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| 2020年湖南省衡阳市中考物理试卷 |
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2020年湖南省衡阳市中考物理试卷
一、单项选择题（本题12个小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
1．（3分）下列数据中，在我们生活中最合理的是（ ）
A．学生课桌的高度大约1.2m
B．夏天一般将空调温度设定为37℃
C．电饭锅的额定功率大约20W
D．一个苹果的质量大约150g
2．（3分）关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是（ ）
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气
B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料
D．电炉采用超导材料制作发热管
3．（3分）在剧院欣赏音乐时，小张跟小明讨论有关声现象，下列说法正确的是（ ）
A．凭音色可分辨发音乐器的种类
B．扬声器音量调大可提高音调
C．音乐声只能传递信息
D．剧院内墙壁上的蜂窝状材料是为了增强声音的反射
4．（3分）下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是（ ）
A． 潜望镜
B． 瞄准鱼的下方才能叉到色
C． 手影
D． 有趣的倒影
5．（3分）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中所成的像可用光屏承接
B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
6．（3分）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（ ）
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
7．（3分）下列现象不是利用大气压的是（ ）
A．活塞式抽水机 B． 盆景自动供水装置
C． 茶壶 D． 吸饮料
8．（3分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
9．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（ ）
A．验电器原理是异种电荷相互吸引
B．C棒与其手柄D均为导体
C．当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B
D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子是由丝绸转移到玻璃棒
10．（3分）2020年6月23日，最后一颗北斗卫星在西昌顺利发射升空，标志我国自主研发、组建的北斗卫星定位系统成功组网。下列说法中错误的是（ ）
A．其中的地球“同步”卫星相对于地球是静止的
B．其中沿椭圆轨道绕地球运行的卫星在远地点时，重力势能最大，动能为0
C．卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息
D．卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能
11．（3分）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
12．（3分）学习家庭电路相关知识后，小明对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（ ）
A．图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的
B．使用洗衣机时应选择插座C
C．灯L1、L2是串联的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
二、双项选择题（本题4个小题，每小题3分，共12分.在每小题给出的四个选项中，只有2个是正确的.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有错选的得0分.把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
13．（3分）三个完全相同的圆柱形容器，内装质量相等的水。将体积相同、材料不同的正方体物体a、b、c分别放入三个容器的水中，静止后如图所示（无水溢出）。对下列各物理量关系判断正确的有（ ）
A．三个物体密度：ρa＞ρb＞ρc
B．三个物体底部受到水的压力：Fa＜Fb＜Fc
C．三个容器底部受到水的压强：pa＜pb＜pc
D．三个容器对水平桌面的压强：p''a＝p''b＝p''c
14．（3分）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分
析正确的有（ ）
A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
15．（3分）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中，下列相关解释中正确的有（ ）
A．从A运动到B的过程中重力势能转化为动能
B．钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动
C．钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力
D．钢球的质量越大，到达B点时的速度越大
16．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V．下列说法中正确的有（ ）
A．定值电阻R1为5Ω
B．如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路
C．滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω～50Ω
D．R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A
三、作图与填空题（本题5个小题，其中第17～19题每小题2分，20～21题每小题2分，共14分）
17．（2分）如图所示，当开关S闭合后，弹簧测力计示数变大。请标出水磁体A的下端和通电螺线管B的上端的极性。
18．（2分）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
19．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由 振动发出的。要使哨音音调升高，可以 （选填“向上推”或“向下拉”）活塞。
20．（4分）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在 s至 s时间段内动能减小，此时动能转化为 能；木块在第15s时受到的摩擦力为 N。
21．（4分）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。
（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是 J。
（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是 Ω。
四、实验探究题（本题3个小题，其中第22题4分，第23题6分，第24题8分，共18分）
22．（4分）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中：
次数 1 2 3 4 5 6 … 质量m/g 40 100 160 200 240 300 … 重力G/N 0.4 1.4 ▲ 2.0 2.3 3.0 …
（1）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 上。
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是 N。
（3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
（4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量 。
23．（6分）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
（1）安装该实验装置的顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”）。
（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是 现象，说明液态酒精发生 （填物态变化名称）。
（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能 （选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是 。
（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
24．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图甲所示的电路、其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。
（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的最 端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路 （选填“有”或“没有”）故障。
（3）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。
（4）他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 U1I1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
五、综合题（本题3个小题，第25题4分，第26题6分，第27题10分，共20分）
25．（4分）如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N．求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）拉力F做的功。
26．（6分）如图所示，将底面积为0.02m2的长方体实心铝块放在刻度面板已改装好的台秤上稳定时，台秤示数为27N，已知铝的密度为2.7×103kg/m3．求：
（1）铝块对水平台秤的压强。
（2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力。
27．（10分）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：
额定电压 220V 加热功率 900W 保温功率 20W 水杯容量 0.6kg
（1）S闭合时，饮水机处于 工作状态。R2的阻值是 Ω。
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
2020年湖南省衡阳市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题12个小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
1．（3分）下列数据中，在我们生活中最合理的是（ ）
A．学生课桌的高度大约1.2m
B．夏天一般将空调温度设定为37℃
C．电饭锅的额定功率大约20W
D．一个苹果的质量大约150g
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝0.8m左右。故A不符合实际；
B、夏天一般将空调温度设定为26℃，故B不符合实际；
C、电饭锅属于大功率用电器，其额定功率大约1000W，故C不符合实际；
D、一个苹果的质量大约为150g，故D符合实际。
故选：D。
2．（3分）关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是（ ）
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气
B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料
D．电炉采用超导材料制作发热管
【分析】①飞艇是利用在空气中的浮力来工作的，飞艇要上升，则浮力应大于重力；
②钨的熔点较高；
③热值是燃料一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先要考虑燃料的热值大小；
④超导体是电阻为零的材料，当电流通过时不会发热。
【解答】解：A、飞艇是利用它在空气中的浮力来工作的。只有充入气体（如氦气）的密度小于空气的密度时，F浮才大于G，飞艇才可以升空。故A正确；
B、白炽灯使用时电能转化为内能和光能，灯丝温度会很高，所以选择熔点高的钨制作。故B正确；
C、火箭发动机采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。故C正确；
D、超导体没有电阻，通电后不会发热，因此不能用在电炉上。故D错误。
故选：D。
3．（3分）在剧院欣赏音乐时，小张跟小明讨论有关声现象，下列说法正确的是（ ）
A．凭音色可分辨发音乐器的种类
B．扬声器音量调大可提高音调
C．音乐声只能传递信息
D．剧院内墙壁上的蜂窝状材料是为了增强声音的反射
【分析】（1）音色由发声体的材料和结构决定；
（2）扬声器可改变声音的响度；
（3）声音能传递信息，也能传递能量；
（4）剧院四壁做成凹凸不平像蜂窝状可以减弱声音的反射，避免回声的产生。
【解答】解：A、不同乐器的材料和结构不同，演奏同一首乐曲能分辨出声音的不同，即音色不同，故凭音色可分辨发音乐器的种类，故A正确；
B、将扬声器音量调大后，扬声器发出较强的声音时，声音的响度越大，故B错误；
C、音乐声能传递信息，也能传递能量，故C错误；
D、墙壁做成凸凹不平或用蜂窝状的材料，声音在反射时能量会相互抵消（声音被吸收），减弱声波的反射，使响度减小，故D错误。
故选：A。
4．（3分）下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是（ ）
A． 潜望镜
B． 瞄准鱼的下方才能叉到色
C． 手影
D． 有趣的倒影
【分析】①光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
②当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等；
③光从一种介质进入另一种透明介质时，会发生折射，如池水变浅、筷子弯折等。
【解答】解：海市蜃楼是由光在不均匀的大气中传播时，发生折射形成的；
A、潜望镜利用的是平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；
B、水中鱼的位置看起来比实际位置高属于光的折射现象，所以瞄准鱼的下方才能叉到鱼，故B正确；
C、手影的成因是光的直线传播，故C错误；
D、水中的倒影是因为平静的水面就像一面镜子，是平面镜成像，属于一种光的反射现象，故D错误。
故选：B。
5．（3分）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中所成的像可用光屏承接
B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
【分析】（1）平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上；
（2）平面镜成像与成像物体大小相等；
（3）选择两个完全相同的蜡烛，是为了便于比较物像大小关系；
（4）多次实验的目的有二个：一是得到普遍规律或“减小实验误差，根据本实验目的回答。
【解答】解：A、平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B、平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；
C、选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；
D、为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误；
故选：C。
6．（3分）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（ ）
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数；
（2）知道阻力、阻力臂、动力臂，根据杠杆平衡条件求出动力。
