2023屆黑龍江省鐵力市第四中學初三第一次模擬考試（1月）物理試題試卷含解析

2023屆黑龍江省鐵力市第四中學初三第一次模擬考試（1月）物理試題試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單選題（本大題共10小題，共30分）1．在探究實踐創(chuàng)新大賽中，小明同學展示了他的“液體壓強演示儀”，其主要部件是一根兩端開口且用橡皮膜扎緊的玻璃管（如圖），將此裝置放于水中，通過橡皮膜的凹凸程度變化，探究液體壓強規(guī)律．如圖描述的幾種橡皮膜的變化情況，其中正確的是（）A． B． C． D．2．下列估測中，最接近實際情況的是A．課桌高度為80cmB．考場內(nèi)的氣溫約為50℃C．一份理化試卷的質(zhì)量約為80gD．初中生跑50m所需時間約為3s3．如圖這些常見的器具都應用了杠桿，下列屬于省距離杠桿的是A．動滑輪 B．訂書機C．羊角錘 D．鑷子4．如圖是我市惠民的“共享單車”，它不僅給市民出行帶來方便，而且低碳環(huán)保．下面有關(guān)“共享單車”結(jié)構(gòu)及使用的說法中正確的是A．座墊寬大能減小對人體的壓強B．“共享單車”轉(zhuǎn)彎時受到平衡力的作用C．把手上的花紋是為了增大接觸面積，從而增大摩擦力D．“共享單車”下坡時速度越來越大，是由于慣性越來越大5．第二屆全國青年運動會于2019年在山西省舉辦，屆時將會有精彩紛呈的比賽呈現(xiàn)在觀眾面前。下列有關(guān)運動項目的說法正確的是A．豎直上拋的排球離開手之后，動能逐漸變大B．運動員騎自行車勻速轉(zhuǎn)彎時，自行車的運動狀態(tài)不變C．跳遠時，腳要用力向后蹬地，是利用物體間力的作用是相互的D．人雙手握住單杠靜止時，人對杠的拉力和杠對人的拉力是一對平衡力6．下列圖例能說明大氣壓強存在的是A．書包帶較寬B．熱氣球升空C．水壩下部較寬D．紙片托水7．下列關(guān)于物態(tài)變化的說法，正確的是A．用干冰人工降雨，利用了干冰熔化吸熱B．食品在電冰箱里能保鮮，利用了制冷劑汽化吸熱C．冬天的菜窖里放幾桶水，利用了水凝固吸熱D．用酒精給高燒病人擦拭降溫，利用了酒精升華吸熱8．建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過程中下列說法正確的是（）A．繩子自由端沿水平方向移動了6mB．物體受到的拉力為750NC．拉力F的功率為750WD．滑輪組的機械效率為80%9．“瓦特”是下列哪個物理量的單位A．壓強 B．功率 C．電壓 D．電流10．如圖所示電路，下列說法正確的是A．閉合電鍵S后，將滑片向右移動，電壓表示數(shù)將變小B．閉合電鍵S后，將滑片向左移動，電流表示數(shù)將變大C．斷開電鍵S后，將滑片向右移動，電流表示數(shù)將變小D．斷開電鍵S后，將滑片向左移動，電壓表示數(shù)將不變二、多選題（本大題共3小題，共12分）11．在學習物理知識的同時，還要加強對科學研究方法的運用．以下四個選項中研究方法相同的是A．伽利略理想實驗B．曹沖稱象C．聲音傳播實驗D．牛頓第一定律實驗12．下列說法正確的是A．熱機工作時，使汽車獲得動力的是壓縮沖程B．內(nèi)燃機的做功沖程存在著化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程C．汽車的發(fā)動機用水來冷卻，是因為水的比熱容較大D．汽車的發(fā)動機用水來冷卻，是因為水的比熱容較小13．如圖所示的四個裝置中屬于連通器的是A．地漏 B．微小壓強計 C．活塞式抽水機 D．下水道存水管三、填空題（本大題共5小題，共10分）14．如圖1所示，天平所稱物體的質(zhì)量是_____g；如圖2所示，溫度計示數(shù)為_____℃。15．如圖所示的電路中，電源電壓為4.5V，且恒定不變，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，定值電阻R1的阻值為5Ω，滑動變阻器的最大阻值為50Ω。閉合開關(guān)S，移動滑片P，則滑動變阻器接入電路中的阻值變化范圍為_______Ω，電流表的示數(shù)變化范圍為______A。16．如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從一端移到另一端的過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示，則定值電阻R0的阻值為_____Ω；電路消耗的最大總功率為_____W。17．如圖是小剛從家中出發(fā)到達學校的s-t圖象．其中一半路程步行，一半路程騎自行車（較快）．則小剛騎車是圖中______（選填“OA”或“AB”）段，小剛從家中到學校的平均速度為__________m/s．18．下面是有關(guān)生活用電的描述，請將空白處補充完整：將電冰箱的三腳插頭插入三孔插座中，這樣做可以讓它的金屬外殼與插座中的_________(“火”、“零”或“地”)線相連，防止發(fā)生觸電事故．如圖所示是某家庭用的電能表及某月月初、月末的兩次讀數(shù)，若按0.5元/kW·h計算，他家本月應繳納電費_________元，若電能表在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了400轉(zhuǎn)，則接在該電能表上的用電器總功率為__________W．四、計算題（本大題共3小題，共29分）19．某型號熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩檔，通過單刀雙擲開關(guān)S進行調(diào)節(jié)，R0、R為電熱絲．當開關(guān)S接加熱檔時，電路的功率為1100W，當開關(guān)S接保溫檔時，電路的總功率為44W，R0、R阻值恒定不變．整壺水的質(zhì)量2kg額定電壓220V加熱時的總功率l100W保溫時的功率44W在加熱檔正常工作時，電路中的電流是多少電熱絲R0、R的阻值多大？已知熱水壺的加熱效率為80%，在一標準大氣壓下把一滿壺水從20℃燒開需要多長時間？（小數(shù)點后保留1位小數(shù)，c水＝4.2×103J/（kg?℃））20．如圖甲所示，燈L的額定電壓為12V，其I-U圖像如圖乙所示，定值電阻R0的阻值為20Ω，滑動變阻器上標有“100Ω1A”．（1）開關(guān)都閉合，燈L正常發(fā)光，電流表、電壓表的量程分別為0～0.6A，0～15V．求燈正常發(fā)光的電阻及滑動變阻器連入電路的阻值范圍．（2）閉合S，斷開S1、S2，將電源換成一個可調(diào)電壓的電源，電流表、電壓表量程分別為0～0.6A，0～3V，其他部分電路連接不變．調(diào)節(jié)R使電流表和電壓表先后均能達到滿偏，且電路正常工作．求可調(diào)電源電壓的取值范圍．21．小鵬家的一個電水壺的銘牌信息如圖1所示，簡化電路圖如圖2所示，A為電熱絲。電水壺在標準大氣壓下工作。（1）電水壺裝滿初溫為20℃的水時，在額定電壓下將水燒開用了7min．求：①水吸收的熱量是多少______？②電水壺燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少______？（2）農(nóng)村電網(wǎng)改造前，用電高峰時電壓會下降10%．求：這時電水壺的實際功率P0______．（設(shè)電阻不隨溫度改變）（3）為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到2000W，請你幫小鵬他們家的電水壺做一改進：需要_____（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個電熱絲，計算該電熱絲的阻值是多大_____？五、作圖題（本大題共2小題，共4分）22．如圖，F(xiàn)、O點分別為凸透鏡的焦點和光心，完成光路圖；（）23．圖甲是某賓館的房卡，它相當于一個開關(guān)．只有房卡插入卡槽里，房間內(nèi)的燈和插座才能工作．圖乙是房間內(nèi)已經(jīng)連好的部分電路圖，S1是房卡開關(guān)，S2是控制燈L的開關(guān)．為使燈和插座正常工作，請將圖乙中的電路圖補充完整．六、實驗探究題（本大題共3小題，共15分）24．如圖所示是小明同學探究“阿基米德原理”的實驗，其中桶A為圓柱形。（1）小明同學先用彈簧測力計分別測出空桶A、B的重力，如圖甲、乙所示：然后將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如圖丙所示。則空桶A受到的浮力為_____N；（2）再測出桶B和溢出水的總重力，如圖丁所示，則桶A排開水的重力為_____N；（3）接著小芳同學往桶A中加入沙子進行實驗，得到4組數(shù)據(jù)，如下表所示，其中數(shù)據(jù)有明顯錯誤的是第_____次；次數(shù)1234桶A與沙子的總重量/N2.42.83.23.4桶B與水的總重量/N4.04.44.65.0（4）分析以上探究過程可以得到的結(jié)論是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力大小等于它排開的液體所受的_____；（5）小芳同學進一步探究，她將裝有適量沙子的桶A分別放入足夠多的水中和另一未知液體中，桶A浸入水中的深度為h1，浸入另一液體中的深度為h2（兩次桶A均沒有被浸沒）。設(shè)水的密度為ρ水，則另一液體的密度表達式為ρ液＝_____（用題中所給和所測物理量的字母表示）。25．課后小軍又用圖甲的裝置,探究水沸騰時溫度變化的特點,實驗數(shù)據(jù)記錄如下時間/min00.511.522.533.5溫度/℃9092.594.495.696.8989898a.分析實驗數(shù)據(jù)可知水的沸點為________℃,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是當?shù)卮髿鈮簭奯_______(選填“高于”、“低于”或“等于”)一個標準大氣壓；b.圖中________(填“乙”或“丙”)圖能反映水沸騰前產(chǎn)生氣泡的情形．26．某興趣小組的同學用斜面、小車、長刻度尺、錄像機等，研究“斜面上運動的物體，運動路程和通過這段路程所用時間的關(guān)系”，如圖甲所示。在斜面一側(cè)沿斜面方向固定一長刻度尺，刻度為0的位置在上方，并將該位置作為釋放小車的位置。打開錄像機的錄像功能，并面向刻度尺錄像。通過播放視頻可以確定小車在不同時刻的位置。（1）視頻顯示，小車從0刻度處運動到0.20m刻度處，用時1s，該過程小車的平均速度是_____m/s。（2）通過視頻查找出小車5次的位置，小車從開始運動到各個位置的路程s和對應時間t如下表所示，表中第三行數(shù)據(jù)作為對應時間的平方。s/m00.050.200.450.80t/s00.501.001.502.00t2/s200.251.002.254.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標紙上做出小車運動的s﹣t2圖象。（__________）②經(jīng)分析可得，小車在斜面上從靜止開始運動時，小車運動的路程s與時間的平方t2的關(guān)系式是_____。

參考答案一、單選題（本大題共10小題，共30分）1、B【解析】

A．玻璃管下端更深，所受的液體壓強更大，所以應該是下面橡皮膜向上凹得更厲害些，故A錯誤；B．玻璃管下端更深，所受的液體壓強更大，且下面橡皮膜向上凹得更厲害些，故B正確；C．玻璃管水平放置在液體中，液體對兩側(cè)橡皮膜有向內(nèi)的壓強，所以右側(cè)橡皮膜應該向左凹，故C錯誤；D．玻璃管水平放置在液體中，兩側(cè)的橡皮膜都應向內(nèi)凹，故D錯誤；故選B。2、A【解析】

A、中學生的身高在165cm左右，課桌的高度在中學生身高的一半左右，為80cm．此選項符合實際；B、人體舒適的溫度是25℃，故考場內(nèi)的氣溫約為25℃，此選項不符合實際；C、一份理化試卷的質(zhì)量約為8g，一份理化試卷的質(zhì)量為80g時太重了，故此選項不符合實際；D、初中生跑50m所需時間約為7s，故此選項不符合實際；3、D【解析】

結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷各類杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．【詳解】A.如圖所示，動滑輪實質(zhì)是動力臂等于2倍阻力臂的杠桿，屬于省力杠桿，是費距離杠桿，所以該選項不符合題意；B.如圖所示，在使用訂書機時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費距離，此選項不符合題意；C.如圖所示，在使用羊角錘時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費距離，所以該選項不符合題意；D.如圖所示，在使用鑷子時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，但省距離，所以該選項符合題意．故選D.4、A【解析】

