2025年广东省万阅大湾区百校联盟中考物理模拟试卷（一）

2025年广东省万阅大湾区百校联盟中考物理模拟试卷（一） 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（3分）下列微粒中不显电性的是（　　） A．中子 B．原子核 C．质子 D．电子 2．（3分）2022年11月30日5时42分，“神舟十五号”载人飞船与空间站“天和”核心舱成功对接，此时“神舟十五号”载人飞船相对静止的参照物是（　　） A．地球 B．月球 C．太阳 D．“天和”核心舱 3．（3分）诗句“月落乌啼霜满天”中，霜形成时发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．汽化 C．凝固 D．凝华 4．（3分）我国深井钻探科考深度已突破万米。钻探过程中钻头的内能增大，下列事例中内能增大的方式与之不相同的是（　　） A．锯木头时锯子发烫 B．阳光照射使水温升高 C．搓手让手暖和 D．向下压活塞使筒内气温升高 5．（3分）日晷是我国古代的一种计时工具。如图所示，晷针影子的形成是由于（　　） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 6．（3分）筷子是我国古人发明的用餐工具。如图所示，使用筷子夹菜时，筷子可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力但省距离 D．费力且费距离 7．（3分）电路中有电源、开关、“6V 3W”和“6V 1.5W”的灯泡各一个。闭合开关时两灯均能正常发光，断开开关时两灯均没有电流通过。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8．（3分）我国自主研发的“华龙一号”核电机组成功运行，标志着我国核电技术水平已跻身世界前列。该核电站通过可控 　 　 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是 　 　 （选填“可”或“不可”）再生能源，用水作为反应堆冷却剂是因为水的 　 　 大。 9．（3分）飞机机翼下平上凸，飞行时机翼上方空气流速比下方的 　 　 ，压强比下方的 　 　 ，使飞机获得向上的升力；飞机轮胎表面有凹凸不平的花纹，有利于着陆时 　 　 （选填“增大”或“减小”）轮胎与地面间的摩擦。 10．（3分）将鸡蛋放进茶水中煮熟，切开鸡蛋后，发现蛋白有一部分变成了茶色，这是 　 　 现象。如图甲所示，当用手指迅速弹出硬纸片时，鸡蛋不随纸片运动，说明鸡蛋具有 　 　 。如图乙所示，将浸过酒精的棉花点燃后放入底部铺有细沙的玻璃瓶中，然后迅速将剥壳的熟鸡蛋堵在瓶口，在 　 　 的作用下，熟鸡蛋会慢慢进入瓶中。 11．（3分）如图所示，闭合开关，当导体AB沿 　 　 （选填“竖直”或“水平”）方向运动时，可以观察到灵敏电流计的指针发生偏转； 　 　 （选填“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的；若将导体AB换成玻璃棒后做同样运动，灵敏电流计指针 　 　 （选填“会”或“不会”）发生偏转。 12．（3分）如图所示，是四冲程汽油机的 　 　 冲程的工作示意图，该冲程是将 　 　 能转化为 　 　 能。 13．（3分）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝时产生的热量与 　 　 的关系。电阻丝产生热量的多少通过U形管中液面的高度差反映，这种研究方法叫 　 　 法；装置中的电阻R1＝R2＝R3＝5Ω，若将R3更换为2Ω的电阻，则 　 　 （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 14．（3分）如图甲所示，用动滑轮和定滑轮分别将两个完全相同的物体A、B提升到同一高度，所做的总功和额外功如图乙所示（物体B的额外功未画出）。则对物体A做的有用功是 　 　 J，对物体B做的额外功是 　 　 J，此实验中机械效率较高的是 　 　 滑轮。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）请在图中画出悬挂的灯笼受到的重力G和拉力F示意图。 16．（2分）如图所示，一束光斜射到平面镜上的反射光线为0A，画出入射光线并标出入射角的大小。 17．（3分）如图为电烤箱电路的示意图，请在图中用笔画线代替导线将a、b、c三个接线口接入电路中。 四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。 18．（7分）（1）如图1所示，硬币的直径为 　 　 cm。 （2）用托盘天平测量一个石块的质量，天平水平平衡时所用砝码及游码在标尺上的位置如图2所示，则所测石块的质量为 　 　 g。 （3）如图3甲所示，小明在观察水沸腾实验时，水中的气泡如图3乙所示，可以判断烧杯中的水 　 　 （选填“还未”或“正在”）沸腾。小明用相同装置加热质量不同的两杯水，并将两次的实验数据绘制成图3丙中A、B两条水温随时间变化的曲线，A曲线所对应的水先沸腾的原因可能是 　 　 。 （4）如图4甲所示，将压强计探头放入水中后，压强计的U形管内两侧的液面出现高度差，此时的U形管 　 　 （选填“是”或“不是”）连通器；如图4乙、丙所示，探头在水中的深度与图甲中的相同，但朝向不同，观察到U形管内两侧液面的高度差相同，说明 　 　 ；若要探究液体压强与密度的关系，则还需要一种材料：　 　 。 19．（6分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距f＝10cm。 （1）在光具座上安装好器材，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在 　 　 。 （2）如图所示，若光屏上出现烛焰清晰的像，则像是倒立、　 　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像； 　 　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成。 （3）将一个近视眼镜放在图中烛焰和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊，保持凸透镜和光屏的位置不变，向 　 　 （选填“左”或“右”）移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。 （4）若想利用LED发光字来研究凸透镜成像上下、左右的位置关系，则下列汉字形状的光源合适的是 　 　 （填字母代号）。 A.中 B.旧 C.上 D.王 （5）若将图中凸透镜换成相同焦距、镜面直径稍大的凸透镜，保持蜡烛、凸透镜位置不变，再次实验，为了能得到清晰的像，光屏应 　 　 （选填“向左移动”“向右移动”或“保持不变”）。 20．（7分）小明用如图甲所示的器材测量未知电阻Rₓ的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。 （2）将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处，闭合开关，移动滑片P，进行三次测量，设计的记录表格如表所示，请根据要求填写表格内的①～⑧8个空格。 ①　 　 ②　 　 ③　 　 ④　 　 ⑤　 　 ⑥　 　 / / / ⑦　 　 / / / ⑧　 　 / / / （3）在一次测量中，电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　 A，此时测得Rx的阻值是 　 　 Ω。 （4）在实验拓展环节中，小明利用最大阻值为R0的滑动变阻器，用如图丙所示的电路来测量定值电阻R的阻值.其中电源电压恒定，操作如下： ①闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至a端，读出电压表示数U1； ②移动滑动变阻器的滑片P至b端，读出电压表示数U2； ③计算待测电阻R，表达式R＝ 　 　 （用R0、U1、U2表示）。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分。 21．（7分）如图甲所示，质量为2.5kg的无人机静止在水平地面上，与地面的总接触面积为4×10﹣4m2。某次它竖直上升时的速度与时间的v﹣t关系图像如图乙所示。求无人机：（取g＝10N/kg） （1）受到的重力； （2）静止在水平地面时对地面的压强； （3）在5～15s这段时间内，升力做的功。 22．（6分）如图是某款具有加热、保温功能的座椅的简化电路图。电源电压为12V，R1、R2均为发热电阻，只闭合开关S1时，电路中的电流为1A；闭合开关S1和S2时，电路的总功率为18W；忽略R1、R2的阻值随温度的变化。求： （1）R1的阻值； （2）加热时通过R2的电流； （3）加热5min电路中产生的热量。 六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题5分，第22小题6分，第23小题7分，共18分。 23．（5分）小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能，做了如图所示的探究实验。 （1）小明分别用两种材料做了如图甲所示的正方体隔音盒，该制作的错误之处是 　 　 。改正错误后，小明在安静的环境下，先用手机播放同样大小音量的声音，再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中，用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量，如图乙所示，得出的数据如表所示。 材料 聚酯棉 海绵 距离/m l 2 3 l 2 3 音量/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4 （2）利用数据进行比较，　 　 材料的隔音性能更强。 （3）本探究实验中多次测量数据的目的是 　 　 。 （4）手机发声时，隔音盒也在振动，说明声音可以传递 　 　 。 （5）在图乙实验中，若没有噪声分贝仪或其他能接收声音的检测设备，小明可以怎样完成探究实验？　 　 （写出一种方案）。 24．（6分）2024年11月17日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列，如图所示。“梦想”号满载时排水量为42600t，它使用卫星及声呐定位，能在海上的固定点正常作业。（取ρ江水＝1.0× （1）卫星定位利用的是 　 　 （选填“超声波”或“电磁波”）。 （2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是 　 　 。 （3）满载时，“梦想”号受到水的浮力约为 　 　 N。当它从珠江驶向大海的过程中，受到的浮力 　 　 ，排开水的体积 　 　 。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） （4）风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力，常用单位是N/m2，它的大小与风速的二次方成正比。当风速为8m/s时，风压可达到40N/m2。当海风的风速为16m/s时，“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为 　 　 N。 25．（7分）阅读短文，回答问题。 自动注水喷淋装置 某科技小组设计了一个可以自动注水、喷淋的装置，其电路装置图如图甲所示。在控制电路中，R是滑动变阻器的电阻片，最大阻值为80Ω，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，滑杆另一端固定着一个浮子，浮子随水面的升降带动滑动变阻器滑片的移动，从而改变滑动变阻器接入电路的阻值；当水箱内没有水时，滑动变阻器阻值刚好最大。闭合开关S，若水箱中没有水或水位较低时，注水系统向水箱注水，同时喷淋系统以（0.002m3/s（即每秒钟喷水0.002m3）的速度开始喷淋，此时电流表A的示数为I1＝2.5A；；当水箱内的水位上升到2m时，滑动变阻器阻值刚好为0，此时通过电磁铁线圈的电流达到0.2A，衔铁被吸下，停止注水，电流表A的示数I2＝0.5A；当水位下降到1m时，衔铁被拉起，重新注水。 控制电路电源电压U1＝6V，R0为定值电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路电源电压U2＝220V；水箱为圆柱体，底面积S＝1.2m2。 （1）电磁铁的下端为 　 　 极；当水面上升时，电流表A1的示数变 　 　 。 （2）定值电阻R0＝ 　 　 Ω。 （3）某次水箱内没有水，闭合开关S后的一段时间内电流表A的示数随时间变化的图像如图乙所示。则注水系统向水箱注水的速度为 　 　 m3/s；闭合开关S后的1h内，控制电路中的最大功率为 　 　 W；工作电路消耗的电能为 　 　 J。 2025年广东省万阅大湾区百校联盟中考物理模拟试卷（一） 参考答案与试题解析 一．选择题（共7小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A D D B A C C 一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（3分）下列微粒中不显电性的是（　　） A．中子 B．原子核 C．质子 D．电子 【分析】根据物质结构知识分析答题。 【解答】解：中子不带电，原子核带正电，质子带正电，电子带负电； 故选：A。 【点评】知道各粒子的带电性质即可正确解题，本题是一道基础题。 2．（3分）2022年11月30日5时42分，“神舟十五号”载人飞船与空间站“天和”核心舱成功对接，此时“神舟十五号”载人飞船相对静止的参照物是（　　） A．地球 B．月球 C．太阳 D．“天和”核心舱 【分析】在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物；判断一个物体相对于哪一个物体在运动，就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化。 【解答】解：“神舟十五号”载人飞船与空间站“天和”核心舱成功对接，此时“神舟十五号”载人飞船相当于“天和”核心舱的位置没有发生变化，是静止的；相当于地球、月球和太阳的位置在发生变化，是运动的，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】一个物体是运动还是静止，取决于选择的参照物，参照物不同，物体运动状态可能不同。 3．（3分）诗句“月落乌啼霜满天”中，霜形成时发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．汽化 C．凝固 D．凝华 【分析】物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。 【解答】解：霜是由空气中的水蒸气遇冷直接从气态变为固态形成的，这种物态变化叫做凝华。 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查凝华现象，属于基础题。 4．（3分）我国深井钻探科考深度已突破万米。钻探过程中钻头的内能增大，下列事例中内能增大的方式与之不相同的是（　　） A．锯木头时锯子发烫 B．阳光照射使水温升高 C．搓手让手暖和 D．向下压活塞使筒内气温升高 【分析】知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 【解答】解：深井钻探过程中，钻头与岩石摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使钻头的内能增大，这是通过做功的方式改变内能。 A、锯木头时，锯条与木头摩擦，要克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使锯子发烫，是通过做功的方式改变内能，与钻头内能增大方式相同。故A不符合题意； B、阳光照射使水温升高，是热量从阳光传递到水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，与钻头内能增大方式不同。故B符合题意； C、搓手时，两手相互摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手的内能增加，是通过做功的方式改变内能，与钻头内能增大方式相同。故C不符合题意； D、向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，使筒内气温升高，是通过做功的方式改变内能，与钻头内能增大方式相同。故D不符合题意。 故选：B。 【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。 5．（3分）日晷是我国古代的一种计时工具。如图所示，晷针影子的形成是由于（　　） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解：日晷晷针影子是由于光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查的是光的直线传播；知道光的反射、折射和光的色散现象。 6．（3分）筷子是我国古人发明的用餐工具。如图所示，使用筷子夹菜时，筷子可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力但省距离 D．费力且费距离 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种： ①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 7．（3分）电路中有电源、开关、“6V 3W”和“6V 1.5W”的灯泡各一个。闭合开关时两灯均能正常发光，断开开关时两灯均没有电流通过。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据两灯均能正常发光的要求确定两灯的连接，开关与控制的电路串联。 【解答】解：已知两个灯泡的额定电压相同，但额定功率不同，根据P＝UI可知两个灯泡正常工作时通过灯泡的电流不同，所以两个灯泡应并联连接； 闭合开关时两灯均能正常发光，断开开关时两灯均没有电流通过，据此可知开关应串联在干路上，控制整个电路，故C符合。 故选：C。 【点评】本题考查根据要求设计实物图，关键是确定两灯和开关的连接。 二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。 8．（3分）我国自主研发的“华龙一号”核电机组成功运行，标志着我国核电技术水平已跻身世界前列。该核电站通过可控 　核裂变　 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，核能是 　不可　 （选填“可”或“不可”）再生能源，用水作为反应堆冷却剂是因为水的 　比热容　 大。 【分析】“华龙一号”属于压水堆核电站，通过可控核裂变反应释放核能，将核能转化为电能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量。 【解答】解：“华龙一号”属于压水堆核电站，通过可控核裂变反应释放核能，将核能转化为电能。 核能所利用的铀等燃料，在地球上的储量是有限的，随着开采和使用会逐渐减少，无法在短时间内自然再生，所以核能是不可再生能源。 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量，能够更有效地带走反应堆产生的热量，从而更好地起到冷却作用，所以用水作为反应堆冷却剂。 故答案为：核裂变；不可；比热容。 【点评】本题主要考查核裂变及水的比热容较大的应用，学生对不可再生能源和可再生能源的区别和联系的理解和掌握。 9．（3分）飞机机翼下平上凸，飞行时机翼上方空气流速比下方的 　快　 ，压强比下方的 　小　 ，使飞机获得向上的升力；飞机轮胎表面有凹凸不平的花纹，有利于着陆时 　增大　 （选填“增大”或“减小”）轮胎与地面间的摩擦。 【分析】（1）流体压强与流速的关系：流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。 （2）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。 【解答】解：（1）飞机翅膀做成下平上凸形状，根据流体压强和流速的关系可知，飞行时飞机翅膀上部空气流速快压强小，飞机翅膀下部空气流速慢压强大，从而使飞机获得向上的升力。 （2）飞机轮胎表面有凹凸不平的花纹，增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，有利于着陆减速时增大摩擦。 故答案为：快；小；增大。 【点评】此题考查流体压强和流速的关系、增大摩擦的方法等知识，属于基础题。 10．（3分）将鸡蛋放进茶水中煮熟，切开鸡蛋后，发现蛋白有一部分变成了茶色，这是 　扩散　 现象。如图甲所示，当用手指迅速弹出硬纸片时，鸡蛋不随纸片运动，说明鸡蛋具有 　惯性　 。如图乙所示，将浸过酒精的棉花点燃后放入底部铺有细沙的玻璃瓶中，然后迅速将剥壳的熟鸡蛋堵在瓶口，在 　大气压　 的作用下，熟鸡蛋会慢慢进入瓶中。 【分析】不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 当用手指迅速弹出硬纸片时，鸡蛋由于具有惯性，要保持原来的静止状态，所以不随纸片运动。 大气压在生活中的应用：如覆杯实验、吸饮料、吞蛋实验等。 【解答】解：将鸡蛋放进茶水中煮熟，蛋白变成茶色，是因为茶叶中的色素分子在高温下不停地做无规则运动，逐渐进入到鸡蛋蛋白中，这是扩散现象。当用手指迅速弹出硬纸片时，鸡蛋由于具有惯性，要保持原来的静止状态，所以不随纸片运动。将浸过酒精的棉花点燃后放入玻璃瓶中，瓶内空气受热膨胀排出，棉花燃烧也消耗了部分氧气，用熟鸡蛋堵住瓶口后，瓶内气体冷却，压强减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，熟鸡蛋会慢慢进入瓶中。 故答案为：扩散；惯性；大气压。 【点评】本题考查扩散现象及惯性和大气压的应用。 11．（3分）如图所示，闭合开关，当导体AB沿 　水平　 （选填“竖直”或“水平”）方向运动时，可以观察到灵敏电流计的指针发生偏转； 　发电机　 （选填“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的；若将导体AB换成玻璃棒后做同样运动，灵敏电流计指针 　不会　 （选填“会”或“不会”）发生偏转。 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象。 发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。 玻璃棒是绝缘体。 【解答】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象。蹄形磁体的磁感线是从上到下的，当导体 AB 沿水平方向运动时，会切割磁感线，从而产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转；而沿竖直方向运动时，运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流。 发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与该实验原理不同。 玻璃棒是绝缘体，绝缘体中几乎没有自由电荷，即使做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，所以灵敏电流计指针不会发生偏转。 故答案为：水平；发电机；不会。 【点评】本题主要考查了电磁感应现象。 12．（3分）如图所示，是四冲程汽油机的 　压缩　 冲程的工作示意图，该冲程是将 　机械　 能转化为 　内　 能。 【分析】内燃机的四冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断是哪一个冲程；压缩冲程将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能。 【解答】解：由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，能量转化形式为：机械能转化为内能。 故答案为：压缩；机械；内。 【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，要熟记内燃机的四个冲程的工作过程。 13．（3分）如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝时产生的热量与 　电流　 的关系。电阻丝产生热量的多少通过U形管中液面的高度差反映，这种研究方法叫 　转换　 法；装置中的电阻R1＝R2＝R3＝5Ω，若将R3更换为2Ω的电阻，则 　仍能　 （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。 【解答】解：图中的装置，R1和R2的阻值相同，将右侧容器外部的电阻丝R3和R2并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；装置中的电阻R1＝R2＝R3＝5Ω，若将R3更换为2Ω的电阻，两容器内的电阻仍相同，所以仍能完成该实验探究。故答案为：电流；转换；仍能。 【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。 14．（3分）如图甲所示，用动滑轮和定滑轮分别将两个完全相同的物体A、B提升到同一高度，所做的总功和额外功如图乙所示（物体B的额外功未画出）。则对物体A做的有用功是 　20　 J，对物体B做的额外功是 　5　 J，此实验中机械效率较高的是 　定　 滑轮。 【分析】使用动滑轮、定滑轮时，克服物体重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，拉力做的额外功等于总功减去有用功，机械效率等于有用功与总功的比值。 【解答】解：由图乙可知，对物体A做总功W总A＝30J，W额A＝10J，有用功：W有用＝W总A﹣W额A＝30J﹣10J＝20J； 将两个完全相同的物体A、B提升到同一高度，使用动滑轮、定滑轮做的有用功相同， 由图乙可知，对物体B做总功W总B＝25J，对物体B做的额外功： W额B＝W总B﹣W有用＝25J﹣20J＝5J， 将两个完全相同的物体A、B提升到同一高度，使用动滑轮、定滑轮做的有用功相同，动滑轮要克服动滑轮自重做功，因此动滑轮做的额外功多，机械效率等于有用功与总功的比值，所以动滑轮的机械效率小。 故答案为：20；5；定。 【点评】本题考查了有用功、总功、额外功、机械效率的计算，属于基础题目。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）请在图中画出悬挂的灯笼受到的重力G和拉力F示意图。 【分析】灯笼处于静止状态，它受它受到重力和拉力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反。据此按照力的示意图的画法作图。 【解答】解：灯笼处于静止状态，它受它受到重力和拉力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反。从灯笼重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F表示，注意两条线段长度要相等。如图所示： 【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。 16．（2分）如图所示，一束光斜射到平面镜上的反射光线为0A，画出入射光线并标出入射角的大小。 【分析】（1）发生光的反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角； （2）入射角为入射光线和法线的夹角，反射角为反射光线和法线的夹角。 【解答】解：图中反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为90°﹣30°＝60°，因反射角等于入射角，故入射角也是60°； 先过入射点垂直于镜面画出法线，然后在法线的左侧作出入射光线，并标明入射角及其大小，如图所示： 【点评】本题考查了作光的反射光路图，注意光线用实线，法线用虚线。 17．（3分）如图为电烤箱电路的示意图，请在图中用笔画线代替导线将a、b、c三个接线口接入电路中。 【分析】为了安全，家庭电路中用电器的开关应该与火线相连，用电器的金属外壳应该与地线相连，据此作图。 【解答】解：由图可知，接线口b与开关相连，为了用电安全，与接线口b应该与火线相连；接线口c与电烤箱的金属外壳相连，所以此时接线口c应该与地线相连，最后接线口a与零线相连，电路示意图如图所示： 【点评】本题考查家庭电路的接线方法，知道安全用电原则是解题的关键。 四、实验题：本大题共3小题，第16小题7分，第17小题6分，第18小题7分，共20分。 18．（7分）（1）如图1所示，硬币的直径为 　2.50　 cm。 （2）用托盘天平测量一个石块的质量，天平水平平衡时所用砝码及游码在标尺上的位置如图2所示，则所测石块的质量为 　62.4　 g。 （3）如图3甲所示，小明在观察水沸腾实验时，水中的气泡如图3乙所示，可以判断烧杯中的水 　正在　 （选填“还未”或“正在”）沸腾。小明用相同装置加热质量不同的两杯水，并将两次的实验数据绘制成图3丙中A、B两条水温随时间变化的曲线，A曲线所对应的水先沸腾的原因可能是 　质量少　 。 （4）如图4甲所示，将压强计探头放入水中后，压强计的U形管内两侧的液面出现高度差，此时的U形管 　不是　 （选填“是”或“不是”）连通器；如图4乙、丙所示，探头在水中的深度与图甲中的相同，但朝向不同，观察到U形管内两侧液面的高度差相同，说明 　在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等　 ；若要探究液体压强与密度的关系，则还需要一种材料：　盐水　 。 【分析】（1）刻度尺上相邻两刻度线的距离是刻度尺的分度值，由图知，硬币的端点与刻度尺的零刻度线没有对齐，硬币两端点所对应刻度尺的示数之差是硬币的直径； （2）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值； （3）根据沸腾现象分析；沸腾前，气泡在上升过程中体积逐渐减小，到水面消失；沸腾时，不断有水汽化为水蒸气进入气泡，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂，释放出里面的水蒸气；由水加热时的初温可由图象直接读出； （4）两端开口，底部连通的容器是连通器；影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度。 【解答】解：（1）由图1知，刻度尺的分度值是1mm＝0.1cm；硬币的直径是7.50cm﹣5.00cm＝2.50cm； （2）由图2知，小石块的质量为m＝50g+10g+2.4g＝62.4g； （3）由图3中乙图中气泡在上升过程中体积不断增大，所以是沸腾时的现象；由图2中丙图可以看出，A、B沸点相同，其中A初温小于B，到达沸腾时的时间不同，则两条图线描绘的是“初温不同质量不同的水”的加热情况。A的初温低先达到沸点，所用时间短，可能是A的质量少。 （4）由图从结构上来看，压强计一端封闭，底部连通，不是连通器；由图4可知，保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，U形管两侧液面高度差相等，由转换法可以初步得出结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等；若要探究液体内部压强与液体密度的关系，还应该添加的实验材料是酒精或盐水等其它液体。 故答案为：（1）2.50；（2）62.4（3）正在；质量少；（4）不是；在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等；盐水。 【点评】本题是一道综合题，实验中注意天平的调节和读数；“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验；液体压强的探究实验，要注意各个实验的原理和探究因素，属于基本的实验类型。 19．（6分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距f＝10cm。 （1）在光具座上安装好器材，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在 　同一高度　 。 （2）如图所示，若光屏上出现烛焰清晰的像，则像是倒立、　缩小　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像； 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成。 （3）将一个近视眼镜放在图中烛焰和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊，保持凸透镜和光屏的位置不变，向 　左　 （选填“左”或“右”）移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。 （4）若想利用LED发光字来研究凸透镜成像上下、左右的位置关系，则下列汉字形状的光源合适的是 　C　 （填字母代号）。 A.中 B.旧 C.上 D.王 （5）若将图中凸透镜换成相同焦距、镜面直径稍大的凸透镜，保持蜡烛、凸透镜位置不变，再次实验，为了能得到清晰的像，光屏应 　保持不变　 （选填“向左移动”“向右移动”或“保持不变”）。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度； （2）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用；根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答； （4）想要研究凸透镜成像上下、左右位置关系，不能选择轴对称图形； （5）用焦距相同、镜面直径稍大的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线多。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度； （2）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）将一个近视眼镜放在图中烛焰和凸透镜间的某一位置，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像；若保持凸透镜和光屏的位置不变，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，向左移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像； （4）凸透镜成像上下颠倒、左右相反，所以适合做LED光源的汉字是上字，故选：C； （5）由于焦距不变，而且物距也不变，所以像距不变，且像的大小不变；因镜面变大，说明透过的光变多，像变亮，故为了能得到清晰的像，光屏应保持不变。 故答案为：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）左；（4）C；（5）保持不变。 【点评】本题考查了探究凸透镜成像规律的实验，难度不大。 20．（7分）小明用如图甲所示的器材测量未知电阻Rₓ的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。 （2）将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处，闭合开关，移动滑片P，进行三次测量，设计的记录表格如表所示，请根据要求填写表格内的①～⑧8个空格。 ①　实验次数　 ②　电压U/V　 ③　电流I/A　 ④　电阻Rx/Ω　 ⑤　电阻Rx的平均值/Ω　 ⑥　1　 / / / ⑦　2　 / / / ⑧　3　 / / / （3）在一次测量中，电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，为 　0.3　 A，此时测得Rx的阻值是 　9　 Ω。 （4）在实验拓展环节中，小明利用最大阻值为R0的滑动变阻器，用如图丙所示的电路来测量定值电阻R的阻值.其中电源电压恒定，操作如下： ①闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至a端，读出电压表示数U1； ②移动滑动变阻器的滑片P至b端，读出电压表示数U2； ③计算待测电阻R，表达式R＝ 　　 （用R0、U1、U2表示）。 【分析】（1）伏安法测电阻实验，需要电流表、定值未知电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值未知电阻两端电压，利用欧姆定律求Rx的阻值，然后求出Rx阻值的平均值。 （2）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，利用欧姆定律求Rx的阻值； （3）在没有电流表时，滑动变阻器与待测电阻串联，利用电源电压不变，根据电压表示数求滑动电阻的阻值两端的电压，然后组成等式解答。 【解答】解：（1）伏安法测电阻实验，需要电流表、定值未知电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值未知电阻两端电压，如图所示： （2）伏安法测电阻实验，利用欧姆定律求Rx的阻值，然后求出Rx阻值的平均值，根据欧姆定律填写表格内的项目为：实验次数；电压U/V；电流I/A；电阻Rx/Ω；电阻Rx的平均值/Ω；1；2；3； （3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数为：0.3A，利用欧姆定律求Rx的阻值：； （4）第一步滑动变阻器移到a端，滑动变阻器电阻为0，电压表测出的U1实际为电源电压； 第二步滑动变阻器滑片移动到b端，定值电阻和滑动变阻器串联。此时的滑动变阻器的阻值最大为R0，电压表测得的电压U2为定值电阻两端的电压，滑动变阻器两端的电压为电源电压减定值电阻电压，电源电压等于第一步测出的U1，故此时滑动变阻器两端电压为U1﹣U2；定值电阻和滑动变阻器串联，他们的电流相等，可列等式为：，整理可得：。 故答案为：（1）如图；（2）电压U/V；电流I/A；电阻Rx/Ω；电阻Rx的平均值/Ω；1；2；3；（3）0.3；9；（4）。 【点评】本题“伏安法”测电阻的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数以及电阻的计算等知识，难点在于“缺表”测电阻的推导；“缺表”测电阻是中考的热点问题，要准确掌握。 五、计算题：本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分。 21．（7分）如图甲所示，质量为2.5kg的无人机静止在水平地面上，与地面的总接触面积为4×10﹣4m2。某次它竖直上升时的速度与时间的v﹣t关系图像如图乙所示。求无人机：（取g＝10N/kg） （1）受到的重力； （2）静止在水平地面时对地面的压强； （3）在5～15s这段时间内，升力做的功。 【分析】（1）根据G＝mg求出无人机受到的重力； （2）无人机静止在水平地面时对地面的压力等于其重力，根据p＝求出无人机静止在水平地面时对地面的压强； （3）由v﹣t关系图像可知，在5～15s这段时间内无人机做匀速直线运动的速度，根据s＝vt计算无人机上升的高度，无人机匀速竖直上升过程中，处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，所以升力等于重力，根据W＝Fs计算在5～15s这段时间内升力做的功。 【解答】解：（1）无人机受到的重力为： G＝mg＝2.5kg×10N/kg＝25N， （2）无人机静止在水平地面时对地面的压力等于其重力，即F＝G＝25N， 无人机与地面的总接触面积为4×10﹣4m2，即地面的受力面积S＝4×10﹣4m2， 无人机静止在水平地面时对地面的压强为： p＝＝＝6.25×104Pa； （3）由v﹣t关系图像可知，在5～15s这段时间内无人机做匀速直线运动，速度v＝5m/s， 无人机上升的高度为： h＝vt＝5m/s×（15s﹣5s）＝50m， 无人机匀速竖直上升过程中，处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，所以升力F升＝G＝25N， 则在5～15s这段时间内升力做的功为： W＝F升h＝25N×50m＝1250J。 答：（1）无人机受到的重力为25N； （2）无人机静止在水平地面时对地面的压强为6.25×104Pa； （3）在5～15s这段时间内，升力做的功为1250J。 【点评】本题考查了重力、固体压强、功的计算公式的应用，属于基础题。 22．（6分）如图是某款具有加热、保温功能的座椅的简化电路图。电源电压为12V，R1、R2均为发热电阻，只闭合开关S1时，电路中的电流为1A；闭合开关S1和S2时，电路的总功率为18W；忽略R1、R2的阻值随温度的变化。求： （1）R1的阻值； （2）加热时通过R2的电流； （3）加热5min电路中产生的热量。 【分析】（1）由图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，已知电源电压和通过R1的电流，根据欧姆定律求R1的阻值； （2）闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，根据并联电路的特点可知通过R1的电流不变，根据P＝UI求电路的总电流，根据并联电路的电流规律可得通过R2的电流； （3）R1与R2并联时，电路的总电阻较小，根据P＝可知电路消耗的电功率较大，座椅处于加热挡。根据Q＝W＝Pt求加热5min电路中产生的热量。 【解答】解：（1）由图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路， R1两端的电压：U1＝U＝12V，通过R1的电流为I1＝1A， 根据欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝12Ω； （2）闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，由于并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为1A， 根据P＝UI可得，电路的总电流：I＝＝＝1.5A， 根据并联电路的电流规律可得，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣1A＝0.5A； （3）R1与R2并联时，电路的总电阻较小，根据P＝可知电路消耗的电功率较大，座椅处于加热挡， 故加热5min电路中产生的热量：Q＝W＝Pt＝18W×5×60s＝5400J。 答：（1）R1的阻值为12Ω； （2）加热时通过R2的电流为0.5A； （3）加热5min电路中产生的热量为5400J。 【点评】本题考查欧姆定律和电功率、电热的计算，以及并联电路特点的应用，难度适中。 六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题5分，第22小题6分，第23小题7分，共18分。 23．（5分）小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能，做了如图所示的探究实验。 （1）小明分别用两种材料做了如图甲所示的正方体隔音盒，该制作的错误之处是 　两种材料制成的隔音盒厚度不同　 。改正错误后，小明在安静的环境下，先用手机播放同样大小音量的声音，再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中，用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量，如图乙所示，得出的数据如表所示。 材料 聚酯棉 海绵 距离/m l 2 3 l 2 3 音量/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4 （2）利用数据进行比较，　聚酯棉　 材料的隔音性能更强。 （3）本探究实验中多次测量数据的目的是 　减小实验的偶然性，使结论更具普遍性　 。 （4）手机发声时，隔音盒也在振动，说明声音可以传递 　能量　 。 （5）在图乙实验中，若没有噪声分贝仪或其他能接收声音的检测设备，小明可以怎样完成探究实验？　人边听声音边后退，直至听不到手机发出的声音为止，比较两次距隔音盒的距离，距离越短，说明材料的隔音性能越好　 （写出一种方案）。 【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 【解答】解：（1）根据控制变量法，在研究隔音效果与材料关系时，应控制材料厚度相同。所以该制作的错误之处是两种材料制成的隔音盒厚度不同。 （2）由表格数据可知，在相同距离下，如距离都为1m时，聚酯棉隔音盒外测得的音量为54.3dB，海绵隔音盒外测得的音量为 61.7dB，聚酯棉对应的音量更小，说明其隔音效果更好。所以聚酯棉材料的隔音性能更强。 （3）本实验中多次测量数据的目的是减小实验的偶然性，使结论更具普遍性。 （4）手机发声时，隔音盒也在振动，说明声音可以传递能量。因为声音是由物体振动产生的，当声音传播到隔音盒时，能使隔音盒振动，表明声音携带了能量，从而使隔音盒获得了动能。 （5）若没有噪声分贝仪或其他能接收声音的检测设备，可以利用人耳来判断隔音效果。方案为：人边听声音边后退，直至听不到手机发出的声音为止，比较两次距隔音盒的距离。距离越短，说明材料的隔音性能越好。 故答案为：（1）两种材料制成的隔音盒厚度不同；（2）聚酯棉；（3）减小实验的偶然性，使结论更具普遍性；（4）能量；（5）人边听声音边后退，直至听不到手机发出的声音为止，比较两次距隔音盒的距离，距离越短，说明材料的隔音性能越好。 【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。 24．（6分）2024年11月17日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列，如图所示。“梦想”号满载时排水量为42600t，它使用卫星及声呐定位，能在海上的固定点正常作业。（取ρ江水＝1.0× （1）卫星定位利用的是 　电磁波　 （选填“超声波”或“电磁波”）。 （2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是 　相互的　 。 （3）满载时，“梦想”号受到水的浮力约为 　4.26×108　 N。当它从珠江驶向大海的过程中，受到的浮力 　不变　 ，排开水的体积 　变小　 。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） （4）风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力，常用单位是N/m2，它的大小与风速的二次方成正比。当风速为8m/s时，风压可达到40N/m2。当海风的风速为16m/s时，“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为 　320　 N。 【分析】（1）电磁波可以在真空中传播，能够穿越大气层实现远距离的信号覆盖，而超声波不能在真空中传播。 （2）力的作用是相互的。 （3）根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g可得满载时受到水的浮力F浮＝G排＝m排g。 物体处于漂浮状态，浮力等于重力。 根据F浮＝ρ液gV排进行分析。 （4）利用公式p＝kv2，以及F＝pS可得玻璃窗受到海风的压力。 【解答】解：（1）卫星定位利用的是电磁波。因为电磁波可以在真空中传播，能够穿越大气层实现远距离的信号覆盖，而超声波不能在真空中传播。 （2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是相互的。根据牛顿第三定律，螺旋桨向后推水，水会对螺旋桨产生一个向前的反作用力，推动船前进。 （3）根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g，“梦想”号满载时排水量m排＝42600t ＝4.26×107kg， 则满载时受到水的浮力F浮＝G排＝m排g＝4.26×107kg×10N/kg＝4.26×108N； 当它从珠江驶向大海的过程中，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，船的重力不变，所以受到的浮力不变。 根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变，海水密度大于江水密度，所以排开水的体积变小。 （4）已知风压大小与风速的二次方成正比，设风为p，风速为v，则p＝kv2。 当v＝8m/s时，p＝40N/m2，可得40N/m2＝k×8m2/s2，解得k＝N•s2/m4， 当v＝16m/s时，风压p＝N•s2/m4×（16m/s）2＝160N/m2， 则可得玻璃窗受到海风的压力F＝pS＝160N/m2×2m2＝320N。 故答案依次为：（1）电磁波；（2）相互的；（3）4.26×108；不变；变小；（4）320。 【点评】本题考查了电磁波的应用，力的相互性，浮力、压强的有关计算。 25．（7分）阅读短文，回答问题。 自动注水喷淋装置 某科技小组设计了一个可以自动注水、喷淋的装置，其电路装置图如图甲所示。在控制电路中，R是滑动变阻器的电阻片，最大阻值为80Ω，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，滑杆另一端固定着一个浮子，浮子随水面的升降带动滑动变阻器滑片的移动，从而改变滑动变阻器接入电路的阻值；当水箱内没有水时，滑动变阻器阻值刚好最大。闭合开关S，若水箱中没有水或水位较低时，注水系统向水箱注水，同时喷淋系统以（0.002m3/s（即每秒钟喷水0.002m3）的速度开始喷淋，此时电流表A的示数为I1＝2.5A；；当水箱内的水位上升到2m时，滑动变阻器阻值刚好为0，此时通过电磁铁线圈的电流达到0.2A，衔铁被吸下，停止注水，电流表A的示数I2＝0.5A；当水位下降到1m时，衔铁被拉起，重新注水。 控制电路电源电压U1＝6V，R0为定值电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路电源电压U2＝220V；水箱为圆柱体，底面积S＝1.2m2。 （1）电磁铁的下端为 　N　 极；当水面上升时，电流表A1的示数变 　大　 。 （2）定值电阻R0＝ 　30　 Ω。 （3）某次水箱内没有水，闭合开关S后的一段时间内电流表A的示数随时间变化的图像如图乙所示。则注水系统向水箱注水的速度为 　0.008　 m3/s；闭合开关S后的1h内，控制电路中的最大功率为 　1.2　 W；工作电路消耗的电能为 　9.24×105　 J。 【分析】（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则，电磁铁的下端为N极；当水面上升时，浮子向上运动，带动指针往下运动，R的接入电阻变小，电路中电流变大，电流表A1的示数变大； （2）滑动变阻器阻值刚好为0，此时通过电磁铁线圈的电流为0.2A，控制电路电源电压为6V，用公式R＝算出R0的阻值； （3）注水时的电流为2.5A，停止注水时的电流为0.5A，由乙图可知，该过程耗时400s，算出这段时间喷淋的水量，再加上水箱内的水量，然后除以时间，得到流量；控制电路中滑动变阻器阻值为0时，电路功率最大，用公式P＝UI算出最大功率；先算出水位从2m降低到1m的耗时，再算出水位从1m增加到2m的耗时，以此为一个循环，再对照乙图，算出1h内的循环次数，再用公式W＝UIt算出两段时间的耗费的电能，最后相加得到总耗费的电能。 【解答】解：（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则，电磁铁的下端为N极； 当水面上升时，浮子向上运动，带动指针往下运动，R的接入电阻变小，电路中电流变大，电流表A1的示数变大； （2）滑动变阻器阻值刚好为0，此时通过电磁铁线圈的电流为I′＝0.2A，控制电路电源电压U1＝6V， R0＝＝＝30Ω； （3）①由题意，注水系统开始注水时，电流表A的示数为I1＝2.5A，停止注水，电流表A的示数I2＝0.5A， 再根据乙图，电流从2.5A变化到0.5A，经过的时间为Δt＝400s， 喷淋系统喷出的水的体积为V1＝Q1Δt＝0.002m3/s×400s＝0.8m3，Q1为喷淋系统每秒喷水量， 当水箱内的水位上升到h＝2m时，停止注水， 水箱内水的体积为V2＝Sh＝1.2m2×2m＝2.4m3， 这段时间总共注水V水＝V1+V2＝0.8m3+2.4m3＝3.2m3， 注水的速度为：Q水＝＝＝0.008m3/s； ②当水箱内的水位上升到2m时，滑动变阻器阻值刚好为0，此时控制电路功率最大； 控制电路中的最大功率为：P＝U1I′＝6V×0.2A＝1.2W； ③水箱内的水位从2m降到1m，减少的水的体积为ΔV水＝S×（2m﹣1m）＝1.2m2×1m＝1.2m3， 喷淋时间t1＝＝＝600s，此段时间工作电流为0.5A， 水箱内的水位从1m增加到2m，注水时间t2＝＝＝200s，此段时间工作电流为2.5A， 该装置在喷淋和注水间循环，每次循环耗时t′＝t1+t2＝600s+200s＝800s， 1h＝3600s，除去开始400s的注水时间，剩下3200s共能完成n＝＝＝4次循环， 对照乙图，电流为2.5A时的时间为t3＝400s+200s×4＝1200s， 这段时间工作电路消耗的电能W1＝U2I1t3＝220V×2.5A×1200s＝6.6×105J， 电流为0.5A时的时间为t4＝600s×4＝2400s， 这段时间工作电路消耗的电能W2＝U2I2t4＝220V×0.5A×2400s＝2.64×105J， 1h内，工作电路消耗的电能为：W总＝W1+W2＝6.6×105J+2.64×105J＝9.24×105J； 故答案为：（1）N，大；（2）30；（3）0.008，1.2，9.24×105J。 【点评】本题考查了利用安培定则判断磁极，电功与电能的计算。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$