一、單項選擇題(本題共12個小題，每小題3分，共36分．在每小題給出的四個選項中，只有一個是正確的)
1．圖中展示了我國古代勞動人民的智慧成果，對其中涉及的物理知識表述正確的是( )
2．如圖所示的四個實例中，為了增大壓強的是( )
3．圖中所示的四種工具中，正常使用時屬于費力杠桿的是( )
4．學(xué)校藝術(shù)節(jié)的合唱比賽中，同學(xué)們在樂隊的伴奏下放聲高歌．下列說法正確的是( )
A．同學(xué)們的歌聲是由物體振動產(chǎn)生的
B．現(xiàn)場觀眾聽到的歌聲可以在真空中傳播
C．“放聲高歌”中的“高”是指聲音的音調(diào)高
D．觀眾能辨別不同的樂器聲，是因為它們的響度不同
5. 如圖所示電路，閉合開關(guān)后，小燈泡L1和L2均不發(fā)光，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)．若電路中只有一處故障，則可能是( )
A．L1短路 B．L1斷路
C．L2短路 D．L2斷路
6. 如圖所示，物理小組利用體積為170 cm3的潛水艇模型(忽略進氣排氣管的體積)，探究潛水艇在水中如何實現(xiàn)上浮或下沉．下列說法不正確的是(ρ水＝1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg)( )
A．模型浸沒在水中時受到的浮力為1.7 N
B．模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中受到的浮力大小不變
C．若要讓懸浮的模型上浮應(yīng)使模型中進水
D．潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現(xiàn)的
7．近年來，我國在科技領(lǐng)域取得了許多成就，下列有關(guān)說法正確的是( )
A．“嫦娥五號”采集的月球樣品帶回地球后，質(zhì)量會變大
B．“奮斗者號”潛水器用鈦合金做外殼，利用其導(dǎo)電性好
C．“天和”核心艙升入太空后，與地面通過電磁波聯(lián)系
D．“國和一號”核電機組發(fā)電，利用的是核聚變釋放的能量
8．據(jù)悉，聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(COP15)將于2021 年10月在云南省昆明市召開，屆時遠(yuǎn)方的賓客將有機會品嘗云南特色小吃“過橋米線”．以下說法正確的是( )
A．熱湯表面的油層加快了湯汁的蒸發(fā)
B．加入米線后，熱湯從米線中吸收熱量
C．放入熱湯中的肉片很快熟了，這是通過做功的方式增加了肉片的內(nèi)能
D．湯的香氣撲鼻，說明分子在不停地做無規(guī)則運動
9．如圖甲所示的電路中，電源電壓為3 V且恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5 V，圖乙是小燈泡的I－U圖象．閉合開關(guān)S后，下列判斷正確的是( )
第9題圖
A．滑動變阻器的滑片P向左移動，燈泡變暗
B．小燈泡的電阻不隨溫度的改變而改變
C．滑動變阻器的滑片P向右移動，電壓表的示數(shù)變小
D．小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率是0.1 W
10．某電能表的表盤如圖所示．用電時電能表的鋁盤每轉(zhuǎn)過720轉(zhuǎn)，接在該電能表上的用電器消耗的電能是( )
第10題圖
A．1.8×106 J B．3.6×106 J
C．5.4×106 J D．7.2×106 J
11. “工夫茶”是融精神、禮儀、沏泡技藝為一體的茶道形式．如圖是泡“工夫茶”用的電茶爐，在電路中用R1和R2分別代表消毒鍋和煮水壺，閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，但不能同時加熱，下列選項的電路中符合要求的是( )
12. 如圖所示的滑輪組，500 N的拉力F在10 s內(nèi)將重800 N的箱子勻速提升了2 m，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是( )
A．定滑輪的作用是省力
B．滑輪組的機械效率為80%
C．動滑輪的重力為100 N
D．拉力F的功率為100 W
二、雙項選擇題(本題共4個小題，每小題3分，共12分．在每小題給出的四個選項中，只有2個選項是正確的．全部選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的得0分)
13．如圖所示是小明同學(xué)在生活和學(xué)習(xí)中觀察到的現(xiàn)象，其對應(yīng)的解釋合理的是( )
A．甲圖，因為雞蛋受到的壓強比石頭的大，所以雞蛋破裂
B．乙圖，只要水的溫度達(dá)到沸點，水就能繼續(xù)沸騰
C．丙圖，急剎車時乘客向前傾是因為乘客具有慣性
