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广东省揭阳市普宁市南湖实验学校2023-2024学年九年级下学期开学物理试题（原卷版+解析版）
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1. 以下说法中与事实最为符合的是（ ）
A. 一个鸡蛋大约900gB. 人体的正常体温约为40℃
C. 教室课桌的高度约为80cmD. 人体脉搏跳动10次的时间约为1min
【答案】C
【解析】
【详解】A、一个鸡蛋大约50g，故A不符合题意；
B、人体的正常体温约为，故B不符合题意；
C、教室课桌的高度大约是中学生升高的一半，约为80cm，故C符合题意；
D、人体脉搏1min正常跳动的次数为75次，10次的时间约为10s，故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）
A. 图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C. 图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D. 图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】
【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误；
B．近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强使像成在视网膜前面，用凹透镜矫正，故B正确；
C．白光由七色光组成，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，故C错误；
D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。
故选B
3. 如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. M对桌面的压强变大，摩擦力不变B. M对桌面的压强变大，摩擦力变小
C. M对桌面的压强变小，压力不变D. M对桌面的压强不变，压力不变
【答案】A
【解析】
【详解】放在水平桌面上的木块对桌面的压力等于自身的重力，因为木块的重力不变，所以在这一过程中，木块对桌面的压力也不变；在压力不变的情况下，随着物体被缓慢推出，受力面积逐渐减小，由压强公式可知，压强逐渐增大。 因为压力和接触面的粗糙程度都不变，所以摩擦力不变。故BCD错误，A正确。
故选A。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 液体很难被压缩，是因为分子间没有间隙
B. 原子核由不带电的质子和带正电的中子构成
C. 物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子动能也越大
D. 摩擦起电的实质是质子的电荷发生了转移
【答案】C
【解析】
【详解】A．液体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，任何分子之间都存在间隙，故A错误；
B．原子核由带正电的质子和不带电的中子构成，故B错误；
C．物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子运动得越剧烈，分子动能也越大，故C正确；
D．摩擦起电的实质是电子的电荷发生了转移，而不是质子发生了转移，故D错误。
故选C。
5. 中考体育学科测试在即，部分同学进行立定跳远测试时容易过线犯规。测试装置的基本原理是当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，选项图中能实现上述功能的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，此时电路处于正常工作状态，不过蜂鸣器不会发声，由此可知，蜂鸣器处于短路状态；当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，由此可知，开关S2组成的电路把蜂鸣器短路了。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6. 如图所示是体重自动测试仪的工作原理图。下列说法正确的是（ ）
A. 体重示数计是用电压表改装而成的
B. 体重越大，体重示数计的示数越大
C. 电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D. 该体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；
B．当测试仪所测体重越大时，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻越小，总电阻变小，由可知，电路中的电流越大，即体重显示表的示数越大，故B正确；
C．当滑片上移到最上端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，故C错误；
D．当自动体重测试仪不工作时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路，故D错误。
故选B。
7. 如图所示是某家庭电路，闭合开关 S1、S2，L1灯发光，L2 灯不发光。用试电笔分别接触 c、d 两点，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A. L2短路B. L2断路
C. ad 间断路D. bc 间断路
【答案】D
【解析】
【详解】A．若L2短路会使保险丝烧坏，此时火线断路， L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点氖管不发光，故A不符合题意；
B．若L2断路，L1发光，L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点时，d会发光，c不发光，故B不符合题意；
C．若ad间断路，部分火线断，L1发光，L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点时，都不发光，故C不符合题意；
D．若bc间断路，即部分零线断，L1所在电路是正常的，L1正常发光；L2因为断路不发光，但L2灯丝是导体，会将火线一直连接到c及右边零线，故此时c、d两点用试电笔分别接触会发光，故D符合题意。
故选D。
二、填空题（每空1分，满分21分）
8. 编钟是我国古代的一种乐器，它是广大劳动人民智慧的结晶。演奏时轻敲或重敲同一位置，所发出声音的______（选填“音调”、“响度”或“音色”）不同；亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟，是因为光在其表面发生______（选填“镜面反射”或“漫反射”）。制造编钟的青铜属于______（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
【答案】 ①. 响度 ②. 漫反射 ③. 导体
【解析】
【详解】[1]轻敲或重敲同一编钟的同一位置，编钟振动的幅度不同，所发出声音的响度不同。
[2]亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟，是因为光在其表面发生漫反射。
[3]金属一般情况下都容易导电，青铜属于导体。
9. 如图所示，茶壶是一种______（填写物理模型名称），茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在______作用下难以倒出来，若茶壶内装有10cm深的茶水，则茶壶底部受到茶水的压强为______Pa。（茶水密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 ③. 1000
