2023年河南省许昌市鄢陵县中考物理二模试卷
一、填空题（本大题共6小题，共12分）
1. 墨经中记载了丰富的物理知识。墨子做了世界上最早的“小孔成像”实验，证明了光是沿直线传播的。请再写一个我国古代在物理方面的杰出代表人物______ ，其发现的是______ 。
2. 菜角是河南人喜爱的美食之一，同学们在包菜角时，用双手一捏，打褶的菜角就成型了，说明力可以改变物体的______ ；将菜角放入油锅烹炸过程中菜角通过______ 方式获得内能；当菜角被端上餐桌的时候，我们能闻到菜角的香味，这是______ 现象。
3. 音乐爱好者小强拆开口琴进行清洗时，发现在对应的音区下面是由长到短的若干铜片如图。当吹奏口琴时，这些铜片由于______ 而发出声音，铜片越短，吹奏时振动得越快，发出声音的音调就越______ 。
4. 亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱、压紧后能吊起质量为的大钩码，若每个铅柱的质量为，则铅柱对铅柱的引力为______ ；此时铅柱间______ 选填“存在”或“不存在”斥力。取
5. 如图所示的电路中，电源电压恒为不变，。开关、闭合，断开时，电流表的示数为，则电阻为______ ；当闭合，、断开时，电流表的示数为______ ；通过开关的通断，电路中的最大功率为______ 。
6. 固定在地面上的绝缘体支架上放置一带正电的球，现有一带电的轻质小球用绝缘细线分别悬挂在、、点，细线倾斜程度如图所示，由此可知轻质小球带______ 电荷，电荷间相互作用力的大小可能跟______ 有关。
二、选择题（本大题共8小题，共16分）
7. 下列物理量的估测值不正确的是( )
A. 一元硬币的直径约 B. 人体感觉舒适的气温约
C. 家用节能灯正常工作时的电流约 D. 手机电池的电压约为
8. 年月日是中国人民解放军航天员大队成立周年，从神舟五号到神舟十五号，已有名中国航天员飞上太空太空漫步、进驻空间站、“天宫课堂”开课他们是真正的“中国天团”以下说法正确的是( )
A. 火箭升空过程中机械能不变 B. 航天员进驻空间站后质量减小
C. 空间站绕地球匀速运转时受到平衡力 D. 地面和空间站间利用电磁波传递信息
9. 甲、乙两同学沿平直公路从同一起点向西行走，他们运动的路程随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 内，甲的平均速度大于乙的平均速度
B. 内，甲、乙同学都做匀速直线运动
C. 第时，乙同学在甲同学的东面处
D. 内，以甲为参考物，乙始终向西运动
10. 如图甲所示，小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，然后再将凸透镜逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到的像，你认为如图乙所示个不同的像，依次成像正确的是( )
A. B. C. D.
11. 水平桌面上放有两个完全相同的容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将质量相等、体积不等的正方体物块、都不溶于水，分别放入两个容器中，静止时，液面刚好上升到容器上边沿未溢出。如图所示，则下列相关说法正确的是( )
A. 排开液体的质量小于排开液体的质量
B. 下表面受到的液体压力大于下表面受到的液体压力
C. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
D. 两容器对水平桌面的压强相等
12. 校园安全是学校工作的重中之重，某学校为保障师生安全，门口安装了车辆识别系统，禁止外来车辆随意进入学校，如图所示，内部车辆可以被识别，电动伸缩门自动打开；外部车辆不能被识别，需要工作人员检查后，按动按钮才能打开，若将车辆识别系统看作一个自动开关，按钮视为手动开关，图中的电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
13. 如图所示，工人师傅用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使重物上升，已知重物和滑轮重力分别为、。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮相当于一个省力杠杆
B. 上升过程中，若连接重物的绳子突然断开，重物立即下降
C. 固定点对绳子的拉力与绳子对固定点的拉力大小相等
D. 手的拉力
14. 关于信息、材料和能源，下列说法正确的是( )
A. 能量是守恒的，不会出现能源危机
B. 光纤通信具有传输信息量大、抗干扰的优点
C. 风能、水能、太阳能和核能都属于可再生能源
D. 家庭电路中的保险丝具有熔点低、电阻大的特点
二、解答题（共72分）（含解析）
15. 一束光射向一块玻璃砖。画出这束光线进入玻璃和离开玻璃后的径迹。
16. 请在图中画出使车轮滚上台阶的最小力。
17. 彬彬同学在“探究物质熔化时温度的变化规律”实验中，所用实验装置如图甲，当该物质熔化后继续加热。
每隔记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化规律的图像，由图像可知，该物质是______ 选填“晶体”或“非晶体”；沸点是______ 。
该物质处于液态时，在沸腾前后温度的变化特点是______ 。
该物质在固体状态下的比热容______ 选填“大于”“等于”或“小于”它在液体状态下的比热容。
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验中，水平桌面上的器材有：弹簧测力计、水平木板、毛巾、木块和铁块均带钩。实验装置如图所示。
在实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，这样操作的目的是：______ 。
比较图______ 两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
自行车的把手做得凹凸不平，应用了比较图______ 两次实验所得的结论。
在丙图的基础上用弹簧测力计快速拉动木块在毛巾表面做匀速直线运动，读出测力计示数与图丙中的示数比较，该操作的目的是：探究滑动摩擦力的大小跟______ 的关系。
另一组同学只利用图乙装置也探究出了滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，该小组同学的具体操作是：______ 。
本实验主要运用的研究方法是控制变量法，下列实验中也用到了这种方法的是______ 。
A.探究压力作用效果与什么因素有关
B.探究杠杆的平衡条件
C.测量固体的密度
19. 利用如图甲所示的电路探究电流跟电压的关系，电源电压保持不变。
图甲中有一根导线接错，在错误的导线上打“”，画出正确的导线。
连接电路时，开关应处于______ 状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______ 选填“左”或“右”端，其目的是______ 。
正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，发现电压表和电流表示数均为，你认为原因可能是：______ 写一条原因即可。
排除故障继续实验，记录实验数据如下表：
序号
电压
电流
根据实验数据，你是如何判断通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系的，请你简要写出你的方法：______ ；
根据表中的数据计算次实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为______ 。
小林想探究电流和电阻的关系，连接了如图乙的电路，为定值电阻，实验中他多次更换不同阻值的定值电阻，记录电流表和定值电阻的实验数据。你认为小林______ 选填“能”或“不能”达到实验目的，原因是：______ 。
20. 根据史料记载，桔槔是一种利用杠杆原理的取水机械。春秋战国时使用桔槔的地区主要是经济比较发达的鲁、卫、郑等国今山东西南、河南北部、河北南部，如图所示，绳子固定点和配重点到支点的距离分别为、，配重的重力为，水桶的重力和容积分别为和，人的重力为横杆和绳子自身重力不计，，。当横杆水平平衡时，求：
水桶未灌水时，人对绳子的拉力是多少？
桶中灌满水时，人对绳子的拉力是多少？
桶中灌满水时，若人对水平地面的压强为，支点可能向哪个方向移动了？移动了多少？
21. 如图甲所示，某工厂利用电磁继电器和热敏电阻设计的智能电路，当工件在加热区被加热到设定温度时，停止加热并启动电动机把工件自动传送到下一加工环节。已知控制电路电源电压恒为，工作电路电源电压恒为，加热电阻为，控制电路中的电流达到时才能把衔铁吸引下来，热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙所示。线圈电阻不计，，加热效率
闭合开关，电磁铁利用电流的______ 效应工作，其上端为______ 选填“”或“”极；
定值电阻的阻值是多少？
一质量为，初温为的铝制品工件在加热区停留多长时间？
答案和解析
1.【答案】沈括 磁偏角
【解析】解：沈括是我国宋代的学者，它首次发现了磁偏角。
故答案为：沈括；磁偏角。
根据物理学家的贡献解题。
掌握各位物理学家的贡献即可。
2.【答案】形状 热传递 扩散
【解析】解：在包菜角时，用双手一捏，打褶的菜角就成型了，说明力可以改变物体的形状；
将菜角放入油锅烹炸过程中菜角吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变内能；
当菜角被端上餐桌的时候，我们能闻到菜角的香味，这是扩散现象，它说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为：形状；热传递；扩散。
力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
改变物体内能的方式有做功和热传递；
扩散现象是指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。
本题考查力的作用效果、内能的改变和扩散现象，属于综合题。
3.【答案】振动 高
【解析】解：当吹奏口琴时，这些铜片由于振动而发出声音，铜片越短，吹奏时振动得越快，发出声音的音调就越高。
故答案为：振动；高。
声音是由物体的振动产生的；音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定。
本题考查声音的产生和音调的影响因素，属于基础题。
4.【答案】 存在
【解析】解：将底面削平、削干净的铅柱、压紧后能吊起质量为的大钩码，这说明之间存在引力，同时存在斥力；
根据图示可知，整体处于平衡状态；和钩码在的吸引力的作用下保持静止状态，则对的吸引力为：；根据力的相互性可知，铅柱对铅柱的引力为。
故答案为：；存在。
分子之间同时存在相互作用的引力和斥力；对、受力分析，根据力的平衡求出引力的大小。
本题考查了物体的受力分析、分子动理论的相关知识，属于基础题。
5.【答案】
【解析】解：开关、闭合，断开时，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数为。
根据欧姆定律可知通过的电流，
根据并联电路的电流特点可知通过的电流，
根据欧姆定律可知；
当闭合，、断开时，两电阻串联，电流表的示数，
两电阻并联时，总电阻较小，根据可知总功率最大，故通过开关的通断，电路中的最大功率为。
故答案为：；；。
开关、闭合，断开时，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数为。
根据欧姆定律可知通过的电流，根据并联电路的电流特点可知通过的电流，根据欧姆定律可知的阻值；
当闭合，、断开时，两电阻串联，根据欧姆定律可知电流表的示数，两电阻并联时，总电阻较小，根据可知总功率最大，故通过开关的通断，根据得出电路中的最大功率。
本题考查电功率的计算和欧姆定律的应用，是一道综合题。
6.【答案】正 距离
【解析】解：固定在地面上的绝缘体支架上放置一带正电的球，现有一带电的轻质小球用绝缘细线分别悬挂在、、点，由于同种电荷相互排斥，细线向右倾斜，在远离球的过程中，偏转角度越来越小，说明电荷间相互作用力的大小可能跟距离有关。
故答案为：正；距离。
电荷间作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷间的作用力可能与电荷量多少有关、带电体间的距离有关。
本题考查了物体间力的作用是相互的以及根据题中信息判断出两电荷间作用力与距离的关系，是一道初中与高中衔接的题目。
7.【答案】
【解析】解：、一元硬币的直径约，符合实际，故A正确；
B、人体感觉舒适的气温约，符合实际，故B正确；
C、家用节能灯的电功率约为，正常工作时的电流，故C不正确；
D、手机电池的电压约为，符合实际，故D正确。
故选：。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知，以免闹了笑话自己还不知道。
8.【答案】
【解析】解：、火箭升空过程中，质量不变，速度和高度均增大，动能增大，重力势能增大，机械能是动能和重力势能的总和，机械能变大，故A错误；
B、航天员进驻空间站后质量不随位置的改变而改变，故B错误；
C、空间站绕地球匀速运转时受到非平衡力的作用，故C错误；
D、地面和空间站间利用电磁波传递信息，故D正确。
故选：。
机械能与质量、速度和高度有关。
质量与位置、状态、温度和形状都无关。
做曲线运动的物体不受平衡力的作用。
电磁波可以传递信息。
知道机械能的影响因素；知道质量是物质的一种属性；知道做曲线运动的物体受到非平衡力的作用；知道电磁波的特性及应用。
9.【答案】
【解析】解：、由图可知，内，甲乙通过的路程都是，则甲、乙两同学的平均速度相等，故A错误；
B、由图象可知，内，两同学同时出发，乙的图象都是一条斜线，表示通过的路程与时间成正比，做的是匀速直线运动，而甲的图象都是一条曲线，表示物体做变速运动，故B错误。
C、由图可知，甲、乙两同学沿平直公路从同一起点向西行走，第时，乙同学行驶了，甲同学行驶了，则乙同学在甲同学的东面处，故C正确；
D、据图可知，乙车做匀速直线运动，甲车做加速运动，乙车的速度一开始大于甲车的速度，后来甲车速度大于乙车，所以以甲车为参照物，乙车不可能做始终向西运动，故D错误。
故选：。
在相同的时间里，通过的路程相等，据此判断；
在图象中，过原点的直线表示物体通过的路程与其时间成正比，即物体做匀速直线运动；曲线，表示物体做变速运动；
由图可知，甲、乙两同学沿平直公路从同一起点向西行走，第时，乙同学行驶了，甲同学行驶了，据此判断；
在内，根据速度公式比较甲车和乙车的速度大小关系，且甲和乙沿平直的公路同向东行驶，据此得出以甲车为参照物，乙车的运动方向。
本题考查图象、平均速度公式及其应用，掌握图象的物理意义是解答本题的关键。
10.【答案】
【解析】解：小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，说明物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，如图；
将凸透镜逐渐远离的过程中，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，如图；
当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，如图。
故选：。
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像；物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像；物距等于二倍焦距成倒立等大实像；物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像；成虚像时，物距越大，像越大。
本题考查了凸透镜成像规律及其应用，难度不大。
11.【答案】
【解析】解：、物块在甲中漂浮，则，物块在乙中悬浮，则，而两物块质量相等，则，故A受到的浮力等于受到的浮力。根据阿基米德原理可知二者排开液体的重力相等，根据可知排开液体的质量等于排开液体的质量，故A错误；
其上表面受到的压力均为都露出液面，根据浮力产生的原因可知下表面受到的液体压力等于下表面受到的液体压力，故B错误；
、由图知，排开液体的体积小于排开液体的体积，又知受到的浮力等于受到的浮力，根据可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即，两液面等高，根据可知，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强，故C正确；
从图中可知，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据可知甲液体的质量大于乙液体的质量，正方体物块的质量相等，且容器相同，根据可知，甲容器对水平桌面的压力较大，容器的底面积相同，根据可知甲容器对水平桌面的压强较大，故D错误。
故选：。
、物块在甲中漂浮，则，物块在乙中悬浮，则，而两物块质量相等，则，据此得出物体受到的浮力的大小关系。根据阿基米德原理可知二者排开液体的重力的大小关系，根据可知排开液体的质量的大小关系；
其上表面受到的压力均为都露出液面，根据浮力产生的原因可知两物体下表面受到的液体压力的大小关系；
、由图知，排开液体的体积小于排开液体的体积，又知受到的浮力等于受到的浮力，根据可知，两液体的密度的大小关系，两液面等高，根据可知，两液体对容器底的压强的大小关系；从图中可知，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据可知甲液体的质量大于乙液体的质量，正方体物块的质量相等，且容器相同，根据可知两容器对水平桌面的压力的大小关系，容器的底面积相同，根据可知两容器对水平桌面的压强的大小关系。
本题考查浮力和压强的有关知识，是一道综合题。
12.【答案】
【解析】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联；
在家庭电路中，保险丝接在火线上，开关应接在用电器和火线之间，故C正确。
故选：。
根据题意确定两开关的连接方式；开关控制电动机时，应与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
13.【答案】
【解析】解：、动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮的动力臂为阻力臂二倍，属于省力杠杆，故A正确；
B、向上运动的重物在绳子断裂后，重物由于惯性仍保持原来的运动状态，会继续向上运动；由于重物受到重力的作用，所以重物向上运动的速度越来越小，经过一段时间后再下落，即重物先上升再下落，故B错误；
C、固定点对绳子的拉力与绳子对固定点的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C正确；
D、不计绳重和摩擦，动滑轮绳子自由端的拉力，故D错误。
故选：。
动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆；
先分析绳子断开前物体的速度，再分析绳子断开后物体的速度和受力情况，结合惯性知识可判断其运动情况；
固定点对绳子的拉力与绳子对固定点的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；
不计绳重和摩擦，动滑轮绳子自由端的拉力。
本题考查了杠杆的分类、惯性与惯性现象、相互作用力和动滑轮及其工作特点等知识是了解和掌握，属于基础知识考查。
14.【答案】
【解析】解：、自然界中能量守恒，但并不是所有能量都可以直接为人类所利用，而且能量的转化具有方向性，能源危机是现在人类面临的共同问题，故A错误；
B、光纤通信的特点是：传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等，故B正确；
C、核能、风能、水能、太阳能中，核能属于不可再生能源，故C错误；
D、保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成，这样做是为了在电路中的电流过大时，保险丝能产生较多的热，使保险丝迅速熔断，从而起到保护电路的作用，故D正确；
故选：。
能量的转移或转化是有方向性的。
光纤通信是通过激光在光导纤维中传播来传递信息的；
像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，称为可再生能源；化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源；
保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用。
区分自然界中的各种能源，知道电磁波的应用和传播、保险丝的材料要求、能量守恒与能源危机等，可解答此题。
15.【答案】解：由分析知，先画出法线，然后根据折射规律：
当光从空气斜射入玻璃时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，入射角大于折射角。
当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，入射角小于折射角。如下图所示：
【解析】先画出法线，根据光的折射规律画出所给光线的折射光线。光线再由玻璃射出来时，原来的折射光线此时又变成了入射光线，同样根据光的折射规律再做折射光线。光线在空气与玻璃之间发生两次折射。
光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气，入射角和折射角的大小关系是不同的。
16.【答案】解：支点为圆柱体与台阶的接触点，过支点和圆心作直径为最小力臂，再过点作垂直于的作用力；根据力臂的概念及平衡条件，最小力应与杆垂直向上，如图所示：
【解析】先确定支点，然后根据力臂越长，作用力越小的思路分析，即首先确定最长的力臂，再根据力与力臂的关系画出最小的作用力。
会根据杠杆中最小力的问题以及力臂的画法作出最小力和相应的力臂。
17.【答案】晶体 沸腾前温度升高，沸腾后温度不变 小于
【解析】解：由图乙可知，在是物质的熔化过程，温度不变，符合晶体的熔化特点，故该物质是晶体；该物质的沸点为；
通过实验图像可以得出，在加热过程中，物质在沸腾前温度不断升高，沸腾后温度保持不变；
为固态，后为液态，固态与液态相比，在相同的时间内吸收的热量相等，固态时的温度变化比液态时大，而物体的质量不变，由得固态时的比热容小于液态时的比热容。
故答案为：晶体；；沸腾前温度升高，沸腾后温度不变；小于。
掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升；时物质开始沸腾，沸腾时的温度为沸点；
为沸腾前，后为沸腾后，据此可知温度的变化特点；
根据比较比热容的大小。
本题考查了“探究物质熔化时温度的变化规律”的实验，难度较小，属于基础性题目。
18.【答案】使拉力等于摩擦力 甲、乙 甲、丙 运动速度 将交换位置，读出弹簧测力计示数，再与图乙比较
【解析】解：实验中使木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力；
由图甲、乙所示实验可知，物体间接触面的粗糙程度相同，物体间的压力越大，弹簧测力计所示越大，物体受到的滑动摩擦力越大；
自行车的把手做得凹凸不平，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力；甲、丙两图符合题意；
在丙图的基础上用弹簧测力计快速拉动木块在毛巾表面做匀速直线运动，读出测力计示数与图丙中的示数比较，压力和接触面的粗糙程度不变，只改变了拉动木块的速度，所以探究滑动摩擦力与运动速度的关系；
探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度时，应控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，所以将位置交换，再重复图乙实验，读出弹簧测力计示数，再与图乙比较；
探究压力作用效果与什么因素有关是运用控制变量法；探究杠杆平衡条件是运用形成普遍规律；测量固体的密度实验，运用多次测量，取平均值，减小误差；
故答案为：使拉力等于摩擦力；甲、乙；甲、丙；运动速度；将交换位置，再重复图乙实验，读出弹簧测力计示数，再与图乙比较；。
用弹簧测力计水平匀速拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力；
应用控制变量法，根据实验所控制的变量，分析实验现象，从而可得出实验结论；
摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变；
探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度时，应控制压力不变，改变接触面的粗糙程度；
一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。
本题考查了使木块做匀速直线运动的目的、实验现象分析，熟练应用控制变量法，认真分析实验现象，即可正确解题。
19.【答案】断开 右 保护电路 滑动变阻器断路或开关断路 根据实验数据：，可知电压与电流的比值为一定值，即可判断出通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系 不能 不能控制定值电阻两端电压不变
【解析】解：在“探究电流跟电压的关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，而图甲中电流表和电压表串联后与定值电阻并联，这是错误的，据此分析改接电路，如图所示：
；
为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，且在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端，由图甲可知滑片位于最右端；
连接电路后，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数为，说明电路可能出现了断路，且电压表示数也为，说明与电压表并联部分之外的电路发生了断路，由此判断可能的电路故障为滑动变阻器断路或开关断路；
根据实验数据：，可知电压与电流的比值为一定值，即可判断出通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系；
当电路电流最小为时，根据欧姆定律计算出电路的最大总电阻，
当电路电流最小为时，根据欧姆定律计算出电路的最小总电阻，
由分析可知定值电阻大小为，
再根据串联电路电阻的规律可得滑动变阻器接入电路的最大阻值为：，
滑动变阻器接入电路的最小阻值为：，
由此可知滑动变阻器接入电路的阻值范围为：；
因为不同阻值的定值电阻与定值电阻串联，在电源电压不变的情况下，根据串联分压原理可知当换用不同阻值的定值电阻进行实验时，定值电阻两端的分压将不同，而在“探究电流和电阻的关系”的实验中，要控制定值电阻两端电压不变，由此可知小林不能达到实验目的。
故答案为：见上图；断开；右；保护电路；滑动变阻器断路或开关断路；根据实验数据：，可知电压与电流的比值为一定值，即可判断出通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系；；不能控制定值电阻两端电压不变。
在“探究电流跟电压的关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，而图甲中电流表和电压表串联后与定值电阻并联，这是错误的，据此分析改接电路；
为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，且在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端；
连接电路后，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数为，说明电路可能出现了断路，且电压表示数也为，说明与电压表并联部分之外的电路发生了断路，由此判断可能的电路故障；
根据实验数据，如果电压与电流的比值为一定值，即可判断出通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系；
计算当电路电流最大和最小时，结合欧姆定律计算出电路的总电阻，再根据串联电路电阻的规律可得滑动变阻器接入电路的阻值范围；
在“探究电流和电阻的关系”的实验中，要控制定值电阻两端电压不变，同时结合串联分压原理分析作答。
本题考查了探究电流与电压、电阻的关系，涉及了电路的改接、电路连接的注意事项、电路故障分析、数据分析、欧姆定律的应用和实验方案的评价等，考查较综合，有一定难度。
20.【答案】解：根据杠杆的平衡条件可知：，
杠杆端所受拉力的拉力：；
当没有装水时，左侧水桶的重力，因而还需要的拉力使得杠杆平衡；
桶中灌满水时，水的重力；
水和桶的总重力为，大于的拉力，因而，人需要向上用力；
若人对水平地面的压强为，人与水和桶作为动力，与配重使得杠杆平衡，
则：，
解得，则点必须向左移动，移动的距离。
答：水桶未灌水时，人对绳子的拉力是；
桶中灌满水时，人对绳子的拉力是；
桶中灌满水时，若人对水平地面的压强为，支点可能向左移动，移动了。
【解析】根据杠杆的平衡条件可知：，代入数据解方程可得杠杆端所受的拉力；结合水与桶的重力分析人的拉力大小；
若人对水平地面的压强为，人与水和桶与配重使得杠杆平衡，计算力臂大小，分析支点的移动方向。
本题考查杠杆平衡条件的应用，属于中档题，难度适中。
21.【答案】磁
【解析】闭合开关，电磁铁利用电流的磁效应工作，根据右手螺旋定则，其上端为极；
由图乙知，设定温度为时，，
根据欧姆定律得，控制电路中的总电阻为：，
根据串联电路电阻特点得，定值电阻的阻值：；
初温为的铝制品工件温度升高至时吸收的热量为：，
，解得，，，
工作电路中，加热电阻的电功率为：，
由可得，。
故答案为：磁；；
定值电阻的阻值是；
一质量为，初温为的铝制品工件在加热区停留时间为。
奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关；根据右手螺旋定则确定磁极；
根据欧姆定律和串联电路电阻特点进行解答；
根据求出初温为的铝制品工件温度升高至时吸收的热量，根据加热效率计算消耗的电能；求出工作电路中，加热电阻的电功率，根据可得，铝制品工件在加热区停留的时间。
本题考查了电流的磁效应、右手螺旋定则、欧姆定律、串联电路电阻特点、吸热公式、电功率公式等的应用，难度不大。
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