D．丁圖，電流表指針反向偏轉(zhuǎn)是因為通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向有關(guān)
14. 如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900 N的物體A，滑輪組繩子自由端在拉力F作用下豎直勻速移動了12 m，同時物體A被豎直勻速提升了4 m，用時40 s，滑輪組的額外功是400 J．下列說法中正確的是( )
A．動滑輪所受的重力為100 N
B．物體A上升的速度是0.3 m/s
C．拉力F的功率是100 W
D．滑輪組的機械效率是90%
15．黃河小浪底水利樞紐工程具有防洪、發(fā)電、調(diào)沙等多項功能．下列說法正確的是( )
A．按照能源分類，水能是可再生能源
B．水力發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)
C．水從高處下落的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
D．隨著科技發(fā)展，水電站的能源利用率可達(dá)100%
16. 如圖所示的電路中，電源電壓為20 V，定值電阻R為20 Ω，滑動變阻器標(biāo)有“30Ω 1 A”字樣，電壓表選用的量程是0～15 V，在該電路正常使用的情況下，則( )
A．電路消耗的最大功率為20 W
B．電路消耗的最小功率為8 W
C．電壓表的最小示數(shù)為8 V
D．滑動變阻器接入電路的最小阻值為10 Ω
三、作圖與填空題(本題5個小題，其中17～18題每小題2分，19～20題每小題3分，21題4分，共14分)
17．如圖所示，一束光線射向凸透鏡后再經(jīng)平面鏡反射射出，請將光路圖補充完整．
18．如圖是某景區(qū)自動扶梯的部分電路圖，其利用紅外線自動開關(guān)S1(現(xiàn)場有人，開關(guān)S1閉合；現(xiàn)場無人，開關(guān)S1斷開)以及可見光自動開關(guān)S2(白天，開關(guān)S2閉合；夜間，開關(guān)S2斷開)控制自動扶梯，只需在白天且有人時才開啟．請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路圖連接完整．
19. 如圖為一款養(yǎng)生壺的電路簡圖，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋．電源電壓為220 V，電熱絲R1、R2的阻值分別為44 Ω、356 Ω.養(yǎng)生壺在“加熱”擋工作時，電功率為 W；現(xiàn)將壺內(nèi)1 kg的養(yǎng)生茶從20 ℃加熱至75 ℃，加熱過程中若不計熱量損失，所需時間為 s；養(yǎng)生茶的內(nèi)能增加是通過 的方式實現(xiàn)的．[已知c茶＝4.2×103 J/(kg·℃)]
20．定值電阻R1、R2的電流和電壓關(guān)系圖象如圖所示．當(dāng)把R1、R2＝并聯(lián)在某一電路中時，兩電阻的阻值之比R1∶R2＝ ，兩電阻兩端的電壓之比U1∶U2＝ ，通過兩電阻的電流之比I1∶I2＝ ．
21．(1)一輛汽車在平直的公路上勻速行駛，50 s內(nèi)通過的路程是1 000 m，它的速度為 m/s，汽車受到的牽引力為3 000 N，牽引力做功的功率為 W.
(2)在疫情防控期間，進入公共場所需要出示“吉祥碼”，掃描“吉祥碼”的攝像頭相當(dāng)于 透鏡； 當(dāng)攝像頭遠(yuǎn)離“吉祥碼”圖片時，所成像的大小會變 ．
四、實驗探究題(本題共3個小題，共18分)
22. (5分)在“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律” 實驗中，實驗裝置如圖甲所示，將溫度計插入試管后，待溫度升至150 ℃開始，每隔大約1 min記錄一次溫度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在方格紙上以縱軸表示溫度；橫軸表示時間，描點連線，得到如圖乙所示的該物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的圖象．
甲 乙
(1)實驗中采取“水浴法”對試管中的物質(zhì)加熱，這種加熱方法的好處是使試管中的物質(zhì) ；
(2)由圖乙可知，該物質(zhì)是 (選填 “晶體”或“非晶體”)；
(3)圖乙中物體在B點時的內(nèi)能 (選填“大于”“小于”或“等于”)在D點時的內(nèi)能；
(4)比較圖乙中的AB段與DE段可知，物質(zhì)在AB段的比熱容
(選填“大于”“小于”或“等于”)在DE段的比熱容；
(5)某同學(xué)把試管中的物質(zhì)換成水，發(fā)現(xiàn)無論怎么加熱，試管中的水都不會沸騰，請設(shè)計一種可以使試管中的水沸騰的方案：
(填寫一種方案即可)
23．(6分)如圖所示，某同學(xué)計劃利用甲圖所示的器材測量小燈泡的電功率，已知小燈泡的額定電壓是2.5 V.

甲 乙
(1)實驗中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在連接錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路的正確連接．
(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片位置應(yīng)放在 (選填“A”或“B”)端．
(3)實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在完成第1次實驗后，若還需測量小燈泡的額定功率，需將滑動變阻器的滑片向 (選填“A”或“B”)端移動，直到電壓表示數(shù)為2.5 V，若此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W.
(4)小明對實驗數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為還可以得出通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓成正比的結(jié)論．這種說法 (選填“正確”或“錯誤”)，理由是 ．
24．(7分)學(xué)校開展“我為節(jié)能獻一計”活動．小明想探究影響電熱水壺電熱轉(zhuǎn)化效率的因素，他提出兩點猜想．猜想1：與電熱水壺的功率有關(guān)．猜想2：與被加熱的水的質(zhì)量有關(guān)．于是他在家中進行實驗探究．
(1)關(guān)于電熱水壺消耗電能的測量，小明提出用電能表直接測量；因為家中只有一只電能表，小亮提出用秒表測出燒水時間，再用額定功率與時間的相乘求得．正確的測量方法是 的方法．
(2)為了探究猜想1，應(yīng)該保持① 一定，選用功率不同的電熱水壺，進行實驗．
為了探究猜想2，小明設(shè)計了2個方案：
A方案：用一個電熱水壺先后三次加熱不同質(zhì)量的水，直至燒開．
B方案：找三個相同的電熱水壺同時加熱不同質(zhì)量的水，直至燒開．
小亮認(rèn)為A方案可行，但實驗時要注意② ．
你認(rèn)為B方案是否可行？并說明理由．③
．
(3)按照正確的方案進行實驗，數(shù)據(jù)如下表：
第1、2、3組數(shù)據(jù)表明：電熱水壺的功率相同，水的質(zhì)量越大，電熱轉(zhuǎn)化效率越 ．第1、4、5組數(shù)據(jù)表明：
．
(4)結(jié)合以上結(jié)論，請你對電熱水壺的使用提出一點建議：
．
五、綜合題(本題共3個小題，共20分)
25. (6分)一輛5G無人配送車，質(zhì)量為400 kg，輪胎與路面的總接觸面積為0.025 m2 ，在水平路面上沿直線勻速行駛時受到的阻力是車重的0.05.如圖是配送車某次運動的路程與時間的關(guān)系圖象．求：
(1)10 min內(nèi)配送車的平均速度；
(2)配送車沿直線勻速行駛時受到的牽引力；
(3)配送車對水平路面的壓強．
26. (6分)某品牌電熱水瓶具有加熱和電動出水兩種功能，其簡化電路如圖所示，其中R1是額定功率為2 000 W的電熱絲，R2是阻值為130 Ω的分壓電阻，電磁泵的額定電壓為12 V，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將初溫為20 ℃、質(zhì)量為2.5 kg的水裝入電熱水瓶，正常加熱8 min 20 s將水燒開，已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，求該電熱水瓶：
(1)此次加熱水的效率；
(2)電磁泵的額定功率．
27．(8分)為了慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年，某校開展了科技競賽活動，物理興趣小組設(shè)計了車速提醒簡化電路，如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電阻R的阻值為10 Ω，Rv為可變電阻，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時提醒駕駛員車速過快，需要減速．當(dāng)車速從0加速到120 km/h的過程中，Rv的電功率隨電流變化的圖像如圖乙所示；圖丙是Rv的阻值與車速關(guān)系的圖像．
(1)由圖丙可知，車速越大，Rv的阻值越 (選填“大”或“小”)；
(2)當(dāng)車速為120 km/h時，電流表示數(shù)為0.2 A，求此時電壓表的示數(shù)和Rv的阻值；
(3)求電源電壓的大小；
(4)當(dāng)車速是60 km/h時，求電壓表的示數(shù)．
【答案】
一、
1． C
2． A
3． B
4． A
5． D
6． C
7． C
8． D
9． D
10． B
11． C
12． B
二、
13． CD
14． CD
15． AB
16． BC
三、
17．答案：
18．答案：
19．1_100 210 熱傳遞
20．1∶3 1∶1 3∶1
21．(1) 20 6×104
(2) 凸 小
四、
22．(1) 受熱均勻
(2) 晶體
(3) 小于
(4) 小于
(5) 給燒杯加一個蓋子(合理即可)
23．答案：如圖所示
(2) B
(3) A 0.8
(4) 錯誤 小燈泡工作時的電阻在變化(其他有理的答案也可)
24．(1) 小明
(2) 被加熱的水的質(zhì)量
② 控制水的初溫相同
③ 不可行；只有一只電能表，無法同時測量三個電熱水壺消耗的電能
(3) 加熱水的質(zhì)量相同時，電熱水壺的功率越大，電熱轉(zhuǎn)化效率越高
(4) 燒水時將壺盛滿(合理即可)
五、
25. 解：(1)配送車10 min內(nèi)的平均速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(1 200 m,600 s)＝2 m/s
(2)配送車的重力G＝mg＝400 kg×10 N/kg＝4 000 N
配送車在水平路面上沿直線勻速行駛時，牽引力與阻力是一對平衡力，則牽引力F＝f＝0.05 G＝0.05×4 000 N＝200 N
(3)配送車對水平路面的壓力F壓＝G＝4 000 N
配送車對水平路面的壓強p＝eq \f(F壓,S)＝eq \f(4 000 N,0.025 m2)＝1.6×105 Pa
26．解：(1)水吸收的熱量Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J
由電功率公式P＝eq \f(W,t)可得，電熱絲放出的熱量Q放＝W＝Pt時＝
2 000 W×500 s＝1×106 J
電熱水瓶此次加熱水的效率η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(8.4×105 J,1×106 J)×100%＝84%
(2)分壓電阻R2兩端的電壓U2＝U－U泵＝220 V－12 V＝208 V
電磁泵的額定電流I泵＝I2＝eq \f(U2,R2)＝eq \f(208 V,130 Ω)＝1.6 A
電磁泵的額定功率P泵＝U泵I泵＝12 V×1.6 A＝19.2 W
27．(1) 大
解：(2)圖甲的電路中，R與Rv串聯(lián)，電壓表測Rv兩端的電壓
由圖乙可知，電路中的電流為0.2 A，Rv的功率為2.0 W
根據(jù)P＝UI可得，電壓表的示數(shù)Uv＝eq \f(P,I)＝eq \f(2.0 W,0.2 A)＝10 V
根據(jù)歐姆定律I＝eq \f(U,R)可得，Rv＝eq \f(Uv,I)＝eq \f(10 V,0.2 A)＝50 Ω
(其他正確解法均得分)
(3)解法一：根據(jù)歐姆定律可得，定值電阻R兩端的電壓UR＝IR＝0.2 A×10 Ω＝2 V
根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律可得，電源電壓U＝Uv＋UR＝10 V＋2 V＝12 V
解法二：根據(jù)串聯(lián)電路中的電阻規(guī)律可得，此時電路的總電阻
R總＝Rv＋R＝50 Ω＋10 Ω＝60 Ω
根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓U＝IR總＝0.2 A×60 Ω＝12 V
(其他正確解法均得分)
(4)在圖丙中，根據(jù)相似三角形的知識可得，eq \f(60 km/h,120 km/h)＝eq \f(Rv′－10 Ω,50 Ω－10 Ω)
解得Rv′＝30 Ω
由串聯(lián)電路中的電阻規(guī)律可得，此時電路中的總電阻
R總′＝Rv′＋R＝30 Ω＋10 Ω＝40 Ω
根據(jù)歐姆定律可得，I′＝eq \f(U,R總′)＝eq \f(12 V,40 Ω)＝0.3 A
此時電壓表的示數(shù)Uv′＝I′Rv′＝0.3 A×30 Ω＝9 V
(其他正確解法均得分)題號
一
二
三
四
五
總分
得分
實驗次數(shù)
電壓/V
電流/A
電功率/W
燈泡亮暗情況
1
2.0
0.28
0.56
較暗
2
2.5
正常發(fā)光
3
2.8
0.34
0.95
較亮
實驗
次數(shù)
電熱
水壺
的功
率/W
水的質(zhì)
量/kg
水的初
溫/℃
水的末
溫/℃
消耗
的電
能/105 J
水吸收的熱
量/105 J
電熱
轉(zhuǎn)化
效率
η/%
1
800
1
25
99
3.731
3.108
83.3
2
800
0.6
25.5
99.5
2.285
1.865
81.6
3
800
0.3
25
99
1.171
0.932
79.6
4
1 000
1
24
99
3.604
3.150
87.4
5
1 200
1
24.5
99
3.354
3.129
93.3

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