2023年山东省济宁市兖州区中考物理二模试卷
一、选择题（每题2分，共20分）
1．（2分）下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　）
A．教室的门宽约80cm
B．物理课本的质量约1600g
C．冰箱冷藏室的温度约为﹣18℃
D．初中生跑完1000m的时间约为100s
2．（2分）如图所示，关于下列图片中所包含信息解释正确的是（　　）
A．甲图：该硬币直径为3.20cm
B．乙图：图乙中两个铅块没有被重物拉开，说明分子之间存在斥力
C．丙图：向B管中吹气，A管中液面上升——说明在气体中，流速越大的位置压强越小
D．丁图：停止沸腾的水，向烧瓶底部浇冷水，烧瓶中的水又重新沸腾了——说明气压越低，沸点越高
3．（2分）古诗词是中国文化的瑰宝，对下列古诗词中蕴含的物理知识，解释正确的是（　　）
A．“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B．“起舞弄清影”中的“影”是光的直线传播形成的
C．“掬水月在手”中的“月在手”是光的折射现象
D．“疏影横斜水清浅”中的“水清浅”是光的反射现象
4．（2分）2021年12月9日下午15：40“天宫课堂”时隔8年再次开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示“浮力消失”实验的情景。下列说法中正确的是（　　）
A．乒乓球不受浮力
B．乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C．乒乓球下表面所受的压力大于上表面所受的压力
D．若此时在水中放一个实心铁球，铁球会沉入水中
5．（2分）2022年北京冬奥会和冬残奥会圆满落下帷幕。下列冬奥会的运动项目中，关于力与运动相关知识的说法正确的是（　　）
A．匀速转弯的短道速滑运动员是处于平衡状态的
B．冰球处于静止和运动状态时惯性一样大
C．冰壶被掷出后，不能马上停下是因为受到惯性的作用
D．高山滑雪运动员从斜坡上滑下的过程中，其所受的支持力与重力是一对平衡力
6．（2分）如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（　　）
A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力
B．增大“重”时，应把“权”远离O点
C．若“权”有磨损，会导致测量结果偏小
D．为提高测量精度，可换轻一点的“权”
7．（2分）关于下列各图所示的电和磁的知识，描述正确的是（　　）
A．图甲实验说明磁场可以产生电流
B．图乙实验说明机械能可以转化为电能
C．图丙是动圈式话筒，其工作原理与电动机工作原理相同
D．图丁是录音机的磁头，可以判定电流的方向是从a端流进，从b端流出
8．（2分）如图所示的装置是流行于我国民间玩具式的走马灯，如果点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将向上运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是（　　）
A．煤炭的燃烧
B．电风扇通电转动
C．放烟花时，礼花腾空而起
D．植物进行光合作用
9．（2分）利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（　　）
A．实验中电压表的示数保持1V不变
B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A
C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为0～25Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向右移
10．（2分）如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图象。现将小灯泡L与电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8W，再闭合S1，电流表的示数为0.9A．下列结果错误的是（　　）
A．电源电压为6V
B．通过电阻R的电流为0.6A
C．电路的总功率为5.4W
D．电阻R的阻值为20Ω
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）（1）如图1所示，木块的长度为 　 　cm．
（2）如图2所示，体温计的示数为 　 　℃
12．（4分）“五一”假期，游人在花海中穿行，花丛相对于游人是　 　（选填“运动”或“静止”）的；花朵颜色各异，这是由花　 　，（选填“反射”或“吸收”）的色光决定的：游客在远处就能闻到花香，是因为　 　；人们用手机拍照发朋友圈，这是利用　 　发送信息。
13．（1分）如图（a）所示，长方体金属块在细绳竖直向的拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定高度处，图（b）是绳子拉力F随时间t变化的图象，根据图象信息，该金属块的密度是　 　kg/m3。
14．（3分）小明在厨房中发现：壶里的水烧开以后，壶嘴上方冒出一团团“白气”，如图所示。他仔细观察又发现：“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程。
（1）靠近壶嘴的地方，什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气，在壶嘴附近由于温度比较高，仍然保持 　 　（填物质的物态）。
（2）水蒸气离开壶嘴一段距离后，水蒸气 　 　（填物态变化名称）形成“白气”。
（3）“白气”进一步上升，分散到干燥的空气中，发生 　 　（填物态变化名称），又什么都看不见了。
15．（1分）一只质量为60kg的氧气瓶，刚启用时瓶内氧气密度为ρ，使用半小时，氧气瓶的质量变为35kg，瓶内氧气的密度为0.5ρ；再使用一段时间，氧气瓶的质量变为20kg，此时瓶内的氧气密度应为 　 　。
16．（1分）如图所示为某款电热水龙头电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。若水龙头只能出冷水和温水，则电路可能存在的故障是 　 　。
三、实验与作图题（17题2分，18题6分，19题4分，20题6分，共18分）
17．（2分）童童同学在做电学实验时，用电源、电压表、电流表、开关各一只，两个阻值相等的电阻和导线若干，设计了一个电路。如图所示，当虚线框内开关由闭合到断开时，电压表示数不变，电流表示数由大变小，请在虚线框中画出电阻和开关的连接图。
18．（6分）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图：此为简易气压计。拿着它从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 　 　（选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图：此时他在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 　 　（选填“放大、倒立的实像”“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”），这一成像规律揭示了 　 　（选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”）的工作原理。
（3）丙图：把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 　 　，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮　 　G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”）。
（4）丁图，此实验装置可探究“电流通过导体产生的热量和 　 　大小的关系”的实验。
19．（4分）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
物理量实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.4 0.3
机械效率η 74.1% 62.5% 83.3%
（1）实验中应沿竖直方向 　 　拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 　 　（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 　 　（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（4）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　 　，可以提高滑轮组的机械效率。
20．（6分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路：
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）；
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路的故障可能是 　 　（填一种情况即可）；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，如图乙所示，电压表的示数为 　 　V，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为 　 　W；
（5）由图丙可知小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受 　 　的影响。
四、计算题（21题5分，22题5分，共10分）
21．（5分）如图为我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。做一个形象的描述：“天鲲号”1小时挖的泥沙可以填满一个深为1m的足球场那么大的坑。其主要参数如表（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
项目 参数
长度（m） 140
宽度（m） 27.8
满载排水量（t） 1.7×104
满载吃水深度（m） 6.5
（1）求满载时挖泥船受到的浮力是多少？
（2）满载时，“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，此时探测仪器受到水的压力是多少？
（3）若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率为12000kW，排泥速度恒为2m/s，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少？
22．（5分）兖州高铁和曲阜东高铁与京沪高铁相接后继续经过济宁、菏泽、兰考连接到徐州等地，实现了济宁和郑州、西安、兰州等城市之间的快速交通。请同学们回答下面问题：
（1）车头设计成流线型是为了 　 　阻力。
（2）若通车后，一列长300m的动车组（如图甲）以50m/s的速度匀速通过一条长1200m的隧道。该列动车组完全通过隧道所用的时间为多少？
（3）我国风力资源丰富，图乙为某地风力发电机。若当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，风机有效迎风面积约为2.0×104m2。一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组行驶5h，则风机把风能转换为电能的效率是多少？（忽略其它能量损耗）
2023年山东省济宁市兖州区中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共20分）
1．【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、教室的门宽不足1m，约为80cm，故A符合实际；
B、物理课本的质量不足500g，不可能为1600g，故B不符合实际；
C、家用冰箱冷藏室的温度大约是5℃，用于冷藏保鲜，故C不符合实际；
D、初中生1000m跑的时间一般在240s左右，故D不符合实际。
故选：A。
2．【分析】（1）刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度，使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度值即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（2）分子间存在着相互作用的引力与斥力；
（3）流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大；
（4）水的沸点随液面气体压强的降低而降低。
【解答】解：A、由图甲知：刻度尺1cm平均分为10个小格，故分度值为1mm；物体起始端对应的刻度值为2.0cm，读作2.00cm，末端对应的刻度值为3.2cm，读作3.20cm，物体长度为3.20cm﹣2.00cm＝1.20cm，故A错误；
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B错误；
C、丙图中A管中水面上升，是因为向B管中吹气时，A管上方的空气流速增大、压强减小，故C正确；
D、丁图：向瓶底浇冷水，瓶内压强变小，液体（水）的沸点降低，故D错误。
故选：C。
3．【分析】（1）我们把正在发光的物体光源；有的材料上也这样定义光源：自身能发光的物体叫光源；
（2）光在同一均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的例子有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等；
（3）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来的现象是光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的；
（4）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：A、“举杯邀明月”中的“明月”是指月亮，月亮不能够自行发光，它是反射的太阳光，所以月亮不是光源，故A错误；
B、“起舞弄清影”中的“影”是月光把人影照在地面上，是人挡住了月亮反射来的光，故人影是光沿直线传播形成的，故B正确；
C、“掬水月在手”中的“月”是月亮的虚像，是通过手中的水面反射形成的像，故C错误；
D、“疏影横斜水清浅”中的“疑水浅”是因为光从水斜射向空气时发生了折射，故D错误。
故选：B。
4．【分析】太空中属于失重状态；浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差。
【解答】解：在太空中，物体都处于失重状态，乒乓球在水中静止时，没有受到水的压力，所以不会受到浮力，即乒乓球没有受到力；在水中放一个实心铁球，由于铁球处于失重状态，铁球不会沉入水底，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．【分析】（1）平衡状态是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大；
（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；
（4）二力平衡：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、匀速转弯的短道速滑运动员，运动方向在不断改变，所以不是处于平衡状态，故A错误；
B、冰球处于静止和运动状态时质量相等，所以惯性一样大，故B正确；
C、冰壶被掷出后，不能马上停下是因为冰壶具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、高山滑雪运动员从斜坡上滑下的过程中，其所受的支持力与重力不在同一直线上，所以二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
6．【分析】（1）利用杠杆的五要素分析；
（2）根据杠杆平衡条件可知“权”和“标”的乘积等于“重”和“本”的乘积，据此分析。
【解答】解：A、根据杠杆的五要素并结合图可知，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故A正确；
B、在“权”不变时，“重”增大，根据杠杆平衡条件可知需要“标”增大，即适当把“权”远离O点，故B正确；
C、若“权”有磨损，根据杠杆平衡条件可知需要“标”增大，会导致测量结果偏大，故C错误；
D、为提高测量精度，应使“标”增大，根据杠杆平衡条件可知可换轻一点的“权”，故D正确。
故选：C。
7．【分析】（1）通电导线周围存在磁场，属电流的磁效应实验；
（2）电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；
（3）知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的；
（4）对于螺线管，右手握螺线管，四拇指指电流方向，姆指指的方向为N极。
【解答】解：A、图是研究通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应实验，故A错误；
B、通电后，磁场中的导体会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即电动机的工作原理，电动机工作时主要将电能转化为机械能，故B错误；
C、图甲动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；其工作原理与发电机工作原理相同，故C错误；
D、右手握螺线管，让电流从a点流入，四拇指指电流方向，姆指指的方向N极，故左端为N极，故D正确。
故选：D。
8．【分析】根据能量的转化的特点；气体温度升高，气体的密度变小，热空气向上运动。
【解答】解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能。
A、煤炭的燃烧是将化学能转化为内能，与走马灯的原理不同，不合题意；
B、电风扇通电转动，是将电能转化为机械能，与走马灯的原理不同，不合题意；
C、放烟花时，礼花腾空而起，是将内能转化为机械能，与走马灯的原理相同，符合题意；
D、植物进行光合作用，是将光能转化为化学能，与走马灯的原理不同，不合题意。
故选：C。
9．【分析】（1）根据图乙读出一组电阻值和电流值，然后利用欧姆定律的变形公式U＝IR可求出电压表的示数；
（2）根据图乙可以读出电阻为10Ω时通过电流的大小；
（3）当R接入电路的阻值最小时，电路电流最大，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；
（4）根据串联电路电压规律和分压原理判断滑片移动的方向。
【解答】解：A、根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A；
由I＝可得，电压表的示数：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，故A错误；
B、根据图乙可知，当R＝10Ω时，通过的电流为0.25A，故B错误；
C、当R＝5Ω时，电路电流为0.5A；因为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：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，
根据图乙可知，当R＝25Ω时，电路电流为0.1A，滑动变阻器两端电压仍为0.5V，
由I＝可得，R滑min＝＝＝1Ω；R滑max＝＝＝5Ω；
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω～5Ω；故C错误；
D、将R从5Ω换成10Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，根据串联电路电压规律，应增大滑动变阻器两端电压，根据分压原理，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，故D正确。
故选：D。
10．【分析】（1）只闭合开关S时，电路为L的简单电路；根据图甲、灯泡的实际功率为1.8W以及P＝UI得出此时电路电流以及电源电压；
（2）再闭合S1后，电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流，根据通过灯的电流不变和并联电路电流规律可求出通过R的电流；
根据P＝UI可求出电路消耗的总功率；
（3）根据欧姆定律求出电阻R的阻值。
【解答】解：
（1）只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，
由图象可知，只有当UL＝6V，IL＝0.3A时，灯泡的实际功率：PL＝ULIL＝6V×0.3A＝1.8W；
因此电源电压：U＝UL＝6V，故A正确；
（2）再闭合开关S1后，R与L并联，电流表测干路电流；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过灯泡的电流不变，
则通过R的电流：IR＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，故B正确；
电路消耗的总功率：
P＝UI＝6V×0.9A＝5.4W；故C正确；
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，R的阻值：
R＝＝＝10Ω，故D错误。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共12分）
11．【分析】（1）刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度，使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度值即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（2）体温计的测量范围是35℃～42℃，体温计的一个大格是1℃，一个小格是0.1℃。
【解答】解：（1）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；木块左侧与零刻度对齐，右侧与3.5之间对齐，可读作3.50cm，所以木块的长度3.50cm；
（2）图示的体温计的量程为35℃～42℃，一个大格表示1℃，里面有10个小格，因此它的分度值为0.1℃，因此它的读数为36.3℃。
故答案为：3.50；36.3。
12．【分析】1、判断物体的运动和静止要先选择参照物，被描述的物体对于参照物要是有位置的变化就是运动的，若没有位置的变化就是静止的；
2、不透明的物体颜色由物体反射的色光决定的，透明的物体颜色由透过的色光决定的；
3、闻到味道是扩散现象，证明分子在不停的做无规则运动；
4、手机利用电磁波传递信息的。
【解答】解：游人在华海中穿行，花丛对游人有位置的变化，所以说花丛相对于游人是运动的；
花朵是不透明的物体，颜色是由反射的色光决定的；
闻到花香是扩散现象，证明分子在不停的做无规则运动；
手机利用电磁波传递信息的，所以手机拍照发朋友圈，这是利用电磁波发送信息的。
故答案为：运动；反射；分子不停的做无规则运动；电磁波。
13．【分析】（1）分析绳子拉力随时间t变化的图象，当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动，但未露出液面，此时金属块排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，此时的浮力不变，绳子的拉力也不变，即为图中的AB段。
当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，据此求出金属块重。
（2）当金属块未露出液面时，拉力等于重力减去浮力，据此求金属块受到的浮力，再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积（金属块的体积），知道金属块的重，利用重力公式求金属块的质量，最后利用密度公式求金属块的密度。
【解答】解：（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，
从图可知，该金属块重力为：G＝F拉＝54N。
（2）当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，
从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力大小为：
F浮＝G﹣F拉＝54N﹣34N＝20N。
F浮＝ρ水V排g，
金属块排开水的体积（金属块的体积）：
V金＝V排＝＝＝0.002m3，
由G＝mg可得金属块的质量为：
m＝＝＝5.4kg，
金属块的密度为：ρ金＝＝＝2.7×103kg/m3。
故答案为：2.7×103。
14．【分析】物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化是放热过程；物质由液态变为气态的过程叫做汽化，汽化是吸热过程。
【解答】解：平时我们看到的白气都是水蒸气液化形成的小水滴；
（1）水蒸气遇冷才能液化，由于壶嘴处温度比较高，水蒸气很难液化，所以仍然保持气态；
（2）当水蒸气离开壶嘴一段距离后，温度降低，会发生液化现象，形成小水珠；
（3）当白气进一步上升，分散到干燥的空气中，发生汽化现象，小水珠变成水蒸气，所以我们什么也看不见了。
故答案为：（1）气态；（2）液化；（3）汽化。
15．【分析】题目提供的质量都是氧气的质量和氧气瓶质量的总和，要设氧气瓶质量为m0，其容积为V，根据前两个条件列方程求出氧气瓶质量m0，然后利用氧气体积一定，根据密度计算公式得出答案。
【解答】解：设氧气瓶质量为m0，体积为V，则由得，
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②，解得m0＝10kg，
质量为60kg的氧气瓶，瓶内纯氧气质量为60kg﹣10kg＝50kg时，瓶内氧气密度为ρ＝，
再使用一段时间，氧气瓶内纯氧气的质量为20kg﹣10kg＝10kg，
根据ρ＝
m
V
可知，瓶内氧气的密度为，
所以，此时瓶内的氧气密度应为。
故答案为：0.2ρ。
16．【分析】若水龙头只能出冷水和温水，说明电路还能工作，排除短路的可能，再根据加热时的电路，判断部分断路故障。
【解答】解：当开关接bc位置时，此时只有R1工作；当开关在cd时，R1和R2并联接入电路，由并联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻比R1小，根据P＝UI＝可知，此时功率比开关接bc位置的功率大，故此时出热水；若水龙头只能出冷水和温水，说明cd端发生故障，可能原因为R2发生断路。
故答案为：R2发生断路。
三、实验与作图题（17题2分，18题6分，19题4分，20题6分，共18分）
17．【分析】由题中“当虚线框内开关由闭合到断开时，电压表示数不变，电流表示数由大变小”可以判断出电压表接在电源的两端，开关控制其中一个电阻，两个电阻可以是并联，也可以是串联。
【解答】解：因为开关由闭合到断开时，电压表示数不变，电流表示数由大变小，所以开关控制一个电阻。
故答案为：
18．【分析】（1）把气压计从山脚带到山顶时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小，因此可从瓶内外的气压差来分析；
（2）凸透镜成像时，物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
（3）鸡蛋在清水中沉底，向清水中加盐后液体的密度会变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮，当鸡蛋漂浮时受到的浮力等于自身的重力；
（4）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同。
【解答】解：（1）把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管内，所以玻璃管内水柱的高度会升高；
（2）由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，此时在光屏上呈现缩小、倒立的实像，这一成像规律揭示了照相机的工作原理；
（3）把鸡蛋放入清水中时会沉底，向水中加盐后液体的密度变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于自身的重力时会上升，最终鸡蛋静止时会漂浮在液面上，受到的浮力等于鸡蛋的重力，即F浮＝G鸡蛋；
（4）由丁图可知，电阻和通电时间相同，探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”。
故答案为：（1）升高；（2）缩小、倒立的实像；照相机；（3）密度；＝；（4）电流。
19．【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
（2）根据表中数据，求出第2次实验绳子的有效段数分析；
（3）得出第1、3次实验绳子的有效段数，可知由甲图完成，分析第1次实验和第2次实验的数据得出结论；
（4）比较第1次实验和第3次实验得出结论。
【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）根据表中数据，第2次实验绳子的有效段数为：
；
是用乙图所示装置做的实验；
（3）可知，第1、3次实验绳子的有效段数都为3，由甲图完成，通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低；
（4）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，重力越大，即增大物体的重力大小，可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）增大物体的重力大小。
20．【分析】（1）滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路，且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连；
（2）实验过程中，小灯泡不发光，观察电流表和电压表，发现电流表几乎无示数，则电路可能断路，而电压表有示数而且接近电源电压，则电压表与电源接通；
（3）电压表选用小量程，分度值为0.1V，据此得出电压表的示数；小灯泡的额定电压为2.5V，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，应让灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，进而得出滑片P的移动方向；
（4）根据P＝UI得出小灯泡正常工作时的电功率；
（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路，且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连，如图：
（2）实验过程中，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路可能断路，而电压表有示数而且等于电源电压，则电压表与电源接通，电路出现的故障是小灯泡断路；
（3）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V；小灯泡的额定电压为2.5V，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，应让灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，滑片P应向B端移动；
（4）由丙图可知，小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常工作时的电功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（5）灯泡电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻受温度的影响。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）1.9；B；（4）0.625；（5）温度。
四、计算题（21题5分，22题5分，共10分）
21．【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g可求出满载时挖泥船受到的浮力；
（2）根据p＝ρ水gh可求出满载时“天鲲号”底部受到水的压强；根据p＝可求出此时探测仪器受到水的压力；
（3）根据P＝＝＝Fv可求出泥泵对泥浆的推力。
【解答】解：（1）“天鲲号”受到的浮力为：
F浮＝G排＝m排g＝1.7×10 ×103kg×10N/kg＝1.7×108N；
（2）满载时，“天鲲号”底部受到水的压强为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa，
探测仪器受到水的压力为：
F＝pS＝6.5×104Pa×40×10﹣4m2＝260N；
（3）P＝12000kW＝1.2×107W
由P＝＝＝Fv可知，泥泵对泥浆的推力为：
F＝＝＝6×106N。
答：（1）“天鲲号”受到的浮力为1.7×108N；
（2）满载时“天鲲号”底部受到水的压强为6.5×104Pa，探测仪器受到水的压力为260N；
（3）泥泵对泥浆的推力为6×106N。
22．【分析】（1）流线型可以减小阻力；
（2）列动车组完全通过隧道所行驶的路程等于动车组的长度加上隧道的长度，利用速度公式求出该列动车组完全通过隧道所用的时间；
（3）先求出一台风机一天接收的风能；根据W＝Pt求出一台风机一天的发电量，根据效率公式求出风机把风能转换为电能的效率。
【解答】解：（1）列车车头采用流线型设计，可以减小空气阻力；
（2）列车全部通过隧道所行驶的路程：s＝s隧道+s车＝1200m+300m＝1500m，
由v＝可知，列车全部通过隧道的时间：t＝＝＝30s；
（3）一台风机一天接收的风能：W风＝2.0×104m2×200J/（m2 s）×24×3600s＝3.456×1011J，
一台风机一天的发电量：W电＝Pt′＝4800kW×5h＝2.4×104kW h＝8.64×1010J，
风机把风能转换为电能的效率：η＝×100%＝×100%＝25%。
答：（1）减小；
（2）该列动车组完全通过隧道所用的时间为30s；
（3）风机把风能转换为电能的效率是25%。
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