物理（辽宁卷）（全解全析）_8、物理总复习_2024中考模拟题物理_一模_物理（辽宁卷）-2024年中考第一次模拟考试_2024中考物理第一次模拟考试（辽宁卷）

2024 年中考第一次模拟考试（辽宁卷） 物理·全解全析 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符 合题目要求，第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得 0分） 1.如图所示的四个物态变化的实例中，由于液化形成的是( ) A. 湖中冰化成的水 B. 草叶上的露珠 C. 树叶上的霜 D. 落在地上的雪 【答案】B 【解析】A、冰化成水，是熔化现象，故A错误； B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故B正确； C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C错误； D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶，故D错误。 故选B。 2.如图是用手机拍摄“水滴映像”时的情景，在架起的玻璃板上滴上很多小水滴，玻璃板下面一定距离的 位置放置一个花朵的照片。透过每个水滴都能看到花朵倒立、缩小的像。下列说法不正确的是( ) A. 每个水滴都相当于凸透镜 B. 透过水滴看到的是花朵照片的实像C. 水滴到花朵照片的距离大于水滴透镜的二倍焦距 D. 手机屏幕上显示的丰富色彩是由红、绿、黄三原色光混合而成的 【答案】D 【解析】解：A、每个水滴中间厚、边缘薄，都相当于凸透镜，故A正确； BC、透过每个水滴都能看到花朵倒立、缩小的像，此时物距大于二倍焦距，所成的像是实像，故BC正确； D、手机屏幕上显示的丰富色彩是由红、绿、蓝三原色光混合而成的，故D错误。 故选：D。 3.2023年5月30日，我国神舟十六号飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并在太空中与中国空间站成功对 接，至此，神舟十五号和神舟十六号两艘飞船上一共6名航天员胜利会师，标志着我国航天技术又上一个 新台阶；接下来，航天员将与地面上的科学家天地联合，进行上千个大规模不间断的科学实验，为未来十 年我国航天员登月做好准备。关于这一盛事，下列说法正确的是( ) A. 发射时，火箭向下方的水面喷火，水面上方立刻出现大量的白雾，这些白雾是大量的水汽化形成的水蒸 气 B. 飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的，“比铝还轻”指的是这种材料质量小 C. 神舟十六号飞船与空间站实现对接时，它们之间处于相对静止状态 D. 航天员将与地面上的科学家天地联合，进行科学实验，他们之间通话是利用超声波传递信息 【答案】C 【解析】解：A、白雾是大量的水蒸气液化形成的小水珠，故A错误； B、“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时，质量小，即单位体积的质量小，即密度小，故B错误； C、神舟十六号飞船与空间站实现对接时，两者在空中飞行的速度大小和方向必须相同，两者之间的相对 位置不变，它们之间是相对静止的，故C正确； D、电磁波可以传递信息，能在真空中传播，航天员将与地面上的科学家天地联合，进行科学实验，他们 之间通话是利用电磁波传递信息，故D错误。 故选：C。 4.电在给人们的生活带来便利的同时，也带来了安全隐患。如图所示的做法中，符合安全用电要求的是( )A. 冰箱没有接地线 B. 用试电笔检测插座是否有电 C. 用湿手拨动开关 D. 多个大功率用电器同时使用一个插座 【答案】B 【解析】解：A、电冰箱的金属外壳必须接地线，这样，若金属外壳漏电，电流会通过地线导入大地，防 止触电事故的发生，故A不符合安全用电要求； B、图中使用试电笔方法正确，能够区分火线和零线，故B符合安全用电要求； C、生活用水是导体，用湿手拨动开关，易发生触电事故，故C不符合安全用电要求； D、多个大功率用电器同时使用一个插座易造成电流过大，引发火灾，故D不符合安全用电要求。 故选：B。 5.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 A. 图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能 B. 图乙中，太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能 C. 图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D. 图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能 【答案】A【解析】绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，故A正确；太阳能热水器是通过热传递方式改变 水的内能，故B错误；太阳能信号灯先将太阳能转化为电能，再转化为光能，故C错误；太阳能飞机是先 将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误． 6.下列关于电与磁的说法正确的是( ) A. 图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极 B. 图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉 C. 图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变 D. 图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转 【答案】B 【解析】解：A.图甲：磁感线是假想的模型，不是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极，故A错 误； B.