精品解析：2026年山东枣庄市市中区中考第一次模拟考试物理试题

2026年初中学业水平第一次模拟考试 物理 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 银纳米线具有高导电性、高导热性、高透光率与优异柔韧性等特点，在柔性电子、能源、传感、医疗等领域有着广泛的应用前景。下列关于银纳米线应用前景的推测不合理的是（ ） A. 用于制作柔性导线 B. 用于制造航天器隔热组件 C. 用于制造手机折叠屏 D. 用于制造汽车前风挡玻璃的防雾膜 2. 从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（ ） A. 太阳 B. 月亮 C. 原子 D. 电子 3. 如图所示，中国汽车制造商正将的（人工智能）功能引入旗下车型，的功能主要体现在车载语音助手的智能化水平上，汽车领域广泛利用语音助手实现“人与车”全场景自然交互，下列说法正确的是（　　） A. 语音助手发出的声音不是振动产生的 B. 减小声音音量实质是降低音调 C. 人们能听到的音乐声频率低于20Hz D. 语音助手能根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息 4. 2026年央视春晚节目《武BOT》中，站在最前排表演武术的人形机器人身高约为（ ） A. 0.8m B. 1.2m C. 1.8m D. 5.0m 5. 墨子所著《墨经》中有大量关于物理知识的记载，其中有关杠杆原理的记载要比阿基米德关于杠杆的研究还要早两百多年，在《墨经》中杠杆的阻力臂被称为“本”，杠杆的动力臂被称为“标”。下列杠杆属于“本长标短”的是（　　） A. 镊子 B. 撬棍 C. 螺丝刀 D. 托盘天平 6. 如图所示，是科技创新大赛上设计的检测工件松动的报警方案，它的工作原理是：工件（其电阻不计）连接在电路中，当工件松动时，它会与导线分离而断开，此时报警灯L亮起而发出警报。下列符合题意的电路图是（ ） A. B. C. D. 7. 图甲为手机防窥膜结构图，只能透过一定角度的光，贴在手机屏幕上的效果如图乙，只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容。下列成语反映的情景中与手机防窥膜的工作原理相同的是（ ） A. 镜花水月 B. 空中楼阁 C. 波光粼粼 D. 立竿见影 8. 甲、乙两个实验小组，分别用电吹风（图甲）和用酒精灯加热碘锤（图乙）观察“固态碘升华”。电吹风的热风温度最高约为90℃，酒精灯外焰的温度约为500℃，碘的熔点为113.7℃。则（　　） A. 加热时，甲中不会出现液态碘 B. 加热时，乙中不会出现液态的碘 C. 碘升华后停止加热，甲中会出现液态的碘 D. 碘升华后停止加热，乙中会出现液态的碘 9. 某学习小组用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线（盐水与导线充分接触且气球不破裂）时，下面说法正确的是（　　） A. 盐水气球接入电路的电阻变大 B. 电压表测量小灯泡和电源电压 C. 电流表的示数不变 D. 小灯泡变得更亮 10. 小俞同学利用一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯，一个支架自制了一个简易“蒸汽机”，如图甲所示。点燃酒精灯，给易拉罐中的水加热，喷嘴喷出的蒸汽成功地让风扇转了起来。下列说法错误的是（ ） A. 罐中水加满，实验容易成功 B. 罐的开口处密封好，实验容易成功 C. 若风扇转动较慢，可更换一个更细的喷嘴 D. 乙图中走马灯底部蜡烛燃烧，扇叶转动起来其原理与甲图相同 11. 我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（ ） A. B. C. D. 12. 如图是关于“机械功和功率”的部分知识结构图，关于图中①②③④的理解正确的是（ ） A. ①之和 B. ②比值 C. ③快慢 D. ④多少 13. 太空中，无法用普通钢笔写字。如图所示，是我国研发的“太空圆珠笔”的结构示意图。使用时利用密封在笔内的压缩氮气推动墨水从笔尖流出。下列说法正确的是（　　） A. 使用时，笔芯内氮气的密度变小 B. 使用时，笔芯内的墨水质量不变 C. 使用时，笔芯内氮气的质量变小 D. 使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦 14. 如图是小虎自制的浮沉子，将装有适量水的小玻璃瓶的瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　　） A. 用力捏大瓶，小瓶内气体密度变大 B. 用力捏大瓶，小瓶受到的浮力保持不变 C. 用力捏大瓶，大瓶受到的摩擦力变大 D. 打开大瓶瓶盖，捏大瓶可使小瓶下沉 15. 图甲是创新小组设计的水位监测装置的电路图。电源电压恒为，定值电阻的阻值为。浮子可带动金属滑杆AB上下移动，R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示。当电压表示数为时，水位达到警戒值，水位报警装置（图中未画出）报警。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，R接入电路的阻值变小 B. 当水位升高时，电阻两端的电压变大 C. 当水位达到警戒值时，电路电流为 D. 当水位达到时，水位报警装置报警 二、填空与作图题：本题共4小题，填空每空1分，作图2分，共17分。 16. 如图所示是“研究同一直线上相同方向两个力的合力”的实验中的情境，两次实验中分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O，是为了使两次实验力的作用效果相同，这种方法叫做________。（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）。图中弹簧测力计的示数________N，该弹簧测力计静止时，橡皮筋和手对弹簧测力计的拉力是一对________（选填“平衡力”或“相互作用力”） 17. 如图所示，扫地机器人采用刷扫和真空方式，并用风机产生负压，将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。 （1）当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能________。（选填“增大”“不变”或“减小”） （2）机器人的吸尘口处空气流速________，流体压强________（选填“大”或“小”），灰尘在外界________作用下被压入收纳盒内。 18. 如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜，它的镜头是两片凸透镜；因为观察的物体距离物镜很远，所以物镜所成的像是倒立、______的实像，目镜相当于一个______（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”），最终我们看到的是一个______（选填“倒立”或“正立”）的像；当同学们要观察更远处的物体时，镜筒要______（选填“拉长”或“缩短”）一些。 