物理信息：采用全新铝合金车体
物理知识：相同体积的不同材料，质量与密度成正比 四、作图题(本题共3小题，每小题3分，共9分)
15．(2018·兰州)在图中，请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图．
题图 答图
16．如图，接通电源后，通电螺线管旁的条形磁铁向右偏，请标出通电螺线管中的电流方向和条形磁铁的N极．
题图 答图
17．(2018·镇江)形状不规则的石块静止在水平桌面上，O为重心，请画出它所受力的示意图．
题图 答图
五、实验题(本题共2小题，共18分)
18．(2018·泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图．用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动绳子自由端，将重为4.5 N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示．请你根据他们做的实验完成下列问题：
(1)物体提升的高度是 5.0 cm，拉力是 2 N，该滑轮组的机械效率η＝ 75% ；
(2)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
19．★(2019·朝阳)东东同学学习了电学知识以后，选用三节新的干电池作为电源，并设计了如下的电学实验．
(1)探究导体中电流与导体电阻的关系．选用的定值电阻的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω.
①按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大．
②东东把5 Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为 0.4 A.
③断开开关S，把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻，再次闭合开关后，滑片应向 右 (选填“左”或“右”)端移动．
④在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 6.25－25 Ω.
(2)东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图(R0阻值已知)，来测量未知电阻Rx的阻值.
①闭合S、S1，断开S2，适当调节滑片的位置，电压表示数为U1. ②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为U2.
U1－U2
③未知电阻的阻值Rx＝ R0 (用字母表示)．
U2
六、计算题(本题共3小题，第20题6分，第21题8分，第22题7分，共21分)
20. (2018·盐城)在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示．求：
(1)30 min内电路消耗的总电能； (2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流； (3)电阻R2的阻值．
解：(1)由图乙可知，前10 min是高挡，功率为660 W；后20 min是低挡，功率为220 W，则30 min内电路消耗的电能：W＝W1＋W2＝P1t1＋P2t2＝660 W×600 s＋220 W×1 200 s＝6.6×105 J.
(2)当S2断开时，电路中只有R1工作，处于低挡，则由P＝UI得220 WP
I＝，则此时通过R1的电流：I＝＝ 1 A. U220 V
当S2闭合时，R1与R2并联，处于高挡，由R1两端电压不变，电阻值不变可知此时通过电阻R1的电流仍为1 A，故饮水机工作时，通过电阻R1的电流I＝1 A.
(3)S2闭合时，处于高挡，则R2的功率为P′＝P1－P2＝660 W－220 U2（220 V）W＝440 W，R2的阻值为：R2＝＝＝110 Ω.
440 WP′
21．如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图．在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5 m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m的位置，此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间变化的图象如图乙所示，物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103 N．已知水的密度为1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg.不计水和空气的阻力．求：
(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力． (2)物体的质量和密度．
(3)水底的深度及水对水底的压强．
(4)物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)．
2
解：(1)由图乙可知，第13 s时物体全部露出水面，此时物体受到的拉力：F2＝G＝5×103 N，
前10 s内物体浸没水中，此时物体受到的拉力： F1＝G－F浮＝3×103 N.
则物体浸没在水中时所受的浮力：
F浮＝G－F1＝5×103 N－3×103 N＝2×103 N， 由阿基米德原理可知物体的体积：
2×103 NF浮
V＝V排＝＝＝0.2 m3； 33ρ水g1.0×10 kg/m×10 N/kg
3
G5×10 N
(2)由G＝mg可得物体的质量：m＝＝＝500 kg，
g10 N/kg
m500 kg33
物体的密度：ρ物＝＝3＝2.5×10 kg/m； V0.2 m
s
(3)物体从水底至完全露出水面的时间t＝13 s，由v＝可得
t水底的深度：h＝vt＝0.5 m/s×13 s＝6.5 m， 则水对水底的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.5 m＝6.5×104 Pa； (4)由图甲可知，承担动滑轮绳子的段数n＝3， 绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的3倍， 即s＝3 h＝3×3 m＝9 m.
2020年初中毕业生学业(升学)统一考试 物理模拟试题(2) (4)
