2024年福建省三明市中考物理二模试卷

这是一份2024年福建省三明市中考物理二模试卷，共36页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）贵州盲童李玉顺自强不息，以其天籁般的歌声征服无数观众。从远处就能分辨出是李玉顺在演唱歌曲《阿爸阿妈》，这是依据声音的（ ）
A．振幅B．音调C．响度D．音色
2．（2分）能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是（ ）
A．风能B．太阳能C．石油D．水
3．（2分）下列微观粒子中，空间尺度最小的是（ ）
A．原子核B．大分子C．原子D．夸克
4．（2分）我国科学家研制出新型材料——砷化铌纳米带，用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能，是由于该材料具有很强的（ ）
A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。如图的物态变化现象的形成过程，属于吸热的是（ ）
A．立春冰雪消融B．立夏雾绕山峦
C．秋风露珠晶莹D．霜降霜挂枝头
6．（2分）下列实例中，利用做功改变物体内能的是（ ）
A．对着手哈气，手变暖和了
B．冰放入口中，舌头冰凉了
C．用力搓耳朵，耳朵变热了
D．进入空调房，全身凉爽了
7．（2分）化学实验中，常用胶头滴管“吸”取液体，它与下列“吸”现象的原理相同的是（ ）
A．吸盘吸在瓷砖墙面上
B．磁性门吸，相互吸引
C．摩擦后的气球吸引头发
D．压紧的两个铅块，相互吸引
8．（2分）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识。“潭清疑水浅”诗句中，“水浅”这一光现象的形成原理属于（ ）
A．光的反射B．光的折射
C．光的直线传播D．光的漫反射
9．（2分）在探究电流的大小与哪些因素有关的实验中，同学们描绘的四条图线如图，其中能正确反映物理量之间关系的是（ ）
A．B．
C．D．
10．（2分）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．该定律可以通过实验直接证明
B．该定律说明物体的运动需要力来维持
C．该定律说明物体不受力时一定保持静止
D．该定律是在实验基础上通过科学推理概括得到的
11．（2分）国产智能电动汽车具有各种“超能力”，其“能量回收系统”可以在车辆制动过程中将部分机械能转化为电能储存起来。该过程的工作原理与如图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2分）如图是三明籍运动员林雨薇在2023年的杭州亚运会上获得女子100米跨栏冠军的比赛情景。则林雨薇（ ）
A．穿钉鞋参加比赛，她受到地面的摩擦力减小
B．在比赛全过程中，她的运动状态保持不变
C．腾空过栏的过程，她能继续向前运动是由于惯性
D．脚用力向后蹬起跑器，起跑器给脚一个向后的作用力
13．（2分）用相同的滑轮绕成如图的甲、乙滑轮组，用它们分别将A、B物体匀速提升相同的高度。若两绳自由端的拉力F恰好相等，不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．物体重GA＜GB
B．滑轮组的机械效率η甲＞η乙
C．绳子自由端移动的距离s甲＜s乙
D．滑轮组的额外功W额甲＞W额乙
14．（2分）如图，电源电压恒定不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，在保持电路连线不变和保证电路安全的情况下，则下列分析正确的是（ ）
A．变阻器可连入电路的最大阻值为10Ω
B．变阻器可连入电路的最小电阻为4Ω
C．整个电路可达到的最大总功率为3.6W
D．整个电路可达到的最小总功率为2W
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
15．（2分）2024年3月20日鹊桥二号中继星发射升空，它为嫦娥探测器提供在月背工作时的中继通信服务。中继星发射升空的过程中，它相对地面是 的；中继星利用 波与地面联系。
16．（2分）每年的6月6日为全国爱眼日，它提醒人们要爱护眼睛，珍爱生命。人眼的晶状体相当于 透镜；如图为小明同学眼睛视物的示意图，要使他能看清物体，需用 透镜矫正。
17．（2分）如图是景区的等高线图，图中的数值表示海拔。小明从A地走到B地的过程中，他戴的遮阳帽质量 ，重力势能 。（填“变大”“变小”或“不变”）
18．（2分）重为8N的木块放在水平桌面上，用2N的水平拉力器拉着它向左做匀速直线运动，木块受到的摩擦力方向是 ；当拉力变为3N时，木块受到的摩擦力的大小为 N。
19．（2分）如图，电源电压恒定，定值电阻R1与R2的比值为1：2，闭合S1和S2，断开S3，电流表示数为I1，此时R1与R2是 联的；断开S1和S2，闭合S3电流表示数为I2，则I1：I2＝ 。
20．（2分）如图，水平桌面上放置着装有酒精和水的相同薄壁柱状容器和一小球，容器底面积均为100cm2。现将小球先后放入酒精和水中，小球静止时，排开酒精和水的质量分别为80g和90g，则小球在酒精中静止时处于 （填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。放入小球后，水对容器底部的压强变化了 Pa。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21．（2分）如图，水杯静止在水平桌面上，O是水杯的重心。在图中画出水杯受力的示意图。
22．（2分）如图，图甲为一个带开关的插座，开关闭合时插座才能供电。如图乙为其电路原理图，请将如图乙电路连接完整。
四、简答题（本题共1小题，共4分）
23．（4分）小明和家人在营地烧烤时忘带打火机，小明想出了个好主意。如图所示，他将口香糖的锡箔纸撕成宽窄不同的纸带，将纸带的两端按在干电池的两端，一会儿发现锡箔纸带的中间较窄部位燃烧起来，而两边较宽部位却不怎么热。请用物理知识回答下列两个问题：
（1）锡箔纸哪个部位的电阻较大？
（2）说明较窄部位燃烧而较宽部位却不怎么热的理由。
五、实验题（本题共5小题，共30分）
24．（5分）利用如图装置探究平面镜成像特点。
（1）实验时，应选择较 （填“厚”或“薄”）的玻璃板，并将它 放在水平桌面上。
（2）点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物 。将光屏放在像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是 像。用方格纸替代白纸，更方便探究像与物到平面镜的 关系。
25．（5分）为了比较盐水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
（1）如图1实验装置的组装顺序是 （填“自上而下”或“自下而上”）。实验中，在两个相同的烧杯中分别加入初温相同和 （填“质量”或“体积”）相同的盐水和食用油。
