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2024年广东省肇庆市中考一模物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024年广东省肇庆市中考一模物理试题（原卷版+解析版），文件包含2024年广东省肇庆市中考一模物理试题原卷版docx、2024年广东省肇庆市中考一模物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
本试卷共8页，23小题，满分100分，考试用时80分钟。
注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上．用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号，将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 下列估测结果与生活实际相符的是（ ）
A. 一般洗澡水的温度大约是60℃
B. 人心脏跳动一次的时间大约是3s
C. 初三物理课本的重量约为20N
D. 乒乓球直径大约是4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．人的体温在37℃左右，洗澡水的温度比人体温度略高，在40℃左右，不可能达到60℃，故A不符合题意；
B．正常情况下，人的心脏1min跳动的次数在75次左右，跳动一次的时间接近1s，故B不符合题意；
C．初三物理课本质量约
受到的重力为
故C不符合题意；
D．标准乒乓球的直径为4cm，故D符合题意。
故选D。
2. 物质是由大量分子、原子构成的，如图所示是原子内部结构的示意图，下列选项中，按尺度从大到小排序的是（ ）
A. 原子 夸克 原子核B. 电子 原子 原子核
C. 原子 原子核 夸克D. 夸克 原子核 原子
【答案】C
【解析】
【详解】原子由原子核和核外电子构成，原子核包括质子和中子两部分，质子和中子由夸克组成。所以，按尺度从大到小排序的是原子、原子核、夸克。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3. “二十四节气”已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。其中“谷雨”“寒露”“霜降”“小雪”等节气与物态变化有关，下列说法正确的是（ ）
A. 雨的形成是汽化现象B. 露的形成需要吸收热量
C. 霜的形成是凝华现象D. 雪的形成需要吸收热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．雨一般是由空气中的水蒸气液化而来，属于液化现象，故A错误；
B．露是由空气中的水蒸气液化而来，是液化现象，而液化放热，故B错误；
C．霜是深秋或冬季，晚上气温骤降，空气中的水蒸气变成了固态冰晶，附在草木上，属于凝华现象，故C正确；
D．雪是由水蒸气遇冷变成小冰晶，属于凝华现象，而凝华放热，故D错误。
故选C。
4. 【劳动教育主题】劳动教育已经成为学校的一门实践课程。在校园的劳动实践基地，老师用洪亮的声音给同学们讲授锄草注意事项，这里的“洪亮”是指声音的（ ）
A. 音色美B. 响度大C. 音调高D. 传播速度大
【答案】B
【解析】
【详解】A．音色是发声体特有的特征，可以用来区分声源，故A不符合题意；
B．响度指声音的强弱，“洪亮”是指声音的响度大，故B符合题意；
C．音调指声音的高低，故C不符合题意；
D．声音的传播速度与介质的种类和温度有关，故D不符合题意。
故选B。
5. 劳动教育已经成为学校的一门实践课程。小明在锄草时，看到地上有锄头的影子，下列与该影子形成原理相同的是（ ）
A. 小孔成像B. 水中倒影C. 集体合影D. 海市蜃楼
【答案】A
【解析】
【详解】影子是光照不到的黑暗区域，是光沿直线传播形成。
A．小孔成像是光沿直线传播形成，与影子的形成原理相同，故A符合题意；
B．水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．集体合影时照相机形成的像，是凸透镜成像的结果，是光的折射形成的，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光的折射形成的，与与影子的形成原理不同，故D不符合题意。
故选A。
6. 【劳动教育主题】劳动教育已经成为学校的一门实践课程。如图所示，完成劳动任务后，小明正在打扫地面，这时扫帚属于（ ）
A. 省力杠杆，且省距离B. 费力杠杆，但省距离
C. 省力杠杆，但费距离D. 等臂杠杆，即不省力也不费力
【答案】B
【解析】
【详解】根据图可知，扫地时扫帚动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但能省距离，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7. 将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁不动，ab水平向左快速运动，指针不偏转
B. 磁铁不动，ab竖直向上快速运动，指针会偏转
C ab不动，磁铁向左快速运动，指针会偏转
D. ab不动，磁铁向上快速运动，指针会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB．磁铁不动，ab水平向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针偏转；ab竖直向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故AB错误；
C．ab不动，磁铁向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针会偏转，故C正确；
D．ab不动，磁铁向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。
故选C。
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8. 演奏小提琴时，拉动琴弓摩擦琴弦，目的是使琴弦______而发声；小提琴的声音是通过______传播到我们耳中的；我们能分辨出小提琴、二胡等乐器发出的声音，是因为它们声音的______不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 音色
【解析】
【分析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生。拉动琴弓摩擦琴弦，目的是使琴弦振动而发声。
[2]声音的传播需要介质。小提琴的声音是通过空气传播到我们耳中的。
[3]不同发声体的结构、材料不同，发出声音的音色也不同。我们能分辨出小提琴、二胡等乐器发出的声音，是因为它们声音的音色不同。
9. 电动汽车在行驶时，电能主要转化为_____；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有________的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了_____定律。
【答案】 ①. 机械 ②. 方向性 ③. 能量守恒
【解析】
【详解】[1]电动汽车在行驶时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能主要转化为机械能。
[2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性的。
[3]无论技术如何改进，汽车也不可能一边行驶，一边发电，永远运动下去，因为能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，因此，这种观念违背了能量守恒定律。
10. 我国无人机技术世界领先，应用广泛．如题图所示，送快递的无人机匀速下降时，快递的重力势能________，动能________，机械能________．（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 减小
【解析】
【详解】[1][2][3]送快递的无人机匀速下降时，快递的质量不变，高度减小，快递的重力势能减小；快递匀速下降，速度不变，动能不变；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能减小。
11. 晚上，小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的 _____（选填“直线传播”“反射”或“折射”）现象。如图所示，水平向左缓慢推动玻璃窗，则小明通过玻璃窗看到的像 _____（选填“向左运动”、“向右运动”或”静止不动”），像的大小 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 反射 ②. 静止不动 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]平面镜成像原理是光的反射，因此小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的反射现象。
[2]由于灯在平面镜中成像时，像与灯关于平面镜对称，水平向左缓缓推动玻璃窗，看到的像是静止不动的。
[3]根据平面镜成像特点：物与像大小相等，所以像的大小不变。
12. 如图所示，是我国新型万吨级055型导弹驱逐舰，其满载排水量达12500t。该型驱逐舰我国南海海上满载巡航过程中，驱逐舰所受浮力的大小是______N；浮力的方向是______；当它发射导弹后，驱逐舰所受浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. 竖直向上 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]根据题意可知，驱逐舰所受浮力的大小是
[2][3]驱逐舰我国南海海上巡航过程中，驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上；当它发射导弹后，驱逐舰受到的总重力减小，又因为驱逐舰漂浮在水面，由物体沉浮条件可知，驱逐舰受到的浮力等于驱逐舰的总重力，所以驱逐舰所受浮力变小。
13. “小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。如图所示，一只蜻蜓分别在A、B、C三个位置上进行了短暂停留，在水中形成像，最后停在了D处莲蓬上，蜻蜓在______（选填“A”“B”或“C”）时形成的像离水面最远；蜻蜓在A、B、C三个位置时形成的像大小______（选填“相等”或“不相等”）．蜻蜓从C到D过程中，相对于平静的水面是______（选填“运动”或“静止”）的。
【答案】 ①. A ②. 相等 ③. 运动
【解析】
【详解】[1]由于像与物到平面镜的距离相等，所以物体离水面最远的点是A点，所以蜻蜓在A时形成的像离水面最远。
[2]由于物体在平面镜中所成像和物体的大小相等，所以不管蜻蜓距水面的距离远还是近，像始终和物体等大。
[3]蜻蜓从C到D过程中，相对于平静的水面，位置是不断变化的，所以是运动的。
14. 最新芯片制造工艺达到3nm级别，芯片内部包含大量二极管，按导电能力分类，二极管属于______材料，下列物体：①铜棒；②铁钉；③塑料尺；④铅笔芯；其中属于绝缘体的有______，能被磁体磁化的有______。（后两空均选填序号）
【答案】 ①. 半导体 ②. ③ ③. ②
【解析】
【详解】[1]二极管是半导体材料，具有单向导电性。
[2]铜棒、铁钉、铅笔芯是导体，能够导电，塑料尺是绝缘体，不能够导电，故选③。
[3]能被磁体磁化的是铁钉，铜棒、塑料尺、铅笔芯不能够被导电，能被磁体磁化，故选②。
三、作图题：本题7分。
15. 如图所示，一束光线从空气射向凹透镜，请作出这条光线经过凹透镜折射光线．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
【详解】根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线，如图所示：
16. 请在图中括号内标出通电螺线管的N、S极，并把静止的小磁针N极涂黑。
【答案】
【解析】
【详解】由图知道，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则知道，螺线管的左端为N极、右端为S极；磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，所以，小磁针右端是N极，如下图
17. 如甲所示是一个带有开关的插座，开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，开关必须接在火线上，插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，开关与三孔插座串联，如图所示：
四、实验题：本大题共3小题，第16、17小题各7分，第18小题6分，共20分。
18. 如图所示，木块的长度是______cm，电能表的读数为______，温度计的读数为______℃。
【答案】 ①. 4.60 ②. 624.5 ③. 86
【解析】
【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1cm，木块的长度是
[2]电能表的读数最后一位是小数位，故读数为624.5kW·h。
[3]温度计的分度值为1℃，读数为86℃。
19. 小明在探究“某固体熔化时温度的变化规律”实验中，绘制了该固体熔化时温度随时间变化的图象，如图所示，经分析，该固体是______（选填“晶体”或“非晶体”），该固体熔化过程大约持续了______min．
【答案】 ①. 晶体 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由图象知，该物质有一定的熔点，所以是晶体﹔由图可知完成熔化过程共用时间为
t=6min-2min=4min
20. 小明用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上（图中光屏未画出）成清晰的倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。下列仪器应用该成像规律的是______（填写序号）。①照相机②投影仪③放大镜
【答案】 ①. 放大 ②. ②
【解析】
【详解】[1]小明用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，此时的物距为17cm，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的像是倒立的放大的实像。
[2]物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的像是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。
21. 如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花，花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。
（1）从电路的组成来看太阳能电池板是______，塑料小花是______，太阳能电池板在光照下是将______能转化成______能；
（2）电动机原理是______的制成的；
（3）小花左右摆动消耗______能，是将这种能转化为______能。
【答案】 ①. 电源 ②. 用电器 ③. 太阳 ④. 电 ⑤. 利用通电导线在磁场中受力的作用 ⑥. 电 ⑦. 机械
【解析】
【详解】（1）[1][2]从电路的组成来看，太阳能电池板的作用是提供电能，是电源，塑料小花的作用是消耗电能，是用电器。
[3][4]太阳能电池板即太阳能电池，是将太阳能转化成电能的装置。
（2）[5]电动机原理是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（3）[6][7]小花左右摆动消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能。
22. 图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(乙)是自制简易电动机模型．现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够_________________，因此这一部位就相当于图(甲)中的_____________________(填某一部件的名称)。
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?(说出两点即可)
①_____________________________；②_____________________________。
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①_____________________________ ；②_____________________________。
【答案】 ①. 导电 ②. 换向器 ③. 将线圈拨转一定角度 ④. 增大电源电压 （或换一块磁性更强的磁体） ⑤. 只改变电流方向 ⑥. 只改变一下磁场方向
【解析】
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；
（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【详解】(1)[1]漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电。
[2]采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器。
(2)①[3]电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来。
②[4]电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
(3)①[5]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变线圈的转动方向，可以采取保持磁场方向不变，改变电流方向。
②[6]或者是保持电流方向不变，只改变磁场方向。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分．
23. 质量为2000kg的小轿车在平直的公路上匀速行驶，已知小轿车所受的阻力是小车重力的0.2倍。轮子与地面的总接触面积是0.1m2，求：
（1）小轿车受到的重力；
（2）小轿车在行驶中受到牵引力的大小；
（3）求它空载静止在水平地面上时，地面受到的压强。
【答案】（1）；（2）4000N；（3）
【解析】
【详解】解：（1）小轿车受到的重力
（2）小轿车匀速直线行驶，所受的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力的大小
（3）小轿车空载静止在水平地面上时，对地面的压力等于自身的重力，地面受到的压强
答：（1）小轿车受到的重力为；
（2）小轿车在行驶中受到的牵引力的大小为4000N；
（3）地面受到的压强为。
24. 小明同学利用如图所示的器材，为三防指挥部设计了一个水位自动报警器：当水位尚未达到金属块A所在的高度时，工作电路中绿灯L1亮，表示水位正常；当水位达到A高度时（河水含有杂质，属于导体），红灯L2亮（发出报警信号）。L1、L2的额定功率均为2W。
（1）请按照上述要求将图中的电路连接完整；
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能不能亮？
（3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是多少kW•h？
【答案】（1）；（2）能；（3）
【解析】
【详解】解：（1）根据题意，当水位未到达A时，此时电磁铁无磁性，应该上方的绿灯接通；当水位到达A时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，应该是红灯所在的电路接通，如图所示
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，红灯L2能亮。、
（3）红、绿指示灯的功率约为2W，即0.002kW，工作2h，耗电
答：（1）见详解；
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能亮；
（3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
25. 谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶．如图甲所示，当农民转动手动杆时，有风吹出，顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开．图乙为谷风车内部风扇叶片图示，手动杆的半径用字母L表示，则：
（1）A出口主要得到______，B出口主要得到______；（选填“饱满谷粒”或“干瘪谷粒”）
（2）若筛选出的谷粒不小心掺了石子，为了利用此装置将两者分开，则农民伯伯则需用比原来______（选填“更快”“等速”或“更慢”）的速度转动手柄；
（3）小明帮父亲完成此工作，为了更省力，则需要______（选填“增长”或“缩短”）手动杆半径L；
（4）这样选谷是利用了谷粒质量差异导致的______不同，请给出具体解释______。
【答案】 ①. 饱满谷粒 ②. 干瘪谷粒 ③. 更快 ④. 增长 ⑤. 惯性 ⑥. 饱满谷粒质量大，惯性大，难于被风吹远；干瘪谷粒质量小，惯性小，很容易就被吹远
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据质量的不同，饱满谷粒的质量大，惯性大，在重力的作用下容易下落，干瘪谷粒质量小，惯性小，容易被风吹走，所以A出口主要得到饱满谷粒，B出口主要得到干瘪谷粒。
（2）[3]若筛选出的谷粒不小心掺了石子，石子的质量大，需要更大的风力才能将两者分开，所以农民伯伯则需用比原来更快的速度转动手柄。
（3）[4]根据杠杆的知识可知，为了更省力，则需要费距离，所以需要增长手动杆半径L。
（4）[5][6]这样选谷的原理是是利用了谷粒质量差异导致的惯性不同，饱满谷粒质量大，惯性大，难于被风吹远；干瘪谷粒质量小，惯性小，很容易就被吹远。
26. 如图甲所示，是生活中常见的膨胀螺栓，它一端有螺纹，另一端有锥度，外包一层膨胀管，膨胀管靠锥度一端有若干切口，膨胀螺栓是利用膨胀管膨胀，挤压墙体，达到固定效果，如图乙所示是它的安装过程示意图。
（1）下列关于膨胀螺栓的说法中正确的是_________。
A．膨胀螺栓是利用墙孔内外气压差达到固定效果
B．安装好的膨胀螺栓静止时，受到的压力与重力是一对平衡力
C．转动螺母时，膨胀管发生形变，说明力可以改变物体的形状
（2）按照图乙所示方法安装好膨胀螺栓，下方挂很重的物体也不脱落，是因为螺栓与天花板间存在很大的摩擦力；当螺母拧的越紧，膨胀管膨胀程度越大，螺栓与墙体之间的______力越大，所以摩擦力越大；
（3）若在安装螺栓时，墙孔中有未清理的沙子，会导致螺栓的固定效果大大下降，原因是螺栓与沙子之间可能会产生______（选填“滚动”“滑动”或“静”）摩擦，所以有经验的安装师傅会在放入螺栓前，清理孔洞中的沙子，还会在孔洞中挤入强力胶，再放入膨胀螺栓，强力胶能增强螺栓固定效果，是利用分子间存在相互作用的______力；
（4）某膨胀管与天花板的摩擦力f与膨胀管对天花板的压力F之间的关系是，在不填入强力胶且不考虑膨胀螺栓所在的孔发生形变的情况下，若混凝土天花板最大能承受50MPa的压强，膨胀管与天花板的受力面积为，则螺栓下方最多可以吊______kg的重物（螺栓质量忽略不计）。（，g取10N/kg）
【答案】 ①. C ②. 压力 ③. 滚动 ④. 引 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]A．膨胀螺栓是利用挈形斜度来促使膨胀并产生摩擦握裹力，达到固定效果，故A错误；
B．安装好的膨胀螺栓静止时，受到的压力与重力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故B错误；
C．因为力可以改变物体的形状，所以转动螺母时，膨胀管发生形变，故C正确。
故选C。
（2）[2]用力拧紧螺母，使膨胀管的膨胀程度增大，膨胀管与墙体之间的压力变大，这是通过增大压力的方法来增大螺栓与墙体之间的摩擦力。
（3）[3][4]螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动，此时砂石与螺栓之间的摩擦是滚动摩擦，同等情况下，滚动摩擦力要小于滑动摩擦力，所以有经验的安装师傅会在放入螺栓前，清理孔洞中的沙子，还会在孔洞中挤入强力胶，再放入膨胀螺栓，因为分子间存在相互作用的引力，所以强力胶能增强螺栓固定效果。
（4）[5]根据题意可知，混凝土天花板最大能承受的压力是
根据可知，膨胀管与天花板的最大摩擦力是
螺栓处于静止状态，不考虑螺栓的重力，螺栓受到竖直向下的拉力、竖直向上的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，则
螺栓下方最多可以吊的重物质量是
27. 阅读材料，回答问题。
飞轮电池
2022年4月11日，2台1兆瓦飞轮电池在青岛地铁3号线安装完成，这是我国轨道交通行业首台具有完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置。飞轮电池将成为未来新能源开发的重要研究方向之一。
飞轮电池，又称为飞轮储能装置。如图甲所示，它是用物理方法实现储能，主要包括三个核心部分：飞轮，电机和电力转换器，其结构如图乙所示。
如图丙所示，是飞轮电池充电和放电的流程示意图。在充电时，从外部输入电能驱动电机带动飞轮高速旋转；放电时，飞轮带动电机旋转，再通过电力转换器，对外输出电能。
为减少飞轮电池充放电过程中能量损耗，电机和飞轮都使用磁轴承，使其悬浮在磁场中，并且将其放置在真空容器中，使飞轮电池放电时，能量转换效率达到80%以上，如下表是部分常用材料制作的飞轮电池的能量密度参数（电池的能量密度是指电池最大储存的电能与电池的质量之比）。
（1）飞轮电池在充电过程中，将电能转化为______能；飞轮电池在放电时，电机的作用相当于______（选填“电动机”“发电机”）；
（2）飞轮电池的轴承采用磁悬浮技术，因为磁体周围存在______，磁极间不接触也能产生力的作用：
（3）利用碳纤维制成的某款飞轮电池，满电状态时储能为，其质量为______kg，而储存相同电能的铅蓄电池（能量密度为），质量至少为______kg，若该飞轮电池输出电能时的转化效率为80%，则其满电状态下输出的电能，可以使额定功率为100W的白炽灯泡正常工作______h；
（4）为进一步提升飞轮电池的储能能力，请你提出一条合理的建议：______。
【答案】 ①. 机械 ②. 发电机 ③. 磁场 ④. 50 ⑤. 1250 ⑥. 400 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由短文第三段可知，在充电时，从外部输入电能驱动电机带动飞轮高速旋转，这个过程中，消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能。
[2]放电时，飞轮带动电机旋转，再通过电力转换器，对外输出电能，这个过程中，消耗机械能，获得电能，给外围设备供电，故电机的作用相当于电动机。
（2）[3]磁体周围存在磁场，磁极间不接触通过磁场也能产生力的作用。
（3）[4]能量密度是指电池最大储存的电能与电池的质量之比，所以用碳纤维制成的某款飞轮电池，满电状态时储能为，其质量为
[5]储存相同电能即的铅蓄电池（能量密度为），质量至少为
[6]该飞轮电池输出电能时的转化效率为80%，则其满电状态下输出的电能为
这些电能可以使额定功率为100W的白炽灯泡正常工作的时间为
（4）[7]提高飞轮的转速，增大飞轮质量，换用强度更高的材料制作飞轮都可以进一步提升飞轮电池的储能能力。飞轮常用材料特性及能量密度
材料
密度（）
能量密度（）
高强度合金钢
76.4
玻璃纤维/树脂
140.0
碳纤维
1000.0
本试卷共8页，23小题，满分100分，考试用时80分钟。
注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上．用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号，将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 下列估测结果与生活实际相符的是（ ）
A. 一般洗澡水的温度大约是60℃
B. 人心脏跳动一次的时间大约是3s
C. 初三物理课本的重量约为20N
D. 乒乓球直径大约是4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．人的体温在37℃左右，洗澡水的温度比人体温度略高，在40℃左右，不可能达到60℃，故A不符合题意；
B．正常情况下，人的心脏1min跳动的次数在75次左右，跳动一次的时间接近1s，故B不符合题意；
C．初三物理课本质量约
受到的重力为
故C不符合题意；
D．标准乒乓球的直径为4cm，故D符合题意。
故选D。
2. 物质是由大量分子、原子构成的，如图所示是原子内部结构的示意图，下列选项中，按尺度从大到小排序的是（ ）
A. 原子 夸克 原子核B. 电子 原子 原子核
C. 原子 原子核 夸克D. 夸克 原子核 原子
【答案】C
【解析】
【详解】原子由原子核和核外电子构成，原子核包括质子和中子两部分，质子和中子由夸克组成。所以，按尺度从大到小排序的是原子、原子核、夸克。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3. “二十四节气”已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。其中“谷雨”“寒露”“霜降”“小雪”等节气与物态变化有关，下列说法正确的是（ ）
A. 雨的形成是汽化现象B. 露的形成需要吸收热量
C. 霜的形成是凝华现象D. 雪的形成需要吸收热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．雨一般是由空气中的水蒸气液化而来，属于液化现象，故A错误；
B．露是由空气中的水蒸气液化而来，是液化现象，而液化放热，故B错误；
C．霜是深秋或冬季，晚上气温骤降，空气中的水蒸气变成了固态冰晶，附在草木上，属于凝华现象，故C正确；
D．雪是由水蒸气遇冷变成小冰晶，属于凝华现象，而凝华放热，故D错误。
故选C。
4. 【劳动教育主题】劳动教育已经成为学校的一门实践课程。在校园的劳动实践基地，老师用洪亮的声音给同学们讲授锄草注意事项，这里的“洪亮”是指声音的（ ）
A. 音色美B. 响度大C. 音调高D. 传播速度大
【答案】B
【解析】
【详解】A．音色是发声体特有的特征，可以用来区分声源，故A不符合题意；
B．响度指声音的强弱，“洪亮”是指声音的响度大，故B符合题意；
C．音调指声音的高低，故C不符合题意；
D．声音的传播速度与介质的种类和温度有关，故D不符合题意。
故选B。
5. 劳动教育已经成为学校的一门实践课程。小明在锄草时，看到地上有锄头的影子，下列与该影子形成原理相同的是（ ）
A. 小孔成像B. 水中倒影C. 集体合影D. 海市蜃楼
【答案】A
【解析】
【详解】影子是光照不到的黑暗区域，是光沿直线传播形成。
A．小孔成像是光沿直线传播形成，与影子的形成原理相同，故A符合题意；
B．水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．集体合影时照相机形成的像，是凸透镜成像的结果，是光的折射形成的，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光的折射形成的，与与影子的形成原理不同，故D不符合题意。
故选A。
6. 【劳动教育主题】劳动教育已经成为学校的一门实践课程。如图所示，完成劳动任务后，小明正在打扫地面，这时扫帚属于（ ）
A. 省力杠杆，且省距离B. 费力杠杆，但省距离
C. 省力杠杆，但费距离D. 等臂杠杆，即不省力也不费力
【答案】B
【解析】
【详解】根据图可知，扫地时扫帚动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但能省距离，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7. 将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁不动，ab水平向左快速运动，指针不偏转
B. 磁铁不动，ab竖直向上快速运动，指针会偏转
C ab不动，磁铁向左快速运动，指针会偏转
D. ab不动，磁铁向上快速运动，指针会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB．磁铁不动，ab水平向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针偏转；ab竖直向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故AB错误；
C．ab不动，磁铁向左快速运动，可以切割磁感线，产生感应电流，指针会偏转，故C正确；
D．ab不动，磁铁向上快速运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。
故选C。
二、填空题（本大题7小题，共21分）
8. 演奏小提琴时，拉动琴弓摩擦琴弦，目的是使琴弦______而发声；小提琴的声音是通过______传播到我们耳中的；我们能分辨出小提琴、二胡等乐器发出的声音，是因为它们声音的______不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 音色
【解析】
【分析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生。拉动琴弓摩擦琴弦，目的是使琴弦振动而发声。
[2]声音的传播需要介质。小提琴的声音是通过空气传播到我们耳中的。
[3]不同发声体的结构、材料不同，发出声音的音色也不同。我们能分辨出小提琴、二胡等乐器发出的声音，是因为它们声音的音色不同。
9. 电动汽车在行驶时，电能主要转化为_____；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有________的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了_____定律。
【答案】 ①. 机械 ②. 方向性 ③. 能量守恒
【解析】
【详解】[1]电动汽车在行驶时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能主要转化为机械能。
[2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性的。
[3]无论技术如何改进，汽车也不可能一边行驶，一边发电，永远运动下去，因为能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，因此，这种观念违背了能量守恒定律。
10. 我国无人机技术世界领先，应用广泛．如题图所示，送快递的无人机匀速下降时，快递的重力势能________，动能________，机械能________．（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 减小
【解析】
【详解】[1][2][3]送快递的无人机匀速下降时，快递的质量不变，高度减小，快递的重力势能减小；快递匀速下降，速度不变，动能不变；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能减小。
11. 晚上，小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的 _____（选填“直线传播”“反射”或“折射”）现象。如图所示，水平向左缓慢推动玻璃窗，则小明通过玻璃窗看到的像 _____（选填“向左运动”、“向右运动”或”静止不动”），像的大小 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 反射 ②. 静止不动 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]平面镜成像原理是光的反射，因此小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的反射现象。
[2]由于灯在平面镜中成像时，像与灯关于平面镜对称，水平向左缓缓推动玻璃窗，看到的像是静止不动的。
[3]根据平面镜成像特点：物与像大小相等，所以像的大小不变。
12. 如图所示，是我国新型万吨级055型导弹驱逐舰，其满载排水量达12500t。该型驱逐舰我国南海海上满载巡航过程中，驱逐舰所受浮力的大小是______N；浮力的方向是______；当它发射导弹后，驱逐舰所受浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. 竖直向上 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]根据题意可知，驱逐舰所受浮力的大小是
[2][3]驱逐舰我国南海海上巡航过程中，驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上；当它发射导弹后，驱逐舰受到的总重力减小，又因为驱逐舰漂浮在水面，由物体沉浮条件可知，驱逐舰受到的浮力等于驱逐舰的总重力，所以驱逐舰所受浮力变小。
13. “小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。如图所示，一只蜻蜓分别在A、B、C三个位置上进行了短暂停留，在水中形成像，最后停在了D处莲蓬上，蜻蜓在______（选填“A”“B”或“C”）时形成的像离水面最远；蜻蜓在A、B、C三个位置时形成的像大小______（选填“相等”或“不相等”）．蜻蜓从C到D过程中，相对于平静的水面是______（选填“运动”或“静止”）的。
【答案】 ①. A ②. 相等 ③. 运动
【解析】
【详解】[1]由于像与物到平面镜的距离相等，所以物体离水面最远的点是A点，所以蜻蜓在A时形成的像离水面最远。
[2]由于物体在平面镜中所成像和物体的大小相等，所以不管蜻蜓距水面的距离远还是近，像始终和物体等大。
[3]蜻蜓从C到D过程中，相对于平静的水面，位置是不断变化的，所以是运动的。
14. 最新芯片制造工艺达到3nm级别，芯片内部包含大量二极管，按导电能力分类，二极管属于______材料，下列物体：①铜棒；②铁钉；③塑料尺；④铅笔芯；其中属于绝缘体的有______，能被磁体磁化的有______。（后两空均选填序号）
【答案】 ①. 半导体 ②. ③ ③. ②
【解析】
【详解】[1]二极管是半导体材料，具有单向导电性。
[2]铜棒、铁钉、铅笔芯是导体，能够导电，塑料尺是绝缘体，不能够导电，故选③。
[3]能被磁体磁化的是铁钉，铜棒、塑料尺、铅笔芯不能够被导电，能被磁体磁化，故选②。
三、作图题：本题7分。
15. 如图所示，一束光线从空气射向凹透镜，请作出这条光线经过凹透镜折射光线．
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
【详解】根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线，如图所示：
16. 请在图中括号内标出通电螺线管的N、S极，并把静止的小磁针N极涂黑。
【答案】
【解析】
【详解】由图知道，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则知道，螺线管的左端为N极、右端为S极；磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，所以，小磁针右端是N极，如下图
17. 如甲所示是一个带有开关的插座，开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，开关必须接在火线上，插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，开关与三孔插座串联，如图所示：
四、实验题：本大题共3小题，第16、17小题各7分，第18小题6分，共20分。
18. 如图所示，木块的长度是______cm，电能表的读数为______，温度计的读数为______℃。
【答案】 ①. 4.60 ②. 624.5 ③. 86
【解析】
【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1cm，木块的长度是
[2]电能表的读数最后一位是小数位，故读数为624.5kW·h。
[3]温度计的分度值为1℃，读数为86℃。
19. 小明在探究“某固体熔化时温度的变化规律”实验中，绘制了该固体熔化时温度随时间变化的图象，如图所示，经分析，该固体是______（选填“晶体”或“非晶体”），该固体熔化过程大约持续了______min．
【答案】 ①. 晶体 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由图象知，该物质有一定的熔点，所以是晶体﹔由图可知完成熔化过程共用时间为
t=6min-2min=4min
20. 小明用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上（图中光屏未画出）成清晰的倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。下列仪器应用该成像规律的是______（填写序号）。①照相机②投影仪③放大镜
【答案】 ①. 放大 ②. ②
【解析】
【详解】[1]小明用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，此时的物距为17cm，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的像是倒立的放大的实像。
[2]物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的像是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。
21. 如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花，花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。
（1）从电路的组成来看太阳能电池板是______，塑料小花是______，太阳能电池板在光照下是将______能转化成______能；
（2）电动机原理是______的制成的；
（3）小花左右摆动消耗______能，是将这种能转化为______能。
【答案】 ①. 电源 ②. 用电器 ③. 太阳 ④. 电 ⑤. 利用通电导线在磁场中受力的作用 ⑥. 电 ⑦. 机械
【解析】
【详解】（1）[1][2]从电路的组成来看，太阳能电池板的作用是提供电能，是电源，塑料小花的作用是消耗电能，是用电器。
[3][4]太阳能电池板即太阳能电池，是将太阳能转化成电能的装置。
（2）[5]电动机原理是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（3）[6][7]小花左右摆动消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能。
22. 图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(乙)是自制简易电动机模型．现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够_________________，因此这一部位就相当于图(甲)中的_____________________(填某一部件的名称)。
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?(说出两点即可)
①_____________________________；②_____________________________。
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①_____________________________ ；②_____________________________。
【答案】 ①. 导电 ②. 换向器 ③. 将线圈拨转一定角度 ④. 增大电源电压 （或换一块磁性更强的磁体） ⑤. 只改变电流方向 ⑥. 只改变一下磁场方向
【解析】
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；
（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【详解】(1)[1]漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电。
[2]采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器。
(2)①[3]电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来。
②[4]电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
(3)①[5]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变线圈的转动方向，可以采取保持磁场方向不变，改变电流方向。
②[6]或者是保持电流方向不变，只改变磁场方向。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分．
23. 质量为2000kg的小轿车在平直的公路上匀速行驶，已知小轿车所受的阻力是小车重力的0.2倍。轮子与地面的总接触面积是0.1m2，求：
（1）小轿车受到的重力；
（2）小轿车在行驶中受到牵引力的大小；
（3）求它空载静止在水平地面上时，地面受到的压强。
【答案】（1）；（2）4000N；（3）
【解析】
【详解】解：（1）小轿车受到的重力
（2）小轿车匀速直线行驶，所受的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力的大小
（3）小轿车空载静止在水平地面上时，对地面的压力等于自身的重力，地面受到的压强
答：（1）小轿车受到的重力为；
（2）小轿车在行驶中受到的牵引力的大小为4000N；
（3）地面受到的压强为。
24. 小明同学利用如图所示的器材，为三防指挥部设计了一个水位自动报警器：当水位尚未达到金属块A所在的高度时，工作电路中绿灯L1亮，表示水位正常；当水位达到A高度时（河水含有杂质，属于导体），红灯L2亮（发出报警信号）。L1、L2的额定功率均为2W。
（1）请按照上述要求将图中的电路连接完整；
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能不能亮？
（3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是多少kW•h？
【答案】（1）；（2）能；（3）
【解析】
【详解】解：（1）根据题意，当水位未到达A时，此时电磁铁无磁性，应该上方的绿灯接通；当水位到达A时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，应该是红灯所在的电路接通，如图所示
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，红灯L2能亮。、
（3）红、绿指示灯的功率约为2W，即0.002kW，工作2h，耗电
答：（1）见详解；
（2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能亮；
（3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是。
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
25. 谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶．如图甲所示，当农民转动手动杆时，有风吹出，顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开．图乙为谷风车内部风扇叶片图示，手动杆的半径用字母L表示，则：
（1）A出口主要得到______，B出口主要得到______；（选填“饱满谷粒”或“干瘪谷粒”）
（2）若筛选出的谷粒不小心掺了石子，为了利用此装置将两者分开，则农民伯伯则需用比原来______（选填“更快”“等速”或“更慢”）的速度转动手柄；
（3）小明帮父亲完成此工作，为了更省力，则需要______（选填“增长”或“缩短”）手动杆半径L；
（4）这样选谷是利用了谷粒质量差异导致的______不同，请给出具体解释______。
【答案】 ①. 饱满谷粒 ②. 干瘪谷粒 ③. 更快 ④. 增长 ⑤. 惯性 ⑥. 饱满谷粒质量大，惯性大，难于被风吹远；干瘪谷粒质量小，惯性小，很容易就被吹远
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据质量的不同，饱满谷粒的质量大，惯性大，在重力的作用下容易下落，干瘪谷粒质量小，惯性小，容易被风吹走，所以A出口主要得到饱满谷粒，B出口主要得到干瘪谷粒。
（2）[3]若筛选出的谷粒不小心掺了石子，石子的质量大，需要更大的风力才能将两者分开，所以农民伯伯则需用比原来更快的速度转动手柄。
（3）[4]根据杠杆的知识可知，为了更省力，则需要费距离，所以需要增长手动杆半径L。
（4）[5][6]这样选谷的原理是是利用了谷粒质量差异导致的惯性不同，饱满谷粒质量大，惯性大，难于被风吹远；干瘪谷粒质量小，惯性小，很容易就被吹远。
26. 如图甲所示，是生活中常见的膨胀螺栓，它一端有螺纹，另一端有锥度，外包一层膨胀管，膨胀管靠锥度一端有若干切口，膨胀螺栓是利用膨胀管膨胀，挤压墙体，达到固定效果，如图乙所示是它的安装过程示意图。
（1）下列关于膨胀螺栓的说法中正确的是_________。
A．膨胀螺栓是利用墙孔内外气压差达到固定效果
B．安装好的膨胀螺栓静止时，受到的压力与重力是一对平衡力
C．转动螺母时，膨胀管发生形变，说明力可以改变物体的形状
（2）按照图乙所示方法安装好膨胀螺栓，下方挂很重的物体也不脱落，是因为螺栓与天花板间存在很大的摩擦力；当螺母拧的越紧，膨胀管膨胀程度越大，螺栓与墙体之间的______力越大，所以摩擦力越大；
（3）若在安装螺栓时，墙孔中有未清理的沙子，会导致螺栓的固定效果大大下降，原因是螺栓与沙子之间可能会产生______（选填“滚动”“滑动”或“静”）摩擦，所以有经验的安装师傅会在放入螺栓前，清理孔洞中的沙子，还会在孔洞中挤入强力胶，再放入膨胀螺栓，强力胶能增强螺栓固定效果，是利用分子间存在相互作用的______力；
（4）某膨胀管与天花板的摩擦力f与膨胀管对天花板的压力F之间的关系是，在不填入强力胶且不考虑膨胀螺栓所在的孔发生形变的情况下，若混凝土天花板最大能承受50MPa的压强，膨胀管与天花板的受力面积为，则螺栓下方最多可以吊______kg的重物（螺栓质量忽略不计）。（，g取10N/kg）
【答案】 ①. C ②. 压力 ③. 滚动 ④. 引 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]A．膨胀螺栓是利用挈形斜度来促使膨胀并产生摩擦握裹力，达到固定效果，故A错误；
B．安装好的膨胀螺栓静止时，受到的压力与重力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故B错误；
C．因为力可以改变物体的形状，所以转动螺母时，膨胀管发生形变，故C正确。
故选C。
（2）[2]用力拧紧螺母，使膨胀管的膨胀程度增大，膨胀管与墙体之间的压力变大，这是通过增大压力的方法来增大螺栓与墙体之间的摩擦力。
（3）[3][4]螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动，此时砂石与螺栓之间的摩擦是滚动摩擦，同等情况下，滚动摩擦力要小于滑动摩擦力，所以有经验的安装师傅会在放入螺栓前，清理孔洞中的沙子，还会在孔洞中挤入强力胶，再放入膨胀螺栓，因为分子间存在相互作用的引力，所以强力胶能增强螺栓固定效果。
（4）[5]根据题意可知，混凝土天花板最大能承受的压力是
根据可知，膨胀管与天花板的最大摩擦力是
螺栓处于静止状态，不考虑螺栓的重力，螺栓受到竖直向下的拉力、竖直向上的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，则
螺栓下方最多可以吊的重物质量是
27. 阅读材料，回答问题。
飞轮电池
2022年4月11日，2台1兆瓦飞轮电池在青岛地铁3号线安装完成，这是我国轨道交通行业首台具有完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置。飞轮电池将成为未来新能源开发的重要研究方向之一。
飞轮电池，又称为飞轮储能装置。如图甲所示，它是用物理方法实现储能，主要包括三个核心部分：飞轮，电机和电力转换器，其结构如图乙所示。
如图丙所示，是飞轮电池充电和放电的流程示意图。在充电时，从外部输入电能驱动电机带动飞轮高速旋转；放电时，飞轮带动电机旋转，再通过电力转换器，对外输出电能。
为减少飞轮电池充放电过程中能量损耗，电机和飞轮都使用磁轴承，使其悬浮在磁场中，并且将其放置在真空容器中，使飞轮电池放电时，能量转换效率达到80%以上，如下表是部分常用材料制作的飞轮电池的能量密度参数（电池的能量密度是指电池最大储存的电能与电池的质量之比）。
（1）飞轮电池在充电过程中，将电能转化为______能；飞轮电池在放电时，电机的作用相当于______（选填“电动机”“发电机”）；
（2）飞轮电池的轴承采用磁悬浮技术，因为磁体周围存在______，磁极间不接触也能产生力的作用：
（3）利用碳纤维制成的某款飞轮电池，满电状态时储能为，其质量为______kg，而储存相同电能的铅蓄电池（能量密度为），质量至少为______kg，若该飞轮电池输出电能时的转化效率为80%，则其满电状态下输出的电能，可以使额定功率为100W的白炽灯泡正常工作______h；
（4）为进一步提升飞轮电池的储能能力，请你提出一条合理的建议：______。
【答案】 ①. 机械 ②. 发电机 ③. 磁场 ④. 50 ⑤. 1250 ⑥. 400 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由短文第三段可知，在充电时，从外部输入电能驱动电机带动飞轮高速旋转，这个过程中，消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能。
[2]放电时，飞轮带动电机旋转，再通过电力转换器，对外输出电能，这个过程中，消耗机械能，获得电能，给外围设备供电，故电机的作用相当于电动机。
（2）[3]磁体周围存在磁场，磁极间不接触通过磁场也能产生力的作用。
（3）[4]能量密度是指电池最大储存的电能与电池的质量之比，所以用碳纤维制成的某款飞轮电池，满电状态时储能为，其质量为
[5]储存相同电能即的铅蓄电池（能量密度为），质量至少为
[6]该飞轮电池输出电能时的转化效率为80%，则其满电状态下输出的电能为
这些电能可以使额定功率为100W的白炽灯泡正常工作的时间为
（4）[7]提高飞轮的转速，增大飞轮质量，换用强度更高的材料制作飞轮都可以进一步提升飞轮电池的储能能力。飞轮常用材料特性及能量密度
材料
密度（）
能量密度（）
高强度合金钢
76.4
玻璃纤维/树脂
140.0
碳纤维
1000.0
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