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2024年辽宁省沈阳市中考物理模拟试题（原卷版+解析版）
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1. 皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（ ）
A. 有趣的倒影B. 空中的彩虹
C. 古代的日晷D. D. “弯折”的筷子
【答案】C
【解析】
【详解】皮影戏原理时光沿直线传播。
A．有趣的倒影是平面镜成像，利用光的反射，故A不符合题意；
B．空中的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不符合题意；
C．古代的日晷利用光沿直线传播，故C符合题意；
D．“弯折”的筷子是光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
2. 有关下列物态变化说法正确的是（ ）
A. 春天，冰雪消融，是凝固现象
B. 夏天，在地面上洒水能有效降温，是因为水蒸发吸热
C. 秋天，小草上露珠的形成，是汽化现象
D. 冬天，北方的屋檐上有时会有冰柱形成，是升华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰雪消融，是固态变为液态，属于熔化现象，故A错误；
B．夏天，在地面上洒水，水在汽化过程中吸收热量能有效降温，故B正确；
C．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误；
D．冰柱是液态水凝固形成的固态的冰，故D错误。
故选B。
3. 下列事例中，主要利用了声传递能量的是（ ）
A. 用听诊器给病人诊病B. 用超声波给工件探伤
C. 用次声波预报海啸D. 用超声波清洗眼镜
【答案】D
【解析】
【详解】A．用听诊器给病人诊病可以知道病人的病情，属于声传递信息，故A不符合题意；
B．用超声波给工件探伤可以了解工件的质量问题，属于声波传递信息，故B不符合题意；
C．用次声波预报海啸可以提前预知灾害的来临，做好应对准备，属于声波传递信息，故C不符合题意；
D．用超声波清洗眼镜是利用超声波引起污渍的共振，使其脱离眼镜，属于声波传递能量，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，小明沿滑梯的滑道从顶端匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小明的重力势能减小，机械能减小
B. 小明的重力势能减小，动能增大
C. 小明的重力势能不变，机械能减小
D. 小明的动能不变，机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中质量不变，高度减小，则重力势能变小；速度不变，则动能不变，故机械能减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 小灯泡亮度变暗B. 电压表示数变大
C. 电流表示数不变D. 电路总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；
CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。
故选D。
6. 闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（ ）
A. 通电螺线管的左端为N极B. 电源的左端为正极
C. 电流表的左端为“+”接线柱D. R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极、左端为负极，所以电流表的左端为“+”接线柱；故AB不符合题意，C符合题意；
D．R的滑片置于最右端时，为最大阻值，是可以的，故D错误，不符合题意。
故选C。
7. 关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 气体膨胀对外做功，温度降低，自身内能会减小
D. 热传递过程中，热量可以从高温物体传递给低温物体
【答案】CD
【解析】
【详解】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；
B．物体吸收热量过程中温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故B错误；
C．气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体内能减小，温度降低，故C正确；
D．在发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量总是从高温物体转移到低温物体，故D正确。
故选CD。
8. 如图所示，甲、乙两个完全相同的杯子，分别倒入相同体积的水和浓盐水。将同一个鸡蛋，静止时鸡蛋在甲杯中下沉、在乙杯中悬浮。则下列说法正确的是（ ）
A. 鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度
B. 乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力
C. 甲杯底部受到的液体压强小于乙杯底部受到的液体压强
D. 甲杯中鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．因为鸡蛋在甲杯中下沉，所以鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度，即
故A正确；
B．因为鸡蛋在乙杯中悬浮，所以乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力，故B正确；
C．因为鸡蛋在乙杯中悬浮，则鸡蛋的密度等于乙杯中液体的密度，即
所以甲乙液体的密度关系
又因为甲、乙两个完全相同的杯子，倒入相同体积的水和浓盐水，且鸡蛋均浸没在液体中，则两杯子中液体的深度相同，根据可知，甲杯底部受到的液体压强小于乙杯底部受到的液体压强，故C正确；
D．鸡蛋在两个烧杯中都处于浸没状态，排开液体体积相等，由可知，结合，得
故D错误。
故选ABC。
9. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为8V
B. R1最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V
故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率
P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为
故D正确。
故选ACD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 用如图所示的装置“探究冰的熔化特点”，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，冰_______（填“吸收”或“放出”）热量，温度升高；一段时间后，在冰熔化过程中，温度计的示数_______（填“增大”、“不变”或“减小”），由此可知，冰属于晶体。
【答案】 ①. 吸收 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，烧杯内水的温度高于冰的温度，冰吸收热量。
[2]冰属于晶体，在熔化过程中吸收热量，但温度不变，所以在冰熔化过程中，温度计的示数不变。
11. 一只小鸟在平静的水面上飞翔，若它距水面6m，它的像距水面的距离是___________m，当它向水面俯冲的过程中，像的大小___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. 6 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]平面镜成像中，像距等于物距，若它距水面6m，它像距水面的距离是6m。
[2]当它向水面俯冲的过程中，物体大小不变，像的大小不变。
12. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示，头枕是为了减小汽车在___________（选填“追尾前车”或“被后车追尾”）时由于惯性造成的伤害，轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________（选填“大于”“等于”或“小于”）静止时对地面的压力。
【答案】 ①. 被后车追尾 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”，当轿车被后面的车撞击时，轿车速度加快，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车，轿车对路面的压力大小等于轿车的重力，当轿车在路面上高速行驶时，车顶的空气流速大于车底的空气流速，车上方的压强小于下方的压强，会产生向上的压强差、压力差，从而产生一定大小的向上的升力，使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力，故轿车对路面的压力与静止使相比变小，即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
13. 如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 ______Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 ______Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】 ①. 60 ②. 40
【解析】
【详解】[1]对照乙图知，电压为24V时，灯泡的额定电流为I额＝0.4A，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]分析电路可知，灯泡与滑动变阻器串联。当滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压等于灯泡的额定电压，即电源电压为
U＝U额＝24V
由乙图知，当灯泡的电压为12V，灯泡电流为0.3A，灯泡电功率恰好为
P＝ULIL＝12V×0.3A＝3.6W
则此时滑动变阻器的电压为
U'＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V
则滑动变阻器连入电路的阻值为
14. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则______灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时，电路中电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
15. 如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是___________；乙图中的原因是___________。
【答案】 ①. 用电器总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1][2]家庭电路中电流过大总共有两个原因：短路和总功率过大；用电器总功率等于各个用电器功率之和，甲图中并联的用电器太多，总功率太大，根据公式P=UI，电流会非常大；乙图中金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
三、作图题
16. 如图所示，管道内A处有一只正在发光的小灯泡，小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像，请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，像与物之间的连线与平面镜垂直，从而作出灯泡A的对称点，即灯泡A的像点A′，连接A′B与镜面的交点为入射点O，OB为反射光线，再连接AO为入射光线，如图所示：
17. 图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，如图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 小明选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验应在 ______（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显；
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏高度______，这样做的目的是使像呈现在 ______；
（3）小明将蜡烛放在10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（4）保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像______（填“左”或“右”）移动，与（3）所成的像对比，此时像的大小将 ______（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，当小明的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到了烛焰 ______（填“正立”或“倒立”）、放大的像。生活中的 ______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的。
【答案】 ①. 较暗 ②. 同一高度上 ③. 光屏的中央位置 ④. 缩小 ⑤. 右 ⑥. 变大 ⑦. 正立 ⑧. 放大镜
【解析】
【详解】（1）[1]实验在较暗的环境中进行，可以增大像与背景的明暗对比，使看到的像更清楚，现象更明显。
（2）[2][3]实验前要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调整到大致同一高度，这样做的目的是使像呈现在光屏的中央，便于观察和记录成像情况。
（3）[4]如图，物距为40cm，像距为24cm，物距大于像距，此时光屏成倒立、缩小的实像。
（4）[5][6]保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到25cm刻度线处，此时物距为25cm，物距减小，像距增大，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动，光屏上成倒立放大的实像；与（3）成的像相比较，像将变大。
（5）[7][8]由（3）可知
解得，保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到40cm刻度线处，物体在一倍焦距之内，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，透过凸透镜可观察到烛焰正立、放大的虚像，生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
19. 如图所示，在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，小明在两个相同的玻璃杯中，用相同规格的电热器分别对它们进行加热。
（1）实验中应保证水和食用油的初温与 _______（填“质量”或“体积”）都相同；
（2）实验中选用相同规格的电热器对水和食用油加热相同的时间，可认为水吸收的热量 _______（填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；
（3）在对水和食用油加热的过程中，可以观察到当它们升高相同温度时，水需要的加热时间更长，所以_____（填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；
（4）由实验可知，不同物质吸热的能力一般不同，为了描述物质的吸热能力，物理学中引入了________这个物理量。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小，为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）[2]用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的。
（3）[3]在对水和食用油加热的过程中，可以发现水和食用油升高相同的温度，水加热的时间长，因此水吸收的热量大于食用油吸收的热量，即吸收的热量不同，所以水的吸热能力更强。
（4）[4]为了表示不同物质吸、放热性能，物理学中引入了比热容这个物理量，比热容越大，物质的吸热能力越强。
20. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块，测量滑动摩擦力，这样操作是_________（选填“正确”或“错误”）的；
（2）小明提出如下猜想：A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以的速度匀速拉动木块，进行了正确的实验操作，实验探究过程如图所示。比较图___________两次实验，可验证猜想；比较图________两次实验，可验证猜想B；
（3）如图戊所示，小明以的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知，木块重4N，砝码共重2N，弹簧测力计的示数为2.4N，此时，毛巾对木块的摩擦力为_________N。
【答案】 ①. 错误 ②. 丙、丁 ③. 乙、丙 ④. 2.4
【解析】
【详解】（1）[1]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。因甲图中，弹簧测力计沿斜上方拉动木块，木块对木板的压力减小，故它的示数不等于木块所受的滑动摩擦力，操作是错误的。
（2）[2]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应该控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，由图丙、丁可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以验证猜想A。
[3]验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，由图乙、丙可知，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，可以验证猜想B。
（3）[4]由题意可知，木块做匀速直线运动，所以木块受力平衡，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以毛巾对木块的摩擦力为2.4N。
21. 物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。
（1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；_______
（2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为________V，小灯泡的额定功率为_________W；
（3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为_________V，此时小灯泡的电阻为_________Ω；
（4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表_________（选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率_________。
【答案】 ①. ②. 4.5 ③. 0.5 ④. 1.8 ⑤. 10 ⑥. V1 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：
（2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得
小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得
变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为
由得，此时经过变阻器电流为
根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.2A，由可得，灯泡得额定功率为
（3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为
（4）[6]由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。
[7] 由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为
由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即
由得，灯泡额定功率为
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力很多。若小明用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，斜面长3m，斜面高1.2m
（1）箱子受到的重力多大？
（2）斜面的机械效率是多少？
（3）使用斜面推此箱子时有哪些方法可以提高装置的机械效率？（写出一种即可）
【答案】（1）200N；（2）80%；（3）减小斜面的粗糙程度
【解析】
【详解】解：（1）箱子受到的重力
（2）推力所做的总功
推力做的有用功
斜面的机械效率
（3）使用斜面时，在有用功相同时，可以减小额外功，额外功主要为克服摩擦力做功，减小摩擦力即可减小额外功，故可以减小斜面的粗糙程度。
答：（1）箱子受到的重力为200N；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）减小斜面的粗糙程度。
23. 如图甲所示是小明家购置的一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中 _____（填“1”、“2”或“3”）位置；
（2）已知电暖器中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值多大？____
（3）若电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是多少焦？____
【答案】 ①. 1 ②. 48.4Ω ③. 6×105J
【解析】
【详解】解：（1）[1]由图乙可知，当开关处于1时，根据串联电路的电阻特点可知此时电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，为低温挡；当开关处于3时，两个发热电阻并联，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡。
（2）[2]当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡；根据题意可知，电暖器中温挡功率P中=1000W，由，R的阻值
（3）[3]电暖器高温挡时，电路中的总电阻
高温挡的额定功率
根据得，电暖器使用高温挡正常工作5min消耗的电能是
W=P高t=2000W×5×60s=6×105J
答：（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中1位置；
（2）电阻R的阻值为48.4Ω；
（3）电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是6×105J。
24. 杠杆是生活中最常用的一类“简单”机械，从钳子、瓶起子、羊角锤，再到钓鱼竿、筷子、镊子，在跨学科实践活动中，小明和实践小组的同学们开展了“探索人体中的杠杆”项目化学习活动。下面是该小组同学们交流的实践过程
【项目分解】
（1）通过同学们在活动或劳动中的体验等构建人体中某些杠杆的模型；
（2）了解人体中的杠杆，尝试运用物理知识解释人体杠杆的应用。
【项目实施】
（1）构建人体中的某些杠杆模型
用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示，从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点在哪里？________。（用图甲上标出的名称回答）
在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？_______。桡骨杠杆是什么类型的杠杆？_______（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
（2）运用物理知识解释人体其他杠杆的应用
骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，如图乙所示，它简单易学，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是 _____。（填正确选项前的字母）
A.脚后跟是支点，是省力杠杆
B.脚后跟是支点，是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
【项目拓展】
同学们在体育课上做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，人体的重力G为阻力，如图丙所示。请画出此时人体杠杆模型的阻力臂L。____
【答案】 ①. 肘关节 ②. 阻力 ③. 费力 ④. C ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点在肘关节。在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是阻力，肱二头肌收缩产生的力是动力。桡骨杠杆的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
（2）[4]踮脚运动的基本模型是杠杆，支点是脚掌与地面接触的地方，动力腓肠肌收缩产生的力，阻力是人的重力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，如图所示：
[5]同学们在体育课上做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，人体的重力G为阻力，从支点O到重力G的垂线段是阻力臂L，如图所示：
。
1. 皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（ ）
A. 有趣的倒影B. 空中的彩虹
C. 古代的日晷D. D. “弯折”的筷子
【答案】C
【解析】
【详解】皮影戏原理时光沿直线传播。
A．有趣的倒影是平面镜成像，利用光的反射，故A不符合题意；
B．空中的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不符合题意；
C．古代的日晷利用光沿直线传播，故C符合题意；
D．“弯折”的筷子是光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
2. 有关下列物态变化说法正确的是（ ）
A. 春天，冰雪消融，是凝固现象
B. 夏天，在地面上洒水能有效降温，是因为水蒸发吸热
C. 秋天，小草上露珠的形成，是汽化现象
D. 冬天，北方的屋檐上有时会有冰柱形成，是升华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．冰雪消融，是固态变为液态，属于熔化现象，故A错误；
B．夏天，在地面上洒水，水在汽化过程中吸收热量能有效降温，故B正确；
C．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误；
D．冰柱是液态水凝固形成的固态的冰，故D错误。
故选B。
3. 下列事例中，主要利用了声传递能量的是（ ）
A. 用听诊器给病人诊病B. 用超声波给工件探伤
C. 用次声波预报海啸D. 用超声波清洗眼镜
【答案】D
【解析】
【详解】A．用听诊器给病人诊病可以知道病人的病情，属于声传递信息，故A不符合题意；
B．用超声波给工件探伤可以了解工件的质量问题，属于声波传递信息，故B不符合题意；
C．用次声波预报海啸可以提前预知灾害的来临，做好应对准备，属于声波传递信息，故C不符合题意；
D．用超声波清洗眼镜是利用超声波引起污渍的共振，使其脱离眼镜，属于声波传递能量，故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，小明沿滑梯的滑道从顶端匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小明的重力势能减小，机械能减小
B. 小明的重力势能减小，动能增大
C. 小明的重力势能不变，机械能减小
D. 小明的动能不变，机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中质量不变，高度减小，则重力势能变小；速度不变，则动能不变，故机械能减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 小灯泡亮度变暗B. 电压表示数变大
C. 电流表示数不变D. 电路总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；
CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。
故选D。
6. 闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（ ）
A. 通电螺线管的左端为N极B. 电源的左端为正极
C. 电流表的左端为“+”接线柱D. R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极、左端为负极，所以电流表的左端为“+”接线柱；故AB不符合题意，C符合题意；
D．R的滑片置于最右端时，为最大阻值，是可以的，故D错误，不符合题意。
故选C。
7. 关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 气体膨胀对外做功，温度降低，自身内能会减小
D. 热传递过程中，热量可以从高温物体传递给低温物体
【答案】CD
【解析】
【详解】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；
B．物体吸收热量过程中温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故B错误；
C．气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体内能减小，温度降低，故C正确；
D．在发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量总是从高温物体转移到低温物体，故D正确。
故选CD。
8. 如图所示，甲、乙两个完全相同的杯子，分别倒入相同体积的水和浓盐水。将同一个鸡蛋，静止时鸡蛋在甲杯中下沉、在乙杯中悬浮。则下列说法正确的是（ ）
A. 鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度
B. 乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力
C. 甲杯底部受到的液体压强小于乙杯底部受到的液体压强
D. 甲杯中鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．因为鸡蛋在甲杯中下沉，所以鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度，即
故A正确；
B．因为鸡蛋在乙杯中悬浮，所以乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力，故B正确；
C．因为鸡蛋在乙杯中悬浮，则鸡蛋的密度等于乙杯中液体的密度，即
所以甲乙液体的密度关系
又因为甲、乙两个完全相同的杯子，倒入相同体积的水和浓盐水，且鸡蛋均浸没在液体中，则两杯子中液体的深度相同，根据可知，甲杯底部受到的液体压强小于乙杯底部受到的液体压强，故C正确；
D．鸡蛋在两个烧杯中都处于浸没状态，排开液体体积相等，由可知，结合，得
故D错误。
故选ABC。
9. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为8V
B. R1最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V
故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率
P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为
故D正确。
故选ACD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 用如图所示的装置“探究冰的熔化特点”，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，冰_______（填“吸收”或“放出”）热量，温度升高；一段时间后，在冰熔化过程中，温度计的示数_______（填“增大”、“不变”或“减小”），由此可知，冰属于晶体。
【答案】 ①. 吸收 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，烧杯内水的温度高于冰的温度，冰吸收热量。
[2]冰属于晶体，在熔化过程中吸收热量，但温度不变，所以在冰熔化过程中，温度计的示数不变。
11. 一只小鸟在平静的水面上飞翔，若它距水面6m，它的像距水面的距离是___________m，当它向水面俯冲的过程中，像的大小___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. 6 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]平面镜成像中，像距等于物距，若它距水面6m，它像距水面的距离是6m。
[2]当它向水面俯冲的过程中，物体大小不变，像的大小不变。
12. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示，头枕是为了减小汽车在___________（选填“追尾前车”或“被后车追尾”）时由于惯性造成的伤害，轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________（选填“大于”“等于”或“小于”）静止时对地面的压力。
【答案】 ①. 被后车追尾 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”，当轿车被后面的车撞击时，轿车速度加快，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车，轿车对路面的压力大小等于轿车的重力，当轿车在路面上高速行驶时，车顶的空气流速大于车底的空气流速，车上方的压强小于下方的压强，会产生向上的压强差、压力差，从而产生一定大小的向上的升力，使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力，故轿车对路面的压力与静止使相比变小，即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
13. 如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 ______Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 ______Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】 ①. 60 ②. 40
【解析】
【详解】[1]对照乙图知，电压为24V时，灯泡的额定电流为I额＝0.4A，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]分析电路可知，灯泡与滑动变阻器串联。当滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压等于灯泡的额定电压，即电源电压为
U＝U额＝24V
由乙图知，当灯泡的电压为12V，灯泡电流为0.3A，灯泡电功率恰好为
P＝ULIL＝12V×0.3A＝3.6W
则此时滑动变阻器的电压为
U'＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V
则滑动变阻器连入电路的阻值为
14. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则______灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则______灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时，电路中电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
15. 如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是___________；乙图中的原因是___________。
【答案】 ①. 用电器总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1][2]家庭电路中电流过大总共有两个原因：短路和总功率过大；用电器总功率等于各个用电器功率之和，甲图中并联的用电器太多，总功率太大，根据公式P=UI，电流会非常大；乙图中金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
三、作图题
16. 如图所示，管道内A处有一只正在发光的小灯泡，小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像，请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，像与物之间的连线与平面镜垂直，从而作出灯泡A的对称点，即灯泡A的像点A′，连接A′B与镜面的交点为入射点O，OB为反射光线，再连接AO为入射光线，如图所示：
17. 图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，如图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 小明选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验应在 ______（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显；
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏高度______，这样做的目的是使像呈现在 ______；
（3）小明将蜡烛放在10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（4）保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像______（填“左”或“右”）移动，与（3）所成的像对比，此时像的大小将 ______（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，当小明的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到了烛焰 ______（填“正立”或“倒立”）、放大的像。生活中的 ______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的。
【答案】 ①. 较暗 ②. 同一高度上 ③. 光屏的中央位置 ④. 缩小 ⑤. 右 ⑥. 变大 ⑦. 正立 ⑧. 放大镜
【解析】
【详解】（1）[1]实验在较暗的环境中进行，可以增大像与背景的明暗对比，使看到的像更清楚，现象更明显。
（2）[2][3]实验前要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调整到大致同一高度，这样做的目的是使像呈现在光屏的中央，便于观察和记录成像情况。
（3）[4]如图，物距为40cm，像距为24cm，物距大于像距，此时光屏成倒立、缩小的实像。
（4）[5][6]保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到25cm刻度线处，此时物距为25cm，物距减小，像距增大，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动，光屏上成倒立放大的实像；与（3）成的像相比较，像将变大。
（5）[7][8]由（3）可知
解得，保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到40cm刻度线处，物体在一倍焦距之内，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，透过凸透镜可观察到烛焰正立、放大的虚像，生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
19. 如图所示，在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，小明在两个相同的玻璃杯中，用相同规格的电热器分别对它们进行加热。
（1）实验中应保证水和食用油的初温与 _______（填“质量”或“体积”）都相同；
（2）实验中选用相同规格的电热器对水和食用油加热相同的时间，可认为水吸收的热量 _______（填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；
（3）在对水和食用油加热的过程中，可以观察到当它们升高相同温度时，水需要的加热时间更长，所以_____（填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；
（4）由实验可知，不同物质吸热的能力一般不同，为了描述物质的吸热能力，物理学中引入了________这个物理量。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小，为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）[2]用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的。
（3）[3]在对水和食用油加热的过程中，可以发现水和食用油升高相同的温度，水加热的时间长，因此水吸收的热量大于食用油吸收的热量，即吸收的热量不同，所以水的吸热能力更强。
（4）[4]为了表示不同物质吸、放热性能，物理学中引入了比热容这个物理量，比热容越大，物质的吸热能力越强。
20. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）某同学用如图甲所示的方式匀速拉动木块，测量滑动摩擦力，这样操作是_________（选填“正确”或“错误”）的；
（2）小明提出如下猜想：A.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明以的速度匀速拉动木块，进行了正确的实验操作，实验探究过程如图所示。比较图___________两次实验，可验证猜想；比较图________两次实验，可验证猜想B；
（3）如图戊所示，小明以的速度匀速拉动木块再次进行实验。已知，木块重4N，砝码共重2N，弹簧测力计的示数为2.4N，此时，毛巾对木块的摩擦力为_________N。
【答案】 ①. 错误 ②. 丙、丁 ③. 乙、丙 ④. 2.4
【解析】
【详解】（1）[1]只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。因甲图中，弹簧测力计沿斜上方拉动木块，木块对木板的压力减小，故它的示数不等于木块所受的滑动摩擦力，操作是错误的。
（2）[2]验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力的关系，应该控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，由图丙、丁可知，接触面粗糙程度相同，压力大小不同，可以验证猜想A。
[3]验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度，由图乙、丙可知，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，可以验证猜想B。
（3）[4]由题意可知，木块做匀速直线运动，所以木块受力平衡，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以毛巾对木块的摩擦力为2.4N。
21. 物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。
（1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；_______
