文档内容
2023年江苏省镇江市中考物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）（2023•镇江）开发和利用可再生能源，可实现人类社会的可持续发展。以下属于可
再生能源的是（ ）
A．石油 B．天然气 C．煤 D．风能
2．（2分）（2023•镇江）我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声，主要是
依据声音的（ ）
A．响度 B．音色 C．音量 D．音调
3．（2分）（2023•镇江）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，神舟十六
号和神舟十五号航天员们顺利会师。如图所示，以下列哪个物体为参照物，神舟十六号载
人飞船是运动的（ ）
A．地球 B．核心舱
C．实验舱 D．神舟十五号载人飞船
4．（2分）（2023•镇江）测量液体温度时，下列操作正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．（2分）（2023•镇江）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能
搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推
车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A．①中小华对这筐玉米做了功
B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功
D．④中他们对手推车没有做功
6．（2分）（2023•镇江）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，
将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可
以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（ ）
第1页（共29页）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能
7．（2分）（2023•镇江）如图所示，在科技节表演中，小林用PVC塑料管隔空推起塑料细丝，
使它不下落，已知塑料细丝带负电荷，则PVC管（ ）
A．带正电荷 B．带负电荷 C．不带电 D．无法判断
8．（2分）（2023•镇江）以下实验能说明分子间存在空隙的是（ ）
A．用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙
B．将等体积的酒精和水充分混合后，总体积变小
C．用铅笔画出连续直线，用放大镜观察到碳粒间有空隙
D．用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙
9．（2分）（2023•镇江）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小
灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（ ）
A．L 短路 B．L 断路 C．L 断路 D．S 断路
2 1 2
10．（2分）（2023•镇江）能用纸锅烧开水吗？小华带着疑问进行了如图的实验探究。她惊奇
地发现：水真的能烧开！对实验分析正确的是（ ）
A．水烧开时水中的气泡是液化形成的
B．水面上方的“白气”是汽化形成的
C．水烧开时纸锅底部温度低于水的温度
D．水的沸点低于纸的着火点故纸没烧着
11．（2分）（2023•镇江）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放
置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，
纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（ ）
A．反射光线OB的位置在ON的左侧
B．仅增大图中 的角度，反射光线OB将远离ON
α
第2页（共29页）C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变
D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在
12．（2分）（2023•镇江）如图所示，甲和乙叠放在光滑水平桌面上，甲、乙之间的接触面粗糙，
此时两者均处于静止状态，乙和桌面足够长。快速敲击乙，乙立即水平向右做直线运动。
则敲击后（ ）
A．乙所受的重力和支持力是一对平衡力
B．乙所受的摩擦力方向水平向右
C．甲动能的变化量等于乙动能的变化量
D．甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分）
13．（3分）（2023•镇江）（1）图1年，电流表示数为 A；
（2）图2中，弹簧测力计示数为 N；
（3）图3中，体温计示数为 ℃。
14．（3分）（2023•镇江）空调工作时由于 会发出声音，这对我们来说是噪声，遥控
器通过发射 外线将空调切换成“睡眠”模式，可以在 处减弱噪声。
15．（3分）（2023•镇江）如图为笔记本电脑的外置散热器，其铝合金板和风扇能加快散热。散
热器选用 性良好的铝合金材料，可以通过 方式减小电脑内能。利
用通电线圈在 中受力转动制成的风扇，能加快热空气的排出。
16．（3分）（2023•镇江）如图为单缸四冲程汽油机的 冲程，该冲程活塞移动时，汽
缸内燃料混合气体的压强变 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成
个如图所示的冲程。
17．（3分）（2023•镇江）《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由于光的
形成。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较
。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变 。
18．（3分）（2023•镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 滑轮，
若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功
为 J，该滑轮的机械效率为 %。
第3页（共29页）19．（3分）（2023•镇江）物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况，如图为两次记录的
电能表示数，学校这一周消耗的电能为 kW•h，调查得知，学校共有电功率为
40W的日光灯600盏，它们之间是 联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能
护眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费 元。
[电费单价为0.5元/（kW•h）
20．（3分）（2023•镇江）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧
杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该
过程水吸收的热量Q＝ J。他想利用Q放 ＝Q计算酒精的热值，还需进行
的实验操作是 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 。[c水 ＝
4.2×103J/（kg•℃）]
21．（4分）（2023•镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2
中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R 的U﹣I图线。电源电压
0
U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 。
（3）若将R替换成R ，则L工作时的阻值为 。
0
Ω
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为
Ω
W。
三、解答题（本题共9小题，共48分，解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）（2023•镇江）茶壶静止在水平桌面上，O为其重心，请画出其所受重力和支持力的
示意图。
第4页（共29页）23．（2分）（2023•镇江）请用笔画线代替导线，将图中的开关和它控制的节能灯正确接入家
庭电路。
24．（2分）（2023•镇江）请根据图中通电螺线管的磁极名称，在虚线框内标出电源的极性
（“+”或“﹣”）和静止小磁针的磁极名称。
25．（6分）（2023•镇江）镇江焦山碑林全国闻名。小林为测量其中一块碑石的密度，他找来一
块与其材料相同的石块，进行了如下实验。
（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时位置如图1，则应将平衡螺母向
（选填“左”或“右”）端调节。
（2）小林用天平测量石块的质量。
①图2是小林测量时的一个场景，他操作上的错误是： 。
②小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静
止时位置如图 3。他发现砝码盒中最小砝码只有 5g，小林接下来的操作是：先
，然后 ，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。
（3）图4是小林测量石块体积的场景，石块的体积为 cm3，密度为
g/cm3。
26．（6分）（2023•镇江）小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
第5页（共29页）（1）实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上。
（2）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所
成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm。
（3）小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的。
①依此成像原理可制成 （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。
②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，
此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因，小华仅需将光
屏向 移动少许。
27．（8分）（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电
加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
第6页（共29页）（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R 。
0
①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R ＝ 。
0
（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R 、R 是从
1 2
Ω
上述电阻丝中截取的两段，R 长22cm；开关若干；导线若干。
1
①电阻丝R ＝ 。
1
②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R 长度为 cm。
2
Ω
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你
认为原因是 。
④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四
挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
28．（6分）（2023•镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：
O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖
直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。
（1）图1中，横杆属于 杠杆，垫上石块的目的是为了减小 。
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。
（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。
29．（8分）（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段
描述：
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所
受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池
直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米
面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
30．（8分）（2023•镇江）某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等
高处。R接收到光源发出的光时阻值为20 ，未接收到光时阻值为120 。R 为电阻箱，Q
0
为边长5cm的正方体浮子，密度为0.6g/cm3，当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住
Ω Ω
射向R的光线，报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被
释放。电源电压U＝12V，不计线圈电阻，g取10N/kg。
（1）Q的质量为 g，它缓慢上升时受到的浮力为 N，露出水面的高
度为 cm。
（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h ≥3cm，需要对装置
0
进行适当的调整，下列措施可行的是 。（有多个选项正确）
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
第7页（共29页）C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
（3）在该装置能实现其功能的前提下：
①求电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件。
0
②在满足①问的条件下，求光敏电阻R消耗的电功率范围。
第8页（共29页）参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的）
1．（2分）（2023•镇江）开发和利用可再生能源，可实现人类社会的可持续发展。以下属于可
再生能源的是（ ）
A．石油 B．天然气 C．煤 D．风能
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可
再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【解答】解：石油、天然气、煤都属于不可再生能源，只有风能是可再生能源，故D正确，
ABC错误。
故选：D。
2．（2分）（2023•镇江）我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声，主要是
依据声音的（ ）
A．响度 B．音色 C．音量 D．音调
【分析】音色是取决于物体本身的一种特性，可以用于区分或辨别发声体。
【解答】解：音色是取决于物体本身的一种特性，可以用于区分或辨别发声体，我们能分辨
人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声，主要是依据声音的音色。
故选：B。
3．（2分）（2023•镇江）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，神舟十六
号和神舟十五号航天员们顺利会师。如图所示，以下列哪个物体为参照物，神舟十六号载
人飞船是运动的（ ）
A．地球 B．核心舱
C．实验舱 D．神舟十五号载人飞船
【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究
的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的。
【解答】解：神舟十六号载人飞船与空间站成功对接后，核心舱、实验舱、神舟十五号载人
飞船和神舟十五号载人飞船之间相对的位置都没发生变化，它们与地球之间的空间位置
发生了变化，因此以地球为参照物，神舟十六号载人飞船是运动的，故A正确。
故选：A。
4．（2分）（2023•镇江）测量液体温度时，下列操作正确的是（ ）
第9页（共29页）A． B． C． D．
【分析】温度计使用时，应该：
①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁；
②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；
③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。
【解答】解：如图，A、温度计的玻璃泡没有完全浸没在被测液体中，故A错误；
B、温度计在读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面相平，故B错误；
C、温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，没有碰到容器底或容器壁，并且视线与温度
计中液柱的上表面相平，故C正确；
D、温度计的玻璃泡碰到容器底，故D错误。
故选：C。
5．（2分）（2023•镇江）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能
搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推
车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A．①中小华对这筐玉米做了功
B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功
D．④中他们对手推车没有做功
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距
离；二者缺一不可。若做功，利用W＝Fs计算。据此分析判断。
【解答】解：A、①她用力搬一筐玉米，未能搬起，没有移动距离，故不做功，故A错误；
B、②她又用力推筐，仍未推动，虽然用力了，但没有移动距离，故不做功，故B错误；
C、③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；抬的力竖直向上，玉米在
竖直向上的方向上移动了距离，故他们对这筐玉米做了功，故C正确；
D、④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，推力水平方向，推车在水平方
向移动了距离，因而做功了，故D错误。
故选：C。
6．（2分）（2023•镇江）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，
将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可
以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（ ）
A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能
【分析】蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能。
【解答】解：蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，故
A正确。
故选：A。
7．（2分）（2023•镇江）如图所示，在科技节表演中，小林用PVC塑料管隔空推起塑料细丝，
使它不下落，已知塑料细丝带负电荷，则PVC管（ ）
第10页（共29页）A．带正电荷 B．带负电荷 C．不带电 D．无法判断
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：用PVC塑料管隔空推起塑料细丝，使它不下落，说明存在排斥力，根据同种电
荷相互排斥，PVC管带的电荷与塑料丝相同，都是负电荷。
故选：B。
8．（2分）（2023•镇江）以下实验能说明分子间存在空隙的是（ ）
A．用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙
B．将等体积的酒精和水充分混合后，总体积变小
C．用铅笔画出连续直线，用放大镜观察到碳粒间有空隙
D．用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙
【分析】（1）物质是由大量分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，分
子间存在相互作用的引力和斥力，分子之间存在间隙；
（2）注意分子运动和物质运动的区别，分子是看不见的，固体小颗粒是看得见的。
【解答】解：A、用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙，是物体间有间隙，不能说明分
子间存在空隙，故A错误；
B、体积相等的水和酒精，水和酒精混合后总体积变小，说明分子之间存在间隙，故B正确；
C、铅笔画出的线我们可以看到，它肯定是由无数个分子构成的，而分子非常小我们看不
到，因此用放大镜观察到碳粒间有空隙也不能说明分子之间有空隙，故C错误；
D、用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙，由于分子是很微小的，光学显微镜
放大的倍数有限，不能观察到分子、分子间有间隙，故D错误；
故选：B。
9．（2分）（2023•镇江）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小
灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（ ）
A．L 短路 B．L 断路 C．L 断路 D．S 断路
2 1 2
【分析】由图可知，两灯泡串联，电压表V 测量电源电压，电压表V 测量灯泡L 两端电压，
1 2 2
闭合开关S，L 、L 两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路，根据串联电路的电压规律分
1 2
析解答。
【解答】解：由图可知，两灯泡串联，电压表V 测量电源电压，电压表V 测量灯泡L 两端
1 2 2
电压，
闭合开关S，L 、L 两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；
1 2
第11页（共29页）串联电路的电压规律可知，电压表V 示数应小于电压表V 的示数，闭合开关，发现两只
2 1
小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，说明电压表V 和电压表V 都测量电源电压