19. 家庭用电安全不容忽视，根据图中的事例回答以下问题： （1）如图甲所示，是生活中的插线板，开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔提供工作电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明，在图乙中连接好电路图________。若家庭电路无任何故障，将试电笔放入插座插孔，若氖管发光则该插孔连接的是________线；若人身体电阻约为，测电笔电阻约为，则此时通过人体的电流约为________mA； （2）如图丙所示，洗衣机的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的插脚和________相连； （3）如图丁是起保险作用的空气开关，它能避免由于短路或________原因，而使电流过大产生的危险。 三、实验探究题：本题共4小题，共33分。 20. 如图是小云做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： （1）实验中应选择________（选填“透明”或“茶色”）、________（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板； （2）小云把图甲中一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，此时他应该从________（选填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛A的像，他再将另一支与蜡烛A完全相同但________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放到玻璃板后像的位置。若小云发现无论如何移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因可能是________； （3）将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜成像时成的是________（选填“虚”或“实”）像。 （4）同组的小轩用棋子代替蜡烛进行实验，如图乙所示，但无论如何也看不清楚棋子的像，请你提出一个合理建议：________。 （5）小轩在白纸上沿棋A和B的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离u和像到玻璃板的距离v的值如表： u/cm 3.39 5.11 6.39 v/cm 3.50 5.22 6.51 小轩发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是________ A. 刻度尺测量像距时存在误差 B. 玻璃板有一定厚度 C. 物和像标记点不对应 D. 玻璃板没有竖直放置 21. 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图所示的实验，请回答下列问题： （1）为了观察物体逐渐放入水中时浮力的变化情况，弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放，使物体处于________状态； （2）实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明浮力逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），据此，小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大；而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验，证明________的想法是错误的； （3）比较图d与图e可以探究浮力大小跟________的关系； （4）图e中盐水的密度是________（，）； （5）若物体浸没在液体中，物体的底部不小心碰到容器的底部，则测得的浮力值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （6）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图F中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是________（选填“①”或“②”）。 22. 为参加校园科创作品比赛，小聪需要准确测量一个未知定值电阻的阻值，他用了两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）实验原理 本实验的测量原理是：________（用公式表示）。 （2）电路设计与连接 ①请用笔画线代替导线，将图1的实物图补充完整________（要求：滑片P向左移动时，电流表的示数增大）。 ②实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“A”或“B”）端。 ③连接完电路闭合开关后，小明发现电流表无示数，电压表示数为电源电压。出现此故障的原因可能是________ A．电流表处断路； B．电阻处断路； C．电阻处短路。 （3）实验数据记录与处理 ①排除故障后，小明正常进行实验并将实验数据记录在表格中。若第3次测量时电流表的示数如图2所示，为________A，接着进行第4次实验时，滑动变阻器的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动。 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1 0.1 10 2 1.5 0.16 9.4 3 2 4 2.5 0.24 10.4 ②根据三次实验数据可得定值电阻________Ω（结果保留一位小数），请再列举一个多次测量目的与此实验不同的例子________。 （4）图像描点与分析 请根据表格数据，在图3中描点并连线，绘制出图像。 （5）拓展延伸 若实验中电流表损坏，只有一只电压表、一个定值电阻、电源、两个开关、导线若干，请根据现有的实验器材，请选择必要的器材设计一个能测出阻值的简单电路，将图画在图4的方框内。 23. 阅读短文，回答问题。 失重 失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境，失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。经常有人认为失重是不受重力，这是错误的，失重环境中物体的重力仍然存在。物体在距离地面100km的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约3%。 