【解析】
【详解】[1]茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴和壶身内的水面保持相平。
[2]当水由茶壶向外流出时，壶内的水面上方的空间增大，气体压强减小，小于外界大气压，若不及时增大壶内气压，水在外界大气压的作用下就不会流出来，因此在壶盖上增加一个小孔，是为了利用大气压将茶水倒入杯中的。
[3]茶水深10cm的地方受到茶水压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
10. 用如图所示的滑轮组，拉动水平地面上重为100N的物体匀速前进2m，测出绳子上A点拉力的大小为16Ｎ，忽略滑轮和绳重，绳子末端的拉力F至少要等于__________N，力F做功__________J，此时物体受到地面的摩擦力大小为__________N。
【答案】 ①. 8 ②. 32 ③. 16
【解析】
【详解】[1]对动滑轮进行受力分析，受到了向左的两段绳子的拉力和向右的绳子的拉力，不考虑绳重与摩擦，同一根绳子处处受力相同，故绳子末端的拉力F为
若考虑摩擦力，必然大于8N，故绳子末端的拉力F至少要等于8N。
[2]一共有两段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动2m，则绳子移动的距离为4m，则力F做功
[3]对物体A进行受力分析，在水平方向上受到了向左的拉力16N，向右的摩擦力，物体A匀速运动，拉力与摩擦力是平衡力，其大小相等，方向相反，故此时物体受到地面的摩擦力大小为16N。
11. 如图所示是喷雾降尘车在马路上工作的情景，正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是_______（选填“运动”或“静止”）的；水雾在空中的运动________（选填“属于”或“不属于”）分子热运动。
【答案】 ①. 减小 ②. 静止 ③. 不属于
【解析】
【详解】[1]正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的速度不变，但质量在不断减小，因此动能减小。
[2]该车辆的驾驶员的位置相对于喷雾车没有发生变化，因此以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是静止的。
[3]水雾在空中的运动属于机械运动，不属于分子热运动，分子热运动肉眼是看不见的。
12. 如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. C ③. 30
【解析】
【分析】
【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2] 图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。
[3]飞轮转速是
表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
13. 佛山一些公园配备零碳光伏智慧座椅，游客坐下休息时给手机充电。某光伏座椅产品说明书如题图所示，游客利用该座椅给手机电池充电，此时手机电池相当于__________（选填“电源”或“用电器”），充电时座椅蓄电池的输出功率为__________W；根据图表信息可知，座椅的蓄电池最大能储存__________。
【答案】 ①. 用电器 ②. 10.5 ③. 0.66
【解析】
【详解】[1]给手机电池充电时，该座椅将电能转化为手机电池的化学能，因此此时手机电池相当于用电器；
[2]充电时，座椅蓄电池的充电电压为5V，电流为2.1A，则蓄电池的输出功率为
[3]蓄电池的最大储电量为
14. 如图甲是标有“2V”字样的小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压不变。当只闭合开关S1时，小灯泡L正常发光，小灯泡L正常发光的电阻为 ___________Ω，电源电压为 ___________V；再闭合S2时，电路消耗的总功率为 ___________W。
【答案】 ①. 4 ②. 2 ③. 1.4
【解析】
【详解】[1][2]当只闭合开关S1时，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡L正常发光，则灯泡两端电压等于其额定电压2V，由甲图可知此时通过灯泡的电流为0.5A，根据欧姆定律可得小灯泡L正常发光的电阻
此时电源电压等于灯泡额定电压，所以电源电压为2V。
[3]再闭合S2时，小灯泡L和电阻R并联接入电路，由并联电路的电压特点可知电阻R两端的电压也为2V，读图可知通过电阻R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以总电流
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
则电路消耗总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
三、作图题（第1小题2分，第2小题2分，第3小题3分，满分7分）
15. 完成光路图：画出经透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线传播方向不改变，则具体光路图如下所示：
16. 如图所示，用细线将小球悬挂在竖直墙壁上，请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图．
【答案】
【解析】
【分析】力的示意图是用一根带箭头的线段来表示力的三要素。根据重力、压力的作用点和方向来作图。
【详解】重力的方向竖直向下，过球心做竖直向下的带箭头的线段，并标上符号G；压力的作用点是球与墙壁的接触点，然后过作用点作垂直于墙壁，并指向墙里面的压力，示意图如下：
17. 请根据安全用电原则将图所示的家庭电路图连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】插座与灯泡并联，插座的左端接零线，右端接火线，上端接零线；带开关的灯泡，火线经过开关，再经过灯泡回到零线，如图所示：
四、实验题（满分20分）
18. 如图所示，锐颖同学在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，用天平测出空烧杯的质量为29g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量为______g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为______kg/m3，此测量结果比真实值偏______（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 33 ②. 1.1×103 ③. 大
【解析】
【详解】[1]由图甲知，烧杯和盐水的总质量为
m'=50g+10g+2g=62g
盐水的质量
m=m'-m杯=62g-29g=33g
[2]由乙图知，盐水的体积为30cm3，则盐水的密度
[3]向量筒中倒入盐水的过程中，烧杯中残留有盐水，使得测量的体积偏小，根据密度公式可知，密度偏大。
19. 如图所示，小明家电能表的示数为______kW·h；若该电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 2258.6 ②. 3.6×105
【解析】
【详解】[1]电能表数字方框中最后一位是小数点后第一位，单位是kW·h，由图可知，小明家电能表的示数为2258.6kW·h。
[2]此电能表表盘上标有“3000r/(kW·h)”,表示电路中的用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表的转盘转了300转，用电器消耗的电能
