2026年辽宁省本溪市初中学业水平考试第二次模拟考试 物理试卷（含解析）

这是一份2026年辽宁省本溪市初中学业水平考试第二次模拟考试 物理试卷（含解析），共30页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
第一部分 选择题（共18分）
一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1. 本溪桓仁五女山是著名的旅游景区，游客在观景台对着山谷大喊，常会听到回声。大喊可以（ ）
A. 提高声音的音调B. 增大回声的速度
C. 增大声音的响度D. 减弱声音的分散
【答案】C
【解析】
【详解】A．音调由发声体振动的频率决定，大喊时发声频率不变，音调不会改变，故A不符合题意；
B．声速（回声的速度）只和介质种类、环境温度有关，此处环境不变，声速不变，故B不符合题意；
C．响度由发声体的振幅决定，大喊时发声振幅变大，会增大声音的响度，故C符合题意；
D．大喊不能改变声音的分散程度，故D不符合题意。
故选C。
2. 本溪特色小吃“烤豆皮”在烤制过程中，香气四溢，远远就能闻到。下列关于这一现象说法正确的是（ ）
A. 香气四溢是扩散现象
B. 温度高低不影响香气扩散的快慢
C. 若温度降到0℃以下，不会发生扩散现象
D. 烤制过程主要是通过做功改变了“豆皮”的内能
【答案】A
【解析】
【详解】A．香气四溢是豆皮的香气分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，属于扩散现象，故A正确；
B．温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快，温度会影响扩散快慢，故B错误；
C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，因此即使温度降到0℃以下，仍然会发生扩散现象，故C错误；
D．烤制过程中，豆皮通过吸收火焰的热量升高温度，是通过热传递改变内能，故D错误。
故选A。
3. 2026年3月，北京大学邹如强教授团队研发出一种新型智能调温纤维。这种纤维中嵌入了一种晶体相变材料，其原理是：当外界温度升高时，材料内部的相变物质从固态变为液态；当温度降低时，材料内部的相变物质从液态变为固态，从而实现智能调温。下列关于相变材料说法正确的是（ ）
A. 从固态变为液态时，需要放出热量
B. 从液态变为固态是凝华现象
C. 从固态变为液态是液化现象
D. 从液态变为固态过程，温度保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．物质从固态变为液态是熔化过程，熔化需要吸收热量，故A错误；
B．物质从液态变为固态是凝固过程，故B错误；
C．物质从固态变为液态是熔化过程，故C错误；
D．由题意可知该材料是晶体，晶体在凝固（液态变为固态）过程中，温度保持不变，故D正确。
故选D。
4. “柳条搓线絮搓棉，搓够千寻放纸鸢。消得春风多少力，带将儿辈上青天。”关于诗中放风筝、搓线的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 风筝随风摆动是力改变了物体的形状
B. 风筝加速上升时，受到的合力为零
C. 搓线时用力捏紧棉线，是通过增大压力来增大摩擦
D. 风筝脱手后继续向上运动，是因为受到惯性力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．风筝随风摆动，运动状态不断发生改变，说明力改变了物体的运动状态，故A错误；
B．风筝加速上升时运动状态改变，不是平衡状态，合力不为零，故B错误；
C．搓线时用力捏紧棉线，是在接触面粗糙程度不变的情况下，通过增大压力来增大摩擦，故C正确；
D．惯性是物体本身固有的性质，不是力，不能表述为“受到惯性力的作用”，风筝脱手后继续运动是因为具有惯性，故D错误。
故选C。
5. 我国最新研制的使用碲化铋半导体制作的柔性热电材料薄膜，可以实现通过人体散发的热量为智能装备持续供电。一块0.3mm厚，面积100cm2的柔性热电薄膜质量为3g。关于该半导体材料，下列说法正确的是（ ）
A. 导电性能与铜导线相同
B. 密度为1g/cm3
C. 为智能设备供电时转化效率可达到百分之百
D. 供电时把电能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】A．该材料是半导体，半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，铜是良导体，该材料导电性能远弱于铜导线，故A错误；
