一、选择题，共10小题，每小题2分，共40分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.第1至10题为物理试题，第11至20题为化学试题．答案请按要求填涂在答题纸上.
1．（2分）山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车（ ）
A．增大所需的牵引力 B．减小所需的牵引力
C．减小所需的功 D．提高机械效率
2．（2分）关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（ ）
A．核能是一种可再生能源，它是未来理想能源的一个重要发展方向
B．地球上除核能、地热能、潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳
C．物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D．破镜难以重圆，是因为分子间存在较大的斥力
3．（2分）《诗经》“蒹葭”一诗中写道：“蒹葭苍苍，白露为霜”，下列说法正确的是（ ）
A．霜是由露水凝固形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
B．露水是霜熔化形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
C．露水形成的温度要比霜形成的温度还要低一些
D．要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体
4．（2分）现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，命中率高等特点，它利用了磁场对通电导体的作用。下列图中与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2分）南通西站2020年正式开通。两辆列车如图所示，列车2上的乘客看到列车1正在向东行驶。如果以地面为参照物，下列情况不可能发生的是（ ）
A．列车2静止，列车1向东行驶
B．列车1静止，列车2向西行驶
C．两车都向东行驶，列车1行驶得较慢
D．两车都向西行驶，列车2行驶得较快
6．（2分）小明和小红用相同的橡皮泥捏小船，探究谁装的硬币多、如图甲、乙所示分别是小明和小红捏的小船装4枚和6枚一元硬币时放入相同水杯中的情景。下列分析正确的是（ ）
A．图甲中的小船所受的浮力小
B．两艘小船排开水的重力相等
C．图乙中小船排开水的体积小
D．甲、乙两杯杯底受到水的压强相等
7．（2分）如图所示，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（ ）
A．小物块从P向N运动过程中，内能增加
B．小物块到达N点时，动能最大
C．弹簧被压缩的过程中，小物块的速度先增大后减小
D．小物块两次经过M点时的速度相等
8．（2分）如图所示是小明家的部分电路，他将开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后，用测电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，氖管发光的点有（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
9．（2分）小明家一只家用电水壶连续正常工作约6min，可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（ ）
A．600r/（kW•h） B．160r/（kW•h）
C．3200r/（kW•h） D．320r/（kW•h）
10．（2分）如图所示，是“用铅笔芯改变电路中电流”的实验电路。ab为一段粗细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比，现将滑片P从a端向b端滑动，若电源电压恒定，且R0电阻的变化不计，则图像中横轴和纵轴分别描述的物理量符合图像变化趋势关系，可能正确的是（ ）
A．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电流表的示数Ⅰ
B．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为R0消耗的功率P0
C．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率P总
D．图像横为轴滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率倒数
二、解答题（共13小题，满分70分）
11．（4分）朋友圈流行起了一项有趣的实验，许多人纷纷在家玩起了立扫帚挑战。
（1）如图所示是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中，发现了其中的物理规律：扫把的重心越 ，底面积越大，则扫把越容易立稳。
（2）使用扫把扫地时，扫把相当于 杠杆（选填杠杆分类）。
（3）将扫把放在木板上，向左拉动扫把，观察到刷毛向右弯曲；保持扫把不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。无论是向左拉扫把还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”）。当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 （选填“相反”或“相同”）。
12．（4分）小明用图甲所示的实验装置探究某种物质M熔化时温度变化的特点。实验中测得物质M的质量为500g，且电水壶始终以额定功率工作。根据所测数据作出物质M的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计整个过程中热量的损失。
（1）在图象AB段对应过程中，物质M的内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若物质M液态时的比热容为2×103J/（kg•℃），则由此可推算实验所用电水壶的额定功率为 W。
（3）请算出M固态时的比热容为 J/（kg•℃）。
（4）规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，计算出该晶体的熔化热A为 J/kg。
13．（4分）小华利用托盘天平（如图甲所示）、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、烧杯、滴管等器材设计制作一个天平密度秤，步骤如下：
（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若指针偏向如图乙所示，应将平衡螺母向 调节，使指针对准分度盘的刻度线。
（2）她测出空烧杯的质量为m1。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为m2，并在水面位置处做好标记，如图丙所示。
（3）测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m3，写出该“密度秤”测量液体密度的表达式ρ＝ （用题目中所给的相关物理量符号表示）.若m1＝50g，m2＝100g，在理论上，可以鉴别差异不小于 g/cm3的液体。
（4）若小华不小心将待测液体加到超过标记处，导致所测液体密度 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
14．（5分）歼﹣20最大起飞质量为3.7×104kg，飞机在海平面最大静推力为3.33×105N。发动机的能量转化效率是40%，航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比。（g取10N/kg）
（1）歼﹣20采用了局部等离子体隐身技术，能 （选填“反射”、“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。
（2）该飞机的推重比为 。（推重比是指飞机在海平面最大静推力与飞机起飞重力之比。）
（3）该战机以600m/s的速度巡航时，所受阻力为9.9×104N，发动机有用功率为 kW。
（4）油箱中航空燃油的质量为104kg，完全燃烧放出的热量为 J。若战机以400m/s速度巡航，理论上至多能飞行 km。（航空燃油的热值为4.4×107J/kg）
