2024年中考物理（新疆）第二次模拟考试（含答案）

这是一份2024年中考物理（新疆）第二次模拟考试（含答案），共32页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答）
1．下列物质在一般情况下都属于导体的是（ ）
A．橡胶、丝绸B．陶瓷、金属
C．石墨、石灰水D．人体、塑料
2．吹奏“鸟笛”时，能发出鸟叫声，这主要是模仿鸟叫声的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
3．人们常用泡沫塑料箱运送冰冻的海鲜，这是由于泡沫塑料的（ ）
A．硬度小B．密度大C．绝缘性好D．隔热性好
4．“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置。下列能源的产生与“中国环流三号”的设计原理相同的是（ ）
A．地热能B．潮汐能C．风能D．太阳能
5．电磁继电器可以实现低压控制高压，它的作用相当于工作电路中的（ ）
A．电源B．开关C．用电器D．导线
6．下列词语中涉及的光现象可以用光的直线传播解释的是（ ）
A．海市蜃楼B．镜花水月C．杯弓蛇影D．立竿见影
7．一有时间就帮家里干农活的阿布都同学发现，自家拖拉机的柴油机上装有又重又大的飞轮，其作用是（ ）
A．增加柴油机的输出功率B．增加柴油机的稳定性
C．改变柴油机的转速D．增加柴油机转动的惯性
8．如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边，可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的（ ）
A．ab水平向左运动B．ab竖直向下运动
C．ab竖直向上运动D．ab水平向左运动
9．下面哪个物体的质量约为100克（ ）
A．一支铅笔B．一个苹果
C．一只母鸡D．一头牛
10．如图所示，已知F=20N，若不计动滑轮重力和摩擦，提起的重物G为（ ）
A．10NB．20NC．40ND．60N
11．在底面积为S0的薄壁平底容器中，注入密度为0的某种液体后，液体的深度为h0.现将一个底面积为S1的金属圆柱体立于容器中（已知该金属圆柱体的密度大于所注入液体的密度），圆柱体有一部分露出液面，水也未溢出，如图所示。则此时（ ）
A．水对容器底部的压强为
B．水对容器底部的压强为
C．水对容器底部的压力为
D．水对容器底部的压力为
12．热爱物理的小新同学在家制作了一个简易台秤，用来测物体质量。内部电路如图甲所示，电源电压为18V，定值电阻R0为30Ω，电阻R为力敏电阻，其阻值与所受压力的变化情况如图乙所示，被测物体A放在R上方的托盘（绝缘体）里，电压表的量程为0~15V，电压表的表盘被改装为台秤的示数。以下分析正确的是（ ）
A．力敏电阻的阻值随压力的增大而增大
B．物体的质量越小，通过电路中的电流越大
C．物体的质量越小，电路的总功率越大
D．在保证电路安全的情况下，该台秤所能称量物体的最大重力为100N
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上）
13．2021年12月9日15点40分，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播；这次授课中，“太空老师”带给大家印象最深刻的是“水球透镜”实验；王亚平对实验做了一个小小的升级，通过透镜看到的竟然是一正一反两个像，这是为什么呢？其原理解释如下：

（1）如图甲所示，加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜；王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），我们眼睛看到的是她 、 的实像；
（2）中央加气泡之后，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水；这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有 作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已，所以依然呈现出一个倒立的像；内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像；因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像；
（3）根据上面的实验，你推测一下，凹透镜成的是正立的 的 像；请通过在丙图中作出光路图加以证明。 。
14．思考并回答问题：
湛江至广州高铁2015年后开通，届时我们从湛江乘坐动车到广州只需要两个多小时。
（1）在高速行驶的动车上相对于座椅来说，桌子是 （填“运动”或“静止”）的，放在桌面上的书能够静止不动，原因是它受到 （填“平衡力”或“相互作用力”）的作用；
（2）高速行驶的动车进站前关闭电源，由于 使动车仍以较大的速度前进；
（3）动车进站时由于附近的气流速度 ，则 小，为了候车乘客安全，不被“吸”向动车发生事故，所以乘客一定要站在安全线 ；
（4）高速行驶的动车的车头做成子弹头形状，是为了 与空气的摩擦力（填“增大”或“减小”）；
15．我国制造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”已投入使用。

（1）“深海一号”的主要结构为四个浮在水中的长、宽均为20m的立柱，在组装时将重约2×104 t的生产平台安装在四个立柱上，安装完成后每个立柱上方受到的压力为 N，立柱浸入水中的深度约增加 m；
（2）“深海一号”到达作业区域后，靠钉在海底的16根横截面积为500cm2、长2000m、密度为1.35×103 kg/m3的聚酯锚链将其固定，锚链总质量为 t；
（3）平台上装配了5G设备，地面工作人员利用 （选填“超声波”或“电磁波”）就能实现远程控制。“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，就会立刻对右侧压载舱进行 （选填“灌水”或“排水”）。在台风天气，为增加平台的稳定性，应 （选填“升高”或“降低”）平台的重心。
16．如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人．机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其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；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物．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．表一为某扫地机器人的部分参数．电池容量指放电电流与放电总时间的乘积．
表一：
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二．真空度指主机内部气压与外界的气压差．风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积．吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率．
表二：
（1）机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为 cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）该机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min．
（3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 %；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件．图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0＜12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻．当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0＝ Ω．
三、作图题（每图2分，共6分）
17．在图中，作出准确的反射光线和大致的折射光线，并标出反射角的度数。
18．重为4牛的小球静止在水中，在右图中用力的图示法画出小球受到的重力G和浮力F浮。

19．根据图中标注的信息标出磁感线的方向，并在图中括号内标出小磁针的极性。
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，连图2分，共24分）
20．利用图中的装置探究杠杆平衡的条件，每个钩码的质量相等，杠杆上的刻度均匀。
（1）如图甲，不挂钩码时，出现杠杆右端下沉的现象 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡：挂上钩码，移动钩码位置在水平位置再次平衡 。
（2）图甲中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂钩码各取下一个 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）三次实验数据见上表，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 。
（4）如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，此时的杠杆是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
21．如图甲所示，小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置。（标准大气压下）根据实验得到的数据，分析图像可知：
①冰熔化过程经历了 min；
②当冰全部熔化后继续加热，其温度随时间变化的图线是 （选填“CD”、“CE”或“CF”）；
③若该物质在第3min时比热容为c1，则c1＝ 。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
22．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R₁和“20Ω 1A”的R₂。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 （选填“R₁”或“R₂”） ；
（2）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 。（选填字母）
A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处；若要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填左或右）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分）
23．在如图甲所示的电路中，电源电压保持6V不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数如图乙所示。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2两端电压；
（3）电路消耗的总电功率。
24．近年来可骑行电动行李箱受到许多顾客的喜爱．如图所示是某品牌电动行李箱，该电动行李箱的部分参数如下表所示，厂家在行李箱出厂前进行测试，已知测试者质量为50kg，骑行时所受阻力为总重力的0.03倍，g取10N/kg。
（1）测试者坐在空的电动行李箱上时，对水平地面的压强为多少？
（2）若测试者在水平地面上以最大速度匀速直线骑行了30min，则前进的路程有多大？
（3）上述测试过程中牵引力做的功和功率各为多少？
2024年中考第二次模拟考试（新疆卷）
物理·全解全析
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。请按答题卷中的要求作答）
1．下列物质在一般情况下都属于导体的是（ ）
A．橡胶、丝绸B．陶瓷、金属
C．石墨、石灰水D．人体、塑料
【答案】C
【详解】A．橡胶、丝绸在一般情况下不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．陶瓷在一般情况下不容易导电，属于绝缘体，金属在一般情况下容易导电，属于导体，故B不符合题意；
C．石墨、石灰水在一般情况下容易导电，属于导体，故C符合题意；
D．人体在一般情况下容易导电，属于导体，塑料在一般情况下不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。
故选C。
2．吹奏“鸟笛”时，能发出鸟叫声，这主要是模仿鸟叫声的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
【答案】D
【详解】音色是由发声体的材料、结构等因素决定的，不同发声体发出的声音的音色是不同的。吹奏“鸟笛”时，能发出鸟叫声，这主要是模仿鸟叫声的音色，故D符合题意，故ABC不符合题意。
故选D。
3．人们常用泡沫塑料箱运送冰冻的海鲜，这是由于泡沫塑料的（ ）
A．硬度小B．密度大C．绝缘性好D．隔热性好
【答案】D
【详解】人们常用泡沫塑料箱运送冰冻的海鲜，这是由于泡沫塑料的隔热性好，冰冻的海鲜不容易熔化，能保鲜，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置。下列能源的产生与“中国环流三号”的设计原理相同的是（ ）
A．地热能B．潮汐能C．风能D．太阳能
【答案】D
【详解】中国环流三号”是利用核聚变产生能量的装置。
A．地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，故A不符合题意；
B．潮汐能是从海水面昼夜间的涨落中获得的能量，故B不符合题意；
C．地球表面大量空气流动所产生的动能就是风能，故C不符合题意；
D．太阳能是太阳内部核聚变产生的，故D符合题意。
故选D。
5．电磁继电器可以实现低压控制高压，它的作用相当于工作电路中的（ ）
A．电源B．开关C．用电器D．导线
【答案】B
【详解】电磁继电器的主要构成是电磁铁，通过电磁铁磁性强弱变化，把衔铁吸下或释放，实现工作电路的通断，可以实现低电压、弱电流控制高电压、强电流，它的作用相当于工作电路中的开关，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．下列词语中涉及的光现象可以用光的直线传播解释的是（ ）
A．海市蜃楼B．镜花水月C．杯弓蛇影D．立竿见影
【答案】D
【详解】A．海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的，故A不符合题意；
B．镜花水月是平面镜成像，属于光的反射，故B不符合题意；
C．杯弓蛇影是平面镜成像，属于光的反射，故C不符合题意；
D．立竿见影是由于光的直线传播形成的，故D符合题意。
故选D。
7．一有时间就帮家里干农活的阿布都同学发现，自家拖拉机的柴油机上装有又重又大的飞轮，其作用是（ ）
A．增加柴油机的输出功率B．增加柴油机的稳定性
C．改变柴油机的转速D．增加柴油机转动的惯性
【答案】D
【详解】柴油机工作时，做功冲程是高温高压的燃气冲动活塞，对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，其余三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成，由此可知，柴油机上装有又重又大的飞轮的作用是增加柴油机转动的惯性，更好地完成吸气、压缩和排气三个冲程，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边，可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的（ ）
A．ab水平向左运动B．ab竖直向下运动
C．ab竖直向上运动D．ab水平向左运动
【答案】D
【详解】A．ab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A错误，故A不符合题意；
BC．ab竖直向上或向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故BC错误，故BC不符合题意；
D．由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D正确，故D符合题意。
故选D。
9．下面哪个物体的质量约为100克（ ）
A．一支铅笔B．一个苹果
C．一只母鸡D．一头牛
【答案】B
【详解】A．一支铅笔的质量约为8g，故A不符合题意；
B．一个苹果的质量约为100g，故B符合题意；
C．一只母鸡的质量约为2kg，故C不符合题意；
D．一头牛的质量约为1000kg，故D不符合题意。
故选B。
10．如图所示，已知F=20N，若不计动滑轮重力和摩擦，提起的重物G为（ ）
A．10NB．20NC．40ND．60N
【答案】C
【详解】由图可知，承担重物的绳子股数n=2，不计动滑轮重力和摩擦，绳端的拉力，则提起的重物的重力为
G=nF=2×20N=40N
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11．在底面积为S0的薄壁平底容器中，注入密度为0的某种液体后，液体的深度为h0.现将一个底面积为S1的金属圆柱体立于容器中（已知该金属圆柱体的密度大于所注入液体的密度），圆柱体有一部分露出液面，水也未溢出，如图所示。则此时（ ）
A．水对容器底部的压强为
B．水对容器底部的压强为
C．水对容器底部的压力为
D．水对容器底部的压力为
【答案】B
【详解】容器中液体的体积， 金属圆柱体会沉底，相当于容器底面积减小了金属圆柱体的底面积，放入圆柱体后液体深为
液体对容器底部的压强为
根据可得，液体对容器底的压力
故ACD错误，B正确。
故选B。
12．热爱物理的小新同学在家制作了一个简易台秤，用来测物体质量。内部电路如图甲所示，电源电压为18V，定值电阻R0为30Ω，电阻R为力敏电阻，其阻值与所受压力的变化情况如图乙所示，被测物体A放在R上方的托盘（绝缘体）里，电压表的量程为0~15V，电压表的表盘被改装为台秤的示数。以下分析正确的是（ ）
A．力敏电阻的阻值随压力的增大而增大
B．物体的质量越小，通过电路中的电流越大
C．物体的质量越小，电路的总功率越大
D．在保证电路安全的情况下，该台秤所能称量物体的最大重力为100N
【答案】D
【详解】A．由图乙可知，力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故A错误；
BC．根据电路图可知，R与R0串联接入电路中，电压表测量R0两端的电压。被测者质量越小，根据图乙可知，R的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小；根据P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故BC错误；
D．由于电压表的量程为0~15V，因此定值电阻R0两端的电压最大为15V，电路的电流为
根据串联电路电压的特点可知，力敏电阻两端的电压为
UR=U-U0=18V-15V=3V
此时力敏电阻的阻值为
由图乙可知，此时称量物体的最大重力为100N，故D正确。
故选D。
二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共26分。请将符合题意的内容填在答题卷相应的横线上）
13．2021年12月9日15点40分，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播；这次授课中，“太空老师”带给大家印象最深刻的是“水球透镜”实验；王亚平对实验做了一个小小的升级，通过透镜看到的竟然是一正一反两个像，这是为什么呢？其原理解释如下：

（1）如图甲所示，加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜；王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），我们眼睛看到的是她 、 的实像；
（2）中央加气泡之后，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水；这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有 作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已，所以依然呈现出一个倒立的像；内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像；因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像；
（3）根据上面的实验，你推测一下，凹透镜成的是正立的 的 像；请通过在丙图中作出光路图加以证明。 。
【答案】 倒立 缩小 会聚 缩小 虚 见解析
【详解】（1）[1][2]水球可以看作是一个凸透镜，王亚平站在远处，即这个凸透镜的二倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，u>2f，成倒立、缩小的实像。
（2）[3]水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水；这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
（3）[4][5][6][7]平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过凹透镜光心的光线传播方向不改变，过过光心的光线与另一条折射光线的反向延长线交于一点即为像点，然后过像点作垂线即为物体的像，由图可知，为正立、缩小的虚像，如图所示：

14．思考并回答问题：
湛江至广州高铁2015年后开通，届时我们从湛江乘坐动车到广州只需要两个多小时。
（1）在高速行驶的动车上相对于座椅来说，桌子是 （填“运动”或“静止”）的，放在桌面上的书能够静止不动，原因是它受到 （填“平衡力”或“相互作用力”）的作用；
（2）高速行驶的动车进站前关闭电源，由于 使动车仍以较大的速度前进；
（3）动车进站时由于附近的气流速度 ，则 小，为了候车乘客安全，不被“吸”向动车发生事故，所以乘客一定要站在安全线 ；
（4）高速行驶的动车的车头做成子弹头形状，是为了 与空气的摩擦力（填“增大”或“减小”）；
【答案】 静止 平衡力 惯性 较大 压强 外 减小 B B图中“逃生锤”前端尖锐，减小了受力面积，在压力一定时，增大了压强
【详解】（1）[1][2]在行驶的动车上相对于座椅，桌子的位置并未改变，是静止的；放在桌面上的书能够静止不动，原因是它受到平衡力的作用。
（2）[3]高速行驶的动车进站前关闭电源，由于惯性动车仍以较大的速度前进，还要向前运动一段距离。
（3）[4][5][6]动车进站时由于附近的气流速度快，压强小，人如果站得离车太近，身后的压强大，会将人压向车的一侧，容易发生危险，故应站在安全线外。
（4）[7]动车的速度越大，空气阻力越大；高速行驶的动车的车头做成子弹头形状，是为了减小空气阻力，提高车速。
15．我国制造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”已投入使用。

（1）“深海一号”的主要结构为四个浮在水中的长、宽均为20m的立柱，在组装时将重约2×104 t的生产平台安装在四个立柱上，安装完成后每个立柱上方受到的压力为 N，立柱浸入水中的深度约增加 m；
（2）“深海一号”到达作业区域后，靠钉在海底的16根横截面积为500cm2、长2000m、密度为1.35×103 kg/m3的聚酯锚链将其固定，锚链总质量为 t；
（3）平台上装配了5G设备，地面工作人员利用 （选填“超声波”或“电磁波”）就能实现远程控制。“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，就会立刻对右侧压载舱进行 （选填“灌水”或“排水”）。在台风天气，为增加平台的稳定性，应 （选填“升高”或“降低”）平台的重心。
【答案】 12.5 2160 电磁波 灌水 降低
【详解】（1）[1]生产平台的重力为
所以每个立柱受到的压力为
[2]整个深海一号漂浮在水面上，浮力等于重力；根据阿基米德原理有
所有立柱浸入水中的深度增加约为
所以每根立柱浸入水中的深度增加量为
∆
（2）[3]每根聚酯锚链的质量为
则16根锚链的总质量为
（3）[4][5][6]平台上装配了5G设备，地面工作人员利用电磁波就能实现远程控制；“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，需要给右侧增重，就需要对右侧压载舱进行灌水；重心越低，物体稳定性越好，所以在台风天气，为增加平台的稳定性，应降低平台的重心。
16．如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人．机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其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；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物．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．表一为某扫地机器人的部分参数．电池容量指放电电流与放电总时间的乘积．
表一：
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二．真空度指主机内部气压与外界的气压差．风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积．吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率．
表二：
（1）机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为 cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）该机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为
min．
（3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 %；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件．图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0＜12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻．当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0＝ Ω．
【答案】 小于 17 2.5 48 33 11.7 6 达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s．
【详解】（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，
机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，
故主机内部的气压小于大气压而产生吸力；
由v＝得，
超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s＝=＝0.17m＝17cm，
（2）由P＝UI得，机器人正常工作时的电流：
I＝＝＝2.5A，
充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，下一次自动充电前的电池容量：
Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh，
消耗的电池容量：
Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh，
正常工作时的电流：
I＝2.5A＝2500mA，
由I＝得，连续正常工作的最长时间：
t＝＝＝0.8h＝48min；
（3）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率：
P吸入＝550Pa×0.015m3/s＝8.25W，
电动机的效率：
η电机＝×100%＝×100%＝33%，
当风量为0.015m3/s时，t＝10min＝600s，
通过吸尘电机提出的空气体积：
V＝0.015m3/s×600s＝9m3，
由ρ＝得，通过吸尘电机提出的空气质量：
m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg；
（4）由电路图可知，光敏电阻RG和定值电阻R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表的示数U1＝4.5V，光敏电阻两端的电压U＝U0﹣U1，
此时电路中的电流：
I1＝=，即=…①
当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表的示数U1＝3V，光敏电阻两端的电压U′＝U0﹣U2，
此时电路中的电流：
I2＝=，即=…②
联立①②可解得：U0＝9V，R0＝6Ω
三、作图题（每图2分，共6分）
17．在图中，作出准确的反射光线和大致的折射光线，并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】由图可知，入射角等于60°，根据光的反射定律，可知反射角等于60°，根据反射角等于入射角作出反射光线；根据折射规律，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线与入射光线在两种介质中，作出折射光线，如图所示
18．重为4牛的小球静止在水中，在右图中用力的图示法画出小球受到的重力G和浮力F浮。

【答案】
【详解】因为重力与浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，由重力的大小为4N和方向竖直向下可知，浮力的大小为4N，方向竖直向上，作用点在小球重心，设标度为2N，小球受到的重力G和浮力F浮的图示，如图所示：

19．根据图中标注的信息标出磁感线的方向，并在图中括号内标出小磁针的极性。
【答案】
【详解】由电流表旁的标注可知，电源左侧为负极，由右手螺旋定则可知，螺线管右侧为N极，磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，如图所示
四、实验与探究题（本大题共3小题，每空2分，连图2分，共24分）
20．利用图中的装置探究杠杆平衡的条件，每个钩码的质量相等，杠杆上的刻度均匀。
（1）如图甲，不挂钩码时，出现杠杆右端下沉的现象 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡：挂上钩码，移动钩码位置在水平位置再次平衡 。
（2）图甲中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂钩码各取下一个 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）三次实验数据见上表，分析数据可知，杠杆的平衡条件是 。
（4）如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，此时的杠杆是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 左 便于在杠杆上直接测量力臂 逆时针 省力
【详解】（1）[1]将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，直到杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上直接测量力臂。
（2）[3]设一个钩码重为G，杠杆一个小格是l0，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，则左侧有
2G×2l0=4Gl0
右侧有
G×3l0=3Gl0
由
4Gl0>3Gl0
可知，杠杆不能平衡，左端下沉，即杠杆会逆时针转动。
（3）[4]由表格中数据可得
① 1.0N×0.2m=2.0N×0.1m
② 1.5N×0.1m=1.0N×0.15m
③ 2.0N×0.15m=1.5N ×0.2m
故可得，杠杆的平衡条件为
F1l1=F2l2
（4）[5]如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，保持杠杆在水平位置平衡，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，每个小格长L2，如下图：
此时的力臂
动力臂大于阻力臂是省力杠杆。
21．如图甲所示，小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置。（标准大气压下）根据实验得到的数据，分析图像可知：
①冰熔化过程经历了 min；
②当冰全部熔化后继续加热，其温度随时间变化的图线是 （选填“CD”、“CE”或“CF”）；
③若该物质在第3min时比热容为c1，则c1＝ 。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
【答案】 6 CD 4.2×103J/（kg•℃）
【详解】（1）[1]由图乙可知，冰在4min开始熔化，10min熔化结束，冰熔化过程经历了
（2）[2]当冰全部熔化为水后继续加热，质量不变，水的比热容较大，故加热相同时间，冰的温度变化比水的温度变化大，水加热4min，升高温度小于4min，CF温度升高6℃、CE温度升高6℃、CD温度升高2℃，故CD符合题意。
（3）[3]该由图可知物质在第3min时是冰，水与冰加热时间相同，吸热量相同，由得
则
22．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R₁和“20Ω 1A”的R₂。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 （选填“R₁”或“R₂”） ；
（2）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 。（选填字母）
A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处；若要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填左或右）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】 R2 C 右 0.65
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，小灯泡正常发光时的电流约为
根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器接入电路的阻值为
故选用的滑动变阻器是R2。
（2）[2]电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成这一现象的原因可能是小灯泡灯丝断了。
故选C。
（3）[3][4]由图甲可知，电压表选用小量程；当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，因电压表大量程是小量程读数的5倍，故电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，若要测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右移，直到小灯泡正常发光，此时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0.26A，则小灯泡额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W
五、计算题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。解题时要有必要的公式和文字说明，只写出结果不得分）
23．在如图甲所示的电路中，电源电压保持6V不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数如图乙所示。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2两端电压；
（3）电路消耗的总电功率。
【答案】（1）0.2A；（2）4V；（3）1.2W
【详解】解：（1）由题意可知，图乙中电压表接入小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2V，由图甲可知，电阻R1与电阻R2串联，电压表测R1两端电压，即
已知R1电阻为10Ω，则通过R1的电流为
（2）已知电源电压为6V，即
根据串联电路电压特点可知，电阻R2两端电压为
（3）根据串联电路电流特点可知，串联电路电流处处相等，即
电路中消耗的总功率为
答：（1）通过电阻R1的电流是0.2A；
（2）电阻R2两端电压为4V；
（3）电路消耗的总电功率为1.2W。
24．近年来可骑行电动行李箱受到许多顾客的喜爱．如图所示是某品牌电动行李箱，该电动行李箱的部分参数如下表所示，厂家在行李箱出厂前进行测试，已知测试者质量为50kg，骑行时所受阻力为总重力的0.03倍，g取10N/kg。
（1）测试者坐在空的电动行李箱上时，对水平地面的压强为多少？
（2）若测试者在水平地面上以最大速度匀速直线骑行了30min，则前进的路程有多大？
（3）上述测试过程中牵引力做的功和功率各为多少？
【答案】（1）；（2）4500m；（3），45W
【详解】解：（1）根据题意可知，测试者坐在空的行李箱上时总重力为
对水平地面的压强为
（2）根据题意可知，测试者与行李箱前进的路程
（3）因匀速直线骑行，骑行时的牵引力为
牵引力做的功为
做功的功率为
（1）测试者坐在空的电动行李箱上时，对水平地面的压强为；
（2）前进的路程为4500m；
（3）上述测试过程中牵引力做的功和功率各为，45W。
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
净重
4kg
最大集尘量
1kg
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10
9
8.5
7.8
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.2
2.0
0.1
2
1.5
0.1
1.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.2
最大速度
2.5m/s
空箱质量
10kg
轮子与地面的总接触面积
最大续航里程
5km
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
净重
4kg
最大集尘量
1kg
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10
9
8.5
7.8
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.2
2.0
0.1
2
1.5
0.1
1.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.2
最大速度
2.5m/s
空箱质量
10kg
轮子与地面的总接触面积
最大续航里程
5km