湖南省娄底市中考物理试卷 含解析 21页

2016 年湖南省娄底市中考物理试卷 　一、单选题（每小题 3 分，满分 30 分。每小题给出的选项中，只有一个是正确的） 1．（3 分）下列物理量的认识中，最接近实际的是（　　） A．我国家庭电路的电压为 380V B．初中物理课本的长度为 26cm C．冷冻室里冰淇淋的温度为 10℃ D．一个普通中学生的质量约为 500kg 2．（3 分）下列说法中正确的是（　　） A．原子核在常温下就能发生轻核的聚变 B．太阳的能量来自大量的氖核的裂变 C．核电站内的核反应堆是可控制的铀核裂变 D．煤、石油、天然气都属于可再生能源 3．（3 分）下列对光现象描述的正确的是（　　） A．“手影”形成的原因是光的直线传播 B．日食形成是光的色散现象 C．人离平面镜越近，镜中所成的像越大 D．在医院的手术室，病房里常用红外线来杀菌 4．（3 分）物理与生活息息相关，以家庭厨房为例。下列有关物理量现象表述错误的是（　　） A．切菜用的菜刀磨得很锋利﹣﹣是为了增大压强 B．挂轻小物品的吸盘﹣﹣与大气压有关 C．正常使用的筷子﹣﹣属于省力杠杆 D．厨房底面上铺的防滑垫﹣﹣是为了增大摩擦 5．（3 分）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉，迅 速下压活塞 ，硝化棉燃烧。下列说法正确的是（　　） A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 B．通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能 C．硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高 D．硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中。机械能转化为内能，使筒内空气的温度升高 6．（3 分）关于下列各图说法，正确的一组是（　　） （1）撑杆跳高主要是利用撑杆弯曲时的弹性势能，使运动员跳得更高 （2）物理学家奥斯特给导线通电时，下方的磁针发生偏转，证实了电流的周围存在着磁场 （3）水果电池将化学能转化为电能 （4）教室墙上的扬声器课间发出悠扬的声音，是把声信号转换成电信号。 A．（1）（4） B．（2）（4） C．（1）（2）（3） D．（1）（3）（4） 7．（3 分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（　　） A．扣排球时使球的运动方向发生改变，表明力可以改变物体的运动状态 B．骑自行车上坡时用力蹬几下，是为了增大惯性 C．静止在桌面上的茶杯，受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力 D．在月球上不能用弹簧测力计测力的大小 8．（3 分）电动车已成为短途交通的常用工具，下列说法正确的是（　　） A．在水平道路上减速行驶时，电动车的动能减小、机械能不变 B．行驶过程中，驾驶员相对电动车是运动的 C．轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 D．电动车紧急刹车时驾驶员的上身向后仰 9．（3 分）小明家记录 5 月初电能表示数为 1432.7 度，电能表的部分 示 数及 6 月初的示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变 50 次的交流电路 C．小明家 5 月初至 6 月初消耗的电能是 105kW•h D．若电能表转盘在 10min 内转过 250 转，则用电器的总功率为 1kW 10．（3 分）某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了 像到凸透镜的距离 v 跟物体到凸透镜的距离 u 之间的图象，如图所 示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 4cm B．当 u=3.5cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当 u=5cm 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜 3cm 处移动到 8cm 处的过程中，像逐渐变小 　二、填空题（共 6 小题，每空 2 分，满分 24 分） 11．（4 分）德国物理学家　 　总结出导体中电流跟电压和电阻之间的 定量关系，为了纪念他，人们将他的名字命名为　 　的单位。 12．（4 分）在珠穆朗玛峰上，水沸腾的温度只有 72℃，是因为高山上的　 　低，所以水的 沸点　 　（填“高”或“低”） 13．（4 分）如图是手摇节能 LED 手电筒，它可在无电的情况时手摇发电，是一款永远有电、 无需更换灯泡的手电筒。手摇发电时利用了　 　原理，将机械能转化为　 　能。 14．（4 分）据新华社 5 月 22 日点，“蛟龙”号载人潜水器 22 日成功完成在雅浦海沟的最后一次 科学应用下潜，最大下潜深度达 6580m．潜水器在下潜的过程中，受到的压强　 　（选填“ 变小”、“变大”或“不变”），当下潜至最深处时所受到的海水压强是　 　Pa，海水的密度约为 1.0×103kg/m3，g=10N/kg。 15．（4 分）在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如 图所示），它是利用声音可以在　 　中传播来工作的。若海水的深度是 6.75km，声音在海 水中的传播速度是 1500m/s，则测位仪发出信号后需经过　 　秒才能接收到信号。 16．（4 分）如图所示的电路中，电源电压 6V 保持不变，定值电阻 R1 为 10Ω，滑动变阻器 R 的 最大值为 20Ω，当开关 S 闭合，滑片由右端向最左端滑动的过程中，电流表示数　 　（选填 “变小”、“变大”或“不变”），在此过程中电压表示数的变化范围是　 　V。 　 三、作图与实验探究（共 4 小题，满分 26 分。17 题 4 分，18 题 6 分、19 题 8 分，20 题 8 分） 17．（4 分）（1）小明的妈妈喜欢在家中养花，小明想让室外太阳光照射到盆中花上的 B 处， 如图 1，请你在图中把光路图补充完整，并过 A 点画出放置的平面镜。 （2）如图 2 所示，小明利用滑轮组来提升重物，请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法。 18．（6 分）小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材（斜面、木块、不 同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助完成如下实验方案： （1）实验中小球重力势能的大小可通过观察　 　的大小来判断。 （2）实验中小明进行了如图中 4 步操作，由　 　（填序号）图可探究重力势能的大小与物 质的高度有关。 （3）通过比较分析可以得出的结论是重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 （4）实验时若木块与水平面间无摩擦则不能得出结论，原因是　 　。 19．（8 分）实验室常用盐水来做浮力实验，小明学习了浮力实验后，利用密度测量的知识在 家里设计了一个测定盐水密度的实验。 所用器材用：一个边长为 a 的正方体小塑料块，两个菜碗，一把刻度尺，水和盐水。 小明拟定的实验步骤如下： A．往一只菜碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块的水面位置处做 上标记； B．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度 h； C．往另一只菜碗中加入适量的盐水，让正方体小塑料块漂浮在液面上，在小塑料块的液面位置 处做上标记； D．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料边上量出其浸没在盐水中的深度 l，已知水的密度 为 ρ，则： （1）正方体小塑料块漂浮在水平面上时所受浮力大小为　 　，由此可以求出小塑料块的质 量 m=　 　； （2）正方体小塑料块所受水的浮力 F1　 　所受盐水的浮力 F2（选填“大于”、“等于”或“小于 ”）； （3）求出盐水的密度 ρ′=　 　。 20．（8 分）用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题。 （1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和　 　。 （2）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受 热均匀，而且萘的温度上升速度较　 　（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。 （3）将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求？ 　 　，　 　。实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是　 　。 （4）给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白汽”冒出，“白汽”是　 　（填序号） A．水蒸气 B．小水珠 （5）图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象中可看出，萘是　 　（选填“晶体”或“ 非晶体”），从开始熔化到完全熔化，大约持续了　 　min。 　 四、综合题（共 2 小题，满分 20 分） 21．（8 分）电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻 R 随温度变化的关系 图象。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测 定某一环境的温度，使用的器材有：半导体电阻 R、电源、电流表（0﹣100mA）、开关、定值 电阻 R0（100Ω）、导线若干。 （1）定值电阻 R0 在电路中的作用是什么？　 　。 （2）当环境温度为 10℃，电流表的读数为 0.02A，求电源电压。 （3）当电流表的读数为 0.04A 时，求当时的环境温度。 （4）当环境温度为 100℃时，半导体电阻 R 在 100s 内消耗的能量是多少？ 22．（12 分）荣威 e950 插电式混合动力汽车于今年 3 月正式上市，百公里平均油耗约 1.7 升。 它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车 加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗。两种动力 系统也可独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车不同：只使用电力时，由电动机提供动 力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存 电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为 1440N，求： （1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？ （2）该汽车匀速行驶 100km 过程中牵引力做的功为多少？ （3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为 80%，汽车匀速持续 行驶的最大距离是多少 km？ （4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为 5.0×107J/L（即焦耳/升） ，汽油机的效率为 24%，汽车匀速行驶 100km 的油耗是多少升。 电池容量 44kW•h 充电电压 220V 充电电流 20A 输出电压 150V 　 2016 年湖南省娄底市中考物理试卷 参考答案与试题解析 　 一、单选题（共 10 小题，每小题 3 分，满分 30 分。每小题给出的选项中，只有一个是正确的 ） 1．（3 分）下列物理量的认识中，最接近实际的是（　　） A．我国家庭电路的电压为 380V B．初中物理课本的长度为 26cm C．冷冻室里冰淇淋的温度为 10℃ D．一个普通中学生的质量约为 500kg 【解答】解：A、我国家庭电路电压为 220V，故 A 错误； B、初中物理课本的长度为 26cm，故 B 正确； C、冷冻室里冰淇淋的温度为﹣10℃，故 C 错误； D、一个普通中学生的质量一般约为 50kg 左右，故 D 错误； 故选：B。 　 2．（3 分）下列说法中正确的是（　　） A．原子核在常温下就能发生轻核的聚变 B．太阳的能量来自大量的氖核的裂变 C．核电站内的核反应堆是可控制的铀核裂变 D．煤、石油、天然气都属于可再生能源 【解答】解：A、为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万摄氏度以上，故 A 错误； B、太阳的能量来自大量的氢核的聚变，故 B 错误； C、核电站的核反应堆是可控制的铀核裂变，故 C 正确； D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故 D 错误； 故选：C。 　 3．（3 分）下列对光现象描述的正确的是（　　） A．“手影”形成的原因是光的直线传播 B．日食形成是光的色散现象 C．人离平面镜越近，镜中所成的像越大 D．在医院的手术室，病房里常用红外线来杀菌 【解答】解：A、光被手遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，即手影，是光的直线 传播形成的，故 A 正确； B、日食是由于射向地球的光被月亮挡住了，是由于光的直线传播形成的，故 B 错误； C、平面镜所成像的大小和人离平面镜的远近无关，像和人永远是等大的，故 C 错误； D、在医院的手术室、病房里常用紫外线来杀菌，故 D 错误。 故选：A。 　 4．（3 分）物理与生活息息相关，以家庭厨房为例。下列有关物理量现象表述错误的是（　　） A．切菜用的菜刀磨得很锋利﹣﹣是为了增大压强 B．挂轻小物品的吸盘﹣﹣与大气压有关 C．正常使用的筷子﹣﹣属于省力杠杆 D．厨房底面上铺的防滑垫﹣﹣是为了增大摩擦 【解答】解：A、切菜用的菜刀磨得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强； 故 A 正确； B、吸盘挂钩在使用时，先挤出吸盘里面的空气，吸盘在大气压的作用下被压在墙面上，吸盘在 大气压力的作用下吸在墙上，与大气压有关，故 B 正确； C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故 C 错误； D、厨房底面上铺的防滑垫，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故 D 正确。 故选：C。 　 5．（3 分）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉 燃烧。下列说法正确的是（　　） A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 B．通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能 C．硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高 D．硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中。机械能转化为内能，使筒内空气的温度升高 【解答】解：迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加， 温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的 内能；故 ABC 错误，D 正确。 故选：D。 　 6．（3 分）关于下列各图说法，正确的一组是（　　） （1）撑杆跳高主要是利用撑杆弯曲时的弹性势能，使运动员跳得更高 （2）物理学家奥斯特给导线通电时，下方的磁针发生偏转，证实了电流的周围存在着磁场 （3）水果电池将化学能转化为电能 （4）教室墙上的扬声器课间发出悠扬的声音，是把声信号转换成电信号。 A．（1）（4） B．（2）（4） C．（1）（2）（3） D．（1）（3）（4） 【解答】解： （1）撑杆跳高主要是利用撑杆弯曲时具有的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故能使 运动员跳得更高，故正确； （2）物理学家奥斯特给导线通电时，下方的小磁针发生偏转，证实了电流的周围存在着磁场， 故正确； （3）水果电池将化学能转化为电能的装置，故正确； （4）扬声器能发声，消耗电能，产生声能，是把电信号转换成声信号，故错误。 故正确的是（1）（2）（3）； 故选：C。 　 7．（3 分）下列关于运动和力的说法中，正确的是（　　） A．扣排球时使球的运动方向发生改变，表明力可以改变物体的运动状态 B．骑自行车上坡时用力蹬几下，是为了增大惯性 C．静止在桌面上的茶杯，受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力 D．在月球上不能用弹簧测力计测力的大小 【解答】解： A、力可以改变物体的运动状态，排球运动员扣球，对球施加了力的作用，使球的运动方向发生 了改变，故 A 正确； B、当用力紧蹬几下脚踏板后，自行车的速度增大，因此自行车的动能就会增大，这样就可以有 更多的动能转化为重力势能；不是为了增大自行车的惯性，故 B 错误； C、茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力是作用在一个物体上，所以重力和支持力是一对平衡力 ，故 C 错误； D、在月球上，重力相当于地球的六分之一，不同方向的拉力可以通过弹簧测力计测得，故 D 错误。 故选：A。 　 8．（3 分）电动车已成为短途交通的常用工具，下列说法正确的是（　　） A．在水平道路上减速行驶时，电动车的动能减小、机械能不变 B．行驶过程中，驾驶员相对电动车是运动的 C．轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 D．电动车紧急刹车时驾驶员的上身向后仰 【解答】解：A、在水平道路上减速行驶时，由于质量不变，所以电动车的动能减小，电动车的 重力势能不变，机械能变小，故 A 错误； B、电动车行驶过程中，以电动车为参照物，驾驶员相对于电动车的位置没有发生改变，故驾驶 员相当于电动车是静止的，故 B 错误； C、轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故 C 正确； D、正在驾驶电动车的驾驶员，紧急刹车时，人的下半身随着车运动停止，而人的上身由于惯性 会仍然保持原来的运动状态，所以会向前倾，故 D 错误。 故选：C。 　 9．（3 分）小明家记录 5 月初电能表示数为 1432.7 度，电能表的部分示数及 6 月初的示数如图 所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．此电能表适用于电流方向一秒钟改变 50 次的交流电路 C．小明家 5 月初至 6 月初消耗的电能是 105kW•h D．若电能表转盘在 10min 内转过 250 转，则用电器的总功率为 1kW 【解答】解：A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故 A 错误； B、频率为 50Hz 的交变电流，周期 T=0.02s，一个周期内电流方向改变 2 次，所以在 1s 时间内 电流方向改变 100 次，故 B 错误； C、6 月初的示数 1537.7kW•h，5 月初，小明家中的电能表示数 1432.7kW•h，故小明家 5 月初 至 6 月初消耗的电能是 W=1537.7﹣1432.7=105kW•h，故 C 正确； D、电能表的转盘转 250 转消耗的电能为： W= kW•h=0.1kW•h， 该电能表上用电器的功率： P= = =0.6kW，故 D 错误。 故选：C。 　 10．（3 分）某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 跟物 体到凸透镜的距离 u 之间的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 4cm B．当 u=3.5cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当 u=5cm 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜 3cm 处移动到 8cm 处的过程中，像逐渐变小 【解答】解： A、由图知，当物距为 4cm 时，像距也为 4cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于 2 倍焦距时， 成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。 所以 2f=4cm，则 f=2cm．故 A 错误； B、f=2cm，2f=4cm，当 u=3.5cm 时，物距处于 f 和 2f 之间，所以成倒立、放大的实像，故 B 错 误； C、当物距 u=5cm 时，物距大于 2 倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一 原理制成的，故 C 错误； D、把物体从距凸透镜 3cm 处移到 8cm 处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故 D 正确。 故选：D。 　 二、填空题（共 6 小题，每空 2 分，满分 24 分） 11．（4 分）德国物理学家　欧姆　总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪 念他，人们将他的名字命名为　电阻　的单位。 【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量 关系，即：欧姆定律； 为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位； 故答案为：欧姆；电阻。 　 12．（4 分）在珠穆朗玛峰上，水沸腾的温度只有 72℃，是因为高山上的　气压　低，所以水 的沸点　低　（填“高”或“低”） 【解答】解：珠穆朗玛峰海拔高，气压低，根据液体的沸点与气压的关系可知，气压越低，水 的沸点越低。 故答案为：气压，低。 　 13．（4 分）如图是手摇节能 LED 手电筒，它可在无电的情况时手摇发电，是一款永远有电、 无需更换灯泡的手电筒。手摇发电时利用了　电磁感应　原理，将机械能转化为　电　能。 【解答】解：摇动手电筒，手电筒中的线圈就会做切割磁感线运动，从而产生电流，使灯泡发 光，利用了电磁感应现象，将线圈运动的机械能转化为电能。 故答案为：电磁感应；电。 　 14．（4 分）据新华社 5 月 22 日点，“蛟龙”号载人潜水器 22 日成功完成在雅浦海沟的最后一次 科学应用下潜，最大下潜深度达 6580m．潜水器在下潜的过程中，受到的压强　变大　（选填“ 变小”、“变大”或“不变”），当下潜至最深处时所受到的海水压强是　6.58×107　Pa，海水的密 度约为 1.0×103kg/m3，g=10N/kg。 【解答】解：潜水器在水面下不断下潜的过程中，所处深度变大，水的密度 ρ 不变， 根据 p=ρgh 可知受到的水的压强变大； 则最深处时所受到的海水压强： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6580m=6.58×107Pa； 故答案为：变大；6.58×107。 　 15．（4 分）在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如 图所示），它是利用声音可以在　液体　中传播来工作的。若海水的深度是 6.75km，声音在海 水中的传播速度是 1500m/s，则测位仪发出信号后需经过　9　秒才能接收到信号。 【解答】解：（1）声波的传播需要介质，声音可以在固体，液体、气体中传播。“超声测位仪” 是利用声音可以在液体中传播来工作的。 （2）超声波传播的距离 s=2×6.75×103m=1.35×104m， 由 v= 可得接受到超声波所用的时间： t= = =9s。 故答案为：液体；9。 　 16．（4 分）如图所示的电路中，电源电压 6V 保持不变，定值电阻 R1 为 10Ω，滑动变阻器 R 的 最大值为 20Ω，当开关 S 闭合，滑片由右端向最左端滑动的过程中，电流表示数　变大　（选 填“变小”、“变大”或“不变”），在此过程中电压表示数的变化范围是　2V～6　V。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻 R1 与滑动变阻器 R 串联，电压表测定值电阻两端的电压 ，电流表测电路中的电流。 （1）当开关 S 闭合，滑片由右端向最左端滑动的过程中，接入电路中电阻变小，电路中的总电 阻变小， 由 I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大； （2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小， 因串联电路中总电阻等于各分电压之和， 所以，电路中的最小电流： I= = =0.2A， 电压表的最小示数： U1=IR1=0.2A×10Ω=2V， 当滑片位于左端时，电路为定值电阻的简单电路，电压表测电源的电压，则电压表的最大示数 为 6V； 所以，在此过程中电压表示数的变化范围为 2V～6V。 故答案为：变大；2V～6。 　 三、作图与实验探究（共 4 小题，满分 26 分。17 题 4 分，18 题 6 分、19 题 8 分，20 题 8 分） 17．（4 分）（1）小明的妈妈喜欢在家中养花，小明想让室外太阳光照射到盆中花上的 B 处， 如图 1，请你在图中把光路图补充完整，并过 A 点画出放置的平面镜。 （2）如图 2 所示，小明利用滑轮组来提升重物，请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法。 【解答】解：（1）连接 AB，此线即为反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分 线，即为法线；再作一条线段与法线垂直，该线段的位置即为镜子的位置。 如下图： （2）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图 所示： 　 18．（6 分）小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材（斜面、木块、不 同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助完成如下实验方案： （1）实验中小球重力势能的大小可通过观察　木块被推出的距离　的大小来判断。 （2）实验中小明进行了如图中 4 步操作，由　①③或②④　（填序号）图可探究重力势能的大 小与物质的高度有关。 （3）通过比较分析可以得出的结论是重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 （4）实验时若木块与水平面间无摩擦则不能得出结论，原因是　小球和木块将做匀速直线运动 ，不能达到探究的目的　。 【解答】解： （1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少 来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就 越少； （2）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应 选择①③或②④图进行实验； （4）木块因受到摩擦力，最终静止；若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永 远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了。 故答案为：（1）木块被推出的距离；（2）①③或②④；（4）小球和木块将做匀速直线运动， 不能达到探究的目的。 　 19．（8 分）实验室常用盐水来做浮力实验，小明学习了浮力实验后，利用密度测量的知识在 家里设计了一个测定盐水密度的实验。 所用器材用：一个边长为 a 的正方体小塑料块，两个菜碗，一把刻度尺，水和盐水。 小明拟定的实验步骤如下： A．往一只菜碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块的水面位置处做 上标记； B．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度 h； C．往另一只菜碗中加入适量的盐水，让正方体小塑料块漂浮在液面上，在小塑料块的液面位置 处做上标记； D．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料边上量出其浸没在盐水中的深度 l，已知水的密度 为 ρ，则： （1）正方体小塑料块漂浮在水平面上时所受浮力大小为　ρ 水 ga2h　，由此可以求出小塑料块 的质量 m=　ρ 水 a2h　； （2）正方体小塑料块所受水的浮力 F1　等于　所受盐水的浮力 F2（选填“大于”、“等于”或“小 于”）； （3）求出盐水的密度 ρ′=　 ρ 水　。 【解答】解：（1）根据阿基米德原理可知，塑料块受到水的浮力：F1=ρ 水 gV 排=ρ 水 ga2h， 根据漂浮条件可知，塑料块的重力：G=F 浮=ρ 水 ga2h， 塑料块的质量：m= = =ρ 水 a2h； （2）由漂浮条件可知，塑料块漂浮在水中时浮力 1 和漂浮在盐水中时的浮力 F2 都等于塑料块的 重力，所以 F1=F2； （3）塑料块漂浮在盐水中受到的浮力：F2=ρ′g =ρ′ga2l， 则：ρ 水 ga2h=ρ′ga2l， 解得：ρ′= ρ 水。 故答案为： （1）ρ 水 ga2h；ρ 水 a2h； （2）等于； （3） ρ 水。 　 20．（8 分）用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题。 （1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和　秒表　。 （2）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受 热均匀，而且萘的温度上升速度较　慢　（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。 （3）将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求？ 　玻璃泡完全浸没在萘中　，　不能碰到试管壁和底　。实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目 的是　使萘各处的温度一致　。 （4）给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白汽”冒出，“白汽”是　B　（填序号） A．水蒸气 B．小水珠 （5）图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象中可看出，萘是　晶体　（选填“晶体”或 “非晶体”），从开始熔化到完全熔化，大约持续了　10　min。 【解答】解：（1）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要 秒表，所以实验器材还缺少秒表。 （2）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，使萘受热均匀，萘的温度变化 比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度。 （3）温度计在使用时：玻璃泡要全部浸入萘中，不能碰到容器底，也不能碰到容器壁。 为了使物体均匀受热，即使萘各处的温度一致；故在加热过程中需要不断搅拌物体。 （4）烧杯中有“白气”冒出，是烧杯中的水蒸气上升时，遇冷液化成的小水珠。故选 B。 （5）由图象知，该物质在熔化时，有一个吸热且温度不变的水平段。所以这种物质是晶体。 萘在第 25min 到第 35min 时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程， 所以萘熔化经过了 35min﹣25min=10min。 故答案为：（1）秒表；（2）慢；（3）玻璃泡完全浸没在萘中；不能碰到试管壁和底； （4）B；（5）10。 　 四、综合题（共 2 小题，满分 20 分） 21．（8 分）电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻 R 随温度变化的关系 图象。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测 定某一环境的温度，使用的器材有：半导体电阻 R、电源、电流表（0﹣100mA）、开关、定值 电阻 R0（100Ω）、导线若干。 （1）定值电阻 R0 在电路中的作用是什么？　保护电路　。 （2）当环境温度为 10℃，电流表的读数为 0.02A，求电源电压。 （3）当电流表的读数为 0.04A 时，求当时的环境温度。 （4）当环境温度为 100℃时，半导体电阻 R 在 100s 内消耗的能量是多少？ 【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻 R0 串联在电路中，可以防止温度太高半导体电阻 阻值太小时，电路电流过大而损坏电路元件，定值电阻可以保护电路； （2）由图甲可知，环境温度为 10℃时，半导体电阻阻值 R=700Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由 I= 可得，电源的电压： U=I（R+R0）=0.02A×（700Ω+100Ω）=16V； （3）当电流表的读数为 0.04A 时，电路中的总电阻： R 总= = =400Ω， 此时半导体电阻阻值： R′=R 总﹣R0=400Ω﹣100Ω=300Ω， 由图甲可知，环境的温度为 30℃； （4）由图甲可知，环境温度为 100℃时，半导体电阻的阻值 R″=100Ω， 此时电路中的电流： I″= = =0.08A， 半导体电阻 R 在 100s 内消耗的能量： W=（I″）2R″t=（0.08A）2×100Ω×100s=64J。 答：（1）保护电路； （2）电源的电压为 16V （3）当电流表的读数为 0.04A 时，环境温度为 30℃； （4）当环境温度为 100℃时，半导体电阻 R 在 100s 内消耗的能量是 64J。 　 22．（12 分）荣威 e950 插电式混合动力汽车于今年 3 月正式上市，百公里平均油耗约 1.7 升。 它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车 加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗。两种动力 系统也可独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车不同：只使用电力时，由电动机提供动 力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存 电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为 1440N，求： （1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？ （2）该汽车匀速行驶 100km 过程中牵引力做的功为多少？ （3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为 80%，汽车匀速持续 行驶的最大距离是多少 km？ （4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为 5.0×107J/L（即焦耳/升） ，汽油机的效率为 24%，汽车匀速行驶 100km 的油耗是多少升。 电池容量 44kW•h 充电电压 220V 充电电流 20A 输出电压 150V 【解答】解：（1）充电时输入功率： P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW， 由 P= 可知，充满电的时间： t= = =10h； （2）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，汽车受到的牵引力： F′=f=1440N， 该汽车匀速行驶 100km 过程中牵引力做的功： W′=F′s=1440N×100×103m=1.44×108J； （3）蓄电池充满电后，由 η= ×100%可得，获得的机械能即牵引力做的功： W 机械=Wη=44×3.6×106J×80%=1.2672×108J， s′= = =8.8×104m=88km； （4）汽车匀速行驶 100km 过程中牵引力做的功 W′=1.44×108J， 由 η= ×100%可得，汽油完全燃烧释放的热量： Q 放= = =6×108J， 由 Q 放=Vq 可得，消耗汽油的体积： V= = =12L。 答：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要 10h； （2）该汽车匀速行驶 100km 过程中牵引力做的功为 1.44×108J； （3）汽车匀速持续行驶的最大距离是 88km； （4）汽车匀速行驶 100km 的油耗是 12L。