【总结归纳】本题考查了磁极间的作用规律、磁感线的方向规定、右手螺旋定则的应用，属于基础题目。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，连图2分，共24分．） 18．在做“探究水的沸腾”实验时，得到的实验数据如下表所示。
时间/min 温度/℃ 0 94 1 95 2 96 3 97 4 98 5 98 6 98 由实验数据可知，当地水的沸点是 ℃．水沸腾时，气泡上升过程中，其体积 （填“增大”或“减小“）。水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）若烧杯中水的质量为0.5kg，水沸腾前lmin内吸收的热量为 J。 【知识考点】探究水的沸腾实验．
【思路分析】（1）掌握水沸腾时的特点，知道水沸腾过程中吸热但温度保持不变。而水沸腾时的温度叫做沸点；
（2）水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小，温度不断上升；在沸腾过程中，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积不断增大，但温度保持不变。
（3）内能的大小和物体的温度有关，温度升高内能增大；知道水的质量和温度的变化以及比热容，根据Q=cm△t求出吸收的热量。
【解题过程】解：（1）由表格中数据可以看出，在加热到第4min、5min、6min时，水的温度为98℃保持不变，所以当地水的沸点应为98℃；
（2）水沸腾时，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂。
（3）水沸腾前lmin内，水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（98℃-97℃）=2.1×103J。
故答案为：98；增大；2.1×103。
【总结归纳】此题是探究水的沸腾实验和热量的计算，实验中主要观察水的沸腾现象和探究水沸腾时的特点，学会观察和分析水温与时间的变化图标，是一道常考题目。 19．小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。 （1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。
（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是 处断路。 （3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，
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使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下5Ω的电阻，再分别接入10Ω、15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为 V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成 。 【知识考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【思路分析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电压表选用小量程确定分度值读数，研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压一定；实验结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。
【解题过程】解：（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：
（2）经分析，闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是定值电阻处断路；
（3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，记下此时的电流值； 研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压一定，故取下5Ω的电阻，再分别接入10Ω、15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为1.5V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）如上所示；（2）定值电阻；（3）1.5；反比。
【总结归纳】本题探究电流跟电阻的关系的实验，考查电路连接、故障分析、控制变量法和数据分析。
20．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）
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调节。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图中M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图中N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 （填“大于”或“小于”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 （填“30°”、“45°”或“60°”）。 （3）杠杆上每个平衡螺母的质量为m，杠杆的总质量（含两个平衡螺母）为50m。实验前，调节杠杆在水平平衡的过程中，若只将右端的平衡螺母移动了距离L，则调节前后杠杆（含两个平衡螺母）的重心在杆上移动的距离为 （填“【知识考点】探究杠杆的平衡条件实验．
【思路分析】（1）杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。 调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动。
（2）利用杠杆平衡条件进行判断，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变化，动力也变化。 要使杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂的乘积不变，动力和动力臂的乘积应该也不变，最大的动力是5N，求出最小的动力臂，求出弹簧测力计和杠杆的夹角，求出拉力的方向与竖直方向的最大夹角。
（3）平衡螺母移动后杠杆在水平位置平衡，说明杠杆的重心在支点的左侧，当右侧平衡螺母移动L时，杠杆在水平位置平衡，说明杠杆的重心移动到支点上。根据左侧力和力臂乘积变化量等于右侧力和力臂乘积变化量。
【解题过程】解：（1）实验前，杠杆静止杠杆处于平衡状态。 如图杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。
（2）弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OM，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N。 阻力和阻力臂乘积不变，所以动力和动力臂乘积也不变，
设杠杆每一个小格长度为L，弹簧测力计量程是5N，最大能提供5N拉力， 2.5N×4L=5N×L'
所以，最小的力臂为：L'=2L 在 Rt△AMO中，OM=2L=所以∠AMO=30°
拉力的方向与竖直方向的最大夹角：∠MAN=∠MAO-∠NAO=90°-30°=60°
LLL”“”或“”）
4950481OA， 2
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（3）根据左侧力和力臂乘积变化量等于右侧力和力臂乘积变化量。 mg×L=50mg×△L
重心在杆上移动的距离为：△L=
L 50L。 50故答案为：（1）平衡；（2）右；大于；60°；（3）
【总结归纳】根据左侧力和力臂乘积变化量等于右侧力和力臂乘积变化量，这个知识点属于高中部分内容，学生理解起来有些困难。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分．解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分．）
21．如图电路中，电阻R1的阻值为2Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为1V，V2的示数为2V．求：
（1）电源两端的电压；
（2）通过R1的电流和R2的阻值； （3）R2在1min内产生的热量。
【知识考点】欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．
【思路分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。
（1）根据串联电路的电压特点求出电源电压；
（2）根据欧姆定律求出通过R1的电流，根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出电阻R2的阻值。 （3）根据Q=I2Rt求出R2产生的热量。
【解题过程】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压为：U=U1+U2=1V+2V=3V； （2）通过R1的电流：
；
因串联电路中各处的电流相等，则I2=I1=0.5A； 根据I?U可得电阻R2的阻值：R。
（3）R2在1min内产生的热量Q2=I22R2t=（0.5A）2×4Ω×60s=60J。 答：（1）电源两端的电压为3V；
（2）通过R1的电流为0.5A，R2的阻值为4Ω； （3）R2在1min内产生的热量为60J。
【总结归纳】本题考查串联电路的规律、欧姆定律和焦耳定律的运用，关键是电路的分析。
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22．港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其海底隧道由33节沉管组成。某节沉管两端密封后的质量为7.5×107kg，体积为8×104m3．安装时，用船将密封沉管拖到预定海面上，向其水箱中灌入海水使之沉入海底，为了便于观察安装情况，沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识（如图），每条红色或白色标识的长度L均为30m，宽度d均为0.5m。海水的密度取1×103kg/m3．求： （1）沉管灌水前的重力；
（2）要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力；
（3）沉管沉入海底后，两条相邻的红色标识受到海水的压力差。
【知识考点】重力的计算；物体的浮沉条件及其应用． 【思路分析】（1）根据G=mg求出沉管灌水前的重力； （2）根据F浮=ρ重力；
（3）两条相邻的红色标识到水面的高度差为△h=1m，根据△p=ρg△h求出两条相邻的红色标识受到海水的压强差，再根据△p=
求出压力差。
gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3=8×108N，
水
gV排求出沉管全部浸入水中时受到的浮力，再根据物体浮沉条件求出需要灌水的
【解题过程】解：（1）沉管灌水前的重力：G=mg=7.5×107kg×10N/kg=7.5×108 N； （2）沉管全部浸入水中时受到的浮力：F浮=ρ
水
根据物体的浮沉条件可知，沉管要沉入水中，重力需大于浮力，所以要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力：G水=F浮-G=8×108N-7.5×108N=5×107N；
（3）两条相邻的红色标识受到海水的压强差：△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa， 由△p=
得，两条相邻的红色标识受到海水的压力差：
△F=△pS=△pL△h=1×104Pa×30m×0.5m=1.5×105N。 答：（1）沉管灌水前的重力7.5×108N；
（2）要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力为5×107N； （3）两条相邻的红色标识受到海水的压力差1.5×105N。
【总结归纳】此题主要考查的是学生对重力计算、浮力和物体浮沉条件、压力和压强计算的理解和掌握，第三问中弄明白高度差是关键。
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