2022年陕西省初中毕业水平考试全真模拟试卷（二）

这是一份2022年陕西省初中毕业水平考试全真模拟试卷（二），共32页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022年陕西省初中毕业水平考试全真模拟试卷（二）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．在火星上运行的“祝融号”，它与地球的联系需借助（　　）
A．超声波 B．光纤 C．电磁波 D．次声波
2．耍社火是我国民间的一种民俗娱乐活动，耍社火过程中，往往用敲锣和击鼓来助兴，下列说法正确的是（　　）
A．人们能区分锣声和鼓声，主要是它们的音色不同
B．越用力敲击锣面，锣面振动幅度会越大，发出声音的音调越高
C．锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到，说明声音传播不需要时间
D．围观的一些小孩捂住耳朵，是为了在传播过程中减弱噪声
3．东京奥运会男子百米比赛中，我国选手苏炳添凭借9秒83的成绩（破亚洲纪录）晋级决赛。下列有关说法中错误的是（　　）

A．若以苏炳添为参照物，旁边的观众是向后运动的
B．苏炳添该次百米赛跑的平均速度是9.83m/s
C．苏炳添起跑时用力向后蹬地，利用了力的作用是相互的
D．苏炳添冲过终点后不能立即停下来，是因为他具有惯性
4．如图所示，花馍是陕西地区一绝，是用特殊的技法和工具将发面塑造成各种造型，蒸熟后再上色点彩。下列有关描述正确的是（　　）

A．将面团捏成各种造型是弹性形变
B．很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C．蒸笼上方冒大量的“白气”是汽化形成的水蒸气
D．“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
5．下列说法正确的是（　　）
A．分子、原子、原子核、中子是按照尺度由小到大的顺序排列的
B．用带电体接触验电器时，验电器的金属箔张开，是由于异种电荷相互排斥
C．大部分固体很难被压缩，也很难被拉伸，说明分子间既有引力又有斥力
D．对花粉过敏的人配戴口罩可防止过敏，是因为口罩材料的分子之间没有空隙
6．对下列各图中所涉及的物理知识，说法中正确的是（　　）





A B C D
A．皮影表演时，生动的 画面呈现在屏幕上是光的反射现象
B．一束阳光经过三棱镜折射后发生色散，说明白光是由各种色光组成的
C．光在粗糙银幕上发生漫发射，反射光线杂乱无章，不遵从光的反射定律
D．池水看起来比实际的浅，是因为光斜射入水中时折射角大于入射角
7．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”是中学生应具备的基本安全意识。下列做法符合安全用电的是（　　）
A．有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地
B．雷电时，不要在开阔地行走，可以躲在大树下
C．使用测电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电
D．空气开关“跳闸”，一定是发生了短路，应立即重新合上
8．生活中处处有物理，下列说法错误的是（　　）

A．甲图钳子是省力杠杆
B．乙图破窗锤的敲击端做成锥状是利用减小受力面积来增大压强
C．丙图自行车刹车时用力捏车闸是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
D．丁图在火车站站台候车时，人必须站在安全线以外，是为了避免列车驶过时空气流速增大压强减小造成的危险
9．如图是一幢高层建筑内的垂直升降电梯工作示意图，某次运行时，承载的15人平均每人质量为60kg，已知电梯厢体和动滑轮的质量共计600kg，不计钢丝绳重和摩擦，且钢丝绳不伸长，电梯在20s内匀速上升了100m，则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（　　）

A．钢丝绳端的拉力为3000N
B．钢丝绳端上升的高度为200m
C．本次上升过程中，升降电梯的机械效率为60%
D．在不超重的情况下，承载人的总重越大，该装置越省功
10．某工厂在车间内安装了“甲醛浓度检测器”，用于检测甲醛的浓度。如图甲所示为甲醛检测电路，电源电压恒为3V，R1为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其电阻随污染指数的关系如图乙所示，污染指数对应的污染程度如表所示，则（　　）
污染指数β
污染程度
β≤50
轻度污染
50＜β≤100
中度污染
β＞100
重度污染

A．污染指数越高，电压表示数越小
B．属于轻度污染时，电压表的最大示数为0.3V
C．电压表示数为1V时，属于中度污染
D．属于中度污染时，电路中消耗的最大功率0.225W
二、填空与作图题（共9小题，计23分）
11．图1的司南是我国古代的指南针，司南静止时长柄指向南方，则长柄相当于小磁针的 　 　极；图2是我国古代发明的火箭，它利用火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，这个过程中的能量转化和现代四冲程汽油机的 　 　冲程相同。

12．在抗击“新冠肺炎”工作中，医护人员常会遇到护目镜“起雾”的现象，护目镜内侧产生“雾气”属于 　 　现象（填物态变化名称），该过程 　 　热量。口罩是抗疫必备物资，其核心材料熔喷布生产时，由喷丝孔挤出液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，再经 　 　（填物态变化名称）形成超细纤维，再组合成布。
13．如图所示，小浩进入电梯，电梯启动前，小浩受到的支持力和 　 　力是一对平衡力；启动时，在牵引装置的作用下加速上升，说明力能改变物体的 　 　；匀速上升过程中，小浩的机械能 　 　（选填“减小”“增大”或“不变”）。

