衡阳市2027年中考物理全真模拟试卷（含答案解析）

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
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4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1．关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．低于220V的电压对人体都是安全的
B．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在相线（火线）上
C．只有当人体接触带电体时才可能发生触电事故
D．教室里一个开关可以同时控制三只日光灯，这三只日光灯一定是串联
2．2022年北京将举办第24届冬季奥林匹克运动会，我国提出“三亿人参与冰雪运动的”的目标．图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是
A．运动员加速下滑是因为运动员具有惯性
B．运动员穿上滑雪板，是为了减小对地面的压力
C．运动员穿加速下滑过程中重力势能减小、动能增加
D．运动员下滑过程中滑雪板所受的重力与地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
3．下列实例中属于液化现象的是
A．吃冰棒可以解热B．深秋的早晨草上出现霜
C．烧开水时壶嘴冒出“白气”D．夏天扇扇子觉得很凉快
4．在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是( )
A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B．将冰冻食物放在水中解冻，水变凉
C．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
D．寒冷的冬天，双手互搓，手的温度升高
5．热敏电阻是一种新型的半导体材料，被广泛应用于电热设备中，该材料温度越高，电阻越大。小明买了一个应用了该材料的养生壶，已知该材料电阻RT不小于24Ω，温度为50℃时，RT＝40.5Ω，壶内另一定值电阻R0＝20Ω．养生壶加热过程中的平均功率等于50℃时电路的总功率。
(1)小明试着设计了养生壶的两种电路图，如图甲、乙所示，已知小明家的电路允许通过的最大电流为10A，请你帮他选择出正确的电路图，是甲乙中的哪个？(不用书写验证过程)
(2)该养生壶烧水时的平均功率为多大？
(3)若该养生壶烧水时消耗电能的84%转化为水的内能，5min能将多少千克的水从20℃加热至100℃？[c水＝4.2×103J/(kg•℃ )
6．小明同学利用斜面、小车，刻度尺，停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。
(1)该实验的原理是_____。
(2)实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图所示，并测得小车在这段路程内运动的时间为2s，则小车在这段时间内的平均速度为_____m/s。
(3)实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变_____(填“陡”或“缓” )的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。
(4)完成上述实验后，他在斜面底端放置了一个小木块，想继续探究小车的动能与速度的关系，他应将同一小车从斜面_____(填“相同”或“不同”)的高度由静止释放，可以通过观察小木块_____得到结论；若再探究小车的动能与质量的关系，他应将质量不同的小车从斜面____(填“相同”或“不同”)的高度由静止释放，目的是_____。
7．下列光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．海市蜃楼﹣﹣光的色散B．水中倒影﹣﹣光的折射
C．形影不离﹣﹣光的直线传播D．雨后彩虹﹣﹣光的反射
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8．在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成环形电流，环形电流产生的磁场使原子的两侧相当于两个磁极。如图所示，若纸外表示N极，则电子绕原子核运动的方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向。
9．随着生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．如图所示为铺设在地板下的管道．这种取暖方式利用热水在管道内循环流动，加热整个地板利用水为媒介是因为水具有_________大的特性；某房间一个段时间内循环流动的水质量为1000kg，进水温度为52℃，出水温度为42℃．这段时间里水向外放热____________J．
10．夜幕降临，首先亮起的是教室内盏盏明灯，接着又亮起了校园内路灯“长龙”你认为教室内的灯与路灯是______联的．
11．小王家的电能表上标有“220V 10A（20A）”字样，他家原有电器的总功率为4000W，最近又新买了一个额定功率为1100W的电热水器，电热水器的额定电流为______A，正常工作1分钟能产生______J的热量；将电热水器接入家庭电路，他家的所有用电器______（选填“能”或“不能”）同时使用．
12．图所示的电阻箱的示数是_____Ω．
13．南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句，这里磁针石是因为受到_____的作用，它的南极指向地理位置的_____方．
14．观察图中弹簧测力计的示数，可以知道使用这种滑轮可以改变______，不能______。
三、作图题（共7分）
15．图甲是车门迎宾灯，其内部结构示意图如图乙，点亮光源后，在地面上出现清晰的像．
①在图乙中标示出物距； ②画出图乙中所示两条光线经过凸透镜之后的光线； 请完整说明地面上的像的特点________．
16．如图所示，O为杠杆OA的支点，请画出杠杆的动力臂及所受阻力．
（_____）
17．如图是一条从玻璃斜射入空气的光线，请在图中画出对应的反射光线和大致的折射光线，并标出反射角的大小．
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，碰到同一木块。
实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，是为了探究钢球动能的大小与其_____的关系。实验中，通过观察_____来判断钢球动能的大小。如果水平面是光滑的，木块受到钢球撞击后将做_____。
19．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验：
小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图甲所示．他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距为_____．
A．一定小于L B．一定大于L
C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L如图乙所示，经过调节后，此时在光屏上得到一清晰的像，_____就是利用这一成像规律工作的．若遮去凸透镜的上面一半，则光屏上所成的像将_____．（选填“完整”或“不完整”）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是_____．小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向_____透镜的方向移动．（选填“远离”或“靠近”）
20．小华在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用如图1所示装置来探究他的猜想：
在实验过程中，小华让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是为了让小车到达斜面底端的_____相同；小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有_____，小车在毛巾上运动时受到的重力和支持力_____（选填“是”或“不是”）一对平衡力；如图1所示，通过观察小车在不同水平面上的运动情况，可以发现：同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它前进得越_____，进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶在水平方向_____（选填“受”或“不受”）力，冰壶将_____，这同时说明了物体的运动_____（选填“需要”或“不需要”）力来维持；如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将_____。
21．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线．
（1）如图甲所示是小明没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（_____）
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是________．
（3）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W．
（4）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示为_____A，则定值电阻的阻值为______Ω．
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，闭合开关，滑动变阻器滑片应向_____（选填“左”或“右”）移动；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于_______Ω．
22．某实验小组的同学们用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲中电路连接完整。
（_____）
（2）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因是_____________。
（3）排除故障后，继续实验。当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率________（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是__________。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测________（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23．如图所示电路中，灯L标有“6V 3W“字样，S为单刀双掷开关．电源电压为9V且保持不变，电阻R2的阻值为18Ω，不计温度对灯丝电阻的影响．
（1）当S接a时，灯L恰能正常发光，求灯L的阻值RL和电阻R1的阻值．
（2）当S接a时，求电阻R1通电1min电流所做的功．
（3）S接a与S接b两种情况下，求电路消耗的总功率之比．
24．如图所示是某家用电热水器的简化电路图，温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表.[水的比热容为 4.2×103J(kg·℃)]
①开关 S 跳至_________触点位置时，热水器进入保温状态．水箱内装满水时，水的质量为_________kg.
②R2 的阻值为多大________?
③水箱中装满初温为 25℃的水，加热 35 min 使温度升高到 55℃，水需要吸收多少热量___________?
④在上述加热状态下，热水器正常工作 35 min 需消耗多少电能________? 加热效率是多少__________?
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25．在2018年“无人机系统与电视传媒应用峰会”上，中国航空工业发展研究中心副总工程师吴强发表了以“新闻报道中无人机的使用和趋势”的演讲，从应用和技术两个角度详细阐述了无人机的使用情况和发展趋势。
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。地面或母机遥控站人员通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。
与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。
有专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。无人机螺旋桨一旋转，便能上升，其工作原理是： _______；使它上升的力的施力物体是___。无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，应_______（选填“增大”或“减小”）物距。根据文中的介绍，请提出一个与物理知识相关的问题，并作出正确的回答。
提问： ______？回答：__________。
26．小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0﹣3V的电压表）．已知OB：OA＝1：2，R0＝100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）
（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是_____Ω。
（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少_____？
（3）第（2）题中被测物体的重力是多少_____？
27．有一种测量体重的电子秤，原理如图所示，其中有踏板、压力杠杆ABO、压力传感器R（电阻值与所受压力的关系如下表所示）、显示体重大小的仪表A（实质是小量程电流表）。若AO：BO＝4：1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa。
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。
踏板空载时，电流表示数是_____A；若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10﹣4m2，该秤的最大称量值是_____N。人的体重G＝720N时，电流表的示数为_____A。
参考答案
一、单项选择题（本大题7小题，每题3分，共21分）
1、B
【解析】
A．只有不高于36V的电压，对人体才是安全的，故A错误；
B．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在相线（火线）上，这样在断开开关时，用电器才不会带电，更安全，故B正确；
C．人接触低压带电体时，可能会触电，而靠近高压带电体时，也可能会触电，故C错误；
D．教室里一个开关可以同时控制三只日光灯，这三只日光灯都可以在额定电压下工作，一只损坏，不影响其它的灯工作，所以是并联的，故D错误。
2、C
【解析】
AC．运动员加速下滑过程中，质量不变、速度增大，运动员的动能增大，高度减小，重力势能减小；运动员加速下滑是因为重力势能转化为动能，不是由于惯性，故A错误，C正确；
B．运动员穿上滑雪板，增大了与雪地的接触面积，从而减小了对雪地的压强，故B错误；
D．滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故D错误．
3、C
【解析】
A．吃冰棒解热，是因为冰棒熔化吸热．故A错误；
B．深秋的早晨草上出现霜，是空气中的水蒸气遇到温度较低的空气凝结成的小冰晶，属于凝华现象；故B错误；
C．烧开水时壶嘴冒出“白气”，是壶内冒出的温度较高的水蒸气遇到周围温度较低的空气凝结成的小水滴，属于液化现象；故C正确；
D．夏天扇扇子觉得很凉快，是因为扇扇子加快了汗液的蒸发，属于汽化吸热现象；故D错误；
4、D
【解析】
试题分析： 改变内能的方式有两种，一是做功二是热传递；热水倒入茶杯，茶杯的温度升高是利用热传递改变茶杯内能；将冰冻食物放在水中解冻，水变凉是利用热传递方式改变内能；刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低，是利用热传递改变物体内能；寒冷的冬天，双手互搓，手的温度升高，是通过做功改变物体内能；故答案选D．
考点：改变内能的方式
5、 (1)正确的电路图是甲；(2)800W；(3)0.6kg
【解析】
(1)因小明家的电路允许通过的最大电流为10A，由可得，家庭电路的最小总电阻
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，且并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，甲电路图中总电阻大于20Ω，乙电路图总电阻小于20Ω，则正确的电路图为甲电路图；
(2)由题意可知，养生壶加热过程中的平均功率等于50℃时电路的总功率，则该养生壶烧水时的平均功率：
(3)该养生壶烧水时，5min内消耗的电能：
由可得，水吸收的热量：
由可得，加热水的质量：
答：(1)正确的电路图是甲；(2)该养生壶烧水时的平均功率为800W；(3)若该养生壶烧水时消耗电能的84%转化为水的内能，5min能将0.6kg的水从20℃加热至100℃。
6、 0.4 缓 不同 移动的距离 相同 小车到达水平面的初速度相同
【解析】
(1)[1]平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，所以测小车平均速度的实验原理为 ；
(2)[2]由图可知：小车通过的路程：
小车的平均速度
(3)[3]斜面越陡，小车的重力势能转化的动能越多，小车运动的速度越大，为了方便计时，斜面应该缓一些；
(4)[4][5]探究小车的动能与速度的关系，要改变小车到达水平面的初速度，改变小车下滑的高度，他应将同一小车从斜面不同高度由静止释放，可以通过观察小木块移动的距离得到结论；
[6][7]若再探究小车的动能与质量的关系，改变小车的质量，保持速度不变，应将质量不同的小车从斜面相同的高度由静止释放，目的是小车到达水平面的初速度相同；
7、C
【解析】
海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，故A错误．
水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B错误．
形影不离中的影子，是由于光沿直线传播形成的，故C正确为答案．
雨后天空出现的彩虹，属于光的色散现象，是由光的折射形成的，故D错误．
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8、顺时针
【解析】
物理学上规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向，则电流的方向与电子定向移动的方向相反，
所以，图中电流的方向与电子绕原子核运动的方向相反。
根据右手螺旋定则，让大拇指所指的那端为N极（即大拇指指向纸外），右手四指弯曲的方向与电流的方向一致，则电流方向为逆时针方向，电子绕原子核运动的方向为顺时针方向。
9、比热容 4.2×107
【解析】
“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容大，质量相同、且降低相同的温度时，水释放的热量多，取暖效果好；
水放出的热量：Q放=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1000kg×（52℃-42℃）=4.2×107J．
10、并
【解析】
教室内的灯和校园内路灯在工作时互不影响，所以这些灯的连接方式为并联．
11、5 6.6×104 不能
【解析】
电热水器的额定电流为：I==5A，电热水器正常工作时1分钟产生的热量为：Q=W=Pt=1100W×60s=6.6×104J；电能表允许的最大功率：P大=UI大=220V×20A=4400W；当电热水器接入电路时，电路中的总功率P总′=4000W+1100W=5100W＞4400W，故当电热水器接入电路时，他家的所有用电器不能同时使用。
12、2098
【解析】
电阻箱的读数方法：用△所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就可得出电阻箱的示数．
【详解】
电阻箱的示数：R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=2098Ω．
13、地磁场 南
【解析】
试题分析：小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端叫南极，即S极．
考点：地磁场．
点评：此题对磁极的命名，以及地磁场的基础知识进行了考查，加强对基础知识的记忆，对于解决此类题目有很大的帮助．
14、力的方向 省力
【解析】
图中的滑轮轮轴是固定的，所以该滑轮是定滑轮。由图可知，两种情况下弹簧测力计的示数都相同，即使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
三、作图题（共7分）
15、 倒立放大的实像．
【解析】
（1）物体到凸透镜的距离叫物距，用字母u来表示，如图所示：
（2）过光心的光线传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后平行射出，由此作出折射光线如图所示：
；
（3）物体发出光经折射后会聚于一点，由图知道，像点相对物体在主光轴两侧，像点距离凸透镜远些，所以所成的是倒立放大的实像．
16、
【解析】
由图知F为动力，过支点O做动力F的垂线段，即为动力臂L1.，重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力，作用点在杠杆上，方向竖直向下。如图所示：
17、
【解析】
试题分析：光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，折射光线远离法线；光在反射时，反射角等于入射角50；光路如上图所示．
【考点定位】光的反射和折射
四、实验题（本大题共5小题，共20分）
18、速度 木块在水平面上移动的距离 匀速直线运动
【解析】
（1）让同一钢球从同一斜面的不同高度由静止开始释放的目的是：使钢球到达斜面底部时的速度不同；这是为了探究钢球动能大小与其速度关系。
（2）钢球从斜面上滚下来撞击木块，钢球的动能越大，则木块在水平面上移动的距离就越远，所以判断钢球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离。
（3）如果水平面是光滑的，木块运动时不受摩擦力作用，木块受到钢球撞击后将做匀速直线运动。
19、D 照相机 完整 光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距 远离
【解析】
（1）只有在焦点处得到的光斑最小、最亮，在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小．当测量距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L．

（2）图中物距大于像距，成倒立、缩小的实像．照相机就是利用这一成像规律工作的；
遮住凸透镜上面的一半，烛焰发出的光可以通过凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，仍然是完整的；
（3）同一凸透镜，物距一定，像距一定，小组实验的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距；
（4）近视镜是凹透镜，将凹透镜靠近凸透镜，凹透镜对光线有发散的作用，使像点推迟会聚，光屏要远离凸透镜，才能接到清晰的像．
20、速度 惯性 是 远 不受 做匀速直线运动 不需要 静止
【解析】
（1）实验中为了使小车到达水平面时具有相同的速度，每次让小车从斜面顶端由静止滑下；
（2）由于小车具有惯性，小车到达水平面后还能继续向前运动；小车在毛巾上运动时受到了竖直向下的重力、竖直向上的支持力，这两个力都作用在小车上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力；
（3）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，即冰壶在水平方向不受力，冰壶将以恒定不变的速度永远匀速运动下去，说明了物体的运动不需要力来维持；
（4）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变。
21、将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中 短路 5 左 40
【解析】
2.5V的小灯泡，电压表和电流表都作用小量程即可，如图甲将小灯泡左端连接到电流表的“0.3A”接线柱，再将小灯泡的右端（或滑动变阻器左上端）连接到电压表的“3V”接线柱即可，如图：
小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明原因可能是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中，此时电阻较大，电路中电流较小，所以发光暗．
小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的图象，根据图象提供的信息，灯泡电压为2.5V时，电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：．
实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系．
将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数即电流为0.4A，则定值电阻的阻值为：．
断开开关，将定值电阻换成阻值为的电阻，闭合开关，根据串联电路的分压特点：电压与电阻成正比，所以定值电阻变大后，滑动变阻器接入电路的电阻也应变大，即滑动变阻器滑片应向左移动；
控制电阻两端的电压为2V，当接入最大20Ω电阻时，电流为：
，因为电源为6V，此时滑动变阻器两端的电压为：，滑动变阻器的最小电阻为：．
所以为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω.
点睛：考查了测量小灯泡电功率和研究电流与电阻关系的实验，难点是最后一问，滑动变阻器的滑片调整方向，应熟练掌握串联电路的分压特点，串联电路的电流处处相等，根据可得，电阻越大，分得电压越多，即电压与电阻是成正比的．
22、 小灯泡的灯丝断了 0.76 右 不需要 灯泡在不同电压下的功率不同 电流
【解析】
（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，可以判断出电路为断路，电压表示数明显，说明电压表两接线柱到电源两极的电路是通的，故断路只能发生在灯泡位置，则出现该状况的原因是小灯泡的灯丝断了。
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大灯两端电压，减小变阻器两端电压，由分压原理，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
（5）灯在不同电压下的功率不同，故不需要多次测量求平均值；
（6）根据并联电路电流的规律，电流表示数等于灯的电流与通过电压表电流大小和，故该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
五、计算题（本大题共2小题，共13分）
23、 (1) 12Ω；6Ω (2)90J (3)5:3
【解析】
（1）当S接a时，R1与灯L串联．灯泡恰能正常发光，则电路中电流Ia=IL===0.5A，灯L的阻值RL===12Ω，此时电路的总电阻R===18Ω，则R1=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω．
（2）电阻R1消耗的电能全部转化为热量，所以当S接a时，电阻R1通电1min电流所做的功W=Q===90J．
（3）S接a时电路消耗的总功率Pa=UIa=9V×0.5A=4.5W；S接b时，R1与灯L串联，则此时电路消耗的总功率Pb===2.7W；则==．
24、b 30 36.3Ω 3.78×106J 4.2×106J 90%
【解析】
①由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被断开，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态．已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3，由ρ=可知，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg；
②当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P=可知，电阻阻值：R1===24.2Ω，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P=可知：P保温===800W，解得：R2=36.3Ω；
③水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(55℃-25℃)=3.78×106J；
④由P=可得，加热状态下，热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J，加热效率η=×100%=×100%=90%．
六、综合能力题（本大题共3小题，共18分）
25、无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力 空气 增大 无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化 无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大
【解析】
（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，是因为物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力；因此，使它上升的力的施力物体是空气。
（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，说明像变小了，由凸透镜成像规律可知，应增大物距，这样像距变小，像变小，才能拍到全景。
（3）文中涉及的物理知识相关的问题有：无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化？答：无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大。
再如：无线电遥控设备是通过什么来传递信息的？答：无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的。
26、300 1V 500N
【解析】
（1）由表格可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为300；
（2）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，则示数U0＝2V；由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压：U1＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V；
（3）由串联电路电流的特点可得通过电路的电流I1=I0==0.02A；
R1==50Ω； 查表得：F=250N；由杠杆的平衡可得：GlOB=FlOA，G==500N。
27、0.016 1600 0.025
【解析】
（1）由图知道，该电路为压力传感器R的简单电路，已知压力传感器两端的电压恒为4.8V，
踏板空载时，压力传感器的电阻为300欧，则此时电流表的读数：I＝＝0.016A；
（2）由p＝知道，压力传感器R表面能承受的最大压力是：F＝pS＝2×106Pa×2×10﹣4m2＝400N，
由杠杆平衡条件知道，F×AO＝G×BO，
所以，该秤的最大称量值是：G最大＝F×＝400N×＝1600N；
（3）由于人的体重是：G＝720N时，
由杠杆平衡条件知道，此时压力传感器受到的压力是：F′＝＝720N×＝180N，
由表格数据知道，压力每增加50N，电阻减小30Ω，即N/Ω，
所以，传感器受到的压力为180N时，其电阻是：R′＝300Ω﹣＝192Ω，
则此时电流表的读数是：I′＝＝0.025A。
额定功率
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…