精品解析：2025年山东省青岛市李沧区自主招生物理联考试题

2025年青岛市局属公办普通高中自主招生统一笔试 物理模拟试题 说明： 1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共33题。非选择题，第Ⅰ卷为选择题，共20题，45分；第Ⅱ卷为非选择题和附加题，共13题，75分。 2.所有题目均在答题卡上作答，在试题上作答无效。 第Ⅰ卷（共45分） 一、单项选择题（满分30分，共15小题，每题2分） 1. 下列关于材料、信息的说法正确的是（ ） A. 绝缘体不易导电，因为内部几乎没有电子 B. 半导体材料是重要的电工材料，可以制作二极管 C. 金属导体中是正电荷定向移动形成电流 D. 太空中的宇航员通过超声波与地面联系 【答案】B 【解析】 【详解】A．绝缘体不易导电，不是因为内部几乎没有电子，而是绝缘体内的电荷几乎都被束缚在原子范围内，几乎没有可以自由移动的自由电子，故A错误； B．半导体材料导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作二极管的核心材料，故B正确； C．金属导体中是自由电子（负电荷）定向移动形成电流，内部正电荷无法自由移动，故C错误； D．超声波属于声波，真空不能传声，太空中宇航员通过电磁波与地面联系，故D错误。 故选B。 2. 关于声现象，下列说法正确的是（ ） A. 声音可以在太空中传播 B. 植树造林可以防止噪声产生 C. 发声体的振幅越大，音调越高 D. 利用超声波清洗眼镜，说明声波能传递能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．声音传播需要介质，太空是真空环境，没有传声的介质，声音无法在太空中传播，故A错误； B．植树造林是在噪声传播过程中减弱噪声，无法防止噪声产生，故B错误； C．振幅决定声音的响度，发声体振幅越大响度越高，音调是由振动频率决定的，故C错误； D．超声波清洗眼镜时声波将能量传递给污渍使其脱落，说明声波能传递能量，故D正确。 故选D。 3. 以下对中华古诗中有关物态变化的分析，正确的是（　　） A. “僧舍清凉竹树新，初经一雨洗诸尘”雨的形成是汽化现象，需要放热 B. “炎炎暑退茅斋静，阶下丛莎有露光”露的形成是液化现象，需要吸热 C. “荷尽已无擎雨盖，菊残犹有傲霜枝”霜的形成是凝华现象，需要放热 D. “风吹雪片似花落，月照冰文如镜破”雪的形成是凝固现象，需要吸热 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．雨是由水蒸气液化形成的，是一个放热的过程，故A错误； B．露是由水蒸气液化形成的，是一个放热的过程，故B错误； C．霜是由水蒸气凝华形成的，是一个放热的过程，故C正确； D．雪是由水蒸气凝华形成的，是一个放热的过程，故D错误。 故选C。 4. 川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者（拦门匠）操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（　　） A. ①图：海市蜃楼 B. ②图：南充清辉阁倒影 C. ③图：手影游戏 D. ④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方 【答案】C 【解析】 【详解】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上，在其背后形成的影子落到屏幕上形成的，是光的直线传播形成的； A．海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的，故A不符合题意； B．倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上，形成的影子，是光的直线传播形成的，故C符合题意； D．由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射，所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方，是光的折射形成的，故D不符合题意。 故选C。 5. 一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（　　） A. ab B. bc C. cd D. de 【答案】B 【解析】 【详解】电铃通过平面镜所成的像在O′，根据光沿直线传播，小强同学在的区间bc可看到电铃通过仪容镜所成的像。 故选B。 6. 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ） A. 管口出现的“白气”是空气中的水蒸气汽化现象导致 B. 水蒸气推出橡胶塞过程的能量转化，与热机压缩冲程相同 C. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 【答案】D 【解析】 【详解】A．管口出现的“白气”是试管内喷出的高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； BD．水蒸气推出橡胶塞过程，水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能（动能）；热机的压缩冲程是活塞对气体做功，机械能转化为内能，两者能量转化不同，故B错误，D正确； C．水被加热的过程中，吸收火焰中的热量，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误。 故选D。 7. 下列说法正确的是（ ） A. 沿海地区昼夜气温变化小主要是因为水的比热容较大 B. 验钞机是利用红外线来验钞的 C. 中国“人造太阳”的工作原理是核裂变 D. 无线充电利用了磁场对通电导体有力的作用这一原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据，等质量的水和沙石吸收或放出相同热量时，水的比热容大，温度变化量小，故沿海地区昼夜气温变化小，故A正确； B．验钞机利用紫外线使荧光物质发光的特性验钞，故B错误； C．“人造太阳”工作原理是核聚变，故C错误； D．无线充电利用电磁感应原理工作，故D错误。 故选A。 8. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组的机械效率为80% B. 滑轮组的有用功为1200J C. 拉力F的功率为100W D. 物体A上升的速度为0.4m/s 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．滑轮组的有用功 由图可知，不计绳重和摩擦，拉力 绳子自由端移动距离 拉力做的总功 拉力F的功率 滑轮组的机械效率，故A正确，BC错误； D．物体A上升的速度，故D错误。 故选A。 9. 电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ） A. 叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为 B. 叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为 C. 叉车水平行驶过程中，叉车对货物做功的功率为100W D. 叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．叉车水平行驶过程中，货物在重力方向上没有移动距离，因此货物重力对货物没有做功，故A错误； B．货物重力 克服重力做功，故B正确； C．叉车水平行驶过程中，叉车对货物的支持力竖直向上，与运动方向垂直，货物在支持力方向没有移动距离，因此叉车对货物做功为0，功率也为0，故C错误； D．叉车匀速提升货物过程中，货物质量不变、速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，并非动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 10. “做中学”是一种重要的学习方式，小明用吸管进行科学研究，正确的说法是（ ） A. 图甲：吸管的一端做得很尖，是为了减小压强 B. 图乙：用吸管制成水气压计，从山下移到山顶时管内的水柱上升 C. 图丙：用吸管自制温度计显示温度高低，利用了气体热胀冷缩的性质 D. 图丁：用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两侧远离 【答案】B 【解析】 【详解】A．吸管一端做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误； B．从山下移到山顶时，外界大气压减小，瓶内外的气压差增大，管内的水柱上升，故B正确； C．图丙中瓶内装满液体，利用了液体热胀冷缩的性质，故C错误； D．对着两个乒乓球的中间吹气，中间空气流速大、压强小，乒乓球会向中间靠拢，故D错误。 故选B。 11. 在科技晚会上，小丽给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ） A. 电磁铁的右端为S极 B. 若将滑片P向右移，大瓶子内气压变大 C. 小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变大 D. 滑片P向右移时，小瓶瓶口处受到水的压强变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，电源右侧为正极，电流从电磁铁右端流入。根据线圈绕向，电流在螺线管正面方向向上，由安培定则可知电磁铁右端为N极，故A错误； B．滑片P向右移，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，电磁铁磁性变弱。电磁铁右端为N极，与磁铁左端N极相互排斥，斥力变小。活塞在内部气压作用下向左移动，气体体积变大，气压变小，故B错误； C．小瓶子下沉时，说明受到的浮力小于重力，水进入小瓶子，瓶内气体体积被压缩变小，气体质量不变，由可知气体密度变大，故C正确； D．滑片P向右移时，大瓶子内气压变小，小瓶子内气体膨胀将水排出，浮力大于重力，小瓶子上浮，瓶口处深度变小，由可知受到水的压强变小，故D错误。 故选C。 12. 将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（　　） A. 电压表和电流表示数都变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表和电流表示数都变小 D. 电压表示数变大，电流表示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】由于塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则总电阻变大，又电源电压不变，可知电流变小，电流表示数变小，定值电阻R两端的电压变小，而应变片两端的电压变大，即电压表的示数变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 13. a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体运动的s-t图像如图所示，图像c是一条过坐标原点的曲线，下列说法中不正确的是（ ） A. a、b两物体都做匀速直线运动，c物体做曲线运动 B. a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等、方向相反 C. 在0～5s内，当t=5s时，a、b两物体相距最远 D. 在0～10s内，物体c的平均速度是1m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．s-t图像只能描述直线运动，则a、b两物体都做匀速直线运动。由于图像c是一条过坐标原点的曲线，说明路程与时间不成正比，物体c做变速直线运动，故A错误； B．由图可知，a、b图像均为倾斜直线，均做匀速直线运动。a的速度 物体b的速度 两物体速度大小相等、方向相反，故B正确； C．a、b物体做的是反方向的运动，所以在0~5s内，则当 t＝5s时， a、 b两个物体相距最远，故C正确； D．由图像可知，在0～10s内，物体c通过的路程，平均速度 ，故D正确。 故选A。 14. 有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如表所示：用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，R0阻值为500Ω。若把电压表的刻度盘改为指示温度的刻度盘，则下列说法正确的是（　　） t/℃ 0 20 40 60 80 100 R/Ω 500 380 300 250 220 200 A. 温度刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越小 B. 温度刻度均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大 C. 如果环境温度低于0℃，也可用来测量温度 D. 温度刻度盘的0℃与电压表0V对应 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，热敏电阻与电阻R0串联，电压表测热敏电阻两端电压： AB．因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为 I＝ 电压表的示数为 UR＝U﹣U0＝U﹣ 由此可知，在电源电压和R0阻值一定时，随着热敏电阻的变化，热敏电阻两端的电压变化不均匀，因此所改表盘的刻度不均匀，且温度越高，电阻越小，由表达式可知电压表的示数越小，故A正确，B错误； CD．根据表中数据可知，温度t＝0℃时，热敏电阻R＝500Ω，电路中的电流 I＝＝＝0.006A 可知电压表的示数 U＝IR＝0.006A×500Ω＝3V 因此温度刻度盘上的0℃与电压表3V对应；环境温度低于0℃时，由表中数据可知，热敏电阻的阻值大于500Ω，两端分得的电压大于3V，所以不能测出其大小，故CD错误。 故选A。 15. 13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦，善于思考，一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A．将A并关S闭合后，要保证电路中各个零件正常工作，以下说法正确的是 A. 通过电阻R的电路最大值为0.4A B. 滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C. 电压表示数最大的变化量为2V D. 整个电路消耗的最大功率为1.8W 【答案】D 【解析】 【分析】（1）已知电阻R0允许消耗的最大电流，由串联电路特点和电流表量程分析可得通过R的最大电流；此时变阻器连入阻值最小，电路消耗功率最大，由欧姆定律和P=UI计算R0的最小值以及电路的功率最大值；根据欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；滑动变阻器消耗最大功率时的电阻，根据串联电路特点和欧姆定律，利用P=I2R求出最大功率的表达式，求出最大功率；（2）当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量；根据以上得出答案． 【详解】(1)由图知,R与R0串联在电路中，电流表测电路中电流，电压表测R两端电压． 电压表量程0−3V，当其示数最大时，通过R电流最大，电路中电流最大， 所以I最大===0.3A<0.5A，串联电路中电流处处相等，所以满足小于变阻器允许通过的最大电流，所以通过R的最大电流值也是0.3A，故A错误；此时变阻器连入的阻值最小，由串联电路特点和欧姆定律可得其最小值为：R0最小=−R=−10Ω=10Ω，故B错误； 此时电路消耗的电功率最大，由P=UI可得：P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W，故D正确；(2)当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得：I最小== =0.2A，此时电压表示数最小：UR最小=I最小R=0.2A×10Ω=2V，所以电压表示数最大的变化量为3V−2V=1V，故C错误．故选D． 二、多项选择题（满分15分，共5题。每小题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，每小题全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分。） 16. 北京时间2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。然后，飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员随后进入空间站天和核心舱。该飞船的推进器使用液氢作为燃料。下列有关说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过程，其动能变大，机械能变大 B. 飞船进入预定轨道后，从远地点向近地点运动过程中，其运动状态保持不变 C. 推进器使用液氢作为燃料，因为液氢的热值较大 D. 火箭发射时，下方水池附近出现大量白雾，这是汽化现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．火箭加速升空过程，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，机械能为动能与势能之和，因此机械能变大，故A正确； B．飞船从远地点向近地点运动时，速度增大、运动方向不断改变，因此运动状态改变，故B错误； C．液氢热值较大，相同质量的燃料，液氢完全燃烧可放出更多热量，因此适合作为推进器燃料，故C正确； D．白雾是水池中的水汽化产生的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，不是汽化现象，故D错误。 故选AC。 17. 哈尔滨工业大学于2023年2月宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ） A. 掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内 B. 硅片位于缩图透镜的一倍焦距与二倍焦距之间 C. 掩膜上的电路图在硅片上成虚像 D. 要增大硅片上的像，需将掩膜向下移动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，由凸透镜成像规律可知，此时掩膜位于二倍焦距以外，硅片承接像，故硅片位于一倍焦距与二倍焦距之间，故A错误，B正确； C．像能成在硅片上，由实像定义可知成的是实像，故C错误； D．要增大像，由凸透镜成实像时“物近像远像变大”规律可知需减小物距，即需将掩膜向下移动，故D正确。 故选BD。 18. 如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6V～3V，电流表示数的变化范围是0.12A～0.6A。下列说法中正确的是（ ） A. 电源电压为3V B. R0的阻值为15Ω C. Rx的最大阻值为20Ω D. 移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72W 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．滑片P在A端时，接入阻值为0，电路为R0的简单电路，电压表测电源电压，示数最大为3V，故电源电压为3V，此时电流最大为0.6A，，故A正确，B错误； C．滑片P在B端时，最大阻值与R0串联，此时电路的电阻最大，电流最小为0.12A，电压表示数最小为0.6V，两端电压 Rx的最大阻值为，故C正确； D．由可知，当电路电流最小时，电路总功率最小，电路总功率最小值 ，故D错误。 故选AC。 19. 如图所示是物理学家迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速。以下分析正确的是（ ） A. 第一次光从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为 B. 八面镜从图示位置转四分之一圈过程中，能在望远镜中看见2次发光点S C. 测出光速c=16Ln0 D. 如果改八面镜为六面镜，且六面镜距反射系统的距离为时，缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到，六面镜从图示位置转六分之一圈时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．八面镜有8个面，相邻两面夹角为，第一次看见发光点S，说明光往返时间内八面镜转过圈，所用时间，故A错误； B．八面镜转圈即圈，在转过圈和圈时，镜面均能将光反射入望远镜，故能看见2次发光点S，故B正确； C．光往返路程，光速 故C正确； D．六面镜转圈第一次看见S，所用时间 光往返路程 测得光速 与C选项结果一致，故D正确。 故选BCD。 20. 某小组在测量标有“0.28A”字样的小灯泡电功率的实验中，发现电压表只有0～3V量程完好。正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测得三组数据记录在表一中。同学们分析数据，发现小灯泡不能正常发光。讨论后重新连接电路，再次测得三组数据记录在表二中。下列分析正确的是（ ） 表一 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 1 1.5 0.16 2 2.5 0.22 3 3 0.24 表二 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 4 3 0.24 5 2.2 0.28 6 1.5 0.30 A. 电源电压为6V B. 小灯泡的额定电压为2.2V C. 小灯泡正常发光时的电阻约为13.6Ω D. 小灯泡正常发光时的电功率为1.064W 【答案】ACD 【解析】 【详解】由于该实验为测量小灯泡电功率的实验，故该电路应设计为串联电路。 分析两表数据，可以发现，表一电压表示数变大，电流表示数变大；表二电压表示数变小，电流表示数变大，可推测出，表一电压表测量灯泡两端电压，表二电压表测量滑动变阻器两端电压。 A．实验3、4电流均为0.24A，电路总电阻不变，表一电压为灯泡电压，表二电压为滑动变阻器电压，则电源电压，故A正确； B．小灯泡额定电流为0.28A，对应实验5，此时滑动变阻器电压，则小灯泡的额定电压，故B错误； C．小灯泡正常发光时电阻，故C正确； D．小灯泡正常发光时的电功率，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（共75分） 三、填空与作图题（满分12分，共3题） 21. “仙女飞天”魔术表演中，位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女，实质是挡板后的演员A在平面镜中的________，如图所示。请作出平面镜的位置，并完成P点观众看到仙女的光路图_______。 【答案】 ①. 虚像 ②. 【解析】 【详解】平面镜所成的像不是反射光线实际会聚而成，而是反射光线的反向延长线会聚形成的，不能用光屏承接，故观众看到的是挡板后的演员在平面镜中的虚像。 根据平面镜成像“像和物体关于镜面对称”的规律，用虚线连接点A和点，作出线段的垂直平分线，这条线就是平面镜的位置；连接交镜面于O点，连接AO为入射光线，连接OP为反射光线。 22. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书，其中蕴含着古代工匠的智慧结晶，书中有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是_______，将铁水注入模具后，冷却成铁锅，此过程铁要_______（选填“吸热”或“放热”）。书中记载的桔槔是我国古代汲水的一种器具，如图甲所示，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点画出水桶所受重力的示意图，并画出力F1的力臂l1__________。 【答案】 ①. 熔化 ②. 放热 ③. 【解析】 【详解】“铁化如水”，即铁由固态变为液态，这个过程叫熔化。 将铁水注入模具后，冷却成铁锅，此过程铁由液态变为固态，叫凝固，凝固对外放热； 物体的重力作用在其重心，方向竖直向下，故过A点沿竖直向下画带箭头线段并标注G，即为水桶所受重力的示意图。 过支点O作作用线的垂线段并标注，即为的力臂。 23. 将一个通电螺线管AB用绝缘细线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。 （1）画出螺线管上导线的环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。 （2）将一个小磁针的N极靠近A端，它会被________（选填“排斥”或“吸引”）如果增大电源电压，通电螺线管的磁性会________。 【答案】（1） （2） ①. 吸引 ②. 增强 【解析】 【小问1详解】 根据磁体的指向性，自由静止的磁体指南的一端是S极、指北的一端是N极，因此A端为S极，B端为N极，再结合右手螺旋定则：右手握住螺线管，让大拇指指向N极（B端），四指弯曲的方向就是螺线管中电流的环绕方向，对照电路的电流走向（电源正极流出、负极流入），即可画出符合要求的绕线。 【小问2详解】 根据磁极间的相互作用规律“异名磁极相互吸引”，小磁针的N极靠近A端（S极）时会被吸引；增大电源电压后，电路中电流变大，在螺线管匝数不变的情况下，通电螺线管的磁性会随电流增大而增强。 四、实验探究题（满分27分，共5题） 24. 某兴趣小组探究了光现象的有关实验如下。 （1）在“探究光的反射定律”实验中， ①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示。 ②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为40°射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为________。 ③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在________内。 （2）在“探究平面镜成像的特点”实验中， ①如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明___________________________。 ②将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________。 ③如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变_________cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿________时针方向转动。 ④小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明解释如下_________________________。 【答案】（1） ①. 50° ②. 同一平面 （2） ①. 像与物的大小相等 ②. 虚像 ③. 16 ④. 顺 ⑤. 平面镜成像时，像与物的大小总保持相等，与人到平面镜的距离无关，当靠近镜子时由于人的视角变大，会感觉像变大，其实像的大小不变 【解析】 【小问1详解】 入射角是入射光线与法线的夹角，由题意可知，入射光线与平面镜夹角为40°，则入射角大小为，在反射现象中，反射角等于入射角，故反射角为50°。 当纸板NOF与纸板NOE在同一平面时，纸板上显示反射光线，当把纸板NOF向后折，纸板上看不到反射光，由此说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 【小问2详解】 不点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物的大小相等。 实像是由实际光线会聚而形成的，能用光屏接收，而虚像不能，故平面镜所成的像是虚像。 在平面镜成像中，物与像到平面镜的距离相等，当小明垂直镜面移动8cm时，他在镜中的像也垂直镜面移动了8cm，则他与像的距离改变了16cm； 平面镜竖直放置，人站在镜前，只能看到自己的上身，想要看到自己脚在镜中的像，需要平面镜微微朝下倾斜，将脚部反射的光线再反射进入人的眼睛，故平面镜应顺时针方向转动。 平面镜成像时，像与物的大小总保持相等，与人到平面镜的距离无关，当靠近镜子时由于人的视角变大，会感觉像变大，其实像的大小不变。 25. 小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 （1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小； 若要验证是否等于，只需验证___________； 又因为，所以只需验证是否等于； 于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a、用电子秤测量木块的质量； b、用电子秤测量小烧杯的质量； c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量； （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小___________； （3）在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到___________，即可得到； （4）小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是___________。 【答案】（1）木块的重力等于木块排开的液体的重力 （2）相等 （3）电子秤的示数保持不变 （4）下沉的物体受到的浮力小于物体的重力 【解析】 【小问1详解】 木块漂浮在水中时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，木块的重力等于木块受到的浮力，由等量代换可知，要验证是否等于，只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力，即 【小问2详解】 分析表格中的实验数据发现，烧杯和水的总质量为118g，烧杯的质量为38g，则排开水的质量 m水=118g-38g=80g 所以木块的质量等于排开水的质量，故木块的重力等于木块排开的液体的重力，由等量代换可知，漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。 【小问3详解】 由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力，所以木块轻轻放入溢水杯，木块排开水的重力等于木块的重力，即木块排开水的质量等于木块的质量，所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，电子秤的示数保持不变，故若观察到电子秤的示数保持不变，即可得到。 【小问4详解】 由沉浮条件可知，下沉的物体受到的浮力小于物体的重力，由阿基米德原理可知，下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力，所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力，故下沉的物体的质量大于排开液体的质量，故下沉的物体不能通过“等于”间接验证“等于”。 26. 同学们在观看冰壶比赛时，发现了如下两个现象： 现象一：运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成。 现象二：运动员蹬冰时要用力。 他们认为上述现象与摩擦力的知识有关，于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题，并进行了如下探究。 【猜想与假设】 （1）根据同学们的发现，猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小和_________有关。 【设计并进行实验】 用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块受到的滑动摩擦力。进行了三次实验，如图所示。 【分析与论证】 （2）甲图中，木块受到的滑动摩擦力为___________N。对比乙、丙两图，可得结论：在压力一定时，_____________________________。 【深入探究】 （3）他们用题图所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）。 砝码重力G/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 压力FN/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧测力计读数F/N 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 滑动摩擦力Ff/N 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 请你推算，当放在木块A上的砝码重力G为3.0N，木板B在拉力作用下相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为__________N。如果改用如图实验装置探究，其优点是________________________。 【答案】（1）接触面的粗糙程度 （2） ①. 0.6 ②. 接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 （3） ①. 1.2 ②. 不需要控制木板B做匀速直线运动，弹簧测力计示数稳定，便于读数 【解析】 【小问1详解】 现象一中蹬冰脚鞋底是橡胶、滑行脚鞋底是塑料，两种材料的粗糙程度不同，对应摩擦力不同，结合题干已给出的压力大小猜想，可推导出滑动摩擦力还可能和接触面的粗糙程度有关。 【小问2详解】 甲图弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向0.6N；由于木块匀速滑动时拉力和滑动摩擦力二力平衡，因此滑动摩擦力为0.6N； 乙、丙两图中，木块上都放置了相同的砝码，压力大小一致，乙的接触面是木板、丙的接触面是更粗糙的毛巾面，丙的弹簧测力计示数更大，因此可得结论：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【小问3详解】 根据表格数据可以总结规律：滑动摩擦力和压力的比值为定值 当砝码重力G=3.0N时，木块A对木板的总压力 因此滑动摩擦力 该改进装置中木块A始终保持静止，水平方向上A受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力始终二力平衡，因此不需要手动控制下方木板B做匀速直线运动，弹簧测力计示数稳定，操作更简便、读数更准确。 27. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，应调节杠杆在_____________位置平衡最便于测量力臂。 （2）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ____ 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件用公式表示为____________。 （3）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象?于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂L1_________。 ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1L1都是大于F2L2，其原因可能是_______________。 【答案】（1）水平 （2） ①. 1.0 ②. （3） ①. ②. 杠杆自身重力对实验结果有影响 【解析】 【小问1详解】 当杠杆在水平位置时，钩码对杠杆的拉力方向竖直向下，此时力臂刚好沿着杠杆方向，便于读取力臂大小，故在水平位置平衡。 【小问2详解】 由图可知，阻力为两个钩码的重力，则右侧的阻力为； 第一次实验数据满足 第二次实验数据满足 第三次实验数据满足 第四次实验数据满足 四次实验都能得到这样的等式，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即 【小问3详解】 反向延长力F1，过支点O向F1所在直线作垂线，垂足与支点之间的距离记为L1，如下图所示 杠杆本身有重力，当支点不在杠杆中点位置时，杠杆会在自身重力的作用下进行转动，会影响实验结果。 28. 小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为4.5V，三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω，两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。 （1）图甲电路连接不完整，请用笔画线代替导线将电路连接完整_____________。 （2）正确连接电路后，小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与前两次实验相同，记录相应电流表示数，绘制出I-R图像如图乙所示，实验中电压表的示数为___________V。 （3）根据以上实验数据，实验中小明选择的滑动变阻器规格应为_________。 （4）该同学进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材，测量的阻值。设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整： ①闭合开关S1、S3，断开开关S2，读出电压表的示数，记为U1； ②保持S1处于闭合状态，断开开关S3，闭合开关S2，使电压表测________（选填“R0”或“”）两端电压，记为U2； ③用已知物理量和测量量符号表示出的电阻，=________。 【答案】（1） （2）2.4 （3）20Ω 1A （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 探究电流与电阻关系的电路要求滑动变阻器“一上一下”串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中，实验中电流较小，故将开关右接线柱与电流表“0.6”接线柱连接，再将定值电阻左侧接线柱与滑动变阻器上端金属杆接线柱相连即可。 【小问2详解】 探究电流和电阻的关系时要控制定值电阻两端电压不变，由图乙可知，当时，根据欧姆定律可得 【小问3详解】 电源电压为4.5V，定值电阻两端电压控制为2.4V，因此滑动变阻器需要分担的电压为 当接入最大的15Ω定值电阻时，电路电流为0.16A，此时滑动变阻器需要接入的阻值为 大于10Ω，因此选择“20Ω 1A”的滑动变阻器。 【小问4详解】 步骤①闭合​、​断开时，电压表测电源总电压​，后续断开闭合，和串联，电压表此时测两端的电压​；电路中的电流 两端的电压为 串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得 五、计算题（满分16分，共2题） 29. 图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在90℃~95摄氏度。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）该电开水器正常工作时，求熔断器上通过的最大电流； （2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，求煮水箱的加热效率； （3）冷水箱中的浮球质量为0.55kg，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为30N；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，求浮球体积和贮水箱中保温控制电路的电压。 【答案】（1）15A （2）91% （3）， 【解析】 【分析】本题最后一问，由绕点转动的金属杆，联想到杠杆。分析杠杆的受力情况，运用杠杆平衡条件，根据两次不同阻力下的动力变化，列示求出比例关系，计算出浮力大小，再根据阿基米德原理求出体积。 【小问1详解】 由题意可知，电开水器煮水时，功率最大，熔断器上通过的电流最大。家庭电路电源电压，故最大电流为 【小问2详解】 水的体积 则水的质量 水吸收的热量 电热管正常工作1h消耗的电能 则煮水箱的加热效率为 【小问3详解】 根据图甲，金属杆ABC可视作杠杆，C端受到向左的推力，则A端受到向上的力才能使杠杆平衡。根据题意，当浮球一半体积浸没在水中时，由杠杆平衡条件则有 当浮球全部浸没在水中时，同理， 两式相除可得， 由于浮力大小等于排开水的重力大小，故，则 则 浮球全部浸没在水中时，浮球的体积与排开水的体积相等，排开水的总重力与相等，由可得，浮球的体积为 由题意，温度为95℃时，电流，衔铁吸起。设此时热敏电阻为，定值电阻为，根据欧姆定律，贮水箱中保温控制电路的电压……① 温度为90℃时，温度比95℃低5℃，此时热敏电阻的阻值为 此时电流，衔铁被释放，因此贮水箱中保温控制电路的电压……② 联立①②解得 30. 如图所示，将重为3N，底面积为装有水的薄壁（不计厚度）柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上，此时压力传感器的示数为30N，用轻质细线悬挂一重20N、高15cm、底面积为不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm，现提住细线缓慢下移，使圆柱体逐渐浸入水中，当圆柱体下降7cm时，水面达到溢水口，已知，求 （1）圆柱体未浸入水中时，溢水杯对压力传感器的压强； （2）圆柱体未浸入水中时，溢水杯中水的质量； （3）圆柱体刚好浸没时，细线对圆柱体的拉力； （4）圆柱体从初始位置到刚好浸没，水对溢水杯底部压强的变化量。 【答案】（1）；（2）；（3）11N；（4）200Pa 【解析】 【详解】解：（1）根据题意可知，圆柱体未浸入水中时，压力传感器的示数为30N，由可得，溢水杯对压力传感器的压强为 （2）圆柱体未浸入水中时，压力传感器的示数为30N，由于传感器受到的压力等于水的重力加上溢水杯的重力，即有 而溢水杯的重力为3N，则水的重力为 又，故溢水杯中水的质量为 （3）圆柱体刚好浸没时，排开水的体积等于圆柱体自身的体积，即 根据可得，圆柱体刚好浸没时，受到的浮力为 细线对圆柱体的拉力为 （4）因为初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm。现提住细线缓慢下移，使圆柱体逐渐浸入水中，当圆柱体下降7cm时，水面达到溢水口，则圆柱体从接触水面到水面上升到溢水口过程中下降的高度为 h下=7cm-4cm=3cm 设此过程中水面上升的高度为∆h，则水面上升到溢水口时圆柱体浸入水中的深度为 h浸=h下+∆h=3cm+∆h 根据V排的两种计算方法可得 V排=S杯∆h=S物h浸=S物×(3cm+∆h) 代入数据可得为 150cm2×∆h=60cm2×(3cm+∆h) 解得∆h=2cm；此时圆柱体浸入水中的深度为 h浸=h下+∆h=3cm+2cm=5cm<H物=15cm 当圆柱体继续下降直至刚好浸没过程中，虽然有水溢出，但溢水杯内水的深度不变，所以圆柱体从初始位置到刚好浸没，溢水杯内水面上升的高度为 ∆h=2cm=0.02m 则整个过程中水对溢水杯底部压强的变化量为 ∆p=p水g∆h=1.0×l03kg/m3×l0N/kg×0.02m=200Pa 答：（1）圆柱体未浸入水中时，溢水杯对压力传感器的压强为； （2）圆柱体未浸入水中时，溢水杯中水的质量为2.7kg； （3）圆柱体刚好浸没时，细线对圆柱体的拉力为11N； （4）圆柱体从初始位置到刚好浸没，水对溢水杯底部压强的变化量为200Pa。 六、附加题（本大题共3小题，共20分） 31. 某校科技小组设计如图甲所示的汽车转向灯电路模型原理图。接通相应指示灯后，该指示灯会亮（正常发光）、暗（微弱发光）交替闪烁。电路中电源电压12V不变，指示灯的规格为“12V 6W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示。设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻不计。求： （1）转向开关S与触点“2”和“3”接触时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率； （2）转向开关S与触点“4”和“5”接触时，指示灯交替闪烁工作10min消耗的电能。 【答案】（1）0.24W （2）2448J 【解析】 【小问1详解】 根据得，指示灯的电阻为 由图甲可知，转向开关S与触点“2”和“3”接触时，左转指示灯与定值电阻串联，电路电阻较大，电流较小，由可知，指示灯的功率较小，微弱发光；电流通过电磁铁，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引下来，A、B两个触点接触，R0与电磁铁线圈短路，电压表示数为0，指示灯两端的电压为电源电压，此时指示灯正常发光。 由图乙可知，当指示灯微弱发光时，两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，指示灯两端的电压 指示灯微弱发光状态下的实际电功率为 【小问2详解】 转向开关S与触点“4”和“5”接触时，右转指示灯与定值电阻串联，由图乙可知，交替工作的周期为0.3s，一个周期内正常发光时间为0.2s，微弱发光时间为0.1s；则指示灯交替闪烁工作10min。正常发光的时间 微弱发光的时间 由得，正常发光消耗的电能 由于左转指示灯与右转指示灯规格相同，微弱发光时，其消耗的功率也相同，即 微弱发光时消耗的电能 共消耗电能 32. 材料一：做功与能量转化是相互联系的，功是能量转化的量度。在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即机械能守恒。这叫做机械能守恒定律。 材料二：物体的动能、重力势能、弹性势能表达式分别为、、，其中m代表物体的质量、v代表速度、k为弹簧的劲度系数、x代表弹簧的形变量。 材料三：质量为m的物体在水平面上自由滑动时受到的摩擦力为μmg，其中μ称为动摩擦因数，此时水平面所受物体的压力大小等于物体重力的大小mg。 弹簧是生活中常见的物体，应用广泛，英国物理学家胡克发现弹簧的形变量Δx（即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值）与所受到的力F成正比，即F=kΔx（同一弹簧k值保持不变）。 如图所示，根据力的实际作用效果，重力可以分解为两个力，一个力沿斜面向下，效果是使物体向下滑动或有向下的运动趋势，这个力记作Gx=mgsinθ，另一个力与斜面垂直指向斜面，效果是使物体对斜面产生挤压，这个力记作Gy=mgcosθ，θ表示斜面的倾角。 材料四：如果在一个物体系统内，当物体运动时存在摩擦阻力，物体将克服摩擦阻力做功，功的大小记作Wf=fS，f代表摩擦力，S代表物体在摩擦力方向上运动的距离，这个过程中，物体的机械能将减小，减小的机械能大小等于物体克服摩擦阻力做功的大小。 如图所示，有一长度为L=10.4m，倾角为30°的斜面（斜面固定），斜面底端固定一个弹簧，弹簧处于原长状态，其长度为L0=0.51m，劲度系数k=30N/m。一个质量为m=1kg的物体从斜面顶端静止下滑，g取10N/kg，物体本身的大小忽略不计，求： （1）如果斜面光滑，求物体与弹簧刚接触时速度v的大小； （2）如果斜面不光滑，且物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求物体从顶端滑至刚好接触弹簧瞬间这个过程，物体克服摩擦力做的功Wf。 （3）如果斜面不光滑，且物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，当物体速度最大时，求：此时物体的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 斜面光滑，物体从顶端静止下滑至刚接触弹簧，过程中机械能守恒。物体下滑的斜面距离为 物体下落的高度 由机械能守恒，重力势能减少量等于动能增加量，即 代入数据解得 【小问2详解】 斜面不光滑，物体从顶端滑至刚接触弹簧，克服摩擦力做功。物体对斜面的压力等于重力的垂直分力，滑动摩擦力 ，代入、、、，得 物体下滑距离，克服摩擦力做功为 【小问3详解】 斜面不光滑，物体速度最大时沿斜面方向合力为零，此时弹簧压缩量为。沿斜面方向受力平衡，重力分力等于摩擦力与弹簧弹力之和，即 代入数据解得弹簧压缩量 物体从顶端到速度最大位置的总下滑距离 此过程中重力势能减少量等于动能、弹性势能增加量与克服摩擦力总功之和。重力势能减少量 克服摩擦力总功 弹簧弹性势能增加量 由能量关系得物体的动能 33. 材料一：电压相同的电池，正负极分别相并联后的总电压等于一节电池两端的电压。 材料二：欧姆定律所表达的原理，忽略了电源的电阻。其实电源本身是有电阻的，物理学中称之为内阻，记作r，如图甲所示，如果考虑电源的内阻，原定律则变为闭合电路的欧姆定律，内容为：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为，I表示电路中电流，E表示电动势（总电压），R表示外电路总电阻，r表示电源的内阻。 电鳗、电鳐等电鱼能借助起电斑的生物电池产生电流。起电斑是生理发电装置。如图丙所示的南美洲电鳗体中的起电斑并排成140行，每行串有5000个起电斑，沿着身体延伸分布。经检测，每个起电斑能产生0.15V的电动势并具有0.25Ω的内阻。该起电斑阵列一端在该动物的头部，另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路。此种装置能击晕或击毙游近电鳗的鱼，但不会伤害自己。试通过计算定量解释这两方面的原因。假设电鳗周围的水具有等效电阻800Ω。 【答案】电鳗放电时周围水中总电流约为，电流较大，足以击晕或击毙游近的鱼。 通过电鳗体内每一行起电斑的电流约为，电流很小，不会伤害自身。 【解析】 【详解】起电斑阵列为140行串联起电斑并联的电源，外电路为水的等效电阻 每行起电斑的电动势 由并联电池电压规律得总电动势 每行起电斑的内阻 140个相同内阻并联，总内阻 由闭合电路欧姆定律得外电路总电流 该电流为通过周围水和鱼的总电流，数值较大，可击晕或击毙鱼。 由并联电路电流特点得每行起电斑的电流 通过电鳗体内起电斑的电流很小，因此不会伤害自身。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年青岛市局属公办普通高中自主招生统一笔试 物理模拟试题 说明： 1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共33题。非选择题，第Ⅰ卷为选择题，共20题，45分；第Ⅱ卷为非选择题和附加题，共13题，75分。 2.所有题目均在答题卡上作答，在试题上作答无效。 第Ⅰ卷（共45分） 一、单项选择题（满分30分，共15小题，每题2分） 1. 下列关于材料、信息的说法正确的是（ ） A. 绝缘体不易导电，因为内部几乎没有电子 B. 半导体材料是重要的电工材料，可以制作二极管 C. 金属导体中是正电荷定向移动形成电流 D. 太空中的宇航员通过超声波与地面联系 2. 关于声现象，下列说法正确的是（ ） A. 声音可以在太空中传播 B. 植树造林可以防止噪声产生 C. 发声体的振幅越大，音调越高 D. 利用超声波清洗眼镜，说明声波能传递能量 3. 以下对中华古诗中有关物态变化的分析，正确的是（　　） A. “僧舍清凉竹树新，初经一雨洗诸尘”雨的形成是汽化现象，需要放热 B. “炎炎暑退茅斋静，阶下丛莎有露光”露的形成是液化现象，需要吸热 C. “荷尽已无擎雨盖，菊残犹有傲霜枝”霜的形成是凝华现象，需要放热 D. “风吹雪片似花落，月照冰文如镜破”雪的形成是凝固现象，需要吸热 4. 川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者（拦门匠）操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（　　） A. ①图：海市蜃楼 B. ②图：南充清辉阁倒影 C. ③图：手影游戏 D. ④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方 5. 一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（　　） A. ab B. bc C. cd D. de 6. 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ） A. 管口出现的“白气”是空气中的水蒸气汽化现象导致 B. 水蒸气推出橡胶塞过程的能量转化，与热机压缩冲程相同 C. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 7. 下列说法正确的是（ ） A. 沿海地区昼夜气温变化小主要是因为水的比热容较大 B. 验钞机是利用红外线来验钞的 C. 中国“人造太阳”的工作原理是核裂变 D. 无线充电利用了磁场对通电导体有力的作用这一原理 8. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组的机械效率为80% B. 滑轮组的有用功为1200J C. 拉力F的功率为100W D. 物体A上升的速度为0.4m/s 9. 电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ） A. 叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为 B. 叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为 C. 叉车水平行驶过程中，叉车对货物做功的功率为100W D. 叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能 10. “做中学”是一种重要的学习方式，小明用吸管进行科学研究，正确的说法是（ ） A. 图甲：吸管的一端做得很尖，是为了减小压强 B. 图乙：用吸管制成水气压计，从山下移到山顶时管内的水柱上升 C. 图丙：用吸管自制温度计显示温度高低，利用了气体热胀冷缩的性质 D. 图丁：用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两侧远离 11. 在科技晚会上，小丽给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ） A. 电磁铁的右端为S极 B. 若将滑片P向右移，大瓶子内气压变大 C. 小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变大 D. 滑片P向右移时，小瓶瓶口处受到水的压强变大 12. 将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（　　） A. 电压表和电流表示数都变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电压表和电流表示数都变小 D. 电压表示数变大，电流表示数变小 13. a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体运动的s-t图像如图所示，图像c是一条过坐标原点的曲线，下列说法中不正确的是（ ） A. a、b两物体都做匀速直线运动，c物体做曲线运动 B. a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等、方向相反 C. 在0～5s内，当t=5s时，a、b两物体相距最远 D. 在0～10s内，物体c的平均速度是1m/s 14. 有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如表所示：用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，R0阻值为500Ω。若把电压表的刻度盘改为指示温度的刻度盘，则下列说法正确的是（　　） t/℃ 0 20 40 60 80 100 R/Ω 500 380 300 250 220 200 A. 温度刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越小 B. 温度刻度均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大 C. 如果环境温度低于0℃，也可用来测量温度 D. 温度刻度盘的0℃与电压表0V对应 15. 13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦，善于思考，一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A．将A并关S闭合后，要保证电路中各个零件正常工作，以下说法正确的是 A. 通过电阻R的电路最大值为0.4A B. 滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C. 电压表示数最大的变化量为2V D. 整个电路消耗的最大功率为1.8W 二、多项选择题（满分15分，共5题。每小题给出的四个选项中，有2～3个选项符合题目要求，每小题全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分。） 16. 北京时间2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。然后，飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员随后进入空间站天和核心舱。该飞船的推进器使用液氢作为燃料。下列有关说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过程，其动能变大，机械能变大 B. 飞船进入预定轨道后，从远地点向近地点运动过程中，其运动状态保持不变 C. 推进器使用液氢作为燃料，因为液氢的热值较大 D. 火箭发射时，下方水池附近出现大量白雾，这是汽化现象 17. 哈尔滨工业大学于2023年2月宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ） A. 掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内 B. 硅片位于缩图透镜的一倍焦距与二倍焦距之间 C. 掩膜上的电路图在硅片上成虚像 D. 要增大硅片上的像，需将掩膜向下移动 18. 如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6V～3V，电流表示数的变化范围是0.12A～0.6A。下列说法中正确的是（ ） A. 电源电压为3V B. R0的阻值为15Ω C. Rx的最大阻值为20Ω D. 移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72W 19. 如图所示是物理学家迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速。以下分析正确的是（ ） A. 第一次光从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为 B. 八面镜从图示位置转四分之一圈过程中，能在望远镜中看见2次发光点S C. 测出光速c=16Ln0 D. 如果改八面镜为六面镜，且六面镜距反射系统的距离为时，缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到，六面镜从图示位置转六分之一圈时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S 20. 某小组在测量标有“0.28A”字样的小灯泡电功率的实验中，发现电压表只有0～3V量程完好。正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测得三组数据记录在表一中。同学们分析数据，发现小灯泡不能正常发光。讨论后重新连接电路，再次测得三组数据记录在表二中。下列分析正确的是（ ） 表一 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 1 1.5 0.16 2 2.5 0.22 3 3 0.24 表二 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 4 3 0.24 5 2.2 0.28 6 1.5 0.30 A. 电源电压为6V B. 小灯泡的额定电压为2.2V C. 小灯泡正常发光时的电阻约为13.6Ω D. 小灯泡正常发光时的电功率为1.064W 第Ⅱ卷（共75分） 三、填空与作图题（满分12分，共3题） 21. “仙女飞天”魔术表演中，位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女，实质是挡板后的演员A在平面镜中的________，如图所示。请作出平面镜的位置，并完成P点观众看到仙女的光路图_______。 22. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业全书，其中蕴含着古代工匠的智慧结晶，书中有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是_______，将铁水注入模具后，冷却成铁锅，此过程铁要_______（选填“吸热”或“放热”）。书中记载的桔槔是我国古代汲水的一种器具，如图甲所示，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点画出水桶所受重力的示意图，并画出力F1的力臂l1__________。 23. 将一个通电螺线管AB用绝缘细线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。 （1）画出螺线管上导线的环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。 （2）将一个小磁针的N极靠近A端，它会被________（选填“排斥”或“吸引”）如果增大电源电压，通电螺线管的磁性会________。 四、实验探究题（满分27分，共5题） 24. 某兴趣小组探究了光现象的有关实验如下。 （1）在“探究光的反射定律”实验中， ①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示。 ②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为40°射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为________。 ③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在________内。 （2）在“探究平面镜成像的特点”实验中， ①如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明___________________________。 ②将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________。 ③如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变_________cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿________时针方向转动。 ④小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明解释如下_________________________。 25. 小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小”。 （1）小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小； 若要验证是否等于，只需验证___________； 又因为，所以只需验证是否等于； 于是，小东找来了电子秤（可直接显示物体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a、用电子秤测量木块的质量； b、用电子秤测量小烧杯的质量； c、把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d、用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量； （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量 /g 小烧杯质量 /g 杯、水总质量 /g 排开水的质量 /g 木块 80 38 118 分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小___________； （3）在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到___________，即可得到； （4）小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是___________。 26. 同学们在观看冰壶比赛时，发现了如下两个现象： 现象一：运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成。 现象二：运动员蹬冰时要用力。 他们认为上述现象与摩擦力的知识有关，于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题，并进行了如下探究。 【猜想与假设】 （1）根据同学们的发现，猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小和_________有关。 【设计并进行实验】 用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块受到的滑动摩擦力。进行了三次实验，如图所示。 【分析与论证】 （2）甲图中，木块受到的滑动摩擦力为___________N。对比乙、丙两图，可得结论：在压力一定时，_____________________________。 【深入探究】 （3）他们用题图所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如表）。 砝码重力G/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 压力FN/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 弹簧测力计读数F/N 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 滑动摩擦力Ff/N 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 请你推算，当放在木块A上的砝码重力G为3.0N，木板B在拉力作用下相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为__________N。如果改用如图实验装置探究，其优点是________________________。 27. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，应调节杠杆在_____________位置平衡最便于测量力臂。 （2）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ____ 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件用公式表示为____________。 （3）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象?于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂L1_________。 ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1L1都是大于F2L2，其原因可能是_______________。 28. 小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为4.5V，三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω，两个滑动变阻器规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。 （1）图甲电路连接不完整，请用笔画线代替导线将电路连接完整_____________。 （2）正确连接电路后，小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与前两次实验相同，记录相应电流表示数，绘制出I-R图像如图乙所示，实验中电压表的示数为___________V。 （3）根据以上实验数据，实验中小明选择的滑动变阻器规格应为_________。 （4）该同学进行了实验创新，利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材，测量的阻值。设计了如丙图所示的电路，经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整： ①闭合开关S1、S3，断开开关S2，读出电压表的示数，记为U1； ②保持S1处于闭合状态，断开开关S3，闭合开关S2，使电压表测________（选填“R0”或“”）两端电压，记为U2； ③用已知物理量和测量量符号表示出的电阻，=________。 五、计算题（满分16分，共2题） 29. 图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在90℃~95摄氏度。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）该电开水器正常工作时，求熔断器上通过的最大电流； （2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，求煮水箱的加热效率； （3）冷水箱中的浮球质量为0.55kg，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为30N；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，求浮球体积和贮水箱中保温控制电路的电压。 30. 如图所示，将重为3N，底面积为装有水的薄壁（不计厚度）柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上，此时压力传感器的示数为30N，用轻质细线悬挂一重20N、高15cm、底面积为不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm，现提住细线缓慢下移，使圆柱体逐渐浸入水中，当圆柱体下降7cm时，水面达到溢水口，已知，求 （1）圆柱体未浸入水中时，溢水杯对压力传感器的压强； （2）圆柱体未浸入水中时，溢水杯中水的质量； （3）圆柱体刚好浸没时，细线对圆柱体的拉力； （4）圆柱体从初始位置到刚好浸没，水对溢水杯底部压强的变化量。 六、附加题（本大题共3小题，共20分） 31. 某校科技小组设计如图甲所示的汽车转向灯电路模型原理图。接通相应指示灯后，该指示灯会亮（正常发光）、暗（微弱发光）交替闪烁。电路中电源电压12V不变，指示灯的规格为“12V 6W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示。设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻不计。求： （1）转向开关S与触点“2”和“3”接触时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率； （2）转向开关S与触点“4”和“5”接触时，指示灯交替闪烁工作10min消耗的电能。 32. 材料一：做功与能量转化是相互联系的，功是能量转化的量度。在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即机械能守恒。这叫做机械能守恒定律。 材料二：物体的动能、重力势能、弹性势能表达式分别为、、，其中m代表物体的质量、v代表速度、k为弹簧的劲度系数、x代表弹簧的形变量。 材料三：质量为m的物体在水平面上自由滑动时受到的摩擦力为μmg，其中μ称为动摩擦因数，此时水平面所受物体的压力大小等于物体重力的大小mg。 弹簧是生活中常见的物体，应用广泛，英国物理学家胡克发现弹簧的形变量Δx（即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值）与所受到的力F成正比，即F=kΔx（同一弹簧k值保持不变）。 如图所示，根据力的实际作用效果，重力可以分解为两个力，一个力沿斜面向下，效果是使物体向下滑动或有向下的运动趋势，这个力记作Gx=mgsinθ，另一个力与斜面垂直指向斜面，效果是使物体对斜面产生挤压，这个力记作Gy=mgcosθ，θ表示斜面的倾角。 材料四：如果在一个物体系统内，当物体运动时存在摩擦阻力，物体将克服摩擦阻力做功，功的大小记作Wf=fS，f代表摩擦力，S代表物体在摩擦力方向上运动的距离，这个过程中，物体的机械能将减小，减小的机械能大小等于物体克服摩擦阻力做功的大小。 如图所示，有一长度为L=10.4m，倾角为30°的斜面（斜面固定），斜面底端固定一个弹簧，弹簧处于原长状态，其长度为L0=0.51m，劲度系数k=30N/m。一个质量为m=1kg的物体从斜面顶端静止下滑，g取10N/kg，物体本身的大小忽略不计，求： （1）如果斜面光滑，求物体与弹簧刚接触时速度v的大小； （2）如果斜面不光滑，且物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求物体从顶端滑至刚好接触弹簧瞬间这个过程，物体克服摩擦力做的功Wf。 （3）如果斜面不光滑，且物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，当物体速度最大时，求：此时物体的动能。 33. 材料一：电压相同的电池，正负极分别相并联后的总电压等于一节电池两端的电压。 材料二：欧姆定律所表达的原理，忽略了电源的电阻。其实电源本身是有电阻的，物理学中称之为内阻，记作r，如图甲所示，如果考虑电源的内阻，原定律则变为闭合电路的欧姆定律，内容为：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为，I表示电路中电流，E表示电动势（总电压），R表示外电路总电阻，r表示电源的内阻。 电鳗、电鳐等电鱼能借助起电斑的生物电池产生电流。起电斑是生理发电装置。如图丙所示的南美洲电鳗体中的起电斑并排成140行，每行串有5000个起电斑，沿着身体延伸分布。经检测，每个起电斑能产生0.15V的电动势并具有0.25Ω的内阻。该起电斑阵列一端在该动物的头部，另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路。此种装置能击晕或击毙游近电鳗的鱼，但不会伤害自己。试通过计算定量解释这两方面的原因。假设电鳗周围的水具有等效电阻800Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $