注意事項：
1. 本試卷總分100分，考試時間90分鐘。
2. 考生應(yīng)將答案全部答在答題卡上，注意事項請參照答題卡要求。考試結(jié)束后，試題和答題卡將一并收回。
第Ⅰ卷（選擇題 共40分）
一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）
1. 某新款A(yù)I（人工智能）音箱可以識別主人說出的“指令”，進(jìn)而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)施，而當(dāng)別人說出同樣的“指令”時，卻無法調(diào)控相關(guān)設(shè)施，該功能主要依據(jù)聲音的（ ）
A. 音調(diào)B. 響度C. 音色D. 聲速
【答案】C
【解析】
【詳解】每個人聲帶結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色就不同，音箱可以識別主人說出的“指令”，進(jìn)而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)施，而當(dāng)別人說出同樣的“指令”時，卻無法調(diào)控相關(guān)設(shè)施，該功能主要依據(jù)聲音的音色，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2. 手機(jī)是常用的電子工具。圖示是某款國產(chǎn)手機(jī)，使用功率為60W的充電器半小時可充滿一次電。下列對于該款手機(jī)的估測，最符合實際的是（ ）
A. 質(zhì)量約為500g
B. 正常使用時，后殼溫度約為
C. 充滿一次電消耗的電能約為
D. 長度約1.2dm
【答案】D
【解析】
【詳解】A．手機(jī)質(zhì)量約為100g，故A不符合題意；
B．手機(jī)正常使用時，后殼溫度約為40°C，故B不符合題意；
C．手機(jī)充滿一次電消耗的電能約為

故C不符合題意；
D．手機(jī)長度略短于人的手掌，約為1.2dm，故D符合題意。
故選D。
3. 物理學(xué)的宗旨是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律，使人們可以運用物理規(guī)律解決實際問題。根據(jù)所學(xué)物理學(xué)知識，下列表述正確的是（ ）
A. 使用杠桿可以同時省力又省距離B. 物體不論溫度高低都具有內(nèi)能
C. 選用精密的測量工具可以消除誤差D. 導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比
【答案】B
【解析】
【詳解】A．省力杠桿能省力但不能省距離，費力杠桿不能省力但是能省距離，故A錯誤；
B．內(nèi)能指的是物體內(nèi)部所有分子的分子勢能和分子動能之和，一切物體在任何溫度下，都有內(nèi)能，故B正確；
C．誤差是由于測量儀器本身缺陷或者不同的儀器參數(shù)造成的，選用精密的測量工具只能減小誤差，但是不能消除誤差，故C錯誤；
D．電阻是導(dǎo)體的固有屬性，與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓沒有關(guān)系，故D錯誤。
故選B。
4. 為保證青藏鐵路多年凍土區(qū)路基的穩(wěn)定性，鐵路兩側(cè)安裝了許多封閉的中空熱棒。如圖所示，熱棒下端插在凍土中，內(nèi)部填充低沸點的液態(tài)氨，利用氨的物態(tài)變化給凍土降溫，把凍土中的熱量“搬運到”熱棒上端，通過散熱片向空中放熱，從而使凍土保持穩(wěn)定。下列說法正確的是（ ）
A. 氨在熱棒下端發(fā)生的物態(tài)變化是汽化B. 氨在熱棒上端發(fā)生的物態(tài)變化是凝固
C. 應(yīng)使用隔熱性能好的材料制作熱棒D. 為降低成本，可以使用液態(tài)水替代液態(tài)氨
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．裝在熱棒下端的液態(tài)氨在凍土溫度升高時會汽化，從凍土內(nèi)部吸熱，使凍土溫度降低，凍土就不會熔化；棒內(nèi)上端的氨氣遇冷液化成液態(tài)氨，液化過程中要放熱，故A正確，B錯誤；
C．為了使棒內(nèi)下端的液態(tài)氨更好的從凍土中吸熱，棒內(nèi)上端的氨氣液化時更好的向外放熱，應(yīng)使用導(dǎo)熱性能好的材料制作熱棒，故C錯誤；
D．液態(tài)水的凝固點比液態(tài)氨高，將液態(tài)水裝入熱棒內(nèi)插在凍土中時，液態(tài)水會凝固，凝固會放熱，故D錯誤。
故選A。
5. 在水平路面上玩滑板車，蹬地后人站在車上，如圖甲所示，滑板車速度會減小；再次蹬地，如圖乙所示，滑板車速度又會增大。下列說法正確的是（ ）
A. 滑板車速度減小是因為受到阻力B. 滑板車的運動需要力來維持
C. 蹬地過程，人和車的慣性增大D. 蹬地過程，蹬地腳受到的摩擦力是阻力
【答案】A
【解析】
【詳解】A．如圖甲所示，滑板車速度會減小，是因為受到摩擦阻力和空氣阻力，故A正確；
B．沿水平方向運動的滑板車，不再蹬地，滑板車由于慣性會繼續(xù)運動，說明運動不需要力來維持，故B錯誤；
C．慣性是物體本身的一種性質(zhì)，只與質(zhì)量有關(guān)，蹬地過程，人和車的質(zhì)量不變，慣性也不變，故C錯誤；
D．向后蹬地時，腳有相對地面向后運動的趨勢，腳受到地面向前的摩擦力，故蹬地過程，蹬地腳受到的摩擦力是動力，故D錯誤。
故選A。
6. 圖示為某家庭電路示意圖，關(guān)于該家庭電路，下列說法正確的是（ ）
A. 導(dǎo)線b是火線
B. 電能表上計數(shù)器示數(shù)的單位是千瓦
C. 空氣開關(guān)跳閘，原因可能是電路中出現(xiàn)短路
D. 正確使用試電筆插入三孔插座的某一孔，氖管燈不亮，該孔一定接零線
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖可知，開關(guān)接在導(dǎo)線a上，故導(dǎo)線a是火線，故A錯誤；
B．電能表上計數(shù)器示數(shù)的單位是千瓦時，故B錯誤；
C．家庭電路中發(fā)生短路或者用電器總功率過大都會導(dǎo)致空氣開關(guān)跳閘，故C正確；
D．正確使用試電筆插入三孔插座的某一孔，氖管燈不亮，該孔可能是零線，也可能是地線，故D錯誤。
故選C。
7. 共享電動助力單車極大方便人們的出行。如圖為某助力單車，使用前先搖晃車把檢查電量，此時開關(guān)閉合，只有電量指示燈亮起；確認(rèn)電量充足后掃碼開鎖，此時開關(guān)閉合，日間行車燈亮起，電動機(jī)M啟動，且日間行車燈損壞時電動機(jī)M可正常工作；助力單車在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，開關(guān)始終處于閉合狀態(tài)，如果駛離規(guī)定區(qū)域，開關(guān)自動斷開，電動機(jī)M、行車燈均無法工作，指示燈可正常工作。下列電路設(shè)計符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】助力單車使用前先搖晃車把檢查電量，此時開關(guān)S1閉合，只有電量指示燈L1亮起，說明S1與L1串聯(lián)接入電源兩端；確認(rèn)電量充足后掃碼開鎖，此時開關(guān)S2閉合，日間行車燈L2亮起，電動機(jī)M啟動，且日間行車燈L2損壞時電動機(jī)M可正常工作，說明L2與電動機(jī)M并聯(lián)，開關(guān)S2位于L2與電動機(jī)M并聯(lián)電路的干路上；助力單車在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，開關(guān)S3始終處于閉合狀態(tài)，如果駛離規(guī)定區(qū)域，開關(guān)S3自動斷開，電動機(jī)M、行車燈L2均無法工作，指示燈L1可正常工作，說明開關(guān)S3位于L2與電動機(jī)M并聯(lián)電路的干路上，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
8. 物理興趣小組把吸管的下端密閉并纏繞一段細(xì)銅絲（細(xì)銅絲體積忽略不計），自制一個簡易密度計。如圖所示，密度計分別放入a、b、c三種液體中時，均漂浮在液體中，且保持豎直姿態(tài)。密度計在三種液體中靜止時，在密度計上與液面平齊處各標(biāo)記一條刻線，共得到三條刻線。已知密度計在c液體中，有的體積浸入液體，浸入體積為。三種液體密度如表格所示，下列分析正確的是（ ）
A. 三條刻線的間隔距離不相等
B. 密度計的質(zhì)量為0.1kg
C. 密度計在三種液體中所受浮力不相等
D. 密度計在b液體中的浸入體積為
【答案】A
【解析】
【詳解】A．密度計分別放入a、b、c三種液體中時，均漂浮在液體中，故密度計受到的浮力等于下表面受到的壓力，漂浮狀態(tài)時密度計受到的浮力都等于重力，設(shè)密度計下表面積為S，即
故密度計浸入液體的深度為
由表格可知，b液體密度為a液體密度的2倍，c液體密度為b液體密度的2倍，故密度計浸入a液體的深度是浸入b液體深度的2倍，密度計浸入b液體的深度是浸入c液體深度的2倍，故三條刻線的間隔距離不相等，故A正確；
B．已知密度計在c液體中，有 的體積浸入液體，浸入體積為 ，則
則
故B錯誤；
C．密度計分別放入a、b、c三種液體中時，均漂浮在液體中，故密度計受到的浮力都等于重力，故密度計在三種液體中所受浮力相等，故C錯誤；
D．密度計在b液體中的浸入體積為
故D錯誤
故選A。
二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）