图乙：根据安培定则，电流从上方流入，铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移电阻减小，电路中的电流 变大，电磁铁的磁性增强，能吸引更多铁钉，故B正确； C.图丙：电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极，电流方向不，线圈的转动方向发 生改变，故C错误； D.图丁：导体AB 竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不能产生感应电流， 电流表指针不偏转，故D错误。 故选：B。7.对下列四幅图所示的情景，说法正确的是( ) A. 图甲：人坐在船上推另一艘船，两艘船向相反方向运动，说明物体间力的作用是相互的 B. 图乙：撞击锤柄下端能使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤头受到了惯性力的作用 C. 图丙：从斜面上滚下的小球受到磁体的作用，运动方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态 D. 图丁：篆刻刀的刀口做得很锋利，是通过减小受力面积来减小压强的 【答案】AC 【解析】解：A、人坐在船上推另一艘船，施加力的同时，自己也受到另一只船的作用力，在另一只船作 用力作用下自己坐的船向相反方向运动，说明力的作用是相互的，A正确； B、撞击锤柄时，锤柄停止运动，松动的锤头由于惯性仍保持原来的运动状态，所以锤头就紧套在锤柄上， 是利用了锤头的惯性，但是惯性不是力，不能说锤头受到了惯性力的作用，故B错误； C、小铁球从斜面上滚下，在磁体的作用下改变了运动方向，是力改变了物体的运动状态，故C正确； D、篆刻刀的刀口做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故D错误； 故选：AC。 8.玩具小黄鸭由A、B、C三个材料不同的实心部分组成，A部分体积小于C部分的体积。两个相同的小黄 鸭在消毒时，被分解后将其中的一部分分别投入到装有甲、乙两种消毒液的相同容器中，静止时如图所示， 两容器中液面相平，C对乙容器底有压力。下列说法正确的是( )A. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强 B. A部分的密度小于C部分的密度 C. 甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强 D. 将乙容器中的B、C两部分安装在一起，仍放在乙液体中，乙液面会上升 【答案】BCD 【解析】解：A、两容器B部分均漂浮，所受浮力相等，均等于B的重力，B部分在乙液体中浸入的体积小， 由F =ρ gV 可知，乙液体的密度大于甲液体的密度；两液面相平，由p=ρgh可知甲液体对容器的压 浮 液 排 强小于乙液体对容器底的压强，故A错误； B、A部分在甲液体中悬浮，则A部分密度等于甲液体的密度，C部分在乙液体中沉底且对容器底有压力， 所以C部分密度大于乙液体的密度，而乙液体的密度大于甲液体的密度，所以A部分的密度小于C部分的 密度，故B正确； C、由图可知，甲、乙容器中，液面相平且乙液体的体积大于甲液体的体积，且乙液体的密度大于甲液体 的密度，由m=ρV可知，乙容器中液体质量更大，A部分的密度小于C部分的密度，A部分体积小于C部 分的体积，由m=ρV可知，m >m ，由G=mg可知，乙容器总重力大于甲容器总重力，乙对桌面的压力 C A F 大于甲对桌面的压力，而两容器底面积相同，由p= 可知甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌 S 面的压强，故C正确； D、C部分沉底，所受浮力小于C的重力；将乙容器中的B、C两部分安装在一起，仍放在乙液体中，BC 整体漂浮，B、C的总浮力变大，由F =ρ gV 可知，BC整体排开液体的体积变大，故乙液面会上升， 浮 液 排 故D正确。 故选：BCD。 9.小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路，老师准备了恒压电源、 开关、导线若干、定值电阻R 、热敏电阻R 、电流表和电压表，小明在其中选择部分器材设计了如图甲所 1 2 示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻R 的阻值随温度变化关系如图乙所示，图中电表的示 2数可以反映温度的高低。开关闭合后，关于这个电路的说法正确的是( ) A. 图中电表是电压表 B. 图中电表是电流表 C. 热敏电阻温度越高，图中电表的示数越大 D. 热敏电阻温度越高，R 两端的电压越小 1 【答案】BC 【解析】解：由电路图可知，电阻R 和R 串联接入电路，该电路中的电表串联接入电路； 1 2 AB、由于电表串联接入电路中，所以该电表为电流表，故A错误、B正确； CD、热敏电阻温度越高，根据图乙可知，热敏电阻的阻值越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路 中的电流越大，电流表示数越大；根据U=IR可知，R 两端的电压越大，故C正确、D错误。 1 故选：BC。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10.图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部，展示了古代乐师调整琴弦长度的情景。调整琴弦 的长度，主要是为了改变乐音的______ (选填“音调”“响度”或“音色”)。 【答案】音调 【解析】解：古代乐师调整琴弦长度，则琴弦的振动快慢不同，即所发出的声音的音调不同。 故答案为：音调。 11.青少年活动中心已经投入使用，在活动中心的科技馆里有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时， 头发丝便会一根根地竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图甲所示。这是由于头发丝带有______ (选填 “同种”或“异种”)电荷互相排斥的结果，在实验室中用到的______ (选填“验电器”或“试电笔”)就 是利用这一原理制成的仪器，在科技馆里还有一个叫做“球吸”的展品，如图乙所示。当按下出风按钮后， 会有气流从两只空心球中间的缝隙通过，两只小球向中间靠拢，这一现象说明：气体流速越大的位置压强越______ 。 【答案】同种 验电器 小 【解析】解：当人触摸“静电球”时，头发带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以形成“怒发冲冠” 的景象；实验室中的验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来制成的；气流从两只空心球中间的缝隙通过， 由于中间空气流速快、压强小，两侧空气流速慢，压强大，所以会发现两只小球向中间靠拢。 故答案为：同种；验电器；小。 12.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出______J的热量；若这些热量 完全被质量为 ，初温为 的水吸收，可使水温升高到______ 已知 ， 100kg 20℃ ℃[ q =2.1×107J/kg 秸秆煤 ． c =4.2×103J/(kg⋅℃)] 水 【答案】1.05×107；45 【解析】 ； ； (1)Q =m q=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J (2)Q =Q =1.05×107J 放 秸秆煤 吸 放 由 可得，水升高的温度： Q 1.05×107J ， (3) Q =cm△t Δt= 吸= =25℃ 吸 cm 4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg 则水的末温：t=t +△t=20℃+25℃=45℃。 0 故答案是：1.05×107；45。 13.如图，我国研制的“珠海云”号是全球首艘智能型无人系统母船，其排水量为2000t，它满载时漂浮在 海面上，排开海水的体积为 。船上可搭载数十台观测仪器。搭载仪器后，“珠海云”号底部受到海水 的压强会 。(ρ 取1.0×103kg/m3，g取10N/kg) 海水【答案】2×107 2000m3 变大 【解析】解：“珠海云”号满载时漂浮在海面上的排水量： ， m =2000t=2×106kg 排 “珠海云”号满载时漂浮在海面上所受的浮力： ； F =G =m g=2×106kg×10N/kg=2×107N 浮 排 排 由F =ρ gV 可知，“珠海云”号排开海水的体积 浮 液 排 F 2×107N ； V = 浮 = =2000m3 排 ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg 海水 “珠海云”号漂浮在海面上，根据物体的浮沉条件可知，浮力等于自身的重力，搭载仪器后，“珠海云” 号的重力变大，则浮力变大，根据F =ρ gV 可知，排开液体的体积变大，底部所处的深度变大， 浮 液 排 根据p=ρ gh可知，“珠海云”号底部受到海水的压强变大。 液 故答案为：2000m3；变大。 14.如图所示是用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流大小关系的装置。电阻通电后 会发热，是由于电流具有热效应。若R =10Ω，R =5Ω，则R 的阻值应为______ Ω。若通过电阻R 的电 2 3 1 2 流为1A，通电1min后R 产生热量为______ J。 2 【答案】 10 600 【解析】解：电阻通电后会发热，这是由于电流具有热效应；要探究通电时间相同时，电流通过导体产生 的热量跟电流大小关系，应该可知导体的电阻和通电时间相同，即R =R =10Ω； 1 2 通电 后 产生热量： 。 1min R Q =I2R t=(1A) 2×10Ω×1×60s=600J 2 2 2 故答案为：10；600。15.如图是家庭电路中的电能表，为了不损坏电能表，电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400 W。 若通过该表的电流为5A，1h后，电路消耗的电能为______ kW⋅h；当单独接入“220V，1200W”的 电暖气正常工作2min，发现电能表的转盘实际转过130转，则该电能表转盘的实际转速与铭牌标注的转速 相比______ (填“偏慢”“偏快”或“准确”)。 【答案】 1.1 偏快 【解析】解：(1)由图知，电能表的工作电压是220V，平时工作允许通过的最大电流为20A，所以他家 同时使用的用电器最大总功率：P=UI=220V ×20A=4400W； (2)电路消耗的电能：W =UIt=220V ×5A×3600s=3.96×106J=1.1kW⋅h； 2 (3)电暖气正常工作2min消耗的电能为：W =Pt=1.2kW× h=0.04kW⋅h，耗电0.04kW⋅h时，电 60 能表的转盘转过圈数为：3000r/kW⋅h×0.04kW⋅h=120转<130转，则该电能表转盘的实际转速与铭 牌标注的转速相比偏快。 故答案为：1.1；偏快。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16.如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点。水面上方墙壁上A点发出的一条 光线经水面反射和凸透镜的折射后平行于主光轴射出。请在图中完成光路并确定发光点A的位置。【答案】解：过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴射出；凸透镜前的入射光线为经 过水面的反射光线，过反射点F垂直水面画出法线，根据反射角等于入射角在法线左侧画出最初的入射光 线，与墙壁的交点为发光点A的位置。如图所示： 【解析】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴射出，据此画出凸透镜前的入射光线； 则凸透镜左侧的焦点位置为最初的入射点，过该入射点垂直水面画出法线，根据反射角等于入射角画出最 初的入射光线，与墙壁的交点为发光点A的位置。 