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专题 07 综合题
在2024年的中考物理“综合题”命题中，我们可以预见几个明显的趋势。
题目的跨学科性将会更加突出。随着科学教育的综合性和跨学科性越来越被重视，物理题目可能会融
合数学、化学、生物等其他科学领域的知识，要求学生进行综合分析和解决。例如，可能会出现在解决物
理问题的过程中，需要运用数学知识进行建模和计算，或者需要理解生物学中的某些现象与物理原理的关
联。
题目的实际应用性将更加强调。物理是一门与现实生活紧密联系的学科，因此，命题者可能会设计更
多具有实际背景的题目，让学生在解决实际问题的过程中，运用所学的物理知识。例如，可能会涉及到环
保、能源、交通等领域的实际问题，让学生在解答过程中，既能锻炼物理思维，又能增强社会责任感。
题目的创新性和开放性将进一步提升。随着教育改革的深入，对学生的创新思维和问题解决能力的要
求越来越高。因此，物理综合题的命题也将更加注重培养学生的创新思维和开放性思维。例如，可能会出
现一些开放性的题目，允许学生从不同的角度进行思考，提出多种可能的解决方案，从而激发学生的创新
精神和探索欲望。
2024年中考物理“综合题”的命题趋势将更加注重跨学科性、实际应用性和创新性，这将对学生的综
合素质和问题解决能力提出更高的要求，也将为物理教学带来更多的挑战和机遇。
（限时20分钟）
1．某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重
心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂l；( )
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为 N；
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？ ，并说明理由 。
2．如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R、R 为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可
1 2
使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装 ，B处应安装 （选填“电动机”或“电阻
丝”）；
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关 。要使电吹风处于“暖风”状态，应闭
合开关 ；
（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从
出风口吹出的空气温度升高了30℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，
则R:R= ；
1 2
（4）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会 （选填“变大”“变小”或“不
变”）。
3．如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备
供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进
不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝
固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字
形路线。（火星表面g取4N/kg）（1）阳光中的红外线具有显著的 效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省
（选填“力”或“功”）
（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少 ？
（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图 ，
4．用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为F 、F 。此过程相关数据如图，g
甲 乙
取10N/kg，则：
（1）物体M的质量为 kg；
（2）两个滑轮组此过程的机械效率的大小关系是η η （选填“>”、“<”或“=”）；
甲 乙
（3）甲滑轮组 （选填“A”、“B”或“C”）；
A．省力 B．费力 C．不省力也不费力
（4）除了利用滑轮组，也可以利用杠杆抬升物体M，如下图所示，利用杠杆AOB翘起物体M，O为杠杆支点，L 为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡。请作出杠杆受到的动力F 的示意图和重物M对杠杆
1 1
压力F 的示意图 。若已知此时动力F 小于阻力F，则动力臂L 与阻力臂的L 的关系应为
2 1 2 1 2
。
A．L>L B．L=L C．L”，“=”，“＜”）；
1 2
（2）从水平地面回弹到N点过程中，篮球动能 （选填“减小”，“不变”，“增大”）；
（3）M到N过程中减少的机械能E = （选填“E﹣Ep”，“E﹣Ek”）；
损 1 1
（4）最后篮球静止在水平地面上，对地压力为6N，压强为2×103Pa，请根据公式 计算出此
时地面的受力面积为 。
6．“碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO（二氧化碳）排放量，达到CO 的相对
2 2
“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中
和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃
料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并
与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换
膜，到达燃料电池阴极板。（1）氢燃料电池工作时将燃料的 能转化为电能；
（2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为 （选填“向左”或
“向右”）；
（3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是 （填
字母）；
（4）氢燃料电池大巴可实现CO 的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO 约3kg。某柴油动
2 2
力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量 J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km
可减少约 kg的CO 排放；（ρ =0.8×103kg/m3，q =4.3×107J/kg）
2 柴油 柴油
（5）请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议： 。
7．如图甲，重3N的物体在水平压力F的作用下，压在竖直的墙壁上，F大小随时间t的变化关系及物体
运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示，由图像可知：
（1）当t=1s时，物体所受摩擦力为 N；
（2）在2~4s内物体做 运动（选填“加速”、“减速”或“匀速”）；
（3）当t=5s时，物体所受摩擦力为 N。8．即热式饮水机工作原理如图1所示，水箱中的水被水泵抽出后，流经电阻丝时被加热，实现边加热边出
热水的即热功能，电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小军对该饮水
机进行了探究。
表一
加热功
实验次数 出水温度/℃ 出水时间/s
率/W
1 40 16.00
2 45 16.05 1374
3 50 15.95 1712
4 60 18.90 2000
5 85 32.04 1999
6 95 37.29 1999
（1）小军探究过程如下（设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失）：
①将出水量设置为250mL，出水质量为 kg；
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示，示数为 ℃；
③保持水的初温和出水量不变，改变出水温度，测量出水时间并记录在表1中；
④根据表1数据计算出加热功率，第1次实验时的加热功率为 W；
（2）小军采用的实验方法是 ，小军由表1数据得出结论：饮水机可根据出水温度自动选择不
同的控制方式，当出水温度低于85℃时，仅通过改变 来调节出水温度，若上述实验中将出水
温度设定为88℃，可估算出水时间约为 s；
（3）小军对实验进行了反思：上述结论在冬季还适用吗？为得到精准的结论，小军将表1设计优化如下并
重新实验，你认为①、②处应分别填写的是 和 。
加热功
实验次数 ① 出水温度/℃ ② 出水时间/s
率/W
1。。。。。。
9．厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作
出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R、R 均为发热电阻（假定电阻不
1 2
随温度变化），部分参数如下表所示。求：
额定电压/V 220
高温1100
额定功
中温880
率/W
低温
（1）当开关S 断开，单刀多掷开关S 打到3时，蛋糕机处于 档（选填“高温”、“中温”
1 2
或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；( )
（3）该蛋糕机正常工作时R 的电阻值；( )
2
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。( )
10．小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示，图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的，
里面有两个通到外部的水管，a是热水出水管，b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
（1）关于电热水器下列说法中正确的是 ；
A．电源指示灯发出的红光是红外线
B．电加热管通电时电能转化为内能
C．电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
（2）电热水器要使用三脚插头，是为了使电热水器的金属外壳与 相连；
（3）如图甲所示，在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长，这个水龙头的手
柄相当于一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；
（4）电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高，水的体积膨胀，密度
变 ；
（5）为了防止电热水器漏电，电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性，发明了一种“防电墙”
技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。
如图丙所示，四个用同种材料制成的空心绝缘管，A和B内径相同，C和D内径相同，A、B的内径大于
C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻，减小漏电电流，如果你是设计师，会选用下图中的
绝缘管；
（6）电热水器面板上有两个控制开关S、S，火线两个电加热管分别用R、R 表示，要求S 单独控制
1 2 1 2 1
R，S 单独控制R，两个开关同时闭合时R 与R 同时加热。请你在图丁中，用笔画线代替导线，补全开关
1 2 2 1 2
控制电加热管的电路，且符合安全用电的原则 。11．黄旭华是中国的“核潜艇之父”，为我国核潜艇事业做出巨大的贡献。核潜艇是国家的战略重器，是
维护国家安全的基石之一。图甲是核潜艇的外观。
（1）核潜艇在海面下的100m的深处水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方
向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜
艇在海面下的深度随时间变化的关系如图乙，则潜艇在第80s时受到海水压强为 Pa（潜艇高度不计，
海水密度取1.0×103kg/m3， g取10N/kg），上浮过程中（第50s至第100s）潜艇的速度大小为 m/s；
（2）流动的海水属于流体，核潜艇在海里行驶要考虑流体压强和流速的关系。如图丙所示是演示“流体
压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右
端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）a管上方的气
流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中 （选填“a”或“b”）管水面升高， （选填
“a”或“b”）管水面降低，如果升高端的液面比原来升高了5cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压
强差为 Pa。（g取10N/kg）
12．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R 为热敏电阻，置于水箱中产生
1
的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R 阻值随温度变化的关系如图乙所示，R 为可调电阻，用来设定电
1 2
热水器的水温。R、R 为纯电热丝，均置于水箱中，R=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达
3 4 3
到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：（1）图甲中电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R 的功率为 ；
3
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则
水温升高了 ℃；[c =4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
水
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R 的阻值应该调至 Ω。
2
13．如图所示，先用大小为200N的拉力 F 把重为150N的物体甲从A点竖直向上加速拉至B 点，h=2m，
1
再用平行于斜面大小不变的拉力F 把甲沿斜面从C点拉至与B点等高的D点；如图所示，用大小相同的拉
2
力F 将物体乙沿水平地面从O点直线拉至P点。已知 F=120N，甲在CD 段的速度—时间图像和乙在OP
2 2
段的路程—时间图像如图所示。 求：
（1）F 所做的功是多少？( )
1
（2）利用斜面提升甲的机械效率是多少？( )
（3）F 在OP段做功的功率是多少？( )
2
（4）甲在CD段受到的摩擦力为 f 和乙在OP段受到摩擦力为 f，则f f（选填“=”或“≠”）。
1 2 1 214．质量为48.5kg的机器人携带1.5kg的快递件乘坐电梯上楼，如图1（g取10N/kg）
（1）电梯上升过程速度随时间变化图像如图2，求：
①匀速阶段电梯上升的距离；
②匀速阶段电梯对机器人支持力的功率；
（2）离开电梯后，机器人受到水平向前的动力F，其所受地面阻力是总重力的0.2倍，从电梯口O点匀速
直线运动4s到A点时撤去动力，然后减速运行0.5s到房门前C点，随后静止在C点，求：
①在方框中画出机器人（包括快递件）在B点的受力示意图，用“ ”表示机器人；
②以机器人在O点为计时起点，在图3中画出0~5s机器人所受阻力的大小随时间变化的图像；
（3）现有图4装置，放置在五楼窗口，小明操作机器从一楼匀速提升质量同为1.5kg的快递件到五楼，该
过程此装置的机械效率为50%，则牵拉绳子的力是 N。
15．2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图
甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为
2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部
分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/
kg）
（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生
的压力为多少？( )
（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/m3。求：
①固体浮力材料的体积为多少？( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？( )
（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海
水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若 “奋斗者” 号只在竖直方
向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压
载铁的密度为8.0×103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 N。
16．小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”，弹簧的一端固定在木板上，他先在木
板上标上0～7.00cm的刻度，把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码的质量为50g），实验数据
记录如下表。（g＝10N/kg）
钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8
弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00
伸长量/cm 0 0.50 1.00 2.00 2.50 3.00 3.50 4.50（1）当挂3个钩码时，指针所对刻度如图乙，此时弹簧的伸长量 cm；
（2）分析表中的数据可得：在弹性限度内， ；
（3）小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为50g的小桶，挂在弹簧
下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度；
①该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处；
②在桶中加满水指针指在3cm刻度处，如图丙，则该桶的容积是 cm3；
③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3；
④小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，你的办法是 。（写出一种即
可）
17．（1）“ ”是汽车应用的一种新型技术，也叫“平行显示系统”。其原理是：位于仪表台后端的
显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上，挡风玻璃将光反射给驾驶员，驾驶员
就看到显示屏的虚像，让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在图中作出人眼 通过前挡
风玻璃看到显示屏上A点的像 的光路图；
（2）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图甲所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN
放在凸透镜前某位置，如图乙所示；
①把图乙中N点发出的两条光线的光路补充完整 ；（a平行于主光轴，b过0cm处）；
②物体MN经凸透镜后成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩
小”）的 （选填“实像”或“虚像”）， （选填“照相机”、“放大镜”或“投
影仪”）就是利用该原理成像的。
18．图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U
为恒压电源），继电器线圈的电阻为30Ω，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。
（1）恒温箱内的加热器应接在 （选填“A、C”或“B、D”）端；
（2）要实现对50℃~100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为 V；若恒压电源U为
4V，则滑动变阻器R'的最大阻值为 Ω。
19．广东的春季，天气潮湿，需要除湿，如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由
控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U=12V，调控电阻
1
R 的阻值范围为0﹣1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百
0
分比，单位为：%RH）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电
路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相
互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U=220V，R 为保护电阻，磁控开
2 g
关L的线电阻不计。问：
（1）当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是 极；
（2）磁性弹片可能是下列哪些材料组成 ；
A．钴、锌
B．铁、铝
C．钴、镍D．铁、钢
（3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片就具有了磁性，其原理与以下哪个装置相同？ （填写字
母）；
A．电动机
B．电磁铁
C．发电机
D．话筒
（4）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则R 调控电阻的阻值不能超过
0
Ω；
（5）由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而 ；在磁控开关L闭合条件不变的情况下，
若要早点开始除湿，则应将控制电阻R 的阻值 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。
0
（6）小明查看了该除湿器的铭牌，其中有一参数为“除湿量1.2kg/h（30℃80%RH）”，表示在30℃、相
对湿度80%的情况下每小时的除水量，相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是30g/m3。小明所
在的实验室环境温度为30℃、相对温度80%，体积为200m3，想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验
室除湿，如果每次都能把该实验室里的水分除干，则除湿一次需要消耗电能 J。
20．如1图所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验
取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等
优点，被誉为“零高度飞行器”.这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提
供一种方便快捷的绿色轨道交通工具.
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互 ，车体与轨
道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦.
（2）如2图所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于 要保持原来的运
动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的 ，不
用消耗过多的电能或化学能等能量.
（3）如3图所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是
.（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向 行驶.
（限时25分钟）
1．老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲
所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S 都闭合和开关S闭合、S 断开两种情况下，改变电阻
1 1
箱R 的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R 变化的曲线。由上述信息可知：
1 1
（1）电源电压U为 V；
（2）R 为 ；
MN
（3）图乙中曲线 （填“A”或“B”）是根据开关S、S 都闭合时测得的实验数据绘制的；
1
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R（R 值已知），另一个阻值
0 0
未知，假设为R。求R 的值。( )（用R、R 表示）
x x 0 MN
2．显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目
镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F 为物镜的焦点，F 为目镜的焦点，图中已出细小物体AB
1 2
在物镜中所成像A’B’的光路图，以及A’B’射向目镜的两条光线。
（1）该显微镜的物镜相当于 （选填“凸透镜”、“凹透镜”）；
（2）请你画出光线a，b经目镜L 折射后的光线；
2（3）与A’B’对比，目镜L 所成的像是一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“实像”
2
或“虚像”）。
3．读短文，回答问题。
闯红灯违章抓拍系统工作原理
如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器，
控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在
路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线用能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从
而使得电子脉冲感应开关自动闭合。当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受拉电路接通，摄像头
对违规车辆进行摄像或拍照。
（1）请根据短文描述，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求电流从A端流入。
（2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种 （选填“用电器”、“开关”或“电
源”），红灯亮时，当汽车通过，电磁铁 磁性（选填“有”或“没有”），电磁继电器中的
衔铁 （选填“可以”或者“不可以“）用铜质材料代替；
（3）当图乙中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为 极；此时若对调电源正负极，则
（选填“会”或者“不会”）影响摄像系统的工作。
4．体育锻炼与物理密不可分，回答下列问题。
（1）如图1所示，体重60kg的小明做引体向上，在1min时间内完成了8个，每次匀速上拉，身体重心上
升0.4m，则他每完成一次引体向上做功 J。1min内的平均功率是 W。匀速拉升
的过程中，他的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）（g取10N/kg）；
（2）如图2是某消防员训练爬杆和爬绳的情况，他受到的摩擦力为f 和f ，当他顺着比杆粗糙的绳两次
杆 绳
匀速向上爬时，f f （选填“>”“=”或“＜”），此时消防员所受摩擦力的方向 。
杆 绳
在紧急集合时，消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下，如果某消防员自身及装备质量共80kg，当他用
500N的力抓着竖直的杆匀速下滑时，杆对人的摩擦力大小 N；接近地面时，他增大握力，则
此时杆对手的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）某训练用空心球的体积为600cm3，空心部分体积为400cm3将其放入水中静止后，有一半的体积露出水面，则空心球的实心部分密度为 g/cm3；若将空心球的空心部分注满酒精，将其浸没于水中
后松手，则该球将 （选填“上浮”“悬浮”“或“下沉”，ρ =0.8×103kg/m3）。
酒精
5．半导体二极管
半导体二极管主要由P型半导体、N型半导体、接线端、外壳组成，其结构及对应的电路符号如图甲、乙
所示。二极管具有单向导电性，当二极管两端加正向电压时，电流从正接线端流进二极管时，二极管导通，
相当于一根导线，必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，只有当正向电
压达到某一数值（锗管约为0.1V，硅管约为0.5V）以后，二极管才能真正导通，导通后二极管两端的电压
基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V）。而电流负接线端流入时，二极管断路，实际上不会有
电流通过。
（1）如图丙，已知电源电压为3V，则开关S闭合后，灯泡L （能/不能）发光，电压表的示数为
V；
（2）如图丁所示，将一个锗材料二极管、电阻R和电流表串联接入电路中，电源电压恒为3V不变，电阻
R＝30Ω。开关S闭合后，电流表有示数，电压表的示数为 V，电流表示数为 A；
1
（3）科研人员利用P型元件和N型元件串联，如图戊所示，当电流通过时，P、N型材料的两端会产生温
度差（珀尔帖效应），从而制成了电脑的散热器，如图所示，在电流方向由N流向P的地方吸热，而在电
流方向从P流向N的地方放热。如图相当于一个 联电路，靠近电脑发热体（CPU）的是图中
（上方/下方）的陶瓷片。
6．学习完电学知识后，小卢同学所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。于是小卢设计了一个体重测量仪，其工作原理如图甲所示。R 为踏板下方的压敏电阻，
1
其阻值R 随压力F的变化规律如图乙所示，把电流表A 改装成体重测量仪。
1 1
（1）关于该体重测量仪，下列说法中错误的是 。
A．体重越重，体重测量仪示数越大
B．闭合开关S后该体重测量仪的指针不能够指到电流表A 的零刻度线处
1
C．该体重测量仪的刻度是均匀的
（2）该兴趣小组还想再设计一个身高测量仪，小杨同学很快设计出了如图丙所示的电路，用滑片在绷直
的电阻丝上滑动代替滑动变阻器，将电压表改装成身高测量仪，但同小组的小丁同学惊呼“这个电路有问
题”，请你说说小丁惊呼的理由： 。
（3）在小丁同学的帮助下，小杨同学改进了自己的设计方案，并进一步发现把自己的身高测量仪和小卢
的体重测量仪组合在一起，就可以完成身高和体重的同时测量，于是小杨设计出了如图丁所示的电路图。
在图丁中，电源U 恒为4.5V，电源U 恒为18V，滑动变阻器R 为竖直固定放置的变阻器，其滑片P可竖
1 2 2
直上下移动，接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，R 是阻值为20Ω的定值电阻。设计好电路后，该
3
小组身高140cm的小王迫不及待地站上踏板，闭合开关S、S，电流表A 示数为0.15A，电压表示数为
1 2 1
9V，则小王的重力是 N；当身高180cm的小胡站上踏板时，电压表示数为12V；当小杨同学
站上去时，电压表示数为10V，则小杨同学的身高是 cm。
7．如图甲所示为电子拉力计，图乙是其原理图。拉环不受拉力时，滑片P处于a端，拉环受拉力时，滑片
P随之向右滑动。电源电压U=6V，电流表的量程为0 0.6A，定值电阻R=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀
0
电阻丝，其阻值R=25Ω，忽略摩擦。 ∼
1
（1）电流表的示数随拉力的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”）；（2）由图乙知，拉力表的零刻度线应刻在电流表 处；
（3）拉力计内部弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图丙所示。开关闭合后，当电流表指针指在
0.4A处时，R 接入电路的阻值是 Ω，作用在拉环上水平向右的拉力是 N；
1
（4）该拉力计能测量拉力的范围是 N，若想增大测力计的范围，可以采取的方法是 。
8．如图 是某科技小组设计的利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的示意图（未画完整）。其中，
R是光敏电阻，其电阻大小会随着光照强度的变化而变化。当流经电磁铁A的电流 I≥30.0mA 时，太阳能
电池板与蓄电池形成闭合回路，蓄电池处于充电状态。下表为光敏电阻R、流经电磁铁A的电流I与光照
度 E 的测试数据。
光照度E/lux 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/
21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
mA
（1）由表中可知，R的阻值会随光照度E的增强而 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）白天，太阳能电池板将 能转化为 能，再通过蓄电池转化为 能。傍晚，当
光照度小于 Lux 时，流经电磁铁A的电流 I<30.0mA 时，动触点D会与静触点 （选填
“G、H”或“E、F”）接触，LED 开始工作；
（3）请根据上述描述将图的电路设计图连接完整，工作电路能正常工作（图中已给出静触点 E、F、G、
H 的四根引线）( )
（4）当光照度为30Lux时，R两端的电压是多少？( )
（5）当光敏电阻R为20Ω时，持续了1min，R产生的热量是多少？( )
9．主动式空气净化器。
净化器的工作原理为：机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动，污染的空气，通过机内的空气过滤网
后将各种污染物吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器，将空气不断电离，产生大量负
离子，被微风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高，利用CADR值，可以评
估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算CADR=2.4V/t（V：房间容积；
t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）能效比是空气净化器的洁净空气体积和其输入功
率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
额定功率 60W CADR 600m3/h 声强范围 34~64dB
模式 睡眠 静音 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 强劲
净化效率 >90% 能效比 11
4 5 6
工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡
挡 挡 挡
功率（W） 0.9 23 44 75 103 123 148
净化空气量
- 120 240 360 500 610 760
（m3/h）
噪音（dB）/声压级 - 23 32 39 47 49 55
（1）空气净化器工作时，以机内的过滤网为参照物，空气中的污染物是 （选填“运动”或“静
止”）的；颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为 ；
（2）如果室内面积为50m2，房间的高度为3m，则该空气净化器理论上使房间污染物的浓度下降90%需要
消耗电能 kW·h；
（3）下列说法错误的是 ；
A．进风口流速大，气流外侧的颗粒物也被吸入净化器
B．输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多
C．净化器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．净化器的能效比越大，说明该净化器CADR值越大，越节能
E．气流外侧的颗粒物也被吸入净化器，是因为气流处流速大压强小的缘故
F．机器内的马达工作时将电能主要转化成了机械能
（4）该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.25m2，则风速为 m/s；
（5）单独使用该净化器10min，规格为2400imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁30次，则该空气净化器在
挡位工作，此时该空气净化器的能效比为 m3/(h·W)；（6）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R=10Ω，电源电压恒为28V；
0
如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。代用此电路检测该型“净化器的净化效
率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是 μg/m3；净化器
正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为 %。
10．如图甲所示，坐位体前屈是初中体育国标测试中的一项，图乙是某学习小组设计的测试仪器的简化电
路原理图。
推动距离/cm 得分
>17.4 10
13.6~7.3 9
9.8~13.5 8
6.0~9.7 7
2.2~5.9 5
……
（1）测试者向前推动的测试仪的滑块实际上是滑动变阻器，滑块推动的距离越大，滑动变阻器连入电路
的电阻值越大，仪器的示数就越大，则 表反映了被测者的成绩；
（2）若电源电压为6V不变，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑块能被推的最大距离为
30cm，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”，R=10Ω，滑块每移动1cm，R 的电阻变化0.5Ω。为保证电路各元
2 1件安全，测试中推动滑块时的最大距离是 cm；
（3）如表是坐位体前屈的得分标准，在某次练习中，小明完成测试后，电流表的示数为0.4A，则此时滑
动变阻器接入电路的阻值为 Ω，他的坐位体前屈得分为 ；
（4）该实验小组将图乙的表盘进行改进，改进后可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值，改进后的
表盘刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
（5）如下图所示，他们又设计了下列四种方案，其中表盘上的长度刻度值均匀的是 （选填
字母）。
A． B． C． D．
11．由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界，地球拥有“无限能
源（电力）”，所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞，杯子里的牛奶
握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是：电流流过送电线圈产生磁
场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是
；
（2）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如
图甲所示。实验测得，接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入
电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡，此时该灯泡恰能正常发光，
则该灯泡的功率为 W；
（3）如图乙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超
声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电。已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离
关系满足公式 ，将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%；小车与转换器间距离
L=1m时，接收器接收到的超声波功率P=8W：
0 0
①当小车与转换器间距离为1m时，电池充电1h所储存的电能为 J；
②该公式中的k值为 Wm2；
③若充电时小车与转换器之间距⋅ 离L=2m，则超声波能量转化为电能的功率为 W，若要储存到和①
中相同的电能，需等待 h。
12．由相同材料制成的M、N两固态实心物体，M、N的质量分别为0.3kg、0.1kg；物体M的温度与其吸
收的热量关系如题图甲所示（不考虑热量散失），则（1）若物体N吸收的热量为2.64×103J（未发生物态变化），则它的温度升高了 ℃；
（2）物体M的比热容为 J/(kg·℃)；
（3）请写出物体M在BC段温度不变的原因 ；
（4）图乙（a）为装有200mL水的量筒，将物体N放入该量筒后，如图乙（b）所示；若在图乙（a）中放
入的物体为M（能浸没），请在图乙（c）中画出水面的位置 。
13．我国自主研制的某新型航空飞机，它的热效率 和推进效率 都较高。所谓热效率是指发动机获得
的机械能与燃料完全燃结产生的内能之比，而推进效率则是指发动机对飞机的推力所做的功与发动机获得
的机械能之比。已知飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系如表。若某次航行中飞机以 的水平
速度匀速巡航0.5h，需要完全燃烧热值为 的燃油1080kg。分析并完成以下问题：
速度
100 200 300 400 500
阻力
（1）飞机在这次匀速巡航的过程中，推力做功的功率。
（2）1080kg燃油完全燃烧释放的热量。
（3）若发动机的推进效率为60%，则发动机获得的机械能为多大 ？发动机的热效率为多大？
（4）分析：飞机水平匀速巡航时，发动机的推力随着巡航速度的变大而 ；动能
、机械能 （均选填“变大”“变小”或“不变”）（忽略燃油的消耗对飞机质量的影响）。
14．近日，无锡市恒隆地产的建筑工地上有几台巨大的起重设备“塔吊”，其主要构成为电动机和机械装
置两个部分，简化组成如图所示，M为塔吊的配重，它的质量是1.25t，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB的长度s 为25m。当载重小车在B点时，能安全起
2
吊重物的最大质量是1.2t。如果这台“塔吊”配置的电动机铭牌参数为“额定电压380V，额定功率38kW”
在某次起吊作业中，该“塔吊”电动机正常工作25s，通过载重小车从距离O点为10m的载重臂上把一质
量为2.4t的重物匀速提升20m。（不计载重小车、挂钩、滑轮组和钢丝绳的重力及摩擦）那么：（g取
10N/kg）
（1）当起重臂水平平衡时，由图可知，配重A与O点的距离s 是 m；
1
（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下电动机牵引钢丝绳自由端的拉力是 N，在这次起吊过
程中，塔吊上的电动机对重物做功的效率为 %（保留整数）；
（3）本次将重物从起吊点提升20m后，为保证塔吊安全工作，载重小车最多还能向B点方向接着再平移
m。
15．水平桌面上有一底面积为3S、高为 的圆柱形薄壁容器，将一密度为ρ、底面积为S、高为h 的圆
0 0 0 0
柱形物体竖直放置在容器底部，如图所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，物体始终处于直立状态。请
解答如下问题：
（1）注入液体前柱形物体对容器底部的压强p= ；
（2）若注入液体的密度为 ，在图所示的坐标系中，画出从刚开始注入液体到容器装满液体的过程中，
物体对容器底部压力随容器中液面高度变化的图像，并标出始、末两端点的坐标；
（3）若注入液体的密度为2ρ，与未注入液体时相比，当液体对容器底的压强增加量与容器对桌面的压强
0
增加量的比值恰为6∶5时，求出此时容器中液体的深度。
16．中国海事第一舰“海巡01”号在中国南海、钓鱼岛等海域执行任务。“海巡01”号配备有声波定向发射器“金嗓子”（又名“声波炮”），它的外观类似喇叭，可遥控定向远距离发射高达150dB的高频声波，
甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳，主要用于对付海盗等人员。请你解答下列问题：
（1）这种声波能够传递 ；声波定向发射器喇叭状外观可以减少 ，从而增大 。
（2）“海巡01号”对钓鱼岛区域实行常态化的维权执法巡逻，钓鱼岛距上海约360海里“海巡01号”号
的最大航速为18节（1节＝1海里/时）该船从上海出发到达钓鱼岛至少需要多长时间？( )
（3）船上有一钢制零件，体积为0.05m3，若将此零件改为铝制，质量将减少多少？( )（已知：
ρ ＝7.9×103kg/m3，ρ ＝2.7×103kg/m3）
钢 铝
（4）“海巡01号”最重要的补给，除了船在港口补充的淡水外，船员还可以利用“太阳能蒸馏器”如图
所示，将海水中的水蒸发而把盐留下，再将水蒸气冷凝为液态的淡水。用“太阳能蒸馏器”淡化海水的过
程中涉及的物态变化有 和 。
17．在一次《趣味物理》讲座中，老师介绍伽利略的比萨斜塔实验时说:“若不计空气阻力，从同一高度由
静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢跟物体质量无关，这种运动称为自由落体运动。”
课后，兴趣小组在老师指导下开始研究这种运动，他们在高楼楼顶的相同位置，分别让不同质量的金属小
球由静止开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像。如图是其中的一张照片（图中标注为1的位
置是小球刚开始下落的位置，图片与实物的大小比例为1:7）。频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次
光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，
也记录下了物体运动的时间。已知本实验所使用的频闪照相机曝光的时间间隔为Δt=0.1s。该小组对图片中
小球所处位置的影像进行测量，量出了每相邻两个影像位置之间的距离如图所示。（1）不计空气阻力情况下，在下落过程中，小球的速度 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”或
“保持不变”） 。小球在第四个Δt时间内的平均速度为 m/s；
（2）兴趣小组比较数张照片，发现不同小球下落时在同一时刻几乎都在同一位置。为了进一步从理论上
分析得出结论，请你计算：从1点起小球下落的距离h与对应时间平方t2的比值n，则n=
m/s2；通过取多个时间计算的数据，并加以比较这些比值，发现物体下落快慢与质量 （选填
“有关”或“无关”）；
（3）根据上述结论，试推算出小球自由下落时前0.8s的平均速度是 m/s；
（4）图乙是兴趣小组绘制的金属小球由静止自由下落的高度h与时间t关系图像；则图丙中描述重力对该
球做功W与时间t关系的四种图像中，正确的图像是 ；
（5）从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距
离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同
的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据如下。
小球编号 A B C D
小球半径r(×10﹣3m) 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度v(m/
16 40 40 20
s)
小球受阻力f(N) 0.2 0.5 4.5
表格的空格处所缺数据应为 。
18．周末，小敏到乡下帮爷爷摘苹果，看见有些苹果以不同快慢、不同时间落下来。小敏对这些现象产生
了浓厚的兴趣，提出了如下两个猜想：
猜想一：苹果的下落快慢与苹果的质量是否有关?
猜想二：苹果的下落时间与下落的高度是否有关?
于是他找来一些器材，在忽略空气阻力的情况下进行实验。
（1）小敏在探究“猜想一”时，应控制苹果下落高度不变，让苹果的 改变，比较苹果下落时间的
长短；（2）小敏在探究“猜想二”时，测量出同一个苹果在不同高度下落时所对应时间为t，t，t，……，并绘
1 2 3
出t-h图象如图所示。他发现这和函数 的图像很相似。为了进一步确定t和h的函数关系，他应该
利用以上数据做t和 之间的关系图像。
19．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜
面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确
定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为 cm；
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数
为 N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B
点时的机械效率为 ；
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A
点到B点所做的功W；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W。以功为纵坐标，以小
1 2
车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W 和W 与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a
1 2
和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡
时，力的大小为 N。
20．如图所示，焦距为10cm凸透镜，心为（位于15cm处），在透镜左侧有一发光体SL，S'是S点经过凸透镜所成的像，光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线，其中光线c平行于主光轴；凸
透镜右侧放置一块平面镜。
（1）请画出光线a、b、c的入射光线 ；
（2）发光体SL经过凸透镜所成的是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“等
大”或“缩小”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（3）若在40cm处放置一块垂直于主光轴的光屏，要在光屏处成清晰的像，则物体应向 移动（选填
“左”或“右”）；
（4）以E点表示眼睛，请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图 。