（2）对盐水和食用油均加热5min，食用油的末温为 ℃（如图2）。分析表格数据可知 的吸热能力更强，物理学中用 表示物质的吸热能力。
26．（4分）实验小组同学利用一个杯子、一个水槽、适量细沙、水和盐水，探究浮力大小与液体密度和排开液体体积的关系。如图所示，甲、乙、丙为三次实验的情景。
（1）本实验是通过比较 来比较浮力大小的。
（2）选择 两个实验，可探究在液体密度相同时，浮力大小与排开液体体积的关系。选择实验乙、丙可探究在 相同时，浮力大小与 的关系。
27．（8分）在测量待测电阻Rx阻值的实验中。
（1）用笔画线表示导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，发现电流表有示数，而电压表示数为0，则故障可能是 。
（3）排除故障后进行实验，某次实验时，电压表示数为1.6V，电流表示数为 A（如图2），此次实验测得待测电阻Rx的阻值为 Ω。
（4）本实验进行多次测量的目的是为了 。
（5）小明利用一个电压恒定的电源、一个电压表、两个开关、一个已知阻值的定值电阻R0和若干导线，也测出了Rx的阻值。如图3的虚线框中已画出了小明设计的部分实验电路图，请你将实验电路图补充完整（要求电路连接后不能再拆接）。
28．（8分）项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
（1）利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时，把游码移到标尺的 处，若指针偏向分度盘中央刻线的右侧，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
②用天平测得金属丝的质量为 g（如图1甲），用量筒测得金属丝的体积为 cm3（如图1乙），则金属丝的密度为 g/cm3；
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡，则测得的密度值会偏 。
（2）利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水，测量金属丝的密度。
①如图2甲，调节刻度尺在水平位置平衡后，在刻度尺的左边挂上金属丝；在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶，调节水瓶位置，使刻度尺在水平位置重新平衡，读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m，则金属丝的质量m金属丝＝ （用l1、l2和m字母表示）。
②如图2乙，将金属丝放入另一空瓶中并装满水后，将它挂回刻度尺左边原来的位置，调节右边瓶子的位置，使刻度尺在水平位置重新平衡，读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝＝ （只用l1、l2、l3和ρ水字母表示）。
六、计算题（本题共3小题，共22分）
29．（6分）如图的EH216﹣S无人驾驶电动飞行器，它是全球首个获得适航证的载人机型，它标志着我国在低空飞行器领域的发展走在世界前列。若飞行器最大起飞重量为620kg，最大飞行速度为130km/h。求飞行器：
（1）以最大速度飞行6.5km所用的时间。
（2）以最大起飞重量悬停在空中时所受的升力。
（3）以最大起飞重量竖直上升50m，克服重力所做的功。
30．（7分）汽车玻璃常装有除霜防雾化的加热装置。某加热装置有高温、低温两挡，它能根据气温、雨水和雨刮器的使用情况自动切换。简化电路如图所示，R1和R2为安装在玻璃内表面的电热丝，电源电压恒为12V，高温挡功率为60W，低温挡功率为24W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的总电流。
（2）高温挡加热1min消耗的电能。
（3）电热丝R2的阻值。
31．（9分）跨学科实践小组设计了一个可自动注水的茶吧机电路，原理简化如图。控制电路电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为力敏电阻。平底薄壁直筒状水杯放在装有R2的平板上，平板受到的压力F随杯中水深h变化的关系满足F＝2N+20N/m×h，R2阻值随压力F变化的部分数据如下表。R1两端的电压变化能自动控制注水电路的通断。当空杯放在平板上时，R1两端电压为9V，此时恰好触发注水电路启动注水；当水深h达到0.15m时，R1两端电压为12V，此时恰好断开注水电路停止注水。求：
（1）空杯的重力。
（2）水深为0.15m时，R2的阻值。
（3）控制电路的电源电压和R1的阻值。
（4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强。
2024年福建省三明市中考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（2分）贵州盲童李玉顺自强不息，以其天籁般的歌声征服无数观众。从远处就能分辨出是李玉顺在演唱歌曲《阿爸阿妈》，这是依据声音的（ ）
A．振幅B．音调C．响度D．音色
【分析】音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志。
【解答】解：不同的人发出声音的音色不同，从远处能分辨出是李玉顺在演唱歌曲《阿爸阿妈》，这是依据声音的音色判断的，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了音色，比较简单。
2．（2分）能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是（ ）
A．风能B．太阳能C．石油D．水
【分析】能源从是否可再生角度划分：
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。
【解答】解：ABD、风能、太阳能、水都属于可再生能源，故ABD不符合题意；
C、石油属于不可再生能源，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是能源的分类，属于基础题目。
3．（2分）下列微观粒子中，空间尺度最小的是（ ）
A．原子核B．大分子C．原子D．夸克
【分析】物质是由分子或原子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，而夸克则是比质子更小的微粒。
【解答】解：物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，所以原子比原子核大；原子核是由质子和中子组成的，所以原子核比质子大；而夸克则是比中子更小的微粒，在这几种微粒中夸克是最小的。
故选：D。
【点评】本题考查我们对于微观世界的了解，是一道基础题。
