2026年广东省东莞市海德实验学校中考物理一模试卷

**基本信息** 试卷以科技前沿（如空间站、超声波指纹识别）和生活实践为情境，覆盖力学、电学等核心知识，通过实验探究与综合应用考查科学思维与问题解决能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7/21|能源分类、电磁波应用|结合2025年航天员太空活动考查电磁波传递信息| |实验探究|3/20|平面镜成像、密度测量|设计“绿豆密度测量”实验，体现科学探究与创新| |综合能力|3/18|超声波应用、空间站技术|以“中国空间站”为素材，融合热胀冷缩与密度计算| |计算|2/13|浮力、电功率|05型突击车浮力计算，联系军事科技情境|

2026年广东省东莞市海德实验学校中考物理一模试卷 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 1．（3分）下列能源属于可再生能源的是（　　） A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油 2．（3分）2025年11月3日航天员在空间站烤鸡翅的视频传回地面，依靠的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．紫外线 3．（3分）如图是“观察水的沸腾”实验，水正在沸腾，下列说法错误的是（　　） A．水要保持沸腾，需要继续加热 B．有大量气泡产生，气泡上升过程中迅速变大 C．实验时周围的大气压小于一标准大气压 D．烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气 4．（3分）如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪开的过程中，手施加的动力F的变化情况是（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 5．（3分）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N。此过程（　　） A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功 C．F1做的功小于F2做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 6．（3分）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变 C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变 D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 7．（3分）小晨想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，并且还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比，设计的电路最合理的是（　　） 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）国庆假期，高明盈香生态园内花香四溢，“花香四溢”是 　 　 现象；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着 　 　 ；将酒精和水混在一起总体积变小，说明分子间存在着 　 　 。 9．（3分）如图所示为航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》的情景。葫芦丝是靠空气柱　 　 发声的；按住不同的孔，可以改变声音的　 　 ；有同学马上听出演奏的是《月光下的凤尾竹》，这说明声音可以传递　 　 。 10．（3分）水滴相当于光学元件中的　 　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。当它滴落到叶面上时，透过它可以看到叶子清晰的脉络，如图甲所示，其原理与生活中的　 　 相同；当它挂在叶尖上时，透过它可以看到远处物体倒立的像，如图乙所示，其原理与生活中的　 　 相同（后两空均选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。 11．（3分）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功。分析两次做功过程，第一次物体受到的摩擦力是 　 　 N，物体运动了 　 　 m，第二次物体克服摩擦力做功 　 　 J。 12．（3分）如图所示是道路旁某监控时隔2s拍摄到的两张照片，小明正骑着自行车由西向东行驶，以地面为参照物，道路旁的树是 　 　 （填“静止”或“运动”）的；小明认为树是向西运动的，则小明选择的参照物是 　 　 ；以小轿车为参照物，则大卡车是向 　 　 （选填“东”或“西”）运动的。 13．（3分）如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R1和R2组成　 　 （选填“串联”或“并联”）电路，开关闭合时，两个电压表的指针位置均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压之比为　 　 ；若电流表的示数为0.2A，电阻R1的阻值是　 　 Ω。 14．（3分）用甲、乙两种机械将同一重物竖直提升3m，分别用时20s、15s，甲、乙两种机械做功情况如图所示，则甲机械做功功率 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械做功功率；乙机械做的额外功为 　 　 J；乙机械的机械效率为 　 　 %。 三、作图题（本大题共3小题，2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）物体静止在斜面上，请作出物体所受支持力和摩擦力的示意图。 16．（2分）如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，观测到正立、放大的虚像，试通过凸透镜的特殊光线作图将A点成像光路补充完整并标出该透镜的右侧焦点F的位置。 17．（3分）如图所示的通电螺线管，电流表正常偏转，在图中括号内标出小磁针右端的极性，电源右端的极性，磁感线上A点的方向。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共20分） 18．（7分）如图甲是小黄同学“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 （1）用玻璃板代替平面镜，目的是　 　 ； （2）实验过程中小黄应在玻璃板　 　 （填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板　 　 （填“反射”或“折射”）所成的像； （3）小黄把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是　 　 cm； （4）某次实验中，小黄同学在桌面上无论怎样移动，也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，请你推断其可能的原因是　 　 ； （5）根据平面镜成像的特点可知，暴雨过后池塘水量上涨，岸边树的倒影长度　 　 ； （6）小黄同学举着一块写有“上”字的牌子站在一竖立的大平面镜前（如图乙），这时他本人通过平面镜看到牌子上的“上”字呈现的情景（如图丙）应是　 　 。 19．（7分）在测量物质密度的实验中，小华设计了如图的实验。 （1）将托盘天平放在 　 　 桌面上，标尺上的游码移到左端零刻度线处，指针静止时如图甲所示，应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节； （2）用调好的天平测量石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙，则石块质量是 　 　 g； （3）如图丙，向溢水杯中加满水，将小桶放在溢水口下，用细线系好石块（石块不吸水），将其缓慢浸没在水中，等到溢水口不再有水溢出时，再将小桶中的水倒入量筒中，如图丁，则石块的密度是 　 　 g/cm3； （4）利用上述方法，测出的石块密度与真实值相比 　 　 （选填“偏大”或“偏小”）。 （5）小华在家洗绿豆时发现绿豆是沉在水底的。他也想测量绿豆的密度，于是进行了下列实验。 ①用一个小矿泉水瓶装水，使水面与瓶口平齐，测出瓶和水的总质量为m1； ②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后，再次测出瓶和剩余水的总质量为m2； ③用碗装一些绿豆，测出碗和绿豆的总质量为m3； ④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中，直至 　 　 ，测出此时碗和剩余绿豆的总质量为m4。 已知水的密度为ρ水，则绿豆密度的表达式为 　 　 （用题中所给字母表示）。 20．（6分）某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡L标有“2.5V”字样： （1）闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB＝UCD＝0，UBC≈3V。由此可知，故障是 　 　 。 （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2V时，应该向 　 　 （选填“A.左”或“B.右”）移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻。若小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，则灯泡正常工作时的电阻为 　 　 Ω（保留一位小数）。 （3）小明在完成上述实验后，想测量小灯泡两端电压为U0（U0＜U额）时的电阻。他取来一个小灯泡L，已知其额定电压为U额，额定电流为I，连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为R0。电源电压未知。请完成下列实验步骤： ①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　 　 时，小灯泡L正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U1，接着调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 　 　 ，则小灯泡L两端电压达到U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表示数为U2； 则小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R＝ 　 　 （用所测物理量字母和已知物理量字母表示）。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 21．（6分）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t，同时装配有最大输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越。（g取10N/kg） （1）该车在海面漂浮时受到的浮力是多少？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3，该区域海水的密度是多少？（g取10N/kg） （2）该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 22．（7分）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）R1的阻值。 （2）电火锅在低温挡工作时的电流。 （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 电源电压/V 220 低温挡功率/W 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共18分） 23．（5分）阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别技术（TouchID）已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术（SenseID）的出现，屏下指纹的全面屏手机（如图所示）变得越来越普及，与传统指纹识别技术不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁，超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等物质。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）高于　 　 Hz的声音属于超声波； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　 　 的特点； （3）以下超声波的应用中用到的原理与超声波指纹识别的原理不同的是　 　 ； A．倒车雷达 B．渔船声呐系统 C．超声碎石 D．交警利用超声波测量汽车的速度 （4）某手机SenseID系统，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波用时0.000006s，由此可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　 　 mm；（超声波的传播速度取340m/s） （5）放大手指局部，表面是凹凸不平的。下面是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.33ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，如图所示，则该处指纹的大致形状是图　 　 。 A． B． C． D． 24．（7分）阅读短文，解答问题。 中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。 神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时可以供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察、调整。发射飞船使用的火箭，动力来自于液态燃料。 选择航天材料需要考虑多方面的因素，其中包括物体的热胀冷缩。许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1℃时，其体积的变化量与它在0℃时的体积之比，叫做“体胀系数”，符号用α表示。铝的体胀系数α＝7.2×10﹣5/℃，不同物质的体胀系数一般不同。请你解答如下问题： （1）火箭使用的液态燃料，是通过降低温度和　 　 的方法使燃气液化而形成的，晴天的夜晚，观察到的空间站　 　 （选填“是”或“不是”）光源； （2）天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐　 　 ；若把摄像机的镜头遮住一部分，则飞船在摄像机上成的像将　 　 （选填“不完整”或“仍然完整”）； （3）航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳应选择密度小、熔点　 　 （填“高”或“低”）的材料； （4）设计师为减轻火箭的质量，将一个钢制零件改为铝制零件，使其质量减少260g，则该零件所需铝的质量是　 　 g；某铝制零件0℃时的体积为2dm3，由0℃升温至5℃，体积变化了　 　 cm3。（已知：，） 25．（6分）为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示（PQ处电路未画出）。已知电源U1＝18V，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合，无火情时绿灯亮；当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水。 （1）根据电路设计要求，应将图丙的电路①接入图甲中的 　 　 （P/Q）处，电路②接在图甲中另一处；当该报警装置启动后，电磁铁有磁性，该电磁铁的上端为磁体的 　 　 极，当温度升高，电磁铁磁性 　 　 （增强/减弱/不变）。 （2）若温度达到或超过70℃电铃报警，则滑动变阻器最大阻值不能小于多少？（需计算过程） （3）按以下步骤对（2）中电路进行调试： ①将Rt换成电阻箱，调节电阻箱阻值为 　 　 Ω，闭合开关S1，调节滑动变阻器，直到电铃报警。 ②断开开关S1，将电阻箱换成Rt，完成调试。 （4）现需要使装置的温度达到或超过60℃电铃报警，若热敏电阻Rt不变，滑动变阻器标有“500Ω，0.3A”字样，则选用电源的电压范围是 　 　 V。 2026年广东省东莞市海德实验学校中考物理一模试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 1．（3分）下列能源属于可再生能源的是（　　） A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油 【分析】从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源。 【解答】解： A、风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A符合题意； B、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意； C、核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意； D、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题难度不大，了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键。 2．（3分）2025年11月3日航天员在空间站烤鸡翅的视频传回地面，依靠的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．紫外线 【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。 【解答】解：电磁波可以在真空中传播，不需要介质，视频信号、语音信号等都是通过电磁波传回地球的，故ABD不正确，C正确。 故选：C。 【点评】此题考查了电磁波的应用。 3．（3分）如图是“观察水的沸腾”实验，水正在沸腾，下列说法错误的是（　　） A．水要保持沸腾，需要继续加热 B．有大量气泡产生，气泡上升过程中迅速变大 C．实验时周围的大气压小于一标准大气压 D．烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气 【分析】A．水沸腾的条件是达到沸点后需要持续吸热； B．水沸腾时会产生大量气泡，气泡在上升过程中，体积迅速变大； C．液体的沸点随气压的减小而降低； D．烧杯中冒出的“白气”是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 【解答】解：A．水沸腾的条件是达到沸点后需要持续吸热，水要保持沸腾，需要继续加热，故A正确，不符合题意； B．水沸腾时会产生大量气泡，气泡在上升过程中，体积由小变大，故B正确，不符合题意； C．由图可知，温度计分度值为1℃，此时水的沸点为98℃，实验时周围的大气压小于1标准大气压，故C正确，不符合题意； D．烧杯中冒出的“白气”不是气，是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D错误，符合题意。 故选：D。 【点评】此题是探究水的沸腾实验，涉及到水的沸点、器材的组装、水的沸腾特点，难度不大。 4．（3分）如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪开的过程中，手施加的动力F的变化情况是（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【分析】先分析阻力臂的变化，再根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，分析动力的变化。 【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力F阻不变，动力臂L动不变，阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，动力F动逐渐变大。 故选：A。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，明确阻力臂的变化是解题的关键。 5．（3分）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N。此过程（　　） A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功 C．F1做的功小于F2做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 【分析】（1）根据有用功的概念和题目的条件计算有用功。 （2）根据功的公式进行计算。 （3）根据机械效率的公式计算机械效率。 【解答】解：A、克服人的重力所做的功为有用功，绳b对人的拉力为F2＝480N，所以人的重力G＝F2＝480N，W有＝Gh＝480N×0.5m＝240J，故A错误； B、F1做的功为总功，即：W总＝F1s＝30N×10m＝300J，F2做的功为W'＝F2h＝480N×0.5m＝240J，故B错误； C、根据以上计算可知，F1做的功大于F2做的功，故C错误； D、滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查的是滑轮组的机械效率，关键是会根据题目的条件进行简单的计算。 6．（3分）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变 C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变 D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 【分析】（1）电动机的转动方向：电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定；改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调极）. （2）电动机转速：电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快；提髙电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 【解答】解：A．铝盘和水银都为导体，闭合开关S，有从铝盘圆心流向圆周的电流（相当于每根半径都是一个通电导线），通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故A正确； B．将磁铁的磁极对调后，磁场的方向与原来相反，则铝盘的受力方向与原来相反，转动方向与原来相反，故B错误； C．将电源的正负极对调后接入电路，电流的方向与原来相反，则铝盘受力方向与原来反向，转动方向会改变，故C错误； D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘中的电流大小发生变化，铝盘受到的磁场力的大小发生变化，转动速度变化，但铝盘的转动方向不会改变，故D错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查对电磁感应现象以及电动机工作原理的理解。 7．（3分）小晨想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，并且还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比，设计的电路最合理的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据电表指针偏转角度随所测物体质量增大而增大，还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比，结合串联电路的特点和欧姆定律分析解答。 