2026年山东省青岛市崂山区中考物理二模试卷

**基本信息** 立足核心素养，融合科技前沿（如人形机器人功率密度）与生活实践（如背漂安全使用），覆盖物理观念、科学思维、科学探究等要素，梯度设计合理，适配中考二模综合检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/28|物质结构（原子尺度）、光学（折射）、力学（惯性）|结合《天工开物》考惯性，体现文化传承| |多选题|5/15|电学（电路动态分析）、材料特性（银纳米线）|跨学科融合，如银纳米线应用判断| |实验探究|3/24|凸透镜成像、阻力对运动影响、伏安法测电阻|注重科学探究，如设计两种阻力实验方案对比| |计算题|2/20|浮力（背漂密度）、电路功率（滑动变阻器）|联系实际安全问题，如儿童背漂承重计算| |附加题|3/20|力学综合（桥梁跨度）、月球材料（月壤砖）|挑战创新应用，如榫卯结构月壤砖压强计算|

2026年山东省青岛市崂山区中考物理二模试卷 一、单项选择题（满分28分，共14题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1．（2分）为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列说法不正确的是（　　） A．汤姆逊发现电子后，人们认识到原子不是构成物质的最小微粒 B．银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的 C．相互摩擦的物体带上了正负两种电荷是因为电子的转移 D．太阳能源自于太阳上氢元素原子核裂变释放出的能量 2．（2分）下列四幅图与诗词“潭清疑水浅”描述的情景所蕴含的光学原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．树荫下的光斑 C．日晷计时 D．用放大镜看花 3．（2分）下列作图正确的是（　　） A．透镜对光线的作用 B．动力的力臂 C．通电螺线管的磁场 D．斜面上静止木块受力 4．（2分）为确定钢棒是否具有磁性，进行如图所示的四个实验，其中不能确定钢棒一定具有磁性的是（　　） A．钢棒靠近小磁针，小磁针被排斥 B．悬挂后的钢棒，静止时始终南北指向 C．钢棒在线圈中运动，电流表指针偏转 D．钢棒放入通电螺线管中，可以吸引更多的铁屑 5．（2分）下列实验，正确运用控制变量方法的是（　　） A．研究液体压强与液体密度的关系，将压强计的探头放入不同液体的同一深度 B．研究动能大小与质量的关系，将质量不同的小球从同一斜面不同高度自由滚下 C．研究电阻大小与材料的关系，将长度相同、粗细不同的铜丝和铁丝分别接入同一电路 D．研究不同物质的吸热能力，使质量不同的水和食用油升高相同的温度 6．（2分）下表是部分物质密度表。由表中物质制成的重5N的实心球放入盛满水的容器中，溢出约3N的水。此物质可能是（　　） 物质 干松木 塑料 砖 玻璃 密度/（g•cm﹣2） 0.4～0.5 0.9～1.4 1.4～2.2 2.4～2.8 A．干松木 B．塑料 C．砖 D．玻璃 7．（2分）下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》，有关说法正确的是（　　） A．“场中打稻”将稻粒从稻秆上摔打下来是因为稻粒具有惯性 B．“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力 C．“磨盘”中使用的石磨质量较大是为了减小对稻谷的压力 D．“六桨客船”中的客船，其运动速度越大，惯性就会越大 8．（2分）某同学将热水、冰水和室温水（水温与室温相同）分别装入纸杯中，一段时间后，有两只纸杯的杯壁上出现小水珠（图中用“〇”表示）。下列图形符合实际的是（　　） A． B． C． D． 9．（2分）中考进行排球垫球测试，一同学将排球竖直向上垫起。某次排球离开手上升时，每隔0.1s的位置如图甲所示。如果排球运动0.1s时，所受所有外力都消失，图乙中推测排球0.1s后的运动情况正确的是（　　） A．A B．B C．C D．D 10．（2分）某电动机的工作效率为80%，图中输出能量的形式以及大小最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 11．（2分）如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，对其施加竖直向上的拉力F（F从零开始变化），板擦最终向上运动。整个过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为2N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为3.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.7J 12．（2分）某智能充电器为与其匹配的手机充电时，通常有三种模式：以较大的恒定电流充电（恒流充电）、以较大的恒定电压充电（恒压充电）和以微弱的电流充电（涓流充电），这样可以有效延长电池使用寿命。某款手机剩余20%的电量时，用与其匹配的智能充电器充电，该智能充电器输出的电流I、电压U与充电时间t的关系分别如图甲、乙所示。若不考虑充电过程中温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．在恒压充电过程中，手机电池储存的电能在逐渐减少 B．在恒流充电过程中，充电器的输出功率逐渐变大 C．在恒流充电过程中，充电线上单位时间内电流产生的热量逐渐升高 D．手机电池在恒压充电过程中比在恒流充电过程中升温更快 13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。只闭合开关S1，记录三个电表的示数；同时闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数增大，电压表V的示数不变 B．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值减小 C．在安全范围内，向左移动滑动变阻器的滑片，电压表V的示数减小 D．电流表A1的变化量ΔI1与电流表A2的变化量ΔI2相等 14．（2分） 2026年的北京亦庄半程人形机器人半程马拉松赛场上，人形机器人以其短时爆发能力和持久的耐力引起世界关注。机器人的短时爆发能力可以用“瞬时功率密度”来衡量，其计算方法为：瞬时功率（W）÷自重（kg），下表是我国某品牌一型号机器人的部分参数。若此机器人的所有骨骼采用轻量化设计，用镁合金材料代替，其总质量可以减小40%，则下列说法正确的是（　　） ××××A1（工业强化型） 自重 50kg 驱动形式 液压+电机混合驱动 瞬时功率密度 720W/kg 瞬时功率持续时间 1.2s 垂直弹跳高度 1.5m 能量回收效率 85% A．液压+电机混合驱动时，将机械能转化为电能 B．机器人在空中下降时，可回收其减小的动能，储存备用 C．机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功3.6×104J D．用镁合金材料代替，驱动形式不变，其“瞬时功率密度”可达1.2×103W/kg 二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2-3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分） （多选）15．（3分）如图“银钠米线”的直径在10﹣200纳米之间。除具有银的相关属性之外，还具有优异的导电性、导热性、透光性，耐曲挠性（可反复折叠不留痕），被视为新的透明电极材料。用它可制作成一种模拟传统纸张显示效果的“电子纸”，也称数码纸，且其使用的银纳米线横截面积约为2000nm2，，关于这种材料说法中正确的是（　　） A．“银钠米线”最大直径约为2×10﹣8m B．“银钠米线”可应用于手机折叠屏 C．2.1×10﹣10g纳米线其总长度约为0.01m D．银纳米线制成的“电子纸”能实现低能耗的显示效果 （多选）16．（3分）如图所示电路，两个完全相同的保温杯内分别装有质量和初温相同的甲、乙两种液体，相同的温度计，阻值不变的电热丝R1和R2，且R1＜R2。闭合开关S，给电路通电一段时间后，观测到甲液体的温度为t甲，乙液体的温度为t乙。已知t甲＞t乙，不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列判断正确的是（　　） A．R1产生的热量小于R2产生的热量 B．R1产生的热量大于R2产生的热量 C．液体甲的比热容小于液体乙的比热容 D．液体甲的比热容大于液体乙的比热容 （多选）17．（3分）图甲所示的是一种智能路灯，它能够根据环境光照强度（简称：照度，单位：1x）和行人活动情况自动调节亮度。智能路灯上装有一个光敏电阻（阻值随照度的变化情况如图乙所示）和一个红外传感器（用于检测行人）。已知：路灯的亮度自动调节范围在100Lx至500Lx之间，且当环境照度低于30lx时，路灯会自动开启；当环境照度高于70Lx时，路灯会自动关闭。此外，当红外传感器检测到行人时，路灯的亮度会在当前基础上增加20%，以提供更好的照明效果。以下说法正确的是（　　） A．某晴天上午6：00至9：00，光敏电阻阻值逐渐减小 B．若环境照度为100Lx，有行人通过时，路灯亮度变为120Lx C．若路灯当前亮度为250Lx，有行人通过时，路灯亮度变为300Lx D．一般来说，光敏电阻会安装在智能路灯的灯泡照射范围以外 （多选）18．（3分）如图所示，竖直固定的弹簧测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为10N，滑轮组下端挂有质量为20kg的物体B，滑轮组绳的末端沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的拉力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为4cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，取g＝10N/kg，则下列说法正确的是（　　） A．物体A向左运动时速度为2cm/s B．拉力F做功的功率为16.8W C．物体A所受滑动摩擦力大小为105N D．匀速提升物体B时滑轮组的机械效率约为83% （多选）19．（3分）学习小组设计了一个测量货车重力的检测模拟装置，其工作原理如图所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。电源电压短时间内恒定，定值电阻R0阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，压力F每增加1N，R的阻值减少2.5Ω。闭合开关，检测装置空载时电流表示数为0.15A，将重80N的物体放上平板时，电流表示数为0.3A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，以下说法正确的是（　　） A．装置中若杠杆B点受力为动力，则此杠杆为费力杠杆 B．重80N的物体放上平板时，压力传感器的电阻是30Ω C．重80N的物体放上平板时，电源电压为12V D．电源长时间应用后电压会减小，对装置不做任何调整，电流表读出的重力值将会变大 三、填空与作图题（满分13分，共3小题） 20．（4分）如图所示，物体S、不透光的塑料板放在平面镜前。 （1）请画出S在平面镜中的像S′； （2）当平面镜以水平速度v向右运动时，像S'的移动速度为　 　 ，方向向　 　 。 21．（4分）如图所示装置，用F1＝6N的水平拉力，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2＝1N，不计滑轮重、绳重，滑轮轴光滑，则： （1）画出物块B此时的受力情况； （2）A与地面间的摩擦力为　 　 N。 （3）利用小木块将A抬高，形成一个斜面，用弹簧测力计将物体B匀速拉到高处。已知斜面长40cm，高15cm，弹簧测力计示数为0.8N，物体B重1.6N，B在斜面上受到的摩擦力是　 　 N。 22．（5分）如图甲所示，是一款消防应急照明灯，图乙所示是该应急灯的工作原理示意图，表中所示是其铭牌。 额定电压：AC220V 50Hz 每个灯泡规格：6V 3W 电池：6V 3000mA•h （1）当电路处于图乙所示的状态时，工作电路的状态为　 　 （填“供电”或“断电”），电磁继电器相当于一个　 　 （填“开关”或“电源”）； （2）该应急灯充满电，其工作时长可达　 　 小时； （3）还有一款应急灯是由单刀双掷开关S、两盏应急灯、蓄电池和一个外接电源构成。当S与a点接触，应急灯熄灭，外电路给蓄电池充电；当S与b点接触，停止对蓄电池充电，蓄电池给两盏应急灯同时供电。请你根据设计意图，用笔画线代替导线在图丙中将这款应急灯的原理图补充完整。 四、实验探究题（满分24分，共3小题） 23．（5分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，物体距离凸透镜30cm时，会成等大的实像。 （1）如图甲，调节光屏位置，呈现烛焰清晰的像的特点是　 　 （填写像的特点：倒正、大小、虚实）。 （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可以采取下列两种方式： ①将光屏　 　 透镜； ②保持光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置合适的　 　 （填写合适的光学元件名称）。 （3）乙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，可判断P点位置在A、B的　 　 侧，蜡烛向　 　 移动（两空均选填“左”或“右”）。 24．（9分）探究“阻力对物体运动的影响”时，同学们设计了两个实验方案： 方案一：实验装置如图甲。依次将小车从斜面顶端由静止下滑到棉布、木板和玻璃板的水平面上，观察小车前进的距离。 （1）水平部分的材料依次选用棉布、木板和玻璃板，其目的是　 　 小车在水平面受到的阻力； （2）三次小车在不同水平面上由运动变为静止过程中克服阻力所做的功　 　 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若小车所受阻力减小为0时，请在图乙中作出小车从斜面底部开始运动，其速度v随时间t的变化图象。 方案二：实验装置如图丙。在水平面铺上阻力较大的毛巾将小车放在水平面的初始位置，用手轻轻向右推动一下小车，待小车静止后，记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1；依次在水平面上更换棉布和塑料板，重复上述步骤，记录测量距离为s2、s3；比较s1、s2、s3，得出结论。 （4）分析小明的实验步骤，你觉得小明的实验操作是否科学，其原因是　 　 。 （5）完成探究任务后，同学们将放在光滑水平地面的小车一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在墙壁上，如图丁。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，现从B点释放小车，小车在B、C之间运动，则弹性势能转化为动能的过程有　 　 （填写运动路径，如“从A到B”）。在图戊中画出小车在A位置的受力示意图。 25．（10分）老师提供了多个恒压电源、电池组、已知阻值的定值电阻R1、未知阻值的定值电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器R2、电阻箱R0、小灯泡L、单刀开关、单刀双掷开关和导线等足量器材，让探究小组完成不同的电学实验： 第一小组利定值电阻用Rx连接如图甲电路，探究“电流与电压的关系”： 序号 电压U/V 电流I/A 1 0.5 0.11 2 1.0 0.2 3 1.5 1.5 4 2.0 0.38 （1）连接好电路，检查时发现有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）改正之后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数几乎为0，电压表示数等于电源电压。出现异常的原因是　 　 ； （3）排除故障，进行实验，获得如表格数据，其中序号　 　 中的　 　 （选填“电压值”或“电流值”）有错，错误的原因可能是　 　 ； （4）改正错误数据，实验中定值电阻的阻值为　 　 Ω。（结果保留两位小数） 第二小组利用电压为U的恒压电源、定值电阻等，连接图乙所示实验装置测量Rx的阻值。小组成员实验步骤如下： 第一步：闭合开关S，S1接a，滑动变阻器滑片调至某一位置，读出此时电压表示数为U1； 第二步：闭合开关S，S1接b，不调滑片，读出此时电压表示数为U2； （5）用U、U1、U2和R1表示，第二小组得未知电阻的表达式Rx＝　 　 。 第三小组利用电压未知的恒压电源、电阻箱等器材，设计以下四种测量标有“0.3A”小灯泡正常发光时的电阻的实验方案。 （6）第三小组设计方案可行的是　 　 。 五、计算题（满分20分，共2小题） 26．（10分）如图甲所示，用弹簧测力计测量一块质地均匀的长方体塑料泡沫的浮力。测量过程中拉力F的方向始终竖直向上，泡沫塑料未与容器接触，获得F﹣h的图像如图乙所示（h为泡沫塑料下表面与水面的距离），不计定滑轮的摩擦、细绳的质量和体积，细线不吸水且长度不变，塑料泡沫不吸水且不变形。求： （1）求泡沫塑料的密度； （2）将以上长方体塑料泡沫作为儿童练习游泳时常佩戴的“背漂”使用，如图丙所示。 为确保儿童游泳时的安全，佩戴这种背漂的儿童至少应把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的，儿童的身体密度约为1.1×103kg/m3，则佩戴此背漂游泳的儿童重力不能超过多少N？ 27．（10分）如图所示，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra＝40Ω，电压表示数Ua＝12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib＝3：4，Rb：R0＝3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。 求：（1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）定值电阻R0和电源电压U； （3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。 六、附加题（满分20分，共3小题） 28．（6分）如图所示的电路，电源电压U＝9V保持不变，闭合开关，此时电压表的示数为6V，电流表示数为1A，R1和R2是两个可变电阻。在此基础上进行两次实验（实验中电阻阻值不随温度升高变化）： 第一次：将R1和R2中一个阻值增大或减小r1，在保证电压表示数增大的前提下，使电流表示数增加0.5A。 第二次：将R2阻值减小r2，且使R1阻值增加r2，然后将R1和R2并联在电源两端，使电流表测量干路电流且示数为4A。 （1）判断第一次操作方案中是哪个可变电阻发生了什么变化，并求出r1的值； （2）求出r2的阻值。 29．（8分）未来人类在月球生活，如果想要在月球上盖房子：砖头必须能“硬抗”月球的极端环境。已知月球引力只有地球的六分之一、没有大气层保护且温差较大。科学家想制做一种适合在月球使用的“月壤砖”，请回答下列问题： （1）制作“月壤砖”的材料应具备什么特性？请写出两点。　 　 、　 　 。 （2）同学们设计一种呈榫卯结构的“月壤砖”模型（如图甲），由A块和B块拼接成完整的长方体。为研究其承重能力，采用如图乙密度为2×103kg/m3的长方体样品进行探究。同学们对样品进行切割，切成A块形状，如图丙所示，A块左右对称，凸起部分为边长5cm的正方体，此时A块对水平桌面的压强为1850Pa。求： ①从样品切割为图丙的A块，需要切去的质量为多少kg？ ②将图丙的A块沿竖直方向从左向右切去，剩余的右边部分对桌面的压强的最大值为多少Pa？ 30．（6分）如图所示，在水平支持面上，用a、b、c、d、e五块相同砖块（理想长方体）搭成左右对称的“桥”每块砖的长度为L0（作为已知量）。 （1）如果c左端离开b右端的距离为x，则允许b右端离开a右端的距离最大值为y（距离大于y时，桥即到塌），求y＝？（用x、L0表示）。（提示：不论x为何值，都可认为c对b的压力的作用点离开b右端的距离为，在以下问题的求解中，这一点也同样成立）。 （2）c左端与b右端的距离在（1）中x的基础上，减小了Δx（同时c右端与d左端之间的距离也减小Δx），为保持桥不倒塌，b右端与a右端之间的距离应在原来y的基础上至少减少多少？ （3）求此桥跨度L的最大值。 2026年山东省青岛市崂山区中考物理二模试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（满分28分，共14题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1．（2分）为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列说法不正确的是（　　） A．汤姆逊发现电子后，人们认识到原子不是构成物质的最小微粒 B．银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的 C．相互摩擦的物体带上了正负两种电荷是因为电子的转移 D．太阳能源自于太阳上氢元素原子核裂变释放出的能量 【分析】（1）电子的发现使人们认识到原子是可分的。 （2）银河系、地球、分子、原子核是按照由大到小排列的。 （3）摩擦起电的实质是电子的转移。 （4）太阳能每时每刻都在发生核聚变。 【解答】解：A、汤姆逊发现电子后，人们认识到原子是可分的，不是构成物质的最小微粒，故A正确； B、银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的，故B正确； C、相互摩擦的物体带上了正负两种电荷是因为电子的转移，故C正确； D、太阳能源自于太阳上氢元素原子核聚变释放出的能量，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查的是核聚变和摩擦起电的实质；知道摩擦起电的实质和微观到宏观的尺度。 2．（2分）下列四幅图与诗词“潭清疑水浅”描述的情景所蕴含的光学原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．树荫下的光斑 C．日晷计时 D．用放大镜看花 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等； （2）光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。 【解答】解：“潭清疑水浅”是从池底反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射形成的，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是池底的虚像，比实际位置偏高， A、水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A不符合题意； B、树缝下的圆形光斑属于小孔成像，是由于光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C、日晷计时是由于光的直线传播，故C不符合题意； D、用放大镜看花属于凸透镜成像，凸透镜成像是光的折射形成的，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查光沿直线传播、光的反射以及光的折射现象，明确不同现象的成因是解题的关键。 3．（2分）下列作图正确的是（　　） A．透镜对光线的作用 B．动力的力臂 C．通电螺线管的磁场 D．斜面上静止木块受力 【分析】A.凸透镜，平行于主光轴的光线折射后过焦点，经过焦点的光线透过凸透镜后平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变。 B.力臂定义：支点到力的作用线的垂直距离。 C.根据磁极间的相互作用和安培定则进行分析判断。 D.斜面上静止木块受3个力。 【解答】解：A.凸透镜：平行主光轴→过焦点；过焦点→平行主光轴；过光心→方向不变，故A错误，不符合题意。 B.力臂定义：支点到力的作用线的垂直距离（虚线+垂足+大括号），故B错误，不符合题意。 C.图中电流从螺线管的右端流入，左端流出，用安培定则（用右手握住通电螺线管，四指弯曲的方向与电流环绕方向相同，大拇指所指方向为通电螺线管的N极）可判断出通电螺线管右端为N极。磁感线：外部N→S，内部S→N（闭合曲线）；根据磁极间的相互作用可知，小磁针的指向正确，故C正确，符合题意。 D.斜面上静止木块受3个力；重力G：竖直向下（重心）；支持力N：垂直斜面向上；静摩擦力f：沿斜面向上（阻碍下滑趋势）；无“下滑力”（不存在的效果力），故D错误，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题主要考查了凸透镜的光路、力臂、通电螺线管、斜面物体所受力的作图。 4．（2分）为确定钢棒是否具有磁性，进行如图所示的四个实验，其中不能确定钢棒一定具有磁性的是（　　） A．钢棒靠近小磁针，小磁针被排斥 B．悬挂后的钢棒，静止时始终南北指向 C．钢棒在线圈中运动，电流表指针偏转 D．钢棒放入通电螺线管中，可以吸引更多的铁屑 【分析】（1）磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质； （2）给带铁芯的螺线管通电，便制作成了电磁铁，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无； （3）导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象。 【解答】解：A、同名磁极相互排斥，小磁针与钢棒相互排斥，说明都具有磁性，故A不符合题意； B、钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性，故B不符合题意； C、导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，能说明钢棒具有磁性，故C不符合题意； D、铁（钢）芯能使通电螺线管的磁性增强，使其能吸引更多的铁屑，不能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。 故选：D。 【点评】此题考查了磁体的基本性质，电磁铁磁性强弱的影响因素和电磁感应等知识点，是一道综合性题目。 5．（2分）下列实验，正确运用控制变量方法的是（　　） A．研究液体压强与液体密度的关系，将压强计的探头放入不同液体的同一深度 B．研究动能大小与质量的关系，将质量不同的小球从同一斜面不同高度自由滚下 C．研究电阻大小与材料的关系，将长度相同、粗细不同的铜丝和铁丝分别接入同一电路 D．研究不同物质的吸热能力，使质量不同的水和食用油升高相同的温度 【分析】控制变量法：对于多因素（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。 【解答】解：A、研究液体压强与液体密度的关系，将压强计的探头放入不同液体的同一深度；控制了深度不变，改变了液体密度，是正确运动控制变量法；该选项正确。 B、将质量不同的小球从同一斜面不同高度自由滚下；小球从不同高度滚下导致小球到水平面的初速度不同，质量不同，没有运用控制变量法；该选项错误。 C、将长度相同、粗细不同的铜丝和铁丝分别接入同一电路，该操作导体横截面积与材料均不同，实验存在多个变量，不符合控制变量法的思想；该选项错误。 D、研究不同物质的吸热能力，使质量不同的水和食用油升高相同的温度；该操作物质的种类与质量均不同，实验存在多个变量，不符合控制变量法的思想；该选项错误。 故选：A。 【点评】控制变量法是科学探究中的重要思想方法，是初中理、化中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一，要能灵活运用。 6．（2分）下表是部分物质密度表。由表中物质制成的重5N的实心球放入盛满水的容器中，溢出约3N的水。此物质可能是（　　） 物质 干松木 塑料 砖 玻璃 密度/（g•cm﹣2） 0.4～0.5 0.9～1.4 1.4～2.2 2.4～2.8 A．干松木 B．塑料 C．砖 D．玻璃 【分析】因为容器盛满水，因此，物体排开水的重力就是溢出的水重，再根据阿基米德原理可判断其浮力的大小。然后与其重力比较即可判断出实心球的所处状态， 据此根据阿基米德原理求出实心球的体积，根据G＝mg求出实心球的质量，根据ρ求出实心球的密度，最后对照表格数据分析。 【解答】解：容器盛满水，所以实心球排开的水与溢出的水相同，其重力为3N，根据阿基米德原理可知实心球受到的浮力F浮＝3N。 已知重力G＝5N，则F浮＜G，所以 实心球下沉， 则实心球的体积V＝V排3×10﹣4m3； 实心球的质量m0.5kg， 则实心球的密度ρ1.7×103kg/m3＝1.7g/cm3； 对照密度表可知，该物质可能是砖。 故选：C。 【点评】本题考查阿基米德原理和密度公式的应用，属于中档题。 7．（2分）下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》，有关说法正确的是（　　） A．“场中打稻”将稻粒从稻秆上摔打下来是因为稻粒具有惯性 B．“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力 C．“磨盘”中使用的石磨质量较大是为了减小对稻谷的压力 D．“六桨客船”中的客船，其运动速度越大，惯性就会越大 【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。 （2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上； （3）质量越大的物体，其重力越大，则对受压物体的压力越大。 【解答】解：A、原来稻秆和稻粒都是运动的，用手握住稻秆束摔打在石板（或木板）上时，稻秆由运动变为静止，而稻粒由于惯性继续保持原来的运动状态，所以能将稻粒从稻秆上打落下来，这是利用了稻粒的惯性，故A正确； B、“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力作用在不同物体上，是相互作用力，不是平衡力，故B错误； C、“磨盘”中使用的石磨质量较大，则重力越大，可增大对稻谷的压力，故C错误； D、惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，即“六桨客船”中的客船，其运动速度越大，惯性不会越大，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了惯性、力的作用效果、相互作用力和平衡力的区分、压力大小的判断等知识，属于综合题，总体难度不大。 8．（2分）某同学将热水、冰水和室温水（水温与室温相同）分别装入纸杯中，一段时间后，有两只纸杯的杯壁上出现小水珠（图中用“〇”表示）。下列图形符合实际的是（　　） A． B． C． D． 【分析】当杯内温度低，杯外温度高，杯外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃表面液化成小水珠，沾在外表面；当杯内温度高，杯外温度低，杯内空气中的水蒸遇冷会液化成小水珠，附在玻璃内表面。 【解答】解：热水温度高于室温，蒸发产生的水蒸气遇到温度较低的空气，会液化成小水珠附着在杯壁内侧。 冰水温度低于室温，周围空气中的水蒸气遇到温度较低的杯壁，会液化成小水珠附着在杯壁外侧。 室温水温度与室温相同，杯壁温度等于室温，周围空气水蒸气不会因温度差液化，杯壁无小水珠故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题核心是理解液化的触发条件（温度差导致水蒸气遇冷），通过分析不同温度水与环境的温度差，确定小水珠的附着位置，进而匹配正确图形。 9．（2分）中考进行排球垫球测试，一同学将排球竖直向上垫起。某次排球离开手上升时，每隔0.1s的位置如图甲所示。如果排球运动0.1s时，所受所有外力都消失，图乙中推测排球0.1s后的运动情况正确的是（　　） A．A B．B C．C D．D 【分析】当物体不受力时，会保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：物体不受外力时，会保持外力消失瞬间的运动状态（静止或匀速直线运动）。0.1s时的运动状态排球竖直向上运动，由图甲可知：0～0.1s、0.1～0.2s 的位置逐渐减小，说明排球竖直向上做减速运动，0.1s 时速度方向竖直向上。外力消失后的运动，根据牛顿第一定律：运动的物体不受外力，将保持原速度做匀速直线运动。排球在 0.1s 时速度竖直向上，外力消失后，会竖直向上匀速直线运动（对应图乙中B）。 故选：B。 【点评】本题考查牛顿第一定律的应用，判断突然不受力时物体的运动状态。 10．（2分）某电动机的工作效率为80%，图中输出能量的形式以及大小最符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】电动机工作时将电能转化为机械能和内能，其中机械能属于有用的能量，且占总能量的80%，据此结合图示分析解答。 【解答】解：电动机工作时将电能转化为机械能和内能，其中机械能属于有用的能量，且占总能量的80%，结合η可知B符合题意。 故选：B。 【点评】此题考查能量的转化和转移，关键是明确电动机工作时的能量转化情况。 11．（2分）如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，对其施加竖直向上的拉力F（F从零开始变化），板擦最终向上运动。整个过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为2N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为3.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.7J 【分析】影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度； 根据乙图分析运动状态，根据静止或匀速直线运动的物体受力平衡分析。 【解答】解：A.由乙图可知：当t＝0s时，F＝0N，f＝1.5N，板擦受到重力和摩擦力是一对平衡力，则板擦受到重力G＝1.5N，故A错误； B.分析图像丙可知，板擦在0﹣1s是静止的，受到静摩擦力作用，此时板擦受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G﹣f，此过程中摩擦力逐渐减小，所以拉力变大；1﹣2s板擦仍静止，此时板擦受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G+f，此过程摩擦力逐渐增大，所以拉力变大；2﹣3s板擦做匀速直线运动，此时板擦受到竖直向下的重力，竖直向下的滑动摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G+f，根据乙图像可知，此段滑动摩擦力不变，所以拉力不变。综上所述，整个过程中拉力先变大后不变，故B错误； C.由乙丙图可知：2—3s板擦做匀速直线运动，板擦所受滑动摩擦力的大小为2N，故C错误； D.由丙图可知：2—3s板擦做匀速直线运动，F＝G+f＝1.5N+2N＝3.5N（f和G保持不变），则2—3s拉力大小不变，由丙图可知：0—2s板擦静止，不做功；2—3s板擦做匀速直线运动，所做的功w＝Fs＝3.5N×0.2m/s×1s＝0.70J，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查学生对物体要会受力分析；能看懂和理解路程与时间图像，会计算功，此题难度较大。 12．（2分）某智能充电器为与其匹配的手机充电时，通常有三种模式：以较大的恒定电流充电（恒流充电）、以较大的恒定电压充电（恒压充电）和以微弱的电流充电（涓流充电），这样可以有效延长电池使用寿命。某款手机剩余20%的电量时，用与其匹配的智能充电器充电，该智能充电器输出的电流I、电压U与充电时间t的关系分别如图甲、乙所示。若不考虑充电过程中温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．在恒压充电过程中，手机电池储存的电能在逐渐减少 B．在恒流充电过程中，充电器的输出功率逐渐变大 C．在恒流充电过程中，充电线上单位时间内电流产生的热量逐渐升高 D．手机电池在恒压充电过程中比在恒流充电过程中升温更快 【分析】（1）在恒压充电过程中，电能转化为化学能，储存的电能在逐渐变大； （2）根据P＝UI分析； （3）根据焦耳定律Q＝I2Rt分析； （4）根据焦耳定律Q＝I2Rt结合恒压阶段电流持续下降分析。 【解答】解：A、在恒压充电过程中，电能转化为化学能，手机电池储存的电能在逐渐变大，故A错误； B、恒流充电过程，电压会变大，根据P＝UI可知充电器的电功率变大，故B正确； C、在恒流充电过程中，由于电流I始终保持不变，而充电线本身的电阻（R）可视为恒定，根据焦耳定律Q＝I2Rt，充电线上单位时间内电流产生的热量不变，故C错误； D、根据焦耳定律Q＝I2Rt，发热量与电流平方成正比，因此恒流充电阶段电池和充电器更容易发热，而恒压阶段电流持续下降，发热自然减弱，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查电功率公式及焦耳定律的运用，要掌握。 13．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。只闭合开关S1，记录三个电表的示数；同时闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数增大，电压表V的示数不变 B．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值减小 C．在安全范围内，向左移动滑动变阻器的滑片，电压表V的示数减小 D．电流表A1的变化量ΔI1与电流表A2的变化量ΔI2相等 【分析】（1）只闭合 S1，只有R1接入电路，电流表A1测电路中的电流，电压表V被短路，示数为零。同时闭合 S1、S2，R1与R2并联，电流表A1测干路总电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表V 测量电源电压，据此判断出电流表A1、电压表V示数的变化量以及电压表V的示数与电流表A1的示数比值的变化情况； （2）根据电源电压不变和电压表测量电源电压判断出滑片移动时电压表示数的变化； （3）分析电路的连接和电表的连接情况判断出电流表A1的变化量ΔI1与电流表A2的变化量ΔI2的关系。 【解答】解：AB、只闭合 S1，只有R1接入电路，电流表A1测电路中的电流，电压表V被短路。同时闭合 S1、S2，R1与R2并联，电流表A1测干路总电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表V测量电源电压，所以电流表A1的示数增大，电压表V的示数增大，电压表V的示数与电流表A1的示数的比值增大，故AB错误； C、由于电压表V测电源电压且电源电压不变，所以在安全范围内，向左移动滑动变阻器的滑片，电压表V的示数不变，故C错误； D、只闭合 S1时，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2的示数为零，同时闭合 S1、S2时，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，所以电流表A1的变化量ΔI1与电流表A2的变化量ΔI2相等，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了动态电路分析，有一定难度。 14．（2分） 2026年的北京亦庄半程人形机器人半程马拉松赛场上，人形机器人以其短时爆发能力和持久的耐力引起世界关注。机器人的短时爆发能力可以用“瞬时功率密度”来衡量，其计算方法为：瞬时功率（W）÷自重（kg），下表是我国某品牌一型号机器人的部分参数。若此机器人的所有骨骼采用轻量化设计，用镁合金材料代替，其总质量可以减小40%，则下列说法正确的是（　　） ××××A1（工业强化型） 自重 50kg 驱动形式 液压+电机混合驱动 瞬时功率密度 720W/kg 瞬时功率持续时间 1.2s 垂直弹跳高度 1.5m 能量回收效率 85% A．液压+电机混合驱动时，将机械能转化为电能 B．机器人在空中下降时，可回收其减小的动能，储存备用 C．机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功3.6×104J D．用镁合金材料代替，驱动形式不变，其“瞬时功率密度”可达1.2×103W/kg 【分析】（1）电动机工作时，电能转化为机械能； （2）机器人在空中下降时，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能； （3）根据瞬时功率密度的定义求出瞬时功率，利用功的公式W＝pt计算机器人做的功； （4）材料替换后，驱动形式不变，其瞬时功率不变，求出新的质量，再计算质量减少后机器人的瞬时功率密度。 【解答】解：A．液压+电机混合驱动时，是将电能转化为机械能，从而让机器人运动，而不是将机械能转化为电能，故A错误； B．机器人在空中下降时，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，将重力势能转化为动能，因此机器人在空中下降时，动能是增加的，不是回收减小的动能，故B错误； C．已知瞬时功率密度为720W/kg，机器人的自重m＝50kg，则机器人的瞬时功率为：P＝720W/kg×50kg＝36000W； 瞬时功率持续时间t＝1.2s，则机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功为：W＝Pt＝36000W×1.2s＝4.32×104J，故C错误； D．用镁合金材料代替，材料替换后，驱动形式不变，其瞬时功率不变，P＝36000W；原来自重m＝50kg，总质量减小40%后，新的质量为：m'＝（1﹣40%）×50kg＝30kg，则新的瞬时功率密度为：1.2×103W/kg，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查能量的转化、功的计算以及功率密度的应用，有一定难度。 二、多项选择题（满分15分，共5题。每题给出的四个选项中，有2-3个选项符合题目要求，全选对得3分，漏选得2分，错选或不选得0分） （多选）15．（3分）如图“银钠米线”的直径在10﹣200纳米之间。除具有银的相关属性之外，还具有优异的导电性、导热性、透光性，耐曲挠性（可反复折叠不留痕），被视为新的透明电极材料。用它可制作成一种模拟传统纸张显示效果的“电子纸”，也称数码纸，且其使用的银纳米线横截面积约为2000nm2，，关于这种材料说法中正确的是（　　） A．“银钠米线”最大直径约为2×10﹣8m B．“银钠米线”可应用于手机折叠屏 C．2.1×10﹣10g纳米线其总长度约为0.01m D．银纳米线制成的“电子纸”能实现低能耗的显示效果 【分析】（1）1nm＝10﹣9m； （2）“银纳米线”具有优异的耐曲挠性（可反复折叠不留折痕）； （3）由密度公式得到银纳米线的体积，由体积公式得到银纳米线的总长度； （4）银具有良好的导电性。 【解答】解：A、200nm＝200×10﹣9m＝2×10⁻7m，所以“银钠米线”最大直径为2×10⁻7m，而非2×10﹣8 m，故A错误； B、由题中“银钠米线”可反复折叠不留痕可知根据材料特性适合手机折叠屏应用，故B正确； C、2.1×10﹣10g纳米线的体积V2×10﹣11cm3＝2×10﹣17m3，其总长度约为L0.01m，故C正确。 D、银纳米线具有优异的导电性，利用其制作“电子纸”，在导电过程中能减少电能损耗，可实现低能耗的显示效果，故D正确。 故选：BCD。 【点评】此类题目比较新颖，相当于信息类题目，内容都比较陌生，解此类题目时候一定要紧紧抓住题目中的说明信息，然后再结合相关物理知识进行分析。 （多选）16．（3分）如图所示电路，两个完全相同的保温杯内分别装有质量和初温相同的甲、乙两种液体，相同的温度计，阻值不变的电热丝R1和R2，且R1＜R2。闭合开关S，给电路通电一段时间后，观测到甲液体的温度为t甲，乙液体的温度为t乙。已知t甲＞t乙，不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列判断正确的是（　　） A．R1产生的热量小于R2产生的热量 B．R1产生的热量大于R2产生的热量 C．液体甲的比热容小于液体乙的比热容 D．液体甲的比热容大于液体乙的比热容 【分析】（1）由图可知，电热丝R1和R2串联，根据焦耳定律公式 Q＝I2Rt，在I、t相同的条件下，电阻越小，产生的热量越少。 （2）不考虑热损失，液体吸收的热量等于对应电热丝产生的热量，根据吸热公式 Q吸＝cmΔt。当m相同时，Q吸越小、Δt越大，比热容c就越小。 【解答】解：AB、由图可知，电热丝R1和R2串联，串联电路中电流处处相等，即I1＝I2，且通电时间t相同。根据焦耳定律公式 Q＝I2Rt，已知R1＜R2，在I、t相同的条件下，电阻越小，产生的热量越少，因此Q1＜Q2。故A正确，B错误。 CD、不考虑热损失，液体吸收的热量等于对应电热丝产生的热量，即Q吸甲＝Q1，Q吸乙＝Q2，因此Q吸甲＜Q吸乙。已知两种液体质量相同（m甲＝m乙）、初温相同，且t甲＞t乙，则温度变化量Δt甲＞Δt乙。根据吸热公式 Q吸＝cmΔt。当m相同时，Q吸越小、Δt越大，比热容c就越小，因此c甲＜c乙。故C正确，D错误。 故选：AC。 【点评】本题考查液体比热容大小的比较及焦耳定律的应用。 （多选）17．（3分）图甲所示的是一种智能路灯，它能够根据环境光照强度（简称：照度，单位：1x）和行人活动情况自动调节亮度。智能路灯上装有一个光敏电阻（阻值随照度的变化情况如图乙所示）和一个红外传感器（用于检测行人）。已知：路灯的亮度自动调节范围在100Lx至500Lx之间，且当环境照度低于30lx时，路灯会自动开启；当环境照度高于70Lx时，路灯会自动关闭。此外，当红外传感器检测到行人时，路灯的亮度会在当前基础上增加20%，以提供更好的照明效果。以下说法正确的是（　　） A．某晴天上午6：00至9：00，光敏电阻阻值逐渐减小 B．若环境照度为100Lx，有行人通过时，路灯亮度变为120Lx C．若路灯当前亮度为250Lx，有行人通过时，路灯亮度变为300Lx D．一般来说，光敏电阻会安装在智能路灯的灯泡照射范围以外 【分析】A．晴天上午6：00至9：00，光敏电阻不工作； B．环境照度为100lx时，路灯不工作，亮度不变； C．当红外传感器检测到行人时，路灯的亮度会在当前基础上增加20%， D．光敏电阻用于检测环境照度，若安装在灯泡照射范围内，会被路灯自身光线干扰，导致灯不断闪烁。 【解答】解：A．晴天上午6：00至9：00，光敏电阻不工作，故A错误； B．环境照度为100lx时，已高于70lx，路灯不工作，亮度不变，故B错误； C．路灯亮度调节范围是100lx至500lx，当红外传感器检测到行人时，路灯的亮度会在当前基础上增加20%，当前亮度250lx有行人时，亮度应为250×（1+20%）＝300lx，故C正确； D．光敏电阻用于检测环境照度，若安装在灯泡照射范围内，会被路灯自身光线干扰，导致灯不断闪烁，因此需安装在灯泡照射范围以外，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查信息的分析与材料阅读，属于中档题。 （多选）18．（3分）如图所示，竖直固定的弹簧测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为10N，滑轮组下端挂有质量为20kg的物体B，滑轮组绳的末端沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的拉力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为4cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，取g＝10N/kg，则下列说法正确的是（　　） A．物体A向左运动时速度为2cm/s B．拉力F做功的功率为16.8W C．物体A所受滑动摩擦力大小为105N D．匀速提升物体B时滑轮组的机械效率约为83% 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v＝nv物求出物体A向左运动的速度； （2）不计绳重及滑轮的摩擦，根据F（G+G动）求出物体A对滑轮组的拉力，利用二力平衡求出物体A所受的滑动摩擦力； （3）用水平向左的拉力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，因为物体A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变，由力的平衡条件求出拉力F，根据PFv求出拉力F做功的功率； （4）根据η求出该滑轮组的机械效率。 【解答】解：A、由图可知，n＝2；物体A向左运动的速度v＝nv物＝2×4cm/s＝8cm/s＝0.08m/s，故A错误； C、物体B的重力为GB＝mBg＝20kg×10N/kg＝200N， 不计绳重及滑轮的摩擦，物体A对滑轮组的拉力为： ， 当物体A向右做匀速直线运动，则由二力平衡条件可得，物体A所受的滑动摩擦力f＝F拉＝105N，故C正确； B、用水平向左的拉力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，因为物体A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变，由力的平衡条件可得，此时水平向左的拉力，则拉力F做功的功率为： 16.8W，故B正确； D、匀速提升物体B时，物体A对滑轮组的拉力F拉＝105N，则此时滑轮组的机械效率为： η100%≈95.2%，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查了功率公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。 （多选）19．（3分）学习小组设计了一个测量货车重力的检测模拟装置，其工作原理如图所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。电源电压短时间内恒定，定值电阻R0阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，压力F每增加1N，R的阻值减少2.5Ω。闭合开关，检测装置空载时电流表示数为0.15A，将重80N的物体放上平板时，电流表示数为0.3A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，以下说法正确的是（　　） A．装置中若杠杆B点受力为动力，则此杠杆为费力杠杆 B．重80N的物体放上平板时，压力传感器的电阻是30Ω C．重80N的物体放上平板时，电源电压为12V D．电源长时间应用后电压会减小，对装置不做任何调整，电流表读出的重力值将会变大 【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆； （2）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流； 当重力检测装置空载时电流表示数为0.15A，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压； 知道平板上物体所受重力，对平板的压力等于物体的重力，求出力臂大小关系，利用杠杆平衡条件求平板B点受到的压力，由于力的作用是相互的，可求压力传感器受到的压力，由R的阻值随所受压力F变化关系可得压力传感器的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压，联立解方程可得压力传感器的最大阻值和电源电压，进一步计算电流表示数为0.3A时R的阻值； （3）电源电压减小，对装置不做任何调整，相同重力下传感器电阻R不变，根据I分析回答。 【解答】解：A、O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，动力臂大于阻力臂，此杠杆的类型为省力杠杆，故A错误； BC、闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流； 当重力检测装置空载时电流表示数为0.15A，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压： U＝I（R0+R）＝0.15A×（10Ω+R）……①； 平板上物体对平板的压力：FA＝G＝80N， 由题知OA：AB＝1：4，则OA：OB＝1：5， 由FA×OA＝FB×OB得杠杆B点受到的压力：FBFA80N＝16N， 压力F每增加1N，R的阻值减少2.5Ω，此时R的阻值为R﹣（2.5Ω/N）×16N， 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压： U＝I（R0+R'）＝0.3A×[10Ω+R﹣（2.5Ω/N）×16N]……②， ①②联立可得R＝70Ω，U＝12V； 此时R的阻值为R﹣2.5×16Ω＝70Ω﹣2.5×16Ω＝30Ω，故BC正确； D、电源电压减小，对装置不做任何调整，相同重力下传感器电阻R不变，由I，U减小则电流I减小，电流表读出的重力值将会变小，不是变大，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题为力学、电学综合计算题，考查了欧姆定律、串联电路的特点、杠杆平衡条件的应用，利用好压力传感器的电阻与压力的关系是关键。 三、填空与作图题（满分13分，共3小题） 20．（4分）如图所示，物体S、不透光的塑料板放在平面镜前。 （1）请画出S在平面镜中的像S′； （2）当平面镜以水平速度v向右运动时，像S'的移动速度为　2v　 ，方向向　右　 。 【分析】平面镜成像的特点是：成虚像、像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出S的像，同时由此可知物远离镜面的速度等于像远离镜面的速度。 【解答】解：（1）分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点，然后用虚线连接，即为S在平面镜中的像，如图： （2）设原来物体S距离平面镜L，像距离平面镜的距离也为L， 经过时间t后，平面镜移动的距离为s＝vt，则此时物体S到平面镜的距离为L+vt，此时像S′到平面镜的距离为L+vt，像S′到物体S的距离为2×（L+vt），像S′移动的距离为2×（L+vt）﹣2L＝2vt， 则像S′移动速度的大小v′2v， 则像S'运动的速度为2v，方向为向右。 故答案为：（1）；（2）2v；右。 【点评】本题考查平面镜成像的特点，要把握住“物体和像到镜面的距离相等”这一原则。 21．（4分）如图所示装置，用F1＝6N的水平拉力，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2＝1N，不计滑轮重、绳重，滑轮轴光滑，则： （1）画出物块B此时的受力情况； （2）A与地面间的摩擦力为　2　 N。 （3）利用小木块将A抬高，形成一个斜面，用弹簧测力计将物体B匀速拉到高处。已知斜面长40cm，高15cm，弹簧测力计示数为0.8N，物体B重1.6N，B在斜面上受到的摩擦力是　0.2　 N。 【分析】（1）画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照力的示意图的要求画出各个力； （2）如图所示装置，用F1＝6N的水平拉力，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，拉力F1被2段绳承担，每段绳上的拉力为3N； （3）先利用W总＝Fs和W有＝Gh求得总功和有用功，即可得到额外功，再利用W额＝fs求得B在斜面上受到的摩擦力。 【解答】解：（1）物块B相对地面静止，受力平衡：竖直方向：重力G（竖直向下），木板A对B的支持力F支（竖直向上），二力平衡；水平方向：绳子的拉力F＝1N（水平向左），木板A对B的滑动摩擦力f（水平向右），二力平衡，故f＝F2＝1N，从物块B的重心，沿水平向左的方向画出弹力F弹，沿竖直向上的方向画出支持力F支，沿竖直向下的方向画出重力G，水平向左的拉力F2，水平向右的摩擦力f，如图所示： （2）如图所示装置，用F1＝6N的水平拉力，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，拉力F1被2段绳承担，每段绳上的拉力为3N，木板A的右端受到绳的拉力3N，A受到的阻力也应该等于3N，A所受的阻力包括A与B之间的摩擦力和A与地面间的摩擦力，由前面分析知道，A与B间的摩擦力为1N，所以，A与地面间的摩擦力为2N； （3）斜面长s＝40cm＝0.4m，高h＝15cm＝0.15m，拉力F＝0.8N，物重 G＝1.6N， 总功：W总＝Fs＝0.8N×0.4m＝0.32J，有用功：W有＝Gh＝1.6N×0.15m＝0.24J， 额外功（克服摩擦做功）：W额＝W总﹣W有＝0.32J﹣0.24J＝0.08J， 由W额＝fs得：f0.2N。 故答案为：（1）；（2）2；（3）0.2。 【点评】本题考查了力的示意图的画法、摩擦力的求法以及动滑轮的特点，难度适中。 22．（5分）如图甲所示，是一款消防应急照明灯，图乙所示是该应急灯的工作原理示意图，表中所示是其铭牌。 额定电压：AC220V 50Hz 每个灯泡规格：6V 3W 电池：6V 3000mA•h （1）当电路处于图乙所示的状态时，工作电路的状态为　供电　 （填“供电”或“断电”），电磁继电器相当于一个　开关　 （填“开关”或“电源”）； （2）该应急灯充满电，其工作时长可达　3　 小时； （3）还有一款应急灯是由单刀双掷开关S、两盏应急灯、蓄电池和一个外接电源构成。当S与a点接触，应急灯熄灭，外电路给蓄电池充电；当S与b点接触，停止对蓄电池充电，蓄电池给两盏应急灯同时供电。请你根据设计意图，用笔画线代替导线在图丙中将这款应急灯的原理图补充完整。 【分析】（1）根据电磁继电器的构造和原理进行分析。 （2）根据W＝Pt进行计算。 （3）根据电路的组成和串并联电路的特点完成电路图。 【解答】解：（1）此时动触点和静触点连通，两只灯泡发光，为供电状态，电磁继电器相当于一个开关。 （2）蓄电池储存的电能为：W＝UIt＝6V×3Ah；两只灯泡并联的总功率为3W×2＝6W。 该应急灯充满电，其工作时长为：。 （3）两个灯泡并联，根据题意，作图如下： 。 故答案为：（1）供电；开关；（2）3；（3） 。 【点评】本题考查的是电磁继电器的基本原理；会根据电功率的公式进行计算；会根据题目的要求设计电路图。 四、实验探究题（满分24分，共3小题） 23．（5分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，物体距离凸透镜30cm时，会成等大的实像。 （1）如图甲，调节光屏位置，呈现烛焰清晰的像的特点是　倒立、缩小、实像　 （填写像的特点：倒正、大小、虚实）。 （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可以采取下列两种方式： ①将光屏　靠近　 透镜； ②保持光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置合适的　凹透镜　 （填写合适的光学元件名称）。 （3）乙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，可判断P点位置在A、B的　右　 侧，蜡烛向　右　 移动（两空均选填“左”或“右”）。 【分析】（1）根据凸透镜成像规律：当u＝2f时，成倒立、等大的实像，得焦距。根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 （2）①根据凸透镜成像规律：物远像近像变小分析。 ②凹透镜对光线有发散作用，能使成像远离透镜，据此分析。 （3）光屏上只能成实像；凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大，据此分析。 【解答】解：（1）物体距离凸透镜30cm时，成等大的实像，根据凸透镜成像规律：当u＝2f时，成倒立、等大的实像，所以2f＝30cm，得焦距f＝15cm。 由图甲可知，蜡烛到凸透镜的距离大于30cm，物距u＞2f，根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 （2）①根据凸透镜成像规律：物远像近像变小。蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距会变小，所以要将光屏靠近透镜，才能再次成清晰的像。 ②保持光屏位置不动，要让像仍成在光屏上，需要让光线延迟会聚，凹透镜对光线有发散作用，所以在蜡烛与凸透镜之间放置合适的凹透镜，可以实现这个效果。 （3）凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大。已知A处的像比B处大，说明A处的像距更大、物距更小，B处的像距更小、物距更大。光屏先后在P同侧的A、B得到清晰的像，说明两次都是成实像，且像都在凸透镜的同侧（光屏侧）。要让像从A变到B，需要物距变大，即蜡烛向右（远离凸透镜）移动。因为A、B都在P的同侧，且像距A＞B，说明凸透镜（P点）在A、B的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，向右移动会远离凸透镜，像距变小，像变小。 故答案为：（1）倒立、缩小、实像；（2）①靠近；②凹透镜；（3）右；右。 【点评】本题探究凸透镜成像的规律实验，掌握凸透镜成像规律是关键。 24．（9分）探究“阻力对物体运动的影响”时，同学们设计了两个实验方案： 方案一：实验装置如图甲。依次将小车从斜面顶端由静止下滑到棉布、木板和玻璃板的水平面上，观察小车前进的距离。 （1）水平部分的材料依次选用棉布、木板和玻璃板，其目的是　改变　 小车在水平面受到的阻力； （2）三次小车在不同水平面上由运动变为静止过程中克服阻力所做的功　相等　 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若小车所受阻力减小为0时，请在图乙中作出小车从斜面底部开始运动，其速度v随时间t的变化图象。 方案二：实验装置如图丙。在水平面铺上阻力较大的毛巾将小车放在水平面的初始位置，用手轻轻向右推动一下小车，待小车静止后，记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1；依次在水平面上更换棉布和塑料板，重复上述步骤，记录测量距离为s2、s3；比较s1、s2、s3，得出结论。 （4）分析小明的实验步骤，你觉得小明的实验操作是否科学，其原因是　不科学，每次用手向右推动小车，推力的大小可能不同，小车的初速度可能不同　 。 （5）完成探究任务后，同学们将放在光滑水平地面的小车一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在墙壁上，如图丁。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，现从B点释放小车，小车在B、C之间运动，则弹性势能转化为动能的过程有　从B到A和从C到A　 （填写运动路径，如“从A到B”）。在图戊中画出小车在A位置的受力示意图。 【分析】（1）根据实验目的分析； （2）根据机械能的转化分析； （3）若小车所受阻力减小为0时，小车在水平面上的速度不会变小，小车做匀速直线运动； （4）根据控制变量法分析解答； （5）弹性势能与弹性形变大小有关，动能与质量和速度大小有关；A点时弹簧恰好为自然长度，小车在A位置不受弹力的作用，结合BC光滑，也不受摩擦力的作用，在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用。 【解答】解：（1）探究“阻力对物体运动的影响”，水平部分的材料依次选用棉布、木板和玻璃板，其目的是改变小车在水平面受到的阻力； （2）同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，到达水平面时的速度相同，动能相同；小车在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止过程中，克服摩擦做功，动能转化为内能，由于动能相同，所以克服摩擦力所做的功也相同； （3）若小车所受阻力减小为0时，小车在水平面上的速度不会变小，小车做匀速直线运动，其速度v随时间t的变化图象如下所示： ； （4）小明的实验操作不科学，其原因是：每次用手向右推动小车，推力的大小可能不同，小车的初速度可能不同。 （5）现从B点释放小车，小车在B、C之间运动，两端形变最大，弹性势能最大，从B到A是弹性势能转化为动能，而从C到A也是弹性势能转化为动能，从B到A和从C到A； A点时弹簧恰好为自然长度，小车在A位置不受弹力的作用，因BC光滑，也不受摩擦力的作用，故在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，受力示意图，如下所示： 。 故答案为：（1）改变； （2）相等； （3） ；； （4）不科学，每次用手向右推动小车，推力的大小可能不同，小车的初速度可能不同； （5）从B到A和从C到A； 。 【点评】本题是一道综合实验考察题，主要考查阻力对运动的影响和影响动能大小因素、力的示意图的画法，同时考查控制变量法和转换法的运用，难度大。 25．（10分）老师提供了多个恒压电源、电池组、已知阻值的定值电阻R1、未知阻值的定值电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器R2、电阻箱R0、小灯泡L、单刀开关、单刀双掷开关和导线等足量器材，让探究小组完成不同的电学实验： 第一小组利定值电阻用Rx连接如图甲电路，探究“电流与电压的关系”： 序号 电压U/V 电流I/A 1 0.5 0.11 2 1.0 0.2 3 1.5 1.5 4 2.0 0.38 （1）连接好电路，检查时发现有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）改正之后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数几乎为0，电压表示数等于电源电压。出现异常的原因是　Rx断路　 ； （3）排除故障，进行实验，获得如表格数据，其中序号　3　 中的　电流　 （选填“电压值”或“电流值”）有错，错误的原因可能是　电流表选用小量程，按大量程读数了　 ； （4）改正错误数据，实验中定值电阻的阻值为　4.95　 Ω。（结果保留两位小数） 第二小组利用电压为U的恒压电源、定值电阻等，连接图乙所示实验装置测量Rx的阻值。小组成员实验步骤如下： 第一步：闭合开关S，S1接a，滑动变阻器滑片调至某一位置，读出此时电压表示数为U1； 第二步：闭合开关S，S1接b，不调滑片，读出此时电压表示数为U2； （5）用U、U1、U2和R1表示，第二小组得未知电阻的表达式Rx＝　　 。 第三小组利用电压未知的恒压电源、电阻箱等器材，设计以下四种测量标有“0.3A”小灯泡正常发光时的电阻的实验方案。 （6）第三小组设计方案可行的是　AD　 。 【分析】（1）原电路中，电流表与待测电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表要与待测电阻串联，电压表与待测电阻并联，据此改正； （2）移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数几乎为0，电路可能断路，根据电压表示数等于电源电压分析； （3）电流表示数应随电压表示数的增大而变大，结合电流表大小量程之比为5：1分析回答； （4）由欧姆定律得出R1；同理得出第2、3、4次的电阻大小，为减小误差，取平均值作为测量结果； （5）分析操作中电路的连接及电压表测量的电压，因变阻器连入电路的电阻不变，根据串联电路的规律及欧姆定律列方程得出第二小组得未知电阻的表达式。 （6）逐项分析，结合开关转换分析电表的作用，再根据欧姆定律解答。 【解答】解：（1）原电路中，电流表与待测电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表要与待测电阻串联，电压表与待测电阻并联，如下所示： （2）改正之后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数几乎为0，电路可能断路，电压表示数等于电源电压，电压表与电源连通，出现异常的原因是Rx断路； （3）电流表示数应随电压表示数的增大而变大，其中序号3中的电流有错，根据电流表大小量程之比为5：1，错误的原因可能是电流表选用小量程，按大量程读数了； （4）序号3中的电流为0.3A，由欧姆定律，R14.55Ω 同理，第2、3、4次的电阻分别为5.00Ω、5.00Ω、5.26Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果，实验中定值电阻的阻值为 R4.95Ω； （5）在第一步中，R1与变阻器串联，电压表测定值电阻的电压，在第二步中，待测电阻与变阻器串联，电压表测待测电阻的电压，因变阻器连入电路的电阻不变，根据串联电路的规律及欧姆定律有 ； 第二小组得未知电阻的表达式Rx； （6）A、让S2接a，R0调到固定电阻，此时电压表测电阻R0两端电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为0.3R0，此时电路中的电流为0.3A，小灯泡L正常发光，记录此时电压表示数U0，R0与L串联，再让S2接b，R0与L两端的电压为U1，此时小灯泡电压为U1﹣U0，根据欧姆定律可得到小灯泡的电阻，故A符合题意； B、当S1、S2都断开时，R0与滑动变阻器串联，小灯泡L短路；S1断开、S2闭合，小灯泡L与R0并联再与滑动变阻器串联，电流表测量的为干路电流，无法使小灯泡L电流为0.3A；S1闭合、S2断开，小灯泡L与R0并联再与滑动变阻器串联，电流表测量的是R0支路电流，无法使小灯泡L电流为0.3A；S1、S2都闭合时，电流表被短路，故B不符合题意； C、当S2闭合、S3断开时电流表的正负极接线与S2断开、S3闭合时电流表的正负极接线相反，会损坏电流表，故C不符合题意； D、S2接b，小灯泡L与R0并联，电流表测小灯泡L电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.3A，小灯泡正常发光，此时小灯泡L与R0两端电压相等，保持R0阻值不变，将S2接a，此时电流表测干路电流，示数为I1，则通过R0的电流为I1﹣0.3A，根据欧姆定律可得到R0两端电压，也是小灯泡L两端电压，再根据欧姆定律可得到小灯泡的电阻，故D符合题意； 故选：AD。 故答案为：（1）； （2）Rx断路； （3）3；电流；电流表选用小量程，按大量程读数了； （4）4.95； （5）； （6）AD。 【点评】本题探究“电流与电压的关系”及测电阻的方法和对实验方法的评估，难度大。 五、计算题（满分20分，共2小题） 26．（10分）如图甲所示，用弹簧测力计测量一块质地均匀的长方体塑料泡沫的浮力。测量过程中拉力F的方向始终竖直向上，泡沫塑料未与容器接触，获得F﹣h的图像如图乙所示（h为泡沫塑料下表面与水面的距离），不计定滑轮的摩擦、细绳的质量和体积，细线不吸水且长度不变，塑料泡沫不吸水且不变形。求： （1）求泡沫塑料的密度； （2）将以上长方体塑料泡沫作为儿童练习游泳时常佩戴的“背漂”使用，如图丙所示。 为确保儿童游泳时的安全，佩戴这种背漂的儿童至少应把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的，儿童的身体密度约为1.1×103kg/m3，则佩戴此背漂游泳的儿童重力不能超过多少N？ 【分析】（1）当物体浸没时，拉力大小开始不变，由此求高度；根据塑料泡沫的高度和图象得出塑料泡沫下表面距水面4cm和8cm时的拉力；由于塑料泡沫处于平衡状态则根据F＝F浮﹣G得出两种状态下的等式，根据阿基米德原理可知浸入水中一半时受到的浮力是物体浸没时受到的浮力的一半，由此即可求出； 根据阿基米德原理求出塑料泡沫的体积；根据m算出质量，由ρ算出泡沫塑料的密度； （2）将容器、塑料泡沫、水和滑轮看做一个整体，进行受力分析，根据受力平衡，即可求出塑料泡沫的重力G和体积V；这种塑料泡沫的儿童的总重力应该与背漂和儿童身体的浮力相同。利用F浮＝ρ水gV排求儿童最大的体重。 【解答】解： （1）根据塑料泡沫受力情况可知：拉力F开始不变时，F＝F浮﹣G泡沫， 表示塑料泡沫刚好浸没，浮力不变，由图中数据可知，物体的高h为8cm； 则此时由图象可知：F浮﹣G泡沫＝F＝29N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 塑料泡沫浸入水中一半时，即物体下表面与水面的距离h′h8cm＝4cm； 此时由图象可知：F浮′﹣G背漂＝F′＝14N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由于塑料泡沫浸入水中一半时，则塑料泡沫排开水的体积V排′V排， 由阿基米德原理，塑料泡沫浸入水中一半时的浮力F浮′F浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 解①②③可得：F浮′＝15N，F浮＝30N，G泡沫＝1N； 根据F浮＝ρ液gV排可得塑料泡沫的体积： V＝V排3×10﹣3m3， 塑料泡沫的质量： m0.1kg， 塑料泡沫的密度为： ρ0.033×103kg/m3； （2）设儿童最大体重为G人，由于儿童和背漂的整体漂浮，所以F浮总＝G总， 即：F浮人+F浮背＝G人+G背漂， 则：ρ水g（1）V人+ρ水gV＝ρ人gV人+G背漂， 整理可得： V人1.45×10﹣2m3， 则儿童的最大重力为： G人＝m人g＝ρ人V人g＝1.1×103kg/m3×1.45×10﹣2m3×10N/kg＝159.5N。 答：（1）泡沫塑料的密度为0.033×103kg/m3； （2）佩戴此背漂游泳的儿童重力不能超过159.5N。 【点评】本题考查学生对阿基米德原理、物体受力分析、二力平衡条件的应用以及压强公式的应用。关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意单位的换算。 27．（10分）如图所示，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra＝40Ω，电压表示数Ua＝12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib＝3：4，Rb：R0＝3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。 求：（1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）定值电阻R0和电源电压U； （3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。 【分析】（1）根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P＝UI即可求电阻； （2）只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra＝40Ω，变阻器的和电阻R0串联，根据欧姆定律列出电源的方程式并求出电流Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb与小灯泡L串联，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib＝3：4，Rb：R0＝3：2，根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra和Rb的等式，结合已知Ra：R0＝12：5解方程即可。 （3）只闭合S1时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值，与变阻器R的最大电阻为160Ω比较，判断出滑动变阻器能连入的最大阻值，然后即可求出电流，利用P＝UI求消耗的最小功率。 【解答】解：（1）已知U额＝6V，P额＝2.4W，根据P＝UI得： 灯泡电阻RL15Ω。 （2）只闭合S1时，滑动变阻器Ra和定值电阻R0串联，电压表示数Ua＝12V，已知电阻Ra＝40Ω，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为Ia0.3A， 则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U＝Ua+IaR0＝12V+0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣① 只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，小灯泡L与Rb串联，电流表示数为Ib，由题意知：Ia：Ib＝3：4，则IbIa0.3A＝0.4A 则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U＝IbRb+IbRL＝Ib（Rb+RL）＝0.4A×（Rb+15Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 已知：Rb：R0＝3：2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 则解①②③方程得：R0＝20Ω，U＝18V； （3）只闭合S1时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V， 根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：，即， 解得R最大＝100Ω， 而变阻器R的最大电阻为160Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω； 则电路中的电流最小为：I最小0.15A， 消耗的最小功率P最小＝UI最小＝18V×0.15A＝2.7W。 答：（1）小灯泡的电阻为15Ω； （2）定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V； （3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率为2.7W。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是分析比较在电表的示数不超过量程和灯泡两端的电压不超过额定值的条件，知道二者如何才能满足这个条件。 六、附加题（满分20分，共3小题） 28．（6分）如图所示的电路，电源电压U＝9V保持不变，闭合开关，此时电压表的示数为6V，电流表示数为1A，R1和R2是两个可变电阻。在此基础上进行两次实验（实验中电阻阻值不随温度升高变化）： 第一次：将R1和R2中一个阻值增大或减小r1，在保证电压表示数增大的前提下，使电流表示数增加0.5A。 第二次：将R2阻值减小r2，且使R1阻值增加r2，然后将R1和R2并联在电源两端，使电流表测量干路电流且示数为4A。 （1）判断第一次操作方案中是哪个可变电阻发生了什么变化，并求出r1的值； （2）求出r2的阻值。 【分析】（1）由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压U2，电流表测量电路中的电流I；探究前，电源电压9V保持不变，闭合开关，此时电压表的示数为6V，电流表示数为1A，根据串联电路电压规律算出R1两端的电压，根据欧姆定律算出R1的阻值； 要使电流表示数增加，根据欧姆定律，电路的总电阻R总必须减小，同时要保证电压表示数U2增大；分析若减小R1的阻值和减小R2的阻值，得出符合题意的操作方案； 由欧姆定律算出开展探究前R2的阻值，第一次操作后，电流表示数增加0.5A，算出此时电路的电流，由欧姆定律算出此时电路的总电阻，由于R2阻值不变，由串联电路电流•的规律算出R1的阻值，进而算出R1阻值的减小量； （2）第二次操作后，R1的阻值变为R''1＝R1+r2＝3Ω+r2，R2的阻值变为：R''2＝R2﹣r2＝6Ω﹣r2， 将变化后的R''1和R''2并联在电源两端，干路电流为4A，根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，即，代入数据得r2。 【解答】解：由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压U2，电流表测量电路中的电流I； （1）探究前，R1两端的电压为： U1＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V； R1的阻值为： ； 要使电流表示数增加，根据欧姆定律，电路的总电阻R总必须减小，同时要保证电压表示数U2增大；减小R1的阻值，总电阻R总减小，电路中电流I增大，由于R2阻值不变，根据U2＝IR2可知，此时U2增大，符合题意； 若减小R2的阻值，总电阻R总减小，电流I增大，但根据串联分压规律，R2的阻值减小，其分得的电压U2会减小，不符合题意，因此，操作方案是减小R1的阻值； 开展探究前，R2的阻值为： ； 第一次操作后，电流表示数增加0.5A，电路电流变为I'＝1A+0.5A＝1.5A， 此时电路的总电阻为， 由于R2阻值不变，R1的阻值变为R1'＝R总'﹣R2＝6Ω﹣6Ω＝0Ω， 所以R1阻值的减小量为r1＝R1﹣R1'＝3Ω﹣0Ω＝3Ω； （2）第二次操作后，R1的阻值变为R''1＝R1+r2＝3Ω+r2，R2的阻值变为： R''2＝R2﹣r2＝6Ω﹣r2， 将变化后的R''1和R''2并联在电源两端，干路电流为4A，根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，即， 代入数据得， 解得：r2＝1.5Ω。 答：（1）第一次操作方案中是R1的阻值发生了变化；r1的值为3Ω； （2）r2的阻值为1.5Ω。 【点评】本题考查了欧姆定律的应用，有一定难度。 29．（8分）未来人类在月球生活，如果想要在月球上盖房子：砖头必须能“硬抗”月球的极端环境。已知月球引力只有地球的六分之一、没有大气层保护且温差较大。科学家想制做一种适合在月球使用的“月壤砖”，请回答下列问题： （1）制作“月壤砖”的材料应具备什么特性？请写出两点。　隔热性好　 、　硬度大　 。 （2）同学们设计一种呈榫卯结构的“月壤砖”模型（如图甲），由A块和B块拼接成完整的长方体。为研究其承重能力，采用如图乙密度为2×103kg/m3的长方体样品进行探究。同学们对样品进行切割，切成A块形状，如图丙所示，A块左右对称，凸起部分为边长5cm的正方体，此时A块对水平桌面的压强为1850Pa。求： ①从样品切割为图丙的A块，需要切去的质量为多少kg？ ②将图丙的A块沿竖直方向从左向右切去，剩余的右边部分对桌面的压强的最大值为多少Pa？ 【分析】（1）根据没有大气层保护且温差较大和建房的要求分析； （2）根据密度公式计算乙的质量，结合压强公式计算丙的重力和质量，据此解答； 根据p分析最大压强，结合高度和图中的数据分析解答。 【解答】解：（1）砖头必须能“硬抗”月球的极端环境，没有大气层保护且温差较大，必须隔热性好，同时必须堆叠建房，抗压性好，即硬度大。 （2）乙的质量m＝ρV＝2.0×103kg/m3×20×5×15×10﹣6m3＝3kg； 丙图的重力等于压力G＝F＝pS＝1850Pa×20×5×10﹣4m2＝18.5N， 质量m'1.85kg＝1850g； 故切割的质量为Δm＝m﹣m'＝3kg﹣1.85kg＝1.15kg； 图丙的A块沿竖直方向从左向右切去，根据压强p； 由于下方切割是柱体，压强pρgh是不变的，故需要在上方压力最大，底面积最小时压强最大，即切割刀；凸起部分的左边缘， 根据密度公式知，m'＝ρV＝ρ（l3+abh）； 即1850g＝2g/cm3×（125cm3+20cm×5cm×h） 解得h＝8cm＝0.08m， 左侧切去的长度为7.5cm，重力G'＝2.0×103kg/m3×7.5×5×8×10﹣6m3×10N/kg＝6N； 最大压强p2×103Pa； 答：（1）隔热性好；硬度大。 （2）①从样品切割为图丙的A块，需要切去的质量为1.15kg； ②将图丙的A块沿竖直方向从左向右切去，剩余的右边部分对桌面的压强的最大值为2×103Pa。 【点评】本题考查压强公式的应用与压强的切割，属于难题。 30．（6分）如图所示，在水平支持面上，用a、b、c、d、e五块相同砖块（理想长方体）搭成左右对称的“桥”每块砖的长度为L0（作为已知量）。 （1）如果c左端离开b右端的距离为x，则允许b右端离开a右端的距离最大值为y（距离大于y时，桥即到塌），求y＝？（用x、L0表示）。（提示：不论x为何值，都可认为c对b的压力的作用点离开b右端的距离为，在以下问题的求解中，这一点也同样成立）。 （2）c左端与b右端的距离在（1）中x的基础上，减小了Δx（同时c右端与d左端之间的距离也减小Δx），为保持桥不倒塌，b右端与a右端之间的距离应在原来y的基础上至少减少多少？ （3）求此桥跨度L的最大值。 【分析】（1）以b砖块为杠杆，分析得出其受力情况，利用杠杆平衡条件即可解答； （2）根据由y得表达式代入数据即可得出； （3）由图得出此桥跨度L为L＝（L0﹣2x）+2y＝L0﹣2x+2×（ L0x）L0x，求出当x＝0时L的最大值。 【解答】解：（1）由于最上方的砖c受两端的两砖的支持力作用而处于平衡， 则c砖对左方b砖块的压力F1G； 由于c对b的压力的作用点离开b右端的距离为 ； 则以b砖块为杠杆，如图： c砖对左方b砖块的压力的力臂为：L1＝y， b砖重心的位置离支点为L0﹣y，则重力的力臂为：L2L0﹣y， 由于b砖重力及压力的作用下处于杠杆的平衡状态下， 则由杠杆的平衡条件可知：F1L1＝GL2， 即：G×（y）＝G×（L0﹣y）； 所以，yL0x。 （2）由于y1L0x1；y2L0x2； 若x1﹣x2＝Δx， 则Δy＝y1﹣y2＝（ L0x1）﹣（ L0x2）（x1﹣x2）Δx。 （3）由图知此桥跨度L为：L＝（L0﹣2x）+2y＝L0﹣2x+2×（L0x）L0x， 当x＝0时，L有最大值为L0。 答：（1）yL0x； （2）为保持桥不倒塌，b右端与a右端之间的距离应在原来y的基础上至少减少 Δx； （3）此桥跨度L的最大值为L0。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，重点在于分析上面各砖的平衡状态，明确是属于共点力平衡还是转动平衡，难点是得出各力的力臂。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $