20．（2分）（2018?聊城）踢出去的足球在操场上慢慢滚动后停下来，在图中请画由在操场上向左滚动的足球受力的示意图。
【分析】先对物体进行受力分析，然后确定物体的重心，再用示意图表示物体所受力的作用点和方向。 【解答】解：
因为足球在操场上慢慢滚动后停下来，所以足球受到与运动方向相反的摩擦力；同时足球受竖直向下的重力，过球心作竖直向下的重力G和水平向右的摩擦力f。此外，足球还受到地面对它竖直向上的支持力F，作用点可以画在足球的球心上，如图所示：
【点评】会对物体进行受力分析，知道重力的方向总是竖直向下的，会根据物体的运动状态确定摩擦力的方向，并且会用示意图表示物体受力情况。
五、实验探究题（本题包括3个小题；共15分）
21．（4分）（2018?聊城）如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛，重做多次实验。 （1）实验过程中蜡烛B 不需要 （选填“需要”或“不需要”）点燃。
（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面 对称 。
（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上 不能 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。 （4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛 B （填“A”或“B”），便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。
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【分析】（1）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合； （2）根据物像相对于镜面对称的性质； （3）虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；
（4）平面镜不能透光，不容易确定像的位置，玻璃既能成像又能透光，便于确定出像的位置。 【解答】解：（1）实验过程中蜡烛B不需要点燃；
（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面对称； （3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像；
（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。 故答案为：（1）不需要；（2）对称；（3）不能；（4）B。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。
22．（5分）（2018?聊城）如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验，得出数据如下表所示：
实验序号 ① ② ③ ④ 长木板表面 较粗糙 较粗糙 较光滑 较光滑 木板放置方式 平放 平放 平放 竖放 拉动木块的个数 1 2 2 2 弹簧测力计实数/N 1.5 3.0 1.6 1.6 （1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据 二力平衡 的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。
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（2）由实验序号 ①② 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。 （3）由实验序号②③可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的 粗糙程度 有关。
（4）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 不一定 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。
（5）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法： 在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物等 。 【分析】（1）实验中，要拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力相等，是一对平衡力；
（2）（3）影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，要探究摩擦力与一个因素的关系，需要控制其他量相同；
（4）可从实际操作的角度，判断是否容易操作和便于读数，据此找出两种方式的不同；
（5）首先思考汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑的原因，再思考针对这种现象我们应该采取什么措施。 【解答】解：（1）实验中要求弹簧测力计匀速直线拉动木块，此时拉力与摩擦力大小相等，是一对平衡力，即根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等；
（2）探究滑动摩擦力的大小是接触面所受的压力的关系，需要控制接触面的粗糙程度相同，改变压力，观察拉力的大小也就是摩擦力的大小，表中①②两次符合题意；
（3）由实验序号②③知压力相同，接触面越粗糙，拉力越大，摩擦力越大，可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关；
（4）在实验中，采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，操作上必须要水平匀速直线拉动物块，操作较为困难。
实验改进后，用图乙所示的装置进行实验，操作上不一定要匀速直线拉动长木板，弹簧测力计相对固定，便于读数。
（5）汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑是由于下雪后车轮与地面之间的摩擦力减小造成的，因此要避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象就要想办法增大两者之间的摩擦力，比如：在路面上撒炉渣，增大接触面的粗糙程度；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物，增大压力等。 故答案：（1）二力平衡；（2）①②；（3）粗糙程度；（4）不一定；（5）在路面上撒炉渣；在路面上撒盐加速雪的熔化；换防滑轮；安装防滑链；在车上放重物等。
【点评】在本题的实验中，既考查了二力平衡和控制变量法的运用，又考查了实验操作的改进和实验结论的归纳，综合性强，考查全面。
23．（6分）（2018?聊城）在“探究电流与电压的关系”的实验中，
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（1）请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图
（2）通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示 R=10Ω 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 2.0 0.20 2 2.2 0.22 3 2.4 0.24 4 2.6 0.26 5 2.8 1.40 6 3.0 0.30 对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号 5 ，排除错误数据，可归纳得出的结论是 在电阻一定时，电流与电压成正比 。
（3）如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节 滑动变阻器 ，使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是 在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比 。
【分析】（1）实验中为了探究规律，需要多次测量定值电阻两端的电压，因此需要滑动变阻器，多测几组电压和电流值，需要用电流表和电压表测量电流与电压，据此画出电路图； （2）根据数据表中电流与电压的关系可分析出错误数据，并得出结论。
（3）探究通过导体的电流与电阻的关系实验，根据控制变量法可知应通过移动滑动变阻器控制电压不变，从而得出结论。
【解答】解：（1）实验中要能够改变定值电阻的电压需要用滑动变阻器测量电压用电压表，测量电流用电流表，电路如图：
（2）根据数据分析可知，随着电压的增大电流在增大，并且电压与电流的比值为
=
﹣﹣﹣
=10，所以第5次实验中的电流数应当是错误的，应该为0.28A，并且可以看出在电阻一定时，电流与电压成正比；
（3）要探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，需要通过调节滑动变阻器，使电阻两端的电压不变。
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可以得出结论：在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）见上图；（2）5；在电阻一定时，电流与电压成正比；（3）滑动变阻器；在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比。
【点评】本题考查了画电路图、实验数据的分析等知识，此类问题是电学实验经常考查的内容，要求学生重点掌握。
六、计算题（本题包括3个小题，共29分．解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤．只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
24．（7分）（2018?聊城）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）知道酒精的热值和质量，根据Q放=mq求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率；
（3）根据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。
【解答】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃， 水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J； （2）3g酒精完全燃烧释放的热量： Q放=mq=3×103kg×3.0×107J/kg=9×104J；
﹣
酒精灯烧水的热效率： η=
×100%=
×100%≈37.3%；
（3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量，则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：
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