B．热电薄膜厚度，体积
因此热电薄膜密度，故B正确；
C．任何能量转化过程都存在能量损耗，转化效率不可能达到100%，故C错误；
D．该供电过程利用人体散发的热量发电，是将内能转化为电能，不是电能转化为内能，故D错误。
故选B。
6. 生活中的很多现象都包含了凸透镜成像的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 眼睛在看远处物体时，晶状体对光的折射能力会变强
B. 用照相机给小的物体拍照时，应把物体放在镜头的一倍和二倍焦距之间成放大的像
C. 制作望远镜时，应调节物镜和目镜的距离，使物镜的像成在目镜的焦距以外
D. 远视眼佩戴凸透镜矫正时，凸透镜的作用是提前会聚光，帮助眼睛在视网膜上成清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】A．人眼观察远处物体时，根据凸透镜成实像“物远像近”的规律，成像距离会变小，因此晶状体会变薄，对光的折射能力会变弱，使成像距离适当增大，得以成在视网膜上，故A错误；
B．照相机的成像原理是物体放在镜头的二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故B错误；
C．望远镜的目镜相当于放大镜，需要让物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内，才能再次放大成像，故C错误；
D．远视眼的成因是晶状体折射能力偏弱，近处物体的像成在视网膜后方，而凸透镜对光有会聚作用，佩戴凸透镜可以提前会聚光线，帮助像清晰成在视网膜上，故D正确。
故选D。
7. 随着科技的不断进步，信息和能源对社会的发展越来越重要，下列说法正确的是（ ）
A. 我们的神舟飞船遨游太空时，通过电磁波与地面联系
B. 我们家中的网络是通过光纤中的电流来传递信息的
C. 我们使用的汽油和柴油可以从石油中提取出来，石油是不可再生能源
D. 现在的核电站都是利用核裂变来提供能量发电的
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．太空是真空环境，电磁波可以在真空中传播，神舟飞船遨游太空时通过电磁波与地面联系，故A正确；
B．光纤通信是利用激光（电磁波）来传递信息的，故B错误；
C．汽油和柴油可从石油中提取，石油是经过漫长地质年代形成的，在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C正确；
D．目前核电站都是利用可控的核裂变反应来提供能量发电的，故D正确。
故选ACD。
8. 如图是一种家庭电路配电分支回路的设计方案，下列说法正确的是（ ）
A. 风扇和电热水壶是串联的
B. 照明分支回路中控制电灯的开关应连接在中性线与电灯之间
C. 空调分支回路出现故障而被切断时，其他分支回路不受影响
D. 当某分支回路中的用电器外壳带电后，电流通过保护线流入大地时，该分支回路中的漏电保护器会迅速切断电路
【答案】CD
【解析】
【详解】A．家庭电路中，所有用电器都是并联的，风扇和电热水壶可以独立工作，二者为并联，故A错误；
B．为了保证用电安全，控制电灯的开关应该接在相线（火线）和电灯之间，断开开关后电灯与相线断开，故B错误；
C．家庭电路的各个分支回路是并联连接，因此空调分支回路故障切断后，其他分支回路不受影响，故C正确；
D．当用电器外壳带电漏电时，电流通过保护线流入大地，相线电流大于中性线电流，漏电保护器会迅速切断电路，故D正确。
故选CD。
9. 明明想测量一块石头的密度，如图甲，他找来一个底面积为60cm2的大圆柱形容器将其放在水平桌面上，向其中加入适量的水，再将一个空的底面积为20cm2小圆柱形容器放入其中漂浮；如图乙，将石头放入小容器后，小容器相对杯底向下移动了4cm；如图丙，他将小容器和石头取出后，在小容器中倒入160cm3的水，水面高度为10cm（水密度，g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中水对圆柱形容器底的压强比甲图增加了200Pa
B. 丙图中鹅卵石受到水的浮力为0.4N
C. 石头质量为80g
D. 鹅卵石的密度为3g/cm3
【答案】ABD
【解析】
【分析】石头放入小容器后小容器仍漂浮，则小容器增加的浮力等于石头的重力，结合小容器下移距离、底面积，通过阿基米德原理可求出石头重力，进而得到质量；小容器多排开的水会使大容器液面升高，用增加的排开水的体积除以大容器底面积得到液面升高量，再用液体压强公式计算压强增加量；已知小容器中倒入水的体积和水面总高度，用小容器底面积乘以总高度得到水和石头的总体积，减去水的体积得到石头体积，结合阿基米德原理可求石头受到的浮力；再用密度公式计算密度。
【详解】A．石头放入漂浮的小容器后，总浮力增加量等于石头重力，即ΔF浮=G石​。 小容器相对大容器底下移，水面上升，小容器浸入深度增加量为 ℎ1+Δℎ ，增加的排开水体积满足ΔV排=S小(ℎ1+Δℎ)=S大Δℎ
代入数值60cm2×Δℎ=20cm2×(4cm+Δℎ)
解得Δℎ=2cm=0.02m
水对容器底压强增加量Δp=ρ水gΔℎ=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa ，故A正确；
C．石头放入后，小容器排开水体积增加量为ΔV排=S大Δℎ=60cm2×2cm=120cm3
由ΔF浮=G石=ρ水gΔV排得石头的质量为m石=ρ水ΔV排=1g/cm3×120cm3=120g ，故C错误；
B．丙图中，小容器内倒入水，放入石头后总高度10cm，总体积为V总=S小ℎ=20×10=200cm3
因此石头体积为V石=V总−V水=200cm3−160cm3=40cm3=4×10−5m3
丙图中鹅卵石受到水的浮力为F浮=ρ水gV石=1×103×10×4×10−5=0.4N ，故B正确；
D．鹅卵石的密度为ρ石=m石V石=120g40cm3=3g/cm3 ，故D正确。
故选ABD。
第二部分 非选择题（共62分）
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 天气干燥时，用塑料梳子摩擦头发后，梳子会吸附碎纸屑，由于梳子束缚电子的能力比头发强，摩擦后梳子带______电，摩擦起电的实质是______的转移。
【答案】 ①. 负 ②. 电子
【解析】
【详解】梳子束缚电子的能力比头发强，摩擦后梳子会得到电子，因此带负电。
摩擦起电的过程并没有创造新的电荷，只是电子从束缚电子能力较弱的物体转移到束缚电子能力较强的物体上，电荷的总量始终保持不变，因此摩擦起电的实质是电子的转移。
11. 五一期间小明到河边郊游，看到清澈见底的河水，同伴提醒他注意安全，因为光从水中传播到空气中时会发生____射现象，使水的深度看起来比实际要_____。
【答案】 ①. 折 ②. 浅
【解析】
【详解】河底反射的光从水中斜射入空气时会发生折射，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线看时，会看到位置比实际河底偏高的虚像，因此水的深度看起来比实际更浅。
12. 同学们在物理课上用酒精做燃料制作了一个简易热机模型，工作了一段时间消耗了10g酒精，这些酒精完全燃烧能释放出____J的热量，同学们对热机进行改进后，热机的燃料燃烧得更充分，这会使热机的效率变_____。（酒精热值为）
【答案】 ①. ②. 高
【解析】
【详解】消耗酒精的质量
酒精完全燃烧释放的热量为Q放=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3×105J
热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，燃料燃烧更充分则燃烧损失的能量减少，有用功的能量占总能量的比例增大，因此热机的效率变高。
13. 如图是探究气体压强与流动情况的思维过程，其中①②中应填入的内容分别是①：_______；②：_______。
【答案】 ①. 小 ②. 流速越大
【解析】
【详解】当向两张纸中间吹气时，纸相互靠近，说明纸内侧压强小于外侧大气压，由此可以推得：气体流动时压强变小。
进一步通过实验测量不同流速位置的压强后，总结得出结论：气体流速越大的位置，压强越小。
14. 春假期间，小美外出游学，她在酒店用拉杆箱自制了一个挂衣架，如图甲所示。箱体可看成长方体，AB=0.6m，AC=1m。装满衣物的箱体总重为120N，其重心在箱体的几何中心，为了让箱子保持静止，在C点最多可以挂______N的衣物（拉杆和轮子重力不计）；若按图乙所示的方式放置行李箱，那么为了让箱子保持静止，在C点最多能挂的衣服的重力会______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 90 ②. 不变
【解析】
【详解】分析图甲，把拉杆箱视为杠杆，在C点挂衣物时，其支点是B点，箱体重力的力臂
衣物对杠杆的拉力竖直向下，其力臂为
