2025年江苏省南京市金陵中学河西分校中考四模物理试卷

2025年江苏省南京市金陵中学河西分校中考物理模拟试卷（四） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1．（2分）关于声现象下列说法正确的是（　　） A．通过钟声判断钟是否破损，利用了声音可以传递信息 B．振幅越大，人听到的声音响度一定越大 C．声音的音调越高，传播的速度越大 D．利用超声波能够测月球与地球之间的距离 2．（2分）下列估测最接近实际的是（　　） A．人骑自行车的功率约2000W B．家用荧光灯正常工作时的电流约0.2A C．家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约40kW•h D．从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶，人对鸡蛋所做的功约10J 3．（2分）“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器，为月面探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（　　） A．三棱镜分解太阳光 B．竿在阳光下形成影子 C．放大镜把字放大 D．丹顶鹤在水中形成倒影 4．（2分）下列关于能源和可持续发展的描述中正确的是（　　） A．能量的转化、转移都是有方向性的 B．核电站是利用可以控制的核聚变工作的 C．为了保护环境应全面禁止使用化石能源 D．太阳能、地热能、核能都是可再生能源 5．（2分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．质子和电子统称核子 B．铁块很难被压缩，说明分子间有斥力 C．汤姆孙通过研究，建立了原子核式结构模型 D．太阳是恒星，它是银河系的中心 6．（2分）如图，青藏铁路两旁插着一根根高达2m的“热棒”，“热棒”是封闭式的中空长棒，里面填充低沸点液氨作为“制冷剂”，通过氨的液态和气态之间的相互转化可将冻土层的热量单向导出地面，防止冻土路基的反复冻胀和融沉。下列说法正确的是（　　） A．冻土层熔化过程中放出热量 B．氨在热棒上端发生的物态变化是凝固 C．“热棒”最底部液态导热物质变成气态是汽化现象 D．“热棒”具有单向传热性能，热量只能向下传输，反向不能传热 7．（2分）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数，用电压表检测电路，当电压表分别接a、b两点和b、d两点时，电压表均无示数，接c、d两点时电压表有示数，则可判定（　　） A．变阻器短路 B．灯泡短路 C．开关断路 D．电流表断路 8．（2分）如图所示为决赛中梅西的一脚近射，踢出去的足球在空中飞行的过程中，会受到空气阻力的作用，则下列分析中正确的是（　　） A．踢出去的足球在空中上升过程中，它的机械能保持不变 B．踢出去的足球在空中下降过程中，它的机械能逐渐增大 C．踢出去的足球在空中上升到最高点时，动能为0 D．踢出去的足球落到草地上滚动的过程中，机械能减小 9．（2分）小华同学通过学习物理知识认识到了很多用电器的物理原理，以下用电设备工作原理与其下方实验所对应原理不匹配的是（　　） 用电器 电饭锅 电磁起重机 电风扇 动圈式话筒 实验装置 A B C D A．A B．B C．C D．D 10．（2分）2025年，中国影片《哪吒2》风靡全球。影片中，哪吒脚踏风火轮，手持乾坤圈，尽显英勇无畏。若从力学的角度分析，下列说法错误的是（　　） A．站在冰封的海面上，哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力 B．哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时，他所受的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力 C．哪吒向前抛出乾坤圈，乾坤圈还能一直向前飞行，是因为乾坤圈受到惯性作用 D．哪吒使用混天绫（假设为一轻质长绳）缠绕住物体并用力拽回，混天绫对物体的拉力等于物体对混天绫的拉力 11．（2分）水平桌面上的甲、乙两个相同的溢水杯，其中一个装满水，另一个盛满酒精，把两个完全相同的小球分别轻轻放入溢水杯的液体中，溢出的液体分别流到相同的小烧杯A和B中，待小球静止时，测得溢出水的质量为54g，溢出酒精的质量为48g，如图所示（注意：溢水杯甲和乙中有小球，只是没有画出）。此时，小烧杯A和B中液体对小烧杯底部的压强分别为p1、p2，甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p甲和p乙，已知酒精的密度为0.8g/cm3，则下列判断正确的是（　　） A．甲溢水杯中盛的是水，乙溢水杯中盛的是酒精 B．小球的密度为0.9×103g/cm3 C．p1＞p2 p甲＜p乙 D．p1＜p2 p甲＜p乙 12．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L的额定电流为0.3A，闭合开关S，调节滑片P从一端滑至另一端的过程中，电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，在此过程中灯泡不会烧坏，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的最大阻值是20Ω C．灯L的额定电压是2.5V D．灯L的额定功率是0.6W 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共25分） 13．（2分）中国正在修建世界上最高速的风洞，以模拟飞机秒速达12km的高超音速飞行条件。“秒速12km”是指速度等于　 　 m/s，进行风洞实验时，飞机相对于风洞中的空气是　 　 （选填“运动”或“静止”）的。 14．（5分）小宇发现小汽车的设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关。 （1）如图所示，小汽车的前挡风玻璃是倾斜的，这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的 　 　 （选填“虚”或“实”）像位于司机的 　 　 （选填“前上方”“前下方”或“正前方”），有利于司机观察前方路面情况，保证行车安全； （2）小汽车前车灯的反光装置相当于 　 　 （选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），它对光线有 　 　 （选填“会聚”或“发散”）作用；小汽车前车灯一般都安装在车头下部，是因为前车灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越 　 　 （选填“长”或“短”），这样能更好地让司机发现障碍物。 15．（3分）如图，是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2为3N，图中l1为10cm、l2为80cm，则手垂直于杆的动力F1为 　 　 N；若F2的大小和方向不变，11不变，延伸自拍杆到1.5m，则F1的大小变为 　 　 N；若自拍杆长度、F2的大小和方向、F1的位置和方向不变，减小自拍杆与水平方向夹角的过程中，F1的大小 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 16．（4分）在水平桌面上堆放一摞相同的书，所有书的总重力为30N，最下面书与桌面的接触面积为600cm2，此时书对桌面的压力是由 　 　 的形变产生的，它对桌面的压强为 　 　 Pa。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书，抽出 　 　 书更容易。此现象表明滑动摩擦力的大小与 　 　 有关。 17．（3分） （1）如图甲所示，小红在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计（不考虑铜丝体积），将其分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d1＝12cm，浮力大小为F1；在煤油中时d2＝10cm，浮力大小为F2，则F1与F2的大小关系是：F1　 　 F2。若将该密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d3＝ 　 　 cm（ρ煤油＝0.8g/cm3）。 （2）小红想知道所用铜丝的直径，用如图乙的方法，测得20圈铜丝线圈的长度为 　 　 cm。 18．（4分）如图所示，电源电压恒为12V，只闭合S，电流表示数为0.2A，电压表示数为U1，只闭合S、S1，电流表的示数为0.24A，电压表示数为U2，且U1：U2＝10：9，则R1＝　 　 Ω，R2＝　 　 Ω；只闭合S2、S3，电流表示数为 　 　 A；整个电路最大功率为 　 　 W。 19．（4分）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW•h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 　 　 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ 　 　 Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 　 　 min。 三、解答题（本题共11小题，共51分。解答第27、28题时应有公式和解题过程） 20．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹），如图所示将图中三条光线补充完整。 21．（2分）如图所示，手机置于水平桌面上，食指正向手机底端滑动屏幕。请画出此时屏幕对手指支持力F和摩擦力f的示意图。（O点是力的作用点） 22．（2分）如图所示，根据图中信息在图中括号内标注电线名称并将灯泡、开关接入线路。 23．（3分）如图所示是同学们在探究“水的沸腾”实验中的装置。 （1）水沸腾时温度计示数如图所示，此时水的沸点是 　 　 ℃。 （2）安装实验器材调节铁圈高度时是否需要点燃酒精灯？　 　 （选填“是”或“否”）。 （3）为了验证水沸腾过程中是否需要吸热，应 　 　 ，观察水是否继续沸腾。 24．（6分）如图所示的三个实验中： （1）通过比较温度计示数的变化量来比较液体吸热多少的有 　 　 （填写图号）。 （2）甲实验，加热相同时间，盐水升温比水快，则水和盐水吸收热量的大小关系是Q水　 　 Q盐水，根据甲实验绘制了水和盐水的温度﹣时间图像，水和盐水从相同初温加热至刚好沸腾，　 　 吸收的热量多（选填“水”或“盐水”）。如果要对刚煮熟的热鸡蛋进行冷却，放在常温的 　 　 里效果更好（选填“水”或“盐水”）。 （3）乙实验，用碎纸片加热时烧杯中的水升温快，　 　 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大。 （4）丙实验，仅用丙图中提供的器材，　 　 （选填“能”或“不能”）探究电热与电流的关系。 25．（3分）在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示： （1）如图甲所示，凸透镜位置固定，蜡烛放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。 （2）在图甲中将蜡烛移动至45cm刻度线处，则观察到的像是图乙中的 　 　 （选填“1”、“2”、“3”或“4”），此时将蜡烛向 　 　 （选填“左”、“右”）移动，观察到的像会变大。 （3）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丙），发现光屏上的原本清晰的像变模糊，将蜡烛远离凸透镜出现清晰的像，则该同学佩戴的是 　 　 眼镜（选填“近视”、“远视”）。 26．（5分）物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水和一个小球的密度。 （1）小巴把天平放在水平桌面上，将游码归零，发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向 　 　 （填“左”或“右”）调节，使横梁平衡； （2）天平调平后小巴进行了三步操作： ①测空烧杯的质量为32g； ②如图甲，用天平测烧杯和盐水的总质量为 　 　 g； ③将盐水全部倒入量筒，液面如图乙；则盐水的密度为 　 　 g/cm3； （3）测量盐水密度完成后，小蜀利用所测盐水（密度用ρ0表示）、量筒、水（密度用ρ水表示）和如图丙简易装置（隔板位于中间位置），测量小球的密度： ①先单独向隔板右侧注水，发现隔板中间的橡皮膜向左凸，将所测盐水缓慢注入左侧，直到橡皮膜变平； ②将小球轻轻放在盐水中漂浮，橡皮膜向右侧凸出，说明 　 　 侧的液体对橡皮膜的压强大，用量筒量取适量的水，缓慢注入右侧水中，直到隔板上橡皮膜变平，读出倒入水的体积为V1，如图丁； ③取出小球擦干，从右侧抽出水直到橡皮膜变平，再将小球轻轻放在水中沉底.橡皮膜向左侧凸出，用量筒量取适量的盐水，倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平，读出倒入盐水的体积为V2； ④计算小球的密度ρ球＝ 　 　 （用ρ0、ρ水、V1、V2表示）。 27．（6分）小明发现，有些实验有相似之处： （1）如图甲所示，小明在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。 ①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达水平面时的 　 　 相同； ②让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，表面越光滑，小车所受阻力越小，速度减小得越 　 　 ，运动的距离越远。进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，将做 　 　 运动； ③如图乙、丙所示，可探究“物体的动能与哪些因素有关”。实验中将质量不同的钢球，分别从同一斜面的同一高度由静止滚下撞击水平木板上相同位置的木块，则小球到达水平面时的速度 　 　 （选填“相同”或“不同”），木块在水平面上滑动时受到的摩擦力为f乙　 　 f丙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）在“探究影响压力作用效果因素”和“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图丁所示器材完成实验，下列说法正确的有 　 　 。 A.都选用大小不同的木块，是为了改变相同的物理量 B.都需要观察小桌陷入沙中的深度 C.前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放 D.后者实验中小桌不需要倒放 28．（9分）图甲是小明同学设计的测量小灯泡电阻的实验电路（灯泡额定电流I额＝0.25A）。 （1）小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在图甲中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）正确连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，乙图中图线 　 　 ？（①/②）是根据实验数据绘出的灯泡I﹣U图象，不能得出电流与电压成正比的原因是 　 　 ； （3）分析图象可知小灯泡的正常发光时的电阻是 　 　 Ω； （4）同组的小红没有电流表和电压表，但她借助一个功率表（功率表可直接读出功率值，它与电压表一样，自身的电阻很大且使用时要与待测元件并联）和一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器R1设计了如图丙所示电路也测量出了该灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①只闭合开关S和S1，将R1的滑片调至最右端，调节滑动变阻器R，使功率表示数为P1＝　 　 W； ②闭合开关S和 　 　 ，断开开关 　 　 ，保持R和R1滑片的位置不动，读出功率表示数为P2； ③用测量值P1、P2和小灯泡额定电流I表示小灯泡的正常发光时的电阻R灯＝　 　 。 29．（5分）地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25（运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值）。 （1）此时发动机推力的功率为多少瓦？ （2）飞行器以最大速度飞行1440km，此过程完全燃烧汽油的质量32t，则飞行器发动机的效率是多少？（可以认为飞行器的总重不变，汽油的热值为4.6×107J/kg） 30．（8分）图甲是药液自动添加模拟装置，装有药液的容器置于压敏电阻RF上保持水平接触挤压。已知电源电压U＝8V，容器质量忽略不计。当导线1中的电流I≥0.05A时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时，感应开关K断开。药液泵停止工作。RF阻值与所施加压力F的关系图线如图乙所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。 （1）若仅将桶中药液质量减少，则RF受到的压力变 　 　 ，导线1中的电流变 　 　 。 （2）若电阻箱R调至100Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少千克？ （3）若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱R的阻值调 　 　 。 （4）图丙是压敏电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图象，由图象可知： ①PF与R的关系：PF与R成 　 　 比。 ②当电阻箱R的阻值为200Ω且PF消耗的电功率最大时，桶中药液质量为 　 　 kg。 2025年江苏省南京市金陵中学河西分校中考物理模拟试卷（四） 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A B D A B C C D D C D 题号 12 答案 D 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1．（2分）关于声现象下列说法正确的是（　　） A．通过钟声判断钟是否破损，利用了声音可以传递信息 B．振幅越大，人听到的声音响度一定越大 C．声音的音调越高，传播的速度越大 D．利用超声波能够测月球与地球之间的距离 【分析】（1）声音可以传递信息和能量； （2）响度与两个因素有关，一是振幅，二是距离声源的远近。需要同时考虑两个因素； （3）音调的高低与发声体振动快慢有关； （4）声的传播需要介质，月球上没有介质，真空不能传播声音。 【解答】解：A、声音可以传递信息和能量，通过钟声判断钟是否破损，利用了声音可以传递信息，故A正确； B、振幅越大，人听到的声音响度不一定越大，因为响度还跟距离声源的远近有关，故B错误； C、声音的传播速度与介质、温度有关，与声音的音调高低无关，故C错误； D、超声波不能测地球与月球的距离，这是由于真空不能传声，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了声音的利用、声音的传播、响度和音调，注意灵活应用所学知识解决实际问题。 2．（2分）下列估测最接近实际的是（　　） A．人骑自行车的功率约2000W B．家用荧光灯正常工作时的电流约0.2A C．家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约40kW•h D．