20. 如图所示，验电器A带正电，B不带电，A带正电的原因是它___________（选填“得到”或“失去”）电子，如图乙所示，用金属棒将验电器A、B的金属球连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向是___________（选填“向左”或“向右”）。
【答案】 ①. 失去 ②. 向右
【解析】
【详解】[1][2]验电器A带正电，是因为A失去电子，即失去负电荷，所以A带正电。如图乙所示，A、B的金属球连接起来的瞬间，带负电的电子沿金属棒从B向A移动，物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流方向，所以金属棒中的电流方向是从A向B，即电流方向向右。
21. 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入___________ 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）加热 10min，水吸收的热量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知，___________ 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________（选填：“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为___________ J/（kg·℃）；
（5）本次实验共消耗酒精 20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。（q酒精=3.0×107J/kg）。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 较大 ⑤. 2.1×103 ⑥. 6×105
【解析】
【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热能力，根据控制变量法可知，要控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相同的煤油和水。
（2）[2]由于实验中是用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，根据转换法可知，物质吸收热量的多少可用加热时长来表示，加热时间越多，物质吸收的热量就越多，因此，加热10min，水和煤油加热时间相同，故两者吸收的热量相同。
（3）[3][4]由图乙可知，加热相同的时间，煤油升高的温度更高，水升温小，水的吸热能力更强，水的比热容较大；因此暖手宝装的液体的比热容较大，在其它条件相同的情况下，吸收的热量更多。
（4）[5]根据图乙水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，水的沸点是98℃，质量和初始温度均相同的两种液体温度升高
Δt=98℃-68℃=30℃
水用20min，煤油用10min，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的倍，根据可得，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故煤油的比热容是
（5）[6]若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=mq酒精=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J
22. 小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为，电阻约为左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0∼0.6A、0∼3A）、电压表（0∼3V、0∼15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：、、。
（1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是___________ ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________ ；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量，小刚画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为___________ W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是___________ ；
（4）灯泡的功率测量完毕，小刚用、、、、的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小刚应选用滑动变阻器___________（选填“”、“”或“））。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为，则所选定值电阻的阻值为___________。
【答案】 ①. 断开开关，将电流表换接小量程 ②. ③. ④. 变大 ⑤. 小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大 ⑥. ⑦. 10
【解析】
【详解】（1）[1]电流表指针偏转过小，说明选择的量程偏大，应断开开关，将电流表换接小量程。
（2）[2]电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发观灯泡总不亮，且电流表无示数，说明电路断路，但电压表示数接近6V，则故障原因可能是灯泡断路，电压表与电源相通测电源电压。
故选B。
（3）[3]由图像知，在额定电压下，通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率为
[4][5]由图像知，当电压为时，对应的电流为，电压与电流比值大小为；当电压为时，对应的电流为，电压与电流的比值为，所以，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，原因是小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大。
（4）[6]电源电压为6V；由图像知，电阻两端的电压为
保持不变；则变阻器两端的电压始终为
当电流值为时，变阻器的阻值最小
当电流为值为时，变阻器连入电路中的阻值最大
所以变阻器应选用电路中的最大电流不超过变阻器的。
[7]若某次实验中，滑动变阻器连入的阻值为，根据分压原理
则所选定值电阻的阻值
五、计算题（满分13分）
23. 人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为20kg，它与地面的接触面积为0.01m2，将餐菜送到20m远的顾客桌上需要25s，求：（g=10N/kg）
（1）送餐机器人的移动速度；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所作的功为多少？（假设楼层高为3米）
【答案】（1）0.8m/s；（2）2.1×104Pa；（3）1800J
【解析】
【详解】解：（1）机器人移动速度
（2）此时机器人对地面的压力
F=G总=(m1+m2)g=(20kg+1kg)×10N/kg=210N
对地面压强
（3）重力对机器人所作的功为
W=Gh=m1gh=20kg×10N/kg×3m×3=1800J
答：（1）送餐机器人移动速度是0.8m/s；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强是2.1×104Pa；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所作的功为1800J。
24. 图甲是具有高温、低温两挡的家用电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）正常工作时，低温挡的功率；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度。[饭菜的比热容取3×103J/（kg·℃）]
【答案】（1）200Ω；800Ω；（2）48.4W；（3）24.2℃
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，当开关S接2时，只有一个电阻工作，此时的总电阻最小，总功率最大，为高温挡，故R1的阻值为
R2的阻值为
（2）当开关接1时，两个电阻串联，此时为低温挡，正常工作时，低温挡的功率
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度
答：（1）R₁和R₂的阻值分别为200Ω和800Ω；
（2）正常工作时，低温挡的功率为48.4W；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度为24.2℃。
六、综合能力题（满分18分）
25. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动________（选填“时间”或“距离”），应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度。
（2）图乙所示实验中，用同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，可探究动能的大小跟___有关，根据木块被推动的距离判断小球动能的大小属于________法。
（3）图丙所示实验中，斜面高0.5m，长1m，物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面拉动B做匀速直线运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为________，在此过程中物体B受到的摩擦力为________N。
【答案】 ①. 时间 ②. 较小 ③. 速度 ④. 转换 ⑤. 80% ⑥. 0.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]小车从斜面下滑，斜面的坡度越小，小车的速度越小，运动的时间长，便于测量时间，因此为了便于测量小车在斜面上运动的时间，应使斜面保持较小的坡度。
（2）[3][4]同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，小球的质量相等，到达水平面的速度不一样，因此探究的动能大小与速度的关系。根据转换法的思想，可以通过木块被推动的距离判断小球动能的大小。
（3）[5]由图可知，弹簧测力计的示数为2.5N，因此拉力F为2.5N。所做有用功为
W有用=Gh=4N×0.5m=2J
总功为
W总=Fs=2.5N×1m=2.5J
机械效率
[6]物体所做的额外功为物体B克服摩擦力所做的功，摩擦力为
26. 实验小组在实验时，不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现几乎不发光，与其串联的灯泡不仅没有熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲，和都标有“2.5V，0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题：玻璃破碎后，的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前，的电压和电流分别为1.20V和0.20A；玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，通过的电流变为如图乙所示，则电流为______A、初步分析可知：玻璃破碎后，电阻______（选填“变大”或“变小”）；
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点，对、的电流和电压进行测量，实验数据记录如下表。分析发现，的电阻______（选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后的电阻；
（3）实验中，对着吹气，发现两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关，玻璃外壳可能起到______的作用。
【答案】 ①. 0.22 ②. 变小 ③. 大于 ④. 温度 ⑤. 保温
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图乙所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流为0.22A，根据欧姆定律可知，玻璃破碎后，L2电阻变小。
（2）[3]闭合开关，两灯泡串联，实验数据记录如下表。分析发现，L1两电压始终大于L2两端电压，根据串联电阻分压的规律，L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻。
（3）[4][5]导体的电阻与材料、长度、横截面积及温度等因素有关，实验中，吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，玻璃外壳可以减小空气的流动，可能起到保温的作用。
27. 科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，1000W”的字样；控制电路电源电压U＝30V，热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开[不计继电器线圈的电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：
（1）作电路的电热器的电阻丝是由电阻__________（填“大”或“小”），熔点__________（填“高”或“低”）的合金组成，它正常工作时的电阻为__________Ω；控制电路的开关S闭合时，电磁铁的上端是__________极；
（2）为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，达到40℃时停止加热，根据阅读内容和乙图以及F﹣I图像可知可知，控制电路中的电流应该是__________A，此时滑动变阻器R2消耗的电功率为__________W。
【答案】 ①. 大 ②. 高 ③. 48.4 ④. N ⑤. 0.1 ⑥. 2.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据焦耳定律，电热器的电阻丝要产生较多的热量，在其他条件一定时，电阻大产生的热量多。所以工作电路的电热器的电阻丝是由电阻大、熔点高的合金组成。
[3]它正常工作时的电阻为
[4]控制电路的开关S闭合时，根据安培定则，电流从电磁铁的上端流入，从下端流出，电磁铁的上端是N极。
（2）[5]由题意可知，水温达到40℃时受力为3N，衔铁被吸下，停止加热，根据F﹣I图像可知可知当F=3N时，控制电路中的电流应该是100mA＝0.1A。
[6]此时控制电路中的总电阻为
当温度为40℃时，热敏电阻R1＝50Ω；所以此时滑动变阻器的电阻为
R2＝R'﹣R1＝300Ω﹣50Ω＝250Ω
此时滑动变阻器的功率为
P2=I2R2=(0.1A)2×250Ω=2.5W光伏智慧座椅产品部分参数