【解答】解：A、由图可知，R与R0串联，电流表测电路电流， 当物体质量增大时，滑片向下移动，R连入电路的阻值变小，由串联电路特点和欧姆定律可知，电路中电流I，电源电压U和定值电阻R为定值，I与R不成正比，所以电流表指针偏转角度与所测物体质量不成正比，故A不符合题意； B．由图可知，R的最大阻值与R0串联，电压表测滑动变阻器滑片上方电阻丝两端电压， 当物体质量增大时，滑片向下移动，R连入电路的阻值不变，电路总电阻不变，则电路中电流不变，滑动变阻器滑片上方电阻丝的阻值变大，由UV＝IR上可知电压表示数变大，且UV与滑片上方电阻丝的阻值成正比，故电压表指针偏转角度与所测物体质量成正比，故B符合题意； C．由图可知，R与R0串联，电压表测R两端电压。当物体质量增大时，滑片向下移动，R连入电路的阻值变小，根据串联分压原理知，R两端电压变小，即电压表示数变小，故C不符合题意； D．由图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表被短路，电流表始终无示数，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，有一定难度。 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）国庆假期，高明盈香生态园内花香四溢，“花香四溢”是 　扩散　 现象；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着 　引力　 ；将酒精和水混在一起总体积变小，说明分子间存在着 　间隙　 。 【分析】结合扩散、分子间的作用力、分子间存在间隙等知识点进行分析。 【解答】解：国庆假期，高明盈香生态园内花香四溢，“花香四溢”是扩散现象；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着引力；将酒精和水混在一起总体积变小，说明分子间存在着间隙。 故答案为：扩散；引力；间隙。 【点评】本题考查了扩散、分子间的作用力、分子间存在间隙等知识点。 9．（3分）如图所示为航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》的情景。葫芦丝是靠空气柱　振动　 发声的；按住不同的孔，可以改变声音的　音调　 ；有同学马上听出演奏的是《月光下的凤尾竹》，这说明声音可以传递　信息　 。 【分析】（1）声音是物体的振动产生的；音调与频率有关，频率越高，音调越高； （2）声音可以传递能量，声音可以传递信息。 【解答】解：声音是物体的振动产生的，吹葫芦丝时是靠空气柱振动发声的。 按不同的孔，可以改变空气柱的长度，从而改变空气柱振动的频率，从而改变声音的音调。 有同学能够马上听出演奏的是《月光下的凤尾竹》，这是因为声音包含了乐曲的相关信息，同学们通过这些声音信息识别出了乐曲，这就说明声音可以传递信息。 故答案为：振动；音调；信息。 【点评】此题考查了声音的产生、特性及应用。 10．（3分）水滴相当于光学元件中的　凸透镜　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。当它滴落到叶面上时，透过它可以看到叶子清晰的脉络，如图甲所示，其原理与生活中的　放大镜　 相同；当它挂在叶尖上时，透过它可以看到远处物体倒立的像，如图乙所示，其原理与生活中的　照相机　 相同（后两空均选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。 【分析】中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜；物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像；当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。 【解答】解：水滴中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征。 当水滴在叶面上时，叶脉位于水滴的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，原理与放大镜相同。 当水滴挂在叶尖时，远处物体位于水滴的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，原理与照相机相同。 故答案为：凸透镜；放大镜；照相机。 【点评】本题考查了透镜的辨析、凸透镜成像规律的应用，难度不大。 11．（3分）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功。分析两次做功过程，第一次物体受到的摩擦力是 　10　 N，物体运动了 　2　 m，第二次物体克服摩擦力做功 　24　 J。 【分析】（1）物体在水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，大小相等，摩擦力等于拉力。 （2）先根据公式s计算出物体运动的距离，再根据W＝fs计算克服摩擦力做的功。 【解答】解：（1）第一次拉物体时，拉力为10N，这时物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，大小相等，故f＝F＝10N； （2）物体运动的路程： s12m； 第二次拉物体时，拉力为20N，物体运动的距离： s22.4m； 拉同一物体沿同一水平面做直线运动，压力不变、接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，故克服摩擦力做的功： W3＝fs2＝10N×2.4m＝24J。 故答案为：10；2；24。 【点评】本题考查了摩擦力和功的计算，属于基础题。 12．（3分）如图所示是道路旁某监控时隔2s拍摄到的两张照片，小明正骑着自行车由西向东行驶，以地面为参照物，道路旁的树是 　静止　 （填“静止”或“运动”）的；小明认为树是向西运动的，则小明选择的参照物是 　他自己（自行车）　 ；以小轿车为参照物，则大卡车是向 　东　 （选填“东”或“西”）运动的。 【分析】判断物体的运动状态，必须首先选择参照物，才可以做出判断。运动和静止时相对的，当选择的参照物不同时，得出的物体运动情况有可能不同。结合图片可逐一分析判断。 【解答】解：以地面为参照物，道路旁的树相对于地面的位置没有改变，道路旁的树是静止的； 小明正骑着自行车向东运动，小明认为树是向西运动的，他选择自己或自行车为参照物； 以小轿车为参照物，大卡车的位置向东发生了改变，因此是向东运动的。 故答案为：静止；他自己（自行车）；东。 【点评】本题考查参照物的选择和对物体运动状态的判断，需要结图片对物体运动情况进行仔细分析。 13．（3分）如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R1和R2组成　串联　 （选填“串联”或“并联”）电路，开关闭合时，两个电压表的指针位置均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压之比为　4：1　 ；若电流表的示数为0.2A，电阻R1的阻值是　24　 Ω。 【分析】闭合开关，电阻R1和R2串联接入电路，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量电阻R2的两端电压；根据串联电路电压规律确定电压表接入电路量程，根据电压表接入电路的量程和分度值读数可知电源电压和R2两端的电压，根据串联电路电压规律计算电阻R1两端的两端电压，进一步计算电阻R1和R2两端的电压之比； 若电流表的示数为0.2A，根据欧姆定律可得电阻R1的阻值。 【解答】解：闭合开关，电阻R1和R2串联接入电路，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量电阻R2的两端电压； 串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大，因为两电压表指针位置相同，所以它们的量程不同， 电压表V1的量程是0∼15V，最小分度值为0.5V，电压表示数UV1＝6V，则电源电压U＝6V；电压表V2的量程是0∼3V，最小分度值是0.1V，电压表读数UV2＝1.2V，电阻R2两端的两端电压为1.2V， 电阻R1两端的两端电压为U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V， 所以电阻R1和R2两端的电压之比为U1：U2＝4.8V：1.2V＝4：1； 若电流表的示数为0.2A，根据欧姆定律可得，电阻R1的阻值是 。 故答案为：串联；4：1；24。 【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。 14．（3分）用甲、乙两种机械将同一重物竖直提升3m，分别用时20s、15s，甲、乙两种机械做功情况如图所示，则甲机械做功功率 　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械做功功率；乙机械做的额外功为 　500　 J；乙机械的机械效率为 　80　 %。 【分析】根据图中数据，由，可得甲、乙的功率，进而比较大小； 由甲的总功和额外功，算出有用功，因为提升同一物体到同一高度，乙的有用功也是该值，乙的总功减去有用功得额外功； 把乙的有用功与总功代入η，得机械效率。 【解答】解：①甲机械做功功率：乙机械做功功率： 故甲机械功率小于乙机械功率； ②甲、乙两种机械将同一重物竖直提升3m，故乙机械的有用功为W有乙＝W有甲＝W总甲﹣W额甲＝3000J﹣1000J＝2000J乙机械的额外功为：W额乙＝ W总乙﹣W有乙＝2500J﹣2000J＝500J； ③乙机械的机械效率为：η乙80%。 故答案为：小于；500；80。 【点评】本题考查总功、有用功、额外功的关系以及机械效率的计算，难度适中。 三、作图题（本大题共3小题，2分+2分+3分，共7分） 15．（2分）物体静止在斜面上，请作出物体所受支持力和摩擦力的示意图。 【分析】先确定物体所受支持力、摩擦力的方向、作用点，再根据力的示意图的画法作图。 【解答】解：物体在斜面上受支持力F的方向垂直斜面向上、受摩擦力f的方向沿斜面向上，二力的作用点都画在物体的重心，从作用点分别沿力的方向画一带箭头的线段，在箭头附近标上符号F、f，如图所示： 【点评】本题考查了力的示意图的画法，明确力的方向、作用点是关键，属于基础题目。 16．（2分）如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，观测到正立、放大的虚像，试通过凸透镜的特殊光线作图将A点成像光路补充完整并标出该透镜的右侧焦点F的位置。 【分析】利用凸透镜的特殊光线：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的传播方向不改变，根据光路可逆作出焦点的大致位置。 【解答】解：从A点平行于主光轴作一条入射光线，与凸透镜交于E点，连接A′E并延长交于主光轴F点，F点为凸透镜右侧焦点，如下图所示： 【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。 17．（3分）如图所示的通电螺线管，电流表正常偏转，在图中括号内标出小磁针右端的极性，电源右端的极性，磁感线上A点的方向。 【分析】根据电流表的使用确定电流方向，利用安培定则判断出通电螺线管的N、S极，利用磁极间的作用规律确定静止的小磁针右端的极性，在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极。 【解答】解：根据电流表使用时电流从正接线柱流入，则电源右侧为正极，电流从螺线管的右侧下方流入，右侧为N极，外部的磁感线从N极出发进入S极，A点向左，根据右侧N极吸引小磁针的S极，如图所示： 【点评】本题考查了电流表的使用、安培定则、磁感线的方向和磁极间的相互作用规律；利用安培定则既可由电流的方向判定磁极，也能由磁极判断电流的方向和线圈的绕法。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共20分） 18．（7分）如图甲是小黄同学“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 （1）用玻璃板代替平面镜，目的是　便于确定像的位置　 ； （2）实验过程中小黄应在玻璃板　前面　 （填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板　反射　 （填“反射”或“折射”）所成的像； （3）小黄把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是　60　 cm； （4）某次实验中，小黄同学在桌面上无论怎样移动，也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，请你推断其可能的原因是　玻璃板没有竖直放置在桌面上　 ； （5）根据平面镜成像的特点可知，暴雨过后池塘水量上涨，岸边树的倒影长度　不变　 ； （6）小黄同学举着一块写有“上”字的牌子站在一竖立的大平面镜前（如图乙），这时他本人通过平面镜看到牌子上的“上”字呈现的情景（如图丙）应是　B　 。 【分析】（1）使用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。 （2）平面镜成像原理是光的反射；由于平面镜成的是虚像，故不能成在白纸上，只能在玻璃前观察。 （3）平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜距离相等。 （4）无论怎样调节后面的蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，可能玻璃板和水平面不垂直。 （5）平面镜成像的特点是像与物大小相等； （6）平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，据此分析。 【解答】解：（1）玻璃板不仅可以透光还可以同时观察到玻璃板后面的物体，使用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。 （2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，因平面镜成像的原理是光的反射，眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像。 （3）平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜距离相等，把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，则像与玻璃板间的距离也为30cm，则蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离为60cm。（4）实验中小黄同学在桌面上无论怎样移动，也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可能的原因是玻璃板没有与桌面垂直放置，导致像与物不在同一水平面上。 （5）平面镜成的像与物等大。暴雨过后池塘水量上涨，岸边树的倒影长度不变。 （6）平面镜成的像与物关于平面镜对称，小黄同学举着一块写有“上”字的牌子站在一竖立的大平面镜前（如图乙），这时他本人通过平面镜看到牌子上的“上”字呈现的情景（如图丙）应是B。 故答案为：（1）便于确定像的位置； （2）前面；反射； （3）60； （4）玻璃板没有竖直放置在桌面上； （5）不变； （6）B。 【点评】本题探究平面镜成像特点实验，难度适中。 19．（7分）在测量物质密度的实验中，小华设计了如图的实验。 （1）将托盘天平放在 　水平　 桌面上，标尺上的游码移到左端零刻度线处，指针静止时如图甲所示，应将平衡螺母向 　左　 （选填“左”或“右”）调节； （2）用调好的天平测量石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙，则石块质量是 　29.2　 g； （3）如图丙，向溢水杯中加满水，将小桶放在溢水口下，用细线系好石块（石块不吸水），将其缓慢浸没在水中，等到溢水口不再有水溢出时，再将小桶中的水倒入量筒中，如图丁，则石块的密度是 　2.92　 g/cm3； （4）利用上述方法，测出的石块密度与真实值相比 　偏大　 （选填“偏大”或“偏小”）。 （5）小华在家洗绿豆时发现绿豆是沉在水底的。他也想测量绿豆的密度，于是进行了下列实验。 ①用一个小矿泉水瓶装水，使水面与瓶口平齐，测出瓶和水的总质量为m1； ②把矿泉水瓶中的水倒出一小部分后，再次测出瓶和剩余水的总质量为m2； ③用碗装一些绿豆，测出碗和绿豆的总质量为m3； ④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中，直至 　水面又与瓶口平齐　 ，测出此时碗和剩余绿豆的总质量为m4。 已知水的密度为ρ水，则绿豆密度的表达式为 　ρ水 （用题中所给字母表示）。 【分析】（1）使用天平测量物体质量之前，把天平放在水平桌面上，根据指针向左偏就向右移动平衡螺母，指针向右偏就向左移动平衡螺母，直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止； （2）石块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值； （3）由量筒读出溢出水的体积，由题意知，浸没时石块的体积等于溢出水的体积； 根据密度公式计算石块的密度； （4）将烧杯里的水倒入量筒时，烧杯中会有残留，会导致石块的体积测量的偏小，测得石块的质量是准确的，结合密度公式得出石块密度测量值的偏差情况； （5）据题意可知，此题是通过计算水的体积而得出绿豆的体积，即用到了等量替代法，即用水的体积代替绿豆的体积，然后利用密度公式ρ求得绿豆密度。 【解答】解：（1）使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，在调平时，指针偏右，即需向左调节平衡螺母，直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止； （2）如图乙，石块的质量为m＝20g+5g+4.2g＝29.2g； （3）石块的体积V＝V溢＝10mL＝10cm3； 石块的密度ρ2.92g/cm3； （4）将烧杯里的水倒入量筒时，烧杯中会有残留，会导致石块的体积测量的偏小，测得石块的质量是准确的，由密度公式可知石块密度测量值会偏大； （5）④把碗中的绿豆慢慢倒入瓶中，直至水面又与瓶口平齐，测出此时碗和剩余绿豆的总质量为m4。 根据①和②可知倒出水的质量m水＝m1﹣m2，则倒出水的体积V水； 根据③和④可知倒入瓶内的绿豆的质量m豆＝m3﹣m4； 由题意可知，倒入瓶内绿豆的体积和倒出水的体积相等，即V豆＝V水； 则绿豆的密度：ρ豆ρ水。 故答案为：（1）水平；左；（2）29.2；（3）2.92；（4）偏大；（5）水面又与瓶口平齐；ρ水。 【点评】本题主要考查了有关天平及量筒的使用和读数，同时考查了密度的计算。在此实验中，要掌握测量液体密度的方法，通过量筒中液体的质量和体积来进行计算。 20．（6分）某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡L标有“2.5V”字样： （1）闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB＝UCD＝0，UBC≈3V。由此可知，故障是 　BC断路　 。 （2）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2V时，应该向 　A　 （选填“A.左”或“B.右”）移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻。若小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，则灯泡正常工作时的电阻为 　8.9　 Ω（保留一位小数）。 （3）小明在完成上述实验后，想测量小灯泡两端电压为U0（U0＜U额）时的电阻。他取来一个小灯泡L，已知其额定电压为U额，额定电流为I，连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为R0。电源电压未知。请完成下列实验步骤： ①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　IR0 时，小灯泡L正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U1，接着调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 　U1+U额﹣U0 ，则小灯泡L两端电压达到U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表示数为U2； 则小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R＝ 　R0 （用所测物理量字母和已知物理量字母表示）。 【分析】（1）闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，可能电路为断路或灯短路，将电压表并联在电路两端时；若电压表没有示数，则电压表之外的电路有断路，若有示数，则与电压表并联的部分有断路，据此分析； （2）根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据电流表选用的测量范围确定分度值读数，利用R求出灯泡正常工作时的电阻； （3）①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，小灯泡L正常发光时通过小灯泡的电流为I，电压表示数为IR0； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍然是串联电路，电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，示数为U1，此时电路中的电流仍为①中电流，灯泡两端电压为额定电压U额，可得电源电压U＝U1+U额，接着调节滑动变阻器的滑片P，要使小灯泡L两端电压达到U0，则由串联电路的电压规律可知，此时电压表示数为U﹣U0，即U1+U额﹣U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，电路连接与②相同，电压表测量R0两端电压，读出电压表示数为U2即为R0两端电压； ④当小灯泡L两端电压为U0时，定值电阻两端电压为③中示数U2，由串联电路电流特点可知，据此写出小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式。 【解答】解：（1）观察到灯泡L不发光，电压表示数为零，有可能是灯泡短路或电路断路造成的，发现AB＝UCD＝0，AB和CD之外的电路断路，UBC≈3V，则说明BC之外的电路为通路，则BC之间发生了断路； （2）闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2V，此时电压表示数小于灯泡额定电压2.5V，要测小灯泡正常工作时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应该向左移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻，故选：A； 若小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，电流表选用小测量范围，分度值0.02A，其示数为0.28A，则灯泡正常工作时的电阻为： RL8.9Ω； （3）①只闭合开关S、S1，电路为串联电路，电流表测电路电流，电压表测量定值电阻R0两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，小灯泡L正常发光时，通过小灯泡的电流为I额，故电压表示数为IR0； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍然是串联电路，电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，示数为U1，此时电路中的电流仍为①中电流，灯泡两端电压为额定电压U额，可得电源电压U＝U1+U额，接着调节滑动变阻器的滑片P，要使小灯泡L两端电压达到U0，则由串联电路的电压规律可知，此时电压表示数为U﹣U0，即U1+U额﹣U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，电路连接与②相同，电压表测量R0两端电压，读出电压表示数为U2即为R0两端电压， ④当小灯泡L两端电压为U0时，定值电阻两端电压为③中示数U2，由串联电路电流特点可知： ， 则小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为： RR0。 故答案为：（1）BC断路；（2）A；8.9；（3）①IR0；②U1+U额﹣U0；③R0。 【点评】本题测小灯泡正常发光时的电阻实验，考查了电路故障、实验操作、电阻的计算及设计实验方案测电阻的能力。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 21．（6分）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t，同时装配有最大输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越。（g取10N/kg） （1）该车在海面漂浮时受到的浮力是多少？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3，该区域海水的密度是多少？（g取10N/kg） （2）该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 【分析】（1）根据物体的浮力条件求出该车在海面漂浮时受到的浮力； 根据阿基米德原理求出该区域海水的密度； （2）根据速度公式求出车行驶的时间，根据W＝Pt求出发动机所做的功；根据W＝Fs求出发动机的牵引力，根据二力平衡条件求出该车在海面上匀速行进时受到的阻力。 【解答】解：（1）根据物体的浮沉条件可知，该车在海面漂浮时受到的浮力：； 由F浮＝ρ液gV排可知，海水的密度：； （2）由可知，车行驶的时间：， 由 可知，发动机所做的功：W＝Pt＝1.2×106W×1800s＝2.16×109J； 由W＝Fs可知，发动机的牵引力：F2×105N， 根据二力平衡条件可知，该车在海面上匀速行进时受到的阻力：f＝F＝2×105N。 答：（1）该车在海面漂浮时受到的浮力是2.55×105N；该区域海水的密度是1.02×103kg/m3； （2）发动机所做的功为2.16×109J；该车在海面上匀速行进时受到的阻力为2×105N。 【点评】本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、速度公式、功的公式以及二力平衡条件的应用，是一道力学综合题，难度适中。 22．（7分）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）R1的阻值。 （2）电火锅在低温挡工作时的电流。 （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 电源电压/V 220 低温挡功率/W 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 【分析】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大。分析开关转换时电路的连接，根据串联和并联电路电阻的规律确定不同挡位电路的结构，由可计算出R1的阻值； （2）低温挡时R1、R2串联，由串联电路电阻的规律及欧姆定律得出电火锅在低温挡工作时的电流； （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，根据吸热公式得出将水烧开时需吸收的热量，不计热量损失，根据W＝Pt得出水烧开需要的时间。 【解答】解：（1）由P可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大；由电路图知，当断开S1，S2接1时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为低温挡；当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，为中温挡；当闭合S1，S2接2时，R1、R2并联，电路总电阻最小，功率最大，为高温挡； 中温挡时只有R1接入电路，R1的阻值：R188Ω； （2）由题意可知，R2＝R1＝88Ω，低温挡时R1、R2串联， 电火锅在低温挡工作时的电流：1.25A； （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，则将水烧开时需吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J， 不计热量损失，则需要的时间：。 答：（1）R1的阻值为88Ω； （2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A； （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。 【点评】本题为电热综合题，考查电功率公式、串联电阻的规律及吸热公式的运用，关键是确定不同挡位电路的连接。 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共18分） 23．（5分）阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别技术（TouchID）已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术（SenseID）的出现，屏下指纹的全面屏手机（如图所示）变得越来越普及，与传统指纹识别技术不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁，超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等物质。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）高于　20000　 Hz的声音属于超声波； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　穿透力强　 的特点； （3）以下超声波的应用中用到的原理与超声波指纹识别的原理不同的是　C　 ； A．倒车雷达 B．渔船声呐系统 C．超声碎石 D．交警利用超声波测量汽车的速度 （4）某手机SenseID系统，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波用时0.000006s，由此可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　1.02　 mm；（超声波的传播速度取340m/s） （5）放大手指局部，表面是凹凸不平的。下面是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.33ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，如图所示，则该处指纹的大致形状是图　B　 。 A． B． C． D． 【分析】（1）超声波的振动频率高于20000Hz； （2）超声波的穿透能力强； （3）超声波可以传递信息和能量； （4）（5）根据速度公式进行分析和计算。 【解答】解：（1）人类可听声的频率范围是20Hz～20000Hz，频率高于20000Hz的声波是超声波。 （2）超声波具有穿透力强的特点，可以穿透玻璃、不锈钢等多种材料，因此SenseID系统可以置于手机内部，利用了超声波穿透力强的特点。 （3）超声波指纹识别的原理是利用超声波传递信息， 而倒车雷达、声呐探测、超声波测速都是利用超声波传递信息，只有超声碎石是利用超声波传递能量，原理和指纹识别不同，因此选C。 （4）超声波从发射到接收是往返路程，单程时间 s＝vt＝340m/s×3×10﹣6s＝1.02×10﹣3m＝1.02mm。 （5）超声波速度一定，由可知，距离与时间成正比，五个点到手机的距离关系为：sB＞sD＞sA＝sC＞sE 按从左到右A、B、C、D、E的顺序，对应的形状与选项B一致。 故答案为：（1）20000； （2）穿透力强； （3）C； （4）1.02； （5）B。 【点评】本题考查的是超声波的特点及应用；会根据速度公式进行计算，属于基础性题目。 24．（7分）阅读短文，解答问题。 中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。 神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时可以供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察、调整。发射飞船使用的火箭，动力来自于液态燃料。 选择航天材料需要考虑多方面的因素，其中包括物体的热胀冷缩。许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1℃时，其体积的变化量与它在0℃时的体积之比，叫做“体胀系数”，符号用α表示。铝的体胀系数α＝7.2×10﹣5/℃，不同物质的体胀系数一般不同。请你解答如下问题： （1）火箭使用的液态燃料，是通过降低温度和　压缩体积　 的方法使燃气液化而形成的，晴天的夜晚，观察到的空间站　不是　 （选填“是”或“不是”）光源； （2）天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐　变大　 ；若把摄像机的镜头遮住一部分，则飞船在摄像机上成的像将　仍然完整　 （选填“不完整”或“仍然完整”）； （3）航天器外壳要求轻巧、耐高温。航天器外壳应选择密度小、熔点　高　 （填“高”或“低”）的材料； （4）设计师为减轻火箭的质量，将一个钢制零件改为铝制零件，使其质量减少260g，则该零件所需铝的质量是　135　 g；某铝制零件0℃时的体积为2dm3，由0℃升温至5℃，体积变化了　0.72　 cm3。（已知：，） 【分析】（1）物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化的两种方式是降低温度和压缩体积；本身能够发光的物体叫光源； （2）核心舱摄像机的镜头是凸透镜，相当于照相机，成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，把摄像机的镜头遮住一部分，剩余镜头仍然是凸透镜，仍遵循凸透镜成实像规律，据此分析； （3）固体熔化时的温度叫熔点。熔点越高的材料越不容易熔化； （4）根据可列出关于铝的质量m铝的方程，进而求出铝的质量；根据ΔV＝αΔtV0求出铝制零件体积变化量。 【解答】解：（1）降温和加压都可以使得气体液化。火箭使用的液态燃料，为了减小体积便于储存，是通过降低温度和压缩体积的方法使燃气液化而形成的； 晴天的夜晚，观察到的空间站是空间站反射了太阳，其本身不发光，故此时的空间站不是光源； （2）核心舱摄像机利用的是物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”，天舟货运飞船靠近核心舱时，物距变小，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变大； 若把摄像机的镜头遮住一部分，由于部分光线也可以通过镜头的其余部分成完整的像，即飞船在摄像机上成的像将仍然完整，但亮度变暗。 （3）航天器外壳应选择熔点高的材料，高温下才不容易熔化，即可以耐高温； （4）设该零件所需铝的质量为m铝，需要钢的质量为m铝+260g，体积相同，根据可得：； 解得m铝＝135g； 铝的体胀系数α＝7.2×10﹣5/℃，则某铝制零件0℃时的体积为V0＝2dm3，由0℃升温至5℃，体积变化量为： ΔV＝αΔtV0＝7.2×10﹣5/℃×（5℃﹣0℃）×2dm3＝7.2×10﹣4dm3＝0.72cm3。 故答案为：（1）压缩体积；不是； （2）变大；仍然完整； （3）高； （4）135；0.72。 【点评】本题考查了液化的方式、光源、熔点、凸透镜成像规律和密度等知识的应用，综合性强，难度不大。 25．（6分）为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示（PQ处电路未画出）。已知电源U1＝18V，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合，无火情时绿灯亮；当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水。 （1）根据电路设计要求，应将图丙的电路①接入图甲中的 　Q　 （P/Q）处，电路②接在图甲中另一处；当该报警装置启动后，电磁铁有磁性，该电磁铁的上端为磁体的 　北　 极，当温度升高，电磁铁磁性 　增强　 （增强/减弱/不变）。 （2）若温度达到或超过70℃电铃报警，则滑动变阻器最大阻值不能小于多少？（需计算过程） （3）按以下步骤对（2）中电路进行调试： ①将Rt换成电阻箱，调节电阻箱阻值为 　400　 Ω，闭合开关S1，调节滑动变阻器，直到电铃报警。 ②断开开关S1，将电阻箱换成Rt，完成调试。 （4）现需要使装置的温度达到或超过60℃电铃报警，若热敏电阻Rt不变，滑动变阻器标有“500Ω，0.3A”字样，则选用电源的电压范围是 　7.8～12.8　 V。 【分析】（1）由题意可知，当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水，据此分析即可； 由安培定则可判断电磁铁的磁极； 由图丙可知，热敏电阻Rt的阻值随温度t的升高而减小，所以工作时当温度升高，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知控制电路的电流变化情况，从而知电磁铁磁性变化情况； （2）若温度达到或超过70℃电铃报警，电路中的最小电流为报警电，由丙图可知，此时热敏电阻的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得滑动变阻器最大阻值； （3）用电阻箱替换热敏电阻，使温度达到或超过70℃电铃报警，调节电阻箱阻值使电阻箱的阻值等于70℃时热敏电阻的阻值； （4）若要求热敏电阻温度达到或超过60℃电铃报警，则报警电流仍为10mA不变，由丙图可知热敏电阻的阻值，根据欧姆定律计算电源电压。 【解答】解：（1）由题意可知，当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水，说明下面的虚框Q应接入图乙中的①，上面的虚框P应接入图乙中的②；根据安培定则可知该电磁铁的上端为磁体北极； 由图丙可知，热敏电阻Rt的阻值随温度t的升高而减小，所以工作时当温度升高，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强； （2）若温度达到或超过70℃电铃报警，电路中的最小电流为I＝10mA＝0.01A，由丙图可知，此时热敏电阻Rt的阻值为400Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得则动变阻器最大阻值为RR线圈﹣Rt200Ω﹣400Ω＝1200Ω； （3）根据等效代替法可知将Rt换成电阻箱，调节电阻箱阻值为 400Ω，闭合开关S1，调节滑动变阻器，直到电铃报警； （4）若要求热敏电阻温度达到或超过60℃电铃报警，则报警电流仍为10mA不变，由丙图可知，热敏电阻的阻值为580Ω， 所以电源电压最大为U＝I（Rt+R线圈+R）＝0.01A×（580Ω+200Ω+500Ω）＝12.8V， 电源电压最小为U′＝I（Rt+R线圈）＝0.01A×（580Ω+200Ω）＝7.8V，选用电源的电压范围是7.8～12.8V。 故答案为：（1）Q；北；增强；（2）滑动变阻器最大阻值不能小于1200Ω；（3）400；（4）7.8～12.8。 【点评】本题以电动车为情景考查了电磁继电器、欧姆定律计算公式的应用，结合电路图理解题意是解题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $