2026年山东省德州市庆云县九年级第二次练兵考试九年级物理试题（含解析）中考模拟

这是一份2026年山东省德州市庆云县九年级第二次练兵考试九年级物理试题（含解析）中考模拟，共5页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1. 生活中处处是物理，留心观察皆学问。对需测量的物理量进行评估，是科学探究的基本技能之一，下列估测错误的是（ ）
A. 家用冰箱正常工作的电流大约
B. 房间舒适的温度大约
C. 将一枚鸡蛋从地上举到头顶，做功大约1 J
D. 成年人正常的步行速度约为
【答案】A
【解析】
【详解】A．家用冰箱的功率一般在200W左右，家庭电路电压为220V，根据计算得电流约为，故A错误;
B．人体感觉舒适的环境温度低于人体正常温度，范围为18∘C~25∘C ，故B正确；
C．一枚鸡蛋质量约0.05kg，重力
从地面举到头顶的高度约2m，做功，故C正确；
D．成年人正常步行速度约1.1m/s，换算单位得，故D正确。
本题要求选估测错误的，故选A。
2. 如图，是中国古代的一些古典乐器。下列关于声现象的说法正确的是（ ）
A. 拨动琵琶粗细不同的琴弦，发出声音的音调不同
B. 用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同
C. 吹箫时按压不同位置的气孔，可以改变声音的速度
D. 用三种乐器在演奏同一乐曲时，发出声音的音色是相同的
【答案】A
【解析】
【详解】A．弦发出的声音的音调与它的粗细、长短、松紧有关，拨动琵琶粗细不同的琴弦，发出声音的音调不同，故A正确；
B．用大小不同的力敲击同一个编钟，编钟振幅不同，发出声音的响度不同，故B错误；
C．吹箫时按压不同位置的气孔，可以改变声音的音调，不能改变声音的速度，故C错误；
D．声音的音色由发声体的材料、结构决定，用三种乐器在演奏同一乐曲时，发出声音的音色是不同的，故D错误。
故选 A。
3. 秋冬季节，戴眼镜的同学从室外进入温暖的教室，镜片会立即起雾；夏天，冰棒放在空气中会冒“白气”，下列说法正确的是（ ）
A. 镜片上的雾是室外冷空气汽化形成的小水滴
B. 冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
C. 雾的形成过程需要吸收热量，使镜片温度降低
D. “白气”的形成过程属于汽化现象，需要放热
【答案】B
【解析】
【详解】A.镜片上的雾是室内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是冷空气汽化，故A错误；
B.冰棒温度远低于室温，冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B正确；
C.雾是液化形成的，液化过程放出热量，不是吸热，故C错误；
D.“白气”的形成是液化现象，不是汽化，液化放热，故D错误。
故选B。
4. 以下生活场景与其对应的物理原理解释错误的是（ ）
A. 近视眼镜矫正视力——光的折射
B. 皮影戏成像——光的直线传播
C. 岸边的树在水中的倒影——光的折射
D. 照相机拍照——光的折射
【答案】C
【解析】
【详解】A．近视眼镜是凹透镜，利用凹透镜对光线的折射作用矫正视力，故A正确；
B．皮影戏的影是光沿直线传播，被不透明皮影挡住后形成暗区，故B正确；
C．岸边树在水中的倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故C错误；
D．照相机镜头是凸透镜，利用凸透镜折射成像的原理拍照，故D正确。
本题要求选择错误选项，故选C。
5. 2026年杭州亚运会期间，运动员佩戴的智能计时芯片通过赛道旁的磁感应线圈时，芯片内的线圈会产生感应电流，实现精准计时。其工作原理与下列设备相同的是（ ）
A. 电磁继电器B. 电铃C. 动圈式话筒D. 电吹风机
【答案】C
【解析】
【详解】运动员佩戴感应芯片通过起点和终点时，芯片里的线圈就会产生电流，属于电磁感应现象。
A．电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故A不符合题意；
B．电铃的工作原理是电流的磁效应，与感应芯片原理不同，故B不符合题意；
C．动圈式话筒是把声信号转化为电信号的装置，是利用电磁感应原理制成的，故C符合题意；
D．电吹风机内部的电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理，故D不符合题意。
故选C。
6. 2026年我国“嫦娥七号”探测器计划着陆月球南极，开展水资源探测任务，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器从地球升空过程中，其质量保持不变
B. 探测器在月球表面静止时，只受月球的吸引力
C. 探测器在月球表面行驶时，以地球为参照物，探测器是静止的
D. 探测器着陆月球时，动能增大，重力势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．质量不随物体位置的变化而变化，探测器从地球升空过程中，质量不变，故A正确；