A、座墊寬大，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故A正確；B、自行車轉(zhuǎn)彎時其方向發(fā)生了改變，不是平衡狀態(tài)，所以沒有受到平衡力的作用，故B錯誤；C、把手的花紋，是為了在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的，而不是增大接觸面積，故D錯誤．D、下坡時自行車速度越來越大，是動能增大，而不是由于慣性越來越大；慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度大小無關(guān)，故C錯誤．5、C【解析】

A、豎直向上拋出的排球，離開手后會繼續(xù)向上運動的過程中排球的質(zhì)量不變，排球的速度在不斷的減小，動能減小，故A錯誤；B、當自行車勻速轉(zhuǎn)彎時，自行車的運動方向發(fā)生變化，其運動狀態(tài)發(fā)生變化，故B錯誤；C、立定跳遠時，腳要用力向后蹬地，利用物體間力的作用是相互的，故C正確；D、人雙手握住單杠靜止時，人對杠的拉力與杠對人的拉力是一對作用力和反作用力，故D錯誤。6、D【解析】

A．書包帶較寬是在壓力一定時，增大受力面積，減小了壓強，與大氣壓無關(guān)，故A不合題意；B．熱氣球升空是利用空氣的浮力，不能說明大氣壓強的存在，故B不合題意；C．水壩下部較寬，是因為液體的壓強隨深度的增加而增大，下部較寬可承受更大的水的壓強，與大氣壓無關(guān)，故C不合題意；D．紙片托水，是因為杯內(nèi)水的壓強小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，使紙片和水不會掉落，故D符合題意；故選D。7、B【解析】

A．用干冰實施人工降雨，干冰直接升華為二氧化碳氣體，利用了干冰升華吸熱，故A錯誤；B．工作時冷凝器里的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過一段很細的毛細管進入冰箱內(nèi)冷凍室的管子里，在這里迅速汽化，從冰箱的內(nèi)部吸收熱量，使冰箱內(nèi)部的溫度降低；故B正確；C．冬天菜窖里放幾桶水，水遇冷會凝固，凝固放熱，故C錯誤；D．用酒精擦拭發(fā)熱病人，酒精蒸發(fā)吸收熱量，利用了酒精汽化吸熱，故D錯誤。8、D【解析】

A．由圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2×2m=4m，故A錯誤；B．物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B錯誤；C．拉力F做的功W總=Fs=375N×4m=1500J，則拉力F的功率P===375W，故C錯誤；D．有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，則滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=80%，故D正確；9、B【解析】

A、壓強的國際單位是帕斯卡；故A錯誤；B、功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W；故B正確；C、電壓的國際單位是伏特；故C錯誤；D、電流的國際單位是安培；故D錯誤；10、D【解析】

AB、閉合電鍵S后，把電壓表看作開路可知，R1始終與滑動變阻器的最大阻值R2串聯(lián)；電壓表測變阻器左邊部分的電壓，電流表測電路中的電流；閉合電鍵S后，將滑片向右移動，變阻器左邊部分的電阻增大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，變阻器左邊部分的電壓將增大，即電壓表示數(shù)將變大，故A錯誤；閉合電鍵S后，將滑片向左移動，由于滑動變阻器接入電路的電阻始終不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流不變，即電流表的示數(shù)不變，故B錯誤；CD、斷開電鍵S后，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表相當于并聯(lián)在電源兩端，電壓表測電源電壓；斷開電鍵S后，由于電壓表的內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流非常小，電流表示數(shù)幾乎為0；由于變阻器接入電路的阻值比電壓表內(nèi)阻小得多，向右移動滑片，對整個電路的電流沒有任何影響，電流表示數(shù)示數(shù)仍然為0（即電流表示數(shù)不變），故C錯誤；斷開電鍵S后，將滑片向左移動，電壓表仍然測電源電壓，電壓表示數(shù)將不變，故D正確．二、多選題（本大題共3小題，共12分）11、ACD【解析】

A、伽利略的理想實驗和推理過程如下：把兩個斜面對接起來，讓靜止的小球沿一個斜面滾下來，小球?qū)L上另一個斜面．如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉盱o止時的高度．他推論說，如果減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度，但是要通過更長的距離；繼續(xù)減小第二個斜面的高度，直至最后使它成為水平面，小球不可能達到原來的高度，就要沿著水平面以恒定的速度運動下去．由此推理得出：物體運動不需要力．運用的是推理法；B、大象的質(zhì)量龐大，不能直接稱量．曹沖稱象的故事中，利用石頭的質(zhì)量間接得到大象的質(zhì)量，采取的是等效替代法；C、真空罩中的空氣在被抽取過程中聲音越來越小，我們認為聲音的傳播需要介質(zhì)且真空中不能傳播聲音，采用的是推理法；D、因為牛頓第一定律的內(nèi)容是在物體不受任何外力的作用下，而現(xiàn)實生活中沒有不受任何外力的物體，所以牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合推理得出來的，采用的是推理法．所以研究方法相同的是ACD．12、BC【解析】

A、在汽油機的四個沖程中，只有做功沖程可以使汽車獲得動力，故A錯誤B、在做功沖程中，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，高溫高壓燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確C、水的比熱容大，與其他物質(zhì)比較質(zhì)量相同時，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，故常用水來冷卻發(fā)電機，故C正確，故D錯誤。故選：BC。13、AD【解析】

根據(jù)題中“四個裝置中屬于連通器的是”可知，本題考查連通器的認識，根據(jù)連通器的定義逐項分析判斷?！驹斀狻緼D．地漏和下水道存水管都是“上端開口、底部連通”的容器，都是連通器，故AD符合題意。B．U形管本身是一個連通器，但與壓強計的探頭連接后，一端被封閉，不符合“上端開口，底部連通”這一特點，因此不是連通器，故B不符合題意。C．活塞式抽水機是利用大氣壓來工作的，不具備連通器的特點，不是連通器，故C不符合題意。故答案為AD。三、填空題（本大題共5小題，共10分）14、112.8﹣12【解析】

由圖知，標尺的分度值為0.2g，所以物體的質(zhì)量：m＝100g+10g+2.8g＝112.8g；由圖知，溫度計上一個小格代表的溫度是1℃，即此溫度計的分度值為1℃，液柱的最高處在0以下，所以顯示的溫度低于0℃，為﹣12℃.15、2.5～100.3～0.6【解析】

由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測量串聯(lián)電路中的電流，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓；由電流表的量程可知，電路中的電流不能超過0.6A，則有I=≤0.6A，解得R2≥2.5Ω。由電壓表的量程可知，滑動變阻器R2兩端的電壓不能超過3V，則有U2≤3V，解得R2≤10Ω，故滑動變阻器R2接入電路中的電阻值變化范圍為：2.5～10Ω；當R2=2.5Ω時，電路中的電流為I大==0.6A；當R2=10Ω時，電路中的電流為I小==0.3A，故電流表的示數(shù)變化范圍為：0.3～0.6A。16、403.6【解析】

由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖乙可知最大電流I1＝0.3A，由可得，電源的電壓：U＝I1R0＝0.3A×R0，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖乙可知，此時I2＝0.1A，U2＝8V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U＝I2R0+U2＝0.1A×R0+8V，因電源的電壓不變，所以，0.3A×R0＝0.1A×R0+8V，解得：R0＝40Ω，電源的電壓：U＝0.3A×R0＝0.3A×40Ω＝12V；當電路中電流最大時，功率最大，電路消耗的最大總功率：P＝UI1＝12V×0.3A＝3.6W。17、OA2.4【解析】

OA段的速度為：；AB段的速度為：；，∴小剛騎車是圖中的OA段；全程的平均速度為：18、地41800【解析】

（1）電冰箱屬于有金屬外殼的用電器，應使用三孔插座，使與電冰箱外殼相連接的是地線，這樣當金屬外殼帶電時，電流會通過地線導入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生；（2）由圖知道，本月消耗的電能是：W=1469.5kW?h-1387.5kW?h=82kW?h，故本月應繳納的電費是0.5元/kW?h×82kW?h=41元；電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)400轉(zhuǎn)消耗的電能是：，接在該電能表上的用電器總功率是：.四、計算題（本大題共3小題，共29分）19、（1）5A；（2）44Ω，1056Ω；（3）763.6s．【解析】

（1）由表格數(shù)據(jù)可知，加熱時的功率為1100W，由P＝UI可得加熱檔正常工作時，電路中的電流：I加熱＝＝＝5A；（2）由圖知S接2時只有R0接入電路，電路中電阻最小，功率最大，為加熱狀態(tài)，由P＝可得R0的阻值：R0＝＝＝44Ω；S接1時兩電阻串聯(lián)，電路中電阻最大，功率最小，為保溫狀態(tài)，則總電阻：R總＝R0+R＝＝＝1100Ω，所以R的阻值：R＝R總﹣R0＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；（3）水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg?℃)×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；熱水壺放出的熱量：Q放＝＝＝8.4×105J，因為電流所做的功W＝Q放＝Pt，所以加熱所用的時間：t＝＝≈763.6s．20、（1）40Ω；40Ω-100Ω；（2）12V-15V【解析】

（1）開關(guān)都閉合時，燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián)，電壓表測電源兩端的電壓，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈L正常發(fā)光，所以，電源的電壓U=UL=12V，由圖乙可知，通過燈L的電流IL=0.3A，燈正常發(fā)光的電阻：RL==40Ω，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，當電流表的示數(shù)I=0.6A時，通過變阻器R的最大電流：IR=I-IL=0.6A-0.3A=0.3A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，則R小==40Ω，又因滑動變阻器接入電路中的電阻越大時，通過R的電流越小，電路的總電流越小，所以，滑動變阻器接入電路中的最大阻值為100Ω，則滑動變阻器連入電路的阻值范圍為40Ω～100Ω；（2）閉合S，斷開S1、S2時，R與R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，調(diào)節(jié)R使電流表、電壓表先后達到滿偏，且電路正常工作：當變阻器接入電路中電阻為0，且電流表滿偏時，電源電壓最小，由歐姆定律得到U小=I滿R0=0.6A×20Ω=12V；電壓表最大示數(shù)為3V，當變阻器最大電阻連入電路時，電路的電流為：I小=，當電壓表達到滿偏時，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有：U電=U滿+U0=3V+×20Ω=3.6V，此時電流表不能達到滿偏，3.6V舍去；當電壓表達到滿偏且電流表也能達到滿偏時，電源電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有，U大=U滿+U0=U滿+I滿R0=3V+0.6A×20Ω=15V，因題中要求兩個電表先后均能達到滿偏，故最大電壓應小于15V，故可調(diào)電源電壓的取值范圍為：12V≤U＜15V．答：（1）燈正常發(fā)光的電阻及滑動變阻器連入電路的阻值范圍為40Ω～100Ω；（2）調(diào)節(jié)R使電流表和電壓表先后均能達到滿偏，且電路正常工作．可調(diào)電源電壓的取值范圍為12V≤U＜15V．21、6.72×105J80%1620W并聯(lián)103Ω【解析】

（1）根據(jù)得水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，在額定電壓下，工作7min消耗的電能：W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J，電水壺在燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率：；（2）根據(jù)得，電熱絲的阻值：，根據(jù)題意得，用電高峰時的實際電壓：，電水壺的實際功率：；（3）根據(jù)知，要使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到2000W，必須減小電熱絲的電阻，根據(jù)電阻并聯(lián)的特點知，應并聯(lián)一個電熱絲；并聯(lián)電阻的電功率：P2=P額-P0=2000W?1620W=380W，并聯(lián)電阻的阻值為：。五、作圖題（本大題共2小題，共4分）22、【解析】

平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；如圖所示：。23、如下圖所示【解析】

由題意可知，S2是控制燈L的開關(guān)，它們應串聯(lián)；燈泡與插座是可以獨立工作的，所