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2021年安徽全椒县马厂中学一模物理试卷
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这是一份2021年安徽全椒县马厂中学一模物理试卷，共11页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 2018 年初，安徽各地普降大雪，造成学校停课。下列有关雪的说法中正确的是
A. 雪是由空气中的水蒸气凝固形成的
B. 雪在形成的过程中由于需要吸热，因此室外温度降低
C. 人们在积雪上撒盐是为了使积雪的熔点降低
D. 熔化后的雪水逐渐减少是升华现象
2. 如图所示，用玻璃棱镜进行光的色散的实验，因为玻璃对不同的色光偏折程度不同，所以会造成白光被分成各种色光的现象。若一束光由红光和紫光组成，当它从空气射向空气与水的交界面 MN 时，在界面产生反射和折射现象。下图中能正确反映这次反射和折射的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示，倾斜固定在水平面上的 MN 、 PQ 是两根足够长的、光滑的、平行的金属导轨（不计电阻），M 、 P 端接有一个电阻 R，均匀磁场垂直于导轨所在的平面。将金属棒 ab 垂直于导轨放置，则下列说法中正确的是
A. 金属棒 ab 只有向下滑动，电阻 R 中才有电流
B. 金属棒 ab 只有向上滑动，电阻 R 中才有电流
C. 在下滑的过程中，金属棒没有受到磁场对它的作用力
D. 在下滑的过程中，金属棒会受到磁场对它的作用力
4. 质量为 m 的木块在 F 的作用下，沿着长为 L 的粗糙斜面匀速运动到高为 h 的斜坡的顶端，则在此过程中
A. 支持力做的功为 FLB. 拉力做的功为 Fh
C. 克服重力做的功为 mghD. 克服摩擦力做的功为 FL
5. 近几年流行的低速电动汽车是指速度低于 70 km/h 的简易四轮纯电动汽车。小明的妈用这种低速电动汽车带着小明以 36 km/h 的速度匀速行驶，电动汽车所受的阻力为总重力的 0.1 倍，已知人和车的总质量为 1000 kg，g=10 N/kg，则此时电动汽车的电动机的输出功率为
A. 1.8×103 WB. 1.0×105 WC. 1.0×104 WD. 3.5×104 W
6. 在图示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，将滑动变阻器的滑片自右向左滑动时
A. 电压表 V1 的示数减小B. 电压表 V2 的示数减小
C. 电流表 A 的示数减小D. 电路消耗的总电功率减小
7. 某同学在测量小灯泡的电功率时，连接了如图所示的电路，电源电压恒为 4.5 V，电压表的量程为“0∼3 V”，电流表的量程为“0∼0.6 A”，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡 L 标有“2.5 V 1.25 W“字样（忽略灯丝电阻的变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断中正确的是
A. 电路中电流变化的范围是 0.18 A∼0.5 A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是 10∼20 Ω
C. 电路的最大功率是 2.7 W
D. 当滑动变阻器的阻值调节至 10 Ω 时，灯泡正常发光
二、填空题（共9小题；共24分）
8. 刮风的时候，若窗户留有缝隙，便会听到风的呼啸声。缝隙越细，呼啸声越高，这是因为空气振动频率的变化，引起了声音的 （选填声音的三要素）变化。
9. 人们装修房屋时，若使用甲醛、二甲苯等有机物含量超标的劣质板材，会给室内环境造成污染。在夏季甲醛污染特别严重，产生这种现象的原因是 。
10. 在同一水平桌面上，物体甲在 5 N 的拉力的作用下做匀速直线运动，物体乙在 10 N 的拉力的作用下做匀速直线运动，则惯性较大的是物体 。
11. 我国自主研发并试飞成功的 C919 大型商用客机，采用了新一代超临界机翼设计，机翼面积约为 245 m2，达到了比现役同类飞机更好的性能。它最大的飞行高度可达 12131 m，这个高度的大气压约为 2.0×104 Pa，那么在这个高度上机翼所承受的压力约为 。
12. 如图所示，在光滑的水平面上放置一辆小车，当左侧固定的螺线管通电后，小车向左运动，则螺线管 a 端接的是电源的 极。
13. 若利用暖风机将一个“10 m×7 m×3 m”的房间的温度升高 10∘C，则房间需要吸收的热量为 J。[ 已知空气的密度约为 1.22 kg/m3，比热容约为
14. 如图所示，将一个重为 G 的钩码悬挂在杠杆 OC 的中点处，在杠杆的另一端 C 处施加一个竖直向上的力 F，将钩码举高 h，则其机械效率为 ；若将钩码移到 B 处，仍将钩码举高 h，则杠杆的机械效率会 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
15. 如图所示的电路可以改装成较大量程的电流表和电压表，图中的灵敏电流计的内阻 Rg 为 1 Ω，允许通过的最大电流 Ig 为 100 mA，R1=0.1 Ω，R2=99 Ω。当我们将 1 、 2 接线柱接入电路时，可以测量的最大电流为 A；当我们将 1 、 3 接线柱接入电路时，可以测量的最大电压为 V。
16. 由某种材料制成的电器元件 R，其伏安特性曲线如图甲所示，现将该元件接在如图乙所示的电路中，电源电压为 8 V，R0=4 Ω，则通过该元件的电流为 A，该元件消耗的电功率为 W。
三、实验题（共3小题；共16分）
17. 某小组利用图示装置探究平面镜成像情况，他们将泡沫塑料板放在水平桌面上，再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上，在白纸中间画一条直线 MN，把一块带支架的平面镜（不透明）沿直线 MN 放置，使平面镜底边与直线 MN 重合，且使平面镜垂直于纸面。完成下列问题
实验步骤如下
（1）在镜前纸上的适当位置插入一枚大头针作为物体 S，用眼睛观察到它在镜中的像 S。在镜前物体 S 左侧的任意位置，用一只眼睛观察物体 S 的像 Sʹ，并沿视线在纸上插入一枚大头针 A1，使大头针 A1 恰好能挡住像 Sʹ；再插入一枚大头针 A2，使大头针 A2 恰好能挡住 。
（2）在镜前物体 S 左侧的另一任意位置，仿照步骤（1）分别在纸上插入大头针 B1 和 B2，如图所示。移去平面镜和大头针，分别连接 A2 、 A1 和 B2 、 B1 的针孔来确定像 S 的位置，请在图乙中完成确定像 Sʹ 的光路图。
（3）用刻度尺分别测出物体 S 到直线 MN 的距离和像 Sʹ 到直线 MN 的距离，可以得出的结论是 。
18. 利用图示装置可以研究同一直线上求合力的方法。一根水平放置的细绳，一端连接一个固定在竖直墙壁上的弹簧，另一端通过定滑轮连接一个轻质圆环 M（质量不计），当圆环悬挂一个重为 G 的物体时，弹簧伸长到 a 点，如图甲所示；若在圆环上增加一个完全相同的物体，则弹簧伸长到 b 点，如图乙所示。完成下列填空：
（1）对比甲、乙两图，可知乙图中弹簧伸长的长度与甲图中弹簧伸长的长度之比为 。
（2）在图丙中，利用弹簧测力计沿 方向拉动圆环 M 时，可以使弹簧回到 a 点。
（3）综合以上实验可知：同一直线上的合力，当分力的方向相同时，合力等于两个力 ；当分力的方向相反时，合力等于两个力 。（均选填“相加”或“相减”）
19. 如图所示，电阻箱的示数为 Ω。
四、作图题（共1小题；共13分）
20. 力可以用带箭头的线段表示：线段是按一定的比例（标度）画出的，它的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾通常表示力的作用点，此即为力的图示。如图所示，物体在水平拉力 F1 的作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动。请按照图中 F1 的图示，用相同的比例（标度）画出在水平方向与 F1 平衡的力 F2 的图示。
五、计算题（共3小题；共39分）
21. 用弹簧测力计拉着一个重为 5 N 、底面积为 20 cm2 的圆柱体，当将其完全浸没在水中静止时，其上表面距离水面的距离为 10 cm，此时弹簧测力计的示数为 1 N。（已知 ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg）求：
（1）物体的密度。
（2）物体的下表面受到的压力。
22. 为了研究弹簧的性质，我们在竖直放置的轻质弹簧上压上质量不同的物块，如图甲所示，同时将所得的数据记录在表中。已知弹簧原长 L0=8.0 cm，在实验过程中，弹簧的形变在弹性限度范围内，不计弹簧所受的重力。完成下列问题：
实验次数123456物块质量m/g01020304050弹力大小弹簧总长度L/ 弹簧压缩长度
（1）通过计算得出在第 6 次实验中，弹簧被压缩的长度。
（2）分析表格中的数据，可以发现弹力与弹簧压缩的长度成正比，用劲度系数 k 表示这比值，其单位为 N/m，求该弹簧的劲度系数。
（3）已知弹簧的弹性势能的表达式为 Ep=12kΔx2，物体动能的表达式为：Ek=12mv2，其中 k 为弹簧的劲度系数，Δx 为弹簧被压缩或拉伸的长度，m 为物体的质量，v 为物体运动的速度。若将（2）中的弹簧放在光滑的水平面上，用质量为 0.2 kg 的小球将弹簧压缩 1 cm，如图乙所示，不考虑能量的损失，求小球被弹出后在水平面上的运动速度。
23. 在远距离输电时，输电线上的电阻会造成电能的损失。如图所示，某电站在起点 A 、 B 处的输出电功率为 P输出=500 kW，当使用 U输出=5 kV 的电压输电时，在终点 C 、 D 处测得用户消耗的电功率为 P用户=300 kW。完成下列问题：
（1）求输电线的总电阻 R导线。
（2）若用 η=P用户P输出 出表示输电效率，要将输电效率提高到 98.4%，又不改变输电线，那么电站的输出电压应为多少?
答案
第一部分
1. C
2. A
3. D
【解析】金属棒 ab 与导轨构成闭合回路，棒在向下或向上滑动的过程中由于切割磁感线产生感应电流，电阻 R 中都会此时感应电流，故AB错误；
磁场对有电流通过的金属棒产生力的作用，金属棒在下滑的过程中，金属棒 ab 中有感应电流产生，所以金属棒会受到磁场对它的作用力，故C错误，D正确。
4. C
5. C
6. A
7. A
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据 P=UI 可得，灯泡的额定电流：
IL额=PL额UL额=1.25 W2.5 V=0.5 A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为 0∼0.6 A，
所以，在不损坏电路元件的情况下，电路中的最大电流为 Imax=0.5 A，
由 I=UR 可得，灯泡的电阻：
RL=UL额IL额=2.5 V0.5 A=5 Ω，
当电流最大为 0.5 A 时，电路中的最小总电阻：
R总小=UImax=4.5 V0.5 A=9 Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑小=R总小−RL=9 Ω−5 Ω=4 Ω，故B错误；
该电路的最大功率：
Pmax=UImax=4.5 V×0.5 A=2.25 W，故C错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，灯泡的功率最小，
则电路中的最小电流：
Imin=URL+R滑max=4.5 V5 Ω+20 Ω=0.18 A，
所以，电流表示数的变化范围是 0.18 A∼0.5 A，故A正确；
当滑动变阻器的阻值调节至 10 Ω 时，根据电阻的串联和欧姆定律可得，此时电路中的电流：
I=UR滑+RL灯=4.5 V10 Ω+5 Ω=0.3 A≠0.5 A，即灯泡不能正常发光，故D错误。
第二部分
8. 音调
9. 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
10. 乙
11. 4.9×106 N
12. 正
13. 2.562×106
14. G2F×100%；变小
15. 1.1；109
【解析】接线柱 1 、 2 接入电路时，根据并联电路特点有：IgRg=I1R1，
解得：I1=IgRgR1=0.1 A×1 Ω0.1 Ω=1 A；
故可以测量的最大电流为：I=Ig+I1=0.1 A+1 A=1.1 A；
接线柱 1 、 3 接入电路时，灵敏电流计与 R1 并联，后与 R2 串联，
根据串联电路的特点有：I3=I，
则 R2 两端的电压为：U2=I3R2=1.1 A×99 Ω=108.9 V；
灵敏电流计两端的电压为：Ug=Ig⋅Rg=0.1 A×1 Ω=0.1 V
故可以测量的最大电压为 U=U2+Ug=108.9 V+0.1 V=109 V。
16. 1；4
【解析】由电路图可知，R 与 R0 串联，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由 I=UR 可得，电源的电压：
U=UR+IR0，即 8 V=UR+I×4 Ω，
由图甲可知，当 UR=4 V 、 I=1 A 时符合，即通过该元件的电流为 1 A，
该元件消耗的电功率：
PR=URI=4 V×1 A=4 W。
第三部分
17. （1） 大头针 A1 及像 Sʹ
【解析】在镜前物体 S 左侧的任意位置，用一只眼睛观察物体 S 的像 Sʹ，并沿视线在纸上插入一枚大头针 A1，使大头针 A1 恰好能挡住像 Sʹ；再插入一枚大头针 A2，使大头针 A2 恰好能挡住大头针 A1 及像 Sʹ；
（2） 根据光的反射作图如下：
（3） 物与像到平面镜的距离相等
【解析】用刻度尺分别测出物体 S 到直线 MN 的距离和像 Sʹ 到直线 MN 的距离，可以得出的结论是物与像到平面镜的距离相等。
18. （1） 2:1
【解析】对比甲、乙两图，可知乙图中弹簧伸长的长度与甲图中弹簧伸长的长度之比为 2:1。
（2） 竖直向上
【解析】由图丙可知，利用弹簧测力计沿竖直向上方向拉动圆环 M 时，可以使弹簧回到 a 点。
（3） 相加；相减
【解析】由甲乙两图可知，同一直线上的合力，当分力的方向相同时，合力等于两个力相加；
由乙丙两图可知，同一直线上的合力，当分力的方向相反时，合力等于两个力相减。
19. 3258
第四部分
20. 物体在水平拉力 F1 的作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动，根据力的平衡可知，物体一定受到一个水平向左的力，这个力大小与拉力相等，方向相反，这就是物体受到的摩擦力，过物体重心，按照题目所给的标度画出其力的图示，如图所示：
第五部分
21. （1） 1.25×103 kg/m3
【解析】物体浸没在水中受到的浮力：
F浮=G−F1=5 N−1 N=4 N；
根据 F浮=ρgV排 可得物体的体积：
V=V排=F浮ρ水g=4 N1×103 kg/m3×10 N/kg=4×10−4 m3，
物体的质量：
m=Gg=5 N10 N/kg=0.5 kg，
则物体的密度：
ρ=mV=0.5 kg4×10−4 m3=1.25×103 kg/m3。
（2） 6 N
【解析】上表面受到的压强：
p上=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=103 Pa；
根据 p=FS 知上表面受到的压力：
F上=p上S=103 Pa×20×10−4 m2=2 N；
根据浮力产生的原因：F浮=F下−F上 得下表面的压力：
F下=F浮+F上=4 N+2 N=6 N。
22. （1） 2.5 cm
【解析】分析表格数据知：在弹性限度内弹力的大小与弹簧的压缩长度成正比；
所以：F1F2=Δx1Δx2
将 2 、 6 两组数据代入得：
0.1 N0.5 cm=0.5 NΔx2
所以 Δx2=2.5 cm。
（2） 0.2 N/cm
【解析】由题意知：
劲度系数为现弹力与弹簧压缩的长度，
所以：k=FΔx=0.1 N0.5 cm=0.2 N/cm。
（3） 0.1 m/s
【解析】不考虑能量的损失，释放后，弹性势能全部转化为小球的动能；
所以 Ep=Ek，即 12kΔx2=12mv2，
所以 v=kΔx2m=0.2×10−2 N/m×(10−2)20.2 kg=0.1 m/s。
23. （1） 20 Ω
【解析】由 P=UI 可得，输电线上的电流：
I=P输出U输出=500×103 W5×103 V=100 A，
输电线消耗的电功率：
P导线=P输出−P用户=500 kW−300 kW=200 kW，
由 P=UI=I2R 可得，输电线的总电阻：
R导线=P导线I2=200×103 W(100 A)2)=20 Ω。
（2） 25 kV
【解析】由 η=P用户P输出 可得，输电效率提高到 98.4% 时用户消耗的电功率：
P用户ʹ=P输出η=500 kW×98.4%=492 kW，
输电线路消耗的电功率：
P导线ʹ=P输出−P用户ʹ=500 kW−492 kW=8 kW，
输电线中的电流：
Iʹ=P导线ʹR导线=8×103 W20 Ω=20 A，
电站的输出电压：
U输出ʹ=P输出Iʹ=500×103 W20 A=2.5×104 V=25 kV。
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 2018 年初，安徽各地普降大雪，造成学校停课。下列有关雪的说法中正确的是
A. 雪是由空气中的水蒸气凝固形成的
B. 雪在形成的过程中由于需要吸热，因此室外温度降低
C. 人们在积雪上撒盐是为了使积雪的熔点降低
D. 熔化后的雪水逐渐减少是升华现象
2. 如图所示，用玻璃棱镜进行光的色散的实验，因为玻璃对不同的色光偏折程度不同，所以会造成白光被分成各种色光的现象。若一束光由红光和紫光组成，当它从空气射向空气与水的交界面 MN 时，在界面产生反射和折射现象。下图中能正确反映这次反射和折射的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示，倾斜固定在水平面上的 MN 、 PQ 是两根足够长的、光滑的、平行的金属导轨（不计电阻），M 、 P 端接有一个电阻 R，均匀磁场垂直于导轨所在的平面。将金属棒 ab 垂直于导轨放置，则下列说法中正确的是
A. 金属棒 ab 只有向下滑动，电阻 R 中才有电流
B. 金属棒 ab 只有向上滑动，电阻 R 中才有电流
C. 在下滑的过程中，金属棒没有受到磁场对它的作用力
D. 在下滑的过程中，金属棒会受到磁场对它的作用力
4. 质量为 m 的木块在 F 的作用下，沿着长为 L 的粗糙斜面匀速运动到高为 h 的斜坡的顶端，则在此过程中
A. 支持力做的功为 FLB. 拉力做的功为 Fh
C. 克服重力做的功为 mghD. 克服摩擦力做的功为 FL
5. 近几年流行的低速电动汽车是指速度低于 70 km/h 的简易四轮纯电动汽车。小明的妈用这种低速电动汽车带着小明以 36 km/h 的速度匀速行驶，电动汽车所受的阻力为总重力的 0.1 倍，已知人和车的总质量为 1000 kg，g=10 N/kg，则此时电动汽车的电动机的输出功率为
A. 1.8×103 WB. 1.0×105 WC. 1.0×104 WD. 3.5×104 W
6. 在图示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，将滑动变阻器的滑片自右向左滑动时
A. 电压表 V1 的示数减小B. 电压表 V2 的示数减小
C. 电流表 A 的示数减小D. 电路消耗的总电功率减小
7. 某同学在测量小灯泡的电功率时，连接了如图所示的电路，电源电压恒为 4.5 V，电压表的量程为“0∼3 V”，电流表的量程为“0∼0.6 A”，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡 L 标有“2.5 V 1.25 W“字样（忽略灯丝电阻的变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断中正确的是
A. 电路中电流变化的范围是 0.18 A∼0.5 A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是 10∼20 Ω
C. 电路的最大功率是 2.7 W
D. 当滑动变阻器的阻值调节至 10 Ω 时，灯泡正常发光
二、填空题（共9小题；共24分）
8. 刮风的时候，若窗户留有缝隙，便会听到风的呼啸声。缝隙越细，呼啸声越高，这是因为空气振动频率的变化，引起了声音的 （选填声音的三要素）变化。
9. 人们装修房屋时，若使用甲醛、二甲苯等有机物含量超标的劣质板材，会给室内环境造成污染。在夏季甲醛污染特别严重，产生这种现象的原因是 。
10. 在同一水平桌面上，物体甲在 5 N 的拉力的作用下做匀速直线运动，物体乙在 10 N 的拉力的作用下做匀速直线运动，则惯性较大的是物体 。
11. 我国自主研发并试飞成功的 C919 大型商用客机，采用了新一代超临界机翼设计，机翼面积约为 245 m2，达到了比现役同类飞机更好的性能。它最大的飞行高度可达 12131 m，这个高度的大气压约为 2.0×104 Pa，那么在这个高度上机翼所承受的压力约为 。
12. 如图所示，在光滑的水平面上放置一辆小车，当左侧固定的螺线管通电后，小车向左运动，则螺线管 a 端接的是电源的 极。
13. 若利用暖风机将一个“10 m×7 m×3 m”的房间的温度升高 10∘C，则房间需要吸收的热量为 J。[ 已知空气的密度约为 1.22 kg/m3，比热容约为
14. 如图所示，将一个重为 G 的钩码悬挂在杠杆 OC 的中点处，在杠杆的另一端 C 处施加一个竖直向上的力 F，将钩码举高 h，则其机械效率为 ；若将钩码移到 B 处，仍将钩码举高 h，则杠杆的机械效率会 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
15. 如图所示的电路可以改装成较大量程的电流表和电压表，图中的灵敏电流计的内阻 Rg 为 1 Ω，允许通过的最大电流 Ig 为 100 mA，R1=0.1 Ω，R2=99 Ω。当我们将 1 、 2 接线柱接入电路时，可以测量的最大电流为 A；当我们将 1 、 3 接线柱接入电路时，可以测量的最大电压为 V。
16. 由某种材料制成的电器元件 R，其伏安特性曲线如图甲所示，现将该元件接在如图乙所示的电路中，电源电压为 8 V，R0=4 Ω，则通过该元件的电流为 A，该元件消耗的电功率为 W。
三、实验题（共3小题；共16分）
17. 某小组利用图示装置探究平面镜成像情况，他们将泡沫塑料板放在水平桌面上，再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上，在白纸中间画一条直线 MN，把一块带支架的平面镜（不透明）沿直线 MN 放置，使平面镜底边与直线 MN 重合，且使平面镜垂直于纸面。完成下列问题
实验步骤如下
（1）在镜前纸上的适当位置插入一枚大头针作为物体 S，用眼睛观察到它在镜中的像 S。在镜前物体 S 左侧的任意位置，用一只眼睛观察物体 S 的像 Sʹ，并沿视线在纸上插入一枚大头针 A1，使大头针 A1 恰好能挡住像 Sʹ；再插入一枚大头针 A2，使大头针 A2 恰好能挡住 。
（2）在镜前物体 S 左侧的另一任意位置，仿照步骤（1）分别在纸上插入大头针 B1 和 B2，如图所示。移去平面镜和大头针，分别连接 A2 、 A1 和 B2 、 B1 的针孔来确定像 S 的位置，请在图乙中完成确定像 Sʹ 的光路图。
（3）用刻度尺分别测出物体 S 到直线 MN 的距离和像 Sʹ 到直线 MN 的距离，可以得出的结论是 。
18. 利用图示装置可以研究同一直线上求合力的方法。一根水平放置的细绳，一端连接一个固定在竖直墙壁上的弹簧，另一端通过定滑轮连接一个轻质圆环 M（质量不计），当圆环悬挂一个重为 G 的物体时，弹簧伸长到 a 点，如图甲所示；若在圆环上增加一个完全相同的物体，则弹簧伸长到 b 点，如图乙所示。完成下列填空：
（1）对比甲、乙两图，可知乙图中弹簧伸长的长度与甲图中弹簧伸长的长度之比为 。
（2）在图丙中，利用弹簧测力计沿 方向拉动圆环 M 时，可以使弹簧回到 a 点。
（3）综合以上实验可知：同一直线上的合力，当分力的方向相同时，合力等于两个力 ；当分力的方向相反时，合力等于两个力 。（均选填“相加”或“相减”）
19. 如图所示，电阻箱的示数为 Ω。
四、作图题（共1小题；共13分）
20. 力可以用带箭头的线段表示：线段是按一定的比例（标度）画出的，它的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾通常表示力的作用点，此即为力的图示。如图所示，物体在水平拉力 F1 的作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动。请按照图中 F1 的图示，用相同的比例（标度）画出在水平方向与 F1 平衡的力 F2 的图示。
五、计算题（共3小题；共39分）
21. 用弹簧测力计拉着一个重为 5 N 、底面积为 20 cm2 的圆柱体，当将其完全浸没在水中静止时，其上表面距离水面的距离为 10 cm，此时弹簧测力计的示数为 1 N。（已知 ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg）求：
（1）物体的密度。
（2）物体的下表面受到的压力。
22. 为了研究弹簧的性质，我们在竖直放置的轻质弹簧上压上质量不同的物块，如图甲所示，同时将所得的数据记录在表中。已知弹簧原长 L0=8.0 cm，在实验过程中，弹簧的形变在弹性限度范围内，不计弹簧所受的重力。完成下列问题：
实验次数123456物块质量m/g01020304050弹力大小弹簧总长度L/ 弹簧压缩长度
（1）通过计算得出在第 6 次实验中，弹簧被压缩的长度。
（2）分析表格中的数据，可以发现弹力与弹簧压缩的长度成正比，用劲度系数 k 表示这比值，其单位为 N/m，求该弹簧的劲度系数。
（3）已知弹簧的弹性势能的表达式为 Ep=12kΔx2，物体动能的表达式为：Ek=12mv2，其中 k 为弹簧的劲度系数，Δx 为弹簧被压缩或拉伸的长度，m 为物体的质量，v 为物体运动的速度。若将（2）中的弹簧放在光滑的水平面上，用质量为 0.2 kg 的小球将弹簧压缩 1 cm，如图乙所示，不考虑能量的损失，求小球被弹出后在水平面上的运动速度。
23. 在远距离输电时，输电线上的电阻会造成电能的损失。如图所示，某电站在起点 A 、 B 处的输出电功率为 P输出=500 kW，当使用 U输出=5 kV 的电压输电时，在终点 C 、 D 处测得用户消耗的电功率为 P用户=300 kW。完成下列问题：
（1）求输电线的总电阻 R导线。
（2）若用 η=P用户P输出 出表示输电效率，要将输电效率提高到 98.4%，又不改变输电线，那么电站的输出电压应为多少?
答案
第一部分
1. C
2. A
3. D
【解析】金属棒 ab 与导轨构成闭合回路，棒在向下或向上滑动的过程中由于切割磁感线产生感应电流，电阻 R 中都会此时感应电流，故AB错误；
磁场对有电流通过的金属棒产生力的作用，金属棒在下滑的过程中，金属棒 ab 中有感应电流产生，所以金属棒会受到磁场对它的作用力，故C错误，D正确。
4. C
5. C
6. A
7. A
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据 P=UI 可得，灯泡的额定电流：
IL额=PL额UL额=1.25 W2.5 V=0.5 A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为 0∼0.6 A，
所以，在不损坏电路元件的情况下，电路中的最大电流为 Imax=0.5 A，
由 I=UR 可得，灯泡的电阻：
RL=UL额IL额=2.5 V0.5 A=5 Ω，
当电流最大为 0.5 A 时，电路中的最小总电阻：
R总小=UImax=4.5 V0.5 A=9 Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑小=R总小−RL=9 Ω−5 Ω=4 Ω，故B错误；
该电路的最大功率：
Pmax=UImax=4.5 V×0.5 A=2.25 W，故C错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，灯泡的功率最小，
则电路中的最小电流：
Imin=URL+R滑max=4.5 V5 Ω+20 Ω=0.18 A，
所以，电流表示数的变化范围是 0.18 A∼0.5 A，故A正确；
当滑动变阻器的阻值调节至 10 Ω 时，根据电阻的串联和欧姆定律可得，此时电路中的电流：
I=UR滑+RL灯=4.5 V10 Ω+5 Ω=0.3 A≠0.5 A，即灯泡不能正常发光，故D错误。
第二部分
8. 音调
9. 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
10. 乙
11. 4.9×106 N
12. 正
13. 2.562×106
14. G2F×100%；变小
15. 1.1；109
【解析】接线柱 1 、 2 接入电路时，根据并联电路特点有：IgRg=I1R1，
解得：I1=IgRgR1=0.1 A×1 Ω0.1 Ω=1 A；
故可以测量的最大电流为：I=Ig+I1=0.1 A+1 A=1.1 A；
接线柱 1 、 3 接入电路时，灵敏电流计与 R1 并联，后与 R2 串联，
根据串联电路的特点有：I3=I，
则 R2 两端的电压为：U2=I3R2=1.1 A×99 Ω=108.9 V；
灵敏电流计两端的电压为：Ug=Ig⋅Rg=0.1 A×1 Ω=0.1 V
故可以测量的最大电压为 U=U2+Ug=108.9 V+0.1 V=109 V。
16. 1；4
【解析】由电路图可知，R 与 R0 串联，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由 I=UR 可得，电源的电压：
U=UR+IR0，即 8 V=UR+I×4 Ω，
由图甲可知，当 UR=4 V 、 I=1 A 时符合，即通过该元件的电流为 1 A，
该元件消耗的电功率：
PR=URI=4 V×1 A=4 W。
第三部分
17. （1） 大头针 A1 及像 Sʹ
【解析】在镜前物体 S 左侧的任意位置，用一只眼睛观察物体 S 的像 Sʹ，并沿视线在纸上插入一枚大头针 A1，使大头针 A1 恰好能挡住像 Sʹ；再插入一枚大头针 A2，使大头针 A2 恰好能挡住大头针 A1 及像 Sʹ；
（2） 根据光的反射作图如下：
（3） 物与像到平面镜的距离相等
【解析】用刻度尺分别测出物体 S 到直线 MN 的距离和像 Sʹ 到直线 MN 的距离，可以得出的结论是物与像到平面镜的距离相等。
18. （1） 2:1
【解析】对比甲、乙两图，可知乙图中弹簧伸长的长度与甲图中弹簧伸长的长度之比为 2:1。
（2） 竖直向上
【解析】由图丙可知，利用弹簧测力计沿竖直向上方向拉动圆环 M 时，可以使弹簧回到 a 点。
（3） 相加；相减
【解析】由甲乙两图可知，同一直线上的合力，当分力的方向相同时，合力等于两个力相加；
由乙丙两图可知，同一直线上的合力，当分力的方向相反时，合力等于两个力相减。
19. 3258
第四部分
20. 物体在水平拉力 F1 的作用下，沿水平地面向右做匀速直线运动，根据力的平衡可知，物体一定受到一个水平向左的力，这个力大小与拉力相等，方向相反，这就是物体受到的摩擦力，过物体重心，按照题目所给的标度画出其力的图示，如图所示：
第五部分
21. （1） 1.25×103 kg/m3
【解析】物体浸没在水中受到的浮力：
F浮=G−F1=5 N−1 N=4 N；
根据 F浮=ρgV排 可得物体的体积：
V=V排=F浮ρ水g=4 N1×103 kg/m3×10 N/kg=4×10−4 m3，
物体的质量：
m=Gg=5 N10 N/kg=0.5 kg，
则物体的密度：
ρ=mV=0.5 kg4×10−4 m3=1.25×103 kg/m3。
（2） 6 N
【解析】上表面受到的压强：
p上=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=103 Pa；
根据 p=FS 知上表面受到的压力：
F上=p上S=103 Pa×20×10−4 m2=2 N；
根据浮力产生的原因：F浮=F下−F上 得下表面的压力：
F下=F浮+F上=4 N+2 N=6 N。
22. （1） 2.5 cm
【解析】分析表格数据知：在弹性限度内弹力的大小与弹簧的压缩长度成正比；
所以：F1F2=Δx1Δx2
将 2 、 6 两组数据代入得：
0.1 N0.5 cm=0.5 NΔx2
所以 Δx2=2.5 cm。
（2） 0.2 N/cm
【解析】由题意知：
劲度系数为现弹力与弹簧压缩的长度，
所以：k=FΔx=0.1 N0.5 cm=0.2 N/cm。
（3） 0.1 m/s
【解析】不考虑能量的损失，释放后，弹性势能全部转化为小球的动能；
所以 Ep=Ek，即 12kΔx2=12mv2，
所以 v=kΔx2m=0.2×10−2 N/m×(10−2)20.2 kg=0.1 m/s。
23. （1） 20 Ω
【解析】由 P=UI 可得，输电线上的电流：
I=P输出U输出=500×103 W5×103 V=100 A，
输电线消耗的电功率：
P导线=P输出−P用户=500 kW−300 kW=200 kW，
由 P=UI=I2R 可得，输电线的总电阻：
R导线=P导线I2=200×103 W(100 A)2)=20 Ω。
（2） 25 kV
【解析】由 η=P用户P输出 可得，输电效率提高到 98.4% 时用户消耗的电功率：
P用户ʹ=P输出η=500 kW×98.4%=492 kW，
输电线路消耗的电功率：
P导线ʹ=P输出−P用户ʹ=500 kW−492 kW=8 kW，
输电线中的电流：
Iʹ=P导线ʹR导线=8×103 W20 Ω=20 A，
电站的输出电压：
U输出ʹ=P输出Iʹ=500×103 W20 A=2.5×104 V=25 kV。
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