15．（4分）物理兴趣小组想知道某透镜的焦距f为多少，做实验甲：镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行）；测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥ （用f表示）。
（3）在物理学中，凸透镜的放大率指的是像与物体的比值，即n＝A′B′：AB＝v：u，结合丙、丁两图，可知当物距u＝1.5f时，n＝ 。
16．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。
17．（2分）如图所示，忽略空气阻力，一个小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动，小球所受弹力F的示意图。
18．（2分）按题目要求作图。如图丙所示，可自由转动的通电螺线管，静止时右端指向地理南极，在图中标出磁感线方向，并在（ ）内标出电源的正、负极。
19．（9分）如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物A，每个滑轮重均为50N，工人一只脚与地面的接触面积为200cm2，人对绳子的拉力为300N时，物体匀速上升。（g＝10N/kg）求：
（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压强。
（2）物体10s内匀速上升了2m，人拉力做功的功率。
（3）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。
20．（9分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能。
21．（7分）在研究“电流与电阻关系”的实验中，满足实验要求的器材有：A.电源（电压恒为9V）；B.电流表A（量程0～0.6A，0～3A）；C电压表V（量程0～3V，0～15V）；D.滑动变阻器R；E.电阻箱R0；F.开关S一个，导线若干。
（1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需要改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确接法。
（2）小明按正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为 。
（3）排除故障进行实验。当调节电阻箱电阻，使R0阻值变大时，为了能完成探究实验，应该将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）在实验中，为了获得多组不同的数据，改变电阻箱R0的阻值，移动滑动变阻器的滑片，测出相应的电流值I，并记录。在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以 为横坐标，使图象为一条经过坐标原点的直线（电压、电流、电阻的单位分别为V、A、Ω）。
（5）在某次实验中，当电阻箱R0的阻值为50Ω时，电流表相应的示数如图乙所示，此时电压表的示数为 V；实验小组同学将电阻箱R0的阻值由40Ω变换为25Ω时，没有调节滑动变阻器的滑片就读取了电流值而造成的该点，结果该点图象明显不能成为一条直线，按上述方法用描点法作图。求该点的坐标： 。
22．（8分）小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。
（1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。
（2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想：
猜想1：与液体的种类有关；
猜想2：与细管的直径有关；
猜想3：与细管两端的压强差有关。
①她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下：
| 实验次数 | 液体种类 | 细管半径/mm | 细管两端压强差 | 通过细管的液体体积/mm3 |
| 1 | 水 | 1 | p | 100 |
| 2 | 油 | 1 | p | 2 |
| 3 | 水 | 2 | p | 1600 |
| 4 | 油 | 2 | p | 32 |
| 5 | 水 | 3 | p | 8100 |
| 6 | 水 | 1 | 2p | 200 |
b.分析表中 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 。
（3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
| 温度t/（℃） | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| η | 2.42 | 1.51 | 0.95 | 0.62 | 0.45 | 0.31 | 0.23 |
（4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f＝6πηRv表示。因此，小球在流体中运动时.速度越大，受到的阻力 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t2＞t1）。现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。
23．（10分）阅读短文，回答问题。
现代家庭经常在家中布置水族箱，喂养一些小型鱼类达到观赏、心理解压等作用。水族箱中配备一种用于增氧的新型USB充电氧气泵。如图甲所示，把实验室的水银气压计进行改装，在气压计左边顶端密封一根铜导线，右边开口处也固定一根铜导线。气压计左边的水银面上方为真空，图中两边水银柱高度差为76cm。当左边水银面下降时，右边水银面将上升。当水银面高度差低于72cm时，水银柱将两边的铜导线接通，使得电磁继电器的控制电路形成通路，电磁铁将衔铁吸下，工作电路接通，增氧泵就自动工作.增氧泵工作时，在大气压作用下，水从进水管口吸入，从出水管口快速喷出，此时进气管下端口水的流速大，压强小，空气就会通过进气管进入水中形成气泡，与水流一起从出水管口喷出。
增氧泵可用交直流两用锂电池供电。部分参数如表：
| 产品名称 | 双控锂电增氧泵 | 额定功率 | 1.5W |
| 电池容量 | 2600mAh | 电池电压 | 5v |
| 充电电压 | 110﹣220V | 排气量 | 15×2L/min |
| 适容量 | 30﹣50L | 声强级 | ≤30dB |
| 出水管口截面积 | 2cm2 |
| 空气流速v/（m•s﹣1） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 气能密度E/[J•（m2•s）﹣1] | 0.6 | 4.8 | 16.2 | 38.4 | 75 |
（2）下列说法中，错误的是（ ）。
A.出水管中水的流速越大，进入的空气就越多；
B.排气管排出的气泡越向上，所受浮力越大；
C.该增氧泵工作时，不会对人耳的听力造成损伤；
D.透过圆形鱼缸所看到的鱼是正立放大的实像。
（3）增氧泵在5V电压下正常工作时，通过的电流为 A；家庭电路停电时，该氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态。如果间歇工作状态下，氧气泵电池对外供电时能量的转换效率为90%，试计算该泵可持续正常工作 小时。
（4）根据表中数据，在图乙中画出气能密度随空气流速变化的图像.并根据图像得到此时增氧泵正常排出空气的空气能量密度大约为 J•（m2•s）﹣1。
（5）如图丙为控制增氧泵断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丁所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，增氧泵启动排气.则t＝3s时电阻R的电功率为 W；该电路工作10min，排气时间共为 s。
2021年江苏省南通市中考物理二模试卷
参与试题解析
一、选择题，共10小题，每小题2分，共40分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.第1至10题为物理试题，第11至20题为化学试题．答案请按要求填涂在答题纸上.
1．（2分）山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车（ ）
A．增大所需的牵引力 B．减小所需的牵引力
C．减小所需的功 D．提高机械效率
【解答】解：AB、盘山公路相当于斜面，盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，就是在斜面高一定时，增加了斜面长，所以更省力，这样车辆向上行驶可以减小汽车所需牵引力，也就是减小了阻力，故B正确，A错误。
CD、因为斜面越缓（在斜面高一定时，斜面越长，斜面越缓）机械效率越低，山高一定，车行驶到山顶，做的有用功是一样的，所以盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，车做的功会增大，故CD错误。
故选：B。
2．（2分）关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（ ）
A．核能是一种可再生能源，它是未来理想能源的一个重要发展方向
B．地球上除核能、地热能、潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳
C．物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D．破镜难以重圆，是因为分子间存在较大的斥力
【解答】解：A、核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源，而可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，故A错误；
B、地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都直接或间接来自太阳，故B正确；
C、英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在，故C错误；
D、“破镜难重圆”是因为破镜碎片间的距离没有达到分子相互作用的距离，不是因为分子间存在着排斥力，故D错误。
故选：B。
3．（2分）《诗经》“蒹葭”一诗中写道：“蒹葭苍苍，白露为霜”，下列说法正确的是（ ）
A．霜是由露水凝固形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
B．露水是霜熔化形成的，“白露为霜”从物理的角度说是正确的
C．露水形成的温度要比霜形成的温度还要低一些
D．要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故B错误；
C、露水是水蒸气遇冷液化形成，霜是水蒸气骤然遇冷凝华形成，所以露水形成的温度要比霜形成的温度还要高一些，故C错误；
D、霜是空气中的水蒸气在温度低于0℃时，遇冷凝华为固体的冰晶；所以要形成霜，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有比较冷（0℃以下）的物体。故D正确。
故选：D。
4．（2分）现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，命中率高等特点，它利用了磁场对通电导体的作用。下列图中与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
A、图中实验装置有电源、小磁针，是奥斯特实验，说明通电导线的周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、图中实验装置有电源，导体通电后在磁场中受力而运动，故B符合题意；
C、图中实验装置无电源，是研究电磁感应现象，故C不符合题意；
D、图中实验是电磁铁，是利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
5．（2分）南通西站2020年正式开通。两辆列车如图所示，列车2上的乘客看到列车1正在向东行驶。如果以地面为参照物，下列情况不可能发生的是（ ）
A．列车2静止，列车1向东行驶
B．列车1静止，列车2向西行驶
C．两车都向东行驶，列车1行驶得较慢
D．两车都向西行驶，列车2行驶得较快
【解答】解：A、如果以地面为参照物，若2静止，列车1向东行驶，则2号列车上的乘客会看到1号列车正在向东行驶，故A不符合题意；
B、如果以地面为参照物，若1号静止，列车2向西行驶，则2号列车上的乘客会看到1号列车正在向东行驶，故B不符合题意；
C、如果以地面为参照物，若两车都向东行驶，列车1行驶得较慢，则2号列车上的乘客会看到1号列车正在向西行驶，故C符合题意；
D、如果以地面为参照物，若两车都向西行驶，列车2行驶得较快，则2号列车上的乘客会看到1号列车正在向东行驶，故D不符合题意。
故选：C。
6．（2分）小明和小红用相同的橡皮泥捏小船，探究谁装的硬币多、如图甲、乙所示分别是小明和小红捏的小船装4枚和6枚一元硬币时放入相同水杯中的情景。下列分析正确的是（ ）
A．图甲中的小船所受的浮力小
B．两艘小船排开水的重力相等
C．图乙中小船排开水的体积小
D．甲、乙两杯杯底受到水的压强相等
【解答】解：A、小船装4枚和6枚一元硬币时都处于漂浮状态，甲中小船的重力要小于乙中小船的重力，由于漂浮时，浮力等于重力，故乙中的小船所受的浮力大，故A正确；
B、根据阿基米德原理可知，甲中的小船所受的浮力小，则甲小船排开水的重力小，故B错误；
C、根据阿基米德原理可知，乙中的小船所受的浮力大，液体的密度相同，则乙中小船排开水的体积大，故C错误；
D、题中没有说明两容器中水的深度之间的关系，故无法判断两杯杯底受到水的压强大小，故D错误。
故选：A。
7．（2分）如图所示，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（ ）
A．小物块从P向N运动过程中，内能增加
B．小物块到达N点时，动能最大
C．弹簧被压缩的过程中，小物块的速度先增大后减小
D．小物块两次经过M点时的速度相等
【解答】解：
A、物块与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，说明接触面粗糙，物块运动过程中克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，所以小物块从P向N运动过程中，机械能减小，内能变大，故A正确；
B、小物块到达N点的过程中，小物块由于受到阻力的作用而做减速运动，速度越来越小，所以到达N时，速度不是最大，动能不是最大，故B错误；
C、弹簧被压缩时，小木块受到水平向右的摩擦力、水平向右的弹力的作用，则速度会一直变小，故C错误；
D、小物块第一次经过M点时的机械能要大于第二次经过M时的机械能，由于此时的重力势能相同，所以两次经过M时的动能不同，速度不相等，故D错误。
故选：A。
8．（2分）如图所示是小明家的部分电路，他将开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后，用测电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，氖管发光的点有（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【解答】解：将开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故；则S闭合后，用测电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，这五点都直接或间接与火线相连，则氖管都会发光。
故选：D。
9．（2分）小明家一只家用电水壶连续正常工作约6min，可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（ ）
A．600r/（kW•h） B．160r/（kW•h）
C．3200r/（kW•h） D．320r/（kW•h）
【解答】解：家用电水壶的功率约为1kW，正常工作6min消耗的电能W＝Pt＝1kWh＝0.1kW•h，
可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数为：3200r/（kW•h）。
故选：C。
10．（2分）如图所示，是“用铅笔芯改变电路中电流”的实验电路。ab为一段粗细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比，现将滑片P从a端向b端滑动，若电源电压恒定，且R0电阻的变化不计，则图像中横轴和纵轴分别描述的物理量符合图像变化趋势关系，可能正确的是（ ）
A．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电流表的示数Ⅰ
B．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为R0消耗的功率P0
C．图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率P总
D．图像横为轴滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率倒数
【解答】解：闭合开关，R、R0串联，电流表测量电路电流。ab为一段粗细均匀的铅笔芯，电阻与长度成正比，可设R＝kx，根据欧姆定律可知I，x增大，电阻R增大。
A、x增大，I应减小，.纵坐标电流，图象应下降，故A错误；
B、x增大，I减小，R功率P0＝I2R0，当I减小，则纵坐标R0的功率P应减小，图象应下降，故B错误；
C、x增大，I减小，总功率P＝UI，I下降，P总下降，若纵坐标是P总，图象应下降，故C错误；
D、x增大，I减小，总功率P＝UI，I下降，总功率减小，总功率的倒数应增大，若纵坐标是，图像应上升，故D正确。
故选：D。
二、解答题（共13小题，满分70分）
11．（4分）朋友圈流行起了一项有趣的实验，许多人纷纷在家玩起了立扫帚挑战。
（1）如图所示是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中，发现了其中的物理规律：扫把的重心越 低 ，底面积越大，则扫把越容易立稳。
（2）使用扫把扫地时，扫把相当于 费力 杠杆（选填杠杆分类）。
（3）将扫把放在木板上，向左拉动扫把，观察到刷毛向右弯曲；保持扫把不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。无论是向左拉扫把还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向向 右 （选填“左”或“右”）。当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 相反 （选填“相反”或“相同”）。
【解答】解：
（1）在尝试立扫把的过程中，扫把的重心越低，底面积越大，则扫把越容易立稳，即它的稳度越高；
（2）使用扫把扫地时，动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆；
（3）刷毛均会向右弯曲，说明地板会阻碍刷毛向左运动，所以摩擦力的方向是向右的；当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
故答案为：（1）低；（2）费力；（3）右；相反。
12．（4分）小明用图甲所示的实验装置探究某种物质M熔化时温度变化的特点。实验中测得物质M的质量为500g，且电水壶始终以额定功率工作。根据所测数据作出物质M的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计整个过程中热量的损失。
（1）在图象AB段对应过程中，物质M的内能 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若物质M液态时的比热容为2×103J/（kg•℃），则由此可推算实验所用电水壶的额定功率为 750 W。
（3）请算出M固态时的比热容为 500 J/（kg•℃）。
（4）规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，计算出该晶体的熔化热A为 22500 J/kg。
【解答】解：（1）在图象AB段对应过程是物质M的熔化过程，晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，但内能增加，所以物质M的内能变大；
（2）已知物质M液态时的比热容c＝2×103J/（kg•℃），物质M液态时吸收的热量Q＝cm△t＝2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（25℃﹣10℃）＝1.5×104J；
不计整个过程中热量的损失，则有W＝Q＝1.5×104J；
则电水壶的额定功率为：；
（3）由图像可知0﹣5s时物质M为固态，由于整个过程中不计热量损失，则物质M吸收的热量为：Q＝W＝Pt＝750W×5s＝3750J，
物质M固态时的比热容为：；
（4）根据定义可知熔化热，由图像可知当t＝15s时物质M完全熔化，不计整个过程中热量损失，则整个过程中物质M吸收的热量为：
Q＝W＝Pt＝750W×15s＝11250J，则物质M的熔化热为：。
故答案为：（1）变大；（2）750；（3）500；（4）22500。
13．（4分）小华利用托盘天平（如图甲所示）、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、烧杯、滴管等器材设计制作一个天平密度秤，步骤如下：
（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若指针偏向如图乙所示，应将平衡螺母向 左 调节，使指针对准分度盘的刻度线。
（2）她测出空烧杯的质量为m1。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为m2，并在水面位置处做好标记，如图丙所示。
（3）测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m3，写出该“密度秤”测量液体密度的表达式ρ＝ ρ水 （用题目中所给的相关物理量符号表示）.若m1＝50g，m2＝100g，在理论上，可以鉴别差异不小于 0.004 g/cm3的液体。
（4）若小华不小心将待测液体加到超过标记处，导致所测液体密度 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）由题意可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，此时指针偏向分度盘刻度线的右侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向左调节，使指针对准分度盘的刻度线；
（2）（3）她测出空烧杯的质量为m1。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为m2，烧杯中水的质量为：m水＝m2﹣m1；
根据ρ可知，水的体积为：V水；
烧杯中液体的质量为：m液＝m3﹣m1；
水的体积和液体的体积相同：V液＝V水；
则液体的密度为：ρ液ρ水；
由题意可知，空烧杯的质量m1＝50g，然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量m2＝100g，
则烧杯内水的质量m水＝m2﹣m1＝100g﹣50g＝50g，烧杯内水的体积即液体的体积V液＝V水50cm3，
由托盘天平的分度值0.2g可知，该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.2g，
则该“密度计”可以鉴别密度差异△ρ0.004g/cm3；
（4）若小华不小心将待测液体加到超过标记处，会使得测量的液体的质量偏大，液体的体积等于水的体积，根据ρ可知，导致所测液体密度偏大。
故答案为：（1）左；（3）ρ水；0.004；（4）偏大。
14．（5分）歼﹣20最大起飞质量为3.7×104kg，飞机在海平面最大静推力为3.33×105N。发动机的能量转化效率是40%，航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比。（g取10N/kg）
（1）歼﹣20采用了局部等离子体隐身技术，能 吸收 （选填“反射”、“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。
（2）该飞机的推重比为 0.9 。（推重比是指飞机在海平面最大静推力与飞机起飞重力之比。）
（3）该战机以600m/s的速度巡航时，所受阻力为9.9×104N，发动机有用功率为 5.94×104 kW。
（4）油箱中航空燃油的质量为104kg，完全燃烧放出的热量为 4.4×1011 J。若战机以400m/s速度巡航，理论上至多能飞行 4×103 km。（航空燃油的热值为4.4×107J/kg）
【解答】解：
（1）歼﹣20采用了局部等离子体隐身技术，能吸收对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。
（2）该战机最大起飞重力：G＝mg＝3.7×104kg×10N/kg＝3.7×105N，
由题意可知，推重比是指飞机在海平面最大静推力与飞机起飞重力之比，故该飞机的推重比为：0.9；
（3）当歼﹣20以600m/s的速度巡航时，牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力F＝f＝9.9×104N，
根据PFv可知发动机的有用功率：P＝Fv＝9.9×104N×600m/s＝5.94×107W＝5.94×104kW；
（4）燃油完全燃烧放出的热量：Q＝m′q燃油＝1×104kg×4.4×107J/kg＝4.4×1011J；
飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，
则根据η可得，有用功：W＝40%×Q＝40%×4.4×1011J＝1.76×1011J，
已知当歼﹣20以以600m/s的速度巡航时，所受阻力为9.9×104N，由航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比可得：f＝kv12，
即9.9×104N＝k×（600m/s）2，
解得k＝0.275N/（m/s）2，
若以机场为圆心、以400m/s速度巡航时，
其所受阻力：f′＝kv22＝0.275N/（m/s）2×（400m/s）2＝4.4×104N，
由W＝Fs可得最远行驶的距离：
s4×106m＝4×103km。
故答案为：（1）吸收；（2）0.9；（3）5.94×104；（4）4.4×1011；（5）4×103km。
15．（4分）物理兴趣小组想知道某透镜的焦距f为多少，做实验甲：镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行）；测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 12 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 主光轴 上。做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥ 4f （用f表示）。
（3）在物理学中，凸透镜的放大率指的是像与物体的比值，即n＝A′B′：AB＝v：u，结合丙、丁两图，可知当物距u＝1.5f时，n＝ 2 。
【解答】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s＝12cm时，白纸被烤焦的时间t＝4min，所用的时间最短，
说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f＝12cm。
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，且烛焰、光屏中心和透镜中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上；
根据凸透镜的成实像时满足u＞f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u＝2f时，物像间距L最小为4f，
因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。
（3）由图丁可知，当物距u＝1.5f时，物像间距L＝4.5f，
根据L＝u+v可得，v＝L﹣u＝4.5f﹣1.5f＝3f，
则放大率n2。
故答案为：（1）12；（2）主光轴；4f；（3）2。
16．（2分）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
17．（2分）如图所示，忽略空气阻力，一个小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动，小球所受弹力F的示意图。
【解答】解：忽略空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动，此时小球共受到重力和弹力两个力的作用，从小球重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，用G和F表示，且G＜F，如图所示：
18．（2分）按题目要求作图。如图丙所示，可自由转动的通电螺线管，静止时右端指向地理南极，在图中标出磁感线方向，并在（ ）内标出电源的正、负极。
【解答】解：闭合开关后，发现螺线管静止时右端指向南极，北方为地磁的S极，这表明螺线管的右端为S极；在磁体外部，磁感线总是从N极出来回到S极的，所以图中磁感线的方向是向右的；
根据安培定则可知，螺线管中正面的电流方向是右端流入，所以电源的左端为负极，右端为正极；如图所示：
19．（9分）如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物A，每个滑轮重均为50N，工人一只脚与地面的接触面积为200cm2，人对绳子的拉力为300N时，物体匀速上升。（g＝10N/kg）求：
（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压强。
（2）物体10s内匀速上升了2m，人拉力做功的功率。
（3）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。
【解答】解：（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压力：
F压＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
工人对地面的压强：
p1.5×104Pa；
（2）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×2m＝4m，
拉力做的功：
W＝F拉s＝300N×4m＝1200J，
拉力做功的功率：
P120W；
（3）当以绳子能够承受的最大拉力提升物体时，滑轮组的机械效率最大，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝2Fh，
克服动滑轮重力做的额外功：
W动＝G动h，
因重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，
所以，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功：
W绳摩＝10%W总＝10%×2Fh＝0.2Fh，
滑轮组做的有用功：
W有＝W总﹣W动﹣W绳摩＝2Fh﹣G动h﹣0.2Fh＝1.8Fh﹣G动h，
滑轮组的最大机械效率：
η100%100%100%100%＝83.75%。
答：（1）工人没有拉绳子时，工人对地面的压强为1.5×104Pa；
（2）物体10s内匀速上升了2m，人拉力做功的功率为120W；
（3）滑轮组的最大机械效率为83.75%。
20．（9分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能。
【解答】解：（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝6V，
由图乙可知，通过R1的电流I1＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过L的电流：
IL＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
则灯泡的额定功率：
PL＝ULIL＝6V×0.3A＝1.8W；
（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，R1两端的电压U1＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由I可知，R2的最大阻值：
R210Ω；
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，L、R1、R2串联，
由P＝UI可得，电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流：
I″0.2A，
此时R2两端的电压：
U2′＝I″R2＝0.2A×10Ω＝2V，
由图象可知，R1两端的电压U1′＝1V，
则灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U1′﹣U2′＝6V﹣1V﹣2V＝3V，
此时灯泡1min内消耗的电能：
WL＝UL′I″t＝3V×0.2A×60s＝36J。
答：（1）灯泡L的额定功率为1.8W；
（2）R2的最大阻值为10Ω；
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能为36J。
21．（7分）在研究“电流与电阻关系”的实验中，满足实验要求的器材有：A.电源（电压恒为9V）；B.电流表A（量程0～0.6A，0～3A）；C电压表V（量程0～3V，0～15V）；D.滑动变阻器R；E.电阻箱R0；F.开关S一个，导线若干。
（1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需要改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确接法。
（2）小明按正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为 滑动变阻器断路 。
（3）排除故障进行实验。当调节电阻箱电阻，使R0阻值变大时，为了能完成探究实验，应该将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（4）在实验中，为了获得多组不同的数据，改变电阻箱R0的阻值，移动滑动变阻器的滑片，测出相应的电流值I，并记录。在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以 为横坐标，使图象为一条经过坐标原点的直线（电压、电流、电阻的单位分别为V、A、Ω）。
（5）在某次实验中，当电阻箱R0的阻值为50Ω时，电流表相应的示数如图乙所示，此时电压表的示数为 6 V；实验小组同学将电阻箱R0的阻值由40Ω变换为25Ω时，没有调节滑动变阻器的滑片就读取了电流值而造成的该点，结果该点图象明显不能成为一条直线，按上述方法用描点法作图。求该点的坐标： （0.04，0.20） 。
【解答】解：（1）电阻R0与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电阻R0与电流表串联，电压表与电阻R0并联，修改后的电路图如下：
（2）电流表示数为零，说明电路为断路，电压表示数为零说明电压表与电源的两端不相连，所以故障为与电压表并联以外有电路，故可能是滑动变阻器断路了；
（3）当电阻箱R0的阻值变大时，根据分压原理，电压表示数变大，探究“电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，为了完成该实验研究，应减小电压表示数，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻变大，该将滑动变阻器R的滑片P向A端滑动；
（4）在电压不变时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比；故在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以为横坐标，使图象完全在经过坐标原点的直线上；
（5）图乙中电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.12A，
由欧姆定律：电压表示数：U表＝I1R1＝0.12A×50Ω＝6V不变；
电阻箱R0的阻值为40Ω时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U变＝9V﹣6V＝3V，
由分压原理可得，变阻器连入的电阻为：40Ω＝20Ω；
将电阻箱R0的阻值由40Ω变换为25Ω该时，没有调节滑动变阻器的滑片，由电阻的串联和欧姆定律，此时此刻电路的电流为：
I′0.20A，
故电阻的倒数为0.04Ω﹣1，纵坐标为0.20，则该点的坐标为（0.04，0.20）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器断路；（3）A；（4）；（5）6；（0.04，0.20）。
22．（8分）小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。
（1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。
（2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想：
猜想1：与液体的种类有关；
猜想2：与细管的直径有关；
猜想3：与细管两端的压强差有关。
①她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下：
| 实验次数 | 液体种类 | 细管半径/mm | 细管两端压强差 | 通过细管的液体体积/mm3 |
| 1 | 水 | 1 | p | 100 |
| 2 | 油 | 1 | p | 2 |
| 3 | 水 | 2 | p | 1600 |
| 4 | 油 | 2 | p | 32 |
| 5 | 水 | 3 | p | 8100 |
| 6 | 水 | 1 | 2p | 200 |
b.分析表中 1、2（或3、4） 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 细管两端压强差 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 0.25p 。
（3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
| 温度t/（℃） | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| η | 2.42 | 1.51 | 0.95 | 0.62 | 0.45 | 0.31 | 0.23 |
（4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f＝6πηRv表示。因此，小球在流体中运动时.速度越大，受到的阻力 大 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t2＞t1）。现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 乙量筒中的玻璃球 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。
【解答】解：（2）a.由表中1、2两组或3、4两组数据，管的半径和管两端的压强差都相同时，通过细管的水的体积比油的体积大。
b.粘滞系数与液体的种类是否有关，则要控制液体的通过的管的半径和细管两端的压强差相等，只改变液体的种类，故可以选择表中第1、2两组数据进行分析得出结论。
c.表中1、3两组数据液体的种类（水）和细管两端的压强差（P）都相同，只改变了细管的半径，则探究液体粘滞系数与细管半径的关系，得出结论是：同种液体，当细管两端的压强差一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。
由表中1、3、5组数据可知，同种液体（水），在细管两端压强差相同时，细管半径增大为原来的2倍，通过细管的水的体积增大为原来的16倍，即24倍；细管半径增大为原来的3倍，通过细管的水的体积增大为原来的81倍，即34倍。也就是说同种液体在细管两端的压强差相同时，通过细管的液体体积与细管半径的4次方成正比。
由表中1、5两组数据可知，同种液体（水），在细管半径相同时，细管两端压强差增大为原来的2倍，通过细管的液体（水）体积也增大为原来的2倍，即同种液体在细管半径相同时，通过细管的液体体积与细管两端的压强差成正比。故可推算当细管半径为3mm，1s内通过细管的油的 体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是0.25P.
