2024年江苏省无锡市新吴区中考二模物理试题

这是一份2024年江苏省无锡市新吴区中考二模物理试题，共27页。

1．本试卷分试题和答题卡两部分，答案一律写在答题卡上、试卷满分100分。
2．答题前，务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的 位置。
3．选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑；主观题必须用0.5毫米黑 色墨水签字笔作答，答案写在答题卡上各题指定的区域内。
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项）
1. 百度地图是一款导航APP，在语音播报设置上，用户可从系统中众多演员的个性语音包中进行选择。用户更换语音包能变更声音的（ ）
A. 响度B. 音色C. 音调D. 频率
【答案】B
【解析】
【详解】不同人说话时的音色不同，用户可从中选择喜欢的公众人物作为导航播报员，这是利用软件模拟了这些人物发声的音色，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是（ ）
A. “欲渡黄河冰塞川”，冰的形成是凝华现象，需要放热
B. “露似真珠月似弓”，露的形成是液化现象，需要放热
C. “月落乌啼霜满天”，霜的形成是凝固现象，需要吸热
D. “一蓑烟雨任平生”，雨的形成是汽化现象，需要吸热
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰是由水凝固形成的，需要放热，故A错误；
B．露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，需要放热，故B正确；
C．霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，需要放热，故C错误；
D．雨是空气中水蒸气液化成的小水珠，需要放热，故D错误。
故选B。
3. 如图所示的光现象中，与海市蜃楼的原理相同的是（ ）试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。A. 水中的倒影B. 小孔成像
C. “折断”的铅笔D. 日食
【答案】C
【解析】
【详解】海市蜃楼是景物反射的光线经过不均匀的大气层时发射折射形成的；
A．水中的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故A不符合题意；
B．小孔成像是光线穿过小孔，在屏上形成的倒立的实像，是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．折断的铅笔是由于光从水中斜射入空气中时，在水面发生折射，人眼逆着射来的光线看去，看到的是水中部分位置变高了的虚像，属于光的折射现象，故C符合题意；
D．日食是月亮挡住太阳射向地球的光线，在地球形成的暗影区，是光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选C。
4. 夏季在海边，由于水和砂石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风，反之为陆风。如图是某地空气流动情况，据此判断此时为（ ）
A. 白天，形成的是海风B. 晚上，形成的是海风
C. 白天，形成的是陆风D. 晚上，形成的是陆风
【答案】A
【解析】
【详解】海水的比热容比陆地（泥土、沙石）的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升少；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，海面冷空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，图近地面风向从海洋吹向陆地，是海风，且陆地近地面为上升气流，说明图为白天形成的海风，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．蹄形磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，故A正确；
B．条形磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，故B错误；
C．两个异名磁极的磁感线应从N极出发回到S极，故C错误；
D．同名磁极两个N极的磁感线都是从N极出来的，同名磁极互相排斥，磁感线形状应如C图，故D错误。
故选A。
6. 中科院苏州纳米所的科研人员近期研制出一种超级保温材料”实验测试显示、在﹣60℃环境中，其保温能力是棉纤维的2.8倍，这体现了该材料
A. 导热性差B. 导电性好C. 硬度大D. 密度大
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意知道，该超级保温材料”其保温能力是棉纤维的2.8倍，说明该材料保温性能优良，导热性能差，故只有A符合题意．
7. 增强现实技术可以利用眼镜将电脑形成的图像叠加在现实情境之中。如图所示，增强现实眼镜上有摄像头，它可以对周围物体进行摄像并分析识别，从而使虚拟图像投射时能更好地与周围的实景融合。下列有关说法中错误是（ ）
A. 物体通过摄像头成像时，像距在一倍和二倍焦距之间
B. 当光从空气垂直射入摄像头时，光的传播速度保持不变
C. 在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像
