文档内容
2016年长沙市中考理综试卷
一、选择题(本大题共 27小题，每小题 3分，共 81分，每小题只有 1各选项符合题意)
16.2016年 5月 21日，长沙“橘州音乐节”在洋湖湿地公园开唱，“情歌王子”张信哲的倾情演唱，引发
现场数千观众大合唱。下列说法正确的是（ ）
A.歌声通过空气传入现场观众的耳朵
B.现场观众大合唱的声音比张信哲的声音传播速度更快
C.歌手通过麦克风来提高声音的音调
D.现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器
17.下列图中所示的现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A.墙上的手影 B.杯中“折断的筷子” C.水中的塔影 D.露珠下被放大的草叶
18.夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装纸时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是（ ）
A.吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热 B.吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热
C .雪糕周围冒“白气”是液化现象 D.雪糕周围冒“白气”是汽化现象
19.长沙市万家丽路快速高架桥建成后，极大地方便了市民南北向的通行，一辆汽车正在架桥上向北行驶，
则（ ）
A.以该汽车为参照物，司机是运动的 B.以高架桥为参照物，该汽车是静止的
C.以桥上路灯为参照物，该司机向南运动 D.以该司机为参照物，桥上路灯是运动的
20.小明参加了今年的长沙市体育中考，以下说法不正确的是（ ）
A.引体向上时，静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B.小明长跑时冲过终点不能立即停下来，是因为受到惯性的作用
C.垫排球时，排球向上弹起，说明力可以改变物体的运动状态
D.垫排球时，小明感到手疼痛，说明力的作用是相互的
21.下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是（ ）
A.纸片托住水 B.橡皮膜外凸 C.U形管中液面相平 D.手指夹住铅笔两端
22.如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ）
A.酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C.试管中的水的内能是通过热传递的方式增加的
D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
123.某品牌滚筒洗衣机，筒门处有开关，筒门关闭时S 闭合，筒门打开时S 断开，筒门开关S 和控
1 1 1
制开关S 必须同时闭合时，洗衣机才能工作，下列符合要求的电路模型是（ ）
2
24.现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，
其原理是利用磁场对通电导体的作用。下图中与此原理相同的是（ ）
25.下列符合安全用电要求的是（ ）
A.湿手触摸开光 B.发现有人触电时，未切断电源，直接用手拉开触电者
C.有金属外壳的用电器使用三孔插座 D.随意搬动亮着的台灯或工作中的电扇
26.如图，电源电压和灯的电阻保持不变，先闭合S1，灯L正常发光，电流表有示数，再进行下列操作后，
判断正确的是（ ）、
A.同时闭合S、S，电流表示数变大，灯变亮 B.同时闭合S、S，电流表示数变大，灯的亮度不变
1 2 1 3
C.同时闭合S、S，电压表的示数不变 D.断开S，只闭合S，电流表、电压表示数都变大
1 3 1 2
27.如图为一健身器材模型，杠杆可绕O点在竖直平面内转动，OA:OB=1: 4，质量为60kg的小明站在水平 放
置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N ，当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，体
重计示数为18kg，杠杆始终在水平位置保持平衡， 两端绳子拉力保持竖直.不计绳重，杠杆自重和摩擦，则
重物甲与重物乙的密度之比为（ ）
A.1: 3 B. 2 : 3 C. 3: 2 D. 3:1
2二、填空题 (本大题共 5小题，11空，每空2分，共 22分)
28.2016年 5月 6日，长沙磁悬浮列车试运营，让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的
国家之一。磁悬浮列车有很多优点，爬坡能力也比传统轨道交通工具强，所以在设计轨道时可以做大“节
能坡”，充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到 的目的。当磁悬浮列车从
“节能坡”上向下运动时， 能转化为动能。
29. 太阳能热水器内装有质量为50kg，温度为20℃的水，如果水温上升到 60℃，需要吸收_________J的
热量。若同样多的热量让等质量的砂石吸收，砂石升高的温度比水升高的温度大，这是因为水的
_________比砂石的大。(C =4.2 x 103 J/ ( kg ℃))
水
30. 最近，科学家们研制出一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。把一块“碳海绵”放在
狗尾巴草上，狗尾巴草的茸毛几乎没变形。 “碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多，说明“碳海绵”
这种材料的__________较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是
___________形变(选填“弹性”或“塑性”) 。
31. 手机拨打、接听电话或 Wi—Fi无线上网都是利用了____________；红外线、紫外线也属于这种波，电
视机就是利用其中的_____________进行遥控的。
32. 如图，电源电压恒定，灯 L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为 0~15V，电
流表的量程为 0~3A，在电路安全的前提下，操作如下：当只闭合S、S 时，电路中的总功率为P，电
3 1
