一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题选项中只有一个符合题意） 1．如图所示，在南海、钓鱼岛等海域执行任务的“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波．根据以上信息，下列说法中错误的是（ ）
A．声波具有能量 强声设备发出的声波是超声波 B． 声波能传递信息 C． D．声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散，增大响度 考点： 声音的综合利用． 专题： 声现象． 分析： （1）声音既能够传递信息，又能够传递能量； （2）人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，其中低于20Hz的声波叫做次声波，高于20000Hz的声波是超声波； （3）响度指声音的强弱，由物体振动的振幅决定的，另外还与距离发声体的远近有关． 解答： 解： A、“海巡01”利用声波震慑、驱赶海盗，说明声波能传递能量，该选项说法正确； B、强声设备发出的声波是高频声波，是人耳能够听到的，因此不是超声波，该选项说法不正确； C、发射高分贝的声波可对不法分子起到震慑作用，说明声波能传递信息，该选项说法正确； D、声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度，该选项说法正确． 故选B． 点评： 本题考查了有关声现象的多个知识点，都较容易理解，也是声学中最常考的一些内容，应熟知． 2．（2分）（2015•昆山市一模）关于材料和技术的应用，下列说法中正确的是（ ） A．微波炉是利用电磁波来加热食品的 电视机遥控器是利用紫外线来工作的 B． 超导体没有电阻，所以不适合做输电线 C． D．我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的 考点： 物理常识． 专题： 粒子与宇宙、材料世界． 分析： （1）微波炉是利用电磁波工作的． （2）红外线的主要应用有：红外线照相、红外线夜视仪、红外线加热、红外线摇控等；紫外线也有广泛的应用，它和红外线的特点是不同的，可以用来验钞、杀菌消毒灯等． （3）超导体的电阻为零，电流通过不会放热，所以电能无法转化为内能，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路． 1 / 21
（4）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性． 解答： 解： A、微波炉是利用电磁波来加热食品的，此选项正确； B、电视机遥控器是利用红外线来工作的，此选项错误； C、由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源，此选项错误； D、人们日常生活中使用的二极管是由半导体制成的，此选项错误． 故选A． 点评： 本题考查了半导体、红外线、超导体和微波的知识，综合性较强，属于基础知识的考查． 3．（2分）（2015•昆山市一模）在真空中传播的电磁波具有相同的（ ） A．波长 B． 波速 C． 频率 D． 周期 考点： 波速、波长和频率的关系． 专题： 应用题；信息的传递． 分析： 电磁波的波速是一定的，波长与频率成反比，所以这三者之间的关系式是：c=fλ． 解答： 解：各种不同的电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，都是83×10m/s，但它们的波长与频率成反比，即波越长，频率越小；不同频率的电磁波振动的周期是不相同的，所以选项B、C、D都不正确，只有选项A正确； 故选B． 点评： 此题主要考查电磁波的特点，属于一道基础题． 4．（2分）（2014•黄冈）不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中，球内气体的质量与密度的变化情况是（ ） A．质量增加，密度增加 B． 质量不变，密度减小 质量减小，密度减小 C．D． 质量不变，密度不变 考点： 质量及其特性；密度及其特性． 专题： 密度及其应用． 分析： ①质量是物体本身的一种属性，不随位置、状态、形状、温度的改变而改变； ②气体的质量一定时，体积越大，密度越小； ③大气压随高度的升高而减小． 解答： 解：气球升空过程中，只是位置的改变，球内气体的质量不变； 大气压随高度的升高而减小，气球升空过程中，气球外的气压减小，为保证内外压强相等，所以球的体积增大来减小球内压强，气体的质量不变，体积变大，所以密度变小． 故选B． 点评： 本题通过断线的氢气球升空的过程中，考查了质量是物体本身的一种属性、大气压随高度的变化而变化、质量一定时，体积越大，压强越小，密度越小等知识点． 5．（2分）（2014•嘉兴）如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是（ ）
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A．①② B． ③④ C． ①③ D． ②④ 考点： 磁性、磁体、磁极． 专题： 磁现象、电生磁． 分析： （1）磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质； （2）给带铁芯的螺线管通电，便制作成了电磁铁，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无； （3）导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象． 解答： 解： 图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转，排斥也可以使小磁针偏转，吸引不能说明有磁性，排斥能说明有磁性，题中没有说明是吸引还是排斥，所以不能说明钢棒是否具有磁性； 图②中钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性； 图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强，不能说明钢棒具有磁性； 图④中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性． 能确定钢棒具有磁性的是②④． 故选D． 点评： 此题考查了磁体的基本性质，电磁铁磁性强弱的决定因素和电磁感应等知识点，是一道综合性题目． 6．（2分）（2015•昆山市一模）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．人拉绳做功的功率为75W 滑轮组的机械效率为80% B． 动滑轮重为100N C． D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s 考点： 滑轮（组）的机械效率；功率的计算． 3 / 21
