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2024年广东省东莞市厚街湖景中学中考二模物理试卷（原卷版+解析版）
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这是一份2024年广东省东莞市厚街湖景中学中考二模物理试卷（原卷版+解析版），文件包含2024年广东省东莞市厚街湖景中学中考二模物理试卷原卷版docx、2024年广东省东莞市厚街湖景中学中考二模物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共31页， 欢迎下载使用。
一、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. 如图为生活中的一些常见物体，其中质量最接近10g的是（ ）
A. 一颗樱桃B. 一本物理书
C. 一个鸡蛋D. 一个苹果
【答案】A
【解析】
【详解】A．一颗樱桃质量大约是10g，故A符合题意；
B．一本物理书的质量大约200g，故B不符合题意；
C．一个鸡蛋的质量大约50g，故C不符合题意；
D．一个苹果的质量大约是200g，故D不符合题意。
故选A。
2. 随着环保意识的提高，自行车越来越受到人们的青睐。如图所示，以下关于自行车的结构或使用上说法正确的是（ ）
A. 自行车载人前后的惯性不变
B. 刹车后自行车没立即停下来是因为受到惯性作用
C. 轮胎和脚踏板的花纹是为了减小摩擦
D. 车座做得宽大是为了减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】A．自行车载人后的质量变大，则惯性变大，故A错误；
B．刹车后自行车没立即停下来是因为具有惯性，但惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故B错误；
C．轮胎和脚踏板的花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦，故C错误；
D．车座做得宽大是通过增大受力面积来减小压强，故D正确。
故选D。
3. 受强对流天气影响，近期广东多地突降冰雹如图所示，局地还伴有雷雨大风。冰雹在春夏之交或者夏季最为常见，气象人员提醒，如果遇到冰雹等天气过程一定要迅速从室外进入到室内，或者到坚固的遮挡物下躲避。关于“冰雹”形成时的物态变化，最可能是（ ）
A. 液化B. 升华C. 凝华D. 熔化
【答案】C
【解析】
【详解】当地表的水被太阳曝晒汽化，然后上升到了空中，遇到冷空气而没有凝结核，水蒸气就凝华成冰或雪，就是下雪了，如果温度急剧下降，就会结成较大的冰团，也就是冰雹。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4. 如图所示为某四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A. 该冲程是汽油机的压缩冲程
B. 该冲程中汽缸的内能增大
C. 该冲程是为汽油机提供动力的冲程
D. 该冲程中利用了飞轮的惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A．进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞点火，可以判断是做功冲程，故A错误；
B．做功冲程中内能转化为机械能，该冲程中汽缸的内能减小，故B错误；
C．做功冲程是为汽油机提供动力的冲程，故C正确；
D．做功冲程冲程中内能转化为机械能，没有利用飞轮的惯性，故D错误。
故选C。
5. 如图，对下列四幅图的分析正确的是（ ）
A. 甲实验通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针仍然在偏转位置不动
B. 乙实验过程中将机械能转化为电能
C. 丙实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D. 丁实验可用来研究发电机的工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针恢复到原来的位置，故A错误；
B．乙图是电磁感应实验，导体只有切割磁感线时，闭合电路中才会产生感应电流，实验过程中将机械能转化为电能，故B正确；
C．丙图是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，在其它条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故C错误；
D．丁图是通电导体在磁场中受力，电能转化为机械能，是电动机的工作原理，故D错误。
故选B。
6. 用如图器材探究液体压强与什么因素有关，将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲液体的密度大于乙液体的密度B. 甲液体的密度等于乙液体的密度
C. 甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强D. 甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，压强计的金属盒所处的深度相同，朝向相同，甲乙两种液体的密度不同；甲图中U形管两边的液面高度差大于乙图中U形管两边的液面高度差，所以，甲金属盒处的压强大于乙金属盒处的压强，根据p=ρgh可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图所示，在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，下列现象中，应用了图乙、丙两图实验结论的是（ ）
A. 足球守门员戴着防滑手套
B. 用力压住橡皮，擦去写错的字
C. 移动很重的石块时，在地上铺设滚木
D. 气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
【答案】B
【解析】
【详解】图乙、丙两图实验压力大小不同，接触面粗糙程度相同，乙压力大，弹簧测力计示数大，说明滑动摩擦力大，图乙、丙两图实验结论是当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力约大。
A．足球守门员戴着防滑手套，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故A不符合题意；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是通过增大压力增大摩擦力，故B符合题意；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是变滑动为滚动减小摩擦力，故C不符合题意；
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，使接触面分离减小摩擦力，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题：本大题7小题，每空1分，共21分。
8. 如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带_________电的电子组成的，原子核内的_________带正电，_________不带电。
【答案】 ①. 负 ②. 质子 ③. 中子
【解析】
【详解】[1][2][3]原子具有核式结构，原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。
9. 端午佳节，粽香万里。煮粽子是通过______方式来增大粽子的内能：煮熟的粽子散发出香味，这说明______。在一场校运会的开幕式上，一名男孩用笛子吹响了嘹亮深情的歌曲《歌唱祖国》，笛子声“嘹亮”是指声音的______（选填“音色”，“音调”或“响度”）。
【答案】 ①. 热传递 ②. 分子在永不停息地做无规则运动 ③. 响度
【解析】
