2024年福建省三明市中考二模物理试题

这是一份2024年福建省三明市中考二模物理试题，共23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. 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
【答案】D
【解析】
【详解】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不符合题意，D符合题意。
故选D。
2. 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
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．可以从自然界中源源不断地得到的能源叫可再生能源，风能、太阳能、水都属于可再生能源，故ABD不符合题意；
C．不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，石油属于不可再生能源，故C符合题意。
故选C。
3. 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
【答案】D
【解析】
【详解】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；而质子和中子是由夸克构成，在这几种微粒中夸克是最小的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 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
【答案】D试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。【解析】
【详解】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不符合题意；
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不符合题意；
CD．根据焦耳定律可知，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不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. “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
【答案】A
【解析】
【详解】A．冰雪消融属于熔化现象，熔化吸热，故A符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意。
故选A。
6. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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不符合题意；
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不符合题意；
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符合题意；
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不符合题意。
故选C。
7. 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
【答案】A
【解析】
【详解】A．胶头滴管“吸”取液体，是挤出空气在大气压作用下吸入的，吸盘挤出空气吸在瓷砖墙面上利用了大气压，原理相同，故A符合题意；
B．磁性门吸，相互吸引利用的是磁体的吸铁性，原理不同，故B不符合题意；
C．摩擦后的气球吸引头发是因为气球摩擦后带电，带电物体能够吸引轻小物体，原理不同，故C不符合题意；
D．压紧的两个铅块相互吸引，是由于分子间存在引力，原理不同，故D不符合题意。
故选A。
8. 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
【答案】B
【解析】
【详解】“潭清疑水浅”指的是，水比较清澈，水底看起来比较浅，这是由于光经过水、空气折射形成的现象，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9. 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.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比，则I-U图像为过原点的倾斜向上的直线，故AB不符合题意；
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，则图像为过原点的倾斜向上的直线，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
10. 关于牛顿第一定律，下列说法正确是（ ）
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
【答案】D
【解析】
【详解】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。
11. 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.
【答案】B
【解析】
【详解】“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不符合题意；
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符合题意；
C．奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场；故C不符合题意；
D．是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁体的原理是电流的磁效应；故D不符合题意。
故选B。
12. 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。则林雨薇下列叙述正确的是（ ）
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
【答案】C
【解析】
【详解】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A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B错误；
C．腾空过栏的过程，她能继续向前运动是由于惯性，故C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D错误。
故选C。
13. 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
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，甲、乙滑轮组连接动滑轮的绳子股数分别为
，
则甲乙甲、乙滑轮组绳自由端的拉力分别为
，
动滑轮的重力相同，绳自由端施加的拉力大小，即
所以物重
故A错误；
B．动滑轮质量相同，且
根据
知甲滑轮组的机械效率较高，即
故B正确；
C．提升物体的高度h相同，绳子自由端移动的距离分别为
，
可见
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，由知，甲、乙滑轮组所做的额外功一样多，故D错误。
故选B。
14. 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. 整个电路可达到最小总功率为2W
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由实物电路图可知，滑动变阻器、灯泡与电流表串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。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；因电压表测量滑动变阻器电压，且接入量程为0~3V，则滑动变阻器两端的电压不超过3V。灯泡的规格是“4V 2W”，则
滑动变阻器何灯泡串联，则有
即
解得
为保证电灯泡安全，则灯泡电压不超过4V，电路中电流不超过灯泡的额定电流，即
则电路电流
电流表接入的量程为0~0.6A，为保证电流表安全，电路中电流不应超过0.5A，有
解得
则滑动变阻器的阻值变化范围为
故A错误，B正确；
CD．电路中的最小电流
则最小功率
电路中的最大电流为0.5A，最大功率为
故CD错误。
故选B。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
15. 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。
【答案】 ①. 运动 ②. 电磁
【解析】
【详解】[1]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。
[2]“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。
16. 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。
【答案】 ①. 凸 ②. 凹
【解析】
【详解】[1]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，
[2]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。
17. 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”）
【答案】 ①. 不变 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]质量是物体属性，不会随着位置的改变而改变，所以小明从A地走到B地的过程中，他戴的遮阳帽质量不变。
[2]物体的重力势能的大小与质量和高度有关，A地高度大于B地，所以小明从A地走到B地的过程中他戴的遮阳帽高度减小，质量不变，重力势能减小。
18. 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。
【答案】 ①. 水平向右 ②. 2
【解析】
【详解】[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]滑动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。
19. 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＝________。
【答案】 ①. 并 ②. 9∶2
【解析】
【详解】[1]闭合S1和S2，断开S3，由图可知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，定值电阻R1与R2的比值为1：2，所以R2＝2R1，通过R2的电流
由并联电路规律可得电路总电流为
[2]断开S1和S2，闭合S3，由图可知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
根据欧姆定律可得电路中电流为，则
20. 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）
【答案】 ①. 沉底 ②. 90
【解析】
【详解】[1]由可知，小球排开水的体积
排开酒精的体积
即
且
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
不符合题意；
小球在酒精中受到的浮力
小球在水中受到的浮力
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。
[2]放入小球后，水面上升的高度为
液体对容器底部的压强增大量为
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21. 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示意图．
【答案】
【解析】
【详解】水杯静止在水平桌面上，受到重力G和支持力F的作用，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上的．两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力．两个力的作用点都画在重心O处，注意表示两个力的线段长度要相等，如图所示：
22. 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。
【答案】
【解析】
【详解】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：
四、简答题（本题共1小题，共4分）
23. 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。
【答案】见解析
【解析】
【详解】（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。
五、实验题（本题共5小题，共30分）
24. 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。
【答案】 ①. 薄 ②. 垂直 ③. 大小相等 ④. 虚 ⑤. 距离
【解析】
【详解】（1）[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，则实验中应选择薄的玻璃板。
[2]组装器材时，为了便于找到像的位置，应使玻璃板与水平桌面用垂直放置。
（2）[3]蜡烛AB完全相同，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。
[4]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。
[5]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。
25. 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。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 质量 ③. 56 ④. 盐水 ⑤. 比热容
【解析】
【详解】（1）[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。
[2]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）[3]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，故示数为56℃。
[4][5]根据表格数据，质量相同的盐水和食用油，加热相同时间，即吸收相同的热量，盐水温度升高的慢，说明盐水的吸热能力强；物理中用比热容表示物质吸热能力的大小。
26. 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。
【答案】 ①. 杯子与沙子的总重力 ②. 甲、乙 ③. 排开液体的体积 ④. 液体密度
【解析】
【详解】（1）[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）[2][3][4]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。
27. 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）______________。
【答案】 ① ②. Rx短路 ③. 0.08 ④. 20 ⑤. 求平均值，减小误差 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。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）[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）[3]电压表示数为1.6V，由图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.08A。
[4]由欧姆定律，则此次实验测得待测电阻
（4）[5]本实验进行多次测量的目的是为了通过求平均值，减小误差。
（5）[6]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，如下图所示：

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。
28. 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）。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 左 ③. 23.2 ④. 5 ⑤. 4.64 ⑥. 小 ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]天平调平时，把游码移到标尺的零刻度处，再调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
[2]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。
[3]金属丝的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和，即
[4]量筒的分度值为1mL，金属丝的体积
[5]金属丝的密度
[6]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，由可知小石块的密度偏小。
（2）[7]根据杠杆平衡条件可知
即
金属丝的质量为：
[8]根据杠杆平衡条件可知
即
金属丝和水的总质量为
金属丝排开水的质量为
由得，金属丝的体积
金属丝的密度为
六、计算题（本题共3小题，共22分）
29. 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。
【答案】（1）0.05h；（2）6200N；（3）3.1×105J
【解析】
【详解】解：（1）以最大速度飞行6.5km所用的时间为
（2）飞行器的重力为
G＝mg＝620kg×10N/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为
F＝G＝6200N
（3）飞行器克服重力所做的功为
W＝Gh＝6200N×50m＝3.1×105J
答：（1）飞行器飞行时间为0.05h；
（2）飞行器受到的升力为6200N；
（3）飞行器克服重力所做的功为3.1×105J。
30. 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。
【答案】（1）2A；（2）3600J；（3）4Ω
【解析】
【详解】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最小，根据可知电功率最大，处于高温挡；当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为低温挡；低温挡的功率为24W，则低温挡工作时，电路中的总电流为
（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＝3600J
（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
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3600J；
（3）电热丝R2的阻值为4Ω。
31. 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。
【答案】（1）2N；（2）2000Ω；（3）18V，4000Ω；（4）2500Pa
【解析】
【详解】解：（1）由
F＝2N+20N/m×h
可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
可知当水的深度为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
﹣﹣﹣﹣﹣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
﹣﹣﹣﹣﹣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
水杯对平板的压强为
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。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