沈阳中考物理试题及答案解析版 20页

沈阳市2016年中等学校招生统一考试 物理试题解析 一、选择题（共21分，1-6题为单选题，每小题2分，7-9题为多选题，每小题2分）‎ ‎1．（2分）声音无处不在，下列关于声音的描述中正确的是（　　）‎ A．公园里，游客听见鸟的鸣叫声，说明空气可以传播声音 B．音乐厅内，观众能够辨别美妙的钢琴声，是依据音调的不同 C．闹市中，人们关紧门窗，可以在声源处减弱噪声 D．运动场上，同学们的呐喊声越大，声音传播的速度越大 ‎【考点】声音的传播条件；声速；音色；防治噪声的途径．.‎ ‎【专题】应用题；声现象．‎ ‎【分析】（1）声音的传播需要介质；‎ ‎（2）不同的物体振动发出的声音不同，叫做音色；‎ ‎（3）可以在声源处减弱噪声、可以在传播过程中减弱噪声、可以在入耳处减弱噪声；‎ ‎（4）影响声音传播速度的是介质种类和温度．‎ ‎【解答】解：A、公园里，游客听见鸟的鸣叫声，是声音靠空气传播的，故A正确；‎ B、音乐厅内，观众能够辨别美妙的钢琴声，是依据音色的不同，故B错误；‎ C、闹市中，人们关紧门窗，可以在传播过程中减弱噪声，故C错误；‎ D、运动场上，同学们的呐喊声越大，声音传播的越远，声音传播速度与响度大小无关，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】此题主要考查学生对于声音知识点的理解和掌握，属于基础性题目．‎ ‎　‎ ‎2．（2分）如图所示，将透镜置于太阳光下，在另一侧的纸上会形成光斑，说明（　　）‎ A．该光斑是由光的反射形成的 B．该光斑一定在透镜的焦点上 C．此类透镜可以制作近视镜片 D．此类透镜对光有会聚作用 ‎【考点】凸透镜的会聚作用．.‎ ‎【专题】应用题；透镜及其应用．‎ ‎【分析】（1）所谓会聚和发散都是相对于原来的光线而言的，与原来的光线相比，向中间聚集了，就是会聚，反之就是发散；21世纪教育网版权所有 ‎（2）凸透镜的光心到焦点的距离称之为焦距；‎ ‎（3）凸透镜矫正远视眼，凹透镜矫正近视眼．‎ ‎【解答】解：A、据图可知，该装置是透镜，所以光斑是由于光的折射形成的，故A错误；‎ B、由于不知道该光斑是不是最小、最亮的那一点，所以不能确定该点是否是焦点，故B错误；‎ CD、据图可知，该透镜对光线有会聚作用，所以是凸透，用于矫正远视眼，故C错误，D正确；‎ 故选D．‎ ‎【点评】此题考查了光的折射、光线的会聚、发散作用的判断等知识点，是一道基础题目．‎ ‎　‎ ‎3．（2分）关于黑板在使用过程中所涉及的物理现象，下列说法中正确的是（　　）‎ A．黑板表面越粗糙，越容易发生镜面反射 B．用粉笔写字时，粉笔的密度在逐渐变小 C．粉笔灰落向地面，是由于受到重力的作用 D．黑板擦接触黑板的面积越大，擦黑板时受到的摩擦力越大 ‎【考点】漫反射；密度及其特性；重力；摩擦力大小的影响因素．.‎ ‎【专题】应用题；其他综合题．‎ ‎【分析】①镜面反射和漫反射在实例中表现出来的最大不同：镜面反射是将光朝同一方向反射，漫反射是将光朝各个方向反射．【版权所有：21教育】‎ ‎②密度是物质的一种特性，不随物质的质量、体积的变化而变化，它受物质种类和温度的影响．‎ ‎③地面及其附近的一切物体都要受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的．‎ ‎④影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度．‎ ‎【解答】解：A、黑板表面越粗糙，越容易发生漫反射，黑板表面越光滑，越容易发生镜面反射，故A错误；‎ B、用粉笔在黑板上写字的过程中，粉笔变短了，所含物质在减少，所以质量减小；质量减小，重力也减小，体积也减小，而粉笔密度不变．故B错误；‎ C、地面附近的一切物体都要受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，因此粉笔灰最终落向地面，故C正确．‎ D、影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，与接触面的大小无关，因此擦黑板时受到的摩擦力不会随着黑板擦接触黑板面积的增大而增大，故D错误．‎ 故选C．‎ ‎【点评】此题主要考查漫反射、密度及其特性、重力、影响摩擦力大小的因素等，是一道综合性较强的题目．‎ ‎　‎ ‎4．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　）www.21-cn-jy.com A．通过滑动变阻器的电流变小，其两端的电压变大 B．通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变 C．电流表的示数变大，电压表的示数变小 D．电流表和电压表的示数都逐渐变大 ‎【考点】欧姆定律的应用．.‎ ‎【专题】应用题；欧姆定律．‎ ‎【分析】由图知，灯泡与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流，由滑片移动方向判断R连入阻值变化，由并联电路特点和欧姆定律计算判断电表的示数变化情况．‎ ‎【解答】解：‎ 由电路图可知，灯泡与R并联，电流表测R支路的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动后电压表示数不变；‎ 因为并联电路支路间互不影响，所以滑片的移动后，灯泡支路两端电压和通过的电流不变；‎ 滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入阻值变大，由欧姆定律知通过R的电流变大，即电流表示数变小．‎ 综上所述，ACD错误，B正确．‎ 故选B．‎ ‎【点评】本题考查了并联电路特点以及欧姆定律的应用，正确识别电路的连接方式和电表所测物理量是关键．‎ ‎　‎ ‎5．（2分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）‎ A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 ‎【考点】做功改变物体内能．.‎ ‎【专题】应用题；分子热运动、内能．‎ ‎【分析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题．‎ ‎（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小．2·1·c·n·j·y ‎【解答】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误；www-2-1-cnjy-com B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误；‎ C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确；‎ D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小．‎ ‎　‎ ‎6．（2分）下列说法中正确的是（　　）‎ A．太阳能属于一次能源 B．在阳光下晒晒被褥可以杀菌，这主要是利用了阳光中的红外线 C．阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，由于折射形成行状各异的光斑 D．雨后的彩虹是太阳光的色散现象，其中红、绿、黄是色光的三原色 ‎【考点】光的色散；光直线传播的应用；紫外线；能源的分类．.‎ ‎【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像；光的折射、光的色散；能源的利用与发展．‎ ‎【分析】（1）能源按照能否直接从自然界获取分为一次能源和二次能源．‎ ‎（2）紫外线的用途：可以使荧光物质发光（如验钞机）、杀菌消毒等．‎ ‎（3）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．‎ ‎（4）红、绿、蓝是色光的三原色．‎ ‎【解答】解：A、一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如：风能、太阳能、地热能、核能；故A正确；‎ B、在阳光下晒晒被褥可以杀菌，这主要是利用了阳光中的紫外线，故B错误；‎ C、阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑，是由于光的直线传播，故C错误；‎ D、雨后的彩虹是太阳光的色散现象，其中红、绿、蓝是色光的三原色，故D错误．‎ 故选A．‎ ‎【点评】此题主要考查了能源的分类、光的直线传播、紫外线在生活中的应用等．考查学生应用物理知识解决实际问题的能力．体现了物理来源于生活服务于社会的新课程理念．‎ ‎　‎ ‎7．（3分）如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电磁铁吸起许多大头针，下列关于电磁铁的说法中正确的是（　　）‎ A．根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极 B．电磁铁吸起大头针，是因为通电导体在磁场中受到力的作用 C．对调电源正负极后，电磁铁会吸起更多的大头针 D．只减少图中线圈缠绕匝数，电磁铁吸起大头针的数量会减少 ‎【考点】安培定则；磁化；影响电磁铁磁性强弱的因素．.‎ ‎【专题】图析法；磁现象、电生磁．‎ ‎【分析】①开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极；‎ ‎②电磁铁的极性和电流的方向有关，电流方向改变时，电磁体的极性也会发生改变；‎ ‎③电磁铁磁性强弱的因素．知道电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关．‎ ‎【解答】解：A、电流从上端流入，下端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的上端是N极，下端是S极，故A正确；21·cn·jy·com B、电磁铁吸起大头针，说明通电螺线管具有磁性，不是因为通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；‎ C、将电池正负极对调，电路中的电流方向会发生改变，导致电磁铁的极性也会发生改变，但不能增强磁性，所以电磁铁不会吸起更多的大头针，故C错误；21教育网 D、磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，保持电流表示数不变，只减少图中线圈缠绕匝数，电磁铁磁性减弱，电磁铁吸起大头针的数量会减少，故D正确．‎ 故选AD．‎ ‎【点评】此题为一道电磁综合题，既考查了磁场方向的认识，又考查了转换法在实验中的应用，还考查了学生对实验现象的分析处理能力和总结归纳能力，对学生的能力要求较高，有一定难度．‎ ‎　‎ ‎8．（3分）如图所示是妈妈为小明准备的营养早餐，下列说法中正确的是（　　）‎ A．用吸管吸牛奶是利用了大气压的作用 B．烤面包机内的电热丝是利用电流热效应来烘烤面包的 C．闻到香喷喷的烤面包味，是由于分子间引力的作用 D．烤面包机的电源线带有三角插头，是为了使金属外壳接地 ‎【考点】大气压的综合应用；扩散现象；电流的热效应、化学效应和磁效应；插座的构造与工作方式．.‎ ‎【专题】应用题；分子热运动、内能；电流和电路；电与热、生活用电；气体的压强、流体压强与流速的关系．‎ ‎【分析】（1）一定质量的气体体积减小时、压强增大，体积增大时、压强减小；‎ ‎（2）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；‎ ‎（3）扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象．表明分子在不停的做无规则运动．‎ ‎（4）有金属外壳的家用电器，外壳与三脚插头的第三个脚相连，三孔插座的第三个孔与地线相连，用电器的插头插入插座时，就把用电器的外壳接地，这样防止人触电．‎ ‎【解答】解：‎ A、用吸管吸牛奶时，口腔内气压小于牛奶瓶中的气压，在大气压的作用下，把牛奶压入口内，这是有大气压的缘故，故A正确；‎ B、烤面包机内的电热丝是利用电流热效应来烘烤面包的，故B正确；‎ C、闻到香喷喷的烤面包味，是香味分子在空气中发生扩散现象的缘故，故C错误；‎ D、烤面包机的电源线带有三角插头，是为了使金属外壳接地，防止发生触电事故，故D正确；‎ 故选ABD．‎ ‎【点评】本题考查大气压的应用、扩散现象、电流的热效应和安全用电的相关知识，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．‎ ‎　‎ ‎9．（3分）如图所示，拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时，小钢球并没有随塑料片飞出．关于这个过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A．弹性钢片被拉弯，说明力可以改变物体的形状 B．弹性钢片恢复原位的过程中，动能转化为弹性势能 C．塑料片被弹出，说明力可以改变物体的运动状态 D．小钢球没有随塑料片飞出，因为小钢球具有惯性 ‎【考点】动能和势能的转化与守恒；力的作用效果；惯性．.‎ ‎【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）力可以使物体发生形变，力可以改变物体的运动状态；‎ ‎（2）物体由于惯性要保持原来的运动状态，继续静止或做匀速直线运动；‎ ‎（3）发生弹性形变的物体具有弹性势能，在物体恢复形变的过程中，弹性势能可以转化为动能．‎ ‎【解答】解：A．弹性钢片在力的作用下发生弯曲，说明了力可以使物体发生形变，故A正确；‎ B．弹性钢片恢复原位的过程中，形变变小，速度变大，弹性势能转化为动能，故B错误；‎ C．塑料片在力的作用下被弹出，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；‎ D．由于小钢球具有惯性，要保持原来的静止状态，所以小钢球不会随塑料片飞出，故D正确．‎ 故选ACD．‎ ‎【点评】本题考查了力的作用效果、惯性的应用、物体间能量的转化等问题，考查的知识点较多，难度不大，是一道基础题．21cnjy.com ‎　‎ 二、填空题（每空1分，共18分）‎ ‎10．（2分）夏天，老师建议不要将冰冻的瓶装矿泉水放在桌子上，这是因为空气中的水蒸气会在瓶的外壁　液化　（填物态变化名称）形成小水滴，水滴会弄湿书本．学生喝了这种冰水会感到特别凉爽，这是因为冰在熔化时会　吸收　（填“吸收”或“放出”）热量．‎ ‎【考点】液化及液化现象；熔化与熔化吸热特点．.‎ ‎【专题】定性思想；推理法；温度计、熔化和凝固；汽化和液化、升华和凝华．‎ ‎【分析】物质由气态变为液态是液化．物质由固态变成液态是熔化，熔化吸热．‎ ‎【解答】解：①瓶子的外壁出现了许多小水滴，是空气中水蒸气遇到冷的瓶壁液化形成的．‎ ‎②冰块在熔化过程中，吸收热量使人感到凉爽．‎ 故答案为：液化；吸收．‎ ‎【点评】本题主要考查学生对：熔化和液化特点的理解和掌握，是一道基础题．‎ ‎　‎ ‎11．（2分）在《爸爸去哪儿》的电视节目中，很多场景是由无人机在空中拍摄的．被拍摄的景物通过摄像机的镜头成　实　（填“实”或“虚”）像．当无人机下降时，地面相对于无人机是　运动　（填“运动”或“静止”）的．‎ ‎【考点】凸透镜成像的应用；参照物及其选择．.‎ ‎【专题】应用题；透镜及其应用；长度、时间、速度．‎ ‎【分析】（1）摄像机是利用凸透镜成像的规律制成的，摄像机的镜头是一个凸透镜；掌握凸透镜成像的三种情况和应用．‎ U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．‎ ‎2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．‎ U＜f，成倒正立、放大的虚像，应用于放大镜；‎ ‎（2）解答此题的关键在于研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．‎ ‎【解答】解：摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；‎ 当无人机下降时，地面相对于无人机的位置发生了改变，所以是运动的．‎ 故答案为：实；运动．‎ ‎【点评】此题考查了凸透镜的成像规律的应用和运动、静止的相对性的判断，是一道综合题．‎ ‎　‎ ‎12．（3分）如图是一种滑轮鞋的示意图，其中的滚动轴承是利用滚动带替滑动的方法，来减小滚轮与转轴之间的　摩擦　，滑轮鞋的内靴是用又厚又软的材料制成的，这样能增大脚与鞋之间的受力面积，从而减小　压强　，使脚在鞋内感觉更舒适．在旱冰场上，穿着滑轮鞋的人用力向前推场地周围的栏杆，人会向后运动，这说明物体间力的作用是　相互的　．‎ ‎【考点】增大或减小摩擦的方法；力作用的相互性；减小压强的方法及其应用．.‎ ‎【专题】应用题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强．‎ ‎【分析】（1）减小摩擦力的方法：减小接触面的粗糙程度、减小对接触面的压力、变滑动摩擦为滚动摩擦．‎ ‎（2）减小压强的途径通常有两种：一是在受力面积一定时，减小压力的大小；二是在压力大小一定时，增大受力面积．‎ ‎（3）力是物体对物体的作用，当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的．‎ ‎【解答】解：（1）滚动轴承是利用滚动带替滑动的方法可以减小滚轮与转轴之间的摩擦．‎ ‎（2）滑轮鞋的内靴是用又厚又软的材料制成的，这是在压力大小一定时，增大受力面积来减小压强．‎ ‎（3）穿着滑轮鞋的人用力向前推场地周围的栏杆时，人对栏杆施加向前的作用力，由于物体间力的作用是相互的，同时栏杆也对人施加向后的力，所以人向后运动．‎ 故答案为：摩擦；压强；相互的．‎ ‎【点评】本题考查了增大或减小摩擦的方法、减小压强的方法、力作用的相互性，能结合生活中的实例进行分析．‎ ‎　‎ ‎13．（2分）如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图象，分析图象可知RA　＜　RB（填“＞”、“=”或“＜”）．若将电阻A和B串联后接在电压为6V的电源两端，则电阻A和B消耗的电功率之比PA：PB=　1：2　．‎ ‎【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算．.‎ ‎【专题】计算题；电路和欧姆定律；电能和电功率．‎ ‎【分析】应用串联电路特点，由图示图象求出导体的电压与电流，然后应用电功率公式比较其功率大小关系．‎ ‎【解答】解：两导体串联，通过它们的电流相等，‎ 各导体两端电压之和等于电源电压，‎ 由图示图象可知，电流：I=0.1A时，‎ UA=1V，UB=2V，串联总电压为3V，‎ 两导体电功率之比： ===，‎ 即：A和B消耗的PA和PB的大小关系是：PA小于PB．‎ 若串联在6V电源上，两导体串联，通过它们的电流相等，‎ 各导体两端电压之和等于电源电压，‎ 由图示图象可知，电流：I=0.2A时，‎ UA=2V，UB=4V，串联总电压为6V，‎ 电阻A和B消耗的电功率之比PA：PB===；‎ 故答案为：＜；1：2．‎ ‎【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，能从数据中归纳分析出有用的信息是解决此类题目的关键．‎ ‎　‎ ‎14．（3分）把长短和粗细均相同的铜丝和镍洛合金丝，分别接入如图所示的电路中，当把　铜丝　接入电路后，闭合开关，小灯泡会更亮一些，这说明　镍铬合金丝　的电阻更大．在这两种材料中，选用　镍铬合金丝　更适合制作电阻加热元件．（以上三空均填“铜丝”或“镍洛合金丝”）‎ ‎【考点】影响电阻大小的因素；电热．.‎ ‎【专题】应用题；电压和电阻；电能和电功率．‎ ‎【分析】（1）电阻是导体对电流的一种阻碍作用，所以在其它条件相同的情况下，导体的电阻越大，通过的电流就越小，灯泡越暗；‎ ‎（2）利用焦耳定律结合控制变量法分析解答哪个更适合制作加热元件．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）根据生活经验可知，长短、粗细都相同的铜丝和镍铬合金丝，铜丝的电阻小，所以把铜丝接入电路中灯泡更亮一些，说明镍铬合金丝的电阻更大；‎ ‎（2）根据Q=I2Rt可知，在同样电流和相同的通电时间情况下，镍铬合金丝产生的热量多，故镍铬合金丝更适合制作电阻加热元件．‎ 故答案为：铜丝；镍铬合金丝；镍铬合金丝．‎ ‎【点评】本实验涉及了一种实验方法﹣转换法：对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量（电阻），用一些非常直观的现象（灯泡亮度）去认识或用易测量的物理量间接测量．‎ ‎　‎ ‎15．（2分）“彩球温度计”是一种家居装饰品．如图所示，在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体，将一些体积相同的小球，按照密度大小排序，依次沉入液体中，球上标有设定好的温度用来读数．当外界气温降低时，容器内液体的体积变小、密度　变大　（填“变大”、“变小”或“不变”），小球受到的浮力变大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温．根据图中小球的位置可以判断，浮起的三个小球中　C　（填字母）球的密度最大．‎ ‎【考点】物体的浮沉条件及其应用；密度公式的应用．.‎ ‎【专题】应用题；密度及其应用；浮沉的应用．‎ ‎【分析】（1）容器内的液体质量一定，体积变小，利用密度公式进行定性分析即可判断；‎ ‎（2）浸没液体中的物体，如果物体的密度大于液体的密度，物体将下沉；如果物体的密度小于液体的密度，物体将上浮；如果物体的密度等于液体的密度，物体将悬浮．据此分析判断．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）当外界气温降低时，容器内的液体质量不变，体积变小，由ρ=可知密度变大；‎ ‎（2）当外界气温降低时，液体的密度变大，当液体的密度大于小球的密度时，小球就上浮，按小球上浮的先后顺序，先上浮的小球的密度较小，后上浮的小球的密度较大，所以浮起的三个小球中C球的密度最大．‎ 故答案为：变大；C．‎ ‎【点评】本题考查了密度公式、物体浮沉条件的应用，认真审题，灵活利用好物体浮沉与密度的关系是关键．‎ ‎　‎ ‎16．（2分）利用U形管液面高度差的大小关系，可以帮助我们比较一些物理量的大小．‎ ‎（1）将液体压强计的探头分别放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，U形管液面的高度差相同，如图甲所示，则ρ1　＜　ρ2；‎ ‎（2）速度是v1和v2的气流，分别经过与U形管左端相连的管子时，U形管液面的高度差如图乙所示，则v1　＞　v2．（以上两空均填“＞”、“=”或“＜”）‎ ‎【考点】液体压强计算公式的应用；流体压强与流速的关系．.‎ ‎【专题】应用题；压强、液体的压强；气体的压强、流体压强与流速的关系．‎ ‎【分析】（1）U形管中液柱的高度差表示了压强的大小，从图中可以看出压强的大小是相同的，再结合浸没的深度和p=ρgh可判断哪个杯中的液体密度小；‎ ‎（2）没有吹风时，左右两管上方的压强相同都等于大气压强，当管子中有气体通过时，增大左管上方流速，减小左管上方的压强，液体在压强差作用下移动形成高度差，据此进行解答．‎ ‎【解答】解：（1）由图甲可知，两U形管中液柱的高度差相同，说明压强相同，且两液体中左侧金属盒位置较深，‎ 由p=ρgh的变形式ρ=可知，左侧液体的密度小于右侧液体的密度，即ρ1＜ρ2；‎ ‎（2）由图乙可知，左侧U形管液面的高度差较大，说明左侧U形管中左侧液面上方压强较小，‎ 由流速越大的位置压强越小可知，左侧管子中气体的流速较大，即v1＞v2．‎ 故答案为：（1）＜；（2）＞．‎ ‎【点评】本题考查了液体压强公式的应用以及流速与压强的关系，知道U形管中液柱的高度差表示了压强的大小是关键．‎ ‎　‎ ‎17．（2分）出于对安全和环保的考虑，沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所．烧烤的主要原料是木炭，已知它的热值是3.4×102J/kg，那么84g的木炭完全燃烧放出　2.856×106　J热量，如果这些热量全部被水吸收，则能使初温为20℃，质量为17kg的水，温度升高到　60　℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．‎ ‎【考点】燃料的热值；热量的计算．.‎ ‎【专题】应用题；比热容、热机、热值．‎ ‎【分析】（1）利用Q放=mq求出木炭完全燃烧放出的热量；‎ ‎（2）已知水吸收的热量，知道水的比热容和水初温，利用吸热公式可求出水的末温．‎ ‎【解答】解：（1）木炭完全燃烧放出的热量：‎ Q放=mq=0.084kg×3.4×107J/kg=2.856×106J，‎ ‎（2）由题知，Q吸=Q放=2.856×106J，‎ 由Q吸=cm△t可得：‎ ‎△t===40℃；‎ 因此水的末温为：20℃+40℃=60℃．‎ 故答案为：2.856×106；60．‎ ‎【点评】本题综合考查了热量计算公式的应用和燃料燃烧放出热量的计算，利用好Q吸=Q放是关键，因条件已给出，难度不大．　　21*cnjy*com ‎　‎ 三、解答题（18题8分，19题10分，20题2分，21题4分，22题4分，23-25题各6分）‎ ‎18．（8分）如图所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R0的阻值为20Ω，变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样，电流表所用量程为0～0.6A．21·世纪*教育网 ‎（1）当S、S1闭合、S2断开，R1的滑片P1移到b端时，电压表示数为2V，电流表示数为0.2A，求R1的最大阻值．‎ ‎（2）当S、S1、S2都闭合，R1的滑片P1移到a端时，在保证各元件安全的条件下，求R2的最大电功率．21*cnjy*com ‎【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．.‎ ‎【专题】计算题；电路和欧姆定律；电能和电功率．‎ ‎【分析】（1）当S、S1闭合、S2断开，R0与R1串联，R1的滑片P1移到B端时，R1连入阻值最大，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R1的最大阻值；‎ ‎（2）当S、S1、S2都闭合，R1的滑片P1移到a端时，R2与R0并联，由电流表量程和R2的规格确定R2的最大电流，由P=UI计算R2的最大电功率．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）由电路图知，当S、S1闭合、S2断开，R1的滑片P1移到b端时，R0与R1的最大阻值串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，‎ 串联电路中电流处处相等，即I1=0.2A，‎ 由I=可得，R1的最大阻值：‎ R1===10Ω；‎ ‎（2）由电路图知，当S、S1、S2都闭合，R1的滑片P1移到a端时，R2与R0并联，电流表测干路电流，‎ 由并联电路电压特点知：U=U0=U2=6V，‎ 由题知，电流表量程0～0.6A，R2的允许通过最大电流为1A，‎ 根据并联电路的电流特点可知干路的最大电流为0.6A，‎ 所以通过R2的最大电流为：I2大=I总大﹣I0=I总大﹣=0.6A﹣=0.3A，‎ 所以R2的最大电功率：P2最大=UI2大=6V×0.3A=1.8W．‎ 答：（1）R1的最大阻值为10Ω．‎ ‎（2）当S、S1、S2都闭合，R1的滑片P1移到a端时，在保证各元件安全的条件下，R2的最大电功率1.8W．【出处：21教育名师】‎ ‎【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律公式及电功率公式的应用，根据并联电路特点和电表量程确定R2的最大电流是关键．‎ ‎　‎ ‎19．（10分）如图所示，是起重机吊臂上滑轮组的示意图．用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上，若每块石板的重力均为1.2×104‎ N．当滑轮组一次提升一块石板时，钢丝绳的拉力F的功率为3000W，此时滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和钢丝绳的重力，求：‎ ‎（1）在此过程中，石板匀速上升时的速度是多少？‎ ‎（2）若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉力F是多少？‎ ‎【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率．.‎ ‎【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）由η=计算总功，由P=计算时间，由v=石板上升速度；‎ ‎（2）由W额=G动h=W总﹣W有计算动滑轮重力；‎ 由图知，通过动滑轮绳子段数n，不计摩擦和钢丝绳的重力，由F=（G物+G动）计算提升两块石板的拉力F．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）根据η==可得总功：‎ W总===3×104J，‎ 由P=可得拉起古板的时间：‎ t===10s，‎ 所以古板的上升速度：‎ v====0.2m/s；‎ ‎（2）由W额=G动h=W总﹣W有可得动滑轮重力：‎ G动===3000N，‎ 由图知，通过动滑轮绳子段数n=3，不计摩擦和钢丝绳的重力，‎ 由F=（G物+G动）可得，当滑轮组一次提升两块石板时拉力为：‎ F=×（2×1.2×104N+3000N）=9000N．‎ 答：（1）在此过程中，石板匀速上升时的速度是0.2m/s；‎ ‎（2）若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉力F是9000N．‎ ‎【点评】本题考查了对有用功、额外功、总功的认识和理解、机械效率和功率公式的应用，计算动滑轮重力、不计摩擦和钢丝绳的重力时用好F=（G物+G动）是解题的关键．‎ ‎　‎ ‎20．（2分）如图所示，将两个发光二极管极性相反的并联起来，并与手摇交流发电机串联．摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法中正确的是　BC　（填字母）‎ A．发电机的工作原理是电流的磁效应 B．线圈转动时，两个发光二极管会交替发光 C．线圈转动加快，发光二极管会变得更亮 D．线圈转动过程中，电能转化为机械能．‎ ‎【考点】电磁感应；半导体的特点．.‎ ‎【专题】实验题；电动机、磁生电；粒子与宇宙、材料世界．‎ ‎【分析】（1）解答本题应掌握：发电机的原理是电磁感应现象，其发出的电为交变电流；‎ ‎（2）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出．如果反向，二极管将不亮．‎ ‎（3）感应电流的强弱与线圈的转速、磁场强弱及线圈的匝数有关．‎ ‎（4）发电机是将机械能转化为电能．‎ ‎【解答】解：‎ A、把发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可观察到小灯泡发光，即发电机是利用电磁感应现象的原理制成的；故A错误；【来源：21cnj*y.co*m】‎ B、由于发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，缓慢转动线圈，两个发光二极管交替发光，表明发电机发出的电流的方向是变化的，故是交变电流．故B正确；‎ C、加快线圈的转动速度，感应电流变大，故灯泡变亮；故C正确；‎ D、线圈转动过程中，机械能转化为电能．故D错误．‎ 故答案为：BC．‎ ‎【点评】解答本题要知道手摇发电机的原理，了解二极管的单向导电性，知道能源的基本分类方法，综合性强，是一道值得关注的好题．‎ ‎　‎ ‎21．（4分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将焦距为10cm的凸透镜放在光具座中央，调节烛焰，凸透镜和光屏的中心在同一高度．‎ ‎（1）实验中各器材的摆放位置如图甲所示，若要研究物距大于2倍焦距时，凸透镜的成像特点，则接下来的操作应该是　c　（填字母）‎ a．蜡烛，凸透镜的位置保持不变，移动光屏直到找到清晰的像 b．光屏位置保持不变，将蜡烛移至15cm刻线处，移动凸透镜直到找到清晰的像 c．凸透镜位置保持不变，将蜡烛移至15cm刻线处，移动光屏直到找到清晰的像 ‎（2）凸透镜能成等大的像吗？为了在实验中准确的比较像和物的大小关系，小明采用了以下的做法：‎ ‎①将白纸铺在水平桌面上，把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上，用笔在纸上画出蜡烛的“像”．请你依据平面镜成像特点，在图乙中画出A点在平面镜中的像A′的位置，并画出入射光线AO的反射光线．‎ ‎②将画有烛焰“像”的纸　倒　（填“正”或“倒”）贴在光屏上，这样便能在接下来的实验中准确的比较像和物的大小关系．‎ ‎【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．.‎ ‎【专题】探究题；探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）当物体在二倍焦距以外时，通过凸透镜成倒立、缩小的实像，实像在一倍焦距和二倍焦距之间；‎ ‎（2）①平面镜所成的像是物体发出光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交形成的，故在平面镜成像中，反射光线的反向延长线过像点，由此可画出反射光线；‎ ‎②当物体在二倍焦距点时，通过凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距，据此进行分析．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）由题意知，凸透镜的焦距f=10cm，若要研究物距大于2倍焦距时，凸透镜的成像特点，应进行的操作是，凸透镜位置保持不变，将蜡烛移至凸透镜的2倍焦距之外，即蜡烛移到刻度尺的25cm刻线的左边，移动光屏直到找到清晰的像，故c正确；‎ ‎（2）①作出A点关于平面镜的对称点A′即A的像，连接A′O并沿长，在镜面左侧部分就是反射光线，再标上箭头即可，如图所示：‎ ‎②根据凸透镜的成像规律可知，当u=2f时，物体通过凸透镜成倒立等大的实像，所以比较像和物的大小关系，应将画有烛焰“像”的纸倒贴在光屏上．‎ 故答案为（1）c；（2）①见上图；②倒．‎ ‎【点评】本题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了成像规律及实验中的有关问题及解决方法，在掌握基本知识的同时，应学习灵活运用．‎ ‎　‎ ‎22．（4分）如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置，烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B，将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中，同时加热．用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间．表1是小明记录的实验数据．‎ 表 液体 质量/g 初温/‎ 加热时间/s 末温/‎ A ‎60‎ ‎20‎ ‎45‎ B ‎60‎ ‎20‎ ‎120‎ ‎45‎ ‎（1）组装器材时，应将温度计固定在适当的位置，不要碰到烧杯和　电加热器　．‎ ‎（2）加热液体A所用的时间如图2所示，为　80　S．‎ ‎（3）上述实验中，加热时间较长的液体，其比热容较　大　（填“大”或“小”）．‎ ‎（4）小红想用与小明不同的方法进行实验，则她在实验中应控制　加热时间　（填“加热时间”或“升高温度”）相同．21教育名师原创作品 ‎【考点】探究比热容的实验．.‎ ‎【专题】实验探究题；实验分析法；探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）温度计使用时要注意三点：玻璃泡要全部浸没于被测液体中，不能触及容器底和容器壁；读数时视线与刻度垂直；示数稳定后再读数；‎ ‎（2）根据秒表的结构和刻度盘的单位进行分析，即小刻度盘的单位是min，大刻度盘的单位是s，然后读出时间．‎ ‎（3）加热时间的长短表示了物体吸收热量的多少，质量相同的不同物质，升高相同温度，加热时间长，吸收的热量多，比热容大；‎ ‎（4）用相同的酒精灯对液体加热，在相等时间内液体吸收的热量相等．‎ ‎【解答】解：（1）温度计测量温度时，要让玻璃泡与被测物体充分接触，但不能接触到容器底或容器壁或加热器；‎ ‎（2）图示测量时间的工具为秒表，即大盘刻度单位为s，小盘刻度为分，所以现在的时间是1min20s=80s；‎ ‎（3）由表知：AB两种液体升高相同的温度25℃时，A液体用时80s，B液体用时120s，B液体升温慢，B液体吸收的热量多，由公式c=知，B液体的比热容大；‎ ‎（4）实验用相同的酒精灯对AB加热，在相等时间内，AB吸收的热量相等，所以控制加热时间相同也就是控制吸收相同的热量．‎ 故答案为：（1）电加热器；（2）80；（3）大；（4）加热时间．‎ ‎【点评】此题考查了温度计的使用、停表的读数以及我们对于实验数据的分析能力，考查了对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活．‎ ‎　‎ ‎23．（6分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中：‎ ‎（1）如图所示是小明连接的实物图，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在途中连接错误的那根导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（导线不可交叉）‎ ‎（2）解决以上问题后，小明在开关闭合前，先将变阻器的滑片P置于　B　（选填“A”或“B”）端，再闭合开头，此时发现电流表有示数，电压表无示数．随后在将滑片P向终点移动的过程中，发现电流表示数变大，电压表人无示数，则发生此现象的原因可能是　AC　（填字母）‎ A．电阻R短路 B．电流表短路 C．电压表断路 D．滑动变阻器断路 ‎（3）电路连接正确后，小明闭合开关调节变阻器的滑片P，直到电压表的示数为3V，记录电流表示数．接下来断开开关，只取下阻值为5Ω的电阻R，把它依次更换成阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，并在实验中分别读取相应的电流表的示数，记录在表中．‎ 试验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 电流I/A ‎0.6‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.24‎ ‎0.2‎ 电阻R/‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎（4）在评估交流环节中，小明通过分析表中数据发现上述实验过程并不科学，因为在改变电阻的同时，没有控制其　电压　不变．‎ ‎【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．.‎ ‎【专题】实验题；探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）探究电流与电阻的关系时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压，据此判断需要改动的导线；‎ ‎（2）为了安全，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；‎ 根据电流表和电压表有无示数判断电路的故障所在；‎ ‎（4）探究电流与电阻关系时，需保持电阻两端电压不变，根据欧姆定律的应用和表中数据可知定值电阻两端电压变化情况．‎ ‎【解答】解：（1）滑动变阻器与定值电阻相连的导线应该去掉，将电流表负接线柱与定值定值的右接线柱相连；如下图所示：‎ ‎（2）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；‎ 滑片移动过程中，电流表始终有示数，说明电路为通路；电压表始终无示数，说明与电压表并联的电阻处短路或电压表断路，故选AC；‎ ‎（4）根据表中数据和U=IR可知，定值电阻两端电压都不相同，而探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此本实验不科学的原因是没有控制定值电阻两端电压不变．‎ 故答案为：（2）B；AC；（4）电压．‎ ‎【点评】此题主要考查的是控制变量法在物理实验中的运用和电路故障的分析，以及串联电路分压规律的应用．考查的知识点比较多，比较全面，属于中考的常见题型．‎ ‎　‎ ‎24．（6分）在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究．‎ ‎（1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过分析和计算得出F浮　＜　G排（填“＞”、“=”或“＜”）的结论，造成这种结果的原因可能是　B　（填字母）．‎ A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作 B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作 C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作 D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作 ‎（2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整．‎ 实验操作：‎ ‎①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节　横梁两端的平衡螺母　，直至天平在水平位置平衡；‎ ‎②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；‎ ‎③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下滑，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态．‎ 分析论证：‎ ‎①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现　自动恢复平衡　现象，则可以说明G蜡=G排．‎ ‎②因为蜡块在水中漂浮，所以F浮　=　G蜡（填“＞”、“=”或“＜”）．‎ ‎③由此可以得出结论．‎ ‎【考点】探究浮力大小的实验．.‎ ‎【专题】探究题；探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）根据图中数据计算出物体受到的浮力和物体排开的液体受到的重力，进行比较；‎ 根据阿基米德原理：物体所受浮力等于其排开水的重力，即可做出判断；‎ ‎（2）①使用天平前，把天平放在水平桌面上，把游码拨到标尺的左端零刻度线，然后调节天平横梁在水平位置平衡；‎ ‎①根据漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；根据物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力进行分析；‎ ‎②根据漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力进行分析．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）观察图示可知，物体受到的浮力为：F浮=F1﹣F2=1.8N﹣1.6N=0.2N；物体排开的水的重力为：G排=F3﹣F4=0.55N﹣0.3N=0.25N；‎ 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，即：F浮=G排，而实际测量时得出F浮＜G排；说明物体排出的水的重力大于物体受到的浮力，‎ 造成此现象的原因是：在步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作，故选B；‎ ‎（2）①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节平衡螺母，直至天平在水平位置平衡；‎ ‎②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；‎ ‎③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下滑，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态．‎ 分析论证：‎ ‎①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，根据物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力可知，如果天平横梁能够自动恢复平衡，则可以说明G蜡=G排；‎ ‎②因为蜡块在水中漂浮，根据二力平衡的知识可知F浮=G蜡．‎ ‎③由此可以得出结论．‎ 故答案为：（1）＜；B；（2）①横梁两端的平衡螺母；①自动恢复平衡；②=．‎ ‎【点评】本题目就是考查学生对探究影响浮力大小因素的实验，还有学生对图片的分析能力，控制变量法应用的灵活程度．‎ ‎　‎ ‎25．（6分）小明家新买了一台多功能LED台灯，其结构如图甲所示．S1是控制LED灯的开关，USB接口可以给手机充电．小明发现即使S1断开，USB接口也能正常使用．安全开关S2位于台灯底部的前端，当台灯倾斜，S2离开桌面时，它会自动断开，切断台灯的电源．‎ ‎（1）根据以上信息，请用笔画线代替导线，将图乙中的电路元件接入电路．‎ ‎（2）晓明对开关S2很感兴趣，并开始研究其功能．它将台灯点亮，并保持支架和灯头的夹角不变，试着向后调整支架的位置，当达到图丙所示的位置时，台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起，此时S2断开，台灯熄火．如果把台灯看做是杠杆，此时恰好平衡，则动力臂　大于　（填“大于”、“等于”或“小于”）阻力臂．‎ 接下来，小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔，这时台灯底座重新落回桌面，S2闭合，台灯亮起．当他再从笔筒中取出这只笔时，台灯底座前端翘起，再次熄灭．‎ ‎（3）小明设想：如果利用安全开关S2，制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置，这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患．‎ 经过思考小明只借助了湿巾和少量的水，结合学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置．以下是小明给的设计方案，请将其补充完整．‎ ‎①抽取一张湿巾放进空笔筒中，并把手机数据线插入台灯底座的USB接口，手机开始充电．‎ ‎②慢慢向后调节支架，同时观察手机充电的情况，直至手机刚好　停止充电　．‎ ‎③保持支架和灯头的位置不变，　向笔筒中的湿巾倒入适量的水，台灯平衡　，使开关S2闭合．‎ ‎④一段时间后，台灯底座前端自动翘起，开关S2切断电路．在不改变支架和灯头位置的前提下，若要缩短充电时间，可采用的方法是　减少笔筒中水的质量　．‎ ‎【考点】串、并联电路的设计．.‎ ‎【专题】应用题；作图题；电流和电路；探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）串联电路各用电器相互影响，并联电路各支路间互不影响，开关与被控制元件串联．由此分析判断灯与USB接口的连接方式、两开关的作用，画出电路图；‎ ‎（2）力臂是支点到力的作用线的距离，由图丙可知两力臂长比较即可；‎ ‎（3）利用杠杆的平衡条件，当充电时间与湿巾中水的蒸发的时间相同时，台灯恰好倾斜，S2断开自动断开电源设计．2-1-c-n-j-y ‎【解答】解：‎ ‎（1）S1是控制LED灯的开关所以S1与IED灯串联；S1断开，USB接口也能正常使用，说明LED灯与USB接口并联；S2断开，切断台灯的电源，所以S2在干路上，由此连接电路如图所示：‎ ‎（2）由图丙知，支点在O处，作出动力G1和阻力G2的力臂，如图所示：‎ 由图知，动力臂大于阻力臂；‎ ‎（3）将笔筒中放入纸巾，加入适量水，放在底座上，当水蒸发的后，其重力减小，根据杠杆的平衡条件，当动力与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积时杠杆失去平衡，如果充电时间与水蒸发时间相同时，底座前端刚好翘起，此时S2断开，切断台灯的电源．若笔筒中水的质量越少，水蒸发时间短，台灯失去平衡的时间越短，即充电时间越短．‎ 设计方案：‎ ‎①抽取一张湿巾放进空笔筒中，并把手机数据线插入台灯底座的USB接口，手机开始充电．‎ ‎②慢慢向后调节支架，同时观察手机充电的情况，直至手机刚好停止充电．‎ ‎③保持支架和灯头的位置不变，向笔筒中的湿巾倒入适量的水，台灯平衡，使开关S2闭合．‎ ‎④一段时间后，台灯底座前端自动翘起，开关S2切断电路．在不改变支架和灯头位置的前提下，若要缩短充电时间，可采用的方法是：减少笔筒中水的质量．‎ 故答案为：（1）见上图；（2）大于；（3）②停止充电；③向笔筒中的湿巾倒入适量的水，台灯平衡；④减少笔筒中水的质量．【来源：21·世纪·教育·网】‎ ‎【点评】本题考查了电路图设计、力臂的认识和理解、以及杠杆平衡条件的应用，第三问巧妙的利用水的蒸发与杠杆的平衡条件结合起来，体现了物理在生活中的实际应用，考查学生运用知识的能力，是一道好题．‎