材质 镀锌钢板
蓄电池容量 12V
USB充电输出 5V（2.1A）
灯泡
实验次序
1
2
3
4
5
6
、
电流I/A
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
电压/V
0.78
1.00
1.20
1.50
1.80
2.10
电压/V
0.20
0.23
0.30
0.41
0.52
0.80
1. 以下说法中与事实最为符合的是（ ）
A. 一个鸡蛋大约900gB. 人体的正常体温约为40℃
C. 教室课桌的高度约为80cmD. 人体脉搏跳动10次的时间约为1min
【答案】C
【解析】
【详解】A、一个鸡蛋大约50g，故A不符合题意；
B、人体的正常体温约为，故B不符合题意；
C、教室课桌的高度大约是中学生升高的一半，约为80cm，故C符合题意；
D、人体脉搏1min正常跳动的次数为75次，10次的时间约为10s，故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）
A. 图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C. 图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D. 图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】
【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误；
B．近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强使像成在视网膜前面，用凹透镜矫正，故B正确；
C．白光由七色光组成，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，故C错误；
D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。
故选B
3. 如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. M对桌面的压强变大，摩擦力不变B. M对桌面的压强变大，摩擦力变小
C. M对桌面的压强变小，压力不变D. M对桌面的压强不变，压力不变
【答案】A
【解析】
【详解】放在水平桌面上的木块对桌面的压力等于自身的重力，因为木块的重力不变，所以在这一过程中，木块对桌面的压力也不变；在压力不变的情况下，随着物体被缓慢推出，受力面积逐渐减小，由压强公式可知，压强逐渐增大。 因为压力和接触面的粗糙程度都不变，所以摩擦力不变。故BCD错误，A正确。
故选A。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 液体很难被压缩，是因为分子间没有间隙
B. 原子核由不带电的质子和带正电的中子构成
C. 物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子动能也越大
D. 摩擦起电的实质是质子的电荷发生了转移
【答案】C
【解析】
【详解】A．液体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，任何分子之间都存在间隙，故A错误；
B．原子核由带正电的质子和不带电的中子构成，故B错误；
C．物体温度越高，分子热运动的速度越大，分子运动得越剧烈，分子动能也越大，故C正确；
D．摩擦起电的实质是电子的电荷发生了转移，而不是质子发生了转移，故D错误。
故选C。
5. 中考体育学科测试在即，部分同学进行立定跳远测试时容易过线犯规。测试装置的基本原理是当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，选项图中能实现上述功能的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当有同学踏上测试垫时，开关S1、S2同时闭合，此时电路处于正常工作状态，不过蜂鸣器不会发声，由此可知，蜂鸣器处于短路状态；当机器感应到脚尖过线，红外感应开关S2断开，蜂鸣器发出声音提醒考生犯规，由此可知，开关S2组成的电路把蜂鸣器短路了。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6. 如图所示是体重自动测试仪的工作原理图。下列说法正确的是（ ）
A. 体重示数计是用电压表改装而成的
B. 体重越大，体重示数计的示数越大
C. 电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D. 该体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；
B．当测试仪所测体重越大时，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻越小，总电阻变小，由可知，电路中的电流越大，即体重显示表的示数越大，故B正确；
C．当滑片上移到最上端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，故C错误；
D．当自动体重测试仪不工作时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路，故D错误。
故选B。
7. 如图所示是某家庭电路，闭合开关 S1、S2，L1灯发光，L2 灯不发光。用试电笔分别接触 c、d 两点，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A. L2短路B. L2断路
C. ad 间断路D. bc 间断路
【答案】D
【解析】
【详解】A．若L2短路会使保险丝烧坏，此时火线断路， L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点氖管不发光，故A不符合题意；
B．若L2断路，L1发光，L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点时，d会发光，c不发光，故B不符合题意；
C．若ad间断路，部分火线断，L1发光，L2不发光，用试电笔分别接触c、d两点时，都不发光，故C不符合题意；
D．若bc间断路，即部分零线断，L1所在电路是正常的，L1正常发光；L2因为断路不发光，但L2灯丝是导体，会将火线一直连接到c及右边零线，故此时c、d两点用试电笔分别接触会发光，故D符合题意。
故选D。
二、填空题（每空1分，满分21分）
8. 编钟是我国古代的一种乐器，它是广大劳动人民智慧的结晶。演奏时轻敲或重敲同一位置，所发出声音的______（选填“音调”、“响度”或“音色”）不同；亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟，是因为光在其表面发生______（选填“镜面反射”或“漫反射”）。制造编钟的青铜属于______（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。
【答案】 ①. 响度 ②. 漫反射 ③. 导体
【解析】
【详解】[1]轻敲或重敲同一编钟的同一位置，编钟振动的幅度不同，所发出声音的响度不同。
[2]亲临现场时，我们能从不同角度看见编钟，是因为光在其表面发生漫反射。
[3]金属一般情况下都容易导电，青铜属于导体。
9. 如图所示，茶壶是一种______（填写物理模型名称），茶壶盖上留有小孔的目的是防止其中的茶水在______作用下难以倒出来，若茶壶内装有10cm深的茶水，则茶壶底部受到茶水的压强为______Pa。（茶水密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 ③. 1000
【解析】