9. 物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年探索發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。下列實驗?zāi)芊从撤ɡ诎l(fā)現(xiàn)規(guī)律的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．該裝置中小磁針在通電導(dǎo)線周圍發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這是丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律，故A不符合題意；
B．該裝置中開關(guān)閉合后，通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用而水平移動，是電動機(jī)的原理，故B不符合題意；
CD．這兩個裝置中閉合回路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時，C中靈敏電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D中小燈泡發(fā)光，都說明此時產(chǎn)生了感應(yīng)電流，該現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是由英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，故CD符合題意。
故選CD。
10. 如圖所示，用汽缸、固定隔板和活塞密閉甲、乙兩部分氣體，汽缸和活塞均不導(dǎo)熱，隔板導(dǎo)熱良好。迅速將活塞向左推至圖中虛線位置并固定，靜置一段時間。下列說法正確的是（ ）
A. 與推動活塞前相比，甲、乙內(nèi)能均變大
B. 與推動活塞前相比，甲內(nèi)能不變、乙內(nèi)能變大
C. 乙內(nèi)能改變的方式只有做功
D. 乙內(nèi)能改變的方式既有做功又有熱傳遞
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．迅速將活塞向左推至圖中虛線位置時，施加外力通過做功的方式增加了乙部分氣體的內(nèi)能，乙部分氣體的溫度會升高；由于隔板導(dǎo)熱良好，因此熱量會由乙內(nèi)通過隔板傳遞到甲內(nèi)，最終甲乙兩部分氣體的溫度相等。由此可知乙部分氣體的溫度升高，氣體的質(zhì)量不變，因此乙部分氣體的內(nèi)能變大；甲部分氣體的質(zhì)量不變，溫度升高，因此甲部分氣體的內(nèi)能也變大。故A正確，B錯誤；
CD．推動活塞時通過做功的方式增加了乙氣體的內(nèi)能，活塞推到虛線處后，熱量由乙通過隔板傳遞到甲時，是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的，故C錯誤，D正確。
故選AD。
11. 彈簧置于光滑管內(nèi)，下端固定在水平地面上，上端與管口平齊。如圖所示，將一直徑略小于管的小球放在彈簧上端，先后兩次向下按壓彈簧到不同位置后釋放小球，小球沿豎直方向運動，第一次小球到達(dá)的最高點為a，第二次小球到達(dá)的最高點為b，c為小球運動路徑上的一點，小球所受空氣阻力忽略不計，則先后兩次（ ）
A. 第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大
B. 小球由c到b過程，彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C. 小球上升過程，經(jīng)過c點時的重力勢能相等
D. 小球上升過程，經(jīng)過c點時的機(jī)械能相等
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．按壓彈簧到不同位置后釋放小球，小球沿豎直方向運動，直到運動到最高點的過程中，空氣阻力忽略不計，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能，再轉(zhuǎn)化成小球的重力勢能，第一次小球到達(dá)的最高點為a，第二次小球到達(dá)的最高點為b，由圖可知，a高于b，則第一次小球到達(dá)最高點時的重力勢能較大，由機(jī)械能守恒可知，第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大，故A正確，符合題意；
B．小球由c到b過程，質(zhì)量不變，速度減小，動能減小，高度增大，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯誤，不符合題意；
C．小球上升過程，經(jīng)過c點時，高度相等，質(zhì)量相等，小球的重力勢能相等，故C正確，符合題意；
D．第一次釋放小球時彈簧的彈性勢能大，由機(jī)械能守恒可知，第一次釋放小球后，上升經(jīng)過c點時的機(jī)械能較大，故D錯誤，不符合題意。
故選AC。
12. 如圖甲所示的電路，電流表量程為0~0.6A，小燈泡L標(biāo)有“4V 2W”字樣。閉合開關(guān)、，在確保電路安全的情況下，調(diào)整滑動變阻器滑片P位置，記錄多組電壓表示數(shù)U與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是（ ）