17.桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示 意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l 。 1【答案】解：重力的方向是竖直向下的，过水桶重心作竖直向下的重力G，过支点O作出动力的作用线的 垂线，该垂线段为动力的力臂l ；如图所示； 1 【解析】根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出动力的力臂l ；根据重力的方向竖直向下画出重 1 力，作用点在重心。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18.（6分）用如图1所示实验装置，探究室温下冰熔化时温度的变化规律。 (1)将冰打碎后放入烧杯，温度计插入碎冰中。图2中温度计示数为______ ℃。 (2)由实验数据绘制成图3所示图像，可知，AB段该物质是______ 态，BC段______ (选填“需要”或“不 需”)吸热；由实验可知，冰属于______ (选填“晶体”或“非晶体”)。 (3)研究表明晶体的熔点与压强有关，压强越大，晶体的熔点越低，如图4，在温度较低的环境中，将拴有 重物的细金属丝挂在冰块上，金属丝下方与冰接触处的压强______ (选填“增大”或“减小”)，从而使冰 的熔点______ (选填“升高”或“降低”)了，金属丝下方的冰块熔化，熔化而成的水又很快凝固，金属丝 穿冰块而过且不留缝隙。 【答案】−3 固 需要 晶体 增大 降低【解析】解：(1)由图2可知，温度计的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度线下方，因此该温度计的示数 是−3℃； (2)由图3可知，冰在熔化过程中温度保持0℃不变，符合晶体的熔化特点，所以冰是晶体；晶体熔化需要 不断吸收热量，在AB段物质处于固体状态，在BC段物质的温度保持0℃不变，此时吸热，物质正在熔化； (3)使用细金属丝，在压力一定时，可以通过减小受力面积的方法来增大压强；悬挂重物是在受力面积一 定时，可以通过增大压力来增大压强； 因此使用细金属丝和悬挂重物的目的都是增大(钢丝对冰块的)压强，增大压强可以降低冰的熔点。 故答案为：(1)−3；(2)固；需要；晶体；(3)增大；降低。 19.（5分）如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面， 再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，在白纸上记 下A和B的位置。移动蜡烛A，重复做多次实验。 (1)选用玻璃板代替平面镜，主要是为了___________________________ 。 (2)实验中两支蜡烛要完全一样，目的是为了________________________ 。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙 所示的①、②、③三幅图中，_________ 图是产生以上实验现象的原因。 【答案】确定像的位置 比较像与物的大小关系 不变 ③ 【解析】解：(1)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无 法确定像的位置，所以选用玻璃板代替平面镜； (2)进行“探究平面镜成像特点”的实验，选取两支外形相同的蜡烛进行实验，目的是为了比较像与物的 大小关系。 (3)由于物体与像始终大小相等，当蜡烛A远离玻璃板时，它的像仍与A相等，则像的大小将不变；(4)实验时平面镜必须要竖直放置，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全 重合，由图可知，甲图平面镜竖直放置，不会出现像偏低的情况，乙和丙图平面镜没有竖直放置，分别作 出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知，丙图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜，如下图： ； 根据图中，③符合题意。 故答案为：(1)确定物像的位置；(2)比较像与物的大小关系；(3)不变；(4)③。 20.（5分）0在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中。 (1)图甲中压强计气密性良好，则U形管______ (选填“属于”或“不属于”)连通器； (2)小冯同学由乙图到丙图的操作是为了探究在同一液体中液体压强与液体______ 的关系； (3)在图丙中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两侧液面的高度差 ______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)； (4)小冯同学对比乙、丙两图，得出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越 大。小俊同学只利用图丙中现有器材，保持探头位置不动，进行了简单操作后跟图乙对比(若图乙中探头 的深度为h)，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是： __________________________________ 。 【答案】不属于 深度 变大 抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可【解析】解：(1)U形管与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点， 因此，压强计不是连通器。 (2)比较乙图、丙图，在相同液体的不同深度处，而U形管两侧的液面高度差不等，可以得探究液体压强 与深度的关系； (3)在图丙中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水， 液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大。 (4)小冯同学对比乙、丙两图，得出一个猜想：在同一液体中，探头距离烧杯底部距离越小，液体压强越 大。小俊同学只利用图丙中现有器材，保持探头位置不动，改变液体深度后跟图乙对比(若图乙中探头的 深度为h)，就验证了小冯同学的猜想是错误的。小俊同学的操作是保持探头位置不变，抽出丙图中的水， 使得探头深度小于图乙中探头的深度为h即可。 故答案为：(1)不属于；(2)深度；(3)变大；(4)抽出丙图中的水，使得探头深度小于图乙中探头的深度 为h即可。 21.（8分）欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻R 的阻值。 x (1)请你根据甲电路图，用笔画线代替导线，帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接，要求滑片P向右 移动时，电流表示数小。 (2)将滑片P置于阻值最大位置，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零， 电压表示数接近电源电压，则电路中存在的故障可能是______ (选填“R 短路”或“R ”断路) x x (3)排除故障后，移动滑片P，记录多组数据，画出了待测电阻的R的I−U图象，如图丙所示，由图象可 得R = ______ Ω。 x (4)乐乐觉得不使用电压表也能测出R 的阻值，于是设计了另一种方案，电路如图丁所示。定值电阻R ， x 0电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下： ①只闭合开关S 时，电流表读数为I ； 1 1 ②当开关S 、S 都闭合时，电流表读数为I ； 1 2 2 ③待测电阻R = ______ (用已知和测出的物理量R 、I 、I 表示)。 x 0 1 2 【答案】 断路 I R R 5 2 0−R x I 0 1 【解析】解：(1)滑片P向右移动时，电流表示数小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片右移， 滑动变阻器接入电路的阻值变大，故选择左下接线柱串联接入电路，如图： ； (2)闭合开关S，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，说明电路断路，电压表示数接近电源电压， 说明电压表串联接入电路，所以电路故障为待测电阻断路，即R 断路； x (3)由乙图可知电阻两端的电压为1.0V时，通过电阻的电流为0.2A，根据欧姆定律可得待测电阻的阻值： U 1.0V R = = =5Ω； x I 0.2A (4)①只闭合开关S 时，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电流表读数为I ， 1 1 ②当开关S 、S 都闭合时，电路为定值电阻R 的简单电路，电流表测通过电路的电流，电流表读数为I ；， 1 2 0 2 则电源电压U=I R ； 2 0 U I R ③两电阻串联的总电阻：R= = 2 0 ，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则待测电阻 I I 1 1I R R =R−R = 2 0−R 。 x 0 I 0 1 I R 故答案为：(1)见上图；(2)R 断路；(3)5；(4) 2 0−R 。 x I 0 1 五、综合应用题（本大题共3小题，共22分） 22.某实践小组用个最大阻值为10kΩ的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工 作电路如图1所示，R 是个保护电阻，电压表连入0−15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘 0 的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求： (1)R 的阻值。 0 (2)电路所消耗的功率。 (3)小敏同学还分享了另一种设计，如图2所示，请对此作出评价。 (4)若用一个压敏电阻代替直滑电位器(电路符号为 )其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自 选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图(只画电路部分)。 F/N 20 40 60 80 100 R/Ω 12 10 8 6 4 【答案】(1)当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，为15V，此时电路电流： U 15V I=I = 1= =1.5×10−3A， 0 R 10kΩ 1由串联电路电压的特点可知，R 两端的电压：U =U−U =24V −15V =9V， 0 0 1 U 9V 由欧姆定律可知，R 的阻值：R = 0= =6000Ω=6kΩ； 0 0 I 1.5×10−3A (2)电路所消耗的电功率：P=UI=24V ×1.5×10−3A=0.036W； (3)图1中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，根据欧姆定律公 式分析可得电压表示数与所秤物体重力成正比，同时根据公式P=UI可知，实践小组的这个电子秤使用时 电功率很小；而小敏同学分享的图2这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同 而不同，质量越小电路中接入的电阻越小，电流越大，电路中的电功率越大，使用相同时间时更费电。 (4)由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电 压表并联在定值电阻两端，电路部分如下图所示： 。 【解析】(1)由电路图1可知，定值电阻R 、直滑电位器R 串联，直滑电位器R 全部接入电路，电压表测 0 1 1 滑片P上方电阻两端的电压，秤盘中未放物体时，滑片P位于直滑电位器R 串最上端，此时电压表示数为0， 1 故上表盘的示数为0；滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，已知电压表连入0−15V量程，故滑片滑到 U 最下端时，电表示数为15V。根据欧姆定律I= ，计算通过R 的电流，R 两端的电压U =U−U ，根 R 1 0 0 1 U 据欧姆定律R= 计算R 阻值； I 0 (2)已知电路中的电流和电源电压，根据P=UI计算电路所消耗的功率； (3)图1中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，而小敏同学分享 的图2这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同而不同，质量越小电路中接入 的电阻越小，电流越大，结合电功率公式P=UI分析可作出评价；(4)由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电 压表并联在定值电阻两端，据此分析完成电路设计。 23.小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图 所示。g取10N/kg。 (1)要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？ (2)展台台面承受的压强不能超过40kPa，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm2， 台面会不会被压坏？请通过计算说明。 (3)展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。 【答案】解：(1)展品的重力：G=mg=12kg×10N/kg=120N， 对展品做的功：W =Gh=120N×1.2m=144J； (2)展品对水平台面的压力：F=G=120N， F 120N 则展品与台面的压强：p= = =3×104Pa=30kPa<40kPa，故台面不会被压坏； S 40×10−4m2 (3)因为水平方向与竖直方向垂直，所以可以利用重锤线配合直角支架检查台面是否水平。 答：(1)他至少需要对展品做144J的功； (2)展品与台面的压强为30kPa<40kPa，故台面不会被压坏； (3)利用重锤线配合直角支架检查台面是否水平。【解析】(1)根据G=mg求展品的重力；根据W =Gh求对展品做的功； F (2)展品对水平台面的压力大小等于展品的重力，根据p= 求展品与台面的压强，进而判断台面会不会被 S 压坏；(3)根据重力方向始终是竖直向下的分析解答。 24.近几年某市进行老旧小区改造，不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图，它由轿 厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为300kg，绳重和摩擦忽略 不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关S ，电梯没有超载时，再闭合运 1 行开关S ，电动机正常工作；超载时(即控制电路中的电流I≥0.1A)，电铃发出报警铃声，即使闭合S ， 2 2 电动机也不工作。控制电路电源电压为9V，定值电阻R 的阻值为30Ω，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底 1 面压力传感器R 的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。 2 (1)该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为______ N；超载时，图乙中触点将与______ 点接触(选填“A”或“B”)，电铃发出报警铃声。 (2)该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N，试通过计算判断电梯是否超载。 (3)如图丁所示是某次电梯上升时的v−t图象，若轿厢内人和货物总重为5000N，求电梯匀速上升运行阶 段，电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率。 【答案】3000 A 【解析】解：(1)该电梯空载静止时，配重和轿厢都处于静止状态，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力大小 等于配重的重力，即F=G =m g=300kg×10N/kg=3000N； 配重 配重 由题意知闭合控制开关S ，电梯没有超载时，触点与B接触，再闭合运行开关S ，电动机正常工作，说明 1 2 电动机与B触电接触；超载时，触点与A接触，电铃发出报警铃声，说明电铃与A触电接触，即使闭合S ， 2 电动机也不工作； (2)电梯受到的压力等于人和货物的总重力， 即 F =G =8000N； 1 总 由题图乙可知，当压力 时，对应的压敏电阻阻值 ， F =8×103N R =30Ω 1 2 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流； U 9V I= = =0.15A； R +R 30Ω+30Ω 1 2 因 0.15A>0.1A，所以此时电梯超载； (3)若轿厢内人和货物总重为G′=5000N，配重G =m g=300kg×10N/kg=3000N， 配重 配重 轿厢重G =m g=400kg×10N/kg=4000N，电动机牵引 轿厢 轿厢 F=4000N+5000N−3000N=6000N， 由图丁可知，电梯匀速运行阶段时的速度v=2m/s，则电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率： W Fs P= = =Fv=6000N×2m/s=12000W。 t t 故答案为：(1)3000；A；(2)电梯超载；(3)电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率为12000W。