文档内容
2025 年广东省初中学业水平考试
物理
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目
要求的。
1．（3分）如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼﹣35A，其与地面通信是利用（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维
【答案】A
【解析】
A、电磁波可以在真空中传播，且能传递信息，飞机与地面通信是通过电磁波来实现的，比如无线电通信
利用的就是电磁波，A正确。
B、超声波是频率高于20000Hz的声波，它的传播需要介质，不能在真空中传播，而飞机与地面存在空气
等介质外，也涉及到高空到地面的通信，且超声波不用于这种远距离的无线通信，B错误。
C、次声波是频率低于20Hz的声波，同样传播需要介质，也不能在真空中传播，也不用于飞机与地面的通
信，C错误。
D、光导纤维是通过光在光纤中反射来传递信息，需要铺设光纤线路，飞机在空中无法通过光导纤维与地
面通信，D错误。
故选：A。
2．（3分）可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能
【答案】D
【解析】
A、煤是古代植物经过漫长的地质作用形成的化石燃料，其形成周期非常漫长，在人类可利用的时间尺度
内，消耗后不能再生，属于不可再生能源，A错误。
B、石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的，形成过程需要数百万年甚至更长时间，消耗
后短期内无法恢复，属于不可再生能源，B错误。C、天然气主要是古生物遗体在特定地质条件下形成的，储量有限，消耗后难以在短时间内再生，属于不
可再生能源，C错误。
D、风能是因空气流动而产生的能量，空气的流动是持续不断的自然现象，只要地球的大气环境存在，风
能就可以不断产生，属于可再生能源，D正确。
故选：D。
3．（3分）如图，丹霞山云雾缭绕，如诗如画。在阳光照射下，云雾中的小水珠变成水蒸气，此过程属于
（ ）
A．汽化 B．液化 C．熔化 D．凝固
【答案】A
【解析】
A、汽化是指物质从液态变为气态的过程。云雾中的小水珠是液态，在阳光照射下变成水蒸气（气态），
符合汽化的定义，A正确。
B、液化是物质从气态变为液态的过程，与题目中液态变气态相反，B错误。
C、熔化是物质从固态变为液态的过程，这里是液态变气态，C错误。
D、凝固是物质从液态变为固态的过程，不符合题意，D错误。
故选：A。
4．（3分）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（ ）
A．省力 B．省功
C．省距离 D．改变拉力方向
【答案】D
【解析】
A、定滑轮实质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，使用定滑轮不省力，A错误。
B、根据功的原理，使用任何机械都不省功，定滑轮也不例外，B错误。
C、定滑轮不能省距离，C错误。
D、定滑轮的特点是可以改变力的方向，升旗时，向下拉绳子，旗帜向上运动，利用定滑轮改变了拉力的
方向，D正确。
故选：D。
5．（3分）冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中，若冰面粗糙程度相同，则冰壶所受的摩擦力（ ）A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．先增大后减小
【答案】C
【解析】
摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度。
冰壶在水平冰面上滑动，冰壶对冰面的压力等于其自身重力，重力不变则压力不变；题目中明确冰面粗糙
程度相同。
根据摩擦力公式f =μN（μ为接触面粗糙程度，N为压力），压力N和粗糙程度μ都不变，所以摩擦力大小
保持不变，C 正确，ABD 错误。
故选：C。
6．（3分）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左运动的是（ ）
A．改变电压大小 B．改变电流方向
C．改变电流大小 D．改变导体ab长度
【答案】B
【解析】
A、改变电压大小，会使导体中的电流大小改变，从而改变导体受力的大小，但不会改变受力方向，所以
导体ab运动方向不变，A错误。
B、通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。当改变电流方向时，导体ab的受力方向改
变，就会向左运动，B正确。
C、改变电流大小，只会改变导体受力的大小，不会改变受力方向，导体ab运动方向不变，C错误。
D、改变导体ab长度，会改变导体的电阻，进而改变电流大小，影响的是受力大小，而非受力方向，导体
ab运动方向不变，D错误。
故选：B。
7．（3分）下列利用开关控制插座的电路中，符合安全用电要求的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】C
【解析】
家庭电路中，用开关控制插座时，开关应接在火线与插座之间，这样断开开关能切断插座与火线的连接，
保障用电安全；两孔插座接线遵循“左零右火”原则。
A、开关接在零线上，断开开关后，插座仍与火线连通，人接触插座易触电，不符合安全要求，A错误。
B、开关未接在火线与插座之间，不能有效保障断开开关后插座与火线脱离，存在安全隐患，B错误。
C、开关接在火线与插座之间，且两孔插座左零右火，符合安全用电的开关控制和插座接线规范，C正
确。
D、插座接线未遵循“左零右火”，开关控制也不符合安全要求，D错误。
故选：C。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）如图所示原子结构示意图中，原子核带 电，其质量 （选填“大于”或
“小于”）电子的质量，原子整体 （选填“显”或“不显”）电性。
【答案】正；大于；不显。
【解析】
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，因此原子核整体带正电。
原子核是由质子和中子构成的，其中质子带一个单位正电荷，中子不带电，所以原子核带正电，其正电荷
数等于质子数。
电子的质量非常小，原子的质量主要集中在原子核上，因此原子核的质量远远大于电子的质量。
在原子中，核电荷数 ＝ 质子数 ＝ 核外电子数，由于质子所带的正电荷数和电子所带的负电荷数相等，
电性相反，所以原子整体不显电性。
9．（3分）放大镜属于 （选填“凸”或“凹”）透镜，如图，邮票通过透镜所成的像是
（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离 （选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。【答案】凸；虚；小于。
【解析】
放大镜的镜片中间厚、边缘薄，属于凸透镜。
用放大镜观察邮票时，看到的是正立、放大的像，这种像不能呈现在光屏上，属于虚像。
凸透镜成正立、放大虚像的条件是：物体到透镜的距离（物距）小于透镜的焦距。
10．（3分）粤剧被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，在粤剧表演时，琴声是由琴
弦 产生的，并通过 传播到观众处，观众可根据声音的 分辨不同的乐器。
【答案】振动；空气；音色。
【解析】
声音是由物体的振动产生的，琴声是琴弦振动的结果。
声音的传播需要介质，琴声通过空气（气体介质）传播到观众的耳朵中。
不同乐器的材料和结构不同，发出声音的特色（音色）不同，观众可通过音色分辨不同乐器。
11．（3分）我国研制的CR450动车组样车，运营时速可达400公里。样车行驶时，以车厢为参照物，轨
道是 （选填“运动”或“静止”）的，样车刹车时受阻力作用减速，说明力可以改变物体的
，司机由于具有 会向前倾。
【答案】运动；运动状态；惯性。
【解析】
以车厢为参照物，轨道的位置相对于车厢发生了变化，因此轨道是运动的。
力的作用效果之一是改变物体的运动状态（速度大小或方向），刹车时阻力使动车组减速，体现了力对运
动状态的改变。
司机与车原本一起运动，刹车时车减速，司机由于具有惯性（保持原来运动状态的性质）会向前倾。
12．（3分）明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内
能的方式属于 （选填“做功”或“热传递”）；“透出香气”属于 现象；温度
越高，分子热运动越 。
【答案】热传递；扩散；剧烈。
【解析】
“文火慢炒” 是通过火焰的热量传递给麻、菜子，使内能增加，属于热传递改变内能。“透出香气” 是香味分子在空气中无规则运动，扩散到周围，属于扩散现象。
分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
13．（3分）如图所示探究光的反射定律实验中，入射角为 度；增大入射角，则反射角
；将纸板NOF沿ON向后翻折，在纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光。
【答案】40；增大；不能。
【解析】
入射角是入射光线与法线的夹角，图中入射光线与镜面的夹角为40°，因此入射角为90°-40°=40°。
光的反射定律：反射角等于入射角，因此增大入射角时，反射角也会随之增大。
反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸板 NOF沿ON向后翻折后，反射光线所在平面与入射光
线、法线不在同一平面，因此在纸板上不能看到反射光。
14．（3分）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻 R 、R 的电流 （选填
1 2
“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知 （选填“R ”或“R ”）产生的热
1 2
量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
【答案】相等；R ；右。
2
【解析】
图中电阻R 和R 串联在电路中，串联电路的电流特点是各处电流相等，因此通过两电阻的电流相等。
1 2
该装置是探究电流通过导体产生热量的实验（焦耳定律），U 形管液面高度差越大，说明导体产生的热量
越多。根据焦耳定律Q=I2Rt，电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。R =10Ω>R =5Ω
2 1
，因此R 产生的热量更多。
2
滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律，电流增大；由
Q=I2Rt可知，相同时间内产生的热量增多，液面高度差变化更快。
三、作图题：本题7分。15．（2分）如图，苹果静止在水平面上，请在O点画出苹果所受重力G和支持力F的示意图。
【答案】
重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上的，这两个力是一对平衡力，大小相等；作用点均在
重心O点，如图所示：
16．（2分）请在图中画出平行于主光轴的两条入射光线经过透镜后的光线。
【答案】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线通过焦点，如图所示：
17．（3分）小明家的智能门锁，可通过指纹识别开关S 或密码识别开关S 控制电动机开锁，请在图中完
1 2
成其简化电路设计。
【答案】
由题知，指纹识别或密码识别，只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而控制电动机开锁，所以
两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，如图所示：四、实验题：本大题共3小题，第18小题7分，第19小题6分，第20小题7分，共20分。
18．（7分）（1）如图1，玻璃砖的长度为 cm；体温计的读数为 ℃。
（2）在测量石块的密度实验中，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图 2甲，则石块的质
量为 g；如图乙，石块的体积为 cm3，经计算，石块的密度为
g/cm3。
（3）如图3，小磁针静止时N极指向右，则螺线管的右端为 极，将小磁针沿着图中轨迹缓慢移
到 Q 处 ， 下 列 符 合 小 磁 针 a 端 旋 转 情 况 的 是 。
【答案】（1）4.65；36.4；
（2）26.2；10；2.62；
（3）N；D。
【解析】
（1）刻度尺的分度值为1mm，左端与0刻度对齐，故物体的长度为4.65cm；
体温计的分度值为0.1℃，读数为36.4℃；
（2）游码标尺的分度值为0.2g，石块的质量m＝20g+5g+1.2g＝26.2g；
（3）图丙中水和石块的总体积为30cm3，石块的体积V＝30cm3﹣20cm3＝10cm3，
m 26.2g
石块的密度 ＝ = = = 2.62g/cm3。
V 10cm3
ρ ρ
（4）小磁针静止时N极指向右，左端是N，与螺线管的右端吸引，根据异名磁极相互吸引，则螺线管的
右端为N极，将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，a端始终与螺线管右端吸引，故开始向下，后来向
上，始终逆时针转动，最终a仍直线左侧，故选：D。
19．（6分）在探究液体压强与哪些因素有关时，小明提出如下猜想：
①与深度有关；②与液体密度有关；③与容器大小有关。
（1）实验前，U形管两侧液面如图1甲，应重新安装橡胶管使两侧液面 。
（2）调好器材后，探究猜想①和②，比较图乙、丙可知：同种液体， ，压强越大；已知
＞ ，比较图丙、 可知：深度相同时，液体密度越大，压强越大。 ρ
水 酒精
（3）ρ 将探头放入图戊的盐水中，U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知
盐水
＞
水
，根据实验结论推
测，探头的位置可能在 （选填“a”“b”或“c”）处。 ρ ρ
（4）探究猜想③，如图2，在大小不同的容器中装入深度相同的水，将探头分别放入容器底，观察U形
管两侧液面，得出结论。此实验设计不合理的地方是 。（5）完成实验后，针对猜想①的探究，为了使结论具有普遍性，除了在水中多次实验外，还应该进行的
实验是 。
【答案】
（1）相平；
（2）深度越深；丁；
（3）a；
（4）没有控制液体的深度相同；
（5）换用不同的液体多次实验。
【解析】
（1）若没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差，说明U形管左右两侧液面的气压不相等，需
要将软管取下，再重新安装。
（2）比较图乙、丙可知液体的密度相同，深度不同，且深度越深，U形管液面的高度差越大，即同种液
体，深度越深，压强越大；
要得出深度相同时，液体密度越大，压强越大，需要控制液体的深度相同，改变液体的密度，比较图丙、
丁即可；
（3）将探头放入图戊的盐水中，U形管两侧液面高度差与图丙一致，即压强相同。已知
盐水
＞
水
，根据
实验结论推测，探头的位置应该小于丙图液面的位置，即可能在a处； ρ ρ
（4）要探究液体压强与容器的形状关系时，需要控制液体的密度和深度相同，而图 2中没有控制液体的
深度相同；
（5）为了得到普遍规律，应该换用不同的液体多次实验。
20．（7分）探究电流与电阻的关系实验如图，使用的器材如下：电压恒为 6V的电源，规格为“50
1.2A”的滑动变阻器，规格为5 、10 、15 、20 的定值电阻各1个等。 Ω
Ω Ω Ω ΩU＝2V
实验序号 ①/ ②/A
1 5Ω
2 10
3 15
4 20
（1）连接电路时，开关应处于 状态。请用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）将如表所示的实验记录表①、②处补充完整：① ，② 。
（3）将5 的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器调到最大阻值处，闭合开关， ，直
到电压表的Ω示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，记录数据。
（4）依次更换定值电阻，重复实验。
（5）若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V，是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验？请判断并说
明理由： 。
【答案】
（1）断开；
（2）电阻R；电流I；
（3）向右移动变阻器的滑片；0.4；；
（5）不能；变阻器的最大电阻小于60 。
【解析】 Ω
（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于 断开状态。变阻器按一上一下连入电路中，如下所示：（2）探究电流与电阻的关系实验，要记录电阻和电电流的大小，①、②处为：①电阻R，②电流I；
（3）将5 的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器调到最大阻值处，即最左端，闭合开关，向右移动变阻
器的滑片，Ω直到电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为0.4A，记录数据；
（5）若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑 ＝U′﹣U
V
＝6V﹣1.5V＝4.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的3倍，根据分压原理，当接入20 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑 ＝3×20 ＝60 ＞50 Ω
不能依次用Ω上述4Ω个定值Ω电阻完成实验，因变阻器的最大电阻小于60 。
五、计算题；本大题共2小题，第21小题6分，第22小题7分，共1Ω3分。
21．（6分）如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船，某次任务中，该船的总质量为
4.12×106kg。已知g＝10N/kg，
海水
＝1.03×103kg/m3，q燃油 ＝4.3×107J/kg。求该船：
（1）受到的总重力； ρ
（2）静止时排开海水的体积；
（3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
【答案】
（1）该船受到的总重力为4.12×107N；
（2）静止时排开海水的体积为4×103m3；
（3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量为4.3×109J。
【解析】
（1）计算总重力
根据重力公式G=mg，其中船的总质量m=4.12×106 kg，g=10 N/kg，代入得：
G=4.12×106 kg×10 N/kg=4.12×107 N（2）计算排开海水的体积
船静止时漂浮，浮力等于重力，即 。
F =G=4.12×107 N
浮
根据阿基米德原理 ，变形得 F ，代入 ：
F =ρ gV V = 浮 ρ =1.03×103 kg/m3
浮 海水 排 排 ρ g 海水
海水
4.12×107 N
V = =4000 m3
排 1.03×103 kg/m3×10 N/kg
（3）计算燃油放出的热量
根据燃料完全燃烧放热公式 ，其中燃油质量 ，热值 ：
Q=mq m=100 kg q =4.3×107 J/kg
燃油
Q=100 kg×4.3×107 J/kg=4.3×109 J
22．（7分）小明设计了可改变灯泡亮度的电路，如图，电源电压U为6V，灯泡L标有“6V 0.5A”。定
值电阻R为12 。
（1）S
2
拨到1Ω处时，闭合开关S
1
，求L的电功率。
（2）S 拨到2处时，闭合开关S ，电流表示数为0.3A，求：
2 1
①R两端的电压；
②L工作100s消耗的电能。
【答案】
（1）S 拨到1处时，闭合开关S ，L的电功率为3W；
2 1
（2）S 拨到2处时，闭合开关S ，
2 1
①R两端的电压为3.6V； ②L工作100s消耗的电能为72J。
【解析】
（1）S 拨到 1 处时，闭合开关 S ，电路中只有灯泡 L 工作。电源电压 U 为 6V，灯泡 L 标有“6V
2 1
0.5A”，可知通过灯L的电流为0.5A，
L的电功率P ＝U I ＝6V×0.5A＝3W；
L L L
（2）S 拨到2处时，闭合开关S ，灯泡L与电阻串联，电流表测量的是电路中的电流。
2 1U
①根据欧姆定律I= 得：R两端的电压U ＝I R＝0.3A×12 ＝3.6V；
R 1
R
Ω
②根据串联电路的电压特点可知：灯L此时两端的电压U ′＝U﹣U ＝6V﹣3.6V＝2.4V；
L R
根据串联电路的电流特点可知：此时通过灯L的电流为0.3A；
L工作100s消耗的电能W＝U ′I t＝2.4V×0.3A×100s＝72J。
L 1
六、综合能力题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。
23．（6分）桥梁设计需考虑材料受热膨胀，小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金
属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系。
（1）初始时金属棒A、B的长度和横截面积均 。
（2）如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面
内转动；标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。
①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺
“0”刻度处。
②加热金属棒，光点会在标尺上向 （选填“上”或“下”）移动。用A、B棒进行实验，实验
数据见如表。其中，d 、d 分别表示A、B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值。
A B
实验序号 1 2 3 4 5
t/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0
d /cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31
A
d /cm 0 1.73 3.44 5.18 6.89
B
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越 ；温度升高相同时，金属棒
（选填“A”或“B”）的伸长量更大。
（3）金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂 （选填“变大”“变小”或“不变”）；同一根
金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是 （写1种即可）。
【答案】
（1）相同；
（2）上；大；B；（3）变小；支点向左移动。
【解析】
（1）由控制变量法，初始时金属棒A、B的长度和横截面积均相同。
（2）②加热金属棒，金属棒伸长，杠杆逆时针转动，光点会在标尺上向上移动。
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越 大；温度升高相同时，金属棒B的伸长量更
大。
（3）由力臂的定义，金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂 变小；同一根金属棒伸长量一定时，为使光
点移动距离更大，由数学知识，可采取的做法是支点向左移动。
24．（6分）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见下表。机器人的电机可切换为电
动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至
0.1E 时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量
0
储存起来。
质量m 54kg
0
最大巡检速度v 4km•h﹣1
0
蓄电池满电时储能E 0.2kW•h
0
电动机最大输出功率P 100W
0
（1）下坡时，发电机利用 原理发电。
（2）请完成以下能量转化流程图： 。
（3）若充满电的机器人保持P 、v 水平巡检1.2h，则巡检路程为 km，牵引力为
0 0
N，蓄电池储能剩余 kW•h。
（4）如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95E 。随后机器人先下坡巡检（电机切换为
0
发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变。AB段重力势能减少量为
1×105J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。水平阶段机器人
所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为 m。（g＝10N/kg）【答案】
（1）电磁感应；
（2）化学；
（3）4.8；90；0.08；
（4）8000。
【解析】
（1）发电机的工作原理是电磁感应（导体切割磁感线产生电流）。
（2）下坡时，重力势能通过发电机转化为电能，最终以化学能形式储存在蓄电池中。
（3）
①路程：s=vt=4km/h×1.2h=4.8km。
P 100W
10 F= = =90N
②牵引力：功率P=Fv，v=4km/h= m/s，故 v 10 。
9 m/s
9
③ 消 耗 能 量 ： W =Pt=100W×1.2×3600s=4.32×105J=0.12kW·h， 剩 余 储 能 ：
0.2kW·h−0.12kW·h=0.08kW·h。
（4）
① 下 坡 充 电 ： 重 力 势 能 减 少 1×105J， 转 化 电 能 0.45×105J=0.0125kW·h， 储 能 变 为
0.95×0.2+0.0125=0.2kW·h（满电）。
② 水 平 巡 检 ： 可 消 耗 的 储 能 0.2−0.1×0.2=0.18kW·h=6.48×105J， 阻 力
W 6.48×105J
f =0.15G=0.15×54×10=81N，匀速时牵引力F=f，最大路程s= = =8000m。
F 81N
25．（6分）阅读短文，回答问题。
登月服
2025年2月，我国望宇登月服进入初样研制阶段。望宇登月服主体由多层结构组成，包括内衣舒适层、保
暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等。某科技小组为检测模拟登月服的气密性，设
计了气压检测装置，其电路如图甲，R 的阻值为30 ，恒流电源输出电流恒为1A，当气压p≤1.25×103Pa
0
时，压敏电阻R 的阻值随气压p的变化关系如图乙（Ω为方便计算，图象已作近似处理）。
g
测试时，如图丙，将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中，将N抽成真空后密封（不计此
过程中M漏气）。启动检测装置，开始计时，此时 M内的气压为1×105Pa。已知M漏气速度越来越慢，
经过8h，若M漏出空气的质量小于充气质量的10%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空
气的密度成正比，且比例系数相同；容积V ：V ＝1：5。不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容
M N
积的变化。（1）通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容 的特点。
（2）M漏气过程中，电流表示数变 。
（3）开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，此时N内的气压为 Pa，M漏出空气的质量为
充气质量的 %。请判断M的气密性是否达标并说明理由： 。
（4）思考（3）的检测过程，为使电流表示数变化范围最大，可改变 R 的阻值，设真空时电流表示数为
0
I ，经过4h电流表示数为I ，要使I 与I 的差值最大，R 的阻值应为 。
0 1 0 1 0
【答案】 Ω
（1）大；
（2）小；
（3）875；3.5；达标，M漏气速度越来越慢，4～8h漏出的空气质量与充气质量的比例会小于0～4h的漏
气比例3.5%，0～8h的漏气比例会小于10%；
（4）60。
【解析】
（1）由于水的比热容大，相同质量的水和其他物质吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以通风服和
水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容大的特点；
（2）由图丙可知，气压检测装置在N内，M漏气过程中，N内的气压逐渐增大，
由图乙可知，压敏电阻R 的阻值随气压p增大而减小，压敏电阻R 的阻值减小，通过压敏电阻R 的电流
g g g
增大，
由图甲可知，R 与R 并联，电流表测通过R 的电流，恒流电源输出电流恒定，由并联分流可知，通过R
0 g 0 g
的电流增大，通过R 的电流会减小，故电流表示数变小；
0
（3）①恒流电源输出电流恒为I＝1A，电流表示数为I′＝0.6A，
通过R 的电流为I ＝I﹣I′＝1A﹣0.6A＝0.4A，
g g
R 两端的电压为U ＝I′×R ＝0.6A×30 ＝18V，R 与R 并联，故R 两端电压U ＝U ＝18V，
0 0 0 g 0 g g 0
Ω
此时R 的电阻为R ′ U 18V 45 ，
g g = g= =
I 0.4A
g
Ω由图乙可知，R 与气压p的关系为R ＝﹣0.04p+80，
g g
R −80
则当R 的电阻为45 时，N内的气压为：p= g =875Pa；
g
−0.04
Ω
②M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同，
设M内的气压为p ，密度为 ，则有p ＝k× ＝k m ，k为比例系数，m 为M内的气体质量（即充气
1 1 1 1 × 1 1
V
M
ρ ρ
质量），
p ×V
m = 1 M，
1
k
设N内的气压为p ，密度为 ，则有p ＝k× ＝k m ，m 为N内的气体质量（即漏出空气的质
2 2 2 2 × 2 2
V −V
N M
ρ ρ
量），
p ×(V −V )
m = 2 N M ，
2
k
则m p ×(V −V ) p ×V p
2= 2 N M = 2 N − 2
m p ×V p ×V p
1 1 M 1 M 1
将p ＝1×105Pa，p ＝875Pa，V ：V ＝1：5代入，解得：m 0.035＝3.5%；
1 2 M N 2=
m
1
③已知M漏气速度越来越慢，故 4～8h漏出的空气质量与充气质量的比例会小于 0～4h的漏气比例
3.5%，
0～8h的漏气比例会小于10%，故M的气密性达标；
（4）真空时电流表示数为I ，由图乙可知，此时R 的阻值为80 ，
0 g
R 0 两端电压U 1 ＝R 0 I 0 ，R g 两端电压U 1 ′＝R g （I﹣I 0 ）， Ω
两电阻并联，则U ＝U ′，R I ＝R （I﹣I ），
1 1 0 0 g 0
80V
将I＝1A，R ＝80 代入，得：I = ，
g 0 R +80Ω
0
Ω
经过4h电流表示数为I ，由（3）分析可知，此时R 的阻值为45 ，
1 g
R 0 两端电压U 2 ＝R 0 I 1 ，R g 两端电压U 2 ′＝R g （I﹣I 1 ）， Ω
两电阻并联，则U ＝U ′，R I ＝R （I﹣I ），
2 2 0 1 g 1
45V
将I＝1A，R ＝45 代入，得：I = ，
g 1 R +45Ω
0
Ω80V 45V 35V ×R 35V
= − = 0 =
I 0 与I 1 的差值为：I 0 ﹣I 1 R +80Ω R +45Ω R2+125ΩR +3600Ω2 (R −60Ω) 2 ，
0 0 0 0 0 +245Ω
R
0
当R ＝60 时，I 与I 的差值最大；
0 0 1
Ω