专题： 功、功率、机械效率． 分析： （1）先求出拉力移动的速度，利用P==═Fv求拉力做功的功率； （2）根据η===求出滑轮组的机械效率； （3）绳重和摩擦不计，利用F=G物+G动）求出动滑轮重； （4）图中使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的速度是重物移动速度的3倍，即v′=3v． 解答： 解：因为物体上升的速度v=0.1m/s，n=3，所以绳子移动的速度：v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s；故D正确，不符合题意； 人拉绳做功的功率P═Fv′=250N×0.3m/s=75W，故A正确，不符合题意； 滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；故B正确，不符合题意； 由：F=（G物+G动），得：G动=nF﹣G=3×250N﹣600N=150N，故C错误，符合题意． 故选C． 点评： 此题考查滑轮组绳子拉力的计算、滑轮组的机械效率、功率的计算等，由动滑轮的特点知道：绳子自由端移动的速度与物体上升速度之间的关系是v′=3v，这是本题的突破口；利用好P=Fv是解决本题的关键所在． 7．（2分）（2015•昆山市一模）如图，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．一直变大 B． 保持不变 先变大，后变小 C．D． 先变小，后变大 考点： 杠杆的动态平衡分析． 专题： 简单机械． 分析： 从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果． 解答： 解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，所以动力变大． 当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小． 故F先变大后变小． 故选C． 点评： 本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用．能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键． 4 / 21
8．（2分）（2014•巴中）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出试管口，水蒸气在这个过程中（ ）
A．内能减少，温度不变，在试管口液化成小水滴 内能增加，温度降低，在试管口变成白色的热空气 B． 内能增加，温度升高，在试管口变成白色的烟雾 C． D．内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴 考点： 做功改变物体内能；液化及液化现象． 专题： 热和能． 分析： （1）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减小． （2）物质由气态变成液态的过程叫做液化，气体降低温度可以液化． 解答： 解：给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出管口，在这个过程中，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，在试管口液化成小水滴． 故选D． 点评： 做功改变内能的实质就是内能和其它形式能的转化，物体对外做功，内能转化成机械能，内能减小，温度降低． 9．（2分）（2015•昆山市一模）某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离凸透镜18cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）
10cm 20cm 30cm 40cm A．B． C． D． 考点： 凸透镜成像的应用． 专题： 透镜及其应用． 分析： 从图中知，凸透镜成倒立放大的实像，物距应满足2f＞u＞f，建立不等式后求解． 解答： 解：由图知，成倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，应有2f＞18cm＞f，解得：18cm＞f＞9cm，选项中只有A满足． 故选A． 点评： 本题利用了凸透镜成倒立放大实像时的物距条件求得凸透镜的焦距范围，解答不等式是关键． 10．（2分）（2015•昆山市一模）有关分子热运动，下列说法正确的是（ ）
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A．液体很难被压缩，说明分子间有引力 阴霾天气导致大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动 B． 原子内质子、中子、电子是均匀分布的 C． D．在做墨水滴入水中的扩散试验中，我们用肉眼看不到墨水的分子在运动 考点： 分子的运动． 专题： 分子热运动、内能． 分析： 分子永不停息的做无规则运动；分子间存在相互的引力和斥力；分子间有间隙． 解答： 解：A、液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误； B、阴霾天气导致大量极细微的尘粒悬浮在空中，属于宏观物体的运动，故B错误； C、原子内质子、中子、电子不是均匀分布的，故C错误； D、在做墨水滴入水中的扩散试验中，我们用肉眼看不到墨水的分子在运动，故D正确． 故选D． 点评： 本题考查分子运动的有关问题，相对比较简单，属于基础题． 11．（2分）（2012•渠县校级自主招生）如图所示，灯L1、L2上分别标有“6V 6W”、“6V 3W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光，则甲、乙两电压表的示数之比是（ ）
A．1：1 B． 1：2 C． 2：3 D． 3：2 考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算． 专题： 计算题；压轴题． 分析： 根据电路图知两灯泡串联在电路中，甲表测的是L2两端的电压，乙表测的是电源电压，由电功率公式就会分别算出两灯泡的电阻，根据串联电路的特点，各处的电流相等，由欧姆定律就可求得甲、乙表的示数比值． 解答： 解：由图可以看出，L1、L2串联，甲表测量L2两端的电压，乙表测量电源电压； 由P=得，L1的电阻：R1===6Ω，同理L2的电阻：R2===12Ω； 由于串联电流处处电流相等，由U=IR可得 U甲：U乙=IR2：I（R1+R2）=12Ω：（6Ω+12Ω）=2：3． 故选C． 点评： 本题考查了串联电路的特点、电功率公式及欧姆定律公式的计算，属于常见的基础考题． 12．（2分）（2014•绵阳）在如图所示的电路中，电源两端电压恒定不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由b向a移动的过程中，电压表（ ）
的示数、小灯泡L的亮度分别会怎样变化
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A．变小、不变 C． 变大、变亮 D． 变大、不变 考点： 电路的动态分析． 专题： 电路变化分析综合题． 分析： 首先分析电路，灯泡与定值电阻串联，电压表与电阻的左半部分并联，测左半部分两端的电压，根据欧姆定律分析即可． 解答： 解：由图知，当滑片移动时，接入电路中的电阻大小不变，电路中的电流不变，灯泡的电功率不变，所以灯泡的亮度不变； 当滑片由b向a移动时，与电压表并联的电阻变小，由U=IR得，电压表的示数变小． 故选A． 点评： 此题考查了有关动态电路的分析，能够分析出滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，是解决此题的关键所在． 二、填空题（本题共11小题，每空1分，共26分） 13．（2分）（2014•江西）声音是由于物体的 振动 而产生的，太空授课的声音是通过 电磁波 传回地球的． 考点： 声音的产生；电磁波的传播． 专题： 信息的传递． 分析： 解决此类问题要结合声音的产生和传播进行分析解答： 声音是由物体振动产生的；声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质． 解答： 解：声音是由于物体的振动产生的，太空授课的声音是通电磁波传回到地球； 故答案为：振动；电磁波． 点评： 解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播． 14．（3分）（2013•阜新）发电机的发明，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代．电能属于 二 次能源；如图的四幅图中能说明发电机原理的是 乙 图；在丁图中，铁钉的
B． 变小、变暗 上端是 S 极．
考点： 能源的分类；发电机的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断． 专题： 电动机、磁生电． 分析： （1）能源可分为一次能源和二次能源．一次能源指的是：可以从自然界直接获取的能 7 / 21
源；二次能源指的是：必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源． （2）发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流． （3）利用安培定则判断电磁铁的磁极． 解答： 解：发电机提供的电能是其他形式的能转化而来的，通过一次能源的消耗得到的二次能源． 甲图是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场；乙图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，属于发电机的工作原理；丙图是通电导体在磁场中受到力的作用，属于电动机的工作原理；丁图是探究影响电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验． 用右手握住丁图螺旋管，四指弯曲的方向与电流方向一致，大拇指所指方向为螺旋管的N极．所以上端为S极． 故答案为：二；乙；S． 点评： 本题考查了能源的分类、发电机的原理、安培定则的应用，难度不大． 15．（2分）（2014•贵阳）宇宙大千世界，从宏观到微观，从天体到原子，似乎都有那么多惊人的相同规律．如图所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与 原子 的核式结构模型十分相似，其中，原子核相当于太阳，绕核运动的 电子 就相当于行星．
考点： 人类探究太阳系及宇宙的历程；原子的核式模型． 专题： 粒子与宇宙、材料世界． 分析： 卢瑟福提出的核式结构模型为：原子是由位于原子中心的原子核，及核外绕核转动的一定数目的电子组成的；而原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的． 解答： 解： 原子的结构与太阳系十分相似，位于原子中心的原子核相当于太阳，电子相当于绕太阳运行的行星． 故答案为：原子；电子． 点评： 本题考查原子的核式结构模型与太阳系的相似之处，为考查的热点问题，应熟练掌握． 16．（3分）（2014•遂宁）边长为0.5m的正方体，质量为60kg，当它静止在水平地面上时，对水平地面产生的压强为 2400 Pa；现用如图所示的滑轮组来提升该物体，当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为 75 %，拉力F的功率为 160 W．（g=10N/kg）
