2024年陕西省西安市唐南中学中考物理四模试卷附解析

这是一份2024年陕西省西安市唐南中学中考物理四模试卷附解析，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）2024年春节联欢晚会中，来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实AR技术，让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安，让大唐不夜城，再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是（ ）
A．永宁门城墙的彩灯是自然光源
B．李白的影子形成的原理是光的折射
C．舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D．通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
2．（2分）下列对图中的情景描述正确的是（ ）
A．甲图中听到的声音越大音调越高
B．乙图中的两列声波的音色相同
C．丙图中消音器是在声源处减弱噪声
D．丁图中钟的大小决定了其声音的响度
3．（2分）2024年2月20日，西安城区迎来冻雨天气。当地面温度低于0℃时，下雨之后雨滴落在树叶、地面、车上，很快就凝结成冻雨。下列现象与冻雨涉及的物态变化相同的是（ ）
A．春天雾绕群B．夏天雨笼山
C．冬天冰封河D．秋天霜打枝
4．（2分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．根据银河系的直径大约为10万光年，可知光年是长度单位
B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是银河系中的唯一的一颗恒星
C．在分子、原子和电子中，尺度最小的是分子
D．破镜难圆说明分子间只存在斥力
5．（2分）下列实例中，为了增大摩擦的是（ ）
A．旱冰鞋下装有滚轮
B．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
C．冰壶底面打磨得很光滑
D．给车轴加润滑油
6．（2分）市面上出现一款便携式家用“无人相机”，相机内装多种传感器，底部装有镜头和声呐装置（控制“无人相机”悬停在不同高度），上下盖板采用高强度碳纤维材料，机身质量240g。以下说法正确的是（ ）
A．“无人相机”采用了密度较小的碳纤维材料大大减少了整体质量
B．控制“无人相机”悬停在不同高度时声呐装置可发出和接收红外线
C．“无人相机”照相时，镜头与被拍摄物体的距离小于1倍焦距
D．“无人相机”快速升空的过程重力势能不变
7．（2分）2023年11月3日，亚洲翼装飞行运动员在中国著名的阿尔山国家森林公园进行低空翼装飞越。他通过独特的翼装视角，带大家俯瞰阿尔山天池，如图所示。下列关于翼装飞行运动员的说法中正确的是（ ）
A．身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状，是为了获得升力
B．头盔上的摄像头相对于他是运动的
C．加速下降的过程中，他的运动状态保持不变
D．降落前打开降落伞，是为了减小惯性
8．（2分）现如今电与我们的生活息息相关，下列对生活用电常识的认识中，正确的是（ ）
A．雷雨时节，尽量将不用的用电器插头拔出
B．制作保险丝的材料熔点高、电阻大
C．高压电线落在地面不远处时，双脚站立时，对人来说危险要小些
D．只要人用手直接接触火线就一定会发生触电事故
9．（2分）2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，高速飞车设计时速达到1000公里，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车，下列说法不正确的是（ ）
A．超导材料的电阻为零
B．磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同
C．超导材料用于磁悬浮列车，可减少能量损耗
D．列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零
10．（2分）双十一购物节，小杨在网上购买了一种“智能家居照明灯”，如图甲所示，其内部结构如图乙所示（电磁继电器线圈的电阻不计）。该“智能家居照明灯”的特点是在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图丙所示。以下分析正确的是（ ）
A．导线B连接家庭电路中的火线
B．光敏电阻阻值R1的大小和光照强度的关系是光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大
C．控制电路消耗的最大功率为7.2W
D．滑动变阻器的最大阻值为120Ω
二、填空题与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（3分）如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 （选填“变大”“变小”“不变”），气球会慢慢膨胀；它携带的探空仪会采集各种气象数据，并将数据通过 （选填“超声波”、“电磁波”）传回到地面气象站，其在空气中的传播速度约为 m/s。
12．（3分）西晋时张华撰写的《博物志》中有这样的记载：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”。这段话描述的是 现象，该现象 （选填“有”“没有”）新的电荷产生；如果飞机飞行时与空气摩擦会发生同样的现象，这会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，所以在飞机两侧机翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，它是用 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的。
13．（3分）如图，这是短道速滑运动员快速过弯时的情景，运动员的身体压得很低几乎贴近冰面，通过降低 来增加稳定性，整个过程重力的方向是 ，鞋与冰面之间产生的是 （选填“滑动”“滚动”）摩擦力。
14．（3分）如图为公交车上的逃生安全锤，尖端做成锥形是通过 （选填“增大”或“减小”）受力面积的方式 （选填“增大”或“减小”）压强，更容易破开窗户玻璃逃生。已知破窗锤的尖端面积为2mm2，车窗玻璃能够承受的最大压强为1.5×107Pa，则乘客需要施加的最小力为 N。
15．（3分）2023年9月，中国国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”在拖船的牵引下，缓缓驶离码头，进入海中，此时浮力 重力（选填“大于”“小于”“等于”），若魔都号以36km/h的速度匀速航行的牵引力为6×106N，则功率为 W，受到的阻力为 N。（g＝10N/kg）
16．（2分）测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为0～3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。温度升高时，电路中的电流将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 ℃。
17．（2分）如图（a）是西安半坡遗址出土的人面双鱼纹彩陶盆，图（b）是其示意图。请在图（b）画出它静止在水平桌面的受力示意图。
18．（2分）如图所示，闭合开关S后，发现弹簧拉长，小磁针旋转到如图所示位置时静止，请标出电源左端的极性和小磁针下方的极性。
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计23分）
19．（6分）（1）验电器验电器是利用了同种电荷相互 （选填“吸引”“排斥”）的原理制成的，验电器 （选填“能”“不能”）检验出物体带正电或负电。
（2）两个铅柱下面即使挂上较重的钩码也不能把粘在一起的铅柱拉下说明了分子间存在 。
（3）科学家 提出了原子结构的行星模型，带负电的电子绕带正电的原子核高速运动。
（4）小明利用如图丁的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响每次均将小车从斜面上 高度处由静止自由下滑，这样做的目的是使小车滑上水平面的 相等。
20．（6分）在学习了密度知识后，小刚为测量某种溶液的密度，于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
（1）将天平放在 工作台上，游码移至标尺的零刻线处，观察到指针偏向如图甲所示，则应将平衡螺母向 调节，使天平平衡；
（2）用量筒测量该溶液的体积，液面位置如图乙所示，则该溶液的体积为 ；测出空烧杯质量为12g，将图乙量筒中的溶液全部倒入烧杯中，测量烧杯和溶液的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和溶液的总质量为 g；小刚测量的溶液密度为 g/cm3；
（3）在向烧杯中倒入该溶液后，小聪发现量筒上部的内壁上残留有一部分液体，这将导致测出的该溶液密度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（4）小聪不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出溶液的密度，于是小聪添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯装满溶液，用天平测出烧杯和溶液的总质量为m2；
④溶液的密度表达式ρ液＝ （已知水的密度为ρ水）。
21．（6分）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小强设计了如图（a）所示的实验，请你完成下列内容。
（1）实验过程中，弹簧测力计沿 方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；
（3）比较甲、丁两次实验，小强发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关；你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 ；
（4）实验结束后，小强又对实验装置进行了改进，如图（b）所示，实验后发现效果更好，实验中，小强 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
22．（5分）如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池的核心部件是光电板，某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想。
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想，他们设计好实验，然后用不同的光电板正对太阳光照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表。
（1）如图乙所示，正常情况下在白天控制开关S应与 接通（选填“b”或“c”），实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过 反映的；
（2）由表中 （填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出的结论是：在光电板面积和光电板颜色相同时，光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；
（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 最好（选填“黑色”、“绿色”或“白色”）；
（4）除了以上影响因素，你觉得影响光电板吸收太阳能多少还可能与 有关。（写出一种即可）
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，总长399.8米，型宽58.6米，最大吃水16米，设计航速42km/h，最大载重量20万吨。该船的甲板面积接近4个标准足球场，从船底至顶部约73米。做为一条串起东西经贸往来的“海上新丝路”的“中远海运室女座”号，从厦门港出发，途经印度洋、苏伊士运河，先后靠泊英国、比利时，最终抵达德国汉堡港口，历时50天，全程约1.8×104千米。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当“中远海运室女座”号在海面上航行时，处于 状态（选填“漂浮”或“悬浮”）；
（2）请计算“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是多少km/h？
（3）请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”号船底受到水的压强是多少？
（4）请计算最大载重量时受到的浮力大小是多少？
24．（8分）如图所示，这是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“低温挡”2种加热挡位，其电路原理如图。通过开关S1和S2的不同闭合组合实现2挡加热功能，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“低温挡”的功率为220W。
（1）多功能暖菜板加热菜的过程是通过 （选填“热传递”“做功”）增大食物内能。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）某次使用时，断开家中其他用电器后，先让热菜板以“高温挡”工作110s，后转“低温挡”工作220s，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在这330s内转了40转，则此时热菜板工作的实际电压是多少？
（4）两挡位无法满足实际需求，能否在原电路原理的基础上用原加热电阻R1、R2设计三挡位电路图。（电路图画在虚线框内）
2024年陕西省西安市唐南中学中考物理四模试卷
参考答案与试题解析
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．（2分）2024年春节联欢晚会中，来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实AR技术，让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安，让大唐不夜城，再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是（ ）
A．永宁门城墙的彩灯是自然光源
B．李白的影子形成的原理是光的折射
C．舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D．通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
【答案】C
【分析】（1）自身能发光的物体叫光源。光源分为天然光源和人造光源；
（2）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、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；
（3）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来的现象是光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的；
（4）光的三原色为红、绿、蓝，电视机上的各种色光都是这三种颜色混合而成。
【解答】解：
A、永宁门城墙的彩灯是人造光源，故A错误；
B、影子是由光的直线传播形成的，故B错误；
C、舞蹈演员唐诗逸的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故C正确；
C、彩色电视的画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D错误。
故选：C。
2．（2分）下列对图中的情景描述正确的是（ ）
A．甲图中听到的声音越大音调越高
B．乙图中的两列声波的音色相同
C．丙图中消音器是在声源处减弱噪声
D．丁图中钟的大小决定了其声音的响度
【答案】C
【分析】（1）（2）（4）音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
（3）减弱噪声的方法有：在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。
【解答】解：A、如图甲中听到的声音越大，响度越大，故A错误；
B、从图中可以看出，两列波形的频率相同，说明它们的音调相同，波形不同，音色不同，故B错误；
C、摩托车上的消声器，是在声源处减弱噪声，故C正确；
D、钟越大，越难振动，振动发声时的音调越低，钟的大小决定了其声音的音调高低，故D错误。
故选：C。
3．（2分）2024年2月20日，西安城区迎来冻雨天气。当地面温度低于0℃时，下雨之后雨滴落在树叶、地面、车上，很快就凝结成冻雨。下列现象与冻雨涉及的物态变化相同的是（ ）
A．春天雾绕群B．夏天雨笼山
C．冬天冰封河D．秋天霜打枝
【答案】C
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，物质熔化吸热；由液态变为固态的过程叫凝固，物质凝固放热。
【解答】解：水滴进入近地面温度低于0℃的冷气层时，它们会迅速放热并凝固成冰，形成冻雨；
A、春天雾绕群，是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，属于液化，故A错误；
B、夏天雨笼山，是空气中的水蒸气遇冷液化成雨，属于液化，故B错误；
C、冬天冰封河是水凝固而成的，故C正确；
D、秋天霜打枝，是水凝华而成的，故D错误。
故选：C。
4．（2分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．根据银河系的直径大约为10万光年，可知光年是长度单位
B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是银河系中的唯一的一颗恒星
C．在分子、原子和电子中，尺度最小的是分子
D．破镜难圆说明分子间只存在斥力
【答案】A
【分析】（1）光年是光在真空中一年通过的路程，是长度单位；
（2）宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是银河系中的亿万颗恒星之一；
（3）在分子、原子和电子中，尺度最小的是电子；
（4）当分子间距离超过分子直径的10倍时，分子力几乎不起作用，可忽略不计。
【解答】解：A、据银河系的直径大约为10万光年，可知光年是长度单位，故A正确；
B、宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是银河系中的亿万颗恒星之一，故B错误；
C、在分子、原子和电子中，尺度最小的是电子，故C错误；
D、破镜难圆说明分子间距离过大，分子间作用力几乎不起作用，故D错误。
故选：A。
5．（2分）下列实例中，为了增大摩擦的是（ ）
A．旱冰鞋下装有滚轮
B．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹
C．冰壶底面打磨得很光滑
D．给车轴加润滑油
【答案】B
【分析】减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；用滑动代替滚动。
【解答】解：A、旱冰鞋安装滚轮，用滚动代替滑动减小摩擦力，故A错误；
B、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度增大摩擦力，故B正确；
C、冰壶底面打磨得很光滑，是在压力一定时，减小接触面粗糙程度减小摩擦力，故C错误；
D、轴承加润滑油，是在压力一定时，使接触面分离减小摩擦力，故D错误。
故选：B。
6．（2分）市面上出现一款便携式家用“无人相机”，相机内装多种传感器，底部装有镜头和声呐装置（控制“无人相机”悬停在不同高度），上下盖板采用高强度碳纤维材料，机身质量240g。以下说法正确的是（ ）
A．“无人相机”采用了密度较小的碳纤维材料大大减少了整体质量
B．控制“无人相机”悬停在不同高度时声呐装置可发出和接收红外线
C．“无人相机”照相时，镜头与被拍摄物体的距离小于1倍焦距
D．“无人相机”快速升空的过程重力势能不变
【答案】A
【分析】（1）在体积一定时，要选择密度较小的材料，才能减轻质量；
（2）无人相机，它通过装在底部的声呐装置发出超声波，调整相机高度进行跟拍；
（3）照相机前面有一个镜头，镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。并且照相机工作时物距大于2倍焦距，像距介于1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立缩小的实像。
（4）重力势能与质量和高度有关。
【解答】解：A、在体积一定时，由公式m＝ρV知，需要选择密度较小的材料，才能减轻质量；因此“无人相机”采用了密度较小的碳纤维材料大大减少了整体质量，故A正确；
B、控制“无人相机”悬停在不同高度的声呐装置可发出和接收超声波，故B错误；
C、照相机是根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，故C错误；
D、从快速升空过程，高度增大，质量不变，重力势能增大，故D错误。
故选：A。
7．（2分）2023年11月3日，亚洲翼装飞行运动员在中国著名的阿尔山国家森林公园进行低空翼装飞越。他通过独特的翼装视角，带大家俯瞰阿尔山天池，如图所示。下列关于翼装飞行运动员的说法中正确的是（ ）
A．身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状，是为了获得升力
B．头盔上的摄像头相对于他是运动的
C．加速下降的过程中，他的运动状态保持不变
D．降落前打开降落伞，是为了减小惯性
【答案】A
【分析】机翼形状上凸下平，上下不对称，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小压强大，形成向上的压强差，即产生了向上的升力。
研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。
我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性，惯性代表了物体运动状态改变的难易程度，惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A.身着翼装飞翔时整体呈现上凸下平的形状，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，产生向上的压力差，从而获得升力，使运动员可以空中飞行一段距离，故A正确；
B.头盔上的摄像头相对于他位置不变，是静止的，故B错误；
C.加速下降的过程中，他的速度变大，他的运动状态是变化的，故C错误；
D.惯性大小只和质量有关，他的惯性大小不变，降落前打开降落伞，是为了获得较大的阻力，使下降的速度减慢，故D错误。
故选：A。
8．（2分）现如今电与我们的生活息息相关，下列对生活用电常识的认识中，正确的是（ ）
A．雷雨时节，尽量将不用的用电器插头拔出
B．制作保险丝的材料熔点高、电阻大
C．高压电线落在地面不远处时，双脚站立时，对人来说危险要小些
D．只要人用手直接接触火线就一定会发生触电事故
【答案】A
【分析】（1）发现线路起火时，首先应切断电源；
（2）制作保险丝的材料特点是熔点低、电阻大；
（3）根据跨步电压触电的方式分析；
（4）在家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触火线引起的；
【解答】解：A、雷雨天气，为防止引电入室，需要拔出用电器的插头，故A正确；
B、保险丝的材料应满足熔点低，电阻大，故B错误；
C、高压电线落在地面不远处，双脚站立容易形成跨步电压造成触电，最好是单脚站立，故C错误；
D、人接触火线后，若没有和零线或者大地形成闭合回路，则不会造成触电事故，故D错误。
故选：A。
9．（2分）2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，高速飞车设计时速达到1000公里，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车，下列说法不正确的是（ ）
A．超导材料的电阻为零
B．磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同
C．超导材料用于磁悬浮列车，可减少能量损耗
D．列车车体与轨道相分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零
【答案】B
【分析】（1）超导材料电阻为零；
（2）发电机工作原理为：闭合回路中的导体切割磁感线运动可以形成感应电流。
（3）超导材料电阻为零，不会将电能转化为内能，可以减少能量损耗；
（4）减小摩擦力的方式有：滑动变滚动、减小压力、减小接触面粗糙程度、使物体与接触面分离。
【解答】解：A．超导材料电阻为零，故A正确；
B．磁悬浮列车利用电流的磁效应工作，但是发电机是电磁感应，不是电流的磁效应，故B错误
C．超导材料电阻为零，不会将电能转化为内能，因此可以减少能量损耗，故C正确；
D．悬浮是通过列车底部与永磁体相互作用来实现的，使物体与接触面分离，使得车体与轨道之间摩擦力几乎为零，故D正确；
故选：B。
10．（2分）双十一购物节，小杨在网上购买了一种“智能家居照明灯”，如图甲所示，其内部结构如图乙所示（电磁继电器线圈的电阻不计）。该“智能家居照明灯”的特点是在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图丙所示。以下分析正确的是（ ）
A．导线B连接家庭电路中的火线
B．光敏电阻阻值R1的大小和光照强度的关系是光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大
C．控制电路消耗的最大功率为7.2W
D．滑动变阻器的最大阻值为120Ω
【答案】C
【分析】（1）根据安全用电的原则结合电路图判断导线B是连接火线还是连接零线；
（2）天亮时（光照强度增加）照明灯自动熄灭，说明此时照明电路断开即衔铁被吸下，由图可知此时电磁铁磁性变强，进一步判断控制电路中电流的变化，根据欧姆定律判断控制电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻的阻值随光照强度增加时如何变化；
（3）当滑片位于b端时，控制电路光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图象可知电源电压和通过电路的最大电流，根据P＝UI计算控制电路消耗的最大功率；
当滑片位于a端时，滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图象读出此时两表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和光敏电阻的阻值，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：A、根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电压，所以导线B应连接家庭电路中的零线，导线A应连接家庭电路中的火线，故A错误；
B、天亮时（光照强度增加）照明灯自动熄灭，说明此时照明电路断开即衔铁被吸下，则此时电磁铁的磁性增强，根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系可知控制电路中的电流变大，根据R＝可知控制电路中的电阻变小，即此时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻R1的阻值应随光照强度的增加而减小，故B错误；
C、当滑片位于b端时，控制电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图丙可知电源电压为12V，通过电路的最大电流为0.6A，
则控制电路消耗的最大功率为：P大＝U0I大＝12V×0.6A＝7.2W，故C正确；
D、当滑片位于a端时，滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图象可知此时通过电路的电流为0.1A，电压表示数为2V，
则此时电路中的总电阻：R总＝＝＝120Ω，
光敏电阻的阻值：R光敏＝＝＝20Ω，
滑动变阻器的最大阻值：Rab＝R总﹣R光敏＝120Ω﹣20Ω＝100Ω，故D错误。
故选：C。
二、填空题与作图题（每空1分，每图2分，计21分）
11．（3分）如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 变小 （选填“变大”“变小”“不变”），气球会慢慢膨胀；它携带的探空仪会采集各种气象数据，并将数据通过 电磁波 （选填“超声波”、“电磁波”）传回到地面气象站，其在空气中的传播速度约为 3×108 m/s。
【答案】变小；电磁波；3×108。
【分析】大气压随高度的增加而减小；电磁波可以传递信息；电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s。
【解答】解：无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐变小，气球会慢慢膨胀；它携带的探空仪会采集各种气象数据，并将数据通过电磁波传回到地面气象站，其在空气中的传播速度约为3×108m/s。
故答案为：变小；电磁波；3×108。
12．（3分）西晋时张华撰写的《博物志》中有这样的记载：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”。这段话描述的是 摩擦起电 现象，该现象 没有 （选填“有”“没有”）新的电荷产生；如果飞机飞行时与空气摩擦会发生同样的现象，这会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，所以在飞机两侧机翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，它是用 导体 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的。
【答案】摩擦起电；没有；导体。
【分析】（1）通过摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电；
（2）容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液；不容易导电的物体叫做绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料等。
【解答】解：人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，属于摩擦起电现象，本质是电子的转移；
在飞机两侧机翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，可以放掉飞机在空中摩擦所产生的静电，防止飞机无线电设备受到干扰，所以它是用导体制成的。
故答案为：摩擦起电；没有；导体。
13．（3分）如图，这是短道速滑运动员快速过弯时的情景，运动员的身体压得很低几乎贴近冰面，通过降低 重心 来增加稳定性，整个过程重力的方向是 竖直向下 ，鞋与冰面之间产生的是 滑动 （选填“滑动”“滚动”）摩擦力。
【答案】重心；竖直向下，滑动。
【分析】重心越低，稳度越大，通过降低重心来增加稳定性；
重力的方向是竖直向下；
一个物体在另一个物体表面滑动，产生的是滑动摩擦。
【解答】解：运动员的身体压得很低几乎贴近冰面，重心越低，稳度越大，通过降低重心来增加稳定性，整个过程重力的方向是竖直向下；
鞋在冰面上滑动，故鞋与冰面之间产生的是滑动摩擦。
故答案为：重心；竖直向下，滑动。
14．（3分）如图为公交车上的逃生安全锤，尖端做成锥形是通过 减小 （选填“增大”或“减小”）受力面积的方式 增大 （选填“增大”或“减小”）压强，更容易破开窗户玻璃逃生。已知破窗锤的尖端面积为2mm2，车窗玻璃能够承受的最大压强为1.5×107Pa，则乘客需要施加的最小力为 30 N。
【答案】减小；增大；30
【分析】（1）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
（2）已知受力面积和压强越大，根据p＝计算乘客需要施加的最小力。
【解答】解：公交车上的逃生安全锤，尖端做成锥形，是在压力一定时，减小逃生锤和玻璃的受力面积，可以增大逃生锤对玻璃的压强，以便打破玻璃顺利逃生；
受力面积为：S＝2mm2＝2×10﹣6m2，
由p＝可得，乘客需要施加的最小力：
F＝pS＝1.5×107Pa×2×10﹣6m2＝30N。
故答案为：减小；增大；30。
15．（3分）2023年9月，中国国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”在拖船的牵引下，缓缓驶离码头，进入海中，此时浮力 等于 重力（选填“大于”“小于”“等于”），若魔都号以36km/h的速度匀速航行的牵引力为6×106N，则功率为 6×107 W，受到的阻力为 6×106 N。（g＝10N/kg）
【答案】等于；6×107；6×106。
【分析】根据物体浮沉条件分析当漂浮在水面上时，其受到的浮力与重力的关系；
根据P＝Fv得到功率的大小；
魔都号匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到阻力的大小。
【解答】解：邮轮漂浮在水面上时，浮力等于重力；
魔都号的速度v＝36km/h＝10m/s，
功率大小P＝＝Fv＝6×106N×10m/s＝6×107W，
魔都号匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，受到的阻力为f＝F＝6×106N。
故答案为：等于；6×107；6×106。
16．（2分）测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为0～3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。温度升高时，电路中的电流将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为 30 ℃。
【答案】变小；30。
【分析】由电路图甲可知，开关S闭合后，两电阻串联，电压表测Rt两端电压。
（1）由乙图可知，温度升高时，热敏电阻Rt的电阻值变大，根据串联电路规律和欧姆定律分析电路中的电流变化情况；
（2）当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度。
【解答】解：由电路图甲可知，开关S闭合后，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，
（1）由乙图可知，温度升高时，热敏电阻Rt的电阻值变大，
根据串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变大，
电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小；
（1）当电压表的示数最大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V，则电路中的电流：I＝＝＝0.075A，
由I＝可得，热敏电阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω，
由图象可知，此电路可测量的最高温度为30℃。
故答案为：变小；30。
17．（2分）如图（a）是西安半坡遗址出土的人面双鱼纹彩陶盆，图（b）是其示意图。请在图（b）画出它静止在水平桌面的受力示意图。
【答案】
【分析】根据静止受力平衡，重力与支持力平衡画出两个力，作用点画在重心上。
【解答】解：静止在水平桌面的物体受到重力与支持力平衡，方向相反，大小相等，如图所示：
18．（2分）如图所示，闭合开关S后，发现弹簧拉长，小磁针旋转到如图所示位置时静止，请标出电源左端的极性和小磁针下方的极性。
【答案】见解析。
【分析】根据开关S闭合，发现弹簧拉长，由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
【解答】解：弹簧拉长，说明磁铁被电磁铁吸引，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管上端为S极，下端为N极，由右手螺旋定则可得，螺线管中的电流方向为上进下出，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极，下端为N极，如图
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计23分）
19．（6分）（1）验电器验电器是利用了同种电荷相互 排斥 （选填“吸引”“排斥”）的原理制成的，验电器 不能 （选填“能”“不能”）检验出物体带正电或负电。
（2）两个铅柱下面即使挂上较重的钩码也不能把粘在一起的铅柱拉下说明了分子间存在 引力 。
（3）科学家 卢瑟福 提出了原子结构的行星模型，带负电的电子绕带正电的原子核高速运动。
（4）小明利用如图丁的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响每次均将小车从斜面上 同一高度 高度处由静止自由下滑，这样做的目的是使小车滑上水平面的 速度 相等。
【答案】（1）排斥；不能；（2）引力；（3）卢瑟福；（4）同一高度；速度。
【分析】（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其工作原理是同种电荷相互排斥；
（2）根据分子动理论知识可知：一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力；
（3）卢瑟福建立了原子结构的行星模型，即原子的核式结构；
（4）在实验中，为使小车到达水平面时具有相同的初速度，应让小车从斜面的同一高度由静止滑下。
【解答】解：（1）验电器是检验物体是否带电的仪器，其原理是同种电荷相互排斥，利用不带电的验电器只能检验物体是否带电，但不能一次性的检验出物体带电的正负；
（2）两个铅柱下面即使挂上较重的钩码也不能把粘在一起的铅柱拉下说明了分子间存在引力；
（3）卢瑟福建立了原子结构的行星模型，即原子的核式结构；
（4）每次均将小车从斜面上同一高度处由静止自由下滑，这样做的目的是使小车滑上水平面的速度相等。
故答案为：（1）排斥；不能；（2）引力；（3）卢瑟福；（4）同一高度；速度。
20．（6分）在学习了密度知识后，小刚为测量某种溶液的密度，于是找来天平、烧杯和量筒进行测量。
（1）将天平放在 水平 工作台上，游码移至标尺的零刻线处，观察到指针偏向如图甲所示，则应将平衡螺母向 左 调节，使天平平衡；
（2）用量筒测量该溶液的体积，液面位置如图乙所示，则该溶液的体积为 40cm3 ；测出空烧杯质量为12g，将图乙量筒中的溶液全部倒入烧杯中，测量烧杯和溶液的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和溶液的总质量为 72 g；小刚测量的溶液密度为 1.5 g/cm3；
（3）在向烧杯中倒入该溶液后，小聪发现量筒上部的内壁上残留有一部分液体，这将导致测出的该溶液密度 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（4）小聪不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出溶液的密度，于是小聪添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯装满溶液，用天平测出烧杯和溶液的总质量为m2；
④溶液的密度表达式ρ液＝ （已知水的密度为ρ水）。
【答案】（1）水平；左；（2）40cm3；72；1.5；（3）偏小；（4）。
【分析】（1）天平的正确调节：把天平放在水平台上，把游码拨到零刻度，调节天平横梁平衡时，平衡螺母向天平上翘的一端移动；
（2）用量筒测量溶液的体积，分度值2mL，按照液面对应的刻度值读数；物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值；根据ρ＝可得液体密度；
（3）若量筒上部的内壁上残留有一部分液体，使测出的液体的质量偏小，这样也就影响了密度的测量结果；
（4）只有天平，没有量筒，可以利用等体积的水和液体，称量水和液体的质量，根据体积相等列出等式求出液体的密度。
【解答】解：（1）测质量时，将天平放在水平工作台上，把游码移到标尺的零刻度处。指针偏向分度盘中央刻线的右侧，说明天平的右端下沉，左端上翘，应将平衡螺母向左调节，使天平横梁水平平衡；
（2）量筒的分度值为2mL，量筒中液体体积为V＝40mL＝40cm3，
如图丙所示，标尺的分度值为0.2g，则烧杯和溶液的总质量为：m总＝50g+20g+2g＝72g；
量筒中的溶液质量为：m＝72g﹣12g＝60g；
溶液密度：ρ＝＝＝1.5g/cm3；
（3）若量筒上部的内壁上残留有一部分液体，使测出的液体的质量偏小，由ρ＝可知，所测体积是准确的，则密度偏小；
（4）根据实验步骤可知，液体的质量：m′＝m2﹣m0，
根据题意可知，液体的体积等于烧杯中水的体积：V′＝＝，
液体的密度：ρ0＝＝＝。
故答案为：（1）水平；左；（2）40cm3；72；1.5；（3）偏小；（4）。
21．（6分）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小强设计了如图（a）所示的实验，请你完成下列内容。
（1）实验过程中，弹簧测力计沿 水平 方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较 乙、丙 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；
（3）比较甲、丁两次实验，小强发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关；你认为他的结论是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 没有控制物体间的压力相同 ；
（4）实验结束后，小强又对实验装置进行了改进，如图（b）所示，实验后发现效果更好，实验中，小强 不需要 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。
【答案】（1）水平；等于；（2）乙、丙；（3）错误；没有控制物体间的压力相同；（4）不需要。
【分析】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关。探究滑动摩擦力跟压力大小关系时，控制接触面粗糙程度不变；探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度关系时，控制压力大小不变；
（3）根据控制变量法的要求分析答题；
（4）滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，探究过程中，需用到控制变量法。
【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小；故实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）由题意可知，乙、丙中压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，故根据丙中弹簧测力计的示数较大的实验现象，可以得出在压力相同时，接触面粗糙程度越粗糙，滑动摩擦力越大，乙、丙可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；
（3）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的；
（4）由图b所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动长木板；
实验改进后，物体A相对于地面是静止的，物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等。
故答案为：（1）水平；等于；（2）乙、丙；（3）错误；没有控制物体间的压力相同；（4）不需要。
22．（5分）如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池的核心部件是光电板，某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想。
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想，他们设计好实验，然后用不同的光电板正对太阳光照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表。
（1）如图乙所示，正常情况下在白天控制开关S应与 b 接通（选填“b”或“c”），实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过 LED灯的发光时间 反映的；
（2）由表中 1、2、3 （填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出的结论是：在光电板面积和光电板颜色相同时，光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；
（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 黑色 最好（选填“黑色”、“绿色”或“白色”）；
（4）除了以上影响因素，你觉得影响光电板吸收太阳能多少还可能与 光照强度 有关。（写出一种即可）
【答案】（1）b；LED灯的发光时间；（2）1、2、3；（3）黑色；（4）光照强度。
【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能；
光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的发光时间来体现的；
（2）在光电板面积和光电板颜色相同时，光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；
（3）制作太阳能光电板用黑色最好，因为黑色物体能吸收所有颜色的光；
（4）除了以上影响因素，影响光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度和光照角度有关。
【解答】解：（1）太阳能路灯白天开关S应与b接通，太阳能电池板将太阳能转化为电能；
实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的发光时间来体现的，属于转换法；
（2）由表中1、2、3三组数据可知，光电板面积和光电板颜色相同，光照时间不同，LED灯的发光时间不同，反映光电板吸收太阳能的多少，故对猜想1进行验证，得出的结论是：在光电板面积和光电板颜色相同时，光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；
（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用黑色最好，因为黑色物体能吸收所有颜色的光；
（4）除了以上影响因素，影响光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度和光照角度有关。
故答案为：（1）b；LED灯的发光时间；（2）1、2、3；（3）黑色；（4）光照强度。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（8分）如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，总长399.8米，型宽58.6米，最大吃水16米，设计航速42km/h，最大载重量20万吨。该船的甲板面积接近4个标准足球场，从船底至顶部约73米。做为一条串起东西经贸往来的“海上新丝路”的“中远海运室女座”号，从厦门港出发，途经印度洋、苏伊士运河，先后靠泊英国、比利时，最终抵达德国汉堡港口，历时50天，全程约1.8×104千米。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当“中远海运室女座”号在海面上航行时，处于 漂浮 状态（选填“漂浮”或“悬浮”）；
（2）请计算“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是多少km/h？
（3）请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”号船底受到水的压强是多少？
（4）请计算最大载重量时受到的浮力大小是多少？
【答案】（1）漂浮；
（2）“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是15km/h；
（3）最大吃水深度时“中远海运室女座”号船底受到水的压强是1.6×105Pa；
（4）最大载重量时受到的浮力为2×109N。
【分析】（1）漂浮时，物体部分浸入水中；
（2）知道总路程和总时间，利用速度公式求出平均速度；
（3）根据p＝ρ水gh算出最大吃水深度时“中远海运室女座”船体受到水的压强；
（4）当“中远海运室女座”号在海面上航行时受到的浮力等于重力，根据G＝mg计算最大载重量时的重力即可。
【解答】解：（1）当“中远海运室女座”号在海面上航行时，物体部分浸入水中，处于漂浮状态；
（2）“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是：v＝＝＝15km/h；
（3）最大吃水深度时“中远海运室女座”船底受到水的压强大小为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×16m＝1.6×105Pa；
（4）当“中远海运室女座”号在海面上航行时受到的浮力等于重力，则最大载重量时受到的浮力：F浮＝G＝mg＝200000×103kg×10N/kg＝2×109N。
答：（1）漂浮；
（2）“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是15km/h；
（3）最大吃水深度时“中远海运室女座”号船底受到水的压强是1.6×105Pa；
（4）最大载重量时受到的浮力为2×109N。
24．（8分）如图所示，这是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”“低温挡”2种加热挡位，其电路原理如图。通过开关S1和S2的不同闭合组合实现2挡加热功能，R1、R2均为阻值恒定的加热电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“低温挡”的功率为220W。
（1）多功能暖菜板加热菜的过程是通过 热传递 （选填“热传递”“做功”）增大食物内能。
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）某次使用时，断开家中其他用电器后，先让热菜板以“高温挡”工作110s，后转“低温挡”工作220s，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在这330s内转了40转，则此时热菜板工作的实际电压是多少？
（4）两挡位无法满足实际需求，能否在原电路原理的基础上用原加热电阻R1、R2设计三挡位电路图。（电路图画在虚线框内）
【答案】（1）热传递。
（2）电阻R1的阻值是220Ω；
（3）此时热菜板工作的实际电压是200V；
（4）见解答。
【分析】（1）热传递和做功都可以改变物体的内能；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，只有R2工作；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据串并联的特点和P＝可知各种状态下的电路连接；根据并联电路的特点计算R1的电功率，根据P＝计算其电阻；
（3）根据电能表转数计算电能，
热菜板以“高温挡”工作时，R1和R2并联，求出并联电阻，利用W＝UIt＝t求工作110s消耗的电能；热菜板以“低温挡”R2工作时，利用W＝UIt＝t求工作220s消耗的电能；解方程求出实际电压。
（4）根据单独和并联时有了两档功率，增加一档电功率，因为电阻是相同的，不可以轮流接入电路，必须是串联，据此设计电路。
【解答】解：（1）多功能暖菜板自身温度升高后加热菜的过程是通过热传递增大食物内能。
（2）当开关S1闭合、S2断开时，只有R2工作；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，总电阻较小，电功率较大，根据串并联的特点知，
R1的电功率P1＝P高﹣P低＝440W﹣220W＝220W；
根据P＝可知；电阻R1的阻值R1＝＝220Ω；
（3）由于低温挡功率等于R1的电功率，则两个电阻相等，即R1＝R2＝220Ω；
电能表上标有“1800r/（kW•h）”的字样，表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1800转，
电能表的转盘转40转时，热菜板消耗的电能：W＝kW•h＝×3.6×106J＝8×104J，
热菜板以“高温挡”工作时，R1和R2并联，R并＝R1＝110Ω，工作110s消耗的电能：
W1＝t1＝×110s，
热菜板以“低温挡”工作时，R2＝220Ω工作，工作220s消耗的电能：
W2＝t2＝×220s，
由题知，W1+W2＝W＝8×104J，
即×110s+×220s＝8×104J，
解得U＝200V；
（4）根据单独和并联时有了两档，增加一档电功率，因为R1＝R2＝220Ω，必须是串联，电路如图所示：
答：（1）热传递。
（2）电阻R1的阻值是220Ω；
（3）此时热菜板工作的实际电压是200V；
（4）见解答。
序号
光电板的面积（m2）
光照时间（min）
光电板表面所涂颜色
LED灯的发光时间（min）
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.1
30
黑色
90
4
0.2
10
黑色
60
5.
0.3
10
黑色
90
6
0.1
10
绿色
20
7
0.1
10
白色
5
序号
光电板的面积（m2）
光照时间（min）
光电板表面所涂颜色
LED灯的发光时间（min）
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.1
30
黑色
90
4
0.2
10
黑色
60
5.
0.3
10
黑色
90
6
0.1
10
绿色
20
7
0.1
10
白色
5