1 1
了，由此可知，故障为L 灯丝断了。
2
故选：C。
10．（2分）（2023•镇江）能用纸锅烧开水吗？小华带着疑问进行了如图的实验探究。她惊奇
地发现：水真的能烧开！对实验分析正确的是（ ）
A．水烧开时水中的气泡是液化形成的
B．水面上方的“白气”是汽化形成的
C．水烧开时纸锅底部温度低于水的温度
D．水的沸点低于纸的着火点故纸没烧着
【分析】（1）汽化：液态变为气态的过程；
（2）“白气”是液态的小水珠；
（3）热传递的条件是两个物体（或一个物体的两部分）间存在温度差；热从高温物体传到
低温物体（或从物体的高温部分传到低温部分）；
（4）水在一个标准大气压下沸点是100℃，而纸的燃点大约是183℃，水沸腾后温度不再变
化。
【解答】解：A、水烧开时水中的气泡是水变为水蒸气形成的，是汽化现象，故A错；
B、水面上方的“白气”是水烧开时产生的大量热的水蒸气遇到外界较冷的空气液化形成
的，故B错；
C、水沸腾过程中仍需要从纸锅底部吸收热量，因热从高温物体传到低温物体（或从物体
的高温部分传到低温部分）所以水烧开时纸锅底部温度高于水的温度，故C错；
D、水因为一标准大气压下，水的沸点是100℃，沸腾过程中吸收热量，温度不变，并且水
的沸点低于纸的着火点，所以纸锅没有燃烧，故D正确。
故选：D。
11．（2分）（2023•镇江）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立
在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O
为入射点，ON为法线。则（ ）
A．反射光线OB的位置在ON的左侧
B．仅增大图中 的角度，反射光线OB将远离ON
C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变
α
D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在
第12页（共29页）【分析】反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线
分居在法线的两侧；反射角等于入射角，由此解答。
【解答】解：A、反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在
ON的右侧，故A错误；
B、仅增大图中 的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B错误；
C、仅将平面镜在水平面内绕O旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位
α
置不变，反射光线OB位置不变，故C正确；
D、仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D错误；
故选：C。
12．（2分）（2023•镇江）如图所示，甲和乙叠放在光滑水平桌面上，甲、乙之间的接触面粗糙，
此时两者均处于静止状态，乙和桌面足够长。快速敲击乙，乙立即水平向右做直线运动。
则敲击后（ ）
A．乙所受的重力和支持力是一对平衡力
B．乙所受的摩擦力方向水平向右
C．甲动能的变化量等于乙动能的变化量
D．甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动
【分析】（1）二力平衡的条件是：同体、等值、共线、反向；
（2）摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反；
（3）机械能转化过程中，有摩擦阻力，机械能的总量减小；
（4）受力不平衡时，运动状态改变，不受力时，运动状态不变。
【解答】解：A．乙所受的支持力等于甲乙的重力之和，因而支持力与乙的重力大小不等，不
是一对平衡力，故A错误；
B．敲击后移由于惯性会向右运动，而甲由于惯性相对于乙会向左滑或有滑动的趋势，因
而乙相对于甲有向右运动的趋势或运动，乙所受甲的摩擦力方向水平向左，而桌面光滑，
没有摩擦力，故B错误；
C．敲击后甲带动乙向右运动，但由于有摩擦力，将机械能转化为内能，甲动能的变化量大
于乙动能的变化量，故C错误；
D．甲开始由于受到乙向右的摩擦力而加速运动，然后因为桌面没有摩擦力，与乙一起匀
速直线运动，故甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动，故D正确。
故选：D。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分）
13．（3分）（2023•镇江）（1）图1年，电流表示数为 0. 4 A；
（2）图2中，弹簧测力计示数为 5. 4 N；
（3）图3中，体温计示数为 36. 5 ℃。
第13页（共29页）【分析】（1）根据电流表选用量程确定分度值读数；
（2）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；
（3）由图确定体温计的分度值，再根据液柱位置读数。
【解答】解：（1）由图1可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.4A；
（2）由图2可知，弹簧测力计分度值0.1N，其示数为5.4N；
（3）由图3可知，体温计的分度值为0.1℃，此时示数为36.5℃。
故答案为：0.4；5.4；36.5。
14．（3分）（2023•镇江）空调工作时由于 振动 会发出声音，这对我们来说是噪声，遥控
器通过发射 红 外线将空调切换成“睡眠”模式，可以在 声源 处减弱噪声。
【分析】声音是由物体的振动产生的；
遥控器利用红外线工作的；
防治噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：空调工作时由于 振动会发出声音，这对我们来说是噪声，遥控器通过发射红
外线将空调切换成“睡眠”模式，空调停机，可以在声源处减弱噪声。
故答案为：振动；红；声源。
15．（3分）（2023•镇江）如图为笔记本电脑的外置散热器，其铝合金板和风扇能加快散热。散
热器选用 导热 性良好的铝合金材料，可以通过 热传递 方式减小电脑内能。利用
通电线圈在 磁场 中受力转动制成的风扇，能加快热空气的排出。
【分析】导热性好可以很快传递热量；做功和热传递都可以改变内能；
电动机根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
【解答】解：如图为笔记本电脑的外置散热器，其铝合金板和风扇能加快散热，散热器要传
热快，必须选用导热性良好的铝合金材料，传热过程说明可以通过热传递方式减小电脑内
能。利用通电线圈在磁场中受力转动制成的风扇，能加快热空气的排出。
故答案为：导热；热传递；磁场。
16．（3分）（2023•镇江）如图为单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程，该冲程活塞移动时，汽
缸内燃料混合气体的压强变 大 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成
1200 个如图所示的冲程。
第14页（共29页）【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程名
称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”
进行分析；
（2）压缩冲程中汽缸内压强变大；
（3）热机完成一个工作循环中，飞轮转动2圈，完成压缩冲程1个，根据这个比例关系可以
求出答案。
【解答】解：
图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；
压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大；
若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩
冲程。
故答案为：压缩；大；1200。
17．（3分）（2023•镇江）《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由于光的 直线传播
形成。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较 暗
。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变 大 。
【分析】小孔成像的原理是光的直线传播；所成的是倒立的实像；成像的大小与像到小孔
的距离、物到小孔的距离有关；
探究成像规时，要使像更亮，要增大物体和环境的对比度。
【解答】解：小孔成像是由于光的直线传播形成的；
要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较暗；
室外的人靠近小孔，光线发散程度更大，像距不变，所以像将变大。
故答案为：直线传播；暗；大。
18．（3分）（2023•镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 定 滑轮，
若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功
为 400 0 J，该滑轮的机械效率为 8 0 %。
第15页（共29页）【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；
（2）根据W有 ＝Gh求出工人师傅做的有用功；
（3）根据W总 ＝Fh求出工人师傅做的总功，利用 ＝ 求出该滑轮的机械效率。
η
【解答】解：由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；
工人师傅做的有用功为：
W有 ＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人师傅做的总功为：
W总 ＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
则该滑轮的机械效率为：
＝ ＝ ×100%＝80%。
η
故答案为：定；4000；80。
19．（3分）（2023•镇江）物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况，如图为两次记录的
电能表示数，学校这一周消耗的电能为 500 0 kW•h，调查得知，学校共有电功率为
40W的日光灯600盏，它们之间是 并 联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能护
眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费 67 5 元。[电费
单价为0.5元/（kW•h）]
【分析】（1）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h；
用电能表测量某段时间用电器消耗的电能时，用后一次电能表的示数减去前一次电能表
的示数即为这段时间用电器消耗的电能；
（2）学校的电灯工作的时候互不影响，据此判断灯泡的连接方式；
（3）知道日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率，又知道工作时间，可利用公式W＝Pt计算
出多消耗的电能，又知道电费的单价，从而可以计算出学校每月共节省电费。
【解答】解：周一早晨电能表示数：W ＝52023.6kW•h，周末电能表示数：W ＝
1 2
第16页（共29页）57023.6kW•h；
则本周用电：W′＝W ﹣W ＝57023.6kW•h﹣52023.6kW•h＝5000kW•h；
2 1
学校的电灯工作的时候互不影响，所以它们是并联的；
日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率为：ΔP＝（40W﹣15W）×600＝15000W＝15kW，
则日光灯比节能护眼灯多消耗的电能为：ΔW＝ΔPt＝15kW×90h＝1350kW•h，
而电费的单价为：0.5元/kW•h，
故白炽灯比节能灯多交的电费为：1350kW•h×0.5元/kW•h＝675元。
故答案为：5000；并；675。
20．（3分）（2023•镇江）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧
杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该
过程水吸收的热量Q＝ 1.68×1 0 4 J。他想利用Q放 ＝Q计算酒精的热值，还需进行的实
验操作是 测出剩余酒精的质量 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 小 。[c水 ＝
4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】根据Q＝cmΔt计算水吸收的热量；
已知Q放 时，由q＝ 可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值；
由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，再根据q＝ 分析即可。
【解答】解：
根据题意可得，水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）]×200×10﹣3g×（43℃﹣23℃）
＝1.68×104J；
根据题意可知，Q放 已知，由q＝ 可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的
热值，所以应测量出剩余酒精的质量；
由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q＜Q放 ，又因为燃烧掉酒
精的质量是一定的，根据q＝ 可知，所测算出的热值与真实值相比偏小。
故答案为：1.68×104；测出剩余酒精的质量；小。
21．（4分）（2023•镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2
中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R 的U﹣I图线。电源电压
0
U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
第17页（共29页）（1）L的额定功率为 0.62 5 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 2 5 ～ 2 。
（3）若将R替换成R ，则L工作时的阻值为 6 。
0
Ω
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 0.53 4
Ω
W。
【分析】（1）分析电路连接，根据串联电路电压规律结合图2确定灯泡额定电流，利用P＝
UI求出灯泡额定功率；
（2）根据图2结合欧姆定律分别求出图线a两个端点对应的电阻值；
（3）（4）根据串联电路特点分别求出图线a两个端点对应的灯泡两端的电压和电流，在图
2中画出灯泡的I﹣U图线，利用灯泡的I﹣U图线求出将R替换成R ，L工作时的阻值和
0
将R替换成与L相同的小灯泡，电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流
表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡
两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，
由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为
0.25A，则灯泡额定功率为：
P ＝U I ＝2.5V×0.25A＝0.625W；
L L L
（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时