D. 人眼角膜和晶状体相当于凸透镜，对光有会聚作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．凸透镜成像时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用于摄像头，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故A正确，不符合题意；
B．当光从空气垂直射入摄像头时，介质的种类发生了变化，光的传播速度改变，故B错误，符合题意；
CD．人眼角膜和晶状体相当于凸透镜，对光有会聚作用，远处的物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像，故CD正确，不符合题意。
故选B。
8. 人类对物质世界两极的探索永未停步，下列说法中错误的是（ ）
A. 对微观世界的探索是由大到小不断深入的
B. “中国天眼”射电望远镜使人类对宅宙的探索越来越远
C. 电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统
【答案】C
【解析】
【详解】A．人类一直保持着对微观世界的探索，对微观世界的探索是由大到小不断深入的，故A正确，不符合题意；
B．“中国天眼”是世界最大口径射电望远镜，可以使人类对宇宙的探索越来越远，故B正确，不符合题意；
C．19世纪末，英国物理学家汤姆逊发现了带负电的电子，从而说明原子是可以再分的，故C错误，符合题意；
D．宇宙是一个层次的天体系统，一切天体都在不停地运动着，故D正确，不符合题意。
故选C。
9. 龟和兔在路程为s0的一段平直赛道上进行赛跑竞技比赛，它们赛跑的路程﹣时间图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 在完成s0赛段的比赛中，龟和兔都做匀速直线运动
B. 在完成s0赛段的比赛中，龟比兔先到达比赛的终点
C. 在完成s0赛段的比赛中，兔总是比龟跑得快
D. 在完成s0赛段比赛中，兔比龟的平均速度大
【答案】D
【解析】
【详解】如图为时间---路程的图像，龟在相同时间内通过的路程相同，在完成s0赛段的比赛中，一直做匀速直线运动．兔子在0—t2和t3—t4时间段内做匀速直线运动，且速度比乌龟快，在t2—t3时间段内通过的路程为0，处于静止状态．在完成s0赛段的比赛中，兔子所用时间比乌龟少，所以兔比龟的平均速度大，故选D．
10. 马拉松比赛常采用芯片计时，芯片的线圈中若有电流通过，就会激发芯片发送运动员的编码信息，系统会实时获取计时信息。正确佩带芯片的参赛者，通过设置有磁场的起点和终点时就会计时。能反映该计时芯片原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知，计时芯片利用了电磁感应的原理来工作。
A．如图电路可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故A不符合题意；
B．如图为奥斯特实验，可说明电流周围存在磁场，故B不符合题意；
C．如图电路，闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D．如图电路，闭合开关，当导体棒做切割磁感线运动时，会有感应电流产生，反映了电磁感应原理，故D符合题意。
故选D。
11. 如图a所示，在一个电阻均匀的金属圆环上有两A、B、C、D四点。其中O为圆心，AB、CD为圆环的两条互相垂直的直径。现把A、B两点接入电源电压保持不变的如图b所示的电路MN两端时，发现电流表示数为I0，当换接A、D两点，则此时电流表的示数应为（ ）
A. B. C. I0D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设每圆周弧的电阻为R，把A、B两点接入电源时，ACB弧的电阻与ADB弧的电阻并联
RACB＝RADB＝2R
由等值电阻并联的规律，电路的总电阻
R总＝＝R
当换接A、D两点时，ACBD弧的电阻与AD弧的电阻并联
RACBD＝3R
RAD＝R
电路的总电阻
R总′＝＝R
由欧姆定律可知，在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比，故把A、B两点接入电源和A、D两点接入电源时，通过的电流之比为
故当换接A、D两点，则此时电流表的示数应为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【点睛】本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是明确把A、B两点接入电源和A、D两点接入电源时电阻的连接方式。
12. 如图所示，电源电压保持不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。规范操作后，闭合开关S，电压表示数为3V，滑动变阻器的功率为0.9W；当滑动变阻器滑片P滑动到中点时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为3V
B. R2的阻值为30Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由图知两电阻串联，电压表测量定值电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
A．闭合开关S，当滑动变阻器的电阻最大时，电压表示数为3V，根据串联电路电流的规律和欧姆定律得到
①
当滑片P移到中点时，电压表的示数变化了1.5V，由于滑动变阻器阻值减小，其两端电压减小，根据串联电路电压规律，定值电阻两端电压增大，故定值电阻两端电压增大1.5V，滑动变阻器两端电压减小1.5V，根据串联电路电流的规律和欧姆定律得到
②
由①②解得U1=6V，则电源电压为
U=U1+U2=3V+6V=9V
故A错误；
BD．当滑动变阻器的电阻最大时，滑动变阻器的功率为0.9W，变阻器R1的阻值为
由串联分压可知
R2=20Ω
故B错误，D正确；