4．（2分）我国科学家研制出新型材料——砷化铌纳米带，用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能，是由于该材料具有很强的（ ）
A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
【分析】性质决定用途，据此分析。
【解答】解：A.物体受力时发生形变，不受力时，能自动恢复原状的性质叫做弹性，跟电子元件的发热无关，故A不正确；
B.能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，跟电子元件的发热无关，故B不正确；
CD.根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电流和通电时间相同时候，电阻越小导体产生的热量越少，该材料具有很强的导电性，电阻较小，能够有效减少发热，故C错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了几个能反应物质本身性质的物理量，要求同学对主要物理量的物理意义具有一定的了解。
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。如图的物态变化现象的形成过程，属于吸热的是（ ）
A．立春冰雪消融B．立夏雾绕山峦
C．秋风露珠晶莹D．霜降霜挂枝头
【分析】（1）物质由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固，由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化，由固态直接变为气态叫升华，由气态直接变为固态叫凝华；
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
【解答】解：A、冰雪消融属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故B错误；
C、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故C错误；
D、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。
故选：A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
6．（2分）下列实例中，利用做功改变物体内能的是（ ）
A．对着手哈气，手变暖和了
B．冰放入口中，舌头冰凉了
C．用力搓耳朵，耳朵变热了
D．进入空调房，全身凉爽了
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式。
【解答】解：A、对着手哈气，手变暖和了，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误；
B、冰放入口中，舌头冰凉了，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故B错误；
C、用力搓耳朵，耳朵变热了，属于通过做功的方式改变物体的内能，故C正确；
D、进入空调房，全身凉爽了，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
【点评】做功与热传递是改变物体内能的两种方式。做功的过程是能量转化过程，热传递是能量的转移过程。
7．（2分）化学实验中，常用胶头滴管“吸”取液体，它与下列“吸”现象的原理相同的是（ ）
A．吸盘吸在瓷砖墙面上
B．磁性门吸，相互吸引
C．摩擦后的气球吸引头发
D．压紧的两个铅块，相互吸引
【分析】（1）大气压能使吸盘压到平整的物体表面上；
（2）磁体具有吸铁性。
（3）带电体有吸引轻小物体的性质；
（4）组成物质的分子和分子之间有相互作用的引力和斥力。
【解答】解：常用胶头滴管“吸”取液体，是挤出空气在大气压作用下吸入的；
A．吸盘挤出空气吸在瓷砖墙面上利用了大气压，故A正确；
B．磁性门吸，相互吸引利用的是磁体的吸铁性，故B错误；
C．摩擦后的气球带电，而带电体具有吸引轻小物体的性质，吸引头发，故C错误；
D．压紧的两个铅块，由于分子的引力而相互吸引，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查多个知识点的总和，属于中档题。
8．（2分）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识。“潭清疑水浅”诗句中，“水浅”这一光现象的形成原理属于（ ）
A．光的反射B．光的折射
C．光的直线传播D．光的漫反射
【分析】当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这就是光的折射现象。
【解答】解：“潭清疑水浅”指的是，水比较清澈，水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的。
故选：B。
【点评】本题考查了光的折射现象，属于基础题。
9．（2分）在探究电流的大小与哪些因素有关的实验中，同学们描绘的四条图线如图，其中能正确反映物理量之间关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体本身的电阻成反比。
【解答】解：AB、在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比，故AB错误；
CD、在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，与电阻的倒数成正比，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电流跟电压、电阻关系，难度不大。
10．（2分）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．该定律可以通过实验直接证明
B．该定律说明物体的运动需要力来维持
C．该定律说明物体不受力时一定保持静止
D．该定律是在实验基础上通过科学推理概括得到的
【分析】牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因；牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出。
【解答】解：A、牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是不能用实验直接验证的，故A错误；
B、一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律，故B错误；
C、一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律，故C错误；
D、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故D正确。
故选：D。
【点评】牛顿第一运动定律，又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性﹣﹣惯性，它是物理学中一条基本定律。
11．（2分）国产智能电动汽车具有各种“超能力”，其“能量回收系统”可以在车辆制动过程中将部分机械能转化为电能储存起来。该过程的工作原理与如图中的实验原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为电能。
【解答】解：“能量回收系统”可以在车辆制动过程中将部分机械能转化为电能储存起来，利用的是电磁感应的原理；
A、探究的是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图；故A错误；
B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确；
C、奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场；故C错误；
D、是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应；故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了发电机的原理，明确各个图的原理是解题的关键。
12．（2分）如图是三明籍运动员林雨薇在2023年的杭州亚运会上获得女子100米跨栏冠军的比赛情景。则林雨薇（ ）
A．穿钉鞋参加比赛，她受到地面的摩擦力减小
B．在比赛全过程中，她的运动状态保持不变
C．腾空过栏的过程，她能继续向前运动是由于惯性
D．脚用力向后蹬起跑器，起跑器给脚一个向后的作用力
【分析】A、摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
B、运动状态包括速度的大小和方向。
C、惯性是任何物体具有保持原来运动状态的性质，任何物体都有惯性。
D、力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、穿钉鞋的目的是增大鞋底和地面之间的粗糙程度来增大摩擦力，故本选项错误；
B、在比赛全过程中，她的速度不断发生变化，运动状态改变了，故本选项错误；
C、腾空过栏的过程，她能继续向前运动是由于惯性，故本选项正确；
D、脚用力向后蹬起跑器，给起跑器一个向后的力，物体间力的作用是相互的，起跑器反过来给脚一个向前的作用力，故本选项错误。
故选：C。
【点评】本题涉及到物体间力的作用是相互的、惯性、摩擦力、速度等多个物理知识点。
我们要关注体育比赛，关注重大新闻事件等，挖掘其中包含的物理信息。
13．（2分）用相同的滑轮绕成如图的甲、乙滑轮组，用它们分别将A、B物体匀速提升相同的高度。若两绳自由端的拉力F恰好相等，不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．物体重GA＜GB
B．滑轮组的机械效率η甲＞η乙
C．绳子自由端移动的距离s甲＜s乙
D．滑轮组的额外功W额甲＞W额乙
【分析】（1）由图可知，甲有三段绳子拉着动滑轮，乙有两段绳子拉着动滑轮，根据F＝（G+G动）比较物体重力的大小；
（2）根据η＝＝＝＝比较出甲、乙滑轮组机械效率的关系；
（3）绳子自由端移动的距离s＝nh，提升的高度h相同，结合承担物重绳子股数可判断绳端移动的距离；
（4）不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功。
【解答】解：A、由图可知，FA＝（GA+G动），FB＝（GB+G动），动滑轮的重力相同，绳自由端施加的拉力大小FA＝FB，所以物重GA＞GB，故A错误；
B、动滑轮质量相同，且GA＞GB，根据η＝＝＝＝知甲滑轮组的机械效率较高，即η甲＞η乙，故B正确；
C、绳子自由端移动的距离s＝nh，n甲＝3，n乙＝2，提升物体的高度h相同，所以s甲＝3h，s乙＝2h，可见s甲＞s乙，故C错误；
D、物体上升的高度相同，动滑轮升高的高度也相同，动滑轮的重力相同，由W＝Gh知甲、乙滑轮组所做的额外功一样多，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力公式和做功公式、机械效率公式的应用，明确滑轮组的有用功和总功是关键。
14．（2分）如图，电源电压恒定不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，在保持电路连线不变和保证电路安全的情况下，则下列分析正确的是（ ）
A．变阻器可连入电路的最大阻值为10Ω
B．变阻器可连入电路的最小电阻为4Ω
C．整个电路可达到的最大总功率为3.6W
D．整个电路可达到的最小总功率为2W
【分析】分析电路可知，滑动变阻器，灯泡与电流表串联，电压表测量滑动变阻器电压；为保证电路安全，即须保证每个用电器都可以安全使用，根据小灯泡、滑动变阻器规格，电压表、电流表量程，以及串联电路电压、电流特点，确定滑动变阻器连入电路阻值范围和电流的电流范围，根据P＝UI分析电功率大小。
【解答】解：分析电路可知，滑动变阻器，灯泡与电流表串联，电压表测量滑动变阻器电压；为保证电路安全，即须保证每个用电器都可以安全使用，
滑动变阻器最大电阻为30Ω，通过滑动变阻器的电流不超过1A，即I≤1A；
因电压表测量滑动变阻器电压，且接入量程为0～3V，则滑动变阻器的电压不超过3V；
灯泡的规格是”4V 2W”，
则R1＝＝＝8Ω，
则有：U×≤3V，
即：6V×≤3V，
解得：R滑≤8Ω；
为保证电灯泡安全，则电灯泡电压不超过4V，
电路中电流不超过灯泡的额定电流I额＝＝＝0.5A
即：I≤0.5A；
且电流表接入量程为0～0.6A，为保证电流表安全，电路中电流不应超过0.5A，
I′＝＝，
解得：R′滑≥4Ω，
则滑动变阻器的阻值变化范围为：4Ω≤R滑≤8Ω，
故A错误、B正确；
电路中的电流≤0.5A，
最小电流为：I最小＝＝＝0.375A，
则最小功率为：P1＝U总I最小＝6V×0.375A＝2.25W，
最大功率为：P2＝U总I＝6V×0.5A＝3W；
故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率的计算，有一定难度。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
15．（2分）2024年3月20日鹊桥二号中继星发射升空，它为嫦娥探测器提供在月背工作时的中继通信服务。中继星发射升空的过程中，它相对地面是 运动 的；中继星利用 电磁 波与地面联系。
【分析】①物体是运动还是静止与参照物的选择有关；
②电磁波可以传递信息。
【解答】解：以地面为参照物，中继星发射升空的过程中，中继星相对于地面位置发了生变化，即中继星相对于地面是运动的；“鹊桥”号中继星的运动受到地面指挥中心的控制，地面中心是通过电磁波来传达指令的。
故答案为：运动；电磁。
【点评】本题考查电磁波的运用及运动和静止的相对性，属于基础题。
16．（2分）每年的6月6日为全国爱眼日，它提醒人们要爱护眼睛，珍爱生命。人眼的晶状体相当于 凸 透镜；如图为小明同学眼睛视物的示意图，要使他能看清物体，需用 凹 透镜矫正。
【分析】①人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；
②近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正。
【解答】解：人眼球对光的作用相当于凸透镜，远处物体在正常人眼球视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，
近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使像成在视网膜的前方，小明同学是近视眼，为了使像成在视网膜上，就要戴凹透镜来矫正。
故答案为：凸；凹。
【点评】本题考查了眼睛的成像原理和近视眼的成因。近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。
17．（2分）如图是景区的等高线图，图中的数值表示海拔。小明从A地走到B地的过程中，他戴的遮阳帽质量 不变 ，重力势能 减小 。（填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】质量是物体的属性，重力势能与质量和高度有关。
【解答】解：质量是物体的属性，从A地走到B地的过程中，他戴的遮阳帽位置改变，质量不变，
A地高度大于B地，因而高度减小，而质量不变，重力势能减小。
故答案为：不变；减小。
【点评】本题考查重力势能和质量是物体的属性，属于基础题。
18．（2分）重为8N的木块放在水平桌面上，用2N的水平拉力器拉着它向左做匀速直线运动，木块受到的摩擦力方向是 水平向右 ；当拉力变为3N时，木块受到的摩擦力的大小为 2 N。
【分析】（1）匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力条件进行判断滑动摩擦力大小。
（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟其它因素没有关系；根据摩擦力和拉力的大小求出合力的大小。
【解答】解：（1）木块在水平地面上做匀速直线运动，故木块在水平方向所受拉力和摩擦力为一对平衡力，根据二力平衡的特点可知：f＝F＝2N，拉力水平向左，故摩擦力方向水平向右；
（2）摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当拉力增加到3N时，压力大小和接触面的粗糙程度没有改变，故摩擦力大小不变，仍为2N。
故答案为：水平向右；2。
【点评】物体在水平拉力作用下进行匀速直线运动，物体水平方向上受到平衡力作用，当拉力增大时，不能改变滑动摩擦力大小，此时物体受到非平衡力作用，物体的运动状态发生改变，物体将进行加速运动。
19．（2分）如图，电源电压恒定，定值电阻R1与R2的比值为1：2，闭合S1和S2，断开S3，电流表示数为I1，此时R1与R2是 并 联的；断开S1和S2，闭合S3电流表示数为I2，则I1：I2＝ 9：2 。
【分析】（1）闭合S1和S2，断开S3，R1与R2并联，电流表测量干路的电流，根据欧姆定律和并联电路规律表示出I1；
（2）断开S1和S2，闭合S3，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律和串联电路规律表示出I2，再计算I1：I2。
【解答】解：（1）闭合S1和S2，断开S3，R1与R2并联，电流表测量干路的电流，若电源电压为U，
根据欧姆定律可得，通过R1的电流：I01＝，
定值电阻R1与R2的比值为1：2，所以R2＝2R1，
通过R2的电流：I02＝＝，
由并联电路规律可得：I1＝I01+I02＝+＝；
（2）断开S1和S2，闭合S3，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路电阻规律可得，电路的总电阻：R总＝R1+R2＝R1+2R1＝3R1，
根据欧姆定律可得，I2＝＝；
则＝＝。
故答案为：并；9：2。
【点评】本题考查串、并联电路规律和欧姆定律公式的应用，是基础题。
20．（2分）如图，水平桌面上放置着装有酒精和水的相同薄壁柱状容器和一小球，容器底面积均为100cm2。现将小球先后放入酒精和水中，小球静止时，排开酒精和水的质量分别为80g和90g，则小球在酒精中静止时处于 沉底 （填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。放入小球后，水对容器底部的压强变化了 90 Pa。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
【分析】（1）根据密度公式可求出小球排开水酒精和水的体积关系，根据F浮＝G排＝m排g求出小球在酒精和水中受到的浮力，根据排开的体积关系和受到的浮力关系判断小球在液体中的状态；
（2）根据小球排开水的体积，利用体积公式求出液体上升的高度，根据p＝ρgh求出水对容器的压强变化量。
【解答】解：由ρ＝可知，小球排开水的体积V排水＝＝＝90cm3，
排开酒精的体积：V排酒精＝＝＝100cm3，
即：V排酒精＞V排水，且V排酒精：V排水＝10：9；
若小球在两种液体中均浸没，则小球排开液体的体积均等于小球的体积，即：V排酒精′：V排水′＝1：1，不符合题意；
小球在酒精中受到的浮力：F浮酒精＝G排酒精＝m排酒精g＝80×10﹣3kg×10N/kg＝0.8N，
小球在水中受到的浮力：F浮水＝G排水＝m排水g＝90×10﹣3kg×10N/kg＝0.9N，
若小球在两种液体中均漂浮，则小球受到的浮力均等于小球的重力，即小球在两种液体中受到的浮力相等，不符合题意；
所以小球浸没在酒精中，漂浮在水中；
放入小球后，水面上升的高度为：Δh＝＝＝0.9cm＝9×10﹣3m，
液体对容器底部的压强增大量为：Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣3m＝90Pa。
故答案为：沉底；90，。
【点评】本题考查浮沉条件的应用、阿基米德原理应用和压强的计算，关键在于根据小球排开两种液体的体积大小关系确定小球的浮沉状态，难度较大。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21．（2分）如图，水杯静止在水平桌面上，O是水杯的重心。在图中画出水杯受力的示意图。
【分析】水杯受到重力G和支持力F，作用点在重心，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上。
【解答】解：
桌面上水杯受到重力G和支持力F，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上；因水杯静止在水平桌面上，此时二力为一对平衡力；两力的作用点都画在重心O处，注意表示两力的线段长度要相等。如图所示：
【点评】重力的方向总是竖直向下，会根据具体的接触面判断支持力的方向，并会用示意图表示物体受力情况。
22．（2分）如图，图甲为一个带开关的插座，开关闭合时插座才能供电。如图乙为其电路原理图，请将如图乙电路连接完整。
【分析】开关要接在火线上，三孔插座的接法是：“左零右火中接地”。
【解答】解：开关控制插座，开关与插座串联，开关接在火线上，插座的左插孔接零线，右插孔接火线，中间插孔接地线，如图所示：
【点评】本题考查了开关、三孔插座的接法，属于基础题目。
四、简答题（本题共1小题，共4分）
23．（4分）小明和家人在营地烧烤时忘带打火机，小明想出了个好主意。如图所示，他将口香糖的锡箔纸撕成宽窄不同的纸带，将纸带的两端按在干电池的两端，一会儿发现锡箔纸带的中间较窄部位燃烧起来，而两边较宽部位却不怎么热。请用物理知识回答下列两个问题：
（1）锡箔纸哪个部位的电阻较大？
（2）说明较窄部位燃烧而较宽部位却不怎么热的理由。
【分析】影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积、温度；结合焦耳定律的公式Q＝I2Rt进行分析回答．
【解答】答：（1）锡箔纸在中间狭窄的地方横截面积小，电阻较大；
（2）较窄部位和较宽部位串联，通过它们的电流相同，锡纸在中间狭窄的地方电阻较大，根据Q＝I2Rt可知在相同时间内电流产生的热量多，使温度先达到锡纸的着火点而使之燃烧，而较宽处电阻较小，产生的热量较少，所以不怎么热。
【点评】本题考查了利用身边器材能够做的物理实验以及分析实验中蕴含的物理知识，注重了物理和生活的联系，属于基础知识的考查，相对比较简单．
五、实验题（本题共5小题，共30分）
24．（5分）利用如图装置探究平面镜成像特点。
（1）实验时，应选择较 薄 （填“厚”或“薄”）的玻璃板，并将它 垂直 放在水平桌面上。
（2）点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物 大小相等 。将光屏放在像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是 虚 像。用方格纸替代白纸，更方便探究像与物到平面镜的 距离 关系。
【分析】（1）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以成一个像，这样由于两个像的干扰，像的位置不易确定准确，需要两个像距离越近越减小误差；应使玻璃板与水平桌面用垂直放置；
（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接，虚像不能在光屏上承接。根据平面镜成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。
【解答】解：
（1）玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断；组装器材时，应使玻璃板与水平桌面用垂直放置；
（2）点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物大小相等；因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验，这种做法的优点是便于探究像和物到平面镜的距离关系；
故答案为：（1）薄；垂直；（2）大小相等；虚；距离。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
25．（5分）为了比较盐水和食用油的吸热能力，小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。
（1）如图1实验装置的组装顺序是 自下而上 （填“自上而下”或“自下而上”）。实验中，在两个相同的烧杯中分别加入初温相同和 质量 （填“质量”或“体积”）相同的盐水和食用油。
（2）对盐水和食用油均加热5min，食用油的末温为 56 ℃（如图2）。分析表格数据可知 盐水 的吸热能力更强，物理学中用 比热容 表示物质的吸热能力。
【分析】实验中用酒精灯外焰加热，并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁，所以组装器材时要按自下而上的顺序；
温度计读数时要明确温度计的分度值，视线与液柱的液面相平，还要注意是零上还是零下；
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：（1）在实验中，要使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器壁或容器底，为了方便安装，需按照自下而上的顺序；
根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故需要控制盐水和食用油质量相同，这用到了控制变量法；
（2）如图2所示，该温度计的分度值为1℃，液柱的液面在0刻度线以上，是零上，故示数为56℃；
（3）由Q＝cmΔt知：质量相同的物质，升高相同的温度，吸收热量多的物质比热容大。
因为盐水和食用油的质量相同，它们的初温相同，要使盐水和食用油的最后温度相同，盐水吸收的热量大于食用油吸收的热量，所以盐水的比热容大，即盐水吸热的能力更强；物理中用比热容表示物质吸热能力的大小。
故答案为：（1）自下而上；质量；（2）56；盐水；比热容。
【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力，还一定注意应用控制变量法来考虑，难度不大。
26．（4分）实验小组同学利用一个杯子、一个水槽、适量细沙、水和盐水，探究浮力大小与液体密度和排开液体体积的关系。如图所示，甲、乙、丙为三次实验的情景。
（1）本实验是通过比较 杯子与沙子的总重力 来比较浮力大小的。
（2）选择 甲、乙 两个实验，可探究在液体密度相同时，浮力大小与排开液体体积的关系。选择实验乙、丙可探究在 排开液体的体积 相同时，浮力大小与 液体密度 的关系。
【分析】（1）根据物体漂浮时浮力等于重力分析；
（2）根据控制变量法分析。
【解答】解：（1）图中都是漂浮状态，浮力等于重力，因而通过测量杯子与沙子的总重力可知浮力大小；
（2）探究在液体密度相同时，浮力大小与排开液体体积的关系，必须是同种液体浸入体积不同，故选甲、乙；选择实验乙、丙，排开液体的体积相同，密度不同，可探究在排开液体的体积相同时，浮力大小与液体密度的关系。
故答案为：（1）杯子与沙子的总重力；（2）甲、乙；排开液体的体积；液体密度。
【点评】本题考查探究浮力的有关因素，关键知道利用漂浮时浮力等于重力显示浮力大小。
27．（8分）在测量待测电阻Rx阻值的实验中。
（1）用笔画线表示导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关，发现电流表有示数，而电压表示数为0，则故障可能是 Rx短路 。
（3）排除故障后进行实验，某次实验时，电压表示数为1.6V，电流表示数为 0.08 A（如图2），此次实验测得待测电阻Rx的阻值为 20 Ω。
（4）本实验进行多次测量的目的是为了 求平均值，减小误差 。
（5）小明利用一个电压恒定的电源、一个电压表、两个开关、一个已知阻值的定值电阻R0和若干导线，也测出了Rx的阻值。如图3的虚线框中已画出了小明设计的部分实验电路图，请你将实验电路图补充完整（要求电路连接后不能再拆接）。
【分析】（1）根据滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，确定变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联；电压表与Rx并联，量程由电源电压决定；
（2）根据电流表和电压表的示数分析电路故障；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出此次实验测得待测电阻；
（4）多次实验的目的是：A.求平均值，减小误差；B.避免偶然性，得到普遍规律；
（5）测出待测电阻两端的电压和通过的电流，就能求出电阻；利用串联电路的电流特点设计电路，利用两个开关使电压表先与电源并联测电源电压，然后再测出被测电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求定值电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出被测电阻的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电源电压为3V，电压表选择小量程与Rx并联，如下所示：
（2）电路中有电流，不可能是断路，只能是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的电路短路，即Rx短路；
（3）电压表示数为1.6V，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.08A，由欧姆定律，则此次实验测得待测电阻：
Rx＝＝20Ω；
（4）本实验进行多次测量的目的是为了求平均值，减小误差；
（5）测出待测电阻两端的电压和通过的电流，就能求出电阻；利用串联电路的电流特点设计电路，如下图：
开关S1断开，S2闭合时，电压表测电源电压；开关S1闭合，S2断开时，电压表测被测电阻Rx两端的电压，根据串联电路的电压特点求定值电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出被测电阻的阻值。
故答案为：（1）见解答；（2）Rx短路；（3）20；（4）求平均值，减小误差；（5）见解答。
【点评】本题考查了测量电阻的方法，要掌握测量原理R＝，若没有电压表，则用电流表和定值电阻来代替电压表；若没有电流表，则用定值电阻与电压表来代替电流表。
28．（8分）项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
（1）利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时，把游码移到标尺的 零刻度线 处，若指针偏向分度盘中央刻线的右侧，此时应将平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节。
②用天平测得金属丝的质量为 23.2 g（如图1甲），用量筒测得金属丝的体积为 5 cm3（如图1乙），则金属丝的密度为 4.64 g/cm3；
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡，则测得的密度值会偏 小 。
（2）利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水，测量金属丝的密度。
①如图2甲，调节刻度尺在水平位置平衡后，在刻度尺的左边挂上金属丝；在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶，调节水瓶位置，使刻度尺在水平位置重新平衡，读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m，则金属丝的质量m金属丝＝ （用l1、l2和m字母表示）。
②如图2乙，将金属丝放入另一空瓶中并装满水后，将它挂回刻度尺左边原来的位置，调节右边瓶子的位置，使刻度尺在水平位置重新平衡，读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝＝ ρ水 （只用l1、l2、l3和ρ水字母表示）。
【分析】（1）①把物体放在水平台上，游码调零，调节天平横梁平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，直到天平的横梁平衡；
②物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和；体积等于物体浸没水前后水面对应刻度差；知道质量和体积根据密度公式求出密度；
③金属丝浸没在水中时表面附着一些气泡，导致测量出金属丝的体积变大，根据密度计算公式判断金属丝的密度变化；
（2）①根据杠杆平衡条件求出金属丝的质量；
②根据杠杆平衡条件求出金属丝和水的总质量，据此求出金属丝排开水的质量，根据密度公式求出金属丝排开水的体积，即金属丝的体积；
③根据密度公式求出金属丝的密度。
【解答】解：（1）①天平调平时，把游码移到标尺的零刻度处；若指针偏向分度盘中央刻线的右侧，说明天平的右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；
②金属丝的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和，即m＝20g+3.2g＝23.2g，
金属丝的体积：V＝35mL﹣30mL＝5mL＝5cm3，
金属丝的密度：
ρ＝＝＝4.64g/cm3；
③金属丝浸没在水中时表面附着一些气泡，导致测量出金属丝的体积变大，由ρ＝可知小石块的密度偏小；
（2）①根据杠杆平衡条件可知，G金属丝l1＝G水和瓶l2，即m金属丝gl1＝mgl2，
金属丝的质量为：
m金属丝＝；
②根据杠杆平衡条件可知，G总l1＝G水和瓶l3，即m总gl1＝mgl3，
金属丝和水的总质量为：
m总＝；
金属丝排开水的质量为：
m排＝m金属丝+m水和瓶﹣m总＝+m﹣＝m，
金属丝的体积V金属丝＝V排＝＝＝m；
③金属丝的密度为：
ρ金属丝＝＝＝ρ水。
故答案为：（1）①零刻度线；左；②23.2；5；4.64；③小；（2）①；③ρ水。
【点评】本题考查了固体密度的测量、天平的使用与读数、排水法测体积以及杠杆平衡条件的应用等知识，是一道综合题，有一定的难度。
六、计算题（本题共3小题，共22分）
29．（6分）如图的EH216﹣S无人驾驶电动飞行器，它是全球首个获得适航证的载人机型，它标志着我国在低空飞行器领域的发展走在世界前列。若飞行器最大起飞重量为620kg，最大飞行速度为130km/h。求飞行器：
（1）以最大速度飞行6.5km所用的时间。
（2）以最大起飞重量悬停在空中时所受的升力。
（3）以最大起飞重量竖直上升50m，克服重力所做的功。
【分析】（1）路程和速度已知，利用速度公式得到飞行器飞行时间；
（2）先由G＝mg得到飞行器的重力，由二力平衡得到飞行器受到的升力；
（3）利用W＝Gh得到飞行器克服重力所做的功。
【解答】解：（1）飞行器飞行时间t＝＝＝0.05h；
（2）飞行器的重力G＝mg＝620kg×10Nm/kg＝6200N，
飞行器悬停在空中时，只受到重力和升力作用，由二力平衡知飞行器受到的升力F＝G＝6200N；
（3）飞行器克服重力所做的功W＝Gh＝6200N×50m＝3.1×105J。
答：（1）飞行器飞行时间为0.05h；
（2）飞行器受到的升力F＝G＝6200N；
（3）飞行器克服重力所做的功W＝Gh＝6200N×50m＝3.1×105J。
【点评】本题考查速度公式、重力公式、功的公式和二力平衡，属于基础内容，难度中等。
30．（7分）汽车玻璃常装有除霜防雾化的加热装置。某加热装置有高温、低温两挡，它能根据气温、雨水和雨刮器的使用情况自动切换。简化电路如图所示，R1和R2为安装在玻璃内表面的电热丝，电源电压恒为12V，高温挡功率为60W，低温挡功率为24W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的总电流。
（2）高温挡加热1min消耗的电能。
（3）电热丝R2的阻值。
【分析】（1）S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，此时为低温挡；根据P＝UI求出通过R1的电流；
（2）S1、S2闭合时，R1、R2并联接入电路，此时为高温挡；根据W＝Pt计算高温挡工作时1min消耗的电能；
（3）并联电路中各支路互不影响，先计算出电热丝R2的工作时的功率，再根据电功率公式计算出电热丝R2的阻值。
【解答】解：（1）当S1和S2同时闭合时，两个电热丝并联接入电路中，根据并联电路的电阻关系可知，此时电路中的总电阻是最小的，根据P＝可知电功率最大，处于高温挡；
S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，此时电路中的总电阻最大，根据P＝可知电功率最小，此时为低温挡；低温挡的功率为24W，
根据P＝UI可得低温挡工作时，电路中的总电流为：
I1＝＝≈0.11A；
（2）高温挡功率为60W，
高温挡工作时1min消耗的电能：
W＝P高t高＝60W×1×60s＝360J；
（3）并联电路中各支路互不影响，电热丝R2的工作时的功率：；
P2＝P高﹣P低＝60W﹣24W＝36W，
电热丝R2的阻值：
R2＝＝＝7920Ω。
答：（1）低温挡工作时，通过电阻R1的电流2A；
（2）高温挡工作时1min消耗的电能360J；
（3）电热丝R2的阻值为7920Ω。
【点评】本题考查消耗电能、电功率的计算，关键是公式的应用，要熟记这些公式。
31．（9分）跨学科实践小组设计了一个可自动注水的茶吧机电路，原理简化如图。控制电路电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为力敏电阻。平底薄壁直筒状水杯放在装有R2的平板上，平板受到的压力F随杯中水深h变化的关系满足F＝2N+20N/m×h，R2阻值随压力F变化的部分数据如下表。R1两端的电压变化能自动控制注水电路的通断。当空杯放在平板上时，R1两端电压为9V，此时恰好触发注水电路启动注水；当水深h达到0.15m时，R1两端电压为12V，此时恰好断开注水电路停止注水。求：
（1）空杯的重力。
（2）水深为0.15m时，R2的阻值。
（3）控制电路的电源电压和R1的阻值。
（4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强。
【分析】（1）由F＝2N+20N/m×h算出当水的深度为零时压力，即空杯的重力；
（2）由F＝2N+20N/m×h算出当水的深度为0.15m时压力F′，由表格数据知此时R2的阻值；
（3）设电源电压为U，当水的深度为零和0.15m时压力、R2的阻值以及电压表的示数，由串联电路电压的规律和欧姆定律表示出电源电压，根据电源电压相等列等式算出电源电压和R1的阻值；
（4）根据水深为0、0.15m时得压力算出水的重力，由于平底薄壁直筒状水杯，所以水对杯底的压力等于水的重力，由p＝ρ水gh算出水对杯底的压强，由固体压强公式算出水杯的底面积和水杯对平板的压强。
【解答】解：（1）由F＝2N+20N/m×h知当水的深度为零时压力F＝2N，即空杯的重力为2N；
（2）由F＝2N+20N/m×h知当水的深度为0.15m时压力F′＝2N+20N/m×0.15m＝5N，由表格数据知此时R2的阻值为2000Ω；
（3）设电源电压为U，当水的深度为零时压力F＝2N，R2的阻值为4000Ω，电压表的示数为9V，则电源电压为：
U＝9V+×4000Ω﹣﹣﹣﹣﹣①；
当水的深度为0.15m时压力F＝5N，R2的阻值为2000Ω，电压表的示数为12V，则电源电压为：
U＝12V+×2000Ω﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②R1＝4000Ω，U＝18V；
（4）水深为0.15m时，水的重力为：
G水＝F′﹣F＝5N﹣2N＝3N，
由于平底薄壁直筒状水杯，所以水对杯底的压力也为3N，
水对杯底的压强为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa，
水杯的底面积为：
S＝＝＝0.002m2，
水杯对平板的压强为：
p′＝＝＝2500Pa。
答：（1）空杯的重力为2N；
（2）水深为0.15m时，R2的阻值为2000Ω；
（3）控制电路的电源电压为18V，R1的阻值为4000Ω；
（4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强为2500Pa。
【点评】本题综合考查了欧姆定律公式、固体压强公式、液体压强公式的应用，利用好表格数据是解题的关键。
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
盐水
20
5
44
食用油
20
5
F/N
1
2
3
4
5
6
R2/Ω
6000
4000
2900
2400
2000
1800
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
盐水
20
5
44
食用油
20
5
F/N
1
2
3
4
5
6
R2/Ω
6000
4000
2900
2400
2000
1800