滑动变阻器的阻值为：
R滑1 ＝ ＝ ＝25 ，
Ω
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻
器的阻值为：
R滑2 ＝ ＝ ＝2 ，
Ω
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2 ；
（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两
Ω
端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，
当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为
0.25A，记为B点，通过A、B两点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：
第18页（共29页），
若将R替换成R ，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，
0
R 两端电压为2.25V，灯泡与R 两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：
0 0
R＝ ＝ ＝6 ；
（4）若将R替换成与LΩ相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为
1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.178A，则电路消耗的总功率
约为：
P'＝UI''＝3V×0.178A＝0.534W。
故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.534。
三、解答题（本题共9小题，共48分，解答26、27、28题时应有必要的解题过程）
22．（2分）（2023•镇江）茶壶静止在水平桌面上，O为其重心，请画出其所受重力和支持力的
示意图。
【分析】先分析茶壶所受重力和支持力的作用点、方向，再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解：茶壶静止在水平桌面上，受到重力G的方向竖直向下、支持力F的方向竖直向
上，二力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用点都在重心O上；从重心O分别沿竖直
向下、竖直向上的方向画一条带箭头的有向线段，用G、F表示，如图所示：
23．（2分）（2023•镇江）请用笔画线代替导线，将图中的开关和它控制的节能灯正确接入家
庭电路。
第19页（共29页）【分析】开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座的中央接线柱，零线直接入
灯座接螺旋套。
【解答】解：火线首先进入开关，然后接到到灯泡顶端的金属点；零线直接接到灯泡的螺旋
套。这样在更换灯泡时更安全。接法如图：
24．（2分）（2023•镇江）请根据图中通电螺线管的磁极名称，在虚线框内标出电源的极性
（“+”或“﹣”）和静止小磁针的磁极名称。
【分析】根据图中电磁铁的磁极，用安培定则判断电流方向；根据磁极间的相互作用判断
小磁针的磁极。
【解答】解：由题图知，电磁体的右端为N极，根据安培定则知线圈中电流是右进左出，则
电源的左端为负极；根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为S极，右端为N极。
如下图所示：
25．（6分）（2023•镇江）镇江焦山碑林全国闻名。小林为测量其中一块碑石的密度，他找来一
块与其材料相同的石块，进行了如下实验。
第20页（共29页）（1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时位置如图1，则应将平衡螺母向
右 （选填“左”或“右”）端调节。
（2）小林用天平测量石块的质量。
①图2是小林测量时的一个场景，他操作上的错误是： 用手拿砝码；（或没有用镊子取
砝码） 。
②小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静
止时位置如图3。他发现砝码盒中最小砝码只有5g，小林接下来的操作是：先 取出 5 g
砝码 ，然后 移动游码 ，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。
（3）图4是小林测量石块体积的场景，石块的体积为 2 0 cm3，密度为 2. 7 g/cm3。
【分析】（1）天平使用前的调节：若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线
处；
（2）称量时，物体放在左偏，砝码放在右盘，用镊子夹取增减砝码和移动游码使天平重新
平衡；
添加砝码时由大到小，如果添加了最小砝码偏大，取下最小砝码，调节游码使得天平平衡；
（3）根据量筒读数计算体积，根据 ＝ 计算密度。
【解答】解；（1）由图1所示可知，天平ρ指针偏向分度盘的左侧，为使天平平衡，应向右调节
平衡螺母。
（2）由丙图可知，他操作上的错误是用手直接拿砝码；
小林将50g砝码加入托盘后，发现还需添加砝码，便又将5g的砝码加入托盘，指针静止时
位置如图3，指针偏右，说明砝码的质量偏大接下来的操作是：先取下5g砝码，然后移动
游码，直到天平平衡，小林最终测得石块质量为54g。
（3）石块的体积：V＝46mL﹣26mL＝20mL＝20cm3，
石块的密度： ＝ ＝ ＝2.7g/cm3。
ρ
故答案为：（1）右；（2）①用手拿砝码；（或没有用镊子取砝码）；②取出 5g 砝码；移动游
码； （3）20；2.7。
26．（6分）（2023•镇江）小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
第21页（共29页）（1）实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 主光轴 上。
（2）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所
成的像是 倒 立的。凸透镜的焦距为 5. 0 cm。
（3）小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的。
①依此成像原理可制成 投影仪 （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。
②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，
此时凸透镜所在位置的刻度是 17. 5 cm。若要再模拟近视眼成因，小华仅需将光屏向
右 移动少许。
【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上；
（2）根据凸透镜成实像时，物距等于像距，在光屏上成倒立等大的实像，物距等于2倍焦
距；
（3）物距小于像距，则成倒立放大的实像，应用于投影仪；
光的折射过程光路可逆；近视眼成像在视网膜的前方。
【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上；
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，物距等于像
距，在光屏上成倒立等大的实像，物距等于2倍焦距，物距是10.0cm，则焦距为5.0cm。
（3）图2中物距小于像距，则成倒立放大的实像，投影仪根据此原理工作的；
保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，根据
光路可逆，此时物距与像距交换，原来物距是7.0cm，移动后的像距为7.0cm，则凸透镜的
位置为24.5cm﹣7cm＝17.5cm处。
要模拟近视眼，即像成在光屏的前方，因而将光屏向右移动一段距离即可。
故答案为：（1）主光轴；（2）倒；5.0；（3）①投影仪；②17.5；右。
27．（8分）（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电
加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
第22页（共29页）（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R 。
0
①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 右 端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R ＝ 5 。
0
（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R 、R 是从
1 2
Ω
上述电阻丝中截取的两段，R 长22cm；开关若干；导线若干。
1
①电阻丝R ＝ 2 2 。
1
②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R 长度为 3 3 cm。
2
Ω
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你
认为原因是 高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流 。
④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四
挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
【分析】（1）①滑动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线
柱和一个下接线柱接入电路，据此连接电路；
②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处；
③根据U﹣I图线，利用欧姆定律求出R 的阻值；
0
（2）①根据R 的阻值，求出1cm电阻丝的阻值，据此求出22cm电阻丝的阻值，即R 的阻
0 1
值；
②由图3可知，当开关S 闭合、S 断开时，R 、R 串联，根据串联电路的特点和P＝ 可
1 2 1 2
知低温挡的电路连接；根据P＝ 可知低温挡工作时电路中的总电阻，根据串联电路的
电阻特点求出R 的阻值，据此求出R 的长度；
2 2
③由图4可知，当开关S 、S 都闭合时，R 、R 并联，根据并联电路的电阻特点和P＝
1 2 1 2
第23页（共29页）可知高温挡的电路连接，根据欧姆定律分别求出高温挡工作分别通过R 、R 的电流，根据
1 2
并联电路的电流特点求出干路的总电流，与熔断器允许通过的最大电流比较可知该电加
热器不能正常工作的原因；
④根据P＝ 可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不
同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，据此设计电路图。
【解答】解：（1）①动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线
柱和一个下接线柱接入电路，电路图如图所示：
②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处，所以滑动变阻器的滑
片应置于最右端；
③由图2可知，当R 两端的电压为3V时，通过R 的电流为0.6A，
0 0
根据I＝ 可知，R 的阻值：R ＝ ＝ ＝5 ；
0 0
Ω
（2）①R 是一根5cm长的电阻丝，则电阻丝每cm的电阻值为1 ，
0
则电阻丝R 的阻值：R ＝22cm×1 /cm＝22 ；
1 1
Ω
②由图3可知，当开关S 闭合、S 断开时，R 、R 串联，根据串联电路的电阻特点可知，此
1 2 1 2
Ω Ω
时电路中的总电阻最大，由P＝ 可知，此时电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；
由P＝ 可知，低温挡工作时电路中的总电阻：R＝ ＝ ＝55 ，
Ω
根据串联的电路的电阻特点可知，R 的阻值：R ＝R﹣R ＝55 ﹣22 ＝33 ；
2 2 1
则R 的长度为：L＝ ＝33cm； Ω Ω Ω
2
③由图4可知，当开关S 、S 都闭合时，R 、R 并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时
1 2 1 2
电路中的总电阻最小，由P＝ 可知，此时电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
根据并联电路的电流特点可知，高温挡工作时，干路的总电流：I高 ＝I
1
+I
2
＝ + ＝
+ ≈16.7A，
根据题意可知，熔断器允许通过的最大电流为12A，则高温挡工作时熔断器会熔断，所以
该电加热器不能正常工作；
第24页（共29页）④根据P＝ 可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不
同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，
由于R 、R 的阻值不相等，当只有R 或只有R 工作时，分别是一个挡位，当R 、R 串联时
1 2 1 2 1 2
是一个挡位，当R 、R 并联时是一个挡位，电路图如图所示：
1 2
故答案为：（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔
断器允许通过的最大电流；④图见解答。
28．（6分）（2023•镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：
O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖
直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。
（1）图1中，横杆属于 省力 杠杆，垫上石块的目的是为了减小 压强 。
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。
（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。
【分析】（1）杠杆根据省力情况可以分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，动力臂大
于阻力臂的杠杆是省力杠杆；
压强的大小与压力和受力面积有关，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
（2）根据杠杆的平衡条件算出将图2中物块恰好拉离地面时工人所用的拉力；
（3）在水平面上对地面的压力等于物块本身的重力，由压强公式算出物块静止时对水平地
面的压强。
【解答】解：（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
（2）件根据杠杆平衡条件F L ＝F L 可知G×OA＝F×OB，
1 1 2 2
为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为：
F＝ ＝ ＝400N；
（3）在水平面上，F压 ＝G＝1200N，
物块静止时对水平地面的压强为：
p＝ ＝ ＝4800Pa。
故答案为：（1）省力；压强；
第25页（共29页）（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；
（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。
29．（8分）（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段
描述：
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所
受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池
直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米
面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
【分析】（1）①根据速度公式求出该车0.5h内行驶的路程；
②根据G＝mg求出车的重力，利用阻力为车重的0.02倍求出阻力大小，由于在平直公路
上匀速行驶，据此得出汽车的牵引力，根据P＝ ＝ ＝Fv求出该车行驶所需的机械功
率；
（2）方法一：根据车实际获得的机械功率与车行驶所需的机械功率进行比较；
方法二：根据需要的太阳能电池板面积与车铺设太阳能电池板面积进行比较；
方法三：根据1s内需要的太阳能与1s内能获得的太阳能进行比较。
【解答】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为：
s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km＝2.7×104m；
②车受到的重力为G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
因该车在平直公路上匀速行驶，故F＝f＝0.02G＝0.02×3000N＝60N，
则车行驶所需的机械功率为：
P＝ ＝ ＝Fv＝60N×54× m/s＝900W；
（2）方法一：
车实际获得的机械功率P机 ＝700W/m2×6.5m2×20%×90%＝819W，
因为819W＜900W，所以方案不合理；
方法二：
需要的太阳能电池板面积S＝ ≈7.14m2；
因为7.14m2＞6.5m2，所以方案不合理；
方法三：
1s内需要的太阳能E需 ＝ ＝ ＝5000J，
1s内能获得的太阳能E获 ＝P太St＝700W/m2×6.5m2×1s＝4550J，
因为4550J＜5000J，所以方案不合理。
答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
30．（8分）（2023•镇江）某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等
高处。R接收到光源发出的光时阻值为20 ，未接收到光时阻值为120 。R 为电阻箱，Q
0
第26页（Ω共29页） Ω为边长5cm的正方体浮子，密度为0.6g/cm3，当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住
射向R的光线，报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被
释放。电源电压U＝12V，不计线圈电阻，g取10N/kg。
（1）Q的质量为 7 5 g，它缓慢上升时受到的浮力为 0.7 5 N，露出水面的高度为
2 cm。
（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h ≥3cm，需要对装置
0
进行适当的调整，下列措施可行的是 ACD 。（有多个选项正确）
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
（3）在该装置能实现其功能的前提下：
①求电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件。
0
②在满足①问的条件下，求光敏电阻R消耗的电功率范围。
【分析】（1）根据m＝ V可得Q的质量；物体静止时漂浮，此时浮力等于重力，根据F浮 ＝
G＝mg求出受到的浮力；根据F浮 ＝ 水gV排 求出Q排开水的体积，再根据V＝Sh求出静
ρ
止时，露出水面的高度；
ρ
（2）对选项进行逐一分析；
（3）①根据未报警时，光敏电阻的阻值最小，当线圈中的电流I≥0.04A可知R 的最大阻
0
值；报警时，光敏电阻的阻值最大，当线圈中的电流I＜0.04A可知R 的最小阻值来确定
0
范围；
②在满足①问的条件下，由P＝UI，电源电压一定，分别求出未报警时和报警时控制电路
电流最大值与最小值，即可求出光敏电阻R消耗的电功率范围。
【解答】解：（1）Q的体积：V ＝（5cm）3＝125cm3，
Q
Q的质量：m ＝ V ＝0.6g/cm3×125cm3＝75g；
Q Q Q
根据图示可知，物体Q处于漂浮，此时浮力等于重力，受到的浮力：
ρ
F浮 ＝G＝m
Q
g＝75×10﹣3kg×10N/kg＝0.75N；
由F浮 ＝ 水gV排 可知，Q排开水的体积：
ρ
V排 ＝ ＝ ＝7.5×10﹣5m3＝75cm3，
由V＝Sh可得，Q浸入水中的深度：
h＝ ＝ ＝3cm，
第27页（共29页）因此露出水面的高度为：h露 ＝h
Q
﹣h＝5cm﹣3cm＝2cm；
（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h ≥3cm，则应在液面
0
到达MN处时，浮子露出水面的高度h露 ′≥3cm，
AD、仅换用密度小些的材料制作浮子、仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体，由m＝ V
可知，浮子的质量变小，重力变小，漂浮时受到的浮力变小，故排开液体的体积变小，Q浸
ρ
入水中的深度变小，露出水面的高度将变大，AD符合条件；
B、仅将池内水换为密度小些的液体，浮子重力不变，漂浮时受到的浮力不变，液体密度变
小，由F浮 ＝ 液gV排 可知，排开液体的体积变大，Q浸入水中的深度变大，露出水面的高
度将变小，B不符合条件；
ρ
C、仅将浮子的边长增大一些，由（1）计算可知，露出水面的高度仍为正方体浮子高度的 ，
浮子的边长增大，能符合在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度增大的要求，C符合
条件；
故选：ACD；
（3）①未报警时，R＝20 ，I≥0.04A，
当I＝0.04A 时，R 阻值最Ω大：R ＝ ﹣R＝ ﹣20 ＝280 ，
0 0max
报警时，R＝120 ，I＜0.04A， Ω Ω
当I＝0.04A 时，ΩR 阻值最小：R ＝ ﹣R＝ ﹣120 ＝180 ，
0 0min
故电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件：180 ＜R≤280Ω； Ω
0
②未报警时，R＝20 ，
Ω Ω
当 R ＝180 时，Ω控制电路电流最大值为：I ＝ ＝ ＝0.06A，
0min max
光敏电阻R消Ω耗的电功率最大：
；
当 R ＝280 时，控制电路电流最小值为：I ＝ ＝ ＝0.04A，
0max min
光敏电阻R消耗Ω的电功率最小：
；
故未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.032W≤P＜0.072W；
报警时，R＝120 ，
当 R ＝180 时Ω，控制电路电流最大值为：I ＝ ＝ ＝0.04A，
0min max
光敏电阻R消Ω耗的电功率最大：
＝0.192W；
当 R ＝280 时，控制电路电流最小值为：I ＝ ＝ ＝0.03A，
0max min
光敏电阻R消耗Ω的电功率最小：
＝0.108W；
第28页（共29页）故报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.108W≤P＜0.192W。
故答案为：（1）75；0.75；2；（2）ACD；（3）①电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件：
0
180 ＜R≤280 ；
②在满足①问的条件下，未报警时，光敏电阻 R消耗的电功率范围：0.032W≤P＜
Ω Ω
0.072W；报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围：0.108W≤P＜0.192W。
第29页（共29页）