B．探测器在月球表面静止时，受到月球的吸引力和月球的支持力，故B错误；
C．探测器在月球表面行驶时，以地球为参照物，探测器相对地球的位置不断变化，即探测器是运动的，故C错误；
D．探测器着陆月球时，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，故D错误。
故选A。
7. 如图甲是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，乙图是其内部电路图（电源电压恒定），两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧水平的高低。下列与测量仪有关的说法正确的是（ ）
A. “显示器”是电压表
B. 柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
C. 柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路中的长度更长
D. 电阻R在电路中会消耗电能，为了节约电能，可以将R去掉
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图乙可知，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故A错误；
B．由图乙可知，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律可得，电路中的电流较小，故B正确；
C．由图乙可知，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，故C错误；
D．由图乙可知，若去掉R，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，因此为了保护电路，不能将R去掉，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，两个底面积和质量都相同的容器甲和乙静置于水平地面上，将同一小球分别放入装有不同液体A、B的这两个容器中，小球静止时两容器内液面恰好相平。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球受到的浮力F浮甲pB，又因为容器的底面积相同，由可知，F甲˃F乙，故C错误；
D．由C选项可知，液体对容器底部的压强pA > pB，两容器底面积相同，由公式F=pS可知，两种液体对容器底部的压力F甲˃F乙，由于甲的开口大，有一部分液体压在了容器侧壁，液体对容器底的压力小于重力，乙容器为柱形容器，乙中液体对容器底的压力等于重力，所以甲中液体和物体的总重力大于乙中物体和液体的总重力，又因为容器质量相同，所以甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，根据知，两个容器对水平地面的压强p甲>p乙，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，闭合开关后灯泡不亮，用测电笔测试a、b、c时氖管均发光，测试d时氖管不发光，则电路中可能存在的故障是（ ）
A. 保险丝断路B. 灯泡断路C. bc间断路D. cd间断路
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关后，用测电笔接触a、b、c时氖管发光，说明a、b、c都与火线相通，当接触d点时，氖管不发光，说明d点与火线断开，则电路故障可能是cd间断路。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10. 小强利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”．下列说法正确的是（ ）
A. 使用压强计前，若U形管两侧液面已有高度差，应将右侧高出部分的液体倒出
B. 对比乙、丙两图可知：同种液体的压强随深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状
C. 保持丙图中探头位置不变，加入浓盐水后U形管液面高度差变大，可直接得出“液体密度越大，内部压强越大”的结论
D. 探究液体压强与密度的关系时，只需改变液体种类、无需控制其他变量
【答案】B
【解析】
【详解】A． 使用压强计前若U形管两侧液面存在高度差，说明软管内气压与大气压不等。正确操作应是取下软管重新安装，使两侧液面上方气压均等于大气压，从而保证初始液面齐平。故A错误；
B．乙、丙两图液体种类相同，丙图探头深度更大，U 形管液面高度差更大，说明同种液体压强随深度增大而增大；拦河大坝下部承受水压更大，所以上窄下宽，故B正确；
C．加入浓盐水后，探头深度和液体密度都发生了变化，没有控制深度不变，不符合控制变量法要求，不能直接得出结论，故C错误；
D．根据控制变量法，探究液体压强与密度的关系时，必须控制探头深度相同，只改变液体种类，故D错误。
故选B。
11. 一款运动手环具备两种启动模式：长按触摸键（手动开关）启动开机，剧烈运动（震动开关）自动开机：为了省电，待机30分钟后，锁定开关会自动断开，进入关机状态。若用灯亮起表示手环开机，符合上述要求的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两种开机方式：手动开关S1和震动开关S2，只要其中一个闭合，手环就能开机（灯L亮起），因此S1和S2必须是并联关系。关机逻辑：待机30分钟后，锁定开关S3自动断开，手环关机（灯L熄灭）。说明S3控制整个电路的通断，必须在干路上，且是串联在电路中的。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12. 建设居民楼雨水蓄水系统是苏州海绵城市建设项目之一，图甲是小明设计的地下蓄水池水位监测系统原理图，电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是竖直放置的长条形电阻片，金属滑杆可随浮子在竖直方向上下移动，与组成滑动变阻器（最大阻值为），当电流表的示数达到某一数值时水位达到警戒值，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 当水位升高时，电流表的示数变小
B. 该电路的电源电压是6 V
C. 当水位在之间变化时，电路总功率的变化范围为
D. 当水位达到警戒水位时，滑动变阻器消耗的电功率达到最大值
【答案】C
【解析】
【分析】根据电路原理和欧姆定律，分析水位变化对电路中电流、电压的影响，运用数学工具辅助计算，得出电路总功率的变化以及滑动变阻器的功率最大值。
【详解】A．由图乙可知，水位升高，电阻减小，电流表示数应增大，故A错误；
B．由图丙可知，当电流表示数为时，滑动变阻器阻值为0，电路中只有，此时两端电压就为电源电压
当电流表示数为时，电阻与串联，此时有
解得，，故B错误；
C．根据数学一次函数知识可得，当警戒水位为190cm时，电阻，此时总电阻为
则电路中电流为
电功率为
当警戒水位为175cm时，总电流为，总功率为
故电路总功率的变化范围为，故C正确；
D．变阻器的电功率为
由数学知识可知，当时，即警戒水位为185cm时，变阻器电功率最大，故D错误。
故选C。
二、填空与作图题：本大题共6个小题，填空每空1分，作图1分，共14分。
13. 6G通信所用的毫米波、北斗导航系统的无线电波，与可见光、微波一样，都属于________（选填“电磁波”或“声波”）；这类波可在真空中传播，________（选填“需要”或“不需要”）介质，是实现太空通信的核心载体。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 不需要
【解析】
【详解】电磁波包含无线电波、微波、可见光、毫米波等多种类型，声波属于机械波，无法在真空中传播。
电磁波的传播特性是可以在真空中进行，不需要依赖介质，这一特性使其能成为太空通信的核心载体。
14. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的春，“横木穿插头，雄嘴为铁，足踏其末而春之”，如图甲所示，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力和摩擦，此时堾属于______（选填“省力““等臂”或“费力”）杠杆，为了省力些，可将脚踩点适当______（选填“远离”或“靠近”）O点。
【答案】 ①. 费力 ②. 远离
【解析】
【详解】[1]由图可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线引垂线，可得阻力臂L2，同理可知动力臂为L1，堾在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
[2]如果想省力些，在阻力臂、阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，需要增大动力的力臂，所以脚踩点适当远离O点。
15. 用燃气灶将质量为、初温为的水加热至，水吸收的热量为________；若燃气灶的热效率为40%，则需要完全燃烧________g的天然气（，）。
【答案】 ①. ②. 40
【解析】
【详解】水吸收的热量Q吸=c水mt−t0=4.2×103J/kg·°C×2kg×(100°C−20°C)=6.72×105J
天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸η=6.72×105J40%=1.68×106J
天然气的质量m气=Q放q天然气=1.68×106J4.2×107J/kg=0.04kg=40g
16. 智能扫地机器人重为10 N，在水平地面上匀速清扫时，受到的摩擦力为，则机器人受到的水平驱动力大小为________；若增大机器人清扫功率，驱动力变为6 N，此时机器人受到的摩擦力将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 4 ②. 不变
【解析】
【详解】机器人在水平地面上匀速清扫时处于平衡状态，水平方向上的驱动力与摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡条件F=f=4N 。
滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度决定。当驱动力变为6 N 时，机器人对地面的压力（等于自身重力）、接触面粗糙程度均未发生变化，所以机器人受到的摩擦力将不变。
17. 新型节能变频电风扇铭牌标有“220 V 33 W”字样，其正常工作时的电流为________；若正常工作2 h，消耗的电能为________J，相比传统电风扇节能率可达30%以上。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】由题意可知，电风扇正常工作时的电流I=PU=33W220V=0.15A
电风扇工作的时间t=2h=7200s
消耗的电能W=Pt=33W×7200s=2.376×105J
18. 如图所示，起重机以1 m/s 的速度将重1500N的货物匀速提升4 s，穿过滑轮的钢丝绳中拉力 F为600N，则此过程中，有用功为________ ，拉力的功率为________W； 若改用2m/s 的速度提升重物，则该起重机的机械效率将 ________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. ③. 不变
【解析】
【详解】[1]物体升高的高度为
拉力做的有用功为
[2]由图知，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
[3]起重机的机械效率为
可见，它的机械效率与提升重物的速度无关，所以，若改用2m/s 的速度提升重物，则该起重机的机械效率将不变。
三、实验探究题：本大题包括4个小题，共22分。
19. 小东发现汽车的前挡风玻璃一般都是倾斜的，又联想到在窗户玻璃上看到自己的像的情境，猜想汽车前挡风玻璃倾斜的设计可能与平面镜成像有关，展开了如下实验。
（1）小东将与蜡烛A完全相同的________（选填“点燃”、“未点燃”）的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，观察到它与蜡烛A的像完全重合，说明像与物体大小________；
（2）为了使像更清晰、结果更准确，实验中还需要注意选用玻璃比较________（选填“厚”、“薄”），实验环境________（选填“明亮”、“较暗”）；
（3）如图乙，小东模拟汽车的前挡风玻璃，将玻璃板向蜡烛A倾斜后，原来①所示观察角度看不到像，小东应改用________（选填“②”、“③”）所示角度观察。由此得出结论，汽车的前挡风玻璃倾斜后，会使车内物体的像________（选填：“偏高”、“偏低”）。不会影响驾驶员视线。
【答案】（1） ①. 未点燃 ②. 相等
（2） ①. 薄 ②. 较暗
（3） ①. ③ ②. 偏高
【解析】
【小问1详解】
平面镜成像实验中，为了避免干扰像的观察，蜡烛B需要保持未点燃；当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜成像中，像与物体的大小相等。
【小问2详解】
玻璃板的两个面都会反射成像，会形成两个重叠的像干扰实验，因此需要选用薄玻璃板；较暗的环境下，蜡烛的像对比度更高、更清晰，实验结果更准确，因此选较暗环境。
【小问3详解】
根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的规律，玻璃板向左倾斜后，蜡烛的像会偏向上方，因此原来水平的①角度看不到像，需要改用③观察；对应汽车前挡风玻璃的设计，倾斜后会使车内物体的像偏高，不会影响驾驶员观察前方路面的视线。
20. 德州扒鸡是山东德州著名特产，传统工艺中，鸡汤的密度直接影响扒鸡入味与口感。某物理兴趣小组为探究鸡汤密度，利用天平和量筒进行测量，请完成下列问题：
（1）图甲是测量质量前，小明调节天平在水平位置平衡时的操作，其中错误之处是：________；当他改正错误后，要使天平在水平位置平衡，应向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母；
（2）小明先测出烧杯和适量鸡汤的总质量为________（如图乙所示）；将部分鸡汤倒入量筒，量筒中鸡汤体积如图所示；再测出烧杯和剩余鸡汤总质量为。
（3）则鸡汤密度为________。
（4）小明在实验过程中不小心将量筒打碎了，同组的小丽认为不用量筒也能测量出鸡汤的密度、她取来两个完全相同的烧杯和适量的水，请你帮她设计了实验步骤。
①调好天平，测空烧杯质量；
②一烧杯装适量水，测总质量；
③另一烧杯装________的鸡汤，测总质量；
④鸡汤密度表达式________（水的密度已知，用表示）
【答案】（1） ①. 调平前游码未移到标尺左端零刻度线处 ②. 右
（2）77 （3）
（4） ①. 与水等体积 ②.
【解析】
【分析】
【小问1详解】
天平使用前，为了减小测量误差，使测量结果更准确，应先将天平放在水平台面上，然后将游码归零，最后调节平衡螺母使天平在水平位置平衡，图中调节平衡螺母前，未将游码归零。
游码归零后，会使天平左盘较重，指针向左偏，要使天平在水平位置平衡，此时应向右调节平衡螺母。
【小问2详解】
图乙中，砝码的质量为75g，标尺分度值为0.2g，游码对应2g，所以烧杯和鸡汤的总质量为77g。
【小问3详解】
图丙中，量筒的分度值为1mL，液面对应30mL刻度线，因此鸡汤的体积为
倒入量筒内鸡汤的质量为m=77g−45.5g=31.5g
鸡汤的密度为ρ=mV=31.5g30cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3
【小问4详解】
另一杯装与水等体积的鸡汤，这样水的体积就等于鸡汤的体积，由步骤①②可得水的体积，也就是鸡汤的体积为V鸡汤=V水=m水ρ水=m1−m0ρ水
由步骤①③鸡汤的质量为
则鸡汤的密度为ρ=m2−m0V鸡汤=m2−m0m1−m0ρ水=m2−m0m1−m0ρ水
21. 小明用如图1所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
（1）实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块。本实验的原理是_________________；
（2）分析序号1、2、3三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系式是_____________；
如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为________三组数据进行分析；
（3）分析图2拉力与时间的关系图可知：________。
A. 要让木块从静止到运动至少要2.0 N的拉力
B. 如果测力计示数为，木块一定处于静止状态
C. 时间内，滑动摩擦力为2.0 N
D. 时间内，木块做减速运动。
【答案】（1）二力平衡
（2） ①. f=0.3F ②. 1、4、5 （3）C
【解析】
【小问1详解】
在实验中弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡原理，这是为了使拉力大小与滑动摩擦力成为一对平衡力，二者大小相等。
【小问2详解】
由数据知，压力增大几倍，滑动摩擦力便增大为原来的几倍，所以摩擦力与压力成正比，设f＝kF ，当F＝6N 时，f＝1.8N ，则可解得k＝0.3 ，所以关系式为：f＝0.3F 。
1、4、5三组实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
【小问3详解】
A．0−t1时间内木块处于静止状态，由此可知当时间为t1时，物体由静止变成运动，所以要使木块由静止开始运动，至少要2.3N的水平拉力，故A不符合题意；
B．由图像知，t2之后木块做匀速直线运动，此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即F＝f＝2N 。如果实验时木块所受的拉力是2N，木块可能静止（还没拉动）、可能匀速运动，故B不符合题意；
C．滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，t1时间后木块开始运动，此时受到的摩擦力与t2之后摩擦力相等为2N，故C符合题意；
D．t1−t2时间段内，水平方向拉力F大于摩擦力f，所以物体仍做加速运动，故D不符合题意。
故选 C。
22. 小明在2025春晚上看到机器人能够长时间灵活工作，对此他感到十分好奇。通过查阅资料，他发现该机器人采用了一种创新的“分布式电池系统”：在躯干装有主电池，同时在每个关节内置了微型辅助电池组（可视为内阻极小的理想电源）。这种设计不仅优化了结构，还能在机器人突然需要大功率（如快速举起重物）时，由关节电池快速提供瞬时电流，减少对主电池的冲击。为了进一步理解其原理，小明着重探究了“该移动电源的输出功率与外接电阻的关系”，已知电源输出电压恒定，实验器材有：该移动电源、滑动变阻器（规格“50Ω 1A”）、定值电阻若干（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）该兴趣小组设计电路原理图如图所示。经检查发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）闭合开关后，移动滑片，当接入定值电阻时，电压表示数为，此时充电宝的输出功率为________W
（3）依次更换不同阻值的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数始终保持不变，记录每次的电阻值和电流值，计算对应的输出功率。根据数据绘制的P-R图像如图所示，由图像可知：当电压一定时，随着外接电阻的增大，充电宝的输出功率变化特点是________。
（4）实验中，若将定值电阻更换为20Ω，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到5V，可能的原因是________。
（5）为保护电路元件，小组应先估算电路中的安全参数。若移动电源输出电压恒为10V，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，他们计划先从最小的5Ω定值电阻开始实验。
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至________端。这样做的目的是保护电路元件（防止电流过大损坏电源、电流表或定值电阻）的作用。
②经计算，为确保所有器材安全，在接入5Ω电阻时，滑动变阻器接入电路的最小阻值应不低于________Ω。
【答案】（1） （2）2.5
（3）一直减小 （4）滑动变阻器的最大阻值太小，无法分得足够的电压
（5） ①. 最左 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器接入电路时，遵循“一上一下”的连接原则，因此连接滑动变阻器的接线柱的导线出现错误，在电路图中连接滑动变阻器上接线柱的两条导线任选一条打错，故修改实物图如下：
【小问2详解】
充电宝的输出功率为P=U2R=5V210Ω=2.5W
【小问3详解】
根据可知，U不变，R越大，P越小，由P-R图像可以看出，当电压一定时，随着外接电阻的增大，充电宝的输出功率一直减小。
【小问4详解】
实验中，要探究移动电源的输出功率与外接电阻的关系，需要保持外界电阻两端电压不变，根据串联电路的分压原理和串联电路的电压特点，输出电压恒定时，滑动变阻器两端电压也保持不变，则有URU滑=RR滑
若滑动变阻器的最大阻值过小，即使滑片移到阻值最大处，滑动变阻器分得的电压也不足，导致定值电阻两端电压无法降低到目标值5V。
【小问5详解】
闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值，结合修改后电路，则滑片应移至最左端。
当滑动变阻器阻值最小时，串联电路中的总电阻最小，电路电流最大，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，当电路电流为1A时，电路中的总电阻为R总=UImax=10V1A=10Ω
则滑动变阻器接入电路的最小电阻为R滑min=R总−R=10Ω−5Ω=5Ω
四、综合应用题：本大题包括3小题，共21分。解答时应写出必要的文字说明，公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
23. 某工地投入一批新能源电动挖掘机参与城市基建，响应“双碳”目标、柴油热值q=4.0×107 J/kg，g=10 N/kg。
（1）电动机工作时，主要将电能转化为________能；
（2）挖掘机一次作业将质量为的土方匀速提升高度、若电动机消耗的电能是克服土方重力做功的1.25倍，求一次作业电动机消耗的电能；
（3）若完成相同作业，电动挖掘机消耗的电能，等效于传统柴油挖掘机耗油量的60%。该工地每天作业12次，每年工作250天。已知每燃烧1 kg柴油排放3.3 kg二氧化碳，则电动挖掘机每年可减少排放二氧化碳多少吨?
【答案】（1）机械 （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电动机工作时，消耗了电能，挖掘机获得了机械能。因此电动机工作时，主要将电能转化为机械能。
【小问2详解】
克服土方重力做功
电动机消耗电能
【小问3详解】
每年总作业次数
每年总耗电
传统柴油车需油量对应的能量
所需柴油质量
减少排放的质量为
24. 随着人工智能与物联网技术的发展，智能分拣系统已广泛应用于现代物流。某科创小组为快递驿站设计了一款智能重力分拣装置，通过压敏电阻将包裹重力转化为电信号，实现自动分类，有效提升分拣效率。如图甲所示为该装置的简化电路，电源电压恒为，定值电阻，为压敏电阻，当包裹放在压敏电阻上时，其阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。电流表量程为，电压表量程为。
（1）闭合开关，当未放包裹时，电压表的示数为多少？
（2）在保证电路安全的情况下，该装置所测包裹的最大重力为多少？此时消耗的电功率是多少？
（3）若想扩大该装测量的范围，请提出一种改进方案：________。
【答案】（1）1.2V
（2）600N，5.4W
（3）换用阻值更小的定值电阻；或换用量程更大的电压表或电流表；或串联一个适当的定值电阻。
【解析】
【24题详解】
未放包裹时，压力，由图乙可知压敏电阻阻值R=45Ω
由电路图知与串联，总电阻为R总=R+R0=45Ω+5Ω=50Ω
由欧姆定律，电路电流为I=UR总=12 V50Ω=0.24 A
电压表测定值电阻两端电压，示数为UR=IR=0.24 A×5Ω=1.2 V
【25题详解】
由题意知，重力越大，压力F越大，R阻值越小，电路电流越大；
而电流表量程为，电压表量程为，则要保证电路安全，电路中电流最大为Imax=0.6A ，定值电阻两端最大电压为U0max=3V
电流不超过电流表量程0.6A，电压表示数不超过电压表量程3V， 当电压表达到最大示数U0max=3V 时，电路电流为 Imax=U0maxR0=3V5Ω=0.6A
刚好等于电流表最大量程，因此最大电流为0.6A，此时电路总电阻为
而定值电阻，此时压敏电阻阻值为
此时压敏电阻两端电压为UR=IR=0.6A×15Ω=9V
由图乙知，R=15Ω 时，压力F=600N ，即最大重力G=600N
此时R的电功率为PR=URImax=9V×0.6A=5.4 W
【26题详解】
扩大测量范围即能测更大的重力，对应更小的R，可换用阻值更小的定值电阻；或换用量程更大的电压表或电流表；或串联一个适当的定值电阻。
25. 五一期间，淑君全家驾驶新能源纯电动汽车从青岛出发，沿威青高速前往威海景区自驾游玩，全程约240 km，高速路段限速，沿海路段部分区域限速，出行途中，车载导航通过电磁波传递路线信息，车载冰箱为家人保鲜水果，汽车空调制热系统持续工作，保障车内温度适宜；沿途可见道路旁的反光标识（利用光的反射提醒车辆）、高速路口的测速摄像头，服务区内设有快慢充新能源充电桩，同时配备燃油汽车加油站，满足不同车辆需求。结合物理知识完成以下问题（g取，水的比热容c水，汽油的热值）。
（1）如图甲是汽车爬坡时的情景，乙图是模型图，请在乙图画出汽车对斜坡的压力。
（2）下列关于此次出行的物理判断，正确的是（ ）
A. 汽车在高速路段匀速行驶时，牵引力与阻力是一对相互作用力
B. 道路旁的反光标识利用光的折射原理，增强夜间可视性
C. 高速路口的测速摄像头拍摄车辆时，利用凸透镜成倒立、缩小的实像
D. 新能源汽车充电时，将机械能转化为电能储存起来
（3）若汽车在全程行驶中保持的平均速度，忽略中途进服务区休息、充电的时间，求从青岛到威海的行驶时间（结果保留一位小数）；
（4）该款新能源纯电动汽车的官方百公里耗电量为（即行驶消耗18度电），此次从青岛到威海的全程行驶耗电多少度?若这些电能全部转化为汽车行驶的机械能；求汽车行驶过程中受到的牵引力为多少；
（5）若此次出行换成同型号燃油汽车，行驶全程的油耗为（汽油完全燃烧），已知该燃油汽车的热机效率为25%，求燃油汽车行驶全程牵引力做的有用功；
（6）结合此次出行场景，简要说明新能源汽车相比燃油汽车的一个优点（从物理能量转化角度分析）。
【答案】（1） （2）C
（3）2.7 h
（4）43.2 kW⋅h ，
（5）
（6）新能源汽车能量转化环节少（电能→机械能），效率高，无尾气排放，更环保。
【解析】
【25题详解】
压力作用点在斜坡接触面上，方向沿垂直斜面向下。
【26题详解】
A．汽车匀速行驶时，牵引力和阻力都作用在汽车上，是一对平衡力，故A错误；
B．反光标识利用光的反射原理工作，故B错误；
C．测速摄像头成像原理和照相机一致，利用凸透镜成倒立、缩小的实像，故C正确；
D．新能源汽车充电时，将电能转化为化学能储存，故D错误。
故选C
【27题详解】
行驶时间t=sv=240 km90 km/h≈2.7 h
【28题详解】
全程耗电量W=18 kW⋅h/100 km×240 km=43.2 kW⋅h=1.5552×108 J
牵引力F=Ws=1.5552×108 J240×103 m=648 N
【29题详解】
汽油完全燃烧放热Q放=mq=8 kg×4.6×107 J/kg=3.68×108 J
有用功W有=ηQ放=25%×3.68×108 J=9.2×107 J
【30题详解】
略序号
木块放置情况
木板表面情况
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
平放
木板
6
1.8
2
平放
木板
8
2.4
3
平放
木板
10
3.0
4
平放
木板上铺棉布
6
2.4
5
平放
木板上铺毛巾
6
3.6