根据杠杆的平衡条件可得，代入数据可得
解得，即在C点最多可以挂90N的衣物。
若按图乙所示的方式放置行李箱，支点在桌面上的位置不变，箱体重力及其力臂不变，所挂衣物对箱子的拉力的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，在C点最多能挂的衣服的重力会不变。
15. 图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表和电压表的测量范围分别为0~0.6A和0~15V，小灯泡L的额定电压为4V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”。在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片，分别绘制了如图乙所示的两条电流表示数I随滑动变阻器阻值变化的曲线。图丙是在开关S闭合、S1断开时，保证电路安全最大范围调节滑动变阻器的滑片所绘制的电压表与电流表示数的关系图像。根据已知条件和图像信息可知：小灯泡的额定功率为____W；调节滑动变阻器连入20Ω的阻值不变，图乙中电流的比值______。
【答案】 ①. 2 ②. 6∶5
【解析】
【分析】分析电路中允许通过的最大电流，及灯泡两端最大电压，结合图像找出最大值点，即可算出灯泡L正常发光时的阻值。
【详解】[1]开关S、S1​都闭合时，灯泡L被短路，电路只有滑动变阻器R接入，电流表测电路电流；开关S闭合、S1​断开时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测R两端电压。分析图乙可知，下曲线在滑动变阻器接入电路阻值相同的情况下电流比上曲线低，根据欧姆定律可知，下曲线对应的总电阻大于上曲线，因此下曲线为灯泡L和滑动变阻器R串联时的电流。结合图像，当滑动变阻器R接入电路阻值为4Ω时，灯泡L分得电压正好为额定电压4V，根据串联电路分压原理可知，此后滑动变阻器阻值不能继续降低，否则灯泡L电压将继续增大，超过额定电压；分析图丙，滑动变阻器两端电压随接入电路阻值减小而减小，减小至最低4Ω时，电路电流为0.5A，此时灯泡两端电压最大，正好为4V，串联电路电流处处相等，因此灯泡额定功率P额=U额I=4V×0.5A=2W
[2]小灯泡L正常发光时，电阻为RL=U额I=4V0.5A=8Ω
此时滑动变阻器接入电路阻值为，电路总电阻R总=RL+R滑=8Ω+4Ω=12Ω
因此电源电压U=IR总=0.5A×12Ω=6V
开关S、S1​都闭合时，灯泡L被短路，电路只有滑动变阻器R接入，此时电流表示数对应图乙上曲线，当滑动变阻器阻值为20Ω时，电流表示数I1=UR=6V20Ω=0.3A
开关S闭合、S1​断开时，灯泡L与滑动变阻器R串联，此时电流表示数对应图乙下曲线。由图丙可知，当滑动变阻器R阻值为最大20Ω时，根据串联电路分压原理，此时R两端电压最大，为5V，因此电流表示数I2=URR=5V20Ω=0.25A
因此图乙中电流的比值I1:I2=0.3A:0.25A=6:5
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16. 如图，一条由水中射出的光线，经过凸透镜的焦点F，请你画出水中的入射光线的大致位置和经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，过光线与水面的交点作垂直于水面的法线，在水中画出入射光线，让入射光线与法线的夹角（入射角）小于空气中折射光线与法线的夹角（折射角），入射光线方向从水中指向水面入射点。
过焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于凸透镜主光轴，由图，入射到凸透镜的光线已经过焦点F，因此从光线进入凸透镜的位置开始，向右画出一条平行于凸透镜主光轴（图中水平虚线）的折射光线即可。据此作图。
17. 如图甲所示为某同学在食堂打饭时用单手托住餐盘的情形，可等效为一个以四指与盘底接触点为支点的杠杆。图乙为其简化图，其中四指与盘底的接触点为A点，餐盘和食物所受重力作用在O点，大拇指作用在餐盘上的力作用在B点。请你画出：（1）餐盘和食物所受重力G的示意图；（2）大拇指对餐盘施加最小力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过O点竖直向下画一条带箭头的线段，即为餐盘和食物所受重力G；
