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2024年广东省东莞市丰泰中学中考物理三模试卷
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这是一份2024年广东省东莞市丰泰中学中考物理三模试卷，共38页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，十算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列对于家庭厨房用具的估测，最接近实际值的是（ ）
A．锅铲的长度约为1.2mB．饭碗的容积约为30L
C．菜刀的质量约为4kgD．餐桌的高度约为0.8m
2．（3分）2023年10月24日，神舟十六号两名航天员景海鹏、朱杨柱与地面工作人员和舱内航天员密切配合，完成既定的出舱任务。下列说法正确的是（ ）
A．工作人员发出的指令声是由声带振动产生的
B．工作人员利用响度区分是哪位航天员的声音
C．舱内航天员与工作人员利用超声波传递信息
D．舱外航天员之间只靠大声说话就能直接交流
3．（3分）早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。如图所示，铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是（ ）
A．铜是晶体，有熔点但没有凝固点
B．铸造青铜器时，工匠身上的汗水不断汽化，放出热量
C．铜料化为铜液，属于液化现象
D．铜液冷却成型过程中需要放热
4．（3分）如图所示，关于生活中的光现象，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中凿壁偷光是利用了光沿直线传播
B．图乙中看见水中的鱼位置变浅是因为光的反射
C．图丙中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D．图丁中洪崖洞夜景在水中的倒影是光的反射现象
5．（3分）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（ ）
A．该系统利用地磁场实现正常工作
B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线
C．列车正常运行时，电源上端为正极
D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
6．（3分）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．汽油机在图丙冲程能获得动力
B．图丙冲程中没有能量的转化
C．图丁冲程中将内能转化为机械
D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙
7．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝4N，方向水平向左，力F2＝5N，方向水平向右，下列分析正确的是（ ）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为1N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为5N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为5N，方向水平向右
二、填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
8．（3分）江苏田湾核电站通过核反应堆中的核 （选填“聚变”、“裂变”）来发电，其中核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg，则需要用煤 t。
9．（3分）用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）；投影仪的镜头也相当于这类透镜，投影仪工作时，镜头成 （填像的性质）的实像。
10．（3分）如图所示，用启普发生器制取CO2的过程中，关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，此时瓶内气压 外界大气压，向上排空气法收集气体是因为CO2密度 空气密度（以上均选填“大于”、“小于”或“等于”）。集气瓶容积为200mL，采集CO2前集气瓶中空气的质量为 g（ρ空气＝1.3kg/m3）。
11．（3分）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，旋翼转动时，上方气体流速大，压强 （填“大”或“小”）。无人机匀速下降时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。遥控者利用发射与接收 来操控无人机的飞行。
12．（3分）家庭电路的电压为 V，其部分电路图如图所示，安装在火线上的保险丝是利用电流的 效应工作的，当闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，再断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光，则电路故障原因可能是 间断路（选填“ac”、“bd”或“df”）。
13．（3分）小明从家出发去看奶奶，其中一半路程步行，一半路程骑自行车，路程与时间的图像如图所示，则步行的是图中的 （选填“OA”或“AB”）段，他全程的平均速度是 m/s。骑行时以小明为参照物，道路旁边的建筑物是 的（选填“运动”或“静止”）。
14．（3分）老华做血栓手术前，先要做血压检测和血栓位置确定。血压计显示屏如图，血压计上面SYS是systlic的缩写，是收缩期的意思，指收缩压，即人们谈到血压时所说的“高压”；DIA是diastlic的缩写，是舒张期的意思，指舒张压，也就是“低压”；PUL是pulse的缩写，是脉搏的意思，就是每分钟脉搏的次数。血压正常范围一般患收缩压在90﹣140mmHg之间，舒张压60﹣90mmHg之间。测得血压收缩压为131mmHg（mmHg表示毫米水银柱），由此可以算出老华血压收缩压为 Pa。在确定血栓的位置时，医生用 来检测（选填“超声波”，“激光”）。医生介绍说血栓可以用纳米机器人进行微创手术，每个除栓纳米机器人的长度约为0.9纳米，合 m。ρ水银＝13.6×103kg/m3，g＝10N/kg
三、作图题（共3小题，满分7分）
15．（2分）如图，光源S发出的一条光线，经平面镜AB发生反射，画出该光线经AB反射后的光线和S在AB中的像。
16．（2分）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。
17．（3分）防滑地砖的出现，很大程度上减少了由于地面过滑导致的摔倒等一系列意外事件的发生，如图所示是模拟有人站在倾斜地砖上的情景，图中三角形表示倾斜的防滑地砖，矩形表示站在地砖上的人，请画出人静止在斜面上时的受力示意图。
四、实验探究题（共3小题，满分21分）
18．（6分）（1）图1中弹簧测力计的读数是 N；图2中物体的长度为 cm；图3中温度计的示数为 ℃。
（2）在“用电流表测电流”的实验中，小明将电流表连入电路，发现指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请你帮小明分析。
①若出现图甲所示现象，原因是连接时 ；若出现图乙所示现象，则是电流表 选择不当。
②小明正确连接电路后，电流表的指针偏转如图丙所示，电流表的示数为 A。
19．（8分）小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。
（1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。
（2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。
（3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。
（4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮＝G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示）
20．（7分）如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表所示。
（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内 。实验中通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）于翔同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃），这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为 J。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
五、十算题（共2小题，满分12分，每小题6分）
21．（6分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率η＝52%。
求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
22．（6分）五一期间，小魏办理行李托运时，显示行李箱质量为12kg，行李箱竖直放置时轮子与地面的总接触面积为12cm2，当他拉行李箱时，行李箱和水平地面的夹角保持60°，拉力的作用点在拉杆末端，O点到重力作用线的距离OA为2.5cm，如图所示。到家后，他用了45s把行李箱从一楼提到三楼，共提高6m。（g＝10N/kg）求：
（1）行李箱竖直静止放置在水平地面时，对地面的压强；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率；
（3）用图示方式拉行李箱时，竖直方向拉力的大小。
六、综合能力题（共3小题，满分18分）
23．（7分）阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140～160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器距离地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
（1）“翔州1”在水面上飞行时，机翼 （选填“上”或“下”）表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面（或水面）间形成气压 （选填“增大”或“减小”）的区域，使升力增加的流体力学效应。
（2）“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动，则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是 （选填“减速”“先加速后减速”或“加速”）运动。
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度。“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h，通过的路程是 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了 。
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客登岸，则船排开海水的体积约减少 m3。（设乘客的平均质量为70kg，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
24．（6分）阅读短文，回答问题：
光电效应
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中，如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。
利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
（1）外光电效应会从物质中激发出带 电（选填“正”或“负”）的粒子。
（2）太阳能电池是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的，将光能转化为 能.
（3）现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是 （光控开关用光表示，红外感应开关用红表示）。
（4）小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图C所示，电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小，烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将 （选填“增大”或“减小”）；为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器，可以 （填“增大”或“减小”）R0的阻值。
25．（5分）如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关：
（1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 ，电压表的示数将 。
（2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 cm。
（3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 V。
（4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。）
2024年广东省东莞市丰泰中学中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共7小题，满分21分，每小题3分）
1．（3分）下列对于家庭厨房用具的估测，最接近实际值的是（ ）
A．锅铲的长度约为1.2mB．饭碗的容积约为30L
C．菜刀的质量约为4kgD．餐桌的高度约为0.8m
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解：
A、锅铲的长度约为40cm＝0.4m，故A不符合实际；
B、饭碗的容积约为300mL＝0.3L，故B不符合实际；
C、菜刀的质量约为400g＝0.4kg，故C不符合实际；
D、餐桌的高度约为80cm＝0.8m，故D符合实际。
故选：D。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出合理的选项即可。
2．（3分）2023年10月24日，神舟十六号两名航天员景海鹏、朱杨柱与地面工作人员和舱内航天员密切配合，完成既定的出舱任务。下列说法正确的是（ ）
A．工作人员发出的指令声是由声带振动产生的
B．工作人员利用响度区分是哪位航天员的声音
C．舱内航天员与工作人员利用超声波传递信息
D．舱外航天员之间只靠大声说话就能直接交流
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志；
（3）太空中是真空，真空不能传声；电磁波可以在真空中传播。
【解答】解：A、工作人员发出的指令声是通过声带振动产生的，故A正确；
B、工作人员利用音色区分是哪位航天员的声音，故B错误；
C、舱内航天员与工作人员利用电磁波传递信息，故C错误；
D、太空中是真空，真空不能传声，因此舱外航天员之间只能靠电磁波进行交流，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了声现象相关知识，属于基础知识考查。
3．（3分）早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。如图所示，铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是（ ）
A．铜是晶体，有熔点但没有凝固点
B．铸造青铜器时，工匠身上的汗水不断汽化，放出热量
C．铜料化为铜液，属于液化现象
D．铜液冷却成型过程中需要放热
【分析】（1）晶体有固定的熔点和凝固点；
（2）物质由液态转变为气态的过程，汽化时要吸收热量；
（3）固态变为液态的过程叫做熔化；
（4）液态变为固态的过程叫做凝固。
【解答】解：A、铜是晶体，有熔点，也有凝固点，故A错误；
B、汗水由液态转变为气态，属于汽化，汽化吸热，故B错误；
C、铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，在这一过程中，固态的铜料变为液态的铜液，发生的物态变化是熔化，故C错误；
D、铜液在模具中冷却成型，在这一过程中，液态的铜液变为固态的铜器，发生的物态变化是凝固，凝固放热，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了汽化、晶体以及对熔化和凝固的认识与掌握，关键是清楚变化前后的状态。
4．（3分）如图所示，关于生活中的光现象，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中凿壁偷光是利用了光沿直线传播
B．图乙中看见水中的鱼位置变浅是因为光的反射
C．图丙中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D．图丁中洪崖洞夜景在水中的倒影是光的反射现象
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：A．凿壁偷光是利用了光沿直线传播的原理，故A正确；
B．看见水中的鱼位置变浅是光从水中射向空气发生了折射，故B错误；
C．放大镜将字母放大，属于凸透镜成像，利用了光的折射原理，故C正确；
D．洪崖洞夜景在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故D正确。
故选：B。
【点评】现实生活中有很多与光有关的现象，平时要注意多观察，多思考，并用所学光学知识去解释观察到的光学现象，这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力。
5．（3分）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（ ）
A．该系统利用地磁场实现正常工作
B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线
C．列车正常运行时，电源上端为正极
D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
【分析】（1）磁悬浮利用电流的磁场工作的；
（2）磁感线是假想的模型；
（3）从悬浮入手，结合磁极间作用规律即可确定车厢线圈上端的极性，对车厢受力分析以及安培定则可以得出电源的正极；
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：A．磁悬浮利用电流的磁场工作的，故A错误；
B．磁感线是假想的模型，车厢线圈通电后，其周围存在磁场，磁感线是假想的，不存在，故B错误；
CD．列车采用悬挂悬浮，正常运行时是利用异名磁极相互吸引，电磁铁上端为S极，根据安培定则知，电源上端为正极，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】此题考查的知识点较多，题目的难度不大，理解列车运行的物理过程是解决此题的关键。
6．（3分）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．汽油机在图丙冲程能获得动力
B．图丙冲程中没有能量的转化
C．图丁冲程中将内能转化为机械
D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙
【分析】判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：
AB、丙冲程，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，为汽油机提供动力，故A正确，B错误；
C、丁冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，该冲程排出废气，带走大部分热量，没有能量的转化，故C错误；
D、甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，乙冲程，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故在一个工作循环过程正确顺序是：甲、乙、丙、丁，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
7．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝4N，方向水平向左，力F2＝5N，方向水平向右，下列分析正确的是（ ）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为1N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为5N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为5N，方向水平向右
【分析】AD、以A为研究对象，A处于静止状态受到平衡力的作用，据此分析；
BC、把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，据此分析。
【解答】解：
AD、以A为研究对象，A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力，A才可能处于静止状态，受到的这两个力是平衡力，大小相等，B对A的摩擦力为4N，故A、D错误；
BC、把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，在水平方向上受向左的拉力F1和向右的拉力F2，AB处于静止状态，故水平方向受到平衡力的作用，F1＝4N，力F2＝5N，合力为1N，方向水平向右，故地面对B的摩擦力水平向左，大小为1N，故B正确；C错误；
故选：B。
【点评】本题考查二力平衡原理，解决本题的关键能够正确地受力分析，注意整体法和隔离法的运用。
二、填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
8．（3分）江苏田湾核电站通过核反应堆中的核 裂变 （选填“聚变”、“裂变”）来发电，其中核能属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg，则需要用煤 9×107 t。
【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；
（2）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；
（3）根据效率公式求出煤完全燃烧释放的热量，根据Q放＝mq求出需要煤的质量。
【解答】解：核电站利用核反应堆中可控的核裂变释放的能量来加热水，使水吸收热量，将核能转化为水蒸气的内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
核能在短期内不能得到补充，属于不可再生能源。
煤完全燃烧释放的热量，
由Q放＝mq可得，需要煤的质量。
故答案为：裂变；不可再生；9×107。
【点评】本题考查了核能的分类、能源分类、燃料完全燃烧释放热量公式等，难度不大。
9．（3分）用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 远视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”）；投影仪的镜头也相当于这类透镜，投影仪工作时，镜头成 倒立、放大 （填像的性质）的实像。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼；投影仪成倒立、放大的实像。
【解答】解：由于凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。
远视眼对光的会聚能力过弱，看近处物体时，物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方。为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
投影仪的镜头相当于一个凸透镜，其原理是物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，成一个倒立、放大的实像。
故答案为：会聚；远视眼；倒立、放大。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、远视眼的矫正，属于基础题。
10．（3分）如图所示，用启普发生器制取CO2的过程中，关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，此时瓶内气压 大于 外界大气压，向上排空气法收集气体是因为CO2密度 大于 空气密度（以上均选填“大于”、“小于”或“等于”）。集气瓶容积为200mL，采集CO2前集气瓶中空气的质量为 0.26 g（ρ空气＝1.3kg/m3）。
【分析】关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，生成CO2，则气压变大；
用向上排空气法收集气体时，该气体的密度应大于空气密度；
根据密度公式计算采集CO2前集气瓶中空气的质量。
【解答】解：关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，生成CO2，CO2气体增多，气压变大，此时瓶内气压大于外界大气压；
向上排空气法收集气体是因为CO2密度大于空气密度；
集气瓶容积为V＝200mL＝200cm3＝2×10﹣4m3；
根据密度公式得，采集CO2前集气瓶中空气的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2×10﹣4m3＝2.6×10﹣4kg＝0.26g。
故答案为：大于；大于；0.26。
【点评】本题考查了气体压强、密度公式的理解和应用等知识，属于基础题。
11．（3分）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，旋翼转动时，上方气体流速大，压强 小 （填“大”或“小”）。无人机匀速下降时，机械能 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。遥控者利用发射与接收 电磁波 来操控无人机的飞行。
【分析】（1）流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大。
（2）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。
（3）电磁波能够传递信息，也能传递能量。
【解答】解：飞机机翼的上表面较凸起，在飞行时，由流体压强与流速关系知道，机翼上方的气体流速大，压强小。
无人机匀速下降时，质量不变，高度不断减小，重力势能减小，同时其速度不变，动能不变，故它的机械能减小。
由于电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，所以，遥控者利用发射与接收电磁波来操控无人机的飞行。
故答案为：小；减小；电磁波。
【点评】此题考查流体压强和流速的关系、机械能的大小变化、电磁波的应用，记住动能和势能的影响因素是解答此题关键。
12．（3分）家庭电路的电压为 220 V，其部分电路图如图所示，安装在火线上的保险丝是利用电流的 热 效应工作的，当闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，再断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光，则电路故障原因可能是 bd 间断路（选填“ac”、“bd”或“df”）。
【分析】我国家庭电路的电压为220V；
电流的热效应：电流通过导体有热量产生；
测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果直接或间接接触火线，氖管会发光。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V；
保险丝是利用电流的热效应工作的；
闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔，两孔与火线之间是接通的，氖管都发光，则电路故障原因可能是bd间断路。
故答案为：220；热；bd。
【点评】本题考查了本题考查了家庭电路故障的分析、电流的热效应，属于基础题。
13．（3分）小明从家出发去看奶奶，其中一半路程步行，一半路程骑自行车，路程与时间的图像如图所示，则步行的是图中的 AB （选填“OA”或“AB”）段，他全程的平均速度是 2 m/s。骑行时以小明为参照物，道路旁边的建筑物是 运动 的（选填“运动”或“静止”）。
【分析】（1）该图是路程﹣﹣时间图像，由图可看出：小明行驶的总路程为3600m；整个过程可分作两个阶段：①0～5min行驶的1800m，②5～25min行驶的1800m；然后结合速度公式来计算各段以及全程的平均速度，并分析比较得出结论；
（2）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解：（1）根据公式v＝可计算两段路程的速度：
OA段：v1＝＝＝6m/s；
AB段：v2＝＝＝1.2m/s；
因为6m/s＞1.2m/s，
所以步行的是图中AB段，骑车的是OA段；
合程的平均速度：v＝＝＝2m/s；
（2）骑行时以小明为参照物，跑道旁边的建筑物位置变化，是运动的。
故答案为：AB；2；运动。
【点评】对于此类图像题，一定要明确横、纵坐标所表示的物理量，弄清物理量之间的联系，抓住其中的关键点、关键线段结合相应的物理知识进行分析解答。
14．（3分）老华做血栓手术前，先要做血压检测和血栓位置确定。血压计显示屏如图，血压计上面SYS是systlic的缩写，是收缩期的意思，指收缩压，即人们谈到血压时所说的“高压”；DIA是diastlic的缩写，是舒张期的意思，指舒张压，也就是“低压”；PUL是pulse的缩写，是脉搏的意思，就是每分钟脉搏的次数。血压正常范围一般患收缩压在90﹣140mmHg之间，舒张压60﹣90mmHg之间。测得血压收缩压为131mmHg（mmHg表示毫米水银柱），由此可以算出老华血压收缩压为 1.7816×104 Pa。在确定血栓的位置时，医生用 超声波 来检测（选填“超声波”，“激光”）。医生介绍说血栓可以用纳米机器人进行微创手术，每个除栓纳米机器人的长度约为0.9纳米，合 9×10﹣10 m。ρ水银＝13.6×103kg/m3，g＝10N/kg
【分析】（1）根据公式p＝ρgh求得压强大小；
（2）超声波的方向性好、声能较集中；
（3）1米＝109纳米。
【解答】解：（1）测得血压收缩压为131mmHg，老华血压收缩压p＝ρ水银gh＝13.6×103kg/m3×10N/kg×0.131m＝1.7816×104Pa；
（2）超声波的方向性好、声能较集中，在确定血栓的位置时，医生用超声波来检测；
（3）1纳米＝10﹣9米，0.9纳米＝0.9×10﹣9m＝9×10﹣10m。
故答案为：1.7816×104；超声波；9×10﹣10。
【点评】本题考查单位换算，液体压强公式的运用以及超声波应用。
三、作图题（共3小题，满分7分）
15．（2分）如图，光源S发出的一条光线，经平面镜AB发生反射，画出该光线经AB反射后的光线和S在AB中的像。
【分析】（1）根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
（2）平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称。
【解答】解：过入射点作法线，在法线下侧画出反射光线；
先作出点S关于平面镜的对称点S′，S′即为物体点S的像，如图所示：
【点评】作反射光线时，先确定反射点，根据反射角等于入射角在同一平面内法线的另一侧画出反射光线，注意完成题目的要求。
16．（2分）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。
【分析】分析实物图，确定两灯的连接方式，以及开关和两个电表的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关在干路上，电流表A1在L2支路上，电流表A2在干路上，灯L1单独一条支路，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
17．（3分）防滑地砖的出现，很大程度上减少了由于地面过滑导致的摔倒等一系列意外事件的发生，如图所示是模拟有人站在倾斜地砖上的情景，图中三角形表示倾斜的防滑地砖，矩形表示站在地砖上的人，请画出人静止在斜面上时的受力示意图。
【分析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。
画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解：斜面上的人受到重力的作用，作用点在重心，方向竖直向下，过重心沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，用符号G表示，即为人受到重力；人在斜面上，对斜面施加了一个向下的压力，斜面就会对人施加了一个向上的支持力；在斜面上的人，由于重力的作用就会有一个向下的运动趋势，受到一个向上的摩擦力；所以在斜面上人受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，以及沿斜面向上的摩擦力，共三个力的作用。过重心沿垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F表示，即为斜面对人的支持力；过重心沿平行于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，用符号f表示，即为人受到的斜面的摩擦力；如图所示：
【点评】本题考查学生对物体受力分析的能力，并会用力的示意图表示力的作用点和方向。画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
四、实验探究题（共3小题，满分21分）
18．（6分）（1）图1中弹簧测力计的读数是 1.4 N；图2中物体的长度为 2.12 cm；图3中温度计的示数为 ﹣22 ℃。
（2）在“用电流表测电流”的实验中，小明将电流表连入电路，发现指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请你帮小明分析。
①若出现图甲所示现象，原因是连接时 电流表的正、负接线柱接反了 ；若出现图乙所示现象，则是电流表 量程 选择不当。
②小明正确连接电路后，电流表的指针偏转如图丙所示，电流表的示数为 0.7 A。
【分析】（1）①使用弹簧测力计时，首先要明确其分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直；
②使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
③温度计的读数，首先观察它的量程和分度值，特别要注意液柱在零摄氏度以下的读数；
（2）①电流表的正确使用方法：电流表和被测电路串联；让电流从“+”接线柱流入电表，从“﹣”极接线柱流出电表；不能超出电流表的量程；绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况，判断出现的问题。
②根据电流表的使用规则以及读数的方法可以解决此题。
【解答】解：（1）①由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N，指针在1N下方两个刻度线处，所以示数为1.4N；
②图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm，
物体起始端对应的刻度值为4.00cm，末端对应刻度值为6.12cm，物体长度为6.12cm﹣4.00cm＝2.12cm；
③如图所示的温度计的刻度是越往下示数越大，因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值，分度值为1℃，因此图乙中的温度值为﹣22℃；
（2）①甲图中的指针反转，说明出现的问题是：电流表的正、负接线柱接反了；
乙图中的指针偏转角度太大，说明电流表出现的问题是：所选的量程太小了；
②由图丙可知，电流表选用了0～3A的量程，电流表的最小刻度值为0.1A，根据指针所在的位置可以得到此时电路中的电流值为0.7A。
故答案为故答案为：（1）1.4；2.12；﹣22；（2）①电流表的正、负接线柱接反了；量程；②0.7。
【点评】物理中有很多的测量工具，刻度尺、秒表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等，任何一种工具，一定要注意零刻度，每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读，其他的测量工具不需要估读，读出最接近的数值。
19．（8分）小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。
（1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 物体排开液体的体积 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 液体的密度 有关。
（2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 2.4 N，容器中盐水的密度为 1.2 g/cm3。
（3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 不变 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。
（4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮＝G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 G排 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 ρg×πr3 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示）
【分析】（1）（3）浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与物体浸入液体的深度无关，注意控制变量的思想分析讨论；
（2）利用称重法求浮力；根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为：V物＝，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有：＝，进而求出盐水的密度；
（4）根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计甲示数的变化，然后分析乙示数的变化量，进一步得出结论；
根据物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去桶和水的重即可分析判断；
由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力。
【解答】解：（1）分析实验步骤A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法F浮＝G﹣F示可得浮力越大；
分析实验步骤A、D、E可知，物体排开液体体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法F浮＝G﹣F示可得浮力的大小不同，可说明浮力的大小与液体的密度有关；
（2）由图可知，测力计的示数为4N，即物体的重力为G＝4N；浸没在盐水中时测力计的示数为：Fe＝1.6N，则物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮盐水＝G﹣Fe＝4N﹣1.6N＝2.4N；
物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮水＝G﹣FC＝4N﹣2N＝2N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为：V物＝，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有：＝；
则盐水的密度为：ρ盐水＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3；
（3）把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，排开液体的体积都相同，弹簧测力计的示数不变，说明物体济受浮力与浸入液体中的深度无关；
（4）如图F，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小，又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；
溢水杯未装满水，则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小；
F实验中的球体刚好浸没时，球体受到的浮力：F浮′＝ρ水gV排′＝ρg×πr3，由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力为ρg×πr3。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；液体的密度；（2）2.4；1.2； （3）不变；（4）变大；G排；ρg×πr3。
【点评】本题探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，考查了称重法测浮力、阿基米德原理和控制变量法的应用，难度适中。
20．（7分）如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表所示。
（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内 吸收的热量相同 。实验中通过比较 加热时间 （选填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， 甲 （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）于翔同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 不可行 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则 甲 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃），这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为 8.4×103 J。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）选用两个相同规格的电加热器加热，在相同时间内使两种液体吸收的热量相同；
（2）（3）（4）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）根据Q＝cmΔt进行分析。
【解答】解：（1）选用两个相同规格的电加热器加热，在相同时间内放出的热量是相同的，则液体吸收的热量也是相同的；我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
（2）分析实验数据可知，升高相同的温度，甲的加热时间长，故甲液体需要吸收的热量更多；
（3）由于甲、乙的沸点不同，当两种液体都沸腾时，其温度变化量不同，由Q＝cmΔt可知，通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强，该方法不可行；
（4）两液体在质量和升高温度都相同时，甲液体吸收的热量多，所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，甲液体冷却效果更好；
（5）由表中数据可知，升高30℃，甲用时120s，乙用时60s，乙吸热是甲的0.5倍，根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为：
c乙＝0.5×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
这种液体在0～40s的时间内升高的温度为20℃，这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为：
Q＝c乙mΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×20℃＝8.4×103J。
故答案为：（1）吸收的热量相同；加热时间；（2）甲；（3）不可行；（4）甲；（5））2.1×103；8.4×103J。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
五、十算题（共2小题，满分12分，每小题6分）
21．（6分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率η＝52%。
求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【分析】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P＝可知恒温箱加热挡和保温挡的电路连接；根据R1的阻值和P＝可求出“保温”时恒温箱的电功率；
（2）并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，据此求出加热挡工作时R2的电功率，根据P＝可求出R2的阻值；
（3）根据W＝Pt求出恒温箱消耗的电能，根据效率公式求出恒温箱内气体吸收的热量，根据密度公式求出恒温箱内气体的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出恒温箱的恒温温度。
【解答】解：（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡；
当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡；
由P＝可知，“保温”时恒温箱的电功率：P保温＝＝＝121W；
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率：P2＝P加热﹣P保温＝605W﹣121W＝484W，
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝100Ω；
（3）由P＝可知，恒温箱消耗的电能：W＝P加t′＝605W×100s＝60500J，
由η＝可知，恒温箱内气体吸收的热量：Q吸＝ηW＝52%×60500J＝31460J，
由ρ＝可知，恒温箱内气体的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2m3＝2.6kg，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，恒温箱的恒温温度：t＝+t0＝+20℃＝32.1℃。
答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为121W；
（2）电热丝R2的阻值为100Ω；
（3）恒温箱的恒温温度为32.1℃。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式、效率公式、密度公式以及吸热公式的应用，是一道常考的电热综合题，难度适中。
22．（6分）五一期间，小魏办理行李托运时，显示行李箱质量为12kg，行李箱竖直放置时轮子与地面的总接触面积为12cm2，当他拉行李箱时，行李箱和水平地面的夹角保持60°，拉力的作用点在拉杆末端，O点到重力作用线的距离OA为2.5cm，如图所示。到家后，他用了45s把行李箱从一楼提到三楼，共提高6m。（g＝10N/kg）求：
（1）行李箱竖直静止放置在水平地面时，对地面的压强；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率；
（3）用图示方式拉行李箱时，竖直方向拉力的大小。
【分析】（1）已知行李箱的质量，由G＝mg可求行李箱的重力，再由P＝可求压强；
（2）根据W＝Gh计算小凯重力做的功，然后根据P＝计算功率；
（3）箱子相当于是一个杠杆，明确动力臂和阻力臂的大小关系，根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：（1）行李箱的总重力：G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N；
当行李箱竖直静止放置时，轮子对地面的压力：F＝G＝120N，
当行李箱竖直静止放置时，轮子对地面的压强：
p＝＝＝1×105pa；
（2）提升时克服重力做的功为：W＝Gh＝120N×6m＝720J；
功率为：P＝＝＝16W；
（3）如图可知，拉力到轮子的距离是拉杆总长的，为50cm；重力的方向是竖直向下的，重力的力臂为2.5cm；
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，G×L′＝F′×L，即120N×2.5cm＝F×50cm，
则拉力F′＝6N。
答：（1）行李箱竖直静止在水平地面时，对地面的压强为1×105pa；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率16W；
（3）竖直方向拉力的大小为6N。
【点评】本题主要考查重力、压强以及杠杆的平衡条件的应用，是一道综合题。
六、综合能力题（共3小题，满分18分）
23．（7分）阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140～160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器距离地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
（1）“翔州1”在水面上飞行时，机翼 下 （选填“上”或“下”）表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面（或水面）间形成气压 增大 （选填“增大”或“减小”）的区域，使升力增加的流体力学效应。
（2）“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动，则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是 加速 （选填“减速”“先加速后减速”或“加速”）运动。
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度。“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h，通过的路程是 315 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了 减小阻力 。
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客登岸，则船排开海水的体积约减少 0.35 m3。（设乘客的平均质量为70kg，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）流体中流速越快的地方，压强越小；
（2）根据“翔州1”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小，从而可判断出在0～50s内动力与阻力的关系，可得速度的变化情况；
（3）确定最大速度和所用时间，根据s＝vt计算出路程；
船身设计成“流线型”是为了减小阻力；
（4）乘客登岸后，船受到的浮力减小，所有V排减小，根据阿基米德原理可计算出减少的体积。
【解答】解：
（1）“翔州1”在水面上飞行时，下表面空气流速较慢，所以机翼下表面受到的空气压强较大；“翼地效应”是气流经过机翼后机体和水面间形成气压增大的区域，使升力增加的流体力学效应；
（2）由图乙知，当“翔州1”做匀速直线运动时，动力为1.0×104N，
所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力：f＝F＝1.0×104N；
由图象知，在0～50s内，动力均大于阻力，所以此时“翔州1”做加速运动；
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度大于机翼下方的气流速度，从而产生向上的升力；
由速度公式可得，以最大航速航行1.5h通过的路程：
s＝v最大t＝210km/h×1.5h＝315km；
“翔州1”船身设计成“流线型”是为了减小阻力；
（4）船处于漂浮状态，所以F浮＝G，5名乘客登岸后，浮力减小量：
ΔF浮＝ΔG＝5mg＝5×70kg×10N/kg＝3500N；
由F浮＝ρ液gV排可得，排开海水的体积减小量：
ΔV排＝＝＝0.35m3。
故答案为：（1）下；增大；（2）加速；（3）大于；315；减小阻力；（4）0.35。
【点评】本题是一道综合应用题目，主要考查了浮力的相关知识、流体压强与流速的关系、力的作用的相互性、速度公式的应用及功的计算，考查全面。
24．（6分）阅读短文，回答问题：
光电效应
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中，如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。
利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
（1）外光电效应会从物质中激发出带 负 电（选填“正”或“负”）的粒子。
（2）太阳能电池是依据 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的，将光能转化为 电 能.
（3）现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是 A （光控开关用光表示，红外感应开关用红表示）。
（4）小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图C所示，电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小，烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将 增大 （选填“增大”或“减小”）；为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器，可以 减小 （填“增大”或“减小”）R0的阻值。
【分析】（1）由外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象可知，外光电效应会从物质中激发出粒子是电子，由此可知粒子的带电情况；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象和太阳能电池是使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，由此可知，太阳能电池是利用内光电效应来工作的；太阳能电池是把光能转化成电能；
（3）白天有人来，灯也不会亮；晚上有人来灯就亮，没有人来灯就不亮，由此可知，光控开关和红外感应开关应串联使用；
（4）光敏电阻R的阻值随光照的增强而减小，由此可知，当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值将变大，根据串联电路电阻规律可知，电路中的总电阻将增大，根据欧姆定律可知电路中的电流将减小，根据U＝IR可知定值电阻R0两端的电压将减小，根据串联电路电压规律可知，光敏电阻R两端的电压将增大；
烟雾较淡时，光敏电阻R的阻值较小，电压表的示数较小，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电压表的示数，根据串联电路电压规律可知，R0的阻值应减小一些，由此得出结论。
【解答】解：（1）由外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象可知，外光电效应会从物质中激发出粒子是电子，电子带负电，由此可知激发出粒子的带负电；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象，太阳能电池是使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，由此可知，太阳能电池是在物体两端产生电压的现象，属于内光电效应；太阳能电池是把光能转化成电能；
（3）白天有人来，灯也不会亮；晚上有人来灯就亮，没有人来灯就不亮，由此可知，光控开关和红外感应开关应串联使用，故选A；
（4）光敏电阻R的阻值随光照的增强而减小，由此可知，当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值将变大，电路中的总电阻R总＝R0+R光敏将增大，根据I＝可知，电压一定时，总电阻增大，电路中的总电流将减小，定值电阻R0两端的电压U0＝IR0将减小，光敏电阻R两端的电压U光敏＝U﹣U0将增大；
烟雾较淡时，光敏电阻R的阻值较小，电压表的示数较小，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电压表的示数，根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压应减小一些，所以定值电阻R0的阻值应减小一些。
故答案为：（1）负；（2）内；电；（3）A；（4）增大；减小。
【点评】本题主要考查正负电荷的判断，串联电路电流、电压、电阻规律，欧姆定律的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，正确理解欧姆定律，串联电路电流、电压、电阻规律是解题的关键。
25．（5分）如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关：
（1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 不变 ，电压表的示数将 变大 。
（2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 12.5 cm。
（3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 2.4 V。
（4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 1.25×103 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。）
【分析】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流的变化，进一步判断灯泡的亮度的变化；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，根据串联分压原理确定电压表示数的变化；
（2）求出串联电路中的总电阻R总，根据欧姆定律得，电路中的电流；根据欧姆定律求出滑片以下部分电阻的阻值，由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则可求出对应电阻的长度，即可知圆柱形容器内水的深度；
（3）从开始注水到水面上升至刚好将金属筒浸没，根据F浮＝ρ水gV排计算金属筒受到的浮力，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，进一步计算弹簧长度的减少量，据此确定滑片上移的距离，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，据此计算滑片以下部分的电阻；
（4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，根据电压表接入电路的量程确定电压表的示数的最大值，
根据欧姆定律计算此时滑片以下部分的电阻，进一步计算弹簧长度的减少量和金属筒受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排的变形公式计算所测液体密度的最大值。
【解答】解：（1）因电压表在电路中相当于开路，则由图可知闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，所以灯泡的亮度不变；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，滑片向上滑动基电压变大，电压表示数变大；
（2）电路中的总电阻为：R总＝R+RL＝20Ω+10Ω＝30Ω，根据欧姆定律得，电路中的电流为：I＝，
根据欧姆定律得，滑片以下部分电阻的阻值为：R'＝＝5Ω，
由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则R'对应的长度为：L＝＝5cm，圆柱形容器内水的深度为5cm；
根据电压表1V，可以确定滑片P距B为5cm，因此弹簧缩短5cm，物体受浮力为25N，因此浸入水深12.5cm；
（3）金属筒浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×30×10﹣6m3＝60N，
弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧长度的减少量：ΔL＝＝12cm，所以滑片上移12cm，
滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，滑片以下部分的电阻：ΔR＝×20Ω＝12Ω，
此时电压表的示数：UP＝IΔR＝0.2A×12Ω＝2.4V；
（4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，电压表量程为0～3V，所以电压表的示数最大为3V，
此时滑片以下部分的电阻：ΔR＝＝15Ω，弹簧长度的减少量：ΔL′＝×20cm＝15cm，
金属筒受到的浮力：F浮′＝ΔF弹＝15cm×5N/cm＝75N，
根据阿基米德原理得，所测液体密度最大为：ρ＝＝1.25×103kg/m3。
故答案为：（1）不变；变大；（2）12.5；（3）2.4；（4）1.25×103。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、阿基米德原理的灵活运用，综合性强，有一定难度。
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
80
120
乙
0
20
40
60
温度/℃
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加热时间/s
甲
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乙
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1．（3分）下列对于家庭厨房用具的估测，最接近实际值的是（ ）
A．锅铲的长度约为1.2mB．饭碗的容积约为30L
C．菜刀的质量约为4kgD．餐桌的高度约为0.8m
2．（3分）2023年10月24日，神舟十六号两名航天员景海鹏、朱杨柱与地面工作人员和舱内航天员密切配合，完成既定的出舱任务。下列说法正确的是（ ）
A．工作人员发出的指令声是由声带振动产生的
B．工作人员利用响度区分是哪位航天员的声音
C．舱内航天员与工作人员利用超声波传递信息
D．舱外航天员之间只靠大声说话就能直接交流
3．（3分）早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。如图所示，铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是（ ）
A．铜是晶体，有熔点但没有凝固点
B．铸造青铜器时，工匠身上的汗水不断汽化，放出热量
C．铜料化为铜液，属于液化现象
D．铜液冷却成型过程中需要放热
4．（3分）如图所示，关于生活中的光现象，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中凿壁偷光是利用了光沿直线传播
B．图乙中看见水中的鱼位置变浅是因为光的反射
C．图丙中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D．图丁中洪崖洞夜景在水中的倒影是光的反射现象
5．（3分）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（ ）
A．该系统利用地磁场实现正常工作
B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线
C．列车正常运行时，电源上端为正极
D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
6．（3分）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．汽油机在图丙冲程能获得动力
B．图丙冲程中没有能量的转化
C．图丁冲程中将内能转化为机械
D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙
7．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝4N，方向水平向左，力F2＝5N，方向水平向右，下列分析正确的是（ ）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为1N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为5N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为5N，方向水平向右
二、填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
8．（3分）江苏田湾核电站通过核反应堆中的核 （选填“聚变”、“裂变”）来发电，其中核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg，则需要用煤 t。
9．（3分）用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）；投影仪的镜头也相当于这类透镜，投影仪工作时，镜头成 （填像的性质）的实像。
10．（3分）如图所示，用启普发生器制取CO2的过程中，关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，此时瓶内气压 外界大气压，向上排空气法收集气体是因为CO2密度 空气密度（以上均选填“大于”、“小于”或“等于”）。集气瓶容积为200mL，采集CO2前集气瓶中空气的质量为 g（ρ空气＝1.3kg/m3）。
11．（3分）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，旋翼转动时，上方气体流速大，压强 （填“大”或“小”）。无人机匀速下降时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。遥控者利用发射与接收 来操控无人机的飞行。
12．（3分）家庭电路的电压为 V，其部分电路图如图所示，安装在火线上的保险丝是利用电流的 效应工作的，当闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，再断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光，则电路故障原因可能是 间断路（选填“ac”、“bd”或“df”）。
13．（3分）小明从家出发去看奶奶，其中一半路程步行，一半路程骑自行车，路程与时间的图像如图所示，则步行的是图中的 （选填“OA”或“AB”）段，他全程的平均速度是 m/s。骑行时以小明为参照物，道路旁边的建筑物是 的（选填“运动”或“静止”）。
14．（3分）老华做血栓手术前，先要做血压检测和血栓位置确定。血压计显示屏如图，血压计上面SYS是systlic的缩写，是收缩期的意思，指收缩压，即人们谈到血压时所说的“高压”；DIA是diastlic的缩写，是舒张期的意思，指舒张压，也就是“低压”；PUL是pulse的缩写，是脉搏的意思，就是每分钟脉搏的次数。血压正常范围一般患收缩压在90﹣140mmHg之间，舒张压60﹣90mmHg之间。测得血压收缩压为131mmHg（mmHg表示毫米水银柱），由此可以算出老华血压收缩压为 Pa。在确定血栓的位置时，医生用 来检测（选填“超声波”，“激光”）。医生介绍说血栓可以用纳米机器人进行微创手术，每个除栓纳米机器人的长度约为0.9纳米，合 m。ρ水银＝13.6×103kg/m3，g＝10N/kg
三、作图题（共3小题，满分7分）
15．（2分）如图，光源S发出的一条光线，经平面镜AB发生反射，画出该光线经AB反射后的光线和S在AB中的像。
16．（2分）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。
17．（3分）防滑地砖的出现，很大程度上减少了由于地面过滑导致的摔倒等一系列意外事件的发生，如图所示是模拟有人站在倾斜地砖上的情景，图中三角形表示倾斜的防滑地砖，矩形表示站在地砖上的人，请画出人静止在斜面上时的受力示意图。
四、实验探究题（共3小题，满分21分）
18．（6分）（1）图1中弹簧测力计的读数是 N；图2中物体的长度为 cm；图3中温度计的示数为 ℃。
（2）在“用电流表测电流”的实验中，小明将电流表连入电路，发现指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请你帮小明分析。
①若出现图甲所示现象，原因是连接时 ；若出现图乙所示现象，则是电流表 选择不当。
②小明正确连接电路后，电流表的指针偏转如图丙所示，电流表的示数为 A。
19．（8分）小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。
（1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 有关。
（2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 N，容器中盐水的密度为 g/cm3。
（3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。
（4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮＝G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示）
20．（7分）如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表所示。
（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内 。实验中通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）于翔同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃），这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为 J。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
五、十算题（共2小题，满分12分，每小题6分）
21．（6分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率η＝52%。
求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
22．（6分）五一期间，小魏办理行李托运时，显示行李箱质量为12kg，行李箱竖直放置时轮子与地面的总接触面积为12cm2，当他拉行李箱时，行李箱和水平地面的夹角保持60°，拉力的作用点在拉杆末端，O点到重力作用线的距离OA为2.5cm，如图所示。到家后，他用了45s把行李箱从一楼提到三楼，共提高6m。（g＝10N/kg）求：
（1）行李箱竖直静止放置在水平地面时，对地面的压强；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率；
（3）用图示方式拉行李箱时，竖直方向拉力的大小。
六、综合能力题（共3小题，满分18分）
23．（7分）阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140～160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器距离地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
（1）“翔州1”在水面上飞行时，机翼 （选填“上”或“下”）表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面（或水面）间形成气压 （选填“增大”或“减小”）的区域，使升力增加的流体力学效应。
（2）“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动，则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是 （选填“减速”“先加速后减速”或“加速”）运动。
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度。“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h，通过的路程是 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了 。
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客登岸，则船排开海水的体积约减少 m3。（设乘客的平均质量为70kg，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
24．（6分）阅读短文，回答问题：
光电效应
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中，如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。
利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
（1）外光电效应会从物质中激发出带 电（选填“正”或“负”）的粒子。
（2）太阳能电池是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的，将光能转化为 能.
（3）现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是 （光控开关用光表示，红外感应开关用红表示）。
（4）小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图C所示，电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小，烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将 （选填“增大”或“减小”）；为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器，可以 （填“增大”或“减小”）R0的阻值。
25．（5分）如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关：
（1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 ，电压表的示数将 。
（2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 cm。
（3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 V。
（4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。）
2024年广东省东莞市丰泰中学中考物理三模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共7小题，满分21分，每小题3分）
1．（3分）下列对于家庭厨房用具的估测，最接近实际值的是（ ）
A．锅铲的长度约为1.2mB．饭碗的容积约为30L
C．菜刀的质量约为4kgD．餐桌的高度约为0.8m
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解：
A、锅铲的长度约为40cm＝0.4m，故A不符合实际；
B、饭碗的容积约为300mL＝0.3L，故B不符合实际；
C、菜刀的质量约为400g＝0.4kg，故C不符合实际；
D、餐桌的高度约为80cm＝0.8m，故D符合实际。
故选：D。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出合理的选项即可。
2．（3分）2023年10月24日，神舟十六号两名航天员景海鹏、朱杨柱与地面工作人员和舱内航天员密切配合，完成既定的出舱任务。下列说法正确的是（ ）
A．工作人员发出的指令声是由声带振动产生的
B．工作人员利用响度区分是哪位航天员的声音
C．舱内航天员与工作人员利用超声波传递信息
D．舱外航天员之间只靠大声说话就能直接交流
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志；
（3）太空中是真空，真空不能传声；电磁波可以在真空中传播。
【解答】解：A、工作人员发出的指令声是通过声带振动产生的，故A正确；
B、工作人员利用音色区分是哪位航天员的声音，故B错误；
C、舱内航天员与工作人员利用电磁波传递信息，故C错误；
D、太空中是真空，真空不能传声，因此舱外航天员之间只能靠电磁波进行交流，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了声现象相关知识，属于基础知识考查。
3．（3分）早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。如图所示，铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是（ ）
A．铜是晶体，有熔点但没有凝固点
B．铸造青铜器时，工匠身上的汗水不断汽化，放出热量
C．铜料化为铜液，属于液化现象
D．铜液冷却成型过程中需要放热
【分析】（1）晶体有固定的熔点和凝固点；
（2）物质由液态转变为气态的过程，汽化时要吸收热量；
（3）固态变为液态的过程叫做熔化；
（4）液态变为固态的过程叫做凝固。
【解答】解：A、铜是晶体，有熔点，也有凝固点，故A错误；
B、汗水由液态转变为气态，属于汽化，汽化吸热，故B错误；
C、铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，在这一过程中，固态的铜料变为液态的铜液，发生的物态变化是熔化，故C错误；
D、铜液在模具中冷却成型，在这一过程中，液态的铜液变为固态的铜器，发生的物态变化是凝固，凝固放热，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了汽化、晶体以及对熔化和凝固的认识与掌握，关键是清楚变化前后的状态。
4．（3分）如图所示，关于生活中的光现象，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中凿壁偷光是利用了光沿直线传播
B．图乙中看见水中的鱼位置变浅是因为光的反射
C．图丙中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D．图丁中洪崖洞夜景在水中的倒影是光的反射现象
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：A．凿壁偷光是利用了光沿直线传播的原理，故A正确；
B．看见水中的鱼位置变浅是光从水中射向空气发生了折射，故B错误；
C．放大镜将字母放大，属于凸透镜成像，利用了光的折射原理，故C正确；
D．洪崖洞夜景在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故D正确。
故选：B。
【点评】现实生活中有很多与光有关的现象，平时要注意多观察，多思考，并用所学光学知识去解释观察到的光学现象，这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力。
5．（3分）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（ ）
A．该系统利用地磁场实现正常工作
B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线
C．列车正常运行时，电源上端为正极
D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
【分析】（1）磁悬浮利用电流的磁场工作的；
（2）磁感线是假想的模型；
（3）从悬浮入手，结合磁极间作用规律即可确定车厢线圈上端的极性，对车厢受力分析以及安培定则可以得出电源的正极；
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：A．磁悬浮利用电流的磁场工作的，故A错误；
B．磁感线是假想的模型，车厢线圈通电后，其周围存在磁场，磁感线是假想的，不存在，故B错误；
CD．列车采用悬挂悬浮，正常运行时是利用异名磁极相互吸引，电磁铁上端为S极，根据安培定则知，电源上端为正极，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】此题考查的知识点较多，题目的难度不大，理解列车运行的物理过程是解决此题的关键。
6．（3分）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．汽油机在图丙冲程能获得动力
B．图丙冲程中没有能量的转化
C．图丁冲程中将内能转化为机械
D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙
【分析】判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：
AB、丙冲程，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，为汽油机提供动力，故A正确，B错误；
C、丁冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，该冲程排出废气，带走大部分热量，没有能量的转化，故C错误；
D、甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，乙冲程，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故在一个工作循环过程正确顺序是：甲、乙、丙、丁，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
7．（3分）如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B两个物体上，A、B始终处于静止状态，其中力F1＝4N，方向水平向左，力F2＝5N，方向水平向右，下列分析正确的是（ ）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为1N，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力为5N，方向水平向左
D．B对A的摩擦力为5N，方向水平向右
【分析】AD、以A为研究对象，A处于静止状态受到平衡力的作用，据此分析；
BC、把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，据此分析。
【解答】解：
AD、以A为研究对象，A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力，A才可能处于静止状态，受到的这两个力是平衡力，大小相等，B对A的摩擦力为4N，故A、D错误；
BC、把AB看成一个整体，处于静止状态，受到平衡力的作用，在水平方向上受向左的拉力F1和向右的拉力F2，AB处于静止状态，故水平方向受到平衡力的作用，F1＝4N，力F2＝5N，合力为1N，方向水平向右，故地面对B的摩擦力水平向左，大小为1N，故B正确；C错误；
故选：B。
【点评】本题考查二力平衡原理，解决本题的关键能够正确地受力分析，注意整体法和隔离法的运用。
二、填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
8．（3分）江苏田湾核电站通过核反应堆中的核 裂变 （选填“聚变”、“裂变”）来发电，其中核能属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg，则需要用煤 9×107 t。
【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；
（2）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；
（3）根据效率公式求出煤完全燃烧释放的热量，根据Q放＝mq求出需要煤的质量。
【解答】解：核电站利用核反应堆中可控的核裂变释放的能量来加热水，使水吸收热量，将核能转化为水蒸气的内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
核能在短期内不能得到补充，属于不可再生能源。
煤完全燃烧释放的热量，
由Q放＝mq可得，需要煤的质量。
故答案为：裂变；不可再生；9×107。
【点评】本题考查了核能的分类、能源分类、燃料完全燃烧释放热量公式等，难度不大。
9．（3分）用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 远视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”）；投影仪的镜头也相当于这类透镜，投影仪工作时，镜头成 倒立、放大 （填像的性质）的实像。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼；投影仪成倒立、放大的实像。
【解答】解：由于凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。
远视眼对光的会聚能力过弱，看近处物体时，物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方。为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
投影仪的镜头相当于一个凸透镜，其原理是物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，成一个倒立、放大的实像。
故答案为：会聚；远视眼；倒立、放大。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、远视眼的矫正，属于基础题。
10．（3分）如图所示，用启普发生器制取CO2的过程中，关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，此时瓶内气压 大于 外界大气压，向上排空气法收集气体是因为CO2密度 大于 空气密度（以上均选填“大于”、“小于”或“等于”）。集气瓶容积为200mL，采集CO2前集气瓶中空气的质量为 0.26 g（ρ空气＝1.3kg/m3）。
【分析】关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，生成CO2，则气压变大；
用向上排空气法收集气体时，该气体的密度应大于空气密度；
根据密度公式计算采集CO2前集气瓶中空气的质量。
【解答】解：关闭阀门b，向长颈漏斗倒入稀盐酸后，生成CO2，CO2气体增多，气压变大，此时瓶内气压大于外界大气压；
向上排空气法收集气体是因为CO2密度大于空气密度；
集气瓶容积为V＝200mL＝200cm3＝2×10﹣4m3；
根据密度公式得，采集CO2前集气瓶中空气的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2×10﹣4m3＝2.6×10﹣4kg＝0.26g。
故答案为：大于；大于；0.26。
【点评】本题考查了气体压强、密度公式的理解和应用等知识，属于基础题。
11．（3分）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，旋翼转动时，上方气体流速大，压强 小 （填“大”或“小”）。无人机匀速下降时，机械能 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。遥控者利用发射与接收 电磁波 来操控无人机的飞行。
【分析】（1）流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大。
（2）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。
（3）电磁波能够传递信息，也能传递能量。
【解答】解：飞机机翼的上表面较凸起，在飞行时，由流体压强与流速关系知道，机翼上方的气体流速大，压强小。
无人机匀速下降时，质量不变，高度不断减小，重力势能减小，同时其速度不变，动能不变，故它的机械能减小。
由于电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，所以，遥控者利用发射与接收电磁波来操控无人机的飞行。
故答案为：小；减小；电磁波。
【点评】此题考查流体压强和流速的关系、机械能的大小变化、电磁波的应用，记住动能和势能的影响因素是解答此题关键。
12．（3分）家庭电路的电压为 220 V，其部分电路图如图所示，安装在火线上的保险丝是利用电流的 热 效应工作的，当闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，再断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光，则电路故障原因可能是 bd 间断路（选填“ac”、“bd”或“df”）。
【分析】我国家庭电路的电压为220V；
电流的热效应：电流通过导体有热量产生；
测电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果直接或间接接触火线，氖管会发光。
【解答】解：我国家庭电路的电压为220V；
保险丝是利用电流的热效应工作的；
闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮；断开S1，保持S2闭合，用测电笔插入插座两孔，两孔与火线之间是接通的，氖管都发光，则电路故障原因可能是bd间断路。
故答案为：220；热；bd。
【点评】本题考查了本题考查了家庭电路故障的分析、电流的热效应，属于基础题。
13．（3分）小明从家出发去看奶奶，其中一半路程步行，一半路程骑自行车，路程与时间的图像如图所示，则步行的是图中的 AB （选填“OA”或“AB”）段，他全程的平均速度是 2 m/s。骑行时以小明为参照物，道路旁边的建筑物是 运动 的（选填“运动”或“静止”）。
【分析】（1）该图是路程﹣﹣时间图像，由图可看出：小明行驶的总路程为3600m；整个过程可分作两个阶段：①0～5min行驶的1800m，②5～25min行驶的1800m；然后结合速度公式来计算各段以及全程的平均速度，并分析比较得出结论；
（2）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解：（1）根据公式v＝可计算两段路程的速度：
OA段：v1＝＝＝6m/s；
AB段：v2＝＝＝1.2m/s；
因为6m/s＞1.2m/s，
所以步行的是图中AB段，骑车的是OA段；
合程的平均速度：v＝＝＝2m/s；
（2）骑行时以小明为参照物，跑道旁边的建筑物位置变化，是运动的。
故答案为：AB；2；运动。
【点评】对于此类图像题，一定要明确横、纵坐标所表示的物理量，弄清物理量之间的联系，抓住其中的关键点、关键线段结合相应的物理知识进行分析解答。
14．（3分）老华做血栓手术前，先要做血压检测和血栓位置确定。血压计显示屏如图，血压计上面SYS是systlic的缩写，是收缩期的意思，指收缩压，即人们谈到血压时所说的“高压”；DIA是diastlic的缩写，是舒张期的意思，指舒张压，也就是“低压”；PUL是pulse的缩写，是脉搏的意思，就是每分钟脉搏的次数。血压正常范围一般患收缩压在90﹣140mmHg之间，舒张压60﹣90mmHg之间。测得血压收缩压为131mmHg（mmHg表示毫米水银柱），由此可以算出老华血压收缩压为 1.7816×104 Pa。在确定血栓的位置时，医生用 超声波 来检测（选填“超声波”，“激光”）。医生介绍说血栓可以用纳米机器人进行微创手术，每个除栓纳米机器人的长度约为0.9纳米，合 9×10﹣10 m。ρ水银＝13.6×103kg/m3，g＝10N/kg
【分析】（1）根据公式p＝ρgh求得压强大小；
（2）超声波的方向性好、声能较集中；
（3）1米＝109纳米。
【解答】解：（1）测得血压收缩压为131mmHg，老华血压收缩压p＝ρ水银gh＝13.6×103kg/m3×10N/kg×0.131m＝1.7816×104Pa；
（2）超声波的方向性好、声能较集中，在确定血栓的位置时，医生用超声波来检测；
（3）1纳米＝10﹣9米，0.9纳米＝0.9×10﹣9m＝9×10﹣10m。
故答案为：1.7816×104；超声波；9×10﹣10。
【点评】本题考查单位换算，液体压强公式的运用以及超声波应用。
三、作图题（共3小题，满分7分）
15．（2分）如图，光源S发出的一条光线，经平面镜AB发生反射，画出该光线经AB反射后的光线和S在AB中的像。
【分析】（1）根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
（2）平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称。
【解答】解：过入射点作法线，在法线下侧画出反射光线；
先作出点S关于平面镜的对称点S′，S′即为物体点S的像，如图所示：
【点评】作反射光线时，先确定反射点，根据反射角等于入射角在同一平面内法线的另一侧画出反射光线，注意完成题目的要求。
16．（2分）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。
【分析】分析实物图，确定两灯的连接方式，以及开关和两个电表的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关在干路上，电流表A1在L2支路上，电流表A2在干路上，灯L1单独一条支路，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
17．（3分）防滑地砖的出现，很大程度上减少了由于地面过滑导致的摔倒等一系列意外事件的发生，如图所示是模拟有人站在倾斜地砖上的情景，图中三角形表示倾斜的防滑地砖，矩形表示站在地砖上的人，请画出人静止在斜面上时的受力示意图。
【分析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。
画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解：斜面上的人受到重力的作用，作用点在重心，方向竖直向下，过重心沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，用符号G表示，即为人受到重力；人在斜面上，对斜面施加了一个向下的压力，斜面就会对人施加了一个向上的支持力；在斜面上的人，由于重力的作用就会有一个向下的运动趋势，受到一个向上的摩擦力；所以在斜面上人受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，以及沿斜面向上的摩擦力，共三个力的作用。过重心沿垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F表示，即为斜面对人的支持力；过重心沿平行于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，用符号f表示，即为人受到的斜面的摩擦力；如图所示：
【点评】本题考查学生对物体受力分析的能力，并会用力的示意图表示力的作用点和方向。画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
四、实验探究题（共3小题，满分21分）
18．（6分）（1）图1中弹簧测力计的读数是 1.4 N；图2中物体的长度为 2.12 cm；图3中温度计的示数为 ﹣22 ℃。
（2）在“用电流表测电流”的实验中，小明将电流表连入电路，发现指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请你帮小明分析。
①若出现图甲所示现象，原因是连接时 电流表的正、负接线柱接反了 ；若出现图乙所示现象，则是电流表 量程 选择不当。
②小明正确连接电路后，电流表的指针偏转如图丙所示，电流表的示数为 0.7 A。
【分析】（1）①使用弹簧测力计时，首先要明确其分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直；
②使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
③温度计的读数，首先观察它的量程和分度值，特别要注意液柱在零摄氏度以下的读数；
（2）①电流表的正确使用方法：电流表和被测电路串联；让电流从“+”接线柱流入电表，从“﹣”极接线柱流出电表；不能超出电流表的量程；绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况，判断出现的问题。
②根据电流表的使用规则以及读数的方法可以解决此题。
【解答】解：（1）①由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N，指针在1N下方两个刻度线处，所以示数为1.4N；
②图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm，
物体起始端对应的刻度值为4.00cm，末端对应刻度值为6.12cm，物体长度为6.12cm﹣4.00cm＝2.12cm；
③如图所示的温度计的刻度是越往下示数越大，因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值，分度值为1℃，因此图乙中的温度值为﹣22℃；
（2）①甲图中的指针反转，说明出现的问题是：电流表的正、负接线柱接反了；
乙图中的指针偏转角度太大，说明电流表出现的问题是：所选的量程太小了；
②由图丙可知，电流表选用了0～3A的量程，电流表的最小刻度值为0.1A，根据指针所在的位置可以得到此时电路中的电流值为0.7A。
故答案为故答案为：（1）1.4；2.12；﹣22；（2）①电流表的正、负接线柱接反了；量程；②0.7。
【点评】物理中有很多的测量工具，刻度尺、秒表、电流表、电压表、天平、量筒、弹簧测力计、温度计等，任何一种工具，一定要注意零刻度，每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读，其他的测量工具不需要估读，读出最接近的数值。
19．（8分）小青在实验室利用不会吸水的橡皮泥、弹簧测力计、烧杯、水和细线等物品，进行了如图所示的实验，图中数据为相应实验时弹簧测力计的示数。
（1）为了探究浮力的大小与哪些因素有关，小青将橡皮泥捏成一个球体后，用细线将其挂在弹簧测力计挂钩上，进行了图中A、B、C、D、E实验。由A、B、C实验可知，当液体密度一定时， 物体排开液体的体积 越大，橡皮泥所受浮力越大；由A、D、E实验可知，橡皮泥所受浮力与 液体的密度 有关。
（2）在E实验中，球体浸没时受到的浮力是 2.4 N，容器中盐水的密度为 1.2 g/cm3。
（3）为了探究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关，她把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，若弹簧测力计的示数 不变 ，说明物体所受浮力与浸入液体中的深度无关。
（4）为了验证阿基米德原理，她将装满水的溢水杯放在升降台上，进行了F实验，当逐渐调高升降台时，发现随着球体浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，这一过程中弹簧测力计乙的示数会 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），若它们的变化量相等，就可以证明F浮＝G排，如果放入球体前溢水杯中的水未到溢水口处，会导致 G排 （选填“F浮”或“G排”）的测量值偏小。F实验中的球体刚好浸没时，下表面受到水向上的压力为 ρg×πr3 。（球的半径为r，球的体积为，水的密度为ρ，结果用所给字母表示）
【分析】（1）（3）浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与物体浸入液体的深度无关，注意控制变量的思想分析讨论；
（2）利用称重法求浮力；根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为：V物＝，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有：＝，进而求出盐水的密度；
（4）根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计甲示数的变化，然后分析乙示数的变化量，进一步得出结论；
根据物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去桶和水的重即可分析判断；
由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力。
【解答】解：（1）分析实验步骤A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法F浮＝G﹣F示可得浮力越大；
分析实验步骤A、D、E可知，物体排开液体体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法F浮＝G﹣F示可得浮力的大小不同，可说明浮力的大小与液体的密度有关；
（2）由图可知，测力计的示数为4N，即物体的重力为G＝4N；浸没在盐水中时测力计的示数为：Fe＝1.6N，则物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮盐水＝G﹣Fe＝4N﹣1.6N＝2.4N；
物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮水＝G﹣FC＝4N﹣2N＝2N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为：V物＝，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有：＝；
则盐水的密度为：ρ盐水＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3；
（3）把同一块橡皮泥捏成粗细不同的圆柱体，分别浸入水中一半，排开液体的体积都相同，弹簧测力计的示数不变，说明物体济受浮力与浸入液体中的深度无关；
（4）如图F，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小，又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排；
溢水杯未装满水，则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小；
F实验中的球体刚好浸没时，球体受到的浮力：F浮′＝ρ水gV排′＝ρg×πr3，由浮力产生的原因可知，此时下表面受到水向上的压力等于浮力为ρg×πr3。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；液体的密度；（2）2.4；1.2； （3）不变；（4）变大；G排；ρg×πr3。
【点评】本题探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，考查了称重法测浮力、阿基米德原理和控制变量法的应用，难度适中。
20．（7分）如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表所示。
（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内 吸收的热量相同 。实验中通过比较 加热时间 （选填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， 甲 （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）于翔同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 不可行 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则 甲 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃），这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为 8.4×103 J。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）选用两个相同规格的电加热器加热，在相同时间内使两种液体吸收的热量相同；
（2）（3）（4）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）根据Q＝cmΔt进行分析。
【解答】解：（1）选用两个相同规格的电加热器加热，在相同时间内放出的热量是相同的，则液体吸收的热量也是相同的；我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
（2）分析实验数据可知，升高相同的温度，甲的加热时间长，故甲液体需要吸收的热量更多；
（3）由于甲、乙的沸点不同，当两种液体都沸腾时，其温度变化量不同，由Q＝cmΔt可知，通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强，该方法不可行；
（4）两液体在质量和升高温度都相同时，甲液体吸收的热量多，所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，甲液体冷却效果更好；
（5）由表中数据可知，升高30℃，甲用时120s，乙用时60s，乙吸热是甲的0.5倍，根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为：
c乙＝0.5×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
这种液体在0～40s的时间内升高的温度为20℃，这种液体在0～40s的时间内吸收的热量为：
Q＝c乙mΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×20℃＝8.4×103J。
故答案为：（1）吸收的热量相同；加热时间；（2）甲；（3）不可行；（4）甲；（5））2.1×103；8.4×103J。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
五、十算题（共2小题，满分12分，每小题6分）
21．（6分）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业，恒温箱的工作原理图如图所示。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝400Ω。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气的密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。通过控制温控开关S1可实现“保温”、“加热”两个挡位间的切换，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝605W。现将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时100s，该段时间内的加热效率η＝52%。
求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率P保温；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【分析】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P＝可知恒温箱加热挡和保温挡的电路连接；根据R1的阻值和P＝可求出“保温”时恒温箱的电功率；
（2）并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，据此求出加热挡工作时R2的电功率，根据P＝可求出R2的阻值；
（3）根据W＝Pt求出恒温箱消耗的电能，根据效率公式求出恒温箱内气体吸收的热量，根据密度公式求出恒温箱内气体的质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出恒温箱的恒温温度。
【解答】解：（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡；
当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡；
由P＝可知，“保温”时恒温箱的电功率：P保温＝＝＝121W；
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率：P2＝P加热﹣P保温＝605W﹣121W＝484W，
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝100Ω；
（3）由P＝可知，恒温箱消耗的电能：W＝P加t′＝605W×100s＝60500J，
由η＝可知，恒温箱内气体吸收的热量：Q吸＝ηW＝52%×60500J＝31460J，
由ρ＝可知，恒温箱内气体的质量：m＝ρV＝1.3kg/m3×2m3＝2.6kg，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，恒温箱的恒温温度：t＝+t0＝+20℃＝32.1℃。
答：（1）“保温”时恒温箱的电功率为121W；
（2）电热丝R2的阻值为100Ω；
（3）恒温箱的恒温温度为32.1℃。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式、效率公式、密度公式以及吸热公式的应用，是一道常考的电热综合题，难度适中。
22．（6分）五一期间，小魏办理行李托运时，显示行李箱质量为12kg，行李箱竖直放置时轮子与地面的总接触面积为12cm2，当他拉行李箱时，行李箱和水平地面的夹角保持60°，拉力的作用点在拉杆末端，O点到重力作用线的距离OA为2.5cm，如图所示。到家后，他用了45s把行李箱从一楼提到三楼，共提高6m。（g＝10N/kg）求：
（1）行李箱竖直静止放置在水平地面时，对地面的压强；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率；
（3）用图示方式拉行李箱时，竖直方向拉力的大小。
【分析】（1）已知行李箱的质量，由G＝mg可求行李箱的重力，再由P＝可求压强；
（2）根据W＝Gh计算小凯重力做的功，然后根据P＝计算功率；
（3）箱子相当于是一个杠杆，明确动力臂和阻力臂的大小关系，根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：（1）行李箱的总重力：G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N；
当行李箱竖直静止放置时，轮子对地面的压力：F＝G＝120N，
当行李箱竖直静止放置时，轮子对地面的压强：
p＝＝＝1×105pa；
（2）提升时克服重力做的功为：W＝Gh＝120N×6m＝720J；
功率为：P＝＝＝16W；
（3）如图可知，拉力到轮子的距离是拉杆总长的，为50cm；重力的方向是竖直向下的，重力的力臂为2.5cm；
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，G×L′＝F′×L，即120N×2.5cm＝F×50cm，
则拉力F′＝6N。
答：（1）行李箱竖直静止在水平地面时，对地面的压强为1×105pa；
（2）提行李箱上楼时，克服行李箱重力做功的功率16W；
（3）竖直方向拉力的大小为6N。
【点评】本题主要考查重力、压强以及杠杆的平衡条件的应用，是一道综合题。
六、综合能力题（共3小题，满分18分）
23．（7分）阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140～160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器距离地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
（1）“翔州1”在水面上飞行时，机翼 下 （选填“上”或“下”）表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面（或水面）间形成气压 增大 （选填“增大”或“减小”）的区域，使升力增加的流体力学效应。
（2）“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动，则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是 加速 （选填“减速”“先加速后减速”或“加速”）运动。
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度。“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h，通过的路程是 315 km。“翔州1”船身设计成“流线型”是为了 减小阻力 。
（4）“翔州1”靠岸后，有5名乘客登岸，则船排开海水的体积约减少 0.35 m3。（设乘客的平均质量为70kg，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【分析】（1）流体中流速越快的地方，压强越小；
（2）根据“翔州1”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小，从而可判断出在0～50s内动力与阻力的关系，可得速度的变化情况；
（3）确定最大速度和所用时间，根据s＝vt计算出路程；
船身设计成“流线型”是为了减小阻力；
（4）乘客登岸后，船受到的浮力减小，所有V排减小，根据阿基米德原理可计算出减少的体积。
【解答】解：
（1）“翔州1”在水面上飞行时，下表面空气流速较慢，所以机翼下表面受到的空气压强较大；“翼地效应”是气流经过机翼后机体和水面间形成气压增大的区域，使升力增加的流体力学效应；
（2）由图乙知，当“翔州1”做匀速直线运动时，动力为1.0×104N，
所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力：f＝F＝1.0×104N；
由图象知，在0～50s内，动力均大于阻力，所以此时“翔州1”做加速运动；
（3）“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度大于机翼下方的气流速度，从而产生向上的升力；
由速度公式可得，以最大航速航行1.5h通过的路程：
s＝v最大t＝210km/h×1.5h＝315km；
“翔州1”船身设计成“流线型”是为了减小阻力；
（4）船处于漂浮状态，所以F浮＝G，5名乘客登岸后，浮力减小量：
ΔF浮＝ΔG＝5mg＝5×70kg×10N/kg＝3500N；
由F浮＝ρ液gV排可得，排开海水的体积减小量：
ΔV排＝＝＝0.35m3。
故答案为：（1）下；增大；（2）加速；（3）大于；315；减小阻力；（4）0.35。
【点评】本题是一道综合应用题目，主要考查了浮力的相关知识、流体压强与流速的关系、力的作用的相互性、速度公式的应用及功的计算，考查全面。
24．（6分）阅读短文，回答问题：
光电效应
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中，如自动门装置、路灯、应急自动照明装置等方面。
利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
（1）外光电效应会从物质中激发出带 负 电（选填“正”或“负”）的粒子。
（2）太阳能电池是依据 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的，将光能转化为 电 能.
（3）现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是 A （光控开关用光表示，红外感应开关用红表示）。
（4）小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图C所示，电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小，烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将 增大 （选填“增大”或“减小”）；为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器，可以 减小 （填“增大”或“减小”）R0的阻值。
【分析】（1）由外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象可知，外光电效应会从物质中激发出粒子是电子，由此可知粒子的带电情况；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象和太阳能电池是使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，由此可知，太阳能电池是利用内光电效应来工作的；太阳能电池是把光能转化成电能；
（3）白天有人来，灯也不会亮；晚上有人来灯就亮，没有人来灯就不亮，由此可知，光控开关和红外感应开关应串联使用；
（4）光敏电阻R的阻值随光照的增强而减小，由此可知，当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值将变大，根据串联电路电阻规律可知，电路中的总电阻将增大，根据欧姆定律可知电路中的电流将减小，根据U＝IR可知定值电阻R0两端的电压将减小，根据串联电路电压规律可知，光敏电阻R两端的电压将增大；
烟雾较淡时，光敏电阻R的阻值较小，电压表的示数较小，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电压表的示数，根据串联电路电压规律可知，R0的阻值应减小一些，由此得出结论。
【解答】解：（1）由外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象可知，外光电效应会从物质中激发出粒子是电子，电子带负电，由此可知激发出粒子的带负电；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象，太阳能电池是使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，由此可知，太阳能电池是在物体两端产生电压的现象，属于内光电效应；太阳能电池是把光能转化成电能；
（3）白天有人来，灯也不会亮；晚上有人来灯就亮，没有人来灯就不亮，由此可知，光控开关和红外感应开关应串联使用，故选A；
（4）光敏电阻R的阻值随光照的增强而减小，由此可知，当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值将变大，电路中的总电阻R总＝R0+R光敏将增大，根据I＝可知，电压一定时，总电阻增大，电路中的总电流将减小，定值电阻R0两端的电压U0＝IR0将减小，光敏电阻R两端的电压U光敏＝U﹣U0将增大；
烟雾较淡时，光敏电阻R的阻值较小，电压表的示数较小，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电压表的示数，根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压应减小一些，所以定值电阻R0的阻值应减小一些。
故答案为：（1）负；（2）内；电；（3）A；（4）增大；减小。
【点评】本题主要考查正负电荷的判断，串联电路电流、电压、电阻规律，欧姆定律的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，正确理解欧姆定律，串联电路电流、电压、电阻规律是解题的关键。
25．（5分）如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关：
（1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 不变 ，电压表的示数将 变大 。
（2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 12.5 cm。
（3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 2.4 V。
（4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 1.25×103 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。）
【分析】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流的变化，进一步判断灯泡的亮度的变化；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，根据串联分压原理确定电压表示数的变化；
（2）求出串联电路中的总电阻R总，根据欧姆定律得，电路中的电流；根据欧姆定律求出滑片以下部分电阻的阻值，由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则可求出对应电阻的长度，即可知圆柱形容器内水的深度；
（3）从开始注水到水面上升至刚好将金属筒浸没，根据F浮＝ρ水gV排计算金属筒受到的浮力，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，进一步计算弹簧长度的减少量，据此确定滑片上移的距离，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，据此计算滑片以下部分的电阻；
（4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，根据电压表接入电路的量程确定电压表的示数的最大值，
根据欧姆定律计算此时滑片以下部分的电阻，进一步计算弹簧长度的减少量和金属筒受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排的变形公式计算所测液体密度的最大值。
【解答】解：（1）因电压表在电路中相当于开路，则由图可知闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，所以灯泡的亮度不变；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，滑片向上滑动基电压变大，电压表示数变大；
（2）电路中的总电阻为：R总＝R+RL＝20Ω+10Ω＝30Ω，根据欧姆定律得，电路中的电流为：I＝，
根据欧姆定律得，滑片以下部分电阻的阻值为：R'＝＝5Ω，
由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则R'对应的长度为：L＝＝5cm，圆柱形容器内水的深度为5cm；
根据电压表1V，可以确定滑片P距B为5cm，因此弹簧缩短5cm，物体受浮力为25N，因此浸入水深12.5cm；
（3）金属筒浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×30×10﹣6m3＝60N，
弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧长度的减少量：ΔL＝＝12cm，所以滑片上移12cm，
滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，滑片以下部分的电阻：ΔR＝×20Ω＝12Ω，
此时电压表的示数：UP＝IΔR＝0.2A×12Ω＝2.4V；
（4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，电压表量程为0～3V，所以电压表的示数最大为3V，
此时滑片以下部分的电阻：ΔR＝＝15Ω，弹簧长度的减少量：ΔL′＝×20cm＝15cm，
金属筒受到的浮力：F浮′＝ΔF弹＝15cm×5N/cm＝75N，
根据阿基米德原理得，所测液体密度最大为：ρ＝＝1.25×103kg/m3。
故答案为：（1）不变；变大；（2）12.5；（3）2.4；（4）1.25×103。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、阿基米德原理的灵活运用，综合性强，有一定难度。
温度/℃
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加热时间/s
甲
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80
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乙
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