2025年山东省青岛市市南区中考一模物理试题（解析版）

这是一份2025年山东省青岛市市南区中考一模物理试题（解析版），共23页。
1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共24题。第Ⅰ卷为选择题，共15题，35分；第Ⅱ卷为非选择题，共9题，65分。
2．所有题目均在答题卡上作答，在试卷上作答无效。
第Ⅰ卷（共35分）
一、单项选择题（满分20分，共10题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有1个选项符合题目要求）
1. 人们通常为了国际间的交流与合作，选用国际单位制，简称SI。下列单位中，不属于国际单位制的单位的是（ ）
A. 千瓦（kW）B. 米（m）C. 千克（kg）D. 秒（s）
【答案】A
【解析】A．瓦是国际单位制中功率的单位，千瓦不是国际单位制的单位，故A符合题意；
B．米是国际单位制中长度的单位，故B不符合题意；
C．千克是国际单位制中质量的单位，故C不符合题意；
D．秒是国际单位制中时间的单位，故D不符合题意。故选 A。
2. 所谓比值法定义，就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。一般地，比值定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质或运动的最本质属性，它不随定义所用的物理量大小的改变而改变。下列公式中，不是用比值定义的（ ）
A. 速度B. 密度
C. 电流D. 功率
【答案】C
【解析】A．速度等于物体运动的路程与所用时间之比，采用了比值定义法，故A不符合题意；
B．密度等于物体的质量与体积之比，采用了比值定义法，故B不符合题意；
C．电流、电压、电阻之间的关系是通过实验得出的，电流会随电压、电阻而改变，而不是利用比值定义法来定义的，故C符合题意；
D．功率等于力做的功与所用时间之比，采用了比值定义法，故D不符合题意；
故选 C
3. 在用“图像法”处理实验数据时，为了减少误差（ ）
A. 应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些
B. 纵、横坐标每单位长度表示的数值可以任意
C. 为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线
D. 应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去
【答案】D
【解析】AB．在用“图像法”处理实验数据时，纵、横坐标单位长度表示的数值越小，则图像数据点越精确，根据图像得出的数据也将越准确，误差越小，故应使纵、横坐标的每单位长度表示的数值小一些，故AB不符合题意；
CD．在用“图像法”处理实验数据时，应用直线或光滑曲线去拟合图像，而不能画成折线，还要注意应让各点大致均匀分布在图线附近，个别离线较远点可以舍去，这样画出的图像才更符合实际。故C不符合题意，D符合题意。故选D。
4. 在物理学发展过程中，科学家们运用了很多研究方法。下列叙述正确的是（ ）
A. 画电路图时用电路元件符号表示各元件，用到了等效替代法
B. 通过平面镜反射光线来观察桌面的微小形变，用到了比较法
C. 合力与分力概念的建立用到了理想模型法
D. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中主要用到了控制变量法
【答案】D
【解析】A．画电路图时用电路元件符号表示各元件，电路符号是一种理想化模型，用到了模型法，故A错误；
B．通过平面镜反射光线来观察桌面的微小形变，把不便于观察的现象转换为便于观察的现象，用到了转换法，故B错误；
C．合力与分力概念的建立，一个合力与几个分力的效果相同，用到了等效替代法，故C错误；
D．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，控制电压来探究电流与电阻的关系，再控制电阻来探究电流与电压的关系，主要用到了控制变量法，故D正确。故选D。
5. 家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作，这主要是利用塑料的（ ）
A. 弹性B. 绝缘性C. 导电性D. 导热性
【答案】B
【解析】家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作，这主要是利用塑料的绝缘性，防止发生触电事故，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
6. 如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（ ）
A. 飞行的蝴蝶只受重力的作用B. 蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C. 小猫在空中受重力和弹力的作用D. 小猫蹬地时弹力大于所受重力
【答案】D
【解析】A．飞行的蝴蝶受到重力的作用和空气对它向上的作用力，故A不符合题意；
B．蝴蝶转弯时所受合力与运动方向不在同一直线上，所以运动方向会改变，故B不符合题意；
C．小猫在空中只受重力作用，不受弹力，故C不符合题意；
D．小猫蹬地时弹力大于所受重力，所以运动状态改变，向上跳起，故D符合题意。
故选 D。
7. 关于物质组成或信息传递，下列说法不正确的是（ ）
A. 原子是由原子核和核外电子组成的
B. 分子非常小，一般分子的直径只有
C. 光波、无线电波都属于电磁波，真空中电磁波的波速
D. 光导纤维可以传递信息，具有传输距离长、高抗干扰等特性
【答案】B
【解析】A．原子是由原子核和绕原子核转动的核外电子组成，故A正确，不符合题意；
B．分子非常小，一般分子的直径只有，故B错误，符合题意；
C．光波、无线电波都属于电磁波，只是频率和波长不同，电磁波可以在真空中传播，真空中电磁波的波速，故C正确，不符合题意；
D．光导纤维可以传递信息，具有传输距离长、高抗干扰等特性，应用于光纤通信，故D正确，不符合题意。故选B。
8. 声让我们通过听觉感知世界，下图所示的声现象中，分析错误的是（ ）
A. 甲图：发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
B. 乙图：从玻璃罩里向外抽气，听到铃声逐渐减小，推理得出真空不能传声
C. 丙图：弹奏古筝时，手在不同的位置按弦，目的是改变发出声音的音色
D. 丁图：倒车雷达利用超声波来定位，说明声可以传递信息
【答案】C
【解析】A．甲图：发声的音叉将乒乓球弹开，，用乒乓球弹开来反映音叉的振动，说明发声的物体在振动，采用了转换法，故A正确，不符合题意；
B．乙图：从玻璃罩里向外抽气，听到铃声逐渐减小，进一步推理，如果将空气完全抽出，将听不到声音，得出真空不能传声，故B正确，不符合题意；
C．丙图：弹奏古筝时，手在不同的位置按弦，改变了弦的长度从而改变了它的振动频率，目的是改变发出声音的音调，故C错误，符合题意；
D．声音可以传递能量，也可以传递信息，丁图：倒车雷达利用超声波来定位，说明声可以传递信息，故D正确，不符合题意。故选 C。
9. 如图是我国古代劳动人民对光学知识的应用，分析不正确的是（ ）
A. 甲图：圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，利用了光的直线传播规律
B. 乙图：《博物志》中记载“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”的现象，利用了凹透镜对光的会聚作用
C. 丙图：《淮南万毕术》中记载“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻……”的现象，利用了平面镜成像原理
D. 丁图：《墨经》中记载的“小孔成像”现象，利用了光的直线传播规律
【答案】B
【解析】A．甲图：圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，影子是由于光的直线传播在物体背光一侧形成的暗区域，故A正确，不符合题意；
B．乙图：《博物志》中记载“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”的现象，利用了凸透镜对光的会聚作用，由于光的会聚形成高温，故B错误，符合题意；
C．丙图：《淮南万毕术》中记载“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻……”的现象，利用了平面镜成像原理，悬挂的镜和盆中水都起到了平面镜作用，成等大的虚像，故C正确，不符合题意；
D．丁图：《墨经》中记载的“小孔成像”现象，利用了光的直线传播规律，成的是倒立的实像，故D正确，不符合题意。故选 B。
10. 如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N，g取10N/kg，则挡板和斜面对球体支持力的合力大小、方向分别为（ ）
A. 1.0N、竖直向上B. 1.0N、竖直向下
C. 、垂直于挡板向上D. 、垂直于斜面向上
【答案】A
【解析】对球体受力分析，受到测力计拉力、自身重力、挡板和斜面对球体的支持力。重力为
重力竖直向下，弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N，即测力计拉力为1N，测力计拉力竖直向上，重力大于拉力，则测力计拉力和重力的合力竖直向下，大小为
球体静止，受力平衡。所以测力计拉力和重力的合力与挡板和斜面对球体支持力的合力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以挡板和斜面对球体支持力的合力竖直向上，大小为1N。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2~3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得1分，错选或不选得0分）
11. 关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 利用光的直线传播特点，可以用来表演皮影戏、打靶瞄准等
B. 街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野
C. 凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼
D. 用照相机照相时，物体要位于照相机镜头的二倍焦距以外才能成清晰的像
【答案】ABD
【解析】A．皮影戏、打靶瞄准的原理都是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确；
B．凸面镜对光线具有发散作用，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野，故B正确；
C．凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，故C错误；
D．用照相机照相时，物体要位于照相机镜头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故D正确。故选ABD。
12. 下列分析正确的是（ ）
A. 甲图：家用电饭煲工作是利用电流热效应将电能转化为内能
B. 乙图：书桌上的台灯工作过程主要将电能转化为光能
C. 丙图：工人师傅用的电钻工作原理主要是电流磁效应
D. 丁图：电磁起重机工作是利用电磁感应原理吸起钢铁
【答案】AB
【解析】A．甲图：家用电饭煲工作时对食物进行加热，是利用电流热效应将电能转化为内能，故A正确；
B．乙图：书桌上的台灯主要是为了发光照亮物体，工作过程主要将电能转化为光能，故B正确；
C．丙图：工人师傅用的电钻工作原理主要是通电导体在磁场中受力运动，故C错误；
D．丁图：电磁起重机工作是利用电流磁效应，通电后产生磁性吸起钢铁，故D错误。
故选AB。
13. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。则下列分析正确的是（ ）
A. 物块的最大重力势能是40J
B. 物块下滑过程中机械能不守恒
C. 物块从静止开始沿斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做功20J
D. 当物块下滑2.0m时，机械能损失了18J
【答案】BC
【解析】物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑时，质量不变，高度降低，则重力势能减小，所以图线Ⅰ表示重力势能，则图线Ⅱ表示动能。
ABC．由图像可知，下滑距离时，物块的重力势能最大是30J，此时动能为0J，则机械能为
当下滑距离时，物块的重力势能是0J，此时动能为10J，则机械能为
所以物块下滑过程中机械能不守恒，是减小的。则物块从静止开始沿斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做功为
故A错误，BC正确；
D．由图像可知，当物块下滑2.0m时，物块的重力势能是18J，此时动能为4J，则机械能为
则损失的机械能为
故D错误。故选BC。
14. 某同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为），进行了测量。用电子秤测量瓷勺的质量为；将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量为；按照如图所示的方式组装，读出电子秤的示数为。下列分析正确的是（ ）
A. 瓷勺受到的浮力为
B. 图中瓷勺所受的拉力
C. 瓷勺的密度
D. 若图中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏小
【答案】BCD
【解析】A．按照图中所示的方式组装，由于瓷勺受到浮力的作用，物体间力的作用是相互的，瓷勺给水一个竖直向下的力，故电子秤的示数增加，增加的示数是瓷勺排开水的质量，所以瓷勺受到的浮力为
故A错误；
B．瓷勺重力为，根据力的平衡条件，瓷勺所受的拉力
故B正确；
C．瓷勺体积为
则瓷勺的密度
故C正确；
D．若图中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，则的值偏大，根据可知会使测得的密度偏小，故D正确。故选BCD。
15. 如图所示的电路中电源电压不变，a、b为同种电表（电流表或电压表）。若a、b两表均为电压表，闭合和，两表示数分别为3V和1V；将a、b换为另一种电表，闭合、断开，a表示数为0.3A。则（ ）
A. 电源电压为3V
B. 的电阻为10Ω
C. 后一种情况中b表的示数为0.9A
D. 前、后两种情况电路的总功率之比为
【答案】AD
【解析】ABC．若a、b两表均为电压表，闭合和，、串联，a表测电源电压，b表测电压，两表示数分别为3V和1V，则电源电压为3V，电压为1V，根据串联电压规律，电压为
根据串联分压原理，、电阻之比为
可得。将a、b换为另一种电表，即均换为电流表，闭合、断开，、并联，a表测电流，b表测干路电流。a表示数为0.3A，则阻值为
则的电阻为
则的电流为
则根据并联电流规律，后一种情况中b表的示数为
故A符合题意，BC不符合题意；
D．前一种情况中，电路中电流为
根据，电压不变时，电功率和电流成正比，则前、后两种情况电路的总功率之比为
故D符合题意。故选AD。
第Ⅱ卷（共65分）
三、实验探究题（满分29分，共4题）
16. “探究平面镜成像的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。具体操作是：用玻璃板作为平面镜，把点燃的蜡烛A置于镜前，再拿外形相同但未点燃的蜡烛B在镜后移动，调节它的位置，并在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察，使它______来确定像的位置；
（2）确定了像的位置，标记出蜡烛和像的位置，用刻度尺测量______距离，记录在表格中；
（3）移动点燃的蜡烛A，多做几次实验，将实验数据记录在表格中。实验时注意观察蜡烛A的像大小是否随着其位置的改变而变化。请设计出实验记录表格；
（4）本实验可以选用不同的器材，如可以用： A．两支相同的蜡烛；B．两支相同规格且可以改变高度的电子蜡烛；C．两个相同的棋子。以上这三种实验器材，你认为最优的是______，理由是______。D．厚玻璃板；E．薄玻璃板。这两种实验器材选择______能更好地完成实验；
（5）平面镜成像的原理是：如图乙所示，光源S发出的一部分光经平面镜______后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，就是S的像。
【答案】（1）与蜡烛A的像完全重合
（2）蜡烛和像各自到镜面
（3）见解析
（4） B 见解析 .E
（5）反射
【解析】【小问1详解】
用玻璃板作为平面镜，把点燃的蜡烛A置于镜前，再拿外形相同但未点燃的蜡烛B在镜后移动，调节它的位置，并在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察，使它与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B替代了蜡烛A的像，则蜡烛B的位置即为像的位置。
【小问2详解】
实验中还要比较物距和像距，所以确定了像的位置，标记出蜡烛和像的位置，用刻度尺测量蜡烛和像各自到镜面距离，记录在表格中。
【小问3详解】
实验中主要记录蜡烛和像各自到镜面距离，为得出普遍规律，还要多次实验，设计实验记录表格如下：
【小问4详解】
[1][2]三种实验器材中最优的是两支相同规格且可以改变高度的电子蜡烛，既能成像清晰，又能通过改变高度探究像与物的大小关系，两支相同的蜡烛不方便探究像与物的大小关系，两个相同的棋子成像较暗，故选B。
[3]为避免观察到两个像，出现重影，应选择薄的玻璃板。
【小问5详解】
平面镜成像的本质是光的反射。如图乙所示，光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，就是S的像。
17. 小明探究“液体压强与哪些因素有关”的实验装置如图所示。
（1）实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成测量液体内部压强的仪器，叫做______，它是通过观察U形管两侧液面的______来显示橡皮膜所受压强大小的。若放在空气中静止后，发现U形管两侧的液面出现如图甲所示的情景，接下来正确的调节方法是______（填写正确选项前的字母）；
A．将U形管右侧高出部分的液体倒出
B．向U形管中继续盛装液体
C．取下橡皮管，重新进行安装
（2）小明利用上述器材进行实验记录了如下表所示的实验数据：
分析表中①②③三组数据，可初步得出结论：在同种液体中，______；分析表中______（填实验序号）三组数据可知：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
（3）为探究液体压强与液体密度的关系，小明将探头放入另一杯浓盐水中，使探头在盐水中的朝向及______与图乙相同，观察比较U形管两侧液面高度差；为使U形管两侧液面高度差更明显，可采用的方法是______。
【答案】（1） 压强计 高度差 C
（2） 深度越深，液体压强越大 ②④⑤
（3） 深度 同时增大探头浸入液体中的深度
【解析】【小问1详解】
[1][2]实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成测量液体内部压强的仪器，叫做压强计，可以用来测量液体压强，根据转换法，它是通过观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的。
[3]若放在空气中静止后，发现U形管两侧的液面出现如图甲所示的情景，U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明两侧液面上方气压不等，此时应取下橡皮管重新安装，这样两侧液面上方气压就是相等的，U形管左右两侧的水面会变得相平。故选C。
【小问2详解】
[1]分析表中①②③三组数据，探头朝向相同，液体密度相同，探头浸入水中深度越大，U形管两侧液面高度差越大，可得：在同种液体中，深度越深，液体压强越大。
[2]分析表中②④⑤三组数据，只有探头朝向不同，U形管两侧液面高度差相同，可得：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。
【小问3详解】
[1]为探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法，应只改变液体密度，所以小明将探头放入另一杯浓盐水中，使探头在盐水中的朝向及深度与图乙相同，观察比较U形管两侧液面高度差。
[2]实验中是通过观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的，橡皮膜所受压强越大，U形管两侧液面的高度差越大。为使U形管两侧液面高度差更明显，根据，可以同时增大探头浸入液体中的深度来增大探头受到的液体压强。
18. 以下是“电阻的测量”实验内容。
（1）根据公式______可知，可以通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻，这种测量电阻的方法简称“伏安法”；
（2）如图甲所示是用伏安法测量某未知电阻R的电路。请你检查一下电路，有一根导线连接错误，请找出并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上；
（3）改成正确的连接后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在______端；
（4）闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙所示为______A，则电阻______Ω。若把该数据作为本实验的最终结果，请你做出评价或建议______；
（5）用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，闭合开关，应移动滑动变阻器的滑片P使______以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数也如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】（1）
（2）
（3）A
（4） 0.28 9.6 见解析
（5） 电压表示数为2.5V 0.7
【解析】【小问1详解】
通过测量导体两端的电压和通过导体的电流，根据公式计算出导体的电阻，这种测量电阻的方法简称伏安法。所以伏安法测量电阻的原理是。
【小问2详解】
原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的。实验中，电流表应与未知电阻R串联，电压表与未知电阻R并联。故改错如下：
【小问3详解】
改成正确的连接后，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处，即A端。
【小问4详解】
[1]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。
[2]未知电阻阻值为
[3]若直接把该数据作为本实验的最终结果，误差较大，为减小误差，应多次测量求平均值作为本实验的最终结果。
【小问5详解】
[1][2]小灯泡在额定电压下才正常发光，所以用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，闭合开关，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数也如图乙所示，则小灯泡的额定功率为
19. 注射器是一种常见医疗器械，主要用于医疗领域，但在物理实验中也有广泛应用。如，作为量筒使用，量取一定体积的液体。
（1）给你如图所示的一只注射器，一瓶饮料。要想测出瓶中饮料的密度，需要再增加什么实验器材？写出具体测量方法；
（2）若给你一只测量范围足够大的弹簧测力计、一把刻度尺和一根细绳，要想测量出大气压强的值，写出具体测量方法。
【答案】（1）见解析 （2）见解析
【解析】【小问1详解】
增加的实验器材：托盘天平
实验步骤：①用天平测量出空注射器的质量为；②用注射器抽取瓶中饮料至某一整刻度处，读出注射器内饮料的体积为；③用天平测量出此时注射器的总质量为；④注射器内饮料的质量为，则瓶中饮料的密度
【小问2详解】
实验步骤：①将注射器的活塞推至底端，用细绳将注射器活塞和弹簧测力计相连，水平向右缓慢拉动测力计，当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数；②重新将注射器的活塞推至底端，用手指封住小孔，水平向右缓慢拉动测力计，当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数；③用刻度尺测量注射器有刻度部分的长度L；④计算注射器的横截面积（V为注射器容积）。大气压对活塞的压力为，则大气压强为
四、作图与分析题（满分18分，共3题）
20. 如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。
（1）图中______部位是支点，此模型属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆；
（2）请画出此杠杆模型，并画出阻力和阻力臂；
（3）杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，请举出一例______。
【答案】（1） 肘关节 费力
（2） （3）杆秤
【解析】【小问1详解】
[1][2]用手提起重物时，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，此模型相当于杠杆，则肘关节部位是支点；肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给手的压力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，所以此模型属于费力杠杆。
【小问2详解】
肘关节部位是支点O，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体对手竖直向下的压力是阻力，过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂，作图如下：
【小问3详解】
杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，如杆秤、桔槔等都是利用杠杆原理工作的。
21. 如图甲所示是自制交流发电机模型，风车转动，就会带动用漆包线绕成的矩形线圈在磁场中做______运动，电路中就会产生感应电流，电流方向与______方向和线圈运动方向有关。如图乙所示，如果把灵敏电流表换成电池，给线圈通电并用手轻推一下，线圈会______，这与______的工作原理相同。线圈的应用是非常广泛，请举出一例______。
【答案】 切割磁感线 磁场 持续转动下去 电动机 电磁铁
【解析】[1][2]如图甲所示是自制交流发电机模型，风车转动，就会带动用漆包线绕成的矩形线圈在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流表的指针会发生偏转，电路中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象，感应电流的方向与导体（线圈）做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
[3][4]如图乙所示，如果把灵敏电流表换成电池，线圈中有电流通过，在磁场中受到力的作用，用手轻推一下，线圈会越过平衡位置并持续转动下去，电能转化为机械能，这与电动机的工作原理相同。
[5]线圈的应用非常广泛，如电磁铁、电磁继电器等。
22. 在中国，农历新年、冬至等时节吃饺子具有特别的意义，小明发现煮饺子蕴含了很多物理知识。
（1）如图是燃气灶烧水煮饺子的情境和该燃气灶灶头的示意图；
拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速______（选填“大”或“小”），压强______（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强。天然气燃烧过程中，______能转化为内能；
（2）水沸腾后，打开锅盖，会出现大量“白雾”，这是水蒸气接触周围的冷空气或低温物品，______成的小水滴；将饺子下入锅中，要进行抄底搅拌和点凉水，这样可以最大可能防止饺子破损，为了煮熟饺子，一般需要点3次凉水，每次点凉水后，锅中的水就停止沸腾，持续加热一段时间，水再次沸腾，说明水的沸腾条件是______；
（3）煮熟的饺子香气四溢是扩散现象，表明分子______；
（4）已知水的密度为，比热容为，天然气的热值为。锅中装有温度为20℃、体积为2L的水，若完全燃烧的天然气，锅中水的温度升高了20℃，则水吸收的热量为______，天然气放出的热量为______J。
【答案】（1）大 小于 化学
（2） 液化 达到沸点且持续吸热
（3）在不停地做无规则运动
（4）
【解析】【小问1详解】
[1][2]流体中流速越快的位置压强越小。天然气的喷入导致进口处的天然气流速大，压强小，小于外界大气压，在气压差的作用下天然气不会从进口处外泄。
[3]天然气燃烧过程中，放出热量，化学能转化为内能。
【小问2详解】
[1]物质由气态变为液态叫做液化。水沸腾后，打开锅盖，会出现大量“白雾”，这是水蒸气接触周围的冷空气或低温物品液化形成的小水滴。
[2]为了煮熟饺子，一般需要点3次凉水，每次点凉水后，水温降低，锅中的水就停止沸腾，持续加热一段时间，水再次沸腾，说明水的沸腾条件是达到沸点且持续吸热。
【小问3详解】
煮熟的饺子香气四溢是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，这种运动叫做分子热运动。
【小问4详解】
[1]水的质量为
则水吸收的热量为
[2]天然气放出的热量为
五、计算题（满分18分，共2题）
23. 我国自主研发的“奋斗者”号全海深载人潜水器成功下潜马里亚纳海沟，坐底深度约10900米，创下世界纪录。潜水器采用高强度钛合金外壳，底部装有可抛弃的压载铁。已知潜水器在悬浮状态时，总排水量约40t；观察窗为圆形，直径120mm；海水密度取，。
（1）当潜水器下潜至10000m深度时，观察窗受到的海水压强是多少？此时海水对观察窗的压力约为多少？
（2）若潜水器悬浮时抛掉1.0t的压载铁，潜水器开始上浮（忽略水的阻力），此时潜水器受到的合力大小是多少？潜水器上浮1000m过程中克服重力做多少功？
【答案】（1），1.16×106N
（2）1.0×104N，3.9×108J
【解析】【小问1详解】
当潜水器下潜至10000m深度时，观察窗受到的海水压强是
观察窗的面积为
此时海水对观察窗的压力约为F=pS=1.03×108Pa×1.1304×10-2m2=1.16×106N
【小问2详解】
潜水器悬浮时，受到的浮力为F浮=G排=m排g=40×103kg×10N/kg=4×105N
潜水器的重力为G艇=F浮=4×105N
悬浮时抛掉1.0t的压载铁，压载铁的重力为G抛=m抛g=1.0×103kg×10N/kg=1.0×104N
潜水器受到的合力F=F浮-(G艇-G抛)=G抛=1.0×104N
潜水器上浮1000m过程中克服重力做的功为W=G′h=（G艇-G抛）h=（4×105N-1.0×104N）×1000m=3.9×108J
24. 小明在新学校宿舍前发现有风光互补路灯，如图甲所示。它既可以通过太阳能电池板独立发电并储存在蓄电池内，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池内，还可以两者同时发电并将电能储存在蓄电池内，蓄电池晚上供LED路灯照明时使用，这种型号风光互补路灯技术参数如表，其中光电转换效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。路灯的控制电路图如图乙所示，其中是电磁铁的电阻，阻值很小可以忽略；滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样；是一个光敏电阻，与照度E之间的关系如图丙所示，“照度”是反映光照强度的一种物理量，用E表示，国际单位为勒克斯（Lx）。
（1）图乙中，当早上天色渐亮，照度增大时，光敏电阻阻值______，控制电路电流达到一定数值，衔铁被电磁铁吸下，衔铁上的动触点就会与静触点______（选填“A”或“B”）吸合；
（2）该型号LED路灯正常工作时的电阻是多少；
（3）当阳光照到电池板表面每平方米的功率为400W时，利用太阳能板发电10h产生的电能可供该型号LED路灯正常工作多长时间；
（4）电路中只有蓄电池2工作时，滑动变阻器滑片调至一定阻值保持不变，当光照度从1Lx升高至1.5Lx时，通过光敏电阻的电流变化了30mA。求此时滑动变阻器的电功率；
（5）小明了解到学校的每盏风光互补路灯总成本约1000元，安装后使用就可不交电费；如果使用相同功率普通的LED路灯，每盏价格约200元，用电价格约为0.6元/度。小明估算风光互补路灯的大约7学年才能回本。如果要缩短风光互补路灯回本时间，请你运用物理所学的知识或科学方法，提一个可行建议：______。
【答案】（1）减小 B
（2）
（3）
（4）0.45W （5）见详解
【解析】【小问1详解】
[1][2]由图丙可知，光敏电阻的特性是：照度越大，阻值越小。因此当照度增大时，光敏电阻阻值减小。早上照度增大时，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，此时应切换到给蓄电池充电状态，故动触点与静触点B吸合。
【小问2详解】
已知路灯的额定电压，额定功率，由功率计算公式可得，LED路灯正常工作时的电阻
【小问3详解】
太阳能电池板面积为，每平方米接收功率为400W，光电转换效率15%，则转换后的电功率
太阳能板发电时间
10h产生的电能
由可得LED路灯正常工作多长时间
【小问4详解】
蓄电池2电压 ①
由图乙可知，滑动变阻器​与光敏电阻串联。由图丙可知，与照度之间成反比例关系，当光照度为时，此时光敏电阻的阻值为 ②
当光照度升高时，由反比例函数的性质可得，此时光敏电阻的阻值为 ③
已知当光照度从1Lx升高至1.5Lx时，通过光敏电阻的电流变化了 ④
由欧姆定律可得 ⑤
将①②③④代入⑤可解得
由欧姆定律可得，此时电路的电流
滑动变阻器的电功率为
【小问5详解】
可以提高太阳能电池板的光电转换效率，由前面计算可知，光电转换效率影响着太阳能板发电的多少，效率提高，相同光照条件下产生的电能增多，可供路灯工作的时间延长，从而减少风光互补路灯的回本时间；或者降低风光互补路灯的制造成本，也能缩短回本时间。实验次数
蜡烛到平面镜距离/cm
像到平面镜距离/cm
1
2
3
…
实验序号
①
②
③
④
⑤
探头浸入水中深度h/cm
10.0
15.0
20.0
15.0
15.0
探头朝向
向下
向下
向下
向上
向侧面
U形管两侧液面高度差
10.5
14.5
19.5
14.5
14.5
LED路灯
太阳能电池板
风力发电机
蓄电池
1
2
额定电压
12V
电池板面积
最大限制风速
10m/s
蓄电池容量
400Ah
24Ah
额定功率
72W
光电转换效率
15%
最大输出功率
320W
额定电压恒定
12V
6V