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考点： 压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算． 专题： 计算题；压强、液体的压强；机械与功． 分析： （1）知道正方体的质量，利用G=mg求其重力，正方体对水平地面的压力等于重力，求出接触面积，再利用压强定义式求正方体对水平地面的压强； （2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求机械效率； （3）拉力端移动的速度是物体运动速度的2倍，再利用P=Fv求拉力做功功率． 解答： 解： （1）正方体对水平地面的压力： F=G=mg=60kg×10N/kg=600N， 正方体与地面的接触面积： 2S=0.5m×0.5m=0.25m， 正方体对水平地面的压强： p===2400Pa； （2）由图知，n=2，则s=2h， 滑轮组的机械效率： η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=75%； （3）拉力端移动的速度： v=2×0.2m/s=0.4m/s， 拉力做功功率： P===Fv=400N×0.4m/s=160W． 故答案为：2400，75，160． 点评： 本题考查了压强、机械效率、功率的计算，知识点多、综合性强，利用好两个推导公式：一是机械效率η= ×100%，二是功率P=Fv． 9 / 21
17．（3分）（2014•赤峰）一个木箱放在水平面上静止时，木箱受到的支持力与 重 力是一对平衡力；当木箱受到了10N水平推力时，箱子未推动，这时箱子受到的摩擦力 等于 10N（选填“大于”、“小于”、“等于”）；当水平推力增大到15N时，箱子恰好匀速运动；当水平推力增大到20N时，木箱受到的摩擦力为 15 N． 考点： 二力平衡条件的应用． 专题： 运动和力． 分析： （1）掌握二力平衡条件，知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上； （2）掌握影响摩擦力大小的因素：压力和接触面的粗糙程度． 解答： 解：木箱放在水平面上静止时，木箱受到的支持力与重力是一对平衡力；箱子受10N的水平推力，箱子未动，说明箱子处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于10N； 当水平推力增大到15N时，箱子恰好做匀速运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于15N，当水平推力增大到20N时，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为15N． 故答案为：重；等于；15． 点评： 此题考查了二力平衡条件的应用，当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受平衡力的作用，是一道基础性题目． 18．（2分）（2015•昆山市一模）汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利．在汽车的制造中涉及许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 做功 冲程是将内能转化为机械能．
（2）有的汽车尾部安装一个“气流偏导器”，它的上表面平直，下表面呈弧形凸起，当汽车高速行驶时，造成下表面气体流速大，压强 小 ，从而产生较大的抓地力．
考点： 流体压强与流速的关系；内燃机的四个冲程． 专题： 比热容、热机、热值；气体的压强、流体压强与流速的关系． 分析： （1）解决此题要结合内燃机的做功冲程原理进行分析解答，知道做功冲程中的能量转化． （2）本题主要考查流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大． 解答： 解：（1）在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能； （2）由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小．增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能． 故答案为：（1）做功；（2）小． 点评： （1）结合内燃机的做功冲程特点可顺利解答． （2）本题的解题关键是看准偏导器向哪弯曲，找出偏导器上下方的空气流速特点． 10 / 21
19．（2分）（2013•龙岩）如图所示，在玻璃杯里装上大半杯米，把一根筷子插在中间，将米压紧并使筷子直立，再往杯内加少许水，过一会儿拿起筷子，可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来．这是因为米吸水后发涨发涩，既增大了米对筷子和米对玻璃杯的 压力 ，又增大了它们接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力．若米重2N，玻璃杯重1N，则当筷子提着米在空中静止时，米与筷子的摩擦力为 3 N．
考点： 二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素． 专题： 重力、弹力、摩擦力． 分析： （1）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，增大压力，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦； （2）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上． 解答： 解：（1）筷子提米，米吸水后发涨发涩，既增大了米对筷子和米对玻璃杯的压力，又增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力； （2）筷子提米实验中，筷子受到向下力是米和玻璃杯的重力，向上的力是摩擦力，由于米重2N，玻璃杯重1N，所以当筷子提着米在空中静止时，筷子受到米的摩擦力是2N+1N=3N． 故答案为：压力；3． 点评： 本题考查影响摩擦力大小的因素和摩擦力大小的计算，知道物体静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力是解题的关键． 20．（2分）（2015•昆山市一模）两只定值电阻，甲电阻标有“10Ω 1A”，乙电阻标有“15Ω 0.6A”，把它们并联在某一电路中，电路的总电阻是 6 Ω，干路中允许通过的最大电流为 1.5A ． 考点： 欧姆定律的应用． 专题： 欧姆定律． 分析： 由并联电路特点求出并联电阻阻值；根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出干路的最大电流． 解答： 解：由并联电路特点知： =+，两电阻并联总电阻，R===6Ω； 根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压： U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V，U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V； 并联电路中各支路两端的电压相等， 两只电阻并联时，电路中的最大电压U=U乙=9V， 干路中允许的最大电流：I===1.5A； 11 / 21
故答案为：6；1.5A． 点评： 本题考查电压、电流的计算，难点是知道并联电路中电压相等，两个电阻并联最大电压只能选两个额定电压较小的一个，要知道并联电路电流的规律． 21．（2分）（2015•昆山市一模）现有“220V 100W”的电灯泡两只，每只灯泡的电阻为 484 Ω（不考虑温度对电阻的影响），现将它们串联接在家庭电路中，则闭合开关后整个电路的实际功率为 50 W． 考点： 实际功率；电功率的计算． 专题： 电能和电功率． 分析： 已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R=得到灯泡电阻； 已知一只灯泡电阻，可以得到两只灯泡串联后的总电阻；已知电源电压和电路总电阻，利用公式P=解答： 解：由P=可得，灯泡电阻：R===484Ω； 得出串联电路总功率． 两只灯泡串联后的总电阻为R串=2R=2×484Ω=968Ω， 串联电路总功率为P串===50W． 故答案为：484；50． 点评： 此题考查的是我们对串联电路电阻特点和电功率计算公式及其变形公式的掌握和应用，熟悉基本规律，正确选择公式或公式变形，是解答此类问题的关键． 22．（2分）（2015•昆山市一模）一台线圈电阻为3Ω的电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 90 J，转化成的机械能是 630 J． 考点： 焦耳定律的计算公式及其应用． 专题： 电与热、生活用电． 分析： 由焦耳定律可以求出线圈产生的热量；由W=UIt求出电动机消耗的总电能，然后求出电动机输出的机械能． 解答： 解：电流产生的热量： 22Q=IRt=（0.5A）×3Ω×60s×2=90J， 电动机消耗的电能： W=UIt=12V×0.5A×60s×2=720J， 电动机转化成的机械能： W机械=W﹣Q=720J﹣90J=630J； 故答案为：90；630． 点评： 本题考查了求热量、机械能，应用焦耳定律、电功公式即可正确解题；要注意电动机为非纯电阻电路，电动机消耗的总电能等于热量与输出的机械能之和． 12 / 21
23．（3分）（2015•昆山市一模）在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究．
（1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，调节光屏位置直到在屏上得一个最小最亮的光斑．图甲是调节完成的状态，该透镜焦距f= 10.0 cm；
（2）如图乙，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向 左 移动，（选填“左”或“右”）且移动距离s′ ＞ s．（选填“=”、“＜”或“＞”） 考点： 凸透镜成像规律及其探究实验． 专题： 探究型实验综合题． 分析： （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距． （2）凸透镜成像时，当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距最小．当由A处向左移动时，由于物体向2f处靠近，所以物像之距在减小．由此可得出s′与s的关系． 解答： 解：（1）让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，由图1可知：焦点到光心的距离是25.0cm﹣15.0cm=10.0cm，所以凸透镜的焦距是10.0cm． （2）由图可知，凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，光屏向左移动才能接到清晰的像．当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距最小．当由A处向左移动时，由于物体向2f处靠近，所以物像之距在减小，因为物体向左移动，像也向左移动，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′． 故答案为：（1）10.0；（2）左；＞． 点评： 此题主要探究凸透镜成像的规律，一定要掌握物体、像、物距、像距之间的大小关系，并做到举一反三． 三、解答题（本题共7小题，共50分．解答25、26、27题时应有解题过程） 24．（8分）（2015•昆山市一模）按照题目要求作图：
（1）如图甲，画出物体在光滑斜面上下滑时的受力示意图（忽略空气阻力）．
（2）如图乙所示，O′是O在平面镜中成的像，在图中画出平面镜的位置，并画出线段AB在该平面镜中所成的像．
（3）如图丙，根据通电线圈的扭转方向在图中画出左边螺线管的绕线方式．
（4）如图丁，是一个Z形杠杆，图中O为支点，请画出要使它在图中位置保持平衡时所需的最小力F的示意图及其力臂L．
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考点： 力的示意图；杠杆中最小力的问题；平面镜成像的相关作图；安培定则． 专题： 图像综合题． 分析： （1）首先分析物体下滑过程中受到的力，然后确定所受各个力的方向，再根据力的示意图的画法分别画出，注意物体所受力的作用点可以都画在重心上． （2）要解答本题需掌握：平面镜成像的特点，即像与物的连线与镜面垂直、像与物相对于平面镜对称、像与物大小相等．根据平面镜成像的特点：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反；先作出端点A、B的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB的像． （3）根据线圈中电流的方向可知蓄电池的正负极； 先根据右边螺线管的绕法和安培定则判断螺线管的N、S极，再确定左边螺线管的N、S极，从而确定绕法． （4）根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由支点到力的作用点的距离是最长的力臂，所以先连接OC做出力臂，然后根据力臂的概念，做出力臂的垂线，并根据杠杆的特点确定力的方向． 解答： 解：（1）物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上，滑动摩擦力f平行于斜面向上，从重心开始沿力的方向作各力的示意图，如图所示： （2）根据平面镜成像的特点知道：像与物的连线与镜面垂直，所以先连接O和O'，再做OO'的垂直平分线． 先作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示： （3）根据线圈中电流的方向可知，从蓄电池流出的为正极，流入的为负极； 根据安培定则可知，右边螺线管的左侧为S极，故左边螺线管的右侧为N极，因此左侧螺线管的绕法如下图所示： （4）连接OC，即最长的力臂，作用力与OC垂直，要使杠杆平衡，方向应向下，如图所示： 点评： （1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点． （2）考查平面镜成像特点．先连接 OO’，作出中垂线，确定平面镜的位置，再根据平面镜成像特点，作出AB 的像．注意：实线、虚线和垂直符号． （3）考查对电源正负极的判断以及安培定则的掌握情况．利用安培定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法． （4）此题是有关杠杆中的最小力问题，关键是确定出最长的动力臂，即从支点到动力作用点的距离． 25．（6分）（2015•昆山市一模）某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒．他们设计了如图所示的实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶
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中逐渐加水，当加入225mL的水时，瓶子在如图甲所示的位置平衡拿掉水杯后，再向瓶中加入150mL的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡．若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略矿泉水瓶子的质量，g取10N/kg．求： （1）鹅卵石在水中受到的浮力； （2）鹅卵石的体积； （3）鹅卵石的密度．
考点： 浮力大小的计算；密度的计算． 专题： 密度及其应用；浮力． 分析： （1）因为使用的是定滑轮，由图乙可求出石块重；再利用称重法F浮=G石﹣F求鹅卵石在水中受到的浮力； （2）求出了受到的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积（鹅卵石的体积）； （3）知道鹅卵石重，利用重力公式求鹅卵石的质量，再利用密度公式求鹅卵石的密度． 解答： 解：（1）根据定滑轮特点，由图乙得： G石=G水=m水g=ρ水v水g， 由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力： F浮=G石﹣F=ρ水v水g﹣ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×10kg/m×150×10m×10N/kg=1.5N， （2）由F浮=ρ水gv排得， v排===1.5×10m， ﹣433﹣633因为石块浸没， 所以v石=v排=1.5×10m， （3）石块的密度： ρ石====2.5×10kg/m． 33﹣43答：（1）鹅卵石在水中受到的浮力为1.5N； （2）鹅卵石的体积为1.5×10m； 33（3）鹅卵石的密度为2.5×10kg/m． 点评： 本题综合了定滑轮的特点、阿基米德原理、密度公式、重力公式，学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用． 26．（6分）（2015•昆山市一模）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器．图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象．求： （1）该滑动变阻器的最大阻值； （2）定值电阻R0的阻值； （3）电源电压．
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﹣43
考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算． 专题： 欧姆定律；电能和电功率． 分析： 由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率，利用P=IR求出滑动变阻器的最大阻值； 2（2）由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率，根据P=IR求出R1接入电路的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值； （3）根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压． 解答： 解：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由图象可知，电路中的最小电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W， 2由P=IR可得，滑动变阻器的最大阻值： R1===50Ω； 2（2）由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P1′=3.2W， 此时R1接入电路的电阻： R1′===20Ω， 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′（R0+R1′）=0.4A×（R0+20Ω）， 当电路中的电流I=0.2A时，电源的电压： U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+50Ω）， 因电源的电压不变， 所以，0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω）， 解得：R0=10Ω， （3）电源的电压： U=I（R0+R1）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V． 答：（1）该滑动变阻器的最大阻值为50Ω； （2）定值电阻R0的阻值为10Ω； （3）电源电压为12V． 点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率． 16 / 21
27．（6分）（2014•呼和浩特）已知斜面倾角为30°，斜面高为2m．小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端．拉力大小为300N，绳重不计．求： （1）小兵对木箱做的有用功； （2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体施加的摩擦力．
考点： 有用功和额外功；斜面的机械效率． 专题： 功、功率、机械效率． 分析： （1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功； （2）根据公式W=FS可求总功，机械效率等于有用功除以总功； （3）求出额外功，利用W额=fs求摩擦力． 解答： 解：（1）有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J； （2）斜面倾角为30°，斜面高为2m，所以斜面长为s=2h=2×2m=4m， 斜面的机械效率：η=×100%=×100%=×100%≈66.7%； （3）W总=Fs=300N×4m=1200J， W额=W总﹣W有用=1200J﹣800J=400J， f===100N． 答： （1）小兵对木箱做的有用功为800J； （2）斜面的机械效率为66.7%； （3）斜面对物体施加的摩擦力为100N． 点评： 本题考查有用功、总功、机械效率的计算，关键是公式的应用，还要知道只有在水平桌面时物体做匀速运动时拉力等于摩擦力，还要求我们能够正确应用三角函数解直角三角形以求出斜面的长度，突出了多科目的综合． 28．（6分）（2014•徐州）阅读短文，回答文后的问题 爆米花
爆米花是一种很受欢迎的食品，它通常是由玉米加工而成．那么玉米粒是如何变成爆米花的呢？
传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子．加工爆米花时，用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热，密封在罐里的玉米粒温度不断升高，其中的水分逐渐变成水蒸气，玉米粒内部压强不断增大．部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，而铁罐内气体的温度也在不断升高，压强越来越大．玉米粒像吹足气的小气球，但由于受到罐内气压的约束，它们不能爆开．加热到一定程度时，打开爆米机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中，便迅速爆开，变成了爆米花．
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（1）加工爆米花的过程中，通过 热传递 的方式使玉米粒的内能增加． （2）加热过程中，玉米粒中的水发生的物态变化是 汽化 ．
（3）在整个加工过程中，能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图象是 B ．
（4）如果加工一次爆米花需要消耗0.5kg的无烟煤，若这些无烟煤充分燃烧，放出的热量为
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1.7×10 J（无烟煤的热值为3.4×10J/kg）． 考点： 热量的计算；汽化及汽化吸热的特点；热传递改变物体内能． 专题： 其他综合题． 分析： （1）改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递．对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体的内能减少； （2）物质从液态变为气态叫汽化，汽化要吸收热量； （3）分析罐内气体压强的变化，选择符合实际的图象； （4）利用Q放=mq求无烟煤充分燃烧放出的热量． 解答： 解： （1）爆玉米花时，将玉米粒放入铁罐内加热，玉米粒通过热传递从铁罐吸收热量，使玉米粒的温度升高、内能增大； （2）加热过程中，玉米粒中的水由液态变为气态，发生的物态变化是汽化； （3）加工爆米花时，随着罐里的玉米粒温度的升高，其中的水分逐渐汽化为水蒸气，部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，使罐内压强越来越大．加热到一定程度时，打开爆米机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，减小到原来的值，同时温度降低，据此判断图象为B； （4）0.5kg的无烟煤充分燃烧放出的热量： Q放=mq=0.5kg×3.4×10J/kg=1.7×10J． 7故答案为：（1）热传递； （2）汽化；（3）B；（4）1.7×10． 点评： 本题为热学综合题，通过爆米花的产生过程考查了改变内能的方法、物态变化的应用、压强与以及关系、热量计算等知识，考查了利用所学知识分析实际问题的能力，有意义！ 29．（10分）（2015•昆山市一模）在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω．
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（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完善（要求滑片向左移动时灯泡变暗）．
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（2）小东同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V．
（3）于是，小东开始向该方向移动滑片，移动一小段停下后，发现小灯泡不亮了．见状小东立即 断开开关检查电路 ．使灯恢复了正常亮度，此时电压表示数恰好为2.5V．
（4）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是 0.75 W．
（5）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是 灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大 ． 考点： 电功率的测量． 专题： 测量型实验综合题． 分析： （1）根据实验原理和滑片左移灯暗连接实物电路图． （2）由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，然后根据电路图确定滑片的移动方向． （3）灯泡不亮可能是由于电路出现的短路或断路，应断开开关找出故障． （4）由图示图示求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡功率． （5）从温度对电阻的影响分析答题． 解答： 解：（1）电压表测灯泡两端电压，滑片向左移动时灯泡变暗，滑动变阻器接右下接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物连接如图所示： （2）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯泡额定电压，为测灯泡额定功率，应减小变阻器电压，增大灯泡电压，根据分压原理应减小变阻器连入阻值，即把滑片向右移动，知道电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止． （3）小灯泡不亮，可能是灯泡在移动滑片后由于电压超过额定电压而烧坏，也可能是滑动变阻器的滑片接触不良造成断路，所以应断开开关检查电路，将故障处理后重新开始实验． （4）由图示图象可知，灯泡额定电压对应的电流是0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W． （5）由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，因此灯泡电阻是变化的． 故答案为：（1）见上图；（2）右；（3）断开开关检查电路；（4）0.75；（5）灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大． 点评： 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电表读数、求灯泡功率等问题；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直． 30．（8分）（2015•昆山市一模）同学们在研究冰的熔化特点实验中：
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（1）图甲是小明用“水浴法”做冰的熔化实验装置，待冰完全熔化后，小明又持续加热了一段时间，当温度计示数维持100℃不变（外界气压为一个标准大气压）时，试管中的水 不沸腾 （选填“沸腾”或“不沸腾”）．
（2）图乙是小明得到的实验图象，由图象可知：实验过程中，冰熔化阶段用时 6 min；冰熔化时，吸收热量，温度 保持不变 ；
（3）同一实验室其他小组的一个同学却发现，他们所用的温度计放在冰水混合物中时示数是4℃；放在沸水中，示数是94℃．用此温度计测得一杯水的温度为40℃，该示数是否可信？ 可信 ．（选填“可信”或“不可信”） 考点： 熔化和凝固的探究实验． 专题： 探究型实验综合题． 分析： （1）水沸腾的条件：达到沸点，不断吸热； （2）从开始熔化到完全熔化为熔化过程； 晶体熔化的特点：不断吸热，温度保持不变； （3）在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数4℃所对应的实际温度是0℃，示数94℃对应的实际温度是100℃． 由于4℃到94℃之间有90个格，那么用实际的100℃除以90个格就是这支温度计一个小格表示的温度值了，即； 算出的就是实际的那么当示数为40℃时，从4℃到40℃之间有36个格，用36×温度． 解答： 解：（1）试管内外温度均为100℃，没有温度差，虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，不满足沸腾的条件，故试管里的水不会沸腾． （2）由图知，冰从第2min开始熔化，到第8min完全熔化完，熔化过程经历了6min； 冰是晶体，熔化时，吸收热量，温度保持不变； （3）当温度为40℃时，实际温度为t1=（40﹣4）×=40℃，恰好相等． 故答案为：（1）不沸腾；（2）6；保持不变；（3）可信． 点评： 本题考查晶体熔化图象的分析及温度的计算，难点是知道冰水混合物的温度为0℃，一个标准气压下沸水温度是100℃；这是解题的关键，本题难度不小． 20 / 21
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