在地面上，用现代技术制成的滚珠，由于受到重力，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一；而在失重条件下，熔化了的金属液滴形状呈绝对球形，冷却后可以制成理想的滚珠。玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径约几十微米）是现代光纤通信的主要部件，在地面上，很难制造很长的玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃纤维凝固，由于重力的作用，它就被拉成小段；而在太空的轨道上，可以很容易制造出几百米长的玻璃纤维。 （1）失重是指物体对支持物的压力________（选填“大于”或“小于”）物体所受重力的现象。 （2）请你写出一种适合在太空中生产的产品：________。 （3）失重状态的茶水________（选填“受”或“不受”）重力的作用。 （4）在太空中能进行的实验是________。 A. 用弹簧测力计测拉力 B. 用天平测质量 C. 测声速 D. 测杯子对桌面的压力 （5）质量为70kg航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为________N。 （6）假如在地面上失重10min，你能做到哪些平时做不到的事情？请列举一例：________（不与文中内容重复）。 四、综合应用题：本题共3小题，共20分。 24. 如图是我国航空母舰“山东舰”的照片，“山东舰”满载时排水量为8万吨。若满载时“山东舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（，），求： （1）“山东舰”满载时所受浮力为多少？ （2）“山东舰”静止在海面时，水面下12m处受到海水的压强是多少？ （3）“山东舰”满载时，以50km/h的速度沿水平方向匀速航行30min，牵引力所做的功是多少？ 25. 近几年我国汽车业发展迅猛，如图所示是我国自主研制生产的一款环保混合动力汽车。一辆混合动力汽车在测试时平稳行驶了一段路程，共消耗汽油0.5kg。（） （1）求这段测试路程中，汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆混合动力汽车平稳行驶时，内燃机输出的有效能量包括两部分，既可以牵引汽车向前运动，又可以向蓄电池充电。若在某段测试路程中，汽车行驶了2min，该汽车内燃机的热机效率为40%，内燃机的功率为70kW，求蓄电池增加的电能。（忽略蓄电池和电动机的热损失及其他损失） 26. 科技小组设计制作了一款老人康复加热腰带，其简化电路如图1所示（电源电压为220V、加热电阻是某PTC热敏电阻），该PTC热敏电阻阻值R分别对应环境温度为20～29℃时的大小如下表所示；加热后，PTC热敏电阻阻值R随电阻表面温度t的变化关系图像如图2所示。 环境温度/℃ 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 电阻R/Ω 238 239 240 240 241 242 243 245 247 250 （1）当环境温度时，闭合开关S，启动该PTC热敏电阻工作，此时PTC热敏电阻通过的电流是多少？ （2）当PTC热敏电阻表面温度加热到：时，该加热腰带会恒温工作，若在此温度下工作5min，PTC热敏电阻产生的热量是多少？ （3）在相同条件下，对比测试该PTC热敏电阻与968Ω的定值电阻分别作为发热元件在腰带电路中的加热情况。发现PTC热敏电阻的最终温度有稳定在（设为人体和设备安全可承受的最高温度）的特性。已知环境温度为，加热时，电阻向周围的散热功率与温差成正比，即为（其中k为散热系数，为电阻表面温度与环境温度的差值），且发热功率等于散热功率时电阻表面温度达到稳定值。则： ①PTC热敏电阻加热到表面温度稳定为时，散热系数k是多少？ ②根据计算结果，并结合图像简述PTC热敏电阻温度特性的安全优势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年初中学业水平第一次模拟考试 物理 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 银纳米线具有高导电性、高导热性、高透光率与优异柔韧性等特点，在柔性电子、能源、传感、医疗等领域有着广泛的应用前景。下列关于银纳米线应用前景的推测不合理的是（ ） A. 用于制作柔性导线 B. 用于制造航天器隔热组件 C. 用于制造手机折叠屏 D. 用于制造汽车前风挡玻璃的防雾膜 【答案】B 【解析】 【详解】A．银纳米线具有高导电性，利用这种材料制成导线可以减小电能的损耗，故A合理，不符合题意； B．银纳米线具有高导热性，即导热性能良好，不适合航天器隔热组件的制造，故B不合理，符合题意； C．银纳米线具有优异柔韧性，反复折叠不留折痕，所以可应用于制作手机折叠屏，故C合理，不符合题意； D．银具有高透光率，可以利用这种材料制造汽车前风挡玻璃的防雾膜，故D合理，不符合题意； 故选B。 2. 从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（ ） A. 太阳 B. 月亮 C. 原子 D. 电子 【答案】A 【解析】 【详解】太阳空间尺度远超太阳系内的行星（如地球），月球是地球的卫星，空间尺度远小于太阳，原子属于微观粒子，空间尺度远小于宏观天体，电子是原子的组成部分，空间尺度最大的是太阳，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，中国汽车制造商正将的（人工智能）功能引入旗下车型，的功能主要体现在车载语音助手的智能化水平上，汽车领域广泛利用语音助手实现“人与车”全场景自然交互，下列说法正确的是（　　） A. 语音助手发出的声音不是振动产生的 B. 减小声音音量实质是降低音调 C. 人们能听到的音乐声频率低于20Hz D. 语音助手能根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息 【答案】D 【解析】 【详解】A．声音是物体的振动产生的，语音助手发出的声音也是物体振动产生的，故A错误； B．响度是指声音的强弱，故减小声音音量实质是降低响度，故B错误； C．频率低于20Hz的声波为次声波，人耳听不到，故C错误； D．声音可以传信息，也可以传能量，语音助手能根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息，故D正确。 故选D。 4. 2026年央视春晚节目《武BOT》中，站在最前排表演武术人形机器人身高约为（ ） A. 0.8m B. 1.2m C. 1.8m D. 5.0m 【答案】C 【解析】 【详解】普通成年人的身高约为1.6~1.8m，结合图片可知，最前排的人形机器人身高和普通成年人身高相近，因此机器人身高约为1.8m，故选C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 墨子所著《墨经》中有大量关于物理知识的记载，其中有关杠杆原理的记载要比阿基米德关于杠杆的研究还要早两百多年，在《墨经》中杠杆的阻力臂被称为“本”，杠杆的动力臂被称为“标”。