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2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷
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这是一份2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷，共35页。试卷主要包含了填空与作图等内容，欢迎下载使用。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）如图所示工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．扳手
C．羊角锤 D．钢丝钳
2．（2分）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断
3．（2分）下列关于内能、温度、热量说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．温度高的物体，含有的热量多
C．物体温度升高，内能一定增加
D．0℃的冰的内能为零
4．（2分）小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机，小明把手机通过充电器接入家庭电路充电。此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A．用电器 B．导线 C．开关 D．电源
5．（2分）某同学骑自行车下长坡，速度越来越大，于是捏紧刹车把，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，到坡底下车检查，发现刹车片发烫，有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A．刚下坡时，是动能转化为重力势能
B．匀速下行时，是重力势能转化为动能
C．匀速下行时，机械能保持不变
D．刹车片发烫，是做功改变了内能
6．（2分）小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（ ）
A．两杯水的质量应相等 B．两杯水的初温应相等
C．两种燃料质量应相等 D．燃料燃烧时间应相等
7．（2分）如图所示的四个装置，以下关于它们的说法中正确的是（ ）
A．图甲装置可探究电磁感应现象
B．图乙装置可用来制作电动机证明磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁装置原理可用来制作发电机
8．（2分）某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N．在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B．有用功为45J
C．拉力F的功率为0.26W
D．滑轮组的机械效率为90%
9．（2分）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
10．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合S1，灯L1亮；断开S1，闭合S2，灯L2不亮；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间断路 B．灯L2所在支路断路
C．灯L2短路 D．c点左侧的零线断路
11．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
12．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
13．（2分）小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A．能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C．可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D．分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
14．（2分）将铜球投入盛满水的溢水杯中，溢出水的体积是10cm3，则下列说法中正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3）（ ）
A．铜球的质量是10g
B．铜球的质量是89g
C．溢水杯中水的体积是89cm3
D．溢水杯溢出水的质量是10g
15．（2分）创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A．通过R的电流为0.4A B．电阻R的电功率为1.6W
C．此时空气质量指数为50 D．气敏电阻R的电阻为5Ω
二、填空与作图（第16-22题每空1分，第23、24题每图2分。共27分）
16．（3分）“天宫”课堂中，航天员王亚平与地面的同学进行天地对话，是利用 （电磁波/超声波）传递信息的，回到地面，她用的是5G手机，而她家人用的是4G手机，若4G信号的频率1880MHZ，5G信号的频率为3300MHZ，则 （4G/5G）信号的周期长。这两个手机的信号传播速度 （4G/5G/一样）快。
17．（2分）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。斜面的机械效率为 %，斜面对物体施加的摩擦力为 N。
18．（4分）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，对路面行人形成安全隐患，这是由于物体的重力势能与 有关，物体下落过程中重力势能转化为 能。利用能量转化可以造福人类，如热机是将 能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 次。
19．（5分）小明观察到家里电水壶的额定功率为1000W，电能表参数3000imp/kW•h。电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃需用时8分钟。电水壶是利用电流的 工作的，此过程水的内能增加了 J，水内能的增加是通过 方式使发热管内能增加再传递给水实现的，电水壶的效率为 %。若此时家里只有电水壶用电，则8分钟内电能表指示灯闪烁 次。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
20．（3分）如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，当滑片P在L正常发光的基础上向右移动，则电流表示数 （变大/变小/不变），电压表示数 （变大/变小/不变）。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是 Ω。
21．（3分）如图1是一款消防应急照明灯，如表是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
（1）每个应急灯正常发光时的电流是 A。
（2）小明尝试用电磁继电器设计了一个“模拟应急灯”电路图（以一个灯为例），图2中电磁继电器相当于一个 （开关/电源）：他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图所示，C点应该和触点 （A/B）相连。
×××消防应急灯
充电时间
约20小时
电池
6V 2500mA•h
额定功率
3W（一个灯）
22．（3分）天气寒冷，小红的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c
处），R1、R2为发热电阻丝，阻值R1＝2R2，b接电阻丝R1的中点，当开关M拨至 （a/b/c）处时，该靴处于低温挡；若高温挡正常发热功率为12W，则低温挡的额定功率为 W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业时，若选择中温挡正常加热，消耗电能32400J，则小南做作业的时间为 h。
23．（2分）完成图中家庭电路中三孔插座及电灯、拉线开关的连接。
24．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
三、解答与探究（25题7分，26题10分，27题6分，28题7分，29题9分，30题4分，共43分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（7分）小明和妈妈去逛集场，见到了许多土特产，留给小明印象最深刻的是黑芝麻。好奇的小明想知道黑芝麻的密度，于是设计了以下实验测量黑芝麻的密度。
（1）调节天平平衡时应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺 处，发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 移动。
（2）小明先用调好的天平测量空烧杯的质量，如图乙是他测量过程中的情景，他的错误操作是 ，纠正错误后，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图丙所示，则空烧杯的质量为 g。再测得装入适量黑芝麻时烧杯和黑芝麻的总质量为55.6g。
（3）将烧杯中的黑芝麻倒入空量筒，压实抹平，测得其体积为13mL，则黑芝麻的密度约为 kg/m3。（保留两位小数）
（4）用这个方案小明测得黑芝麻的密度值比真实值偏 （大/小），原因可能是测量出的黑芝麻的体积偏 （大/小）。
26．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是 。
（3）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中应根据 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 。
27．（6分）如图甲所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题。
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是
A.发热板发热利用的是电流的热效应
B.加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C.在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D.按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与OB之比大约为1：5，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为 N。
（3）兴趣小组的同学画出了从开始加热至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图象如图乙所示，由图象可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是 。
28．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，求：
（1）小灯泡的额定电流与电阻。
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
29．（9分）在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用，如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）求推土机做了多少功？
