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2021年兰州市中考物理真题名师详解版
一、选择题：本大题11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1．下列光现象中属于光的反射的是(　　)
A．猫在镜中的像
B．水中的筷子弯折
C．水杯的影子
D．手机相机拍照
2．“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是(　　)
A．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
B．“清风不识字，何故乱翻书”，清风翻书，是因为书本上方空气流速变大，压强变小
C．“青青园中葵，朝露待日晞”，露在日出后逐渐消失是升华现象，需要吸热
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”，这说明声音可以传递信息
3．新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是(　　)
A．使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温
B．超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
C．硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染
D．纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体
4．甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动，它们的s﹣t图像如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A．第2s末物体乙开始做匀速直线运动
B．第4s末两物体的运动速度恰好相等
C．前2s内，以物体乙为参照物，物体甲在向东运动
D．前4s内，甲、乙两物体的平均速度大小相等
5．兰州市中考体育测试项目涉及到许多力学知识，下列说法中错误的是(　　)
A．做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力大小相等
B．足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到力的作用
C．立定跳远，起跳时脚用力蹬地，利用了力的作用是相互的
D．掷实心球时，球出手后能够继续飞行，是因为受到惯性的作用
6．农历五月初五，是我国的传统节日——端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，关于煮粽子、吃粽子的过程中所涉及的物理知识，下列说法中错误的是(　　)
A．煮粽子时，粽子的内能增大是通过热传递实现的
B．高压锅煮粽子，利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C．刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D．剥粽子时，粽叶与糯米粘在一起，是因为分子间存在引力
7．如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是(　　)
导线并联位置 a、b b、c c、d a、c b、d
电流表示数/A 0 0 0 0 0
L1发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 亮
L2发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
A．灯泡L1和电流表A断路 B．电流表A和灯泡L2断路
C．只有灯泡L1断路 D．只有灯泡L2断路
8．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是(　　)
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
9．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是(　　)
A．电动机对绳的拉力为12N
B．绳子自由端的移动速度为0.2m/s
C．滑轮组的机械效率为80%
D．有用功的功率为8W
10．将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是(　　)
A．一定小于0.6A
B．一定大于2.4A
C．一定大于0.6A，但小于1.2A
D．一定大于1.2A，但小于2.4A
11．如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V 6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是(　　)
A．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
B．电源电压为12V
C．定值电阻R1的阻值为10Ω
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W
二、填空题：本大题5小题，每空1分，共10分。
12．常见的温度计是利用液体 　 　的性质制成的，一定质量的冰熔化成水的过程中温度 　 　(选填“不断升高”、“保持不变”或“不断降低”)。
13．小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 　 　(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)，若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向 　 　(选填“左”或“右”)移动。
14．某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于 　 　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要 　 　m 的天然气。[c水＝4.2×10 J/(kg ℃)，q天然气＝3.8×107J/m ]
15．如图所示，质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为30cm2，测得水的深度为5cm，则水对瓶底的压强为 　 　Pa，烧瓶对桌面的压强为 　 　Pa。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)
16．阅读短文，回答问题。
α粒子散射实验
为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。
α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电子质量的7300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。
(1)原子的中心有一个体积很小，但密度很大的 　 　；
(2)当α粒子轰击金箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是 　 　(填字母)。
三、识图、作图题：本大题4小题，其中第17、18题每小题3分，第19、20题每小题3分，共10分。