C．第一次的电流
第二次的电流为
前后两次电路总功率变化
ΔP=UΔI=9V×(0.225A-0.15A)=0.675W
故C错误；
故选D。
二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分）
13. 在学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮如图所示，它的作用是改变力的______。当旗子徐徐上升时，旗子相对于定滑轮是______（选填“运动”或“静止”）的。
【答案】 ①. 方向 ②. 运动
【解析】
【13题详解】
[1]旗杆顶部的滑轮不随红旗一起升降是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时不省力，可以改变拉力的方向。
[2]以定滑轮为参照物，旗子与定滑轮之间的相对位置发生变化，所以旗子是运动的。
14. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【答案】 ①. 多 ②. 高度 ③. a、c
【解析】
【详解】[1]物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。
[2]由、两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。
[3]比较、两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
15. 我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是______，该过程是一个______（吸收/放出）热量的过程。
【答案】 ①. 熔化 ②. 吸热
【解析】
【详解】[1][2] “铁化如水”是指铁从固态变为液态，是熔化过程，熔化吸热。
16. 如图所示是振荡浮子式波浪发电原理图，浮子随着波浪起伏运动，带动发电机运转、利用______原理产生电流，将______能转化为电能。这种波浪提供的能源属于______能源（填“可再生”或“不可再生“）。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 机械 ③. 可再生
【解析】
【详解】[1]波浪发电机是根据电磁感应原理发电的。
[2]利用波浪发电时，是将波浪的机械能转化为电能。
[3]波浪提供的能源能够源源不断地从自然界中获得，属于可再生能源。
17. 如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时，司机常常换用，_____（选填“高”或“低”） 速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时，可以增大______，图乙和图丙所示是生 活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图______（选填“乙”或“丙”）所示钉子。
【答案】 ①. 低 ②. 牵引力 ③. 乙
【解析】
【17题详解】
[1][2]汽车在盘山公路上行驶遇到陡坡时，司机常常换用低速挡，这样做减小了汽车的速度，根据可知，在发动机的输出功率一定时可以增大牵引力。
[3]盘山公路是一个斜面，可以通过增大距离来省力，使汽车方便上山。图乙是螺丝钉，上面的螺纹是变形的斜面，拧螺丝钉时需要多拧几圈，但是可以省力，图丙是图钉，它的头做得很尖，通过减小受力面积来增大压强，所以，与盘山公路的力学原理相同的是图乙。
18. 如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B 到达 C点后返回。在摆动过程中， 若不考虑空气阻力，球在A点的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B 点的 机械能；小球从A点摆动到B点的过程中，小球的______能在增大。小球摆动到 B点时，若绳断了，且所受的力突然全部消失，球将做______运动。
【答案】 ①. 等于 ②. 动 ③. 匀速直线
【解析】
【18题详解】
[1]不计空气阻力，摆球的机械能守恒，各点机械能一样大，则球在A、B两点的机械能相等。
[2]小球从A点摆动到C点的过程中，小球的质量不变，高度先减小后增大，速度先增大后减小，因此小球的重力势能先减小后变大，动能先增大后减小，所以从A点摆动到B点的过程中，小球的重力势能转化为动能，小球的动能增大，从B点摆动到C点的过程中，小球的动能转化为重力势能。
[3]球在B点时刻的速度方向是水平向右，若此时受到的力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将水平向右一直做匀速直线运动。
19. 小明同学想：物体从斜面的同一高度释放后滚动的快慢一样吗？他猜想物体滚动的快慢可能与物体的质量和形状有关。小明选择下列物品进行实验：一把米尺、一块塑料板、一个小球、同样规格的一只装满水的瓶子和一只空瓶子，如图所示。实验步骤如下：
①用塑料板搭成一个倾斜角度较小的斜面。
②将米尺横放在这块塑料板上，并握住它。
③将小球、装满水的瓶子和空瓶子放在斜面上。
④移走米尺，同时释放三个物体并观察它们滚动的快慢
请回答下列问题：
（1）选取的小球______应该与某一瓶子相同；
（2）在移走米尺时，小明应该沿箭头______（选填“a”或“b”）方向，快速将米尺移走；
（3）在步骤④中，要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关，你的观察对象和方法是：______。
【答案】 ①. 质量 ②. a ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]物体滚动的快慢可能与物体的质量和形状有关，选取小球与瓶子做实验时，小球和瓶子的形状不同，是探究物体滚动的快慢与物体形状的关系，所以，选取小球时，应控制小球与某一个瓶子的质量相同。
（2）[2]若沿箭头b方向，快速将米尺移走，小球、装满水的瓶子和空瓶子开始运动的时间不同，会导致测量的结果误差太大；若沿箭头a方向，快速将米尺移走，小球、装满水的瓶子和空瓶子开始运动的时间基本相同，可以减小误差。
（3）[3]在步骤④中，要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关，可以观察小球和同质量的瓶子，看谁先到达底部，先到达底部的速度大，滚动块，后到达底部的速度小，滚动慢。
20. 可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
【答案】 ①. 1.68×108 ②. 6.0×108 ③. 28%
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J
[2]完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量
Q放=Vq=0.1m3×6.0×109J/m3=6.0×108J
[3]燃气锅炉烧水时的效率
=28%
21. 实验小组的同学利用长方体木块、木板、砝码、弹簧测力计按如图所示装置探究影响滑 动摩擦力大小的因索。
（1）实验中要求必须匀速拉动木块；
（2）甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计的示数由小到大的关系是______；
（3）实验小组同学对实验装置进行了改进，如图丁所示，实验后发现效果更好，实验中，当木板的运动速度增大时，弹簧测力计的示数______（选填“增大”、“减小”或“不变”），木块对木板的摩擦力方向是______。
【答案】 ①. F1【解析】
【详解】（2）[1]根据甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计的示数可知，由小到大的关系是
F1说明压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[2][3]如图丁所示，木块相对木板处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反；实验中，当木板的运动速度增大时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数不变；因测力计的拉力方向为水平向左，故木块所受的摩擦力方向为水平向右；由力的相互性，木块对木板的摩擦力方向是水平向左。
22. 在探究（物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让a、b的两个小球分别从同一斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
木块最终会停下来的主要原因是______，在此过程中木块通过______方式把动能转化为内能；根据乙图和丙图所示实验，判断出b小球质量更大，你判断的理由是______。
【答案】 ①. 见详解 ②. 做功 ③. 见详解
【解析】
【22题详解】
[1] 小球撞击木块，水平木板对木块有摩擦阻力，改变了木块的运动状态，使木块最终静止。
[2]木块与水平木板有摩擦，此过程木块克服摩擦做功，通过做功的方式把动能转化为内能。
[3]由图可知，b球初始高度小，则b小球的初始速度小，但推动木块距离远，动能反而大，说明b小球的质量更大。
23. 2013年6月20日，我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课，图甲是她做水球实验时的情景，水球相当于____镜，通过水球可以看到她的_____像（选填“实”或“虚”），这种成像规律在生活中的应用是_____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时，被别的同学拍下了照片（如图乙），据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f ____10cm（选填“＞”“＜”或“=”）。
【答案】 ①. 凸透 ②. 实 ③. 照相机 ④. ＞
【解析】
【详解】[1][2][3]水晶球的中间较厚，边缘较薄，相当于凸透镜，由图示可知，所成的像是倒立缩小的，所以是实像，此时的应用为照相机；
[4]由图乙出现的现象可知，此时所成的像是正立放大的虚像，物体放在了焦点以内，所以可得透镜的焦距f >10cm。
24. 如图甲可测最水流对物体的冲击力，电源电压恒为3V，电流表量程为0~0.6A，电阻丝MN长10cm、阻值为10Ω，其阻值与长度成正比；水平光滑杆AB上套有弹簧、滑块，弹簧每受到1N的拉力伸长1cm；弹簧左端固定，右端连接滑块，滑块与滑片P、物体Q通过竖直硬杆相连，滑片P与电阻丝接触良好。水流冲击力为零时，P与M端接触，电流表刚好满偏，此时电阻R0消耗的电功率为______W；当电流表示数为0.3A时，水流的冲击力为______N；小明设计了如图乙所示的电路，电压表接“0～3V”的量程，若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”，则该“冲力表”的分度值为______N，水流对物体冲击力变大过程中，电流表示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 1.8 ②. 5 ③. 0.5 ④. 不变
【解析】
【详解】[1]由图甲可知，定值电阻R0与电阻丝串联，电流表测电路中的电流，P与M端接触时电阻丝接入电路中的电阻为零，电路为R0的简单电路，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电流表刚好满偏时电路中的电流为0.6A，此时电阻R0消耗的电功率
P=UI=3V×0.6A=1.8W
[2]由欧姆定律可知，电阻R0的阻值
当电流表示数为0.3A时，电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，此时电阻丝接入电路的电阻
RP=R总-R0=10Ω-5Ω=5Ω
由电阻丝MN长10cm、阻值为10Ω，其阻值与长度成正比可知，电阻丝接入电路的长度
由弹簧每受到1N的拉力伸长1cm可知，此时水流的冲击力
F=1N/cm×LP=1N/cm×5cm=5N
[3][4]由图乙可知，定值电阻R0与电阻丝串联，电压表测电阻丝滑片P左侧电阻两端的电压，由于电压表在电路中相当于断路，因此电阻丝全部接入电路，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻
R总'=R0+R=5Ω+10Ω=15Ω
电路中的电流
因为电压表的量程为0~3V，所以电压表的分度值为0.1V，由欧姆定律可知，电压表之间电阻丝两端的电压为0.1V时这部分电阻丝的阻值
由电阻丝MN长10cm、阻值为10Ω，其阻值与长度成正比可知，电阻丝接入电路的长度
由弹簧每受到1N的拉力伸长1cm可知，此时水流的冲击力
F'=1N/cm×LP'=1N/cm×0.5cm=0.5N
由于电路中的电流的不变，所以水流对物体冲击力变大过程中，电流表示数不变。
三、解答题（本题6小题，共40分，其中26和30题写出必要的解题过程）
25. 如图，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】由于反射光线的反向延长线过S的像S＇，所以先根据平面镜成像特点作出S的对称点S＇，即S的虚像，然后连接S＇P，交平面镜上一点，这个点就是入射点，然后作出入射光线，如图所示：
26. 如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小动力F1和阻力F2的力臂l2．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，根据图示确定最大动力臂，然后作出最小的动力；从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂．
【详解】由图可知，力F1作用在B点时，力臂L1最大，此时力F1最小，力F1示意图如图所示；过支点作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂L2，如图所示：
【点睛】求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂．
27. 如图所示，请把灯泡与控制灯泡的开关接到电路的火线和零线上。
【答案】
【解析】
【27题详解】
火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全；如图：
28. 如图所示是“大型双动力智能型双臂手抢险救援机器人”，具有燃油和电力双动力交替驱动。履带为双节，前进的时候，实行轮履复合切换行驶，能实现500米内的远程遥控操作。该机器人在某次地震救援现场进行作业，1min内行驶了32m。停顿10秒后，继续前行40m用了50s，若该机器人的质量为30t，作业时与地面接触的总有效面积为4m2，在行进中受到地面的摩擦力阻力大小恒为3×104N。则（g取10N/kg）
（1）机器人在作业时对地面的压强是多少？
（2）机器人在本次作业中的平均速度是多少？
（3）若机器人用10s时间将5t的重物提升了3m，机械臂做功功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）机器人在作业时对地面的压强是
（2）机器人在本次作业中的平均速度是
（3）若机器人用10s时间将5t的重物提升了3m，机械臂做功功率是
答：（1）机器人在作业时对地面的压强是；
（2）机器人在本次作业中的平均速度是；
（3）若机器人用10s时间将5t的重物提升了3m，机械臂做功功率是。
29. 小明测量某种液体的密度：
（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧。应将平衡螺母向______调节，使指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）测得空瓶子的质量是20g。用瓶子装满某液体，用天平测得瓶和液体的总质量如图1所示，已知瓶子的容积是100mL，则液体的密度______g/cm3；
（3）小华认为利用弹簧测力计也可以测出密度。他进行了如下实验操作：
①将空瓶子用细绳（细绳质量忽略不计）系牢后挂在弹簧测力计挂钩上，指针指在图示位置，分析原因是小华实验前没有______；
②在空瓶装满水后，指针指在了1.2N处，此处应标注1.0g/cm3；
③若在空瓶中装满某液体后，指针指在1.4N的位置，则液体的密度______g/cm3，此自制密度称的分度值是______g/cm3；
（4）小红将一重为5N的实心小球，浸没在水中时。弹簧测力计示数4N，浸没到某液体中时，示数为3N，则此液体密度是______g/cm3，在测量范围内，某待测液体的密度ρ液与弹簧测力计示数F示的关系式为ρ液=______kg/m3。
【答案】 ①. 右 ②. 0.83 ③. 调零 ④. 1.2 ⑤. 0.2 ⑥. 2 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）[2]由图2所示可知，瓶子和液体的总质量
m总=100g+3g=103g
瓶中液体的质量为
m=m总-m瓶=103g-20g=83g
液体的体积
V=100mL=100cm3
液体的密度
（3）①[3]图中弹簧测力计的示数为0.4N，而小瓶的重力
G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N
说明弹簧测力计使用前没有调零。
③[4][5]根据弹簧测力计示数的变化等于液体的重力，则装水时有
1.2N-0.2N=1.0g/cm3×Vg①
装液体时有
1.4N-0.2N=ρVg②
由①和②解得ρ=1.2g/cm3；从0.2N~1.2N共5格，表示了1g/cm3；分度值为0.2g/cm3。
（4）[6][7] 将一重为5N的实心小球，浸没在水中时（如图3所示），弹簧测力计示数4N，浸没到某液体中时，示数为3N，水中的浮力为
F浮水=G-F=5N-4N=1N
根据阿基米德原理知
1N=ρ水V排g
液体中的浮力为
F浮液=G-F'=5N-3N=2N
根据阿基米德原理知
2N=ρ液V排g
解得
ρ液=2ρ水=2g/cm3
此在测量范围内，某待测液体的密度ρ液与弹簧测力计示数F示的关系式为
30. 小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】 ①. ②. 物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） ③. 将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 ④. 变小 ⑤. 变大 ⑥. = ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1]实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为、，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由称重法测浮力，物体受到的浮力
[2]分析表中物体a、b的实验数据可知
F浮1=0.5N=G排1=0.5N
F浮2=0.6N=G排2=0.6N
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）[3]排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）[4][5][6]逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力
F浮=G-F′
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
（5）[7]A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。
故选B。
31. 小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑功变阻器RP规格为“10Ω 2A”。
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最______（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，小明发现电流表示数为0A、电压表示数接近3V，经检查，电流表及各接线处均完好。则电路中故障可能是______；
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为______A；接着将R阻值换成10Ω，向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表示数不变；
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成______。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？______
（4）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是（ ）
A、 电流表示数与R阻值的关系B、电压表示数与R阻值的关系
C、 变阻器接入电路阻值与R阻值关系 D、电阻R的功率与R阻值的关系
【答案】 ①. 右 ②. 电阻R断路 ③. 0.4 ④. 右 ⑤. 反比 ⑥. 不可行 ⑦. C
【解析】
【详解】（1）[1][2]开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，即滑动变阻器的右端；闭合开关后，小明发现电流表示数为0，说明电路可能存在断路故障，结合电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即电阻R断路。
（2）[3][4]排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.40A；探究电流与电阻的关系，保持电压表的示数不变，将R阻值换成10Ω，电压表的示数变大，根据串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，根据串联电路分压原理可知，增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右端移动。
（3）[5][6]根据表中数据，考虑到误差因素，电流与电阻之积为
UV=I1R1=0.40A×5Ω=2V
为一定值，由此可得：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=3V-2V=1V
定值电阻分得的电压为滑动变阻器两端电压的2倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻10Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为
R滑=2×10Ω=20Ω<5Ω
换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验不可行。
（4）[7]A．因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，故电流随R的变化关系为反比例函数，故A不符合题意；
B．换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B不符合题意；
C．定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由串联分压原理，变阻器与R的比值为1∶2，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C符合题意；
D．定值电阻的功率
即电阻电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D不符合题意。
故选C。
32. 如图甲所示是学校工程兴趣小组制作的一套自动排水报警装置。储能电池的输出电压为12V，最大容量为100A·h。R0为滑动变阻器，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮子相连，AB∶BO=4∶1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。（压板、杠杆和硬质连杆的质量忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）
（1）每平方米的地面接收太阳辐射功率为1kW，太阳能电池板面积为0.5m2，其光电转化率为15%。见储能电池容量从30%充到80%，需要______h；
（2）当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵工作；当水位回落到浮体只有五分之二体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为40mA，排水泵停止工作；若电磁铁线圈电阻为10Ω。则滑动变阻器R0的阻值为______Ω，该浮体的密度为______kg/m3；
（3）工作电路中排水泵的额定电压220V，电阻5Ω，正常工作时电流5A；则排水泵正常工作1h，消耗电能多少？（ ）其效率是多少？（ ）（保留1位小数）
（4）在实际调试过程中，小华发现水位已达到安全位置上限，但排水泵还没有工作。小华可以如何调试______。
A．在其他条件保持不变的前提下，将与压敏电阻相连的压板向左移动
B．在其他条件保持不变的前提下，将滑动电阻器滑片向右移动
【答案】 ①. 8 ②. 40 ③. 100 ④. 3.96×106J ⑤. 88.6% ⑥. B
【解析】
【详解】（1）[1]蓄电池充满电时储存的电能
W=UIt=12V×100A×3600s=4.32×106J=1.2kW·h
储能电池容量从30%充到80%，充入的电能为
W'=(80%-30%)W=50%×1.2kW·h=0.6kW·h
因太阳能的光电转化率为15%，所以，发电玻璃接收到的太阳能
由E=PSt可得，蓄电池充满电需要的时间
（2）[2]当浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流
I=100mA=0.1A
由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻
所以，定值电阻R0的阻值
R0=R总-R=120Ω-80Ω=40Ω
[3]设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB，由
AB∶BO=4∶1
可知
AO∶BO=5∶1
由杠杆的平衡条件可得
FA·OA=FB·OB
由力作用的相互性可知，A端对浮体向下的压力
FA'=FA=72N
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力
F浮=G+FA'
即
ρ水gV=ρgV+72N①
当水位回落到浮体只有五分之二体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为
I′=40mA=0.04A
电路总电阻
所以，定值电阻R0的阻值
R′=R总-R0=300Ω-40Ω=260Ω
由表格可知，压敏电阻对B处的作用力为FB′=120N，设此时连杆对A端的作用力为FA′，压敏电阻对B处的作用力为FB′，由杠杆的平衡条件可得
FA′·OA=FB′·OB
由力作用的相互性可知，A端对浮体向下的压力
FA″=FA′=24N
由力平衡条件可得，此时浮体受到的浮力
F浮′=G+FA″
②
联立①②可解得V=8×10-3m3，ρ=100kg/m3。
（3）[4][5]排水泵正常工作1h消耗的电能为
W工=U工I工t工=220V×5A×3600s=3.96×106J
电流通过绕圈产生的热量为
Q=I工2R线t工=(5A)2×5Ω×3600s=4.5×105J
所以排水泵的效率
（4）[6]在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，则控制电路的电流太小，如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，由表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力，在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力，故B符合题意。物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
②
10
0.20
③
15
0.13