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年中考第二次模拟考试（辽宁卷）
2024
物 理
（考试时间 分钟 试卷满分： 分）
注意事项： 80 80
．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
1．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
2皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本2试B卷上无效。
．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4一、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，有选错或不答
的得0分。
1.“二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，已被列入联合国教科文组织人类非
物质文化遗产名录。下列节气涉及的物态变化及吸、放热情况，说法正确的是( )
A. “白露”节气，露的形成是升华现象 B. “寒露”节气，露的形成要吸收热量
C. “霜降”节气，霜的形成是凝华现象 D. “大雪”节气，雪的形成要吸收热量
【答案】C
【解析】解：AB、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化是放热过程，故AB错误；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故C正确；
D、雪是水蒸气凝华放热形成的，故D错误。
故选：C。
2.“五一”劳动节主题长江灯光秀以“建设英雄城市，弘扬劳模精神”为主题，点亮两江四岸，江面上也
形成了灯光的倒影，下列选项中与江面上形成灯光倒影的成因相同的是( )A. 演员对着镜子画脸谱 B. 手影
C. 海市蜃楼 D. 被投影在教室电脑上的物理课本
【答案】A
【解析】解：灯光倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
A、演员对着镜子画脸谱属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确；
B、手影游戏是光的直线传播形成的不透明物体的影子，故B错误；
C、海市蜃楼属于光的折射现象，故C错误；
D、投影仪的原理是，把物体放在凸透镜二倍焦距和一倍焦距之间，成一个放大倒立的实像，故D错误。
故选：A。3.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，电能表是测量电功率的仪器
B. 图乙中，测电笔可以用来区分零线和火线，使用时要用指尖抵住笔尾的金属电极
C. 图丙中，闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D、E点时氖管均发光，测F点时氖管不发光，该电路故
障为灯泡断路
D. 图丁中，人会触电，此时漏电保护器一定会切断电路
【答案】B
【解析】解：A、电能表是测量电能的仪表，故A错误；
B、测电笔可以用来区分零线和火线，使用时要用指尖抵住笔尾的金属电极，故B正确；
C、闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触D、E点时氖管均发光，测F点时氖管不发光，该电路故障为E、
F之间断路，故C错误；
D、图丁中人会触电，此时电路中通过火线和零线中的电流相同，漏电保护器不会切断电路，故D错误。
故选：B。
4.水平桌面上放置有甲、乙容器，甲容器中液体的密度为ρ ，乙容器中液体的密度为ρ ，小球A与B完
甲 乙
全相同。用一根细线将小球A系好，使其浸没在甲容器的液体中且不与容器接触，如图甲所示；用一根细线将小球B与容器底面相连，使其浸没，且不与容器接触，如图乙所示。A、B静止时所受的浮力分别为
F 、F ，细线处于绷直状态(忽略质量和体积)，下列判断正确的是( )
1 2
A. F =F
1 2
B. ρ >ρ
甲 乙
C. 若剪断细线，小球A静止时，甲容器底部受到的压力不变
D. 若剪断细线，小球B静止时，乙容器对桌面的压强不变
【答案】D
【解析】解：小球A与B完全相同，其密度、体积、重力完全相同，设小球重力为G，密度为ρ；
A、小球A在甲容器中，受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用，则根据受力平衡可知：浮力
F =G−F ，小球B在乙容器中，受竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用，则根据受力平衡可知：
1 A
浮力F =G+F ，所以，F <F ，故A错误；
2 B 1 2
B、图中小球A与B都是浸没在液体中，则排开液体的体积都等于小球的体积，则V 相同，已知F <F ，
排 1 2
根据F =ρ gV 可知：ρ <ρ ，故B错误；
浮 液 排 甲 乙
C、剪断细线前，甲容器底部受到的压力为液体对容器底部的压力；剪断细线后，小球A静止时会沉底，
V 不变，则乙容器中液体深度不变，液体压强不变，根据F=pS可知，液体对容器底的压力不变，但甲
排
容器还受到B的压力，所以甲容器底部受到的压力变大，故C错误；
D、以容器、液体和物体的整体为研究对象，剪断细线前后，乙容器对桌面的压力都等于乙容器、液体和
F
小球B的总重力，且甲容器、液体和小球B的总重力不变，所以乙容器对桌面的压力不变，根据p= 可知
S
乙容器对桌面的压强不变，故D正确。
故选：D。
5.如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组(结构如示意图)，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩
可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，
H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是
( )
A. 滑轮组中B滑轮用于改变力的方向
B. 当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变小
C. 当D杆伸长时力F的力臂将变小
D. H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
【答案】B【解析】解：A、B滑轮为定滑轮，用于改变力的方向，故A正确；
B、当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作
用是相互的知，对D杆的压力将变大，故B错误；
C、当D杆伸长时力，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C正确；
D、操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。故D正确。
故选：B。
6.现如今，清洁高效的天然气已走进千家万户，因此，安全使用天然气很重要。如表所示是空气中天然气
含量指数与泄漏等级的划分。如图甲所示是某天然气监测仪的电路原理图，已知电源电压恒为3V，R 为
0
阻值5Ω的定值电阻，R为气敏电阻，其阻值与天然气含量指数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
天然气含量指数0～5051～99 100及以上
天然气泄漏等级安全 轻微泄漏 危险
A. R的阻值随天然气含量指数的增大而增大
B. 天然气含量指数越大，电压表的示数越小
C. 当电压表示数为2V时，天然气泄漏等级为安全
D. 当天然气含量指数为50时，电压表示数为1.5V
【答案】D
【解析】解：A、由图乙知，气敏电阻R的阻值随天然气含量指数增大而减小，故A错误；
B、由电路图可知，定值电阻和气敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，当天然气含量指数越大时，
气敏电阻R的阻值越小，电路的总电阻越小，电源电压恒定，由欧姆定律可知，电路中电流越大，定值电
阻两端的电压越大，即电压表示数越大，故B错误；
C、当电压表示数为 时，电路中电流为： U 2V ，根据 U可得电路中的总电阻：
2V I= 0= =0.4A I=
R 5Ω R
0
U 3V
R = = =7.5Ω，则气敏电阻R的阻值R=R −R =7.5Ω−5Ω=2.5Ω，由图乙可知，此时天然
总 I 0.4A 总 0
气含量指数为100，由表格可知此时天然气泄漏等级处于危险，故C错误；
D、当天然气含量指数为50时，由图乙可知，R的阻值为5Ω，此时电路中的电流：
U U 3V
I′= = = =0.3A，由欧姆定律可得，此时电阻R 两端的电压：
R ′ R +R′ 5Ω+5Ω 0
总 0
U ′=I′R =0.3A×5Ω=1.5V，即电压表的示数是1.5V，故D正确。
0 0
故选：D。
7.如图是一款太阳能玩具电动车，下列说法正确的是( )
A. 其中的硅光电池板主要是利用超导材料制成
B. 电动车运动过程中，电能主要转化为车的机械能
C. 太阳内部发生的是核聚变，太阳能属于可再生能源
D. 标有“12V 5A⋅h”字样的车载蓄电池，充满一次电，储存的电能是
60J
【答案】BC
【解析】解：A、太阳能玩具电动车中的硅光电池板主要是利用半导体材料制成的，故A错误；
B、电动车运动过程中，电能主要转化为车的机械能，故B正确；
C、太阳内部发生的是核聚变，太阳能属于可再生能源，故C正确；
D、充满一次电储存的电能为：W =UIt=12V ×5A×3600s=2.16×105J，故D错误。
故选：BC。
8.如图所示是四个实验情景，关于每个实验的结果预测正确的是( )
A. 甲中木块与小车一起向右匀速运动，当小车受阻力停止时，木块一定也跟着小车停止
B. 乙中橡皮膜探头竖直向下移动，U形管的液面高度差会增大C. 丙中向玻璃管中吹风，U形管A管中的水面上升，B管中水面下降
D. 丁中容器侧壁的塞子同时拔出，水从a孔喷射最远，从c孔喷射最近
【答案】BC
【解析】解：A、木块与小车一起向右做匀速运动，当小车受阻力停止时，木块由于惯性仍要保持原来的
运动状态，所以木块向前运动，故A错误；
B、液体密度一定时，液体内部压强随深度的增加而增大，越深的位置其压强越大，U形管两边的液面高
度差也越大，故B正确；
C、A管上面的玻璃管比较细，风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度，A管上方的压强
小于B管上方的压强，水被压向A管，所以A管水面上升，B管水面下降，故C正确；
D、液体密度一定时，液体内部压强随深度的增加而增大，越深的位置其压强越大；图中a最浅，所以水的
压强最小，水喷射最近；c最深，所以水的压强最大，水喷射最远，故D错误。
故选：BC。
9.如图−1是一款家用空气净化器，其内部有一个空气质量监测装置，图−2为该监测装置的简化电路图，
它是通过粉尘浓度传感器R来进行检测的。粉尘浓度传感器R的阻值随粉尘浓度变化的关系图像如图−3所
示。已知电源电压为18V，定值电阻R 的阻值为30Ω，传感器R的最小阻值为10Ω，电压表的量程为
0
0～9V。下列分析正确的是( )
A. 电流表变化范围为0.3～0.45A B. 电压表变化范围为4.5～9V
C. 电路总功率变化范围为5.4～8.1W D. 电压表示数随粉尘浓度的增大而增大
【答案】ABC
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，传感器电阻R和定值电阻R 串联，电压表测R两端的电压，电
0
流表测电路中的电流。ABC、当传感器R的阻值最小时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，因串
联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电流表的最大示数：U U 18V
I = = = =0.45A；此时R 两端的电压为：U =I R =0.45A×30Ω=13.5V；
大 R R +R 30Ω+10Ω 0 0 大 0
总 0 小
则R两端的最小电压为：U =U−U =18V −13.5V =4.5V；电路的最大功率为：
小 0
P =U I =18V ×0.45A=8.1W；当电压表的示数U =9V时，传感器R的阻值最大，电路中的电流最
大 大 R
小，电路的总功率最小，此时定值电阻R 两端的电压：U′ =U−U =18V −V =9V，因串联电路中各
0 0 R
U′ 9V
处的电流相等，所以，电路中的最小电流：I = 0= =0.3A，电路的最小总功率：
小 R 30Ω
0
P =U I =18V ×0.3A=5.4W；由此可知，电流表变化范围为0.3～0.45A，故A正确；电压表变化
小 小
范围为4.5～9V，故B正确；电路总功率变化范围为5.4～8.1W，故C正确；
U
D.由图丙可知，粉尘浓度增大时，传感器电阻R的阻值减小，电路的总电阻减小，由I= 可知，电路中的
R
电流增大，定值电阻R 两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，传感器R两端的
0
电压减小，电压表的示数减小，即电压表示数随粉尘浓度增大而减小，故D错误；
故选：ABC。
二、填空题：本题共6小题，共12分。
10.如图所示，跨年晚会上，国乐大师方锦龙与洛天依的同台，实现了二次元与现实的交汇，我们能区分
电子合成声和人声，主要是依据声音的______不同，琵琶演奏过程中，手指按压琴弦的不同位置是为了改
变声音的______。第 题图
第 题图 10
11
【答案】音色 音调
【解析】解：我们能区分电子合成声和人声，主要是依据声音的音色不同，琵琶演奏过程中，手指按压琴
弦的不同位置，琴弦的长度改变，振动的频率发生改变，是为了改变声音的音调。
故答案为：音色；音调。
11.如图甲，用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身，玻璃管内液面
上升，说明力可以改变物体的形状；将此装置分别放入热水和冷水中，由于液体的______，玻璃管内液面
会随之升降，这就是一个简易温度计；将装置内的水倒掉小部分，又可制作成简易的气压计，如图乙所示。
将它从山脚移到山顶，细玻璃管内液柱将______(选填“上升”或“下降”)。
【答案】 热胀冷缩 上升
【解析】解：将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，瓶子变扁，容积减小，发现玻璃管内液面会上升，
说明玻璃瓶的形状发生变化，所以，此现象说明力可以改变物体的形状；液体有热胀冷缩的性质，此装置
分别放入热水和冷水中，玻璃管内液面会随之升降，这就是一个简易温度计；把气压计从山脚带到山顶，
瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液面会上升。
故答案为：热胀冷缩；上升。
12.小红同学估算煤气灶烧水时的效率，他在水壶中装入2.5kg水，烧水前，水的温度为20℃，将水加热
至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化0.105m3，则水吸收的热量为______J，燃气灶
烧水效率是______ 。 煤气的热值取 ，水的比热容为
% [ 4×107J/m3 4.2×103J/(kg▪℃)]
【答案】8.4×105 20
【解析】解：水吸收的热量：
；
Q =cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2.5kg×(100℃−20℃)=8.4×105J
吸
一共燃烧煤气的体积：V =0.105m3；煤气完全燃烧放出的热量：
；煤气灶的效率：
Q =qV =4×107J/m3×0.105m3=4.2×106J
放
Q 8.4×105J 。
η= 吸×100%= ×100%=20%
Q 4.2×106J
放
故答案为：8.4×105；20。
13.跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=60kg，跳绳者的重心高度随时
间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是 J，在1min内
克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)第13题图 第14题图 第15题图
【答案】54 162
【解析】跳绳者每跳一次克服重力所做的功W =Gh=60kg×10N/kg×0.09m=54J;由图分析可知，每
1
s跳一次，即每秒跳3次，则在1min内可跳跃3次×60=180次，故1min内克服重力做功的平均功率
3
W 54J×180
P= = =162W。
t 60s
14.如图所示，为我国自主研制的“海斗一号”自主遥控无人潜水器。若不考虑海水密度随深度的变化，
则“海斗一号”在浸没后继续下潜的过程中，受到的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
设海水密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg，“海斗一号”体积为30m3，则它在10000米处受到的浮力
为______N。
【答案】变大 3×105
【解析】解：潜水器浸没在海水里下潜的过程中，深度h增加，不考虑海水密度的变化，根据p=ρgh可知，
潜水器受到海水压强逐渐增大；潜水器浸没在海水里下潜的过程中，排开海水的体积不变，不考虑海水密
度的变化，根据F =ρ gV 可知，潜水器所受浮力不变；海斗一号”体积为30m3，则它在10000米
浮 海水 排
处受到的浮力为： 。
F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N
浮 海水 排
故答案为：变大；3×105。15.如图所示是某家庭电能表的起始数据，现仅让家中标有“220V 1000W”的空调正常工作，经过12分
钟，观察到电能表转盘转过了240圈，此时电能表的示数应为______kW⋅h；则被黑色方框遮住的数值为
______。
【答案】2021.8 1200
W
【解析】解：由P= 可得，空调单独工作12min消耗的电能：
t
12
W =P′t=1000×10−3kW× h=0.2kW⋅h；
60
电能表的示数为2021.6kW⋅h，此时电能表的示数为：2021.6kW⋅h+0.2kW⋅h=2021.8kW⋅h；
1kW⋅h
每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘的转数：n= ×240r=1200r；
0.2kW⋅h
则被黑色方框遮住的数值为1200。
故答案为：2021.8；1200。
三、作图题：本题共2小题，共4分。
16.如图所示，分别画出入射光线ab经凹透镜折射后的光线及该光线进入水面后的大致方向。
【答案】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；
该折射光线又入射到水面上，先过入射点画出法线，再在法线左侧的水中，根据折射角小于入射角画出进
入水中的折射光线，如图所示：【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；该折射光线又入射到水面上，先过
入射点画出法线，再根据光的折射规律画出进入水中的折射光线。
17.品学兼优的小天同学，周末在家喜欢主动承担一些家务，如图甲是她在厨房帮忙时使用的一个菜馅挤
水器，其上部手柄在使用时相当于一个杠杆，图乙是其简化的示意图，O为支点，F 是使用菜馅挤水器时
2
B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F 的示意图及其力臂L 。
1 1
【答案】解：根据杠杆的平衡条件，要想找到最小力就要找到最长的力臂，连接支点O与作用点A，OA即
为最长力臂L ，力臂始终与力的作用线垂直，从而找到最小力，方向向下，如图所示：
1
【解析】(1)力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
(2)杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂(F L =F L )，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂
1 1 2 2
越长，动力越小。
四、实验题：本题共4小题，共24分。
18.仪器是科学探究的重要工具，测量是物理实验的基本内容。亲爱的同学，请你根据自己掌握的物理知
识回答下列问题。(1)图1中刻度尺的分度值是________，物体的长度为________cm。
(2)图2中秒表的读数为________s；图3中温度计的示数为________℃。
(3)图4中测力计的示数是________N。图5所测的物理量是__________，读数为____________。
【答案】1mm 2.30 277.5 26 2.4 压强 0.9MPa
【解析】解：(1)图1中，刻度尺上1cm之间有10个小格，一个小格是1mm，即刻度尺的分度值为1mm；
起始端从0刻度线开始，读出末端刻度值，就是物体的长度2.30cm；
(2)图2中，秒表小盘的分度值是0.5min，指针在4min和5min之间，偏过中线；大盘的分度值是0.1s，
而大盘指针在37.5s，因此秒表读数为4min37.5s，即277.5s；
温度计20−30℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，从下
往上温度计示数逐渐增大，故应使零上，则读数为26℃；
(3)弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧
测力计的指针在2N下2小格处，示数为2.4N；
图5中单位是MPa，表示的兆帕，是压强的单位，故表示压强这个物理量；0.5−1之间10小格，则每一小
格代表0.05MPa，则读数为0.9MPa；
故答案为：(1)1mm；2.30；(2)277.5；26；(3)2.4；压强；0.9MPa。19.小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、
白纸一张(如图1所示)。
(1)平面M所选的器材是_________(选填“平面镜”或“玻璃板”)，理由是________________________。
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面，为了比较像与物大小关系，选取______的蜡烛B放在M后面，实验过
程中蜡烛B_________(选填“需要”或“不需要”)点燃。
(3)实验中若无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因可能是________________________。
(4)判断平面镜成虚像的方法是______。
(5)如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，
硬币的成像情况是_________(选填字母代号)。
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
【答案】玻璃板 便于准确确定像的位置 外型相同 不需要 玻璃板与桌面不垂直 在蜡烛B处放一个光屏，
眼睛在蜡烛B侧观察，如果光屏上没有像，那么所成像为虚像 A
【解析】解：(1)平面M应选用玻璃板，是因为玻璃板是透明的，即可以反射成像，又能透过光线，便于
准确确定像的位置；
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面，为了比较像与物大小关系，选取外型相同的蜡烛B放在M后面；如果
点燃玻璃板后方的蜡烛B，后方太亮不易观察后方的像，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以
实验过程中蜡烛B不需要点燃；
(3)若实验中无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，请你解释最可能的原因是玻璃板
与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了；
(4)判断平面镜成虚像的方法是在蜡烛B处放一个光屏，眼睛在蜡烛B侧观察，如果光屏上没有像，那么所成像为虚像；
(5)平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体
对称轴上，像的位置不变，故选A。
故答案为：(1)玻璃板；便于准确确定像的位置；(2)外型相同；不需要；(3)玻璃板与桌面不垂直；(4)
在蜡烛B处放一个光屏，眼睛在蜡烛B侧观察，如果光屏上没有像，那么所成像为虚像；(5)A。
20.在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡
螺母向______(选填“左”或“右”)调节。调平后，若在A处挂3个钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，则
需在B点挂______个钩码。(每个钩码的重量相等)
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表。
钩码的重力 钩码提升的高度 绳端移动的距离 机械效率
实验次数 滑轮材质 拉力F/N
G/N h/m s/m η/%
1 铝 1 0.1 0.6 0.3 56%
2 铝 2 0.1 1.0 0.3 67%
3 铝 2 0.2 1.0 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.6
①由图2可知，第4次实验中弹簧测力计示数为______N；
②第4次实验中滑轮组的机械效率为______%(结果保留整数)；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小
动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物
重无关。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η=80%，则物体在斜面上
受到的摩擦力为______N。
【答案】右 2 0.8 83 变大 0.2
【解析】解：(1)根据图1可知，杠杆的右端上翘，说明右端轻，因此平衡螺母应该向右调节；设杠杆上每
个小格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得3G×2L=nG×3L，解得n=2，所以
需要在B点挂2个钩码；
(2)①根据图2可知，测力计的分度值为0.2N，则第4次实验时测力计的示数为0.8N；
第 次实验中，滑轮组的机械效率为： W Gh 2N×0.2m ；
② 4 η= 有= = ×100%≈83%
W Fs 0.8N×0.6m
总
③使用滑轮组提升重物时，克服动滑轮重力做的功为额外功；由常识可知塑料滑轮比铝质滑轮的重力要小
一些，则由表中3、4两次实验可知，提升同一物体时，第4次实验时动滑轮重力较小，且第4次滑轮组的
机械效率较高，所以，可得出结论：提升同一物体时，减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将变大；
(3)利用斜面做的有用功：W =Gh=4N×0.2m=0.8J，由机械效率公式可得总功：
有
W 0.8J
W = 有= =1J，
总 η 80%
克服摩擦做的额外功：W =W −W =1J−0.8J=0.2J，由W =fs可得，物体在斜面上受到的摩擦
额 总 有 额
W 0.2J
力：f = 额= =0.2N。
s 1m
故答案为：(1)右；2；(2)①0.8；②83；③变大；(3)0.2。
21.小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格的小
灯泡若干，两个滑动变阻器R “10Ω，1A”、R “20Ω，2A”，开关、导线若干。
1 2(1)实验原理： ；闭合开关前，应将滑片置于 (选填“A”或“B”)端；
(2)连接电路检查无误后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指
针几乎不动，则故障可能是 ；
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时
小灯泡电阻为 Ω；由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是 (选填“R ”或“
1
R ”)；
2
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/Ω 3.1 6.8 8.0 8.9 9.7
(4)完成上述实验后，用乙图的器材 (选填“能”或“不能”)继续探究电流与电压的关系。
(5)现有另一个未知电阻R (阻值约为400Ω)，若仅将图甲中的灯泡L替换为R ，其他器材和电路连接不
x x
变，则不能测出R 的阻值，其原因是 。
x
U
【答案】R= A D 5 R 不能 实验中电流小于电流表的分度值而无法准确读数
I 2
U
【解析】解：(1)测电阻的原理R= ，为了保护电路，应将滑片置于阻值最大端，结合电路图乙判断滑
I
片应位于A端；
(2)闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路是断路，故A、D不可
能；若小灯泡断路时，电压表将有示数而题中电压表指针几乎不动，因此C不可能；若滑动变阻器断路则
电压表不能与电源构成回路，此时电压表将没有示数即指针几乎不动，由此可知可能的故障原因是滑电阻
器断路，故选D；(3)由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
由表一中数据可知，第2次实验时灯泡两端的电压1.0V，通过灯泡的电流为0.2A，由欧姆定律可知，此
时灯泡的电阻值： U 1.0V ；由欧姆定律可知，电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路
R = 2= =5Ω
2 I 0.2A
2
的电阻最大，由表一中数据可知，几次实验中，电路中的最小电流为0.16A，此时灯泡两端的电压为
0.5V，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U =U−U =3V −0.5V =2.5V，此时
滑大 1
滑动变阻器接入电路的电阻： U 2.5V ，故选用的滑动变阻器为 “
R = 滑= =15.625Ω>10Ω R
滑大 I 0.16A 2
小
20Ω2A”；
(4)因为探究电流与电压的关系时要控制电阻不变，而小灯泡的灯丝的电阻受温度的影响，其阻值会发生
变化，不能控制电阻不变，所以用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，不能达到实验目的；
(5)根据题干中两节新干电池确定电源电压为3V；现有另一个未知电阻R (阻值约为400Ω)，由欧姆定律，
x
U 3V
电路的最大电流为：I= = =0.0075A，小于电流表分度值0.02A，若仅将图甲中的灯泡L替换为
R 400Ω
R ，其它器材和电路连接不变，则不能测出R 的值，其原因是实验中电流小于电流表的分度值而无法准确
x 1
读数。
U
故答案为：(1)R= ；A(2)D；(3)5；R (4)不能；(5)实验中电流小于电流表的分度值而无法准确读
I 2
数。
五、综合应用题：本题共3小题，共22分。
22.（7分）我国高铁具有技术先进、安全可靠、价格低、性价比高等特点，是我国对外的一张名片。在高
铁的建设中离不开一种重要的重型机械——高铁架桥机。如图甲所示是一款SLJ900流动式架桥机，长
91.6m，宽7.1m，质量为540t，有64个车轮，能一次安装厢梁质量900t，能完成提梁，运梁，架梁等工
作。(1)该型号架桥机有64个轮子是为了______________，轮子上有花纹是为了______________________。
(2)每个车轮与地面的接触面积为0.05m2，求该架桥机在运梁过程中，车轮对路面的压强。
(3)该架桥机在架梁的过程中，先是横梁前伸，跨过两个桥墩，再释放支架。如图乙所示是某次工作时的
示意图，将厢梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止，架桥机与厢梁整体重心在O点，请画出桥墩B对
架桥机的支持力及其力臂。若已知支架到后轮第一个轮子水平距离60m，该架桥机与厢梁整体重心到后轮
第一个轮子水平距离为20m，求支架对桥墩的压力。
【答案】增大受力面积，减小压强 增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力
【解析】解：(1)架桥机有64个轮子，在压力一定时，增大受力面积，从而减小压强；轮子上的花纹是为
了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力；
(2)架桥机的总重力G=(540+900)×103kg×10N/kg=1.44×107N；水平面上压力的大小等于重力大
F 1.44×107N
小，则车轮对路面的压强p= = =4.5×106Pa；
S 0.05m2×64
(3)该架桥机在架梁的过程中，先是横梁前伸，跨过两个桥墩，再释放支架，此时有顺时针转动的趋势，
支点是后轮右侧第一个轮子，墩B对架桥机的支持力竖直向上，从支点画出支持力的垂线，为其力臂
，如图所示：架桥机相当于杠杆，根据杠杆平衡条件：F 1 =F l 可得：F ×60m=1.44×107N×20m，则
l 1 2 2 1
F =4.8×106N。压力和支持力是相互作用力，大小相等，故压力为4.8×106N。
1
23.（8分）如图甲，这是一款多功能暖菜板，既可保温，也可加热，为了降低桌面温度，还配置有内置散
热风扇。其部分加热简化电路图如图乙所示，R 、R 均为电阻阻值不变的电热丝，R =24.2Ω。闭合开关
1 2 1
S ，只有暖菜板内置风扇工作时，功率为110W；当板上食品温度降到50℃时，S 在温度控制电路的作
1 2
用下自动切换，为食品保温，保温时R 、R 的总功率为500W；当板上食品温度降到20℃时，S 在控制
1 2 2
电路的作用下再次切换，为食品加热；通过温控装置使食品保持在一定温度范围内。
(1)只有暖菜板内置风扇工作时，通过电路的电流是多少？
(2)保温时，S 应接到位置_______(选填“1和2”、“2和3”或“3和4”)之间，电热丝R 的阻值是多少？
2 2
(3)在加热状态时，若不计热量损失，则暖菜板工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤温度升高多
少？[汤的比热容取4.0×103J/(kg⋅℃)]
(4)图丙为该暖菜板的温控装置原理图，R 是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当R 两端电压U 增
2 1 1
大到某一定值时，控制电路将切换S 从加热状态到保温状态。若使所控制温度的预设值升高，可以采取的
2
措施是__________________________。
【答案】2和3 降低电源电压
P 110W
【解析】解：(1)由P=UI得，只有暖菜板内置风扇工作时通过电路的电流：I= = =0.5A；
U 220V
(2)当开关S 接到位置2和3之间，R 、R 串联，再与电动机并联；串联电路的电阻特点可知，加热电路电
2 1 2
U2
阻最大，根据P=UI= 可知，电功率最小，多功能暖菜板处于保温状态；保温时R 、R 的总功率为
R 1 2，根据 U2可知， 和 的总电阻为： U2 (220V) 2 ，则
500W P= R R R = = =96.8Ω
R 1 2 12 P 500W
保
R =R −R =96.8Ω−24.2Ω=72.6Ω；
2 12 1
(3)开关S 转到3和4之间为加热状态，此时电路为R 的简单电路，则多功能暖菜板加热状态下工作5min
2 1
消耗的电能为： U2 (220V) 2 ；若不计热量损失，则汤吸收的热量
W = t= ×5×60s=6×105J
R 24.2Ω
1
，根据 可知，
Q 6×105J
；
Q =W =6×105J Q =cmΔt Δt= 吸= =30℃
吸 吸 cm 4×103J/(kg⋅℃)×5kg
(4)根据R 是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小可知，当控制温度的预设值升高，R 的阻值将减小，由
2 2
于 两端的电压 是不变的， 的阻值不变，根据 U 可知，通过 的电流将不变，根据串联电路电
R U R I= 1 R
1 1 1 R 1
1
流规律可知，通过R 的电流也不变，根据U =I R 可知R 两端的电压将减小，根据U=U +U 可知，电
2 2 2 2 2 1 2
源电压将减小，故可以采取的措施是降低电源电压。
24.（7分）在跨学科实践课上，某学校小组同学开展了“设计小型电动感应系统“的项目化学习活动。下
面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
(1)制作小型电动机
(2)设计电动感应电路装置
【项目实施】
(1)制作小型电动机
经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和磁体，图甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图乙
是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，冬冬用手轻轻转了一下线圈，电动机
模型开始正常转动。①电动机工作原理：_______________________________________________．
②如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向______(选填“相同”或
“相反”)。
③如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中增加一个
元件，可以方便的调节线圈转动的速度，结合所学的物理知识，请说出该元件的名称，并说明跟电动机模
型连接的方式：_______________，__________________。
(2)设计电动感应电路
如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自
动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个______(填元件名称)，
当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器______(选填“有”或“没有”)磁性，吸引衔铁又把右边
电路接通，电动机开始工作，门自动打开。
【项目拓展】
小组同学进一步研究图乙中的电动机模型，测得当电动机两端电压为4.5V时，通过电动机的电流为0.4A，
则该电动机的电功率为______W。
【答案】相反 滑动变阻器 串联 开关 有 1.8
【解析】解：(1)①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，电流方向不变，改变磁场方向，线圈转动
的方向与原来转动的方向相反；
②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了，说明转速与电流大小有关，不改变电源电
压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，即改变电流大小，根据欧姆定律知，要改变电阻，即串联一个滑动变阻器改变电流大小；
(2)如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，
门自动打开，说明闭合开关接通了电路。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器
相当于一个开关，当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器有磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，
电动机开始工作，门自动打开。
【项目拓展】电动机的电功率P=UI=4.5V ×0.4A=1.8W。
故答案为：(1)①相反；②滑动变阻器；串联；(2)开关；有；