17．图甲表示了汽油机的 　 　冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的 　 　(选填“正极”或“负极”)；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是 　 　(选填“A”或“B”)点。
18．小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
19．照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施，请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图。
20．请按要求正确连接实物图。要求：定值电阻R与滑动变阻器串联，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表和电流表的示数都变小，连线不能交叉。
四、实验题：本大题3小题，每空1分，共14分。
21．在学习了滑动摩擦力的知识后，小美想知道新买的运动鞋在橡胶垫上的滑动摩擦力大小，她准备了一张平整的橡胶垫、一个弹簧测力计和一根细线。
(1)为了能准确测量滑动摩擦力的大小，根据 　 　知识可知，小美应该让运动鞋沿水平方向做 　 　运动；
(2)如图甲所示，小美将运动鞋放在水平橡胶垫上，按正确的方法拉动，此时测出运动鞋受到的滑动摩擦力大小为 　 　N；
(3)若在实际拉动过程中运动鞋没有做匀速直线运动，则运动鞋所受滑动摩擦力的大小 　 　(选填“改变”或“不变”)；
(4)在老师的指导下，小美对甲图实验方案进行了改进，如图乙所示，她固定弹簧测力计，拉动鞋下的橡胶垫进行实验，这样做的好处是 　 　。
22．在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　 　(选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少；
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　(选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。
23．小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装
置是 　 　(选填“甲”或“乙”)。乙的工作原理是 　 　，生活中应用这一原理工作的还有 　 　(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)，如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 　 　。
五、计算题：本大题2小题，共14分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只列最后结果的不给分。
24．一只标有“6V 3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联，接在电源电压恒定不变的电路中，接通电路后，小灯泡L恰好正常发光。求：
(1)电路中的电流I；
(2)电源电压U；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W。
25．如图甲所示的轻质杠杆，O为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA：OB＝1：2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡。如图乙所示，测得杠杆左、右测的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在未知液体和水中，重新调节杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知ρ水＝1.0g/cm3，g＝10N/kg，L1L1′＝3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求：
(1)力F的大小；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力；
(3)未知液体的密度。
参考答案
一、选择题：
1．A
【解答】解：A、猫在镜子中的像属于平面镜成像，是光的反射形成的，A正确；
B、斜插入水中的筷子看起来向上弯折，是光线从水中斜射入空气中时发生了折射，B错误；
C、水杯的影子是因为水杯挡住了沿直线传播的光，属于光的直线传播现象，C错误；
D、手机相机拍照是光通过凸透镜折射后成像，D错误。
2．C
【解答】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，指南的一端磁针的南(S)极，A正确；
B、风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说，B正确；
C、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失，由水变成了水蒸气，是汽化现象，需要吸热，C错误；
D、听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，D正确。
3．【解答】解：A、记忆合金的形状被改变后，一旦加热到一定的跃变温度时，又可以变回到原来的形状，当水温达到一定温度时，可以立即伸长许多，将阀门关闭，从而调节水温，A正确；
B、超导材料没有电阻，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会产生热量，所以不能用于制作电饭锅的发热体，B错误；
C、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，C正确；
D、陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎。现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，若用它制造发动机的缸体，可提高发动机的性能，D正确。
4．D
【解答】解：由图像知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲保持匀速直线运动；
前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2s后乙的位置没有变化，所以处于静止状态，即乙是先匀速直线运动后静止。
A、第2s末，乙的路程没有发生变化，故乙是静止状态，故A错误；
B、4s 时甲是匀速直线运动状态，乙是静止状态，速度不同，B错误；
C、由图可知，甲的速度为v＝＝＝2 m/s；乙的速度为v′＝＝＝4m/s，
甲乙都向东匀速运动，v′＞v，所以以乙为参照物，甲向西5运动，C错误；
D、由图知：前4s内甲、乙两物体运动的路程都是8m，时间都是 4s，所以甲、乙两物体的平均速度大小相等，D正确。
5．D
【解答】解：A.做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力是一对相互作用力，大小相等，A正确；
B.足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是由于受到摩擦力的作用，B正确；
