pa,则物体乙的重力G乙=　　　　。 

请写出解题思路。

专题三　电与磁(本专题满分14分,共2个小题,第5小题10分,第6小题4分)

5.回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):

(1)探究磁场对电流的作用:

过程	如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到　　　　的作用。据此原理可以制成　　　　。
问题 讨论	为使实验现象更明显,若把导体换用轻质塑料棒,实验　　　　(填“能”或“不能”)成功,因为　　　　　　　　。

　 　　(2)探究电流与电压的关系:

电路	请将实物电路连接完整:	表格	第3次实验中电压表的示数如图,请读出并填在表格中。 R=10 Ω 次数	1	2	3
U/V	1.2		2.0
I/A	0.12	0.20	0.26

结论	在　　　　时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
问题讨论	为实现多次测量,若没有滑动变阻器,还可以通过　　　　来改变定值电阻两端的电压。此实验方案的不足之处是　　　　　　　　　　　。

6.运用知识解决问题:

(1)工人装修电路时不细心,使火线和零线直接接通,会造成　　　　,电路中的电流过大,总开关“跳闸”。 

(2)请根据小磁针的指向标出电源的正、负极。

(3)标有“220 V　800 W”的电热器,正常工作时的电流为　　　　,正常工作1.25 h消耗的电能为　　　　。 

专题四　综合能力(本专题满分6分,共3个小题,第7小题2分,第8小题2分,第9小题2分)

7.综合问答——家庭中的物理:

小雨用电热水器将水加热。他洗完头发开窗通风时被风一吹感到凉。他看到妈妈腌的鸡蛋悬浮在盐水中。

请用“□□□□(开头4个字)……□□□□(结尾4个字)”将你所选的内容写出来,并用所学的知识进行解释。

8.综合实验(可以配图说明):

要探究“物体所受的浮力与物体密度的关系”,请完成实验设计方案。

器材	弹簧测力计,体积相同的铝块、铁块和铜块,盛有水的水槽,细线。
实验 步骤	分析数据,得出结论。	数据 记录 表格

9.综合作图——家庭电路:

如图所示家庭电路,吊灯L1和L2由开关S控制,墙上有一个固定插座。请把电路连接完整。

专题五　综合计算(本专题满分11分,共2个小题,第10小题6分,第11小题5分)

10.如图甲所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V　1.6 W”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω,定值电阻R2=20 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。请画出该题的各个等效电路图。求:

(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少?

(2)只闭合开关S、S2和S3,移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5 A时,R2消耗的电功率为1.25 W。此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少?

(3)只闭合开关S和S1,移动滑动变阻器R1的滑片P,小灯泡L的I-U图象如图乙所示。在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?

11.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。(g取10 N/kg)求:

(1)物体在空中上升1 m,小雨做的功是多少?

(2)每个滑轮的重力是多少?

(3)物体的密度是多少?

专题六　创造与探究(本专题满分10分,共3个小题,第12小题4分,第13小题3分,第14小题3分)

12.归纳式探究——探究小球沿过山车轨道的运动

小雨观察到游乐场的过山车可以底朝上在圆形轨道上运动,游客却不会掉下来。他想探索其中的奥秘,做了以下两个探究:

(1)探究一:如图甲所示,小球由A点沿光滑轨道自由运动到B点,小球到达B点的速度v与高度h和小球质量m的关系,数据如表一。

则小球到达B点的速度v与　　　　有关,且v2=k1　　　　。 

(2)探究二:如图乙所示,小球以一定速度从B点沿光滑的竖直圆形轨道运动,恰好通过最高点C。小球在B点的速度v与轨道半径r的关系,数据如表二。

则小球在B点的速度v与轨道半径r的关系式为　　　　。 

表一

实验次数	h/m	m/kg	v2/(m2·s-2)
1	0.2	2.0×10-2	4.0
2	0.4	2.0×10-2	8.0
3	0.4	3.0×10-2	8.0
4	0.8	2.5×10-2	16.0

表二

实验次数	r/m	v2/(m2·s-2)
1	0.15	7.5
2	0.30	15.0
3	0.45	22.5

　　(3)如图丙所示,将甲、乙两轨道组合后,小球从A点沿光滑轨道自由运动,若r=0.4 m,要使小球经过B点后能恰好通过C点,则h=　　　　。 

13.演绎式探究——探究点电荷的电场强度

如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷。

(1)实验发现,带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时,它们之间的作用力F=k,其中k为常量。当q1和r一定时,F与q2之间的关系图象可以用图甲中的图线　　　来表示。 

　　(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在电场。电场对放入其中的电荷产生电场力的作用。点电荷q1与q2之间的作用力实际是q1(或q2)的电场对q2(或q1)的电场力。物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值,叫做该点的电场强度,用E表示,则E=　　　　。 

如图乙所示,在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q,则点电荷q受到的电场力F=　　　　,点电荷Q在A点产生的电场强度EA=　　　　。 

(3)如果两个点电荷同时存在,它们的电场会互相叠加,形成合电场。

如图丙所示,两个互成角度的电场强度E1和E2,它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示。如图丁所示,两个点电荷Q分别放在A、B两点,它们在C点产生的合电场强度为E合。请推导证明:E合=。

14.问题解决——制作电子拉力计:

现有如下器材:

一个电压恒为12 V的电源;一个阻值为20 Ω的定值电阻R0;一个量程为0~0.6 A的电流表;一个开关;若干导线;一根长为8 cm、阻值为40 Ω的均匀电阻丝R1(它的阻值与其长度成正比);一根轻质弹簧,一端可以固定,另一端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计),它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示。

(1)请利用上述器材制作电子拉力计,在图甲所示方框中画出设计的电路图。

(2)请推导出拉力F与电流表示数I的关系式,并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为0 N、20 N、40 N时对应的刻度值。

甲

答案全解全析：

第(Ⅰ)卷

1.D　由于扩散现象,在公共场所吸烟不仅危害自身健康也会导致他人被动吸烟,危害他人健康;在山上用放大镜会聚太阳光点燃枯草易引起山火,酿成大错;用拉长的橡皮筋弹射同学,易对同学造成伤害,属于不文明行为,故A、B、C做法均错误;利用磁铁的吸铁性收集散落在地上的小铁钉,是很好的创意,故D正确。

2.A　意大利科学家托里拆利最早精确地测出了大气压强的值,故选A。

3.C　坦克装有履带,铁路的钢轨铺在枕木上,均是通过增大受力面积减小压强的,故A、B错误;用较大的力劈开木柴,是通过增大压力来增大压强的,故C正确;取出一些书的书包背起来更舒服,是因为减小了压力从而减小了压强,故D错误。

4.D　匀速直线运动即速度不变,路程与时间成正比,s-t图象应为过原点斜向上的直线,故A错误;非晶体没有固定的凝固点,随温度的降低,逐渐凝固,图B中有一段时间温度保持不变,故B错误;晶体在熔化过程中,要不断吸热,温度不变,图C中温度逐渐升高,故C错误;物体所受重力与它的质量成正比,图D中的图线为过原点斜向上的直线,故D正确。

5.A　从支点到力的作用线的距离叫做力臂,故A图中动力臂画法错误;静止在斜面上的物体有沿斜面下滑的趋势,故受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用,B图正确;平面镜所成虚像与物体关于镜面对称,故C正确;磁体周围的磁感线都是从N极到S极,故D正确。

6.B　雪橇从山坡上滑下,越来越快,是它的重力势能转化为动能的缘故,故A错误;打开放有樟脑丸的箱子闻到樟脑的气味,是由于发生了扩散现象,故B正确;窗外有风时窗帘飘到窗外,是因为流体流速大的位置压强小,故C错误;书受到的重力和书对桌面的压力作用在两个物体上,不是平衡力,书的重力与桌面对书的支持力为平衡力,故D错误。

7.D　潜水器自身有发电系统,水下依然可以用电灯照明,故A正确;潜水器下潜过程中受到的液体压强随深度的增加而增大,故B正确;用干冰冷藏食物,利用干冰升华时吸热的性质,此性质在水下不受影响,故小雨可以用干冰冷藏食物,C正确;潜水器上浮至露出水面前,排开水的体积不变,故所受浮力大小不变,D错误。

8.C　根据公式Q=I2Rt,得电阻丝的电阻:R===110 Ω,故应选C。

9.B　由功率的定义得出其定义式,是用了比值定义法,故A错误;研究固体的微观结构时,把分子比作座位上的同学,运用了拟人类比法,故B正确;由于重力方向竖直向下,重物下落时会砸伤人,据此制成重垂线,运用了缺点利用法,故C错误;研究牛顿第一定律时,在斜面小车实验基础上,通过推理得出结论,运用了实验推理法,故D错误。

10.AD　声音的响度与发声体的振动幅度有关,与振动的快慢无关,故A正确;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,故B错误;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生电流,故C错误;物质温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容,比热容是物质的一种特性,故D正确。

11.BC　由运动和力的关系可知,当物体受平衡力或不受力时,物体处于静止或匀速直线运动状态,其运动状态不变;当物体受非平衡力时,其运动状态改变,即运动速度的大小或运动方向改变其一或二者都变,故A错误;串联电路中电流只有一条路径,无节点,用电器互相影响,并联电路中电流路径有多条,有节点,用电器之间互不影响,故B正确;内能改变的方式有两种,一是做功,其实质是内能与其他形式能之间的转化,二是热传递,其实质是内能的转移,故C正确;由凸透镜成像规律可知,当物距大于焦距小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,故D错误。

12.D　水深为h时,水对容器底的压强为p=ρ水gh,故水对容器底的压力F=pS=ρ水ghS,则A选项正确;弹簧的长度恰好等于原长,物体A一半的体积浸在水中,说明物体处于漂浮,GA=F浮,则物体密度的求解思路是ρA=→mA=→GA=F浮=ρ水gV排=ρ水gV,故B正确;在A上加放B物体时,A恰好浸没,则弹簧对A的支持力FN=GA+GB-F浮'=ρ水gV+GB-ρ水gV=GB-ρ水gV,故C正确;若向容器中缓慢加水到A浸没,此时浮力大于重力,弹簧对A的拉力F↑=F浮-GA=F浮-mAg,故D错误。

评析　此题重点考查密度、压强、浮力的计算以及浮沉条件的应用,综合性强,难度大,需逐个选项进行分析,灵活运用公式和对物体进行受力分析是解题的关键。

13.ABD　由表格信息可知,ρ铜>ρ铁,根据公式m=ρV可得,体积相同的铜的质量大于铁的质量,故A正确;由表格信息得ρ铁>ρ铝,并根据功的计算公式W=Gh=mgh=ρVgh可知,匀速提升体积相同的铁块和铝块升高相同的高度时,提升铁块做的功多,图线a表示的是铁块,故B正确;由表格信息可知长度、横截面积和温度相同时,铜的电阻小于铝的电阻,故当横截面积相同的铜线和铝线电阻相同时,铜线应更长些,C错误;由表格信息可得夏利车与捷达车的速度比为5∶6,若牵引力的功率比为2∶3,根据公式P=Fv得,两车的牵引力之比===,故D正确。

评析　本题考查了密度、重力、功、功率和影响电阻大小的因素等知识点,从表格中获取有价值的信息,并灵活应用相关公式是解题的关键。

第(Ⅱ)卷

1.答案　每空1分,表格设计1分,共7分

(1)98　加热时间长短

水的温度/℃	30	50	80
水的颜色变化快慢

　　(2)不能　同一平面上　反证　虚像

解析　(1)水沸腾时吸热但温度保持不变,由表格信息可知,此时水的沸点为98 ℃;运用转换法,通过加热时间的长短来判断吸收热量的多少;表格设计见答案;(2)把纸板NOF向后折后,不能呈现反射光线了,此现象验证了反射光线、入射光线和法线在同一平面内,本实验运用了反证法;平面镜成的像是虚像,不能用光屏承接。

2.答案　每空1分,作图1分,计算2分,共5分

(1)远离　上方

(2)如图所示

(3)Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×10 ℃=8.4×103 J

解析　(1)鱼反射的光由水中斜射入空气中,在水面发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线就看到了偏浅的鱼的虚像,即虚像在鱼的上方;(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点,如答案图所示;(3)图象中CD段表示冰已经完全熔化成了水,且质量不变,m=200 g=0.2 kg,由图象信息可知温度升高了10 ℃,则吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×10 ℃=8.4×103 J。

3.答案　每空1分,作图1分,图象2分,共11分

(1)如图1所示　相同　组合　　偏小

(2)无关　错误　猜想　如图2所示　向左

解析　(1)根据表中数据,先描点再画线,图象见答案;由图象和表中数据均可看出,同种物质的质量与体积的比值相同;用天平和量筒测量饮料的密度,运用的科学方法是组合法;饮料的质量为m1-m0,故饮料的密度:ρ==,由于将量筒中的饮料倒入烧杯中时量筒中会有残留,导致所测饮料的质量偏小,故测出的饮料密度偏小。(2)由实验现象和结果(F14.答案　每空1分,作图2分,思路1分,共6分

(1)A　相平　(2)如图所示

(3)100 N

思路:G乙=FB→FB=→FA=F拉→F拉=G甲-FN→FN=F压→F压=p甲S甲

解析　(1)当船进入闸室后,关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,此时闸室与上游组成连通器,上游的水通过阀门A流入闸室,水面相平时,打开闸门C,船驶入上游;(2)A物体受到自身的重力、B物体对它的压力和地面对它竖直向上的支持力,如答案图所示;(3)杠杆平衡时,物体甲对地面的压力F压=p甲S甲=1×104 Pa×10-2 m2=100 N,则地面对物体甲的支持力FN=F压=100 N,物体甲对杠杆的拉力F拉=G甲-FN=125 N-100 N=25 N,根据杠杆平衡条件得:乙的重力G乙===100 N。

评析　此题考查了连通器原理、力的示意图画法、压强的计算以及杠杆平衡条件的应用,对物体进行受力分析,并利用平衡条件得出物体对杠杆拉力大小是解题的关键。

5.答案　每空1分,连接实物2分,共10分

(1)力　电动机　不能　塑料棒不导电

(2)如图所示　2.6　电阻一定　换电源(或串联不同的定值电阻)　不能连续改变定值电阻两端电压

解析　(1)闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理制成;把导体换成塑料棒实验不能成功,因为塑料棒是绝缘体;(2)运用“先串后并”的方法将实物图连接完整,图见答案;看清题图中电压表的量程和分度值可得示数为2.6 V;分析表格数据可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;若没有滑动变阻器,可以通过换电源或串联不同阻值的定值电阻来改变电阻两端电压,不足之处是不能连续改变定值电阻两端的电压。

评析　解答本题需熟知电动机的原理,会分析实验现象是解题的关键,实验结论分析以及评估能力是中学生必备的重要技能,平时需要多练习。

6.答案　每空1分,作图1分,共4分

(1)短路

(2)如图所示

(3)3. A(或3.6 A)　1 kW·h(或3.6×106 J)

解析　(1)当火线和零线直接接通时,会造成电源短路,导致电路中的电流过大,总开关“跳闸”;(2)根据小磁针N极的指向,确定磁场方向以及通电螺线管的磁极性,再利用安培定则判断螺线管中的电流方向,可得出电源的正、负极;(3)电热器正常工作时的电流:I==≈3. A;正常工作1.25 h消耗的电能:W=Pt=0.8 kW×1.25 h=1 kW·h。

7.答案　原理1分,运用原理具体解释场景1分,共2分

①解释“小雨用电……将水加热。”:电热水器工作时,电流做功,电能转化成内能,将水加热。

②解释“他洗完头……吹感到凉。”:风一吹加快了空气流动速度,加快了水分的蒸发,蒸发吸热更多,所以感到凉。

③解释:“他看到妈……在盐水中。”:盐水中的鸡蛋所受的浮力等于重力(鸡蛋的密度等于盐水的密度),所以鸡蛋悬浮在盐水中。

解析　用热水器加热水,将电能转化为内能;开窗通风感到凉快,是因为通风加快了头发上的水分蒸发,蒸发吸热致冷;鸡蛋在盐水中悬浮,由浮沉条件可知,鸡蛋所受浮力等于重力,鸡蛋的密度等于盐水的密度。

评析　此题为信息给予题,重点考查学生运用所学物理知识分析问题和解决问题的能力。

8.答案　步骤与表格各1分,共2分

步骤:①用弹簧测力计分别测出铝块、铁块和铜块的重力,将数据填入表格。

②把它们分别浸没在水中,读出弹簧测力计的拉力,将数据填入表格。

③利用公式F浮=G-F拉,求出浮力,将数据填入表格。

表格:

物体	铝块	铁块	铜块
重力G/N
弹簧测力计的拉力F拉/N
浮力F浮/N

解析　用弹簧测力计分别测量出各金属块的重力和浸没在水中时弹簧测力计示数,根据F浮=G-F拉计算出各金属块所受浮力,分析比较得出结论;根据实验中需要测量和计算的物理量设计记录表格,见答案。

评析　本题探究浮力大小与物体密度的关系,需要运用控制变量法,控制液体的密度和排开液体的体积不变,解题的关键点在于会利用弹簧测力计测量物体浸在液体中时受到的浮力。

9.答案　灯泡电路1分,插座电路1分,共2分(出现电源短路不得分)

如图所示

解析　家庭电路中各个用电器之间是并联的,故两盏灯L1和L2并联,开关在干路上同时控制两盏灯,为了确保开关断开后灯不带电,开关应接在火线上;两个插座彼此并联,插座的接线方法是“左零右火中接地”,具体见答案。

10.答案　(1)10 Ω　(2)20 Ω　(3)2.5~12 Ω

解析　(1)RL== Ω=10 Ω(1分)

(2)只闭合开关S、S2、S3时,等效电路如图所示

U2== V=5 V=U=U1

I2== A=0.25 A(1分)

I1=I-I2=0.5 A-0.25 A=0.25 A

R1== Ω=20 Ω(1分)

(3)只闭合S、S1时,等效电路如图所示

①滑片向左移动时,R1变大,电压表的示数变大

当电压表示数为3 V时,R1最大

U1大=3 V时,UL小=U-U1大=5 V-3 V=2 V

由图象可知:此时IL小=0.25 A=I1

R1大== Ω=12 Ω(1分)

②滑片向右移动时,R1变小,电流表的示数变大,UL变大

由图象可知:IL大=0.4 A=I1'<0.6 A(电流表安全)

此时UL大=UL额=4 V

所以U1小=U-UL大=5 V-4 V=1 V

R1小== Ω=2.5 Ω(1分)

所以R1允许的取值范围是:2.5~12 Ω(1分)

【注】本题其他解法只要正确,也可得分。

评析　本题考查了串、并联电路的特点,欧姆定律和电功率等知识的应用,分析电路的连接方式和题中滑动变阻器可以允许接入电路的最大、最小阻值的确定是解题的关键,同时注意本题中灯泡的电阻是变化的。

11.答案　(1)800 J　(2)60 N　(3)1.7×103 kg/m3

解析　(1)由图象知:物体在空中上升时F=200 N

W=Fs=200×4×1 J=800 J(1分)

(2)由η=得G=nηF=4×85%×200 N=680 N(1分)

物体在空中时,对物体和动滑轮整体进行受力分析,如图所示

G0总=nF-G=4×200 N-680 N=120 N

G0==60 N(1分)

(3)由图象知:物体浸没在水中时F'=100 N

物体在水中时,对物体和动滑轮整体进行受力分析,如图所示

F浮=G+G0总-nF'=680 N+120 N-4×100 N=400 N(1分)

V=V排== m3=0.04 m3

m== kg=68 kg

ρ== kg/m3=1.7×103 kg/m3(1分)

【注】本题其他解法只要正确,也可得分。

评析　此题考查了重力、密度、滑轮组及其机械效率的计算以及受力分析等知识点,是一道力学综合题,难度较大,解题的关键是滑轮组有效绳子股数的确定和各公式的理解运用。

12.答案　每空1分,共4分

(1)h　h　(2)v2=k2r(k2=50 m/s2)　(3)1 m

解析　(1)分析表一中的数据可知,小球到达B点速度的平方与下落的高度比值为20 m/s2,且保持不变,即小球到达B点速度的平方与下落的高度h成正比,v2=k1h。(2)由表二中三次实验数据可知,小球在B点速度的平方与轨道半径的比值为50 m/s2,且保持不变,即小球在B点速度的平方与轨道半径成正比,关系式为:v2=k2r=50 m/s2×r。(3)如图丙,小球从A点沿光滑轨道自由运动,经过B点后恰好通过C点,由v2=50 m/s2×r可得,经过B点时的速度的平方:=50 m/s2×r=50 m/s2×0.4 m=20 m2/s2,由v2=k1h可得小球下落的高度:hB===1 m。

13.答案　第(1)(2)小题每空0.5分,第(3)小题1分,共3分

(1)c　(2)　k　k　(3)见解析

解析　(1)两点电荷间的作用力为F=k,k为常量,q1和r一定时,F与q2成正比,所以F-q2图线为过原点斜向上的直线,即c符合题意。(2)根据题意得,电场强度为E=;Q对在A点的点电荷q的电场力为F=k;故点电荷Q在A点产生的电场强度为EA==k。(3)由题意可知,A、B在C点产生的电场强度大小相等,EA=EB=k,且互相垂直,则=+=2k2,故在C点产生的合电场强度E合=。

14.答案　见解析

解析　解法一

(1)如图所示

(2)由图象知ΔL=kF

所以k== cm/N=0.2 cm/N

得ΔL=0.2F

弹簧伸长ΔL,R1对应接入电路中的长度也为ΔL

R1=·ΔL=×0.2F=F

则I==

得F=-20

把F分别为0 N、20 N、40 N代入上式得:I依次为0.6 A、0.3 A、0.2 A。

表盘改造如图所示

解法二:

(1)如图所示

(2)由图象知:ΔL=kF

所以k== cm/N=0.2 cm/N

则ΔL=0.2F

弹簧伸长ΔL,R1没有接入电路中的长度也为ΔL

R1=R1大-·ΔL=40-×0.2F=40-F

所以I===

得F=60-

把F分别为0 N、20 N、40 N代入上式得:I依次为0.2 A、0.3 A、0.6 A。

表盘改造如图所示

评分标准:电路图1分,推导表达式1分,表盘刻度1分,共3分。

【注】本题其他解法只要正确,也可得分。

评析　本题主要考查了串联电路的设计及欧姆定律的应用,分析电路结构、应用串联电路规律与欧姆定律即可正确得出拉力F与电流表示数的关系,解题的关键在于从图像中得出拉力与弹簧伸长量的关系。