（3）根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大。
【解答】解：每个钩码重力为F＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，设每个小格长度为L，则O点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；
A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；
B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；
C、用弹簧测力计在B点拉，根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向使力臂小于0.1L时，根据杠杆平衡条件知，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；
D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。
故选：D。
7．（3分）下列现象不是利用大气压的是（ ）
A．活塞式抽水机 B． 盆景自动供水装置
C． 茶壶 D． 吸饮料
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：A、活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，利用了大气压。故A不合题意；
B、盆景的自动给水装置上端不开口，底部虽然相互连通，它是利用大气压来工作的。故B不合题意；
C、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故C符合题意；
D、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压。故D不合题意。
故选：C。
8．（3分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
【分析】四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类；其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】解：
甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；
B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选：C。
9．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（ ）
A．验电器原理是异种电荷相互吸引
B．C棒与其手柄D均为导体
C．当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B
D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子是由丝绸转移到玻璃棒
【分析】（1）验电器原理是同种电荷相互排斥；
（2）手柄应是绝缘体；正负电荷的规定：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子；
（3）正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反；
（4）用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
【解答】解：
A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；
B、C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触验电器A时，验电器A也会带正电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为A到B，故C正确；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故电子是由玻璃棒转移到丝绸，故D错误。
故选：C。
10．（3分）2020年6月23日，最后一颗北斗卫星在西昌顺利发射升空，标志我国自主研发、组建的北斗卫星定位系统成功组网。下列说法中错误的是（ ）
A．其中的地球“同步”卫星相对于地球是静止的
B．其中沿椭圆轨道绕地球运行的卫星在远地点时，重力势能最大，动能为0
C．卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息
D．卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能
【分析】（1）判断一个物体的运动状态，关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大，高度越大，重力势能越大；
（3）电磁波可以传递信息，传播不需要介质，可以在真空中传播；
（4）太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
【解答】解：
A、因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的，故A正确；
B、卫星运行到远地点时，速度最小，距离地球的高度最大，此时卫星的重力势能最大，动能最小，故B错误；
C、电磁波传播不需要介质，卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息，故C正确；
D、卫星上的太阳能电池板工作时，将太阳能转化成电能，故D正确。
故选：B。
11．（3分）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
【分析】（1）知道重物的重力和斜面的高度，根据W＝Gh求出克服重力做的有用功；
（2）已知拉力F与斜面长，利用W＝Fs计算总功，利用P可求功率；
（3）知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率。
（4）据功的原理可知，斜面不能省功，但能省力。
【解答】解：
A、重物的重力：
G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，故A正确；
B、做的总功：
W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J
做功的功率为：P20W，故B错误；
C、简易斜面装置的机械效率：
η100%＝80%，故C错误；
D、据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确
故选：AD。
12．（3分）学习家庭电路相关知识后，小明对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（ ）
A．图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的
B．使用洗衣机时应选择插座C
C．灯L1、L2是串联的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
【分析】（1）灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套；
（2）使用金属外壳家用电器时，要通过三孔插座将电器外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害。
（3）家庭电路中，各插座和各家用电器之间都是并联的。
（4）试电笔接触火线时，氖管会发光。
【解答】解：
A、在灯的安装及开关的连接中，火线先接开关，再接入灯泡，所以灯L1接法错误；故A错误；
B、使用洗衣机时应选择插座C，把洗衣机外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害，故B正确；
C、灯L1、L2是并联的，互不影响，故C错误；
D、如图中AB之间发生断路，C插座电路连接正常，试电笔接触C插座火线时，氖管发光，故D错误；
故选：B。
二、双项选择题（本题4个小题，每小题3分，共12分.在每小题给出的四个选项中，只有2个是正确的.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有错选的得0分.把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
13．（3分）三个完全相同的圆柱形容器，内装质量相等的水。将体积相同、材料不同的正方体物体a、b、c分别放入三个容器的水中，静止后如图所示（无水溢出）。对下列各物理量关系判断正确的有（ ）
A．三个物体密度：ρa＞ρb＞ρc
B．三个物体底部受到水的压力：Fa＜Fb＜Fc
C．三个容器底部受到水的压强：pa＜pb＜pc
D．三个容器对水平桌面的压强：p''a＝p''b＝p''c
【分析】（1）由图知物体排开水的体积，根据阿基米德原理分析所受浮力，当物体漂浮或悬浮时，其浮力等于自身的重力，根据密度公式分析；
（2）根据浮力产生的原因分析三个物体底部受到水的压力；
（3）根据液体压强公式p＝ρgh分析容器底部受到水的压强；
（4）根据压强公式p分析三个容器对水平桌面的压强。
【解答】解：A、由图知，物体排开水的体积关系为：Va＜Vb＜Vc，因为F浮＝ρ水V排g，
所以三个物体受到水的浮力关系为：Fa＜Fb＜Fc；
由图可知：a、b漂浮，c悬浮，根据物体的浮沉条件可得：F浮＝G，
G＝mg＝ρvg，物体的体积相同，故ρa＜ρb＜ρc，故A错误；
B、根据浮力产生的原因知，Fa＜Fb＜Fc，故B正确；
C、由题可知，原来三个容器内水的深度是相同的，而放入物体后，物体排开水的体积关系为：Va＜Vb＜Vc，可知，a的深度最小，c的深度最大，p＝ρgh可知，三个容器底部受到水的压强：pa＜pb＜pc，故C正确；
D、物体的体积相同，ρa＜ρb＜ρc，故Ga＜Gb＜Gc，水的质量相同，重力也相同，容器对水平桌面的压力等于总重力，故Fa＜Fb＜Fc，根据p知，p''a＜p''b＜p''c，故D错误。
故选：BC。
14．（3分）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分
析正确的有（ ）
A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
【分析】凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：
AB、先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确；
C、若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误；
D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。
故选：BD。
15．（3分）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中，下列相关解释中正确的有（ ）
A．从A运动到B的过程中重力势能转化为动能
B．钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动
C．钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力
D．钢球的质量越大，到达B点时的速度越大
【分析】（1）轨道是光滑的，则小球在滚动的过程中，机械能是守恒的；动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关；
（2）任何物体都有惯性；
（3）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（4）速度的大小与高度有关，与质量无关。
【解答】解：
A、从A运动到B的过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；
B、钢球在水平面BC上由于具有惯性，所以能继续向前运动，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、钢球在斜面CD上受到的重力和支持力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故C正确；
D、从A点滑下，到达B点时，由于下降的高度相同，则速度相同，速度大小与质量无关，故D错误。
故选：AC。
16．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V．下列说法中正确的有（ ）
A．定值电阻R1为5Ω
B．如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路
C．滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω～50Ω
D．R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A
【分析】（1）滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V，求出定值电阻两端的电压，知道电流求出定值电阻的阻值。
（2）电源电压是6V，当电压表示数是6V时，说明定值电阻是短路的。
（3）根据电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流，判断电路中的最大电流，知道定值电阻的阻值求出定值电阻两端电压，根据串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器最小电阻；滑动变阻器向右移动时电阻变大，分担的电压变大，但是电源电压是6V，不会超过电压表量程，所以滑动变阻器可以在最大阻值处，向右滑动时电流表示数变小，也不会超过电流表量程，所以滑动变阻器可以处在最大阻值处。
（4）滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以电路电流不会达到0.6A。
【解答】解：A、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，电压表示数是5V，电源电压是6V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为：U1＝U﹣U2＝6V﹣5V＝1V，所以定值电阻的阻值为：R15Ω，故选项正确。
B、电源电压是6V，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，当电压表示数是6V时，定值电阻两端电压是0V，说明定值电阻是短路，故选项错误。
C、滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，电流表量程是0～0.6A，可以判断电路最大电流是0.5A，
所以定值电阻两端的最大电压为：U''1＝I''R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，
由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压为：U''2＝U﹣U''1＝6V﹣2.5V＝3.5V，
所以此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R27Ω；
滑动变阻器向右移动时电阻变大，分担的电压变大，电路电流变小，并且电源电压是6V，不会超过电压表量程，所以滑动变阻器可以接入50Ω的电阻，
所以滑动变阻器的取值范围为：7Ω～50Ω，故选项正确。
D、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以电路电流不会达到0.6A，故选项错误。
故选：AC。
三、作图与填空题（本题5个小题，其中第17～19题每小题2分，20～21题每小题2分，共14分）
17．（2分）如图所示，当开关S闭合后，弹簧测力计示数变大。请标出水磁体A的下端和通电螺线管B的上端的极性。
【分析】弹簧测力计示数变大，说明弹簧测力计是伸长的；即A受到了向下的吸引力的作用；根据螺线管中电流的方向利用安培定则判定螺线管的极性；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：根据安培定则可知，螺线管B的上端为N极，下端为S极；当开关S闭合后，弹簧测力计示数变大，则A的下端受到了B的上端的吸引力的作用，根据异名磁极相互吸引可知，A的下端为S极，如图所示：
．
18．（2分）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
【分析】根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出入射光线；
平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点。
【解答】解：经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是45°，所以反射角为90°﹣45°＝45°．根据反射角与入射角相等作出入射光线；
反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示：
。
19．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由 空气柱 振动发出的。要使哨音音调升高，可以 向上推 （选填“向上推”或“向下拉”）活塞。
【分析】（1）哨音是塑料管内的空气柱振动产生的。
（2）物体的质量越大，体积越大，难振动，频率低，音调低。
【解答】解：（1）用嘴吹管的上端，可以引起塑料管内空气振动，空气振动发声。
（2）用嘴吹管时，向上推活塞，塑料管内空气柱减小，空气柱振动快，频率高，音调高。
故答案为：空气柱；向上推。
20．（4分）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在 40 s至 50 s时间段内动能减小，此时动能转化为 内 能；木块在第15s时受到的摩擦力为 4 N。
【分析】动能的大小与质量和速度有关；克服摩擦做功，机械能转化为内能；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解：
根据图象可知，木块在40s﹣50s内的速度是减小的，质量不变，动能减小；木块与水平面之间有摩擦力的作用，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
由F﹣t图象可知，30s～40s内的拉力F＝4N，由v﹣t图象可知，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，则此时木块受到的摩擦力为4N；
由v﹣t图象可知，15s时木块做变速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以，木块受到的滑动摩擦力不变，则第15s时受到的摩擦力为4N；
故答案为：40；50；内；4。
21．（4分）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。
（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是 108 J。
（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是 4 Ω。
【分析】（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，R2的滑片置于最右端，连入电阻最大，滑动变阻器两端的电压等于电源电压，利用欧姆定律求通过滑动变阻器的电流，利用并联电路的电流特点求通过灯的电流，再利用Q＝W＝UIt求小灯泡L在5min内产生的热量；
（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，
可求最小电流Imin3A＝1A，利用欧姆定律可得电阻R1两端的电压；根据串联电路中电压特点求滑动变阻器R2两端的电压，再利用欧姆定律求R2接入电路的最大阻值。
【解答】解：
（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，
R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大＝10Ω，
滑动变阻器两端的电压等于电源电压，
通过滑动变阻器的电流：
I20.6A，
通过灯的电流：
IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
灯两端的电压等于电源电压，
小灯泡L在5min内产生的热量：
Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×60s＝108J；
（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；
为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，
所以最小电流Imin3A＝1A，
由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：
R2max4Ω。
故答案为：（1）108；（2）4。
四、实验探究题（本题3个小题，其中第22题4分，第23题6分，第24题8分，共18分）
22．（4分）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中：
次数 1 2 3 4 5 6 … 质量m/g 40 100 160 200 240 300 … 重力G/N 0.4 1.4 ▲ 2.0 2.3 3.0 …
（1）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 零刻度线 上。
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是 1.6 N。
（3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
（4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量 成正比 。
【分析】（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线；
（2）由图可知，该测力计的最小分度值为0.2N，读出弹簧测力计的示数；
（3）根据描点法作图；
（4）根据重力与质量的关系图象得出结论。
【解答】解：（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线；
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计的最小分度值为0.2N，指针在1刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是1N+3×0.2＝1.6N；
（3）根据描点法作图，重力与质量的关系图象如下所示：
；
（4）由于重力与质量的关系图象为原过点的直线，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比；
故答案为：（1）零刻度线；（2）1.6；（3）如上图；（4）成正比。
23．（6分）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
（1）安装该实验装置的顺序是 自下而上 （选填“自上而下”或“自下而上”）。
（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是 扩散 现象，说明液态酒精发生 汽化 （填物态变化名称）。
（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能 低于 （选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是 试管的水达到沸点后不能继续吸热 。
（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点 升高 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
【分析】（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象是扩散现象；物质从液态变为气态的过程是汽化；
（3）液体沸点跟气压有关，气压降低，水的沸点也降低；
（4）沸腾的条件是达到沸点，继续吸热；
（5）加入食盐后水的沸点会升高。
【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
（2）打开酒精灯帽，可闻到淡淡的酒精味，是酒精分子不停地做无规则运动扩散到空气中；
液态酒精中分子进入空气中变为气态，这个过程是汽化；
（3）水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃，说明当时的大气压低于1个标准大气压；
（4）当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾；
（5）在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高于99℃，即加入食盐后，水的沸点升高。
故答案为：（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。
24．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图甲所示的电路、其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。
（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的最 左 端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路 没有 （选填“有”或“没有”）故障。
（3）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。
（4）他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 ＜ U1I1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的阻值最大处；
（2）闭合开关后，电流表和电压表都有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（4）发光二极管将电能转换成光能的效率更高，功率相同时，发光二极管更亮，结合P＝UI分析。
【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的阻值最大处，即最左端；
（2）闭合开关后，电流表和电压表都有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，变阻器连入电路的电阻较大，电路没有故障。
（3）灯在额定电压下正常发光，如图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，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，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压，小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1；
（4）发光二极管将电能转换成光能的效率更高，功率相同时，发光二极管更亮，故移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，根据P＝UI，则U2I2＜U1I1；
故答案为：（1）左；（2）没有；（3）右；（4）＜。
五、综合题（本题3个小题，第25题4分，第26题6分，第27题10分，共20分）
25．（4分）如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N．求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）拉力F做的功。
【分析】（1）由图知，n＝2，绳子的自由端移动距离s＝2h，利用速度公式求绳子自由端移动的速度；
（2）利用W＝Fs求拉力F做的功。
【解答】解：
（1）由图知，n＝2，当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离s＝2h＝2×0.2m＝0.4m，
绳子自由端移动的速度：
v0.08m/s；
（2）拉力F做的功：
W＝Fs＝6N×0.4m＝2.4J。
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.08m/s；
（2）拉力F做的功为2.4J。
26．（6分）如图所示，将底面积为0.02m2的长方体实心铝块放在刻度面板已改装好的台秤上稳定时，台秤示数为27N，已知铝的密度为2.7×103kg/m3．求：
（1）铝块对水平台秤的压强。
（2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力。
【分析】（1）由题意可知铝块的重力为G＝27N，因为在水平面上压力等于重力，所以F＝G＝27N，根据压强公式算出铝块对水平台秤的压强；
（2）由G＝mg算出铝块的质量，根据ρ算出实心铝块的体积，铝块完全浸没在水中，则V排＝V；由F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV算出铝块完全浸没在水中静止时受到的浮力。
【解答】解：
（1）由题意可知铝块的重力为G＝27N，
铝块对水平台秤的压力：F＝G＝27N，
铝块对水平台秤的压强为：p1350Pa；
（2）由G＝mg得，铝块的质量为：
m2.7kg，
根据ρ可得，实心铝块的体积为：
V1×10﹣3m3，
铝块完全浸没在水中静止时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N。
答：（1）铝块对水平台秤的压强为1350Pa。
（2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力为10N。
27．（10分）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：
额定电压 220V 加热功率 900W 保温功率 20W 水杯容量 0.6kg
（1）S闭合时，饮水机处于 加热 工作状态。R2的阻值是 55 Ω。
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
【分析】（1）分析开关转换时电路连接，根据并联电阻的规律及P，分析不同档位电路的连接；根据并联电路各支路互不影响可得出加热时R2的功率，根据P求出R2大小；
（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，根据Q吸＝cm（t﹣t0）得出水加热到沸点吸收的热量；
根据W＝P加热t＝Q吸得出将水烧开的时间；
（3）①变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，R2的电压最大，可知其最大功率；
当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流，根据P 2小＝I小2 R2得出最小功率；
②根据P变＝I2R变＝（）2×R变，由数学知识求出变阻器的最大功率；
③根据串联电路的特点分析（或从产生的热量利用角度考虑）。
【解答】解：
（1）S闭合时，两电阻并联，S断开时，为R1的简单电路，由并联电路小于其中任一电阻，根据P可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W；
S断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为20W；
根据并联电路各支路互不影响，故加热时R2的功率为：P2＝900W﹣20W＝880W，
R255Ω。
（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，水杯中装满20℃水加热到沸点吸热：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J，
不考虑热损失，消耗的电能W＝Q吸＝2.016×105J，
由P得，将水烧开的时间：
t′224s；
（3）①变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，
R2的电压为220V，其最大功率为880W；
当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A，R2的最小功率为：
P 2小＝I小2 R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W；
R2的发热功率范围为13.75W～880W；
②变阻器的功率：P变＝I2R变＝（）2×R变，
当R变＝R2时，变阻器的最大功率为：
变阻器的最大功率：P变大220W；
③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
答：（1）加热；55；
（2）加热224s可将水烧开；
（3）①R2的发热功率范围为13.75W～880W；
②变阻器的最大功率为220W；
③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
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