2023年河南省洛阳市中考物理二模试卷(含答案)

2023年河南省洛阳市中考物理二模试卷

1.  为了更准确的描述生活中的现象，我们学习了很多物理量，例如：为了描述物体做功的快慢，我们学习了______ ；为了描述导体对电流的______ ，我们学习了电阻。

2.  如图所示的陶笛是一种管乐器，它上面分布有大小不同的孔，吹奏时由于空气的______ 发出声音，按住不同的孔可以改变笛声的______ ，演奏出悠扬悦耳的乐曲。

3.  冬天，戴眼镜的同学从室外走进温暖的教室，眼镜片上会变模糊，过一会儿又变清晰了。在此过程中发生的物态变化是先______ 后______ 。

4.  饮料的吸管通常有一端做成尖形，这是在压力一定时，通过______ 的方法来增大______ ，使吸管更容易刺破饮料封盖。用吸管吸饮料时，饮料在______ 作用下进入嘴里。

5.  有两款电热水壶，甲标有“220V 1000W”、乙标有“220V 2000W”的字样。分别用这两款电热壶在额定电压下工作，将2L水从加热到，两次加热过程中水吸收的热量均为______ J，电热水壶______ 填“甲”或“乙”用的时间更短。若供电的插座允许通过的最大电流是5A，从安全用电的角度考虑应选取______ 填“甲”或“乙”热水壶。

6.  汽车上的很多设计都与安全驾驶相关，请你仿照示例再写一个并用物理知识进行解释。
示例：设计：汽车的前挡风玻璃做成斜的。
解释：防止由于平面镜成像带来的视觉困扰。
设计：______ 。解释：______ 。

7.  下列能源中，属于可再生能源的是(    )

A. 煤炭 B. 石油 C. 核能 D. 太阳能

8.  关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是(    )

A. 控制用电器的开关必须装在用电器与火线之间
B. 生活中发现空气开关跳闸时，可立即进行复位
C. 移动家用电器前，没有必要断开电源开关
D. 发现有人触电时，应立即伸出援手，用手把他拉开

9.  中国的茶文化历史悠久，下列有关说法正确的是(    )

A. 烧水时火越旺，水沸腾时的温度越高
B. 泡茶时，通过做功增加了茶叶的内能
C. 闻到茶的香味说明分子在不停地做无规则运动
D. 沏好的茶过一段时间后温度降低，它含有的热量减少

10.  如图所示，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏；下列说法正确的是(    )

A. 物体上的二维码是光源
B. 扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C. 影像传感器上成的是二维码正立的实像
D. 要使二维码的像变小，可将手机需靠近二维码

11.  如图所示，用细线悬挂一个铁锁，将铁锁拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放铁锁，不计摩擦和空气阻力，铁锁可在A、B两点间来回摆动。若铁锁摆到右侧最高点B时，细线恰好断开，则铁锁将(    )

A. 在B点保持静止 B. 沿BC方向运动 C. 沿BD方向运动 D. 沿BE方向运动

12.  汽车超载是发生交通事故的重要原因之一，为了交通安全，很多路段上设置了汽车超载监测站。如图所示是某监测站称重秤的模拟装置图，下列说法正确的是(    )

A. 图中称重表既可用电压表，也可用电流表
B. 当车辆越重时，通过定值电阻的电流越大
C. 当车辆越重时，电路消耗的总功率越大
D. 当车辆越重时，称重表的示数越大

13.  如图所示，将同一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的相同的溢水杯中，小球在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，则下列说法正确的是(    )

 

A. 小球在甲溢水杯中静止时所受浮力大于在乙溢水杯中静止时所受浮力
B. 小球放入甲杯后溢出的液体质量小于放入乙杯后溢出的液体质量
C. 甲溢水杯中液体对杯底的压强大于乙溢水杯中液体对杯底的压强
D. 甲溢水杯对桌面的压强小于乙溢水杯对桌面的压强

14.  如图所示，金属小球从导轨的A处由静止滑下，依次经过B处、C处，最后到达D处静止。下列有关说法正确的是(    )

A. 小球从A滑到B的过程中，重力势能转化为动能
B. 小球到达C处时，它的动能为0
C. 小球在D处的机械能小于A处的机械能
D. 这一过程中小球的机械能守恒

15.  如图所示，在学习光的反射时，老师在教室外的A点放置一块平面镜，把太阳光反射到了教室内的B点。请你利用所学知识画出A点放置的平面镜。

16.  如图所示，一个足球挂在竖直墙上，请画出该足球所受重力和它对墙面压力的示意图。图中足球的重心已用“●”标出

17.  图甲是某小组“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
实验前要确保两个试管内的水和色拉油的初温和______ 填“体积”或“质量”相同。
实验时对水和色拉油加热相同的时间，水吸收的热量______ 填“大于”“小于”或“等于”色拉油吸收的热量，此时可通过比较它们的______ 来比较它们的吸热能力。
通过温度传感器采集数据，在计算机上得到图乙所示图像，分析图像可知______ 填“水”或“色拉油”吸热能力更强。

18.  小洛同学为了测量牛奶密度设计了如下实验。

实验前，小洛把天平放在水平台上，将______ 移至零刻度线处，若此时分度盘指针如图甲所示，要使天平平衡，她接下来的操作是______ ；
天平调节平衡后，她继续实验：
A.将盛有牛奶的烧杯放在天平左盘，在右盘中加减砝码，并移动游码，使天平重新平衡，此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则烧杯及杯内牛奶的总质量为______ g；
B.将烧杯中的牛奶倒入量筒中，如图丙所示，则其体积为______ ；
C.天平重新调平后，测出烧杯带有残余牛奶的质量为33g，如图丁所示；
D.根据上述实验数据小洛计算出此牛奶的密度为______ ；
同桌小豫对小洛的实验提出了质疑，他认为小洛的C步骤会带来较大的误差，应该把烧杯中残余的牛奶擦干净后，测出空烧杯的质量才对。你认为小豫的说法是______ 的填“正确”或“错误”。

19.  如图甲所示是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。电源电压恒为3V，滑动变阻器标有“”的字样。

请你用笔画线代替导线将乙图中的实物图连接完整。
小华断开开关连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至______ 填“最左”或“最右”端；闭合开关后小华发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针有示数，电压表指针始终为零，原因可能是______ 。
排除故障后，当定值电阻两端电压为时，电流表示数如图丙所示为______ A，由此可知此时电路中接入的定值电阻阻值为______ 。
移动滑动变阻器的滑片多次实验，根据实验数据绘制的图像如图丁所示，分析图像可初步得到结论：______ 。
实验结束后，为了使结论更具有普遍性，小亮取来一个小灯泡代替定值电阻重新进行实验。你认为小亮的做法是否正确？______ 填“正确”或“错误”，原因是______ 。

20.  如图所示为一款质量为4kg的扫地机器人，工作时的额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为。该扫地机器人前端装有感应器，通过发射、接收超声波来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的时，机器人会停止工作并主动寻找充电器充电。
若该机器人静止时向障碍物垂直发射超声波，经过收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为多少？超声波在空气中的传播速度为
机器人静止在地面上时，轮子与地面的总接触面积为，则机器人对地面的压强为多大？取
该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够正常工作多长时间？

21.  如图甲是一款“智能保温杯”的自动控温工作原理图。控制电路中，，保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙，电磁铁线圈电阻不计。工作电路中，，、为加热电阻。当通过电磁铁的电流时，工作电路开始加热，加热功率为440W，保温功率为100W。
加热电阻的阻值有多大？
开始保温时，保温杯内水的温度是多少？
要使保温杯刚开始保温时的温度升高一些，请写出一条措施：______ 。

答案和解析

1.【答案】功率  阻碍作用大小 

【解析】解：为了描述物体做功的快慢，我们学习了功率；为了描述导体对电流的阻碍作用大小，我们学习了电阻。
故答案为：功率；阻碍作用大小。
功率表示做功快慢的物理量；
电阻表示导体对电流的阻碍作用大小的物理量。
熟练掌握学过的物理概念，是解此题的关键。
 

2.【答案】振动  音调 

【解析】解：陶笛发出的声音是由陶笛内的空气柱的振动产生的；
手指按住不同的小孔，使得陶笛内部空气柱的长短不同，从而导致空气柱振动的快慢不同，故可以改变声音的音调。
故答案为：振动；音调。
声音是由物体的振动产生的；
声音的三个特性：音调、响度和音色。音调指声音的高低；响度指声音的大小；通过音色能辨别不同的发声体。
本题考查了声音的产生和特性，掌握声音的三个特性，掌握三个特性的影响因素。
 

3.【答案】液化  汽化 

【解析】解：寒冷的冬天，戴眼镜的人从室外走进室内时，眼镜会变模糊，过一会儿又变清晰了。在这个过程中，先是室内的水蒸气遇到温度低的镜片发生液化现象，然后液化后形成的小水滴又汽化为水蒸气。
故答案为：液化；汽化。
物质由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化。
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。
 

4.【答案】减小受力面积  压强  大气压 

【解析】解：饮料的吸管一端做成尖形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
用吸管吸饮料时，吸气时，管内气体压强减小，饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里。
故答案为：减小受力面积；压强；大气压。
增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力。
用吸管吸饮料，是利用大气压的作用把饮料压入嘴里。
本题考查了大气压的作用、增大压强方法的应用，体现了物理和生活的密切关系，是一道好题。
 

5.【答案】  乙  甲 

【解析】解：2L水的质量为：；
若将2L水从加热到时，水吸收的热量：
；
由于吸收的热量一定，根据得知，电功率越大，所需时间越短，故乙所用时间短；
若供电的插座允许通过的最大电流是5A，允许的最大功率：
；乙电水壶不能使用，只能选甲。
故答案为：；乙；甲。
知道水的体积，根据密度公式计算质量，已知比热容、初温和末温，利用求出水吸收的热量；根据确定加热时间的长短；根据插座电流确定允许的最大功率，选择合适的电水壶。
本题是电热综合题，主要考查电功率公式、吸热公式和安全用电，属于中档题。
 

6.【答案】后视镜用的是凸面镜  凸面镜对光线有发散的作用，成正立、缩小的虚像，能增大司机的观察范围，减少交通事故 

【解析】解：天窗前面闭合后面打开，在车顶形成一个凸面，车顶上方的空气流速增大，使天窗开口处的气压小于车内的气压，则在向上压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”，从而保持车内空气清新。
汽车的后视镜用的是凸面镜；凸面镜对光线有发散的作用，成正立、缩小的虚像，能增大司机的观察范围，减少交通事故。
故答案为：后视镜用的是凸面镜；凸面镜对光线有发散的作用，成正立、缩小的虚像，能增大司机的观察范围，减少交通事故。
可以从天窗设计、观后镜设计等角度去思考。
此题考查了汽车上相关的物理知识，要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象，平时多注意观察，将其知识活学活用。
 

7.【答案】D 

【解析】解：
煤炭、石油是化石能源，不可在短时间内形成，故属于不可再生能源；核能也不能在短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；太阳能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故D正确。
故选：D。
能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源。
本题难度不大，了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键。
 

8.【答案】A 

【解析】解：
A、控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，故A正确；
B、空气开关跳闸说明电流过大，造成电流过大的原因可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，此时需要排除故障后才能复位，故B错误
C、移动家用电器前需要断开电源开关，否则容易发生触电事故，故C错误；
D、发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人；若伸手拉人，施救者也会发生触电事故，故D错误。
故选：A。
开关应接在火线和用电器之间；
造成家庭电路电流过大的原因有短路或总功率过大；
移动家用电器前需要断开电源开关；
发生触电事故，应先切断电源。
此题考查了常见的安全用电的知识，要将所学的知识应用到日常生活中。
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、液体的沸点与气压有关，与火烧的旺不旺没有关系，故A错误
B、泡茶时，茶叶从开水中吸热，是通过热传递的方式改变茶叶的内能，故B错误；
C、喝茶时，可以闻到茶的香味，是分子热运动无规则运动的结果，故可说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故D错误。
故选：C。
液体沸点随气压的升高而升高，随气压的降低而降低；
改变物体内能的方式有两种：做功与热传递，热传递是能量的转移过程，做功的实质是能量的转化过程；
物质是由分子或原子构成的，构成物质的分子在不停地做无规则运动；
热量是一个过程量，不能用含有等来修饰。
此题以喝茶为背景考查改变物体内能的方式、热量的概念、分子热运动，以及沸点及沸点与气压的关系，是一道综合性较强的题目，体现了物理知识或规律对日常生活的重要影响，在平时要注意发现和积累。
 

10.【答案】B 

【解析】解：A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误；
B、手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B正确；
C、手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，在影像传感器上成的是倒立缩小的实像，故C错误；
D、如果要让像变小一些，因凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故D错误。
故选：B。
自身能发光的物体称为光源。
手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理工作的。
凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。
此题考查了凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物近像远像变大的规律。
 

11.【答案】D 

【解析】解：由于小球被静止释放，不计摩擦，它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，小球速度恰好为零，此时若细线恰好断开，则小球只受重力作用而竖直下落。所以，将沿BE方向运动。
故选：D。
分析小球到达B点的运动状态及受力情况，便可得出结论。
此题考查了力与运动的关系，力可以改变物体的形状或运动状态。在此题中，小球由于重力作用将由静止下落。解决此题的关键是判断出在B点的运动状态。
 

12.【答案】D 

【解析】解：
A、由图可知，两电阻串联，称重表并联在滑动变阻器的两端，所以该表为电压表，故A错误；
BCD、当车辆越重时，滑片向下移动的距离越大，滑动变阻器接入电路的电阻越大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压越大，即称重表示数越大；变阻器接入电路的电阻越大，总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，通过定值电阻的电流越小；由可知，电路消耗的电功率越小，故BC错误、D正确。
故选：D。
根据图中电表的连接方式分析；
当车辆越重时，滑动变阻器的滑片向下移动的距离越大，根据滑动变阻器电阻的变化判定电流的变化，根据判定总功率的变化；根据串联电路的分压规律判定称重表的示数变化。
本题考查了电路的动态分析，解题的关键是根据汽车重力的大小判定滑片的移动方向，难度不大。
 

13.【答案】AC 

【解析】解：A、同一个小球在甲溢水杯中漂浮，静止时所受浮力等于其重力，在乙溢水杯中静止时所受浮力小于其重力，所以小球在甲溢水杯中静止时所受浮力大于在乙溢水杯中静止时所受浮力，故A正确；
B、根据阿基米德原理，由A的分析知，小球放入甲杯后溢出的液体重力大于放入乙杯后溢出的液体重力，根据，可得出小球放入甲杯后溢出的液体质量大于放入乙杯后溢出的液体质量，故B错误；
C、小球在甲杯漂浮，则，小球在乙杯中沉底，则，两种液体的密度：；两杯中液面高度相同，，所以，根据知，甲杯液体对杯底的压强大于乙杯液体对杯底的压强，故C正确；
D、相同的溢水杯，小球在甲杯漂浮，小球在乙杯中沉底，则，又因，根据密度公式得，，根据得，，
甲溢水杯对桌面的压强，乙溢水杯对桌面的压强，所以，，故D错误。
故选：AC。
根据物体的沉浮条件可作出解答；
根据阿基米德原理：物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，可得出小球分别放入甲、乙杯后溢出的液体重力大小关系，根据，可得出它们的质量关系；
根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系，找出两种液体的密度关系，然后根据比较甲杯和乙杯液体对杯底的压强大小；
溢水杯对桌面的压强，小球和溢水杯的重力相等，比较液体的重力即可。
本题考查了学生对阿基米德原理、重力公式的应用和液体压强公式的应用，关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件密度关系得出两液体的密度关系。
 

14.【答案】AC 

【解析】解：金属小球从导轨的A处由静止滑下，依次经过B处、C处，最后到达D处静止。A、D的动能都为0，D重力势能较小，说明此过程受到摩擦阻力的作用；
A、小球由A到B过程中，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；故A正确；
B、小球运动到C处时有一定的速度，动能不为0，故B错误；
C、A、D的动能都为0，D的高度小，重力势能较小，因而小球在D处的机械能小于A处的机械能，故C正确；
D、小球到达D点后停下，此时d点的高度要小于a点的高度，所以d的机械能要小于a点的机械能，由此可知，小球在滚动的过程中机械能是逐渐变小的，机械能不守恒，故D错误。
故选：AC。
根据影响动能、重力势能大小的因素分析；根据小球的最终位置判定机械能是否守恒。
本题考查机械能的转化与守恒条件，属于基础题。
 

15.【答案】解：连接AB，此线即为反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，即为法线；再作一条线段与法线垂直，该线段的位置即为镜子的位置，如下图：
 

【解析】光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
首先根据已知条件确定反射光线，根据反射角等于入射角确定法线，作法线的垂线即镜面的位置。
光的反射定律不仅要记熟内容，还要会灵活应用，会由入射光线画出反射光线或由反射光线画出入射光线或由反射光线和入射光线画出平面镜的位置。
 

16.【答案】解：从球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，用G表示；过球与墙面的接触点沿水平向左的方向画一条带箭头的线段，用F表示，如图所示：
 

【解析】重力的作用点在足球的重心上，方向竖直向下，符号为G；墙面受到的压力垂直墙面向里，作用点在墙面上，符号为F。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
 

17.【答案】质量  等于  温度变化  水 

【解析】解：探究不同物质的吸热能力，故变量是物质的种类，应控制初温、质量和吸收的热量相同；
用相同的加热装置加热相同时间，故吸收的热量是相同的，通过观察温度变化来比较吸热能力；
由图乙可知，初温和质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度升高的越慢，说明吸热能力越强，故水的温度升高较小，则吸热能力更强。
故答案为：质量；等于；温度变化；水。
比较物质吸热能力的两种方法：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；
本实验采用的方法②，通过在相同时间吸收相同的热量，比较温度的变化来比较吸热能力；
由图乙可知，初温和质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度升高的越慢，说明吸热能力越强。
本题考查探究物体吸热能力的实验，注意控制变量法和转换法的应用。
 

18.【答案】游码  向右移动平衡螺母    错误 

【解析】解：天平使用之前先调平，调平的方法是：游码移到标尺的零刻线上，图中指针偏向分度盘左侧，因此要向右移动平衡螺母，直到指针指在分度盘的中间。
由乙图可知，烧杯和牛奶的总质量：；
由丙图量筒的分度值为2mL，量程中牛奶的体积：；
倒入量筒中牛奶的质量：，
所以牛奶的密度：；
把烧杯内壁擦干净再进行测量，这样会使的测的倒入量筒的牛奶的质量偏大，牛奶的密度会偏大，所以小豫的说法是错误。
故答案为：游码；向右移动平衡螺母；；60；；错误。
天平使用之前要调平，指针的偏转方向判断天平哪端下沉，调节过程中，平衡螺母向下沉的反方向移动。
物体质量等于砝码质量与游码读数之和；确定量筒的分度值，读出牛奶的体积；倒入量筒中牛奶质量等于两次质量之差；根据密度公式计算牛奶密度；
根据液体的体积、质量的测量过程分析。
本题是液体密度测量的基本实验，要学会基本测量工具的使用方法和读数，这都是常考内容需要牢固掌握。
 

19.【答案】最左  定值电阻短路或电压表短路或电压表断路当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比  错误  灯丝的电阻随温度的变化而变化 

【解析】解：在探究“电流与电压关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处，即最左端；
电流表指针有示数，说明电路是通路；电压表指针始终为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即原因可能是定值电阻短路或电压表短路或电压表断路；
排除故障后，当定值电阻两端电压为时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，则定值电阻的阻值为：
；
由图丁可知，图线是一条过原点的斜线，故可初步得到结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
小亮的做法错误，在探究“电流与电压关系”实验中，应控制电阻的阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一定值。
故答案为：见解答图；最左；定值电阻短路或电压表短路或电压表断路；；5；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；错误；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
在探究“电流与电压关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处；
电流表指针有示数，说明电路是通路；电压表指针始终为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
根据电流表选用量程确定分度值读数，利用求出定值电阻的阻值；
根据图丁分析得出结论；
灯丝的电阻随温度的变化而变化。
本题探究“电流与电压关系”实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算、数据分析和影响电阻大小因素等知识。
 

20.【答案】解：由得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
；
由表中数据可知，机器人的质量为，该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力：
，
受力面积：，
对地面的压强：
；
充满电后的电池容量，下一次自动充电前的电池容量，
消耗的电池容量，
正常工作时的电流，
由得连续正常工作的最长时间：
。
答：该机器人发射超声波时与障碍物间的距离为17cm；
机器人对地面的压强为；
该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够正常工作。 

【解析】先根据算出总路程，利用即可求出发射超声波时与障碍物间的距离；
该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，又知道其与地面的有效接触面积即等于受力面积，根据求出对地面的压强；
先算出消耗的电池容量，再利用求出连续正常工作的最长时间。
这是一道力电综合题，考查了速度公式、压强公式和电功率公式的应用，考查的知识点较多，难度较大，对学生的要求较高，除了要熟记相关公式，还需要学生能从给出的题目中找出对解题有帮助的信息。
 

21.【答案】增大电源电压 

【解析】解：电磁铁的衔铁被往下吸，电磁继电器下方触点接通时，根据可知电路处于加热状态
，
开始保温时，总电阻，
，
由图乙知，时，，所以开始保温时，保温杯内的水温度为；
由图乙可知，要使开始保温时的温度升高，也会增大，根据可知：当增大时，要保证开始保温，在不变的情况下，应减小保护电阻的阻值；或者在不变的情况下，应增大电源电压。
答：加热电阻的阻值为；
开始保温时，保温杯内水的温度为；
增大电源电压。
电磁铁的衔铁被往下吸，电磁继电器下方触点接通时，根据可知电路处于加热状态，并得出
的阻值；
开始保温时，根据欧姆定律得出总电阻，根据电阻串联的特点得出的阻值；由图乙知开始保温时，保温杯内的水温；
由图乙可知，要使开始保温时的温度升高，也会增大，根据可知：当增大时，要保证开始保温，在不变的情况下，应减小保护电阻的阻值；或者在不变的情况下，应增大电源电压。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。