A. 電源的電壓為10V
B. 電阻R能達(dá)到的最大功率為3.6W
C. 滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為
D. 斷開，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率為2.5W
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由圖甲可知，閉合開關(guān)、，則L被短路，R與串聯(lián)，電壓表測兩端電壓，電流表測電路中電流。由圖乙可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時，電流表示數(shù)為0.2A，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，電源電壓為
①
當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，電流表示數(shù)為0.6A，則電源電壓
②
由①②可得
，
故A錯誤；
B．由可知，當(dāng)電路中電流最大時，即為0.6A時，電阻R的功率最大，為
故B正確；
C．由歐姆定律可知，當(dāng)電路中電流最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最小。由圖乙可知，當(dāng)電路中電流最大時，即為0.6A時，滑動變阻器兩端的電壓為6V，則滑動變阻器接入電路的最小值為
故C正確；
D．由圖乙可知，斷開，則，L、R與串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光時電流為
則電路中電流
R兩端電壓
由串聯(lián)電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓
滑動變阻器的功率為
故D錯誤。
故選BC。
第Ⅱ卷（非選擇題 共60分）
三、作圖題（本題共2小題，共6分）
13. 某款磁懸浮玩具的電路原理圖如圖所示。閉合開關(guān)，磁性小球懸停在空中，一小磁針靜止于螺線管左側(cè)，不考慮小磁針與磁性小球間的相互作用。
（1）將小磁針“N”“S”極填入括號中；
（2）畫出磁性小球的受力示意圖。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小問1詳解】
由圖可知，電流從螺線管的上端流入，由安培定則可知螺線管的上端是N極，下端是S極，由磁極間的相互作用可知小磁針的上端是S極，下端是N極，如圖所示：
【小問2詳解】
磁性小球懸停在空中，說明它處于平衡狀態(tài)，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向豎直向下，磁力的方向豎直向上，如圖所示：
14. 如圖所示，水槽內(nèi)裝滿水，槽底有一點光源S，緊貼右側(cè)槽壁豎直固定一平面鏡。S發(fā)出的一條光線經(jīng)水面折射，又經(jīng)平面鏡反射后過P點。
（1）畫出P點在平面鏡中所成的像；
（2）將S點到P點的光路圖補(bǔ)充完整。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小問1詳解】
平面鏡所成的像與物關(guān)于平面鏡對稱，因此P點在平面鏡中的像和P點關(guān)于水面對稱，過P做P點關(guān)于平面鏡的對稱點。如圖所示：
【小問2詳解】
平面鏡所成的像與物關(guān)于平面鏡對稱，因此P點在平面鏡中的像和P點關(guān)于水面對稱，過P做P點關(guān)于平面鏡的對稱點，與平面鏡交于A，在光的反射中，光路是可逆的，若光由P點發(fā)出，則經(jīng)過平面鏡反射后，其反射光線的反向延長線經(jīng)過，故將和A點連接并延長，與水面的交點O即為光由水中射出時的出射點，連接SO，即為光在水中的光線，如圖所示：
四、實驗題（本題共3小題，共24分）
15. 如圖甲所示，鏡片a可通過抽出或注入液體來改變其厚度，抽出稍許液體后得到鏡片b，注入稍許液體后得到鏡片c。
（1）鏡片b可用于矯正______（填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）。
（2）某同學(xué)用如圖乙所示的實驗裝置觀察鏡片c的成像情況。
①將蠟燭、鏡片c和光屏依次放在光具座上，調(diào)整它們的中心在同一高度；
②蠟燭、鏡片c和光屏的位置如圖乙所示時，光屏上呈現(xiàn)一個清晰的實像，此時的像距______cm；
③保持蠟燭和光屏的位置不變，把鏡片c移動到光具座上25cm刻度處，此時光屏上呈現(xiàn)一個清晰的______、______的實像。
【答案】（1）近視眼 （2） ①. 15.0 ②. 倒立 ③. 放大
【解析】
【小問1詳解】
由圖甲可知，鏡片b為凹透鏡，對光有發(fā)散作用，可用于矯正近視眼。
【小問2詳解】
[1]由圖乙可知，此時的像距為
[2][3]保持蠟燭和光屏的位置不變，把鏡片c移動到光具座上25cm刻度處，此時物距和像距的長度互換，根據(jù)光路可逆原理可知，又可在光屏上得到清晰的實像；此時物距小于像距，成的是倒立、放大的實像。
16. 為測定一只標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡正常工作時的電阻，某同學(xué)準(zhǔn)備了下列器材：待測小燈泡、干電池3節(jié)、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路補(bǔ)充完整______；
（2）閉合開關(guān)后，滑片P位于某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為了讓小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向______（填“左”或“右”）移動；
（3）滑片P調(diào)整到適當(dāng)位置，電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表示數(shù)如圖丙所示，則該小燈泡正常工作時的電阻為______，此時滑動變阻器接入電路的電阻為______；
（4）小華認(rèn)為不用電流表也能測出小燈泡正常工作時的電阻，他又找來一個電阻箱和一個單刀雙擲開關(guān)，設(shè)計了如圖丁所示的電路，兩虛線框中一處接入電阻箱，另一處接入滑動變阻器，然后進(jìn)行了下列操作：
①閉合開關(guān)S，將單刀雙擲開關(guān)擲于位置1，調(diào)整b處電阻，使電壓表示數(shù)為2.5V；
②將單刀雙挪開關(guān)擲于位置2，保持b處電阻不變，調(diào)整a處電阻，使電壓表示數(shù)為______V，此時電阻箱的示數(shù)即為小燈泡正常工作時的電阻。電阻箱應(yīng)接在丁圖中的______（填“a”或“b”）位置。
【答案】（1） （2）左
（3） ①. 6.25 ②. 5
（4） ①. 2.5 ②. a
【解析】
【小問1詳解】
實驗中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，測燈泡兩端電壓，滑動變阻器按照一上一下的原則接入電路，如圖所示：
【小問2詳解】
由圖甲可知，電壓表使用的小量程，由圖乙可知，電壓表的分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，小于燈泡的額定電壓2.5V，因此應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知，應(yīng)減小滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，因此應(yīng)將滑片向左移動。
【小問3詳解】
[1]圖甲中電流表使用的小量程，分度值為0.02A，由圖丙可知，電流表示數(shù)為0.4A，則該小燈泡正常工作時的電阻為
[2]由題意可知，電源電壓為
由串聯(lián)電路電壓特點可知，此時滑動變阻器兩端電壓為
由歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的電阻為
【小問4詳解】
[1][2]圖丁中，電壓表與燈泡或a處電阻并聯(lián)，測量燈泡或a處電阻兩端電壓。閉合開關(guān)S，將單刀雙擲開關(guān)擲于位置1，則燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，調(diào)整滑動變阻器電阻，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時燈泡正常發(fā)光；將單刀雙挪開關(guān)擲于位置2時，若a處為電阻箱，b處為滑動變阻器，此時變阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻箱兩端電壓，保持b處電阻不變，調(diào)節(jié)變阻箱，使電壓表示數(shù)為2.5V，則電阻箱的示數(shù)即為小燈泡正常工作時的電阻，使用了等效替代法。若a處為滑動變阻器，b處為電阻箱，則調(diào)節(jié)a處的滑動變阻器，電阻箱阻值不變，無法得到燈泡燈泡正常發(fā)光時的電阻，不合適，因此a處為電阻箱。
17. 某同學(xué)在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，提出了如下猜想：
猜想a：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)
猜想b：滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關(guān)
猜想c：滑動摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)
為了驗證猜想，該同學(xué)利用彈簧測力計、兩個完全相同的木塊、木板、玻璃板、細(xì)線等器材進(jìn)行了如圖甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用彈簧測力計沿水平方向以相同的速度勻速向右拉動木塊，第1次彈簧測力計的示數(shù)為0.3N，第2次彈簧測力計的示數(shù)為0.6N，第3次和第4次彈簧測力計的示數(shù)均為1.2N。
（1）比較第2次和第3次操作，可驗證猜想______是否正確；比較第3次和第4次操作，可驗證猜想______是否正確（均填“a”“b”或“c”）。
（2）該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，物體受到的滑動摩擦力大小與接觸面壓力大小的比值反映了接觸面的粗糙程度，稱為動摩擦因數(shù)，則木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動摩擦因數(shù)之比為______。
（3）小明對實驗裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖乙所示，木板放在水平桌面上，木塊疊放在木板上，細(xì)線一端連接木塊，另一端連接固定的拉力傳感器。向右拉動木板，水平細(xì)線的拉力大小通過拉力傳感器的示數(shù)顯示。
①實驗過程中，______（填“需要”或“不需要”）勻速拉動木板；
②小明認(rèn)為拉力傳感器的示數(shù)反映的是木板與桌面間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為是否正確，并說明理由：____________。
【答案】（1） ①. b ②. c
（2）1:2 （3） ①. 不需要 ②. 不正確，理由見解析
【解析】
【小問1詳解】
[1]比較第2次和第3次操作，接觸面的粗糙程度相同，接觸面積相同，壓力不同，第3次操作中壓力更大，彈簧測力計的示數(shù)也更大，滑動摩擦力也更大，說明滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關(guān)，可驗證猜想b是否正確。
[2]比較第3次和第4次操作，接觸面的粗糙程度相同，壓力相同，接觸面積不同，兩次操作中彈簧測力計的示數(shù)相同，說明滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)，可驗證猜想c是否正確。
【小問2詳解】
由第1次和第2次操作可知，木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)為 ，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，則木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)跟木塊與木板間的動摩擦因數(shù)之比為
【小問3詳解】
[1]向右拉動木板時，木塊對木板的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，故不需要勻速拉動木板。
[2]同一跟細(xì)線上的力大小相等，故細(xì)線對木塊的拉力等于細(xì)線對拉力傳感器的拉力，由于木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線對木塊的拉力等于木塊受到的滑動摩擦力，故拉力傳感器的示數(shù)反映的是木塊與木板間的滑動摩擦力大小，故小明的想法不正確。
五、計算題（本題共3小題，共30分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、公式和重要的計算步驟，只寫出最后答案的不能得分）
18. 某建筑工地上，起重機(jī)在10s內(nèi)將質(zhì)量為2.15t的重物沿豎直方向勻速提升6m，此過程起重機(jī)消耗柴油0.01kg。柴油的熱值，g取10N/kg。
（1）求重物上升的速度；
（2）求起重機(jī)提升重物的功率；
（3）若將起重機(jī)提升重物做的功與消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量之比定義為其提升效率，用字母表示，求起重機(jī)的提升效率。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
重物上升的速度為
【小問2詳解】
起重機(jī)在10s內(nèi)將質(zhì)量為2.15t的重物沿豎直方向勻速提升6m，重物處于平衡狀態(tài)，起重機(jī)對重物的拉力F等于重物的重力，起重機(jī)提升重物的功率為
【小問3詳解】
起重機(jī)的提升效率為
19. 中國茶文化源遠(yuǎn)流長。圖示是一款智能煮茶機(jī)的簡化電路圖，電源電壓，、、是阻值不變的電熱絲，用于“加熱”或“保溫”，，，S為電源開關(guān)，通過溫控開關(guān)可實現(xiàn)“加熱”和“保溫”狀態(tài)的切換，煮茶機(jī)的“加熱”功率，“加熱”效率。煮茶機(jī)會根據(jù)用戶選擇的茶品和所需茶水濃度不同進(jìn)行智能工作，其工作過程是首先將水“加熱”至，然后繼續(xù)以“加熱”功率再進(jìn)行相應(yīng)時間的“煮茶加熱”（“煮茶加熱”時間如表格所示），最后自動進(jìn)入“保溫”狀態(tài)。將0.8L、初溫為的水裝入煮茶機(jī)，水的比熱容，水的密度。
（1）求將水“加熱”至過程中水吸收的熱量；
（2）求煮茶機(jī)的“保溫”功率；
（3）若用戶選擇“紅茶高濃度煮茶”，煮茶機(jī)經(jīng)過將水“加熱”至、“煮茶加熱”和“保溫”狀態(tài)，共工作15min，求這個過程煮茶機(jī)消耗的電能。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
將水“加熱”至100°C過程中水吸收的熱量為
【小問2詳解】
由題意可知
則定值電阻R0的阻值為
煮茶機(jī)的“保溫”功率為
【小問3詳解】
將水“加熱”至100°C過程中消耗的電能為
將水“加熱”至100°C過程需要的時間為
由表格可知，若用戶選擇“紅茶高濃度煮茶”，“煮茶加熱”時間為5min，則保溫時間為
煮茶機(jī)經(jīng)過將水“加熱”至100°C、“煮茶加熱”和“保溫”狀態(tài)，共工作15min，這個過程煮茶機(jī)消耗的電能為
20. 如圖甲所示的裝置由杠桿PQ、圓柱形物體a、b以及水箱、滑輪等組成。杠桿PQ只能繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，，P端通過豎直繩連接a，a通過豎直輕桿固定在地面上；b浸沒在水中，通過細(xì)繩、滑輪與杠桿Q端相連。開始時PQ水平，打開出水口閥門，輕桿對a的作用力F的大小隨水面下降高度x變化的規(guī)律如圖乙所示。已知a、b質(zhì)量分別為、，滑輪、杠桿和繩的重力均忽略不計，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求：
（1）打開閥門前P端繩對a的拉力；
（2）打開閥門前b受到的浮力；
（3）b的密度；
（4）當(dāng)b受到的拉力大小為8.4N時，b下表面處的液體壓強(qiáng)。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小問1詳解】
由圖乙可知，當(dāng)水面下降高度x小于10cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全浸沒在水中；當(dāng)水面下降高度x在10cm至50cm之間時，輕桿對a的作用力F方向先向上，大小逐漸減小，直至減小為零，之后F方向變?yōu)橄蛳拢笮≈饾u增大，此時P端繩對a的拉力逐漸增大，Q端繩的拉力也逐漸增大，繩對b的拉力也逐漸增大，b受到的浮力逐漸減小，此過程為b上表面剛露出水面到b下表面剛露出水面的過程；當(dāng)水面下降高度x大于50cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全露出水面。打開閥門前輕桿對a的作用力F=4.8N，物體a處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向受力平衡，則打開閥門前P端繩對a的拉力為
【小問2詳解】
由 可知，打開閥門前Q端繩的拉力為
圖中承重繩子股數(shù)n=2，滑輪、杠桿和繩的重力均忽略不計，此時繩子對b的拉力為
此時，物體b處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向受力平衡，則打開閥門前b受到的浮力為
【小問3詳解】
b的體積為
b的密度為
小問4詳解】
當(dāng)b浸沒時，受到的拉力為6.8N，b的重力不變，當(dāng)b受到的拉力大小為8.4N時，浮力需減小，則此時b上表面露出水面，b下表面處的液體壓力等于浮力，當(dāng)b受到的拉力大小為8.4N時，b下表面處的液體壓力為
由圖乙可知，當(dāng)水面下降高度x小于10cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全浸沒在水中；當(dāng)水面下降高度x在10cm至50cm之間時，輕桿對a的作用力F方向先向上，大小逐漸減小，直至減小為零，之后F方向變?yōu)橄蛳?，大小逐漸增大，此時P端繩對a的拉力逐漸增大，Q端繩的拉力也逐漸增大，繩對b的拉力也逐漸增大，b受到的浮力逐漸減小，此過程為b上表面剛露出水面到b下表面剛露出水面的過程；當(dāng)水面下降高度x大于50cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全露出水面。由此可知，b的高度為
b的底面積為
b下表面處的液體壓強(qiáng)為
液體種類
液體密度/（）
a液體
b液體
c液體
茶品
低濃度“煮茶加熱”時間
中濃度“煮茶加熱”時間
高濃度“煮茶加熱”時間
烏龍茶
2min
5min
10min
紅茶
1min
2min
5min
黑茶
2min
5min
7min

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