[物理]辽宁省鞍山市岫岩县2024年中考模拟试卷(一)(解析版)

这是一份[物理]辽宁省鞍山市岫岩县2024年中考模拟试卷(一)(解析版)，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 某校传统文化节上，语文老师所出对联的上联是：“雨雾霜雪露，迎阳则消”，物理老师接的下联是：“金银铜铁锡，遇火则熔”。关于其中的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 霜的消失是汽化现象B. 露的形成是液化现象
C. 雾形成过程需要吸热D. 铜熔化过程需要放热
【答案】B
【解析】A．霜的消失是由固态变成气态，是升华现象，故A错误；
B．露是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的，是液化现象，故B正确；
C．雾由空气中的水蒸气遇冷液化形成的，是液化现象，液化放热，故C错误；
D．铜熔化过程需要吸热，故D错误。
故选B。
2. 下列诗词中涉及到的光现象，解释正确的是（ ）
A. 峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B. 潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C. 明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D. 江清月近人——看到江中的月亮，是月亮的实像
【答案】A
【解析】A．“峰多巧障日”是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确；
B．“潭清疑水浅”是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象，故B错误；
C．镜子可以成像属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故C错误。
D．江中看到的月亮属于平面镜成像，是光的反射形成的月亮的虚像，故D错误。
3. “每天锻炼一小时，幸福生活一辈子”，适度运动有利于身体健康。下列关于运动的说法正确的是（ ）
A. 人在跑步时有惯性，停下来后惯性消失
B. 踢球时，在地面上滚动的足球如果所受外力全部消失将保持静止
C. 打篮球时，篮球撞击篮板后反弹回来说明了力能改变物体的运动状态
D. 人登山时，大气压随着海拔高度的升高而增大
【答案】C
【解析】A．一切物体都有惯性，人在跑步时有惯性，停下来惯性不会消失，故A错误；
B．在地面上滚动的足球是运动的，如果所受外力全部消失将做匀速直线运动，故B错误；
C．打篮球时，投出去的篮球对篮板有撞击力，由于力的作用是相互的，篮板对篮球施加反作用力，将篮球反弹回来，同时篮板的反作用力改变了篮球前进的方向，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D．在登山过程中，大气压随着海拔高度升高而减小，故D错误。
故选C。
4. 小明学习了静电有关的知识后，发明了“礼花器”。如图所示将一个圆盘放在一个塑料瓶上，在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个高压静电棒去接触圆盘边缘时，彩色的纸屑像礼花一样向上散开。以下分析不正确的是（ ）
A. 圆盘一定是导体
B. 纸屑向上散开，是因为纸屑和圆盘带有同种电荷相互排斥
C. 若静电棒带正电，当它接触圆盘时负电荷发生移动，电流方向从静电棒到圆盘
D. 塑料瓶是绝缘体，因为里面几乎没有电荷
【答案】D
【解析】A．当一个高压静电棒去接触圆盘边缘时，彩色的纸屑带电，说明整个圆盘都带电，圆盘是导体，故A正确，不符合题意；
B．纸屑向上散开，是因为纸屑和圆盘带有同种电荷相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．因规定正电荷定向移动的方向为电流方向，静电棒带正电，所以电流方向从静电棒到圆盘，故C正确，不符合题意；
D．塑料瓶是绝缘体，几乎没有能够自由移动的电荷，而不是几乎没有电荷，故D错误，符合题意。
故选D。
5. 进入21世纪，电气化发展迅速，“安全用电”成为每一位公民的必备素养。下列说法中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 在功率较小的电插座上，插入多个大功率用电器
B. 更换电灯时未关闭电灯开关
C. 电灯开关应接在零线和灯泡之间
D. 电脑、电视长时间不使用的情况下应切断电源
【答案】D
【解析】A．家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故A不符合题意；
B．为防止触电，更换灯泡前应断开电源开关，故B不符合题意；
C．控制电灯的开关应该接在电灯和火线之间，故C不符合题意；
D．电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能，为了节约电能，用电器长时间待机时要切断电源，故D符合题意；
故选D。
6. 将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P时速度为0
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】C
【解析】A．由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能，故A错误；
B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，所以皮球第一次反弹后到达最高点P时，速度不为零，故B错误；
C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。小球先运动C点后运动到D点，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故C正确；
D．在运动过程中，小球受到空气阻力，不是只存在动能和势能的相互转化，故D错误。
故选C。
7. 水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A、B为两个材料相同且不吸水的小球，B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中，溢出水的质量30g，如图甲所示。再放入B球，又溢出水的质量80g，如图乙所示。下列判断正确的是（ ）（g）