流表示数为I;当只闭合S、S 时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I，电阻R 和滑
1 2 3 2 1
动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I，灯L 和滑动变阻
3
器的总功率为 9.72W；当只闭合S、S、S 时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P，
1 2 4
此时电流表示数为I.已知P：P=5：6， I：I=10∶9 ，则灯L的电阻为 Ω ，I：I= ，
4 1 4 2 3 1 4
当滑动变阻器R 的阻值为 Ω时，该电路消耗的功率最小。
2
三、实验探究题(本大题共 4小题，第 34题 4分，第 33题，35题，36题每题 6分，共 22分)
33 .在“探究凸透镜的成像规律”实验中，小明进行了以下探究：
⑴ 让一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，如图甲所示，
则该凸透镜的焦距为 cm。
⑵ 将一支点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏，直到光屏上得到清晰的像，此时的成像原理
与生活中的 成像原理相同。
⑶ 将点燃的蜡烛移到标尺上 40cm和 50cm之间的某一位置后，此时应取下光屏，从凸透镜的______
侧(选填“左”或“右”)透过凸透镜观察像。
334. 在“观察水的沸腾”实验中，持续加热一段时间后，小明发现温度计的示数不再变化，
如图所示：
⑴ 该实验中水的沸点为________℃;
⑵ 移开酒精灯，小明发现水很快停止沸腾，说明水沸腾时需要不断地 ( 选填“吸热”或“放
热”)
35 .在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组的同学利用长木板、玻璃板及一些完全相同
的木块，进行了如图所示的实验：
⑴ 实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 直线运动来测量滑动摩擦力的大小；
⑵ 由甲、丙两图可知滑动摩擦力的大小与接触面的 有关；
⑶ 由 两图可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
36. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为 6V(不可调节) ，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约
为 8 Ω且工作时电阻变化不计，有滑动变阻器R“10Ω1A”和 R“20Ω1.5A”及导线若干：
1 2
⑴ 小红选择合适的滑动变阻器连接了如图甲的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完;
⑵ 小红连好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙
所示，则灯泡的额定功率为________W;
⑶ 要利用现有器材测试小灯泡两端电压为 1.5V时的电功率，在原电路的基础上，小红应该______。
四、综合题 (本大题共 3小题，第 37题，38题每题 6分，第 39题 8分，共 20 分)
37. 今年是我国系统推荐智能制造的发展元年，机器人、人工智能、智能制造首次出现在“十三五”
规划中。长沙市某中学的小明从小就热爱科学，尤其是对机器人着迷。听说长沙开了一家机器人餐厅，
他更是兴趣盎然地前去体验一番。走进餐厅，门口的迎宾机器人便发出“欢迎光临”的声音。餐厅内
的科幻感十足：厨房里，刀削面机器人有节奏地挥动刀片，大小均匀的面条“嗖嗖嗖”地飞进上方浮
动着白气的面汤里;柜台上，跳舞机器人在音乐伴奏下跳着《江南 Style》，音乐声传递着无限的欢乐;
餐厅里，五台送餐机器人沿着地面上的黑色磁条轨道在餐桌间有条不紊地穿梭，将菜准确无误地送到
客人的餐桌前，并发出“您好，您点的菜到了，请拿一下，谢谢!”的声音。为防止碰撞客人，每台送
4餐机器人都装有遥感装置，一旦发现行进范围内有障碍物就会停止前进。每台送餐机器人高 1.5米，
每次可运送15kg的物体。每台机器人每天工作8小时，只要消耗大概6.4度电。通过交谈小明了解到，
餐饮机器人功能相对简单，技术也并未完全成熟，还需要多方面研发和改进。小明决心努力学习，将
来在机器人领域中做出自己的贡献。
⑴ 机器人发出“欢迎光临”的声音，是由于发声体的_________而产生的。
⑵ 请根据文中所给信息提出一个与物理知识相关的问题并进行回答。(注：不与第一问内容重复)
问：_________________________________________________________________?
答：_________________________________________________________________。
38.某海上蹦极挑战者的质量为50kg，下落的高度为45m，所用时间为5s，g取10N/kg，
⑴ 挑战者下落的平均速度； ⑵ 重力对挑战者所做的功； ⑶ 重力做功的功率。
39.科技小组设计了一个给工件镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度。如
图，电源电压恒定，R 为定值电阻，在压敏电阻R 上放有托盘，托盘上放有容器(不计托盘和容器的
0 X
质量) ，容器内装有40N 的水。闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水
中(均未浸没且不触底，水未溢出)，第一次工件下表面距水面 2cm，电压表示数为 6V，杆的作用力为
10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N。压敏电阻上表面的受力面积
为20cm2，其电阻值R 随压力F的变化关系如右表。 G 取 10N/kg， ρ =1.0x103kg/m3，求：
X 水
⑴ 工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强。
⑵ 工件下表面距水面 2cm时，其下表面所受水的压强。
⑶ 为使工件浸入镀膜液中的深度越深(未浸没)，电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该
怎样利用现有元件改进电路?
⑷ 在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，该电路的电源电压。
52016年湖南省长沙市中考物理试卷
总分：100
一、选择题(本大题共12小题，每小题 3分，共36分，每小题只有1个选项符合题意)
1．2016年5月21日，长沙“橘洲音乐节”在洋湖湿地公园开唱，“情歌王子”张信哲的倾情演唱，引发现场数千观众大合唱．
下列说法正确的是（ ）
A．歌声通过空气传入现场观众的耳朵
B．现场观众大合唱的声音比张信哲的声音传播速度更快
C．歌手通过麦克风来提高声音的音调
D．现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器
【考点】音调、响度与音色的区分；声音的传播条件；声速．
【专题】应用题；声现象．
【分析】（1）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声；
（2）在同样的环境下，同种介质里，声速是相同的；
（3）麦克风可将声音的响度扩大，但不能提高音调；
（4）不同发声体发出声音的音色不同，据此可辨别不同的乐器．
【解答】解：A、在演唱会上，歌声通过空气传入现场观众的耳朵，故A正确；
B、在同样的环境下，现场观众大合唱的声音与张信哲的声音传播速度相同，故B错误；
C、歌手通过麦克风来提高声音的响度，但不能提高声音的音调，故C错误；
D、现场观众根据音色来识别不同的伴奏乐器，而不是通过响度，故D错误．
故选A．
【点评】本题考查了声音的传播、声速度、音调与响度、音色的区分等，属声学综合题，难度不大．
2．如图中所示的现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A．墙上的手影 B．杯中“折断”的筷子 C．水中的塔影 D．露珠下被放大的草叶
【考点】光的反射．
【专题】图析法；光的传播和反射、平面镜成像．
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反
光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变
弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的．
【解答】解：A、影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影
子，故与题意不符；
B、从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷
6子的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故与题意不符；
C、平静水面上塔的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意．
D、透过露珠，看到露珠下的叶脉放大了，这是由于露珠相当于凸透镜，其作用相当于放大镜，这是光的折射现象．故与题意不符
故选C．
【点评】现实生活中有很多与光有关的现象，平时要注意多观察，多思考，并用所学光学知识去解释观察到的光学现象，这能提
高我们运用所学知识解决实际问题的能力．
3．夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装低时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是（ ）
A．吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热
B．吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热
C．雪糕周围冒“白气”是液化现象
D．雪糕周围冒“白气”是汽化现象
【考点】液化及液化现象．
【专题】应用题；汽化和液化、升华和凝华．
【分析】（1）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽
化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固；
（2）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华．
【解答】解：
AB、吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要从人体吸收热量，使人体温度降低，故AB错误；
CD、夏天，雪糕周围出现的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，故C正确，D错误．
故选C．
【点评】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．长沙市万家丽路快速高架桥建成后，极大地方便了市民南北向的通行，一辆汽车正在高架桥上向北行驶，则（ ）
A．以该汽车为参照物，司机是运动的
B．以为高架桥参照物，该汽车是静止的
C．以桥上路灯为参照物，该司机向南运动
D．以该司机为参照物，桥上路灯是运动的
【考点】参照物及其选择．
【专题】应用题；长度、时间、速度．
【分析】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参
照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的．
【解答】解：
A、一辆汽车正在高架桥上向北行驶，司机与汽车的位置没有变化，以该汽车为参照物，司机是运动的，故A错误；
A、一辆汽车正在高架桥上向北行驶，汽车与高架桥的位置不断发生变化变化，以高架桥为参照物，汽车是运动的，故B错误；
C、汽车正在高架桥上向北行驶，以桥上路灯为参照物，该司机向北运动，故C错误；
D、汽车正在高架桥上向北行驶，桥上路灯与司机的位置不断发生变化，以司机为参照物，桥上路灯是运动的，故D正确．
故选D．
【点评】本题直接考查参照物的概念以及对运动静止相对性的理解，属于基础题目．
75．小明参加了今年的长沙市体育中考，下列说法不正确的是（ ）
A．引体向上时，静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B．小明长跑时冲过终点不能立即停下来，是因为受到惯性的作用
C．垫排球时，排球向上弹起，说明力可以改变物体的运动状态
D．垫排球时，小明感到手疼痛，说明力的作用是相互的．
【考点】力的作用效果；力作用的相互性；惯性；平衡力的辨别．
【专题】应用题；运动和力．
【分析】（1）一对平衡力必须符合四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体本身的一种性质；
（3）力可以改变物体的运动状态和形状；
（4）物体间力的作用是相互的．
【解答】解：
A、小明做引体向上静止不动时，小明受到的拉力和他受的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上，是
一对平衡力，故A正确；
B、小明长跑时冲过终点不能立即停下来，是由于惯性的缘故，不能说是受到惯性，故B错误；
C、垫排球时，排球向上弹起，改变了排球的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、垫排球时，手对排球施加了力，同时排球也对小明的手施加了力，小明感到手疼痛，说明物体间力的作用是相互的，故D正确
故选B．
【点评】该题考查了平衡力、惯性、力的作用效果、物体间力的作用，是一道综合题，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能
力．
6．如图小实验或生活现象能说明大气压存在的是（ ）
A．纸片托住水 B．橡皮膜外凸 C．U形管中液面相平 D．手指夹住铅笔两端
【考点】大气压强的存在．
【专题】应用题；气体的压强、流体压强与流速的关系．
【分析】本题要逐一分析四个选项中的实例是不是利用了大气压来工作，大气压的利用一般都是在某处使气压降低，然后在外
界大气压的作用下，产生了某种效果．
【解答】解：A、盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出，是因为大气压支持着杯中的水不会流出来，故A符合题意；
B、橡皮膜向外凸出，是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力，说明液体对容器底部有压强，不能够证明大气压的存在，故B
不符合题意；
C、上端开口、下部连通的容器称为连通器，在液体不流动时，液面总是相平的，不能够证明大气压的存在，故C不符合题意；
D、图中，手指同时压铅笔两端，由于物体间力的作用是相互的，所以左手和右手受到的压力相同，由于右手的受力面积小，铅笔
对右手的压强大，所以右手感到疼，不能够证明大气压的存在，故D不符合题意．
故选A．
【点评】本题考查大气压的有关利用；在物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试
着解释．
7．如图，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ）
8A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程．
【考点】燃料的热值；能量利用效率；热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程．
【专题】应用题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值．
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃
料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，水吸收一部分，据此分析；
（3）用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能，属热传递的方式；
（4）当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，就会将塞子冲出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为
塞子的机械能．
【解答】解：
A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，燃料的质量无关，故A错误；
B、酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，故
B错误；
C、加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，故C正确．
D、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误．
故选C．
【点评】本题考查了影响热值的因素、改变内能的方式以及能的转化，综合性强．
8．某品牌滚筒洗衣机，筒门处有开关S1，筒门关闭时S1闭合，筒门打开时S1断开．筒门开关S1和控制开关S2必须同时闭合
时，洗衣机才能工作．下列符合要求的电路模型是（ ）
A． B． C． D．
【考点】串、并联电路的设计．
【专题】应用题；图析法；电流和电路．
【分析】根据“开关S1和控制开关S2必须同时闭合时，洗衣机才能工作”可知，两开关串联共同控制洗衣机．
【解答】解：AB．由电路图可知，开关S2闭合时，会造成电源短路，洗衣机不工作，故AB不符合题意；
C．由电路图可知，两开关并联，闭合其中任意一个开关时，洗衣机都工作，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关串联共同控制洗衣机，两开关同时闭合时洗衣机工作，否则不工作，故D符合题意．
故选D．
【点评】本题考查了串、并联电路的设计，根据题意得出两开关的连接方式是关键．
99．现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，命中率高等特点，其原理是利用磁场
对通电导体的作用．如图中与此工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】磁场对通电导线的作用．
【专题】应用题；图析法；电动机、磁生电．
【分析】明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机．对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断．
【解答】解：
A、电热水壶利用了电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B、图中实验装置，有电源，研究通电导体在磁场中受力，故B符合题意；
C、图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故C不符合题意；
D、电磁继电器的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，故D不符合题意．
故选B．
【点评】磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛．注意与其它电器元件的区
分．
10．下列符合安全用电要求的是（ ）
A．湿手触摸开关
B．发现有人触电时，未切断电源，直接用手拉开触电者
C．有金属外壳的用电器使用三孔插座
D．随意搬动亮着的台灯或工作中的电扇
【考点】安全用电原则．
【专题】定性思想；推理法；电与热、生活用电．
【分析】（1）生活用水不是纯净水，生活用水是导体，用电器、导线等电器设备要保持干燥，否则电器设备的绝缘部分由于绝缘
性能差而漏电；
（2）发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施．
（3）大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三孔插座，以防外壳带电，危及人身安全．
（4）当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候，就会有电流流过人体，从而造成触电．
【解答】解：A、用湿布擦拭插座或用电器的开关，水容易导电，很有可能使人体和带电体接触，就会造成触电事故，十分危险；故
A做法不符合安全用电原则；
B、发现有人触电时，若直接用手将触电者拉开，由于人体也是导体，所以会造成救人者也触电，应先切断电源，然后进行抢救．
故B不符合安全用电原则；
C、有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三孔插座接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全．故C做法符合安全用
电原则；
D、亮着的台灯或工作中的电扇不能随意搬动，防止发生触电事故；故D做法不符合安全用电原则．
故选C．
【点评】此题考查的是日常生活中的一些安全用电常识．只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生．
要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体
导电了．
1011．如图电源电压和灯的电阻保持不变，先闭合S，灯L正常发光，电流表有示数，再进行下列操作后，判断正确的是（ ）
1
A．同时闭合S、S，电流表示数变大，灯变亮
1 2
B．同时闭合S、S，电流表示数变大，灯的亮度不变
1 3
C．同时闭合S、S，电压表示数不变
1 3
D．断开S，只闭合S，电流表、电压表示数都变大
1 2
【考点】电路的动态分析．
【专题】应用题；动态预测题；电路变化分析综合题．
【分析】由电路图可知，先闭合S 时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表被断路；
1
（1）同时闭合S、S 时，电路仍为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表被短路；
1 2
（2）同时闭合S、S 时，L与R并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知
1 3
通过L的电流和实际功率不变，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据有无示数判断电压表示数的变化；
（3）断开S，只闭合S 时，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律可知电流
1 2
表示数的变化，根据电压表有无示数判断电压表示数的变化．
【解答】解：由电路图可知，先闭合S 时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表被断路；
1
（1）同时闭合S、S 时，电路仍为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表被短路，则电流表示数和灯的亮度均不变，故A
1 2
错误；
（2）同时闭合S、S 时，L与R并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，
1 3
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过L的电流和实际功率不变，灯的亮度不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数变大，故B正确；
因电压从无示数变为有示数，所以，电压表的示数变大，故C错误；
（3）断开S，只闭合S 时，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，
1 2
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，
因电压从无示数变为有示数，所以，电压表的示数变大，故D错误．
故选B．
【点评】本题考查了电路的动态分析，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键．
12．如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖起平面内转动，OA：OB=1：4，质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上，
通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N，当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg．当边长为40cm的
正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg．杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直，不计绳重、杠杆自
重及摩擦，g取10N/kg，则重物甲与重物乙的密度之比为（ ）
A．1：3 B．2：3 C．3：2 D．3：1
11【考点】密度的计算；杠杆的应用；压力及重力与压力的区别．
【专题】计算题；密度及其应用；压强、液体的压强；简单机械．
【分析】当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力等于吊篮和重物重力之和；体重计对人的支持力等于人
对体重计的压力，知道体重计的示数，利用G=mg求人对体重计的压力，杠杆对人的拉力等于人的重力减去支持力；利用杠杆平
衡条件求出甲的密度；同理求出乙的密度，进而求出甲乙的密度之比．
【解答】解：
当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力F=G +G =80N+ρ V g；体重计对人的支持力F =F
1 篮 甲 甲 甲 支 压
=43kg×10N/kg=430N；杠杆对人的拉力F=G -F =60kg×10N/kg-43kg×10N/kg=170N；
2 人 支
根据杠杆平衡条件得：F×OA=F×OB，
1 2
因为OA：OB=1：4，甲的体积V =（0.2m）2=0.008m3，乙的体积V =（0.4m）2=0.064m3，
甲 乙
所以（80N+ρ V g）×1=170N×4，
甲 甲
（80N+ρ ×0.008m3×10N/kg）×1=170N×4；
甲
则ρ =7.5×103kg/m3；
甲
当边长为40cm的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力F=G +G =80N+ρ V g；体重计对人的支持力F =F
3 篮 乙 乙 乙 支 压
=18kg×10N/kg=180N；杠杆对人的拉力F=G -F =60kg×10N/kg-18kg×10N/kg=420N；
4 人 支
根据杠杆平衡条件得：F×OA=F×OB，
3 4
因为OA：OB=1：4，甲的体积V =（0.2m）2=0.008m3，乙的体积V =（0.4m）2=0.064m3，
甲 乙
所以（80N+ρ V g）×1=420N×4，
乙 乙
（80N+ρ ×0.064m3×10N/kg）×1=420N×4；
乙
则ρ =2.5×103kg/m3；
乙
所以ρ ：ρ =7.5×103kg/m3：2.5×103kg/m3=3：1．
甲 乙
故选D．
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、杠杆平衡条件的应用，求出杠杆右端受到的拉力是关键．
二、填空 (本大题共5小题，11个空，每空2分，共22分)
13．2016年5月6日，长沙磁悬浮列车试运营，让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的国家之一，磁悬浮列
车有很多优点，爬坡能力也比传统轨道交通工具强，所以在设计轨道时可以做大“节能坡”，充分利用列车在上下坡时的机械
能转化以达到 _______的目的，当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时， _______能转化为动能．
【考点】动能和势能的转化与守恒．
【专题】应用题；功、功率、机械效率．
【分析】本题实际是考查物体的动能和势能可以相互转化的问题；物体上升时物体的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能
增大，同时达到停车的目的．物体下降时物体的重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大，提高速度．到达节约能源的目
的．
【解答】解：由题意可知，将轨道设计成“节能坡”，车辆进站时要上坡，把动能转化为势能储存起来，同时达到停车的目的；出
站时要下坡，又把重力势能转化动能，提高速度，达到节约能源目的．
故答案为：节约能源；重力势．
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素；掌握动能、重力势能之间是可以相互转化的；对于这类能量转化的实际应用题目，要结
12合题意仔细分析作答．
14．太阳能热水器内装有质量为50kg、温度为20℃的水，如果水温上升到60℃，需要吸收 _______J的热量，若同样多的热量
让等质量的砂石吸收，砂石升高的溫度比水升高的温度大，这是因为水的 _______比砂石的大．[C =4.2×103J/（kg•℃）]．
水
【考点】热量的计算；水的比热容的特点及应用．
【专题】应用题；比热容、热机、热值．
【分析】（1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=cm△t计算水吸收热量．
（2）水的比热较大，沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度
升高或降低的少．
【解答】解：
（1）水吸收的热量为：Q =c m（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
吸 水 0
（2）水的比热容在常见的物质中是比较大的，由Q=cm△t可知，在质量m与吸收或放出热量Q相同的情况下，水的温度变化△t
较小，因此同样多的热量让等质量的砂石吸收，砂石升高的溫度比水升高的温度大．
故答案为：8.4×106；比热容．
【点评】本题考查了学生对水的比热容大的应用、Q =cm△t的了解与掌握．
放
15．最近，科学家们研制出了一种超轻材枓“碳海绵”一一世界上最轻的一类物质，把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上，狗尾
巴草的茸毛几乎没变形．“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多．说明“碳海绵”这种材料的 _______较小，将“碳海绵”压
缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是 _______形变（选填“弹性”或“塑性”）．
【考点】与密度有关的物理现象；物质的物理特征．
【专题】应用题；粒子与宇宙、材料世界；密度及其应用．
【分析】（1）单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度，“碳海绵”是世界上最轻的固体，即相同体积的“碳海绵”和其
它物质相比，质量最小，据此分析；
（2）物体受力发生形变，当外力撤去时可以恢复原状的形变，称为弹性形变．
【解答】解：（1）“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多．由m=ρV可知，说明“碳海绵”这种材料的密度较小．
（2）将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，这说明“碳海绵”发生的是弹性形变．
故答案为：密度；弹性．
【点评】本题以“碳海绵”为内容，考查了密度的特性及应用，以及对弹性形变概念的理解，难度不大．
16．手机拨打、接听电话或Wi-Fi无线上网都是利用了 _______；红外线、紫外线也属于这种波，电视机就是利用其中的
_______进行遥控的．
【考点】电磁波的传播；红外线．
【专题】应用题；定性思想；归纳法；光的折射、光的色散；信息的传递．
【分析】移动电话、电脑无线上网利用的都是电磁波传输信号；
红外线的作用和用途：根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等；根据红外线可以进行遥控制
成电视、空调遥控器等．
13【解答】解：现在手机无线通信、电脑无线上网非常普遍，它们的信息传输靠的都是电磁波；
据红外线在生活中的应用可知，家里的电视机遥控器是利用来红外线实现对电视机的遥控的．
故答案为：电磁波；红外线．
【点评】此题考查了现代通信方式的载体--电磁波和红外线的应用，是一道联系实际的应用题，也是一道基础题．
17．如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0〜15V，电流表的量程为0〜3A，
在电路安全的前提下，操作如下：当只闭合S、S 时，电路中的总功率为P，电流表示数为I：当只闭合S、S 时，移动滑片使滑动
3 1 1 2 3
变 阻器的阻值为R，电流表示数为I，电阻R 和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示
2 1
数为I，灯L和滑动变阻器的总功率为9.72W，当只闭合S、S、S 时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P，此时
3 1 2 4
电流表示数为I．己知P：P=5：6，I：I=10：9，则灯L的电阻为 _______Ω，I：I= _______，当滑动变阻器R 的阻值为
4 1 4 2 3 1 4 2
_______Ω时，该电路消耗的功率最小．
【考点】欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系．
【专题】计算题；推理法；图析法；电路和欧姆定律；电能和电功率．
【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，由 即可求出灯泡的电阻；
（2）由于电源电压不变，根据P=UI即可求出电流之比I：I；
1 4
（3）根据串联电路的特点和欧姆定律利用I：I=10：9列出等式，根据P=I2R分别列出电阻R 和滑动变阻器的总功率和灯L和滑
2 3 1
动变阻器的总功率的表达式，整理即可求出R 和R的阻值；利用串联电路的特点和P=I2R根据电阻R 和滑动变阻器的总功率求
1 1
出I，利用串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压，利用欧姆定律即可求出I，根据I：I 的比值即可求出I，最后根据欧姆
2 1 1 4 4
定律和并联电路的特点即可求出消耗的功率最小时滑动变阻器R 的阻值．
2
【解答】解：当只闭合S、S 时，只有灯泡连入电路，如图A所示；当只闭合S、S 时，电阻R、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器
3 2 3 1
的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；当只闭合S、S、S 时，电阻R、滑动变阻器并联，如
1 2 1
图D所示；
（1）由 得：灯泡的电阻R=U 2/P = =8Ω；
L 额 额
（2）由图AD可知：电源电压不变，由P=UI得： ；
14（3）由图B可知：R =R+R+R，由图C可知：R =R+2R+R，
总2 1 L 总3 1 L
则I=U/R = ，I=U/I = ；
2 总2 3 总3
已知：I：I=10：9，则 ；
2 3
即：R=8R-R=8R-8Ω-------------------①
1 L
由P=I2R得：
图B中电阻R 和滑动变阻器的总功率P′=I2（R+R），即I2（R+R）=10W--------②
1 2 1 2 1
图C中灯泡和滑动变阻器的总功率P″=I2（R+2R），即I2（8Ω+2R）=9.72W------③
3 L 3
由于I：I=10：9，则②/③得：
2 3
3R=20Ω+2R------------------------④
1
解①④方程得：R=8Ω，R=2Ω；
1
由②得： ，
根据图B可知：电源电压U=I（R+R+R）=1A×（8Ω+2Ω+8Ω）=18V，
2 1 L
根据图A可知： ，
由I：I=5：6可得：I= I= ×2.25A=2.7A；
1 4 4 1
根据图D可知：电阻R 的电流 ，
1
由于并联电路的总电流等于各支路电流之和可知：
通过变阻器的电流I =I-I ′=2.7A-2.25A=0.45A，
滑 4 R1
根据 得：R =U/I = =40Ω．
滑 滑
故答案为：8；5：6；40．
【点评】本题考查了学生对串、并联电路的辨别和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用．本题难点是很多同学无法
将四种状态下的电流关系及电功率关系联系在一起，故无法找到突破口．
三、实验探究题(本大题共4小题，第19题 4分，第18题，20题，21题每题 6分，共 22分)
18．在“探究凸透镜的成像规律”实验中，小明进行了以下探究：
（1）让一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为
_______cm；
（2）将一支点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏，直到光屏上得到清晰的像，此时的成像原理与生活中的 _______成
像原理相同；
（3）将点燃的蜡烛移到标尽上40cm和50cm之间的某一位置后，此时应取下光屏，从凸透镜的 _______侧（选填“左”或
15“右”）透过凸透镜观察像．
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【专题】实验题；实验分析法；探究型实验综合题．
【分析】（1）根据焦距的概念，计算出焦距的大小．从焦点到凸透镜的距离；
（2）当u＞2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（3）凸透镜成虚像时，像与成像物体在凸透的同一侧．
【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；
光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm．
（2）将点燃的蜡烛放到标尺20cm处，此时的物距为u=50cm-20cm=30cm＞2f=20cm，在光屏上成倒立缩小的实像，照相机就是利
用此原理制成的；
（3）保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛移到标尽上40cm和50cm之间的某一位置后，物距u＜f，成正立、放大的虚像，像和物
体在凸透镜的同侧．所以应该从凸透镜的右侧透过透镜观察像．
故答案为：（1）10.0；（2）照相机；（3）右．
【点评】凸透镜成像的规律涉及四个方面的内容：物距与焦距的关系；成像性质；像距与焦距的关系；应用．只要告诉这四个方面
中的一个，就可以确定其余的三个方面．
要确定凸透镜的成像性质，只要知道：物距与焦距的关系、凸透镜成像的应用、像距与焦距的关系这三个方面中的一个即可．
19．在“观察水的沸腾”实验中，持续加热一段时间后，小明发现温度计的示数不再变化，如图所示．
（1）该实验中水的沸点为 _______℃．
（2）移开酒精灯，小明发现水很快停止沸腾，说明水沸腾时需要不断地 _______（选填“吸热”或“放热”）
【考点】探究水的沸腾实验．
【专题】实验题；实验分析法；探究型实验综合题．
【分析】（1）温度计读数时应先明确分度值，再观察液柱的位置；
（2）液体沸腾的条件：达到沸点、继续吸热．
【解答】解：
（1）图中温度计的分度值为1℃，其示数为98℃；由于温度计的示数不再变化，则水的沸点为98℃．
（2）移开酒精灯，水停止沸腾，水的沸腾随着吸热的停止而停止，说明沸腾过程需要不断吸收热量．
故答案为：（1）98；（2）吸热．
【点评】此题是探究水的沸腾实验，实验中主要考查了温度计的读数和液体沸腾的条件，比较简单，属于基础知识．
20．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组的同学利用长木板、玻璃板及一些完全相同的木块，进行了如图
所示的实验：
（1）实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 _______直线运动来测理滑动摩擦力的大小；
16（2）由甲、丙两图可知滑动摩擦力的大小与接触面的 _______有关．
（3）由 _______两图可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．
【专题】实验探究题；控制变量法；转换法；探究型实验综合题．
【分析】（1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力．
（2）（3）知道滑动摩擦力大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，应用控制变量法分析图示实验，根据实验控制的变量
与实验现象得出实验结论或找出对应的实验序号．
【解答】解：（1）实验时，使木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的摩擦力与测力计
的拉力是一对平衡力，由平衡条件可知，木块受到的摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）由甲、丙两图可以看出，压力相同，接触面不同，弹簧测力计的示数不同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程
度有关．
（3）要研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，故图中甲、乙两次实验符合
要求．
故答案为：（1）匀速；（2）粗糙程度；（3）甲、乙．
【点评】本题考查了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验的现象分析和二力平衡原理的应用，运用控制变量法分
析图示实验即可正确解题．
21．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V（不可调节），小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω且工作时电阻变
化不计，有滑动变阻器R“10Ω 1A”和“20Ω 1.5A”及导线若干；
1
（1）小红选择合适的滑动变阻器连接了如图甲的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）小红连好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的功率为
_______W．
（3）要利用现有器材测量小灯泡两端电压为1.5V时的电功率，在原电路的基础上，小红应该 _______．
【考点】电功率的测量．
【专题】实验题；测量型实验综合题．
【分析】（1）滑动变阻器接线“一上一下”．
（2）灯泡额定电压时，读出电流表示数，根据P=UI计算电功率．
（3）灯泡两端电压减小，电流减小，滑动变阻器电阻变大，远离下接线柱．
【解答】解：（1）开关与滑动变阻器串联，接线“一上一下”如图所示．
17（2）灯泡正常工作，U=2.5V，电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，电流表示数0.3A，根据P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）灯泡两端电压为1.5V，电压表示数减小，电流减小，滑动变阻器电阻变大，应向左移动滑片．
故答案为：（1）如图所示；（2）0.75；（3）向左移动滑片．
【点评】本题考查了测灯功率的实验的电路的连接、电流表的读数、电功率的计算及滑动变阻器的使用．
四、简答题(本大题共3小题，第22题，23题每题6分，第24题8分，共20分)
22．今年是我国系统推荐智能制造的发展元年，机器人、人工智能、智能制造首次出现在“十三五”规划中．长沙市某中学的小
明从小就热爱科学，尤其是对机器人着迷．听说长沙开了一家机器人餐厅，他更是兴趣盎然地前去体验一番．
走进餐厅，门口的迎宾机器人便发出“欢迎光临”的声音．餐厅内的科幻感十足：厨房里，刀削面机器人有节奏地挥动刀片，大
小均匀的面条“嗖嗖嗖”地飞进上方浮动着白气的面汤里；柜台上，跳舞机器人在音乐伴奏下跳着《江南 Style》，音乐声传递
着无限的欢乐；餐厅里，五台送餐机器人沿着地面上的黑色磁条轨道在餐桌间有条不紊地穿梭，将菜准确无误地送到客人的餐
桌前，并发出“您好，您点的菜到了，请拿一下，谢谢!”的声音．为防止碰撞客人，每台送餐机器人都装有遥感装置，一旦发现
行进范围内有障碍物就会停止前进．每台送餐机器人高 1.5米，每次可运送15kg的物体．每台机器人每天工作8小时，只要消
耗大概6.4度电．
通过交谈小明了解到，餐饮机器人功能相对简单，技术也并未完全成熟，还需要多方面研发和改进．小明决心努力学习，将来在
机器人领域中做出自己的贡献．
（1）机器人发出“欢迎光临”的声音，是由于发声体的 _______而产生的．
（2）请根据文中所给信息提出一个与物理知识相关的问题并进行回答．（注：不与第一问内容重复）
问： ____________________________？
答： ____________________________．
【考点】声音的产生；力的作用效果；重力的计算；声音的传播条件；电功率的计算．
【专题】应用题；其他综合题．
【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；
（2）可以根据每台送餐机器人都装有遥感装置提出问题；可以根据送餐机器人的工作时间和消耗的电能提出问题．
【解答】解：
（1）任何声音都是由物体振动产生的；机器人发出“欢迎光临”的声音，是由于发声体的振动而产生的；
（2）问题：送餐机器人都装有遥感装置，此装置是利用什么来传递信息的？
答案：送餐机器人装有的遥感装置是利用红外线传递信息的；
问题：每台机器人每天工作8小时，只要消耗大概6.4度电，它的功率是多大？
18答案：机器人的功率为： ．
故答案为：（1）振动；（2）送餐机器人都装有遥感装置，此装置是利用什么来传递信息的；红外线（合理即可）．
【点评】读懂题意，并能从题目中找出有用的信息，结合所学物理知识分析是解决该题的关键．
23．某海上蹦极挑战者的质量为50kg，下落的高度为45m，所用的时间为5s，g取10N/kg，求：
（1）挑战者下落的平均速度；
（2）重力对挑战者所做的功
（3）重力做功的功率．
【考点】变速运动与平均速度；功的计算；功率的计算．
【专题】计算题；长度、时间、速度；功、功率、机械效率．
【分析】（1）已知下落的高度和所用时间，利用 计算挑战者下落的平均速度；
（2）利用G=mg求出挑战者的重力，然后利用W=Gh计算重力对挑战者所做的功；
（3）利用 计算重力做功的功率．
【解答】解：（1）挑战者下落的平均速度： ；
（2）重力对挑战者所做的功：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×45m=22500J；
（3）重力做功的功率： ．
答：（1）挑战者下落的平均速度为9m/s；
（2）重力对挑战者所做的功为22500J；
（3）重力做功的功率为4500W．
【点评】此题考查平均速度、功和功率的计算，难度不大，是一道较为简单的计算题．
24．科学小组设计了一个给工作镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度．如图，电源电压恒定，
R0为定值电阻，在压敏电阻RX上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有40N 的水．闭合开关，用轻
质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出），第一次工件下表面距水面 2cm，电压
表示数为 6V，杆的作用力为 10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N．压敏电阻上表面的受力
面积为20cm2，其电阻值RX随压力F的变化关系如表． g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
F/N 42 44 46 48 … 62 64
R/Ω 28 22 18 16 … 9 8
X
（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强．
（2）工件下表面距水面 2cm时，其下表面所受水的压强．
（3）为使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进
电路？
（4）在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，求该电路的电源电压．
19【考点】欧姆定律的应用；液体的压强的计算．
【专题】计算题；电路和欧姆定律；压强、液体的压强．
【分析】（1）不计托盘和容器的质量，压敏电阻受到的压力和水的重力相等，根据 求出压敏电阻所受的压强：
（2）知道工件下表面所处的深度，根据p=ρgh求出下表面所受水的压强；
（3）由题意可知，工件下表面距水面2cm到6cm时，电压表示数从6V变为4V，即电压表所测Rx两端的电压越小，电源的电压不
变，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化，据此进行解答；
（4）工件下表面距水面2cm到6cm时，把工件和水看做整体受力分析求出容器受到的支持力，根据压敏电阻受到的压力与工件
和水受到的支持力是一对相互作用力求出压敏电阻所受压力的变化量，根据 求出压敏电阻所受压力的变化量，判断出
符合题意的情况；根据称重法表示出工件受到的浮力，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，联立等式求出工件的底面积，进
一步求出工件受到的浮力，因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，容器对压敏电阻的压力等于水的重力和
浮力之和，由表格数据可知对应压敏的电阻值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两种情况下电路中的电流，根据电阻
的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压．
【解答】解：（1）不计托盘和容器的质量，压敏电阻受到的压力：F=G=40N，
压敏电阻所受的压强： =2×104Pa；
（2）工件下表面所受水的压强：p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2m=200Pa；
（3）由题意可知，工件下表面距水面2cm到6cm时，电压表示数从6V变为4V，即电压表所测Rx两端的电压越小，
因电源的电压不变，且电源的电压不变，
所以，R0两端的电压越大，
故使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，电压表应并联在R0的两端；
（4）工件下表面距水面2cm到6cm时，
a、设两次杆的作用力都是拉力，
把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，
由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F +F =G +G -----------①
支持 拉 水 工件
F ′+F ′=G +G -------②
支持 拉 水 工件
②-①可得：F ′-F =F -F ′=10N-6N=4N，
支持 支持 拉 拉
因压敏电阻受到的压力与工件和液体受到的支持力是一对相互作用力，
所以，压敏电阻所受压力的变化：△F=F ′-F =4N，
支持 支持
压敏电阻所受压力的变化量： =2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意；
b、设两次杆的作用力都是压力，
把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力，竖直向下的工件和水的重力以及杆的压力，
由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F =F +G +G -----------③
支持 拉 水 工件
F ′=F ′+G +G -------④
支持 拉 水 工件
20③-④可得：F -F ′=F -F ′=10N-6N=4N，
支持 支持 拉 拉
则压敏电阻所受压力的变化：△F=F ′-F =4N，
支持 支持
压敏电阻所受压力的变化量： =2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意
c、工件下表面距水面2cm到6cm时，排开水的体积变大，受到的浮力变大，
所以，杆上力开始为拉力，后为压力，
杆的作用力向上时，工件和容器受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：F +F =G +G -----------⑤
支持 拉 水 工件
杆的作用力向下时，工件和容器受到竖直向上支持力，竖直向下的工件和水的重力、向下的压力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：F ′=G +G +F ′-------⑥
支持 水 工件 拉
由⑥-⑤可得：F ′-F =F ′+F =6N+10N=16N，
支持 支持 拉 拉
则压敏电阻所受压力的变化：△F=F ′-F =16N，
支持 支持
压敏电阻所受压力的变化量： =8000Pa＞6000Pa，满足要求，
当第一次工件下表面距水面h1=2cm=0.02m时，工件受到的浮力：F =G-F ，
浮 拉
由阿基米德原理可得：F =ρ gV =ρ gS h，即ρ gS h=G-F ---⑦
浮 水 排 水 工件 1 水 工件 1 拉
第二次工件下表面距水面h2=6cm=0.06m，工件受到的浮力：F ′=G+F ′=G+6N，
浮 拉
由阿基米德原理可得：F ′=ρ gV ′=ρ gS h，即ρ gS h=G+F ′---⑧
浮 水 排 水 工件 2 水 工件 2 拉
⑧-⑦可得：
S
工件
=[F′+F″] /[ρ
水
g(h 2−h
1
)] = ，
则F =ρ gV =ρ gS h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.02m=8N，
浮 水 排 水 工件 1
F ′=ρ gV ′=ρ gS h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.06m=24N，
浮 水 排 水 工件 2
因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，
所以，容器对压敏电阻的压力分别为：F=G +F =40N+8N=48N，F=G +F ′=40N+24N=64N，
1 水 浮 2 水 浮
由表格数据可知，对应压敏的电阻分别为R1=16Ω，R2=8Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为： ， ，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
所以，电源的电压：U=I（R+R）=I（R+R），即0.375A×（16Ω+R）=0.5A×（8Ω+R），
1 1 0 2 2 0 0 0
解得：R=16Ω，
0
电源的电压U=I（R+R）=0.375A×（16Ω+16Ω）=12V．
1 1 0
答：（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强为2×104Pa；
（2）工件下表面距水面 2cm时，其下表面所受水的压强为200Pa；
（3）将电压改接到与R 并联．
0
（4）该电路的电源电压为12V．
【点评】本题考查了液体压强公式和固体压强公式、阿基米德原理、称重法求浮力公式、串联电路的特点以及欧姆定律的应用，
判断出两次杆作用力的方向和求出两次工件受到的浮力是关键．
21