从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶，人对鸡蛋所做的功约10J 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、中学生骑自行车的功率约70W，故A不符合实际； B、家用荧光灯正常工作时的电流约0.2A，故B符合实际； C、家用挂壁空调的功率约1kW，正常工作1h消耗电能W＝Pt＝1kW×1h＝1kW•h，故C不符合实际； D、一个鸡蛋的质量约为50g＝0.05kg，从地上捡起一只鸡蛋，并缓慢举过头顶的过程中，将鸡蛋提升的高度约为h＝2m，对鸡蛋做功约为W＝Gh＝mgh＝0.05kg×10N/kg×2m＝1J，故D不符合实际。 故选：B。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 3．（2分）“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器，为月面探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（　　） A．三棱镜分解太阳光 B．竿在阳光下形成影子 C．放大镜把字放大 D．丹顶鹤在水中形成倒影 【分析】（1）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，光的折射形成的现象； （2）影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。 （3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等； （4）平面镜成像是由于光的反射形成的。 【解答】解：角反射器的反射面制作得很平滑，使射向它的激光发生镜面反射，是由光的反射形成的； A、三棱镜分解太阳光属于光的色散，故A错误； B、竿在太阳下面，形成的影子，是光的直线传播形成的，故B错误。 C、用放大镜看字时，字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故C错误。 D、平静水面上丹顶鹤的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。 4．（2分）下列关于能源和可持续发展的描述中正确的是（　　） A．能量的转化、转移都是有方向性的 B．核电站是利用可以控制的核聚变工作的 C．为了保护环境应全面禁止使用化石能源 D．太阳能、地热能、核能都是可再生能源 【分析】（1）能量的转化和转移是有方向性的； （2）核能的利用有两种：核裂变和核聚变； （3）从保护环境的角度分析； （4）可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等。核能不属于可再生能源。 【解答】解： A、能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，故A正确； B、核电站是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误； C、化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误； D、太阳能、地热能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了能量的转化和转移、能源的分类、能源的利用，属于基础题。 5．（2分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．质子和电子统称核子 B．铁块很难被压缩，说明分子间有斥力 C．汤姆孙通过研究，建立了原子核式结构模型 D．太阳是恒星，它是银河系的中心 【分析】（1）质子和中子统称为核子； （2）分子在不停地做无规则运动，分子之间存在间隙，分子同时存在相互作用的引力和斥力； （3）核式原子结构是1911年由卢瑟福提出的； （4）太阳是恒星，不是银河系的中心。 【解答】A．质子和中子统称为核子，而电子是原子的一部分，但不属于核子，故A错误； B．分子同时存在相互作用的引力和斥力，铁块很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力，故B正确； C．汤姆孙发现了电子，说明原子是可分的，卢瑟福建立了原子的核式结构模型，故C错误； D．太阳是恒星，它是太阳系的中心，不是银河系的中心，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查的知识点比较多，但是难度不是很大，属于基础知识的考查，熟练掌握相关基础知识是解题的关键。 6．（2分）如图，青藏铁路两旁插着一根根高达2m的“热棒”，“热棒”是封闭式的中空长棒，里面填充低沸点液氨作为“制冷剂”，通过氨的液态和气态之间的相互转化可将冻土层的热量单向导出地面，防止冻土路基的反复冻胀和融沉。下列说法正确的是（　　） A．冻土层熔化过程中放出热量 B．氨在热棒上端发生的物态变化是凝固 C．“热棒”最底部液态导热物质变成气态是汽化现象 D．“热棒”具有单向传热性能，热量只能向下传输，反向不能传热 【分析】熔化是指物质从固态转变为液态的过程，‌这一过程需要吸收热量。 ‌物质从液态变为气态的过程叫作汽化，‌这一过程需要吸收热量。‌ 液化指物质由气态转变成液态。 【解答】解：A．冻土层熔化过程时需要吸收热量，故A错误。不符合题意； B．“热棒”工作时，氨在热棒上端从气态到液态，是液化过程，故B错误，不符合题意； C．热棒工作过程中，在下端液态氨吸热汽化，变为气态氨，故C正确，符合题意； D．热棒“制冷”是下端吸收热量，上端放热，热量从下向上传递，具有单向传热性能，故D错误，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查熔化、汽化、液化现象及吸、放热。 7．（2分）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数，用电压表检测电路，当电压表分别接a、b两点和b、d两点时，电压表均无示数，接c、d两点时电压表有示数，则可判定（　　） A．变阻器短路 B．灯泡短路 C．开关断路 D．电流表断路 【分析】开关闭合后，灯泡L不发光，电流表无示数，说明电路是断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连。 【解答】解：A、如果变阻器短路，灯泡发光，电流表有示数，故A不符合题意； B、如果灯泡短路不能发光，电流表有示数，故B不符合题意； C、如果开关断路，电压表接a、b两点和b、d两点时，均无示数，接c、d两点时有示数，故C符合题意； D、如果电流表断路，电压表接c、d两点时无示数，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数，说明断路位置在电压表的两接线柱之间。 8．（2分）如图所示为决赛中梅西的一脚近射，踢出去的足球在空中飞行的过程中，会受到空气阻力的作用，则下列分析中正确的是（　　） A．踢出去的足球在空中上升过程中，它的机械能保持不变 B．踢出去的足球在空中下降过程中，它的机械能逐渐增大 C．踢出去的足球在空中上升到最高点时，动能为0 D．踢出去的足球落到草地上滚动的过程中，机械能减小 【分析】（1）足球在运动过程中克服阻力做功，机械能转化为内能导致足球的机械能减少； （2）踢出去的足球在空中上升到最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向上速度不为零。 【解答】解：AB、踢出去的足球在空中上升和下降的过程中，由于要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，所以足球的机械能持续减小，故AB都错误； C、踢出去的足球在空中上升到最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向上速度不为零，动能不为零，故C错误； D、踢出去的足球落到草地上滚动的过程中，由于要克服草地阻力做功，机械能转化为内能导致机械能减小，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查克服阻力做功导致机械能转化为内能和力与运动的关系，属于基础题。 9．（2分）小华同学通过学习物理知识认识到了很多用电器的物理原理，以下用电设备工作原理与其下方实验所对应原理不匹配的是（　　） 用电器 电饭锅 电磁起重机 电风扇 动圈式话筒 实验装置 A B C D A．A B．B C．C D．D 【分析】（1）电饭锅是利用电流的热效应来工作的。 （2）电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的。 （3）电风扇是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的。 （4）动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的。 【解答】解：A、实验装置是探究电流产生的热量与电流、通电时间的关系，与电饭锅的原理是匹配的，故A不符合题意； B、实验装置说明电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，与电磁起重机的原理是匹配的，故B不符合题意； C、实验装置说明通电导体在磁场中要受到力的作用，与电风扇中的电动机的原理是匹配应的，故C不符合题意； D、实验装置说明通电导体的周围存在磁场，是电流的磁效应，而动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的，不是匹配的，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题主要考查了电流的热效应、电流的磁效应、通电导体在磁场中受到力的作用、电磁感应现象以及它们对应的应用。属于基础性题目。 10．（2分）2025年，中国影片《哪吒2》风靡全球。影片中，哪吒脚踏风火轮，手持乾坤圈，尽显英勇无畏。若从力学的角度分析，下列说法错误的是（　　） A．站在冰封的海面上，哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力 B．哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时，他所受的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力 C．