下列杠杆属于“本长标短”的是（　　） A. 镊子 B. 撬棍 C. 螺丝刀 D. 托盘天平 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，“本长标短”是指阻力臂长，动力臂短，属于费力杠杆； A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．螺丝刀在拧螺丝时相当于轮轴，动力作用在轮上（手柄），阻力作用在轴上，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。 故选A。 6. 如图所示，是科技创新大赛上设计的检测工件松动的报警方案，它的工作原理是：工件（其电阻不计）连接在电路中，当工件松动时，它会与导线分离而断开，此时报警灯L亮起而发出警报。下列符合题意的电路图是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，工件松动时，它会与导线分离而断开，此时报警灯L亮起而发出警报，说明工件连接正常时，它与导线连通，报警灯不亮，此时报警灯被短路，则工件与报警灯并联；同时为了防止电源短路，在电路中再串联一个保护电阻，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 图甲为手机防窥膜结构图，只能透过一定角度的光，贴在手机屏幕上的效果如图乙，只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容。下列成语反映的情景中与手机防窥膜的工作原理相同的是（ ） A. 镜花水月 B. 空中楼阁 C. 波光粼粼 D. 立竿见影 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，手机防窥膜的工作原理是光的直线传播，只有在特定角度内的光才能透过，从而实现防窥效果。 A．“镜花水月”是光的反射现象，属于平面镜成像，与防窥膜原理不同，故A不符合题意； B．“空中楼阁”是光的折射现象（属于海市蜃楼的一种），与防窥膜原理不同，故B不符合题意； C．“波光粼粼”是光的反射现象，与防窥膜原理不同，故C不符合题意； D．“立竿见影” 是由于光沿直线传播，杆子挡住光形成影子，与防窥膜的原理相同，故D符合题意。 故选D。 8. 甲、乙两个实验小组，分别用电吹风（图甲）和用酒精灯加热碘锤（图乙）观察“固态碘升华”。电吹风的热风温度最高约为90℃，酒精灯外焰的温度约为500℃，碘的熔点为113.7℃。则（　　） A. 加热时，甲中不会出现液态的碘 B. 加热时，乙中不会出现液态的碘 C. 碘升华后停止加热，甲中会出现液态的碘 D. 碘升华后停止加热，乙中会出现液态的碘 【答案】A 【解析】 【详解】A．电吹风的热风温度最高约为90℃，碘的熔点为113.7℃，用电吹风加热碘锤，碘不会熔化，所以甲中不会出现液态的碘，故A符合题意； B．酒精灯外焰的温度约为500℃，碘的熔点为113.7℃。碘会熔化，会出现液态的碘，故B不符合题意； C．碘升华后停止加热，甲中凝华成固态碘，不会出现液态的碘，故C不符合题意； D．碘升华后停止加热，乙中会出现固态的碘，故D不符合题意。 故选A。 9. 某学习小组用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线（盐水与导线充分接触且气球不破裂）时，下面说法正确的是（　　） A. 盐水气球的接入电路的电阻变大 B. 电压表测量小灯泡和电源电压 C. 电流表的示数不变 D. 小灯泡变得更亮 【答案】A 【解析】 【详解】A．气球相当于一段导体，用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，即气球长度增加、横截面积减小，故盐水气球的电阻变大，故A正确； B．由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是盐水气球两端的电压，故B错误； CD．由于盐水气球的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以电流表示数变小，灯泡变暗，故CD错误。 故选A。 10. 小俞同学利用一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞中性笔，一台小风扇，一个酒精灯，一个支架自制了一个简易“蒸汽机”，如图甲所示。点燃酒精灯，给易拉罐中的水加热，喷嘴喷出的蒸汽成功地让风扇转了起来。下列说法错误的是（ ） A. 罐中水加满，实验容易成功 B. 罐的开口处密封好，实验容易成功 C. 若风扇转动较慢，可更换一个更细的喷嘴 D. 乙图中走马灯底部蜡烛燃烧，扇叶转动起来其原理与甲图相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．罐中水加满后，水沸腾产生的蒸汽会没有足够的空间积聚，蒸汽喷出的力量会不足，反而不容易让风扇转动，故A错误，符合题意； B．罐的开口处密封好，可以防止水蒸气从开口处泄漏，从而在罐内形成足够高的气压，使水蒸气从喷嘴高速喷出，有力地推动风扇转动。因此，密封好是实验成功的重要条件。故B正确，不符合题意； C．当罐内水蒸气产生的速率一定时，根据流体压强与流速的关系，喷嘴的横截面积越小（越细），水蒸气喷出的速度就越大，对风扇的推动力就越强，风扇转动就越快。故C正确，不符合题意； D．甲图的简易“蒸汽机”是将水的内能转化为风扇的机械能。乙图的走马灯是蜡烛加热空气，空气的内能增加，热空气上升形成气流，推动扇叶转动，也是将内能转化为机械能。从能量转化的角度看，二者的基本原理都是将内能转化为机械能。故D正确，不符合题意。 故选A。 11. 我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来，利用的是电磁感应现象，即发电机的原理。 A．该图是电动机的原理图，是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．该图是探究电磁铁磁性的实验装置，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意； C．该图是电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意； D．该图是奥斯特实验装置，说明了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 12. 如图是关于“机械功和功率”的部分知识结构图，关于图中①②③④的理解正确的是（ ） A. ①之和 B. ②比值 C. ③快慢 D. ④多少 【答案】B 【解析】 【详解】功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即①是乘积；功率等于功与做功所用时间的比值，即②是比值；做功的多少叫功，功率表示做功的快慢，所以③是多少，④是快慢，故B正确，ACD错误。 故选 B。 13. 太空中，无法用普通钢笔写字。如图所示，是我国研发的“太空圆珠笔”的结构示意图。使用时利用密封在笔内的压缩氮气推动墨水从笔尖流出。下列说法正确的是（　　） A. 使用时，笔芯内氮气的密度变小 B. 使用时，笔芯内的墨水质量不变 C. 使用时，笔芯内氮气的质量变小 D. 使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用时，压缩氮气推动活塞，氮气的体积变大，而氮气的质量不变。根据密度公式，体积增大，密度变小，故A 正确； B．使用时，墨水从笔尖流出，笔芯内墨水的质量变小，故B 错误； C．氮气被密封在笔内，使用时其质量不变，故C 错误； D．笔尖的钢珠在纸张上滚动，因此笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦，不是滑动摩擦，故D 错误。 故选 A。 14. 如图是小虎自制的浮沉子，将装有适量水的小玻璃瓶的瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　　） A. 用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 B. 用力捏大瓶，小瓶受到的浮力保持不变 C. 用力捏大瓶，大瓶受到的摩擦力变大 D. 打开大瓶瓶盖，捏大瓶可使小瓶下沉 【答案】A 【解析】 【详解】A．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内气压变大，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内的气体质量不变，体积变小，由可得，瓶内气体密度变大，故A正确； B．用力捏大瓶时，水进入小瓶，小瓶会下沉，小瓶从漂浮到完全浸没，排开水的体积先增大后不变（完全浸没后​等于小瓶总体积），由可得，浮力会变化，故B错误； C．用力捏大瓶，大瓶静止，受力平衡，竖直方向的摩擦力与重力平衡，重力不变，故受到的摩擦力不变，故C错误； D．打开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶上方的气压不变，水不能进入小瓶中，所以小瓶不会下沉，故D错误。 故选A。 15. 图甲是创新小组设计的水位监测装置的电路图。电源电压恒为，定值电阻的阻值为。浮子可带动金属滑杆AB上下移动，R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示。当电压表示数为时，水位达到警戒值，水位报警装置（图中未画出）报警。下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，R接入电路的阻值变小 B. 当水位升高时，电阻两端的电压变大 C. 当水位达到警戒值时，电路电流为 D. 当水位达到时，水位报警装置报警 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图知R0和R串联，电压表测量R两端的电压，水位升高时滑片向上移动，R的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律知，电路中的电流减小，根据知，电阻R0两端的电压变小，故AB错误； C．当电压表示数为8V时，水位达到警戒值，此时电流 故C正确； D．当水位达到10cm时，R=20Ω；电路的总电阻 此时电路中电流 则电压表示数 由于，所以水位报警装置未报警，故D错误。 故选C。 二、填空与作图题：本题共4小题，填空每空1分，作图2分，共17分。 16. 如图所示是“研究同一直线上相同方向两个力的合力”的实验中的情境，两次实验中分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O，是为了使两次实验力的作用效果相同，这种方法叫做________。（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）。图中弹簧测力计的示数________N，该弹簧测力计静止时，橡皮筋和手对弹簧测力计的拉力是一对________（选填“平衡力”或“相互作用力”） 【答案】 ①. 等效替代法 ②. 5 ③. 平衡力 【解析】 【详解】[1]实验中让两次实验都将橡皮筋拉伸到同一点，保证力的作用效果相同，用一个力的作用效果替代两个力共同的作用效果，这种研究方法是等效替代法。 [2]同一直线上、方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和，因此合力 [3]弹簧测力计静止时，橡皮筋和手对弹簧测力计的拉力，都作用在弹簧测力计这同一物体上，满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线”，符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力。 17. 如图所示，扫地机器人采用刷扫和真空方式，并用风机产生负压，将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。 （1）当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能________。（选填“增大”“不变”或“减小”） （2）机器人的吸尘口处空气流速________，流体压强________（选填“大”或“小”），灰尘在外界________作用下被压入收纳盒内。 【答案】（1）增大 （2） ①. 大 ②. 小 ③. 大气压 【解析】 【小问1详解】 扫地机器人匀速前进时速度不变，工作过程中不断吸入杂物，自身总质量增大，因此动能增大。 【小问2详解】 [1][2][3]根据流体压强的规律，流速越大的位置，流体压强越小。机器人吸尘口处空气流速大，压强小，小于外界大气压，灰尘在外界大气压的作用下被压入收纳盒中。 18. 如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜，它的镜头是两片凸透镜；因为观察的物体距离物镜很远，所以物镜所成的像是倒立、______的实像，目镜相当于一个______（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”），最终我们看到的是一个______（选填“倒立”或“正立”）的像；当同学们要观察更远处的物体时，镜筒要______（选填“拉长”或“缩短”）一些。 【答案】 ①. 缩小 ②. 放大镜 ③. 倒立 ④. 缩短 【解析】 【详解】[1]开普勒望远镜观察的物体距离物镜很远，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时物镜所成的像是倒立、缩小的实像。 [2]目镜的作用是把物镜所成的像进一步放大，目镜相当于一个放大镜。 [3]物镜成倒立的实像，这个实像通过目镜成正立的虚像，但相对于原物体来说，最终看到的是倒立的像。 [4]当观察更远处的物体时，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，物镜所成的像会靠近物镜，为了使像能清晰地成在目镜的一倍焦距内，镜筒要缩短一些。 19. 家庭用电安全不容忽视，根据图中的事例回答以下问题： （1）如图甲所示，是生活中的插线板，开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔提供工作电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明，在图乙中连接好电路图________。若家庭电路无任何故障，将试电笔放入插座插孔，若氖管发光则该插孔连接的是________线；若人身体电阻约为，测电笔电阻约为，则此时通过人体的电流约为________mA； （2）如图丙所示，洗衣机的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的插脚和________相连； （3）如图丁是起保险作用的空气开关，它能避免由于短路或________原因，而使电流过大产生的危险。 【答案】（1） ①. ②. 火 ③. 0.11 （2）金属外壳 （3）用电器总功率过大 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意知，开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔提供工作电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，因此开关在干路上控制指示灯和插孔，为了电路安全，开关应接在火线与指示灯和插孔之间；而指示灯和插孔在使用时互不影响，因此是并联，且三孔插座在连接时，应按照“左零右火上接地”的接法，如图所示： [2]试电笔可以用来辨别火线和零线，将试电笔放入插座插孔，氖管发光说明该插孔连接的是火线。 [3]通过人体的电流 【小问2详解】 三脚插头的E脚与用电器的金属外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E脚与三孔插座的地线相连，使金属外壳与大地相连通，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。 【小问3详解】 家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。 三、实验探究题：本题共4小题，共33分。 20. 如图是小云做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： （1）实验中应选择________（选填“透明”或“茶色”）、________（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板； （2）小云把图甲中一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，此时他应该从________（选填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛A的像，他再将另一支与蜡烛A完全相同但________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放到玻璃板后像的位置。若小云发现无论如何移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因可能是________； （3）将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜成像时成的是________（选填“虚”或“实”）像。 （4）同组的小轩用棋子代替蜡烛进行实验，如图乙所示，但无论如何也看不清楚棋子的像，请你提出一个合理建议：________。 （5）小轩在白纸上沿棋A和B的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离u和像到玻璃板的距离v的值如表： u/cm 3.39 5.11 6.39 v/cm 3.50 5.22 6.51 小轩发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是________ A. 刻度尺测量像距时存在误差 B. 玻璃板有一定厚度 C. 物和像的标记点不对应 D. 玻璃板没有竖直放置 【答案】（1） ①. 茶色 ②. 较薄 （2） ①. 玻璃板前 ②. 未点燃 ③. 玻璃板没有与桌面垂直 （3） ①. 不能 ②. 虚 （4）用光源照亮棋子或使用较明亮的棋子，可以增加棋子的亮度，使像更清晰，便于观察 （5）B 【解析】 【小问1详解】 [1]透明玻璃板透光性太强，容易受到玻璃另一侧物体的干扰，而茶色玻璃板透光性较差，成像时对比度更明显，便于准确确定像的位置，所以应选择茶色玻璃板。‌ [2]较厚的玻璃板两个面都会成像，会出现重影现象，影响对像位置的判断；较薄的玻璃板能减少这种干扰，使实验现象更清晰。 【小问2详解】 [1]蜡烛A发出的光经玻璃板反射后进入人眼，人眼逆着反射光线看去，就能看到蜡烛A的像，所以要从玻璃板前观察。 [2]如果点燃蜡烛B，会使玻璃后面太亮，更不容易发生反射，所以将未点燃的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，与像进行比较。 [3]若玻璃板没有与桌面垂直，那么蜡烛A的像会偏高或偏低，此时无论怎么移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合。 【小问3详解】 [1][2]实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接。 将光屏放在蜡烛B的位置上，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。 【小问4详解】 棋子本身不会发光，成像难以观察，所以应当提高棋子的亮度使像变得清晰。 【小问5详解】 玻璃板有一定厚度，棋子B反射的光通过玻璃板时发生折射而进入人眼，人眼看到的棋子B是由于光的折射形成的虚像，这个虚像比棋子B更靠近玻璃板一些，当我们认为棋子B与棋子A的像重合时，而实际的棋子B在棋子A的像的后方，所以导致每次测得的像距都比物距略大一些，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 21. 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图所示的实验，请回答下列问题： （1）为了观察物体逐渐放入水中时浮力的变化情况，弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放，使物体处于________状态； （2）实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明浮力逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），据此，小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大；而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验，证明________的想法是错误的； （3）比较图d与图e可以探究浮力大小跟________的关系； （4）图e中盐水的密度是________（，）； （5）若物体浸没在液体中，物体的底部不小心碰到容器的底部，则测得的浮力值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （6）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图F中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是________（选填“①”或“②”）。 【答案】（1）平衡 （2） ①. 增大 ②. 小明 （3）液体密度 （4） （5）偏大 （6）② 【解析】 【小问1详解】 物体放入水中时，弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放，则物体处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数稳定，才能准确求出物体受到的浮力。 【小问2详解】 [1]从物体接触水面到完全浸没前的过程中，弹簧测力计的示数逐渐变小，由称重法可知物体受到的浮力逐渐增大。 [2]根据图a、图c和图d的实验，液体密度相同，物体排开液体体积相同，弹簧测力计示数相同，由称重法可得物体受到的浮力相同，但物体A浸入的深度不同，说明浮力的大小与物体浸入水中的深度无关，证明小明的想法是错误的。 【小问3详解】 比较图d与图e，排开液体的体积相同，液体的密度不同，探究浮力大小跟液体密度的关系。 【小问4详解】 物体浸没在水中的浮力 物体的体积 物体浸没在盐水中的浮力 盐水的密度 【小问5详解】 若物体浸没在液体中，物体的底部不小心碰到容器的底部，弹簧测力计的示数会变小，由称重法可知浮力会偏大。 【小问6详解】 当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），排开液体体积先增大后不变，根据可知，浮力先增大后不变，所以此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是②。 22. 为参加校园科创作品比赛，小聪需要准确测量一个未知定值电阻的阻值，他用了两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）实验原理 本实验的测量原理是：________（用公式表示）。 （2）电路设计与连接 ①请用笔画线代替导线，将图1的实物图补充完整________（要求：滑片P向左移动时，电流表的示数增大）。 ②实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“A”或“B”）端。 ③连接完电路闭合开关后，小明发现电流表无示数，电压表示数为电源电压。出现此故障的原因可能是________ A．电流表处断路； B．电阻处断路； C．电阻处短路。 （3）实验数据记录与处理 ①排除故障后，小明正常进行实验并将实验数据记录在表格中。若第3次测量时电流表的示数如图2所示，为________A，接着进行第4次实验时，滑动变阻器的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动。 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1 0.1 10 2 1.5 0.16 9.4 3 2 4 2.5 0.24 10.4 ②根据三次实验数据可得定值电阻________Ω（结果保留一位小数），请再列举一个多次测量目的与此实验不同的例子________。 （4）图像描点与分析 请根据表格数据，在图3中描点并连线，绘制出图像。 （5）拓展延伸 若实验中电流表损坏，只有一只电压表、一个定值电阻、电源、两个开关、导线若干，请根据现有的实验器材，请选择必要的器材设计一个能测出阻值的简单电路，将图画在图4的方框内。 【答案】（1） （2） ①. ②. B ③. B （3） ①. 0.2 ②. 左 ③. 9.9 ④. 探究电流与电压和电阻的关系 （4） （5）## 【解析】 【小问1详解】 要准确测量一个未知定值电阻的阻值，则需要知道该电阻两端的电压，以及通过该电阻的电流，利用公式即可得出电阻值。 【小问2详解】 [1]若滑片P向左移动时，电流表的示数增大，根据可知，滑动变阻器的阻值要变小，即需要将滑动变阻器左侧两个接线柱接入电路。如图所示： [2]实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端。 [3]电流表无示数，则电路可能断路，电压表示数为电源电压，则电压表与电源接通，可知与电压表并联的元件断路，出现此故障的原因可能电阻处断路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1]如图2所示，电流表选用了0~0.6A量程，分度值为0.02A，由指针位置可知电流表的示数为0.2A。 [2]根据表格数据可知，第4次实验时，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器的滑片P应向左移动。 [3]三次实验数据可得定值电阻为 [4]该实验多次测量是为了求平均值减小误差，而在探究电流与电压和电阻的关系实验中，多次测量是为了寻找普遍规律。 【小问4详解】 根据表中数据，在坐标系中找出对应的点，并用平滑的曲线将点连接，如图所示： 【小问5详解】 若实验中电流表损坏，则只能利用电压表和已知阻值的定值电阻测阻值。 第一种设计：需要的器材有一只电压表、一个定值电阻、电源、两个开关、导线若干。操作步骤：①可先闭合开关，断开，用电压表测两端的电压；②然后闭合开关、，用电压表测出电源电压；③根据串联电路电压的规律得出两端的电压，再欧姆定律得出通过的电流；④最后由串联电路电流处处相等可得通过的电流，再由欧姆定律得出的阻值，电路图如图所示： 第二种设计：需要的器材有一只电压表、一个定值电阻、电源、一个开关、导线若干。 操作步骤：①将电源、、、开关串联在电路中；②先将电压表并联到两端测出电压为；③再将电压表并联到两端测出电压为；④根据串联电路电流处处相等，可得出，解得，电路图如图所示： 23. 阅读短文，回答问题。 失重 失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境，失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。经常有人认为失重是不受重力，这是错误的，失重环境中物体的重力仍然存在。物体在距离地面100km的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约3%。 在地面上，用现代技术制成的滚珠，由于受到重力，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一；而在失重条件下，熔化了的金属液滴形状呈绝对球形，冷却后可以制成理想的滚珠。玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径约几十微米）是现代光纤通信的主要部件，在地面上，很难制造很长的玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃纤维凝固，由于重力的作用，它就被拉成小段；而在太空的轨道上，可以很容易制造出几百米长的玻璃纤维。 （1）失重是指物体对支持物的压力________（选填“大于”或“小于”）物体所受重力的现象。 （2）请你写出一种适合在太空中生产的产品：________。 （3）失重状态的茶水________（选填“受”或“不受”）重力的作用。 （4）在太空中能进行的实验是________。 A. 用弹簧测力计测拉力 B. 用天平测质量 C. 测声速 D. 测杯子对桌面的压力 （5）质量为70kg的航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为________N。 （6）假如在地面上失重10min，你能做到哪些平时做不到的事情？请列举一例：________（不与文中内容重复）。 【答案】（1）小于 （2）理想滚珠##几百米长的玻璃纤维 （3）受 （4）A （5）679 （6）人轻轻一跳，会离开地面，不会掉下来 【解析】 【小问1详解】 短文开篇直接给出失重的定义：失重是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。 【小问2详解】 失重条件下可以制成地面无法制造的理想滚珠、几百米长的玻璃纤维。 【小问3详解】 文中提到：失重环境中物体的重力仍然存在，所以失重状态的茶水受重力的作用。 【小问4详解】 A．弹簧测力计测拉力利用弹力与弹簧伸长的关系，和重力无关，失重环境可以完成，故A符合题意； B．天平测质量依靠重力对托盘产生压力，太空的失重环境下不能完成用天平测质量的实验，故B不符合题意； C．声音的传播需要介质，太空是真空，声音无法传播，不能测声速，故C不符合题意； D．失重状态下，杯子对桌面的压力几乎为零，无法测量，故D不符合题意。 故选A。 【小问5详解】 航天员在地面的重力 100km高度重力比地面减小约3%，因此航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为。 【小问6详解】 失重状态下，物体处于漂浮状态，人轻轻一跳会持续运动，不会像在地面上一样落回原处。 四、综合应用题：本题共3小题，共20分。 24. 如图是我国航空母舰“山东舰”的照片，“山东舰”满载时排水量为8万吨。若满载时“山东舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（，），求： （1）“山东舰”满载时所受浮力为多少？ （2）“山东舰”静止在海面时，水面下12m处受到海水压强是多少？ （3）“山东舰”满载时，以50km/h的速度沿水平方向匀速航行30min，牵引力所做的功是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 漂浮物体所受浮力等于排开液体的重力，“山东舰”满载时所受浮力为  【小问2详解】 水面下12m处受到的海水压强为  【小问3详解】 山东舰漂浮，满载总重力  匀速航行时二力平衡，牵引力等于阻力   航行时间  航行路程   牵引力做功  25. 近几年我国汽车业发展迅猛，如图所示是我国自主研制生产的一款环保混合动力汽车。一辆混合动力汽车在测试时平稳行驶了一段路程，共消耗汽油0.5kg。（） （1）求这段测试路程中，汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆混合动力汽车平稳行驶时，内燃机输出的有效能量包括两部分，既可以牵引汽车向前运动，又可以向蓄电池充电。若在某段测试路程中，汽车行驶了2min，该汽车内燃机的热机效率为40%，内燃机的功率为70kW，求蓄电池增加的电能。（忽略蓄电池和电动机的热损失及其他损失） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽油完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 可得内燃机输出的总有效能量 汽车行驶时间 内燃机牵引功率 牵引力做功 忽略热损失和其他损失，总有效能量分为牵引力做功和蓄电池充电电能，因此蓄电池增加的电能 26. 科技小组设计制作了一款老人康复加热腰带，其简化电路如图1所示（电源电压为220V、加热电阻是某PTC热敏电阻），该PTC热敏电阻阻值R分别对应环境温度为20～29℃时的大小如下表所示；加热后，PTC热敏电阻阻值R随电阻表面温度t的变化关系图像如图2所示。 环境温度/℃ 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 电阻R/Ω 238 239 240 240 241 242 243 245 247 250 （1）当环境温度时，闭合开关S，启动该PTC热敏电阻工作，此时PTC热敏电阻通过的电流是多少？ （2）当PTC热敏电阻表面温度加热到：时，该加热腰带会恒温工作，若在此温度下工作5min，PTC热敏电阻产生的热量是多少？ （3）在相同条件下，对比测试该PTC热敏电阻与968Ω的定值电阻分别作为发热元件在腰带电路中的加热情况。发现PTC热敏电阻的最终温度有稳定在（设为人体和设备安全可承受的最高温度）的特性。已知环境温度为，加热时，电阻向周围的散热功率与温差成正比，即为（其中k为散热系数，为电阻表面温度与环境温度的差值），且发热功率等于散热功率时电阻表面温度达到稳定值。则： ①PTC热敏电阻加热到表面温度稳定为时，散热系数k是多少？ ②根据计算结果，并结合图像简述PTC热敏电阻温度特性的安全优势。 【答案】（1） （2） （3）；根据电功率公式，在电源电压U不变的情况下，当温度升高时，电阻R增大，发热功率P会减小。这样，当温度达到设定值（如65℃）后，发热功率会显著下降，使其与散热功率达到平衡，从而实现温度的自动调节和控制，防止温度过高，确保了使用的安全性 【解析】 【小问1详解】 当环境温度时，热敏电阻的阻值，根据欧姆定律知，电流为 【小问2详解】 温度时，其阻值，根据焦耳定律，PTC热敏电阻产生的热量为 【小问3详解】 ①当PTC热敏电阻表面温度稳定在时，其发热功率等于散热功率。由图像可知，此时PTC热敏电阻的阻值，其发热功率为 此时电阻表面温度与环境温度的差值为 散热功率为，因为，所以 ②见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $