2024年湖南省岳阳楼区长岭中学中考物理模拟试卷（四）

这是一份2024年湖南省岳阳楼区长岭中学中考物理模拟试卷（四），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）四季更替，自然界中有许许多多神奇的现象。下列说法中正确的是（ ）
A．墙砖上出的“汗”是空气中的水蒸气遇冷液化而成
B．用烘干机烘干衣服，是汽化现象，需要放热
C．衣柜里放置的“樟脑丸”变小，是汽化现象，需要吸热
D．打开冰箱，看到冒出的“白气”，是冰箱内的水蒸气液化而成的
2．（3分）下列数据中，符合实际情况的是（ ）
A．中学生的质量约为500g
B．中考考场内的温度约为50℃
C．全新2B铅笔长度约为20mm
D．成年人正常步行的速度约为1.5m/s
3．（3分）我国是文明古国，具有光辉灿烂的文化。竹笛、大鼓和古筝都是起源于我国的传统乐器，关于这三种乐器下列说法正确的是（ ）
A．竹笛声是由空气柱振动产生的
B．敲击鼓面的节奏越快，鼓声传播得就越快
C．古筝琴弦停止振动，弦还会发声
D．它们奏出的乐曲一定不会成为噪声
4．（3分）五强溪水电站，湖南省总装机容量最大的水电站。五强溪水电站扩机工程是沅江干流梯级滚动开发的“收官之作”，增加两台单机容量25万千瓦的发电机组。下列说法正确的是（ ）
A．船闸是人造连通器
B．水电站的发电机将水的电能转化为机械能
C．水坝建造成上窄下宽是依据流体压强与流速的关系
D．水库可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较小
5．（3分）随着科技的进步，人脸识别技术已经应用于学校，给管理带来了便利的同时也保护了师生的安全。“刷脸”时（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后（ ）
A．人脸是光源
B．人脸应位于摄像头二倍焦距以外
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．要使屏幕上人脸的像变小，只需将人脸靠近凸透镜
6．（3分）第19届亚洲夏季运动会于2023年9月23日至10月8日在中国浙江杭州举行。下列体育项目中的一些现象，运用物理知识解释正确的是（ ）
A．跳远运动员起跳前的助跑，是为了增大惯性
B．运动员投出篮球后，篮球不受任何力的作用
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，说明力可以改变足球的运动状态
D．田径场上1500m比赛的整个过程中，运动员的运动状态保持不变
7．（3分）如图所示是浙江大学的科学家们研制出的一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅0.16kg/m3，是迄今为止世界上最轻的材料。则下列说法正确的是（ ）
A．0.16kg/m3的物理意义是1m3的该材料质量为0.16kg
B．该材料的密度会随着质量的增大而增大
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．该材料适合做打桩用的重锤
8．（3分）下列说法正确的是（ ）
①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
A．只有①和②B．只有①和④C．只有②和③D．只有③和④
9．（3分）甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s，力F对两物体所做的功（ ）
A．甲较多B．乙较多C．相等D．无法确定
10．（3分）生活中的科学常让我们眼前一亮，比如使用水果可以为LED灯供电。下列说法正确的是（ ）
A．水果给灯供电时相当于用电器
B．水果串联的个数越多，LED灯就越亮
C．LED灯由超导材料制成
D．LED灯在发光时，导线中的正负电荷都发生了定向移动
11．（3分）图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时1和L2正常发光。如果将滑动变阻器的滑片向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A．灯L1变亮B．灯L2变暗
C．电压表的示数变小D．电压表的示数不变
12．（3分）下列说法符合安全用电原则的是（ ）
A．将控制电灯的开关安装在火线与灯之间
B．有金属外壳的家用电器可以使用双孔插座
C．使用试电笔时，手不能接触试电笔上的金属部分
D．发现用电器有灰可用湿抹布擦干净
二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分）
13．（4分）如图是一名飞行爱好者穿戴着飞行背包在空中飞行时的情景，飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流却能将人推向空中，这是因为 ，同时也说明力能改变物体的运动状态。飞行时以背包为参照物，飞行爱好者是 的。
14．（4分）2023年9月10日，长征六号运载火箭成功将遥感四十号卫星发射升空，其中火箭燃料使用液态氢是因为它的 大。火箭加速上升到高空的过程中与大气摩擦，通过 的方式改变火箭外壳的内能。
15．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”“距离”或“功”）。
16．（6分）小明家其他用电器关闭，只有电视机工作6min时，他家标有3000imp/（kW•h），则电视机消耗的电能是 kW•h，实际功率是 W；为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，粗细不同，则两图中 （选填“乙图”或“丙图”）保险丝的电阻大。
三、作图与实验探究题（本题共5小题，共28分）
17．（2分）如图所示，请画出“奋斗者号”潜水器匀速上升过程受力示意图。
18．（2分）请用笔画线，将图中的亮度可调的台灯、开关和插座按照安全用电的原则接入家庭电路中，要求：S1（旋转开关）单独控制台灯。
19．（8分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，一束平行光如图甲射向凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）该凸透镜的焦距为 cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成清晰的像（未画出），则该像是倒立的、 （填“放大”或“缩小”或“等大”）的实像。
（2）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰。
（3）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用手指按住凸透镜上半部分，我们观察光屏时 。（选填字母代号）
A.手指和蜡烛的像
B.蜡烛下半部分的像
C.蜡烛完整的像，像变暗了
D.蜡烛完整的像，像变小了
20．（8分）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，做“探究影响压力作用效果的因素”的实验，探究过程如图所示。
（1）甲、乙、丙三图所示的实验中，都是通过比较海绵的 来比较压力作用效果的，这种研究方法也运用于以下 实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律
B.用电磁铁吸引大头针，数大头针的数量探究磁场的强弱
（2）甲图与乙图对比可知：压力的作用效果与 有关。
（3）乙图和丙图对比可以探究：压力的作用效果与 是否有关。
21．（8分）小华利用如图甲所示的电路，测量小灯泡L在不同电压下的电阻。请按要求完成下列问题：
（1）请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是 （选填选项前的字母）。
A.电流表的正负接线柱接反了
B.电压表的量程选小了
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为 A，灯泡L的电阻值为 Ω。
四、计算题（本题共2小题，共18分）
22．（8分）党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.3m2，提升建材时起重车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的建材在10s内匀速提升3m（g取10N/kg）
（1）图甲中的吊臂属于 杠杆，图乙中滑轮A的作用是 ；
（2）求此过程中起重车对水平地面的压强；
（3）求此过程中拉力F做功的功率；
（4）求此过程中滑轮组的机械效率。
23．（10分）如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5kW•h（路灯平均每天工作10h），求：
（1）路灯正常工作时的电阻；
（2）正常工作时每盏灯每天消耗的电能；
（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率。
2024年湖南省岳阳楼区长岭中学中考物理模拟试卷（四）
参考答案与试题解析
一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分）
1．（3分）四季更替，自然界中有许许多多神奇的现象。下列说法中正确的是（ ）
A．墙砖上出的“汗”是空气中的水蒸气遇冷液化而成
B．用烘干机烘干衣服，是汽化现象，需要放热
C．衣柜里放置的“樟脑丸”变小，是汽化现象，需要吸热
D．打开冰箱，看到冒出的“白气”，是冰箱内的水蒸气液化而成的
【答案】A
【解答】解：A、墙砖上出的“汗”，故A正确；
B、用烘干机烘干衣服，此过程需要吸热；
C、衣柜里放置的“樟脑丸”变小，需要吸热；
D、打开冰箱，是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。
故选：A。
2．（3分）下列数据中，符合实际情况的是（ ）
A．中学生的质量约为500g
B．中考考场内的温度约为50℃
C．全新2B铅笔长度约为20mm
D．成年人正常步行的速度约为1.5m/s
【答案】D
【解答】解：A、中学生的质量约为50kg；
B、中考考场内的温度约为25℃；
C、全新2B铅笔长度约为20cm；
D、成年人正常步行的速度约为1.8m/s，故D正确。
故选：D。
3．（3分）我国是文明古国，具有光辉灿烂的文化。竹笛、大鼓和古筝都是起源于我国的传统乐器，关于这三种乐器下列说法正确的是（ ）
A．竹笛声是由空气柱振动产生的
B．敲击鼓面的节奏越快，鼓声传播得就越快
C．古筝琴弦停止振动，弦还会发声
D．它们奏出的乐曲一定不会成为噪声
【答案】A
【解答】解：A、竹笛声是由笛管内部的空气柱的振动产生的；
B、鼓手敲击鼓面的节奏越快，但是鼓声在空气中传播的速度不变；
C、声音由物体的振动产生，弦不会发声；
D、竹笛，如果妨碍到人们正常的休息、学习，就会成为噪音。
故选：A。
4．（3分）五强溪水电站，湖南省总装机容量最大的水电站。五强溪水电站扩机工程是沅江干流梯级滚动开发的“收官之作”，增加两台单机容量25万千瓦的发电机组。下列说法正确的是（ ）
A．船闸是人造连通器
B．水电站的发电机将水的电能转化为机械能
C．水坝建造成上窄下宽是依据流体压强与流速的关系
D．水库可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较小
【答案】A
【解答】解：A、船闸是人造连通器；
B、发电机工作时的能量转化为：机械能转化为电能；
C、水坝建造成上窄下宽是由于同种液体深度越大，故C错误；
D、水库可以降低周围昼夜温差，故D错误。
故选：A。
5．（3分）随着科技的进步，人脸识别技术已经应用于学校，给管理带来了便利的同时也保护了师生的安全。“刷脸”时（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后（ ）
A．人脸是光源
B．人脸应位于摄像头二倍焦距以外
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．要使屏幕上人脸的像变小，只需将人脸靠近凸透镜
【答案】B
【解答】解：A、人脸不能自身发光，故A错误；
BCD、拍照时；摄像头成的是倒立缩小的实像，人脸经摄像头成像的原理与平面镜不同，物距变小，经摄像头成的像会变大、B正确。
故选：B。
6．（3分）第19届亚洲夏季运动会于2023年9月23日至10月8日在中国浙江杭州举行。下列体育项目中的一些现象，运用物理知识解释正确的是（ ）
A．跳远运动员起跳前的助跑，是为了增大惯性
B．运动员投出篮球后，篮球不受任何力的作用
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，说明力可以改变足球的运动状态
D．田径场上1500m比赛的整个过程中，运动员的运动状态保持不变
【答案】C
【解答】解：A．跳远运动员起跳前的助跑，而不是增大惯性；
B．运动员投出篮球后，故B错误；
C．足球比赛中，足球受到运动员的踢力，说明力可以改变足球的运动状态；
D．田径场上1500m比赛的整个过程中，所以其运动状态改变。
故选：C。
7．（3分）如图所示是浙江大学的科学家们研制出的一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅0.16kg/m3，是迄今为止世界上最轻的材料。则下列说法正确的是（ ）
A．0.16kg/m3的物理意义是1m3的该材料质量为0.16kg
B．该材料的密度会随着质量的增大而增大
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．该材料适合做打桩用的重锤
【答案】A
【解答】解：A、0.16kg/m3表示的意思是：体积是7m3的该材料质量为0.16kg。故A正确；
B、密度是物质的特性。故B错误；
C、把该材料制成的物品带到太空，但物质的多少没有变化。故C错误；
D、该材料的密度特别小，所以不适合做打桩用的重锤。
故选：A。
8．（3分）下列说法正确的是（ ）
①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
A．只有①和②B．只有①和④C．只有②和③D．只有③和④
【答案】C
【解答】解：①具有磁性的物体只能吸引铁、钴、镍等物质，故①错误。
②指南针受地磁场的作用指向南北，故②正确。
③小磁针静止时N极指向地磁南极，地磁南极在地理北极附近，故③正确。
④磁体周围的磁场是真实存在的，磁体之间的作用是通过磁场发生的。
故选：C。
9．（3分）甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s，力F对两物体所做的功（ ）
A．甲较多B．乙较多C．相等D．无法确定
【答案】C
【解答】解：由题知，甲、乙两物体所受到的水平力F以及在力的作用下移动的距离都相等，力F对两物体所做的功相等甲＝W乙。
故选：C。
10．（3分）生活中的科学常让我们眼前一亮，比如使用水果可以为LED灯供电。下列说法正确的是（ ）
A．水果给灯供电时相当于用电器
B．水果串联的个数越多，LED灯就越亮
C．LED灯由超导材料制成
D．LED灯在发光时，导线中的正负电荷都发生了定向移动
【答案】B
【解答】解：A、水果给灯供电时相当于电源；
B、水果串联的个数越多，LED灯就越亮；
C、LED灯由半导体材料制成；
D、LED灯在发光时，故D错误。
故选：B。
11．（3分）图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时1和L2正常发光。如果将滑动变阻器的滑片向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A．灯L1变亮B．灯L2变暗
C．电压表的示数变小D．电压表的示数不变
【答案】B
【解答】解：由图示电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联1和滑动变阻器的串联电压；
当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数变大、D错误；
电源电压不变，电路总电阻变大，电路电流变小，灯泡两端电压变小，
两只灯泡的电压U与电流I都变小，由P＝UI可知，两只灯泡都变暗、B正确。
故选：B。
12．（3分）下列说法符合安全用电原则的是（ ）
A．将控制电灯的开关安装在火线与灯之间
B．有金属外壳的家用电器可以使用双孔插座
C．使用试电笔时，手不能接触试电笔上的金属部分
D．发现用电器有灰可用湿抹布擦干净
【答案】A
【解答】解：A、控制电灯的开关安装在火线与灯之间，故A符合安全用电原则；
B、有金属外壳的用电器外壳必须与地线相连，发生触电事故，不可以使用双孔插座；
C、使用试电笔时手指要接触金属笔尾，可辨别火线与零线，否则会发生触电事故；
D、生活用水是导体，用湿抹布擦用电器容易造成触电事故。
故选：A。
二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分）
13．（4分）如图是一名飞行爱好者穿戴着飞行背包在空中飞行时的情景，飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流却能将人推向空中，这是因为 力的作用是相互的 ，同时也说明力能改变物体的运动状态。飞行时以背包为参照物，飞行爱好者是 静止 的。
【答案】力的作用是相互的；静止。
【解答】解：（1）飞行背包的两个喷射口向下喷射出气流，反过来气流给背包和人一个向上的作用力，这是因为力的作用是相互的；
（2）飞行时以背包为参照物，飞行者的位置没有发生改变。
故答案为：力的作用是相互的；静止。
14．（4分）2023年9月10日，长征六号运载火箭成功将遥感四十号卫星发射升空，其中火箭燃料使用液态氢是因为它的 热值 大。火箭加速上升到高空的过程中与大气摩擦，通过 做功 的方式改变火箭外壳的内能。
【答案】热值；做功。
【解答】解：火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的热值大，完全燃烧相同的液态氢和其它燃料；
当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会增大。
故答案为：热值；做功。
15．（4分）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个 斜面 （填简单机械名称），可以省 力 （选填“力”“距离”或“功”）。
【答案】斜面；力。
【解答】解：建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，相当于斜面较长，斜面越长。
故答案为：斜面；力。
16．（6分）小明家其他用电器关闭，只有电视机工作6min时，他家标有3000imp/（kW•h），则电视机消耗的电能是 0.016 kW•h，实际功率是 160 W；为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，粗细不同，则两图中 丙图 （选填“乙图”或“丙图”）保险丝的电阻大。
【答案】0.16；160；丙图
【解答】解：3000imp/（kW•h）表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，电视机消耗的电能：W＝，
电视机的功率：P＝＝＝0.16kW＝160W；
导体的材料、长度和温度相同时，电阻越大，长度相同，丙图保险丝更细。
故答案为：0.16；160。
三、作图与实验探究题（本题共5小题，共28分）
17．（2分）如图所示，请画出“奋斗者号”潜水器匀速上升过程受力示意图。
【答案】
【解答】解：潜水器匀速上升，处于平衡状态；
从潜水器的重心O分别作竖直向下的力（即重力）和竖直向上的力（即浮力），注意两条线段的长度要相等
18．（2分）请用笔画线，将图中的亮度可调的台灯、开关和插座按照安全用电的原则接入家庭电路中，要求：S1（旋转开关）单独控制台灯。
【答案】
【解答】解：据题目可知，此时变阻器必须与台灯串联，S1（旋转开关）单独控制台灯，则S1应与台灯、滑动变阻器串联；左孔接零线。如下图：
19．（8分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，一束平行光如图甲射向凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）该凸透镜的焦距为 10.0 cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成清晰的像（未画出），则该像是倒立的、 放大 （填“放大”或“缩小”或“等大”）的实像。
（2）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰。
（3）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用手指按住凸透镜上半部分，我们观察光屏时 C 。（选填字母代号）
A.手指和蜡烛的像
B.蜡烛下半部分的像
C.蜡烛完整的像，像变暗了
D.蜡烛完整的像，像变小了
【答案】（1）10.0；放大；（2）左；（3）C。
【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上得到的最小，所以焦距为60.0cm﹣50.0cm＝10.7cm；
由图乙可知，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间、放大的实像；
（2）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速变大，烛焰将向左移动，像距应减小，“烛焰尖部”又会变清晰；
（3）用手指按住透镜的上半部分，光仍可以透过透镜下半部分成像，像变暗，像的亮度变暗。
故答案为：（1）10.0；放大；（3）C。
20．（8分）某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材，做“探究影响压力作用效果的因素”的实验，探究过程如图所示。
（1）甲、乙、丙三图所示的实验中，都是通过比较海绵的 凹陷程度 来比较压力作用效果的，这种研究方法也运用于以下 B 实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律
B.用电磁铁吸引大头针，数大头针的数量探究磁场的强弱
（2）甲图与乙图对比可知：压力的作用效果与 压力的大小 有关。
（3）乙图和丙图对比可以探究：压力的作用效果与 受力面积的大小 是否有关。
【答案】（1）凹陷程度；B；（2）压力的大小；（3）受力面积的大小。
【解答】解：（1）实验中运用转换法，将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度；
A．用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律，与玻璃板后面的像重合，故A不符合题意；
B．研究电磁铁磁性强弱时，采用的转换法；
故选：B；
（2）甲、乙两实验中，压力不同，说明压力的作用效果与压力的大小有关；
（3）乙、丙两实验中，压力相同，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。
故答案为：（1）凹陷程度；B；（2）压力的大小。
21．（8分）小华利用如图甲所示的电路，测量小灯泡L在不同电压下的电阻。请按要求完成下列问题：
（1）请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是 C （选填选项前的字母）。
A.电流表的正负接线柱接反了
B.电压表的量程选小了
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为 0.5 A，灯泡L的电阻值为 5 Ω。
【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）0.5；5。
【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）连接电路后，闭合开关S，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，即产生这种现象的原因可能是灯泡L断路；
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，当电压表示数为2.5V时，电流表选用小量程，其示数为8.5A
R＝＝＝4Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）C；5。
四、计算题（本题共2小题，共18分）
22．（8分）党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.3m2，提升建材时起重车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的建材在10s内匀速提升3m（g取10N/kg）
（1）图甲中的吊臂属于 费力 杠杆，图乙中滑轮A的作用是 改变力的方向 ；
（2）求此过程中起重车对水平地面的压强；
（3）求此过程中拉力F做功的功率；
（4）求此过程中滑轮组的机械效率。
【答案】（1）费力；改变力的方向；
（2）此过程中起重车对水平地面的压强为8×104Pa；
（3）此过程中拉力F做功的功率为4.5×103W；
（4）此过程中滑轮组的机械效率为80%。
【解答】解：（1）由图甲可知，吊臂在使用过程中，属于费力杠杆。
由图乙知，滑轮A的轴固定不动，因此滑轮A的作用是改变力的方向。
（2）提升货物过程中起重车对水平地面的压力：
F压＝G总＝（m车+m货物）g＝（8.4×104kg+1.2×104kg）×10N/kg＝9.6×108N，
受力面积：S＝4×0.8m2＝1.8m2，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强：
p＝＝＝8×107Pa；
（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝3，
由s＝nh和W＝Fs可得，拉力F做的总功：
W总＝Fnh＝5000N×3×2m＝4.5×104J，
拉力F的功率：P＝＝＝4.5×106W；
（3）有用功：W＝Gh＝mgh＝1.2×102kg×10N/kg×3m＝3.8×104J，
提升货物过程中滑轮组的机械效率：η＝×100%＝。
答：（1）费力；改变力的方向；
（2）此过程中起重车对水平地面的压强为8×102Pa；
（3）此过程中拉力F做功的功率为4.5×103W；
（4）此过程中滑轮组的机械效率为80%。
23．（10分）如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5kW•h（路灯平均每天工作10h），求：
（1）路灯正常工作时的电阻；
（2）正常工作时每盏灯每天消耗的电能；
（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率。
【答案】见试题解答内容
【解答】已知：U额＝12V P额＝30W＝0.03kW t0＝10h W光＝6.5kW•h n＝5
求：（1）R＝？（2）W3＝？（3）η＝？
解：
（1）∵P＝，
∴路灯的电阻为R＝＝＝4.8Ω；
（2）∵P＝，
∴路灯每天消耗的电能为W3＝Pt0＝0.03kW×10h＝2.3kW•h；
（3）路灯5天消耗的电能为W电＝nW3＝5×0.6kW•h＝1.5kW•h，
太阳能电池板把光能转化为电能的效率为η＝×100%＝。
答：
（1）路灯的电阻为4.8Ω；
（2）路灯每天消耗的电能为3.3kW•h；
（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率为20%。