哪吒向前抛出乾坤圈，乾坤圈还能一直向前飞行，是因为乾坤圈受到惯性作用 D．哪吒使用混天绫（假设为一轻质长绳）缠绕住物体并用力拽回，混天绫对物体的拉力等于物体对混天绫的拉力 【分析】相互作用力的特点：①大小相等（等大）；②方向相反（反向）；③在同一条直线上（共线）；④作用在两个物体上（异物）；⑤同时产生，同时消失（同时）。 平衡力的特点：①大小相等（等大）；②方向相反（反向）；③在同一条直线上（共线）；④作用在同一个物体上（同物）；⑤两个力可以单独存在。 惯性是物体的一种性质，只能说具有惯性，不能说受到惯性。 【解答】解：A.站在冰封的海面上，哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力，故A正确，不符合题意； B.哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时，他所受的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力，故B正确，不符合题意； C.哪吒向前抛出乾坤圈，乾坤圈还能一直向前飞行，是因为乾坤圈具有惯性，但不能说受到惯性，故C错误，符合题意； D.哪吒使用混天绫（假设为一轻质长绳）缠绕住物体并用力拽回，混天绫对物体的拉力与物体对混天绫的拉力是一对相互作用力，所以是相等的，故D正确，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查平衡力与相互作用力的辨析及力和运动的关系，属于基础题。 11．（2分）水平桌面上的甲、乙两个相同的溢水杯，其中一个装满水，另一个盛满酒精，把两个完全相同的小球分别轻轻放入溢水杯的液体中，溢出的液体分别流到相同的小烧杯A和B中，待小球静止时，测得溢出水的质量为54g，溢出酒精的质量为48g，如图所示（注意：溢水杯甲和乙中有小球，只是没有画出）。此时，小烧杯A和B中液体对小烧杯底部的压强分别为p1、p2，甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p甲和p乙，已知酒精的密度为0.8g/cm3，则下列判断正确的是（　　） A．甲溢水杯中盛的是水，乙溢水杯中盛的是酒精 B．小球的密度为0.9×103g/cm3 C．p1＞p2 p甲＜p乙 D．p1＜p2 p甲＜p乙 【分析】A.根据溢出的水和溢出的酒精的质量可求出溢出的水和溢出的酒精的体积，结果图判断A是酒精B是水； B.由相同的小球排开水的质量是54g，排开酒精的质量是48g可知，小球在乙水中漂浮，由物体的沉浮条件求出小球的质量，在甲酒精中沉底，由阿基米德原理求出小球的体积，由密度公式求出小球的密度； C.由小烧杯中液体的重力等于其对底部的压力，A、B两个小烧杯对底面积相同，可知p1与p2的大小关系；由甲、乙两个溢水杯开始时里面液体的体积相同，放入小球后，酒精溢出的体积大，可知剩余的水的重力大于剩余酒精的重力，剩余甲溢水杯对桌面的压力小于乙溢水杯对桌面的压力，从而求出 p甲与p乙的关系； D.从上面C的分析确定答案。 【解答】解：溢出水的体积V水′＝＝＝54cm3 溢出酒精的体积V酒精′＝＝＝60cm3 从图中A、B小烧杯的液体体积判断甲为酒精，乙为水。 故A错误； B.由相同的小球排开水的质量是54g，排开酒精的质量是48g可知，小球在乙水中漂浮，在甲酒精中沉底，则根据沉浮条件可知，G球＝F浮水＝G水＝m水g＝54×10﹣3kg×10N/kg＝0.54N， 所以小球的质量m球＝54g，小球浸没在酒精中受到的浮力F浮酒精＝G酒精＝m酒精g＝48×10﹣3kg×10N/kg＝0.48N 小球的体积V球＝＝＝6×10﹣5m3， 小球的密度ρ球＝＝＝0.9×103kg/m3， 故B错误； C.因为B小烧杯中水的质量大于A中酒精的质量，所以B中水的重力大于A中酒精的重力，A和B相同的烧杯底面积相同，水和酒精对地面的压力等于其重力，根据压强可知；p1＜p2，甲、乙两个相同的溢水杯，原理的体积相同，甲中溢出酒精的体积单元乙中溢出水的体积，所以剩余的体积乙中水的体积大于甲中酒精的体积，水的密度大于酒精的密度，由重力G＝Vρg知，剩余的水的重力大于剩余酒精的重力，小球和溢水的重力都相同，所以乙对桌面的压强大于甲对桌面的压力，所以 p甲＜p乙， 故C错误； D.由上面C的分析可知p1＜p2， p甲＜p乙， 故D正确。 【点评】本题考查了根据质量密度求体积，阿基米德原理的应用，分类讨论，本题难点在于原来两溢水杯中的液体的体积相同，排出较小的体积剩余的体积较大进行剩余液体质量的计算。 12．（2分）如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L的额定电流为0.3A，闭合开关S，调节滑片P从一端滑至另一端的过程中，电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，在此过程中灯泡不会烧坏，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的最大阻值是20Ω C．灯L的额定电压是2.5V D．灯L的额定功率是0.6W 【分析】闭合开关S，滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路，电压表V1测量L的电压，电压表V2测量R0和L的总电压，电流表测通过电路的电流， 根据串联电路的电压特点可知电压表V1示数小于电压表V2示数，所以图乙中，a为电流表示数与电压表V1示数的关系图像，b为电流表示数与电压表V2示数的关系图像；（1）滑动变阻器的滑片P在B端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知此时电路中电流最大， 根据乙图可知此时通过电路的电流、电压表V1示数、电压表V2示数，进一步确定电源电压； （2）滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器接入电路阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小； 根据乙图可知此时通过电路的电流、电压表V2示数，然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值； （3）根据串联电路电压规律结合欧姆定律计算定值电阻的阻值， 已知灯泡L的额定电流为0.3A，由乙可知灯泡正常发光时R0和L两端的总电压，由于串联电路各处电流相等，则根据U＝IR计算此时定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光的电压； （4）根据P＝UI计算灯泡L的额定功率。 【解答】解：闭合开关S，滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路，电压表V1测量L的电压，电压表V2测量R0和L的总电压，电流表测通过电路的电流， 根据串联电路的电压特点可知电压表V1示数小于电压表V2示数，所以图乙中，a为电流表示数与电压表V1示数的关系图像，b为电流表示数与电压表V2示数的关系图像； A、滑动变阻器的滑片P在B端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知此时电路中电流最大， 根据乙图可知此时通过电路的电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V， 电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V，所以电源电压为8V，故A错误； B、滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器接入电路阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小； 根据乙图可知此时通过电路的电流为0.2A，电压表V2示数为3V， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知滑动变阻器两端的电压为： U滑大＝U﹣U2小＝8V﹣3V＝5V， 根据I＝可得滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝＝＝25Ω，故B错误； C、滑动变阻器的滑片P在B端时，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值：R0＝＝＝10Ω； 已知灯泡L的额定电流为0.3A，由乙可知灯泡正常发光时，R0和L的总电压为5V， 由于串联电路各处电流相等，根据I＝可得此时定值电阻两端的电压：U0＝ILR0＝0.3A×10Ω＝3V， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知灯泡正常发光的电压：UL＝﹣U0＝5V﹣3V＝2V，故C错误； D、灯泡L的额定功率为PL＝ULIL＝2V×0.3A＝0.6W，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，综合性强。 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共25分） 13．（2分）中国正在修建世界上最高速的风洞，以模拟飞机秒速达12km的高超音速飞行条件。“秒速12km”是指速度等于　1.2×104　 m/s，进行风洞实验时，飞机相对于风洞中的空气是　运动　 （选填“运动”或“静止”）的。 【分析】（1）秒速12km是指1s内运动的距离为12km，根据v＝求出其速度； （2）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。 【解答】解：（1）“秒速12km”是指速度v＝＝＝1.2×104m/s； （2）风洞实验时，以空气为参照物，飞机与空气之间发生了位置变化，所以飞机是运动的。 故答案为：1.2×104；运动。 【点评】本题考查了速度的计算和运动与静止的相对性，是一道较为简单的应用题。 14．（5分）小宇发现小汽车的设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关。 （1）如图所示，小汽车的前挡风玻璃是倾斜的，这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的 　虚　 （选填“虚”或“实”）像位于司机的 　前上方　 （选填“前上方”“前下方”或“正前方”），有利于司机观察前方路面情况，保证行车安全； （2）小汽车前车灯的反光装置相当于 　凹面镜　 （选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），它对光线有 　会聚　 （选填“会聚”或“发散”）作用；小汽车前车灯一般都安装在车头下部，是因为前车灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越 　长　 （选填“长”或“短”），这样能更好地让司机发现障碍物。 【分析】（1）根据平面镜的成像特点进行分析。 （2）凹面镜对光有会聚作用；影子是由于光的直线传播形成的。 【解答】解：（1）根据平面镜的成像特点：像和物关于镜面对称，前挡风玻璃倾斜安装，可以让车内物体的虚像位于司机的前上方，有利于司机观察前方路面情况，保证行车安全。 （2）小汽车前车灯的反光装置相当凹面镜，对光线有会聚作用；根据光的直线传播规律可知：前车灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越长，能更好地让司机发现障碍物。 故答案为：（1）虚；前上方；（2）凹面镜；会聚；长。 【点评】本题考查的是平面镜的成像特点；知道凹面镜的会聚作用；知道光的直线传播规律的应用。 15．（3分）如图，是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2为3N，图中l1为10cm、l2为80cm，则手垂直于杆的动力F1为 　24　 N；若F2的大小和方向不变，11不变，延伸自拍杆到1.5m，则F1的大小变为 　36　 N；若自拍杆长度、F2的大小和方向、F1的位置和方向不变，减小自拍杆与水平方向夹角的过程中，F1的大小 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】（1）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （2）在使用杠杆时，动力臂大于阻力臂的为省力杠杆，动力臂大于阻力臂的为费力杠杆，动力臂＝阻力臂的为等臂杠杆。 【解答】解：由题可知，动力臂为10cm＝0.1m，阻力臂为80cm＝0.8m，由杠杆的平衡条件可列式：F1l1＝F2l2，即F1×0.1m＝3N×0.8m，解得F1＝24N。 自拍杆上、动力臂L2、阻力作用线构成了一个直角三角形，已知自拍杆长1.0m，L2＝0.8m，根据勾股定理可以求得这个三角形的另一条直角边长0.6m。若F2的大小和方向不变，11不变，延伸自拍杆到1.5m，根据相似三角形知识可知，此时l'2＝1.2m，根据杠杆的平衡条件可知：F1′l1＝F2l'2，即F1′×0.1m＝3N×1.2m，解得F1′＝36N。 若自拍杆长度、F2的大小和方向、F1的位置和方向不变，减小自拍杆与水平方向夹角的过程中，阻力大小不变，动力臂大小不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件可知，动力变大。 故答案为：24；36；变大。 【点评】本题的难点在于动力方向改变后，如何求得动力臂的长度，这就需要我们挖掘题中隐藏信息，然后利用勾股定理、相似三角形等数学知识求出。 16．（4分）在水平桌面上堆放一摞相同的书，所有书的总重力为30N，最下面书与桌面的接触面积为600cm2，此时书对桌面的压力是由 　书　 的形变产生的，它对桌面的压强为 　500　 Pa。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书，抽出 　A　 书更容易。此现象表明滑动摩擦力的大小与 　压力大小　 有关。 【分析】书对桌面的压力中，书是施力物体，桌面的受力物体，由此可知这个压力是哪个物体形变产生的； 书对水平桌面的压力等于所有书的总重力，桌面的受力面积等于最下面书与桌面的接触面积，根据p＝求出书对桌面的压强； 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。 【解答】解：书对桌面的压力中，书是施力物体，桌面的受力物体，即书对桌面的压力是由书的形变产生的； 书对水平桌面的压力等于所有书的总重力，即：F＝G＝30N， 桌面的受力面积等于最下面书与桌面的接触面积，即：S＝600cm2＝0.06m2， 故书对桌面的压强：p＝＝＝500Pa； 图中A、B两本书的粗糙程度相同，A书受到的压力小于B书受到的压力，则抽出A书时受到的摩擦力小，所以若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书，抽出A书更容易，此现象表明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 故答案为：书；500；A；压力大小。 【点评】本题考查压力的理解和压强的计算，以及滑动摩擦力的影响因素，难度一般。 17．（3分） （1）如图甲所示，小红在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计（不考虑铜丝体积），将其分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d1＝12cm，浮力大小为F1；在煤油中时d2＝10cm，浮力大小为F2，则F1与F2的大小关系是：F1　＝　 F2。若将该密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d3＝ 　13.6　 cm（ρ煤油＝0.8g/cm3）。 （2）小红想知道所用铜丝的直径，用如图乙的方法，测得20圈铜丝线圈的长度为 　1.60　 cm。 【分析】（1）根据 漂浮时浮力等于重力分析； 设吸管的底面积为S，吸管的长度为L，密度计的总重力为G，根据密度计漂浮在液面上时，F浮＝G，分别列出在煤油和水中的等式，求得吸管和金属夹的总长度L，然后将其代入密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线时的等式即可求得答案； （2）由图乙读出线圈宽度和圈数，两者之比就是铜丝的直径。 【解答】解：（1）密度计在水、煤油中均竖直漂浮，受到的浮力均等于重力，则F1＝F2； 若将该密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，密度计漂浮在液体表面，则受到的浮力等于重力，则密度计在水中受到的浮力等于密度计在液体中受到的浮力，由F浮＝ρ液V排g得 ρ水V排水g＝ρ煤油V排煤油g，ρ水V排g＝ρ液体V排′g； 即：ρ水（L﹣d1）Sg＝ρ煤油（L﹣d2）Sg，ρ水（L﹣d1）Sg＝ρ液体（L﹣d）Sg； 解得密度计原长为 ； 吸管露出液面的长度为 ； （2）如图乙，测得20圈铜丝线圈的长度为 3.60cm﹣2.00cm＝1.60cm； 故答案为：＝；13.6；1.60。 【点评】此题考查物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用和刻度尺的分度值和读数及累积法的应用，同时考查学生的数学计算能力。 18．（4分）如图所示，电源电压恒为12V，只闭合S，电流表示数为0.2A，电压表示数为U1，只闭合S、S1，电流表的示数为0.24A，电压表示数为U2，且U1：U2＝10：9，则R1＝　10　 Ω，R2＝　20　 Ω；只闭合S2、S3，电流表示数为 　1.6　 A；整个电路最大功率为 　26.4　 W。 【分析】只闭合S，三个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1和R3的总电压， 根据串联电路特点和欧姆定律列出电源电压的表达式与，U1的表达式； 当只闭合S、S1，R1被短路，R3和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3的电压， 根据串联电路特点和欧姆定律，列出电源电压的表达式与，U2的表达式；且U1：U2＝10：9， 解答三个电阻的大小； 当只闭合S2、S3，R1和R3并联，根据并联电路的特点和欧姆定律计算干路电流； 当只闭合S、S2、S3，R1、R2和R3并联，干路电流最大，根据并联电路的特点和欧姆定律计算干路电流；根据P＝UI计算最大电功率。 【解答】解：只闭合S，三个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1和R3的总电压， 根据串联电路特点和欧姆定律知，电源电压U＝I（R1+R3+R2）； 即12V＝0.2A×（R1+R3+R2），U1＝I（R1+R3）＝0.2A×（R1+R3）； 当只闭合S、S1，R1被短路，R3和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R3的电压， 根据串联电路特点和欧姆定律知，电源电压U＝I'（R3+R2）； 即12V＝0.24A×（R3+R2），U2＝IR3＝0.24A×R3；且U1：U2＝10：9， 解得R1＝10Ω；R2＝20Ω；R3＝30Ω； 只闭合S2、S3，R1和R3并联，则电流I＝I1+I3＝+＝+＝1.6A； 当只闭合S、S2、S3，R1、R2和R3并联，干路电流为I'＝I1+I3+I2＝++＝++＝2.2A； 整个电路最大功率为P＝UI'＝12V×2.2A＝26.4W。 故答案为：10；20；1.6；26.4。 【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，属于中档题。 19．（4分）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有3000imp/（kW•h）字样的电能表指示灯在10min内闪烁 　11　 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 　中　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝121：1，则电阻R3＝ 　80　 Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 　12.1　 min。 【分析】（1）根据W＝Pt计算出电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能，再根据电能表参数3000imp/（kW•h）计算出电能表指示灯在10min内闪烁次数； （2）开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联；开关S与3、4触点相连时，只有R2工作；开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联。结合串并联电路的电阻规律和电功率公式P＝可知电热水壶高温挡、中温挡和低温挡的电路连接； （3）根据题意，列出相关等式，联解可得R3； （4）根据P＝求出家庭电路的实际电压为200V，高温挡的电功率，根据P＝求出烧开水需要的时间。 【解答】解：电热水壶在低温挡工作10min消耗的电能为：W＝P低t＝22W×10min＝0.022kW×h＝kW•h； 电能表指示灯在10min内闪烁次数：kW•h×3000imp/（kW•h）＝11次； 开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P＝可知，电路的总功率最小，电热水壶处于低温挡； 开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联，根据并联电路的的可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电热水壶处于高温挡； 开关S与3、4触点相连时，只有R2工作，电热水壶处于中温挡； 高温挡工作时，R2的电功率：P1＝R2， 由P＝UI可知，低温挡工作时，电路中的电流I低＝＝＝0.1A， 低温挡工作时，R2的电功率：P2＝I低2R2， 根据题意可知，P1：P2＝121：1，即R2：I低2R2＝121：1， 解得：I2＝11I低＝11×0.1A＝1.1A， 则高温挡工作时，R2的电功率：P1＝UI2＝220V×1.1A＝242W， 高温挡工作时，R3的电功率：P3＝P高﹣P1＝847W﹣242W＝605W， 由P＝可知，R3的阻值：R3＝＝＝80Ω； 高温挡工作时电路中的总电阻，由P＝可知，家庭电路的实际电压为200V，高温挡的实际电功率：P实＝P高＝×847W＝700W， 烧开相同质量的水消耗的电能相同，即Pt＝P实t′， 则需要的时间：t′＝t＝×10min＝12.1min。 故答案为：11；中；80；12.1。 【点评】此题考查串并联电路的特点、电能的计算、电路的分析、电功率的计算，题目有一定的难度。 三、解答题（本题共11小题，共51分。解答第27、28题时应有公式和解题过程） 20．（2分）按要求作图（请保留作图痕迹），如图所示将图中三条光线补充完整。 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。 【解答】解：过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，但其反向延长线过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如下图所示： 【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。 21．（2分）如图所示，手机置于水平桌面上，食指正向手机底端滑动屏幕。请画出此时屏幕对手指支持力F和摩擦力f的示意图。（O点是力的作用点） 【分析】明确手指受到的支持力和摩擦力的作用点和方向，然后按照力的示意图的画法画出这个力的示意图。 【解答】解：滑动过程中手指受到垂直于屏幕向上的支持力，受到的摩擦力方向与相对运动方向相反，即沿屏幕向左（指向顶端），作用点都在手指上，如图所示： 【点评】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。 22．（2分）如图所示，根据图中信息在图中括号内标注电线名称并将灯泡、开关接入线路。 【分析】（1）测电笔使用正确时，测电笔与火线相连，氖管才能发光； （2）电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套。 【解答】解：由图可知，试电笔接触上方的线发光，说明上方线是火线，则中间线是零线，下方线是地线。 灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示： 【点评】本题考查了家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。 23．（3分）如图所示是同学们在探究“水的沸腾”实验中的装置。 （1）水沸腾时温度计示数如图所示，此时水的沸点是 　96　 ℃。 （2）安装实验器材调节铁圈高度时是否需要点燃酒精灯？　是　 （选填“是”或“否”）。 （3）为了验证水沸腾过程中是否需要吸热，应 　撤去热源　 ，观察水是否继续沸腾。 【分析】（1）根据温度计的分度值的读数； （2）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置； （3）水在沸腾后，仍然需要吸热来维持沸腾状态。 【解答】解：（1）温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为96℃； （2）酒精灯需用外焰加热，按规范要求，调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时，需要点燃酒精灯； （3）水沸腾后，若撤去加热源，则水不再吸收热量，也就不能维持沸腾状态，所以应撤去热源，即停止加热。 故答案为：（1）96； （2）是；（3）撤去热源。 【点评】此题主要是探究水的沸腾实验，在做“观察水沸腾”的实验时，应能熟练装配实验的装置，并能分析实验条件对其结果的影响，同时要学会分析温度随时间变化的图像。 24．（6分）如图所示的三个实验中： （1）通过比较温度计示数的变化量来比较液体吸热多少的有 　乙、丙　 （填写图号）。 （2）甲实验，加热相同时间，盐水升温比水快，则水和盐水吸收热量的大小关系是Q水　＝　 Q盐水，根据甲实验绘制了水和盐水的温度﹣时间图像，水和盐水从相同初温加热至刚好沸腾，　水　 吸收的热量多（选填“水”或“盐水”）。如果要对刚煮熟的热鸡蛋进行冷却，放在常温的 　水　 里效果更好（选填“水”或“盐水”）。 （3）乙实验，用碎纸片加热时烧杯中的水升温快，　不能　 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大。 （4）丙实验，仅用丙图中提供的器材，　不能　 （选填“能”或“不能”）探究电热与电流的关系。 【分析】（1）比较不同物质吸热升温现象，我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，待燃料燃尽后，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大；电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少； （2）由转换法比较吸热多少；根据上图分析；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；确定水的吸热能力强，相同质量的水和盐水升高相同的温度，水吸热多； （3）根据比较热值大小的说法回答； （4）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，据此分析。 【解答】解：（1）甲实验使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；比较热值大小是通过燃料燃尽后，液体升高的温度比较燃料放出的热量多少的；研究影响电流产生的热量与哪些因素有关时，由温度变化确定产生的热量多少；故通过比较温度计示数的变化量来比较液体吸热多少的有乙、丙。 （2）甲实验，加热相同时间，盐水升温比水快，由转换法，则水和盐水吸收热量的大小关系是Q水＝Q盐水，根据甲实验绘制了水和盐水的温度﹣时间图像，水和盐水从相同初温加热至刚好沸腾，水加热时间长，水吸收的热量多，水的比热容大；如果要对刚煮熟的热鸡蛋进行冷却，相同质量的水和盐水升高相同的温度，水吸热多，故放在常温的水里效果更好； （3）乙实验，加热质量相同的同种液体，待燃料燃尽后，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，用碎纸片加热时烧杯中的水升温快，不能说明碎纸片的热值大。 （4）丙实验，探究电热与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，因没有记时工具，无法确定通电时间相同，故仅用丙图中提供的器材，不能探究电热与电流的关系。 故答案为：（1）乙、丙；（2）＝；水；水；（3）不能；（4）不能。 【点评】本题比较不同物质吸热升温现象、比较不同燃料的热值大小及探究电热与电流的关系，考查控制量法、转换法的运用，同时考查实验相同和不同之处，综合性强。 25．（3分）在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示： （1）如图甲所示，凸透镜位置固定，蜡烛放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。 （2）在图甲中将蜡烛移动至45cm刻度线处，则观察到的像是图乙中的 　4　 （选填“1”、“2”、“3”或“4”），此时将蜡烛向 　左　 （选填“左”、“右”）移动，观察到的像会变大。 （3）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丙），发现光屏上的原本清晰的像变模糊，将蜡烛远离凸透镜出现清晰的像，则该同学佩戴的是 　近视　 眼镜（选填“近视”、“远视”）。 【分析】（2）物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像； 根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大分析； （3）凹透镜对光有发散作用，凹透镜是近视眼镜。 【解答】解：（2）由（1）可知，凸透镜的焦距为10.0cm，在图甲中将蜡烛移动至45cm刻度线处，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故观察到的像是图乙中的4； 根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大可知，将蜡烛向左移动，像会变大； （3）将蜡烛远离凸透镜出现清晰的像，说明放上的透镜对光有发散作用，是凹透镜，说明该同学佩戴的是近视眼镜。 故答案为：（2）4；左；（3）近视。 【点评】本题探究“凸透镜成像规律”实验，掌握凸透镜成像规律是关键。 26．（5分）物理创新实验小组的小巴和小蜀一起测量盐水和一个小球的密度。 （1）小巴把天平放在水平桌面上，将游码归零，发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向 　左　 （填“左”或“右”）调节，使横梁平衡； （2）天平调平后小巴进行了三步操作： ①测空烧杯的质量为32g； ②如图甲，用天平测烧杯和盐水的总质量为 　92.0　 g； ③将盐水全部倒入量筒，液面如图乙；则盐水的密度为 　1.2　 g/cm3； （3）测量盐水密度完成后，小蜀利用所测盐水（密度用ρ0表示）、量筒、水（密度用ρ水表示）和如图丙简易装置（隔板位于中间位置），测量小球的密度： ①先单独向隔板右侧注水，发现隔板中间的橡皮膜向左凸，将所测盐水缓慢注入左侧，直到橡皮膜变平； ②将小球轻轻放在盐水中漂浮，橡皮膜向右侧凸出，说明 　左　 侧的液体对橡皮膜的压强大，用量筒量取适量的水，缓慢注入右侧水中，直到隔板上橡皮膜变平，读出倒入水的体积为V1，如图丁； ③取出小球擦干，从右侧抽出水直到橡皮膜变平，再将小球轻轻放在水中沉底.橡皮膜向左侧凸出，用量筒量取适量的盐水，倒入左侧直到隔板上橡皮膜变平，读出倒入盐水的体积为V2； ④计算小球的密度ρ球＝ 　　 （用ρ0、ρ水、V1、V2表示）。 【分析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码归零，指针偏向分度盘中线的右侧，说明天平的左端下沉，平衡螺母向上翘的右端移动； （2）①烧杯和浓盐水的总质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值； ②弄清量筒的分度值，根据液面对应的刻度读出量筒中浓盐水的体积； ③先利用烧杯和浓盐水的总质量减去空烧杯的质量求出量筒中浓盐水的质量，再根据密度公式求出浓盐水的密度； （3）②容器左侧放入盐水，右侧放入水，橡皮膜变平说明橡皮膜上方左右液体产生的压强相等，将小球轻轻放在盐水中漂浮，橡皮膜向右侧凸出，据此解答； ④小球在左侧盐水中漂浮，右侧倒入适量的水，橡皮膜变平，说明左侧和右侧橡皮膜上方压强增加量相等，根据橡皮膜上方压强增加量相等列出等式求出小球排开盐水的体积，求出小球受到的浮力，求出小球的重力，求出小球的质量； 小球在水中浸没，左侧加适量的盐水，橡皮膜变平，说明左侧和右侧橡皮膜上方增加的压强相等，根据橡皮膜上方压强增加量相等列出等式，求出小球的体积； 根据密度公式求出小球的密度。 【解答】解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码归零，发现指针静止时偏向分度盘中线的右侧，说明天平的右端下沉，平衡螺母向上翘的左端移动； （2）②由图甲知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为2.0g，烧杯和盐水的总质量为 m总＝50g+20g+20g+2.0g＝92.0g ③如图乙所示，量筒的分度值为2mL，量筒盐水的体积为：V＝50mL＝50cm3， 盐水的质量为：m＝m总﹣m杯＝92.0g﹣32g＝60g， 根据密度公式可得，盐水的密度为： ； （3）②容器左侧放入盐水，右侧放入水，橡皮膜变平说明橡皮膜上方左右液体产生的压强相等，将小球轻轻放在盐水中漂浮，橡皮膜向右侧凸出，说明左侧的液体对橡皮膜的压强大； 将小球轻轻放在盐水中漂浮，用量筒量取适量的水，缓慢注入水中，直到隔板上橡皮膜变平，读出量取水的体积为V1，如图丁，此时橡皮膜上方液体压强增加量相等，即Δp盐水＝Δp水，即ρ0gΔh盐水＝ρ水gΔh水， 设容器的底面积是S，则， 即ρ0gV排＝ρ水gV1， 小球漂浮在盐水面上，根据漂浮条件，则小球的重力为：G＝F浮＝ρ0gV排＝ρ水gV1， 则小球的质量为： ， ④取出小球擦干，调整橡皮膜到①状态，再将小球轻轻放在水中沉底，用量筒量取适量的盐水，直到隔板上橡皮膜变平，读出量取盐水的体积为V2，此时橡皮膜上方液体压强增加量相等， 即Δp盐水′＝Δp水′，即ρ0gΔh盐水′＝ρ水gΔh水′， 设容器的底面积是S，则， 则小球的体积为：， 小球的密度为： 。 故答案为：（1）左；（2）②92.0；③1.2；（3）②左；④。 【点评】本题考查了利用天平和量筒测量液体密度、利用压强和浮力测量固体的密度，最后一问是很有难度的实验题。 27．（6分）小明发现，有些实验有相似之处： （1）如图甲所示，小明在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中。 ①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达水平面时的 　速度　 相同； ②让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，表面越光滑，小车所受阻力越小，速度减小得越 　慢　 ，运动的距离越远。进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，将做 　匀速直线　 运动； ③如图乙、丙所示，可探究“物体的动能与哪些因素有关”。实验中将质量不同的钢球，分别从同一斜面的同一高度由静止滚下撞击水平木板上相同位置的木块，则小球到达水平面时的速度 　相同　 （选填“相同”或“不同”），木块在水平面上滑动时受到的摩擦力为f乙　等于　 f丙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）在“探究影响压力作用效果因素”和“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图丁所示器材完成实验，下列说法正确的有 　BCD　 。 A.都选用大小不同的木块，是为了改变相同的物理量 B.都需要观察小桌陷入沙中的深度 C.前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放 D.后者实验中小桌不需要倒放 【分析】（1）①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达平面时的速度相同；②小车所受阻力越小，小车滑行的越远，若运动的小车不受阻力，小车将做匀速直线运动；③速度相同时，物体的质量越大，动能越大；滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、压力大小有关，据此分析； （2）影响重力势能大小的因素是质量和被举高度，压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，实验时应采用控制变量法；实验中根据小桌陷入沙中的深度来反映压力的作用效果和重力势能的大小。 【解答】解：（1）①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达平面时的速度相同； ②由图甲可知，小车所受阻力越小，小车滑行的越远，说明速度减小的越慢，若运动的小车不受阻力，小车的速度将不减小，将做匀速直线运动； ③由图乙、丙可知，钢球到达斜面底端速度相同，质量不同，且质量越大，运动的越远，说明速度相同时，物体的质量越大，动能越大；接触面的粗糙程度相同，压力大小相同，故木块在水平面上滑动时受到的摩擦力f乙等于f丙； （2）A．“探究影响压力作用效果因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变压力的大小；“探究影响重力势能大小因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变质量的大小，改变的物理量不相同，故A错误；B．根据转换法可知，这两个实验中都是根据小桌陷入沙中的深度来反映压力的作用效果或者重力势能的大小，故B正确； C．水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，所以“探究影响压力作用效果因素”时，不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放，故C正确； D．“探究影响重力势能大小因素”时，不需要改变受力面积的大小，所以小桌不需要倒放，故D正确。 故选：BCD。 故答案为：（1）速度；慢；匀速直线；相同；等于；（2）BCD。 【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”的实验，利用控制变量法分析。 28．（9分）图甲是小明同学设计的测量小灯泡电阻的实验电路（灯泡额定电流I额＝0.25A）。 （1）小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在图甲中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）正确连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，乙图中图线 　①　 ？（①/②）是根据实验数据绘出的灯泡I﹣U图象，不能得出电流与电压成正比的原因是 　灯泡的电阻随温度的升高而增大　 ； （3）分析图象可知小灯泡的正常发光时的电阻是 　10　 Ω； （4）同组的小红没有电流表和电压表，但她借助一个功率表（功率表可直接读出功率值，它与电压表一样，自身的电阻很大且使用时要与待测元件并联）和一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器R1设计了如图丙所示电路也测量出了该灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①只闭合开关S和S1，将R1的滑片调至最右端，调节滑动变阻器R，使功率表示数为P1＝　0.625　 W； ②闭合开关S和 　S2　 ，断开开关 　S1　 ，保持R和R1滑片的位置不动，读出功率表示数为P2； ③用测量值P1、P2和小灯泡额定电流I表示小灯泡的正常发光时的电阻R灯＝　　 。 【分析】（1）灯泡与电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联接入电路； （2）灯泡的电阻随温度的升高而增大； （3）由图乙可知通过灯泡的电流等于额定电流时灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻； （4）①只闭合开关S和S1，R、R1、灯泡串联接入电路，功率表测R1的功率，将R1的滑片调至最右端， 灯泡正常发光时通过灯泡的电流为0.25A，根据串联电路电流特点结合P＝I2R计算灯泡正常发光时R1的功率； ②闭合开关S和S2，断开开关S1，功率表测灯泡和R1的总功率，保持R和R1滑片的位置不动，读出功率表示数为P2； ③灯泡正常发光的功率为P2﹣P1，根据P＝UI计算灯泡正常发光时的电压，根据欧姆定律计算灯泡的正常发光时的电阻。 【解答】解：（1）灯泡与电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联接入电路，如图： （2）因为灯丝的电阻随温度升高而增大，而灯泡两端的电压越大，通过灯电流越大，根据P＝UI可知灯的功率越大，灯丝的温度越高，电阻就越大，根据欧姆定律可知，电压变化比电流的变化要大一些，故图中①应是根据实验数据绘出的灯泡I﹣U图像； （3）由图乙可知通过灯泡的电流等于额定电流时，灯泡两端的电压为2.5V，灯泡正常发光时的电阻：R＝＝＝10Ω； （4）①只闭合开关S和S1，R、R1、灯泡串联接入电路，功率表测R1的功率，将R1的滑片调至最右端， 灯泡正常发光时通过灯泡的电流为0.25A，串联电路各处电流相等，灯泡正常发光时R1的功率：P1＝I2R1＝（0.25A）2×10Ω＝0.625W， 所以调节滑动变阻器R，使功率表示数为P1＝0.625W； ②闭合开关S和S2，断开开关S1，功率表测灯泡和R1的总功率，保持R和R1滑片的位置不动，读出功率表示数为P2； ③灯泡正常发光的功率为P2﹣P1， 此时灯泡两端的电压：UL＝＝， 根据欧姆定律可得灯泡的正常发光时的电阻R灯＝＝＝。 故答案为：（1）见上图；（2）①；灯泡的电阻随温度的升高而增大；（3）10；（4）0.625；S2；S1；。 【点评】测量小灯泡电阻的实验考查电路连接、灯泡电阻的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。 29．（5分）地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25（运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值）。 （1）此时发动机推力的功率为多少瓦？ （2）飞行器以最大速度飞行1440km，此过程完全燃烧汽油的质量32t，则飞行器发动机的效率是多少？（可以认为飞行器的总重不变，汽油的热值为4.6×107J/kg） 【分析】（1）根据题意计算出发动机的推力，再根据公式P＝、v＝的推导公式P＝Fv计算发动机做功的功率； （2）根据W＝Fs求出有用功；已知汽油热值和质量，利用Q＝mq得到完全燃烧放出的热量；利用η＝放即可求出发动机的效率。 【解答】解：（1）飞行器的总质量为m＝1.0×103t＝1.0×106kg， 飞行器的总重力G＝mg＝1.0×106kg×10N/kg＝1.0×107N； 已知以最大速度飞行时的运输效率为25，即＝25（其中F为发动机的推力）， 则发动机的推力F＝＝＝4×105N， 由P＝、v＝得：P＝Fv， 发动机推力的功率：P＝Fv＝4×105N×720×m/s＝8×107W； （2）牵引力做功W＝Fs＝4×105N×1440×103m＝5.76×1011J； 汽车燃烧汽油放出的热量Q＝mq＝32×103kg×4.6×107J/kg＝1.472×1012J， 汽车的效率：η＝＝×100%≈39.1%。 答：（1）发动机推力的功率为8×107W；（2）飞行器发动机的效率是39.1%。 【点评】本题考查知识点较多，但难度不大，解题的关键是分析清楚，并能够灵活利用所学公式。 30．（8分）图甲是药液自动添加模拟装置，装有药液的容器置于压敏电阻RF上保持水平接触挤压。已知电源电压U＝8V，容器质量忽略不计。当导线1中的电流I≥0.05A时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时，感应开关K断开。药液泵停止工作。RF阻值与所施加压力F的关系图线如图乙所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。 （1）若仅将桶中药液质量减少，则RF受到的压力变 　小　 ，导线1中的电流变 　大　 。 （2）若电阻箱R调至100Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少千克？ （3）若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱R的阻值调 　小　 。 （4）图丙是压敏电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图象，由图象可知： ①PF与R的关系：PF与R成 　反比　 比。 ②当电阻箱R的阻值为200Ω且PF消耗的电功率最大时，桶中药液质量为 　15　 kg。 【分析】（1）若仅将桶中药液质量减少，则RF受到的压力变化，根据图乙可知RF的阻值变化，然后根据欧姆定律判断电路中电流的变化； （2）若电阻箱R调至100Ω，当导线1中的电流I＝0.04A时感应开关K断开，药液泵停止工作时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出此时RF的阻值，根据图乙读出RF受到的压力，由于容器质量忽略不计，则RF受到的压力等于药液的重力，根据G＝mg求出药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量； （3）容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，RF阻值越大，根据导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动得出电阻箱R的阻值变化； （4）①分析图丙中PF和R乘积关系，然后得出PF与R的关系； ②当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时，根据图丙读出PF的大小，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值，根据图乙得出压敏电阻受到的压力，由于受到的压力等于药液的重力，根据G＝mg求出药液的质量，然后得出桶中药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量。 【解答】解：（1）仅将桶中药液质量减小，压敏电阻受到的压力将减； 由图象可知：RF受到的压力变小时，RF的阻值变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，导线1中的电流变大； （2）若电阻箱R调至100Ω，当导线1中的电流I＝0.04A时，感应开关K恰好断开，药液泵停止工作， 此时电路的总电阻：R总＝＝＝200Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，此时RF＝R总﹣R＝200Ω﹣100Ω＝100Ω， 由图乙可知，压敏电阻受到的压力F＝50N， 由于容器质量忽略不计，则压敏电阻受到的压力等于药液的重力，即G液＝F＝50N， 所以，由G＝mg可得，桶中药液的质量m液＝＝＝5kg， 即药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达5kg。 （3）容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图乙可知，RF阻值越大， 由导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动可知，若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，应将电阻箱R的阻值调小； （4）①由图丙可知，PF×R＝0.16W×100Ω＝0.10W×160Ω＝0.08W×200Ω＝16W•Ω不变，则PF与R成反比； ②当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时，由图丙可知，PF＝0.08W，此时压敏电阻两端的电压为UF，则有： •R＝U﹣UF，即：×200Ω＝8V﹣UF， 解得：UF＝4V， 此时压敏电阻的阻值：RF′＝＝＝200Ω， 由图乙可知，压敏电阻受到的压力F′＝150N， 由于容器质量忽略不计，药液的重力G液′＝F′＝150N， 则桶中药液的质量m液′＝＝＝15kg。 故答案为：（1）小；大； （2）若电阻箱R调至100Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达5kg； （3）小； （4）①反比；②15。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、重力公式的综合应用等，从题干和图中获取有用的信息是解题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$