14．综合问答：
我们常常会看到花草树叶上有一些露珠。如图甲，透过水珠能看到水珠后面远处的景物，是　 　的像（填倒正和虚实）如图乙，透过树叶上的水珠能观察到树叶清晰的叶脉，这时看到是叶脉的　 　的像（填倒正和虚实）手机摄像头的成像原理与　 　（选填“甲“或“乙”）图相同。

15．如图所示，将质量为14g、容积为30cm3的空瓶装满酱油，放到调节好的托盘天平上，天平的读数是 　 　g，酱油密度为 　 　kg/m3。

16．如图所示，将锡箔纸剪成中间较窄的细条，且ab段长度等于ef段长度。然后将其连接在电源两端，很快发现细条中ef段开始冒烟起火，这是因为锡箔纸将电池 　 　，导致回路电流很大，而ef段是中间较窄的细条，该段电阻较 　 　（选填“大”或“小”），发热较快。有一段输电线路，输电电流为20A，输电线路的总电阻为5Ω，若以超导电缆代替该线路输电，1h可节约电能 　 　J。

17．如图所示是某科技小组设计的加热器，有高、中、低三挡，已知电热丝R1＝88Ω，R2＝110Ω，将加热器接入220V的家庭电路中，若开关S1闭合、S2接b，通过保险装置的电流为 　 　A，此时为 　 　挡加热；若S1断开，S2接b，此时加热器的功率为 　 　W。（保险装置电阻不计）

18．如图乙所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像成在司机前面斜上方，避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你根据平面镜成像特点在图丙中画出车内饰物AB的像。

19．在抗击“新冠肺炎”的战役中，护士小玲需要随时看护患者，如图所示，两名患者在各自隔离病房内只要闭合床头开关，小玲就知道哪位患者在呼唤。请在图中虚线框内用笔画线代替导线按照上述要求连接电路（导线不许“十”字交叉）。

三.实验与探究题（共4小题，计21分）
20．按要求完成填空：

（1）如图甲所示，将纸杯装满水后，用薄塑料片盖严杯口并倒置，塑料片不会掉下来，这个现象说明了 　 　的存在。
（2）如图乙所示，a、b两种液体密度的大小关系是ρa　 　ρb。
（3）如图丙所示，在烛焰和凸透镜之间放―副眼镜，光屏上的像由清晰变的模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　 　眼镜（“近视”或“远视”）。
（4）如图丁所示，小伟发现家中的电能表转盘在某段时间内转了500转，则在该段时间内小伟家消耗的电能是 　 　kW•h。
21．小云在做“测量小灯泡电功率”的实验时用到以下器材：电压恒定的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、标有“2.5V”字样的小灯泡和导线若干，实物电路如图甲所示。

（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数几乎为零，则电路中出现的故障可能是 　 　。
（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动，观察到电压表和电流表的示数发生变化。当电压表示数为0.7V时灯泡开始发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡此时的实际功率为 　 　W。
（3）若小云先将“3V 0.5W”的灯泡接入电路中，调节滑动变阻器的滑片使它恰好正常发光保持滑片的位置不动，仅将灯泡规格变换为“3V 1W”（不考虑温度变化对两个灯泡电阻的影响），则更换后的小灯泡能不能正常发光 　 　（选填“能”或“不能”），请说明理由：　 　。
22．如图所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置。

（1）物块的重力为 　 　N，由上述实验可知，物块浸没在水中时受到的浮力是　 　N。
（2）由图甲、乙，丙、丁可得：当液体密度一定时，物体　 　越大，所受浮力越大。
（3）由图甲、丁、戊可得：　 　；由这三次实验测得的数据还可以计算出 　 　（写出一种物理量的名称即可）。
（4）如图己，溢水杯中装满水，电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF＝　 　（用已知量和测量量表示），则验证阿基米德原理成立。
23．某小组的同学研究水受到太阳照射时升温的情况，对水温上升快慢的影响因素进行了猜想
猜想1：太阳光照时间
猜想2：水量的多少
猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）

（1）关于猜想1小明同学认为借助 　 　（填“功率”或“效率”）的概念可以判断猜想1是错误的
（2）在研究猜想2时，小明利用图甲所示的装置，分别在玻璃水槽中装入不同质量的水，发现在相同的照射时间中，水质量越大，水温变化越慢，这样的操作过程 　 　（选填“合理”或“不合理”），理由是 　 　。
（3）为研究猜想3，小明准备了三个表面大小相同而厚度稍有不同的透明玻璃水槽（有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化），在A水槽中装满水使光垂直照射在透明玻璃水槽的表面，同学们记录了A水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示，

t/min
0
2
4
6
8
ΔT/℃
0
3.0
4.8
5.6
5.9
①请在图乙中描点作出ΔT﹣t图像；
②为进行对比，小明应在水槽 　 　（选填B或C）中装入水，再进行实验；
③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定。小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水每侧单位面积（研究中忽略薄水槽较小的侧、底面积）对周边的散热功率为P2。则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 　 　。
（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想：　 　。
四、综合题（共2小题，计16分）
24．图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
输出电压
6V
喷雾功率
6W
出风功率
6W
电池容量
6000mA•h
（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合图说明其工作原理 　 　。
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。

25．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如下表，工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为1×108J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能增加了25%，求：

驱动模式
纯电动 启动、低速
油电混动 中速
纯燃油 高速
汽车质量
1200kg
（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是 　 　，产生的电能是由汽车的 　 　能转化而来的。
（2）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是多少J？
（3）在该次测试中，汽车牵引力做的功是多少J？
（4）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失）