【详解】[1]茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴和壶身内的水面保持相平。
[2]当水由茶壶向外流出时，壶内的水面上方的空间增大，气体压强减小，小于外界大气压，若不及时增大壶内气压，水在外界大气压的作用下就不会流出来，因此在壶盖上增加一个小孔，是为了利用大气压将茶水倒入杯中的。
[3]茶水深10cm的地方受到茶水压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
10. 用如图所示的滑轮组，拉动水平地面上重为100N的物体匀速前进2m，测出绳子上A点拉力的大小为16Ｎ，忽略滑轮和绳重，绳子末端的拉力F至少要等于__________N，力F做功__________J，此时物体受到地面的摩擦力大小为__________N。
【答案】 ①. 8 ②. 32 ③. 16
【解析】
【详解】[1]对动滑轮进行受力分析，受到了向左的两段绳子的拉力和向右的绳子的拉力，不考虑绳重与摩擦，同一根绳子处处受力相同，故绳子末端的拉力F为
若考虑摩擦力，必然大于8N，故绳子末端的拉力F至少要等于8N。
[2]一共有两段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动2m，则绳子移动的距离为4m，则力F做功
[3]对物体A进行受力分析，在水平方向上受到了向左的拉力16N，向右的摩擦力，物体A匀速运动，拉力与摩擦力是平衡力，其大小相等，方向相反，故此时物体受到地面的摩擦力大小为16N。
11. 如图所示是喷雾降尘车在马路上工作的情景，正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是_______（选填“运动”或“静止”）的；水雾在空中的运动________（选填“属于”或“不属于”）分子热运动。
【答案】 ①. 减小 ②. 静止 ③. 不属于
【解析】
【详解】[1]正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的速度不变，但质量在不断减小，因此动能减小。
[2]该车辆的驾驶员的位置相对于喷雾车没有发生变化，因此以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是静止的。
[3]水雾在空中的运动属于机械运动，不属于分子热运动，分子热运动肉眼是看不见的。
12. 如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. C ③. 30
【解析】
【分析】
【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2] 图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。
[3]飞轮转速是
表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
13. 佛山一些公园配备零碳光伏智慧座椅，游客坐下休息时给手机充电。某光伏座椅产品说明书如题图所示，游客利用该座椅给手机电池充电，此时手机电池相当于__________（选填“电源”或“用电器”），充电时座椅蓄电池的输出功率为__________W；根据图表信息可知，座椅的蓄电池最大能储存__________。
【答案】 ①. 用电器 ②. 10.5 ③. 0.66
【解析】
【详解】[1]给手机电池充电时，该座椅将电能转化为手机电池的化学能，因此此时手机电池相当于用电器；
[2]充电时，座椅蓄电池的充电电压为5V，电流为2.1A，则蓄电池的输出功率为
[3]蓄电池的最大储电量为
14. 如图甲是标有“2V”字样的小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压不变。当只闭合开关S1时，小灯泡L正常发光，小灯泡L正常发光的电阻为 ___________Ω，电源电压为 ___________V；再闭合S2时，电路消耗的总功率为 ___________W。
【答案】 ①. 4 ②. 2 ③. 1.4
【解析】
【详解】[1][2]当只闭合开关S1时，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡L正常发光，则灯泡两端电压等于其额定电压2V，由甲图可知此时通过灯泡的电流为0.5A，根据欧姆定律可得小灯泡L正常发光的电阻
此时电源电压等于灯泡额定电压，所以电源电压为2V。
[3]再闭合S2时，小灯泡L和电阻R并联接入电路，由并联电路的电压特点可知电阻R两端的电压也为2V，读图可知通过电阻R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以总电流
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
则电路消耗总功率
P=UI=2V×0.7A=1.4W
三、作图题（第1小题2分，第2小题2分，第3小题3分，满分7分）
15. 完成光路图：画出经透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线传播方向不改变，则具体光路图如下所示：
16. 如图所示，用细线将小球悬挂在竖直墙壁上，请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图．
【答案】
【解析】
【分析】力的示意图是用一根带箭头的线段来表示力的三要素。根据重力、压力的作用点和方向来作图。
【详解】重力的方向竖直向下，过球心做竖直向下的带箭头的线段，并标上符号G；压力的作用点是球与墙壁的接触点，然后过作用点作垂直于墙壁，并指向墙里面的压力，示意图如下：
17. 请根据安全用电原则将图所示的家庭电路图连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】插座与灯泡并联，插座的左端接零线，右端接火线，上端接零线；带开关的灯泡，火线经过开关，再经过灯泡回到零线，如图所示：
四、实验题（满分20分）
18. 如图所示，锐颖同学在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，用天平测出空烧杯的质量为29g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量为______g。再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为______kg/m3，此测量结果比真实值偏______（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 33 ②. 1.1×103 ③. 大
【解析】
【详解】[1]由图甲知，烧杯和盐水的总质量为
m'=50g+10g+2g=62g
盐水的质量
m=m'-m杯=62g-29g=33g
[2]由乙图知，盐水的体积为30cm3，则盐水的密度
[3]向量筒中倒入盐水的过程中，烧杯中残留有盐水，使得测量的体积偏小，根据密度公式可知，密度偏大。
19. 如图所示，小明家电能表的示数为______kW·h；若该电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 2258.6 ②. 3.6×105
【解析】
【详解】[1]电能表数字方框中最后一位是小数点后第一位，单位是kW·h，由图可知，小明家电能表的示数为2258.6kW·h。
[2]此电能表表盘上标有“3000r/(kW·h)”,表示电路中的用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表的转盘转了300转，用电器消耗的电能
20. 如图所示，验电器A带正电，B不带电，A带正电的原因是它___________（选填“得到”或“失去”）电子，如图乙所示，用金属棒将验电器A、B的金属球连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向是___________（选填“向左”或“向右”）。
【答案】 ①. 失去 ②. 向右
【解析】
【详解】[1][2]验电器A带正电，是因为A失去电子，即失去负电荷，所以A带正电。如图乙所示，A、B的金属球连接起来的瞬间，带负电的电子沿金属棒从B向A移动，物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流方向，所以金属棒中的电流方向是从A向B，即电流方向向右。
21. 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入___________ 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）加热 10min，水吸收的热量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知，___________ 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________（选填：“较大”或“较小”）；
（4）由图像可得煤油的比热容为___________ J/（kg·℃）；
（5）本次实验共消耗酒精 20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。（q酒精=3.0×107J/kg）。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 较大 ⑤. 2.1×103 ⑥. 6×105
【解析】
【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热能力，根据控制变量法可知，要控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相同的煤油和水。
（2）[2]由于实验中是用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，根据转换法可知，物质吸收热量的多少可用加热时长来表示，加热时间越多，物质吸收的热量就越多，因此，加热10min，水和煤油加热时间相同，故两者吸收的热量相同。
（3）[3][4]由图乙可知，加热相同的时间，煤油升高的温度更高，水升温小，水的吸热能力更强，水的比热容较大；因此暖手宝装的液体的比热容较大，在其它条件相同的情况下，吸收的热量更多。
（4）[5]根据图乙水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，水的沸点是98℃，质量和初始温度均相同的两种液体温度升高
Δt=98℃-68℃=30℃
水用20min，煤油用10min，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的倍，根据可得，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故煤油的比热容是
（5）[6]若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=mq酒精=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J
22. 小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为，电阻约为左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0∼0.6A、0∼3A）、电压表（0∼3V、0∼15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：、、。
（1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是___________ ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________ ；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量，小刚画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为___________ W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是___________ ；
（4）灯泡的功率测量完毕，小刚用、、、、的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小刚应选用滑动变阻器___________（选填“”、“”或“））。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为，则所选定值电阻的阻值为___________。
【答案】 ①. 断开开关，将电流表换接小量程 ②. ③. ④. 变大 ⑤. 小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大 ⑥. ⑦. 10
【解析】
【详解】（1）[1]电流表指针偏转过小，说明选择的量程偏大，应断开开关，将电流表换接小量程。
（2）[2]电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发观灯泡总不亮，且电流表无示数，说明电路断路，但电压表示数接近6V，则故障原因可能是灯泡断路，电压表与电源相通测电源电压。
故选B。
（3）[3]由图像知，在额定电压下，通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率为
[4][5]由图像知，当电压为时，对应的电流为，电压与电流比值大小为；当电压为时，对应的电流为，电压与电流的比值为，所以，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，原因是小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大。
（4）[6]电源电压为6V；由图像知，电阻两端的电压为
保持不变；则变阻器两端的电压始终为
当电流值为时，变阻器的阻值最小
当电流为值为时，变阻器连入电路中的阻值最大
所以变阻器应选用电路中的最大电流不超过变阻器的。
[7]若某次实验中，滑动变阻器连入的阻值为，根据分压原理
则所选定值电阻的阻值
五、计算题（满分13分）
23. 人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为20kg，它与地面的接触面积为0.01m2，将餐菜送到20m远的顾客桌上需要25s，求：（g=10N/kg）
（1）送餐机器人的移动速度；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所作的功为多少？（假设楼层高为3米）
【答案】（1）0.8m/s；（2）2.1×104Pa；（3）1800J
【解析】
【详解】解：（1）机器人移动速度
（2）此时机器人对地面的压力
F=G总=(m1+m2)g=(20kg+1kg)×10N/kg=210N
对地面压强
（3）重力对机器人所作的功为
W=Gh=m1gh=20kg×10N/kg×3m×3=1800J
答：（1）送餐机器人移动速度是0.8m/s；
（2）送餐机器人托着1kg的餐菜时对水平地面的压强是2.1×104Pa；
（3）某次送餐完毕后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所作的功为1800J。
24. 图甲是具有高温、低温两挡的家用电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）正常工作时，低温挡的功率；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度。[饭菜的比热容取3×103J/（kg·℃）]
【答案】（1）200Ω；800Ω；（2）48.4W；（3）24.2℃
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，当开关S接2时，只有一个电阻工作，此时的总电阻最小，总功率最大，为高温挡，故R1的阻值为
R2的阻值为
（2）当开关接1时，两个电阻串联，此时为低温挡，正常工作时，低温挡的功率
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度
答：（1）R₁和R₂的阻值分别为200Ω和800Ω；
（2）正常工作时，低温挡的功率为48.4W；
（3）1kg饭菜吸收7.26×104J的热量，升高的温度为24.2℃。
六、综合能力题（满分18分）
25. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动________（选填“时间”或“距离”），应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度。
（2）图乙所示实验中，用同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，可探究动能的大小跟___有关，根据木块被推动的距离判断小球动能的大小属于________法。
（3）图丙所示实验中，斜面高0.5m，长1m，物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面拉动B做匀速直线运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为________，在此过程中物体B受到的摩擦力为________N。
【答案】 ①. 时间 ②. 较小 ③. 速度 ④. 转换 ⑤. 80% ⑥. 0.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]小车从斜面下滑，斜面的坡度越小，小车的速度越小，运动的时间长，便于测量时间，因此为了便于测量小车在斜面上运动的时间，应使斜面保持较小的坡度。
（2）[3][4]同一个球A从斜面不同高度处由静止自由滚下，小球的质量相等，到达水平面的速度不一样，因此探究的动能大小与速度的关系。根据转换法的思想，可以通过木块被推动的距离判断小球动能的大小。
（3）[5]由图可知，弹簧测力计的示数为2.5N，因此拉力F为2.5N。所做有用功为
W有用=Gh=4N×0.5m=2J
总功为
W总=Fs=2.5N×1m=2.5J
机械效率
[6]物体所做的额外功为物体B克服摩擦力所做的功，摩擦力为
26. 实验小组在实验时，不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现几乎不发光，与其串联的灯泡不仅没有熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲，和都标有“2.5V，0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题：玻璃破碎后，的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前，的电压和电流分别为1.20V和0.20A；玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，通过的电流变为如图乙所示，则电流为______A、初步分析可知：玻璃破碎后，电阻______（选填“变大”或“变小”）；
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点，对、的电流和电压进行测量，实验数据记录如下表。分析发现，的电阻______（选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后的电阻；
（3）实验中，对着吹气，发现两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关，玻璃外壳可能起到______的作用。
【答案】 ①. 0.22 ②. 变小 ③. 大于 ④. 温度 ⑤. 保温
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图乙所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流为0.22A，根据欧姆定律可知，玻璃破碎后，L2电阻变小。
（2）[3]闭合开关，两灯泡串联，实验数据记录如下表。分析发现，L1两电压始终大于L2两端电压，根据串联电阻分压的规律，L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻。
（3）[4][5]导体的电阻与材料、长度、横截面积及温度等因素有关，实验中，吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，玻璃外壳可以减小空气的流动，可能起到保温的作用。
27. 科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，1000W”的字样；控制电路电源电压U＝30V，热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开[不计继电器线圈的电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：
（1）作电路的电热器的电阻丝是由电阻__________（填“大”或“小”），熔点__________（填“高”或“低”）的合金组成，它正常工作时的电阻为__________Ω；控制电路的开关S闭合时，电磁铁的上端是__________极；
（2）为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，达到40℃时停止加热，根据阅读内容和乙图以及F﹣I图像可知可知，控制电路中的电流应该是__________A，此时滑动变阻器R2消耗的电功率为__________W。
【答案】 ①. 大 ②. 高 ③. 48.4 ④. N ⑤. 0.1 ⑥. 2.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据焦耳定律，电热器的电阻丝要产生较多的热量，在其他条件一定时，电阻大产生的热量多。所以工作电路的电热器的电阻丝是由电阻大、熔点高的合金组成。
[3]它正常工作时的电阻为
[4]控制电路的开关S闭合时，根据安培定则，电流从电磁铁的上端流入，从下端流出，电磁铁的上端是N极。
（2）[5]由题意可知，水温达到40℃时受力为3N，衔铁被吸下，停止加热，根据F﹣I图像可知可知当F=3N时，控制电路中的电流应该是100mA＝0.1A。
[6]此时控制电路中的总电阻为
当温度为40℃时，热敏电阻R1＝50Ω；所以此时滑动变阻器的电阻为
R2＝R'﹣R1＝300Ω﹣50Ω＝250Ω
此时滑动变阻器的功率为
P2=I2R2=(0.1A)2×250Ω=2.5W光伏智慧座椅产品部分参数
材质 镀锌钢板
蓄电池容量 12V
USB充电输出 5V（2.1A）
灯泡
实验次序
1
2
3
4
5
6
、
电流I/A
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
电压/V
0.78
1.00
1.20
1.50
1.80
2.10
电压/V
0.20
0.23
0.30
0.41
0.52
0.80
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