2024年初三中考第一次模拟考试试题：物理（山西卷）（全解全析）

这是一份2024年初三中考第一次模拟考试试题：物理（山西卷）（全解全析），共13页。

（考试时间：70分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分，每题只有一个正确选项）
1、下列数据最接近实际情况的是（ ）
A．一只圆珠笔的质量约为500g
B．教室中课桌的高度约为75cm
C．中学生百米赛跑的成绩约为5s
D．河北省12月份的平均气温约为25℃
【答案】B
【解析】A、一只圆珠笔的质量约为50g，故A不符合实际；
B、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度接近中学生身高的一半，在75cm左右，故B符合实际；
C、男子百米世界纪录略小于10s，中学生百米成绩不可能小于10s，一般在15s左右，故C不符合实际；
D、河北省12月份的平均气温约为0℃，故D不符合实际。
故选：B。
2、白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述。下列对琵琶弹奏中涉及的声学知识描述正确的是（ ）
A．琵琶声的音调越高，在空气中的传播速度越快
B．用力拨动琵琶弦，可以增大琵琶声的响度
C．琵琶声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递能量
D．琵琶弹奏时优美动听的琵琶声一定不会成为噪声
【答案】B
【解析】声音的传播速度与传播介质和温度有关，与声音的音调无关，故A错误；用力拨动琵琶弦，声音的振幅变大，响度变大，故B正确；琵琶声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息，故C错误；凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都有可能成为噪声，优美动听的琵琶声也有可能成为噪声，故D错误。
故选：B。
3、自然界总是给我们各种各样的奇观，古人根据这些自然现象留下了许多唯美的诗句，下列诗句与其对应的物态变化正确的是（ ）
A．“渊冰厚三尺，素雪覆千里。”“冰”的形成是凝华现象
B．“雾里山疑失，雷鸣雨未休。”“雾”的形成是汽化现象
C．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
【答案】C
【解析】A、“冰”是由水凝固形成的，故A错误；
BC、“雾”、“露”都是由水蒸气液化形成的，故B错误，C正确；
D、“霜”是空气中的水蒸气凝华形成的，故D错误。
故选：C。
4、“万里长江，美在荆江”。长江实施禁捕以来，生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州，看见江岸边高楼林立，荆州长江大桥倒映在平静的江面，水下的鱼儿跃出水面，下列说法正确的是（ ）
A．看不见高楼后面的景色，说明光不能在固体中传播
B．长江大桥的倒影是由于光的反射产生的
C．水面下鱼儿的像在鱼儿的下方
D．看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射
【答案】B
【解析】A、看不见高楼后面的景色，说明光沿直线传播，光能够在透明的固体中沿直线传播，故A错误；
B、长江大桥的倒影相当于平面镜成像，是由于光的反射产生的，故B正确；
C、根据光的折射，水中的鱼的像比实际位置高，在鱼儿的上方，故C错误；
D、看见空气中的鱼儿是光的反射，故D错误。
故选：B
5、下列关于家庭电路及安全用电的说法，正确的是（ ）
A．家庭电路中的空气开关跳闸一定是发生了短路
B．发现有人触电时，应该迅速用手将其拉开
C．可以用湿抹布擦拭正在使用的电视机
D．控制用电器的开关应该串联在火线与用电器之间
【答案】D
【解析】A、家庭电路若是短路、或用电器的总功率过大都会使空气开关跳闸，故A错误；
B、人是导体，发现触电时，要用绝缘木棒把电线挑开，不能直接用手拉开，故B错误；
C、湿抹布是导体，擦拭正在使用的电视机时容易触电，故C错误；
D、控制用电器的开关应控制火线，即串联在火线和用电器之间，故D正确。
故选：D。
6、小亮冬天梳头发时头发总被吸引，经过查资料知道这是摩擦起电原理，下列选项正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
【答案】D
【解析】A、用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质，不能说明塑料是导体，且塑料是绝缘体，故A错误；
B、用塑料梳子梳头发时，塑料梳子与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使头发带上同种电荷，不是创造了电荷，故B错误；
C、与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺与头发相互摩擦，发生了电荷的转移，从而使塑料尺和头发分别带上异种电荷，由于不清楚塑料尺和头发带电的种类，因此无法判断谁失去电子，谁得到电子，故C错误；
D、干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为衣服在摩擦起电后能吸引轻小物体
故选：D。
7、如图所示，是中国女子冰壶队比赛的情景。下列说法中正确的是（ ）
A．运动员将冰壶推出后，冰壶能在冰面上继续滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
B．运动员不停地刷冰面，是为增大冰壶与冰面的摩擦力
C．运动员推冰壶时，手对冰壶的推力和冰壶的重力是一对平衡力
D．静止在水平冰面上的冰壶，受到冰面的支持力和冰壶的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】A、运动员将冰壶推出后，冰壶能在冰面上继续滑行，这是因为冰壶具有惯性，故A错误；
B、运动员不停地刷冰面，冰由于温度升高而熔化，由于水的出现使冰壶与冰面分开，从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦，冰壶会滑的更远，故B错误；
C、运动员推冰壶时，手对冰壶的推力和冰壶的重力不是作用在一条直线上，方向也不相反，不是一对平衡力，故C错误；
D、静止在水平冰面上的冰壶，处于平衡状态，则冰壶在竖直方向上受到冰面的支持力和冰壶的重力是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
8、在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是（ ）
A．通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转
B．通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转
C．通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转
D．通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转
【答案】D
【解析】闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应向右旋转，即小磁针逆时针旋转，故D正确。
故选：D。
9、2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如这甲所示：在中国科技馆的同学们做了同样的实验，用吸管把完全相同的乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面，如图乙所示。请根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A．图中中的乒乓球具有惯性，图乙中的乒乓球不具有惯性
B．图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C．图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力等于它受到的重力
D．图乙中的乒乓球在水面漂浮时，往水中加盐，乒乓球会下沉
【答案】B
【解析】A.惯性的大小与质量有关，在空间站乒乓球质量不变，因此惯性不变，故 A错误；
B.在中国空间站微重力环境中，图甲中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球所受压力及压力差都为零，故 B 正确；
C.乒乓球上浮过程中，露出水面之前受到的浮力大于重力；露出水面的过程中，重力不变，由于排开液体的体积减小，根据阿基米德原理知浮力减小，当乒乓球漂浮时浮力等于重力，故 C 错误；
D.乒乓球在漂浮时，自身受到的重力大小等于收到浮力大小，由 F 浮
=ρ液 gV 排。往水中加盐，ρ液增大，浮力增大，G故 D 错误。
故选：B。
10、如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为2Ω
B．电流表的示数变化范围是0.15～0.5A
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是5～25Ω
D．电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B
【解析】由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、灯泡的阻值：，故A错误；
BC、由P＝UI得灯泡的额定电流，串联电路各处电流相等，电流表量程选择“0～0.6A”；由串联分压原理可知当电压表示数最大为2.5V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，滑动变阻器连入电路中的最小阻值，所以滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～25Ω，故C错误；
当滑动变阻器全部连入电路时，电路中电流最小，最小电流，电流表的示数变化范围是0.15～0.5A，故B正确；
D、电路消耗的最大总功率为P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误。
故选：B。
二、实验探究(本大题共 5 个小题，11小题 4 分，12 小题 7 分，13 小题 6 分，14 小题 3分，15小题 4 分， 共 24 分)
11、在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为_______cm。
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像，_______（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。
（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是____。（写出一种即可）
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，________（选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
【答案】（1）15.0；（1）照相机；（3）光屏上还没有出现清晰的像就测像距；（4）不能
【解析】（1）根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，由于刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜的焦距：f＝15.0cm；
（2）由图乙可知，此时物距：u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm＞30.0cm，即u＞2f，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，活中的照相机就是利用这一规律制成的；
（3）同一凸透镜，在物距一定时，像距一定，小组实验的像距不同，原因可能是光屏上还没有出现清晰的像就测像距；
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜的位置，根据光路可逆可知，当第二次的物距等于第一次的像距时，第二次的像距等于第一次的物距，光屏上一定能再次呈现清晰的像，但像与第一次相比是缩小的像，因此只移动凸透镜不能在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
故答案为：（1）15.0；（1）照相机；（3）光屏上还没有出现清晰的像就测像距；（4）不能。
12、做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额＝2.5V，灯丝电阻阻值不变）。
（1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了______两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为________W。
（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝25Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和___，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1＝_____A；
②闭合开关S和___，断开开关___，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝_______。（用物理量符号表示）
【答案】（1）下面；（2）0.75；（3）①S2；0.1；②S1；S2；③U额（I2﹣I1）
【解析】（1）连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，说明电路的电流较小，电路的电阻较大，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下面的两个接线柱；
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）实验步骤：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝0.1A；
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③在步骤①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律可得，定值电阻的电压为：
U＝I1R＝0.1A×25Ω＝2.5V，
根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在步骤②中，电流表测R与灯并联的总电流，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：IL＝I2﹣I1，
小灯泡额定功率表达式为：P额＝U额IL＝U额（I2﹣I1）。
故答案为：（1）下面；（2）0.75；（3）①S2；0.1；②S1；S2；③U额（I2﹣I1）。
13、某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端___处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向______旋动平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。
（2）将玉石放在天平的左盘中，向右盘中加减砝码并调节游码直到横梁恢复在水平位置平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量是_______g。
（3）向量筒中加入50mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置如图乙所示，则玉石的密度是______kg/m3。
（4）同组的同学认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水（水的密度用ρ水表示）等器材也能测出玉石的密度。请将实验步骤补充完整：
①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中，如图丙所示；
②将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，如图丁所示；
③让玉石缓慢沉入到水底，松开细线，_______________直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；
④玉石密度的表达式为ρ＝_________（用V1、V2、ρ水表示）。
【答案】（1）零刻度线；右（ 2）32.2；（ 3）2.3×103；（4）③用量筒继续向烧杯中加水；④【解析】（1）使用天平之前，首先把天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，由题意可知，发现指针偏向分度盘的左侧，所以平衡螺母向右调节，使天平平衡；
（2）由图甲可知，天平的分度值为0.2g，则玉石的质量：m＝20g+10g+2.2g＝32.2g；
（3）玉石的体积等于量筒中水增加的体积：V＝64mL﹣50mL＝14mL＝14cm3，
玉石的密度：ρ＝＝＝2.3g/cm3＝2.3×103kg/m3；
（4）②将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重力等于玉石排开水的重力，
由阿基米德原理可知，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中时，玉石受到的浮力：
F浮＝G排水＝m排水g＝ρ水V1g，
因为F浮＝ρ液gV排，
所以有ρ液gV排＝ρ水V1g，
即V排＝V1，
因为此时玉石浸没在水中，所以玉石的体积：V＝V排＝V1，
③让玉石缓慢沉入到水底，松开细线，用量筒继续向烧杯中加水直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2，此时天平两侧的重力大小相等，右侧增加的水的重力等于玉石的重力，
则玉石的重力：G＝G水＝m水g＝ρ水gV水＝ρ水g（V1+V2），
玉石的质量：m＝＝＝ρ水（V1+V2），
玉石的密度：ρ＝＝。
故答案为：（1）零刻度线；右（ 2）32.2；（ 3）2.3×103；（4）③用量筒继续向烧杯中加水；④。
14、兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关， 于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由 “十次车祸九次快” 可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；
由“安全驾驶莫超载” 可猜想：汽车的动能可能跟质量有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下， 碰到水平面上的物块， 将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越_________。
【分析论证】分析甲、 丙两图的实验现象，可以初步得到结论是______________________________。
【实践应用】用甲、 乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车_______（选填“超载” 或 “超速"）)行驶时危险性大的原因。
【答案】（1）大（2）质量相同时，速度越大，物体的动能越大（3）超载
【解析】被撞击得越远，说明物块需要克服摩擦力越多，也就是动能越大。甲丙两图，小球的质量都为m，甲图小球初始位置较高，物块被撞击得远；丙图小球初始位置较低，物块被撞击得近，所以得到结论质量相同时，速度越大，物体的动能越大。甲乙两图小球的初始位置一样高，甲小球质量为m，物块被撞击得远，乙图质量为0.5m，物块被撞击得近，所以得出结论，动能的大小与质量有关，所以应该答超载。
15、随着城市化进程的加快，高层建筑越来越多，电梯的使用频率也越来越高。小媛想测量电梯从一层运行到二十层的平均速度的大小，请你设计实验帮她完成。
（1）实验器材：____________________。
（2）实验步骤：_____________________________________________________。
（3）表达式： ___________________。（开放性试题，答案合理即可）
【答案】（1）实验器材：停表、刻度尺 ⁠。
（2）实验步骤：①用刻度尺测出一层楼高度为h；②乘坐电梯保证其他楼层不停的情况下，用停表从电梯开始运行时计时，到电梯停在二十层时停止计时，记录此段路程所用时间为t；③计算电梯从一层运行到二十层的平均速度。
（3）表达式：v=19h/t。（开放性试题，答案合理即可）
【解析】测速度的实验，只要测出路程和时间即可，最后写出表达式。示例见答案。
三、综合应用(本大题共 8 个小题，16、17、18 小题各 2 分，19 小题 5 分，20 小题 4 分，21 小题 2 分，22小题 4 分，23 小题 5 分，共 26 分)
16、如图所示，某同学手握矿泉水瓶不动，矿泉水瓶受到的摩擦力方向__________。
他将矿泉水喝去一部分，继续握在手里，则瓶子受到的摩擦力将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】竖直向上；变小。
【解析】（1）瓶子静止不动，处于平衡状态，在竖直方向上，瓶子受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力，所以大小相等、方向相反，故摩擦力的方向竖直向上，其大小等于瓶的重力；若将矿泉水喝去一部分，瓶子仍然静止，重力和摩擦力还是一对平衡力，因瓶子的重力减小，所以瓶子受到的摩擦力将变小。
故答案为：竖直向上；变小。
“钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的________冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中_________带走的能量最多。
【答案】压缩；废气
【解析】钻木取火是对物体做功，内能增大，将机械能转化为内能，内燃机在压缩冲程冲程是将机械能转化为内能；
在各种热量损失中，废气的温度很高，带走的热量最多。
古答案为：压缩；废气。
18、2022年5月10日，“天舟”四号货运飞船成功发射，并与“天和”核心舱完成精准对接，“太空快递”完美送达。期间地面工作人员与“天舟”四号依靠________来传递信息；货运飞船与核心舱对接前要朝同一方向等速度飞行，此时以“天舟”四号为参照物，“天和”核心舱是_________的。
【答案】电磁波；静止
【解析】（1）电磁波能在真空中传播，地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程；
货运飞船与核心舱对接前要朝同一方向等速度飞行，它们之间没有位置的改变，所以以“天舟”四号为参照物，“天和”核心舱是静止的。
故答案为：电磁波；静止。
19、
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈，它的输出功率P与风速v的关系如图丙所示。
（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：
① ___________；②__________。
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会_______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）由图丙可知，当风速在3～12 m/s之间时，风速越大，该风力发电机组的输出功率越________。当风速为13 m/s时，发电机转子1 min转400圈，若发电机输出电能为1 kW·h，叶片需要转动_______圈。
【答案】（1）机械能；电能（2）照相机；（3）光屏上还没有出现清晰的像就测像距；（4）不能
【解析】（1）风力发电是由机械能转化为电能的过程
（2）叶片的一面较平，另一面较弯曲。当风吹过时，平的一面流速小，压强大；弯曲的一面流速大，压强小，会形成向下的压强差、压力差，所以叶片A会顺时针转动。
（3）由图丙可知，当风速为13 m/s时，发电机组的输出功率为300 kW，工作时间t＝W/P＝1 kW·h/300 kW＝1/300 h＝0.2 min，发电机转子转过80圈，依据“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈”可知，叶片转动4圈。
20、小晋在实验室进行实验，他把多个小灯泡串联在电路中，发现串联的小灯泡越多，小灯泡的整体亮度越暗，请你帮助他分析其中的原因。
【答案】见解析
【解析】串联的小灯泡越多，电路的总电阻越大，当电源电压一定时，由I＝U/R可知，电路中的电流越小；由P＝UI可知，灯泡的总功率越小，所以串联的小灯泡越多，小灯泡的整体亮度越暗。
21、图甲所示是我国的敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站。12 000多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔，每面镜子都能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。图乙是某个时刻太阳光经某定日镜反射后，照射到吸热器的光路图，请画出该定日镜的位置。
【答案】
【解析】作入射光线和反射光线夹角的角平分线，即为法线，过入射点作法线的垂线即为定日镜的位置。
22、如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上是四脚着地状态。启动后，利用遥控器可对它进行控制，无人机的参数如下表。（g取10 N/kg）
（1）无人机启动前，对水平地面的压强是多少？
（2）无人机从30层楼顶的高度降落到地面，重力做功约是多少？
【答案】（1）3×104 Pa（2）3 240 J
【解析】无人机对水平地面的压力
F＝G＝mg＝3.6 kg×10 N/kg＝36 N
无人机对水平地面的压强p＝F/S＝36 N/4×3×10−4 m2＝3×104 Pa
无人机从30层楼顶的高度降落到地面，下降高度约
h＝30×3 m＝90 m
无人机重力做功W＝Gh＝36 N×90 m＝3 240 J
23、如图所示，电热毛巾架是用电加热的方式来烘干毛巾的，它是通过智能系统实现加热、保温挡的自动切换。该电热毛巾架的额定电压是220 V，其内部有两个加热电阻，R1的阻值为110 Ω，R2的阻值为440 Ω，图乙是该毛巾架正常工作30 min内电流的变化情况。请你完成下列问题：
（1）该电热毛巾架处于保温挡时，电路中的总功率是多少？
（2）请你在图丙虚线框中补出该电热毛巾架的内部电路图，并通过计算说明原因。
R加＝U/I加＝220 V/2 A＝110 Ω＝R1，说明S切换到加热挡时，仅R1连入电路。
【答案】（1）88 W（2）见解析
【解析】（1）由图乙可知，电热毛巾架处于保温挡时，电路中的电流I保＝0.4 A
电路中的总功率P保＝UI保＝220 V×0.4 A＝88 W
（2）当开关S总闭合，S切换到保温挡时，由I＝U/R可得，R保＝U/I保＝220 V/0.4 A＝550 Ω＝R1＋R2，说明此时两个加热电阻串联接入电路
当开关S总闭合，S切换到加热挡时，由图乙可知，电路电流I加＝2 A
R加＝U/I加＝220 V/2 A＝110 Ω＝R1，说明S切换到加热挡时，仅R1连入电路