2020年湖北省荆州市中考物理试题和答案

一、单项选择题（本大题包括12小题，每小题2分，共24分）

1．（2分）以下关于能源的说法正确的是（　　）

A．煤、石油、天然气属于可再生能源    

B．煤、石油、天然气属于一次能源    

C．风能、水能、地热能属于不再生能源    

D．风能、水能、地热能属于二次能源

2．（2分）下列汉语成语中，能用光的反射知识解释的是（　　）

A．海市蜃楼    B．井底之蛙    C．镜花水月    D．五光十色

3．（2分）关于电与磁，下列说法正确的是（　　）

A．磁感线是磁体周围真实存在的曲线    

B．电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少无关    

C．电动机是利用电磁感应的原理制成的    

D．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场

4．（2分）关于安全用电，以下说法正确的是（　　）

A．具有金属外壳的用电器在使用时不需要接地    

B．插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换    

C．空气开关跳闸后，可立刻合上继续使用    

D．为了将电视上的灰尘擦干净，可使用湿抹布

5．（2分）歌曲《云在飞》唱道：“水是流淌的云，云是飞翔的水”“水是前世的云，云是来生的水”。歌词描绘了大自然美丽的轮回。下列关于“水循环”中的物态变化，说法不正确的是（　　）

A．阳光晒暖了海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中    

B．云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷液化形成的    

C．小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流，就会凝固成小冰珠，有可能形成冰雹落到地面    

D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而凝固成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来，变成雪花飘落大地

6．（2分）2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法中正确的是（　　）

A．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的    

B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭的动力大于其惯性    

C．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年    

D．北斗卫星导航系统是利用超声波进行工作的

7．（2分）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（　　）

A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能    

B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化    

C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面    

D．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去

8．（2分）如图是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图，关于此实验说法正确的是（　　）

A．如图所示中，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应该向左调节    

B．如图所示中，在A点用力拉杠杆，一定是省力杠杆    

C．如图所示中，若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格，则杠杆左端下沉    

D．如图所示中，当F的大小等于钩码重力一半时，可以使杠杆平衡

9．（2分）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，以下说法正确的是（　　）

A．R1与R2是串联    

B．电压表只测R1两端的电压    

C．当P向b滑动时，电压表示数不变，电流表A2示数不变    

D．当P向b滑动时，两个电流表示数都变小

10．（2分）小兰同学周末在荆州关公义园游玩时，拾到一块彩色的小石块。为了测量小石块的密度（不考虑小石块吸水），小兰在实验室进行了如下操作：

①将水平台上的天平游码归零后调节平衡螺母，待指针在分度盘中线两侧等幅摆动时，开始测小石块的质量；

②小石块的质量如图甲所示；

③小石块的体积如图乙和丙。

下列说法正确的是（　　）

A．当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时，小兰就开始测量，其操作是合理的    

B．小石块在托盘中静止时，所受支持力和对托盘的压力是一对平衡力    

C．小石块的密度是 2.1×103g/cm3    

D．如果小兰利用现有器材先测体积，再测质量，仍然可以精确测出小石块的密度

11．（2分）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%．则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（　　）

A．所拉物体的质量为800kg    

B．拉力的功率是40W    

C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N    

D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

12．（2分）如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S2和S3，断开S1，灯泡L正常发光；当闭合开关S1和S3，断开S2，电压表示数为6V，电流表示数为1.6A；当只闭合开关S2时，灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的，R1与R2消耗的功率之比为3：1．则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为10V    

B．灯泡L的额定功率为3.6W    

C．R2的阻值15Ω    

D．当只闭合S2时，R1的电功率为1.2W

二、填空题（本大题包括4小题，每小题4分，共16分）

13．（4分）洪湖介于荆州的洪湖市和监利县之间，是中国湖北第一大淡水湖。如图，小华和爷爷在洪湖划船观光，惊喜地发现水面下有鱼。“鱼”是光的　   　形成的虚像。桨划水时发出的声音是由水和桨的　   　产生的，由　   　传入人耳。爷爷用浆划水时，船向前行，这里利用了力的作用是　   　的。

14．（4分）新冠病毒防控期间，常使用测温测人体的体温。如图所示，测得小强同学的体温是　   　。戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一幅眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是　   　（选填“近视镜”或“老花镜”）。若该眼镜的度数是200度，则该透镜的焦距为　   　m，没戴这幅眼镜之前，人眼成像在视网膜之　   　（选填“前”或“后”）。

15．（4分）小丽和小芳星期天在荆州护城河划船。若某处河水深为2.3m，则此处河底所受水的压强为　   　Pa；如果人和小船的总质量为450kg，河水的密度为1×103kg/m3，则船排开水的体积为　   　m3．（g＝10N/kg）

16．（4分）某沙石的比热容约为0.9×103J/（kg•℃），若将50kg的沙石从20℃加热到80℃，需要吸收　   　J的热量；若这些热量由热值为3.0×107J/kg的酒精燃烧来提供（不计热损失），需要完全燃烧　   　g酒精。

三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）

17．（4分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10cm。

（1）如图所示，若不移动蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上得到清晰的像，应将光屏移到标尺刻度的　   　范围内（选填标号）。

A.40～50cm

B.50～60cm

C.60～70cm

D.70～80cm

（2）若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，所成的像将逐渐变　   　（“大”或“小”）。利用这个规律可知：我们在照毕业合影时，如果最边缘的两个同学未进入取景框，则此时摄像师应　   　（“靠近”或“远离”）我们。

（3）若将蜡烛放在图中离凸透镜8cm处，此时　   　（“能”或“不能”）在光屏上找到像。

18．（4分）如图，在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中：

（1）关于小纸片的作用，说法错误的是　   　（选填标号）；

A．减少热损失

B．有助于固定温度计

C．减少“水雾”的干扰，方便读数

D．减小杯内气压，使水沸腾得更快

（2）用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时，每隔0.5min记录一次温度。某探究小组记录的数据如表，请填写空格中的数据。

（4）仔细观察水的沸腾，发现沸腾时产生的气泡在上升过程中会越来越　   　（选填“大”或“小”）。

19．（6分）在学习牛顿第一定律时，老师给出了如图1所示装置，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离；去掉木板上的毛巾，再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离。

（1）由实验可以看出，小车受到的　   　越大，小车滑行的距离越短，说明力是　   　物体运动状态的原因；

（2）由上述实验现象可联想到：在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，滑动摩擦力的大小与　   　有关，此因素可由图2中的　   　两图进行探究。实验时，要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，是利用了　   　的原理；

（3）上述实验中，主要运用的物理探究方法是　   　。

20．（7分）小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；

（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是　   　（选填标号）；

A．更换小灯泡

B．检查开关是否闭合

C．移动滑动变阻器滑片

D．检查电压表是否断路

（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　   　（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为　   　W；

（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：

①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　   　（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U；

②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；

③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　   　。

21．（3分）如图所示，记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做　   　运动，其速度为　   　m/s；图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s，通过研究发现：汽车的速度越来越大，且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示，则图乙中汽车运动时a＝　   　。

四、综合应用题（本大题包括2小题，8分+8分＝16分．解题时要写出必要的文字说明、解.答依据、重要演算步骤等）

22．（8分）质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，大家正在一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小车顺利拉出。如图，若汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%（g＝10N/kg）。求：

（1）汽车所受阻力f；

（2）绳子自由端拉力F1；

（3）小树承受的拉力F2；

（4）小车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率。

23．（8分）如图所示的电路图中，电源电压为6V且保持不变，电流表量程是0～3A，电压表量程是0～15V，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A“，小灯泡标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，电流表示数为1.1A．通电10分钟R1产生的热量；

（3）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率；

（4）S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值。

 答案 

一、单项选择题（本大题包括12小题，每小题2分，共24分）

1．参：解：

A、煤、石油、天然气是化石能源，短时间内不能再次产生的，属于不可再生能源，故A错误；

B、煤、石油、天然气可以从自然界直接获得的，所以是一次能源，故B正确；

C、风能、水能、地热能可以源源不断从自然界中获得，属于再生能源，故C错误；

D、风能、水能、地热能可以从自然界直接获得的，所以是一次能源，故D错误。

故选：B。

2．参：解：A、海市蜃楼是光经过不均匀的大气时发生的折射现象，故A不符合题意；

B、井底之蛙，这是由于光沿直线传播，只能看到头顶的一片天，故B不符合题意；

C、镜里的花，水里的月，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C符合题意。

D、五光十色是形容色彩的丰富，是光的色散现象，故D不符合题意。

故选：C。

3．参：解：

A、磁感线并不是真实存在的，而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线。故A错误；

B、电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少有关；故B错误；

C、电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，故C错误；

D、丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，故D正确。

故选：D。

4．参：解：A、家用电器的有金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，如电冰箱外壳接地。故A不正确；

B、为保证用电安全，保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。故B正确；

C、因为电路有短路或电流过大现象，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位。故C不正确；

D、湿布是容易导电的物体，看电视时，用湿布擦拭，容易引起人体触电。故D不正确。

故选：B。

5．参：解：A、海水吸热升温，由于温度不能达到沸点，以蒸发的方式变为水蒸气，上升到空中，正确；

B、高空中的水蒸气遇冷液化形成液态小水滴，与凝华形成的小冰晶组成云，正确；

C、小水滴遇冷后会放热凝固，形成固态小冰晶，变大的小冰珠落到地面上形成冰雹，正确；

D、气态水蒸气变为固态小冰晶，属于凝华现象，错误。

故选：D。

6．参：解：

A、在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间没有位置变化，所以它们是相对静止的，故A正确；

B、惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，不是力，不能与动力相比较，故B错误；

C、光年是光在一年中通过的路程，是距离单位，不是速度单位，故C错误；

D、超声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，而太空中没有空气，所以北斗卫星导航系统是利用电磁波进行工作的，故D错误。

故选：A。

7．参：解：

AB、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，即重力势能转化为动能和弹性势能，故AB错误；

C、罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，使的罐子沿斜面向上运动，所以可以能滚上斜面，故C正确；

D、水平面光滑，若斜面是粗糙的，罐子在运动的过程中，机械能会减小，所以罐子不会一直滚动下去，故D错误。

故选：C。

8．参：解：A、如图，杠杆的右端上翘，右端的平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，故A错误；

B、由图可知杠杆的动力臂为O点到动力F作用线的垂直距离；阻力臂为O点到重力作用线的垂直距离，当F的方向和OA垂直时，动力臂最大，此时最省力；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆，故B错误；

C、杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格，左侧＝3G×3L＝9GL，右侧＝2G×4L＝8GL，左侧大于右侧，杠杆不在平衡，杠杆左端下沉，故C正确；

D、如图所示中，当F的大小等于钩码重力一半时，F与钩码的重力，力与力臂的乘积产生的效果向同方向转动，杠杆不能平衡，故D错误；

故选：C。

9．参：解：

A．由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并列连接，即R1与R2并联，故A错误；

B．由电路图可知，电压表并联在R1两端、也并联在R2两端，同时还并联在电源两端，

所以，电压表可以看做测R1两端的电压、也可以看做测R2两端的电压、还可以看做测电源两端的电压，故B错误；

CD．由电路图可知，电流表A1测干路电流，电流表A2测定值电阻R1支路的电流，

由电源电压保持不变可知，滑片移动时电压表的示数不变，

由并联电路中各支路工作、互不影响可知，滑片移动时通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变，

当P向b滑动时，变阻器R2接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故C正确、D错误。

故选：C。

10．参：解：A、当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时，说明天平的横梁平衡，所以小兰可以开始测量，操作合理，故A符合题意。

B、小石块受到托盘对小石块的支持力受力物体是小石块，小石块对托盘的压力受力物体是托盘，不是一个受力物体，这两个力不是平衡力，是相互作用力，故B不符合题意。

C、如图甲，小石块的质：m＝10g+10g+1g＝21g，

如图乙丙，小石块的体积：V＝70ml﹣60ml＝10ml＝10cm3，

小石块的密度：ρ＝＝＝2.1g/cm3，故C不符合题意。

D、如果小兰利用现有器材先测体积，再测质量，小石块上会沾水，导致质量测量值偏大，密度偏大，故D不符合题意。

故选：A。

11．参：解：

A、在直角三角形中，h＝s×sin30°＝s，斜面的长度为：s＝2h＝2×4m＝8m，

所做总功为：W总＝Fs＝500N×8m＝4000J，

由η＝得有用功为：

W有＝ηW总＝80%×4000J＝3200J，

由W有＝Gh得物体重力为：

G＝＝＝800N，

物体的质量为：

m＝＝＝80kg，故A错误。

B、拉力的功率为：

P＝＝＝80W，故B错误。

C、此过程所做的额外功为：

W额＝W总﹣W有＝4000J﹣3200J＝800J，

由W额＝fs得摩擦力：

f＝＝＝100N，故C正确。

D、此过程所做的额外功W额＝800J，物体在斜面上运动时增加的内能等于克服摩擦所做的额外功，即内能等于800J，故D错误。

故选：C。

12．参：解：

当闭合开关S2和S3，断开S1时，等效电路如图甲1所示；

当闭合开关S1和S3，断开S2时，等效电路如图2所示；

当只闭合开关S2时，等效电路如图3所示。

（1）由图2可知，电源的电压U＝6V；故A错误；

根据I＝可得：总电阻R并＝＝＝3.75Ω；

则：＝3.75Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

图3中，根据串联电路中电流处处相等和P＝I2R可知：

R1：R2＝：＝P1：P2＝3：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

解①②可得：R1＝15Ω，R2＝5Ω；故C错误；

（2）由图1可知：U额＝U＝6V；

图3中，根据P＝可知灯泡的实际电压：

U＝＝＝×U额＝×6V＝2V，

根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：

U12＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V，

则串联电路中的电流I串＝＝＝0.2A；

所以，灯泡L的额定功率：

P额＝9PL＝9ULIL＝9×2V×0.2A＝3.6W，故B正确；

R1的电功率为P1＝I串2R1＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，故D错误。

故选：B。

二、填空题（本大题包括4小题，每小题4分，共16分）

13．参：解：（1）水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射，我们看到的“鱼”是在折射光线的反向延长线上形成的鱼的虚像，是光的折射形成的；这虚像的位置比鱼所在的位置浅一些。

（2）桨划水时发出的声音是由水和桨的振动产生的，由空气传入人耳。

（3）因为力的作用是相互的，爷爷用浆划水时给了水一个向后的力，同时，水也给了船一个向前的力，所以船向前运动。

故答案为：折射；振动；空气；相互。

14．参：解：（1）如图所示，测得小强同学的体温是36.8℃；

（2）一幅眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，说明是凸透镜，用来矫正远视眼，则说明这副眼镜是“老花镜”；

（3）透镜焦度∅＝＝＝2m﹣1，

凸透镜的焦距为：f＝＝＝0.5m；

（4）远视眼的形成原因：晶状体过凹或眼睛的前后距离过短，使物体的像成在视网膜后。

故答案为：36.8℃；老花镜；0.5；后。

15．参：解：（1）某处河水的深度h＝2.3m，则此处河底所受水的压强：

p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×2.3m＝2.3×104Pa；

（2）人和小船的重力：

G＝mg＝450kg×10N/kg＝4500N；

因为小船漂浮在水面，则小船受到的浮力等于人和小船的重力，

所以，F浮＝G＝4500N；

根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可得，船排开水的体积：

V排＝＝＝0.45m3。

故答案为：2.3×104；0.45。

16．参：解：

（1）沙石吸收的热量：

Q吸＝c沙石m沙石（t﹣t0）＝0.9×103J/（kg•℃）×50kg×（80℃﹣20℃）＝2.7×106J；

不计热损失，Q放＝Q吸＝2.7×106J，

由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量：

m酒精＝＝＝0.09kg＝90g。

故答案为：2.7×106；90。

三、实验与探究题（本大题包括5小题，每空1分，共24分）

17．参：解：（1）如图所示，若不移动蜡烛和凸透镜的位置，则此时物距为40cm﹣14.5cm＝25.5cm，此时u＞2f，所以成倒立、缩小的实像，像距f＜v＜2f，因此应将光屏移到50cm～60cm的刻度范围内，根据这个原理制成了照相机，故选B。

（2）若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，物距增大，像距减小，根据物远像近像变小的特点，使光屏所成的像变小；利用这个规律可知：我们在照毕业合影时，如果最边缘的两个同学未进入取景框，则此时摄像师应远离我们。

（3）将蜡烛移到距凸透镜8cm处，此时物距小于焦距，则无论怎样调节光屏，光屏上始终收不到清晰的像，是因为凸透镜此时成正立、放大的虚像。

故答案为：（1）B；（2）小；远离；（3）不能。

18．参：解：（1）A、加盖可以减少对流和辐射散热，减少热量损失，正确；

B、温度计从纸片的小孔穿过，位置更加稳定，正确；

C、加盖后减少了高温水蒸气与温度计的接触，不易在温度计表面发生液化现象，避免液化形成的小水滴妨碍读数，正确；

D、加盖后可使烧杯内气压增大，水的沸点升高，错误。故选D；

（2）由表格中数据可知，1.5min后水吸热温度保持98℃不变，说明已经沸腾，沸点为98℃，故第2.5min时温度为98℃；

（3）水沸腾过程中，温度保持在98℃不变，沸点为98℃；由于沸点低于100℃，实验时气压低于标准大气压；

（4）沸腾时，不同深度的水温都达到沸点，不断汽化变为气态水蒸气，水蒸气聚集使气泡上升过程中不断变大。

故答案为：（1）D；（2）98；（3）98；低于；（4）大。

19．参：解：（1）由实验可知，接触面从毛巾→木板，小车在越光滑平面上受到的摩擦力越小，小车运动距离越来越长，说明速度减小得越慢，反之接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，小车滑行的距离越短，说明力是改变物体运动状态的原因；

（2）由（1）知滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，要探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变受力面积，图2中的甲丙符合题意；

要使物体所受的摩擦力与拉力平衡，应用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，此时滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此，这里是利用了二力平衡的知识；

（3）在（1）中让小车从斜面顶端由静止自由滑下控制了小车到达斜面底端的速度相同，用到了控制变量法；

在（2）要探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变受力面积，用到了控制变量法，所以以上实验都用到了控制变量法。

故答案为：（1）摩擦力；改变；（2）接触面的粗糙程度；甲丙；二力平衡；（3）控制变量法。

20．参：解：（1）电压表应并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用的是小量程；如图所示：

；

（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C正确；

（3）图乙中电压表选用0﹣3V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.9V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V；

灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；

（4）①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A点，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U1＝2.5V时，小灯泡正常发光；

②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2；此时R0两端的电压为：U0＝U2﹣U1；

③此时为串联电路，则电路中的电流为：I＝＝，

小灯泡的额定功率表达式为：P＝U1＝。

故答案为：（1）如图；（2）C；（3）A；1.25；（4）。

21．参：解：

（1）由图甲可知，在相同的时间内甲车通过的路程相同，因此甲车做匀速直线运动；

0～30s内甲车通过的路程为s甲＝900m，所用的t甲＝30s，所以甲车的速度：v甲＝＝＝30m/s；

（2）因为汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s，

所以单位时间内速度的变化量为：a＝＝＝1m/s2。

故答案为：匀速直线；30；1m/s2。

四、综合应用题（本大题包括2小题，8分+8分＝16分．解题时要写出必要的文字说明、解.答依据、重要演算步骤等）

22．参：解：

（1）由题意可得，汽车所受阻力：f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1800kg×10N/kg＝3600N；

（2）由图可知，动滑轮上有3段绳子，且滑轮组的机械效率为80%，

则η＝＝＝，

即80%＝，

解得：F1＝1500N；

（3）由图可知，有两段绳子拉着定滑轮，因小树承受的拉力等于定滑轮上2段绳子拉力的合力，

则定滑轮对小树的拉力为：F2＝2F1＝2×1500N＝3000N；

（4）小车以0.1m/s的速度匀速运动时，则绳子自由端移动的速度为v绳＝3v＝0.1m/s×3＝0.3m/s；

拉力F1的功率为：P＝F1v绳＝1500N×0.3m/s＝450W；

答：（1）汽车所受阻力为3600N；

（2）绳子自由端拉力F1为1500N；

（3）小树承受的拉力F2为3000N；

（4）小车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率为450W。

23．参：解：（1）小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω；

（2）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，电压表测量并联电路两端电压；

由P＝UI可知，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，

因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A，

通电10分钟R1产生的热量：Q＝W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J；

（3）S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；

因为灯泡的额定电压小于电压表的最大量程，因此无论滑片在什么位置，电压表都是安全的；

又因为灯泡的额定电流小于电流表的最大量程，因此电路中的最大电流为0.5A；

故电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W；

（4）由P＝I2R可得，电路中的电流：I2＝＝＝0.25A，

灯泡两端的实际电压：U2＝I2RL＝0.25A×12Ω＝3V，

因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：UR2＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，

由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R2＝＝＝12Ω。

答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；

（2）通电10分钟R1产生的热量为2160J；

（3）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率为3W；

（4）S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。