（2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为________V，小灯泡的额定功率为_________W；
（3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为_________V，此时小灯泡的电阻为_________Ω；
（4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表_________（选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率_________。
【答案】 ①. ②. 4.5 ③. 0.5 ④. 1.8 ⑤. 10 ⑥. V1 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：
（2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得
小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得
变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为
由得，此时经过变阻器电流为
根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.2A，由可得，灯泡得额定功率为
（3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为
（4）[6]由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。
[7] 由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为
由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即
由得，灯泡额定功率为
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力很多。若小明用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，斜面长3m，斜面高1.2m
（1）箱子受到的重力多大？
（2）斜面的机械效率是多少？
（3）使用斜面推此箱子时有哪些方法可以提高装置的机械效率？（写出一种即可）
【答案】（1）200N；（2）80%；（3）减小斜面的粗糙程度
【解析】
【详解】解：（1）箱子受到的重力
（2）推力所做的总功
推力做的有用功
斜面的机械效率
（3）使用斜面时，在有用功相同时，可以减小额外功，额外功主要为克服摩擦力做功，减小摩擦力即可减小额外功，故可以减小斜面的粗糙程度。
答：（1）箱子受到的重力为200N；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）减小斜面的粗糙程度。
23. 如图甲所示是小明家购置的一款多功能电暖器，其内装有导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中 _____（填“1”、“2”或“3”）位置；
（2）已知电暖器中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值多大？____
（3）若电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是多少焦？____
【答案】 ①. 1 ②. 48.4Ω ③. 6×105J
【解析】
【详解】解：（1）[1]由图乙可知，当开关处于1时，根据串联电路的电阻特点可知此时电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，为低温挡；当开关处于3时，两个发热电阻并联，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡。
（2）[2]当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，由可知，电路中的总功率较小，电暖器处于中温挡；根据题意可知，电暖器中温挡功率P中=1000W，由，R的阻值
（3）[3]电暖器高温挡时，电路中的总电阻
高温挡的额定功率
根据得，电暖器使用高温挡正常工作5min消耗的电能是
W=P高t=2000W×5×60s=6×105J
答：（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于图乙中1位置；
（2）电阻R的阻值为48.4Ω；
（3）电暖器使用高温挡正常工作5min，那么它消耗的电能是6×105J。
24. 杠杆是生活中最常用的一类“简单”机械，从钳子、瓶起子、羊角锤，再到钓鱼竿、筷子、镊子，在跨学科实践活动中，小明和实践小组的同学们开展了“探索人体中的杠杆”项目化学习活动。下面是该小组同学们交流的实践过程
【项目分解】
（1）通过同学们在活动或劳动中的体验等构建人体中某些杠杆的模型；
（2）了解人体中的杠杆，尝试运用物理知识解释人体杠杆的应用。
【项目实施】
（1）构建人体中的某些杠杆模型
用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示，从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点在哪里？________。（用图甲上标出的名称回答）
在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？_______。桡骨杠杆是什么类型的杠杆？_______（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
（2）运用物理知识解释人体其他杠杆的应用
骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，如图乙所示，它简单易学，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是 _____。（填正确选项前的字母）
A.脚后跟是支点，是省力杠杆
B.脚后跟是支点，是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
【项目拓展】
同学们在体育课上做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，人体的重力G为阻力，如图丙所示。请画出此时人体杠杆模型的阻力臂L。____
【答案】 ①. 肘关节 ②. 阻力 ③. 费力 ④. C ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点在肘关节。在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是阻力，肱二头肌收缩产生的力是动力。桡骨杠杆的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
（2）[4]踮脚运动的基本模型是杠杆，支点是脚掌与地面接触的地方，动力腓肠肌收缩产生的力，阻力是人的重力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，如图所示：
[5]同学们在体育课上做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，人体的重力G为阻力，从支点O到重力G的垂线段是阻力臂L，如图所示：
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