参考答案与解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分.每小题只有一个选项是符合题意的）
1．在火星上运行的“祝融号”，它与地球的联系需借助（　　）
A．超声波 B．光纤 C．电磁波 D．次声波
【分析】电磁波可以传递信息。
【解答】解：电磁波传播不需要介质，火星探测器与地球通讯利用电磁波传递信息，故C正确，ABD错误。
故选：C。
2．耍社火是我国民间的一种民俗娱乐活动，耍社火过程中，往往用敲锣和击鼓来助兴，下列说法正确的是（　　）
A．人们能区分锣声和鼓声，主要是它们的音色不同
B．越用力敲击锣面，锣面振动幅度会越大，发出声音的音调越高
C．锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到，说明声音传播不需要时间
D．围观的一些小孩捂住耳朵，是为了在传播过程中减弱噪声
【分析】（1）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
（2）声音的传播靠介质，固体、液体、气体都可作为传播声音的介质，不同介质中的声速不同。
（3）减弱噪声有三条途径，即在三个不同的位置——声源处、传播过程中、人耳处。
【解答】解：A、能区分锣声和鼓声，主要是它们的音色不同，故A正确；
B、用力敲击锣面，锣面振动幅度会越大，发出声音的响度越大，故B错误；
C、锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到，说明声音传播需要时间，故C错误；
D、小孩捂住耳朵，是为了在人耳处减弱噪声，故D错误。
故选：A。
3．东京奥运会男子百米比赛中，我国选手苏炳添凭借9秒83的成绩（破亚洲纪录）晋级决赛。下列有关说法中错误的是（　　）

A．若以苏炳添为参照物，旁边的观众是向后运动的
B．苏炳添该次百米赛跑的平均速度是9.83m/s
C．苏炳添起跑时用力向后蹬地，利用了力的作用是相互的
D．苏炳添冲过终点后不能立即停下来，是因为他具有惯性
【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
（2）根据v=st求平均速度；
（3）物体间力的作用是相互的；
（4）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解：A、若以苏炳添为参照物，旁边的观众是向后运动的，故A正确；
B、根据题意可知，s＝100m，运动时间t＝9.83s，则平均速度v=st=100m9.83s≈10.17m/s，故B错误；
C、起跑时用力向后蹬地，脚给地面一个力的作用，同时地面给人一个力的作用，人会加速前进，说明物体间力的作用是相互的，故C正确；
D、苏炳添冲过终点后不能立即停下来，是因为他具有惯性，仍会保持原来的运动状态，故D正确。
故选：B。
4．如图所示，花馍是陕西地区一绝，是用特殊的技法和工具将发面塑造成各种造型，蒸熟后再上色点彩。下列有关描述正确的是（　　）

A．将面团捏成各种造型是弹性形变
B．很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C．蒸笼上方冒大量的“白气”是汽化形成的水蒸气
D．“蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
【分析】（1）物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变，在外力撤去作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变；不能够恢复原状的形变称为塑性形变；
（2）不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象；
（3）物质由气态变成液态的过程叫液化；
（4）做功和热传递可以改变物体的内能。
【解答】解：A、将面团捏成各种造型，不能够恢复原状，是塑性形变，故A错误；
B、由于分子是运动的，花馍的香味分子通过运动分散到周围的空气中，所以很远处就能闻到蒸熟的花馍香味，这是扩散现象，故B正确；
C、蒸笼上方冒大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误；
D、“蒸”是利用了热传递的方式改变内能使花馍的温度升高，故D错误。
故选：B。
5．下列说法正确的是（　　）
A．分子、原子、原子核、中子是按照尺度由小到大的顺序排列的
B．用带电体接触验电器时，验电器的金属箔张开，是由于异种电荷相互排斥
C．大部分固体很难被压缩，也很难被拉伸，说明分子间既有引力又有斥力
D．对花粉过敏的人配戴口罩可防止过敏，是因为口罩材料的分子之间没有空隙
【分析】（1）物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核与核外电子构成，原子核由质子与中子构成；
（2）验电器的工作原理是：同种电荷相互排斥；
（3）微观粒子非常小，肉眼是看不到的，只有借助电子显微镜观察；
（4）分子之间存在着间隙。
【解答】解：A、物质由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核与核外电子组成的，原子核是由质子与中子组成的，若按照由小到大的顺序排列它们，正确顺序为中子、原子核、原子、分子，故A错误；
B、用带电体接触验电器时，验电器的金属箔张开，是由于同种电荷相互排斥，故B错误；
C、因为分子间既有引力又斥力，所以固体很难被压缩，也很难被拉伸，故C正确；
D、所有物质分子间都存在间隙，故D错误。
故选：C。
6．对下列各图中所涉及的物理知识，说法中正确的是（　　）




A B C D
A．皮影表演时，生动的画面呈现在屏幕上是光的反射现象
B．一束阳光经过三棱镜折射后发生色散，说明白光是由各种色光组成的
C．光在粗糙银幕上发生漫发射，反射光线杂乱无章，不遵从光的反射定律
D．池水看起来比实际的浅，是因为光斜射入水中时折射角大于入射角
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）棱镜可以将太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的单色光；
（2）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；
（3）池底的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。
【解答】解：A、皮影表演时，生动的画面呈现在屏幕上是光的直线传播现象，故A错误；
B、一束阳光经过三棱镜折射后会发生色散，这说明白光是由各种色光组成的，故B正确；
C、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故C错误；
D、池底某点反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故D错误。
故选：B。
7．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”是中学生应具备的基本安全意识。下列做法符合安全用电的是（　　）
A．有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地
B．雷电时，不要在开阔地行走，可以躲在大树下
C．使用测电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电
D．空气开关“跳闸”，一定是发生了短路，应立即重新合上
【分析】（1）用电器的金属外壳必须接地；
（2）下雨时站在大树下，湿树就是导体，可以见雷电中的电能导入人体，人就会触电；
（3）使用测电笔时，手必须接触笔尾的金属体；
（4）造成家庭电路电流过大的原因有短路或总功率过大。
【解答】解：A、家用电器的金属外壳接地时，可避免因电器漏电时外壳带电，而发生触电事故，故A正确；
B、雷雨天气要在开阔地行走，不能在大树下避雨，因为树比较高，而且树上带有水，树木就成了导体，容易将雷电引下来，人在树下避雨就可能会触电，故B错误；
C、使用测电笔时，笔尖接触待测物体，手要接触笔尾金属体，故C错误；
D、空气开关跳闸说明电流过大，造成电流过大的原因可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，因此要检查电路，电路无问题后再重新合上，故D错误。
故选：A。
8．生活中处处有物理，下列说法错误的是（　　）

A．甲图钳子是省力杠杆
B．乙图破窗锤的敲击端做成锥状是利用减小受力面积来增大压强
C．丙图自行车刹车时用力捏车闸是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
D．丁图在火车站站台候车时，人必须站在安全线以外，是为了避免列车驶过时空气流速增大压强减小造成的危险
【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆属于省力杠杆；
（2）增大压强的方法：在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；
（3）增大摩擦的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；
（4）流体的压强跟流体的速度有关，流体流速越大的地方，压强越小。
【解答】解：A、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A正确；
B、破窗锤的敲击端做成锥状，是通过减小受力面积来增大压强，故B正确；
C、骑共享单车刹车时用力捏车闸，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C错误；
D、当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，根据流体压强与流速的关系可知：安全线以内的地方空气流速增大，压强减小，而此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，故D正确。
故选：C。
9．如图是一幢高层建筑内的垂直升降电梯工作示意图，某次运行时，承载的15人平均每人质量为60kg，已知电梯厢体和动滑轮的质量共计600kg，不计钢丝绳重和摩擦，且钢丝绳不伸长，电梯在20s内匀速上升了100m，则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（　　）

A．钢丝绳端的拉力为3000N
B．钢丝绳端上升的高度为200m
C．本次上升过程中，升降电梯的机械效率为60%
D．在不超重的情况下，承载人的总重越大，该装置越省功
【分析】（1）根据G＝mg求出人的总重力和电梯厢体和动滑轮的总重力，由图可知n＝3，不计钢丝绳重和摩擦，利用F=1n（G+G动+箱）求拉力大小；
（2）绳子自由端移动的距离s＝nh；
（3）利用W有＝Gh求有用功；利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率；
（4）根据功的原理分析解答。
【解答】解：A、人的总重力：G＝m人g＝15×60kg×10N/kg＝9000N，
电梯厢体和动滑轮的总重力：G动+箱＝m动+箱g＝600kg×10N/kg＝6000N，
由图可知n＝3，因为不计钢丝绳重和摩擦，所以钢丝绳端的拉力：F=1n（G+G动+箱）=13×（9000N+6000N）＝5000N，故A错误；
B、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×100m＝300m，故B错误；
C、有用功：W有＝Gh＝9000N×100m＝9×105J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝5000N×300m＝1.5×106J，
滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=9×105J1.5×106J×100%＝60%，故C正确；
D、由功的原理可知，使用任何机械都不省功，故D错误。
故选：C。
10．某工厂在车间内安装了“甲醛浓度检测器”，用于检测甲醛的浓度。如图甲所示为甲醛检测电路，电源电压恒为3V，R1为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其电阻随污染指数的关系如图乙所示，污染指数对应的污染程度如表所示，则（　　）
污染指数β
污染程度
β≤50
轻度污染
50＜β≤100
中度污染
β＞100
重度污染

A．污染指数越高，电压表示数越小
B．属于轻度污染时，电压表的最大示数为0.3V
C．电压表示数为1V时，属于中度污染
D．属于中度污染时，电路中消耗的最大功率0.225W
【分析】由电路图可知，开关闭合时，定值电阻R1与可变电阻R串联，电压表测R1两端的电压。
（1）根据图乙可知污染指数越高时可变电阻的阻值变化，从而得出电路的总电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R1两端的电压变化；
（2）根据表格数据可知轻度污染时污染指数的最大值，根据图乙读出轻度污染时可变电阻的最小阻值，利用电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，再利用欧姆定律求出电压表的最大示数；
（3）当电压表示数为1V时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时可变电阻的阻值，根据图乙读出污染指数，再根据表格数据得出污染程度；
（4）根据表格数据可知中度污染时污染指数的最大值，根据图乙读出中度污染时可变电阻的最小阻值，利用电阻的串联和P＝UI=U2R求出电路中消耗的最大功率。
【解答】解：由电路图可知，开关闭合时，定值电阻R1与可变电阻R串联，电压表测R1两端的电压。
A．由图乙可知，污染指数越高时，可变电阻的阻值越小，电路的总电阻越小，
由I=UR可知，电路中的电流越大，R1两端的电压越大，即电压表的示数越大，故A错误；
B．由表格数据可知，轻度污染时，污染指数最大为β＝50，
由图乙可知，轻度污染时，可变电阻的最小阻值为R＝50Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流：I=UR总=UR1+R=3V10Ω+50Ω=0.05A，
则电压表的最大示数：U1＝IR1＝0.05A×10Ω＝0.5V，故B错误；
C．当电压表示数为1V时，电路中的电流：I′=U1'R1=1V10Ω=0.1A，
此时电路的总电阻：R总′=UI'=3V0.1A=30Ω，
此时可变电阻的阻值：R′＝R总′﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由图乙可知，污染指数为150，
由表格数据可知，属于重度污染，故C错误；
D．由表格数据可知，中度污染时，污染指数最大为β′＝100，
由图乙可知，中度污染时，可变电阻的最小阻值为R′＝30Ω，
则电路中消耗的最大功率：P大=U2R总'=U2R1+R'=(3V)210Ω+30Ω=0.225W，故D正确。
故选：D。
二、填空与作图题（共9小题，计23分）
11．图1的司南是我国古代的指南针，司南静止时长柄指向南方，则长柄相当于小磁针的 　南　极；图2是我国古代发明的火箭，它利用火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，这个过程中的能量转化和现代四冲程汽油机的 　做功　冲程相同。

【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；
（2）内燃机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：内能→机械能。
【解答】解：（1）司南静止时长柄指向南方，则长柄相当于小磁针，长柄指南，指南的称为南极；
（2）它利用火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，与做功冲程相同，汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。
故答案为：南；做功。
12．在抗击“新冠肺炎”工作中，医护人员常会遇到护目镜“起雾”的现象，护目镜内侧产生“雾气”属于 　液化　现象（填物态变化名称），该过程 　放出　热量。口罩是抗疫必备物资，其核心材料熔喷布生产时，由喷丝孔挤出液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，再经 　凝固　（填物态变化名称）形成超细纤维，再组合成布。
【分析】（1）物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：护目镜内侧产生“雾气”属于液化现象，是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，该过程放出热量。口罩是抗疫必备物资，其核心材料熔喷布生产时，由喷丝孔挤出液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，再经凝固形成超细纤维，再组合成布。
故答案为：液化；放出；凝固。
13．如图所示，小浩进入电梯，电梯启动前，小浩受到的支持力和 　重　力是一对平衡力；启动时，在牵引装置的作用下加速上升，说明力能改变物体的 　运动状态　；匀速上升过程中，小浩的机械能 　增大　（选填“减小”“增大”或“不变”）。

【分析】（1）二力平衡的条件有4个，“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
（2）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
（3）机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变的程度有关。
【解答】解：小浩进入电梯，电梯启动前，小浩受到的支持力和重力力是一对平衡力；启动时，在牵引装置的作用下加速上升，说明力能改变物体的运动状态；匀速上升过程中，小浩的机械能增大，因为动能不变重力势能增大。
故答案为：重；运动状态；增大。
14．综合问答：
我们常常会看到花草树叶上有一些露珠。如图甲，透过水珠能看到水珠后面远处的景物，是　倒、实　的像（填倒正和虚实）如图乙，透过树叶上的水珠能观察到树叶清晰的叶脉，这时看到是叶脉的　正、虚　的像（填倒正和虚实）手机摄像头的成像原理与　甲　（选填“甲“或“乙”）图相同。

【分析】露珠是一个凸透镜，看远处的物体是倒立的，看近处的物体是放大的，摄像头成倒立缩小的实像。
【解答】解：露珠中间厚，边缘薄，形成一个水凸透镜；
甲图中看到水珠后面远处景物是倒立缩小的像，是因为物体距离凸透镜较远，在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，和手机摄像头的原理相同。
乙图叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，和放大镜的原理是相同的。
故答案为：倒、实；正、虚；甲。
15．如图所示，将质量为14g、容积为30cm3的空瓶装满酱油，放到调节好的托盘天平上，天平的读数是 　47　g，酱油密度为 　1.1×103　kg/m3。

【分析】（1）利用天平称量物体质量时，物体质量等于砝码总质量加上游码所对的刻度；
（2）已知瓶子和酱油的总质量以及空瓶的质量，可求出酱油的质量，瓶子的容积就是酱油的体积，利用密度计算公式可求得酱油的密度。
【解答】解：由图可知天平的读数是：20g+20g+5g+2g＝47g，即瓶和酱油的总质量为m＝47g，
已知瓶的质量m瓶＝14g，则酱油的质量为：m′＝m﹣m瓶＝47g﹣14g＝33g，
酱油的密度为：ρ=m'V=33g30cm3=1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3。
故答案为：47；1.1×103。
16．如图所示，将锡箔纸剪成中间较窄的细条，且ab段长度等于ef段长度。然后将其连接在电源两端，很快发现细条中ef段开始冒烟起火，这是因为锡箔纸将电池 　短路　，导致回路电流很大，而ef段是中间较窄的细条，该段电阻较 　大　（选填“大”或“小”），发热较快。有一段输电线路，输电电流为20A，输电线路的总电阻为5Ω，若以超导电缆代替该线路输电，1h可节约电能 　7.2×106　J。

【分析】（1）导线直接将电源连接起来的电路叫短路，短路时，容易烧坏电路或形成火灾。
（2）电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，与电压无关，与电流也无关。
（3）根据公式W＝Q＝I2Rt求出节约的电能。
【解答】解：（1）（2）锡箔纸条两端的铝面直接接触电池的正负极，造成短路，这样电流会很大，ab段与ef段材料和长度相同，铝纸条中间最细处ef的横截面积小于ab段的横截面积，所以ab段电阻小于ef段电阻。
（3）导线电阻为5Ω，若用超导电缆代替该线路，1h可节约的电能：
W＝Q＝I2Rt＝（20A）2×5Ω×3600s＝7.2×106J。
故答案是：短路；大；7.2×106。
17．如图所示是某科技小组设计的加热器，有高、中、低三挡，已知电热丝R1＝88Ω，R2＝110Ω，将加热器接入220V的家庭电路中，若开关S1闭合、S2接b，通过保险装置的电流为 　4.5　A，此时为 　高　挡加热；若S1断开，S2接b，此时加热器的功率为 　440　W。（保险装置电阻不计）

【分析】若开关S1闭合、S2接b，两电阻并联后与保险装置串联。保险装置电阻不计，根据欧姆定律可知通过R1的电流和通过R2的电流，根据并联电路的电流特点可知通过保险装置的电流；
此时电路总电阻最小，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率最大，据此分析挡位；
若S1断开，S2接b，此时电路为R2的简单电路，根据P=U2R可知加热器的功率。
【解答】解：若开关S1闭合、S2接b，两电阻并联后与保险装置串联。保险装置电阻不计，根据欧姆定律可知通过R1的电流I1=UR1=220V88Ω=2.5A，通过R2的电流I2=UR2=220V110Ω=2A，
根据并联电路的电流特点可知通过保险装置的电流I＝I1+I2＝2.5A+2A＝4.5A，
此时电路总电阻最小，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率最大，此时为高挡加热；
若S1断开，S2接b，此时电路为R2的简单电路，加热器的功率P=U2R2=(220V)2110Ω=440W。
故答案为：4.5；高；440。
18．如图乙所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像成在司机前面斜上方，避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你根据平面镜成像特点在图丙中画出车内饰物AB的像。

【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称。据此作图即可。
【解答】解：根据平面镜成像的特点，分别作出车内饰物AB的两个端点关于平面镜的对称点，并用虚线连接即可。如图所示：

19．在抗击“新冠肺炎”的战役中，护士小玲需要随时看护患者，如图所示，两名患者在各自隔离病房内只要闭合床头开关，小玲就知道哪位患者在呼唤。请在图中虚线框内用笔画线代替导线按照上述要求连接电路（导线不许“十”字交叉）。

【分析】在并联电路中，各用电器彼此独立工作、互不影响，据此确定两灯的连接及开关的连接，根据安全用电的原则，开关接在火线上。
【解答】解：两名患者在各自隔离病房内只要闭合床头开关，小玲就知道哪位患者在呼唤，则两灯互不影响，两灯应并联，1号病房的开关只控制L1，2号病房的开关只控制L2，开关要接在火线和灯之间，如图所示：

三.实验与探究题（共4小题，计21分）
20．按要求完成填空：

（1）如图甲所示，将纸杯装满水后，用薄塑料片盖严杯口并倒置，塑料片不会掉下来，这个现象说明了 　大气压　的存在。
（2）如图乙所示，a、b两种液体密度的大小关系是ρa　＜　ρb。
（3）如图丙所示，在烛焰和凸透镜之间放―副眼镜，光屏上的像由清晰变的模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　远视　眼镜（“近视”或“远视”）。
（4）如图丁所示，小伟发现家中的电能表转盘在某段时间内转了500转，则在该段时间内小伟家消耗的电能是 　0.2　kW•h。
【分析】（1）此实验是证实大气压存在的最常见的实验，纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用；
（2）液体内部压强的大小与液体的深度、液体的密度有关；
（3）远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成远视眼；
（4）2500r/（kW•h）表示的是电路中用电器每1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出转盘转500r电路中消耗的电能；
【解答】解：（1）纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强，而纸板受到向上的大气压远大于水对纸片向下的压强，所以纸片不会掉下来；
（2）乙图中，a中液体的深度要大于b中液体的深度，橡皮膜没有发生形变，说明此处的压强相同，根据p＝ρgh可知，a的密度要小于b的密度，即ρa＜ρb；
（3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的；
（4）2500r/（kW•h）表示的是电路中用电器每1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，
则电能表转盘转500转，小伟家消耗的电能：W=500r2500r/(kW⋅ℎ)=0.2kW•h。
故答案为：（1）大气压；（2）＜；（3）远视；（4）0.2。
21．小云在做“测量小灯泡电功率”的实验时用到以下器材：电压恒定的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、标有“2.5V”字样的小灯泡和导线若干，实物电路如图甲所示。

（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数几乎为零，则电路中出现的故障可能是 　小灯泡短路（或电压表短路）　。
（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动，观察到电压表和电流表的示数发生变化。当电压表示数为0.7V时灯泡开始发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡此时的实际功率为 　0.21　W。
（3）若小云先将“3V 0.5W”的灯泡接入电路中，调节滑动变阻器的滑片使它恰好正常发光保持滑片的位置不动，仅将灯泡规格变换为“3V 1W”（不考虑温度变化对两个灯泡电阻的影响），则更换后的小灯泡能不能正常发光 　不能　（选填“能”或“不能”），请说明理由：　两灯泡的电阻不同，接入后灯泡两端的电压改变，小灯泡不能正常发光　。
【分析】（1）电流表有示数，说明电路为通路，根据小灯泡始终不亮，电压表无示数分析可能的原因；
（2）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据P＝UI算出灯泡此时的实际功率；
（3）根据P＝UI算出灯泡正常发光时电路的电流，由I=UR算出小灯泡的电阻，根据串联分压原理判断更换后的小灯泡是否正常发光。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数说明电压表与导线并联或者电压表短路，故原因可能是小灯泡短路（或电压表短路）；
（2）当电压表示数为0.7V时灯泡开始发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡此时的实际功率为：
P＝UI＝0.7V×0.3A＝0.21W；
（3）“3V 0.5W”的灯泡正常发光时电路的电流为：
I1=P1U1=0.5W3V=16A，
小灯泡的电阻为：
R1=U1I1=3V16A=18Ω，
同理，“3V 1W”小灯泡的电阻为R2＝9Ω，
若小云先将“3V 0.5W”的灯泡接入电路中，调节滑动变阻器的滑片使它恰好正常发光保持滑片的位置不动，仅将灯泡规格变换为“3V 1W”（不考虑温度变化对两个灯泡电阻的影响），由于“3V 1W”小灯泡的电阻R2＝9Ω小于“3V 0.5W”小灯泡的电阻R1＝18Ω，根据串联分压原理，更换后的小灯泡分得的电压将小于3V，故更换后的小灯泡不能正常发光，理由是：两灯泡的电阻不同，接入后灯泡两端的电压改变，小灯泡不能正常发光。
故答案为：（1）小灯泡短路（或电压表短路）；（2）0.21；（3）不能；两灯泡的电阻不同，接入后灯泡两端的电压改变，小灯泡不能正常发光。
22．如图所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置。

（1）物块的重力为 　2.8　N，由上述实验可知，物块浸没在水中时受到的浮力是　1.4　N。
（2）由图甲、乙，丙、丁可得：当液体密度一定时，物体　排开液体的体积　越大，所受浮力越大。
（3）由图甲、丁、戊可得：　当排开液体体积相同时，液体的密度越大，浮力越大　；由这三次实验测得的数据还可以计算出 　盐水的密度　（写出一种物理量的名称即可）。
（4）如图己，溢水杯中装满水，电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF＝　（m2﹣m1）g　（用已知量和测量量表示），则验证阿基米德原理成立。
【分析】（1）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；
根据称重法得出在实验步骤丙中物体所受浮力；
（2）观察乙图和丙图可知，物体排开水的体积相等，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
（3）分析图丁、戊的相同量和不同量，结合称重法得出物体所受的浮力与变化量的关系；
由称重法得出浸没在盐水中的浮力，根据阿基米德原理得出排开液体体积表达式，因浸没，V物＝V排，据此得出盐水的密度；
（4）根据阿基米德原理分析解答。
【解答】解：（1）测力计的分度值为0.1N，由指针位置可知，甲步骤所示弹簧测力计的示数为2.8N，所以物体的重力为2.8N；
根据称重法测浮力：在实验步骤丙中物体浸没在水中时所受浮力是：F浮水＝G﹣F示＝2.8N﹣1.4N＝1.4N；
（2）由甲、乙，丙、丁所示实验可知在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；
（3）由图丁、戊可知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，且液体的密度越大，浮力越大，故可以得出：当排开液体体积相同时，液体的密度越大，浮力越大；
浸没在盐水中的浮力：
F浮′＝G﹣F′；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排知排开液体的体积为：
V排=F浮ρ水g，因浸没，故V物＝V排=F浮ρ水g，
故有F浮ρ水g=F'浮ρ盐水g，据此算出盐水的密度；
（4）根据称量法知物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化量就是浮力，即ΔF＝F浮；
由于溢水杯中装满水，物体浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知物体受到的浮力等于排开的水重，即
ΔF＝F浮＝G排＝（m2﹣m1）g。
故答案为：（1）2.8；1.4； （2）排开液体的体积；（3）当排开液体体积相同时，液体的密度越大，浮力越大；盐水的密度；（4）（m2﹣m1）g。
23．某小组的同学研究水受到太阳照射时升温的情况，对水温上升快慢的影响因素进行了猜想
猜想1：太阳光照时间
猜想2：水量的多少
猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）

（1）关于猜想1小明同学认为借助 　功率　（填“功率”或“效率”）的概念可以判断猜想1是错误的
（2）在研究猜想2时，小明利用图甲所示的装置，分别在玻璃水槽中装入不同质量的水，发现在相同的照射时间中，水质量越大，水温变化越慢，这样的操作过程 　不合理　（选填“合理”或“不合理”），理由是 　没有控制受光面积相等　。
（3）为研究猜想3，小明准备了三个表面大小相同而厚度稍有不同的透明玻璃水槽（有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化），在A水槽中装满水使光垂直照射在透明玻璃水槽的表面，同学们记录了A水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示，

t/min
0
2
4
6
8
ΔT/℃
0
3.0
4.8
5.6
5.9
①请在图乙中描点作出ΔT﹣t图像；
②为进行对比，小明应在水槽 　C　（选填B或C）中装入水，再进行实验；
③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定。小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水每侧单位面积（研究中忽略薄水槽较小的侧、底面积）对周边的散热功率为P2。则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 　P1−2P2P1　。
（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想：　光照的角度、光照的强度　。
【分析】（1）效率是指单位时间内完成的工作量；
（2）做实验时，要控制无关的变量一致，不同的受热面积会影响水温升高的快慢；
（3）用数学描点法，描出时间和温度的对应点，用光滑的曲线连接起来；
为了对比明显，应选择侧面厚度相差较大的水槽进行实验；
水槽接收到的太阳能为P1S，水槽两面向周边的散失的热量为2P2S，则可求出水对太阳能的吸收效率；
（4）根据生活经验做出猜想。
【解答】解：（1）功率是指单位时间内完成的工作量，太阳光照射时间越长，水温并不一定上升得越快，与光照强度等因素也有关；
（2）做实验时，要控制无关的变量一致，不同的受热面积会影响水温升高的快慢，小明在实验中没有控制受光面积相等，所以小明的操作过程不不合理；
（3）①在坐标系中描出时间和温度对应点用光滑的曲线连接起来，如图：

②为了对比明显，应选择侧面厚度相差较大的水槽进行实验；
③水槽接收到的太阳能为P1S，水槽两面向周边的散失的热量为2P2S，
则水对太阳能的吸收效率为η=P1S−2P2SP1S=P1−2P2P1；
（4）水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还可能与光照的角度、光照的强度等于因素有关。
故答案为：（1）功率；（2）不合理；没有控制受光面积相等；（3）①见解析；②C；③P1−2P2P1；（4）光照的角度、光照的强度。
四、综合题（共2小题，计16分）
24．图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
输出电压
6V
喷雾功率
6W
出风功率
6W
电池容量
6000mA•h
（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合图说明其工作原理 　当水箱内水位降低到金属探针以下时，控制电路断开，电磁铁的磁性消失，衔铁在弹簧弹力作用下弹回，动触点与上面的静触点接通，红灯亮报警　。
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。

【分析】（1）当两个金属探针与水接触时，电磁继电器通电，衔铁会在磁力的吸引下克服弹簧的拉力与下方的静触点接通，该状态下喷雾元件正常工作；
当水箱内水位降低到金属探针以下时，控制电路断开，电磁铁的磁性消失，衔铁就会在弹簧的拉力作用下与上方的静触点接通，此时喷雾元件停止工作，红灯亮报警；
（2）根据W＝Pt求出小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能；
（3）先利用W＝UIt求出电池充满电后的电能，再利用公式P=Wt的变形公式求出在喷雾状态下可持续工作的时长。
【解答】解：（1）当水箱内水位降低到金属探针以下时，控制电路断开，电磁铁的磁性消失，衔铁在弹簧弹力作用下弹回，动触点与上面的静触点接通，红灯亮报警；
（2）小风扇在只扇风时功率为6W，则工作10分钟所消耗的电能：
W＝Pt＝6W×60s×10＝3600J；
（3）电池的容量为：
W′＝UIt′＝6V×6000mA•h＝6V×6A×3600s＝129600J；
根据P=Wt得一次充满电最多持续正常工作时间为：
t喷雾=W'P总=129600J6W+6W=10800s=3ℎ＜5h，
故商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，与实际不符。
答：（1）当水箱内水位降低到金属探针以下时，控制电路断开，电磁铁的磁性消失，衔铁在弹簧弹力作用下弹回，动触点与上面的静触点接通，红灯亮报警；
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是3600J；
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，与实际不符。
25．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如下表，工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为1×108J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能增加了25%，求：

驱动模式
纯电动 启动、低速
油电混动 中速
纯燃油 高速
汽车质量
1200kg
（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是 　电磁感应　，产生的电能是由汽车的 　机械　能转化而来的。
（2）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是多少J？
（3）在该次测试中，汽车牵引力做的功是多少J？
（4）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失）
【分析】（1）发电机的原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能；
（2）由公式Q放＝mq计算燃料完全燃烧释放的热量；
（3）由公式v=st求得行驶的路程，根据图乙可知汽车以50km/h的速度匀速直线行驶时所受阻力的大小即牵引力的大小，由公式W＝Fs求得汽车做的功；
（4）内燃机做的有用功包括获得的机械能和电能，根据题意计算获得的电能，
由公式η=W有Q放×100%计算内燃机的效率。
【解答】解：（1）驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是电磁感应，产生的电能是由汽车的机械能转化而来的；
（2）燃料完全燃烧释放的热量为：Q放＝mq＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J；
（3）汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h时，由乙图像可知：F牵＝f＝4000N，
汽车行驶的路程为：s＝vt＝50km/h×1h＝50km＝50000m，
汽车牵引力做的功为：W＝F牵s＝4000N×50000m＝2×108J；
（4）内燃机做功获得的电能为：W电＝25%W储＝25%×1×108J＝2.5×107J，
内燃机做的有用功为：W有＝W+W电＝2×108J+2.5×107J＝2.25×108J，
内燃机的效率为：η=W有Q放×100%=2.25×108J4.5×108J×100%=50%。
答：（1）电磁感应；机械；
（2）燃料完全燃烧释放的热量为4.5×108J；
（3）车牵引力做的功为2×108J；
（4）内燃机的效率为50%。