【详解】[1]煮粽子时粽子吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加粽子内能的。
[2]能闻到煮熟的粽子散发出的香味，这是扩散现象，分子在永不停息地做无规则运动。
[3]声音的响度与振幅有关，笛子声“嘹亮”是指声音的响度大。
10. 如图，如图（a）是一种拉杆式书包，相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。若按图（b）拉起重力为60牛的书包，动力臂为阻力臂的3倍，要使该杠杆平衡，则根据杠杆平衡条件______（写公式），求得竖直向上的拉力F为______牛。
【答案】 ①. 省力 ②. ③. 20
【解析】
【详解】[1] 如图，拉杆式书包使用时，动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆。
[2][3] 根据杠杆平衡条件，则有
求得竖直向上的拉力F为
11. 如图，飞船在加速升空过程中，燃料的热值______，飞船的机械能______（两空均选填“增大”“减小”或“不变”），三名航天员静静地坐在太空椅上，这里选择的参照物是______。
【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 太空椅
【解析】
【详解】[1] 燃料的热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，飞船在加速升空过程中，燃料的热值不变。
[2] 飞船加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度不断增大，重力势能增大，故飞船的机械能是增大的。
[3] 以太空椅为参照物，航天员相对位置不变，是静止的。
12. Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过______向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核______（选填“聚变”或“裂变”）释放的能量来发电的，发电机产生的电能属于______能源（选填“一次”或“二次”）。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 裂变 ③. 二次
【解析】
【详解】[1]无线网络是通过电磁波传递信息的，路由器是通过电磁波向四周的终端设备传递信息的。
[2]核能的利用主要有两种方式，一种是重核的裂变释放能量，一种轻核聚变释放能量；核电站用到的是铀的裂变释放的能量来发电的。
[3]电能的产生要消耗一次能源，所以电能属于二次能源。
13. 随着生活水平的提高，人们外出旅游住宿宾馆司空见惯，如图，为某宾馆房间取电装置。房卡插入槽中后，房间内用电器才能工作，房卡的作用相当于房间电路的______；房间中插座的电压为______；房间中的照明灯和电视是______（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】 ①. 开关 ②. 220V ③. 并联
【解析】
【详解】[1] 房卡可以控制用电器的工作，房卡不插入槽中，房间内所有的用电器都不工作，插入槽中后，房间内用电器才能工作，所以房卡相当于房间电路的总开关。
[2] 家庭电路电压为220V。
[3] 房间中的照明灯和电视独立工作，互不影响，是并联连接的。
14. 如图，有两个电路元件A和灯泡L1，L1标有“3V，0.9W”，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，小灯泡正常发光，小灯泡的电阻为_________，电源电压为_________V。若把它们并联接在电压为2.5V的电源上，电路消耗的总功率为_________。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.125
【解析】
【详解】[1]电路元件A和灯泡L1串联在电路中，且灯泡正常发光，由灯泡L1标有“3V，0.9W”可知，此时电路电流为
小灯泡的电阻为
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和，因此电源电压为，由甲图像可知，此时元件A两端的电压也为3V，所以电源电压为
[3]把它们并联接在电压为2.5V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，因此由图像可知，通过元件A的电流为IA′=0.25A，通过灯泡L1的电流为IL′=0.2A，根据并联电路电流特点可得，干路电流为
电路消耗的电功率为
三、作图题：第（1）小题2分，第（2）小题2分，第（3）小题3分，共7分。
15. 如图，请画出反射光线并标反射角。
【答案】
【解析】
【详解】过O点作法线，入射光线与法线的夹角为入射角，由图可知，入射角为
根据光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，即可画出反射光线和反射角，如图所示：
16. 如图，画出手作用在独轮车的F1的力臂L1及独轮车所受重力的示意图；
【答案】
【解析】
【详解】O1为支点，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂；O2为重心，重力方向竖直向下，如图：
17. 如图为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，电位器的内部结构示意图，三个接线柱，旋钮带动滑片转动，要求：把灯泡按安全用电原则接入家庭电路，当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗。
【答案】
【解析】
【详解】为了用电的安全，开关应该接在火线和用电器之间，灯的螺旋套应该接零线，灯泡的金属顶点通过开关接到火线上；当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗，说明电流变小，根据欧姆定律可知，电阻变大，故旋钮开关应接滑片和右接线柱。如图所示
四、实验题：本大题共3小题，16小题6分，17小题7分，18小题7分，共20分。
18. 如图（1）所示，木块的长度为______cm，天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图（2）所示，所测物体的质量为______g；图（3）中的体温计示数是______℃；图（4）中的秒表的示数是______s。
【答案】 ①. 2.80 ②. 34 ③. 36.5 ④. 222
【解析】
【详解】[1]图（1）中上方刻度尺分度值较大，为了测量值误差更小，应选择下方刻度尺，下方刻度尺的分度值为1mm，木块左端对齐刻度1.00cm，木块右端对齐刻度3.80cm，则木块长度
[2]图（2）中，标尺上的分度值为0.2g，游码对应刻度为4g，所以物体的质量
[3]图（3）中，体温计的分度值是0.1℃，读数为36.5℃。
[4]图（4）中，停表小表盘指针指在3和4之间，更靠近4，所以大表盘的指针读大数值，大表盘的分度值为0.1s，所以停表的读数为
19. 两个相同的验电器A和B，用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，验电器A的金属箔张开，是因为______。另一个验电器B不带电（如图1所示）。用带手柄的金属杆把A和B连起米，验电器B的金属箔张开（如图2所示）。金属杆的瞬间电流方向是______（选填“由A到B”或“由B到A”）。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 由B到A
【解析】
【详解】[1]用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电。用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A的金属球接触，因为橡胶棒带负电，故A带负电，验电器A的金属箔能够张开是因为同种电荷相互排斥。
[2]A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，负电荷（电子）由A转移到B，自由电子的定向移动方向与电流方向相反，所以电流方向从B到A。
20. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上，小立选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等进行探究。
（1）如图1，b中物块所受浮力大小为______N；
（2）分析图1______三次实验可知：物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）分析图1a、d、e三次实验，可知物体在水中受到的浮力大小与______有关；
（4）由图中数据可知，物块的体积为______cm3，盐水的密度为______kg/m3；
（5）小立还用一根长为20cm的吸管，在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的两端封闭起来自制密度计进行验证，如图2所示，其中H=14cm、h=12cm，该密度计测得某液体的密度为______g/cm3，此“密度计”相邻密度刻度线间距是______（选填“均匀”或“不均匀”）。
【答案】 ①. 1.4 ②. a、b、c ③. 密度 ④. 200 ⑤. 1.2×103 ⑥. 0.75 ⑦. 不均匀
【解析】
【详解】（1）[1]由图1a可知物块受到的重力是4.8N，由图甲b可知物体受到的拉力为3.4N，物块所的浮力大小为
F浮1=G-Fb=4.8N-3.4N=1.4N
（2）[2]由图1a、b、c所示实验可知在同种液体中，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知物体受到的浮力越大，说明物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）[3]由图1a、d、e所示实验可知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力大小与液体的密度的关系，盐水的密度较大，物体在盐水中，弹簧测力计的示数较小，由称重法可知浮力较大，可以得到其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（4）[4][5]由图1a和d得到物块受到的浮力
F浮2=G-Fd=4.8N-2.8N=2N
物块的体积为
由图1a和e得到物块受到的浮力
F浮3=G-Fe=4.8N-2.4N=2.4N
物块排开盐水的体积等于物块的体积，盐水的密度
（5）[6]因为自制的密度计在两个液体中都漂浮，所以有
由可知
即
代入得
解得。
[7]由可知，密度计无论在液体中漂浮浮力都相等，根据同一物体浮在不同液体中一定时，、成反比可知，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以得到密度计的刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；因为此“密度计”相邻密度刻度线间距是不均匀的。
21. 物理课上，小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”，选用器材连接了如图1所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器能满足实验需要，电流表、电压表均完好。
（1）请用笔画线背导线，完成实物电路的连接，要求：导线不交叉，滑片P向左移动，灯变暗；______
（2）该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是______；
（3）闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，小薇应注视______（选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”）的变化情况，当停止移动滑片P时，她发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因可能是______（选填字母符号）；
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路
（4）排除电路故障后小薇继续进行实验，并将得到的数据记录在表格中，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）；细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”，与测得的小灯泡正常发光时的电流不同，原因可能是______。
【答案】 ①. ②. 改变灯泡的电压 ③. 电压表 ④. A ⑤. 0.26 ⑥. 9.6 ⑦. 灯泡的电阻随温度升高而变大
【解析】
【详解】（1）[1] 用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器“一上一下”串联接入电路中，要求滑片P向左移动时灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，所以应该接变阻器的右下端接线柱，如下：
（2）[2] 该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是改变灯泡的电压，使灯泡正常发光。
（3）[3] 测量小灯泡正常发光时的电阻，移动滑动变阻器的滑片P过程中，小薇应注视电压表的变化情况，直到其示数为2.5V，表示灯泡正常发光。
[4] 当停止移动滑片P时，发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因是移动滑片引起的，所以原因可能是滑动变阻器接触不良，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[5][6] 当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡正常发光时的电阻为
[7] 灯泡的电阻随温度升高而变大，所以小灯泡的铭牌上标的“2.5V 0.3A”与测得的小灯泡正常发光时的电流不同。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
22. 如图甲所示的地面清洁机器人，重为50N，与水平地面的接触面积是100cm2，机器人在水平地面上运动时，机器人受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙所示，机器人的运动速度v随时间t的变化关系如图丙所示。（g取10N/kg）求：
（1）该机器人对水平地面的压强；
（2）第50s到第100s内牵引力做的功；
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）该机器人对水平地面的压强为
（2）由乙、丙图可知，物体在50 s到100s做匀速直线运动，速度为，受到的牵引力为0.8×102N。第50 s到第100 s内机器人行驶的距离为
第50 s到第100 s内牵引力做的功为
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为
答：（1）该机器人对水平地面的压强为；
（2）第50s到第100s内牵引力做的功为；
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为。
23. 如图是某电饭锅的简化电路原理图，已知R1=44Ω，保温挡功率为110W（R1、R2均为发热电阻），某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，在加热状态下工作了一段时间后，开关S自动切换到保温状态。求：
（1）保温档的工作电流；
（2）R2的阻值；
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量。
【答案】（1）05A；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）保温档的工作电流为
（2）分析电路可知，S接1时，只有工作，此时电阻较小，根据可知功率较大，为加热挡；S接2时，、串联，此时总电阻较大，根据可知功率较小，为保温挡，则总电阻为
则R2的阻值为
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量为
答：（1）保温档的工作电流为0.5A；
（2）R2的阻值为；
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量为。
六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题5分，22小题7分，第23小题6分，共18分。
24. 如图1，在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图1所示，光屏上呈现清晰的倒立、___________（选填“缩小”或“放大”）的像。若保持蜡烛和光屏位置不变，向右移动透镜，光屏上__________（选填“能”或“不能”）再次呈现清晰的像；
（2）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向__________移动；（填“上”或“下”）
（3）如图2所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向__________移动（选填“左”或“右”），移动距离s'__________s（选填“<”“=”或“>”）。
【答案】 ①. 放大 ②. 能 ③. 下 ④. 左 ⑤. >
【解析】
【详解】（1）[1]如图1所示，物距小于像距，根据凸透镜成实像时“物近像远像放大”的原理可知，光屏上呈现清晰的倒立、放大的实像。
[2]若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路的可逆性原理可知，向右移动透镜，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）[3]由于烛焰、透镜光心、光屏中心在同一高度，但实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向下移动或者光屏向上移动。
（3）[4]如图2所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，此时“物近像远像放大”，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，增大物距，则像距应该减小，所以为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向左移动。
[5]因为物体向左移动靠近2倍焦距处，移动的距离很小，像也向左移动，但像从非常远的地方也移到靠近2倍焦距处，所以在时间相等时，像移动的距离更大，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′，即s'>s。
25. 阅读短文，回答问题：
高温超导低压直流电缆
2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运，如图1，填补了我国在超导电缆低压直流系统的应用空白。
该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管结构如图2。
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆。其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。
与相同电压等级的常规电缆（PVC铜芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但导体损耗只有常规电缆的十分之一（补充：液氮的沸点是196.56℃）。
（1）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了______，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的______。
（2）在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料______（选填“可以”或“不可以”）实现超导：杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是______。
（3）目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，你认为还可以通过______方法来突破这一问题。
（4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能______kW•h，如果使用高温超导低压直流电缆输送电能，发电厂一个月能节约______元（每1kW•h的电能发电成本约0.3元）。
【答案】 ①. 导体对电流的阻碍作用##减小电能的损耗 ②. 磁效应 ③. 不可以 ④. 制冷 ⑤. 开发室温超导材料 ⑥. 2×106 ⑦. 2.7×104
【解析】
【详解】（1）[1]导体对电流的阻碍作用与导体的横截面积有关，常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了减小导体对电流的阻碍作用（减小电能的损耗）。
[2]通电导体周围存在磁场，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的磁效应。
（2）[3]由材料可知，该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料不可以实现超导现象。
[4]杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是制冷，使周围温度达到材料超导现象需要的温度。
（3）[5]目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，还可以通过积极开发室温超导材料来解决这一问题。
（4）[6]发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能
[7]高温超导低压直流电缆导体损耗只有常规电缆的十分之一，则发电厂一个月能节省的电能为
发电厂一个月能节约的电费为
26. 中国是世界上最早利用风能的国家之一。风能空气流动所产生的能量，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射作用下，空气沿水平方向运动形成风。图1是风力发电机，利用涡轮叶片将气流的机械能转化为电能，再利用蓄电池将电能储存起来。
（1）风能是____________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）风叶产生的动力传递给发电机发电是利用了____________原理；给蓄电池储能的过程是将发电机产生的电能转化为____________储存起来；
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图2所示，由图像可知下列信息正确的是______；
A.只要有风，机组就能产生电能 B.风力发电机的输出功率与风速成正比
C.风速越大，机组产生的电功率一定越大 D.风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
①对表格进行分析，以下图像中符合该风力发电机1s内获得的能量与风速的定量关系的是__________；
A． B.
C. D.
②已知当风速为10m/s时，风力发电机发电的效率为12.5%，则这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作__________h。
【答案】 ①. 可再生 ②. 电磁感应 ③. 化学 ④. D ⑤. A ⑥. 5
【解析】
【详解】（1）[1]风能可以从自然界源源不断地获得，所以风能是可再生能源。
（2）[2]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机中的线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，利用电磁感应原理实现机械能转化为电能。
[3]蓄电池是一种储能设备，它能把电能转变为化学能储存起来，使用时又把化学能转变为电能，通过外电路释放出来。
（3）[4]由图知，当风速过小或者过大时，都不能产生电能，风速在v1~v2范围内，机组产生的电功率不变，因此风力发电机的输出功率与风速不成正比，故ABC错误，D正确。
故选D。
（4）①[5]分析表中数据可发现，风速变为原来的几倍，风机获得的能量就变为几的三次方倍，所以可得出结论：风机获得的能量与风速的三次方成正比。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（5）②[6]当风速为10m/s时，由表格可知，1秒获得的能量为，则这台风机工作1h所产生的电能
这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作的时间为
序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
平均风速（m/s）
5
10
15
20
1秒获得的能量（×104J）
1
8
27
64
一、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. 如图为生活中的一些常见物体，其中质量最接近10g的是（ ）
A. 一颗樱桃B. 一本物理书
C. 一个鸡蛋D. 一个苹果
【答案】A
【解析】
【详解】A．一颗樱桃质量大约是10g，故A符合题意；
B．一本物理书的质量大约200g，故B不符合题意；
C．一个鸡蛋的质量大约50g，故C不符合题意；
D．一个苹果的质量大约是200g，故D不符合题意。
故选A。
2. 随着环保意识的提高，自行车越来越受到人们的青睐。如图所示，以下关于自行车的结构或使用上说法正确的是（ ）
A. 自行车载人前后的惯性不变
B. 刹车后自行车没立即停下来是因为受到惯性作用
C. 轮胎和脚踏板的花纹是为了减小摩擦
D. 车座做得宽大是为了减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】A．自行车载人后的质量变大，则惯性变大，故A错误；
B．刹车后自行车没立即停下来是因为具有惯性，但惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故B错误；
C．轮胎和脚踏板的花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦，故C错误；
D．车座做得宽大是通过增大受力面积来减小压强，故D正确。
故选D。
3. 受强对流天气影响，近期广东多地突降冰雹如图所示，局地还伴有雷雨大风。冰雹在春夏之交或者夏季最为常见，气象人员提醒，如果遇到冰雹等天气过程一定要迅速从室外进入到室内，或者到坚固的遮挡物下躲避。关于“冰雹”形成时的物态变化，最可能是（ ）
A. 液化B. 升华C. 凝华D. 熔化
【答案】C
【解析】
【详解】当地表的水被太阳曝晒汽化，然后上升到了空中，遇到冷空气而没有凝结核，水蒸气就凝华成冰或雪，就是下雪了，如果温度急剧下降，就会结成较大的冰团，也就是冰雹。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4. 如图所示为某四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A. 该冲程是汽油机的压缩冲程
B. 该冲程中汽缸的内能增大
C. 该冲程是为汽油机提供动力的冲程
D. 该冲程中利用了飞轮的惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A．进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞点火，可以判断是做功冲程，故A错误；
B．做功冲程中内能转化为机械能，该冲程中汽缸的内能减小，故B错误；
C．做功冲程是为汽油机提供动力的冲程，故C正确；
D．做功冲程冲程中内能转化为机械能，没有利用飞轮的惯性，故D错误。
故选C。
5. 如图，对下列四幅图的分析正确的是（ ）
A. 甲实验通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针仍然在偏转位置不动
B. 乙实验过程中将机械能转化为电能
C. 丙实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D. 丁实验可用来研究发电机的工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针恢复到原来的位置，故A错误；
B．乙图是电磁感应实验，导体只有切割磁感线时，闭合电路中才会产生感应电流，实验过程中将机械能转化为电能，故B正确；
C．丙图是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，在其它条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故C错误；
D．丁图是通电导体在磁场中受力，电能转化为机械能，是电动机的工作原理，故D错误。
故选B。
6. 用如图器材探究液体压强与什么因素有关，将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲液体的密度大于乙液体的密度B. 甲液体的密度等于乙液体的密度
C. 甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强D. 甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，压强计的金属盒所处的深度相同，朝向相同，甲乙两种液体的密度不同；甲图中U形管两边的液面高度差大于乙图中U形管两边的液面高度差，所以，甲金属盒处的压强大于乙金属盒处的压强，根据p=ρgh可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图所示，在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，下列现象中，应用了图乙、丙两图实验结论的是（ ）
A. 足球守门员戴着防滑手套
B. 用力压住橡皮，擦去写错的字
C. 移动很重的石块时，在地上铺设滚木
D. 气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
【答案】B
【解析】
【详解】图乙、丙两图实验压力大小不同，接触面粗糙程度相同，乙压力大，弹簧测力计示数大，说明滑动摩擦力大，图乙、丙两图实验结论是当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力约大。
A．足球守门员戴着防滑手套，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故A不符合题意；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是通过增大压力增大摩擦力，故B符合题意；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是变滑动为滚动减小摩擦力，故C不符合题意；
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，使接触面分离减小摩擦力，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题：本大题7小题，每空1分，共21分。
8. 如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带_________电的电子组成的，原子核内的_________带正电，_________不带电。
【答案】 ①. 负 ②. 质子 ③. 中子
【解析】
【详解】[1][2][3]原子具有核式结构，原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。
9. 端午佳节，粽香万里。煮粽子是通过______方式来增大粽子的内能：煮熟的粽子散发出香味，这说明______。在一场校运会的开幕式上，一名男孩用笛子吹响了嘹亮深情的歌曲《歌唱祖国》，笛子声“嘹亮”是指声音的______（选填“音色”，“音调”或“响度”）。
【答案】 ①. 热传递 ②. 分子在永不停息地做无规则运动 ③. 响度
【解析】
【详解】[1]煮粽子时粽子吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加粽子内能的。
[2]能闻到煮熟的粽子散发出的香味，这是扩散现象，分子在永不停息地做无规则运动。
[3]声音的响度与振幅有关，笛子声“嘹亮”是指声音的响度大。
10. 如图，如图（a）是一种拉杆式书包，相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。若按图（b）拉起重力为60牛的书包，动力臂为阻力臂的3倍，要使该杠杆平衡，则根据杠杆平衡条件______（写公式），求得竖直向上的拉力F为______牛。
【答案】 ①. 省力 ②. ③. 20
【解析】
【详解】[1] 如图，拉杆式书包使用时，动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆。
[2][3] 根据杠杆平衡条件，则有
求得竖直向上的拉力F为
11. 如图，飞船在加速升空过程中，燃料的热值______，飞船的机械能______（两空均选填“增大”“减小”或“不变”），三名航天员静静地坐在太空椅上，这里选择的参照物是______。
【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 太空椅
【解析】
【详解】[1] 燃料的热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，飞船在加速升空过程中，燃料的热值不变。
[2] 飞船加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度不断增大，重力势能增大，故飞船的机械能是增大的。
[3] 以太空椅为参照物，航天员相对位置不变，是静止的。
12. Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过______向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核______（选填“聚变”或“裂变”）释放的能量来发电的，发电机产生的电能属于______能源（选填“一次”或“二次”）。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 裂变 ③. 二次
【解析】
【详解】[1]无线网络是通过电磁波传递信息的，路由器是通过电磁波向四周的终端设备传递信息的。
[2]核能的利用主要有两种方式，一种是重核的裂变释放能量，一种轻核聚变释放能量；核电站用到的是铀的裂变释放的能量来发电的。
[3]电能的产生要消耗一次能源，所以电能属于二次能源。
13. 随着生活水平的提高，人们外出旅游住宿宾馆司空见惯，如图，为某宾馆房间取电装置。房卡插入槽中后，房间内用电器才能工作，房卡的作用相当于房间电路的______；房间中插座的电压为______；房间中的照明灯和电视是______（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】 ①. 开关 ②. 220V ③. 并联
【解析】
【详解】[1] 房卡可以控制用电器的工作，房卡不插入槽中，房间内所有的用电器都不工作，插入槽中后，房间内用电器才能工作，所以房卡相当于房间电路的总开关。
[2] 家庭电路电压为220V。
[3] 房间中的照明灯和电视独立工作，互不影响，是并联连接的。
14. 如图，有两个电路元件A和灯泡L1，L1标有“3V，0.9W”，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，小灯泡正常发光，小灯泡的电阻为_________，电源电压为_________V。若把它们并联接在电压为2.5V的电源上，电路消耗的总功率为_________。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.125
【解析】
【详解】[1]电路元件A和灯泡L1串联在电路中，且灯泡正常发光，由灯泡L1标有“3V，0.9W”可知，此时电路电流为
小灯泡的电阻为
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和，因此电源电压为，由甲图像可知，此时元件A两端的电压也为3V，所以电源电压为
[3]把它们并联接在电压为2.5V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，因此由图像可知，通过元件A的电流为IA′=0.25A，通过灯泡L1的电流为IL′=0.2A，根据并联电路电流特点可得，干路电流为
电路消耗的电功率为
三、作图题：第（1）小题2分，第（2）小题2分，第（3）小题3分，共7分。
15. 如图，请画出反射光线并标反射角。
【答案】
【解析】
【详解】过O点作法线，入射光线与法线的夹角为入射角，由图可知，入射角为
根据光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，即可画出反射光线和反射角，如图所示：
16. 如图，画出手作用在独轮车的F1的力臂L1及独轮车所受重力的示意图；
【答案】
【解析】
【详解】O1为支点，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂；O2为重心，重力方向竖直向下，如图：
17. 如图为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，电位器的内部结构示意图，三个接线柱，旋钮带动滑片转动，要求：把灯泡按安全用电原则接入家庭电路，当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗。
【答案】
【解析】
【详解】为了用电的安全，开关应该接在火线和用电器之间，灯的螺旋套应该接零线，灯泡的金属顶点通过开关接到火线上；当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗，说明电流变小，根据欧姆定律可知，电阻变大，故旋钮开关应接滑片和右接线柱。如图所示
四、实验题：本大题共3小题，16小题6分，17小题7分，18小题7分，共20分。
18. 如图（1）所示，木块的长度为______cm，天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图（2）所示，所测物体的质量为______g；图（3）中的体温计示数是______℃；图（4）中的秒表的示数是______s。
【答案】 ①. 2.80 ②. 34 ③. 36.5 ④. 222
【解析】
【详解】[1]图（1）中上方刻度尺分度值较大，为了测量值误差更小，应选择下方刻度尺，下方刻度尺的分度值为1mm，木块左端对齐刻度1.00cm，木块右端对齐刻度3.80cm，则木块长度
[2]图（2）中，标尺上的分度值为0.2g，游码对应刻度为4g，所以物体的质量
[3]图（3）中，体温计的分度值是0.1℃，读数为36.5℃。
[4]图（4）中，停表小表盘指针指在3和4之间，更靠近4，所以大表盘的指针读大数值，大表盘的分度值为0.1s，所以停表的读数为
19. 两个相同的验电器A和B，用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球，验电器A的金属箔张开，是因为______。另一个验电器B不带电（如图1所示）。用带手柄的金属杆把A和B连起米，验电器B的金属箔张开（如图2所示）。金属杆的瞬间电流方向是______（选填“由A到B”或“由B到A”）。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 由B到A
【解析】
【详解】[1]用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电。用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A的金属球接触，因为橡胶棒带负电，故A带负电，验电器A的金属箔能够张开是因为同种电荷相互排斥。
[2]A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，负电荷（电子）由A转移到B，自由电子的定向移动方向与电流方向相反，所以电流方向从B到A。
20. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上，小立选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等进行探究。
（1）如图1，b中物块所受浮力大小为______N；
（2）分析图1______三次实验可知：物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）分析图1a、d、e三次实验，可知物体在水中受到的浮力大小与______有关；
（4）由图中数据可知，物块的体积为______cm3，盐水的密度为______kg/m3；
（5）小立还用一根长为20cm的吸管，在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的两端封闭起来自制密度计进行验证，如图2所示，其中H=14cm、h=12cm，该密度计测得某液体的密度为______g/cm3，此“密度计”相邻密度刻度线间距是______（选填“均匀”或“不均匀”）。
【答案】 ①. 1.4 ②. a、b、c ③. 密度 ④. 200 ⑤. 1.2×103 ⑥. 0.75 ⑦. 不均匀
【解析】
【详解】（1）[1]由图1a可知物块受到的重力是4.8N，由图甲b可知物体受到的拉力为3.4N，物块所的浮力大小为
F浮1=G-Fb=4.8N-3.4N=1.4N
（2）[2]由图1a、b、c所示实验可知在同种液体中，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知物体受到的浮力越大，说明物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）[3]由图1a、d、e所示实验可知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力大小与液体的密度的关系，盐水的密度较大，物体在盐水中，弹簧测力计的示数较小，由称重法可知浮力较大，可以得到其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（4）[4][5]由图1a和d得到物块受到的浮力
F浮2=G-Fd=4.8N-2.8N=2N
物块的体积为
由图1a和e得到物块受到的浮力
F浮3=G-Fe=4.8N-2.4N=2.4N
物块排开盐水的体积等于物块的体积，盐水的密度
（5）[6]因为自制的密度计在两个液体中都漂浮，所以有
由可知
即
代入得
解得。
[7]由可知，密度计无论在液体中漂浮浮力都相等，根据同一物体浮在不同液体中一定时，、成反比可知，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以得到密度计的刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；因为此“密度计”相邻密度刻度线间距是不均匀的。
21. 物理课上，小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”，选用器材连接了如图1所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器能满足实验需要，电流表、电压表均完好。
（1）请用笔画线背导线，完成实物电路的连接，要求：导线不交叉，滑片P向左移动，灯变暗；______
（2）该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是______；
（3）闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，小薇应注视______（选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”）的变化情况，当停止移动滑片P时，她发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因可能是______（选填字母符号）；
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路
（4）排除电路故障后小薇继续进行实验，并将得到的数据记录在表格中，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数）；细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”，与测得的小灯泡正常发光时的电流不同，原因可能是______。
【答案】 ①. ②. 改变灯泡的电压 ③. 电压表 ④. A ⑤. 0.26 ⑥. 9.6 ⑦. 灯泡的电阻随温度升高而变大
【解析】
【详解】（1）[1] 用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器“一上一下”串联接入电路中，要求滑片P向左移动时灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，所以应该接变阻器的右下端接线柱，如下：
（2）[2] 该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是改变灯泡的电压，使灯泡正常发光。
（3）[3] 测量小灯泡正常发光时的电阻，移动滑动变阻器的滑片P过程中，小薇应注视电压表的变化情况，直到其示数为2.5V，表示灯泡正常发光。
[4] 当停止移动滑片P时，发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因是移动滑片引起的，所以原因可能是滑动变阻器接触不良，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[5][6] 当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡正常发光时的电阻为
[7] 灯泡的电阻随温度升高而变大，所以小灯泡的铭牌上标的“2.5V 0.3A”与测得的小灯泡正常发光时的电流不同。
五、计算题：本大题共2小题，第19小题6分，第20小题7分，共13分。
22. 如图甲所示的地面清洁机器人，重为50N，与水平地面的接触面积是100cm2，机器人在水平地面上运动时，机器人受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙所示，机器人的运动速度v随时间t的变化关系如图丙所示。（g取10N/kg）求：
（1）该机器人对水平地面的压强；
（2）第50s到第100s内牵引力做的功；
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）该机器人对水平地面的压强为
（2）由乙、丙图可知，物体在50 s到100s做匀速直线运动，速度为，受到的牵引力为0.8×102N。第50 s到第100 s内机器人行驶的距离为
第50 s到第100 s内牵引力做的功为
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为
答：（1）该机器人对水平地面的压强为；
（2）第50s到第100s内牵引力做的功为；
（3）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为。
23. 如图是某电饭锅的简化电路原理图，已知R1=44Ω，保温挡功率为110W（R1、R2均为发热电阻），某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，在加热状态下工作了一段时间后，开关S自动切换到保温状态。求：
（1）保温档的工作电流；
（2）R2的阻值；
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量。
【答案】（1）05A；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）保温档的工作电流为
（2）分析电路可知，S接1时，只有工作，此时电阻较小，根据可知功率较大，为加热挡；S接2时，、串联，此时总电阻较大，根据可知功率较小，为保温挡，则总电阻为
则R2的阻值为
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量为
答：（1）保温档的工作电流为0.5A；
（2）R2的阻值为；
（3）电饭锅加热挡正常工作30min产生的热量为。
六、综合能力题：本大题共3小题，第21小题5分，22小题7分，第23小题6分，共18分。
24. 如图1，在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图1所示，光屏上呈现清晰的倒立、___________（选填“缩小”或“放大”）的像。若保持蜡烛和光屏位置不变，向右移动透镜，光屏上__________（选填“能”或“不能”）再次呈现清晰的像；
（2）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向__________移动；（填“上”或“下”）
（3）如图2所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向__________移动（选填“左”或“右”），移动距离s'__________s（选填“<”“=”或“>”）。
【答案】 ①. 放大 ②. 能 ③. 下 ④. 左 ⑤. >
【解析】
【详解】（1）[1]如图1所示，物距小于像距，根据凸透镜成实像时“物近像远像放大”的原理可知，光屏上呈现清晰的倒立、放大的实像。
[2]若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路的可逆性原理可知，向右移动透镜，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）[3]由于烛焰、透镜光心、光屏中心在同一高度，但实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向下移动或者光屏向上移动。
（3）[4]如图2所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，此时“物近像远像放大”，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，增大物距，则像距应该减小，所以为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向左移动。
[5]因为物体向左移动靠近2倍焦距处，移动的距离很小，像也向左移动，但像从非常远的地方也移到靠近2倍焦距处，所以在时间相等时，像移动的距离更大，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′，即s'>s。
25. 阅读短文，回答问题：
高温超导低压直流电缆
2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运，如图1，填补了我国在超导电缆低压直流系统的应用空白。
该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管结构如图2。
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆。其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。
与相同电压等级的常规电缆（PVC铜芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但导体损耗只有常规电缆的十分之一（补充：液氮的沸点是196.56℃）。
（1）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了______，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的______。
（2）在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料______（选填“可以”或“不可以”）实现超导：杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是______。
（3）目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，你认为还可以通过______方法来突破这一问题。
（4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能______kW•h，如果使用高温超导低压直流电缆输送电能，发电厂一个月能节约______元（每1kW•h的电能发电成本约0.3元）。
【答案】 ①. 导体对电流的阻碍作用##减小电能的损耗 ②. 磁效应 ③. 不可以 ④. 制冷 ⑤. 开发室温超导材料 ⑥. 2×106 ⑦. 2.7×104
【解析】
【详解】（1）[1]导体对电流的阻碍作用与导体的横截面积有关，常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了减小导体对电流的阻碍作用（减小电能的损耗）。
[2]通电导体周围存在磁场，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的磁效应。
（2）[3]由材料可知，该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料不可以实现超导现象。
[4]杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是制冷，使周围温度达到材料超导现象需要的温度。
（3）[5]目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，还可以通过积极开发室温超导材料来解决这一问题。
（4）[6]发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能
[7]高温超导低压直流电缆导体损耗只有常规电缆的十分之一，则发电厂一个月能节省的电能为
发电厂一个月能节约的电费为
26. 中国是世界上最早利用风能的国家之一。风能空气流动所产生的能量，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射作用下，空气沿水平方向运动形成风。图1是风力发电机，利用涡轮叶片将气流的机械能转化为电能，再利用蓄电池将电能储存起来。
（1）风能是____________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）风叶产生的动力传递给发电机发电是利用了____________原理；给蓄电池储能的过程是将发电机产生的电能转化为____________储存起来；
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图2所示，由图像可知下列信息正确的是______；
A.只要有风，机组就能产生电能 B.风力发电机的输出功率与风速成正比
C.风速越大，机组产生的电功率一定越大 D.风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
①对表格进行分析，以下图像中符合该风力发电机1s内获得的能量与风速的定量关系的是__________；
A． B.
C. D.
②已知当风速为10m/s时，风力发电机发电的效率为12.5%，则这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作__________h。
【答案】 ①. 可再生 ②. 电磁感应 ③. 化学 ④. D ⑤. A ⑥. 5
【解析】
【详解】（1）[1]风能可以从自然界源源不断地获得，所以风能是可再生能源。
（2）[2]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机中的线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，利用电磁感应原理实现机械能转化为电能。
[3]蓄电池是一种储能设备，它能把电能转变为化学能储存起来，使用时又把化学能转变为电能，通过外电路释放出来。
（3）[4]由图知，当风速过小或者过大时，都不能产生电能，风速在v1~v2范围内，机组产生的电功率不变，因此风力发电机的输出功率与风速不成正比，故ABC错误，D正确。
故选D。
（4）①[5]分析表中数据可发现，风速变为原来的几倍，风机获得的能量就变为几的三次方倍，所以可得出结论：风机获得的能量与风速的三次方成正比。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（5）②[6]当风速为10m/s时，由表格可知，1秒获得的能量为，则这台风机工作1h所产生的电能
这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作的时间为
序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
平均风速（m/s）
5
10
15
20
1秒获得的能量（×104J）
1
8
27
64
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