湖南省衡阳市2020年中考物理试题（word版含解析）.doc

2020年湖南省衡阳市中考物理试卷
一、单项选择题（本题12个小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
1．（3分）下列数据中，在我们生活中最合理的是（　　）
A．学生课桌的高度大约1.2m B．夏天一般将空调温度设定为37℃
C．电饭锅的额定功率大约20W D．一个苹果的质量大约150g
2．（3分）关于我们生活周围材料的选择，下列说法中错误的是（　　）
A．飞艇升空需要充入密度小的氦气 B．白炽灯灯丝使用熔点高的钨丝
C．火箭选择热值高的液氢作燃料 D．电炉采用超导材料制作发热管
3．（3分）在剧院欣赏音乐时，小张跟小明讨论有关声现象，下列说法正确的是（　　）
A．凭音色可分辨发音乐器的种类 B．扬声器音量调大可提高音调
C．音乐声只能传递信息
D．剧院内墙壁上的蜂窝状材料是为了增强声音的反射
4．（3分）下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是（　　）

A.潜望镜 B.瞄准鱼的下方才能叉到鱼 C.手影 D.趣的倒影 海市蜃楼
5．（3分）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验中所成的像可用光屏承接
B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
6．（3分）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（　　）

A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
7．（3分）下列现象不是利用大气压的是（　　）

A．活塞式抽水机 B．盆景自动供水装置 C．茶壶 D．吸饮料
8．（3分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
9．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（　　）

A．验电器原理是异种电荷相互吸引
B．C棒与其手柄D均为导体
C．当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B
D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子是由丝绸转移到玻璃棒
10．（3分）2020年6月23日，最后一颗北斗卫星在西昌顺利发射升空，标志我国自主研发、组建的北斗卫星定位系统成功组网。下列说法中错误的是（　　）
A．其中的地球“同步”卫星相对于地球是静止的
B．其中沿椭圆轨道绕地球运行的卫星在远地点时，重力势能最大，动能为0
C．卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息
D．卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能
11．（3分）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）

A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
12．（3分）学习家庭电路相关知识后，小明对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（　　）
A．图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的
B．使用洗衣机时应选择插座C
C．灯L1、L2是串联的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
二、双项选择题（本题4个小题，每小题3分，共12分.在每小题给出的四个选项中，只有2个是正确的.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有错选的得0分.把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
13．（3分）三个完全相同的圆柱形容器，内装质量相等的水。将体积相同、材料不同的正方体物体a、b、c分别放入三个容器的水中，静止后如图所示（无水溢出）。对下列各物理量关系判断正确的有（　　）

A．三个物体密度：ρa＞ρb＞ρc
B．三个物体底部受到水的压力：Fa＜Fb＜Fc
C．三个容器底部受到水的压强：pa＜pb＜pc
D．三个容器对水平桌面的压强：p'a＝p'b＝p'c
14．（3分）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有（　　）

A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
15．（3分）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中，下列相关解释中正确的有（　　）

A．从A运动到B的过程中重力势能转化为动能
B．钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动
C．钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力
D．钢球的质量越大，到达B点时的速度越大
16．（3分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V．下列说法中正确的有（　　）

A．定值电阻R1为5Ω
B．如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路
C．滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω～50Ω
D．R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A
三、作图与填空题（本题5个小题，其中第17～19题每小题2分，20～21题每小题2分，共14分）
17．（2分）如图所示，当开关S闭合后，弹簧测力计示数变大。请标出水磁体A的下端和通电螺线管B的上端的极性。

18．（2分）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。

19．（2分）如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由　 　振动发出的。要使哨音音调升高，可以　 　（选填“向上推”或“向下拉”）活塞。

20．（4分）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在　 　s至　 　s时间段内动能减小，此时动能转化为　 　能；木块在第15s时受到的摩擦力为　 　N。

21．（4分）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。
（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是　 　J。
（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是　 　Ω。

四、实验探究题（本题3个小题，其中第22题4分，第23题6分，第24题8分，共18分）
22．（4分）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中：
次数
1
2
3
4
5
6
…
质量m/g
40
100
160
200
240
300
…
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
…

（1）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在　 　上。
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是　 　N。
（3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
（4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量　 　。
23．（6分）小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
（1）安装该实验装置的顺序是　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）。
（2）点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，这是　 　现象，说明液态酒精发生　 　（填物态变化名称）。
（3）当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
（4）当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是　 　。
（5）当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

24．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图甲所示的电路、其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。

（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的最　 　端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路　 　（选填“有”或“没有”）故障。
（3）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。
（4）他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2　 　U1I1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
五、综合题（本题3个小题，第25题4分，第26题6分，第27题10分，共20分）
25．（4分）如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N．求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）拉力F做的功。

26．（6分）如图所示，将底面积为0.02m2的长方体实心铝块放在刻度面板已改装好的台秤上稳定时，台秤示数为27N，已知铝的密度为2.7×103kg/m3．求：
（1）铝块对水平台秤的压强。
（2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力。

27．（10分）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：

（1）S闭合时，饮水机处于　 　工作状态。R2的阻值是　 　Ω。
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
2020年湖南省衡阳市中考物理试卷
一、单项选择题（本题12个小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
1．【解答】解：
A、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝0.8m左右。故A不符合实际；
B、夏天一般将空调温度设定为26℃，故B不符合实际；
C、电饭锅属于大功率用电器，其额定功率大约1000W，故C不符合实际；
D、一个苹果的质量大约为150g，故D符合实际。
故选：D。
2．【解答】解：A、飞艇是利用它在空气中的浮力来工作的。只有充入气体（如氦气）的密度小于空气的密度时，F浮才大于G，飞艇才可以升空。故A正确；
B、白炽灯使用时电能转化为内能和光能，灯丝温度会很高，所以选择熔点高的钨制作。故B正确；
C、火箭发动机采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。故C正确；
D、超导体没有电阻，通电后不会发热，因此不能用在电炉上。故D错误。
故选：D。
3．【解答】解：A、不同乐器的材料和结构不同，演奏同一首乐曲能分辨出声音的不同，即音色不同，故凭音色可分辨发音乐器的种类，故A正确；
B、将扬声器音量调大后，扬声器发出较强的声音时，声音的响度越大，故B错误；
C、音乐声能传递信息，也能传递能量，故C错误；
D、墙壁做成凸凹不平或用蜂窝状的材料，声音在反射时能量会相互抵消（声音被吸收），减弱声波的反射，使响度减小，故D错误。
故选：A。
4．（3分）【解答】解：海市蜃楼是由光在不均匀的大气中传播时，发生折射形成的；
A、潜望镜利用的是平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；
B、水中鱼的位置看起来比实际位置高属于光的折射现象，所以瞄准鱼的下方才能叉到鱼，故B正确；
C、手影的成因是光的直线传播，故C错误；
D、水中的倒影是因为平静的水面就像一面镜子，是平面镜成像，属于一种光的反射现象，故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B、平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；
C、选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；
D、为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误；
故选：C。
6．【解答】解：每个钩码重力为F＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，设每个小格长度为L，则O点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；
A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；
B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；
C、用弹簧测力计在B点拉，根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向使力臂小于0.1L时，根据杠杆平衡条件知，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；
D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：A、活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，利用了大气压。故A不合题意；
B、盆景的自动给水装置上端不开口，底部虽然相互连通，它是利用大气压来工作的。故B不合题意；
C、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故C符合题意；
D、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压。故D不合题意。
故选：C。
8．【解答】解：
甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；
B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：
A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；
B、C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触验电器A时，验电器A也会带正电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为A到B，故C正确；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故电子是由玻璃棒转移到丝绸，故D错误。
故选：C。
10．【解答】解：
A、因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的，故A正确；
B、卫星运行到远地点时，速度最小，距离地球的高度最大，此时卫星的重力势能最大，动能最小，故B错误；
C、电磁波传播不需要介质，卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息，故C正确；
D、卫星上的太阳能电池板工作时，将太阳能转化成电能，故D正确。
故选：B。
11．【解答】解：
A、做的总功：
W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；
B、做功的功率为：P＝＝＝20W，
故B错误；
C、重物的重力：
G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，
简易斜面装置的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D、据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确
故选：D。
12．【解答】解：
A、在灯的安装及开关的连接中，火线先接开关，再接入灯泡，所以灯L1接法错误；故A错误；
B、使用洗衣机时应选择插座C，把洗衣机外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害，故B正确；
C、灯L1、L2是并联的，互不影响，故C错误；
D、如图中AB之间发生断路，C插座电路连接正常，试电笔接触C插座火线时，氖管发光，故D错误；
故选：B。
二、双项选择题（本题4个小题，每小题3分，共12分.在每小题给出的四个选项中，只有2个是正确的.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有错选的得0分.把正确的答案按要求填入答题卡上相应位置）
13．【解答】解：A、由图知，物体排开水的体积关系为：Va＜Vb＜Vc，因为F浮＝ρ水V排g，
所以三个物体受到水的浮力关系为：Fa＜Fb＜Fc；
由图可知：a、b漂浮，c悬浮，根据物体的浮沉条件可得：F浮＝G，
G＝mg＝ρvg，物体的体积相同，故ρa＜ρb＜ρc，故A错误；
B、根据浮力产生的原因知，Fa＜Fb＜Fc，故B正确；
C、由题可知，原来三个容器内水的深度是相同的，而放入物体后，物体排开水的体积关系为：Va＜Vb＜Vc，可知，a的深度最小，c的深度最大，p＝ρgh可知，三个容器底部受到水的压强：pa＜pb＜pc，故C正确；
D、物体的体积相同，ρa＜ρb＜ρc，故Ga＜Gb＜Gc，水的质量相同，重力也相同，容器对水平桌面的压力等于总重力，故Fa＜Fb＜Fc，根据p＝知，p'a＜p'b＜p'c，故D错误。
故选：BC。
14．【解答】解：
AB、先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确；
C、若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误；
D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。
故选：BD。
15．【解答】解：
A、从A运动到B的过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；
B、钢球在水平面BC上由于具有惯性，所以能继续向前运动，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C、钢球在斜面CD上受到的重力和支持力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故C正确；
D、从A点滑下，到达B点时，由于下降的高度相同，则速度相同，速度大小与质量无关，故D错误。
故选：AC。
16．【解答】解：A、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，电压表示数是5V，电源电压是6V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为：U1＝U﹣U2＝6V﹣5V＝1V，所以定值电阻的阻值为：R1＝＝＝5Ω，故选项正确。
B、电源电压是6V，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，当电压表示数是6V时，定值电阻两端电压是0V，说明定值电阻是短路，故选项错误。
C、滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，电流表量程是0～0.6A，可以判断电路最大电流是0.5A，
所以定值电阻两端的最大电压为：U'1＝I'R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，
由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压为：U'2＝U﹣U'1＝6V﹣2.5V＝3.5V，
所以此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R2＝＝＝7Ω；
滑动变阻器向右移动时电阻变大，分担的电压变大，电路电流变小，并且电源电压是6V，不会超过电压表量程，所以滑动变阻器可以接入50Ω的电阻，
所以滑动变阻器的取值范围为：7Ω～50Ω，故选项正确。
D、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以电路电流不会达到0.6A，故选项错误。
故选：AC。
三、作图与填空题（本题5个小题，其中第17～19题每小题2分，20～21题每小题2分，共14分）
17．【解答】解：根据安培定则可知，螺线管B的上端为N极，下端为S极；当开关S闭合后，弹簧测力计示数变大，则A的下端受到了B的上端的吸引力的作用，根据异名磁极相互吸引可知，A的下端为S极，如图所示：

18．【解答】解：经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是45°，所以反射角为90°﹣45°＝45°．根据反射角与入射角相等作出入射光线；
反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示：
。
19．【解答】解：（1）用嘴吹管的上端，可以引起塑料管内空气振动，空气振动发声。
（2）用嘴吹管时，向上推活塞，塑料管内空气柱减小，空气柱振动快，频率高，音调高。
故答案为：空气柱；向上推。
20．【解答】解：
根据图象可知，木块在40s﹣50s内的速度是减小的，质量不变，动能减小；木块与水平面之间有摩擦力的作用，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
由F﹣t图象可知，30s～40s内的拉力F＝4N，由v﹣t图象可知，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，则此时木块受到的摩擦力为4N；
由v﹣t图象可知，15s时木块做变速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以，木块受到的滑动摩擦力不变，则第15s时受到的摩擦力为4N；
故答案为：40；50；内；4。
21．【解答】解：
（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，
R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大＝10Ω，
滑动变阻器两端的电压等于电源电压，
通过滑动变阻器的电流：
I2＝＝＝0.6A，
通过灯的电流：
IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
灯两端的电压等于电源电压，
小灯泡L在5min内产生的热量：
Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×5×60s＝540J；
（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；
为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，
所以最小电流Imin＝×3A＝1A，
由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：
R2max＝＝＝4Ω。
故答案为：（1）540；（2）4。
四、实验探究题（本题3个小题，其中第22题4分，第23题6分，第24题8分，共18分）
22．【解答】解：（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线；
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计的最小分度值为0.2N，指针在1刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是1N+3×0.2＝1.6N；
（3）根据描点法作图，重力与质量的关系图象如下所示：
；
（4）由于重力与质量的关系图象为原过点的直线，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比；
故答案为：（1）零刻度线；（2）1.6；（3）如上图；（4）成正比。
23．【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
（2）打开酒精灯帽，可闻到淡淡的酒精味，是酒精分子不停地做无规则运动扩散到空气中；
液态酒精中分子进入空气中变为气态，这个过程是汽化；
（3）水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃，说明当时的大气压低于1个标准大气压；
（4）当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾；
（5）在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高于99℃，即加入食盐后，水的沸点升高。
故答案为：（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。
24．【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的阻值最大处，即最左端；
（2）闭合开关后，电流表和电压表都有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，变阻器连入电路的电阻较大，电路没有故障。
（3）灯在额定电压下正常发光，如图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压，小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1；
（4）发光二极管将电能转换成光能的效率更高，功率相同时，发光二极管更亮，故移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，根据P＝UI，则U2I2＜U1I1；
故答案为：（1）左；（2）没有；（3）右；（4）＜。
五、综合题（本题3个小题，第25题4分，第26题6分，第27题10分，共20分）
25．【解答】解：
（1）由图知，n＝2，当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离s＝2h＝2×0.2m＝0.4m，
绳子自由端移动的速度：
v＝＝＝0.08m/s；
（2）拉力F做的功：
W＝Fs＝6N×0.4m＝2.4J。
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.08m/s；
（2）拉力F做的功为2.4J。
26．【解答】解：
（1）由题意可知铝块的重力为G＝27N，
铝块对水平台秤的压力：F＝G＝27N，
铝块对水平台秤的压强为：p＝＝＝1350Pa；
（2）由G＝mg得，铝块的质量为：
m＝＝＝2.7kg，
根据ρ＝可得，实心铝块的体积为：
V＝＝＝1×10﹣3m3，
铝块完全浸没在水中静止时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N。
答：（1）铝块对水平台秤的压强为1350Pa。
（2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力为10N。
27．【解答】解：
（1）S闭合时，两电阻并联，S断开时，为R1的简单电路，由并联电路小于其中任一电阻，根据P＝可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W；
S断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为20W；
根据并联电路各支路互不影响，故加热时R2的功率为：P2＝900W﹣20W＝880W，
R2＝＝＝55Ω。
（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，水杯中装满20℃水加热到沸点吸热：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J，
不考虑热损失，消耗的电能W＝Q吸＝2.016×105J，
由P＝得，将水烧开的时间：
t′＝＝＝224s；
（3）①变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，
R2的电压为220V，其最大功率为880W；
当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A，R2的最小功率为：
P 2小＝I小2 R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W；
R2的发热功率范围为13.75W～880W；
②变阻器的功率：P变＝I2R变＝（）2×R变＝＝，
当R变＝R2时，变阻器的最大功率为：
变阻器的最大功率：P变大＝＝＝220W；
③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
答：（1）加热；55；
（2）加热224s可将水烧开；
（3）①R2的发热功率范围为13.75W～880W；
②变阻器的最大功率为220W；
③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。