（2）求推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.5kg柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的热值q＝4.0×107J/kg）
30．（4分）快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
（1）“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图甲）。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图乙的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上（O为支点），在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F （逐渐变大/保持不变/逐渐变小）。
（2）如表是某款“小黄人”铭牌上的部分参数，电池容量“4000mA•h”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作时间 h。
（3）如图丙，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）请写出计算过程。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）如图所示工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．扳手
C．羊角锤 D．钢丝钳
【解答】解：
A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
故选：A。
2．（2分）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断
【解答】解：设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，如果两侧钩码各向内移一格，则左边的力与力臂的乘积为：2G×2L＝4GL；
右边的力与力臂的乘积为：3G×L＝3GL；
左边的乘积大，所以杠杆的左端下沉，故A正确。
故选：A。
3．（2分）下列关于内能、温度、热量说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．温度高的物体，含有的热量多
C．物体温度升高，内能一定增加
D．0℃的冰的内能为零
【解答】解：
A、一个物体的温度升高，可能是外界对物体做功，也可能是吸收了热量，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误；
C、物体的质量一定，温度升高，分子无规则运动的速度加快，内能增加，故C正确；
D、0℃的冰也具有内能，故D错误。
故选：C。
4．（2分）小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机，小明把手机通过充电器接入家庭电路充电。此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A．用电器 B．导线 C．开关 D．电源
【解答】解：在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗了电能，所以手机电池相当于用电器。
故选：A。
5．（2分）某同学骑自行车下长坡，速度越来越大，于是捏紧刹车把，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，到坡底下车检查，发现刹车片发烫，有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A．刚下坡时，是动能转化为重力势能
B．匀速下行时，是重力势能转化为动能
C．匀速下行时，机械能保持不变
D．刹车片发烫，是做功改变了内能
【解答】解：A、刚下坡时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故A错误；
B、匀速下坡时，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，不是重力势能转化为动能，故B错误；
C、匀速下坡时，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C错误；
D、刹车时，刹车片和轮胎互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能，故D正确。
故选：D。
6．（2分）小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（ ）
A．两杯水的质量应相等 B．两杯水的初温应相等
C．两种燃料质量应相等 D．燃料燃烧时间应相等
【解答】解：
由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和水的初温相等，故D符合题意。
故选：D。
7．（2分）如图所示的四个装置，以下关于它们的说法中正确的是（ ）
A．图甲装置可探究电磁感应现象
B．图乙装置可用来制作电动机证明磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁装置原理可用来制作发电机
【解答】解：A．图甲没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故A正确；
B．图乙验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯特的实验，说明了电流的磁效应，故B错误；
C．图丙电流大小一定，匝数多的线圈吸引较多的铁钉，可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误；
D．图丁有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机而不是发电机，故D错误。
故选：A。
8．（2分）某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N．在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B．有用功为45J
C．拉力F的功率为0.26W
D．滑轮组的机械效率为90%
【解答】解：
A、由图象可知，在0～2s的过程中，绳子自由端移动的距离s＝40cm＝0.4m，速度为：v＝＝＝20cm/s，故A错误；
B、由图象可知，在0～2s的过程中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，拉力做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝0.45J，故B错；
C、拉力做的总功W总＝Fs＝1.3N×0.4m＝0.52J，拉力的功率P＝＝＝0.26W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈86.5%，故D错误。
故选：C。
9．（2分）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
【解答】解：A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，这是一种电磁感应现象。故A正确。
B、在电磁感应现象中，是将机械能转化为电能。故B错误。
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力的理论，利用该理论制成了电动机。故C错误。
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关，所以导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变。故D错误。
故选：A。
10．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合S1，灯L1亮；断开S1，闭合S2，灯L2不亮；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间断路 B．灯L2所在支路断路
C．灯L2短路 D．c点左侧的零线断路
【解答】解：
（1）闭合S1，灯L1亮，说明电路中有电流，电路为通路，则从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路；
（2）断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路，
若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，则试电笔接触a、b两个接线点时，氖管都不会发光，不符合题意；
若灯L2所在支路断路，则试电笔接触d点时氖管不发光，不符合题意；
若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，没有电流通过L2，灯泡L2不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，则试电笔接触d点时氖管会发光，符合题意；
综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
11．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
【解答】解：
AB、甲图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故A正确，B错误；
C、图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，故C正确；
D、图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故D正确。
故选：B。
12．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，R两端电压越小，由R＝可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故B错误；
C、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P＝UI可知，电路消耗的功率也越大，故C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选：C。
13．（2分）小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A．能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C．可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D．分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
【解答】解：A．研究通过导体的电流与电阻的关系，应保持导体两端的电压不变。在改变电阻箱R1的阻值时，R1两端的电压也会改变，需要调节滑动变阻器滑片保持电压不变，小南读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，没有保持电压不变，故不能得出通过导体的电流与电阻成反比的结论，故A错误；
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比的结论，是因为他没有调节滑片保持电压不变，而不是因为他改变R1的阻值，故B错误；
C．第一次实验中，R1两端的电压U1＝IR1＝0.2A×9Ω＝1.8V，
R2两端的电压为U2＝U﹣U1＝3V﹣1.8V＝1.2V，
则R2＝＝＝6Ω，
由于第一次实验后不再调节滑片，所以三次实验中R2连入电路的阻值为6Ω，故C错误；
D．根据以上方法，可以得出三次实验中R1两端的电压分别为1.8V、1.5V、0.99V，那么R2两端的电压分别为1.2V、1.5V、2.01V，三次电流分别为0.2A、0.25A、0.33A，分析数据可以得出：在R2电阻不变时，R2中的电流与它两端的电压成正比，故D正确。
故选D。
14．（2分）将铜球投入盛满水的溢水杯中，溢出水的体积是10cm3，则下列说法中正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3）（ ）
A．铜球的质量是10g
B．铜球的质量是89g
C．溢水杯中水的体积是89cm3
D．溢水杯溢出水的质量是10g
【解答】解：（1）由密度公式可得，溢出水的质量：
m溢水＝ρ水V溢水＝1.0g/cm3×10cm3＝10g，故D正确；
（2）知道溢出水的体积，但不能确定溢水杯中水的体积，故C错误；
不知道铜球是空心还是实心的，所以铜球可能漂浮，也可能沉底，则铜球的体积：V球≥V溢出＝10cm3，
若铜球是实心的，则铜球的质量：m球＝ρ铜V球＝8.9g/cm3×10cm3＝89g；
若铜球是空心的，且铜球在水中漂浮，由浮沉条件和阿基米德原理可知：F浮＝G球＝G排＝G溢水，根据重力公式可得m球＝m溢水＝10g，由此可知铜球的质量范围是10g～89g，故AB错误。
故选：D。
15．（2分）创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A．通过R的电流为0.4A B．电阻R的电功率为1.6W
C．此时空气质量指数为50 D．气敏电阻R的电阻为5Ω
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R的电流：
I＝＝＝0.4A，故A正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
电阻R的电压U＝U电源﹣U0＝6V﹣4V＝2V
电阻R的电功率：
P＝UI＝2V×0.4A＝0.8W，故B错误；
电阻R的阻值R＝＝＝5Ω；故D正确；
此时气敏电阻的倒数：
＝＝0.2Ω﹣1，
由图象可知，空气质量指数为50，故C正确。
故选：B。
二、填空与作图（第16-22题每空1分，第23、24题每图2分。共27分）
16．（3分）“天宫”课堂中，航天员王亚平与地面的同学进行天地对话，是利用 电磁波 （电磁波/超声波）传递信息的，回到地面，她用的是5G手机，而她家人用的是4G手机，若4G信号的频率1880MHZ，5G信号的频率为3300MHZ，则 4G （4G/5G）信号的周期长。这两个手机的信号传播速度 一样 （4G/5G/一样）快。
【解答】解：（1）“天宫”课堂中，航天员与地面进行天地对话，是利用电磁波传递信息的；
（2）由题意知，若4G信号的频率1880MHz，5G信号的频率为3300MHz，由f＝得，频率f与周期T成反比，因此，4G信号的电磁波振动频率低，则振动的周期长；
在真空中电磁波的传播速度不变，所以4G和5G信号的传播速度一样快。
故答案为：电磁波；4G；一样。
17．（2分）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。斜面的机械效率为 66.7 %，斜面对物体施加的摩擦力为 200 N。
【解答】解：拉力所做有用功为：W有＝Gh＝800N×4m＝3200J；
总功为：W总＝Fs＝600N×8m＝4800J；
机械效率为：η＝＝×100%＝66.7%；
额外功为：W额＝W总﹣W有＝4800J﹣3200J＝1600J；
由W额＝fs得，摩擦力为f＝＝＝200N；
故答案为：66.7；200。
18．（4分）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，对路面行人形成安全隐患，这是由于物体的重力势能与 高度 有关，物体下落过程中重力势能转化为 动 能。利用能量转化可以造福人类，如热机是将 内 能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 15 次。
【解答】解：（1）重力势能的大小与质量和高度有关，质量一定时，物体高度越高，具有的重力势能越大，下落过程中物体的高度减小，速度增大，将重力势能转化为动能就越多，对路人形成安全隐患；
（2）热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置；
（3）若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即汽油机飞轮每秒转30圈，
应用四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s对外做功15次。
故答案为：高度；动能；内；15次。
19．（5分）小明观察到家里电水壶的额定功率为1000W，电能表参数3000imp/kW•h。电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃需用时8分钟。电水壶是利用电流的 热效应 工作的，此过程水的内能增加了 4.2×105 J，水内能的增加是通过 做功 方式使发热管内能增加再传递给水实现的，电水壶的效率为 87.5 %。若此时家里只有电水壶用电，则8分钟内电能表指示灯闪烁 400 次。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）电流的热效应是指导体通电时会发热的现象，电热水壶是利用电流的热效应工作的；
（2）电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J，
（3）电流通过发热管做功，将电能转化为内能，是做功使发热管内能增加，再用热传递的方式改变水的内能；
（4）此过程消耗的电能为W＝Pt＝1000W×8×60s＝4.8×105J＝kW•h，
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
（5）3000imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，
若此时家里只有电水壶用电，则电能表指示灯闪烁次数为：3000imp/kW•h×kW•h＝400imp。
故答案为：热效应；4.2×105；做功；87.5；400。
20．（3分）如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，当滑片P在L正常发光的基础上向右移动，则电流表示数 变小 （变大/变小/不变），电压表示数 变大 （变大/变小/不变）。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是 5～20 Ω。
【解答】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑片P在正常发光的基础上向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，电流表示数变小；
电压表测量滑动变阻器两端电压，灯泡与变阻器串联，根据串联分压的知识，变阻器接入电路的阻值变大，分的电压变大，电压表的示数变大；
因为灯L标有“3V 0.9W”，所以灯正常工作时的电流I＝＝＝0.3A；
灯正常工作时的电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流是1A，为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流为0.3A，灯泡正常工作，其两端电压为3V，电源电压为4.5V，
则变阻器两端电压U1＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器的最小阻值R滑小＝＝＝5Ω；
灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
当电压表的示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，
此时灯泡两端的电压：U2＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.15A，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑大＝＝＝20Ω；
所以滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω。
故答案为：变小；变大；5～20。
21．（3分）如图1是一款消防应急照明灯，如表是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
（1）每个应急灯正常发光时的电流是 0.5 A。
（2）小明尝试用电磁继电器设计了一个“模拟应急灯”电路图（以一个灯为例），图2中电磁继电器相当于一个 开关 （开关/电源）：他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图所示，C点应该和触点 B （A/B）相连。
×××消防应急灯
充电时间
约20小时
电池
6V 2500mA•h
额定功率
3W（一个灯）
【解答】解：
（1）两个应急灯是并联的，由铭牌数据可知，每个灯泡两端的电压都是6V，额定功率P＝3W；
由P＝UI可得，每个应急灯正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A；
（2）电磁继电器相当于一个可以自动控制的开关；有电时电磁铁有磁性，衔铁被吸下，动触点与静触点A接通，此时应急灯不发光；停电时，电磁铁的磁性消失，在弹簧的作用下，动触点与B接触；由于应急灯是在停电时工作，所以要把C与B接在一起。
故答案为：（1）0.5；（2）开关；B。
22．（3分）天气寒冷，小红的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c
处），R1、R2为发热电阻丝，阻值R1＝2R2，b接电阻丝R1的中点，当开关M拨至 a （a/b/c）处时，该靴处于低温挡；若高温挡正常发热功率为12W，则低温挡的额定功率为 4 W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业时，若选择中温挡正常加热，消耗电能32400J，则小南做作业的时间为 1.5 h。
【解答】解：（1）根据P＝可知，当S1闭合、M接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电热靴处于低温挡；当S1闭合、M接c时，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电热靴处于高温挡；当S1闭合、M接b时，R1与R2串联，电热靴处于中温挡；
（2）由题知，若高温挡正常发热功率为12W，根据P＝可知：P高＝＝12W；
已知：R1＝2R2，电热靴处于低温挡时，R1与R2串联，则低温挡的额定功率为：
P低＝＝＝＝＝P高＝×12W＝4W；
（3）电热靴中温挡时的电功率：P中＝＝＝＝＝P高＝×12W＝6W；
根据P＝可得电热靴正常加热的时间为：
t＝＝＝5400s＝1.5h，
即做作业的时间为1.5h。
故答案为：a；4；1.5。
23．（2分）完成图中家庭电路中三孔插座及电灯、拉线开关的连接。
【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；灯泡的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套，火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点，如图：
24．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
【解答】解：由图知：小磁针的左端为S极，右端为N极，根据磁极间的相互作用，可知螺线管的左端为N极，右端为S极；根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可知，电流是从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定电源的左端为正极、右端为负极，如下图所示：
。
三、解答与探究（25题7分，26题10分，27题6分，28题7分，29题9分，30题4分，共43分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（7分）小明和妈妈去逛集场，见到了许多土特产，留给小明印象最深刻的是黑芝麻。好奇的小明想知道黑芝麻的密度，于是设计了以下实验测量黑芝麻的密度。
（1）调节天平平衡时应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺 左端的零刻度线 处，发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 左 移动。
（2）小明先用调好的天平测量空烧杯的质量，如图乙是他测量过程中的情景，他的错误操作是 称量时调节平衡螺母 ，纠正错误后，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图丙所示，则空烧杯的质量为 43.6 g。再测得装入适量黑芝麻时烧杯和黑芝麻的总质量为55.6g。
（3）将烧杯中的黑芝麻倒入空量筒，压实抹平，测得其体积为13mL，则黑芝麻的密度约为 0.92×103 kg/m3。（保留两位小数）
（4）用这个方案小明测得黑芝麻的密度值比真实值偏 小 （大/小），原因可能是测量出的黑芝麻的体积偏 大 （大/小）。
【解答】解：（1）调节天平横梁平衡时，应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处，由图甲可知，指针偏右，应向左移动平衡螺母使横梁平衡；
（2）由图乙可以看出，在测量的过程中，调节了平衡螺母是错误的；
空烧杯的质量为20g+20g+3.6g＝43.6g；
（3）黑芝麻的质量：m＝55.6g﹣43.6g＝12g，黑芝麻的体积：V＝13mL＝13cm3
黑芝麻的密度：ρ＝＝≈0.92g/cm3＝0.92×103kg/m3；
（4）由于黑芝麻间会存在一定的缝隙，所以会导致测量的体积偏大；
由ρ＝可知，当质量一定时，体积偏大，因此计算得出的密度会偏小。
故答案为：（1）左端的零刻度线；左；（2）称量时调节平衡螺母；43.6；（3）0.92×103；（4）小；大。
26．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是 小灯泡断路 。
（3）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 A （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中应根据 电压表示数 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 0.625 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 灯泡的实际功率过小 。
【解答】解：（1）电流表与灯泡串联，电路的电流为I＝＝＝0.25A，据此可知电流表的量程为0～0.6A，如下图所示：
；
（2）电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电流表、滑动变阻器、开关、电源两极相连，所以故障为与电压表并联灯泡断路了；
（3）闭合开关前，为保护电路，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的A端；
由图知电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻变小，从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止；
（4）灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，即电压表与电流表的示数之比变大；
③灯泡的额定功率为0.625W；由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时，通过灯泡的电流小于0.1A，根据P＝UI，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）A；2.2；B；（4）电压表示数；①0.625；②变大；③灯泡的实际功率过小。
27．（6分）如图甲所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题。
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是 D
A.发热板发热利用的是电流的热效应
B.加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C.在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D.按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与OB之比大约为1：5，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为 1 N。
（3）兴趣小组的同学画出了从开始加热至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图象如图乙所示，由图象可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是 39：1 。
【解答】解：（1）A、发热板是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，即利用的是电流的热效应，故A正确；
B、加热的过程中，锅的温度高于食物的温度，锅的内能传给食物，所以食物是通过热传递改变了内能，故B正确；
C、在标准气压下水的沸点为100℃，用该电饭锅烧水时，水的温度达不到103℃，水沸腾时不能自动断电，故C正确；
D、按下开关按组，弹簧被拉伸，弹簧的形变量增大弹性势能增加，故D错误。
故选：D；
（2）由题意知OA与AB之比大约为1：6，即AB＝6OA，由图和杠杆平衡条件得：
FB＝＝＝＝1N；
（3）由图象可知，0～10min内，水温度的变化量：Δt1＝98℃﹣20℃＝78℃，
10～20min内，水温度的变化量Δt2＝100℃﹣98℃＝2℃，
则电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比：
＝＝＝＝39：1。
故答案为：（1）D；（2）1；（3）39：1。
28．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，求：
（1）小灯泡的额定电流与电阻。
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；
（2）当S闭合，S1、S2都断开且滑动变阻器的滑片移到最右端时，灯泡L与滑动变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝0.24A，
则灯泡的功率：PL＝I2RL＝（0.24A）2×5Ω＝0.288W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R与R0并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R0的电流：I0＝＝＝0.2A，
当电流表的示数I＝0.6A时，通过滑动变阻器的电流最大，接入电路中的电阻最小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的最大电流：IR＝I′﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝15Ω。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A，电阻为5Ω；
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率为0.288W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值为15Ω。
29．（9分）在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用，如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）求推土机做了多少功？
（2）求推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.5kg柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的热值q＝4.0×107J/kg）
【解答】解：（1）推土机工作时间t＝1min＝60s，推土机功率：P＝2×105W，
推土机做功：W＝Pt＝2×105W×60s＝1.2×107J，
（2）由W＝Fs可知，推力：
F＝＝＝1×105N，
推土机匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条件可知，阻力：f＝F＝1×105N；
（3）燃烧柴油放出热量Q＝qm＝4.0×107J/kg×1.5kg＝6×107J，
推土机的效率为：。
答：（1）推土机做了1.2×107J功；
（2）推土机受到的阻力是1×105N；
（3）推土机的效率为20%。
30．（4分）快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
（1）“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图甲）。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图乙的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上（O为支点），在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F 逐渐变小 （逐渐变大/保持不变/逐渐变小）。
（2）如表是某款“小黄人”铭牌上的部分参数，电池容量“4000mA•h”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作时间 2 h。
（3）如图丙，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）请写出计算过程。
【解答】解：（1）如图所示：
；
推力F始终垂直托盘向上，可知动力臂OA与阻力大小F2保持不变，在绕O点向上转的过程中，F2的力臂L2逐渐变小，由F•OA＝F2•L2可知，推力F逐渐变小；
（2）充满电后，电池储存的电能：
W＝UIt＝15V×4A×3600s＝216000J，
由P＝得，可供机器人持续正常工作的时间：
t′＝＝＝7200s＝2h。
（3）克服摩擦力做到功为：W'＝W×10%×40%＝216000J×10%×40%＝8640J；
由W＝fs得，机器人离充电座的距离：
s＝＝＝320m。
答：（1）逐渐变小；（2）2；
（3）需要充电时离充电座不能超过320米。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）如图所示工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．扳手
C．羊角锤 D．钢丝钳
2．（2分）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断
3．（2分）下列关于内能、温度、热量说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．温度高的物体，含有的热量多
C．物体温度升高，内能一定增加
D．0℃的冰的内能为零
4．（2分）小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机，小明把手机通过充电器接入家庭电路充电。此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A．用电器 B．导线 C．开关 D．电源
5．（2分）某同学骑自行车下长坡，速度越来越大，于是捏紧刹车把，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，到坡底下车检查，发现刹车片发烫，有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A．刚下坡时，是动能转化为重力势能
B．匀速下行时，是重力势能转化为动能
C．匀速下行时，机械能保持不变
D．刹车片发烫，是做功改变了内能
6．（2分）小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（ ）
A．两杯水的质量应相等 B．两杯水的初温应相等
C．两种燃料质量应相等 D．燃料燃烧时间应相等
7．（2分）如图所示的四个装置，以下关于它们的说法中正确的是（ ）
A．图甲装置可探究电磁感应现象
B．图乙装置可用来制作电动机证明磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁装置原理可用来制作发电机
8．（2分）某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N．在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B．有用功为45J
C．拉力F的功率为0.26W
D．滑轮组的机械效率为90%
9．（2分）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
10．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合S1，灯L1亮；断开S1，闭合S2，灯L2不亮；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间断路 B．灯L2所在支路断路
C．灯L2短路 D．c点左侧的零线断路
11．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
12．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
13．（2分）小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A．能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C．可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D．分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
14．（2分）将铜球投入盛满水的溢水杯中，溢出水的体积是10cm3，则下列说法中正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3）（ ）
A．铜球的质量是10g
B．铜球的质量是89g
C．溢水杯中水的体积是89cm3
D．溢水杯溢出水的质量是10g
15．（2分）创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A．通过R的电流为0.4A B．电阻R的电功率为1.6W
C．此时空气质量指数为50 D．气敏电阻R的电阻为5Ω
二、填空与作图（第16-22题每空1分，第23、24题每图2分。共27分）
16．（3分）“天宫”课堂中，航天员王亚平与地面的同学进行天地对话，是利用 （电磁波/超声波）传递信息的，回到地面，她用的是5G手机，而她家人用的是4G手机，若4G信号的频率1880MHZ，5G信号的频率为3300MHZ，则 （4G/5G）信号的周期长。这两个手机的信号传播速度 （4G/5G/一样）快。
17．（2分）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。斜面的机械效率为 %，斜面对物体施加的摩擦力为 N。
18．（4分）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，对路面行人形成安全隐患，这是由于物体的重力势能与 有关，物体下落过程中重力势能转化为 能。利用能量转化可以造福人类，如热机是将 能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 次。
19．（5分）小明观察到家里电水壶的额定功率为1000W，电能表参数3000imp/kW•h。电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃需用时8分钟。电水壶是利用电流的 工作的，此过程水的内能增加了 J，水内能的增加是通过 方式使发热管内能增加再传递给水实现的，电水壶的效率为 %。若此时家里只有电水壶用电，则8分钟内电能表指示灯闪烁 次。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
20．（3分）如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，当滑片P在L正常发光的基础上向右移动，则电流表示数 （变大/变小/不变），电压表示数 （变大/变小/不变）。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是 Ω。
21．（3分）如图1是一款消防应急照明灯，如表是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
（1）每个应急灯正常发光时的电流是 A。
（2）小明尝试用电磁继电器设计了一个“模拟应急灯”电路图（以一个灯为例），图2中电磁继电器相当于一个 （开关/电源）：他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图所示，C点应该和触点 （A/B）相连。
×××消防应急灯
充电时间
约20小时
电池
6V 2500mA•h
额定功率
3W（一个灯）
22．（3分）天气寒冷，小红的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c
处），R1、R2为发热电阻丝，阻值R1＝2R2，b接电阻丝R1的中点，当开关M拨至 （a/b/c）处时，该靴处于低温挡；若高温挡正常发热功率为12W，则低温挡的额定功率为 W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业时，若选择中温挡正常加热，消耗电能32400J，则小南做作业的时间为 h。
23．（2分）完成图中家庭电路中三孔插座及电灯、拉线开关的连接。
24．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
三、解答与探究（25题7分，26题10分，27题6分，28题7分，29题9分，30题4分，共43分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（7分）小明和妈妈去逛集场，见到了许多土特产，留给小明印象最深刻的是黑芝麻。好奇的小明想知道黑芝麻的密度，于是设计了以下实验测量黑芝麻的密度。
（1）调节天平平衡时应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺 处，发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 移动。
（2）小明先用调好的天平测量空烧杯的质量，如图乙是他测量过程中的情景，他的错误操作是 ，纠正错误后，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图丙所示，则空烧杯的质量为 g。再测得装入适量黑芝麻时烧杯和黑芝麻的总质量为55.6g。
（3）将烧杯中的黑芝麻倒入空量筒，压实抹平，测得其体积为13mL，则黑芝麻的密度约为 kg/m3。（保留两位小数）
（4）用这个方案小明测得黑芝麻的密度值比真实值偏 （大/小），原因可能是测量出的黑芝麻的体积偏 （大/小）。
26．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是 。
（3）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中应根据 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 。
27．（6分）如图甲所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题。
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是
A.发热板发热利用的是电流的热效应
B.加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C.在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D.按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与OB之比大约为1：5，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为 N。
（3）兴趣小组的同学画出了从开始加热至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图象如图乙所示，由图象可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是 。
28．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，求：
（1）小灯泡的额定电流与电阻。
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
29．（9分）在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用，如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）求推土机做了多少功？
（2）求推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.5kg柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的热值q＝4.0×107J/kg）
30．（4分）快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
（1）“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图甲）。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图乙的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上（O为支点），在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F （逐渐变大/保持不变/逐渐变小）。
（2）如表是某款“小黄人”铭牌上的部分参数，电池容量“4000mA•h”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作时间 h。
（3）如图丙，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）请写出计算过程。
2023年江苏省常州市金坛区中考物理一模试卷
（参考答案与详解）
一、单项选择（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）如图所示工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．扳手
C．羊角锤 D．钢丝钳
【解答】解：
A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
故选：A。
2．（2分）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断
【解答】解：设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，如果两侧钩码各向内移一格，则左边的力与力臂的乘积为：2G×2L＝4GL；
右边的力与力臂的乘积为：3G×L＝3GL；
左边的乘积大，所以杠杆的左端下沉，故A正确。
故选：A。
3．（2分）下列关于内能、温度、热量说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．温度高的物体，含有的热量多
C．物体温度升高，内能一定增加
D．0℃的冰的内能为零
【解答】解：
A、一个物体的温度升高，可能是外界对物体做功，也可能是吸收了热量，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误；
C、物体的质量一定，温度升高，分子无规则运动的速度加快，内能增加，故C正确；
D、0℃的冰也具有内能，故D错误。
故选：C。
4．（2分）小明爸爸的手机由于电池的电已几乎耗尽而关机，小明把手机通过充电器接入家庭电路充电。此时手机的锂离子电池在电路中相当于（ ）
A．用电器 B．导线 C．开关 D．电源
【解答】解：在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗了电能，所以手机电池相当于用电器。
故选：A。
5．（2分）某同学骑自行车下长坡，速度越来越大，于是捏紧刹车把，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，到坡底下车检查，发现刹车片发烫，有关此过程的说法中，正确的是（ ）
A．刚下坡时，是动能转化为重力势能
B．匀速下行时，是重力势能转化为动能
C．匀速下行时，机械能保持不变
D．刹车片发烫，是做功改变了内能
【解答】解：A、刚下坡时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故A错误；
B、匀速下坡时，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，不是重力势能转化为动能，故B错误；
C、匀速下坡时，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C错误；
D、刹车时，刹车片和轮胎互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能，故D正确。
故选：D。
6．（2分）小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（ ）
A．两杯水的质量应相等 B．两杯水的初温应相等
C．两种燃料质量应相等 D．燃料燃烧时间应相等
【解答】解：
由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和水的初温相等，故D符合题意。
故选：D。
7．（2分）如图所示的四个装置，以下关于它们的说法中正确的是（ ）
A．图甲装置可探究电磁感应现象
B．图乙装置可用来制作电动机证明磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁装置原理可用来制作发电机
【解答】解：A．图甲没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故A正确；
B．图乙验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯特的实验，说明了电流的磁效应，故B错误；
C．图丙电流大小一定，匝数多的线圈吸引较多的铁钉，可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误；
D．图丁有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机而不是发电机，故D错误。
故选：A。
8．（2分）某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N．在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B．有用功为45J
C．拉力F的功率为0.26W
D．滑轮组的机械效率为90%
【解答】解：
A、由图象可知，在0～2s的过程中，绳子自由端移动的距离s＝40cm＝0.4m，速度为：v＝＝＝20cm/s，故A错误；
B、由图象可知，在0～2s的过程中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，拉力做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝0.45J，故B错；
C、拉力做的总功W总＝Fs＝1.3N×0.4m＝0.52J，拉力的功率P＝＝＝0.26W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈86.5%，故D错误。
故选：C。
9．（2分）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
【解答】解：A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，这是一种电磁感应现象。故A正确。
B、在电磁感应现象中，是将机械能转化为电能。故B错误。
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力的理论，利用该理论制成了电动机。故C错误。
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关，所以导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变。故D错误。
故选：A。
10．（2分）如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合S1，灯L1亮；断开S1，闭合S2，灯L2不亮；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．c、d两点间断路 B．灯L2所在支路断路
C．灯L2短路 D．c点左侧的零线断路
【解答】解：
（1）闭合S1，灯L1亮，说明电路中有电流，电路为通路，则从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路；
（2）断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路，
若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，则试电笔接触a、b两个接线点时，氖管都不会发光，不符合题意；
若灯L2所在支路断路，则试电笔接触d点时氖管不发光，不符合题意；
若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，没有电流通过L2，灯泡L2不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，则试电笔接触d点时氖管会发光，符合题意；
综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
11．（2分）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（ ）
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
【解答】解：
AB、甲图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故A正确，B错误；
C、图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，故C正确；
D、图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故D正确。
故选：B。
12．（2分）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大.正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
C．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，R两端电压越小，由R＝可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故B错误；
C、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P＝UI可知，电路消耗的功率也越大，故C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选：C。
13．（2分）小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（ ）
次数
R1/Ω
I/A
1
9
0.2
2
6
0.25
3
3
0.33
A．能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C．可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D．分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
【解答】解：A．研究通过导体的电流与电阻的关系，应保持导体两端的电压不变。在改变电阻箱R1的阻值时，R1两端的电压也会改变，需要调节滑动变阻器滑片保持电压不变，小南读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，没有保持电压不变，故不能得出通过导体的电流与电阻成反比的结论，故A错误；
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比的结论，是因为他没有调节滑片保持电压不变，而不是因为他改变R1的阻值，故B错误；
C．第一次实验中，R1两端的电压U1＝IR1＝0.2A×9Ω＝1.8V，
R2两端的电压为U2＝U﹣U1＝3V﹣1.8V＝1.2V，
则R2＝＝＝6Ω，
由于第一次实验后不再调节滑片，所以三次实验中R2连入电路的阻值为6Ω，故C错误；
D．根据以上方法，可以得出三次实验中R1两端的电压分别为1.8V、1.5V、0.99V，那么R2两端的电压分别为1.2V、1.5V、2.01V，三次电流分别为0.2A、0.25A、0.33A，分析数据可以得出：在R2电阻不变时，R2中的电流与它两端的电压成正比，故D正确。
故选D。
14．（2分）将铜球投入盛满水的溢水杯中，溢出水的体积是10cm3，则下列说法中正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3）（ ）
A．铜球的质量是10g
B．铜球的质量是89g
C．溢水杯中水的体积是89cm3
D．溢水杯溢出水的质量是10g
【解答】解：（1）由密度公式可得，溢出水的质量：
m溢水＝ρ水V溢水＝1.0g/cm3×10cm3＝10g，故D正确；
（2）知道溢出水的体积，但不能确定溢水杯中水的体积，故C错误；
不知道铜球是空心还是实心的，所以铜球可能漂浮，也可能沉底，则铜球的体积：V球≥V溢出＝10cm3，
若铜球是实心的，则铜球的质量：m球＝ρ铜V球＝8.9g/cm3×10cm3＝89g；
若铜球是空心的，且铜球在水中漂浮，由浮沉条件和阿基米德原理可知：F浮＝G球＝G排＝G溢水，根据重力公式可得m球＝m溢水＝10g，由此可知铜球的质量范围是10g～89g，故AB错误。
故选：D。
15．（2分）创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我县某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为4V时，下列说法错误的是（ ）
A．通过R的电流为0.4A B．电阻R的电功率为1.6W
C．此时空气质量指数为50 D．气敏电阻R的电阻为5Ω
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R的电流：
I＝＝＝0.4A，故A正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
电阻R的电压U＝U电源﹣U0＝6V﹣4V＝2V
电阻R的电功率：
P＝UI＝2V×0.4A＝0.8W，故B错误；
电阻R的阻值R＝＝＝5Ω；故D正确；
此时气敏电阻的倒数：
＝＝0.2Ω﹣1，
由图象可知，空气质量指数为50，故C正确。
故选：B。
二、填空与作图（第16-22题每空1分，第23、24题每图2分。共27分）
16．（3分）“天宫”课堂中，航天员王亚平与地面的同学进行天地对话，是利用 电磁波 （电磁波/超声波）传递信息的，回到地面，她用的是5G手机，而她家人用的是4G手机，若4G信号的频率1880MHZ，5G信号的频率为3300MHZ，则 4G （4G/5G）信号的周期长。这两个手机的信号传播速度 一样 （4G/5G/一样）快。
【解答】解：（1）“天宫”课堂中，航天员与地面进行天地对话，是利用电磁波传递信息的；
（2）由题意知，若4G信号的频率1880MHz，5G信号的频率为3300MHz，由f＝得，频率f与周期T成反比，因此，4G信号的电磁波振动频率低，则振动的周期长；
在真空中电磁波的传播速度不变，所以4G和5G信号的传播速度一样快。
故答案为：电磁波；4G；一样。
17．（2分）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。斜面的机械效率为 66.7 %，斜面对物体施加的摩擦力为 200 N。
【解答】解：拉力所做有用功为：W有＝Gh＝800N×4m＝3200J；
总功为：W总＝Fs＝600N×8m＝4800J；
机械效率为：η＝＝×100%＝66.7%；
额外功为：W额＝W总﹣W有＝4800J﹣3200J＝1600J；
由W额＝fs得，摩擦力为f＝＝＝200N；
故答案为：66.7；200。
18．（4分）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，对路面行人形成安全隐患，这是由于物体的重力势能与 高度 有关，物体下落过程中重力势能转化为 动 能。利用能量转化可以造福人类，如热机是将 内 能转化为机械能的机械，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 15 次。
【解答】解：（1）重力势能的大小与质量和高度有关，质量一定时，物体高度越高，具有的重力势能越大，下落过程中物体的高度减小，速度增大，将重力势能转化为动能就越多，对路人形成安全隐患；
（2）热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置；
（3）若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即汽油机飞轮每秒转30圈，
应用四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s对外做功15次。
故答案为：高度；动能；内；15次。
19．（5分）小明观察到家里电水壶的额定功率为1000W，电能表参数3000imp/kW•h。电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃需用时8分钟。电水壶是利用电流的 热效应 工作的，此过程水的内能增加了 4.2×105 J，水内能的增加是通过 做功 方式使发热管内能增加再传递给水实现的，电水壶的效率为 87.5 %。若此时家里只有电水壶用电，则8分钟内电能表指示灯闪烁 400 次。[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）电流的热效应是指导体通电时会发热的现象，电热水壶是利用电流的热效应工作的；
（2）电水壶正常工作时将2kg水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J，
（3）电流通过发热管做功，将电能转化为内能，是做功使发热管内能增加，再用热传递的方式改变水的内能；
（4）此过程消耗的电能为W＝Pt＝1000W×8×60s＝4.8×105J＝kW•h，
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
（5）3000imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，
若此时家里只有电水壶用电，则电能表指示灯闪烁次数为：3000imp/kW•h×kW•h＝400imp。
故答案为：热效应；4.2×105；做功；87.5；400。
20．（3分）如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，当滑片P在L正常发光的基础上向右移动，则电流表示数 变小 （变大/变小/不变），电压表示数 变大 （变大/变小/不变）。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是 5～20 Ω。
【解答】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑片P在正常发光的基础上向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，电流表示数变小；
电压表测量滑动变阻器两端电压，灯泡与变阻器串联，根据串联分压的知识，变阻器接入电路的阻值变大，分的电压变大，电压表的示数变大；
因为灯L标有“3V 0.9W”，所以灯正常工作时的电流I＝＝＝0.3A；
灯正常工作时的电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流是1A，为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流为0.3A，灯泡正常工作，其两端电压为3V，电源电压为4.5V，
则变阻器两端电压U1＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器的最小阻值R滑小＝＝＝5Ω；
灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
当电压表的示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，
此时灯泡两端的电压：U2＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.15A，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑大＝＝＝20Ω；
所以滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω。
故答案为：变小；变大；5～20。
21．（3分）如图1是一款消防应急照明灯，如表是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
（1）每个应急灯正常发光时的电流是 0.5 A。
（2）小明尝试用电磁继电器设计了一个“模拟应急灯”电路图（以一个灯为例），图2中电磁继电器相当于一个 开关 （开关/电源）：他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图所示，C点应该和触点 B （A/B）相连。
×××消防应急灯
充电时间
约20小时
电池
6V 2500mA•h
额定功率
3W（一个灯）
【解答】解：
（1）两个应急灯是并联的，由铭牌数据可知，每个灯泡两端的电压都是6V，额定功率P＝3W；
由P＝UI可得，每个应急灯正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A；
（2）电磁继电器相当于一个可以自动控制的开关；有电时电磁铁有磁性，衔铁被吸下，动触点与静触点A接通，此时应急灯不发光；停电时，电磁铁的磁性消失，在弹簧的作用下，动触点与B接触；由于应急灯是在停电时工作，所以要把C与B接在一起。
故答案为：（1）0.5；（2）开关；B。
22．（3分）天气寒冷，小红的妈妈在淘宝上搜到某款电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c
处），R1、R2为发热电阻丝，阻值R1＝2R2，b接电阻丝R1的中点，当开关M拨至 a （a/b/c）处时，该靴处于低温挡；若高温挡正常发热功率为12W，则低温挡的额定功率为 4 W。冬天晚上小南穿着电热靴做作业时，若选择中温挡正常加热，消耗电能32400J，则小南做作业的时间为 1.5 h。
【解答】解：（1）根据P＝可知，当S1闭合、M接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电热靴处于低温挡；当S1闭合、M接c时，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电热靴处于高温挡；当S1闭合、M接b时，R1与R2串联，电热靴处于中温挡；
（2）由题知，若高温挡正常发热功率为12W，根据P＝可知：P高＝＝12W；
已知：R1＝2R2，电热靴处于低温挡时，R1与R2串联，则低温挡的额定功率为：
P低＝＝＝＝＝P高＝×12W＝4W；
（3）电热靴中温挡时的电功率：P中＝＝＝＝＝P高＝×12W＝6W；
根据P＝可得电热靴正常加热的时间为：
t＝＝＝5400s＝1.5h，
即做作业的时间为1.5h。
故答案为：a；4；1.5。
23．（2分）完成图中家庭电路中三孔插座及电灯、拉线开关的连接。
【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；灯泡的接法：零线直接进入灯泡的螺旋套，火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点，如图：
24．（2分）请根据图中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
【解答】解：由图知：小磁针的左端为S极，右端为N极，根据磁极间的相互作用，可知螺线管的左端为N极，右端为S极；根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可知，电流是从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定电源的左端为正极、右端为负极，如下图所示：
。
三、解答与探究（25题7分，26题10分，27题6分，28题7分，29题9分，30题4分，共43分）计算题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果不得分。
25．（7分）小明和妈妈去逛集场，见到了许多土特产，留给小明印象最深刻的是黑芝麻。好奇的小明想知道黑芝麻的密度，于是设计了以下实验测量黑芝麻的密度。
（1）调节天平平衡时应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺 左端的零刻度线 处，发现指针静止在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 左 移动。
（2）小明先用调好的天平测量空烧杯的质量，如图乙是他测量过程中的情景，他的错误操作是 称量时调节平衡螺母 ，纠正错误后，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图丙所示，则空烧杯的质量为 43.6 g。再测得装入适量黑芝麻时烧杯和黑芝麻的总质量为55.6g。
（3）将烧杯中的黑芝麻倒入空量筒，压实抹平，测得其体积为13mL，则黑芝麻的密度约为 0.92×103 kg/m3。（保留两位小数）
（4）用这个方案小明测得黑芝麻的密度值比真实值偏 小 （大/小），原因可能是测量出的黑芝麻的体积偏 大 （大/小）。
【解答】解：（1）调节天平横梁平衡时，应将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处，由图甲可知，指针偏右，应向左移动平衡螺母使横梁平衡；
（2）由图乙可以看出，在测量的过程中，调节了平衡螺母是错误的；
空烧杯的质量为20g+20g+3.6g＝43.6g；
（3）黑芝麻的质量：m＝55.6g﹣43.6g＝12g，黑芝麻的体积：V＝13mL＝13cm3
黑芝麻的密度：ρ＝＝≈0.92g/cm3＝0.92×103kg/m3；
（4）由于黑芝麻间会存在一定的缝隙，所以会导致测量的体积偏大；
由ρ＝可知，当质量一定时，体积偏大，因此计算得出的密度会偏小。
故答案为：（1）左端的零刻度线；左；（2）称量时调节平衡螺母；43.6；（3）0.92×103；（4）小；大。
26．（10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是 小灯泡断路 。
（3）闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 A （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中应根据 电压表示数 （灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 0.625 W。
②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 灯泡的实际功率过小 。
【解答】解：（1）电流表与灯泡串联，电路的电流为I＝＝＝0.25A，据此可知电流表的量程为0～0.6A，如下图所示：
；
（2）电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电流表、滑动变阻器、开关、电源两极相连，所以故障为与电压表并联灯泡断路了；
（3）闭合开关前，为保护电路，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的A端；
由图知电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻变小，从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止；
（4）灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了；
①根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，即电压表与电流表的示数之比变大；
③灯泡的额定功率为0.625W；由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V 时，通过灯泡的电流小于0.1A，根据P＝UI，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）A；2.2；B；（4）电压表示数；①0.625；②变大；③灯泡的实际功率过小。
27．（6分）如图甲所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题。
（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是 D
A.发热板发热利用的是电流的热效应
B.加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的
C.在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电
D.按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小
（2）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与OB之比大约为1：5，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为 1 N。
（3）兴趣小组的同学画出了从开始加热至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图象如图乙所示，由图象可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是 39：1 。
【解答】解：（1）A、发热板是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，即利用的是电流的热效应，故A正确；
B、加热的过程中，锅的温度高于食物的温度，锅的内能传给食物，所以食物是通过热传递改变了内能，故B正确；
C、在标准气压下水的沸点为100℃，用该电饭锅烧水时，水的温度达不到103℃，水沸腾时不能自动断电，故C正确；
D、按下开关按组，弹簧被拉伸，弹簧的形变量增大弹性势能增加，故D错误。
故选：D；
（2）由题意知OA与AB之比大约为1：6，即AB＝6OA，由图和杠杆平衡条件得：
FB＝＝＝＝1N；
（3）由图象可知，0～10min内，水温度的变化量：Δt1＝98℃﹣20℃＝78℃，
10～20min内，水温度的变化量Δt2＝100℃﹣98℃＝2℃，
则电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比：
＝＝＝＝39：1。
故答案为：（1）D；（2）1；（3）39：1。
28．（7分）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，求：
（1）小灯泡的额定电流与电阻。
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率。
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；
（2）当S闭合，S1、S2都断开且滑动变阻器的滑片移到最右端时，灯泡L与滑动变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝0.24A，
则灯泡的功率：PL＝I2RL＝（0.24A）2×5Ω＝0.288W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R与R0并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R0的电流：I0＝＝＝0.2A，
当电流表的示数I＝0.6A时，通过滑动变阻器的电流最大，接入电路中的电阻最小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的最大电流：IR＝I′﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝15Ω。
答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A，电阻为5Ω；
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡的功率为0.288W；
（3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值为15Ω。
29．（9分）在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用，如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）求推土机做了多少功？
（2）求推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.5kg柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的热值q＝4.0×107J/kg）
【解答】解：（1）推土机工作时间t＝1min＝60s，推土机功率：P＝2×105W，
推土机做功：W＝Pt＝2×105W×60s＝1.2×107J，
（2）由W＝Fs可知，推力：
F＝＝＝1×105N，
推土机匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条件可知，阻力：f＝F＝1×105N；
（3）燃烧柴油放出热量Q＝qm＝4.0×107J/kg×1.5kg＝6×107J，
推土机的效率为：。
答：（1）推土机做了1.2×107J功；
（2）推土机受到的阻力是1×105N；
（3）推土机的效率为20%。
30．（4分）快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
（1）“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图甲）。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图乙的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上（O为支点），在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F 逐渐变小 （逐渐变大/保持不变/逐渐变小）。
（2）如表是某款“小黄人”铭牌上的部分参数，电池容量“4000mA•h”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作时间 2 h。
（3）如图丙，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）请写出计算过程。
【解答】解：（1）如图所示：
；
推力F始终垂直托盘向上，可知动力臂OA与阻力大小F2保持不变，在绕O点向上转的过程中，F2的力臂L2逐渐变小，由F•OA＝F2•L2可知，推力F逐渐变小；
（2）充满电后，电池储存的电能：
W＝UIt＝15V×4A×3600s＝216000J，
由P＝得，可供机器人持续正常工作的时间：
t′＝＝＝7200s＝2h。
（3）克服摩擦力做到功为：W'＝W×10%×40%＝216000J×10%×40%＝8640J；
由W＝fs得，机器人离充电座的距离：
s＝＝＝320m。
答：（1）逐渐变小；（2）2；
（3）需要充电时离充电座不能超过320米。
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