C.立定跳远，起跳时他用力向后蹬地，因物体间力的作用是相互的，地面也会对脚产生力的作用，就能向前运动，这是利用了物体间力的作用是相互的，C正确；
D.球出手后仍能继续飞行是因球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用。D错误。
6．C
【解答】解：A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，A正确；
B.高压锅内气压高，所以液体的沸点也会升高，B正确；
C.热量是过程量，可以说吸收、放出，不能说含有，C错误；
D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上，是因为分子间有引力，D正确。
7．B
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，则说明电路中出现了断路现象；
导线接在b、d位置时，电流表无示数，L1发光，L2不发光，这说明断路在b、d之间；
导线接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置时，电流表示数为0，灯泡都不发光，这说明电流表和灯泡L2都发生了断路现象。
8．C
【解答】解：
AB、由图知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，因此支持力不做功，C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，所以M点的速度大于N点的速度，D错误。
9．D
【解答】解：
A．由图知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力F＝(G+G动)＝×(40N+8N)＝16N，A错误；
B．绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，绳子自由端的移动速度v＝＝＝0.6m/s，B错误；
C．拉力做的有用功W有＝Gh＝40N×2m＝80J，拉力做的总功W总＝Fs＝16N×6m＝96J，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，C错误；
D．有用功的功率P＝＝＝8W，D正确。
10．B
【解答】解：由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.6A；总电阻为：R串＝R1+R2；
由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，假设电阻R1、R2的阻值相等时，总电阻是最大的，电路中的电流是最小的，此时的总电阻：R并＝或R并＝；
R串：R并＝(R1+R2)：＝4，因为电源电压相同，根据I＝可知，并联电路的总电流是串联电路总电流的4倍，则电流表示数为2.4A；
根据题意可知，电阻R1、R2的阻值不同，根据并联电路的电阻特点可知，此时并联电路的总电阻相对于电阻R1、R2的阻值相等时的总电阻是变小的，根据欧姆定律可知，电流会变大，则电流表示数会大于2.4A。
11．A
【解答】解：只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P位于最右端时，等效电路图如图1所示；
滑片P向左移动一段距离后，因为滑动变阻器R2的电阻减小了，所以电路中电流变大，等效电路图如图2所示；
再闭合开关S2和S3时，滑动变阻器被短路，此时灯泡与R1并联，根据电阻的串并联特点可知，并联时电路中电流变大，等效电路图如图3所示。
(1)图3中，灯泡与R1并联，由于灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知：
电源电压U＝U额＝12V，B正确；
由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
那么通过R1的电流为：I1＝I+0.2A+1.1A﹣0.5A＝I+0.8A，
由I＝可得：U＝I1R1，
则：12V＝(I+0.8A)R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图1中，由串联电路的特点和欧姆定律可得：
U＝IR1+U2，
则：12V＝IR1+U2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，图2中，电压表示数为：U2′＝U2﹣ΔU＝U2﹣2V，
由串联电路的特点和欧姆定律可得：
U＝(I+0.2A)R1+U2′，
则：12V＝(I+0.2A)R1+U2﹣2V ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解①②③可得：R1＝10Ω，U2＝8V，I＝0.4A；C正确；
(2)图1中，根据I＝可得滑动变阻器的最大电阻为：
R2＝＝＝20Ω，故A错误；
(3)只闭合开关S1，滑片P位于最右端时电路中总功率最小为，则P最小＝UI＝12V×0.4A＝4.8W，
滑片P位于最左端时电路中总功率最大为，则 P最大＝＝＝14.4W，
所以电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W，D正确。
二、填空题
12．热胀冷缩；保持不变。
【解答】(1)常见的温度计是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
(2)冰属于晶体，冰熔化成水的过程中，吸热温度不变。
13．照相机；右。
【解答】解：(1)由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
(2)保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，即蜡烛和光屏都向右移动。
14．(1)不可再生；(2)2.1×10﹣2
【解答】解：(1)天然气不能在短期内从自然界中得到补充，为不可再生能源。
(2)水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水Δt＝10kg×4.2×103J/(kg ℃)×19℃＝7.98×105J。
如果天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放＝Vq天然气得：V＝＝2.1×10﹣2m3。
15．500；1.4×103。
【解答】解：(1)水对瓶底的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；
(2)烧瓶内水的质量：m水＝ρV＝1×103kg/m3×300×10﹣6m3＝0.3kg，
烧瓶和水的总质量：m＝m瓶+m水＝120×10﹣3kg+0.3kg＝0.42kg，
烧瓶和水的总重力：G＝mg＝0.42kg×10N/kg＝4.2N，
此时烧瓶对水平桌面的压力：F＝G＝4.2N，
烧瓶对水平桌面的压强：p＝＝＝1.4×103Pa。
16．(1)原子核；(2)C。
【解答】解：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核；
(2)当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，与原子核发生排斥作用，轨迹应是和D相似，向上偏转。
三、识图、作图题
17．：压缩；正极；B。
【解答】解：(1)由图甲知，两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；