（3）由蓖麻油的粘滞系数和温度的关系表中观察，随着温度的升高，其粘滞系数在减小。
（4）根据公式f＝6πηRv，可知小球在流体中受到的阻力与速度成正比，故小球在流体中的运动速度越大，受到的阻力越大。
根据公式f＝6πηRv，可知小球在流体中运动时，粘滞系数越大，受到的阻力越大，而粘滞系数与温度的关系是，温度越高，粘滞系数越小。故在较高温度的乙量筒中，小球受到的阻力小，故乙量筒中的小球先触底。
故答案为：（2）a．大于；b．1、2（或3、4）；c.细管两端压强差；0.25p；
（3）变小；
（4）大；乙量筒中的玻璃球。
23．（10分）阅读短文，回答问题。
现代家庭经常在家中布置水族箱，喂养一些小型鱼类达到观赏、心理解压等作用。水族箱中配备一种用于增氧的新型USB充电氧气泵。如图甲所示，把实验室的水银气压计进行改装，在气压计左边顶端密封一根铜导线，右边开口处也固定一根铜导线。气压计左边的水银面上方为真空，图中两边水银柱高度差为76cm。当左边水银面下降时，右边水银面将上升。当水银面高度差低于72cm时，水银柱将两边的铜导线接通，使得电磁继电器的控制电路形成通路，电磁铁将衔铁吸下，工作电路接通，增氧泵就自动工作.增氧泵工作时，在大气压作用下，水从进水管口吸入，从出水管口快速喷出，此时进气管下端口水的流速大，压强小，空气就会通过进气管进入水中形成气泡，与水流一起从出水管口喷出。
增氧泵可用交直流两用锂电池供电。部分参数如表：
| 产品名称 | 双控锂电增氧泵 | 额定功率 | 1.5W |
| 电池容量 | 2600mAh | 电池电压 | 5v |
| 充电电压 | 110﹣220V | 排气量 | 15×2L/min |
| 适容量 | 30﹣50L | 声强级 | ≤30dB |
| 出水管口截面积 | 2cm2 |
| 空气流速v/（m•s﹣1） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 气能密度E/[J•（m2•s）﹣1] | 0.6 | 4.8 | 16.2 | 38.4 | 75 |
（2）下列说法中，错误的是（ D ）。
A.出水管中水的流速越大，进入的空气就越多；
B.排气管排出的气泡越向上，所受浮力越大；
C.该增氧泵工作时，不会对人耳的听力造成损伤；
D.透过圆形鱼缸所看到的鱼是正立放大的实像。
（3）增氧泵在5V电压下正常工作时，通过的电流为 0.3 A；家庭电路停电时，该氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态。如果间歇工作状态下，氧气泵电池对外供电时能量的转换效率为90%，试计算该泵可持续正常工作 15.6 小时。
（4）根据表中数据，在图乙中画出气能密度随空气流速变化的图像.并根据图像得到此时增氧泵正常排出空气的空气能量密度大约为 9.38 J•（m2•s）﹣1。
（5）如图丙为控制增氧泵断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丁所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，增氧泵启动排气.则t＝3s时电阻R的电功率为 50 W；该电路工作10min，排气时间共为 240 s。
【解答】解：
（1）氧气泵内气体质量一定，被压缩后体积变小，压强变大；由题图可知，当左边水银面下降1cm，右边水银面上升1cm时，两边水银面高度差是76 cm，故右边的铜导线端点应在右边标尺的12 cm处（图中水银面高度差是76 cm，右边水银面已在标尺10 cm处，只要右边水银面再升高2 cm就能使水银面高度差变为72 cm），气压计右边水银面随着大气压升高而下降，随大气压下降而升高，实现水银面与铜导线断开接触随气压变化而通断的“开关”；
（2）A、出水管中水的流速越快，出水管中的压强就会越小，外界大气压就会将更多的空气压入到出水管中，故A正确；
B、排气管排出的气泡越向上，气泡所处深度减小，受到水的压强减小，气泡上升过程中体积增大，由阿基米德原理知，受到的浮力增大，故B正确；
C、由表中数据，该增氧泵工作时，噪声分贝≤30dB，不会对人耳的听力造成损伤，故C正确；
D、因为装有水的圆形鱼缸，中间比边缘厚，因此圆形鱼缸相当于凸透镜，当金鱼在凸透镜的一倍焦距以内时，就可以看到正立、放大的虚像，故D错误；
故选：D；
（3）由P＝UI可得，增氧泵正常工作的电流：I0.3A；由表中数据，电池容量为：Q＝2600mAh＝2.6A×3600s＝9360C，电池储存的电能为：W′＝UQ＝5V×9360C＝46800J，因η100%，故氧气泵获得的电能为：W＝ηW′＝90%×46800J＝42120J；由P可得氧气泵能够连续工作时间：t28080s，已知氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态，所以持续工作时间为：t总＝2×28080s＝56160s＝15.6h；
（4）根据气能密度与空气流速表格描点、连线得出气能密度随空气流速变化的图像。
如下图
（5）根据题意知：当UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变。
当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝5V，
根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB﹣UD＝15V﹣5V＝10V；
电阻R的电功率为：PR50W；
当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，
所以当PR＝8W时，
根据P可得，R两端的电压为：U′R4V；
这个电压为增氧泵能否启动的临界电压，
所以UAB对应的电压为：UAB′＝UD+U′R＝5V+4V＝9V，
由图知0～3sAB的电压均匀增加，3s达到15V，故9V对应的时间为1.8s，即一个周期的2～4s内，UAB≥9V，
则有三分之一的时间在喷水，所以20min＝1200s，相当于200个周期，则有2×200＝400s时间在喷水。
故答案为：（1）大；12；（2）D；（3）0.3；15.6；（4）9.38；（5）50；400。
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