2024届湖北省丹江口市重点达标名校中考三模物理试题含解析

2024届湖北省丹江口市重点达标名校中考三模物理试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）1．下列做法中符合安全用电要求的是（）A．用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用B．在未断开电源的情况下更换灯泡C．在家庭电路中安装空气开关或保险丝D．在高压线附近放风筝2．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N．把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300JC．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D．甲和乙两滑轮组的机械效率不相等3．小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体(g取10N/kg)A．漂浮在水面上B．悬浮在水中C．沉在溢水杯底部D．受到1.2N的浮力4．下列工具中，主要利用连通器原理工作的是（）A．抽水机 B．液位计 C．吸尘器 D．注射器5．如图，同学们在进行估测大气压实验时，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L，然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽)，刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数分别是F1和FA．F1LV B．F26．如图，人驾驶电动平衡车前进．下列说法正确的是（）A．以平衡车为参照物，车上的人是运动的B．平衡车行驶时只能将机械能转化为电能C．人受到的重力和支持力是一对相互作用力D．车对人的支持力和人对车的压力是一对相互作用力7．发现有人触电后，应采取的正确措施是A．赶快把触电人拉离电源B．赶快去喊电工来处理C．赶快用剪刀剪断电源线D．赶快用绝缘物体使人脱离电线二、填空题（本大题7小题，共21分）8．标有“8V3W”和“8V6W”的灯泡L1、L2并联在8V的电路中，最亮的是_____，串联在一个8V的电路中，最亮的是_____．9．如图所示，桌面的面积为1m2，桌面上的物体重40N，与桌面的接触面积为1dm2，该物体对桌面的压强为_____Pa；现用20N的推力，将该物体由A处水平推动1m到达B处后，撤去推力。物体由于_____继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处。在此过程中，推力对物体做功_____J，重力对物体做功_____J。10．科学家对人类文明进步和社会发展做出了重要贡献，为了纪念在物理学中做出过杰出贡献的科学家，有时会以他们的名字作为物理定律的名字，请你写出两位在电学中以他们的名字被用作物理定律名称的物理学家：_____、_____．11．菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间．用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收．则菜油吸收了_______J热量，燃烧了______m-3的天然气．（取c菜油=2.0×103J·(kg·℃）-1，天然气的热值为4×107J/m3）12．有一种新型自拍神器（如图），可用手机发出的电磁波来遥控它在空中悬停、飞行、拍照．其镜头部分相当于一个______．拍照时，物体通过镜头成倒立、______的实像．现使自拍神器远离自己，同步传播到手机上自己的像会变______．13．如图所示，电源电压不变，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝5Ω．当开关S闭合后，电流表示数为0.5A，则电源电压为_____V，电阻R1的消耗功率为_____W．14．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生．移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池．某品牌移动充电宝部分相关参数如表格．该充电宝的输出功率为________瓦．表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：__________________．三、作图题（共7分）15．电视机的遥控器通过发射一种不可见光—红外线，来实现对电视机的控制．有时不把遥控器对准电视机的控制窗口，而是对着墙壁按一下按钮，利用光的反射也可以控制电视机．请在图中画出红外线经过墙壁反射的光路．16．如图所示，—束光射向凸透镜经折射后，折射光线射到一个平面镜上．请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数．17．按要求作图（请保留作图痕迹）：如图甲，画出物体AB在平面镜中所成的像．如图乙，石块静止在水平桌面上，O为重心，画出它所受力的示意图．如图丙，小磁针静止时的情况，请在虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标明电源的“＋”或“—”极．四、实验题（本大题共5小题，共20分）18．在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为10cm．（1）实验前，调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的___________，目的是_________________．（2）如图所示，若蜡烛、凸透镜在当前位置，应向_____（左/右）移动光屏，直到光屏上得到清晰的像．此时烛焰的像是倒立的_________（放大/缩小）的实像，这一成像规律应用在_________（照相机/放大镜）上．（3）现在凸透镜左侧放置一近视眼镜（图中未画出），这时需要将光屏向______（左/右）移动才能成清晰的像．19．小华发现，照相时利用“变焦镜头”可以改变像的大小．于是想探究“凸透镜成像的高度与焦距的关系”．选用的器材是：光具座，焦距为5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三个凸透镜，“F”形LED灯，光屏，刻度尺等，如图．如果实验中将凸透镜固定在50cm刻度线处，“F”形LED灯应放置在_____处（选填“A”或“B”）．把“F”形LED灯、凸透镜和光屏从左到右依次放置在光具座上，将三者的中心调到_____．调节好器材，打开LED灯，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像的_____；不改变透镜和_____的位置，换用不同焦距的凸透镜进行多次实验，并将数据记录在表格中．记录的实验数据如表．试验次数123焦距f/cm51015像高h/cm1.002.294.00根据实验数据可得：物距一定，物体经凸透镜成缩小实像时，_____．20．如图所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流．请画出电路图并连接实物图．21．某校地质小组的同学们，需测量一种矿石的密度。现有器材：小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线.请你只利用上述器材帮助他们设计出测量该矿石密度的实验方案.要求：写出实验步骤及矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示）.22．小红在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．（1）连接如图所示电路时，导线M的另一端已经接在电压表__________V（选填“3”或“15”）接线柱上．（2）闭合开关后，若灯泡不亮，电压表无示数、电流表有示数，则电路中发生的故障是__________．（3）闭合开关后，电压表示数为1.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“a”或“b”）小灯泡正常发光．小红进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．物理量电压电流实际电功率小灯泡次数U/VI/AP/W亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏亮32.50.30正常42.80.320.90更亮（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__________W．实验还可以得出，小灯泡实际电功率越大，小灯泡的电阻__________（选填“越大”“越小”或“不变”）．（拓展）细心的小红发现，如果将小灯泡换成电阻，也可以用这个电路测量电阻的阻值．于是他将电路改接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数分别是2V和0.2A，被测电阻的阻值是__________Ω．老师告诉小红还需要多次测量，这样可以__________．五、计算题（本大题共2小题，共13分）23．小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃．在此过程中，求：型号FED-H50额定电压220V最大水量50L额定功率2000W（1）热水器中电热丝的电阻：水所吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg•℃）]；热水器的效率．24．如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N，底面积为40cm2；杯内水重5N；体积为100cm3、重为2N的物体M浸没在水中，此时水深10cm。（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：物体M在水中所受的浮力；水对杯底的压力；杯子对水平桌面的压强。六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）25．鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞.研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离.由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件.综合上述信息,回答下列问题:：数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720m/s的飞机上,就会产生1600N撞击力,对飞机造成损伤.假如撞击面积为0.01m²,则该撞击产生的压强是_____Pa如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是_____．性质材料A材料B材料C抗压性（N/m2）1.2×1041.6×1042.0×104密度（kg/m3）1.2×1034.0×1031.2×103（3）如图，一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去，则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是_____s，这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间．26．无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点．下表是某小型无人机的部分参数：参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度km/h电池电压/V电池容量/mAh电动机额定功率/W拍摄速度/帧/秒数据5502425002011000（电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh．帧/秒是指每秒拍摄的画面数）．人们是利用遥控器通过_____传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为_____km．小轿车在高速公路上限速120km/h．如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测．一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？_____（是/否）．如图乙，是无人机竖直向上运动的v﹣t图象，由图象可知，在0～5s内，无人机受到的升力_____（＞/＝/＜）重力．电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是_____J．已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过_____h．为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：_____．27．请阅读《眼镜的度数》．眼镜的度数配戴眼镜主要可以矫正近视、远视及散光所造成的视力模糊．近视和远视使用球面透镜（简称“球镜”，即凹透镜或凸透镜）来矫正；散光使用柱面透镜（简称“柱镜”，即沿圆柱玻璃体的轴向切下的一部分）来矫正．透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用φ表示，即φ=如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是φ==2m-1如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些．平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，例如，100度远视镜片的透镜焦度是1m﹣1，它的焦距是1m．凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数．下表是某位同学配眼镜时的验光单．其中，球镜一栏和柱镜一栏的数字表示透镜的焦度．轴位就是散光的方向，也就是在这个方向上矫正一定的散光后才能看得清楚．虽然配戴眼镜可以矫正视力，但是给我们的生活带来诸多不便，因此我们在生活中要养成健康用眼习惯，保护好我们的眼睛．远用球镜（S）柱镜（C）轴位（A）矫正视力（V远用瞳孔距离（PD）65mm右眼（R）﹣1.75﹣0.501801.0左眼（L）﹣2.751.0请根据上述材料，回答下列问题：（1）这个同学配的眼镜是_____（选填：“远视镜”或“近视镜”），其左眼所配镜片的度数是_____度．（2）下列说法中正确的是_____A．透镜的焦距越短，折光本领越强B．透镜的焦距越短，焦度越大C．透镜的焦距越长，镜片的度数越高D．透镜的焦度越大，镜片的度数越高

参考答案一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）1、C【解析】A.用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用，有触电的危险，且容易发生短路，故A错误；B.在未断开电源的情况下更换灯泡，人接触到火线会触电，不符合安全用电原则，故B错误；C.在家庭电路中安装空气开关或保险丝，在电流过大时，空气开关会跳闸自动切断电路，或保险丝熔断自动切断电路，符合安全用电原则，故C正确；D.在高压线附近放风筝，风筝容易缠绕在高压线上而发生危险，不符合安全用电原则，故D错误；故选C。点睛：重点是安全用电的常识，牢记安全用电中的四不，即不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。2、A【解析】

AB、甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，则两滑轮组所做的有用功相同，即W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B错误；C、由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，根据F=1n(G+D、不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，由W总=W有+W额可得，两滑轮组的总功相同，有用功和总功的比值等于机械效率，故两滑轮组的机械效率相等，故D错误．故选A．3、C【解析】

判断物体的浮沉，除通过比较浮力和重力的大小进行判断外，还可以通过比较物体的密度与液体的密度的大小进行判断．【详解】物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N；物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N；因为G﹥F浮，所以物体在水中会下沉直至沉在溢水杯底部．故选C．4、B【解析】

上端开口，下部连通的容器叫做连通器；连通器的特点是容器中的水不流动时，各个容器中液面总是相平的．【详解】A.抽水机是利用大气压来工作的，不是利用连通器原理工作的．故A错误．B.液位计的左右两个容器上端开口，底部相连，构成了一个连通器．故B正确．C.水压机的基本工作原理是帕斯卡定律，不符合题意；故C错误．D.注射器在吸药水时，是利用外界大气压大于其内部的压强，故注射器是利用大气压强的原理工作的；故D错误．故选B.5、C【解析】试题分析：甲图中，没有盖上橡皮帽，活塞受到向左的拉力F1，和向右的摩擦力，大小与F1相等；乙图中，由于盖上了橡皮帽，因此活塞受到向左的拉力F2，向右的大气压的力和向右的摩擦力。三个力平衡。F2=F1+F气压考点：受力分析压强计算6、D【解析】

①研究对象相对于参照物的位置发生变化，是运动状态；位置没有变化，是静止状态；②电动机是电能转化为机械能的机器；③相互作用力发生在两个物体之间，分别作用在这两个物体上．【详解】A、人驾驶电动平衡车前进过程中，相对于平衡车，车上的人位置没有变化，所以是静止的．故A错误；B、平衡车靠电动机提供动力，电动机工作过程中消耗电能，得到机械能．故B错误；C、人受到的重力是地球施加的，人是受力物体；车对人的支持力受力物体还是人，所以这两个力是一对平衡力，不是相互作用力．故C错误；D、车对人的支持力和人对车的压力作用点分别在人和车上，同时产生，同时消失，是一对相互作用力．故D正确．故选D．【点睛】此题考查了物体运动状态的判断、能量转化及平衡力和相互作用力的区别．要知道二力平衡是一个物体受到两个力的作用，而相互作用力作用在两个物体上．7、D【解析】

当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，否则自己也会触电；也不可以喊人来处理，因为触电现象是较短时间内发生的事；更不能用剪刀割断导线，剪刀是导体，自己也会触电，故A、B、C不符合题意．D符合题意．二、填空题（本大题7小题，共21分）8、L2L1【解析】由两灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，且灯泡L1的额定功率小于灯泡L2的额定功率，根据，L1灯泡的电阻大于灯泡L2的电阻，（1）若将它们并联接入8V的电路中时，两灯泡两端的电压相等，两灯均在额定电压下工作，实际功率等于额电功率，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，所以此时灯泡L2比较亮；（2）若将它们串联接入8V电路中时，通过两灯泡的电流相等，根据，L1的电阻大于L2的电阻，则L1的实际功率大于L2的实际功率，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡L1较亮．9、4000惯性2032【解析】

因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，该物体对桌面的压强：p＝＝＝＝4000Pa；运动的物体撤去推力后，物体由于惯性继续向前运动；由题意可知，推力F′＝20N，在推力作用下物体移动的距离s＝1m，则推力对物体做的功W＝F′s＝20N×1m＝20J；重力对物体做功W′＝Gh＝40N×0.8m＝32J。10、欧姆；焦耳【解析】试题分析：根据课本中涉及到的电学方面做出杰出贡献的物理学家列出即可．（1）欧姆在研究电流、电压、电阻的关系时，发现了著名的欧姆定律，做出了杰出贡献；欧姆是电阻的单位；（2）焦耳在研究电流产生的热量与什么因素有关时，发现了著名的焦耳定律，做出了杰出贡献；焦耳是电能的单位；（2）牛顿对力与运动作出重大贡献，发现了牛顿第一定律；牛顿是力的单位．故答案为欧姆定律，电阻；或焦耳定律，电能；或牛顿第一定律，力．（三个答案任选一个）考点：物理常识．11、6×1032.5×10-4【解析】

Q吸=cmΔt=2.0×103J·(kg·℃）-1×0.02kg×（170℃-20℃）=6×103J；天然气燃烧放出热量Q放=Q吸/η=6×103J/60％=104J；又Q放=qV得：V=Q放/q=104J/4×107J/m3=2.5×10-4m3.12、凸透镜缩小小【解析】

自拍神器前面有一个镜头，镜头就相当于一个凸透镜，并且根据凸透镜成像的规律，照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的实像；现使自拍神器远离自己，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，物距增大，像距变小，像变小．13、5；1．【解析】试题分析：由图可知R1、R2串联，R3短路，电流表测电路中电流，所以电路中的总电阻R=R1+R2=4Ω+6Ω=12Ω，电源电压U=IR=2．3A×12Ω=3V；串联电路中电流处处相等，所以I1=I=2．3A，所以电阻R1的功率：P1=I2R1=（2．3A）2×4Ω=2．36W．【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算14、4将重量改为质量【解析】试题分析：从相关参数中得到输出电压是5V，输出电流是800mA=0.8A，输出的功率：，重量是145g说法不对，应该是质量是145g．考点：电功率的计算点评：该题考查电功率的公式的应用，需要记住电功率的公式，根据铭牌信息分析答题．三、作图题（共7分）15、【解析】

先作出电视机的像点，再连接像点与遥控器，交于墙壁的点为入射点，再连接电视机与入射点，遥控器发出红外线，经过墙壁反射后到达电视机，据此标出传播方向。如下如所示：16、【解析】

经凸透镜的折射光线过焦点，入射光线平行于主光轴画；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,求出入射角为60∘,则反射角为60∘，在法线右侧作出反射光线，标出反射角如图：17、(1)(2)(3)【解析】

(1)平面镜成像的特点是：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反；先作出端点A、B的像点，连接连接两个像点即为物体AB的像．(2)物体静止在水平桌面上，受到重力G和支持力F，作用点在重心，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上．(3)根据磁极间的相互作用判断通电螺线管的磁极；在通电螺线管的外部，磁感线从N极出、回到S极；利用右手螺旋定则确定电流的方向，进而确定电源的正负极．【详解】(1)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′B′，即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示：(2)石块静止在水平桌面上，处于平衡状态，受到重力G和支持力F为一对平衡力，大小相等、方向相反，过石块重心O，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段长度要相等，如图所示：(3)由于异名磁极相互吸引，通电螺线管的左端为N极、右端为S极；在通电螺线管的外部，磁感线从N极出、回到S极，所以磁感线的方向向右；由右手螺旋定则可知电流从右侧流入、左侧流出，电源的左边为负极、右边为正极，如图所示：四、实验题（本大题共5小题，共20分）18、主光轴上使像成在光屏中央左缩小照相机右【解析】

（1）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,即使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处．（2）透镜的焦距为10cm．此时u>2f，成倒立、缩小的实像．像距应大于1倍焦距小于2倍焦距，故需将光屏向左移动才能在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像；照相机就是利用这一成像规律工作的；（3）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，凸透镜左侧放置一近视眼镜，则光线比原来发散，像会远离凸透镜，所以应使光屏向右移动才能成清晰的像．19、A同一高度高度LED灯焦距越大，像越高【解析】

（1）探究“凸透镜成像的高度与焦距的关系”．实验中应保持物距一定；已知3个凸透镜的焦距分别为5cm、10cm和15cm，照相机成像的条件是物距大于二倍焦距，所以为了完成该实验，则物距u＞30cm；由图可知，B位置到50cm刻线处（凸透镜处）的距离为10cm，A位置到50cm刻线处的距离为45cm，故应把装有“F”形LED灯放置在A处；（2）为使像能成在光屏的中央，应将F形LED灯、凸透镜甲和光屏从左到右依次固定在光具座的滑块上，将三者的中心调到同一高度；（3）将透镜分别换成乙和丙，仿照步骤②再做两次实验，每次实验中先将F形LED灯、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，不改变透镜和F形LED灯的位置，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像的高度h，将焦距f与像高h的数据记录在表格中；（4）由表格中数据可知：物距一定，物体经凸透镜成缩小实像时，焦距越大，像越高．20、【解析】

（1）L2与滑动变阻器串联后与L2并联，电压表并联在L1两端，开关、电流表位于干路上，如图所示：（2）按先串后并的原则：从电源的正极开始，先将电源、开关、电流表、滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡L2串联，再将L1与滑动变阻器和灯泡L2并联，电压表并联在L1两端，如图所示：21、详见解析【解析】

根据题中“利用上述器材帮助他们设计出测量该矿石密度的实验方案，测出矿石的密度。”可知，本题考查测量密度的实验设计、实验步骤和数学表达式。根据实验目的，选择实验器材，利用浮力法或等效替代的方法，完成特殊方法测密度实验。【详解】根据测量密度的实验原理可知，要测量物体的密度，需要用天平测出物体的质量，用量筒测出物体的体积，根据题目所给器材“小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线”可知，没有量筒，需要间接测量固体的体积，采用浮力法或等效替代的方法，求出矿石的体积，即可得出矿石的密度。实验方案一：①用天平称出矿石块的质量m0；②在烧杯中倒入适量的水，称出质量m1。③烧杯仍放在天平左盘，用细线将矿石块系好后，手提细线使矿石块浸没在此烧杯的水中并保持静止（水无溢出且矿石块不接触烧杯），天平平衡时称出质量m2。矿石的密度：ρ=ρ水实验方案二：①用天平称出矿石块的质量m0；②在烧杯中倒满水，称出质量m1；③将矿石块放入水中，将杯壁外的水擦干净，称出质量m2。矿石的密度：ρ=ρ水与实验方案二同理的方法：①用天平称出矿石块的质量m0；②将矿石块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一标记，称出质量m1；③取出矿石块，向烧杯中加水，直到水面与标记相平，称出质量m2；矿石的密度：ρ=ρ水22、3小灯泡短路a0.75越大10减小误差【解析】

(1)连接如图所示电路时，因为小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V，所以为了读数更准确，导线M的另一端应接在电压表3V接线柱上．(2)闭合开关后，若灯泡不亮，电流表有示数，因为电流表有示数而电压表无示数，说明电路是通路，小灯泡不亮是因为灯的实际功率过小而不是小灯泡断路，灯泡几乎无电流经过，所以电路中发生的故障是小灯泡被短路．(3)闭合开关后，电压表示数为1.5V，为了达到额定电压2.5V，应增加其两端电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向a端移动使小灯泡正常发光．(4)分析表中信息，灯的电压为额定电压时，电流为0.3A，可知小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；由表中第1次到第4第次实验数据并结合欧姆定律，实验功率越大时，对应电压与电流的比值越大，即灯的电阻越大；拓展：根据欧姆定律可知电阻大小；本实验中多次移动滑动变阻器改变灯泡两端电压测出多组数据，根据计算出不同电压下待测电阻的阻值，多次测量取平均值是为了减小误差，使实验结果更接近准确值．五、计算题（本大题共2小题，共13分）23、（1）24.2Ω（2）4.2×106J（3）87.5%【解析】

（1）由P=UI=可得，热水器正常工作时电阻丝的电阻：R===24.2Ω；（2）将水箱中装满水，由ρ=可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，水吸收的热量将水箱中装满水：Q=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×106J；（3）由P=可得，热水器正常工作40min消耗的电能：W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J；热水器的效率：η=×100%=×100%=87.