A. B球受到浮力大小为0.8N
B. A球受到的浮力大小为0.3N
C. 图甲中，放入A球前后，水对烧杯底部的压强相等
D. 图乙中，放入B球前后，烧杯对桌面的压力大小不变
【答案】AD
【解析】根据阿基米德原理物体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力，F浮=G排，可知：
A．再放入B球，又溢出水的质量80g，由于A放入后已经有水溢出，B放入前溢水杯是装满水的，溢出水的质量80g，重力为
GB=mBg=0.08kg×10N/kg=0.8N
B球受到的浮力大小为等于浮力，故A正确；
B．由于水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A放入前，溢水杯内的水不一定装满，溢出水的质量30g，重力为
GA=mAg=0.03kg×10N/kg=0.3N
A球受到的浮力大小可能小于浮力，故B错误；
C．由于水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A放入前，溢水杯内的水不一定装满，放入A球后，有水溢出，深度可能增加，由液体压强公式p=ρgh知水对烧杯底部的压强不一定相等，故C错误；
D．图乙中，放入B球前，烧杯对桌面的压力大小
F压=G杯+G水+GA-----Ⅰ
再放入B球，B球静止时漂浮，由浮沉条件和阿基米德原理可得
GB=F浮B=GB排-----Ⅱ
即B球的重力等于放入B球后溢出水的重力，此时烧杯中剩余水的重力
G水′=G水-GB排
此时烧杯对桌面的压力大小
F压′=G杯+G水′+GA+GB=G杯+G水-GB排+GA+GB-----Ⅲ
由Ⅱ、Ⅲ可得
F压′=G杯+G水+GA-----Ⅳ
所以，由I、Ⅳ可知，放入B球前后，烧杯对桌面的压力大小不变，故D正确。
故选AD。
8. 关于能源、信息技术与材料，下列说法正确的是（ ）
A. 核能属于一次能源，是可再生能源
B. 我国自主建立的北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
C. 航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料制造
D. 超导材料可应用于电饭锅发热体和远距离输电线
【答案】BC
【解析】A．核燃料是矿产资源，在短期内无法恢复，所以核能属于不可再生资源，故A错误；
B．北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C．航空器材制造材料强度高就不易变形，密度小有利于减小负重节约能源，故C正确；
D．超导材料电阻几乎为零，根据焦耳定律可知，电阻为零时导体不发热；电饭锅发热体应用了电流热效应，所以超导材料不能用于电饭锅发热体，故D错误。
9. 如图甲所示，电源电压恒定，两块电压表的量程均为0～15V，滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时，灯L恰好正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为8V
B. 灯泡L的额定功率为2.4W
C. 滑动变阻器R的最大阻值为70Ω
D. 滑片位于a端时，通电1分钟R0产生的热量是192J
【答案】CD
【解析】当开关S闭合后，滑动变阻器、定值电阻R0、灯泡L串联接入电路，电压表V1测量定值电阻R0两端电压，电压表V2测量定值电阻R0和灯泡L两端电压，电流表测量电路电流。根据串联分压规律，电压表V2示数大于电压表V1示数，所以图乙中直线是电压表V1示数与电流的关系图像，曲线是电压表V2示数与电流的关系图像。
A．滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时，只有定值电阻R0、灯泡L串联接入电路，此时电压表V2示数为10V，则电源电压U＝10V，故A错误；
B．滑片P在最左端时，灯L恰好正常发光，此时电流为0.4A，电压表V1示数为8V，电压表V2示数为10V，则灯泡额定电压为
则灯泡L的额定功率为
故B错误；
C．当电流最小为0.1A时，滑动变阻器R的最大阻值连入电路，此时电压表V2示数为3V，则滑动变阻器R的最大阻值为
故C正确；
D．滑片位于a端时，电流为0.4A，电压表V1示数为8V，则通电1分钟R0产生的热量为
故D正确。
二、填空题（每空1分，共12分）
10. 2022年北京冬奥会向世界展示了我国运动健儿的风采。开幕式上，在国旗传递时，一个小男孩用小号吹奏的《我和我的祖国》旋律响彻全场。小号是利用空气柱 _______发声的，号声通过 _______传入现场观众耳中。
【答案】振动 空气
【解析】[1]声音是由物体振动产生的，小号是利用空气柱振动发声的。
[2]空气是声音传播的介质，号声通过空气传入现场观众耳中。
11. 在学校消防安全教育中，同学们对“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”这一观点产生质疑。为了释疑，专业人员进行了模拟实验：如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖上大筒，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸将筒盖冲起，面粉燃烧时将_______能转化成内能，筒盖被冲起的过程与汽油机的 _______冲程能量转化情况相同。
【答案】化学 做功
【解析】[1]燃料燃烧时，将化学能转化成内能，面粉燃烧时，将化学能转化成内能，向外释放热量。
[2]筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。
12. 小明利用家中的衣服挂、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品探究二力平衡的条件。如图所示，他将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，松手后_____（选填“会”或“不会”）改变，本实验中的衣服挂起到了改变拉力方向的作用，它类似于简单机械中的 ________。
【答案】会 定滑轮
【解析】[1]小明将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，两个力不在同一条直线上，两个力不平衡，小卡片的运动状态会改变。