根据杠杆平衡条件​：阻力即重力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。最长动力臂就是支点A到作用点B的连线AB，过B点垂直于AB向下作一条带箭头的线段，即为大拇指对餐盘施加最小力F。据此作图。
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 下面是跃跃“探究平面镜成像的特点”的实验过程。
（1）如图甲，跃跃将坐标纸平铺在水平桌面上，在坐标纸中央沿CD_______立一块玻璃板，取两个完全相同的小马形蜡烛A、B，点燃蜡烛A，将蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B的位置与_______的位置完全重合，在白纸上记录两支蜡烛的位置。
（2）若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则在蜡烛A侧透过玻璃板观察不到的是_______（填“像”或“蜡烛B”）。
（3）如图乙，玻璃板原来沿直线CD竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度（）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则_______°。
（4）明确平面镜成像特点后，跃跃立即学以致用，利用茶色薄玻璃板制作“临摹神器”在白纸上临摹手机画面，如图丙当手机与白纸夹角为80°，要使手机画面通过玻璃板所成像恰好在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为_______°。眼睛应在____（填“①”或“②”）位置观察。
【答案】（1） ①. 竖直 ②. 蜡烛A的像
（2）蜡烛B （3）45
（4） ①. 50 ②. ①
【解析】
【小问1详解】
在探究平面镜成像实验中，玻璃板要竖直立在坐标纸上，这样才能使蜡烛的像与蜡烛在同一水平高度，便于确定像的位置。
实验中用完全相同的蜡烛B去和蜡烛A的像重合，从而比较像与物的大小关系。
【小问2详解】
平面镜成像是光的反射形成的虚像，在蜡烛B和玻璃板之间竖直放一张不透明的白纸，不影响光的反射成像，所以在蜡烛A侧透过玻璃板能看到蜡烛A的像，但是白纸不透明会挡住蜡烛B，所以观察不到蜡烛B。
【小问3详解】
蜡烛A的像移动到点，连接，作的垂直平分线，这条垂直平分线就是平面镜转动后的位置，原来平面镜沿直线竖直放置，通过方格可知转动角度β=45∘。
【小问4详解】
当手机屏幕与白纸夹角为80°，则手机与水平面的夹角为
因平面镜成的像与物关于镜对称，要使手机画面通过玻璃板所成像恰好在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为100°2=50°
平面镜成像属于反射，故眼睛应在①位置观察。
19. 我国已在沿海各地建立多个全自动智能化码头，自动导引车经过布置在地上的磁钉时，会产生感应电流，进而实现精准定位。为探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，小组利用电流计、开关、蹄形磁体、导线和导体AB，设计了如图所示的电路。并将观察到的现象记录在下表中。
（1）通过表格中的现象可得出产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做_____运动。
（2）通过表格现象推理可知：当磁场方向向上，导体AB运动方向为斜向左上（下）时，电流表指针应向_____偏转，感应电流方向与导体运动方向和______方向有关。
（3）实验后小组同学发现此装置与探究通电导体在磁场中受力的装置很像，于是仅把电流计换成______，并且导体AB应选择_____（填“铁棒”或“铜棒”），便可探究通电导体在磁场中受力情况。
【答案】（1）切割磁感线
（2） ①. 右 ②. 磁场
（3） ①. 电源（电池） ②. 铜棒
【解析】
【小问1详解】
由表格现象可知：闭合电路中，导体不切割磁感线（竖直运动、静止）时，电流表不偏转，无感应电流；只有导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，因此产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。
【小问2详解】
根据表格规律可知，导体AB运动方向不变，同为水平时，磁场方向向上，电流表指针向左偏转，磁场方向向下，电流表指针向右偏转，则感应电流方向与磁场方向有关。磁场不变，同为向下时，导体斜向左上（下）运动时电流表指针向左偏转，导体斜向右上（下）运动时电流表指针向右偏转。由此可以得出结论：感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。由表格可知，当磁场方向向上，导体AB运动方向为斜向右上（下）时，电流表指针向左偏转，因此导体AB运动方向为斜向左上（下）时，电流表指针应与导体AB运动方向为斜向右上（下）时相反，即向右偏转。
【小问3详解】
探究通电导体在磁场中受力，需要给导体提供持续电流，因此需要将电流计换成电源。
铜棒导电性好，且不会被磁体吸引，铁棒会被蹄形磁体吸引，干扰实验，因此导体AB选择铜棒。
20. 下面是实验小组同学探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验过程，器材有：弹簧测力计，木块，砝码，两个表面粗糙程度不同的长木板A、B（材料相同且各自表面粗糙程度均匀）。请你利用所学的物理知识，回答下面的问题：
（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明按照图甲的方法，拉动木块沿水平方向匀速直线运动。小红指出他的操作是错误的，请你分析小红判断的依据是_______。
（2）改正错误后小组同学进行了如图乙、丙、丁的实验。
①在比较乙、丙两次实验时，若丙图弹簧测力计示数较大，则可得出，当______相同时，_____，滑动摩擦力越大。
②若想探究滑动摩擦力大小与压力的关系，应比较______两次实验。实验过程中很难控制木块做匀速直线运动，当木块做变速运动时拉力与滑动摩擦力大小______。
③为了解决这一问题小组同学设计了如图戊的实验，将弹簧测力计B的右端固定，用弹簧测力计A拉动长木板向左运动，木块相对地面保持静止，此时无论是否匀速拉动木板，弹簧测力计_____的示数都等于木块所受的滑动摩擦力。
【答案】（1）两个力不在同一直线
（2） ①. 压力 ②. 接触面越粗糙 ③. 乙、丁 ④. 不相等 ⑤. B
【解析】
【小问1详解】
本实验测量滑动摩擦力的原理是二力平衡，只有沿水平方向匀速拉动木块时，水平方向的拉力和滑动摩擦力才是一对平衡力，大小相等。甲图中弹簧测力计斜拉，拉力方向不水平，拉力与滑动摩擦力不在同一直线，不满足二力平衡条件，因此操作错误。
【小问2详解】
乙、丙两次实验中，木块对木板的压力大小相同，接触面粗糙程度不同，丙接触面更粗糙，弹簧测力计示数更大，因此可得结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
探究滑动摩擦力大小与压力的关系时，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小。乙、丁两次实验都使用较光滑长木板A（粗糙程度相同），丁中木块上加了砝码，压力更大，因此选乙、丁两次实验。
只有物体处于平衡状态（匀速直线运动）时，两个力大小才相等，木块做变速运动时不是平衡状态，因此拉力与滑动摩擦力大小不相等。
戊图中木块相对地面保持静止，始终处于平衡状态，木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计B的拉力是一对平衡力，大小相等，因此无论长木板是否匀速拉动，弹簧测力计B的示数都等于木块受到的滑动摩擦力大小。
21. 探究“电流与电阻的关系”实验时，选用的实验器材有：恒压电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“30Ω 2A”）、定值电阻6个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、开关、导线若干。
（1）图甲为连接的实验电路，若闭合开关，______表可能被损坏，改正方法是______。
（2）改正错误后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，可能是定值电阻发生了_______。
（3）排除故障后，将6个定值电阻分别单独接入电路，调节滑片使电压表示数达到所要控制的电压，得出数据如下表，由数据可推理出电源电压最大不超过______V。
（4）根据数据可以得出的结论是：导体两端电压一定时，______。
（5）某学生在实验室取了一个额定电压为3V的小灯泡，利用原来的恒压电源、电压表、滑动变阻器和其中一个定值电阻R=5Ω，设计了以下实验测量灯泡正常发光时的阻值，按照设计的电路图（图乙）连接电路后，请你帮他完成实验：
①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V。
②断开开关，将电压表重新连在______（填“A和B”或“B和C”）两端，保持滑片位置不动，闭合开关，读出此时电压表读数为2.5V。
③小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
【答案】（1） ①. 电流 ②. 将电流表正负接线柱上的导线交换连接
（2）断路 （3）6
（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比
（5） ①. A和B ②. 6
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知，电流表的正负接线柱接反了，闭合开关，指针会反偏，电流表可能会被损坏；
将连接电流表正负接线柱上的导线断开，交换连接即可。
【小问2详解】
闭合开关，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端连通电源，因此故障可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
探究“电流与电阻的关系”实验，需要保持定值电阻两端电压U定=3V 不变，滑动变阻器最大阻值为；当接入最大定值电阻R定=30Ω ，根据串联分压规律，滑动变阻器最大分压为U滑=R滑R定U定=30Ω30Ω×3V=3V
电源最大电压为U=U定+U滑=3V+3V=6V
若电源电压超过6V，则无法让30Ω的定值电阻两端电压达到控制的3V。
【小问4详解】
由表格数据可知，电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，因此结论为：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
由图乙可知，定值电阻、小灯泡和滑动变阻器串联，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，电压为3V；接下来需要测量定值电阻两端电压来得到电路电流，R接在A、B之间，因此将电压表改接在A和B两端，测出定值电阻两端电压为2.5V。电路中的电流为
小灯泡正常发光时的电阻为RL=ULI=3V0.5A=6Ω
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 如图是一款功率可调的电热壶的电路原理图，其中、均为加热电阻，的滑片调至最右端时，电路总功率最小，为，滑片调至最左端时，电路总功率最大。已知在最大功率状态下，加热可以使水温度升高80℃，这一过程的加热效率为80%。[水的比热容为]求：
（1）总功率最小时，电路中的电流。
（2）滑片调至最左端时，电路的总功率。
（3）的阻值。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电路总功率最小为550W，因此此时电路电流I低=P小U=550W220V=2.5A
【小问2详解】
根据可知，将滑动变阻器滑片移至最左端，只有R1接入电路，电路总电阻最小，电路电功率最大。
此时加热可以使水温度升高80℃，水吸收热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/kg⋅°C×2.2kg×80°C=7.392×105J
消耗电能W电=Q吸η=7.392×105J80%=9.24×105J
因此滑动变阻器滑片移至最左端时，电路的总功率P大=W电t=9.24×105J7×60s=2200W
【小问3详解】
滑动变阻器滑片移至最左端时，只有R1接入电路，此时电路电功率最大P大=2200W
因此R1的阻值R1=U2P大=220V22200W=22Ω
23. 电动巡检机器人可对高压输电线进行巡检，其相关参数见下表。机器人巡检时主要靠2个U形轮压在导线上，两个轮与导线的总接触面积为250mm2。机器人以最大巡检速度水平匀速巡检时，所受牵引力大小为80N，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功（不计能量损失）。（g取10N/kg），求：
（1）机器人以最大巡检速度v水平巡检0.5h的巡检路程。
（2）水平巡检时机器人对高压输电线的压强。
（3）当机器人满电时，以最大巡检速度执行水平巡检作业，其能够完成的最大巡检路程。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
机器人以最大巡检速度v水平巡检0.5h的巡检路程
【小问2详解】
水平巡检时机器人对高压输电线的压力
机器人对高压输电线的压强
【小问3详解】
机器人蓄电池满电时储能
机器人牵引力做功等于蓄电池储能
机器人以最大速度水平巡航时所受牵引力大小为80N，因此根据，机器人最大巡检路程
24. 实验小组同学对电热水壶将水烧开后能够自动断电很感兴趣，于是对电水壶自动断电的原理进行了探究。请你帮助小组同学完成探究，并回答下面的问题。
（1）电水壶构造及原理：
如图甲是电热水壶的基本构造，其电路简化图如图乙所示。当水沸腾后，产生大量水蒸气，水蒸气经过蒸气开关，蒸气开关中的双金属片被加热发生弯曲，使断开从而实现自动断电。防干烧开关是水壶中没有水时，若电路是接通的，壶底温度会急剧升高，当温度达到120℃时，防干烧开关中的双金属片发生弯曲，从而断开电路防止干烧损坏水壶。
问题：
①当电水壶内的水沸腾后，温度_______且产生大量的水蒸气，水蒸气对开关加热，使其断开。
②双金属片是将两种金属铆合在一起，因为两种金属受热时膨胀系数不同，从而发生弯曲，使开关断开。如图丙是由两种合金铆合在一起制成的双金属片，将一端固定若想使受热时双金属片的另一端能向上翘起，则应使合金_______受热时膨胀的更多，膨胀系数较大。
（2）设计与改进：
小组同学明白了电水壶自动断电的原理后，想到了一个问题，如果是在高原地区使用电水壶烧水，是否和我们平时使用的电水壶用相同规格的蒸气开关呢，是否需要改进和如何进行改进？带着这个问题小组同学又进行了进一步的设计。
问题：
①由于高原地区气压低，水的沸点____，水沸腾后产生的水蒸气对蒸气开关加热时所达到的温度不同，所以不能使开关自动断开。同时同学们也想到了防干烧开关，你觉得防干烧开关的作用会受到同样影响吗？________。
②为了解决这一问题，同学们想到了对蒸气开关进行改进设计，于是查找了蒸气开关内的双金属片的相关参数并进行了分析，相关的参数如下：w是双金属片受热膨胀时的挠度，蒸气开关的触发由挠度大小决定，其计算公式为，为两种金属膨胀系数差，为温度差，为金属片在20℃时的长度，为金属片的总厚度。改进的方法之一是适当的________两种金属片的长度，从而增大双金属片受热膨胀时的挠度；同学们还想到了另一种方法，重新选择两种金属片铆合在一起制成双金属片，可以让水从20℃升高到90℃，即时，双金属片受热膨胀的挠度为，就可触发蒸气开关断开电路。下表是查找的一些金属的膨胀系数，请帮小组同学选出两种合适的金属制成双金属片。你选择的两种金属是____。（为方便计算题中数据已做理想化处理）
【答案】（1） ①. 不变 ②. B
（2） ①. 低 ②. 不会 ③. 增大 ④. 2、4
【解析】
【小问1详解】
根据水沸腾的特点，水沸腾后继续吸热，但温度保持不变。
膨胀系数更大的金属伸长更多。要让另一端向上翘起，下层合金B伸长更多才能带动双金属片向上弯，因此膨胀更多的是合金B。
【小问2详解】
[1]液体沸点与气压的关系：气压越低，沸点越低，因此高原气压低，水的沸点降低。
[2]防干烧开关是干烧时温度达到120℃才断开，和水的沸点无关，干烧时壶底温度仍会升高到120℃触发断开，因此防干烧开关不会受影响。
[3]根据挠度公式w=34ΔαΔTL2H，w与成正比，高原沸点低，温度差减小，因此要增大挠度w达到触发值，可以通过增大金属片长度来增大挠度。
[4]根据已知条件计算：代入ΔT=70℃ 、L=2×10−2m 、H=3×10−4m ，化简可得w=70°C·m·Δα ，结合触发要求0.35×10−3m≤w≤0.42×10−3m
得到膨胀系数差需要满足5×10−6°C−1≤Δα≤6×10−6°C−1⋯⋯①
计算各组合的膨胀系数差，只有金属2和金属4的差为16×10−6°C−1−10.5×10−6°C−1=5.5×10−6°C−1
正好符合要求①，因此选择金属2和金属4。磁场方向
导体AB运动方向
电流表指针偏转情况
闭合开关
向下
水平向右
向右偏转
斜向右上（下）
向右偏转
斜向左上（下）
向左偏转
竖直向上（下）
不偏转
静止不动
不偏转
向上
水平向右
向左偏转
斜向右上（下）
向左偏转
斜向左上（下）
竖直向上（下）
不偏转
静止不动
不偏转
控制电压
3.0
电阻
5
10
15
20
25
30
电流
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
质量m
50kg
最大巡检速度v
4km/h
蓄电池满电时储能E
0.2kW·h
金属
20℃时的长度
金属片总厚度
膨胀系数
1
2
3
4