(2)由图乙知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，则a为正极；
(3)在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，所以连接火线的应该是B。
18．【解答】解：依据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像；
连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示：
19．【解答】解：飞椅受到的重力作用点在重心，方向竖直向下，飞椅受到绳的拉力，方向沿绳子向上，作用点画在重心，物体受到重力和拉力的示意图如图：
20．【解答】解：定值电阻R与滑动变阻器串联，滑动变阻器与定值电阻前后接入电路中；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，即滑动变阻器电阻变大，所以应接下方的右接线柱；由U＝IR知，电流变小，定值电阻两端的电压变小，由串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，则电压表接到定值电阻的两端，如图所示：
四、实验题
21．(1)二力平衡；匀速直线；(2)2.8；(3)不变；(4)不用匀速拉动橡胶垫，易操作。
【解答】解：(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，应水平拉动运动鞋，使其沿水平方向做匀速直线运动。根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力；
(2)弹簧测力计分度值为0.1N，示数(如图甲所示)为2.8N；
鞋子沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，则滑动摩擦力等于2.8N；
(3)若实际拉动的过程中没有做到匀速运动，影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以鞋受到的滑动摩擦力是不变的；
(4)让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示)，鞋处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力，这样改进的好处是不用匀速拉动橡胶垫，并且弹簧测力计处于静止状态，方便读数。
22．(1)煤油；两支温度计示数变化；(2)电阻；(3)不同；电流。
【解答】解：(1)由Q吸＝cm△t 知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油温度变化量来反映电流产生热量的多少；
若将烧瓶中装有水，则由Q＝cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，所以为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，用到了转换法；
(2)如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
23．甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。
【解答】解：
(1)闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，使电能转化为机械能；
(2)甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，工作原理是电磁感应现象；
(3)“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；
(4)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。
五、计算题
24．【解答】解：(1)灯泡正常发光，由P＝UI得，此时通过灯泡的电流：I＝＝＝0.5A，
由于灯泡与电阻串联，各个电流相等，故I＝IL＝IR＝0.5A；
(2)由I＝得，
电阻两端电压为：UR＝IR＝0.5A×8Ω＝4V，
由于串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，
则总电压：U＝UL+UR＝6V+4V＝10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能：W＝UIt＝10V×0.5A×20s＝100J。
答：(1)电路中的电流I为0.5A；
(2)电源电压U为10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W为100J。
25．【解答】解：(1)由题知，OA：OB＝1：2，A点受到P的拉力大小等于P的重力，
由杠杆的平衡条件可得：F×OB＝GP×OA＝mPg×OA，
则 F＝×mPg＝×4kg×10N/kg＝20N；
(2)由ρ＝可得，物体P的体积：
VP＝＝＝10﹣3m3，
物体P浸没在水中，V排P＝VP，
受到水的浮力F浮＝ρ水gVP＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg＝10N；
(3)图乙中，将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，左、右测的力臂大小分别为L1和L2时，杠杆水平平衡，
由G＝mg＝ρVg和F浮＝ρ液gV排可得，Q对杠杆拉力：
FQ＝GQ﹣F浮Q＝ρQVQg﹣ρ液gVQ＝(ρQ﹣ρ液)gVQ，
同理：P对杠杆的拉力：
FP＝GP﹣F浮P＝ρPVPg﹣ρ水gVP＝(ρP﹣ρ水)gVP，
根据杠杆的平衡条件有：FQL1＝FPL2，
即：(ρQ﹣ρ液)gVQL1＝(ρP﹣ρ水)gVPL2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将P、Q分别浸没在未知液体和水中，即P、Q对调，重新调节杠杆仍能水平平衡，杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′时，杠杆平衡，
P对杠杆的拉力F：
P′＝GP﹣F浮P′＝ρPVPg﹣ρ液gVP＝(ρP﹣ρ液)gVP，
Q对杠杆拉力：
FQ′＝GQ﹣F浮Q′＝ρQVQg﹣ρ水gVQ＝(ρQ﹣ρ水)gVQ，
根据杠杆的平衡条件有：FQ′L1′＝FP′L2′，
即：(ρP﹣ρ液)gVPL1′＝(ρQ﹣ρ水)gVQ L2′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①×②化简得：
(ρQ﹣ρ液)(ρP﹣ρ液)L1L1′＝(ρP﹣ρ水)(ρQ﹣ρ水)L2 L2′，
由题知，L1L1′＝3L2L2′，代入上式可得：
3(ρQ﹣ρ液)(ρP﹣ρ液)＝(ρP﹣ρ水)(ρQ﹣ρ水)，
3(3.0g/cm3﹣ρ液)(4.0g/cm3﹣ρ液)＝(4.0g/cm3﹣ρ水)(3.0g/cm3﹣1.0g/cm3)，
解得：ρ液＝2.0g/cm3或ρ液＝5.0g/cm3，
由于P、Q始终未露出液面且杠杆有拉力，所以P、Q的密度大于水和液体的密度，所以ρ液＝5.0g/cm3不合题意。
答：(1)力F的大小为20N；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力为10N；
(3)未知液体的密度为2.0g/cm3。

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