[2]定滑轮可以改变力的方向，本实验中的衣服挂起到了改变拉力方向的作用，它类似于简单机械中的定滑轮。
13. 如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600 kg的物体时，上升5 m，用时15 s，滑轮组的机械效率是80％，则所做有用功是________J，拉力F的功率是________W。（g取10 N/kg）
【答案】
【解析】[1]滑轮组所做有用功为
[2]由知道，拉力F做的功为
则拉力F的功率为
14. 如图，甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置相当于______，乙装置相当于______。（选填“电动机”或“发电机”）
【答案】发电机 电动机
【解析】[1][2]闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，发电机是利用电磁感应现象工作的，所以甲装置相当于发电机，此过程中机械能转化为电能；电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体cd，导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，所以乙装置相当于电动机。
15. 医学上常用 ___________（选填“红外线”或“紫外线”）灯进行杀菌消毒。当小明把此灯单独接入家庭电路工作时，如图所示，使此电能表转盘在0.5h内转动了300圈，则此灯功率为 ___________W。
【答案】紫外线 200
【解析】[1]紫外线可以使蛋白质变性，医学上常用紫外线灯进行杀菌消毒。
[2]3000r/r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转过3000圈，则转盘转300圈时，灯消耗的电能为
工作时间为
灯的功率为
三、作图题（共4分）
16. 《西游记》中的孙悟空形象深受人们喜爱。如图甲所示，孙悟空肩上的金箍棒可看做杠杆，其简图如图乙。图中，O为支点，O′为金箍棒重心位置，A为动力F的作用点。请在图中画出：
（1）金箍棒所受重力的示意图；
（2）作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l。
【答案】
【解析】金箍棒的重心在O′点，重力的方向总是竖直向下，重力的示意图如图所示；以O点为支点，在A处用力最小，则其力臂最大，最大值为OA，则最小动力F的方向垂直OA，及其力臂l，如图所示：
17. 小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：

（1）红环最上端A点在水中的像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。
【答案】
【解析】（1）平静的水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如下所示：

四、实验、探究题（共24分）
18. A、B两组同学用如图甲所示的装置进行“观察水的沸腾”的实验。
（1）实验中观察到水中气泡情况如图乙a、b所示。图_________中是水沸腾时的情况；
（2）A、B两组同学用同样的实验装置，在相同的实验环境下进行实验，根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图像如图丙所示，由图像可知水的沸点为___________℃，实验中A小组所用的水比B小组所用的水___________（选填“多”或“少”）；
（3）在水沸腾后，烧杯上方出现了大量的“白气”，和“白气”的形成物态变化相同的是___________（选填序号：①冰、②霜、③露、④雪）；
（4）某组同学给烧杯中的冷水均匀加热，收集数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图像，发现温度计示数上升速度先慢后快再慢，产生这种现象的原因最可能的是___________。
A. 整个过程酒精灯火焰忽大忽小，放热不均匀
B. 开始时要加热石棉网和烧杯，后来水温较高时散热变快
C. 水开始汽化较慢，带走的热量少
D. 可能开始加热时有纸板盖，减少了热量的损失
【答案】（1）a （2）97 多 （3）③ （4）B
【解析】（1）[1]水沸腾时，整个容器的水温度相同，气泡在上升过程中，水不断汽化成水蒸气，气泡越来越大；所以a是沸腾时的情况，气泡内主要是水蒸气。
（2）[2]水沸腾时吸收热量温度保持不变，由图像可知水的沸点是97℃。
[3]同样加热条件下，吸收的热量相同，水越多升温越慢，所以实验中A小组所用的水比B小组所用的水多。
（3）[4]白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴，冰是水凝固得到的，霜和雪是水蒸气直接凝华形成的固态小冰晶，雾是水蒸气液化形成的小水滴，所以与“白气”的形成过程相同的是③雾。
（4）[5]如图丙所示的温度随时间变化的图像，水温上升速度先慢后快，最后又变慢，直到达到沸点不再变化，原因主要是在实验刚开始，石棉网和容器都需要吸热，水温变化较慢，水温较高时汽化大大增强，会有很多热量随水蒸气散失，升温也会变慢，故ACD不符合题意，B符合题意。
19. 小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰___________（选填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向___________（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的___________（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】（1）较暗 （2）缩小 照相机 变小 （3）正立 （4）右 近视
【解析】（1）[1]实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。
（2）[2][3]由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。
[4] 保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。
（3）[5] 保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。
（4）[6][7]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。
20. 某实验小组测量矿石密度：

（1）把天平放在水平台面上，把游码移到标尺的______ 处；
（2）正确操作后，右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小矿石的质量为_____ g；
（3）将小矿石放入盛有50mL水的量筒中，水面升高到如图a所示的位置，则小矿石的体积为______ cm3，密度______ g/cm3；
（4）实验小组发现用量筒和空瓶也可以测出该矿石的密度：
①将空瓶放入盛有适量水的量筒内，稳定后水面位置为V1，如图b所示；
②将小矿石放入瓶中，稳定后水的位置为V2，如图c所示；
③将小矿石从瓶中取出，放入量筒内，稳定水面位置为V3，如图d所示；
由图b、c可知矿石的质量m=______ ，由图b、d可得小矿石体积，则小矿石密度ρ=______ （两空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。
【答案】（1）零刻度线 （2） （3）10 2.24 （4）
【解析】（1）[1]使用天平前，应先将游码归零，即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。
（2）[2]由图甲可知，矿石的质量为
（3）[3]放入矿石前量筒中水的体积
放入矿石后量筒中水的体积
则矿石的体积
[4]所以矿石的密度
（4）[5]由图b可知，空瓶处于漂浮状态，此时空瓶受到的浮力等于空瓶的重力，由图c可知，空瓶和矿石处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知，漂浮时受到的浮力等于自身的重力，所以图c中比图b中多排开的水的重力为矿石的重力，所以矿石的重力为
则矿石的质量为
[6]将小矿石从瓶中取出放入量筒内，稳定后水面位置为，则由图b与图d可知，矿石的体积为
小矿石密度
21. 电学实验课上，老师提供了“20Ω，1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你完成下面的实验。

（1）探究电流与电阻关系：
①小明连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确______；
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于______V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最______端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为______A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向______调节，使电压表示数不变；
（2）小亮想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω，1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小亮设计了如图丙所示的电路。
①先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
②将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
③断开开关S2，闭合开关S、S1，______滑片位置不动，此时电流表的示数为0.24A；
④小灯泡的额定功率P额______W。
【答案】（1） 1.5 左 0.4 左 （2）R2 1.75
【解析】（1）①[1]原电路图中，变阻器没有接入电路，电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的；变阻器应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，如下图

②[2]研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑＝U源﹣UV＝3V﹣UV
根据分压原理知道
即
①
因电压表示数UV为定值，由①式知道，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得
解得电压表的示数
U＝1.5V
即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V。
③[3][4]为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端；闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A。
④[5]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左调节；经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）实验步骤：
①先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
②将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
③[6]R2滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
④[7]在步骤②中，R1与R2串联，且R2的阻值为0，电路为只有R1的简单电路，此时R1的阻值最大，电流表测串联电路电流为0.3A，根据欧姆定律，电源电压为
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V
在步骤②中，R2与灯泡串联，电流表测串联电路电流；向左移动R2的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时灯泡正常发光；
在步骤③中，R1与R2串联，电流表测串联电路电流；保持R2滑片位置不动，R1的阻值最大，此时电流表示数为0.24A，根据欧姆定律知道，电路中的总电阻为
根据电阻的串联规律知道
R2＝R总1﹣R1＝25Ω﹣20Ω＝5Ω
当灯泡正常发光时，根据欧姆定律，电路中的总电阻为
灯泡正常发光时的电阻为
RL＝R总2﹣R2＝12Ω﹣5Ω＝7Ω
小灯泡的额定功率为
P额＝I额2RL＝（0.5A）2×7Ω＝1.75W
五、综合题（共22分）
22. 东北作为我国重要的商品粮基地，小麦种植面积达到了3900万亩以上，如图所示是农户用四轮拖拉机收小麦的场景。（g=10N/kg）该四轮拖拉机空载时的质量为，当装载1t小麦，静止在水平地面上时，其与地面的接触面积为，求：
（1）此拖拉机空载时所受的重力；
（2）此拖拉机装载小麦时对地面的压强；
（3）在第（2）问基础上，装有小麦的拖拉机在水平地面上行驶时受到的阻力大小为拖拉机总重的，行驶2.3km共消耗柴油0.55kg，求柴油机的效率；（q柴油＝4.6×107J/kg）
（4）拖拉机的轮胎很宽大，表面有粗糙的花纹，便于拖拉机在松软的田地里行驶，请你从压强或摩擦的角度解释轮胎这样设计的理由。
【答案】（1）1.2×104N；（2）1.1×105Pa；（3）40%；（4）见解析
【解析】解：（1）拖拉机空载时所受的重力
（2）拖拉机的总重力
由于拖拉机静止在水平地面上，所以拖拉机对地面的压力
四个轮胎的面积
拖拉机对地面的压强
（3）装有小麦的拖拉机在水平地面上行驶时受到的阻力大小为拖拉机总重的，即
因为拖拉机匀速行驶，所以拖拉机受到的牵引力
拖拉机匀速行驶2.3km牵引力做的功
完全燃烧0.55kg柴油放出的热量为
柴油机的效率为
（4）拖拉机的轮胎很宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对路面的压强；表面有粗糙的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
答：（1）拖拉机空载时所受的重力为1.2×104N；
（2）此时拖拉机对地面压强为1.1×105Pa；
（3）柴油机的效率为40%；
（4）见解析。
23. 实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：

（1）若R与阻值相等，R消耗的电功率；
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
（3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。
【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此时R0的阻值为40Ω
【解析】解：（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
（2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
（3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为
适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。
答：（1）R消耗的电功率为；
（2）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果；
（3）可行，此时R0的阻值为。
24. 阅读短文，回答问题。
扫地机器人是一款能自动清扫智能家用电器。随着人们生活水平的提高，其有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等智能功能的机器人逐步进入普通家庭。如图为小佳同学家里新买的某品牌扫地机器人，下表中为扫地机器人的部分参数。
（1）扫地机器人的机身厚度小、低矮，这种形状降低了物体的 _______，既使得机器人运动时不易倾倒，又符合中国家具的特点，轻松捕获底部灰尘。我们使用机器人清扫地面时，以免电机受潮，如果不是干湿两用的扫地机器人千万不要吸水；
（2）扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气压 _______（选填“大于”、“等于”或“小于”）外界气压，将灰尘、杂物吸入集尘盒，扫地机器人内置电动机工作时应用了 _________________的工作原理；
（3）扫地机器人防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。则下列说法中正确的是 ________；
A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（4）该机器人正常工作时的电流为 ________A；当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电（提示：电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）_______min。
【答案】（1）重心 （2）小于 通电线圈在磁场中受力而转动的原理 （3）ABC （4）2.5 . 48
【解析】（1）[1]增大稳度的方法：降低重心、增大底面积、低矮，既使得机器人运动时不易倾倒，轻松捕获底部灰尘。
（2）[2][3]流体在流速大的地方压强小，扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流，使盒内气压小于外界大气压；电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，将电能转化为机械能。
（3）[4] A．地面有静电时，所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫，故A正确；
B．采用凸凹材质的轮皮，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦，故B正确；
C．为了保护听力，声音不能超过90dB，机器人工作时发出的声音小于50dB，故C正确；
D．当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，所以不能使用红外线感应器，故D错误。
故选ABC。
（4）[5][6]由得，机器人正常工作时的电流
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
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB